(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の成形鏡面およびこの第１の成形鏡面に対してぶつかる第２の成形鏡面を有する第１の金型と、この第１の金型との間に成形キャビティを形成すると共にこの成形キャビティ内に樹脂を注入するためのゲートを有する第２の金型とを具えた樹脂成形金型であって、
前記第１の成形鏡面と前記第２の成形鏡面とが接する前記第１の金型の稜線部の近傍に一端側が位置するように前記第１の金型に埋設されて他端側が放熱部となった熱伝導部材をさらに具え、
前記第１の金型は、線膨張係数が１１×１０−６／Ｋよりも小さく、かつ熱伝導率が２４Ｗ／(ｍ・Ｋ)よりも大きな超硬合金で構成されていることを特徴とする樹脂成形金型。
【請求項２】
前記超硬合金がＪＩＳ Ｈ ５５０１で規定されたＧ種１号あるいはＤ種１号であることを特徴とする請求項１に記載の樹脂成形金型。
【請求項３】
前記熱伝導部材は、銅系金属で形成されているか、あるいはその放熱部に冷却手段が連結されたヒートパイプであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の樹脂成形金型。
【請求項４】
前記銅系金属が純銅あるいは銅合金であることを特徴とする請求項３に記載の樹脂成形金型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、第１の成形鏡面およびこの第１の成形鏡面に対してぶつかる第２の成形鏡面を有する第１の金型と、この第１の金型との間に成形キャビティを形成すると共にこの成形キャビティ内に樹脂を注入するためのゲートを有する第２の金型とを具えた樹脂成形金型に関し、特に一眼レフレックスカメラのファインダ光学系に採用されるダハミラーを製造するための金型として好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
一眼レフレックスカメラのファインダ光学系として代表的なダハプリズム（ペンタプリズム）は、高価で重量の嵩む光学部品であるため、普及タイプの一眼レフレックスカメラでは、かかるダハプリズムに代えて図８〜図１０に示すようなダハミラー１を採用し、カメラの重量軽減および低コスト化を企図している。
【０００３】
図８〜図１０に示したダハミラー１は、接眼窓部２と、ダハ稜線部３でぶつかる左右一対のダハ面４，  ５とを形成した枠状をなし、その内側、つまりダハ面４，  ５にアルミニウムなどを真空蒸着されたものである。このダハミラー１は、ダハプリズムとほぼ同一輪郭形状の第１の金型（以下、これを鏡面駒と呼称する）と、この鏡面駒との間にダハミラー１と対応した成形キャビティを形成すると共にこの成形キャビティ内に樹脂を注入するためのゲートを有する第２の金型（以下、これを固定側金型と呼称する）とを具えた樹脂成形金型を用いて成形される。
【０００４】
このようなダハミラー１の成形に用いられる金型は、高い鏡面度が要求されるため、従来では被削性に優れた特殊ステンレス鋼などのプリハードン鋼やマルエージング鋼、具体的にはウッデンホルム社のＳＴＡＶＡＸや日立金属株式会社のＹＡＧなどが使用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図８〜図１０に示したダハミラー１を成形するための従来の金型においては、その鏡面駒のダハ稜線部を抽出拡大した図１１に示すように、左右のダハ成形面６，  ７がぶつかるダハ稜線部８の近傍領域Ｈに溶融樹脂からの熱が次第に蓄積して行く。これによって、ダハ稜線部８の近傍領域Ｈにμｍ  オーダーで熱歪みが発生する結果、この熱歪みが成形品であるダハミラー１に転写され、このダハミラー１のダハ稜線部３近傍の平面精度が悪化し、ダハミラー１の歩留りの低下を招来する一因となっている。
【０００６】
また、上述した鏡面駒のダハ稜線部３の近傍領域Ｈに発生する熱歪みが永久歪として徐々に蓄積される結果、鏡面駒の寿命が短く、生産性を上げることができなかった。
【０００７】
【発明の目的】
本発明の目的は、ダハミラーのダハ稜線部近傍の平面精度を良好に維持し得る樹脂成形金型を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明による樹脂成形金型は、第１の成形鏡面およびこの第１の成形鏡面に対してぶつかる第２の成形鏡面を有する第１の金型と、この第１の金型との間に成形キャビティを形成すると共にこの成形キャビティ内に樹脂を注入するためのゲートを有する第２の金型とを具えた樹脂成形金型であって、前記第１の成形鏡面と前記第２の成形鏡面とが接する前記第１の金型の稜線部の近傍に一端側が位置するように前記第１の金型に埋設されて他端側が放熱部となった熱伝導部材をさらに具え、前記第１の金型は、線膨張係数が１１×１０−６／Ｋよりも小さく、かつ熱伝導率が２４Ｗ／(ｍ・Ｋ)よりも大きな超硬合金で構成されていることを特徴とするものである。
【０００９】
本発明によると、成形キャビティ内に注入される樹脂によって第１の金型は加熱されるが、その線膨張係数が１１×１０−６／Ｋよりも小さいので、第１の金型の変形が従来のものよりも抑制される。また、一端側が第１の金型に埋設された熱伝導部材の他端側の放熱部によって、第１の金型の変形、特に第１の成形鏡面と第２の成形鏡面とが接する稜線部の近傍の変形が従来のものよりも抑制される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明による樹脂成形金型において、超硬合金がＪＩＳ Ｈ ５５０１で規定されたＧ種１号あるいはＤ種１号であっても良い。
【００１７】
また、熱伝導部材は、銅系金属で形成されているか、あるいはその放熱部に冷却手段が連結されたヒートパイプであっても良い。
【００１８】
熱伝導部材が銅系金属で形成されている場合、この銅系金属が純銅あるいは銅合金であっても良い。
【００１９】
これによって、第１の金型の稜線部近傍の熱伝導が改善される結果、第１の金型の稜線部近傍の変形がさらに抑制される。
【００２０】
【実施例】
本発明による樹脂成形金型を図８〜図１０に示したダハミラーを成形するための金型に応用した実施例について、図４〜図７を参照しながら詳細に説明するが、これに先立ち、本発明による熱伝導部材が組み込まれていない背景技術としての参考例を図１〜図３を参照して説明する。ただし、本発明は以下のような実施例に限らず、同様な課題を内包する他の分野の技術にも応用することができる。
【００２１】
本参考例における金型の断面構造を図１に示し、そのII−II矢視断面構造を図２に示し、その鏡面駒の外観を図３に示す。すなわち、ゲート１１が形成された本発明の第２の金型としての固定側金型１２との対向方向に駆動される可動側金型１３には、本発明の第１の金型としての鏡面駒１４が取り付けられている。この鏡面駒１４は、可動側金型１３に対し、可動側金型１３の駆動方向と平行な方向にさらに摺動可能に保持されている。
【００２２】
分割面ＰＬが接合した状態におけるこれら固定側金型１２と鏡面駒１４と可動側金型１３との間には、ゲート１１に連通する成形キャビティ１５が形成され、成形されるダハミラーの形状と対応する成形キャビティ１５には、ゲート１１を介して溶融状態の樹脂が注入される。
【００２３】
鏡面駒１４には、ダハミラーのダハ面と対応する左右一対のダハ成形面１６，  １７、つまり本発明の成形鏡面と、これらダハ成形面１６，  １７が相互にぶつかるダハ稜線部１８とが高精度に形成されている。ちなみに、このダハ稜線部１８近傍のダハ成形面１６，  １７の平面度は、１０μｍ  の長さに対して０．  １μｍ  以下の誤差に収められている。
【００２４】
本参考例における鏡面駒１４は、線膨張係数が１１×１０−６／Ｋよりも小さな超硬合金あるいはセラミックスか、あるいは熱伝導率が２４Ｗ／(ｍ・Ｋ)よりも大きな超硬合金あるいは銅系金属で構成されている。これにより、ダハ稜線部１８の近傍領域に発生する熱歪みが従来のものよりも少なくなり、ダハ稜線部１８近傍のダハ成形面１６，１７の平面精度が良好に維持される結果、成形されるダハミラーの歩留まりが改善され、鏡面駒１４の寿命を延ばして生産性を向上させることか可能であり、高精度なダハミラーを低コストにて得ることができる。
【００２５】
本参考例における好ましい鏡面駒１４の材質として、具体的にはＪＩＳ Ｈ ５５０１で規定されたＧ種１号あるいはＤ種１号などの超硬合金や、窒化ケイ素（Ｓｉ２Ｎ４）などのセラミックス、あるいは純銅や黄銅，青銅，リン青銅などの銅合金を挙げることができる。
【００２６】
これらの線膨張係数および熱伝導率を鏡面駒１４として従来用いられていたＳＴＡＶＡＸ（ウッデンホルム社）やＹＡＧ（日立金属株式会社）の線膨張係数および熱伝導率と併せて表１に列挙しておく。
【００２７】
【表１】
0003548383.tif 000002
【００２８】
この表１から明らかなように、超硬合金は、線膨張係数が従来のＳＴＡＶＡＸやＹＡＧの約半分であり、しかも熱伝導率が３倍もあるため、本発明の目的を達成する上で極めて好ましい特性を持っていると言える。線膨張係数がＳＴＡＶＡＸやＹＡＧの約１／３であるセラミックス（窒化ケイ素）も同様である。しかし、被削性なども考慮した場合には、熱伝導率がＳＴＡＶＡＸやＹＡＧの約４〜５倍も良好な黄銅あるいはリン青銅、特に熱伝導率がＳＴＡＶＡＸやＹＡＧの２０倍を越える純銅がより好ましいと思われる。
【００３０】
本発明による第１の実施例の断面構造を図４に示し、そのＶ−Ｖ矢視断面構造を図５に示すが、先の参考例と同一機能の要素にはこれと同一符号を記すに止め、重複する説明は省略するものとする。すなわち、鏡面駒１４内には一端がダハ稜線部１８近傍に達する熱伝導部材１９が埋設されており、この熱伝導部材１９の他端は放熱部となっている。本実施例における鏡面駒１４を先の実施例の超硬合金で構成する。また、熱伝導部材１９は、熱伝導率が良好な銅系金属、特に純銅で構成することが好ましい。
【００３１】
これによって、ダハ稜線部１８近傍の熱が熱伝導部材１９の他端側で効率良く放熱され、ダハ稜線部１８の近傍領域に発生する熱歪みが従来のものよりも少なくなる。このため、先の実施例と同様にダハ稜線部１８近傍のダハ成形面１６，  １７の平面精度が良好に維持される結果、成形されるダハミラーの歩留りが改善され、鏡面駒１４の寿命を延ばして生産性を向上させることが可能であり、高精度なダハミラーを低コストにて得ることができる。
【００３２】
上述した熱伝導部材１９の他端を積極的に冷却することにより、ダハ稜線部１８近傍の熱歪みをさらに少なくすることも有効である。
【００３３】
このような本発明による別な実施例の断面構造を図６に示し、その  ＶＩＩ−ＶＩＩ  矢視断面構造を図７に示すが、先の実施例と同一機能の要素にはこれと同一符号を記すに止め、重複する説明は省略するものとする。すなわち、本実施例では熱伝導部材として複数本のヒートパイプ２０を使用し、その一端側がダハ稜線部１８近傍に位置するように鏡面駒１４に埋設し、他端側を可動側金型１３と一体の冷却駒２１に埋設している。冷却駒２１は、冷却駒保持部材２２に嵌着され、この冷却駒保持部材２２との間に形成した冷却通路２３に冷却水が循環供給される。この冷却通路２３から冷却水の漏洩を防止するため、冷却駒２１と冷却駒保持部材２２との間には、冷却通路２３を挟んで対向する一対のＯリング２４が介装されている。これら冷却駒２１および冷却駒保持部材２２は、連結ブロック２５を介して可動側金型１３に一体的に連結されている。
【００３４】
本実施例では、熱伝導の極めて優れたヒートパイプ２０を用い、その一端側のダハ稜線部１８近傍の熱を効率良く冷却駒２１に伝達することにより、鏡面駒１４のダハ稜線部１８近傍に蓄熱が起こらず、ダハ稜線部１８近傍のダハ成形面１６，  １７の平面精度が良好に保持される。このため、成形されるダハミラーの歩留りが改善され、鏡面駒１４の寿命を延ばして生産性を向上させることが可能であり、高精度なダハミラーを低コストにて得ることができる。
【００３５】
本実施例においても、鏡面駒１４を先の実施例の超硬合金で構成する。また、冷却駒２１は、熱伝導率が良好な銅系金属、特に純銅で構成することが好ましい。
【００３６】
【発明の効果】
本発明の樹脂成形金型によると、第１の成形鏡面およびこの第１の成形鏡面に対してぶつかる第２の成形鏡面を有する第１の金型として、線膨張係数が１１×１０−６／Ｋよりも小さく、かつ熱伝導率が２４Ｗ／(ｍ・Ｋ)よりも大きな超硬合金で構成するようにしたので、第１の金型の稜線部の近傍の放熱性を改善することが可能となり、従来のものよりも第１の金型の稜線部の熱歪みを少なくして第１および第２の成形鏡面の精度を高精度に維持することができる。この結果、成形される製品の歩留りが改善され、第１の金型の寿命を延ばして生産性を向上させることが可能であり、高精度な樹脂成形品を低コストにて得ることができる。
【００３７】
しかも、第１の成形鏡面と第２の成形鏡面とが接する第１の金型の稜線部の近傍に一端側が位置するように第１の金型に埋設されて他端側が放熱部となった熱伝導部材をさらに具えているので、第１の金型の稜線部の近傍の放熱性がより一層改善され、第１の金型の稜線部の熱歪みを最小限に抑えることが可能となる。この結果、金型の長寿命化および生産性の向上ならびに樹脂成形品の高精度化およびその低コスト化をより一層進めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の対象となった樹脂成形金型をダハミラーの成形加工に応用した参考例の断面図である。
【図２】図１中のＩＩ−ＩＩ矢視断面図である。
【図３】図１および図２に示した鏡面駒の外観を表す斜視図である。
【図４】本発明による樹脂成形金型をダハミラーの成形加工に応用した一実施例の断面図である。
【図５】図４中のＶ−Ｖ矢視断面図である。
【図６】本発明による樹脂成形金型をダハミラーの成形加工に応用した別な実施例の断面図である。
【図７】図６中の  ＶＩＩ−ＶＩＩ  矢視断面図である。
【図８】本発明の対象となったダハミラーの正面図である。
【図９】図８に示したダハミラーの右側面図である。
【図１０】図８に示したダハミラーの底面図である。
【図１１】図８〜図１０に示したダハミラーの成形加工に用いられる鏡面駒のダハ稜線部を抽出した破断図である。
【符号の説明】
ＰＬ  分割面
１１  ゲート
１２  固定側金型
１３  可動側金型
１４  鏡面駒
１５  成形キャビティ
１６，  １７  ダハ成形面
１８  ダハ稜線部
１９  熱伝導部材
２０  ヒートパイプ
２１  冷却駒
２２  冷却駒保持部材
２３  冷却通路
２４  Ｏリング
２５  連結ブロック
【図１】
0003548383.tif 000003
【図２】
0003548383.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
0003548383.tif 000011
【図１０】
0003548383.tif 000012
【図１１】
0003548383.tif 000013