(57)【要約】【課題】テーパ状凸部とテーパ状凹部を所定の位置で嵌合させることにより固定側成形面と可動側成形面の位置合わせを向上させることができる成形用金型および成形方法を提供する。【解決手段】スラストリテーナ２３により固定側金型１を型締め方向と垂直な方向に滑動自在に支持することで、固定側金型１の固定側入れ子１２のテーパ状凹部１７と可動側金型２の可動側入れ子１３のテーパ状凸部２１が互いに嵌合する型締め時に、固定側金型１と可動側金型２の型締め力を利用して固定側金型１を滑動させて固定側金型１と可動側金型２との位置合わせを補助する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定側型板と前記固定側型板に嵌入され且つ固定側成形面を有する固定側入れ子を備えた固定側金型と、可動側型板と前記可動側型板に嵌入され且つ可動側成形面を有する可動側入れ子を備えた可動側金型とを有し、前記固定側成形面と前記可動側成形面によって製品成形用キャビティが形成される成形用金型であって、
型締め時に前記固定側金型と前記可動側金型とを位置合わせする位置合わせ用ガイド手段と、
前記固定側金型および前記可動側金型の少なくとも一方を型締め方向と垂直な方向に滑動自在に支持し、前記固定側金型と前記可動側金型の型締め力を利用して前記固定側金型および前記可動側金型の少なくとも一方を滑動させることで前記位置合わせ用ガイド手段による位置合わせを補助するスラストリテーナと
を有することを特徴とする成形用金型。
【請求項２】
前記固定側入れ子は、前記固定側成形面が形成された固定側製品駒と、前記固定側製品駒を外側から支持する固定側保持部材とを有し、
前記可動側入れ子は、前記可動側成形面が形成された可動側製品駒と、前記可動側製品駒を外側から支持する可動側保持部材とを有し、
前記位置合わせ用ガイド手段は、前記固定側保持部材と前記可動側保持部材の一方に形成されたテーパ状凹部と、他方に形成され且つ前記テーパ状凹部に嵌合するテーパ状凸部とからなることを特徴とする請求項１に記載の成形用金型。
【請求項３】
前記スラストリテーナは、前記固定側入れ子および前記可動側入れ子の少なくとも一方を型締め方向と垂直な方向に滑動自在に支持することを特徴とする請求項２に記載の成形用金型。
【請求項４】
前記固定側入れ子は、前記固定側成形面が形成された固定側製品駒からなり、
前記可動側入れ子は、前記可動側成形面が形成された可動側製品駒からなり、
前記位置合わせ用ガイド手段は、前記固定側型板と前記可動側型板の一方に形成されたテーパ状凹部と、他方に形成され且つ前記テーパ状凹部に嵌合するテーパ状凸部とからなることを特徴とする請求項１に記載の成形用金型。
【請求項５】
前記スラストリテーナは、前記固定側型板および前記可動側型板の少なくとも一方を型締め方向と垂直な方向に滑動自在に支持することを特徴とする請求項４に記載の成形用金型。
【請求項６】
前記スラストリテーナは、
前記固定側入れ子および前記可動側入れ子の少なくとも一方を型締め方向と垂直な方向に滑動自在に支持する第１のリテーナと、
前記固定側型板および前記可動側型板の少なくとも一方を型締め方向と垂直な方向に滑動自在に支持する第２のリテーナと
を含むことを特徴とする請求項２に記載の成形用金型。
【請求項７】
前記固定側型板と前記可動側型板の成形面の間には複数の前記キャビティが形成され、それぞれの前記キャビティに形成された前記製品部分は前記固定側型板に嵌入された複数の前記固定側入れ子と前記可動側型板に嵌入された複数の前記可動側入れ子とから形成されることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の成形用金型。
【請求項８】
前記スラストリテーナは、円環状に配列された複数の鋼球を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の成形用金型。
【請求項９】
前記スラストリテーナは、円板状に分布配置された複数の鋼球を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の成形用金型。
【請求項１０】
固定側型板と前記固定側型板に嵌入され且つ固定側成形面を有する固定側入れ子を備えた固定側金型と、可動側型板と前記可動側型板に嵌入され且つ可動側成形面を有する可動側入れ子を備えた可動側金型とを有し、前記固定側成形面と前記可動側成形面によって製品成形用キャビティが形成される成形用金型を用いた成形方法であって、
型締め時に前記固定側金型と前記可動側金型とを位置合わせし、
前記固定側金型および前記可動側金型の少なくとも一方を型締め方向と垂直な方向に滑動自在に支持することで、前記固定側金型と前記可動側金型の型締め力を利用して前記固定側金型および前記可動側金型の少なくとも一方を滑動させて前記位置合わせを補助する
ことを特徴とする成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、固定側金型と可動側金型との間でキャビティを形成する成形用金型および成形方法に係り、特に、固定側金型と可動側金型の成形面を位置合わせして型締めすることでキャビティを形成する成形用金型および成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、レンズなどの樹脂製の光学素子は、図７に示すように、固定側金型５１と可動側金型５２の成形面を位置合わせしつつ型締めすることで両者の間にキャビティ５３を形成してそこに溶融樹脂を注入することで成形されている。このような、光学素子の成形では、成形された光学素子の偏芯を抑制するために、固定側金型５１に設置された円筒状のガイドブッシュ５４と可動側金型５２の下面から突出して設置されたガイドピン５５とを嵌合させて固定側成形面と可動側成形面の位置がずれないようにすることがある。近年では、光学素子の偏芯をさらに抑制するために、固定側成形面と可動側成形面をさらに高精度に位置合わせすることが求められている。
そこで、例えば、図８に示すように、ガイドブッシュとガイドピンの代わりに嵌合する周面をテーパ状としたテーパガイドブッシュ５６とテーパガイドピン５７を固定側金型５１と可動側金型５２にそれぞれ設けることで型締め力を利用して両者が所定の位置で嵌合し、固定側成形面と可動側成形面を高精度に位置合わせするものがある。
【０００３】
また、例えば、特許文献１には、固定側成形面と可動側成形面を構成する固定側製品駒と可動側製品駒を外側から支持する固定側保持部材および可動側保持部材の嵌合する周面にテーパ状凹部とテーパ状凸部をそれぞれ形成し、型締め力を利用して両者を所定の位置で嵌合させることが提案されている。また、固定側製品駒と固定側保持部材の間、可動側製品駒と可動側保持部材の間にボールリテーナを介在させ、ボールの弾性を利用して固定側保持部材に対する固定側製品駒の位置および可動側保持部材に対する可動側製品駒の位置を高精度に位置合わせすることも提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１２００９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、これらテーパ状凸部とテーパ状凹部との嵌合において片あたり等が生じることで両者が所定の位置で嵌合されず、固定側成形面と可動側成形面の位置合わせの精度が低下するおそれがある。
【０００６】
この発明は、このような従来の問題点を解消するためになされたもので、テーパ状凸部とテーパ状凹部を所定の位置で嵌合させることにより固定側成形面と可動側成形面の位置合わせを向上させることができる成形用金型および成形方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係る射出成形用金型は、固定側型板と前記固定側型板に嵌入され且つ固定側成形面を有する固定側入れ子を備えた固定側金型と、可動側型板と前記可動側型板に嵌入され且つ可動側成形面を有する可動側入れ子を備えた可動側金型とを有し、前記固定側成形面と前記可動側成形面によって製品成形用キャビティが形成される成形用金型であって、型締め時に前記固定側金型と前記可動側金型とを位置合わせする位置合わせ用ガイド手段と、前記固定側金型および前記可動側金型の少なくとも一方を型締め方向と垂直な方向に滑動自在に支持し、前記固定側金型と前記可動側金型の型締め力を利用して前記固定側金型および前記可動側金型の少なくとも一方を滑動させることで前記位置合わせ用ガイド手段による位置合わせを補助するスラストリテーナとを有するものである。
【０００８】
ここで、前記固定側入れ子は、前記固定側成形面が形成された固定側製品駒と、前記固定側製品駒を外側から支持する固定側保持部材とを有し、前記可動側入れ子は、前記可動側成形面が形成された可動側製品駒と、前記可動側製品駒を外側から支持する可動側保持部材とを有し、前記位置合わせ用ガイド手段は、前記固定側保持部材と前記可動側保持部材の一方に形成されたテーパ状凹部と、他方に形成され且つ前記テーパ状凹部に嵌合するテーパ状凸部とからなることができる。
また、前記スラストリテーナは、前記固定側入れ子および前記可動側入れ子の少なくとも一方を型締め方向と垂直な方向に滑動自在に支持することもできる。
【０００９】
また、前記固定側入れ子は、前記固定側成形面が形成された固定側製品駒からなり、前記可動側入れ子は、前記可動側成形面が形成された可動側製品駒からなり、前記位置合わせ用ガイド手段は、前記固定側型板と前記可動側型板の一方に形成されたテーパ状凹部と、他方に形成され且つ前記テーパ状凹部に嵌合するテーパ状凸部とからなってもよい。
また、前記スラストリテーナは、前記固定側型板および前記可動側型板の少なくとも一方を型締め方向と垂直な方向に滑動自在に支持することもできる。
【００１０】
また、前記スラストリテーナは、前記固定側入れ子および前記可動側入れ子の少なくとも一方を型締め方向と垂直な方向に滑動自在に支持する第１のリテーナと、前記固定側型板および前記可動側型板の少なくとも一方を型締め方向と垂直な方向に滑動自在に支持する第２のリテーナとを含むことができる。
【００１１】
また、前記固定側型板と前記可動側型板の成形面の間には複数の前記キャビティが形成され、それぞれの前記キャビティに形成された前記製品部分は前記固定側型板に嵌入された複数の前記固定側入れ子と前記可動側型板に嵌入された複数の前記可動側入れ子とから形成されてもよい。
また、前記スラストリテーナは、円環状に配列された複数の鋼球を有してもよい。また、前記スラストリテーナは、円板状に分布配置された複数の鋼球を有してもよい。
【００１２】
また、本発明に係る成形方法は、固定側型板と前記固定側型板に嵌入され且つ固定側成形面を有する固定側入れ子を備えた固定側金型と、可動側型板と前記可動側型板に嵌入され且つ可動側成形面を有する可動側入れ子を備えた可動側金型とを有し、前記固定側成形面と前記可動側成形面によって製品成形用キャビティが形成される成形用金型を用いた成形方法であって、型締め時に前記固定側金型と前記可動側金型とを位置合わせし、前記固定側金型および前記可動側金型の少なくとも一方を型締め方向と垂直な方向に滑動自在に支持することで、前記固定側金型と前記可動側金型の型締め力を利用して前記固定側金型および前記可動側金型の少なくとも一方を滑動させて前記位置合わせを補助するものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、テーパ状凸部とテーパ状凹部を所定の位置で嵌合させることにより固定側成形面と可動側成形面の位置合わせの精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態１に係る成形用金型の構成を示す断面図である。
【図２】実施形態１で用いられたスラストリテーナの構成を示す上面図である。
【図３】実施形態２に係る成形用金型の構成を示す断面図である。
【図４】実施形態３に係る成形用金型の構成を示す断面図である。
【図５】実施形態４に係る成形用金型の構成を示す断面図である。
【図６】スラストリテーナの変形例を示す上面図である。
【図７】従来例における成形用金型の構成を示す断面図である。
【図８】従来例における成形用金型の変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、添付の図面に示す好適な実施形態に基づいて、この発明を詳細に説明する。
【００１６】
実施形態１
図１に、本発明の実施形態１に係る成形用金型の構成を示す。成形用金型は、固定側金型１と、図１において固定側金型１の上側に配置され固定側金型１に対して上下方向に開閉自在に可動する可動側金型２とを有する。
【００１７】
固定側金型１は、固定側型板３を有する。固定側型板３は、固定側型板３の上面を形成する型部材４と、型部材４の下面側に配置される型部材５とが積層されると共に互いに固定されて構成されている。一方、可動側金型２は、可動側型板６を有する。可動側型板６は、可動側型板６の下面を形成する型部材７と、型部材７の上面側に配置される型部材８と、型部材８の上面の縁に沿って配置される型部材９と、型部材９の上面に配置され可動側型板６の上面を形成する型部材１０とが積層されると共に互いに固定されて構成されている。
図１に示されるように、固定側金型１と可動側金型２を型締めした状態において、型部材４の上面と型部材７の下面との間に、成形されるレンズ等の製品の形状を有するキャビティ１１が形成されている。キャビティ１１の形状は、型部材４を上下方向に貫通しキャビティ１１の下面を形成する成形面を有する固定側入れ子１２と、型部材７を上下方向に貫通しキャビティ１１の上面を形成する成形面を有する可動側入れ子１３とが所定の位置で嵌合することで形成される。
【００１８】
固定側入れ子１２は、固定側製品駒１４と、固定側製品駒１４の外周を囲んで型部材４に嵌入された固定側保持部材１５と、固定側製品駒１４と固定側保持部材１５を下面側から支持する押え板１６とを有する。固定側製品駒１４は、型部材４を上下方向に貫通し、その上面に形成された成形面でキャビティ１１の下面を形成している。固定側保持部材１５は、固定側製品駒１４と同心状に配置され、固定側製品駒１４を外側から支持している。固定側保持部材１５の上面には、固定側製品駒１４の成形面を中心としてその周囲をテーパ状としたテーパ状凹部１７が形成されている。固定側保持部材１５の下面には押え板１６が固定されている。
一方、可動側入れ子１３は、可動側製品駒１８と、可動側製品駒１８の外周を囲んで型部材７に嵌入された可動側保持部材１９と、可動側製品駒１８と可動側保持部材１９との間に配置されたボールリテーナ２０とを有する。可動側製品駒１８は、型部材７を上下方向に貫通し、その下面に形成された成形面でキャビティ１１の上面を形成している。可動側保持部材１９は、可動側製品駒１８と同心状に配置され、可動側製品駒１８を外側から支持している。可動側保持部材１９の下面には、可動側製品駒１８の成形面を中心としてその周囲をテーパ状としたテーパ状凸部２１が形成されている。可動側製品駒１８の外周面と可動側保持部材１９の内周面との間には、円筒状に配列された複数の鋼球を有するボールリテーナ２０が介在している。ボールリテーナ２０は、鋼球の弾性を利用して可動側製品駒１８と可動側保持部材１９との中心軸を高精度に一致させる。型部材７には押え板２２が固定されており、押え板２２が可動側製品駒１８および可動側保持部材１９を上面側から支持している。
なお、固定側保持部材１５のテーパ状凹部１７と可動側保持部材１９のテーパ状凸部２１のテーパ角度はそれぞれ一致しており、その形状に従って所定の位置で両者が嵌合することで固定側製品駒１４の成形面と可動側製品駒１８の成形面との位置を型締め方向と垂直な方向に一致させ、所定の形状のキャビティ１１を形成することができる。また、型部材４と固定側入れ子１２の間および型部材７と可動側入れ子１３との間には、製品を成形するための溶融樹脂が流れ込まない程度のクリアランスが形成されている。
【００１９】
固定側入れ子１２の下面側には、スラストリテーナ２３が配置されている。スラストリテーナ２３は、固定側入れ子１２を型締め方向と垂直な方向に滑動自在に支持している。これにより、スラストリテーナ２３が固定側金型１と可動側金型２の型締め力を利用して固定側入れ子１２を滑動させることで、固定側保持部材１５のテーパ状凹部１７と可動側保持部材１９のテーパ状凸部２１との所定の位置での嵌合が補助される。
【００２０】
型部材４には、型部材４の上面から下方に向かって円筒状のガイドブッシュ２４が嵌入されている。一方、型部材７には、ガイドピン２５が固定されており、このガイドピンが型部材７の下面から下方に突出している。ガイドブッシュ２４とガイドピン２５が嵌合することで、型締めされた固定側型板３と可動側型板６の位置ずれを抑制している。
【００２１】
型部材７の下面にはキャビティ１１からその下面に沿って延びる凹部が形成されており、型締め時に、型部材７の凹部と型部材４の上面との間でキャビティ１１に連通して延びる通路２８ａが形成される。また、型部材５の下面には溶融樹脂が射出される射出口２７が形成され、型部材４および５には、射出口２７から型部材４の上面までを貫通する貫通孔２８ｂが形成されている。型部材４および７の間で形成される通路２８ａと型部材４および５に形成された貫通孔２８ｂとが連通してランナー２８が形成される。すなわち、ランナー２８は、型部材５の射出口２７からキャビティ１１まで延在している。
型部材５の上面には、スラストリテーナ２３を下方から支持する押え板２６が配置されている。固定側入れ子１２は、スラストリテーナ２３により押え板２６上を型締め方向と垂直な方向に滑動することができる。
型部材９の内側で型部材１０の下面側には、上下方向に移動自在な移動板２９が配置されている。移動板２９には、突き出しロッド３０とエジェクターピン３１が固定されている。突き出しロッド３０は型部材８を貫通し、その先端が可動側製品駒１８の上面に固定されている。一方、エジェクターピン３１は型部材７および８を貫通し、その先端がランナー２８に対面している。型開き後に移動板２９が型部材８の方向へ移動することで、突き出しロッド３０を介して可動側製品駒１８が移動してキャビティ１１に位置する樹脂を突き出すと共にエジェクターピン３１が移動してランナー２８に位置する樹脂を突き出す。これにより、成形された製品を金型内から取り出すことができる。
【００２２】
なお、実施形態１の成形用金型において、固定側入れ子１２のテーパ状凹部１７と可動側入れ子１３のテーパ状凸部２１により本発明における位置合わせ用ガイド手段が構成される。また、スラストリテーナ２３により本発明における第１のリテーナが構成される。
【００２３】
図２に、スラストリテーナ２３の構成を示す。スラストリテーナ２３は、円環状に配列された複数の鋼球３２と、複数の鋼球３２を所定の間隔をおいて回転自在に保持する保持板３３とから構成されている。鋼球３２の一部は保持板３３の表面側および裏面側に突出し、鋼球３２の突出した部分が押え板１６の下面および押え板２６の上面と接している。
鋼球３２は、例えば、ベアリング鋼またはステンレス鋼などから構成され、保持板３３は、例えば、ステンレス鋼、真鍮、高質合成樹脂などから構成されている。
【００２４】
次に、図１に示した成形用金型の動作を説明する。
【００２５】
まず、固定側金型１に対して可動側金型２を図１において下方に移動させ、型部材７に設置されたガイドピン２５を型部材４に設置されたガイドブッシュ２４に沿って嵌合させていく。ガイドブッシュ２４とガイドピン２５が嵌合することで、型締めされた固定側型板３と可動側型板６の位置ずれが抑制される。
ガイドピン２５とガイドブッシュ２４との嵌合に伴い、可動側保持部材１９のテーパ状凸部２１が固定側保持部材１５のテーパ状凹部１７に沿って嵌合し始める。この時、互いに一致するテーパ角度を有するテーパ状凹部１７とテーパ状凸部２１は、所定の位置で嵌合されるように固定側金型１と可動側金型２の型締め力を利用して互いに位置合わせしながら嵌合されていく。また、これと同時に、スラストリテーナ２３が、固定側金型１と可動側金型２の型締め力を利用して固定側入れ子１２を型締め方向と垂直な方向に滑動させることで、テーパ状凹部１７とテーパ状凸部２１が所定の位置で嵌合するのを補助する。このようにして、テーパ状凹部１７とテーパ状凸部２１とがその形状に従って所定の位置で嵌合されることで、固定側入れ子１２の成形面と可動側入れ子１３の成形面とが位置合わせされてキャビティ１１が形成される。
【００２６】
このように、スラストリテーナ２３が固定側入れ子１２を滑動自在に支持することで、テーパ状凹部１７とテーパ状凸部２１との片あたり等により両者の所定の位置での嵌合がずれるのを抑制し、固定側成形面と可動側成形面を高精度に位置合わせすることができる。
【００２７】
固定側金型１と可動側金型２を型締めしてキャビティ１１が形成されると、射出口２７から溶融樹脂を射出し、ランナー２８を介してキャビティ１１に溶融樹脂を充填する。キャビティ１１内に充填した溶融樹脂を固化して成形品が成形されると、固定側金型１に対して可動側金型２を型開きし、移動板２９を型部材８および１０に固定された移動板ガイドピン４２に沿って移動させる。移動板２９の移動に伴い、突き出しロッド３０を介して可動側入れ子１３が移動すると共にエジェクターピン３１が移動する。これにより、成形した成形品が金型内から取り出される。
【００２８】
本実施形態によれば、スラストリテーナ２３が固定側入れ子１２を滑動させることで、テーパ状凹部１７とテーパ状凸部２１との片あたり等により両者の所定の位置での嵌合がずれるのを抑制し、固定側成形面と可動側成形面を高精度に位置合わせすることができる。
【００２９】
実施形態２
図３に実施形態２に係る成形用金型の構成を示す。この成形用金型では、図１に示した実施形態１の成形用金型において固定側入れ子１２と可動側入れ子１３の固定側保持部材１５と可動側保持部材１９が省略されている。固定側製品駒１４および可動側製品駒１８は、型部材４および７により外側から支持されている。なお、可動側製品駒１８と型部材７との間にはボールリテーナ２０が介在している。
また、実施形態１のガイドブッシュ２４とガイドピン２５に代えて、型部材４の上面から下面に向かってテーパ状凹部３４が形成されたテーパガイドブッシュ３５と型部材７の下面から下方に突出したテーパ状凸部３６が形成されたテーパガイドピン３７が用いられている。テーパガイドブッシュ３５のテーパ状凹部３４とテーパガイドピン３７のテーパ状凸部３６のテーパ角度はそれぞれ一致しており、その形状に従って所定の位置で両者が嵌合することで固定側型板３と可動側型板６が位置合わせされる。なお、固定側金型１における固定側製品駒１４の位置と可動側金型２における可動側製品駒１８の位置は、テーパガイドブッシュ３５とテーパガイドピン３７が所定の位置で嵌合することで固定側製品駒１４と可動側製品駒１８の成形面が型締め方向と垂直な方向に位置合わせされ、所定の形状のキャビティ１１が形成されるように配置されている。
また、実施形態１の成形用金型において固定側入れ子１２と押え板２６との間に配置されたスラストリテーナ２３を省略すると共に型部材５の下面と金型内に位置固定された固定部材３８との間に新たなスラストリテーナ３９が配置されている。スラストリテーナ３９は、固定側型板３を型締め方向と垂直な方向に滑動自在に支持し、テーパガイドブッシュ３５のテーパ状凹部３４とテーパガイドピン３７のテーパ状凸部３６による所定の位置での嵌合を補助する。
【００３０】
なお、実施形態２の成形用金型において、テーパガイドブッシュ３５のテーパ状凹部３４とテーパガイドピン３７のテーパ状凸部３６により本発明における位置合わせ用ガイド手段が構成される。また、スラストリテーナ３９により本発明における第２のリテーナが構成される。
【００３１】
実施形態１と同様にして、固定側金型１に対して可動側金型２を図３において下方に移動させ、テーパガイドピン３７のテーパ状凸部３６をテーパガイドブッシュ３５のテーパ状凹部３４に沿って嵌合させていく。この時、テーパ状凹部３４とテーパ状凸部３６は、所定の位置で嵌合されるように固定側金型１と可動側金型２の型締め力を利用して互いに位置合わせしながら嵌合されていく。また、これと同時に、スラストリテーナ３９が、固定側金型１と可動側金型２の型締め力を利用して固定側型板３を型締め方向と垂直な方向に滑動させることで、テーパ状凹部３４とテーパ状凸部３６が所定の位置で嵌合するのを補助する。
このようにして、テーパ状凹部３４とテーパ状凸部３６とがその形状に従って所定の位置で嵌合されることで、固定側型板３と可動側型板６が型締め方向と垂直な方向に位置合わせされると共に固定側製品駒１４と可動側製品駒１８の成形面が型締め方向と垂直な方向に位置合わせされる。
【００３２】
この実施形態２によれば、スラストリテーナ３９が固定側型板３を滑動自在に支持することで、テーパ状凹部３４とテーパ状凸部３６との片あたり等により両者の所定の位置での嵌合がずれるのを抑制し、固定側成形面と可動側成形面を高精度に位置合わせすることができる。
【００３３】
実施形態３
図４に実施形態３に係る成形用金型の構成を示す。この成形用金型は、図１に示した実施形態１の成形用金型において、型部材５の下面と金型内に位置固定された固定部材３８との間に新たなスラストリテーナ３９をさらに配置したものである。スラストリテーナ３９は、固定側型板３を型締め方向と垂直な方向に滑動自在に支持し、固定側保持部材１５のテーパ状凹部１７と可動側保持部材１９のテーパ状凸部２１による所定の位置での嵌合を補助する。
【００３４】
なお、実施形態３の成形用金型において、固定側入れ子１２のテーパ状凹部１７と可動側入れ子１３のテーパ状凸部２１により本発明における位置合わせ用ガイド手段が構成される。また、スラストリテーナ２３により本発明における第１のリテーナが構成されると共にスラストリテーナ３９により本発明における第２のリテーナが構成される。
【００３５】
実施形態１と同様にして、固定側金型１に対して可動側金型２を図４において下方に移動させ、型部材７に設置されたガイドピン２５を型部材４に設置されたガイドブッシュ２４に沿って嵌合させていくと共に、可動側保持部材１９のテーパ状凸部２１を固定側保持部材１５のテーパ状凹部１７に沿って嵌合させていく。この時、ガイドピン２５がガイドブッシュ２４に沿って嵌合されていくと共に、テーパ状凹部１７とテーパ状凸部２１とが、固定側金型１と可動側金型２の型締め力を利用して所定の位置で嵌合されるように互いに位置合わせしながら嵌合されていく。これと同時に、スラストリテーナ３９が、固定側型板３を型締め方向と垂直な方向に滑動させることで、ガイドピン２５とガイドブッシュ２４ならびにテーパ状凸部２１とテーパ状凹部１７の嵌合を補助する。また、スラストリテーナ２３が、固定側金型１と可動側金型２の型締め力を利用して固定側入れ子１２を型締め方向と垂直な方向に滑動させることで、テーパ状凹部１７とテーパ状凸部２１が所定の位置で嵌合するのを補助する。
このようにして、テーパ状凹部１７とテーパ状凸部２１とが所定の位置で嵌合されることで、固定側入れ子１２の成形面と可動側入れ子１３の成形面とが位置合わせされる。
【００３６】
この実施形態３によれば、スラストリテーナ２３が固定側入れ子１２を滑動自在に支持すると共にスラストリテーナ３９が固定側型板３を滑動自在に支持することで、テーパ状凹部１７とテーパ状凸部２１との片あたり等により両者の所定の位置での嵌合がずれるのをさらに抑制し、固定側成形面と可動側成形面を高精度に位置合わせすることができる。
【００３７】
実施形態４
図５に実施形態４に係る成形用金型の構成を示す。この成形用金型は、図４に示した実施形態３の成形用金型において、ガイドブッシュ２４とガイドピン２５に代えて、型部材４の上面から下面に向かってテーパ状凹部３４が形成されたテーパガイドブッシュ３５と型部材７の下面から下方に突出したテーパ状凸部３６が形成されたテーパガイドピン３７を用いたものである。固定側金型１における固定側入れ子１２の位置と可動側金型２における可動側入れ子１３の位置は、テーパガイドブッシュ３５とテーパガイドピン３７が所定の位置で嵌合することで固定側入れ子１２と可動側入れ子１３の成形面が位置合わせされるように配置されている。
【００３８】
なお、実施形態４の成形用金型において、固定側入れ子１２のテーパ状凹部１７と可動側入れ子１３のテーパ状凸部２１、ならびにテーパガイドブッシュ３５のテーパ状凹部３４とテーパガイドピン３７のテーパ状凸部３６により本発明における位置合わせ用ガイド手段が構成される。また、スラストリテーナ２３により本発明における第１のリテーナが構成されると共にスラストリテーナ３９により本発明における第２のリテーナが構成される。
【００３９】
実施形態３と同様にして、固定側金型１に対して可動側金型２を図３において下方に移動させ、テーパガイドピン３７のテーパ状凸部３６をテーパガイドブッシュ３５のテーパ状凹部３４に沿って嵌合させていく。この時、テーパ状凹部３４とテーパ状凸部３６は、所定の位置で嵌合されるように固定側金型１と可動側金型２の型締め力を利用して互いに位置合わせしながら嵌合されていく。また、これと同時に、スラストリテーナ３９が、固定側金型１と可動側金型２の型締め力を利用して固定側型板３を型締め方向と垂直な方向に滑動させることで、テーパ状凹部３４とテーパ状凸部３６が所定の位置で嵌合するのを補助する。
テーパガイドピン３７とテーパガイドブッシュ３５の嵌合に伴い、可動側保持部材１９のテーパ状凸部２１も固定側保持部材１５のテーパ状凹部１７に沿って嵌合し始める。この時、テーパ状凹部１７とテーパ状凸部２１は、所定の位置で嵌合されるように固定側金型１と可動側金型２の型締め力を利用して互いに位置合わせしながら嵌合されていく。また、これと同時に、スラストリテーナ２３が、固定側金型１と可動側金型２の型締め力を利用して固定側入れ子１２を型締め方向と垂直な方向に滑動させることで、テーパ状凹部１７とテーパ状凸部２１が所定の位置で嵌合するのを補助する。
このようにして、テーパ状凹部３４とテーパ状凸部３６とが所定の位置で嵌合されることで、固定側型板３と可動側型板６が型締め方向と垂直な方向に位置合わせされると共に固定側入れ子１２と可動側入れ子１３の成形面が型締め方向と垂直な方向に位置合わせされる。さらに、テーパ状凹部１７とテーパ状凸部２１とが所定の位置で嵌合されることで、固定側入れ子１２の成形面と可動側入れ子１３の成形面とが型締め方向と垂直な方向に高精度に位置合わせされる。
【００４０】
この実施形態４によれば、スラストリテーナ２３が固定側入れ子１２を滑動自在に支持すると共にスラストリテーナ３９が固定側型板３を滑動自在に指示することで、テーパ状凹部１７とテーパ状凸部２１ならびにテーパ状凹部３４とテーパ状凸部３６の片あたり等により両者の所定の位置での嵌合がずれるのをさらに抑制し、固定側成形面と可動側成形面をさらに高精度に位置合わせすることができる。
【００４１】
なお、実施形態１〜４の成形用金型は、固定側金型１および可動側金型２の間に１つのキャビティ１１を形成しているが、固定側成形面と可動側成形面をそれぞれ位置合わせできれば、複数のキャビティを形成してもよい。例えば、図１において、ランナー２８が、貫通孔２８ｂに連通して互いに分岐された複数の通路２８ａを有し、それぞれの通路２８ａに連通するように複数のキャビティを配置形成してもよい。また、この時、各キャビティは、それぞれ対応する固定側入れ子と可動側入れ子によって形成され、それぞれの固定側入れ子について型締め方向と垂直な方向に滑動自在に支持するスラストリテーナ２３をそれぞれ配置すれば、それぞれのキャビティにおいて固定側成形面と可動側成形面を高精度に位置合わせすることができる。また、固定側型板３を型締め方向と垂直な方向に滑動自在に支持するスラストリテーナ３９を配置すれば、それぞれのキャビティにおいて固定側成形面と可動側成形面を高精度に位置合わせすることができる。
また、実施形態１〜４の成形用金型は、円環状に配列された複数の鋼球３２を有するスラストリテーナ２３または３５を用いているが、固定側入れ子１２または固定側型板３を型締め方向と垂直な方向に滑動自在に支持できればよい。例えば、図６に示すように、円板状に配列された複数の鋼球４０と、複数の鋼球４０を所定の間隔をおいて回転自在に保持する保持板４１とから構成されてもよい。
【００４２】
また、実施形態１〜４の成形用金型は、固定側入れ子１２または固定側型板３を型締め方向と垂直な方向に滑動自在に支持するスラストリテーナ２３および３９を用いているが、固定側成形面と可動側成形面の位置合わせを補助できればよい。例えば、スラストリテーナ２３は固定側入れ子１２および可動側入れ子１３の少なくとも一方を型締め方向と垂直な方向に滑動自在に支持し、スラストリテーナ３９は固定側型板３および可動側型板６の少なくとも一方を型締め方向と垂直な方向に滑動自在に支持することで、固定側成形面と可動側成形面の位置合わせを補助することができる。
また、実施形態１〜４の成形用金型は、可動側製品駒１８と可動側保持部材１９との間にボールリテーナ２０を用いているが、固定側製品駒１４と固定側保持部材１５との間にも同様のボールリテーナ２０を配置すれば、固定側成形面と可動側成形面の位置合わせの精度をさらに高めることができる。
【実施例】
【００４３】
実施形態１および２の成形用金型の場合（実施例１および２）と実施形態１および２の成形用金型においてスラストリテーナ２３および３９を用いない場合（比較例１および２）とで、実際に成形した成形品の偏芯の測定を行った実例について説明する。この例は、金型内の温度を１２５℃として２８０℃の溶融樹脂を金型内に射出し、固化後に取り出した成形品についてレンズの偏芯測定を行った。
その結果、表１に示すように、実施例１および２のレンズの偏芯は０．５〜１．５μｍおよび１．０〜１．５μｍとその偏芯量の変動が小さいのに対し、比較例１および２のレンズの偏芯は１．０〜４．０μｍおよび１．０〜５．０μｍとその偏芯量の変動が大きくなることがわかった。また、実施形態１および２の成形用金型では、１０００回の型開閉動作を行っても可動側入れ子１３およびテーパガイドピン３７の側面に摩擦により強く傷ついたあとなどはみられなかった。
このことから、スラストリテーナ２３および３９が、固定側成形面と可動側成形面の位置合わせを補助し、その精度を向上させていることが示唆された。
なお、キャビティ１１は、非球面凸と非球面凹との組み合わせレンズの形状を有し、溶融樹脂にはＺＥＯＮＥＸ４８０Ｒ（日本ゼオン製）を用いた。
【００４４】
【表１】
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【符号の説明】
【００４５】
１  固定側金型、２  可動側金型、３  固定側型板、４，５，７，８，９，１０  型部材、６  可動側型板、１１  キャビティ、１２  固定側入れ子、１３  可動側入れ子、１４  固定側製品駒、１５  固定側保持部材、１６，２２，２６  押え板、１７，３４  テーパ状凹部、１８  可動側製品駒、１９  可動側保持部材、２０  ボールリテーナ、２１，３６  テーパ状凸部、２３，３９  スラストリテーナ、２４  ガイドブッシュ、２５  ガイドピン、２７  射出口、２８  ランナー、２９  移動板、３０  突き出しロッド、３１  エジェクターピン、３２，４０  鋼球、３３，４１  保持板、３５  テーパガイドブッシュ、３７  テーパガイドピン、３８  固定部材、４２  移動板ガイドピン。
【図１】
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【図２】
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【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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