(57)【要約】【課題】空間を仕切る隔壁に設けられた開口を単一のシャッタ板の移動により確実かつ簡便に開閉でき、しかもシャッタ板を移動させるときの隔壁との摩擦を抑えたシャッタ開閉装置を提供することを目的とする。【解決手段】シャッタ開閉装置１０は、隔壁の壁面に設けられた開口２８を開閉するシャッタ板２６と、シャッタ板２６の先端側を壁面に圧着する傾斜受面２７ａが設けられた受け部材２７と、シャッタ板２６の後端側を壁面に圧着する押圧傾斜面２４ａが設けられた押圧部材２４と、シャッタ板２６と押圧部材２４とを連結する連結板２５と、シャッタ板２６を移動させるシリンダヘッド２９によって構成される。連結板２５はシャッタ板２６が壁面との間に僅かな隙間を保って往復移動するとともに壁面に圧着されることを妨げないようにシャッタ板２６を保持する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
隔壁に形成された開口をシャッタ板の移動で開閉するシャッタ装置において、
アクチュエータの駆動により前記隔壁の壁面に沿って往復移動するシャッタ作動部材と、
弾性力により前記壁面から前記シャッタ板が離れるように前記シャッタ作動部材にシャッタ板を連結し、シャッタ作動部材の移動時には前記壁面との間に隙間を保ちながらシャッタ板を同方向に移動させる連結手段と、
前記壁面に固定され、前記シャッタ作動部材によりシャッタ板が閉じ方向に移動する間にシャッタ板の先端側に係合し、前記連結手段の弾性力に抗してシャッタ板の先端側を前記壁面に圧着させるシャッタ板受け部材と、
前記シャッタ板受け部材にシャッタ板の先端側が係合した後に、前記シャッタ作動部材の移動に連動して前記連結手段の弾性力に抗してシャッタ板の後端側を前記壁面に押しつけるシャッタ板押圧部材と、
を備えたことを特徴とするシャッタ開閉装置。
【請求項２】
前記シャッタ板受け部材は、シャッタ板の先端側を前記壁面に圧着させた後にシャッタ板の閉じ方向への移動を阻止することを特徴とする請求項１記載のシャッタ開閉装置。
【請求項３】
前記シャッタ板押圧部材は前記シャッタ作動部材に一体化され、前記シャッタ板受け部材によりシャッタ板の閉じ方向への移動が阻止された後にシャッタ板の後端側に係合し、シャッタ板の後端側を前記壁面に押しつけることを特徴とする請求項２記載のシャッタ開閉装置。
【請求項４】
前記連結手段は、一端側が前記シャッタ板に固定され、他端側が前記シャッタ作動部材に固定された弾性変形自在な板状片であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか記載のシャッタ開閉装置。
【請求項５】
前記隔壁がレンズ成形用の金型を収容したチャンバの一部を構成する隔壁であり、前記開口を通してロボットアームが前記チャンバに出入りして前記金型から成形レンズの取り出し及び成形材料の供給が行われるとともに、前記ロボットアームにより金型に成形材料を供給した後に前記開口を前記シャッタ板で閉じてから不活性ガスで充満された前記チャンバ内で前記金型による成形処理が行われるレンズ成形用のプレス成形機に用いられることを特徴とする請求項１〜４のいずれか記載のシャッタ開閉装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二室を区画する隔壁に形成された開口をシャッタ板の移動により開閉するシャッタ開閉装置に関し、例えば、成形用の金型を内部に収容したチャンバの隔壁に成形材料の装填や成形品の取り出しのために形成された開口を開閉し、閉止時にはチャンバ内に外気が流入することを防ぐ上で好適なシャッタ開閉装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
普及型のデジタルカメラや携帯電話器に内蔵されたデジタルカメラの撮影レンズには、プラスチックや光学ガラスを成形材料に用いてプレス成形したものが多用されている。レンズ成形用のプレス成形機には高精度に加工された金型が用いられ、光学ガラスのプリフォームを成形材料にする場合にはガラス転移温度まで加熱される。高温に加熱された金型は外気と接触すると酸化による劣化が進むため、金型は一般にチャンバ内に収容して用いられる。そして、チャンバ内には窒素ガスなどの不活性ガスが導入され、金型まで外気が達することがないように工夫されている。
【０００３】
チャンバ内に外気が入り込まないようにするために、下記特許文献１記載のレンズ成形機にはシャッタが用いられている。このレンズ成形機では、不活性ガスが導入される共通のチャンバ内に、成形材料の供給及び成形品の取り出しを行う第一気室と、金型の加熱・加圧・冷却を行う第二気室とを区画し、外部と第一気室との間と、第一気室と第二気室との間との双方にシャッタを設け、両室間での金型の移動や金型の型閉め，型開きに連動してこれらのシャッタを開閉する構造となっている。
【特許文献１】特開２００７−１８２０１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１記載の成形機では、金型の加熱・加圧・冷却を行う第二気室内に外気が入り込むことを防ぐために、第二気室と外部との間に、成形材料の供給及び成形品の取り出しを行う第一気室を介在させ、しかもこの第一気室内にも不活性ガスを導入している。金型は第二気室内で高温に加熱されるので、本来的には第二気室と第一気室との間のシャッタが外気に対して確実な遮断機能を備えていれば充分なはずであるが、単に第一気室と第二気室との間の通路を開閉するだけのスライド式のシャッタでは、シャッタ周辺の隙間を塞ぐことができず、第二気室を外気から確実に遮断することは困難である。
【０００５】
また、隔壁に形成された開口をシャッタ板で開閉するにあたり、シャッタ板と隔壁との間に隙間が生じないようにシャッタ板を隔壁表面に密着させて開閉すれば、シャッタ板を閉じたときに隔壁の一方から他方への気体の流入を抑えることができる。ところが、隔壁とシャッタ板とを摺接させる構造にすると、そのいずれかが磨耗して繰り返し使用する間には両者間に隙間が生じるだけでなく磨耗粉が発生し、上述した成形機に適用した場合には金型にその磨耗粉が付着して適正なレンズ成形ができなくなる。
【０００６】
本発明は上記背景を考慮してなされたもので、金型を収容したチャンバのように空間を仕切る隔壁に開口を設けたときに、この開口を単一のシャッタ板の移動により確実かつ簡便に開閉でき、しかもシャッタ板を移動させるときに隔壁との摩擦を抑え、磨耗や磨耗粉による問題を大幅に軽減したシャッタ開閉装置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】
本発明は上記目的を達成するにあたり、シャッタ開閉装置を、隔壁に形成された開口を開閉するシャッタ板と、アクチュエータの駆動により前記隔壁の壁面に沿って往復移動するシャッタ作動部材と、前記シャッタ作動部材にシャッタ板を連結する連結手段と、前記壁面に固定されるシャッタ板受け部材と、シャッタ板を移動させるシャッタ板押圧部材とによって構成する。連結手段は、弾性力により前記壁面から前記シャッタ板が離れるように前記シャッタ作動部材にシャッタ板を連結し、シャッタ作動部材の移動時には前記壁面との間に隙間を保ちながらシャッタ板を同方向に移動させる。シャッタ板受け部材は前記シャッタ作動部材によりシャッタ板が閉じ方向に移動する間にシャッタ板の先端側に係合して前記連結手段の弾性力に抗してシャッタ板の先端側を前記壁面に圧着させる。シャッタ板押圧部材は前記シャッタ板受け部材にシャッタ板の先端側が係合した後に前記シャッタ作動部材の移動に連動して前記連結手段の弾性力に抗してシャッタ板の後端側を前記壁面に押しつける。
【０００８】
また、前記シャッタ板受け部材は、シャッタ板の先端側を前記壁面に圧着させた後にシャッタ板の閉じ方向への移動を阻止する。前記シャッタ板押圧部材は前記シャッタ作動部材に一体化され、前記シャッタ板受け部材によりシャッタ板の閉じ方向への移動が阻止された後にシャッタ板の後端側に係合してシャッタ板の後端側を前記壁面に押しつける。前記連結手段は、一端側が前記シャッタ板に固定され、他端側が前記シャッタ作動部材に固定された弾性変形自在な板状片である。
【０００９】
前記シャッタ開閉装置は、前記隔壁がレンズ成形用の金型を収容したチャンバの一部を構成する隔壁であり、前記開口を通してロボットアームが前記チャンバに出入りして前記金型から成形レンズの取り出し及び成形材料の供給が行われるとともに、前記ロボットアームにより金型に成形材料を供給した後に前記開口を前記シャッタ板で閉じてから不活性ガスで充満された前記チャンバ内で前記金型による成形処理が行われるレンズ成形用のプレス成形機に用いられる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によるシャッタ開閉装置は、開口を単一のシャッタ板の移動により確実かつ簡便に開閉でき、しかも開閉時のシャッタ板と隔壁との摩擦が少なく抑えられるので、磨耗や磨耗粉による問題が大幅に軽減される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について説明する。図１に示すように、本発明によるシャッタ開閉装置１０はプレス成形機３０のチャンバ１１を構成する隔壁１１ａのうち開口２８が設けられた壁面１１ｂに取り付けられる。レンズ製造装置１４は、プレス成形機３０の前に設置された成形前のプリフォーム（成形材料）４０（図４参照）や成形レンズ４１（図５参照）を集積する集積棚１２と、前記開口２８を通してチャンバ１１に出入りするアーム部（ロボットアーム）２０を備えた供給集積ロボット１３とによって構成される。アーム部２０は集積棚１２からチャンバ１１内へプリフォーム４０を供給し、チャンバ１１から成形レンズ４１を取り出して集積棚１２に載置する。
【００１２】
供給集積ロボット１３は、チャンバ１１に対して、前後に移動する柱状部材１８と、柱状部材１８に取り付けられて上下に移動可能な梁部材１９と、梁部材１９に設けられ梁部材１９に沿って左右に移動可能なアーム部２０とを備えている。アーム部２０の先端には、プリフォーム４０や成形レンズ４１を吸着して移動させる供給集積ヘッド２１が設けられ、供給集積ヘッド２１は、柱状部材１８と梁部材１９とアーム部２０によって前後、上下、左右に移動可能となっている。
【００１３】
図２及び図３に示すように、シャッタ開閉装置１０は、前記隔壁１１ａに形成された開口２８を開閉するシャッタ板２６と、エアーシリンダ（アクチュエータ）２３の先端に設けられエアーシリンダ２３の駆動により前記壁面１１ｂに沿って往復移動するシリンダヘッド（シャッタ作動部材）２９と、シリンダヘッド２９に固定されたシャッタ板押圧部材（以下、押圧部材という）２４と、シャッタ板２６と押圧部材２４を連結する連結板（連結手段）２５と、前記壁面１１ｂに固定されたシャッタ板受け部材（以下、受け部材という）２７とによって構成される。
【００１４】
シャッタ板２６は、前記開口２８を開放する開き位置と前記開口２８を閉鎖する閉じ位置との間を、前記開口２８に沿って往復移動し、前記開口２８を開閉する。シャッタ板２６の先端側には第１傾斜面２６ａが、後端側には第２傾斜面２６ｂが設けられている。
【００１５】
連結板２５は、一端側が押圧部材２４に固定され他端側がリベット４３によってシャッタ板２６の中央近傍に固定された弾性変形自在な板状片であり、弾性力によって前記壁面１１ｂから前記シャッタ板２６が離れるように前記押圧部材２４とシャッタ板２６を連結し、シリンダヘッド２９の移動時には前記壁面１１ｂとの間に隙間を保ちながらシャッタ板２６を往復移動させる。連結板２５は略Ｌ字形に形成され、前記押圧部材２４に固定された位置と前記シャッタ板２６に固定された位置の間に折れ曲がり部分２５ａを有する。
【００１６】
受け部材２７は、前記壁面１１ｂに固定され、前記シリンダヘッド２９によりシャッタ板２６が閉じ位置に向けて移動する際に、シャッタ板２６が前記開口２８を覆った後にシャッタ板２６の第１傾斜面２６ａに係合して前記連結板２５の弾性力に抗してシャッタ板２６を壁面１１ｂに圧着させる傾斜受面２７ａを有し、傾斜受面２７ａは前記壁面１１ｂに対して鋭角に設けられている。受け部材２７は、シャッタ板２６の先端側を壁面１１ｂに圧着させた後はシャッタ板２６の閉じ方向への移動を阻止する。
【００１７】
押圧部材２４は、連結板２５の一端がネジ４２によって固定され、前記受け部材２７によりシャッタ板２６の閉じ方向への移動が阻止された後にシャッタ板２６の第２傾斜面２６ｂに当接し、シャッタ板２６の後端側を前記壁面１１ｂに圧着させる押圧傾斜面２４ａを有する。押圧傾斜面２４ａは前記壁面１１ｂに対して鋭角に設けられている。
【００１８】
プレス成形機３０はチャンバ１１の内部に固定型３１・可動型３２・胴型３３からなるレンズ成形用の金型３６を収容している。金型３６は固定型３１と可動型３２のそれぞれの先端部分が胴型３３に嵌合し、それら３つの型によって成形空間３５が形成されている。固定型３１と可動型３２は、それぞれを加熱するヒータ３８および３９が設けられ、可動型３２を加熱するヒータ３９は、可動型３２とともに図示しない機構により上下に移動可能となっている。
【００１９】
図４に示すように、固定型３１に胴型３３がセットされ、可動型３２が上方へ退避した状態で、前記アーム部２０がその先端に設けられた供給集積ヘッド２１の吸着口２１ａにプリフォーム４０を吸着させて、前記開口２８よりチャンバ１１の中に進入し、プリフォーム４０を固定型３１の成形面３１ａに載置する。プリフォーム４０がセットされると、前記アーム部２０はチャンバ１１内より退避する。同時に可動型３２が下降し、可動型３２と固定型３１との間でプリフォーム４０を加圧して成形レンズ４１に成形する。このように、前記供給集積ロボット１３のアーム部２０によって金型３６にプリフォーム４０が供給された後にシャッタ板２６によって開口２８が塞がれ、窒素ガスなどの不活性ガスによって充満されたチャンバ１１の内部で金型３６によって成形処理が行われるので、チャンバ１１の中に収められた金型３６は酸化し難くなり、耐用年数が長くなる。
【００２０】
図５に示すように、成形レンズ４１が成形されると可動型３２は再び上昇して上方に待機する。エアーシリンダ２３は、シャッタ板２６を上方へ移動して開口２８を開放する。開口２８が開くと、前記アーム部２０が開口２８より再びチャンバ１１の中に進入する。前記供給集積ロボット１３は、前記アーム部２０を成形レンズ４１の真上まで移動して成形レンズ４１を吸着する。アーム部２０は成形レンズ４１を供給集積ヘッド２１に吸着したままチャンバ１１の中から引き出され、成形レンズ４１は前記集積棚１２に載置される。前記シャッタ板２６は、アーム部２０がチャンバ１１の中から引き出されると直ちに閉じられる。
【００２１】
次に、上記構成によるシャッタ開閉装置１０の作用について説明する。図６に示すように、前記連結板２５は、前記シャッタ板２６が開口２８を開放する開き位置にあるときには弾性力によってシャッタ板２６が前記壁面１１ｂから離れるように前記シリンダヘッド２９にシャッタ板２６を連結し、シリンダヘッド２９の移動時には前記壁面１１ｂとの間に隙間を保ちながらシャッタ板２６を開口２８の閉じ方向に移動させる。この隙間によりシャッタ板２６を開閉するときにシャッタ板２６と隔壁１１ａの壁面１１ｂとの間に生じる摩擦が少なく抑えられ、磨耗や磨耗粉による問題が大幅に軽減される。
【００２２】
図７に示すように、シリンダヘッド２９が移動してシャッタ板２６が開口２８を覆った後、更に移動してシャッタ板２６の第１傾斜面２６ａが前記受け部材２７の傾斜受面２７ａに係合する。第１傾斜面２６ａと傾斜受面２７ａはともに傾斜面であるため、前記連結板２５の弾性力に抗してシャッタ板２６の先端側が傾斜面に沿って斜めに移動し前記壁面１１ｂに圧着させられる。受け部材２７は、シャッタ板２６の先端側が壁面１１ｂに圧着した後はシャッタ板２６の閉じ方向への移動を阻止する。
【００２３】
シャッタ板２６の先端側が前記壁面１１ｂに圧着させられた後、押圧部材２４の押圧傾斜面２４ａがシャッタ板２６の第２傾斜面２６ｂに当接する。シャッタ板２６の後端側は押圧傾斜面２４ａによって前記壁面１１ｂに押しつけられ圧着させられる。このとき、連結板２５は折れ曲がり部分２５ａとその周辺部分が変形することで、シャッタ板２６の壁面１１ｂへの圧着を阻害しないようになっている。エアーシリンダ２３はシャッタ板２６が開口２８を塞いでいる間は圧力を掛け続け、シャッタ板２６は前記壁面１１ｂに押し付けられて前記チャンバ１１の中の不活性ガスが洩れることを防ぐ。
【００２４】
前記実施形態は、連結板２５を押圧部材２４に取り付けたが、連結板２５をシリンダヘッド２９に取り付けるようにしても良く、また、押圧部材２４とシリンダヘッド２９を一体に形成しても良い。
【００２５】
前記実施形態は、シャッタ板２６の両端に傾斜面を設けたが、この傾斜面はなくても良い。しかし、この部分がエッジであると、押圧部材および受部材の傾斜面に傷をつけてしまうので、面取り程度は設けた方が良い。
【００２６】
前記実施形態は、連結板２５に板状片を用いたが、本発明はこれに限るものではなく、シャッタ板２６が開口２８を開放する開き位置と前記開口を閉鎖する閉じ位置との間を壁面に沿って往復移動するとともに、閉じ位置においてシャッタ板２６を壁面１１ｂに圧着可能な構造であれば良く、例えばシャッタ板の中心にピンを通して姿勢自由に吊る方法であっても良いしフレキシブルなアームで支えても良い。
【００２７】
前記実施形態は、駆動装置としてエアーシリンダを用いたが、本発明はこれに限るものではなく、オイルシリンダやモータなどを用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明によるシャッタ開閉装置をチャンバに取り付けたレンズ製造装置の全体構成を示す斜視図である。
【図２】本発明によるシャッタ開閉装置を示す斜視図である。
【図３】シャッタ開閉装置のシャッタ板の動作を説明するためのチャンバの一部断面図である。
【図４】シャッタ板の動作説明図である。
【図５】シャッタ板の動作説明図である。
【図６】シャッタ板の作用を説明する図である。
【図７】シャッタ板の作用を説明する図である。
【符号の説明】
【００２９】
１０  シャッタ開閉装置
１１  チャンバ
１１ａ  隔壁
１１ｂ  壁面
１２  集積棚
１３  供給集積ロボット
１４  レンズ製造装置
２０  アーム部（ロボットアーム）
２１  供給集積ヘッド（ロボットアーム）
２１ａ  吸着口
２３  エアーシリンダ（アクチュエータ）
２４  押圧部材（シャッタ板押圧部材）
２４ａ  押圧傾斜面
２５  連結板（連結手段）
２５ａ  折れ曲がり部分
２６  シャッタ板
２６ａ  第１傾斜面
２６ｂ  第２傾斜面
２７  受け部材（シャッタ板受け部材）
２７ａ  傾斜受面
２８  開口
２９  シリンダヘッド（シャッタ作動部材）
３０  プレス成形機
３１  固定型（金型）
３２  可動型（金型）
３３  胴型（金型）
３５  成形空間
３６  金型
４０  プリフォーム（成形材料）
４１  成形レンズ
【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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