JP2005254564A - ダハプリズムの成形用金型 - Google Patents

Abstract

【課題】ダハ稜線によって二体に分割された鏡面駒を使用した場合でも、ダハプリズムを高精度に成形加工できるようにする。
【解決手段】ダハ面を成形するための鏡面部を有し、２つのダハ面が交差する稜線部３２ａで互いに分割された第１及び第２の鏡面駒３，４と、第１の鏡面駒３の側面に当接する平面部と、第２の鏡面駒の側面から所定距離離れて形成された第１の斜面７とを有する第１の型板１と、第１の型板に当接する第２の型板２と、第１の斜面７と対面する第２の斜面５ａを有するとともに、第２の鏡面駒の側面と第１の斜面との間に配置され、パーティング面１２から所定量ｂだけ突出するテーパー駒５とを具備し、第１及び第２の型板が型締めされる力により、テーパー駒が第１の型板側に押し込まれ、第１及び第２の斜面の作用により、テーパー駒で第１及び第２の鏡面駒を締め付ける。
【選択図】 図５

Description

本発明は、樹脂製のダハプリズムを射出成形もしくは圧縮成形によって成形するときに使用する成形用金型の構造に関するものである。

ダハプリズムとは、図１に示すように、隣接する二つの光学面３０，３１のなす角が９０度で構成された光学素子であり、例えば、中級器カメラなどのファインダーに使用される。

このダハプリズム２９は、図２に示す様に９０度で隣接する二つのダハ面３０，３１によって、ダハ稜線３２を境にして像を反転させて正立像にする機能をもつ。

したがって、ダハ稜線３２の精度が低下すると、光の反射方向が稜線部で部分的に変化し、像面中央部が不鮮明になり、部分的に解像力が低下する、これがいわゆるダハ稜線不良である。

従来、このように多数の平面から構成されるプリズムの成形用金型は、それぞれの平面を１体の鏡面駒にする金型構造であった。しかしながら、このような金型構造でダハプリズムを成形すると、射出成形や圧縮成形の樹脂圧力が鏡面に対して垂直にかかることによって、ダハ面３０，３１を成形する二つの鏡面駒同士が開く方向に変形する。このため、図１１に示す様にダハ稜線部に隙間が生じてバリが発生する。その結果、ダハ稜線の線幅が太くなり、ダハ稜線不良が生じる。

そこで、特開平９−１８７８２１号公報（特許文献１）に示すように、ダハ稜線２２とその両側のダハ面２３，２４を一体の鏡面駒２１で形成して（図８参照）、バリの発生を防止したり、特開平９−１９３１７１号公報（特許文献２）に示すように、ダハ稜線２２によって分割されたダハ面２３，２４を形成する二つの鏡面駒３，４（図１０参照）に対して、その両端に配置した熱膨張駒２６，２７（図１３参照）の加熱量を制御しながら熱膨張させることにより、金型の稜線形状が図１２に２２で示す様に変形しない程度の力で締め付けてバリを防止することが行なわれていた。
特開平９−１８７８２１号公報 特開平９−１９３１７１号公報 特開２００２−３４１４４０号公報

しかしながら、上記の特開平９−１８７８２１号公報に示すように、ダハ稜線２２とその両側のダハ面２３，２４を一体の鏡面駒で形成する場合、鏡面駒のダハ稜線およびダハ面をダイヤモンドバイトで鏡面切削しなければならないため、鏡面駒の材料が、純銅材料、銅系合金材料、もしくは硬度が高い鋼材に無電解ニッケルメッキか銅系メッキを施した材料に限定される。しかし、硬度がある無電解ニッケルは、加工でのバニッシング効果がでるため、鏡面粗さが粗く、そのままでは成形されたプリズムにフレアー不良が生じる。一方、硬度が低い銅系材料では、成形劣化により、金型の耐久性が低下する。

また、図９に示す様に、鏡面駒のダハ稜線２２の部分に平面部ができてしまう場合もある。

一方、成形においては、ダハ面を成形する２つの鏡面駒を一体化させているため、成形時のガス逃げが悪く、ダハ稜線部分の転写性が悪い。したがって、ダハ稜線部分の転写性を向上させるために、金型温度を樹脂材料のガラス転移点近くまで上昇させて樹脂の流動性を上げたり、保圧圧力を上昇させている。この場合、金型温度を上げたことにより、成形サイクルが長くなってコストが増加したり、保圧圧力を上げることにより光学面の面精度が悪くなり、製品の品質が低下する、といった問題が発生する。

一方、前記の特開平９−１９３１７１号公報のように、二つの鏡面駒の両端に配置した熱膨張駒の加熱量を制御しながら熱膨張させることにより、二つの鏡面駒を適切な力で締め付けた場合でも、樹脂圧力に負けないような締め付け力を得るためには、大きな熱膨張駒を使用する必要があり金型が大型化する。また、鏡面駒両端にある熱膨張駒を加熱することによって、鏡面駒の温度分布が変化するため、光学面の面精度が部分的に悪くなる場合があり、製品の品質を低下させる原因となる。

そのため、従来の技術では、ダハ稜線部分のバリを防止して成形することは可能であったが、反面、上記弊害によりダハプリズム成形品の精度を低下させてファインダー全体の見えを悪くしたり、生産性を低下させたりする問題が発生していた。

従って、本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ダハ稜線によって二体に分割された鏡面駒を使用した場合でも、ダハプリズムを高精度に成形加工できるようにすることである。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係わるダハプリズムの成形用金型は、互いに直交する平面部である２つのダハ面を有するダハプリズムを成形するためのダハプリズムの成形用金型であって、前記ダハ面を成形するための鏡面部を有し、前記２つのダハ面が交差する稜線部で互いに分割された第１及び第２の鏡面駒と、前記第１及び第２の鏡面駒を固定するための第１の型板であって、前記第１の鏡面駒の側面に当接する平面部と、前記第２の鏡面駒の側面から所定距離離れて形成された第１の斜面とを有する第１の型板と、前記第１の型板に当接し、前記第１及び第２の鏡面駒との間で前記ダハプリズムを成形するためのキャビティを形成する第２の型板と、前記第１の型板又は前記第２の型板に配置され、前記第１の斜面と対面する第２の斜面を有するテーパー駒とを具備し、前記第１及び第２の型板が型締めされる力により、前記テーパー駒が前記第１の斜面と前記第２の鏡面駒の側面との間に押し込まれ、前記第１及び第２の斜面の作用により、前記テーパー駒で前記第１及び第２の鏡面駒を締め付けることを特徴とする。

また、この発明に係わるダハプリズムの成形用金型において、前記テーパー駒の前記パーティング面からの突出量を調整することにより、前記第１及び第２の鏡面駒の締め付け力を調整可能であることを特徴とする。

また、本発明に係わるダハプリズムの成形用金型は、互いに直交する平面部である２つのダハ面を有するダハプリズムを成形するためのダハプリズムの成形用金型であって、前記ダハ面を成形するための鏡面部を有し、前記２つのダハ面が交差する稜線部で互いに分割された第１及び第２の鏡面駒と、前記第１及び第２の鏡面駒を固定するための第１の型板であって、前記第１の鏡面駒の側面に当接する第１の平面部と、前記第２の鏡面駒の側面から所定距離離れて形成された第２の平面部とを有する第１の型板と、前記第１の型板に当接し、前記第１及び第２の鏡面駒との間で前記ダハプリズムを成形するためのキャビティを形成する第２の型板と、前記第２の鏡面駒の側面と前記第２の平面部との間に配置され、第１の斜面を有する第１のテーパー駒と、前記第１の型板又は前記第２の型板に配置され、前記第１の斜面と対面する第２の斜面を有する第２のテーパー駒とを具備し、前記第１及び第２の型板が型締めされる力により、前記第２のテーパー駒が前記第１の斜面に当接しながら、前記第２の鏡面駒の側面と前記第２の平面部の間の空間に押し込まれ、前記第１及び第２の斜面の作用により、前記テーパー駒で前記第１及び第２の鏡面駒を締め付けることを特徴とする。

また、この発明に係わるダハプリズムの成形用金型において、前記第２のテーパー駒が前記第１の型板に進入したときの、前記第２のテーパー駒の前記パーティング面からの突出量を調整することにより、前記第１及び第２の鏡面駒の締め付け力を調整可能であることを特徴とする。

また、本発明に係わるダハプリズムの成形用金型は、互いに直交する平面部である２つのダハ面を有するダハプリズムを成形するためのダハプリズムの成形用金型であって、前記ダハ面を成形するための鏡面部を有し、前記２つのダハ面が交差する稜線部で互いに分割された第１及び第２の鏡面駒と、前記第１及び第２の鏡面駒を固定するための第１の型板であって、前記第１及び第２の鏡面駒の、前記稜線部に略平行な側面との間に空間部を有する第１の型板と、前記第１の型板に当接し、前記第１及び第２の鏡面駒との間で前記ダハプリズムを成形するためのキャビティを形成する第２の型板と、前記第１の型板又は前記第２の型板に配置され、斜面を有する少なくとも１つのテーパー駒とを具備し、前記第１及び第２の型板が型締めされる力により、前記テーパー駒が前記空間部に押し込まれ、前記斜面の作用により、前記テーパー駒で前記第１及び第２の鏡面駒を締め付けることを特徴とする。

本発明によれば、ダハ稜線によって二体に分割された鏡面駒を使用した場合でも、ダハプリズムを高精度に成形加工することができる。

以下、本発明の好適な実施形態について説明する。

まず、本実施形態の概要について説明する。

本実施形態は、ダハ稜線で二体に分割した鏡面駒を使用したダハプリズム成形用金型において、射出成形もしくは圧縮成形の樹脂圧力が鏡面駒に垂直な方向にかかることによって、ダハ稜線部の鏡面駒間に隙間が発生することを防止するため、ダハ稜線で分割された二つの鏡面駒のうち一方の側面にテーパー面を持つテーパー駒を配置し、その対になるテーパー部を金型型板に持たせる。このテーパーを介して、型締め力をダハ稜線の締め付け力として作用させることによって、ダハ稜線のバリを防止することが可能である。

また、この締め付け力の大きさは、テーパー駒の大きさを変えたり、テーパー角度を変えて型締め力のかかる割合を変えたり、型締め力を変えることによって容易に制御することが可能である。よってダハ稜線の形状を変化させない最適な締め付け力でバリの発生を防止することができる。また、ヒーターなどの加熱設備を使用していないため、金型を大型化する必要がなく、また、光学面の面精度が最適な条件で成形することができる。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

本発明の実施形態の金型は、図１に示すダハプリズムを射出成形もしくは圧縮成形によって成形する金型であり、図３乃至図７に示すダハ稜線３２ａによって分割された二つの鏡面駒３，４を備えて構成される。

図４、図５にテーパー駒５及びテーパー部７を鏡面駒と同じ型板１に配置した場合の、金型キャビティー断面図を示す。

図４は、金型をパーティング面１２で閉じて型締め力を作用させた状態を示す図であり、図５は金型をパーティング面１２で開いた状態を示す図である。

二つの鏡面駒３，４は、それらの境界面３ａ，４ａを突き合わせた状態で金型の型板１に固定されており、一方の鏡面駒４の側面４ｂに、テーパー面５ａを持つテーパー駒５が配置され、テーパー面５ａと対向するテーパー部７を型板１に持たせる。

このテーパー駒５は、テーパー面５ａで、型締め力の作用方向を鏡面駒３，４の締め付け方向（鏡面駒３，４が互いに接近する方向）に変える働きがある。また、このテーパー面５ａがパーティング面１２となすテーパー角度は、４５度に近いほど、大きな締め付け力を発生し、９０度に近いほどテーパー駒を小型化することができる。

さらにテーパー駒の大きさや型締め力を変えることで、二つの鏡面駒を締め付ける力の大きさを制御できるため、金型の稜線形状を変形させることがなく、バリが発生しない最適な締め付け力に制御することが可能である。

以下、本発明の実施形態について、具体的に説明する。

（第１の実施形態）
図３乃至図５は、本発明の第１の実施形態に係わる金型装置の構成を示す側断面図である。

図３乃至図５において、１は鏡面駒３，４を固定するための固定側型板、２は鏡面駒３，４との間でダハプリズムを成形するためのキャビティ６を形成する可動側型板、３，４はダハプリズムを成形するための鏡面駒、５は鏡面駒４の側面４ｂを鏡面駒３側に押すためのテーパー駒、６はダハプリズムを成形するために樹脂材料が充填されるキャビティ、７は固定側型板１に形成されたテーパー面、８はテーパー駒５を固定側型板１に固定するためのボルト、９はテーパー駒５に形成されボルト８を貫通させるための貫通穴、１０は鏡面駒３を固定側型板１に固定するためのボルト、１１は鏡面駒４を固定側型板１に固定するためのボルト、１２は固定側型板１と可動側型板２の境界面であるパーティング面である。

図４、図５にテーパー駒５及びテーパー部７を鏡面駒３，４と同じ固定側型板１に配置した場合の第１の実施形態を示す。

まず、鋼材を一般の機械加工で加工した後、研削盤で研削加工して鏡面駒３，４の外形形状を作る。それから、ラップ盤で鏡面研磨してダハ面３０，３１を成形するための鏡面部を加工し、ダハ稜線３２ａによって分割された二つの鏡面駒３，４を製作する。この鏡面駒３，４を境界面３ａ，４ａで突き合わせた状態で、金型型板１に固定する。

次に、一方の鏡面駒４の側面４ｂの脇に用意された空間よりも、鏡面駒３，４の締め付け方向（鏡面駒３，４が互いに接近する方向）に若干大きいテーパー駒５を用意して、前記空間に組み込む。このときのテーパー面５ａのテーパー角度は、４５度に近いほうが発生する鏡面駒３，４を締め付ける力は大きくなるが、ここでは小型化を考慮して、８０度に設定した。

図５のように、パーティング面１２よりテーパー駒５が飛び出している量ｂを測定しながらテーパー駒５の大きさを調整する。例えば、テーパー駒５が小さくて、パーティング面１２より飛び出していない場合は、テーパ−駒５に可動側型板２からの型締め力が作用しないため、二つの鏡面駒３，４を締め付けることができない。よって、テーパー駒の大きさを大きくしておく必要がある。

一方、テーパー駒５がパーティング面１２より大きく飛び出していれば、固定側及び可動側の型板１，２を型締めした場合に、それだけ大きな力で二つの鏡面駒３，４を締め付けるため、ダハ稜線３２ａの部分の形状が変形する。よって、テーパー駒５の大きさを小さくする必要がある。

最終的に、テーパー駒５のパーティング面１２からの飛び出し量ｂが数マイクロメートルになった時点で、テーパー駒５の調整を終了して、金型を完成させる。

上記の方法で作成した金型を使用して、成形を行う。ここで得られた成形品を測定して、バリが発生しているなら、再度テーパー駒５の大きさを微量大きくする。逆に成形品の稜線に変形が生じている場合は、再度テーパー駒５の大きさを微量小さくする。成形とテーパー駒５の寸法の調整を繰り返して、最終的に変形がなく、バリがない稜線形状をもつダハプリズムを成形する。

ここでは、テーパー駒５を、ダハ稜線３２ａを形成する二つの鏡面駒３，４と同じ型板に配置したが、このテーパー駒５は、鏡面駒３，４と異なる型板に配置しても同じ効果を得ることができる。しかしながら、上記テーパー駒５は、鏡面駒３，４と同じ型板に配置したほうが、締め付け力の調整が容易になる。

（第２の実施形態）
図６、図７に鏡面駒３，４と同じ固定側型板１に第１のテーパー駒１５を配置し、鏡面駒３，４と異なる可動側型板２に第２のテーパー駒１６を配置した場合の第２の実施形態を示す。

図６及び図７において、１５は第１のテーパー駒、１５ａは第１のテーパー駒１５のテーパー面、１６は第２のテーパー駒、１６ａは第２のテーパー駒１６のテーパー面、１７は第１のテーパー駒１５を固定側型板１に固定するためのボルト、１８はボルト１７を貫通させるための貫通穴、１９は第２のテーパー駒１６を可動側型板２に固定するためのボルト、２０はボルト１９を貫通させるための貫通穴である。

本実施形態は、テーパー角度を、パーティング面１２と垂直な方向に対して、対称になるように変更した構造であり、第１の実施形態と同じ効果を得ることが可能である。第１の実施形態と同じ方法で、締め付け力を調整することによって、変形がなく、バリがないダハ稜線形状をもつダハプリズムが成形可能になる。

以上説明したように、上記の第１及び第２の実施形態によれば、以下のような効果が得られる。
（１）ダハプリズムの稜線部分の形状精度を向上させることができる。
（２）金型の耐久性が向上する。
（３）成形サイクルの短縮を図ることができる。
（４）成形コストを低減させることができる。
（５）金型を小型化することができる。
（６）加熱装置などの付帯設備が省略できる。

なお、上記の第２の実施形態では、第２のテーパー駒１６を可動側型板２側に配置する場合について説明したが、第１及び第２のテーパー駒１５，１６の両方を固定側型板１側に配置するようにしてもよい。

また、上記の第２の実施形態では、固定側型板１に固定される第１のテーパー駒１５を鏡面駒４の側面に隣接して配置する場合について説明したが、第１のテーパー駒１５のテーパー面１５ａを鏡面駒４の側面と対向するように配置し、第１のテーパー駒１５のテーパー面１５ａと鏡面駒４の側面との間に第２のテーパー駒１６が進入するようにしてもよい。

ダハプリズムの形状を示す図である。 ダハプリズムの一般的な光路を示す図である。 第１の実施形態の金型装置の部分断面図である。 第１の実施形態の金型装置を閉じた状態を示す側断面図である。 第１の実施形態の金型装置を開いた状態を示す側断面図である。 第２の実施形態の金型装置を閉じた状態を示す側断面図である。 第２の実施形態の金型装置を開いた状態を示す側断面図である。 従来の一体型の鏡面駒を示す図である。 図８にＡで示した部分のダハ稜線の拡大図である。 従来の二体方式の鏡面駒を示す図である。 従来の二体方式の鏡面駒を使用した金型によるバリの発生を示す原理図である。 従来の二体方式の鏡面駒を使用した場合のダハ稜線近傍の金型変形状態を示す図である。 従来の熱膨張を利用した金型の断面図である。

符号の説明

１ 固定側型板
２ 可動側型板
３，４ 鏡面駒
５ テーパー駒
６ キャビティー
７ テーパー部
８，１０，１１，１７，１９ ボルト
９，１８，２０ 貫通穴
１２ パーティング面
１３ ダハ鏡面駒の締め付け方向
１４ 型閉じめ方向
１５ 第１のテーパー駒
１６ 第２のテーパー駒
２１ 一体方式の鏡面駒
２２ ダハ稜線
２３，２４ 鏡面もしくはダハ面
２５ 樹脂
２６，２７ 膨張駒
２８ 枠駒
２９ ダハプリズム
３０，３１ ダハ面
３２ ダハ稜線
３３ ダハプリズム内の一般的な光路

Claims (5)

1. 互いに直交する平面部である２つのダハ面を有するダハプリズムを成形するためのダハプリズムの成形用金型であって、
   前記ダハ面を成形するための鏡面部を有し、前記２つのダハ面が交差する稜線部で互いに分割された第１及び第２の鏡面駒と、
   前記第１及び第２の鏡面駒を固定するための第１の型板であって、前記第１の鏡面駒の側面に当接する平面部と、前記第２の鏡面駒の側面から所定距離離れて形成された第１の斜面とを有する第１の型板と、
   前記第１の型板に当接し、前記第１及び第２の鏡面駒との間で前記ダハプリズムを成形するためのキャビティを形成する第２の型板と、
   前記第１の型板又は前記第２の型板に配置され、前記第１の斜面と対面する第２の斜面を有するテーパー駒とを具備し、
   前記第１及び第２の型板が型締めされる力により、前記テーパー駒が前記第１の斜面と前記第２の鏡面駒の側面との間に押し込まれ、前記第１及び第２の斜面の作用により、前記テーパー駒で前記第１及び第２の鏡面駒を締め付けることを特徴とするダハプリズムの成形用金型。
2. 前記テーパー駒の前記パーティング面からの突出量を調整することにより、前記第１及び第２の鏡面駒の締め付け力を調整可能であることを特徴とする請求項１に記載のダハプリズムの成形用金型。
3. 互いに直交する平面部である２つのダハ面を有するダハプリズムを成形するためのダハプリズムの成形用金型であって、
   前記ダハ面を成形するための鏡面部を有し、前記２つのダハ面が交差する稜線部で互いに分割された第１及び第２の鏡面駒と、
   前記第１及び第２の鏡面駒を固定するための第１の型板であって、前記第１の鏡面駒の側面に当接する第１の平面部と、前記第２の鏡面駒の側面から所定距離離れて形成された第２の平面部とを有する第１の型板と、
   前記第１の型板に当接し、前記第１及び第２の鏡面駒との間で前記ダハプリズムを成形するためのキャビティを形成する第２の型板と、
   前記第２の鏡面駒の側面と前記第２の平面部との間に配置され、第１の斜面を有する第１のテーパー駒と、
   前記第１の型板又は前記第２の型板に配置され、前記第１の斜面と対面する第２の斜面を有する第２のテーパー駒とを具備し、
   前記第１及び第２の型板が型締めされる力により、前記第２のテーパー駒が前記第１の斜面に当接しながら、前記第２の鏡面駒の側面と前記第２の平面部の間の空間に押し込まれ、前記第１及び第２の斜面の作用により、前記テーパー駒で前記第１及び第２の鏡面駒を締め付けることを特徴とするダハプリズムの成形用金型。
4. 前記第２のテーパー駒が前記第１の型板に進入したときの、前記第２のテーパー駒の前記パーティング面からの突出量を調整することにより、前記第１及び第２の鏡面駒の締め付け力を調整可能であることを特徴とする請求項３に記載のダハプリズムの成形用金型。
5. 互いに直交する平面部である２つのダハ面を有するダハプリズムを成形するためのダハプリズムの成形用金型であって、
   前記ダハ面を成形するための鏡面部を有し、前記２つのダハ面が交差する稜線部で互いに分割された第１及び第２の鏡面駒と、
   前記第１及び第２の鏡面駒を固定するための第１の型板であって、前記第１及び第２の鏡面駒の、前記稜線部に略平行な側面との間に空間部を有する第１の型板と、
   前記第１の型板に当接し、前記第１及び第２の鏡面駒との間で前記ダハプリズムを成形するためのキャビティを形成する第２の型板と、
   前記第１の型板又は前記第２の型板に配置され、斜面を有する少なくとも１つのテーパー駒とを具備し、
   前記第１及び第２の型板が型締めされる力により、前記テーパー駒が前記空間部に押し込まれ、前記斜面の作用により、前記テーパー駒で前記第１及び第２の鏡面駒を締め付けることを特徴とするダハプリズムの成形用金型。

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