JP2007152619A - 射出成形用金型及びレンズ鏡筒 - Google Patents

Abstract

【課題】一方向からねじを螺出入する操作で可動側及び固定側のキャビティ部材を正確に調芯する。
【解決手段】固定側Ｌの端面部に位置する固定側型板６の凹部６ｂ内には、駆動部材２１と従動部材２２とから構成した調整手段２０Ｘ，２０Ｘ及び２０Ｙ，２０Ｙによって、固定側キャビティ部材７が軸線Ｃと直交するＸＹ２軸方向に所定量移動可能に装着されており、駆動用ボルト２４を固定側型板６に対して螺出入すると、駆動部材２１が押動されて、従動部材２２と共に固定側キャビティ部材７が軸線Ｃと直交する方向に移動する。
【選択図】図６

Description

本発明は、レンズ鏡筒等の精密部品を高精度に製造できるようにした射出成形用金型、及びこの種の射出成形用金型を用いて成形される製品としてのレンズ鏡筒に関するものである。

レンズ鏡筒等の精密部品を射出成形により製造するために用いられる金型は、少なくともコア部材とキャビティ部材とを備えているが、キャビティ部材は可動側と固定側とに分割して設けられる。キャビティ部材は型板に固定して設けられており、この型板を駆動することによって、型締め及び型開きが行われる。レンズ鏡筒等のように、概略円筒形状の成形品を製造する場合には、キャビティ部材とコア部材とを必要とするが、コア部材はキャビティ部材とは別個の部材として構成する場合と、キャビティ部材にコア部を一体的に設ける場合とがある。ここで、対物光学系として用いるにしろ、また他の光学系として用いるにしろ、複数のレンズが装着されるレンズ鏡筒は、各レンズの光軸が正確に一致するように組み付けられなければならない。従って、レンズ鏡筒を高精度に製造しなければならず、このレンズ鏡筒を成形する等の金型としては、可動側及び固定側のキャビティ部材を極めて厳格に調芯させる必要がある。

金型は複数の部材を組み立てたものであり、これら各部材は高精度に寸法管理がなされ、かつ正確に組み付けられることになる。しかしながら、僅かでも寸法誤差や組み付け誤差等があると、両キャビティ部材間の調芯性が損なわれ、製品としてのレンズ鏡筒の精度に大きな影響を与える結果となる。このために、組み立て後においても、一方側のキャビティ部材を相手方に対してアライメントする機構を備えることが望まれる。

ここで、特許文献１には、ガラス素材をプレス成形する装置において、上下の金型のうちの上金型に芯出し機構を備える構成としたものが開示されている。この芯出し機構は、上金型にスライド板を連結し、このスライド板を案内板に対して水平方向に位置調整可能としている。このスライド板の位置調整は、スライド板の４つの端面に対面させて、このスライド板の長さ方向に斜めの面を持ったガイドブロックを設け、このガイドブロックとスライド板との間にクサビを装着して、このクサビを移動ネジによってスライド板の長さ方向に位置調整するように構成している。
特開平２−３０７８３１号公報

ところで、前述した特許文献１の位置調整方式によれば、クサビ及びこのクサビを移動させる移動ネジはスライド板の４辺に設けられ、従ってこれら移動ネジはスライド板と平行な４方向から螺出入しなければならず、このために位置調整が面倒になるだけでなく、周囲に障害となる部材が設けられていないことが条件となる。また、特許文献１にはスライド板の２辺にクサビ及び移動ネジを設ける構成とした実施例もあるが、他の２辺には弾性部材が当接させるように構成されており、スライド板の固定性が損なわれることになる。従って、プレス成形の場合には適用可能であるにしても、射出成形用金型にこのような位置調整方式を採用するのは実際上困難である。

本発明は以上の点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、一方向からねじを螺出入する操作で可動側及び固定側のキャビティ部材を正確に調芯できるようにすることにある。

前述した目的を達成するために、本発明は、固定側キャビティ部材及び可動側キャビティ部材と、これら各キャビティ部材を装着した固定側及び可動側の型板とからなり、型締め状態では両キャビティ部材間に成形部が形成されて、前記固定側キャビティ部材から溶融樹脂を前記成形部に供給する構成とした射出成形用金型であって、前記固定側の型板に凹部を形成して、この凹部内で前記固定側キャビティ部材を金型の軸線と直交する方向に位置調整可能な構成としたものにおいて、前記固定側キャビティ部材には、その周囲の４つの辺に前記金型の軸線方向に向く側面が形成されており、また前記凹部の４つの立ち上がり壁がこれら各側面と平行に設けられ、その間は所定の空間を隔てて対向配設しており、これら各空間には、前記立ち上がり壁に当接する駆動部材と、前記側面に当接する従動部材とからなる調整手段が装着され、これら駆動部材と従動部材とは前記軸線方向に向けて傾斜するテーパ面により面接触させ、駆動用ボルトにより前記駆動部材を前記軸線方向に移動させ、前記従動部材は前記軸線方向に移動しないように保持することによって、前記固定側キャビティ部材を前記軸線と直交する方向に移動させる構成としたことをその特徴とするものである。

成形部により製造される製品がレンズ鏡筒である場合には、全体が円筒形状であることからコアを設けるが、コア部材は固定側，可動側のいずれか一方または両方に設ける。また、コア部材はキャビティ部材とは独立に設けることもでき、またキャビティ部材に一体的にコア部を形成することもできる。可動側のキャビティ部材を所定の位置に組み込んだ状態で、固定側キャビティ部材を金型の軸線と直交する方向に位置調整される。このように、固定側キャビティ部材は位置調整可能なものであるから、固定側のコアはキャビティ部材と一体的に設けるのが望ましい。また、キャビティ部材の側面部に当接する従動部材と、型板側に当接する駆動部材との当接面の傾斜方向としては、凹部の底面に向けて鋭角となる傾斜面とし、駆動側部材はこのテーパ面と面接触するテーパ面を形成するのが望ましい。ただし、この逆であっても良い。いずれにしろ、４箇所設けられているねじを螺出入するのは、キャビティ部材の表面側、つまり相手方のキャビティ部材に当接する面側から全て操作することができるようにする。

金型を組み立てた後、型開き状態として４箇所設けたねじを適宜螺出入する操作で、一方側のキャビティ部材を他方側のキャビティ部材に対してアライメントするように、容易に、しかも微細に位置調整することができる。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。図１及び図２は射出成形用金型の主要部を示す断面図であって、図１は型締め状態、図２は型開き状態にして示している。

まず、図１に示したように、Ｌは固定側、Ｐは可動側の部材である。固定側Ｌは第１の固定側ユニットＬ１，第２の固定側ユニットＬ２及び第３の固定側ユニットＬ３から構成され、第１の固定側ユニットＬ１と第２の固定側ユニットＬ２との間及び第２の固定側ユニットＬ２と第３の固定側ユニットＬ３との間は分離可能となっている。また、可動側Ｐでは、第１の可動側ユニットＰ１と第２の可動側ユニットＰ２とが、相互に分離可能に設けられている。

図１及び図２において、第１の固定側ユニットＬ１は、固定側取付板１を有し、この固定側取付板１には射出成形機のノズル部材２が挿脱可能に接続されるスプルブッシュ３が固定して設けられている。スプルブッシュ３にはノズル部材２から射出される溶融樹脂を供給するためのスプル４が穿設されている。固定側取付板１には第２の固定側ユニットＬ２を構成するランナストリッパ部材５が当接して設けられており、このランナストリッパ部材５は固定側取付板１に対して接離可能となっている。スプルブッシュ３には、そのスプル４が形成されている部位が突出しており、この突出している部分はランナストリッパ部材５を貫通している。

６は固定側型板、７は固定側コア部７ａを備えた固定側キャビティ部材、８はランナ形成部材であり、これらの部材で第３の固定側ユニットＬ３が構成される。固定側型板６はランナストリッパ部材５に接離可能となっておりスプル４を形成した部位を含む所定の大きさの四角形状の開口部６ａとこの開口部６ａより大きな凹部６ｂとを有する段付き枠状の形状となっている。ランナ形成部材８はこの開口部６ａに遊嵌状に嵌合されており、また固定側キャビティ部材７は段差形状の凹部６ｂに嵌合されている。そして、固定側キャビティ部材７には複数のボルト９が設けられて、これらのボルト９によって固定側型板６に固定されており、またランナ形成部材８は固定側キャビティ部材７に複数のボルト１０で固定されている（図４参照）。

可動側Ｐを構成する第１の可動側ユニットＰ１は、可動側型板１１と可動側キャビティ部材１２とから構成され、これら可動側型板１１と可動側キャビティ部材１２とは図示しないボルトで固定されている。また、第２の可動側ユニットＰ２は可動側受板１３と可動側コア部材１４とから構成されており、可動側コア部材１４は可動側受板１３に固定されている。

型締めした状態では、図３に示したように、固定側コア部７ａを一体に設けた固定側キャビティ部材７と、可動側キャビティ部材１２と、可動側コア部材１４とにより成形部１５が形成される。この成形部１５には、ランナ１６が接続されており、ランナ１６はランナストリッパ部材５とランナ形成部８との間の接続部分を介してスプル４と連通している。また、ランナ１６はランナ形成部８と固定側キャビティ部材７とに分割されており、このランナ１６の成形部１５への接続部がゲート１７である。

成形部１５は固定側コア部７ａを含む固定側キャビティ部材７と可動側キャビティ部材１２及び可動側コア部材１４との間に形成され、成形部１５により形成される成形品１８は、本実施の形態においてはレンズ鏡筒である。成形品１８は全体が円筒形状となっており、その内面にはレンズ位置決め用の突条１８ａを有している。この成形品１８を高精度に製造するために、固定側コア部７ａを設けた固定側キャビティ部材７は図１に示した金型全体の軸線Ｃ方向と直交する方向に位置調整されて、可動側キャビティ部材１２に対して、具体的には成形品１８における内径を規定する固定側コア部７ａと可動側コア部材１４の同軸度を確保するようにアライメントすることができる。そこで、以下に図４乃至図８を参照して、この固定側キャビティ部材７の位置調整機構について説明する。

図４には、図１に示した固定側Ｌと可動側Ｐとを分離して、固定側Ｌの端面部の構成が示されている。同図から明らかなように、固定側型板６の凹部６ｂは概略四角形の形状をしており、この凹部６ｂ内には固定側キャビティ部材７が軸線Ｃと直交するＸＹ２軸方向に所定量移動可能に装着されており、かつ固定側キャビティ部材７の４辺部に収容空間が形成されて、これら各収容空間には調整手段２０Ｘ，２０Ｘ及び２０Ｙ，２０Ｙが設けられている。従って、図４において、紙面の左右の調整手段２０Ｘ，２０Ｘを操作することによって、固定側キャビティ部材７をＸ軸方向に位置調整され、また紙面の上下の調整手段２０Ｙ，２０Ｙを操作することによって、固定側キャビティ部材７をＹ軸方向に位置調整されることになる。

調整手段２０Ｘ及び２０Ｙは同じ構造のものであり、図５及び図６に示したように、駆動部材２１と従動部材２２とから構成されている。駆動部材２１の一面は固定側型板６の凹部６ｂにおける立ち上がり壁と当接し、従動部材２２は固定側キャビティ部材７の側面部に当接しており、これらの当接面は軸線Ｃと平行な平面である。また、駆動部材２１と従動部材２２とが当接しており、この当接面は軸線Ｃに対して傾斜するテーパ面２１Ｔ，２２Ｔとなっている。ここで、テーパ面２１Ｔ，２２Ｔの傾斜方向は凹部６ｂの底面に向けて軸線Ｃから離れる方向となっている。

図７に示したように、従動部材２２は、止着ボルト２３，２３によって固定側型板６に固定されている。ただし、この従動部材２２に設けたボルト挿通孔２２ａは止着ボルト２３を遊嵌させており、ボルト挿通孔２２ａと止着ボルト２３との径差分だけ従動部材２２は軸線Ｃと直交する方向に移動可能となっている。そして、従動部材２２の端面は固定側型板６の凹部６ｂの底面に当接しており、従って従動部材２２は凹部６ｂの底面方向に対しては、つまり押し上げ方向には移動不能となっている。また、駆動部材２１には駆動用ボルト２４が挿通されており、この駆動用ボルト２４も凹部６ｂの底面に螺挿されている。そして、駆動用ボルト２４の頭部２４ａは駆動部材２１に設けた第１の係合面２１ａと当接しており、かつこの駆動部材２１は凹部６ｂに対して所定の間隔だけ離間して押し上げ及び引き下げ方向に対して移動可能となっている。また、駆動部材２１には駆動用ボルト２４を螺出入するための治具を接続するための治具挿入孔２１ｂが形成されている。さらに、この治具挿入孔２１ｂを形成した側の内面部は駆動用ボルト２４の頭部２４ａが当接可能な第２の係合面２１ｃとなっている。

これによって、図８に示したように、駆動用ボルト２４を固定側型板６に螺入する方向に追い込むと、駆動部材２１が凹部６ｂの底面に近接する方向に移動することになる。ただし、従動部材２２は軸線Ｃ方向には移動できないので、駆動部材２１と従動部材２２とのテーパ面２１Ｔ，２２Ｔが同図に仮想線で示したように摺動変位することになり、その結果従動部材２２と共に固定側キャビティ部材７が軸線Ｃと直交する方向に移動することになる。そして、この方向への固定側キャビティ部材７の動きを許容するために、前述したように、従動部材２２におけるボルト挿通孔２２ａと止着ボルト２３との挿入部に隙間が生じており、また固定側キャビティ部材７の固定側型板6への取り付け用のボルト１０の挿通孔も、さらにランナ形成部材８の固定側型板６の開口部６ａへの嵌合部にも同様の隙間が設けられている。そして、治具挿入孔２１ｂは固定側Ｌの端面に露出しており、従って固定側Ｌと可動側Ｐとの間を離間させた型開き状態としたときに、固定側Ｌの端面から駆動用ボルト２４を螺出入する操作を行えるようになっている。

このように構成することによって、金型を組み立てた後の最終段階として、実際に成形を行い、必要な精度の成形品が得られない場合に、特に図３において、成形品１８において、レンズ位置決め用の突条１８ａを挟んだ固定側コア部７ａで成形される側の内径部分と可動側コア部材１４で成形される側との内径部分の軸線が一致しない場合に、これらの内径部分の同軸度を測定して、同軸度が出ていないときには、固定側コア部７ａが一体に設けられている固定側キャビティ部材７の位置調整を行うようにする。このために、型開き状態となし、固定側Ｌの端面部分を露出させて、駆動用ボルト２４を螺出入させ、固定側キャビティ部材７を金型の軸線Ｃと直交する方向に位置調整し、もってこの固定側キャビティ部材７を可動側キャビティ部材１２に対して正確にアライメントさせる。即ち、左右の調整手段２０Ｘ，２０Ｘのうち、一方の調整手段を構成する駆動用ボルト２４を固定側型板６に螺出する方向に操作し、他方の調整手段を構成する駆動用ボルト２４を固定側型板６から螺入する方向に操作することによって、固定側キャビティ部材７をＸ軸方向に位置調整することができる。また、上下の調整手段２０Ｙ，２０Ｙを構成する駆動用ボルト２４を同様に操作することによって、Ｙ軸方向に位置調整することができる。この操作によって、固定側キャビティ部材７と一体に設けた固定側コア部７ａが可動側コア部材１４に倣うことになる。

而して、駆動用ボルト２４の頭部２４ａで駆動部材２１の第１の係合面２１ａを押し上げることによって、テーパ面２１Ｔ，２２Ｔの作用により固定側キャビティ部材７をＸ，Ｙ方向に変位させる動きを生じさせることになるが、一対で作動する駆動用ボルト２４において、螺出する側を先に行い、これによって固定側キャビティ部材７が軸線Ｃと直交する方向に移動可能な状態となし、その後に他方の駆動用ボルト２４を螺入させて、その頭部２４ａで駆動部材２１を押し上げる。その結果、駆動部材２１と従動部材２２との間のテーパ面２１Ｔ，２２Ｔの作用によって、固定側キャビティ部材７が移動し、所定量移動した状態で固定することができる。なお、駆動部材２１及び従動部材２２は共に金属からなり、駆動用ボルト２４が締め込まれたときに、それらのテーパ面２１Ｔ，２２Ｔは強力な圧接力により固着したまま保持されることになる。従って、螺出させる側においては、単に駆動ボルト２４を緩めただけでは、駆動部材２１と従動部材２２との相対的な動きが可能にならない場合がある。そこで、駆動用ボルト２４を螺出させる際に、この駆動用ボルト２４の頭部２４ａで駆動部材２１の第２の係合面２１ｃを押し下げることによって、テーパ面２１Ｔ，２２Ｔ間の固着を解除させた後に、それに対向する位置の駆動用ボルト２４を螺入させるようにする。また、この調整後に再び成形を行ってその成形品１８の精度を確認し、必要であれば、再度固定側キャビティ部材７の位置調整を行うこともできる。これによって、必要な精度の成形が行われる状態に調整することができる。この固定側キャビティ部材７の位置調整が終了すると、全ての駆動ボルト２４を十分締め付けることによって、固定側キャビティ部材７を確実に固定する。この位置調整は、駆動用ボルト２４を螺出入させるための治具を一方から挿入する操作で行うことができるので、操作性が良好となる。また、固定側キャビティ部材７の位置調整時に、ボルト９，１０を螺回させることもあるが、図４に示したように、これらのボルト９，１０も駆動ボルト２４を螺出入する面と同じ面で行うことができる。

ここで、金型を組み立てた状態では、固定側キャビティ部材７と可動側キャビティ部材１２との間は一応アライメントされていることから、前述した調整は微調整となる。そこで、このような微調整を目的とする場合には、テーパ面２１Ｔ，２２Ｔの傾斜角を小さくするか、または駆動用ボルト２４のねじのピッチ間隔を細かく設定する。一方、テーパ面２１Ｔ，２２Ｔの傾斜角を大きくしたり、ねじのピッチ間隔を大きく取るようにしたりすれば、駆動用ボルト２４の螺回に対する固定側キャビティ部材７の移動量が大きくなる。

以上のようにして位置調整が行われた固定側キャビティ部材７は、固定側型板６に対して、軸線Ｃ方向にはボルト９により固定されており、軸線Ｃと直交する方向は、調整手段２０Ｘ及び２０Ｙを構成する駆動部材２１と従動部材２２とが固定側キャビティ部材７の側面部と固定側型板６の凹部６ｂの立ち上がり壁とに挟持された状態に固定されているので、調整後の固定側キャビティ部材７は確実に固定され、みだりに位置ずれするおそれはない。

本発明の実施の一形態を示す金型を型締めした状態での断面図である。 図１の金型を型開きした状態の断面図である。 成形部を示す拡大断面図である。 固定側の端面図である。 固定側キャビティ部材の調整手段を示す斜視図である。 図４のＡ−Ａ断面図である。 図４のＢ−Ｂ断面図である。 テーパ面の角度を強調して示す調整手段の作動説明図である。

符号の説明

１ 固定側取付板 ４ スプル
６ 固定側型板 ６ａ 開口部
６ｂ 凹部 ７ 固定側キャビティ部材
７ａ 固定側コア部 １１ 可動側型板
１２ 可動側キャビティ部材 １３ 可動側受板
１４ 可動側コア部材 １５ 成形部
１６ ランナ １８ 成形品
２０Ｘ，２０Ｙ 調整手段 ２１ 駆動部材
２２ 従動部材 ２１Ｔ，２２Ｔ テーパ面
２３ 止着ボルト ２４ 駆動用ボルト

Claims (3)

1. 固定側キャビティ部材及び可動側キャビティ部材と、これら各キャビティ部材を装着した固定側及び可動側の型板とからなり、型締め状態では両キャビティ部材間に成形部が形成されて、前記固定側キャビティ部材から溶融樹脂を前記成形部に供給する構成とした射出成形用金型であって、前記固定側の型板に凹部を形成して、この凹部内で前記固定側キャビティ部材を金型の軸線と直交する方向に位置調整可能な構成としたものにおいて、
   前記固定側キャビティ部材には、その周囲の４つの辺に前記金型の軸線方向に向く側面が形成されており、また前記凹部の４つの立ち上がり壁がこれら各側面と平行に設けられ、その間は所定の空間を隔てて対向配設しており、
   これら各空間には、前記立ち上がり壁に当接する駆動部材と、前記側面に当接する従動部材とからなる調整手段が装着され、これら駆動部材と従動部材とは前記軸線方向に向けて傾斜するテーパ面により面接触させ、
   駆動用ボルトにより前記駆動部材を前記軸線方向に移動させ、前記従動部材は前記軸線方向に移動しないように保持することによって、前記固定側キャビティ部材を前記軸線と直交する方向に移動させる
   構成としたことを特徴とする射出成形用金型。
2. 前記成形部はレンズ鏡筒を成形するものであり、固定側及び可動側にコア部が設けられており、固定側コア部は前記固定側キャビティ部材と一体に位置調整される構成としたことを特徴とする請求項１記載の射出成形用金型。
3. 請求項２の射出成形用金型を用いて成形されたレンズ鏡筒。
   

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