JP2007196428A - 成形用金型および成形方法 - Google Patents

Abstract

【課題】入れ子の組み付けをスムーズに行うことができ、高品質にて製品を生産できる成形用金型および成形方法を提供する。
【解決手段】成形用金型は、少なくとも第１の金型１０は、一端側にキャビティ面Ｃａを有する入れ子１１と、入れ子１１が挿入される挿入部１２を有する本体部１３と、入れ子１１と挿入部１２との間に介在して入れ子１１を保持する入れ子固定部材１４と、を備え、入れ子固定部材１４は、形状記憶合金で形成されており、記憶形状に復元して入れ子１１を押圧保持することで本体部１３に対して心合わせを行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、成形用金型および成形方法に関する。

デジタルカメラや望遠レンズなどの非常に高い加工精度が要求される光学部品を精度よく製造することができる成形用金型としては、例えば、図９に示すように、第１の金型６００と第２の金型７００との間にキャビティを形成し、該キャビティで製品を射出成形する成形用金型が知られている（例えば、特許文献１参照）。
この第１の金型６００は、キャビティ面６１０ａを有する入れ子６１０と、入れ子６１０を外側から保持するとともに、第２の金型７００側の端面に凸型テーパ部６２１を有する本体部材６２０と、入れ子６１０と本体部材６２０との間に介在させられるボールリテーナ６３０と、から構成されている。また、第２の金型７００は、キャビティ面７１０ａを有する入れ子７１０と、入れ子７１０を外側から保持するとともに、第１の金型６００側の端面に凹型テーパ部７２１を有する本体部材７２０と、入れ子７１０と本体部材７２０との間に介在させられるボールリテーナ７３０と、から構成されている。

かかる金型は、ボールリテーナ６３０，７３０を介在させることで、入れ子６１０と本体部材６２０、入れ子７１０と本体部材７２０の心合わせを行ない、凸型テーパ部６２１と凹型テーパ部７２１によって、第１の金型６００と第２の金型７００の心合わせを行っている。

ここで、このような金型により成形される製品としてのレンズは、光学面とその周りに一体成形されるフランジ部とが同心となっていること、言い換えると、光学面を形成する入れ子と、フランジ部を形成する本体部材とが成形時に同心（同軸）となっていることが製品性能を決定する上で極めて重要な要因となっている。これは、光学面とフランジ部とが同心になっていない状態、つまり、入れ子と本体部材とが同心になっていない状態では、レンズの心ずれが生じ易くなり、性能の低下やコストアップにつながり易いためである。

特開２００３−２３１１５９号公報（段落００２０−００２９、図１）

ところで、前記した従来の成形用金型では、入れ子６１０，７１０の組み付け時に次のような問題が生じる。すなわち、本体部材６２０に対して入れ子６１０を組み付ける際には、ボールリテーナ６３０の組み付け後の位置が所定の位置となるように、例えば、ボールリテーナ６３０と入れ子６１０との位置関係を調整しつつ入れ子６１０を挿入していく必要があり、煩雑であった。
また、ボールリテーナ６３０の耐久性や剛性によっては、入れ子６１０の心ずれが生じるおそれがあり、入れ子６１０と本体部材６２０との心合わせが行い難いという問題があった。

本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであり、入れ子の組み付けをスムーズに行うことができ、心合わせが行い易く高品質にて製品を生産できる成形用金型および成形方法を提供することを課題とする。

本発明に係る成形用金型は、少なくとも第１の金型と第２の金型との間でキャビティを形成し、当該キャビティ内で製品を成形するための成形用金型であって、少なくとも前記第１の金型は、一端側にキャビティ面を有する入れ子と、前記入れ子が挿入される挿入部を有する本体部と、前記入れ子と前記本体部の前記挿入部との間に介在して前記入れ子を保持する入れ子固定部材と、を備え、前記入れ子固定部材は、形状記憶合金で形成されており、記憶形状に復元して前記入れ子を押圧保持することで前記本体部に対して前記入れ子の心合わせを行うことを特徴とする。

かかる構成によれば、入れ子は、形状記憶合金で形成された入れ子固定部材により保持され、入れ子固定部材が記憶形状に復元して入れ子を押圧保持することで本体部に対して心合わせされるようになっているので、成形時に入れ子固定部材を所定の温度に加熱することにより入れ子を簡単に心合わせすることができる。また、入れ子固定部材は、記憶形状に復元して入れ子を押圧保持するようになっているので、記憶形状に復元される前の状態では、入れ子固定部材による入れ子の押圧保持が解除されるようになり、本体部の挿入部に対する入れ子の組み付け組み外しを行うことができるようになる。つまり、金型を組み立てるときには、入れ子の組み付け組み外しをスムーズに行うことができるとともに、成形時には入れ子が好適に心合わせされることとなる。

また、前記入れ子固定部材は、変態点が、室温より高く、かつ、少なくとも前記第１の金型による成形時の温度よりも低い温度に設定されている構成とするのがよい。

かかる構成によれば、入れ子固定部材の変態点が、室温より高く、かつ、少なくとも第１の金型による成形時の温度よりも低い温度に設定されているので、成形時に第１の金型が加熱されると、その加熱によって入れ子固定部材が記憶形状に復元されるようになり、入れ子が自動的に押圧保持されるようになる。したがって、入れ子固定部材を加熱する制御等を別途必要とせず、既存の設備をそのまま利用して入れ子の心合わせを簡単に行うことができる。これにより設備コストの低減も図ることができる。

さらに、前記入れ子固定部材は、変態点が、少なくとも前記第１の金型における、樹脂充填中の温度と製品離型時の温度との間に設定されている構成とするのがよい。

かかる構成によれば、入れ子固定部材の変態点が、少なくとも第１の金型における、樹脂充填中の温度と製品離型時の温度との間に設定されているので、成形時に樹脂が充填される前段階で入れ子固定部材が記憶形状に復元するようになり、入れ子が好適に心合わせされた状態で樹脂充填が行われることとなる。これにより、製品を精度よく製造することができる。
また、製品離型時には入れ子固定部材による入れ子の押圧保持が解除されるようになるので、入れ子の組み付け組み外しを簡単に行うことができるとともに、製品の離型機構が単純となり、コストダウンを図ることができる。

また、前記入れ子固定部材は、少なくとも成形時に記憶形状に復元した状態で、前記入れ子へ向けて突出して前記入れ子の周壁部を前記挿入部の内壁部との間に押圧保持するひだ状部を有している構成としてもよいし、前記入れ子の外周部を少なくとも三方向から保持する構成としてもよい。さらに、前記入れ子固定部材は、前記入れ子の周壁部に巻回配置されるコイル状を呈しており、少なくとも成形時に記憶形状に復元した状態で内径が縮径し、前記入れ子を前記挿入部の前記内壁部との間に押圧保持する構成としてもよい。

このような構成とすることにより、入れ子固定部材が記憶形状に復元する前の段階では、入れ子の組み付け組み外しを簡単に行うことができ、入れ子固定部材が記憶形状に復元した後には、入れ子の心合わせが自動的に行われる成形用金型が得られる。

さらに、前記入れ子固定部材と前記本体部とが一体である構成としてもよいし、前記入れ子固定部材と前記入れ子とが一体である構成としてもよい。

このような成形用金型によれば、入れ子固定部材を組み付けるという工程を削除することができるので、金型の組み付けが簡単になるばかりでなく、生産性が向上する。また、部品点数が減少するので加工のコストダウンを図れ、ハンドリングも向上する。
また、入れ子固定部材は、本体部あるいは入れ子のいずれか一方に一体に設けられているので、組み付け精度が向上されるようになり、製品の成形精度が向上するようになる。
ここで、入れ子固定部材と本体部、あるいは入れ子固定部材と入れ子は、単一の部品により一体に構成されるものであってもよいし、別部材（複数部材）を焼嵌め等の手段により組み合わせて一体に構成されるものであってもよい。

また、前記した課題を解決する本発明に係る成形方法は、少なくとも第１の金型と第２の金型との間でキャビティを形成し、当該キャビティ内で製品を成形するための成形用金型による成形方法であって、少なくとも前記第１の金型は、一端側にキャビティ面を有する入れ子と、前記入れ子が挿入される挿入部を有する本体部と、前記入れ子と前記本体部の前記挿入部との間に介在して、前記入れ子の心合わせを行う形状記憶合金で形成された入れ子固定部材と、を備え、前記入れ子固定部材の記憶形状への復元力により、前記入れ子を前記本体部の前記挿入部に押圧保持し、前記入れ子と前記本体部とを同心状態で保持することを特徴とする。

要するに、本発明に係る成形方法は、形状記憶合金で形成された入れ子固定部材の記憶形状への復元力を利用して、入れ子を本体部の挿入部に押圧保持し、入れ子と本体部とを同心状態で保持することに特徴がある。このようにすると、入れ子固定部材が記憶形状に復元する前の段階では、入れ子の組み付け組み外しを行うことができ、入れ子固定部材が記憶形状に復元した後には、入れ子の心合わせを自動的に行うことが可能となる。

本発明によれば、入れ子の組み付けをスムーズに行うことができ、心合わせが行いやすく高品質にて製品を生産できる成形用金型および成形方法が得られる。

本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。説明において、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。また、本実施形態では、本発明を光学部品のひとつであるレンズの製造に適用した場合について説明する。なお、本発明は、光学レンズの鏡枠等、高い形状精度を必要とされる光学部品を成形するのに特に好適に使用できる。

（第１実施形態）
はじめに、第１実施形態に係る成形用金型の構成について説明する。
参照する図面において、図１は、第１実施形態に係る成形用金型を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
成形用金型１は、図１（ｂ）に示すように、第１の金型１０と第２の金型２０との間にキャビティＣを形成し、当該キャビティＣで製品たるレンズを成形するものである。

第１の金型１０は、図１（ｂ）に示すように、先端にキャビティ面の一部（以下、「キャビティ面Ｃａ」という。）を備える入れ子１１と、この入れ子１１が嵌め入れられる挿入部１２が形成された本体部１３と、入れ子１１と本体部１３の間に介在させられる金属製の入れ子固定部材１４と、から構成されている。
入れ子１１は、レンズの光学面を形成するために、本体部１３とは別部品に構成された円柱状（断面視円形状）の金属製の部材であり、本体部１３の挿入部１２に入れ子固定部材１４を介して保持される。このような入れ子１１は、図示しない射出成形機の固定側に取り付けられる。

本体部１３は、入れ子１１を入れ子固定部材１４を介して外側から保持するための金属製の部材であり、その中心に入れ子１１が挿入される挿入部１２を備える円筒形状を呈している。本体部１３の挿入部１２は、入れ子１１と遊嵌する大きさに形成されており、入れ子固定部材１４が介在可能となっている。挿入部１２の一端側（図１（ｂ）において上部側、以下同じ）は、本体部１３の一端側の面に開口しており、当該挿入部１２に入れ子１１を挿入すると、入れ子１１の一端側に形成されたキャビティ面Ｃａが、本体部１３の一端側の面に露出するようになっている。また、挿入部１２の他端側（図１（ｂ）において下部側、以下同じ）には、本体部１３の他端側の端面に開口しており、入れ子１１を挿入可能になっている。その挿入部１２の挿入口には、凹部１３ａが形成されており、入れ子１１のフランジ状部１１ａが若干の隙間Ｓをもって嵌合するようになっている。この隙間Ｓは、後記する入れ子１１の心合わせ時に、入れ子１１の径方向の移動を許容するスペースとして機能する。また、入れ子１１は、フランジ状部１１ａが凹部１３ａに嵌合することで挿入方向に入り過ぎることが防止されるとともに、キャビティ面Ｃａの突出量を所定の突出量に設定する役割を果たしている。
また、第１の金型１０は、第２の金型２０に嵌合するための凸型テーパ部１３ｂを備えている。

入れ子固定部材１４は、本体部１３の挿入部１２と入れ子１１との間に介在して入れ子１１を保持するとともに本体部１３に対して調心するための部材であり、形状記憶合金から形成されている。入れ子固定部材１４は、円筒状を呈しており、内壁面には内壁周状（図１（ａ）参照）にひだ部（ひだ状部）１４ａが突設されている。ひだ部１４ａは、断面くさび形を呈しており、記憶形状に復元した状態で入れ子１１へ向けて突出し、入れ子１１の周壁部１１ｂを挿入部１２の内壁部との間に押圧保持するようになっている。本実施形態では、成形時に少なくとも第１の金型１０が加熱されるときの温度に基づいて、具体的には、常温（室温）と成形時の金型温度との間に、ひだ部１４ａが記憶形状に復元するように変態点を設定してある。換言すれば、常温（室温）と成形時の金型温度（一定に設定）との間で変態する形状記憶合金で入れ子固定部材１４を形成している。これにより、型組み時等の常温では、ひだ部１４ａが柔軟性を有して変形可能な状態にされ、入れ子１１の組み付け組み外しを許容する状態にされる。
また、入れ子固定部材１４は、挿入部１２内に固定される状態に設けてもよいし、挿入部１２内に着脱可能に設けてもよい。なお、本実施形態では、入れ子固定部材１４の周りに第１の金型１０が位置しており、第１の金型１０が入れ子固定部材１４の安定した保持を実現するバックアップ部材としても機能している。

形状記憶合金としては、Ｎｉ−Ｔｉ、Ｎｉ−Ｔｉ−Ｃｏ、Ｎｉ−ＴＩ−Ｃｕ、Ｆｅ−Ｍｎ−Ｓｉ等、形状復元力を有する材料であれば種々用いることができ、好ましくは、変態点（変態温度）の範囲を広く設定することのできる、Ｎｉ−Ｔｉ系の材料を用いる。ところで、形状記憶合金の熱特性は周知であるので、ここでは詳細な説明を省略する。

第２の金型２０は、図１（ｂ）に示すように、第１の金型１０に対向する面にキャビティ面の一部（以下、「キャビティ面Ｃｂ」という。）を備えている。本実施形態では、キャビティ面Ｃｂにレンズのフランジ部を成形するための凹状部２１が形成されている。また、第２の金型２０には、第１の金型１０の凸型テーパ部１３ｂに嵌合する凹型テーパ部２０ｂを備えており、第１の金型１０に対して心合わせができるようになっている。なお、第２の金型２０には、キャビティ面Ｃｂに連通する図示しないランナーおよびゲートが形成される。

また、第２の金型２０には、成形された製品をキャビティＣから押し出すための図示しない押出ピンが他端側（第２の金型２０の下部側）に設けられている。この押出ピンは、例えば、ピンと、このピンを第１の金型１０へ向けて付勢する弾性体とから構成して、製品離型時に第１の金型１０へ向けてキャビティ面Ｃｂから突出するように構成することができる。なお、押出ピンは、第２の金型２０側に設けるものに限らず、第１の金型１０側に設けてもよい。

このような成形用金型１は、図１（ｂ）に示すように、第１の金型１０の凸型テーパ部１３ｂと、第２の金型２０の凹型テーパ部２０ｂとを嵌合させることにより、心合わせがなされ、第１の金型１０と第２の金型２０とを組み合わせることにより、各キャビティ面Ｃａ，Ｃｂが連結されてキャビティＣが形成されることとなる。

次に、本実施形態に係る成形用金型１の作用を説明する。
入れ子１１を本体部１３に組み付ける際には、図２に示すように、第１の金型１０における挿入部１２の他端側の開口から入れ子１１を挿入部１２に挿入することにより行う。このとき、第１の金型１０は、常温、すなわち、変態点以下の温度とされており、入れ子固定部材１４のひだ部１４ａは、柔軟性を有して変形可能な状態とされているので、入れ子１１を挿入していくと、入れ子１１の先端部に当接してひだ部１４ａが入れ子１１の挿入方向に倒れ込む状態となる。これにより、入れ子１１を挿入部１２内にスムーズに挿入することができる。しかも、入れ子固定部材１４のひだ部１４ａは、入れ子１１の挿入方向に倒れ込みつつ、柔軟性をもって入れ子１１の周壁部１１ｂを保持するので、適度な抵抗力が入れ子１１に対して付与されるようになる。これにより、入れ子１１の挿入時に入れ子１１の先端部とひだ部１４ａとの強い当りが緩和されるようになり、入れ子１１の先端部が傷付くことが防止される。
なお、入れ子１１の組み付けは、第１の金型１０と第２の金型２０とを組み合わせた状態で行ってもよいし、組み合わせる前の状態で行ってもよい。

入れ子１１を挿入部１２の奥まで挿入して組み付けを終えたら、成形用金型１を図示しない成形機に取り付け、第１の金型１０および第２の金型２０を所定温度に加熱する。具体的には、常温（室温）と成形時の金型温度との間に設定された、入れ子固定部材１４の変態点を超える温度まで加熱を行う。その後、第１の金型１０が当該温度まで加熱されると、入れ子固定部材１４のひだ部１４ａが記憶形状に復元される。これにより、ひだ部１４ａが入れ子１１に向けて突出し、入れ子１１の周壁部１１ｂが入れ子固定部材１４のひだ部１４ａにより押圧保持され、本体部１３に対して入れ子１１が心合わせされる。これにより、成形品が精度よく成形される。

なお、型組時には、第１の金型１０が変態点を下回る状態とされるので、入れ子固定部材１４のひだ部１４ａが柔軟性を有して変形可能な状態にされる。これによって、入れ子１１の組み外しが可能になり、入れ子１１を引き出す場合にもスムーズに引き出すことができる。

以上説明した本実施形態の成形用金型１によれば、入れ子１１は、形状記憶合金で形成された入れ子固定部材１４により保持され、入れ子固定部材１４のひだ部１４ａが記憶形状に復元して入れ子１１を押圧保持することで本体部１３に対して心合わせされるようになっているので、成形時に入れ子固定部材１４が加熱されることで入れ子１１を簡単に心合わせすることができる。また、入れ子固定部材１４は、記憶形状に復元して入れ子１１を押圧保持するようになっているので、記憶形状に復元される前の状態では、入れ子固定部材１４による入れ子１１の押圧保持が解除されるようになり、本体部１３の挿入部１２に対する入れ子１１の組み付け組み外しを行うことができる。つまり、成形用金型１を組み立てるとき（型組時）には、入れ子１１の組み付け組み外しを間単に行うことができるとともに、成形時には入れ子１１が好適に心合わせされることとなる。

また、入れ子固定部材１４は、第１の金型１０が加熱されることにより昇温して設定された変態点に達し、ひだ部１４ａが入れ子１１を自動的に押圧保持するようになっているので、入れ子固定部材１４を加熱する制御等を別途必要とせず、既存の設備をそのまま利用して入れ子１１の心合わせを簡単に行うことができる。これにより設備コストの低減も図ることができる。

（第２実施形態）
図３は、第２実施形態に係る成形用金型を示す図であり、（ａ）は入れ子を挿入する前の入れ子固定部材の様子を示す平面図、（ｂ）は入れ子を挿入した後の入れ子固定部材の様子を示す平面図、図４（ａ）は入れ子固定部材を説明するための模式斜視図である。
この成形用金型１’が前記第１実施形態の成形用金型１（図１（ａ）（ｂ）参照）と異なるところは、主として入れ子固定部材１４を３枚の板状体１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃで構成した点である。また、成形用金型１’は、成形時に金型温度が変化するように制御されるようになっており、入れ子固定部材１４は、後記するように樹脂充填中の金型温度と製品離型時の金型温度との間に変態点を有するように設定されている。なお、本実施形態では、入れ子１１の可動（突き出し）が可能となっている。また、第１の金型１０は、図示しない射出成形機の可動側に取り付けられる。

板状体１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃは、入れ子１１の周壁部１１ｂを少なくことも三方向から保持する状態に本体部１３の挿入部１２に配置されており、図３（ａ）に示すように、平面視で略正三角形状を呈するように挿入部１２の内壁部に組み付けられている。各板状体１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃの変態点は、樹脂充填中の金型温度と製品離型時の金型温度との間、具体的には、製品離型時の金型温度よりも若干高い温度に設定されており、記憶形状に復元された状態で、平板状を呈するようになっている。各板状体１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃは、図３（ａ）に示すように、入れ子１１が挿入されない状態において、入れ子１１との対向面（入れ子１１の周壁部１１ｂに当接して入れ子１１を保持する面）が入れ子１１の周壁部１１ｂよりも内側に位置するように配置されており、図３（ｂ）に示すように、入れ子１１が内側に挿入されると、各板状体１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃが挿入部１２側へ湾曲変形可能となっている。

すなわち、このような成形用金型１’によれば、図３（ｂ）に示すように、製品離型時には、湾曲変形可能な３枚の板状体１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃで入れ子１１の組み付け組み外しが可能となる。また、成形時には、樹脂充填前に第１の金型１０を昇温させることで、各板状体１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃを変態点以上に昇温させ、各板状体１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃが平板状（記憶形状）に復元しようとする力を入れ子１１に作用させることによって、入れ子１１が好適に押圧保持される（図４（ａ）参照）。これにより、入れ子１１の組み付けをスムーズに行うことができ、高品質にて製品を生産できる成形用金型１’が得られる。

しかも、入れ子固定部材１４は、３枚の板状体１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃからなるので、構成が簡単であり設備コストが安価で済む。

なお、３枚の板状体１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃの記憶形状は任意に設定することができ、成形時に入れ子１１を押圧保持するものであればよい。また、板状体は４枚以上としてもよい。

また、入れ子固定部材１４の変態点が、樹脂充填中の温度と製品離型時の温度との間に設定されているので、成形時に樹脂が充填される前段階で入れ子固定部材１４が記憶形状に復元するようになり、入れ子１１が好適に心合わせされた状態で樹脂充填が行われることとなる。これにより、製品を精度よく製造することができる。
また、製品離型時には入れ子固定部材１４による入れ子１１の押圧保持が解除されるようになるので、入れ子１１の組み付け組み外しを簡単に行うことができるとともに、製品の離型機構が単純となり、コストダウンを図ることができる。

また、本実施形態では、３枚の板状体１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃの両端を、本体部１３の挿入部１２の内壁部にそれぞれ保持した構成としたが、これに限られることはなく、いずれか一端側を挿入部１２の内壁部に保持して片持ち状態にし、各板状体１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃの復元力により、板ばねのように入れ子１１を押圧保持する構成としてもよい。この場合、曲げ方向に強く働く復元力を利用して好適に入れ子１１を押圧保持することができる。

図４（ｂ）は入れ子固定部材１４の変形例を示す模式斜視図であり、この例では、入れ子固定部材１４を前記板状体１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃに代えて線材で構成してある。
この入れ子固定部材１４を構成する線材も同様に、製品離型時に湾曲変形可能となっており、製品離型時に入れ子１１の組み付け組み外しが容易に行えるようになっている。また、成形時には、製品離型時の金型温度よりも若干高い温度に少なくとも第１の金型１０が加熱された状態で、各入れ子固定部材１４が直線状（記憶形状）に復元するように設定されており、この直線状に復元しようとする際の力で入れ子１１が好適に押圧保持されるようになっている。

このような入れ子固定部材１４を用いることにより、構成がより簡単になり設備コストをより一層低減することができる。
また、線材とすることで、入れ子固定部材１４の温度が略均一に変化するようになり、変形の繰り返し寿命にも優れたものとなる。
なお、線材は、入れ子１１の周りに螺旋状に配置してもよい。また、線材の長さや太さは、成形時に入れ子１１を押圧保持するものであれば任意に設定することができる。

以上、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
例えば、図５に示すように、入れ子固定部材１４を、形状記憶合金からなる１枚の板状体１４Ｄと、Ｖ字形の切り込みが形成された支持部材１４Ｅとから構成し、成形時に板状体１４Ｄが平板状（記憶形状）に復元しようとする際の力で入れ子１１を支持部材１４Ｅ側へ押圧保持し、板状体１４Ｄと支持部材１４Ｅとによる三面保持（三方向からの保持）で入れ子１１を好適に押圧保持してもよい。なお、板状体１４Ｄは、本体部１３の挿入部１２の内壁部に対して両端を保持してもよく、また、いずれか一端側を挿入部１２の内壁部に保持して片持ち状態にしてもよい。

また、図６（ａ）に示すように、入れ子固定部材１４は、断面楕円形の線状部材を用いて入れ子１１の周壁部１１ｂに巻回配置されるコイル状を呈して形成してもよい。この場合には、図６（ｂ）に示すように、成形時に記憶形状に復元することで断面楕円形の線状部材の向きが、内径を縮径する方向に向くように設定することで、入れ子１１を押圧保持することができる。なお、図６（ａ）（ｂ）に示した例では、入れ子１１にレンズのフランジ部を成形するための凹状部１１ｃが形成されている。

さらに、図７（ａ）に示すように、入れ子固定部材１４は、断面円筒形の線状部材を用いて入れ子１１の周壁部１１ｂに巻回配置されるコイル状を呈して形成してもよい。この場合には、図７（ｂ）に示すように、成形時に記憶形状に復元することで断面円筒形の線状部材が、断面楕円形を呈するように設定することで、入れ子１１を押圧保持することができる。

また、図８に示すように、本体部１３にレンズのフランジ部を成形するための凹状部１５を形成してもよく、光学面を形成する入れ子１１と本体部１３の挿入部１２との間に形状記憶合金から形成された入れ子固定部材１４を介在させて、入れ子１１を本体部１３に対して調心するようにしてもよい。

また、前実施形態では、第１の金型１０に適用した例を示したが、第２の金型２０に対しても同様に構成可能である。なお、キャビティＣは、３つ以上の金型から構成してもよい。

また、前記した成形用金型１，１’は、縦型の成形機、横型の成形機のいずれにも適用可能である。

さらに、入れ子固定部材１４は、本体部１３に一体に構成してもよいし、入れ子１１に一体に構成してもよい。
このように構成することにより、入れ子固定部材１４を組み付けるという工程を削除することができるので、組み付けが簡単になるばかりでなく、生産性が向上する。また、部品点数が減少するので加工のコストダウンを図れ、ハンドリングも向上する。
さらに、入れ子固定部材１４は、本体部１３あるいは入れ子１１のいずれか一方に一体に設けられているので、組み付け精度が向上されるようになり、製品の成形精度が向上するようになる。

また、前記第２実施形態において、樹脂充填前に金型温度を上昇させ、冷却中に金型温度を下げるというヒートサイクルを行うことで、入れ子固定部材１４を変態させるように構成してもよい。また、樹脂充填による金型温度の上昇を利用して入れ子固定部材１４を復元させるようにしてもよい。

第１実施形態に係る成形用金型を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ断面図？である。 第１実施形態に係る成形用金型の作用を説明するための図である。 第２実施形態に係る成形用金型を示す図であり、（ａ）は入れ子を挿入する前の入れ子固定部材の様子を示す平面図、（ｂ）は入れ子を挿入した後の入れ子固定部材の様子を示す平面図である。 （ａ）は入れ子固定部材を説明するための模式斜視図、（ｂ）は入れ子固定部材の変形例を示す模式斜視図である。 入れ子固定部材の変形例を示す模式平面図である。 （ａ）（ｂ）は入れ子固定部材のその他の例を説明するための模式断面図である。 （ａ）（ｂ）は入れ子固定部材のその他の例を説明するための模式断面図である。 変形例を示す模式断面図である。 従来の成形用金型の断面図である。

符号の説明

１ 成形用金型
１０ 第１の金型
１１ 入れ子
１２ 挿入部
１３ 本体部
１４ 入れ子固定部材
２０ 第２の金型
Ｃ キャビティ

Claims (9)

1. 少なくとも第１の金型と第２の金型との間でキャビティを形成し、当該キャビティ内で製品を成形するための成形用金型であって、
   少なくとも前記第１の金型は、
   一端側にキャビティ面を有する入れ子と、
   前記入れ子が挿入される挿入部を有する本体部と、
   前記入れ子と前記本体部の前記挿入部との間に介在して前記入れ子を保持する入れ子固定部材と、を備え、
   前記入れ子固定部材は、形状記憶合金で形成されており、記憶形状に復元して前記入れ子を押圧保持することで前記本体部に対して前記入れ子の心合わせを行うことを特徴とする成形用金型。
2. 前記入れ子固定部材は、変態点が、室温より高く、かつ、少なくとも前記第１の金型による成形時の温度よりも低い温度に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の成形用金型。
3. 前記入れ子固定部材は、変態点が、少なくとも前記第１の金型における、樹脂充填中の温度と製品離型時の温度との間に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の成形用金型。
4. 前記入れ子固定部材は、少なくとも成形時に記憶形状に復元した状態で、前記入れ子へ向けて突出して前記入れ子の周壁部を前記挿入部の内壁部との間に押圧保持するひだ状部を有していることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の成形用金型。
5. 前記入れ子固定部材は、少なくとも成形時に記憶形状に復元した状態で、前記入れ子の外周部を少なくとも三方向から保持することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の成形用金型。
6. 前記入れ子固定部材は、前記入れ子の周壁部に巻回配置されるコイル状を呈しており、少なくとも成形時に記憶形状に復元した状態で内径が縮径し、前記入れ子を前記挿入部の前記内壁部との間に押圧保持することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の成形用金型。
7. 前記入れ子固定部材と前記本体部とが一体であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の成形用金型。
8. 前記入れ子固定部材と前記入れ子とが一体であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の成形用金型。
9. 少なくとも第１の金型と第２の金型との間でキャビティを形成し、当該キャビティ内で製品を成形するための成形用金型による成形方法であって、
   少なくとも前記第１の金型は、一端側にキャビティ面を有する入れ子と、前記入れ子が挿入される挿入部を有する本体部と、前記入れ子と前記本体部の前記挿入部との間に介在して、前記入れ子の心合わせを行う形状記憶合金で形成された入れ子固定部材と、を備え、
   前記入れ子固定部材の記憶形状への復元力により、前記入れ子を前記本体部の前記挿入部に押圧保持し、前記入れ子と前記本体部とを同心状態で保持することを特徴とする成形方法。

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