JP4695485B2 - 成形用金型および成形方法 - Google Patents

Description

本発明は、キャビティ面を有する入れ子が複数の球状体を介して本体部材で支持された成形用金型に関する。

デジタルカメラや望遠レンズなどの光学系を支持する部材である鏡枠は、光学系の光軸の精度に大きな影響を与えるため、非常に高い加工精度が要求される。また、光軸の精度は、製品の性能・品質にとって特に重要な事項であるから、例えば光学系として１０枚のレンズを用いる場合には、そのうちの１枚を微調整できるように鏡枠を製造しておき、その１枚のレンズを微調整することにより、最終的な光軸の調整を行うことが一般的であった。また、最近では、レンズ付きフィルムカメラやカメラ付き携帯電話等の光学系を支持する鏡枠として、プラスチック成形により製造された小型の鏡枠が広く用いられている。さらには、光学系を構成するレンズ自体をプラスチック射出成形によって形成することが行われており、かかるレンズの製造においても光軸の精度は非常に重要である。

製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４に示すように、第１の金型６００と第２の金型７００の間にキャビティＣ５００を形成し、このキャビティＣ５００で製品を射出成形する成形用金型５００が知られている（例えば特許文献１参照）。第１の金型６００は、キャビティ面６１０ａを有する入れ子６１０と、この入れ子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を保持したボールリテーナ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を保持したボールリテーナ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を嵌合することによって、第１の金型６００と第２の金型７００の心合わせを行っている。
特開２００３−２３１１５９号公報（段落００２０−００２９、図１）

ところで、製品を製造する際は、高温にて溶融した樹脂をキャビティＣ５００内に射出充填し、金型内で冷却固化させた後、型開きして、樹脂成形品を取り出す。

ここで、キャビティＣ５００を形成する入れ子６１０，７１０の機能としては、製品の形状を樹脂に転写することと、熱的には樹脂の流動性を支配し、樹脂の熱を奪い、冷却固化させることの２点があるところ、安定した品質の成形品を得るためには、入れ子の温度制御も重要なファクターになっている。

熱伝達速度が遅いと、樹脂の熱を奪うのに時間がかかり、成形サイクルが長くなる問題がある。成形サイクルを短くすると、入れ子の温度が一定にならない結果、成形品の品質が安定しないという問題がある。

そのため、従来から、入れ子を球状体で支持する場合の、入れ子への熱伝達速度の高速化の方法が模索されていた。

そこで、本発明は、従来の成形用金型において、簡単な構造で熱伝達速度を上げることができる成形用金型を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、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、前記第１の金型は、一端側にキャビティ面の一部を有する入れ子と、前記入れ子を外側から保持する本体部材と、前記入れ子と前記本体部材との間に介在して前記入れ子の心合わせを行う複数の球状体と、を備え、前記本体部材の壁部には、前記本体部材と前記入れ子との間の隙間に温調媒体を供給するための供給口が形成され、前記隙間は前記温調媒体が通流する温調流路として構成されていることを特徴とする。

請求項１に係る発明によれば、本体部材と入れ子との間の隙間に温調媒体を供給し、この温調媒体を温調流路内で通流させる。入れ子の周りを温調媒体が通流することで、入れ子に対する熱伝達速度を上げることができる。また、球状体を介在させるための隙間を温調流路として利用するため、簡単な構造で上記効果を達成できる。なお、この供給口は温調媒体が排出される排出口を兼ねるものであってもよい。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の成形用金型において、前記本体部材の壁部には、前記入れ子を挟んで前記供給口の反対側に前記温調媒体を排出するための排出口が形成されていることを特徴とする。

請求項２に係る発明によれば、供給口から供給された温調媒体は、入れ子の周りを通流して、排出口から排出される。これにより、入れ子の全周に亘って熱交換が行われるため、効率よく熱伝達を行うことができる。

請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載の成形用金型において、前記供給口は、前記入れ子の前記キャビティ面寄りに形成されていることを特徴とする。

請求項３に係る発明によれば、温度調節された温調媒体が、入れ子のキャビティ面寄りに直接供給されるため、キャビティ面近傍の熱伝達速度が上がり、キャビティ面の温度をより短時間に制御することができる。

請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３に記載の成形用金型において、前記温調媒体は、エアであることを特徴とする。

請求項４に係る発明によれば、温調媒体がエアであるため、制御可能な温度範囲が広く、また取扱いが容易であるとともに、温度を容易に制御することができる。

請求項５に係る発明は、請求項１から請求項４に記載の成形用金型において、複数の前記球状体は、互いに間隔を空けて、かつ、回転可能にリテーナに保持されていることを特徴とする。

請求項５に係る発明によれば、複数の球状体同士が、間隔を空けてリテーナに保持されていることで、温調媒体が通流しやすい空間が形成される。これにより、入れ子に対する熱伝達を一層効率よく行うことができる。

請求項６に係る発明は、請求項１から請求項５のいずれかに記載された成形用金型を用いた成形方法であって、１サイクルの成形中に異なる温度の前記温調媒体を供給することによって、前記入れ子温度を制御することを特徴とする。

請求項６に係る発明によれば、１サイクルの成形中に異なる温度の温調媒体を供給することで、より一層熱伝達速度を上げることが出来る。なお、熱伝達速度を増加させるために前記温調媒体の流速を増加させても良い。

請求項７に係る発明は、樹脂充填前に前記入れ子を昇温し、樹脂充填後に前記入れ子を降温することを特徴とする。

請求項７に係る発明によれば、樹脂充填時の金型温度が高温であるため、樹脂は固まらずに流れる。このため、薄物や複雑形状でも樹脂を充填することができる。また、保圧力が流動端までかかるため、転写性が向上し、ひけなどの欠陥が生じにくく、外観も向上する。さらに、同様の理由でウェルドラインが激減し、外観だけでなく、衝撃強度も向上する。特に、レンズなどの透明光学部品の場合は、内部歪（複屈折）が小さくなる。なお、金型設計の自由度も向上する。

本発明によれば、温調媒体を入れ子の周りに通流させることで、入れ子に対する熱伝達速度を上げることができる。これにより、高精度な（時間遅れの少ない）温度制御が可能になり、製品の品質および生産性を向上させることができる。また、球状体を介在させるための隙間を温調流路として利用するため、簡単な構造で上記効果を達成できる。

本発明を実施するための第１の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。本実施形態では、本発明を鏡枠の製造に適用した場合について説明する。

はじめに、第１の実施の形態に係る成形用金型の構成について説明する。
図１は、第１の実施の形態に係る成形用金型の断面図であり、（ａ）は型締め時、（ｂ）は型開き時の状態をそれぞれ示す。

成形用金型１は、図１に示すように、第１の金型１００と第２の金型２００との間にキャビティＣを形成し、当該キャビティＣで製品たる鏡枠Ｋを成形するものである。鏡枠Ｋは、図１（ｂ）に示すように、光学系を構成する複数のレンズ（図示省略）を保持する部材であり、絞りｓを備えて形成される。本実施形態では、鏡枠Ｋの構成のうち、絞りｓより一端側（図１の右側）の部分が、第２の金型２００に形成されたキャビティＣの一部によって形成され、絞りｓより他端側（図１の左側）の部分が、第１の金型１００に形成されたキャビティＣの一部によって形成されるようになっている。本実施形態に係る成形用金型１は、絞りｓの両側に設置されるレンズの光軸が一致するように、鏡枠Ｋを精度よく成形できる金型である。

第１の金型１００は、図１（ａ）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１１０と、この入れ子１１０が嵌め入れられる本体部材１２０と、入れ子１１０と本体部材１２０との間に介在させられる金属製の球状体１３０と、から構成されている。

入れ子１１０は、鏡枠Ｋのエッジをシャープに形成するために、本体部材１２０とは別部品に構成された金属製の部材であり、図１（ｂ）に示すように、入れ子本体１１１と、この入れ子本体１１１の一端側の中央部から延出する断面視円形状に形成された柱状部１１２と、から構成されている。

入れ子本体１１１は、図示しない成形用金型の突出板等に取り付けられる部分であり、後記する本体部材１２０の太穴部１２２よりも大径に形成されている。

柱状部１１２は、本体部材１２０と嵌合する部分であり、本実施形態においては、図１（ｂ）に示すように、一端側にキャビティ面Ｃａを備える円柱形状の細径部１１４と、この細径部１１４の他端側に連続して該細径部１１４よりも太径に形成された円柱形状の太径部１１５と、から構成されている。

本体部材１２０は、入れ子１１０を外側から保持するための金属製の部材であり、図１（ｂ）に示すように、その中心に中空部を備える円筒形状を呈している。本体部材１２０の中空部は、入れ子１１０の柱状部１１２の一端側に形成された細径部１１４が嵌め込まれる細穴部１２１と、入れ子１１０の太径部１１５と遊嵌する太穴部１２２と、を構成している。また、本体部材１２０の一端側の端面には、凸型テーパ部１２３が設けられている。さらに、本体部材１２０の壁部には、一端側（キャビティ面Ｃａ寄り）に形成される給気口１２４と、他端側に形成される排気口１２５とが設けられている。

細穴部１２１は、入れ子１１０の細径部１１４に対して略同程度か若干大きく形成されている。具体的には、細穴部１２１は、細径部１１４に対して直径１０〜３０μｍ程度（半径５〜１５μｍ程度）大きく形成するのが好ましく、直径１０〜２０μｍ程度（半径５〜１０μｍ程度）大きく形成するのがさらに好ましい。また、細穴部１２１の一端側は本体部材１２０の一端側の面に開口しており、当該細穴部１２１に入れ子１１０の細径部１１４を嵌め入れると、細径部１１４の一端側に形成されたキャビティ面Ｃａが、本体部材１２０の一端面に露出するようになっている。また、細穴部１２１の一端側には、キャビティ面Ｃｂが形成されている。

太穴部１２２は、当該太穴部１２２に入れ子１１０の太径部１１５を挿入したときに、太径部１１５の周囲に、球状体１３０の直径と同一かそれよりも若干小さい程度の隙間が空く大きさ（内径）に形成されている。また、太穴部１２２の他端側は本体部材１２０の他端側の端面に開口しており、入れ子１１０の柱状部１１２を挿入可能になっている。また、太穴部１２２の一端側は、細穴部１２１の他端側と連通している。

凸型テーパ部１２３は、一端側に先細りする円錐台形状に形成されている。凸型テーパ部１２３は、後記する第２の金型２００の本体部材２２０の凹型テーパ部２２３と嵌合することで、第２の金型２００に対して心合わせができるようになっている。

給気口１２４は、外部空間と、太径部１１５と太穴部１２２の間の隙間ＳＡとを連通するように形成されている。給気口１２４には、図示しない温度調節装置を備えたエア供給手段が接続されており、温調されたエア（温調媒体）が隙間ＳＡに供給され、隙間ＳＡ内を通流するようになっている。また、給気口１２４が本体部材１２０における一端側に設けられていることで、温調されたエアは、キャビティ面Ｃａに近い方に直接供給されるため、キャビティ面Ｃａの温度を容易に制御することができる。なお、供給エアの流速も適宜設定できるように構成されていることが好ましい。

排気口１２５は、入れ子１１０を挟んで給気口１２４と反対側に、隙間ＳＡと外部空間とを連通するように形成されている。このことにより、供給エアは隙間ＳＡを全域に亘って満遍なく通流した後排出されるので、エアの温度を効率的に入れ子１１０に伝達することが出来る。

球状体１３０は、本体部材１２０と入れ子１１０との間に介在して入れ子１１０を支持するとともに調心するための金属球である。複数の球状体１３０は、互いに間隔を空けて、かつ、回転可能にリテーナ１３１に保持されており、球状体１３０同士の隙間にエアを通流させることができる。

また、球状体１３０は、太径部１１５と太穴部１２２の間の隙間ＳＡの大きさに対して、略同一あるいは若干大きな直径に形成されている。具体的には、球状体１３０は、前記隙間ＳＡの間隔に対してその直径が１〜６μｍ程度大きいものを用いるのが好ましく、１〜３μｍ程度大きいものがより好ましい。このようにすれば、球状体１３０は、弾性的に押し潰された状態で太径部１１５と太穴部１２２との隙間ＳＡに詰め込まれることとなり、球状体１３０の復元力が予圧として作用することにより、入れ子１１０がしっかりと支持されることとなる。なお、太径部１１５の外周面と太穴部１２２の内周面も、球状体１３０に当接することによって弾性変形し、その復元力が予圧として作用することとなる。

第２の金型２００は、図１（ａ）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Ｃｂ」という。）を備える入れ子２１０と、この入れ子２１０が嵌め入れられる本体部材２２０と、から構成されている。

入れ子２１０は、図１（ｂ）に示すように、入れ子本体２１１と、この入れ子本体２１１の他端側（図１の左側）から延出する断面円形状の柱状部２１２と、から構成されている。柱状部２１２は、円錐台形状（テーパ形状）を呈しており、他端側に向かうほど先細りになっている。柱状部２１２の他端側には、キャビティ面の一部（以下、「キャビティ面Ｃｃ」という。）が形成されている。また、入れ子２１０は、入れ子本体２１１の一端側とキャビティ面Ｃｃとを連通するスプルーＳＰ及びゲートＧを備えている。

本体部材２２０は、入れ子２１０の柱状部２１２が嵌め入れられる部材であり、また、第１の金型１００と第２の金型２００との位置関係を調節する役割を担う部材である。本体部材２２０は、略円筒形状を呈しており、他端側にフランジが形成されている。本体部材２２０の中空部分は、図１に示すように、一端側から、入れ子２１０の柱状部２１２が嵌め入れられる太穴部２２２と、柱状部２１２の他端側に形成されたキャビティ面Ｃｃに外嵌する細穴部２２１と、第１の金型１００の凸型テーパ部１２３と嵌合する凹型テーパ部２２３と、から構成されている。太穴部２２２は、他端側に向かうほど先細りになるテーパ形状の空間に形成されており、嵌め入れられた入れ子２１０の柱状部２１２を調心可能になっている。また、凹型テーパ部２２３は、一端側に向かうほど先細りになるテーパ形状の空間に形成されており、前記した通り、第１の金型１００の本体部材１２０の凸型テーパ部１２３と嵌合することで、第１の金型１００と第２の金型２００とを調心可能になっている。また、細穴部２２１は、太穴部２２２よりも小径に形成されており、その内周面にはキャビティ面Ｃｄが形成されている。

つまり、成形用金型１は、図１（ａ）（ｂ）に示すように、第１の金型１００の凸型テーパ部１２３と、第２の金型２００の凹型テーパ部２２３とを嵌合させることにより、心合わせがなされるようになっている。また、第１の金型１００と第２の金型２００とを組み合わせることにより、各キャビティ面Ｃａ，Ｃｂ，Ｃｃ，Ｃｄ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、成形用金型１による鏡枠Ｋの成形方法について説明する。
まず、図１（ａ）に示すように、成形用金型１を型締めした状態で、所定温度で溶融した樹脂をスプルーＳＰからゲートＧを経て、キャビティＣ内に射出充填する。そして、図示しない温度調節装置により冷却されたエアが、給気口１２４を介して隙間ＳＡに供給されて、入れ子１１０の周りを通流し、排気口１２５から排出される。これにより、入れ子１１０および本体部材１２０が冷却されて、鏡枠Ｋが成形される。その後、図１（ｂ）に示すように、成形用金型１を型開きし、入れ子１１０を一端側にスライドさせることで、本体部材１２０から突出させて、鏡枠Ｋを取り出す。

ここで、成形時における時間と入れ子温度（設定値に対する差）の関係を図２に示す。図２に示すように、エアを供給した本実施形態の場合、エアを供給しない場合より、温度調節する際の入れ子温度と設定値の差が小さく、短時間で設定値に到達する。つまり、本実施形態による成形方法では、入れ子１１０への熱伝達速度が高速化されていることがわかる。

以上によれば、本実施の形態において、以下の効果を得ることができる。
本体部材１２０と入れ子１１０との間の隙間ＳＡにエアを供給し、このエアを隙間ＳＡ内で通流させる。入れ子の周りをエアが通流することで、入れ子１１０に対する熱伝達を効率よく、かつ、満遍なく行うことができる。また、温度調節されたエアが、一端側寄り、つまり、キャビティ面Ｃａに近い方に直接供給されるため、キャビティ面Ｃａの温度を高精度に制御することができる。これにより、鏡枠Ｋの成形品質と生産性が向上する。

また、球状体１３０を介在させるための隙間ＳＡをエアが通流する温調流路として利用するため、簡単な構造で上記効果を達成できる。

次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
図３は、第２の実施の形態に係る成形用金型の断面図であり、（ａ）は型締め時、（ｂ）は型開き時の状態をそれぞれ示す。第２の実施の形態は、第１の実施の形態の構成を一部変更したものであるので、同一の構成については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

第２の実施形態に係る成形用金型２は、図３（ａ）に示すように、第１の金型１００と、第２の金型３００との間にキャビティＣ’を形成し、当該キャビティＣで製品たる鏡枠Ｋを成形するものである。第２の実施形態では、第１の金型１００と第２の金型３００との構成は、ほぼ同一である。

具体的には、図３（ｂ）に示すように、第１の金型１００は、先端側にキャビティ面Ｃａを有する入れ子１１０と、この入れ子が嵌め入れられる本体部材１２０と、入れ子１１０と本体部材１２０との間に介在させられる球状体１３０とから構成され、第２の金型３００は、先端側にキャビティ面Ｃｅを有する入れ子３１０と、この入れ子が嵌め入れられる本体部材３２０と、入れ子３１０と本体部材３２０の間に介在させられる球状体１３０とから構成される。

入れ子１１０，３１０は、入れ子本体１１１，３１１と、この入れ子本体１１１の一端側の中央部から延出する断面視円形状に形成された柱状部１１２，３１２と、から構成されている。柱状部１１２，３１２は、一端側にキャビティ面Ｃａ，Ｃｅを備える細径部１１４，３１４と、この細径部１１４，３１４の他端側に連続して該細径部１１４よりも太径に形成された円柱形状の太径部１１５，３１５と、から構成されている。

本体部材１２０，３２０は、円筒形状を呈しており、その中空部は、入れ子１１０，３１０の細径部１１４，３１４が嵌め込まれる細穴部１２１，３２１と、入れ子１１０，３１０の太径部１１５，３１５と遊嵌する太穴部１２２，３１２と、を構成している。細径部１２１，３２１の一端側には、キャビティ面Ｃｂ，Ｃｆが形成されている。本体部材１２０の一端側の端面には、凸型テーパ部１２３が設けられ、本体部材３２０の一端側の端面には、凹型テーパ部３２３が設けられており、凸型テーパ部１２３と凹型テーパ部１３３とが嵌合することで、第１の金型１００と第２の金型３００とを調心可能になっている。さらに、本体部材１２０，３２０の壁部には、一端側寄り（キャビティ面Ｃａ，Ｃｅ寄り）に形成される給気口１２４，３２４と、排気口１２６，３２６とが設けられている。即ち、給気口１２４，３２４と排気口１２６，３２６は入れ子１１０の径方向に一致して設けられている。そして、本体部材１２０，３２０の太穴部１２２，３２２からは球状体１３０の位置ズレ防止のためのストッパ１２２ｂ，３２２ｂが入れ子１１０，３１０に向けて突出している。なお、第２の実施の形態では、入れ子１１０は本体部材１２０に対してスライドせず、互いの位置関係は変化しないようになっている。

球状体１３０は、リテーナ１３１に保持された状態で隙間ＳＡに詰め込むように構成した第１の実施形態（図１参照）と異なり、第２の実施の形態では、図３に示すように、第１の金型１００，第２の金型３００において、球状体１３０を直接隙間ＳＡに詰め込むように構成した。

具体的には、球状体１３０は、第１の実施の形態と同一の部材であり、太径部１１５，３１５と太穴部１２２，３２２との各隙間ＳＡに密に、換言すると、複数の球状体１３０同士が互いに接触して詰め込まれている。これにより、入れ子１１０，３１０は、球状体１３０同士の間にリテーナやスペーサが介在する場合に比して、多数の支持点で支えられることとなる。そのため、本体部材１２０，３２０に対する入れ子１１０，３１０の支持剛性が向上する。

次に、第２の実施の形態に係る成形用金型１による鏡枠Ｋの成形方法について説明する。第２の実施形態では、１サイクル中の入れ子温度を適宜制御するヒートサイクル成形を行う。この入れ子温度の制御は、隙間ＳＡに供給するエア温度の制御によって行う。エアは、給気口１２４，３２４を介して隙間ＳＡに供給され、排気口１２６，３２６を介して排出される。

まず、図３（ａ）に示すように、成形用金型１を型締めした状態で、樹脂充填前、図示しない温度調節装置によってエア温度を高く設定し（樹脂のガラス転移点以上）、入れ子１１０，３２０の温度および本体部材１２０，３２０の温度をガラス転移点以上にしておく。その後、所定温度で溶融した樹脂を図示しないスプルー，ゲートを経て、キャビティＣ’内に射出充填する。

そして、樹脂充填後、エア温度を下げて、入れ子１１０，３２０の温度および本体部材１２０，３２０の温度を下げる。これにより、樹脂が固化され、鏡枠Ｋが成形される。それから、図３（ｂ）に示すように、成形用金型１を型開きし、本体部材１２０，３２０に設けられる図示しない押出し機構によって鏡枠Ｋを押し出して、取り出す。その後、エア温度を上げて、入れ子温度を再び高温にし、次の成形を行う。

以上によれば、第２の実施の形態において、第１の実施の形態で得られる効果の他、以下の効果を得ることができる。
第２の実施の形態においては、球状体１３０同士の間にリテーナやスペーサが介在する場合に比して、多数の支持点で支えられることとなる。そのため、本体部材１２０に対する入れ子１１０の支持剛性が向上する。

また、給気口１２４と排気口１２６とが、入れ子１１０の径方向に一致して設けられているため、供給エアの流速を容易に制御することができる。これにより、冷却速度を一層高精度（短時間）に制御することができ、鏡枠Ｋの成形品質と生産性が向上する。

さらに、ヒートサイクルを行うことで、製品の品質が向上する。具体的には、樹脂充填時の金型温度が高温（好ましくは樹脂ガラス転移点以上）であるため、樹脂は固まらずに流れる。このため、薄物や複雑形状でも樹脂を充填することができる。また、保圧力が流動端までかかるため、転写性が向上し、ひけなどの欠陥が生じにくく、外観も向上する（品質の向上）。さらに、前記と同様の理由でウェルドラインが激減し、外観だけでなく、衝撃強度も向上する。特に、レンズなどの透明光学部品の場合は、内部歪（複屈折）が小さくなる（品質の向上）。なお、金型設計の自由度も向上する。

以上、本発明の実施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、前記実施形態においては、鏡枠Ｋを製造するための金型に本発明を適用した例について説明したが、これに限られるものではなく、例えばプラスチック光学レンズ等高い同心度を必要とする高精度部品を製造するための金型に適用してもよい。レンズ等の透明光学部品を製造する際、ヒートサイクルを用いると、内部歪（複屈折）が小さくなり、品質が向上する。

また、前記実施形態では、温調媒体としてエアを用いた場合について説明したが、これに限られるものではなく、例えば、気体のほか、水や油などの液体や水銀等、種々の流体を用いることができる。

また、製品の品質をさらに向上させるため、成形サイクルの短縮のため、供給エアの温度だけでなく流速も変化させても良い。

また、前記実施形態においては、入れ子１１０の柱状部１１２を、細径部１１４と太径部１１５とから構成したが、これに限られるものではなく、柱状部１１２を、本体部材１２０の細穴部１２１と同じ一定の太さで構成してもよい。かかる場合には、太穴部１２２の半径と細穴部１２１の半径との差よりも若干大きい寸法（直径）の球状体を用いるのが好適である。

また、給気口１２４の位置や排気口１２５，１２６の位置は、適宜設計変更することができる。例えば、給気口１２４を他端側寄りに設け、排気口１２５，１２６を一端側寄りに設ける構成にすることもできる。例えば、吸気口と排気口を入れ子に対して同じ方向や直角方向などに設けても良い。

また、第２の実施の形態においては、図３に示すように、入れ子１１０と本体部材１２０との間の隙間に球状体１３０を規則的に詰め込むこととしたが、これに限られるものではなく、球状体１３０を不規則に詰め込んでもよい。

前記実施形態では、第１の金型１００を可動側に、第２の金型２００（３００）を固定側に取り付けているが、それらに限定されず、突き出し機構を持った第１の金型１００を可動側に取り付けても良い。

前記実施形態では、球状体はベアリング鋼、工具鋼としたが、それらに限定されるものではなく、セラミック製のボールなど一般に市販されているベアリングボール等であってもよい。また、前記実施形態では、金型を真鍮とステンレス系鋼材したが、アルミニウム合金、銅、各種鋼材など一般に金型として使用される材料であれば限定しない。なお、それら材料製の部材に、種種のコーティング（高精度加工用のメッキや酸化防止層など）がされていてもよい。

第１の実施の形態に係る成形用金型の断面図であり、（ａ）は型締め時、（ｂ）は型開き時の状態をそれぞれ示す。 成形時における時間と入れ子温度（設定値に対する差）の関係を示す図である。 第２の実施の形態に係る成形用金型の断面図であり、（ａ）は型締め時、（ｂ）は型開き時の状態をそれぞれ示す。 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
１００ 第１の金型
１１０ 入れ子
１２０ 本体部材
１２４ 給気口
１２５，１２６ 排気口
１３０ 球状体
１３１ リテーナ
２００ 第２の金型
２１０ 入れ子
２２０ 本体部材
Ｃ キャビティ
Ｃａ，Ｃｂ，Ｃｃ，Ｃｄ キャビティ面
Ｇ ゲート
Ｋ 鏡枠
ＳＡ 隙間

Claims (7)

1. 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、
   前記第１の金型は、
   一端側にキャビティ面の一部を有する入れ子と、
   前記入れ子を外側から保持する本体部材と、
   前記入れ子と前記本体部材との間に介在して前記入れ子の心合わせを行う複数の球状体と、を備え、
   前記本体部材の壁部には、前記本体部材と前記入れ子との間の隙間に温調媒体を供給するための供給口が形成され、前記隙間は前記温調媒体が通流する温調流路として構成されていることを特徴とする成形用金型。
2. 前記本体部材の壁部には、前記入れ子を挟んで前記供給口の反対側に前記温調媒体を排出するための排出口が形成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. 前記供給口は、前記入れ子の前記キャビティ面寄りに形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の成形用金型。
4. 前記温調媒体は、エアであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の成形用金型。
5. 複数の前記球状体は、互いに間隔を空けて、かつ、回転可能にリテーナに保持されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の成形用金型。
6. 請求項１から請求項５のいずれかに記載の金型を用い、１サイクルの成形中に、異なる温度の温調媒体を供給することによって、前記入れ子の温度を制御することを特徴とした成形方法。
7. 請求項６において、樹脂充填前に前記入れ子を昇温し、樹脂充填後に前記入れ子を降温することを特徴とした成形方法。

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