JP4758772B2 - 成形用金型および成形方法 - Google Patents

Description

本発明は、型閉により形成されたキャビティ内で製品を成形するための成形用金型およびその成形用金型を用いた成形方法に関する。

デジタルカメラや望遠レンズ、或いは携帯電話用の高解像度小型撮影レンズなどの光学部品では、対向する二つの光学面の中心位置の偏心量（以下、「面間偏心」という。）、厚み、光学面形状の三つの精度を高くすることが要求されている。このうち、光学面形状の精度に関しては、金型の加工精度の向上に伴ってほぼ解決されており、面間偏心および厚みの精度を高めることが望まれている。

そして、光学部品を精度良く製造することができる成形用金型としては、例えば、図８（ａ）および（ｂ）に示すように、型閉により第１の金型６００と第２の金型７００の間にキャビティＣを形成し、このキャビティＣ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）。
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側の下端面６２２に凹型テーパ部６２１を有する本体部材６２０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側の上端面７２２に凸型テーパ部７２１を有する本体部材７２０と、から構成されている。

この成形用金型５００では、凹型テーパ部６２１と凸型テーパ部７２１の嵌合によって、第１の金型６００の入れ子６１０と第２の金型７００の入れ子７１０の心合わせを行うように構成されている。
特開２００３−２３１１５９号公報（段落００２１−００２２、図１）

前記した従来の成形用金型５００では、図８（ａ）に示すように、型閉時に第１の金型６００の下端面６２２と第２の金型７００の上端面７２２との間に隙間Ｓ１が形成されていると、製品の厚み精度が低下してしまう。さらに、その隙間Ｓ１が大きい場合には、キャビティＣ内に供給された材料が隙間Ｓ１から流出し、成形後の製品にバリが生じてしまう。そのため、図８（ｂ）に示すように、型閉時に第１の金型６００の下端面６２２と第２の金型７００の上端面７２２との間に隙間が生じないように設計されている。

しかしながら、第１の金型６００の下端面６２２と、第２の金型７００の上端面７２２とが接するように加工した場合には、加工時の寸法公差の影響により、凹型テーパ部６２１と凸型テーパ部７２１の傾斜面の傾きを完全に一致させることが困難となる。そのため、型閉時に凹型テーパ部６２１の傾斜面と凸型テーパ部７２１の傾斜面との間に横方向の隙間Ｓ２が生じてしまうことになり、第１の金型６００と第２の金型７００が正確に心合わせされないため、製品の面間偏心精度が低下してしまう。
このように、従来の成形用金型５００では、製品の厚み精度および面間偏心精度の両方を高めることが困難であり、製品の成形精度が低下してしまうという問題がある。

本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであり、製品の厚み精度および面間偏心精度の両方を高めることが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。

前記課題を解決するため、本発明は、型閉により形成された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、底部にキャビティ面を有する凹部が形成された第１の金型と、先端にキャビティ面を有する挿入部が形成された第２の金型と、型閉時に凹部の内周面と挿入部の外周面との間に形成された隙間内に配置される複数の位置決め部材と、を備え、型閉後に、各位置決め部材を隙間内で移動させて、各位置決め部材を凹部の内周面および挿入部の外周面の少なくとも三方向に当接させることにより、第１の金型と第２の金型の心合わせが行われるように構成されていることを特徴としている。

このように、型閉時に第１の金型および第２の金型の側周面の少なくとも三方向に当接する複数の位置決め部材によって、第１の金型と第２の金型の心合わせを行うことにより、従来のように、第１の金型と第２の金型の嵌合部位によって、第１の金型と第２の金型の心合わせが行われないため、第１の金型および第２の金型の嵌合部位の寸法公差に影響されることなく、第１の金型と第２の金型の心合わせを正確に行うことができる。したがって、第１の金型と第２の金型との間に型開閉方向の隙間を形成することなく、第１の金型と第２の金型を閉じるように構成して、製品の厚さ精度を高めるとともに、第１の金型と第２の金型の心合わせを正確に行うことができるため、製品の厚み精度および面間偏心精度の両方を高めることができる。
また、第１の金型および第２の金型に、凹型テーパ部と凸型テーパ部等の嵌合部位を高精度に加工する必要がなくなり、第１の金型および第２の金型の加工が容易になるため、成形用金型の製作コストを低減することができる。

また、従来の成形用金型のように、金型に形成された嵌合部位によって、第１の金型と第２の金型の心合わせを、金型が閉じる途中に行った場合には、第１の金型と第２の金型の嵌合部位が摺動することになり、この摺動により嵌合部位が磨耗することによって、成形用金型の耐用期間が低下するとともに、第１の金型と第２の金型の心合わせの精度が低下してしまう。これに対して、本願発明では、型閉後に、第１の金型および第２の金型の側周面に各位置決め部材が当接して、第１の金型と第２の金型の心合わせが行われるように構成されているため、位置決め部材と第１の金型および第２の金型の側周面との摺動を防ぐことができ、成形用金型の耐用期間を向上させることができるとともに、第１の金型と第２の金型の心合わせの精度を高めることができる。

また、位置決め部材を移動させる機構としては、例えば、各種直動シリンダ（エアシリンダ、油圧シリンダ、ソレノイドコイル等）、圧電素子、ばね部材等の各種アクチュエータによって位置決め部材を移動させる構成がある。また、形状記憶合金の復元力によって位置決め部材を押し出す構成、エア等の流体の注入による中空部材の膨張力によって位置決め部材を押し出す構成など、位置決め部材を移動させる機構は限定されるものではない。
また、位置決め部材を筒状に形成し、凹部の内周面と挿入部の外周面との間に形成された隙間内で位置決め部材を移動させて、位置決め部材を凹部の内周面および挿入部の外周面の少なくとも三方向に当接させることにより、第１の金型と第２の金型の心合わせが行われるように構成してもよい。

また、型閉後に、各位置決め部材が凹部の内周面と挿入部の外周面とに当接して、第１の金型と第２の金型の心合わせが行われるように構成されており、各位置決め部材は、凹部と挿入部との間に形成された均一な幅の隙間に挿入されることになる。そのため、凹部と挿入部との間に挿入される各位置決め部材は同一形状となり、複数の位置決め部材を容易に製造することができるとともに、各位置決め部材が凹部の内周面と挿入部の外周面とに対して均一に押し当てられることになり、第１の金型と第２の金型の心合わせの精度を高めることができる。

前記した成形用金型において、凹部の内周面には、凹部の開口側から底部に向かうに従って内方に突出した傾斜面を形成し、位置決め部材を凹部の開口側から底部に向けて移動させ、傾斜面上をスライドさせることで、位置決め部材を挿入部の外周面に向けて移動させるように構成したり、挿入部の外周面には、基部側から先端面に向かうに従って外方に突出した傾斜面を形成し、位置決め部材を凹部の開口側から底部に向けて移動させ、傾斜面上をスライドさせることで、位置決め部材を凹部の内周面に向けて移動させるように構成したりすることができる。

この構成では、型閉方向に力が付与された位置決め部材を、凹部と挿入部との間にスムーズに進入させることができる。

なお、凹部の内周面や挿入部の外周面に形成される傾斜面としては、例えば、凹部の内周面や挿入部の外周面の全周を傾斜させて逆円錐面や円錐面、或いは複数の平面状態の傾斜面を連続させて形成する構成や、凹部の内周面や挿入部の外周面の一部に平面状の傾斜面や円錐面の一部を形成する構成など限定されるものではない。

前記した成形用金型を用いた成形方法であって、位置決め部材によって、第１の金型と第２の金型の心合わせを行った後に、第１の金型と第２の金型に型締め力を付与するように構成されていることを特徴としている。

この構成によれば、型閉後に、第１の金型と第２の金型とが移動可能な状態で、第１の金型と第２の金型の心合わせを行った後に、第１の金型と第２の金型に型締め力を付与して、第１の金型と第２の金型とを圧接させることができる。

本発明によれば、従来のように、第１の金型と第２の金型の嵌合部位によって、第１の金型と第２の金型の心合わせが行われないため、第１の金型および第２の金型の嵌合部位の寸法公差に影響されることなく、第１の金型と第２の金型の心合わせを正確に行うことができる。したがって、第１の金型と第２の金型との間に、型開閉方向の隙間を形成することなく、第１の金型と第２の金型を閉じるように構成して、製品の厚み精度を高めるとともに、第１の金型と第２の金型の心合わせを正確に行うことができるため、製品の厚み精度および面間偏心精度の両方を高めることができる。
また、第１の金型および第２の金型に、凹型テーパ部と凸型テーパ部等の嵌合部位を高精度に加工する必要がなくなり、第１の金型および第２の金型の加工が容易になるため、成形用金型の製作コストを低減することができる。
さらに、従来の成形用金型のように、金型が閉じる途中に、金型に形成された嵌合部位によって、第１の金型と第２の金型の心合わせが行われるのではなく、型閉後に、第１の金型と第２の金型の心合わせが行われるように構成されているため、位置決め部材と第１の金型および第２の金型の側周面との摺動を防ぐことができ、成形用金型の耐用期間を向上させることができるとともに、第１の金型と第２の金型の心合わせの精度を高めることができる。

次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
なお、各実施形態の説明において、同一の構成要素に関しては同一の符号を付し、重複した説明は省略するものとする。
また、本実施形態では、本発明をプラスチック光学レンズ（以下、単に「レンズ」という。）の製造に適用した場合について説明する。

［第１実施形態］
はじめに、第１実施形態の成形用金型および成形方法について説明する。
参照する図面において、図１は、第１実施形態の成形用金型を示した図で、（ａ）は心合わせを行う前の成形用金型の平面図、（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図２は、第１実施形態の成形用金型を示した図で、（ａ）は心合わせを行った後の成形用金型の平面図、（ｂ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。

第１実施形態の成形用金型１は、図１（ａ）および（ｂ）に示すように、型閉により第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、このキャビティＣでレンズ（特許請求の範囲における「製品」）を成形するものである。本実施形態では、第１の金型１００に対して第２の金型２００が鉛直方向（図１（ｂ）の上下方向）に移動することにより、第１の金型１００と第２の金型２００が開閉自在となっている。また、成形用金型１は、第１の金型１００と第２の金型２００の心合わせを行うための位置決め部材３１０を備えている。

第１の金型１００は、図１（ａ）および（ｂ）に示すように、円柱状に形成された金属製の部材であり、その下端面１０１には、上方に向かって窪んでいる凹部１１０が形成されている。この凹部１１０の頂面１１１の中心には、キャビティ面Ｃａが形成されており、キャビティ面Ｃａが第１の金型１００の下端面１０１に露出するように構成されている。
また、凹部１１０の内周面１１２は、円錐面を構成する傾斜面となっており、この内周面１１２は、第１の金型１００と第２の金型２００の心合わせを行うときの一方の基準部となっている。第１実施形態では、凹部１１０の内周面１１２の全周を基準部としているが、内周面１１２において、後記する位置決め部材３１０が当接する部位に基準部が形成されていればよい。
なお、凹部１１０の円周の中心とキャビティＣ内で成形されたレンズの中心とは一致している。

また、第１の金型１００には、図示しない成形機のノズルからキャビティＣまで溶融したプラスチック材料を供給するためのランナー、スプルー、ゲート等が設けられているが、本実施形態では図示を省略している。

第２の金型２００は、円柱状に形成された金属製の部材であり、図１（ｂ）に示すように、第２の金型２００の上部は、型閉時に、第１の金型１００の凹部１１０に挿入される挿入部２１０となっている。この挿入部２１０の上端面２１１の中心にはキャビティ面Ｃｂが形成されている。
この挿入部２１０は、全体が同じ太さに形成されており、凹部１１０内に遊嵌するように構成されている。すなわち、型閉時には、凹部１１０の内周面１１２と挿入部２１０の外周面２１２との間に隙間が形成されることになる。
また、挿入部２１０の外周面２１２は、第１の金型１００と第２の金型２００の心合わせを行うときの他方の基準部となっている。第１実施形態では、挿入部２１０の外周面２１２の全周を基準部としているが、外周面２１２において、後記する位置決め部材３１０が当接する部位に基準部が形成されていればよい。

また、第２の金型２００には、キャビティＣ内でレンズを成形し、第１の金型１００と第２の金型２００の型開き後に、キャビティ面Ｃｂからレンズを離型させるための突き出し機構が設けられている。この突き出し機構は各種公知の構成を用いることができ、本実施形態では図示を省略している。

位置決め部材３１０は、第１の金型１００と第２の金型２００の心合わせを行うための部材である（図２（ａ）参照）。
この位置決め部材３１０は、図１（ａ）および（ｂ）に示すように、型閉時に凹部１１０の内周面１１２（一方の基準部）と、挿入部２１０の外周面２１２（他方の基準部）に当接する略台形状に形成された金属製の部材である。位置決め部材３１０は、凹部１１０の内周面１１２に沿って１２０°間隔で三体が配置されており、凹部１１０の内周面１１２および挿入部２１０の外周面２１２の三方向に当接するように構成されている。

また、位置決め部材３１０において、成形用金型１の内側に面している内側面３１１は、図２（ａ）および（ｂ）に示すように、型開閉方向に平行した平面に形成されている。この内側面３１１は、挿入部２１０の外周面２１２（他方の基準部）に対して、型開閉方向に平行して線状に密着するように構成されている。なお、内側面３１１と外周面２１２とが型開閉方向に平行して面状に密着するように、内側面３１１を円弧状の曲面に形成してもよい。

一方、位置決め部材３１０において、成形用金型１の外側の面している外側面３１２は、位置決め部材３１０が第１の金型１００と第２の金型２００の心合わせを行った状態で、外側面３１２が凹部１１０の内周面１１２に密着するように（図２（ｂ）の状態）、傾斜面が形成されている。なお、外側面３１２と内周面１１２とが線状に密着するように、外側面３１２の曲率を設定してもよい。

また、第１実施形態では、第１の金型１００の凹部１１０と、第２の金型２００の挿入部２１０との隙間に挿入される各位置決め部材３１０・・・は同一形状となっており、また、凹部１１０と挿入部２１０との隙間は均一であるため、各位置決め部材３１０・・・が凹部１１０と挿入部２１０の隙間に挿入されることにより、凹部１１０と挿入部２１０とは同心位置に位置決めされることになる。

さらに、各位置決め部材３１０・・・は、第２の金型２００内に設けられた駆動手段３１０ａによって、型開閉方向に平行した力が付与されることにより、型開閉方向に移動するように構成されている。
なお、各位置決め部材３１０・・・を移動させるための駆動手段３１０ａは限定されるものではなく、各種公知の技術を用いることができ、第１実施形態では、第１の金型１００と第２の金型２００の型閉後に、各位置決め部材３１０・・・をエアシリンダ等のアクチュエータによって移動させるように構成されている。
なお、凹部１１０と挿入部２１０との間に挿入された各位置決め部材３１０・・・によって、凹部１１０と挿入部２１０とを同心位置に位置決めするためには、各位置決め部材３１０・・・が同じタイミングで凹部１１０と挿入部２１０との間に挿入される必要がある。

そして、第１実施形態の成形用金型１を用いた成形方法では、型閉時に凹部１１０に挿入部２１０が挿入された状態で、駆動手段３１０ａによって各位置決め部材３１０・・・を上方に向かって引っ張ることにより、各位置決め部材３１０・・・は、凹部１１０の内周面１１２に沿ってスライドして、挿入部２１０の外周面２１２に向かって移動することになる。
このとき、第１の金型１００と第２の金型２００の軸心がずれている場合には、一体または二体の位置決め部材３１０の外側面３１２が凹部１１０の内周面１１２に押し当てられるとともに、その内側面３１１が挿入部２１０の外周面２１２に押し当てられることになる。
これにより、第１の金型１００または第２の金型２００は、一体または二体の位置決め部材３１０に押し込まれて横方向に移動し、凹部１１０の内周面１１２および挿入部２１０の外周面２１２の三方向に各位置決め部材３１０・・・が当接して、第１の金型１００と第２の金型２００の軸心が一致した状態で位置決めされて、第１の金型１００と第２の金型２００の心合わせが行われる。

ここで、凹部１１０の頂面１１１と挿入部２１０の上端面２１１とは、僅かに隙間を空けた状態で突き合わされているため、第１の金型１００と第２の金型２００との心合わせが行われるときに、凹部１１０の頂面１１１と挿入部２１０の上端面２１１とが擦れ合って損傷することがない。なお、プラスチック光学レンズを成形するための材料となるポリカーボネート、ポリエステル、アクリル等のプラスチック材料は粘性が高いため、キャビティＣ内に供給されたプラスチック材料が凹部１１０の頂面１１１と挿入部２１０の上端面２１１との隙間から流出することはない。

そして、第１の金型１００と第２の金型２００の心合わせが行われた後に、第１の金型と第２の金型に型締め力を付与する。このように、第１の金型１００と第２の金型２００との間に僅かな隙間があり、第１の金型１００と第２の金型２００とが移動可能な状態で、第１の金型１００と第２の金型２００の心合わせを行った後に、第１の金型１００と第２の金型２００に型締め力を付与して、第１の金型１００と第２の金型２００とを圧接している。

以上のように構成された第１実施形態の成形用金型１および成形方法では、次のような作用効果を奏する。
第１実施形態の成形用金型１および成形方法によれば、図２（ａ）および（ｂ）に示すように、型閉時に、第１の金型１００の凹部１１０の内周面１１２（一方の基準部）および第２の金型２００の挿入部２１０の外周面２１２（他方の基準部）の三方向に当接する各位置決め部材３１０・・・によって、第１の金型１００と第２の金型２００の心合わせが行われている。したがって、従来の成形用金型（図８参照）のように、第１の金型１００と第２の金型２００の嵌合部位によって、第１の金型１００と第２の金型２００の心合わせが行われないため、第１の金型１００および第２の金型２００の嵌合部位の寸法公差に影響されることなく、第１の金型１００と第２の金型２００の心合わせを正確に行うことができる。
このように、第１実施形態の成形用金型１および成形方法では、第１の金型１００と第２の金型２００との間に、型開閉方向の隙間を形成することなく閉じるように構成して、レンズの厚み精度を高めるとともに、第１の金型１００と第２の金型２００の心合わせを正確に行うことができるため、レンズの厚み精度および面間偏心精度の両方を高めることができる。

また、従来の成形用金型（図８参照）のように、第１の金型１００および第２の金型２００に、凹型テーパ部と凸型テーパ部等の嵌合部位を高精度に加工する必要がなくなり、第１の金型１００および第２の金型２００の加工が容易になるため、成形用金型１の製作コストを低減することができる。

さらに、従来の成形用金型（図８参照）のように、金型に形成された嵌合部位などによって、第１の金型と第２の金型の心合わせが、金型が閉じる途中に行われるのではなく、型閉後に、第１の金型１００と第２の金型２００の心合わせが行われるように構成されているため、位置決め部材３１０と第１の金型１００および第２の金型２００との摺動を防ぐことができ、成形用金型１の耐用期間を向上させることができるとともに、第１の金型１００と第２の金型２００の心合わせの精度を高めることができる。

また、各位置決め部材３１０・・・に対して、型開閉方向に平行した力を付与することにより、各位置決め部材３１０・・・を移動させているため、成形用金型１の横幅を小さくすることができる。これは、成形用金型１を複数並べて配置する場合に有効であり、所定領域内に並べることが可能な成形用金型１の個数を増やすことができる。

以上、本発明の第１実施形態について図面を参照して詳細に説明したが、本発明は前記した第１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、第１実施形態では、レンズ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、例えばレンズを保持するための鏡枠を製造するための金型に適用してもよい。

また、第１実施形態では、図１（ａ）に示すように、三体の位置決め部材３１０・・・を凹部１１０の内周面１１２および挿入部２１０の外周面２１２の三方向に当接させて、第１の金型１００および第２の金型２００の心合わせを行っているが、凹部１１０の内周面１１２および挿入部２１０の外周面２１２の少なくとも三方向に位置決め部材３１０が当接していれば、第１の金型１００と第２の金型２００の心合わせを行うことができるため、三体以上の位置決め部材３１０を設けてもよい。

さらに、第１実施形態では、図１（ａ）に示すように、一体の位置決め部材３１０には、挿入部２１０の外周面２１２に当接する当接部が一箇所設けられているが、図３の平面図に示すように、二箇所の当接部３２１ａ，３２１ａが設けられた位置決め部材３２０ａと、一箇所の当接部３２１ｂが設けられた位置決め部材３２０ｂとを挿入部２１０の外周面２１２に当接させるように構成することもできる。

また、図４の断面図に示すように、各位置決め部材３３０・・・を横方向に移動可能な状態で一体の本体部３３１に取り付け、駆動手段３３０ａによって本体部３３１を型開閉方向に移動させることにより、各位置決め部材３３０・・・を同期して移動させることができる。
この構成では、各位置決め部材３３０・・・が凹部１１０の内周面１１２と挿入部２１０の外周面２１２との間に挿入されるときに、各位置決め部材３３０・・・の相対的な位置にずれが生じないため、各位置決め部材３３０・・・が確実に正規の位置に配置されて、挿入部２１０の位置決めが行われることになる。したがって、第１の金型１００と第２の金型２００の心合わせを正確に行うことができるとともに、各位置決め部材３３０・・・の移動を容易に制御することができる。

また、第１実施形態では、図１（ａ）に示すように、各位置決め部材３１０・・・を三体の部材で構成しているが、位置決め部材３１０を一体の円筒状のパイプ部材で構成することもできる。この構成では、位置決め部材３１０が凹部１１０の内周面１１２に押されて弾性変形して挿入部２１０側に湾曲することにより、位置決め部材３１０が挿入部２１０の外周面２１２に当接することになる。

また、第１実施形態では、図１（ｂ）に示すように、駆動手段３１０ａとして、エアシリンダ等のアクチュエータ（図示せず）を用いているが、これに限定されるものではなく、例えば、油圧シリンダ、ソレノイドコイル、圧電素子、ばね部材等の各種アクチュエータを用いることができる。
また、形状記憶合金の復元力によって位置決め部材３１０を押し出すように構成したり、中空部材にエア等の流体を注入し、その膨張力によって位置決め部材３１０を押し出すように構成したりすることができる。

また、第１実施形態では、図２（ａ）に示すように、位置決め部材３１０の内側面３１１を、型開閉方向に平行した平面に形成しているが、図５（ａ）の平面図に示す位置決め部材３４０のように、円形断面の挿入部２１０の外周面２１２に沿って、円弧状の曲面で内側面３４１を形成してもよい。この構成では、平面状の内側面３１１（図２（ｂ）参照）と比較して接触面積が大きくなるため、位置決め部材３４０を挿入部２１０の外周面２１２に対して確実に押し当てることができる。なお、内側面３４１の曲率は、挿入部２１０の外周面２１２の曲率よりも大きいことが望ましい。このように構成した場合には、内側面３４１の円周方向の端部が挿入部２１０の外周面２１２に接触し難くなるとともに、内側面３４１が挿入部２１０の外周面２１２を押し出す方向を特定することができる。

また、図５（ｂ）の平面図に示す位置決め部材３５０のように、挿入部２１０の外周面２１２の一部が入り込むように、平面視でＶ字形状に形成された内側面３５１を形成することもできる。

また、第１実施形態では、図１（ｂ）に示すように、第１の金型１００と第２の金型２００が鉛直方向に型開閉するたて型の成形機に適用されているが、第１の金型１００と第２の金型２００が水平方向に型開閉する横型の成形機に適用することもできる。この構成では、一方（上側）の金型が重力によって他方（下側）の金型に押し付けられることがないため、型閉後に第１の金型１００と第２の金型２００の心合わせを行ったときの突合せ部位の磨耗を防ぐことができる。

また、第１実施形態では、図１（ｂ）に示すように、第１の金型１００に位置決め部材３１０の駆動手段３１０ａを設けているが、第１の金型１００に設けてもよい。
また、第１実施形態では、一体の位置決め部材３１０に対して一基の駆動手段３１０ａを設けているが、複数の位置決め部材３１０・・・を一基の駆動手段によって移動させるように構成することができる。さらには、複数の成形用金型１を並設した場合には、各成形用金型１の位置決め部材３１０を、一基の駆動手段によって移動させることもできるし、異なる成形用金型に跨るように駆動手段を配置することもできる。

また、第１の金型１００および第２の金型２００は、円柱形状に限定されるものではなく、直方体等の各種形状によって構成することができる。
また、一体の成形用金型１の内部に複数のキャビティＣが形成されるように構成することもできる。

さらに、型開後にレンズを離型させるための突き出し機構を第２の金型２００に設けているが、第１の金型１００に設けてもよい。
また、第１実施形態では、第２の金型２００の挿入部２１０が一体の部材によって形成されているが、図６の断面図に示すように、レンズの光学面を成形するための中央の挿入部２１０ａと、レンズのフランジ部を成形するための外側の挿入部２１０ｂとに分割し、円筒形状の外側の挿入部２１０ｂ内に、中央の挿入部２１０ａが嵌め込まれた構成にすることもできる。この構成では、外側の挿入部２１０ｂと、中央の挿入部２１０ａとの間に、同径の球状体２１０ｃ・・・およびその球状体２１０ｃ・・・を保持するリテーナ２１０ｄを介在させて心合わせを行っている。そして、型開後には、中央の挿入部２１０ａに対して外側の挿入部２１０ｂをスライドさせて突き出すことにより、中央の挿入部２１０ｂのキャビティ面Ｃｂからレンズを離型させることができる。

［第２実施形態］
次に、第２実施形態の成形用金型および成形方法の構成について説明する。
図７は、第２実施形態の成形用金型を示した図で、（ａ）は心合わせを行う前の成形用金型の断面図、（ｂ）は心合わせを行った後の成形用金型の断面図である。

第２実施形態の成形用金型１´は、図１（ａ）および（ｂ）に示す第１実施形態の成形用金型１と略同様の構成であり、位置決め部材の構成が異なっている。

第２実施形態の成形用金型１´では、図７（ａ）に示すように、第１の金型１００´の凹部１２０の内周面１２２（一方の基準部）が円筒状の面となっている。また、第２の金型２００´の挿入部２２０の上端部には、拡径された拡径部２２１が形成されており、この拡径部２２１の外周面２２２の下部には、逆円錐面を構成する傾斜面２２２ａ（他方の基準部）が形成されている。

第２実施形態の位置決め部材３６０・・・では、成形用金型１´の内側に面している内側面３６１に、挿入部２２０の外周面２２２に形成された傾斜面２２２ａに対応した傾斜面３６１ａが形成されており、各位置決め部材３６０・・・は、挿入部２２０の外周面２２２に形成された傾斜面２２２ａ上を上下方向にスライド可能となっている。一方、位置決め部材３６０において、成形用金型１´の外側に面している外側面３６２は、凹部１２０の内周面１２２に対応した鉛直面となっている。

そして、図７（ｂ）に示すように、型閉後に、凹部１２０に挿入部２２０が挿入された状態で、第２の金型２００´側の駆動手段３６３によって、各位置決め部材３６０・・・を型閉方向（上方）に押し出して移動させることにより、各位置決め部材３６０・・・は、挿入部２２０の外周面２２２に形成された傾斜面２２２ａに沿ってスライドして、凹部１２０の内周面１２２に向かって移動することになる。

これにより、第１の金型１００´と第２の金型２００´の軸心位置がずれている場合には、一体または二体の位置決め部材３６０の外側面３６２が凹部１２０の内周面１２２に押し当てられるとともに、その内側面３６１が挿入部２２０の外周面２２２に形成された傾斜面２２２ａに押し当てられることにより、凹部１２０の内周面１２２および挿入部２２０の外周面２２２の三方向に各位置決め部材３６０・・・が当接することになる。このようにして、第１の金型１００´と第２の金型２００´の軸心が一致した状態で位置決めされて、第１の金型１００´と第２の金型２００´の心合わせが行われる。

第２実施形態の成形用金型１´および成形方法によれば、第１実施形態の成形用金型１（図２参照）および成形方法と同様に、型閉時に第１の金型１００´の凹部１２０の内周面１２２（一方の基準部）および第２の金型２００´の挿入部２２０の外周面２２２（他方の基準部）の三方向に当接する各位置決め部材３６０・・・によって、第１の金型１００´と第２の金型２００´の心合わせが行われているため、第１の金型１００´および第２の金型２００´の嵌合部位の寸法公差に影響されることなく、第１の金型１００´と第２の金型２００´の心合わせを正確に行うことができる。したがって、第１の金型１００´と第２の金型２００´との間に、型開閉方向の隙間を形成することなく閉じるように構成して、レンズの厚み精度を高めるとともに、第１の金型１００´と第２の金型２００´の心合わせを正確に行うことができるため、レンズの厚み精度および面間偏心精度の両方を高めることができる。

さらに、型閉後に、第１の金型１００´と第２の金型２００´の心合わせが行われるように構成されているため、位置決め部材３６０と第１の金型１００´および第２の金型２００´との摺動を防ぐことができ、成形用金型１´の耐用期間を向上させることができるとともに、第１の金型１００´と第２の金型２００´の心合わせの精度を高めることができる。

また、各位置決め部材３６０・・・に対して、型開閉方向に平行した力を付与することにより、各位置決め部材３６０・・・を移動させているため、成形用金型１の横幅を小さくすることができる。これは、成形用金型１´を複数並べて配置する場合に有効であり、所定領域内に並べることが可能な成形用金型１´の個数を増やすことができる。

以上、本発明の第２実施形態について図面を参照して詳細に説明したが、前記した第２実施形態に限定されるものではなく、第１実施形態と同様に、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、位置決め部材３６０を、先端が三つ以上に割れた一体の円筒状のパイプ部材によって構成することもできる。この構成では、位置決め部材３６０の外周を凹部１２０の内周よりも僅かに小さく形成することにより、位置決め部材３６０が凹部１１０と挿入部２１０との間に挿入可能となる。そして、位置決め部材３６０が挿入部２２０の拡径部２２１によって僅かに押し広げられることにより、位置決め部材３６０を凹部１２０の内周面１２２と挿入部２２０の外周面２２２に押し当てることができ、位置決め部材３６０を簡易な構成にすることができる。

第１実施形態の成形用金型を示した図で、（ａ）は心合わせを行う前の成形用金型の平面図、（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ断面図である。 第１実施形態の成形用金型を示した図で、（ａ）は心合わせを行った後の成形用金型の平面図、（ｂ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 第１実施形態における他の構成の成形用金型を示した図で、二体の部材によって位置決め部材を構成した場合の断面図である。 第１実施形態における他の構成の成形用金型を示した図で、各位置決め部材が本体部に取り付けられている構成の断面図である。 第１実施形態における他の構成の成形用金型を示した図で、（ａ）は位置決め部材の当接面を曲面に形成した構成の平面図、（ｂ）は位置決め部材の当接面を平面視でＶ字形状に形成した構成の平面図である。 第１実施形態における他の構成の成形用金型を示した図で、挿入部が分割されている構成の断面図である。 第２実施形態の成形用金型を示した図で、（ａ）は心合わせを行う前の成形用金型の断面図、（ｂ）は心合わせを行った後の成形用金型の断面図である。 従来の成形用金型を示した図で、（ａ）は各金型の間に型開閉方向の隙間が形成された状態の断面図、（ｂ）は各金型の間に横方向の隙間が形成された状態の断面図である。

符号の説明

１ 成形用金型
１００ 第１の金型
１１０ 凹部
１１２ 内周面
２００ 第２の金型
２１０ 挿入部
２１２ 外周面
３１０ 位置決め部材
３１１ 内側面
３１２ 外側面
Ｃ キャビティ
Ｃａ キャビティ面
Ｃｂ キャビティ面

Claims (5)

1. 型閉により形成された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、
   底部にキャビティ面を有する凹部が形成された第１の金型と、
   先端にキャビティ面を有する挿入部が形成された第２の金型と、
   型閉時に前記凹部の内周面と前記挿入部の外周面との間に形成された隙間内に配置される複数の位置決め部材と、を備え、
   型閉後に、前記各位置決め部材を前記隙間内で移動させて、前記各位置決め部材を前記凹部の内周面および前記挿入部の外周面の少なくとも三方向に当接させることにより、前記第１の金型と前記第２の金型の心合わせが行われるように構成されていることを特徴とする成形用金型。
2. 型閉により形成された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、
   底部にキャビティ面を有する凹部が形成された第１の金型と、
   先端にキャビティ面を有する挿入部が形成された第２の金型と、
   型閉時に前記凹部の内周面と前記挿入部の外周面との間に形成された隙間内に配置される筒状の位置決め部材と、を備え、
   型閉後に、前記位置決め部材を前記隙間内で移動させて、前記位置決め部材を前記凹部の内周面および前記挿入部の外周面の少なくとも三方向に当接させることにより、前記第１の金型と前記第２の金型の心合わせが行われるように構成されていることを特徴とする成形用金型。
3. 前記凹部の内周面には、前記凹部の開口側から前記底部に向かうに従って内方に突出した傾斜面が形成されており、前記位置決め部材を前記凹部の開口側から前記底部に向けて移動させ、前記傾斜面上をスライドさせることで、前記位置決め部材を前記挿入部の外周面に向けて移動させ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. 前記挿入部の外周面には、前記基部側から前記先端面に向かうに従って外方に突出した傾斜面が形成されており、前記位置決め部材を前記凹部の開口側から前記底部に向けて移動させ、前記傾斜面上をスライドさせることで、前記位置決め部材を前記凹部の内周面に向けて移動させ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。
5. 請求項１から請求項４に記載の成形用金型を用いた成形方法であって、前記位置決め部材によって、前記第１の金型と前記第２の金型の心合わせを行った後に、前記第１の金型と前記第２の金型に型締め力を付与するように構成されていることを特徴とする成形方法。

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