JP5148138B2

JP5148138B2 - 金型内で複合成形品を得る成形・組立方法および成形・組立用金型

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Publication number: JP5148138B2
Application number: JP2007061607A
Authority: JP
Inventors: 正三西田; 貴史元山
Original assignee: Japan Steel Works Ltd
Current assignee: Japan Steel Works Ltd
Priority date: 2007-03-12
Filing date: 2007-03-12
Publication date: 2013-02-20
Anticipated expiration: 2027-03-12
Also published as: JP2008221565A

Description

本発明は、筒状の中空本体の内部に挿入部品が挿入された複合成形品を金型内で得る成形・組立方法および成形・組立用金型に関するもので、限定するものではないが、特に円筒形のフレームの内部に複数枚のレンズが挿入された光学機器の構成要素を得る製造方法に適用して好適な、金型内で複合成形品を得る成形・組立方法およびこの方法の実施に使用される成形・組立用金型に関するものである。

樹脂製の筒状の中空本体と、樹脂製の挿入部品とを金型を使用して別体にそれぞれ射出成形し、そして金型から取り出して筒状の中空本体内に挿入部品を手動的に挿入して組み立てて、中空本体と挿入部品とからなる複合成形品を得ることは、広く実施されている。例えば、携帯電話等の電子機器に取り付けられる小型カメラ用のレンズ付き円筒形フレームは、図６に示されているように、樹脂製の円筒形フレーム５０と、この円筒形フレームの内部に設けられている複数枚の樹脂製のレンズ５１、５１と、円筒形フレーム５０の一方を閉じている蓋体５３とから構成されている。円筒形フレーム５０の底部と蓋体５３には透孔５４、５４がそれぞれ明けられている。したがって、被写体から放射される光は、これらの透孔５４、５４およびレンズ５１、５１を通り光学的に適宜処理され、そしてＣＣＤ，ＣＭＯＳ等のイメージセンサーで受光される。

このような複合成形品あるいはレンズ付き円筒形フレーム５０は、一般に次のようにして製作されている。すなわち、円筒形フレーム５０と複数枚のレンズ５１、５１とを射出成形によりそれぞれ成形し、冷却固化を待って金型から取り出す。取り出された円筒形フレーム５０に複数枚のレンズ５１、５１を手作業あるいは専用の組立装置によりを順次挿入する。挿入された円筒形フレーム５０の開口部に蓋体５３をかぶせて接着剤等で接合する。

特開昭６２−８７３１５号公報

特許文献１には、固定側金型と、この固定側金型に対して型開閉さると共に移動可能な移動側金型とを使用して、中空成形品を成形する成形方法が記載されている。この固定側金型と移動側金型には、２つ割りした一対の半中空成形品を成形するキャビティが形成されているので、移動側金型を固定側金型に対して型締めして１次射出成形すると、一対の半中空成形品が成形される。次いで、一方の半中空成形品を固定側金型に、他方の半中空成形品を移動側金型に残して型を開き、移動側金型をスライドさせて一対の半中空成形品の突合部が対向するよう位置決めし、そして再び型締して一対の半中空成形品の突合部の周りに２次射出成形する。そうすると、一対の半中空成形品が接合された中空成形品が得られる。

特許文献１に記載の射出成形方法を適用すると、すなわち一対の半中空成形品の一方の半中空成形品を筒状の中空本体と見なし、他方の半中空成形品を蓋体と見なすと、筒状の中空本体と蓋体とからなる成形品、例えば上記した小型カメラ用のレンズ付き円筒形フレーム５０と蓋体５３とからなる成形品は金型内で効率よく成形することはできる。しかしながら、複数枚のレンズ５１、５１を組み立てることはできない。もっとも、移動側金型を開いた状態で２次射出成形する前に、円筒形フレーム５０の内部に別の金型で成形された複数枚のレンズ５１、５１を、手動または専用のハンドリング装置でピックアップし、円筒形フレーム５０の開口部から順次挿入する。次いで、移動側金型をスライドさせ円筒形フレーム５０の開口部と蓋体５３とが対向するよう位置合わせして型締し、２次射出成形により円筒形フレーム５０と蓋体５３の接合部を接合すると、レンズ付き円筒形フレーム５０を製造することはできる。

しかしながら、このような成形・組立法には問題がある。例えば、円筒形フレーム５０の内部にレンズ５１、５１を手動的に挿入すると、レンズ５１、５１に手垢や汚れが付着して、不良品となる恐れがある。さらには、人が介在するためミスが起きやすく、また人手によるので製作コストも高くなる。一方、専用のハンドリング装置を使用する場合は、高価な装置を別に必要とするので装置全体の価格が高くなり、構造も複雑になる。また、円筒形フレーム５０にレンズ５１、５１を挿入するためには、ハンドリング装置の正確な動きを必要とし、その調整は労力を要する。さらには、ハンドリング装置を射出成形機の近傍に設けなければならないので、射出成形機のメンテナンスに邪魔になる恐れもある。

したがって、本発明は、汚れ等の問題がなく、低コストで効率よく筒状の中空本体内に挿入部品が挿入された複合成形品を得ることができる、金型内で複合成形品を得る成形・組立方法および成形・組立方法の実施に直接使用される成形・組立用金型を提供することを目的としている。

本発明は、上記目的を達成するために、樹脂製の中空本体と挿入部品とを、固定側金型と移動側金型とを使用して略同時に１次射出成形し、そして中空本体と挿入部品がそれぞれ別々の金型に残った状態で移動側金型を開いて移動側金型をスライド的に移動させて、中空本体の開口部と挿入部品とが対向するよう位置合わせ、そして移動側金型を閉じ方向に駆動して、この型閉じ動作により中空本体の内部に挿入部品が挿入されるよう構成される。また、１次射出成形時に、樹脂製の中空本体の開口部を封鎖する蓋体も同時に射出成形し、２次射出成形により中空本体と蓋体とを接合して一体化するように構成される。

すなわち、請求項１に記載の発明は、上記目的を達成するために、固定側金型と、該固定側金型に対して型開閉されると共に移動可能な移動側金型とを使用して、少なくとも一方が開口した樹脂製の中空本体と、該中空本体内に挿入される樹脂製の複数個の挿入部品とを射出成形し、そして前記中空本体内に前記開口から前記挿入部品を順次挿入して前記中空本体と複数個の挿入部品とからなる複合成形品を金型内で得る成形・組立方法であって、前記移動側金型を前記固定側金型に対して型締めして、前記中空本体と前記複数個の挿入部品とを実質的に同時に射出成形すると共に、前記複数個の挿入部品のそれぞれの外周部の少なくとも一部は前記中空本体の内周面に沿って挿入される形状に成形する１次成形工程と、前記１次成形工程により成形された前記中空本体と複数個の挿入部品の固化を待って、前記中空本体は前記固定側金型または前記移動側金型のいずれかの一方の金型に残し、前記複数個の挿入部品は他方の金型に残した状態で型開きする第１の型開き工程と、前記第１の型開き工程により型開きされた前記移動側金型を前記固定側金型に対して移動させ、前記中空本体の開口部と前記複数個の挿入部品のうちの第１番目の挿入部品とが対向するよう位置合わせする第１の位置合わせ工程と、前記第１の位置合わせ工程により位置合わせられた前記移動側金型を型閉じ方向に駆動して、前記中空本体の内部に前記第１番目の挿入部品を挿入し、前記外周部の形状によって前記第１番目の挿入部品が前記中空本体の内部で妄りに動かない状態になるようにする第１の挿入工程と、前記第１の挿入工程により、前記第１番目の挿入部品が挿入された前記中空本体を金型に残した状態で型開きする第２の型開き工程と、前記第２の型開き工程により型開きされている前記移動側金型を移動させ、前記中空本体の開口部と前記第２番目の挿入部品とが対向するよう位置合わせする第２の位置合わせ工程と、前記第２の位置合わせ工程により位置合わせられた前記移動金型を型閉じ方向に駆動して、前記中空本体の内部に前記第２番目の挿入部品を挿入し、前記外周部の形状によって前記第２番目の挿入部品が前記中空本体の内部で妄りに動かない状態になるようにする第２の挿入工程と、前記第１番目と第２番目の挿入部品が挿入されている状態で前記中空本体を金型に残したまま型開きする第３の型開き工程と、以下、同様にして前記各工程を繰り返して前記中空本体の内部に複数個の挿入部品を順次挿入する最終挿入工程と、前記最終挿入工程後に、前記移動側金型を開いて、前記中空本体と該中空本体の内部に挿入された複数個の挿入部品とからなる複合成形品を得るように構成される。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の方法において、挿入工程時には中空本体を挿入部品の方へ、または挿入部品を中空本体の方へピストン機構により押し出すように構成され、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の方法において、１次成形時に中空本体の開口部を塞ぐ蓋体も実質的に同時に射出成形し、最終挿入工程後に、中空本体の開口部に蓋体を２次射出成形により接合するように構成される。そして請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかの項に記載の方法によって、小型カメラ用の中空本体と、その内部に挿入されるカメラ用レンズとからなる複合成形品を金型内で得る成形・組立方法として構成される。

請求項５に記載の発明は、固定側金型と、該固定側金型に対して型開閉されると共にスライド的に駆動される移動側金型とからなり、これらの金型のパーティング面間には、少なくと一方が開口した中空本体を成形するための本体用キャビティと、前記中空本体の内部に挿入される複数個の挿入部品を成形するための複数個の部品用キャビティが形成され、前記移動側金型は、前記本体用キャビティで成形される中空本体を前記固定側金型と移動側金型のいずれかの一方に、前記部品用キャビティで成形される複数個の挿入部品を他方の金型の方に残して型開くことができ、前記移動側金型は、本体用キャビティが複数個の部品用キャビティのそれぞれに整合する位置へ駆動可能であると共に、各整合位置における型締め動作により、前記部品用キャビティで成形される挿入部品が前記本体用キャビティで成形される中空本体内に挿入でき、このとき前記挿入部品がその外周部の形状によって前記中空本体の内周面に沿って挿入されて前記中空本体内で妄りに動かない状態になり、その状態から前記挿入部品が前記中空本体内に挿入された状態で型開できるようになっていることを特徴とする、金型内で複合成形品を得る成形・組立用金型として構成される。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の金型において、前記固定側金型と移動側金型のパーティング面間には、本体用キャビティで成形される中空本体の開口部を塞ぐ蓋体を成形するための蓋用キャビティも形成され、前記移動側金型は、前記本体用キャビティが前記蓋用キャビティに整合する位置へも駆動可能であり、この整合位置で型締めして溶融樹脂を射出すると、前記本体用キャビティで成形される中空本体と、前記蓋用キャビティで成形される蓋体とが一体的に接合されることを特徴とする、金型内で複合成形品を得る成形・組立用金型として構成され、請求項７に記載の発明は、請求項５、または６に記載の金型において、前記本体用キャビティまたは前記部品用キャビティには、前記本体用キャビティで成形される中空本体または前記部品用キャビティで成形される挿入部品を、パーティング面側に押し出すピストン機構が設けられていることを特徴とする、金型内で複合成形品を得る成形・組立用金型として構成される。

以上のように、本発明によると、固定側金型と移動側金型とを使用して、樹脂製の中空本体と該中空本体内に挿入される挿入部品とを、あるいは中空本体と該中空本体内に挿入される挿入部品と中空本体の開口部を塞ぐ蓋体とを、１次射出成形により略同時に射出成形し、前記中空本体は前記固定側金型または前記移動側金型のいずれかの一方の金型に残し、前記挿入部品は他方の金型に残した状態で型を開いて前記移動側金型を前記固定側金型に対して移動させ、前記中空本体の開口部と前記挿入部品とが対向するよう位置合わせ、そして前記移動側金型を型閉じ方向に駆動して、この型閉じ動作により前記中空本体の内部に前記挿入部品を挿入するので、あるいは挿入後に２次射出成形により前記中空本体の開口部を蓋体で封鎖するので、中空本体と挿入部品、あるいは中空本体と挿入部品と蓋体とを金型内で射出成形し、そして金型内で組み立てることができるという本発明に特有の効果が得られる。以上のように、本発明によると、金型内で成形と組立とができるので、汚れの付着の問題、不良品の発生の問題等を未然に防ぐことができる。また、専用のハンドリング装置等も格別に必要としないので、構造がシンプルで、安価な金型により、安いコストで複合成形品を得ることができる。構造がシンプルであるので、メンテナンスも容易である。

そして、複数の挿入部品が順次挿入された複合成形品を金型内で得ることができる。また他の発明によると、挿入工程時には中空本体を挿入部品の方へ、または挿入部品を中空本体の方へピストン機構により押し出すように構成されているので、挿入部品の挿入が一層確実になるという効果がさらに得られる。さらに他の発明によると、携帯電話等の電子機器に取り付けられる小型カメラ用レンズ付きフレームを簡単に金型内で成形し、そして組み立てることができる。

以下、本発明の実施の形態を、小型カメラ用の、２個のレンズ付き円筒形フレームの成形・組立に適用した例について説明する。小型カメラ用のレンズ付きフレーム３０は、図５に示されているように、底部に光の透過用の透孔３２が明けられている、一方が開口した円筒形フレーム３３と、この円筒形フレーム３３内に所定の間隔をおいて挿入されている第１、２のレンズ３５、３７と、円筒形フレーム３３の開口部を塞いでいる蓋体３８とから構成されている。第１、２のレンズ３５、３７の周囲には軸方向に所定長さの筒状の、第１、２のレンズホルダ３５ｈ、３７ｈが一体的に成形され、蓋体３８には光通過用の透孔３９と接合用空間ｓが成形されている。このような構成部材を射出成形により略同時に射出成形し、そしてこれらの構成部材を金型内で、図５に示されているように組み立てる例について説明する。

図１は、上記した小型カメラ用のレンズ付きフレーム３０の構成部材を射出成形し、そして組み立てるための成形・組立用金型を示す図で、その（ア）は一部を断面にして模式的に示す正面図、その（イ）は可動側金型を開いて固定側金型と可動側金型の詳細を示す断面図である。これらの図に示されているように、本実施の形態に係る成形・組み立て用金型は、概略的には、固定盤１、この固定盤１に対して型開閉される可動盤２、固定盤１に取り付けられている固定側金型３、可動盤２にスライド可能に取り付けられている移動側金型４等から構成されている。固定側金型３には、従来周知のような第１、２のスプルブッシュが設けられ、第１、２の射出ユニット５、６の射出ノズルは、固定盤１を横切るようにしてそれぞれのスプルブッシュにタッチするようになっている。第１、２のスプルブッシュには、詳しくは後述するキャビティに連通した第１、２のスプル５ａ、６ａが連なっている。第１の射出ユニット５からは光を透過しない、あるいは乱反射もしない、例えば着色された樹脂が射出され、第２の射出ユニット６からは光を透過する透明な樹脂が射出されるようになっている。

本実施の形態によると、移動側金型４を可動盤２に沿って上下方向にスライド的に駆動する駆動装置は、位置がより正確に制御できる電動サーボモータから構成されている。すなわち、可動盤２の上部にはブラケット７が固定され、このブラケット７の水平アームの先端部にボールナット９が固定的に取り付けられている。このボールナット９に螺合しているボールネジ８は、下方へ伸び移動側金型４の上部に回転を許容するようにして取り付けられている。したがって、図１には示されていないが、電動サーボモータによりボールネジ８を回転駆動すると、ボールナット９が固定されているので、ボールネジ８の方が上下動し、移動側金型４がスライド的に上下方向に駆動されることになる。

このように構成されている固定側金型３の下方位置には、図１の（イ）に拡大して示されているように、パーティング面Ｐから移動側金型４の方へ突き出た円柱状のフレーム用コア３ａが形成されている。このフレーム用コア３ａにより、円筒形フレーム３３を成形するためのキャビティが構成される。フレーム用コア３ａの上方位置に、第１のレンズ３５を成形するための、凹面状を呈する第１のレンズ用凹部３ｂが形成されている。この第１のレンズ用凹部３ｂの周囲に連通する形で比較的深くて狭い、第１のレンズホルダ用凹部３ｂ’が形成されている。このレンズホルダ用凹部３ｂ’により第１のレンズホルダ３５ｈの約半分が第１のレンズ３５と一体的に成形されることになる。上記の第１のレンズ用凹部３ｂと所定の間隔をおいて第２のレンズ３７を成形するための同様な第２のレンズ用凹部３ｃが形成されている。この第２のレンズ用凹部３ｃの周囲にも比較的深くて狭い第２のレンズホルダ用凹部３ｃ’が形成されている。このレンズホルダ用凹部３ｃ’により第２のレンズホルダ３７ｈの約半分が第２のレンズ３７と一体的に成形されることになる。

固定側金型３の上方位置には、パーティング面Ｐから窪んだ、蓋体３８を成形するための蓋体用凹部３ｄが形成されている。蓋体用凹部３ｄの底部の略中心位置にはパーティング面Ｐに達する透孔用コア３ｅが、そして蓋体用凹部３ｄの底部の周壁から所定高さ立ち上がった位置には段部３ｄ’がそれぞれ形成されている。この透孔用コア３ｅにより蓋体３８に透孔３９が、そして段部３ｄ’により２次成形用の接合空間部ｓが成形されることになる。

移動側金型４のパーティング面Ｐ’には、固定側金型３の上記したフレーム用コア３ａ、第１、２のレンズ用凹部３ｂ、３ｃ、蓋体用凹部３ｄ等に対応して、以下に説明するように凹部およびコアが形成されている。すなわち、移動側金型のパーティング面Ｐ’には、固定側金型３のフレーム用コア３ａに対応してフレーム用凹部４ａが設けられている。このフレーム用凹部４ａの径は、フレーム用コア３ａの径より円筒形フレーム３０の肉厚分だけ大きい。フレーム用凹部４ａの底部は、ピストン機構１０のピストンヘッド１０ａとなっているが、それについては後述する。

固定側金型３の第１のレンズ用凹部３ｂに対応して、移動側金型４には第１のレンズ用凹部４ｂが、第１のレンズホルダ用凹部３ｂ’に対応して第１のレンズホルダ用凹部４ｂ’がそれぞれ設けられている。これらのレンズホルダ凹部３ｂ’、４ｂ’の外径は、フレーム用凹部４ａの内径よりもわずかに小さい。したがって、第１、２のレンズホルダ３５ｈ、３７ｈは、円筒形フレーム３３内に挿入できるが、一旦挿入されると妄りに動くようなことはない。以下同様に、固定側金型３の第２のレンズ用凹部３ｃに対応して移動側金型４には第２のレンズ用凹部４ｃが、第２のレンズホルダ用凹部３ｃ’に対応して第２のレンズホルダ用凹部４ｃ’がそれぞれ設けられている。固定側金型３の段部３ｄ’に対応して移動側金型４にはパーティング面Ｐ’から突き出た環状の接合用コア４ｄが形成されている。

可動側金型４に形成されているフレーム用凹部４ａの底部は、ピストン機構１０のピストンヘッド１０ａからなっている。このピストンヘッド１０ａは、フレーム用凹部４ａの円筒状周面に接しながら滑らかに移動可能に設けられている。このように移動可能なピストンヘッド１０ａの上面には円柱状の小コア１０ｂが設けられている。この小コア１０ｂの高さは、円筒形フレーム３３の底の厚さになり、これにより円筒形フレーム３３に透孔３２が成形されることになる。ピストン機構１０のピストンロッド１０ｃを駆動するシリンダ装置等は移動側金型４の内部に設けられているが、図１には示されていない。

上記のように構成されている固定側金型３には、第１の射出ユニット５に連通する第１のスプル５ａが設けられている。この第１のスプル５ａは、上下のランナ５ｂ、５ｂ’に分岐して、下ランナ５ｂ’はゲートを介して固定側金型３のフレーム用コア３ａの近傍においてパーティング面Ｐに開口し、上ランナ５ｂは蓋体用凹部３ｄの側部に開口している。また、上ランナ５ｂからは、図１の（イ）には示されていないが、ランナ切替装置等を介して２次成形用ランナ５ｃが分岐している。この２次成形用ランナ５ｃは、蓋体用凹部３ｄの段部３ｄ’に開口している。同様に固定側金型３には、第２の射出ユニット６に連通した第２のスプル６ａが設けられ、この第２のスプル６ａは分岐して、それぞれのゲートを介して第１、２のレンズホルダ用凹部３ｂ’、３ｃ’に開口している。

次に、上記実施の形態に係わる成形・組立用金型を使用した、小型カメラ用フレーム付きレンズの成形および組立方法について説明する。移動側金型４を電動サーボモータによりボールネジ８を回転駆動して、１次成形位置へスライド的に駆動する。そして、型締めする。１次成形位置で型締めされた状態が図１の（ア）に示され、その詳細が図２の（ア）に示されている。型締めすると、ピストン機構１０のピストンヘッド１０ａは、固定側金型３のフレーム用コア３ａに押されて待避する。固定側金型３のフレーム用コア３ａと、可動側金型４のフレーム用凹部４ａと、ピストンヘッド１０ａとにより円筒形フレーム３３を成形するためのキャビティＦｃが構成される。

同時に、固定側金型３の第１のレンズ用凹部３ｂと第１のレンズホルダ用凹部３ｂ’と、移動側金型４の第１のレンズ用凹部４ｂと第１のレンズホルダ用凹部４ｂ’とにより、レンズホルダ３５ｈ付きの第１のレンズ３５を成形するためのキャビティＲｃ１が構成される。同様に、第２のレンズホルダ３７ｈ付きの第２のレンズ３７を成形するためのキャビティＲｃ２が構成される。また、固定側金型３の蓋体用凹部３ｄ、段部３ｄ’および透孔用コア３ｅと、移動側金型４のパーティング面Ｐ’および接合用コア４ｄとにより、蓋体成形用のキャビティＣｃが構成される。このようなキャビティＦｃ、Ｒｃ１、Ｒｃ２、Ｃｃがパーティング面Ｐ、Ｐ’の間に構成されている状態が、図２の（ア）に示されている。

次いで、１次射出成形する。すなわち、第１の射出ユニット５から円筒形フレーム３３および蓋体３８の成形に適した不透明な溶融樹脂を射出する。溶融樹脂はスプル５ａ、上下のランナ５ｂ、５ｂ’およびそれぞれのゲートを介して蓋体成形用のキャビティＣｃおよび円筒形フレーム成形用のキャビティＦｃに充填される。これにより、透孔３９付きの蓋体３８と、同様な透孔３２付きの、一方が開口した円筒形フレーム３３とが実質的に同時に成形される。ほぼ同時に、第２の射出ユニット６から第１、２のレンズ３５、３７に適した透明な溶融樹脂を射出する。溶融樹脂は第２のスプル６ａからそれぞれのゲートを介してキャビティＲｃ１、Ｒｃ２に充填される。これにより、レンズホルダ３５ｈ、３７ｈ付きの第１、２のレンズ３５、３７が成形される。このようにして１次射出成形が終わった状態が図２の（イ）に示されている。

冷却固化を待って、移動側金型４を開く。このとき、摩擦抵抗、形状、表面積の差、その他の手段により円筒形フレーム３３は、移動型金型４の方に、第１、２のレンズ３５、３７および蓋体３８は固定側金型３の方に残ってい開かれる。移動側金型４を、電動サーボモータによりボールネジ８を回転駆動して、円筒形フレーム３３の開口部が、固定側金型３に残っている第１のレンズ３５の位置に一致する位置、あるいは整合する位置へスライド的に駆動する。次いで、第１のレンズ３５の組み立て動作に入る。すなわち、固定側金型４の方に残っている第１、２のレンズ３５、３７および蓋体３８に、移動側金型４のパーチング面Ｐ’および円筒形フレーム３３の開口部が接しない程度に移動側金型４を閉じる。そして、ピストンヘッド１０ａにより円筒形フレーム３３を第１のレンズ３３の方へ押し出す。これにより、円筒形フレーム３３の内部に第１のレンズ３５のレンズホルダ３５ｈの一部が入る。このようにして、第１のレンズ３５が円筒形フレーム３５内に挿入された状態が、図３の（ア）に示されている。なお、図３の（ア）、（イ）および（ウ）では、図を明瞭にするためにパーティング面Ｐ、Ｐ’の間は比較的広くあけて示されている。

次に、移動側金型４を開く。このとき第１のレンズ３５は、第１のレンズホルダ３５ｈの形状、表面積の差等により、円筒形フレーム３３内に挿入された状態で開かれる。ボールネジ８を回転駆動して、円筒形フレーム３３に挿入された第１のレンズ３５が、固定側金型３に残っている第２のレンズ３７の位置に整合する位置へスライド的に駆動する。次いで、固定側金型４の方に残っている第２のレンズ３７および蓋体３８に、移動側金型４のパーチング面Ｐ’および円筒形フレーム３３に挿入された第１のレンズ３５が接しない程度に移動側金型４を閉じる。そして、ピストンヘッド１０ａにより円筒形フレーム３３を第１のレンズ３３の方へ押し出す。これにより、円筒形フレーム３３に挿入されている第１のレンズ３５のレンズホルダ３５ｈを押して、第２のレンズ３７のレンズホルダ３７ｈの一部が入る。このようにして、第１、２のレンズ３５、３７が円筒形フレーム３３内に挿入された状態が、図３の（イ）に示されている。

移動側金型４を開く。ボールネジ８を回転駆動して、円筒形フレーム３３に挿入された第２のレンズ３７が、固定側金型３に残っている蓋体３８に整合する位置へ、すなわち２次成形位置へスライド的に駆動する。この移動側金型４が２次成形位置に整合した状態が、図３の（ウ）に示されている。

移動側金型４を固定側金型３に対して型締めする。型締めすると、第２のレンズ３７のレンズホルダ３７ｈは、蓋体３８で押されて円筒形フレーム３３の開口部端面と同じ面になり、円筒形フレーム３３の開口部端面と蓋体３８の段部とにより、図５に示されている接合空間ｓが構成される。第１の射出ユニット５から溶融樹脂を射出する。溶融樹脂は第１のスプル５ａ、上ランナ５ｂおよび２次成形用ランナ５ｃを通ってゲートから接合空間ｓに充填される。これにより、円筒形フレーム３３と蓋体３８とが一体化される。冷却固化を待って、移動側金型４を開くと、従来周知のように、エジェクタピンが突き出て、図５に示されているような小型カメラ用のレンズ付きフレーム３０が得られる。以下同様にしてレンズ付きフレーム３０を得る。

本発明は、上記実施の形態に限定されることなく色々な形で実施できる。例えば、上記実施の形態では、円筒形フレーム３３は移動側金型４の方で成形され、そしてピストン機構１０も移動側金型４の方に設けられているが、円筒形フレーム３３を固定側金型３の方で成形し、ピストン機構１０も固定側金型３に設けても同様に実施できることは明らかである。また、移動側金型４で円筒形フレーム３３を成形し、固定側金型３に残っている第１、２のレンズ３５、３７を固定側金型３に設けられた、それぞれのピストン機構１１、１１’で押し出すように実施することもできる。その実施の形態が図４の（ア）に模式的に示されている。詳しい説明はしないが、本実施の形態によると、第１、２のレンズ３５、３７をそれぞれ成形するキャビティの一部はピストン機構１１、１１’のピストンヘッド１１ａ、１１ａ’からなっている。したがって、移動側金型４に保持されている円筒形フレーム３３を固定側金型３の第１のレンズ３５に整合させ、固定側金型４を型閉じ方向に駆動してパーティング面Ｐ、Ｐ’の間を狭め、そしてピストンヘッド１１ａにより第１のレンズ３５を押し出すと、第１のレンズ３５は円筒形フレーム３３内の所定位置まで挿入される。第２のレンズ３７も同様にして挿入される。

さらには、本発明はピストン機構を設けなくても実施できる。すなわち、移動側金型４を固定側金型３に対して型締する動作によって、第１、２のレンズ３５、３７を移動側金型４に残っている円筒形フレーム３３に順次挿入することもできる。その実施の形態の一部が図４の（イ）に示されている。図４の（イ）において移動側金型４を型閉じ方向に駆動して、円筒形フレーム３３に第１のレンズ３５のレンズホルダ３５ｈを挿入するとき、挿入動作が完了する前に移動側金型４のパーティング面Ｐ’に、第２のレンズ３７、蓋体３８等が干渉するときは、移動側金型４のパーティング面Ｐ’を干渉位置から待避させるように実施する。例えば、移動側金型４を所定角度だけ矢印Ａ方向に回転させる。そうすると、干渉することなく、型締めできる。このように実施するときは、移動側金型４はスライドおよび回転可能な金型ということになる。

本発明に係る成形・組立方法によれば中空本体に部品が挿入されている複合成形品を一対の金型で成形して組み立てることができるので、上記したような小型カメラ用レンズ付きフレーム以外にも色々な成形品を成形し、そして組み立てることができる。例えば、配管の途中に介装されているラインフイルタは、短い管と、この管の内部に挿入されているメッシュ状のフイルタとから構成されているので、このようなラインフイルタも同様にして金型内で成形し、そして組み立てることができることは明らかである。また、中空本体の内面形状が円形以外の四角形、五角形、六角形等の多角形で実施できることも明らかである。さらには、中空本体の内周面と、挿入部品の外周面が必ずしも全周で接する必要なく、位置決めできる程度に一部が接しても同様に実施できることは明らかである。

本発明の実施の形態に係る金型を示す図で、その（ａ）は金型を閉じた状態で一部断面にして示す正面図、その（イ）は開いた状態で詳細に示す断面図である。本発明の実施の形態に係る金型を拡大して示す図で、その（ア）は閉じた状態で、その（イ）は１次射出成形が終わった状態で示す断面図である。本発明の実施の形態に係る組立方法の各段階における金型の状態を示す図で、その（ア）は第１のレンズの挿入が終わった状態を、その（イ）は第２のレンズの挿入が終わった状態を、その（ウ）は蓋体に位置合わされた状態を、そしてその（エ）は２次射出成形が終わった状態をそれぞれ示す断面図である。本発明の他の実施の形態を示す図で、その（ア）、（イ）はそれぞれ異なる他の実施の形態の要部を示す断面図である。本実施の形態により成形・組み立てられる小型カメラ用レンズ付きフレームを示す断面図である。従来の製造方法により製造される小型カメラ用レンズ付きフレームを示す断面図である。

符号の説明

３固定側金型４移動側金型
５第１の射出ユニット６第２の射出ユニット
３ａフレーム用コア３ｂ第１のレンズ用凹部
３ｃ第２のレンズ用凹部３ｄ蓋体用凹部
４ａフレーム用凹部４ｂ第１のレンズ用凹部
４ｃ第２のレンズ用凹部４ｄ接合用コア

Claims

固定側金型と、該固定側金型に対して型開閉されると共に移動可能な移動側金型とを使用して、少なくとも一方が開口した樹脂製の中空本体と、該中空本体内に挿入される樹脂製の複数個の挿入部品とを射出成形し、そして前記中空本体内に前記開口から前記挿入部品を順次挿入して前記中空本体と複数個の挿入部品とからなる複合成形品を金型内で得る成形・組立方法であって、
前記移動側金型を前記固定側金型に対して型締めして、前記中空本体と前記複数個の挿入部品とを実質的に同時に射出成形すると共に、前記複数個の挿入部品のそれぞれの外周部の少なくとも一部は前記中空本体の内周面に沿って挿入される形状に成形する１次成形工程と、
前記１次成形工程により成形された前記中空本体と複数個の挿入部品の固化を待って、前記中空本体は前記固定側金型または前記移動側金型のいずれかの一方の金型に残し、前記複数個の挿入部品は他方の金型に残した状態で型開きする第１の型開き工程と、
前記第１の型開き工程により型開きされた前記移動側金型を前記固定側金型に対して移動させ、前記中空本体の開口部と前記複数個の挿入部品のうちの第１番目の挿入部品とが対向するよう位置合わせする第１の位置合わせ工程と、
前記第１の位置合わせ工程により位置合わせられた前記移動側金型を型閉じ方向に駆動して、前記中空本体の内部に前記第１番目の挿入部品を挿入し、前記外周部の形状によって前記第１番目の挿入部品が前記中空本体の内部で妄りに動かない状態になるようにする第１の挿入工程と、
前記第１の挿入工程により、前記第１番目の挿入部品が挿入された前記中空本体を金型に残した状態で型開きする第２の型開き工程と、
前記第２の型開き工程により型開きされている前記移動側金型を移動させ、前記中空本体の開口部と前記第２番目の挿入部品とが対向するよう位置合わせする第２の位置合わせ工程と、
前記第２の位置合わせ工程により位置合わせられた前記移動金型を型閉じ方向に駆動して、前記中空本体の内部に前記第２番目の挿入部品を挿入し、前記外周部の形状によって前記第２番目の挿入部品が前記中空本体の内部で妄りに動かない状態になるようにする第２の挿入工程と、
前記第１番目と第２番目の挿入部品が挿入されている状態で前記中空本体を金型に残したまま型開きする第３の型開き工程と、
以下、同様にして前記各工程を繰り返して前記中空本体の内部に複数個の挿入部品を順次挿入する最終挿入工程と、
前記最終挿入工程後に、前記移動側金型を開いて、前記中空本体と該中空本体の内部に挿入された複数個の挿入部品とからなる複合成形品を得る、ことを特徴とする金型内で複合成形品を得る成形・組立方法。
請求項１に記載の方法において、挿入工程時には中空本体を挿入部品の方へ、または挿入部品を中空本体の方へピストン機構により押し出す、ことを特徴とする金型内で複合成形品を得る成形・組立方法。
請求項１または２に記載の方法において、１次成形時に中空本体の開口部を塞ぐ蓋体も実質的に同時に射出成形し、最終挿入工程後に、中空本体の開口部に蓋体を２次射出成形により接合する、ことを特徴とする金型内で複合成形品を得る成形・組立方法。
請求項１〜３のいずれかの項に記載の方法によって、小型カメラ用の中空本体と、その内部に挿入されるカメラ用レンズとからなる複合成形品を金型内で得る成形・組立方法。
固定側金型と、該固定側金型に対して型開閉されると共にスライド的に駆動される移動側金型とからなり、
これらの金型のパーティング面間には、少なくと一方が開口した中空本体を成形するための本体用キャビティと、前記中空本体の内部に挿入される複数個の挿入部品を成形するための複数個の部品用キャビティが形成され、
前記移動側金型は、前記本体用キャビティで成形される中空本体を前記固定側金型と移動側金型のいずれかの一方に、前記部品用キャビティで成形される複数個の挿入部品を他方の金型の方に残して型開くことができ、
前記移動側金型は、本体用キャビティが複数個の部品用キャビティのそれぞれに整合する位置へ駆動可能であると共に、各整合位置における型締め動作により、前記部品用キャビティで成形される挿入部品が前記本体用キャビティで成形される中空本体内に挿入でき、このとき前記挿入部品がその外周部の形状によって前記中空本体の内周面に沿って挿入されて前記中空本体内で妄りに動かない状態になり、その状態から前記挿入部品が前記中空本体内に挿入された状態で型開できるようになっていることを特徴とする、金型内で複合成形品を得る成形・組立用金型。
請求項５に記載の金型において、前記固定側金型と移動側金型のパーティング面間には、本体用キャビティで成形される中空本体の開口部を塞ぐ蓋体を成形するための蓋用キャビティも形成され、
前記移動側金型は、前記本体用キャビティが前記蓋用キャビティに整合する位置へも駆動可能であり、この整合位置で型締めして溶融樹脂を射出すると、前記本体用キャビティで成形される中空本体と、前記蓋用キャビティで成形される蓋体とが一体的に接合されることを特徴とする、金型内で複合成形品を得る成形・組立用金型。
請求項５、または６に記載の金型において、前記本体用キャビティまたは前記部品用キャビティには、前記本体用キャビティで成形される中空本体または前記部品用キャビティで成形される挿入部品を、パーティング面側に押し出すピストン機構が設けられていることを特徴とする、金型内で複合成形品を得る成形・組立用金型。