CN105773916A - 树脂成形零件用模具和树脂成形零件的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种制造中空率较高的树脂成形零件的新的技术。树脂成形零件用模具(40)利用多个模构成型腔。多个模包括：浇口模(44)，其形成有将熔融树脂注入到型腔(42)的浇口(44a)；气体注入模(46)，其形成有将气体注入到型腔(42)的气体注入口(46a)；及中心销模(48)，其设置有能够在从型腔(42)退避的方向移动的中心销(48a)。中心销模(48)以中心销(48a)与气体注入口(46a)对置的方式配置。

Description

树脂成形零件用模具和树脂成形零件的制造方法

技术领域

本发明涉及树脂成形零件。

背景技术

以往，在汽车的前照灯等灯具中使用各种零件。另外，各零件根据其形状、材质而利用各种方法来制造。例如，在汽车的前照灯等灯具中具备对光装置，该对光装置用于对成为光照射方向的基准的光轴方向进行调整。另外，设置有用于调整该对光装置的称作对光螺杆的零件。

这种对光螺杆为了确保机械强度而有的情况下将整体用金属形成，但是，从轻量化的观点而言，也研究了使用树脂材料的对光螺杆。另一方面，树脂材料与金属材料相比较强度差，因此，为了确保强度而有的情况下零件整体一定程度大型化。在该情况下，由于大型化从而轻量化的效果较小。

因此，研究了设置有用于在对光螺杆的一部分形成空洞的中心销的模具(参照专利文献1)。而且，通过使用这样的模具来制造具有空洞的对光螺杆，从而使零件自身的期望的强度和轻量化并存。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013－82430号公报

发明内容

本发明欲解决的技术问题

不过，在想要随着零件的长尺寸化而加长利用中心销形成在零件内部的空洞的情况下，可想到加长中心销自身。但是，如果加长中心销，则容易折断，因此，从模具设计的观点而言，长尺寸化存在极限。

本发明是鉴于这种状况而完成的，其目的在于，提供一种制造中空率较高的树脂成形零件的新的技术。

用于解决问题的技术方案

为了解决上述问题，本发明的一个形态的树脂成形零件用模具利用多个模构成型腔。多个模包括：浇口模，其形成有将熔融树脂注入到型腔的浇口；气体注入模，其形成有将气体注入到型腔的气体注入口；及中心销模，其设置有能够在从型腔退避的方向移动的中心销。中心销模以中心销与气体注入口对置的方式配置。

根据该形态，通过中心销在从型腔退避的方向移动，从而利用气体形成在熔融树脂的内部的中空部膨胀，能够提高树脂成形零件的中空率。

也可以是，中心销模具有移动机构，该移动机构使中心销向从气体注入口和浇口远离的方向退避。

也可以是，移动机构被构成为利用注入到型腔内的熔融树脂使中心销退避。由此，作为使中心销退避的力，能够使用注入到型腔内的熔融树脂的压力，因此，能够用简易的机构使中心销退避。

也可以是，在与树脂成形零件的形状相应的型腔的长边方向的一端侧配置有浇口和气体注入口，在另一端侧配置有中心销。

本发明的另一形态也是一种树脂成形零件用模具。该树脂成形零件用模具是利用固定模和可动模构成型腔的树脂成形零件用模具，其中，固定模形成有将熔融树脂注入到型腔的浇口、和将气体注入到型腔的气体注入口，可动模设置有能够在从型腔退避的方向移动的中心销，中心销以与气体注入口对置的方式配置。

根据该形态，通过中心销在从型腔退避的方向移动，从而形成在熔融树脂的内部的中空部利用气体膨胀，能够提高树脂成形零件的中空率。

本发明的另一个其他形态是一种制造方法。该方法具有以下的工序：树脂注入工序，在利用多个模构成的型腔中注入熔融树脂；气体注入工序，在用熔融树脂完全填充型腔之前，在熔融树脂的内部注入气体；及退避工序，在开始了气体注入工序之后、且用熔融树脂完全填充型腔之前，使处于型腔内的中心销的至少一部分从该型腔退避。

根据该形态，通过中心销在从型腔退避的方向移动，从而形成在熔融树脂的内部的中空部利用气体膨胀，能够提高树脂成形零件的中空率。

也可以是，退避工序是在熔融树脂具有流动性的状况下执行的。由此，形成在熔融树脂的内部的中空部利用气体容易膨胀。

发明效果

根据本发明，能够制造中空率较高的树脂成形零件。

附图说明

图1是本实施方式的车辆用前照灯的纵剖视图。

图2是本实施方式的树脂成形零件的一个例子的光轴调整用螺杆的侧视图。

图3是本实施方式的光轴调整用螺杆的概略剖视图。

图4是用于说明本实施方式的树脂成形零件用模具的概略结构的剖视图。

图5是示出本实施方式的制造方法的时序图的图。

图6是示意性地示出注射模塑成形中的型腔内的形态的剖视图。

图7示意性地示出注射模塑成形中的型腔内的形态的剖视图。

图8是示意性地示出注射模塑成形中的型腔内的形态的剖视图。

图9是示意性地示出注射模塑成形中的型腔内的形态的剖视图。

图10是示意性地示出注射模塑成形中的型腔内的形态的剖视图。

图11是示出本实施方式的树脂成形零件用的制造方法的流程图。

附图标记说明

1车辆用前照灯、10灯单元、15光轴调整用螺杆、30a、30c中空部、40树脂成形零件用模具、42型腔、44浇口模、44a浇口、46气体注入模、46a气体注入口、48中心销模、48a中心销、50第1模、50a贯通孔、50b凹部、52第2模、52a凹部、54第3模、56熔融树脂、58气体、60移动机构、62弹簧部件。

具体实施方式

以下，参照附图基于优选的实施方式说明本发明。对于各附图所示的同一或同等的构成要素、部件、处理，标注相同的附图标记，适当省略重复的说明。另外，实施方式是例示而不是限定发明，实施方式所记述的所有的特征、特征的组合不一定是发明的本质。

(车辆用前照灯)

首先，说明使用本实施方式的树脂成形零件的车辆用前照灯。图1是本实施方式的车辆用前照灯1的纵剖视图。车辆用前照灯1分别被安装并配置在车身的前端部的左右两端部。

如图1所示，车辆用前照灯1包括：灯身2，其具有在前方开口的凹部；及灯罩3，其将灯身2的开口封闭。利用灯身2和灯罩3构成了灯具外筐4。灯具外筐4的内部空间被形成为灯室5。

在灯身2的后端部形成有前后贯通的安装孔2a。在安装孔2a上安装有后灯罩6。

在灯身2的后端部，上下分离地设置有螺杆支承部7、7(在图1中仅示出一个)。螺杆支承部7包括：向前后延伸的圆筒状的支承筒部8；及凸缘部9，其从支承筒部8的前端部向内侧伸出。在支承筒部8的内表面侧的靠后端的位置，形成有面向后方的限制面8a。在凸缘部9形成有前后贯通的插入孔9a。

在灯身2的下端部设置有枢轴支承部2b。在灯室5中配置有灯单元10。灯单元10具有反射器11、和安装在反射器11的后端部的光源12。另外，灯单元10被光轴调整机构13自由倾动地支承于灯身2。

反射器11设置有：螺纹支承部11a、11a(在图1中仅示出一个)，其位置上下分离；及枢轴连结部11b，其位于下端部。枢轴连结部11b设置在一个螺纹支承部11a的正下方。

光源12的后端部贯通后灯罩6并向后方突出。光轴调整机构13包括枢轴部件14、和二个光轴调整用螺杆15、15。

枢轴部件14具有：轴部14a；连结部14b，其设置在轴部14a的前端部；及球状部14C，其设置在轴部14a的后端部。枢轴部件14的连结部14b连结于反射器11的枢轴连结部11b，球状部14C被灯身2的枢轴支承部2b以能够旋转的状态连结并支承。

图2是本实施方式的树脂成形零件的一个例子的光轴调整用螺杆的侧视图。光轴调整用螺杆15是通过使用了模具的树脂的注射模塑成形而一体地形成。如图2所示，光轴调整用螺杆15包括：轴部16，其被形成为向前后延伸的轴状；齿轮部17，其与轴部16的后端连续；及一对弹性卡合部18、18，其从轴部16的外周面突出。

轴部16从前侧起依次连续地设置有螺纹形成部19、中间部20、及支承轴部21。螺纹形成部19的直径形成得比支承轴部21的直径小，中间部20被形成为随着去往后方而直径变大。

螺纹形成部19在除了其前后两端部之外的部分形成有螺纹部19a。在支承轴部21形成有在周向延伸的支承槽21a。在支承轴部21形成有前方朝向支承槽21a的后侧的被限制面21b。

齿轮部17从轴部16的后端部向外侧伸出。在齿轮部17，在其前表面的外周部形成有齿轮齿17a、17a、……。

弹性卡合部18、18分别与轴部16的螺纹形成部19的后端部连续地设置。弹性卡合部18、18分别被设置为随着去往后方而向外侧变位，能够向相对于轴部16的外周面接近/远离的方向弹性变形。在弹性卡合部18、18分别形成有朝向后方的滑动接触面18a、18a。

光轴调整用螺杆15、15被灯身2自由旋转地支承(参照图1)。光轴调整用螺杆15的轴部16和弹性卡合部18、18被从后方插入到螺杆支承部7的插入孔9a，并被灯身2支承。在光轴调整用螺杆15的支承槽21a中安装有O型环22。于是，在光轴调整用螺杆15被灯身2支承的状态下，O型环22与螺杆支承部7的支承筒部8的内周面紧贴，从而防止水分从插入孔9a向灯室5侵入。

当在螺杆支承部7的插入孔9a中插入了弹性卡合部18、18时，弹性卡合部18、18分别与插入孔9a的开口缘滑动接触并向接近轴部16的方向弹性变形。弹性卡合部18、18在整体插通于插入孔9a时弹性回复而滑动接触面18a、18a接触螺杆支承部7的凸缘部9的前表面。因此，防止光轴调整用螺杆15从灯身2向后方拔出。

在光轴调整用螺杆15被灯身2支承的状态下，被限制面21b与在螺杆支承部7的支承筒部8形成的限制面8a接触。因此，限制光轴调整用螺杆15相对于灯身2向前方移动。光轴调整用螺杆15、15的螺纹部19a、19a分别螺纹结合于反射器11的螺纹支承部11a、11a。

在车辆用前照灯1中，当操作并旋转光轴调整用螺杆15时，螺纹支承部11a被向与光轴调整用螺杆15的旋转方向相应的方向(大致前后方向)送进，反射器11相对于灯身2倾动。光轴调整用螺杆15的旋转例如是通过利用改锥等夹具100旋转操作齿轮部17而进行的。

当位于上侧的光轴调整用螺杆15旋转时，反射器11以位于下侧的光轴调整用螺杆15、和枢轴部件14的球状部14C为支点，相对于灯身2向上下方向倾动，从而进行上下方向的对光调整。

另一方面，当位于下侧的光轴调整用螺杆15旋转时，反射器11以位于上侧的光轴调整用螺杆15、和枢轴部件14的球状部14C为支点，相对于灯身2向左右方向倾动，从而进行左右方向的对光调整。

以往，以光轴调整用螺杆为代表，一部分的零件是金属制。但是，从轻量化、成本减少的观点考虑，正在推进采用通过使用了模具的树脂的注射模塑成形制造的零件。另外，树脂零件一般强度比金属零件的强度低，因此，从确保零件强度的观点而言，具有大型化、大径化的倾向。在该情况下，为了实现进一步的轻量化，也研究了像在零件内部设置中空部那样改进模具形状的技术。

图3是本实施方式的光轴调整用螺杆的概略剖视图。光轴调整用螺杆15主要形成有3个中空部30a、30b、30c(在图1中未图示)。中空部30a、30b是利用后述的模具形成的区域，中空部30c是在后述的制造方法中通过在熔融树脂的内部注入气体而形成的区域。

(树脂成形零件用模具)

图4是用于说明本实施方式的树脂成形零件用模具的概略结构的剖视图。此外，对于与光轴调整用螺杆15相应的型腔的细节部位适当省略了图示。

树脂成形零件用模具40利用多个模构成型腔42。多个模包括：浇口模44，其形成有将熔融树脂注入到型腔42的浇口44a；气体注入模46，其形成有将气体注入到型腔42的气体注入口46a；中心销模48，其设置有能够在从型腔42退避的方向X移动的中心销48a；第1模50；第2模52；及第3模54。

第1模50具有：中心销模48能滑动地贯通的贯通孔50a；凹部50b，其与光轴调整用螺杆15的前端部形状相应。第2模52和第3模54主要分别形成有与光轴调整用螺杆15的侧部形状相应的凹部52a、54a。中心销模48以中心销48a与气体注入口46a对置的方式配置。

(树脂成形零件的制造方法)

接下来，说明使用了上述的树脂成形零件用模具的零件的制造方法。图5是示出本实施方式的制造方法的时序图的图。图6至图10是示意性地示出注射模塑成形中的型腔内的形态的剖视图。

在将上述的多个模合模后，在时间t0，从浇口44a将熔融树脂56朝向型腔42以射出压P3[MPa]射出，在从时间tl到时间t2的期间，保持压力。在该状态下，如图6所示，熔融树脂56渐渐地从型腔42的后端(浇口44a侧)朝向中央部填充。

然后，如图7所示，当熔融树脂56到达中心销48a的前端时，中心销48a被熔融树脂56推压而在方向X渐渐地退避。在该时刻的前后，使射出压P降低到P2[MPa](时间t3)，并保持射出压P为P2[MPa](时间t3～t6)。由此，使熔融树脂56的供给量比之前降低。

另外，在时间t3的前后(在本实施方式中为时间t4)，从气体注入口46a将气体58朝向熔融树脂56的内部以射出庄Pl’[MPa]注入，并保持恒定的压力(压力Pl)(时间t5～t6)。气体58可使用氮、空气等。然后，将气体的射出压提高至P3’[MPa]，从而填充有气体58的中空部30c进一步膨胀(时间t6～时间t8)，型腔42内的熔融树脂56一边进一步推压中心销48a一边移动。熔融树脂56的射出压P从时间t6开始减小，在时间t7停止射出。另外，气体射出压P3’为树脂射出压P3的约1/10。

当中心销48a从型腔42退避时，型腔42内的压力减小，因此，熔融树脂56进一步一边推压中心销48a一边朝向未填充的区域前进。与此同时，由于气体58的膨胀，中空部30c也被朝向中心销48a侧形成下去(参照图8)。

然后，如图9所示，在中心销48a退避到不能更大地移动的预定位置的过程中，熔融树脂56在供给的气体58的作用下一边覆盖中心销48a的周围一边进一步前进。与此同时，由于气体58的注入，从而中空部30c膨胀，中空部30c朝向中心销48a侧一边进一步伸长一边形成下去。

然后，如图10所示，熔融树脂56随着气体58的膨胀而填埋型腔42的残余的间隙。另外，中空部30c由于气体58的膨胀从而以朝向中心销48a进一步扩展的方式形成。

这样，与中心销不移动的模具的情况比较，本实施方式的树脂成形零件用模具40通过在预定的时刻中心销48a在从型腔42退避的方向X移动，从而型腔内的树脂未填充空间51(参照图8、图9)的压力降低，促进利用气体58形成在熔融树脂56的内部的中空部30c的膨胀，能够提高树脂成形零件的一种即光轴调整用螺杆15的中空率。

另外，中心销模48具有使中心销48a向从气体注入口46a和浇口44a远离的方向X退避的移动机构60。移动机构60如果被构成为利用注入到型腔42内的熔融树脂56使中心销48a退避，则没有特别限定。

例如，本实施方式的移动机构60是能够利用熔融树脂56推压中心销48a的力的构成，弹簧部件62对中心销模48的后端(中心销48a的相反侧)施力。由此，作为使中心销48a退避的力，能够使用注入到型腔42内的熔融树脂56的压力，因此，能够用简易的机构使中心销48a退避。此外，也可以代替弹簧部件62，而使用气缸、电动机等驱动机构。

另外，树脂成形零件用模具40被构成为在与树脂成形零件的形状相应的型腔42的长边方向的一端侧配置有浇口44a和气体注入口46a，并在另一端侧配置有中心销48a。

另外，本实施方式的树脂成形零件用模具40也能够采用利用固定模和可动模来构成型腔的模具。固定模也可以由一个或多个模具构成。例如，也可以将浇口模44和气体注入模46设为一体。另外，可动模也可以由一个或多个模具构成。具体而言，本实施方式的树脂成形零件用模具40的固定模由浇口模44、气体注入模46、第1模50、第2模52、第3模54构成。另外，本实施方式的树脂成形零件用模具40的可动模由中心销模48构成。

(树脂成形零件用的制造方法)

图11是示出本实施方式的树脂成形零件用的制造方法的流程图。该方法具有：树脂注入工序(SlO)，在由浇口模44、气体注入模46、中心销模48、第1模50、第2模52及第3模54构成的型腔42中注入熔融树脂56；气体注入工序(S12)，在用熔融树脂56完全填充型腔42之前，将气体58注入到熔融树脂56的内部；及退避工序(S14)，在开始了气体注入工序之后、且用熔融树脂56完全填充型腔42之前，使处于型腔42内的中心销48a的至少一部分从型腔42退避。

根据这样的制造方法，中心销48a在从型腔42退避的方向移动，从而利用气体58形成在熔融树脂56的内部的中空部30c膨胀，能够提高光轴调整用螺杆15的中空率。

此外，退避工序也可以在熔融树脂56具有流动性的状况下被执行。由此，利用气体58形成在熔融树脂56的内部的中空部30c容易膨胀。

上述的技术适合于径深比大的(细长的)零件。例如，适合于径深比为3以上、或者5以上、或者8以上的零件。此外，在如本实施方式的光轴调整用螺杆15这样形状复杂的零件的情况下，成为径深比的基准的直径(宽度)例如可以以螺纹形成部19、轴部16为基准，但是，也可以是其他部分。

光轴调整用螺杆15越长，越能够在远离车辆用前照灯1的位置进行对光调整作业。另一方面，光轴调整用螺杆15越长，越不容易在零件内部形成中空部。例如，通过加长中心销，能够将中空部形成得较长，但是，中心销变得容易折断。另外，为了使气体到达零件的前端而增加气体的注入量、气压也是一种方案，但是，当气压过高、或者气体的注入时间过长时，有的情况下给注射模塑成形、成形后的冷却带来障碍。上述的技术适合于作为消除这样的问题的一个方案。

以上，参照上述的各实施方式说明了本发明，但是，本发明不限定于上述的实施方式，将实施方式的构成适当组合而成的实施方式、置换后的实施方式也包含在本发明中。另外，也能够基于本领域技术人员的知识对实施方式施加将实施方式中的组合、处理的顺序适当重组、各种设计变更等变形，这样施加变形的实施方式也包含在本发明的范围内。

Claims (7)

1.一种树脂成形零件用模具，是利用多个模构成型腔的树脂成形零件用模具，其特征在于，

所述多个模包括：

浇口模，其形成有将熔融树脂注入到型腔的浇口；

气体注入模，其形成有将气体注入到型腔的气体注入口；及

中心销模，其设置有能够在从型腔退避的方向移动的中心销，

所述中心销模以所述中心销与所述气体注入口对置的方式配置。

2.如权利要求1所述的树脂成形零件用模具，其特征在于，

所述中心销模具有移动机构，所述移动机构使所述中心销向从所述气体注入口和所述浇口远离的方向退避。

3.如权利要求2所述的树脂成形零件用模具，其特征在于，

所述移动机构被构成为利用注入到型腔内的熔融树脂使所述中心销退避。

4.如权利要求1至3的任一项所述的树脂成形零件用模具，其特征在于，

在与树脂成形零件的形状相应的所述型腔的长边方向的一端侧配置有所述浇口和所述气体注入口，在另一端侧配置有所述中心销。

5.一种树脂成形零件用模具，是利用固定模和可动模构成型腔的树脂成形零件用模具，其特征在于，

所述固定模形成有将熔融树脂注入到型腔的浇口、和将气体注入到型腔的气体注入口，

所述可动模设置有能够在从型腔退避的方向移动的中心销，

所述中心销以与所述气体注入口对置的方式配置。

6.一种树脂成形零件的制造方法，具有以下的工序：

树脂注入工序，在利用多个模构成的型腔中注入熔融树脂；

气体注入工序，在用所述熔融树脂完全填充所述型腔之前，在所述熔融树脂的内部注入气体；

退避工序，在开始了所述气体注入工序之后、且用所述熔融树脂完全填充所述型腔之前，使处于所述型腔内的中心销的至少一部分从该型腔退避。

7.如权利要求6所述的树脂成形零件的制造方法，其特征在于，

所述退避工序是在所述熔融树脂具有流动性的状况下被执行的。