JP2001266618A - 車両灯具用レンズ構造体およびその製造方法 - Google Patents
車両灯具用レンズ構造体およびその製造方法Info
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Abstract
に、レンズ構造体のリサイクルも可能な車両灯具用レン
ズ構造体を提供すること。 【解決手段】 透明樹脂材で成形されランプハウジング
2の開口部を覆うようにして取り付けられるレンズ体3
と、このレンズ体3の外表面に積層して形成される透明
保護膜4とからなり、レンズ体3が、ポリカーボネート
で成形されると共に、透明保護膜4は、脂肪族熱可塑性
ウレタンで成形されている。
Description
ヘッドランプのアウタレンズとして適用される車両灯具
用レンズ構造体およびその製造方法に関する。
明樹脂材で成形されランプハウジングの開口部を覆うよ
うにして取り付けられるレンズ体と、このレンズ体の外
表面に積層して形成される透明保護膜とで構成されてい
る。
体は、レンズ体を、ポリカーボネートで成形すると共
に、このレンズ体の外表面に、保護膜としてのハードコ
ートを、塗装(特開平10−158420号公報参照)
またはフィルムインモールド成形法(特開平10−28
2889号公報参照)により積層して形成することによ
り構成されている。
両灯具用レンズ構造体は、通常状態で充分な剛性を維持
すると共に、一定の応力(例えば、交通事故などの衝
撃)下で容易に破損して、応力の緩和がなされることが
望ましい。
造体は、破損した場合、エッジとなって飛散するため、
むしろ前記した応力の緩和を犠牲にして非破損構造で構
成されている。すなわち、従来の車両灯具用レンズ構造
体のレンズ体は、割れにくい材料である分子量2100
0〜25000のポリカーボネートを用いて、ある程度
の肉厚(例えば、2.5mm)でもって形成されると共
に、キャラクターラインも内面に突出する突条で形成さ
れる。
は、レンズ体と保護膜との剥離が困難であるため、レン
ズ体のリサイクルが困難である、と言う課題をも有して
いる。
課題を有している。
場合は、設備費が嵩んで大投資を招く。
ド成形法により形成する場合は、ハードコートとなるフ
ィルム材が硬質であるため、金型形状への追従性が悪
く、このため形成できるのは、レンズ体がフラットな形
状のものに限定され、レンズ構造体の設計自由度の拡大
を妨げている。
構造が可能であると共に、レンズ構造体のリサイクルも
可能な車両灯具用レンズ構造体、および設備費の高騰、
並びにレンズ体の形状限定を伴うことなく容易にレンズ
構造体を成形することができる車両灯具用レンズ構造体
の製造方法を提供することを目的としている。
に、請求項1の発明は、透明樹脂材で成形されランプハ
ウジングの開口部を覆うようにして取り付けられるレン
ズ体と、このレンズ体の外表面に積層して形成される透
明保護膜とからなる車両灯具用レンズ構造体において、
前記レンズ体が、透明熱可塑性樹脂材で成形されると共
に、前記透明保護膜は、熱可塑性ポリウレタンで成形さ
れていることを特徴とする。
ポリウレタン製保護膜により、レンズ体は、チッピング
や、砂等による打撃系の傷付きや破損、および化学薬品
による腐食等から保護される。
製保護膜により、レンズ体破損時の破損片の飛散を有効
に防止することができ、ひいては破損による応力緩和構
造が可能となる。
塑性樹脂材で形成されているので、レンズ構造体を再成
形する等のリサイクルが可能となる。
の車両灯具用レンズ構造体であって、前記レンズ体が、
ポリカーボネートで成形されると共に、前記保護膜は、
脂肪族熱可塑性ウレタンで成形されていることを特徴と
する。
エラストマーの中でも、特に耐摩耗性、強度、耐薬品
性、および耐候性に優れている脂肪族熱可塑性ウレタン
で保護膜を形成したので、レンズ体は、チッピングや、
砂等による打撃系の傷付きや破損、および化学薬品によ
る腐食等から有効に保護される。
ーボネートとの間で相溶性を有しているので、脂肪族熱
可塑性ウレタンの保護膜は、ポリカーボネート製レンズ
体上に充分な密着性を有して形成されることになり、こ
れによりレンズ体破損時の破損片の飛散を有効に防止す
ることができる。
カーボネートは、共に熱可塑性であると共に、相溶性を
有しているので、レンズ構造体を再成形する等のリサイ
クルが可能となる。
2に記載の車両灯具用レンズ構造体であって、前記レン
ズ体が、厚み方向に食い込む溝部からなるキャラクター
ラインを設けて形成されていることを特徴とする。
造体の表面に外部から応力が加わると、キャラクターラ
インの形成部分に応力が集中し、該形成部分のノッチ効
果によりレンズ体を容易に破損させることができ、これ
により応力の緩和を図ることができる。
状、形成深さ、および形成箇所を適宜選択して形成する
ことにより、応力負荷時のレンズ体の破損開始のポイン
トを制御することができる。
3に記載の車両灯具用レンズ構造体の製造方法であっ
て、脂肪族熱可塑性ウレタンフィルムをセットした金型
内に、ポリカーボネートを射出するフィルムインモール
ド成形法によりレンズ構造体を成形することを特徴とす
る。
ボネートからなるレンズ体の外表面に、脂肪族熱可塑性
ウレタンフィルムからなる保護膜を充分な密着力で積層
形成してなるレンズ構造体を、有機溶剤不使用のフィル
ムインモールド成形法により容易に形成することができ
る。
は、軟質で金型形状への追従性が高く、これによりハー
ドコートシートでは不可能であった3次元形状のインモ
ールド成形が可能となる。
の車両灯具用レンズ構造体の製造方法であって、前記ポ
リカーボネートは、分子量20000以下のものを用い
たことを特徴とする。
ボネートの金型内での高い流動性が得られ、これにより
レンズ体の厚みを薄くしたレンズ構造体の成形性を向上
させることができると共に、ポリカーボネート素材自体
の低衝撃強度により、前記レンズ構造体を破損し易い応
力緩和体として形成することができる。
面に基づき説明する。
の車両灯具用レンズ構造体1を示す。このレンズ構造体
1は、透明樹脂材で成形されランプハウジング2の開口
部を覆うようにして取り付けられるレンズ体3と、この
レンズ体3の外表面に積層して形成される透明保護膜4
とから構成されている。レンズ構造体1は、レンズ体3
の脚部3aを、ランプハウジング2の開口部の外周に沿
って形成された取付溝部2aに挿入してホットメルト接
着することによりランプハウジング2に取り付けられて
いる。なお、図1中、符号5は、バルブ(光源)であ
る。
脂材、好ましくはポリカーボネートで成形されると共
に、透明保護膜4は、熱可塑性ポリウレタン、好ましく
は脂肪族熱可塑性ウレタンで成形されている。
熱可塑性エラストマーの中でも、特に耐摩耗性、強度、
耐薬品性、および耐候性に優れている脂肪族熱可塑性ウ
レタンで保護膜4を形成したので、レンズ体3は、チッ
ピングや、砂等による打撃系の傷付きや破損、および有
機溶剤等の化学薬品による腐食等から有効に保護され
る。
ボネートは、相溶性を有しているので、脂肪族熱可塑性
ウレタン製保護膜4は、ポリカーボネート製レンズ体3
上に充分な密着性を有して積層形成されることになり、
これによりレンズ体3の破損時の破損片の飛散を有効に
防止することができる。このためレンズ構造体1は、通
常状態で充分な剛性を維持すると共に、一定の応力(例
えば、交通事故などの衝撃)下で容易に破損して、応力
の緩和が図れる応力緩和構造として構成することがで
き、これにより安全性を一層向上させることができる。
カーボネートは、共に熱可塑性であると共に、相溶性を
有しているので、レンズ構造体1を再成形する等のリサ
イクルが可能である。
の車両灯具用レンズ構造体10を示す。このレンズ構造
体10は、応力緩和機能を備えたキャラクターライン6
を設けた点が相違するだけで、その他の構造は、レンズ
構造体1と同様にして構成されている。
は、厚み方向に食い込む溝部からなるキャラクターライ
ン6を設けて形成されている。
は、図2(b)および(c)に示すように、レンズ体3
の厚みT(例えば、T=3.0mm)に対して、深さt
(=T/2)に達する断面V字形状の溝部を、レンズ体
3の中央部を横切るように形成して構成されている。
おいては、レンズ構造体10の表面に外部から応力が加
わると、キャラクターライン6の形成部分に応力が集中
し、該形成部分のノッチ効果によりレンズ体3を容易に
破損させることができ、これにより応力の緩和を図るこ
とができる。
ライン6を、その断面形状、形成深さ、および形成箇所
を適宜選択して形成することにより、応力負荷時のレン
ズ体3の破損開始のポイントを制御することができる。
例えば、レンズ体3の形状、肉厚が変化しても、キャラ
クターライン6のデザイン(形状)を適宜設計すること
により、破壊する応力を一定にできるし、キャラクター
ライン6の設定位置を適宜変更することにより、安全な
場所から破壊させることも可能となる。
緩和構造は、工程、素材に特別なものを必要とすること
なく形成することができるので、コスト高を伴うことも
ない。
の車両灯具用レンズ構造体20を構成するレンズ体3を
示す。このレンズ構造体20は、レンズ体3が他の応力
緩和構造を備えて構成されている点が相違するだけで、
その他の構造は、レンズ構造体1と同様にして構成され
ている。
の応力緩和構造は、薄肉部Aで構成されている。この薄
肉部Aは、応力を受けたときに変形させる場所を最薄肉
部aとし、その周囲の肉厚を最薄肉部aに向かって徐々
に薄くなるように形成して構成される(図3(b)参
照)。本実施形態では、薄肉部Aは、肉厚dが1.5m
mの最薄肉部aと、肉厚Dが2.5mmの周囲部分とで
構成され、レンズ体3の正面中央部分に形成されてい
る。
に外部から応力が加わると薄肉部Aに応力が集中して大
きく変形(あるいは破損)することになり、これにより
応力の緩和を図ることができる。このため、薄肉部A
は、変形させる応力、および製品の形状やデザイン等に
よって、その大きさ、数、および設定箇所等を適宜設計
することになる。
体的に薄肉化するのではないので、レンズ構造体として
の必要な剛性が得られることは勿論のこと、成形工程、
素材に特別なものを必要とすることなく形成することが
できるので、コスト高を伴うこともない。
0の製造方法について説明する。この製造方法は、脂肪
族熱可塑性ウレタンフィルムをセットした金型内に、ポ
リカーボネートを射出するフィルムインモールド成形法
によりレンズ構造体1,10,20を成形するものであ
る。このフィルムインモールド成形法は、成形工程その
ものは特開平10−282889号公報にも開示されて
いる従来公知のものである。
性ウレタンフィルムを、雌雄金型間に所定ピッチだけ供
給して停止させると共に、所望の温度に加熱した後、雌
金型に真空吸着する。その後、型締めすると共に、金型
内にポリカーボネートを射出して成形する。これによ
り、ポリカーボネートからなるレンズ体3の外表面に、
脂肪族熱可塑性ウレタンフィルムからなる保護膜4を充
分な密着力で積層形成してなるレンズ構造体1(または
10,20)を成形することができる。
成形のみの工程でレンズ構造体1(または10,20)
が形成可能なため、生産性が高く、かつ設備費の高騰を
伴うこともない。さらには、脂肪族熱可塑性ウレタンフ
ィルムは、軟質で金型形状への追従性が高く、これによ
りハードコートシートでは不可能であった3次元形状の
インモールド成形が可能となり、レンズ体3の形状限定
を伴うことなく容易にレンズ構造体1(または10,2
0)を成形することができるので、設計自由度の拡大を
も図ることができる。
は、他にディッピング加工やドープ加工が考えられる。
は、ポリカーボネートは、分子量20000以下のもの
が用いられる。
型内での高い流動性が得られ、これによりレンズ体3の
厚みを薄くしたレンズ構造体(例えば、前述したレンズ
構造体20)の成形性を向上させることができると共
に、ポリカーボネート素材自体の低衝撃強度により、前
記レンズ構造体を破損し易い応力緩和体として形成する
ことができる。
00〜25000のものが用いられるが、この分子量範
囲のものは、金型内の流動性が低く薄肉成形には不向き
であるばかりでなく、衝撃強度が高く割れにくいため応
力緩和体の成形には不向きであるが、分子量20000
以下のものは、金型内の流動性が高く薄肉成形に向いて
いるばかりでなく、衝撃強度が低く割れ易いため応力緩
和体の成形には向いており、かつ素材価格が比較的に低
いため、コスト低減化をも図ることができる。
明によれば、ポリカーボネート製レンズ体の表面に、脂
肪族熱可塑性ウレタンの保護膜を積層形成したので、レ
ンズ体を、チッピングや、砂等による打撃系の傷付きや
破損、および化学薬品による腐食等から有効に保護する
ことができ、かつレンズ構造体を破損による応力緩和構
造に成形することが可能となると共に、レンズ構造体を
再成形する等のリサイクルも可能な車両灯具用レンズ構
造体を提供することができる。
造体の表面に外部から応力が加わると、キャラクターラ
インの形成部分に応力が集中し、該形成部分のノッチ効
果によりレンズ体を容易に破損させることができるの
で、請求項1の発明の効果に加えて、応力緩和性能を一
層向上させることができる。
可塑性ウレタンフィルムをセットした金型内に、ポリカ
ーボネートを射出するフィルムインモールド成形法によ
りレンズ構造体を成形するようにしたので、有機溶剤に
よる環境の悪化、設備費の高騰、およびレンズ体の形状
限定を伴うことなく容易にレンズ構造体を成形すること
ができる車両灯具用レンズ構造体の製造方法を提供する
ことができる。
として分子量20000以下のポリカーボネートを用い
たので、請求項3の発明の効果に加えて、ポリカーボネ
ートの金型内での高い流動性が得られ、これによりレン
ズ体の厚みを薄くしたレンズ構造体の成形性を向上させ
ることができると共に、ポリカーボネート素材自体の低
衝撃強度により、前記レンズ構造体を破損し易い応力緩
和体として容易に形成することができる。
体を適用した車両灯具の概略断面図である。
体を示し、(a)はその適用状態を示す車両灯具の概略
断面図、(b)はそのレンズ体の要部拡大断面図、
(c)はそのレンズ体の正面図である。
体を構成するレンズ体を示し、(a)はその断面図、
(b)はその要部拡大断面図である。
体) 2 ランプハウジング 3 レンズ体 4 保護膜(透明保護膜) 6 キャラクターライン
Claims (5)
- 【請求項1】 透明樹脂材で成形されランプハウジング
の開口部を覆うようにして取り付けられるレンズ体と、
このレンズ体の外表面に積層して形成される透明保護膜
とからなる車両灯具用レンズ構造体において、 前記レンズ体が、透明熱可塑性樹脂材で成形されると共
に、前記透明保護膜は、熱可塑性ポリウレタンで成形さ
れていることを特徴とする車両灯具用レンズ構造体。 - 【請求項2】 請求項1に記載の車両灯具用レンズ構造
体であって、 前記レンズ体が、ポリカーボネートで成形されると共
に、前記透明保護膜は、脂肪族熱可塑性ウレタンで成形
されていることを特徴とする車両灯具用レンズ構造体。 - 【請求項3】 請求項1または2に記載の車両灯具用レ
ンズ構造体であって、 前記レンズ体が、厚み方向に食い込む溝部からなるキャ
ラクターラインを設けて形成されていることを特徴とす
る車両灯具用レンズ構造体。 - 【請求項4】 請求項2または3に記載の車両灯具用レ
ンズ構造体の製造方法であって、 脂肪族熱可塑性ウレタンフィルムをセットした金型内
に、ポリカーボネートを射出するフィルムインモールド
成形法によりレンズ構造体を成形することを特徴とする
車両灯具用レンズ構造体の製造方法。 - 【請求項5】 請求項4に記載の車両灯具用レンズ構造
体の製造方法であって、 前記ポリカーボネートは、分子量20000以下のもの
を用いたことを特徴とする車両灯具用レンズ構造体の製
造方法。
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