JP2006069082A - ガラス板一体樹脂成形方法及び照明器具 - Google Patents
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Abstract
【目的】 本発明の目的は、成形時にガラス板が位置ずれせず、且つ割れることなく、ガラス板の周縁部に樹脂枠体を一体成形することができるガラス板一体樹脂成形方法及び照明器具を提供することにある。
【構成】 ガラス板一体樹脂成形方法は、ガラス板10の周囲に略同量の複数のシート状の樹脂材料Xを配置し、当該樹脂材料Xを上下一組の金型110、120により押圧することにより、キャビティ空間α内を流動させ、これによりガラス板10の周縁部に樹脂枠体Xを一体成形するようになっており、樹脂材料Xを配置するに当たり、樹脂材料Xを、ガラス板10を挟んで対向する位置であり、且つ樹脂材料Xの流動力がガラス板10に対して略均一に作用する位置に配置するようにしている。
【選択図】 図1
【構成】 ガラス板一体樹脂成形方法は、ガラス板10の周囲に略同量の複数のシート状の樹脂材料Xを配置し、当該樹脂材料Xを上下一組の金型110、120により押圧することにより、キャビティ空間α内を流動させ、これによりガラス板10の周縁部に樹脂枠体Xを一体成形するようになっており、樹脂材料Xを配置するに当たり、樹脂材料Xを、ガラス板10を挟んで対向する位置であり、且つ樹脂材料Xの流動力がガラス板10に対して略均一に作用する位置に配置するようにしている。
【選択図】 図1
Description
本発明は、ガラス板一体樹脂成形方法及び同成形方法を用いて製造された照明器具に関する。
車道や歩道等を照らす道路用の照明器具としては、照射面となるべきガラスが嵌め込まれた筐体と、この筐体内部にランプ等の発光手段が備えられたものがある( 特許文献1及び2参照) 。この照明器具の筐体は腐食等を防ぐためにステンレス板等をプレス加工することにより製造されている。
しかしながら、プレス加工用のプレス金型は他の金型に比べると高い。このため、従来の照明器具は低コスト化を図ることが困難となっている。また、ステンレス板のプレス加工では形状及び色調に制限があり、且つ均一な肉厚しか得ることができない。筐体の色調については当該筐体の外壁を塗装すれば任意な色調を付すことができるが、当該筐体を長期間使用による塗装の剥がれを完全に防ぐことはできない。
もっとも、これらの問題は、枠体を樹脂成形するようにすれば、一応解決することが可能であるが、ガラス板と樹脂材料とを一体成形すると、金型による押圧によりガラス板が割れ易く、また、成形時の樹脂材料の流動力によりガラス板が位置ずれし易いという別の問題が生じる。
本発明は、上記事情に鑑みて創案されたものであって、その目的とするところは、上記問題を解決することが可能なガラス一体成形方法及び同成形方法を用いて製造された照明器具を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明の第1のガラス板一体樹脂成形方法は、少なくとも上下一組の金型を用いてガラス板の周縁部を除く部分を狭持すると共に、上下一組の金型に設けられたキャビティ空間内の樹脂材料を当該上下一組の金型により押圧する際に、上側又は下側の金型に設けられた圧力調節機構の入れ子を上方向又は下方向にスライド移動させ、これによりガラス板が狭持されることにより当該ガラス板に対して作用する圧力を調節しつつガラス板の周縁部に樹脂枠体を一体成形するガラス板一体樹脂成形方法であって、ガラス板の周囲に略同量の複数のシート状の樹脂材料を配置し、当該樹脂材料を上下一組の金型により押圧することにより、当該キャビティ空間内を流動させ、これによりガラス板の周縁部に樹脂枠体を一体成形するようになっており、前記樹脂材料を配置するに当たり、前記樹脂材料を、ガラス板を挟んで対向する位置であり、且つ当該樹脂材料の流動力がガラス板に対して略均一に作用する位置に配置するようにしたことを特徴としている。
本発明の第2のガラス板一体樹脂成形方法は、少なくとも上下一組の金型を用いてガラス板の周縁部を除く部分を狭持すると共に、上下一組の金型に設けられたキャビティ空間内の樹脂材料を当該上下一組の金型により押圧する際に、上側又は下側の金型に設けられた圧力調節機構の入れ子を上方向又は下方向にスライド移動させ、これによりガラス板が狭持されることにより当該ガラス板に対して作用する圧力を調節しつつガラス板の周縁部に樹脂枠体を一体成形するガラス板一体樹脂成形方法であって、上側の金型及び下側の金型によりガラス板の周縁部を除く部分を狭持した状態で当該上側及び/又は下側の金型に設けられた複数の樹脂注入口から略同量の液状の樹脂材料をキャビティ空間に注入し、これによりガラス板の周縁部に樹脂枠体を一体成形するようになっており、前記樹脂注入口を、上側及び/又は下側の金型のガラス板を挟んで対向する位置であり、且つ当該樹脂注入口各々から注入される樹脂材料の流動力がガラス板に対して略均一に作用する位置に配設するようにしたことを特徴としている。
上側及び/又は下側の金型に嵌合部が設けられている場合には、当該嵌合部に金具を嵌合させ、この状態で上側の金型及び下側の金型によりシート状又は液状の樹脂材料を押圧し、前記金具を樹脂枠体にインサート成形するようにしても良い。
本発明の照明器具は、発光手段を収納する筐体を備えた照明器具において、前記筐体は、発光手段が取り付けられる筐体本体と、筐体本体と一端部同士が開閉自在に取り付けられた蓋体とを有し、この蓋体はガラス板と、上記ガラス板一体樹脂成形方法を用いて前記ガラス板の周縁部に一体成形された樹脂枠体とを有することを特徴としている。
前記筐体本体は樹脂成形品であり、この筐体本体及び/又は蓋体には金具がインサート成形されている。前記樹脂枠体は難燃剤が混合された繊維強化樹脂で構成されている。
本発明の請求項1に係るガラス板一体樹脂成形方法による場合、上下一組の金型によりガラス板を狭持したとき上側又は下側の金型に設けられた入れ子が上下方向に移動して当該ガラス板に対する圧力を調節するようになっている。即ち、ガラス板が所定の圧力で保持されることから、成形時にガラス板が割れることなく、且つガラス板が位置ずれすることがない。よって、所望の樹脂枠体をガラス板の周縁部に一体成形することができる。しかも、略同量のシート状の複数の樹脂材料をガラス板の周囲の当該ガラス板を挟んで対向する位置であり、且つ当該樹脂材料の流動力がガラス板に対して略均一に作用する位置に配置したことから、前記樹脂材料の流動力が一方向からガラス板に対して作用したり、複数の方向からガラス板に対して不均一に作用することによりガラス板が位置ずれするようなことがなく、ガラス板の周縁部に所望の樹脂枠体を成形することができる。
本発明の請求項2に係るガラス板一体樹脂成形方法による場合、上下一組の金型によりガラス板を狭持したとき上側又は下側の金型に設けられた入れ子が上下方向に移動して当該ガラス板に対する圧力を調節するようになっている。即ち、ガラス板が所定の圧力で保持されることから、成形時にガラス板が割れることなく、且つガラス板が位置ずれすることがない。よって、所望の樹脂枠体をガラス板の周縁部に一体成形することができる。しかも、上側及び/又は下側の金型に樹脂注入口を、上側及び/又は下側の金型のガラス板を挟んで対向する位置であり、且つ当該樹脂注入口各々から注入される樹脂材料の流動力がガラス板に対して略均一に作用する位置に配設するしたことから、前記樹脂材料の流動力が一方向からガラス板に対して作用したり、複数の方向からガラス板に対して不均一に作用することによりガラス板が位置ずれするようなことがなく、ガラス板の周縁部に所望の樹脂枠体を成形することができる。
本発明の請求項3に係るガラス板一体樹脂成形方法による場合、ガラス板の周縁部に樹脂枠体を一体成形すると同時に、当該樹脂枠体に金具をインサート成形するようになっている。よって、金具を樹脂枠体に簡単に取り付けることができる。
本発明の請求項4に係る照明器具による場合、蓋体が請求項1又は2のガラス板一体樹脂成形方法を用いてガラス板の周縁部に一体成形された樹脂枠体を有する構成となっている。この前記樹脂枠体はガラス板が割れることなく安価に製造されるので、プレス加工で枠体を作成していた場合と比べて低コスト化を図ることができる。しかも、樹脂枠体を用いたことから、腐食や塩害に強く、照明器具の長寿命化を図ることができる。また、樹脂枠体の形状及び色調に制限がなく、任意に設定することができる。
本発明の請求項5に係る照明器具による場合、ロック金具が樹脂枠体と一体成形されている。よって、当該ロック金具の取付に金属製のネジ等を用いる必要がないので、長期間の使用により当該ネジ等が腐食するようなことがない。このため、照明器具の長寿命化を図ることができる。
本発明の請求項6に係る照明器具による場合、樹脂枠体が難燃剤が混合された繊維強化樹脂で構成されている。このため、発光手段の発熱により当該樹脂枠体が変形するようなことがない。また、難燃剤が混合された繊維強化樹脂はガラス板と熱収縮率が近いことから、成形後の歪みを防止することができる。
以下、本発明の実施の形態に係るガラス板一体樹脂成形方法について図面を参照しながら説明する。図1はガラス板一体樹脂成形方法を実現するために用いる成形用金型の概略的断面図であって、( a) は型締め前の状態を示す図、( b)は型締した状態を示す図、図2は樹脂材料の配置を示す模式図であって、( a) がガラス板の周囲に4つの樹脂材料を配置した状態を示す図、( b) はガラス板の周囲に3つの樹脂材料を配置した状態を示す図、( c) はガラス板の周囲に6つの樹脂材料を配置した状態を示す図、( d) はガラス板の周囲に2つの樹脂材料を配置した状態を示す図である。
図1に示す成形用金型100は、略長方形のガラス板10の周縁部に樹脂枠体20を一体成形するのに使用される金型であって、上側の金型110と、この上側の金型110と組み合わされる下側の金型120とを有している。この上側及び下側の金型110、120を組み合わせる( 即ち、型締めする) ことにより樹脂枠体20のキャビティ空間αが形成される。以下、各部を詳しく説明する。なお、ガラス板10については成形時の破損を防ぐため、化学強化又は風冷強化による強化ガラスを用いる。
上側の金型110は断面視略逆凹字状をしている。この上側の金型110には、ガラス板10の上面の周縁部を除く部分に当接可能な当接部111と、ガラス板10が当接部111に当接した状態で当該ガラス板10の上面の周縁部を露出させるための溝部112とが設けられている。
下側の金型120は上側の金型110に嵌まり込む断面視略凸字状をしており、その中央部に穴部121が設けられている。この下側の金型120には上側の金型110と共にガラス板10を狭持したとき当該ガラス板10が割れないように当該ガラス板10に対して作用する圧力を調節する圧力調節機構が設けられている。また、下側の金型120には樹脂枠体20にインサート成形される金具30の一部が嵌合する嵌合部122が設けられている。
この圧力調節機構は、下側の金型120の穴部121に上下方向にスライド移動自在に設けられた入れ子130と、穴部121内に配設されており且つ入れ子130を上方向に付勢する付勢手段140とを有する。入れ子130には凸部が設けられており、この凸部がガラス板10の下面の周縁部以外の部分に当接し支持するようになっている。なお、付勢手段140にはコイルスプリング等を用いる。
以下、成形用金型100の使用方法を説明すると共に、成形用金型100を用いたガラス一体樹脂成形方法に説明する。なお、上側の金型110と下側の金型120とは図示しない駆動手段により相対的に近接し、これにより両者の型締めがなされるようになっている。樹脂材料Xとしてはガラス板10や金具30と熱収縮率が近い熱硬化性樹脂である繊維強化樹脂に難燃剤を混合したシート状ものを用いる。樹脂材料Xは所望の着色がなされている。
まず、下側の金型120の入れ子130上にガラス板10を載置する。そして、略同量の複数の樹脂材料Xを、ガラス板10の周囲のガラス板10を挟んで対向する位置であり、且つ当該樹脂材料Xの流動力がガラス板10に対して略均一に作用する位置に配置する( 図2参照) 。具体的な樹脂材料Xの量及び配置に関しては、ガラス板10の形状や樹脂材料Xの材料等に応じて適宜決定する。以下、樹脂材料Xが、図2( a) に示すように、ガラス板10の角部の周囲に配置されているものを例に挙げて説明する。
その後、前記駆動手段により上側、下側の金型110、120を相対的に近接させ、型締めを行う( 図1の( b) 参照) 。すると、上側、下側の金型110、120によりガラス板10の周縁部を除く部分が狭持されると共に、当該上側、下側の金型110、120により樹脂材料Xが押圧され、キャビティ空間αに流動する。これによりガラス板10の周囲に樹脂材料Xが一体成形される。
このとき、ガラス板10を通じて作用する押圧力により下側の金型120の入れ子130が付勢手段140の付勢力に抗して下方向に移動する。これによりガラス板10に対して作用する圧力を逃がし、当該所定以上の圧力がかからないようにする一方、当該ガラス板10が位置ずれしないように所定の圧力で狭持される。
他方、樹脂材料Xが前記押圧によりガラス板10の角部の周囲から当該ガラス板10に向けて流動する。このとき、各樹脂材料Xの流動力はガラス板10の角部の周囲から当該ガラス板10に対して略均一に作用する。
このようなガラス一体樹脂成形方法による場合、上側、下側の金型110、120によりガラス板10を狭持したときに入れ子130が上下方向に移動して当該ガラス板10に対する所定以上の圧力を逃がすようになっている。このため、ガラス板10を狭持したときの所定以上の圧力によりに当該ガラス板10の割れを防止することができる。しかも、略同量のシート状の樹脂材料Xを、ガラス板10の角部の周囲のガラス板10を挟んで対向する位置であり、且つ樹脂材料Xの流動力が当該ガラス板に対して略均一に作用する位置に配置したことから、当該樹脂材料Xの流動力がガラス板10の対向する方向から当該ガラス板10に対して略均一に作用する。このため、樹脂材料Xの流動力が一方向からのガラス板10に対して作用したり、複数の方向から不均一に作用したりすることによりガラス板10が位置ずれするようなことがなく、所望の樹脂枠体20を得ることができる。
次に、本発明の実施の形態に係る照明器具について図面を参照しながら説明する。図3は照明器具の筐体の概略的正面図、図4は図3の概略的A−A断面図である。
図3に示す照明器具200は、発光手段210と、この発光手段210を収納する筐体220とを備えている。以下、各部を詳しく説明する。
筐体220は、発光手段210が取り付けられる筐体本体221と、筐体本体221と一端部同士が金属製の蝶番230により開閉自在に取り付けられた蓋体222とを有する。なお、発光手段210は蛍光灯や発光ダイオード等である。
筐体本体221は任意の色に着色されており且つ難燃剤が混合された繊維強化樹脂で成形されたボックス状の樹脂成形品である。この筐体本体221の一端部の内面には蝶番230の図示しない取付金具( ナット) が、他端部の外面にはロック金具31がインサート成形されている。筐体本体221は繊維強化樹脂で構成されているので、発光手段210の熱により変形するのを防止することができる。また、繊維強化樹脂は取付金具( ナット) やロック金具31の金具30と熱収縮率が近い。よって、成形後に筐体本体221が金具30との熱収縮率の違いにより歪むというようなことがない。更に、筐体本体221には難燃剤が混合されているので、発光手段210の熱により筐体本体221が燃焼することを防止することができる。
蓋体222は、ガラス板10と、このガラス板10の周縁部に上述したガラス板一体成形方法により一体成形された樹脂枠体20とを有する。即ち、樹脂枠体20は任意の色に着色されており且つ難燃剤が混合された繊維強化樹脂で成形された樹脂成形品である。この樹脂枠体20はガラス板10の周縁部の両面を把持するように成形されている( 図4参照) 。これにより樹脂枠体20からガラス板10が外れにくくなっている。また、樹脂枠体20の一端部の内面には蝶番230の図示しない取付金具( ナット) が、他端部の外面にはロック金具31により係止される係止金具32がインサート成形されている。樹脂枠体20は繊維強化樹脂で構成されているので、発光手段210の熱により変形するのを防止することができる。また、繊維強化樹脂はガラス板10やロック金具31等の金具30と熱収縮率が近い。よって、成形後に蓋体222が金具30との熱収縮率の違いにより歪むというようなことがない。更に、筐体本体221には難燃剤が混合されているので、発光手段210の熱により筐体本体221が燃焼することを防止することができる。
即ち、筐体220は同体積では従来のステンレス製の筐体よりも軽く、引張強さが小さい。よって、比重×板厚がほぼ同じになるように筐体220の肉厚をステンレス製の筐体の4倍にする。このようにすると、筐体220の引張強さ×板厚( 総強度係数) がステンレス製の筐体よりも高くすることができる。
蝶番230は筐体本体221、蓋体222の一端部の内面にインサート成形された取付金具に各々取り付けられる。このように蝶番230を筐体本体221、蓋体222の内面に取り付けるようにすれば、当該蝶番230が外部に露出しないことから、当該蝶番230の腐食を防ぐことができる。
このように構成された照明器具200による場合、筐体220が樹脂成形品であり、且つ蝶番230等の腐食し易い金属製の部材を極力筐体220の内部に設けるようにしたことから、従来のステンレス製の照明器具と比べて錆びにくく且つ塩害にも強い。よって、長寿命化を図ることができる。このため、長期間使用したとしても、従来例の如く腐食により筐体220の気密性が損なわれたり筐体220内への漏水したりする心配がない照明器具とすることができる。しかも、筐体220が成形品であることから、形状及び色調を任意に設定することができ、従来例の如く付した色が落ちてしまう心配もない。また、照明器具200を製造するのに使用される成形用金型100は従来のステンレス製の照明器具を製造するのに使用されるプレス金型と比べて安価である。しかも、蓋体222が上述したガラス板一体成形方法で取付金具等と共に一体成形されるので、組み立て工数が少ない。このため、従来例と比べて低コスト化を図ることができる。
照明器具200については、発光手段を収納する筐体を備えた照明器具であって、前記筐体は、発光手段が取り付けられる筐体本体と、筐体本体と一端部同士が開閉自在に取り付けられた蓋体とを有し、この蓋体はガラス板と、上述したガラス板一体樹脂成形方法を用いて前記ガラス板の周縁部に一体成形された樹脂枠体とを有する構成となっている限りどのような設計変更を行ってもかまわない。
即ち、筐体本体221は繊維強化樹脂の成形品であることが望ましいが、ステンレス製の等他のものを用いてもかまわない。また、取付金具、ロック金具31及び係止金具32についてはインサート成形されていることが望ましいが、成形後、筐体本体221又は蓋体222に取り付けるようにしてもかまわない。なお、蝶番230を筐体本体221及び蓋体222の一端部の外面に取り付けるようにしてもかまわない。
成形用金型100及びこれを用いたガラス板一体樹脂成形方法は、照明器具200の蓋体222を作成する以外にも用いることができることは言うまでもない。よって、成形用金型100のキャビティ空間αについては、成形する物に応じて任意に設計変更可能であり、嵌合部122は上側及び/又は下側の金型110、120に設けることが可能であり、必要がない場合には設けなくても良い。
この成形用金型100は、下側の金型120に圧力調節機構が設けられてとしたが、上側の金型110に設けるようにしても良い。また、上側、下側の金型110、120の双方に設けることも可能である。なお、成形用金型100は、上側、下側の金型110、120だけでなく、3以上に分割された金型を使用することが可能である。
また、樹脂材料Xは難燃剤が混合され、着色されているとしたが、これらを行うか否かは任意である。シート状の樹脂材料Xの配置については、ガラス板10の周囲の当該ガラス板10を挟んで対向する位置であり且つ樹脂材料Xの流動力がガラス板10に対して略均一に作用する位置に配置される限り、どのように配置してもかまわない。
なお、ここでは、シート状の樹脂材料Xを用いるとしたが、これに限定されることはなく、上側及び/又は下側の金型110、120のガラス板10を挟んで対向する位置であり、且つ注入される樹脂材料の流動力がガラス板に対して略均一に作用する位置に複数の樹脂注入口を各々設け、当該樹脂注入口から略同量の液状の樹脂材料Xをキャビティ空間αに注入するようにし、トランスファー成形やインジェクション成形に応用することが可能である。
ガラス板10については、樹脂材料と一体成形し得るものである限りどのようなものを用いてもかまわない。
100 成形用金型
110 上側の金型
120 下側の金型
α キャビティ空間
10 ガラス板
20 樹脂枠体
X 樹脂材料
200 照明器具
210 発光手段
221 筐体本体
222 蓋体
110 上側の金型
120 下側の金型
α キャビティ空間
10 ガラス板
20 樹脂枠体
X 樹脂材料
200 照明器具
210 発光手段
221 筐体本体
222 蓋体
Claims (6)
- 少なくとも上下一組の金型を用いてガラス板の周縁部を除く部分を狭持すると共に、上下一組の金型に設けられたキャビティ空間内の樹脂材料を当該上下一組の金型により押圧する際に、上側又は下側の金型に設けられた圧力調節機構の入れ子を上方向又は下方向にスライド移動させ、これによりガラス板が狭持されることにより当該ガラス板に対して作用する圧力を調節しつつガラス板の周縁部に樹脂枠体を一体成形するガラス板一体樹脂成形方法において、ガラス板の周囲に略同量の複数のシート状の樹脂材料を配置し、当該樹脂材料を上下一組の金型により押圧することにより、キャビティ空間内を流動させ、これによりガラス板の周縁部に樹脂枠体を一体成形するようになっており、前記樹脂材料を配置するに当たり、前記樹脂材料を、ガラス板を挟んで対向する位置であり、且つ当該樹脂材料の流動力がガラス板に対して略均一に作用する位置に配置するようにしたことを特徴とするガラス板一体樹脂成形方法。
- 少なくとも上下一組の金型を用いてガラス板の周縁部を除く部分を狭持すると共に、上下一組の金型に設けられたキャビティ空間内の樹脂材料を当該上下一組の金型により押圧する際に、上側又は下側の金型に設けられた圧力調節機構の入れ子を上方向又は下方向にスライド移動させ、これによりガラス板が狭持されることにより当該ガラス板に対して作用する圧力を調節しつつガラス板の周縁部に樹脂枠体を一体成形するガラス板一体樹脂成形方法において、上側の金型及び下側の金型によりガラス板の周縁部を除く部分を狭持した状態で当該上側及び/又は下側の金型に設けられた複数の樹脂注入口から略同量の液状の樹脂材料をキャビティ空間に注入し、これによりガラス板の周縁部に樹脂枠体を一体成形するようになっており、前記樹脂注入口を、上側及び/又は下側の金型のガラス板を挟んで対向する位置であり、且つ当該樹脂注入口各々から注入される樹脂材料の流動力がガラス板に対して略均一に作用する位置に配設するようにしたことを特徴とするガラス板一体樹脂成形方法。
- 請求項1又は2記載のガラス板一体樹脂成形方法において、上側及び/又は下側の金型に設けられた嵌合部に金具を嵌合させ、この状態で上側の金型及び下側の金型によりシート状又は液状の樹脂材料を押圧し、前記金具を樹脂枠体にインサート成形するようにしたことを特徴とするガラス板一体樹脂成形方法。
- 発光手段を収納する筐体を備えた照明器具において、前記筐体は、発光手段が取り付けられる筐体本体と、筐体本体と一端部同士が開閉自在に取り付けられた蓋体とを有し、この蓋体はガラス板と、請求項1又は2のガラス板一体樹脂成形方法を用いて前記ガラス板の周縁部に一体成形された樹脂枠体とを有することを特徴とする照明器具。
- 請求項4記載の照明器具において、前記筐体本体は樹脂成形品であり、この筐体本体及び/又は蓋体には金具がインサート成形されていることを特徴とする照明器具。
- 請求項4記載の照明器具において、前記筐体本体及び蓋体は難燃剤が混合された繊維強化樹脂で構成されていることを特徴とする照明器具。
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