JP2006181890A - 金属調合成樹脂リング及びその製造方法並びに射出成形金型 - Google Patents

金属調合成樹脂リング及びその製造方法並びに射出成形金型 Download PDF

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Abstract

【課題】金属調外観を有する合成樹脂リングの角部がシャープに形成され、またリング状の天面が見た目にも完全フラットを呈することによって見映えが良く、突出しピンの跡もなく、さらにバックライティングの際にリング状の天面の中央に沿って発せられる光に影が生じることなく、且つ真円を描いて発光するようにする。
【解決手段】透過照明可能な金属薄膜を有する合成樹脂シートを断面門型且つリング状に形成してなる透過リング3と、透明樹脂をサイドゲート方式でリング状に射出成形してなる透明樹脂リング4とが形成され、該透明樹脂リングが透過リングの内側天面の中央に接して設けられると共に、透明樹脂リングの両側に不透明樹脂部5、5が透過リングの内側天面に接するように形成され、透明樹脂リングの下部であって両側の不透明樹脂部の間に透明樹脂リングを位置決めするために使用された金型のコア25による形状を内部空間として有する。
【選択図】図1

Description

本発明は、昼間又はバックライティングしないときは全面金属調を呈し、夜間にバックライティングしたときは天面幅方向の中央部分が光って見えるようにした部分的に透過照明可能な金属調合成樹脂リング及びその製造方法並びに射出成形金型に関する。
自動車の計器板におけるスピードメータ、タコメータ或いは温度ゲージ等の周囲を装飾するために設けられる合成樹脂リングは、従来から次のような製造方法によって作製されていた。
即ち、上記の合成樹脂リングを製造する方式として、無色透明な合成樹脂シート又はフィルムに金属箔の転写、金属の蒸着、又はスパッタリング等によって光線を透過可能とする金属薄膜を形成し、その裏側から天面幅方向の中央に沿う部分を除く箇所にスクリーン印刷で黒色印刷を施し、これを真空成形等で断面門型(コ字形を門型に倒立したような断面形状)をなすリング状に賦形加工してトリミングする方法があった。
上記の方法によって得られる断面門型の合成樹脂リングは、夜間にバックライティングを行ったときには、リング状の天面にあるスリット部から光が透過して明るく見える。ところが、昼間、バックライティングしないときは、リング状の全面、即ち天面と側面は金属調に見えるが、リング状の天面において黒色印刷が施されていない円形のスリット部と黒色印刷部との境界が僅かに段差になるため、リング状の天面が完全フラットに見えず、見映えが低下するという欠点があった。
また、上記のように合成樹脂シートを断面門型に絞り加工する際に生じるずれにより、スリット部が真円にならず、バックライティングしたとき、光を発するリング状のスリット部が歪んで見えるという問題があった。さらに、合成樹脂シートの真空成形等による賦形加工のため、断面門型形状の角部がシャープにならず、見映えが低下し、商品価値が低下するという欠点があった。
また、合成樹脂リングを形成する他の方式として、上記のように金属薄膜を施した合成樹脂シートを黒色印刷していないスリット部が天面となるように断面門型のリング状に賦形加工してトリミングしてなる透過リングを射出成形金型に挿入することにより二色成形する方法がある。
このような二色成形方法には、下記のように1ゲート方式と2ゲート方式とがある。二色成形の1ゲート方式は、図7(a)〜(c)(図7(c)は透明樹脂部57と黒色樹脂部52のみの平面状況を断面で示したものであり、図7(c)のA−A線部位の断面に透過リング55を含めた断面を図7(a)に示し、B−B線部位の断面に透過リング55を含めた断面を図7(b)に示す)において、図7(a)及び(b)に示すように、合成樹脂シート54を断面門型のリング状に形成すると共に透過照明可能な金属薄膜53を施してなる透過リング55を金型56内に装着し、透過リング55の内側中央に沿って透明樹脂による透明樹脂部57を形成した後、その透明樹脂部57の内側と外側のいずれかの側に設けられたゲート58から黒色樹脂51を射出することによって透明樹脂部57の両側に黒色樹脂部52、52を形成するようにしたものである。
ところが、このような二色成形の1ゲート方式によると、ゲート58を設けた反対側に黒色樹脂51を流入するための連絡部59が必要であり、完成した合成樹脂リング60にゲート51と同じ個数の黒色樹脂51による連絡部59が形成される。従って、この合成樹脂リング60にバックライティングしたとき、透明樹脂部57の上方へ透過して見えるリング状の透過光の中に上記の連絡部59が影になって見えるため、見映えが低下するという欠点があった。さらに、図7(a)において、黒色樹脂51の流入圧力が左右において異なるため、透明樹脂部57が圧力の弱い方に押されて傾き、真円が出なくなるという問題があった。
また、二色成形方法の2ゲート方式には、図8に示す方法と、図9に示す方法がある。図8に示す2ゲート方式は、図8(a)に示すように、金型56内に上記の透過リング55を装着した後、透過リング55の内側に固定側金型56aから突出するコア61を挿入し、このコア61の両側底部に設けられたゲート58、58から黒色樹脂51を射出することによってコア61の両側に黒色樹脂部52、52を形成した後、図8(b)に示すように、両側の黒色樹脂部52、52の内側空間に固定側金型56aのゲート62から透明樹脂63を射出することによって両側の黒色樹脂部52、52の間に透明樹脂部57を形成する。
ところで、この図8に示す二色成形の2ゲート方式によると、完成した合成樹脂リング60を表面から見たとき、合成樹脂リング60の天面中央に沿って見える透明樹脂部57にゲート62のゲート跡が見えるため、外観を損なうという問題があった。
また、図9に示す二色成形の2ゲート方式は、図9(a)に示すように、金型56内に上記の透過リング55を装着した後、コア61の中央に形成された空間64の底部にゲート62を有する固定側金型56aを挿入して該ゲート62から透明樹脂63を射出し、冷却後に固定側金型56aを除去することによって、透過リング55の内側中央に、図9(b)に示すように透明樹脂部57を成形する。次いで、図9(c)に示すように、透明樹脂部57の両側にゲート58、58を有する固定側金型56aのゲート58、58から黒色樹脂51を射出することによって、透明樹脂部57の両側に黒色樹脂部52、52を形成するようにしたものである。
ところが、この二色成形の2ゲート方式においても、透明樹脂部57の底部にゲート62のゲート跡が見えるため、外観を損なうという問題があった。さらに、これらの二色成形方法では、キャビティが可動側に来るため、製品の天面において突出しピンを適用しなければならず、突出しピン跡が製品天面に残るという致命的な欠点があった。
さらに、従来の技術として、特許文献1の製造方法による二色成形品は、図10に示すように、開口部65を有する遮光性樹脂成形部66、66の外側に形成された透光性樹脂成形部67を介して遮光部68、68と透光部69とからなる絵付層70を有する絵付フィルム71を末広がり形状の断面門型に形成してなるものである。
ところが、この特許文献1の成形品においても、バックライティングしたとき、上面の透光部69と遮光部68との境界がそのまま見えるため、外観を損なうという欠点があった。
特開平6−134805号公報
本発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、金属調外観を有する合成樹脂リングの角部がシャープに形成され、またリング状の天面が見た目にも完全フラットを呈することによって見映えが良く、突出しピンの跡もなく、さらにバックライティングの際にリング状の天面の中央に沿って円形に発せられる光に影が生じることなく、且つ真円を描いて発光するようにした部分的に透過照明可能な金属調合成樹脂リング及びその製造方法並びに射出成形金型を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するために、本発明における請求項1記載の部分的に透過照明可能な金属調合成樹脂リングは、透過照明可能な金属薄膜を有する合成樹脂シートを断面門型且つリング状に形成してなる透過リングと透明樹脂をサイドゲート方式でリング状に射出成形してなる透明樹脂リングとが形成され、該透明樹脂リングが前記透過リングの内側天面の中央に接して設けられると共に、前記透明樹脂リングの両側に不透明樹脂部が前記透過リングの内側天面に接するように形成され、前記透明樹脂リングの下部であって前記両側の不透明樹脂部の間に前記透明樹脂リングを位置決めするために使用された金型のコアによる形状を内部空間として有することを特徴とする。
また、本発明における請求項2記載の部分的に透過照明可能な金属調合成樹脂リングは、請求項1において、前記金属薄膜の光線透過率が1〜50%であることを特徴とする。
また、本発明における請求項3記載の部分的に透過照明可能な金属調合成樹脂リングは、請求項1又は2において、前記透過リングの天面に、一定間隔のグラデーション印刷、一定間隔のスポット印刷、目盛り等の表示又は彩色をスクリーン印刷方式で印刷してなることを特徴とする。
また、本発明における請求項4記載の部分的に透過照明可能な金属調合成樹脂リングの製造方法は、第1の金型により透明樹脂をサイドゲートでリング状に形成することにより透明樹脂リングとし、表面又は裏面に透過照明可能な金属薄膜を有する合成樹脂シートを断面門型のリング状に賦形してトリミングしてなる透過リングを第2の金型のキャビティに装着すると共に、前記透明樹脂リングを前記第2の金型のコアに形成された凹部に嵌合した位置決め状態で該第2の金型を閉じた後、前記透過リングと前記透明樹脂リングと前記第2の金型のコアとで形成される空間に複数のトンネル2ゲート方式で不透明樹脂を射出成形することにより前記透明樹脂リングの両側に不透明樹脂部を形成するようにしたことを特徴とする。
さらに、本発明における請求項5記載の射出成形金型は、第1の金型により透明樹脂をサイドゲートでリング状に形成し、表面又は裏面に透過照明可能な金属薄膜を有する合成樹脂シートを断面門型且つリング状に賦形してトリミングした透過リングを第2の金型のキャビティに装着し、前記第1の金型で成形した透明樹脂リングを第2の金型のコアで、前記透明樹脂リングと嵌合する凹部を有するコアに挿入して第2の金型を閉じ、前記透明樹脂リングと前記断面門型の透過リングと第2の金型のコアとで形成される空間に複数のトンネル2ゲート方式で不透明樹脂を射出成形してなる部分的に透過照明可能な金属調合成樹脂リングを製造することを特徴とする。
本発明の部分的に透過照明可能な金属調合成樹脂リングにおいて、外観を成す透過リングは予め真空成形等で断面門型のリング状に賦形加工されてトリミングされたものを射出成形金型内で成形するため、真空成形等に比べて高い成形圧力が作用して角部がシャープに形成された外観を呈することとなる。なお、勿論のことであるが、この製品には透過リングの天面における突出しピンの跡がなく、優れた外観を呈するものとなる。
また、透過リングの内側に設けられた透明樹脂リングは、不透明樹脂の射出成形時に、金型のコアの凹部に嵌合された状態で位置決めされ、ずれたり倒れたりしない固定状態で、その両側に均等の圧力で不透明樹脂部の射出成形を行うため、この成形時に透明樹脂リングにずれが発生せず、透過リングの内側にて天面の中央に沿ってずれのない状態で真円を描くように形成される。しかも、この透明樹脂リングはサイドゲート方式で形成されたものであり、ゲート跡は透明樹脂リングの側部に形成されるため、バックライティングした際の光の透過を妨げることがない。
さらに、透過照明可能な金属薄膜を有する断面門型の透過リングの内側において、中央の透明樹脂リングの天面とその両側の不透明樹脂部の天面が段差なくフラットな状態で透過リングの天面に接触した形状となるため、夜間等にバックライティングしたとき、透過リングの天面が完全フラットに見え、見映えのよい真円の光を発することが可能となる。また、製品の天面に突出しピンの跡がなく、優れた外観を呈することとなる。
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
本発明による合成樹脂リング1は、図1(a)及び(b)に示すように、透過照明可能な金属薄膜(図面には現れていない)を有する合成樹脂シートを断面門型(コ字形を門型に倒立したような断面形状)且つリング状に形成してなる透過リング3と、透明樹脂をサイドゲート方式でリング状に射出成形してなる透明樹脂リング4とが形成され、該透明樹脂リング4が透過リング3の内側天面の中央に接して設けられると共に、透明樹脂リング4の両側に不透明樹脂部5、5が透過リング3の内側天面に接するように形成され、透明樹脂リング4の下部であって両側の不透明樹脂部5、5の間に透明樹脂リング4を位置決めするために使用された金型のコア25(図4参照)による形状を内部空間として有するものである。
上記の合成樹脂リング1についてより詳細に述べると、透過リング3は、図3(a)及び(b)に示すように、無色透明な合成樹脂シート又はフィルムの表面または裏面に金属箔の転写、金属の蒸着、又はスパッタリング等によって光線を透過可能とする金属薄膜を形成し、これを真空成形等で断面門型をなすリング状に賦形加工してトリミングすることにより製作する。
従って、この透過リング3は、天面3aおよび両側面3b、3bともに金属薄膜による金属調を呈するものであり、光線を照射すると、光を透過する。
なお、図1(b)に示すように、透過リング3の天面3aが内側に下り勾配を有する傾斜状に形成されているのは、リング状を成す透過リング3の装飾上の配慮であって、必ずしも傾斜した形状にしなくてもよい。
上記の透過リング3の光の透過性能は、金属薄膜の厚さによって調整することができ、その厚さの調整によって光線透過率が1〜50%とするのが望ましい。
また、図1(b)に示すように、断面門型をなす透過リング3の内側空間の天面中央に接して形成された透明樹脂リング4は、後述するように透明樹脂をサイドゲート方式でリング状に射出成形してなるものであり、その断面形状は全体として縦長の長方形であるが、上面はフラットであり、上記の断面門型をなす透過リング3の天面3aの内側中央に接触した状態で設けられる。
さらに、上記の透明樹脂リング4の両側には不透明樹脂部5、5が形成されている。これらの不透明樹脂部5、5は、後述するように上記の透明樹脂リング4をコア25の凹部26(図4参照)に嵌合することによって位置決めされた状態で、その透明樹脂リング4の両側に黒色等の不透明樹脂を射出成形することによって形成されたものである。
従って、これらの不透明樹脂部5、5は、その上面が透過リング3の天面3aの内側に接触すると共に、中央の透明樹脂リング4を挟むように接触した状態で形成される。このため、合成樹脂リング1は透明樹脂リング4の下部であって両側の不透明樹脂部5、5の間に透明樹脂リング4を位置決めするために使用されたコア25(図4参照)を除去した形状を内部空間6として有することとなる。
上記の構成により、合成樹脂リング1の外観を成す透過リング3は予め真空成形等で断面門型のリング状に賦形加工されてトリミングされたものを金型内で成形するため、断面門型の角部がシャープな外観を呈することとなる。
また、透過リング3の内部に設けられた透明樹脂リング4は、後述するコア25の凹部26(図4参照)に嵌合された位置決め状態でその両側の不透明樹脂部5、5に挟まれた状態を保つことにより、透過リング3の天面3aの内側中央に沿ってずれのない固定状態で真円を描くことができ、しかも、この透明樹脂リング4はサイドゲート方式で形成されたものであるため、ゲート跡4a(図2(c)参照)は透明樹脂リング4の側面に形成され、バックライティングした際の光の透過を妨げることがない。
さらに、透過照明可能な金属薄膜を有する断面門型の透過リング3の内側において、中央の透明樹脂リング4の天面とその両側の不透明樹脂部5の天面が段差なくフラットな状態で透過リング3の天面3aの内側に接触した形状となるため、夜間等にバックライティングしたとき、透過リング3のリング状の天面が完全フラットに見え、見映えのよい状態で真円の光を発することが可能となる。
上記の合成樹脂リング1の製造方法は、図2(a)〜(c)に示すように、まず、第1の金型10により透明樹脂11をサイドゲートでリング状に形成することにより透明樹脂リング4を形成する。即ち、透明樹脂リング4は、図2(c)に示すように、断面ほぼ長方形であって下部が後述するコア25の凹部26に嵌合される湾曲形状をなし、また上面が上記の透過リング3の天面3aの傾斜状態に対応する形状であって、全体がリング状を有するように形成されている。
このような形状の透明樹脂リング4を形成する形状のキャビティ12を図2(b)に示すように形成し、金型10に設けられたランナー13の端部にゲート14を設け、このゲート14が透明樹脂リング4を形成する金型のキャビティ12の側部に位置するように形成する。このような金型10のスプルーブッシュ15を経て溶融状態の透明樹脂11を射出成形し冷却した後、金型10を開くことによって成形品17を得ることができる。この成形品17の平面は、図2(a)に示すもので、成形品17のスプルー部16とランナー部18とゲート部19とを除去することにより、図2(a)の外周をなす透明樹脂リング4を得ることができる。
上記のサイドゲート方式によって形成した透明樹脂リング4は、図2(c)に示すように、ゲート跡4aが透明樹脂リング4の側部に形成されるため、上記のようにバックライティングした際の光の透過を妨げることがない。
一方、図3(a)及び(b)に示すように、表面又は裏面に透過照明可能な金属薄膜を有する合成樹脂シートを断面門型のリング状に賦形してトリミングしたもの、即ち上記の透過リング3を用意する。そして、図4に示すように、この透過リング3を第2の金型20のキャビティ21に装着する。
即ち、図4又は図5に示すように、第2の金型20の固定側金型20aには透過リング3を装着するための形状を有するキャビティ21が形成され、その両側には内側のスプルーブッシュ22aと外側のスプルーブッシュ22b(図5(a)参照)が設けられている。これらのスプルーブッシュ22a、22bはパーティング面23から傾斜したランナー24a、24bを経てゲート25a、25bへと到るトンネルゲート方式に形成され、このようなゲート25a、25bが固定金型20aのキャビティ21内の中央に突出するコア25の両側においてキャビティ21に連通されている。
また、可動側金型20bは固定側金型20aのキャビティ21内の中央に突出するコア25を有し、このコア25の上部に上記の透明樹脂リング4を嵌合するための凹部26が形成され、該凹部26に透明樹脂リング4を嵌合することによってキャビティ21における合成樹脂リング1の位置決めを行うようにしている。
上記の構成により、金型20を閉じると、コア25の凹部26に嵌合された透明樹脂リング4の上面がキャビティ21に装着された透過リング3の天面内側に接触した状態となる。この状態でスプルーブッシュ22a、22bからランナー24a、24bを経てゲート25a、25bよりキャビティ21に黒色樹脂等の不透明樹脂27を射出すると、透過リング3の天面3aに接触した状態であって、且つ中央の透明樹脂リング4を挟んだ状態で、透明樹脂リング4と断面門型の透過リング3とコア26とで形成される空間に不透明樹脂部5が射出成形される。
そして、冷却後に金型20を開くと、成形品30において傾斜したランナー部28a、28bとゲート部29a、29bとが切り離されるため、成形品30にはゲート部29a、29bが残るが、成形品30からゲート部29a、29bを切除することにより、図1(a)及び(b)に示すような合成樹脂リング1を得ることができる。
上記の合成樹脂リング1の製造法において、図6に示すように、表面又は裏面に透過照明可能な金属薄膜を有する合成樹脂シートに一定間隔のグラデーション印刷32、一定間隔のスポット印刷33、目盛り等の表示又は彩色をスクリーン印刷方式で印刷した合成樹脂シートを使用して、合成樹脂リング1を製造することが可能である。
本発明は、自動車の計器板におけるスピードメータ、タコメータ或いは温度ゲージ等の周囲を装飾する装飾品として利用するものであり、他の用途として自動車のエアコンの操作パネルの装飾品としても利用可能であり、また家電製品における円形ダイヤルの装飾にも利用することが可能である。
なお、本発明における合成樹脂リングは円形に限定されるものではなく、円弧と直線から形成されるリング或いは直線によって形成される多角形リング等の形状を採りうるものである。
(a)は本発明の実施例1における合成樹脂リングの全体斜視図であり、(b)は合成樹脂リングの断面を表す部分斜視図である。 (a)は本発明の実施例1における透明樹脂リングを成形した際のスプルー部、ランナー部及びゲート部を有する透明樹脂リングの平面図であり、(b)はこの透明樹脂リングを成形するための金型であり、(c)は(b)においてCで示す透明樹脂リングの断面図である。 (a)は本発明の実施例1における透過リングの全体斜視図であり、(b)は透過リングの断面を表す部分斜視図である。 本発明の実施例1における合成樹脂リングを成形するための金型を示す断面図である。 (a)は実施例1における合成樹脂リングを成形するための金型構成を示す平面的概略図であり、(b)は成形された合成樹脂リングの断面図であり、(c)は(b)においてDで示す合成樹脂リングの部分断面図である。 本発明による実施例2の合成樹脂リングを示す部分斜視図である。 従来の合成樹脂リングを説明するための図であり、(a)は(c)のA−A線断面に透過リングを設けた場合の断面状況を示し、(b)は(c)のB−B線断面に透過リングを設けた場合の断面状況を示し、(c)は透過リングのない透明樹脂部と黒色樹脂部のみの平面状況を断面で示す。 (a)及び(b)は他の従来の合成樹脂リングを製造するための金型の断面図である。 (a)〜(c)は他の従来の合成樹脂リングを製造するための金型の断面図である。 特許文献1による二色成形品の断面図である。
符号の説明
1 合成樹脂リング
3 透過リング
3a 天面
3b 側面
4 透明樹脂リング
4a ゲート跡
5 不透明樹脂部
6 内部空間
10 第1の金型
11 透明樹脂
12 キャビティ
13 ランナー
14 ゲート
15 スプルーブッシュ
17 成形品
16 スプルー部
18 ランナー部
19 ゲート部
20 第2の金型
20a 固定金型
20b 可動金型
21 キャビティ
22a 内側のスプルーブッシュ
22b 外側のスプルーブッシュ
23 パーティング面
24a、24b ランナー
25a、25b ゲート
25 コア
26 凹部
27 不透明樹脂
28a、28b ランナー部
29a、29b ゲート部
30 成形品
31 合成樹脂シート
32 グラデーション印刷
33 スポット印刷

Claims (5)

  1. 透過照明可能な金属薄膜を有する合成樹脂シートを断面門型且つリング状に形成してなる透過リングと、透明樹脂をサイドゲート方式でリング状に射出成形してなる透明樹脂リングとが形成され、該透明樹脂リングが前記透過リングの内側天面の中央に接して設けられると共に、前記透明樹脂リングの両側に不透明樹脂部が前記透過リングの内側天面に接するように形成され、前記透明樹脂リングの下部であって前記両側の不透明樹脂部の間に前記透明樹脂リングを位置決めするために使用された金型のコアによる形状を内部空間として有することを特徴とする部分的に透過照明可能な金属調合成樹脂リング。
  2. 前記金属薄膜の光線透過率が1〜50%であることを特徴とする請求項1記載の部分的に透過照明可能な金属調合成樹脂リング。
  3. 前記透過リングの天面に、一定間隔のグラデーション印刷、一定間隔のスポット印刷、目盛り等の表示又は彩色をスクリーン印刷方式で印刷してなることを特徴とする請求項1又は2記載の部分的に透過照明可能な金属調合成樹脂リング。
  4. 第1の金型により透明樹脂をサイドゲートでリング状に形成することにより透明樹脂リングとし、表面又は裏面に透過照明可能な金属薄膜を有する合成樹脂シートを断面門型のリング状に賦形してトリミングしてなる透過リングを第2の金型のキャビティに装着すると共に、前記透明樹脂リングを前記第2の金型のコアに形成された凹部に嵌合した位置決め状態で該第2の金型を閉じた後、前記透過リングと前記透明樹脂リングと前記第2の金型のコアとで形成される空間に複数のトンネル2ゲート方式で不透明樹脂を射出成形することにより前記透明樹脂リングの両側に不透明樹脂部を形成するようにしたことを特徴とする部分的に透過照明可能な金属調合成樹脂リングの製造方法。
  5. 第1の金型により透明樹脂をサイドゲートでリング状に形成し、表面又は裏面に透過照明可能な金属薄膜を有する合成樹脂シートを断面門型且つリング状に賦形してトリミングした透過リングを第2の金型のキャビティに装着し、前記第1の金型で成形した透明樹脂リングを第2の金型のコアで、前記透明樹脂リングと嵌合する凹部を有するコアに挿入して第2の金型を閉じ、前記透明樹脂リングと前記断面門型の透過リングと第2の金型のコアとで形成される空間に複数のトンネル2ゲート方式で不透明樹脂を射出成形してなる部分的に透過照明可能な金属調合成樹脂リングを製造することを特徴とする射出成形金型。
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