JP2008195005A - 射出成形体の製造方法並びにこれにより製造された射出成形体およびランプ - Google Patents

射出成形体の製造方法並びにこれにより製造された射出成形体およびランプ Download PDF

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Abstract

【課題】射出成形体、特に大型の射出成形体において、その構成部品を確実に接合することができる射出成形体の製造方法並びにこれにより製造された射出成形体およびランプを提供する。
【解決手段】ハウジング５およびレンズ部２を一次射出によりそれぞれ成形し、成形されたハウジング５およびレンズ部２を突き合わせた後、その突き合わせ部に二次射出して一体化成形されたランプ１において、突き合わせ部におけるハウジング５のフランジ部１１に切り欠き部１２が形成され、切り欠き部１２に樹脂材７を二次射出して一体成形されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、射出成形体の製造方法並びにこれにより製造された射出成形体およびランプ
に関するものである。
従来から、ヘッドランプやリヤコンビネーションランプなどの大型ランプの製造において、その構成部品（レンズ、ハウジング）をそれぞれ射出成形（一次射出）などにより成形し、それぞれの部材を突き合わせた後に、二次射出して一体成形して製造する製造方法が知られている。
一方、小型ランプの製造方法において、一つの装置内（型内）で部品および完成体を製造する中空体成形技術、つまり、各部品を一つの装置内で射出成形し、それぞれの部品が冷却固化される前に二次射出（二次接合）を行い、製品を一体化成形する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許第３６８８２８９号公報
ところで、ヘッドランプやリヤコンビネーションランプなどの大型ランプの製造において、その構成部品（レンズ、ハウジング）そのものが大きいため、熱変形量が大きく、例えばレンズとハウジングとの接合面がフラットにならず、接合し難いという問題があった。
本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、射出成形体、特に大型の射出成形体において、その構成部品を確実に接合することができる射出成形体の製造方法並びにこれにより製造された射出成形体およびランプを提供するものである。
上記の課題を解決するために、請求項１に記載した発明は、複数の半製品を一次射出によりそれぞれ成形し、成形された前記半製品同士を突き合わせた後、その突き合わせ部に二次射出して一体化成形可能に構成された射出成形体の製造方法において、前記突き合わせ部における前記半製品のいずれか一方の周縁部に切り欠き部および貫通孔の少なくともいずれか一方が形成され、該切り欠き部または貫通孔に材料を二次射出することを特徴とする。
請求項２に記載した発明は、前記二次射出の材料が、前記半製品のいずれか一方と同一の材料であることを特徴とする。
請求項３に記載した発明は、前記二次射出をした後に、前記突き合わせ部をレーザ接合することを特徴とする。
請求項４に記載した発明は、複数の半製品を一次射出によりそれぞれ成形し、成形された前記半製品同士を突き合わせた後、その突き合わせ部に二次射出して一体化成形された射出成形体において、前記突き合わせ部における前記半製品のいずれか一方の周縁部に切り欠き部および貫通孔の少なくともいずれか一方が形成され、該切り欠き部または貫通孔に材料を二次射出して一体成形されていることを特徴とする。
請求項５に記載した発明は、前記二次射出の材料が、前記半製品のいずれか一方と同一の材料であることを特徴とする。
請求項６に記載した発明は、前記二次射出をした後に、前記突き合わせ部をレーザ接合して一体成形されていることを特徴とする。
請求項７に記載した発明は、ハウジングおよびレンズ部を一次射出によりそれぞれ成形し、成形された前記ハウジングおよびレンズ部を突き合わせた後、その突き合わせ部に二次射出して一体化成形されたランプにおいて、前記突き合わせ部における前記ハウジングおよびレンズ部のいずれか一方の周縁部に切り欠き部および貫通孔の少なくともいずれか一方が形成され、該切り欠き部または貫通孔に材料を二次射出して一体成形されていることを特徴とする。
請求項８に記載した発明は、前記二次射出の材料が、前記ハウジングまたは前記レンズ部のいずれか一方と同一の材料であることを特徴とする。
請求項９に記載した発明は、前記二次射出をした後に、前記突き合わせ部をレーザ接合して前記ハウジングと前記レンズ部とが一体成形されていることを特徴とする。
請求項１に記載した発明によれば、半製品に形成された切り欠き部または貫通孔のみに二次射出することで一体成形することができるため、射出成形体、特に大型の射出成形体において、その構成部品（半製品）が熱変形する前に、短時間で確実に接合することができる効果がある。
請求項２に記載した発明によれば、半製品のいずれかの材料と二次射出の材料とが同一の材料で構成されるため、使用する材料の種類を増やすことなく成形することができると共に、二次射出により確実に接合（融着）することができる効果がある。
請求項３に記載した発明によれば、レーザ光により、半製品の少なくとも一方を溶融して半製品同士を接合するため、より強固に半製品同士を接合することができる効果がある。また、レーザ光により、半製品同士の隙間を均一に保ったまま接合することができると共に、半製品同士を突き当てる位置精度を向上させることができるため、さらにより確実に接合することができる効果がある。
請求項４に記載した発明によれば、半製品に形成された切り欠き部または貫通孔のみに短時間で二次射出することで一体成形することができるため、射出成形体、特に大型の射出成形体において、その構成部品（半製品）が熱変形する前に、接合面がフラットのまま確実に接合することができ、製品の品質を向上することができる効果がある。
請求項５に記載した発明によれば、半製品のいずれかの材料と二次射出の材料とが同一の材料で構成されているため、一体成形した際に外観品質を向上することができる効果がある。
請求項６に記載した発明によれば、レーザ光により、半製品の少なくとも一方を溶融して半製品同士を接合するため、製品の外観品質に影響を与えることなく、より強固に半製品同士を接合することができる効果がある。
請求項７に記載した発明によれば、ハウジングおよびレンズ部の少なくとも一方に形成された切り欠き部または貫通孔のみに二次射出することで一体成形することができるため、ランプ、特に大型のヘッドランプなどにおいて、短時間で、その構成部品（ハウジングおよびレンズ部）が熱変形することなく、接合面がフラットのまま確実に接合することができ、完成品の品質を向上することができる効果がある。
請求項８に記載した発明によれば、ハウジングおよびレンズ部のいずれかの材料と二次射出の材料とが同一の材料で構成されるため、一体成形した際に外観品質を向上することができる効果がある。
請求項９に記載した発明によれば、レーザ光により、ハウジングおよびレンズ部の少なくとも一方を溶融してハウジングとレンズ部とを接合するため、完成品の外観品質に影響を与えることなく、より強固にハウジングとレンズ部とを接合することができる効果がある。
次に、本発明の実施形態を図１〜図５に基づいて説明する。なお、本実施形態では、ヘッドランプを製造する場合の説明を行う。
図１，２に示すように、車両５０の前方正面部にヘッドランプ１が左右に２箇所取り付けられている。ヘッドランプ１は、夜間などに点灯させることで、前方を視認できるように構成されている。ヘッドランプ１は、レンズ部２と、電球３およびリフレクタ４などが組み込まれるハウジング５とで構成されている。レンズ部２およびハウジング５は半割り製品である一次製品として固定金型、可動金型でそれぞれ一次射出することにより成形された後、可動金型をスライド移動させて両一次製品同士を突き合わせた後、突き合わせ面部に後述する樹脂材７を二次射出して一体成形される。なお、電球３はＬＥＤでもよい。
図３に示すように、ハウジング５には、レンズ部２との接合箇所（周縁部）に対応した位置にフランジ部１１が全周にわたって略同一幅で形成されている。ここで、フランジ部１１には切り欠き部１２が複数形成されている。切り欠き部１２は、略同等の大きさで略等間隔に形成されている。
図４に示すように、切り欠き部１２の領域に樹脂材７を二次射出することで、ハウジング５とレンズ部２とを一体成形できるように構成されている。ここで、樹脂材７はハウジング５と同じ材料からなる樹脂材料であることが好ましい。なお、樹脂材７を二次射出する前に、電球３およびリフレクタ４などのハウジング５とレンズ部２とで構成される空間内に配される部材を取り付けられている。
図５に示すように、切り欠き部１２に樹脂材７を二次射出して、ハウジング５とレンズ部２とを一体成形した後に、ハウジング５とレンズ部２との接合面の内側部１６の付近をレーザ光１５にてレーザ接合すると、ハウジング５における内側部１６の付近の樹脂材が溶融して隆起し、隆起部１７が形成される。隆起部１７は、レンズ部２の内面８に溶着し、ハウジング５とレンズ部２とがより強固に接合されるように構成されている。
ここで、レーザ光１５はハウジング５のフランジ部１１の全周にわたって照射され、隆起部１７も同じくフランジ部１１の全周にわたって形成されるように構成されている。また、ハウジング５とレンズ部２との隙間は、０．１ｍｍ以下に構成されていると、レーザ接合を確実に行うことができる。さらに、ハウジング５はレーザ光１５を吸収可能な樹脂材で構成されている。
なお、レーザ光１５は、フランジ部１１における切り欠き部１２の内側を照射するようにしてもよいし、切り欠き部１２上に平面視で重なるように照射してもよい。
また、上述のヘッドランプ１を製造する際に、一つの装置内（型内）でハウジング５およびレンズ部２を一次射出により射出成形した後に、切り欠き部１２に樹脂材７を二次射出して一体成形することが好ましい。
なお、個別の射出成形装置でハウジング５およびレンズ部２を成形する場合にも、二次射出するまでの時間は確実に短縮することができる。
本実施形態によれば、ハウジング５およびレンズ部２を一次射出によりそれぞれ成形し、成形されたハウジング５およびレンズ部２を突き合わせた後、その突き合わせ部に二次射出して一体化成形されるヘッドランプ１において、突き合わせ部におけるハウジング５のフランジ部１１に切り欠き部１２を形成し、その切り欠き部１２にハウジング５と同じ材料からなる樹脂材７を二次射出して一体化成形するようにした。
したがって、ハウジング５に形成された切り欠き部１２のみに二次射出することで一体成形することができるため、ヘッドランプ１を、短時間で、ハウジング５およびレンズ部２が熱変形する前に、接合面がフラットの状態のまま確実に接合することができる。また、切り欠き部１２が形成されたハウジング５の材料と二次射出の樹脂材７とを同一の材料で構成したため、樹脂材７が確実にハウジング５に融着し、一体成形した際に外観品質を向上することができる。
ここで、従来は一次射出により成形したハウジング５とレンズ部２とを二次射出や超音波接合により接合していたが、いずれも全周にわたって行っていた。そのため、ヘッドランプのような大型の機器では、接合時間がかかるため熱変形することがあった。また、ハウジング５およびレンズ部２を接合しているうちに、接合部に反りが発生し、ハウジング５とレンズ部２との間に形成される隙間を均一にすることができないという問題があった。このような問題点を上述の実施形態のように、二次射出を切り欠き部１２のみに部分的に接合することで、短時間で接合することができ、ハウジング５およびレンズ部２が熱変形する前に接合を完了させることができ、結果としてハウジング５とレンズ部２との隙間も均一に構成することができる。
また、ハウジング５の切り欠き部１２に樹脂材７を二次射出した後に、突き合わせ部の内側部１６をレーザ光１５にてレーザ接合することで一体成形するようにしたため、レーザ光１５により、ハウジング５の内側部１６近傍を溶融して隆起部１７を形成し、ハウジング５とレンズ部２とを接合させることができ、より強固にハウジング５とレンズ部２とを接合することができる。ここで、レーザ接合する際には、既に二次射出によりハウジング５とレンズ部２とは接合されているため、その接合強度をより強く、また、より品質を向上させることができる。また、レーザ光１５を照射する位置は、樹脂材７が形成されている領域よりも内側にすると、より確実に接合されるため好ましい。
尚、本発明の技術範囲は上述した実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば、ヘッドランプを構成する各部材の形状、材料などの具体的な構成については上記実施形態に限ることなく適宜変更が可能である。
また、本実施形態においてはヘッドランプを製造する場合の説明をしたが、リヤコンビネーションランプなどの大型の成形体にも採用することができ、ランプだけでなく同様の大きさを有する成形体にも採用することができる。
さらに、本実施形態においてはヘッドランプを射出成形する場合の説明をしたが、一次射出と二次射出との間に、例えばハウジングの内面に成膜を行う成膜工程を追加してもよい。
そして、本実施形態においてはフランジ部に切り欠き部を形成して二次射出するようにしたが、切り欠き部の代わりに貫通孔を形成して、その貫通孔に二次射出するようにしてもよい。
本発明の実施形態における車両の斜視図である。 本発明の実施形態におけるヘッドランプを構成するハウジングおよびレンズ部の水平断面図である。 本発明の実施形態におけるヘッドランプのハウジングの正面図である。 本発明の実施形態におけるヘッドランプの二次射出時の水平断面図である。 本発明の実施形態におけるヘッドランプのレーザ接合時の部分断面図である。
符号の説明
１…ヘッドランプ（射出成形体、ランプ） ２…レンズ部（半製品） ５…ハウジング（半製品） ７…樹脂材（材料） １１…フランジ部（周縁部） １２…切り欠き部

Claims (9)

  1. 複数の半製品を一次射出によりそれぞれ成形し、成形された前記半製品同士を突き合わせた後、その突き合わせ部に二次射出して一体化成形可能に構成された射出成形体の製造方法において、
    前記突き合わせ部における前記半製品のいずれか一方の周縁部に切り欠き部および貫通孔の少なくともいずれか一方が形成され、該切り欠き部または貫通孔に材料を二次射出することを特徴とする射出成形体の製造方法。
  2. 前記二次射出の材料が、前記半製品のいずれか一方と同一の材料であることを特徴とする請求項１に記載の射出成形体の製造方法。
  3. 前記二次射出をした後に、前記突き合わせ部をレーザ接合することを特徴とする請求項１または２に記載の射出成形体の製造方法。
  4. 複数の半製品を一次射出によりそれぞれ成形し、成形された前記半製品同士を突き合わせた後、その突き合わせ部に二次射出して一体化成形された射出成形体において、
    前記突き合わせ部における前記半製品のいずれか一方の周縁部に切り欠き部および貫通孔の少なくともいずれか一方が形成され、該切り欠き部または貫通孔に材料を二次射出して一体成形されていることを特徴とする射出成形体。
  5. 前記二次射出の材料が、前記半製品のいずれか一方と同一の材料であることを特徴とする請求項４に記載の射出成形体。
  6. 前記二次射出をした後に、前記突き合わせ部をレーザ接合して一体成形されていることを特徴とする請求項４または５に記載の射出成形体。
  7. ハウジングおよびレンズ部を一次射出によりそれぞれ成形し、成形された前記ハウジングおよびレンズ部を突き合わせた後、その突き合わせ部に二次射出して一体化成形されたランプにおいて、
    前記突き合わせ部における前記ハウジングおよびレンズ部のいずれか一方の周縁部に切り欠き部および貫通孔の少なくともいずれか一方が形成され、該切り欠き部または貫通孔に材料を二次射出して一体成形されていることを特徴とするランプ。
  8. 前記二次射出の材料が、前記ハウジングまたは前記レンズ部のいずれか一方と同一の材料であることを特徴とする請求項７に記載のランプ。
  9. 前記二次射出をした後に、前記突き合わせ部をレーザ接合して前記ハウジングと前記レンズ部とが一体成形されていることを特徴とする請求項７または８に記載のランプ。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2016039373A1 (ja) * 2014-09-11 2016-03-17 東芝機械株式会社 光拡散用レンズの製造装置および製造方法

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