JP2021044121A - ライトガイド部材およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
前記筐体は、前記ライトガイドを貫通して保持する開口部を備え、
前記開口部は、前記ライトガイドを固定するプレートを備え、
前記プレートは、当該プレートの厚さ方向に貫通する1または2以上の貫通孔を備え、
前記プレートの前記貫通孔を挟んで前記ライトガイドの一部の反対側に、前記貫通孔より大面積のヘッド部を少なくとも含む固定部を備え、
前記ライトガイドの一部に、前記固定部と接着している接着部を備え、
前記貫通孔には前記ライトガイドの一部および/または前記固定部の一部が挿入されている。
(2)別の実施形態に係るライトガイド部材において、好ましくは、前記固定部は、前記ライトガイドより高硬度の部材である。
(3)別の実施形態に係るライトガイド部材において、好ましくは、前記プレートは、前記開口部の内周から前記開口部の中央に向かって形成されており、前記ライトガイドの一部は、フランジの形状を有する。
(4)別の実施形態に係るライトガイド部材において、好ましくは、前記固定部は、前記ヘッド部から前記貫通孔を通る軸部を備え、前記接着部は、前記軸部の端面と接着している。
(5)別の実施形態に係るライトガイド部材において、好ましくは、前記固定部は、ヘッド部のみを備え、前記貫通孔は前記ライトガイドの一部を挿入しており、前記ヘッド部は、前記貫通孔を通る前記ライトガイドの一部の前記接着部と接着している。
(6)別の実施形態に係るライトガイド部材において、好ましくは、前記ライトガイドは主にシリコーンゴムから成り、前記固定部は、前記ライトガイドより高硬度のシリコーンゴムから主に成る。
(7)別の実施形態に係るライトガイド部材において、好ましくは、前記固定部は、前記ライトガイドに比べて多くのフィラーを含む。
(8)別の実施形態に係るライトガイド部材において、好ましくは、前記筐体と前記ライトガイドとは、化学的に結合している。
(9)別の実施形態に係るライトガイド部材において、好ましくは、前記筐体において少なくとも前記ライトガイドと結合する部位は、前記ライトガイドを前記筐体に結合しやすい表面に改質させた表面改質処理部である。
(10)別の実施形態に係るライトガイド部材において、好ましくは、前記表面改質処理部は、プライマーを塗布したプライマー処理部である。
(11)別の実施形態に係るライトガイド部材において、好ましくは、前記ライトガイドは、前記筐体に結合しやすいように改質された選択接着性シリコーンゴムである。
(12)上記目的を達成するための一実施形態に係るライトガイド部材の製造方法は、上述のいずれかのライトガイド部材を製造する方法であって、
発光素子から発光される光を透過するライトガイドの外周に固定可能な筐体を金型内にセットするインサートステップと、
前記筐体をインサートした前記金型を型締めする型締めステップと、
硬化して透光性の弾性部材となる流動性のある硬化性組成物を前記金型内に供給する組成物供給ステップと、
前記硬化性組成物を硬化させて前記筐体と合体させる合体ステップと、
前記金型を開いて、前記弾性部材により形成された前記ライトガイドと前記筐体とが合体したライトガイド部材を取り出す型開きステップと、
前記筐体において前記ライトガイドを固定するプレートの前記貫通孔を挟んで、前記ライトガイドの一部の反対側から、硬化すると前記貫通孔より大面積のヘッド部を少なくとも含む固定部となる接着剤を供給する接着剤供給ステップと、
前記接着剤を硬化して、前記固定部と前記ライトガイドとを接着する接着ステップと、
を含む。
(13)別の実施形態に係るライトガイド部材の製造方法において、好ましくは、前記合体ステップでは、前記硬化性組成物を硬化させて前記筐体と化学的に結合させる。
(14)別の実施形態に係るライトガイド部材の製造方法は、好ましくは、前記組成物供給ステップよりも前に、前記筐体において少なくとも前記ライトガイドと化学的に結合する部位を、前記ライトガイドを前記筐体に結合しやすい表面に改質する表面改質処理ステップを実行する。
図1は、本発明の第1実施形態に係るライトガイド部材の表面側からの斜視図(1A)および当該ライトガイド部材の裏面側からの斜視図(1B)をそれぞれ示す。図2は、図1のライトガイド部材の上面図を示す。図3は、図2のライトガイド部材のA−A線断面図(3A)、C部分のB−B線断面図(3B)およびC部分の変形例のB−B線断面図(3C)をそれぞれ示す。なお、本願では、ライトガイド部材において、発光素子からの光の出光側を「表面」、当該光の入光側を「裏面」と称す。また、図1〜13では、一部透過的に示す場合がある。
次に、本発明の第2実施形態に係るライトガイド部材について説明する。第2実施形態において、第1実施形態と共通する部分については、第1実施形態における説明を代用し、重複した説明を省略する。
次に、本発明の第3実施形態に係るライトガイド部材について説明する。第3実施形態において、前述の各実施形態と共通する部分については、前述の各実施形態における説明を代用し、重複した説明を省略する。
次に、本発明の第4実施形態に係るライトガイド部材について説明する。第4実施形態において、前述の各実施形態と共通する部分については、前述の各実施形態における説明を代用し、重複した説明を省略する。
次に、本発明の第5実施形態に係るライトガイド部材について説明する。第5実施形態において、前述の各実施形態と共通する部分については、前述の各実施形態における説明を代用し、重複した説明を省略する。
次に、本発明に係るライトガイド部材の製造方法の各実施形態について説明する。
図8は、本発明の第1実施形態に係るライトガイド部材の製造方法の主なステップを含むフローチャートを示す。図9および図10は、両図を通じて、図8の主な工程を片側断面視にて示す。
インサートステップは、発光素子35から発光される光を透過するライトガイド20の外周に固定可能な筐体10を金型40内にセットするステップである(aの状態)。インサートステップにて用いる金型40は、上下方向に型締め可能なインサート成形用の金型であって、上金型41と、下金型42とを備える。ただし、型締め方向は、紙面上下方向に限定されるものではなく、上下方向に代えて若しくは上下方向とともに左右方向などでも良い。下金型42は、その内底部に、筐体10の表面を当該内底部に向けてセットする金型である。すなわち、インサートステップは、より具体的には、筐体10を下金型42の内底部に、筐体10の表面を当該内底部に向けてセットするステップである。また、下金型42は、硬化後にライトガイド20となる未硬化状態の硬化性組成物を金型40内部に供給する供給口としてのゲート43を備える。ゲート43の形状は、好ましくは、下金型42の下面から金型40の内部に向かって径を小さくする略円錐形状である。ただし、ゲート43の形状を略角錐形状等の他の形状としても良い。
型締めステップは、筐体10をインサートした金型40を型締めするステップである(bの状態)。より具体的には、型締めステップは、筐体10を下金型42の内底部にセットした状態で、その上から上金型41をかぶせて、上金型41と下金型42との型締めを行う。また、型締めを行うことにより、ライトガイド20を形成するための凹部44が形成される。凹部44は、上金型41と、下金型42と、筐体10とで囲まれた隙間である。下金型42は、筐体10のプレート18に形成されている貫通孔18aに挿入可能な形態の突出部42aを備えている。このため、金型40の型締め時には、貫通孔18aは突出部42aによって塞がれ、次のステップにて供給される硬化性組成物が入り込めない状態となる。ただし、突出部42aは、貫通孔18aを完全に塞ぐ形態または貫通孔18aの一部を塞ぐ形態を有していても良い。また、固定部30をヘッド部30aのみとする場合には、突出部42aは無くとも良い。
組成物供給ステップは、硬化して透光性の弾性部材となる流動性のある硬化性組成物を金型40内に供給するステップである(cの状態)。より具体的には、組成物供給ステップでは、凹部44に当該硬化性組成物が供給される。凹部44は、ゲート43とつながっているため、ゲート43を通じて、硬化性組成物を凹部44に供給可能である。図中、ライトガイド部材1の一端側のみを拡大して示し、縦の破線より図中右側を省略しているが、ライトガイド部材1の反対側端部も同様の形態を備える。このため、例えば、ゲート43は、図示されている端部のみならず、他の端部にも存在する。1つのゲート43から液状の硬化性組成物を供給すると(図中の矢印G1で示す方向からの供給)、その硬化性組成物は環状の凹部44を流れ、かつ満たし、別のゲート43から流れ出る。これにより、環状の凹部44内の空気を排除しながら硬化性組成物を凹部44に充填できる。
合体ステップは、硬化性組成物を硬化させて、ライトガイド20と筐体10とを合体させるステップである。このステップは、「一体化ステップ」と称しても良い。すなわち、筐体10は、硬化性組成物の硬化によって形成されるライトガイド20と合体する。硬化性組成物の硬化条件は、硬化組成物の種類により異なるが、この実施形態の硬化条件は、室温からの加温を含む。この結果、凹部44とゲート43の内部にそれぞれライトガイド20およびゲート部材が形成される。ゲート部材は、ゲート痕とも称し、後工程にて除去される。
型開きステップは、金型40を開いて、弾性部材により形成されたライトガイド20と筐体10とが合体したライトガイド部材1を取り出すステップである(dの状態)。貫通孔18aは、片側をフランジ25で閉じられた凹部となっている。型開きステップの後に、ゲート痕の一部を完全に除去するステップをオプションとして行うこともできる。型開きステップ(S150)において金型40からライトガイド部材1を取り出す際、ゲート痕の大部分は、下金型42に残る。しかし、ゲート痕の一部は、ライトガイド20の表側の面に残る場合がある。そこで、ゲート部材除去ステップでは、より具体的には、ライトガイド20の表側の面を研磨して、ゲート痕の一部を完全に除去する。
接着剤供給ステップは、筐体10においてライトガイド20を固定するプレート18の貫通孔18aを挟んで、ライトガイドの一部(例えば、フランジ25)の反対側から接着剤を供給するステップである。接着剤は、接着剤供給用のシリンジ50等を用いて、矢印G2で示すように凹部に供給される(eの状態)。接着剤は、好ましくは、片面側を閉じた状態の貫通孔18a(上述の凹部)を満たして、さらにはあふれた状態になるまで供給される。
接着ステップは、接着剤を硬化して、固定部30とライトガイド20とを接着するステップである。ここでは、固定部30は、好ましくは、ライトガイド20と筐体10の両方に接着している。上記の凹部に供給された接着剤は、硬化によって固定部30となる(fの状態)。固定部30は、プレート18の厚さ方向に貫通する貫通孔18aより大面積のヘッド部30aを少なくとも含む。
次に、本発明の第2実施形態に係るライトガイド部材の製造方法について説明する。この実施形態では、第1実施形態と共通する部分については、同一の符号を付し、適宜、その説明を省略する。
表面改質処理ステップは、組成物供給ステップ(S130)よりも前に、筐体10において少なくともライトガイド20と化学的に結合する部位を、ライトガイド20を筐体10に結合しやすい表面に改質するステップである。表面改質処理ステップは、インサートステップ(S110)と型締めステップ(S120)との間、あるいは型締めステップ(S120)と組成物供給ステップ(S130)との間に行われても良い。この実施形態では、筐体10の内周17に形成されているプレート18の一部にプライマーを塗布してプライマー処理部(表面改質処理部15の一例)が形成される。なお、表面改質処理部15は、プレート18のみならず、プレート18を含むより広範囲に形成されても良い。
これらのステップは、第1実施形態に係るライトガイド部材の製造方法と共通するので、それらの説明を第1実施形態における説明に代えて、ここでは省略する。
合体ステップは、この実施形態では、硬化性組成物を硬化させて、当該組成物の硬化物(ライトガイド20)と筐体10とを化学的に結合させるステップである。硬化性組成物の硬化条件は、硬化組成物の種類により異なるが、この実施形態の硬化条件は、室温からの加温を含む。なお、ゲート部材は、ゲート痕とも称し、好ましくは、後工程にて除去される。
これらのステップは、第1実施形態に係るライトガイド部材の製造方法と共通するので、それらの説明を第1実施形態における説明に代えて、ここでは省略する。なお、接着ステップ(S170)では、固定部30とプレート18との間も化学的に結合可能である。
次に、本発明の第3実施形態に係るライトガイド部材の製造方法について説明する。この実施形態では、前述の各実施形態と共通する部分については、同一の符号を付し、適宜、その説明を省略する。
以上、本発明に係るライトガイド部材およびその製造方法の各実施形態について説明したが、本発明は、これらに限定されることなく、種々変形して実施可能である。
Claims (14)
- 透光性の弾性部材で構成され、発光素子から発光される光を透過するライトガイドと、
前記ライトガイドの外周に固定されている筐体と、
を備えるライトガイド部材であって、
前記筐体は、前記ライトガイドを貫通して保持する開口部を備え、
前記開口部は、前記ライトガイドを固定するプレートを備え、
前記プレートは、当該プレートの厚さ方向に貫通する1または2以上の貫通孔を備え、
前記プレートの前記貫通孔を挟んで前記ライトガイドの一部の反対側に、前記貫通孔より大面積のヘッド部を少なくとも含む固定部を備え、
前記ライトガイドの一部に、前記固定部と接着している接着部を備え、
前記貫通孔には前記ライトガイドの一部および/または前記固定部の一部が挿入されているライトガイド部材。 - 前記固定部は、前記ライトガイドより高硬度の部材であることを特徴とする請求項1に記載のライトガイド部材。
- 前記プレートは、前記開口部の内周から前記開口部の中央に向かって形成されており、 前記ライトガイドの一部はフランジの形状を有することを特徴とする請求項1または2に記載のライトガイド部材。
- 前記固定部は、前記ヘッド部から前記貫通孔を通る軸部を備え、
前記接着部は、前記軸部の端面と接着していることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のライトガイド部材。 - 前記固定部は、ヘッド部のみを備え、
前記貫通孔は前記ライトガイドの一部を挿入しており、
前記ヘッド部は、前記貫通孔を通る前記ライトガイドの一部の前記接着部と接着していることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のライトガイド部材。 - 前記ライトガイドは主にシリコーンゴムから成り、
前記固定部は、前記ライトガイドより高硬度のシリコーンゴムから主に成ることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載のライトガイド部材。 - 前記固定部は、前記ライトガイドに比べて多くのフィラーを含むことを特徴とする請求項6に記載のライトガイド部材。
- 前記筐体と前記ライトガイドとは、化学的に結合していることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載のライトガイド部材。
- 前記筐体において少なくとも前記ライトガイドと結合する部位は、前記ライトガイドを前記筐体に結合しやすい表面に改質させた表面改質処理部であることを特徴とする請求項8に記載のライトガイド部材。
- 前記表面改質処理部は、プライマーを塗布したプライマー処理部であることを特徴とする請求項9に記載のライトガイド部材。
- 前記ライトガイドは、前記筐体に結合しやすいように改質された選択接着性シリコーンゴムであることを特徴とする請求項8から10のいずれか1項に記載のライトガイド部材。
- 請求項1から11のいずれか1項に記載のライトガイド部材を製造する方法であって、
発光素子から発光される光を透過するライトガイドの外周に固定可能な筐体を金型内にセットするインサートステップと、
前記筐体をインサートした前記金型を型締めする型締めステップと、
硬化して透光性の弾性部材となる流動性のある硬化性組成物を前記金型内に供給する組成物供給ステップと、
前記硬化性組成物を硬化させて前記筐体と合体させる合体ステップと、
前記金型を開いて、前記弾性部材により形成された前記ライトガイドと前記筐体とが合体したライトガイド部材を取り出す型開きステップと、
前記筐体において前記ライトガイドを固定するプレートの前記貫通孔を挟んで、前記ライトガイドの一部の反対側から、硬化すると前記貫通孔より大面積のヘッド部を少なくとも含む固定部となる接着剤を供給する接着剤供給ステップと、
前記接着剤を硬化して、前記固定部と前記ライトガイドとを接着する接着ステップと、
を含むことを特徴とするライトガイド部材の製造方法。 - 前記合体ステップでは、前記硬化性組成物を硬化させて前記筐体と化学的に結合させることを特徴とする請求項12に記載のライトガイド部材の製造方法。
- 前記組成物供給ステップよりも前に、
前記筐体において少なくとも前記ライトガイドと化学的に結合する部位を、前記ライトガイドを前記筐体に結合しやすい表面に改質する表面改質処理ステップを実行することを特徴とする請求項13に記載のライトガイド部材の製造方法。
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