JP3916831B2 - 一体型スペーサ手段を備える成形マトリックスピン - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、成形ピンに関する。更に詳しくは、複数のピンがピンマスタ、即ち成形マトリックスに存在する場合に、各ピンが隣接ピンとの間に間隔を保持するように働く手段を備える光学あるいは反射ピンに関する。
【０００２】
本発明は成形マトリックスにおいて用いられる光学ピンあるいは反射ピンに適用可能であるが、以下で説明される反射ピンは、発明の例示に過ぎず、本発明の技術を何らその形態のピンに限定するものではない。
【０００３】
【従来の技術】
ピンマスタあるいは成形マトリックスには、特定の立体配置に組み立てられる複数の成形ピン、例えば、反射ピンや光学ピンと反射ピンとの組み合わせ等が備えられている。（以下で言及する）マトリックスは、電着あるいはその他適した手段で電気鋳造型枠を製造する際に用いられる。このようにして製造され電気鋳造型枠を用いて金型を製造する。金型に熱可塑性材料等、所望の成形材料を注入し、圧力をかけることにより、レンズ及び／あるいは自動車ランプユニット等の反射装置を作成する。
【０００４】
自動車ランプユニットの外側レンズ部は、反射素子から構成される反射部を備え、ランプユニットに向けられた外部光源からの光を反射する。ランプユニットの反射部は、ランプユニットに向けられた光源、例えば、反射素子が組み込まれたリアランプユニットに向けられた車両のヘッドライトに対して反射輝度を有する。反射素子の輝度は、各国で設定されている基準に合致するものでなければならない。
【０００５】
自動車用ランプユニットおよびレンズは、ランプユニットおよびレンズが搭載される車両の搭載領域が比較的平坦である場合には、比較的簡単に製造可能である。しかし、抗力係数を小さくするために、近年、自動車の車体は、後部表面ならびに前部表面とも、なだらかな輪郭形状を持つように設計されている。このため、そのような輪郭形状に合致し、しかも、法律で必要とされる反射率と輝度とを保持する適切なレンズを製造することがより困難になっている。
【０００６】
なだらかで丸みを帯びたスタイルの車両に関して上述した要件を満たす単一の単体レンズが必要とされる一方で、特定の車両に対してランプユニットの特定の機能が発揮されるように設計される場合もある。例えば、ある国の安全要件に合致させるためには、ランプユニットが、車両の側面部に加えて車両の前面部及び後面部にも伸張するレンズを備える必要がある。また、レンズを合わせるべき表面は、多くの場合、異なった曲率の組み合わせから構成されている。
【０００７】
反射素子を用いた自動車用レンズの一例が、１９９５年１０月１７日付けでＤＢＭリフレックスエンタープライズ社（DBM Reflex Enterprises）に発行されたカナダ特許第２，０６０，７０３号に示されている。この特許は、光学素子と反射素子の組み合わせを備えるレンズを開示する。
【０００８】
従来、反射素子は、場合によっては、光学素子と組み合わされた反射素子は、以下の方法で製造される。まず、多数の成形ピン（反射ピンあるいは必要に応じて光学ピン）をマトリックスに組み立てる。次に、マトリックス内の成形ピンの形状端部上に金属を電着させることにより電気鋳造型枠を形成する。得られた電気鋳造型枠を金型内部に配置し、プラスチック材料を注入することにより、反射面を形成する。
【０００９】
マトリックスを製造する際には、最終製品が指向輝度と反射率とを持つように、ピンを正しく配向することが重要である。そのため、反射マトリックスを製造する場合には、最終製品に必要とされる反射率が、車体の外形形状に合わせた最終製品の湾曲部で失われることがないようにする必要がある。
【００１０】
レンズを取り付ける車両の車体形状を考慮して、レンズが反射輝度を持つように、束あるいはマトリックス内に反射ピンを配置した構成がいくつか提案されている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上記要件を満たすために提案された技術の一例が、１９８８年３月２９日付けでコセッティ（Cossetti）に発行された米国特許第４，７３３，９４６号に示されている。この例では、反射ピンの側面がマトリックスの面に向けてテーパするように反射ピンを研削し、その結果、マトリックス内に多数の反射素子を配置した際に、テーパされたピンで必要な曲率を実現する。この方法は効果的ではあるが、非常に時間がかかり、問題の解決策としては高価につく方法である。
【００１２】
１９９６年１０月１５日付けでＤＢＭリフレックスエンタープライズ社（DBM Reflex Enterprises）に発行された米国特許第５，５６５，２２１号では、上述した問題を解決するために、ピンマスタあるいはマトリックス・アセンブリにおいて、光学ピンあるいは反射ピンのような成形素子と組み合わせてスペーサあるいはクサビを用いる。マトリックス内の成形素子の列間にスペーサあるいはクサビを選択的に配置することにより、光学及び／あるいは反射ピンを必要に応じて配向する。製品表面を車両のランプユニットの形状部に配置した場合でも、角柱から加工された反射面の働きにより、必要量の反射光を光源の方向に戻すことができる。スペーサは、平坦な平行側端部と、長端部から短端部に向かってテーパした集光面と、を備える矩形体である。集光面のうち一面は、マトリックス・アセンブリにおいて並置された素子の輪郭に合うような表面形状を有する。このようなスペーサあるいはクサビはうまく機能するが、その一方で、マトリックス内でスペーサあるいはクサビと共に成形素子を束にする場合、束にすること自体が難しくなることに加え、正しい配向を保持することが難しくなるという問題が生じる。
【００１３】
従来技術の更に別の例が、１９６６年７月５日付けでヘッジウィック（Hedgewick）に発行された米国特許第３，２５８，８４０号に示されている。
【００１４】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
＜発明の概要＞
本発明は、成形マトリックスにおいて用いられる成形ピンであって、前記マトリックス内で前記成形ピンに隣接する他の成形ピンである隣接ピンの長軸に対して当該成形ピンの長軸を相対的に位置変更させ、当該成形ピンの長軸と前記隣接ピンの長軸とが該成形ピンの作用端に向けてテーパした状態とさせる軸位置変更手段を備えることを要旨とする。また、長軸方向が可変の成形ピン（「連続可変ピン」という）からなる電気鋳造型枠の製造の際にスペーサ手段を選択された適切な位置に配置することにより、隣接ピンの長軸に対して相対的に各ピンの長軸の傾きを位置調整して、当該成形ピンの長軸と前記隣接ピンの長軸とが該成形ピンの作用端に向けてテーパした状態とさせることができる。
【００１６】
本発明の別の態様は、成形マトリックスにおいて用いられる成形ピンである。成形ピンは、マトリックス内で成形ピンに隣接する他の成形ピンである隣接ピンの長軸に対して、当該成形ピンの長軸を相対的に位置調整させ、当該成形ピンの長軸と前記隣接ピンの長軸とが該成形ピンの作用端に向けてテーパした状態とさせる軸位置調整手段を備える。軸位置調整手段は、成形ピン上に搭載され、かつ、成形ピンの作用端から離間した所定位置に形成され、成形マトリックス内で成形ピンの所定位置が隣接ピンとの間に間隔を保持するように働くスペーサ部材を備える。
【００１７】
本発明の更に別の態様は、成形ピンを製造する方法である。成形ピンは、成形マトリックス内で成形ピンに隣接する隣接ピンの長軸に対して、成形ピンの長軸を相対的に位置変更する手段を備える。本発明の方法は、（ａ）成形ピンの側壁上で所定の位置を選択する工程と、（ｂ）成形ピンの長軸に対して垂直となるように、側壁に穴あけ加工を行い、ソケットを形成する工程と、（ｃ）ダボ（ｄｏｗｅｌ）が成形ピンの長軸に対して垂直に伸張するようにソケット内にダボを挿入し、ダボの突出部の長さを調節することにより、成形マトリックス内で成形ピンに隣接する隣接ピンに対する成形ピンのテーパの割合を設定する工程と、を備える。
【００１８】
【発明の実施の形態】
＜好適な実施例の詳細な説明＞
図１に示すように、マトリックス１０は、反射ピン１２等の複数の成形ピンを備え、反射ピン１２は、ピンの頭部１６に電気鋳造材料１４を塗布可能なように束ねられている。複数のピン１２から選択された所定のピンは、マトリックス１０内で所定のピンに隣接する隣接ピンに対して相対的に位置変更可能な長軸を有する。その結果、各ピン１２の長軸は、それぞれ、ピン１２の作用端あるいは反射端１６に向けてテーパされる。
【００１９】
図２及び図３は、本発明に従うスペーサ手段の一例を示す説明図である。ピン１２は、その側壁２２にダボ１８を備える。ピンの側壁２２上の適当な位置を選択し、ピン１２の長軸に対して垂直となるように側壁２２に穴あけ加工を行い、ソケット２０を形成する。次に、ダボ１８がピン１２の長軸に対して垂直に伸張するように、ダボ１８をソケット２０に挿入する。ダボ１８の突出部の長さを調節することにより、マトリックス１０内での隣接ピンに対する各ピン１２のテーパの割合を設定することができる。突出部の長さは、研削等種々の方法で調節可能である。
【００２０】
図４は、複数のピン１２、１３、１５の一例を示す説明図である。この例では、複数のピン１２、１３、１５は、それぞれ、ピンから突出したダボ１８を備え、ダボ１８は、ピンの上端が互いに間隔を保持し、所望の角度をなすように働く。
【００２１】
本発明の別の実施例を図５、図６、図７に示す。この実施例では、反射ピン２４が、頭部２８に隣接するピンの上端部に、切削等の方法で形成された小径部２６を有する。ピン２４は、図６に点線３４で示すように、ピン２４の先端３８をなす接合部３６に隣接するピン２４の側面に合致するような割合でテーパした側壁３２を有する金型３０内に配置される。図６に示すように、鍔部４０は、小径部２６を囲むように、ピン２４の上端部に成形される。成形されたピン２４を冷却後、金型３０から外す。鍔部４０は、マトリックス内で各ピン２４がそれと隣接するピンとの間に間隔を保持するように働く手段を構成する。
【００２２】
鍔部４０の中心長軸は、ピン２４の中心長軸からずれ、テーパしている。ここで、ピン２４からずれた鍔部４０の構成は、ピン２４の構成に対応している。
【００２３】
鍔部の長さと幅（ピンからのずれ量）は、マトリックス内で互いに隣接する隣接ピン間における間隔保持の要件を満たすように、選択可能である。
【００２４】
図８及び図９は、マトリックス内でのピン束４２を示す説明図である。ピン束４２は、互いに平行な長軸を有する第一群のピン４４と、各ピン上に鍔部４０の形でスペーサ手段を備える第二群のピン４６と、を含む。すなわち、第二群に含まれる各ピン４６の長軸は、その群の中で隣接するピンに対して位置調整されている。図８に示すように、この結果、第二群に含まれるピン４６の長軸の配向が決まり、ピン４６の作用端あるいは反射端３８が所望の方向に向けられる。
【００２５】
間隔保持用鍔部４０は、ポリカーボネートのような適当な高衝撃材料で、酸及び溶剤に耐性を有し、ピンへの付着性が高い材料から成る。
【００２６】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこうした実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、様々な形態で実施し得ることはもちろんである。
【００２７】
本明細書で採用されている用語並びに表現は、説明のために用いられているのであり、何らその用語・表現に限定するものではない。このような用語・表現の使用は、図示・説明した本発明の特徴と同等のものを何ら除外するものではなく、本発明の要旨の範囲内で様々に修正・変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 マトリックス・アセンブリにおいて所望の曲率を持つように設定された長軸を有する成形ピンを含む電気鋳造型枠の一部を示す概略平面図である。
【図２】 本発明の一実施例に従う、テーパ手段が搭載された反射ピンを示す立面図である。
【図３】 図２に示す成形ピンの端面図である。
【図４】 本発明の一実施例に従う、テーパ手段が搭載され、マトリックス・アセンブリの一部をシミュレートする群に配列された複数の反射ピンを示す立面図である。
【図５】 本発明の別の実施例に従う成形ピンを示す立面図である。
【図６】 図５の成形ピンに適用可能なテーパ手段を示す図５と同様な立面図である。
【図７】 図６に示すピンの端面図である。
【図８】 電気鋳造型枠を形成するために一緒に固定された複数のピンを含むマトリックス・アセンブリを示す平面図である。
【図９】 図８の９−９断面図である。
【符号の説明】
１０…マトリックス
１２…ピン
１３…ピン
１５…ピン
１４…電気鋳造型枠材料
１６…頭部
１８…ダボ
２４…ピン
２６…小径部
２８…頭部
３０…金型
３２…側壁
３６…接合部
３８…作用端
４０…鍔部
４２…ピン束
４４…第一群
４６…第二群

Claims (14)

1. 成形マトリックスにおいて用いられる成形ピンであって、
   前記マトリックス内で前記成形ピンに隣接する他の成形ピンである隣接ピンの長軸に対して当該成形ピンの長軸を相対的に位置変更させ、当該成形ピンの長軸と前記隣接ピンの長軸とが該成形ピンの作用端に向けてテーパした状態とさせる軸位置変更手段を備える成形ピン。
2. 前記軸位置変更手段が、前記成形ピンの側壁に位置し、かつ、前記成形ピンに対して垂直に伸張するダボを備え、前記ダボが、前記成形ピンの作用端とは反対側の端の近傍に位置する請求項１記載の成形ピン。
3. 前記成形ピンが、反射ピンである請求項１または２に記載の成形ピン。
4. 成形ピンを製造する方法であって、
   前記成形ピンは、成形マトリックス内で前記成形ピンに隣接する他の成形ピンである隣接ピンの長軸に対して、前記成形ピンの長軸の傾きを相対的に位置変更する手段を備え、
   （ａ）前記成形ピンの側壁上で所定の位置を選択する工程と、
   （ｂ）前記成形ピンの長軸に対して垂直となるように、前記側壁に穴あけ加工を行い、ソケットを形成する工程と、
   （ｃ）ダボが前記成形ピンの長軸に対して垂直に伸張するように、前記ソケット内に前記ダボを挿入し、前記ダボの突出部の長さを調節することにより、前記成形マトリックス内で前記成形ピンの長軸と前記ダボに接した前記隣接ピンの長軸とが、該成形ピンの作用端に向けてテーパした状態となる割合を設定する工程と、
   を備える方法。
5. 前記ダボの外端を加工して、前記成形ピンの外側に所望の長さ分だけダボを突出させる工程を更に備える請求項４記載の方法。
6. 前記成形ピンが、反射ピンである請求項４または５に記載の方法。
7. 前記軸位置変更手段が、前記成形ピン上に前記成形ピンからずれて成型され、かつ、前記成形ピンの作用端から離間した所定位置に形成される鍔部を備える請求項１記載の成形ピン。
8. 成形マトリックスにおいて用いられる成形ピンであって、
   前記マトリックス内で前記成形ピンに隣接する他の成形ピンである隣接ピンの長軸に対して当該成形ピンの長軸を相対的に位置調整させ、当該成形ピンの長軸と前記隣接ピンの長軸とが該成形ピンの作用端に向けてテーパした状態とさせる軸位置調整手段を備え、
   前記軸位置調整手段が、前記成形ピン上で、前記成形ピンからずれて、かつ、前記成形ピンの作用端から離間した所定位置に搭載され、前記成形マトリックス内で前記成形ピンの所定位置が前記隣接ピンとの間に間隔を保持するように働くスペーサ部材を備える成形ピン。
9. 前記成形ピンが、反射ピンである請求項７または８に記載の成形ピン。
10. 前記スペーサ部材が、前記ピン上で、かつ、前記成形ピンの長軸からずれて成形される鍔部を備える請求項８または９に記載の成形ピン。
11. 成形マトリックスにおいて用いられる成形ピンであって、
    前記マトリックス内で前記成形ピンに隣接する他の成形ピンである隣接ピンの長軸に対して前記成形ピンの長軸を相対的に位置調整させ、当該成形ピンの長軸と前記隣接ピンの長軸とが該成形ピンの作用端に向けてテーパした状態とさせる位置調整手段を備え、
    前記軸位置調整手段が、前記作用端と反対側の端に隣接するように前記成形ピンの軸部上に配置され、前記成形ピンの中心長軸からずれて成形された鍔部を備える成形ピン。
12. 前記成形ピンの軸部が小径部を備え、前記鍔部が前記小径部に固定されている請求項１１記載の成形ピン。
13. 成形マトリックスにおいて用いられる成形ピンの長軸を位置調整する方法であって、
    成形ピンの作用端と反対側の端部であり、該端部から離間した位置に小径部を有する前記成形ピンの軸部を準備する工程と、
    前記マトリックス内で前記成形ピンに隣接する他の成形ピンである隣接ピンの長軸に対して前記成形ピンの長軸を相対的に位置調整させ、当該成形ピンの長軸と前記隣接ピンの長軸とが該成形ピンの作用端に向けてテーパした状態とさせる鍔部を前記成形ピンの軸部上に配置して、前記鍔部を前記小径部に固定する工程と、
    を備える方法。
14. 前記成形ピンが反射ピンであり、前記成形マトリックスが長軸方向が可変の成形ピンからなる電気鋳造型枠の製造に用いられることを特徴とする請求項１１または１２記載の成形ピン。

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