JP3961056B2 - 自動車用ヘッドランプ，ランプボディの射出成形方法および射出成形用金型装置 - Google Patents
自動車用ヘッドランプ，ランプボディの射出成形方法および射出成形用金型装置 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出成形されたランプボディを備えた車両用灯具，車両用灯具構成部材であるランプボディの射出成形方法および射出成形用金型装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車輌用灯具のランプボディは、一般に合成樹脂で構成されており、成形用の金型を用いた射出成形により製造される。図４は、ランプボディを射出成形する従来の金型装置を示すもので、金型装置１は、協働してキャビティＣを形成する上下の金型２，４と、金型２内に形成され、キャビティＣ内に溶融樹脂を導く樹脂通路６と、成形後の成形品を金型から分離する突出機構８とから主として構成されている。なお樹脂通路６は、樹脂の流れ方向に通路が拡径するスプルー６ａと、スプルー６ａから放射状に延びるランナー６ｂと、キャビティＣにつながる小径のゲート６ｃとからなっている。
【０００３】
そして、樹脂供給ノズル７から樹脂通路６に供給された溶融樹脂は、ゲート６ｃを介してそれぞれのキャビティＣ内に充填される。キャビティＣへの樹脂の充填が完了すると、金型２，４が冷却され、ゲート６ｃでつながっているキャビティＣ内の樹脂および樹脂通路６内の樹脂が固化し成形される。その後、符号Ｌ1で示すパーティング位置から下金型４を下降させる。このとき樹脂成形体は下金型４に密着しており、突出機構８によって樹脂成形体を離型する。取り出された樹脂成形体は、ランプボディ部Ｗと通路部とがゲート部において繋がって一体化されたものであり、ゲート部位置で切断してランプボディ部Ｗを分離し、仕上げ加工を行って製品であるランプボディとなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし従来の成形方法では、樹脂成形品である容器形状のランプボディの外側にゲートが位置する形態で成形されるようになっており、ランプボディの外側にゲート跡が残り、ランプとして組み付けた時に、このゲート跡が見えてそれだけ見栄えが悪い。さらに、ランプボディ中央部の外側にゲートが位置する形態で成形しようにも、ランプボディ中央部の外側には、車体への取付脚やコードクランプ用のリブやバルブ交換用開口部形成壁等が突出形成されているため、これらの突出部と干渉しないように樹脂通路やゲートを設けなければならず、金型構造が複雑となる。
【０００５】
したがって、従来では、図４に示すように、上下の金型２，４の突き合わせ面（パーティング位置Ｌ1）に沿って設けたゲート６ｃからキャビティＣ内に溶融樹脂を供給する金型構造に対して、目立たないシール溝の外側面にゲート跡が残る形態にして対応していたが、ゲート跡が全く目立たないというわけではない。
【０００６】
また、樹脂通路やゲートをパーティング位置に沿って設け、キャビティ（ランプボディ）の端縁部から樹脂を供給するようになっているため、成形品であるランプボディが大型化すると、金型に設けるキャビティの面積も大きくなり、金型全体が大型となる。
【０００７】
さらに、ゲートはキャビティの端部に配置されているため、キャビティへの溶融樹脂の充填に時間がかかるとか、キャビティ全域に溶融樹脂を確実に充填させることが困難となって、不良品の発生率が高くなるとか、高射出圧を確保するために装置の大型化が必要となる等の問題点があった。
【０００８】
さらに、離型後に、ランプボディ部から他の部位を分離除去しなければならず、これらを再利用するにしても手間がかかり、作業効率が非常に悪いという問題もあった。
【０００９】
本発明は前記従来技術の問題点に鑑みなされたもので、その目的は、成形時のゲート跡の目立たないランプボディを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１に係る自動車用ヘッドランプにおいては、前面開口部に前面レンズが組付け一体化された容器状の合成樹脂製ランプボディの内部に、光源を挿着したリフレクターがエイミング機構によって傾動可能に支持されている自動車用ヘッドランプにおいて、前記ランプボディを、その内側が成形用金型のゲートに臨む形態で射出成形するようにしたもので、射出成形によるゲート跡は、ランプボディの内側に残るものの、ヘッドランプの外部からは全く見えないので、製品としての外観を損ねない。
また、請求項１では、前記ランプボディを、ホットランナー金型を用いて射出成形し、ランプボディの前記ゲートに臨む部位に、前記ホットランナーの先端部に対応した形状の外方膨出部を形成して、前記外方膨出部の内側に残るゲート跡がランプボディの湾曲内周面を越えて突出しないようにしたもので、この外方膨出部は、ヘッドランプの灯室内の容積を拡げるとともに、ランプボディの外気との接触面積を拡げるべく作用する。また、外方膨出部は、ランプボディの外側に突出し、ランプボディの内側に突出するゲート跡を後方にセットバックさせて、ゲート跡とリフレクター等のランプボディ内収容部材との干渉を阻止するべく作用するとともに、膨出部自体がランプボディの内部に収容されるヘッドランプ構成部材と干渉することもない。
請求項２に係るランプボディの射出成形方法においては、後頂部に光源交換用の開口部が形成され、前面開口部に前面レンズ係合部が形成され、かつ内部には光源を挿着したリフレクターがエイミング機構によって傾動可能に支持される自動車用ヘッドランプ構成部材である容器状の合成樹脂製ランプボディを、ホットランナーを備えた成形用金型を用いて射出成形するランプボディの射出成形方法において、
前記ランプボディを、その内側が前記ホットランナーゲートに臨む形態で射出成形する方法であって、前記ランプボディの内側に残るゲート跡が前記ランプボディの湾曲内周面を越えて突出しないように、前記ランプボディの前記ホットランナーゲートに臨む部位に前記ホットランナーの先端部に対応した形状の外方膨出部を成形するようにしたもので、ホットランナー金型を用いているため、成形品であるランプボディをゲート位置で分離した形態で金型から取り出すことができる。
また、請求項３では、請求項２記載の方法で、前記ホットランナーゲートがランプボディの中央部寄りとなる形態で射出成形するようにしたもので、キャビティ内に注入された溶融樹脂の流動距離が短縮される。
請求項４に係るランプボディの射出成形用金型装置においては、ゲートの設けられた固定側の第１の金型と、前記第１の金型と協働して前記ゲートに連通するキャビティを形成する可動側の第２の金型とを備え、前記第１の金型には、容器状のランプボディの内側を成形する第１の成形面が、前記第２の金型には、ランプボディの外側を成形する第２の成形面がそれぞれ形成されるとともに、第１の金型には、ゲートを介して第１の成形面に開口するホットランナーが設けられたランプボディの射出成形用金型装置であって、
前記キャビティの前記ホットランナーゲートに臨む部位を、ホットランナーと干渉しないように前記ホットランナーの先端部に対応した形状に第２の金型側に屈曲して延在させて、成形するランプボディの内側に残るゲート跡がランプボディの湾曲内周面を越えて突出しないように構成したものである。
ランプボディの外側を成形する第２の成形面には、車体への取付脚やコードクランプ用リブやバルブ交換用開口部形成壁等に対応する凹凸が形成されているが、ランプボディの内側を成形する第１の成形面には第２の成形面のような凹凸が何も形成されていないので、第１の金型にホットランナーおよびゲートを配設する上での制約が少ない。
また、前記キャビティのホットランナーゲートに臨む部位を、ホットランナーと干渉しないように第２の金型側に屈曲して延在する、前記ホットランナーの先端部に対応した形状に形成したので、ホットランナーとの干渉を回避するための屈曲部は、ホットランナーの配設位置および配設方向の自由度を高める。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。
図１〜図３は、本発明の第１の実施例を示すもので、図１は第１の実施例である自動車用ヘッドランプの水平断面図、図２はランプボディを射出成形する成形用金型装置の断面図、図３は同ヘッドランプの要部であるランプボディの水平断面図である。
【００１２】
これらの図において、符号１０は、正面視矩形で、前面が開口し後方に膨らんだ容器状のランプボディで、その内部には、光源であるバルブ１４を挿着した放物面形状のリフレクタ１２が図示しないエイミング機構によって上下左右方向に傾動可能に支持された形態で収容されるとともに、ランプボディ１０の前面開口部に前面レンズ１６が組付けられて、ヘッドランプとして一体化されている。
【００１３】
符号１１は、ランプボディ１０の前面開口部に形成されたシール溝で、このシール溝１１には、前面レンズ１６に形成されているシール脚１７がシール材１８を介し係合されている。符号１９は、リフレクタ１２とランプボディ１０間の隙間を塞ぐために、ランプボディ１０の前面開口部に沿って延在する枠形状のエクステンションリフレクタである。
【００１４】
符号１３は、バルブ１４をリフレクタ１２のバルブ挿着孔１２ａに固定保持するための係止スプリングである。符号１０ａは、ランプボディの後頂部に形成されているバルブ交換用の開口部で、バルブ後端部と開口部１０ａの周縁部１０ｂ間にゴム製カバー２０が取着されて、開口部１０ａが閉塞されている。符号２２は、バルブ１４の前方に配設されたすれ違いビーム形成用のシェードである。
【００１５】
ランプボディ１０は、合成樹脂の射出成形体で、ランプボディ１０の内側中央部寄り、即ちバルブ交換用の開口部１０ａの近傍には、後述する射出成形用金型３０（図３参照）のホットランナー４０Ａの先端部に対応した円錐台形状の外方膨出部２５が形成されている。
【００１６】
この膨出部２５は、斜め前方に延びるランプボディ背面壁に対し上下左右真っ直ぐに延びる鉛直平面壁２６と、この鉛直平面壁２６の外周縁から前方にテーパ形状に延びるテーパ面壁２７と、このテーパ面壁２７の外周縁から前方に延びてランプボディ背面壁に連らなる円筒面壁２８とから構成されて、放物面形状のランプボディ背面壁の一部が円錐台形状に後方に膨出した形状に形成されている。
【００１７】
平面壁２６の内側には、ホットランナーゲート４３のゲート跡２６ａが前方に突出した形態で残っているものの、膨出部２５が後方に突出形成されているため、ゲート跡２６ａは膨出部２５内に収まってランプボディ１０の湾曲内周面を越えて突出せず、ゲート跡２６ａがエイミング操作によるリフレクター１２の傾動を妨げない。さらに、射出成形されたランプボディ１０をヘッドランプとして組み立てた時に、このゲート跡２６ａが外部に全く露出せず、ヘッドランプの外観体裁も損なわれない。
【００１８】
また、膨出部２５は、ランプボディ背面側に膨出していることから、ヘッドランプの灯室空間が拡がるとともに、ランプボディ１０と外気との接触面積も拡がっているので、ランプボディ１０の耐熱性および放熱性が良好となっている。
【００１９】
ランプボディ１０を成形する金型装置３０は、図２に示されるように、キャビティＣ1を形成する一対の金型３２，３４を備えている。上金型３２が固定側で、一方、下金型３４が上下方向摺動（上金型３２に対し上下方向接近離反）可能な可動側である。上金型３２には、ランプボディ１０の内側およびシール溝１１の内側を成形する第１の成形面３２ａが形成され、一方、下金型３４には、ランプボディ１０の外側およびシール溝１１の外側を成形する第２の成形面３４ａが形成されている。そして上下の金型３２，３４が上下方向に噛み合い、成形面３２ａ，３４ａが協働してキャビティＣ1を形成している。キャビティＣ1は成形品であるランプボディ１０の内側が上向きとなるように形成されており、キャビティＣ1の略中央部寄りがホットランナーゲート４３につながっている。
【００２０】
即ち、上金型３２には、上下に延びる樹脂供給孔４４ｂと、水平に延びる樹脂通路４４ａと、上下方向に延びる樹脂通路４２ａと、樹脂通路４２ａ内のゲート４３近傍に配設されたヒータ４１とから構成されたホットランナー４０Ａが設けられている。さらに詳しく説明すれば、上金型３２には、キャビティＣ1に連通するゲート４３の近傍に溶融樹脂の温度の低下を抑えるためのヒータ４１を内蔵したホットチップ４２と、樹脂供給ノズル５０から供給された溶融樹脂を分岐して導くマニホールド４４と、から構成されたホットランナー機構４０が設けられている。円筒形状のホットチップ４２は、上金型３２に嵌合一体化されて、上下方向に延びる樹脂通路４２ａを形成し、この通路４２ａは、キャビティＣ1とゲート４３を介してつながっている。ホットチップ４２内の樹脂は、ヒータ４１によって適正温度（例えば２５０℃〜３００℃）内に保たれて、十分な溶融状態でゲート４３からキャビティＣ1内に注入されるようになっている。
【００２１】
さらに、ホットランナーゲート４３は、左右に延在するキャビティＣ1の略中央部に連絡して、キャビティＣ1の面積が大きい場合であっても、キャビティ全域に樹脂を短時間で確実に充填できるようになっている。
【００２２】
ホットチップ４２の樹脂通路４２ａは、マニホールド４４内の水平に延びる樹脂通路４４ａにつながっており、この水平樹脂通路４４ａは、樹脂供給ノズル５０が係合する樹脂供給孔４４ｂにつながっている。なお、符号３５は固定側取付板、符号３７は可動側取付板、符号３６，３９はスペーサブロック、符号３８は成形された樹脂成形品を金型（下金型）から分離する突出機構、符号３８ａは突き出しピンである。
【００２３】
次に、この射出成形用の金型装置３０を使って、ランプボディ１０を成形する手順について説明する。
【００２４】
まず樹脂供給ノズル５０をマニホールド４４の樹脂供給孔４４ｂに係合させる。そして溶融樹脂をノズル５０からマニホールドの樹脂供給孔４４ｂに供給する。溶融樹脂はホットランナ４０Ａの樹脂通路（４４ｂ，４４ａ，４２ａ）を通り、ヒータ４１によって所定温度に加熱保持され、ゲート４３からキャビティＣ1内に注入される。キャビティＣ1内への樹脂の充填が終了すると、ヒータ４１は固定されていて動かず、ゲ−ト部内の樹脂は金型３２内の冷却により半固化状態となってゲ−ト４３を閉塞する。そして金型３２，３４が図示しない冷却装置によって冷却され、キャビティＣ1内の樹脂が固化し、成形される。
【００２５】
次に、下金型３４をパーティング位置Ｌ2 から下降させるとともに、下金型３４の成形面３４ａに密着している成形品を突出機構３８によって下金型３４から分離する。成形品は、半固化状態のゲート対応部位において樹脂通路４２ａ内の溶融樹脂と繋がっているものの、突き出しピン３８ａの突き出し動作によって、このゲート４３位置において簡単に分離でき、図３に示すようなランプボディ１０ができあがる。
【００２６】
この成形されたランプボディ１０のゲート対応位置には、ゲート跡２６ａが残っているが、ヘッドランプとして組み付けると、外部からは全く見えないので、外観上の問題は一切ない。
【００２７】
従来では、スプルー部やランナー部等の樹脂通路形状に相当する製品以外の部分が一体に成形されて、この樹脂通路相当部が一体となった成形体が取り出されるようになっているが、本実施例では、キャビティＣ1内の樹脂成形品のみが冷却されて成形され、かつこの成形品のみが取り出されるようになっているので、樹脂材料を無駄に消費することはなく、材料の節約という意味において非常に有効である。
【００２８】
またスプルーやゲート部がないことから、スプルー、ランナー、ゲート部内の樹脂を冷却固化する時間が不要となり、成形サイクルを短縮できるとともに、従来のように、金型から取り出された成形体を切断して所定の成形品だけを得るような切断工程が不要で、それだけ工程数が少なくなり、成形サイクル全体を短縮することができ、作業能率を向上させることができる。
【００２９】
また前記した金型装置では、ホットランナー４０Ａを構成するホットチップ４２の樹脂通路４２ａ内にヒータ４１が設けられ、ゲートを閉塞しない構造の成形用の金型装置を示したが、ホットランナーの樹脂通路４２ａの外周にヒータが設けられ、樹脂通路４２ａ内には上下摺動可能にしてゲート４３を閉塞可能なシャットオフピンが設けられた構造のホットランナー金型であってもよい。
【００３０】
【発明の効果】
以上の説明から明かなように、請求項１に係るヘッドランプによれば、射出成形によるゲート跡がランプボディの内側に残るものの、ヘッドランプの外部からは全く見えないので、灯具としての外観体裁が良好となる。
また、ランプボディに形成された外側に膨らむ膨出部により、ヘッドランプの灯室内の容積が拡がって、ランプボディの耐熱性が良好となるとともに、ランプボディの外気との接触面積も拡がって放熱性も良好となる。
また、膨出部内において突出するゲート跡は膨出部を越えてランプボディの内側にまで突出しないので、ゲート跡がリフレクター等のランプボディ内収容部材と干渉することはなく、ゲート跡がエイミング操作によるリフレクターの傾動を妨げるものではない。
また、膨出部はランプボディの外側に突出して、ランプボディ内に収容されるヘッドランプ構成部材と干渉のおそれはないため、膨出部形成位置の自由度が高く、それだけランプボディの設計が容易となる。
請求項２に係るランプボディの射出成形方法によれば、ホットランナー金型を用いているため、成形されたランプボディだけを金型から取り出すことができ、材料の無駄がなく、従来のように、一体に繋がっている樹脂通路成形体をランプボディ部から分離するという後工程が全く不要となって、製造工程が簡略化さるる。
請求項３によれば、キャビティ内に注入された溶融樹脂の流動距離が短縮されるため、溶融樹脂の充填時間が短縮され、ひいてはランプボディの成形サイクルが短縮される。
請求項４に係る射出成形用金型装置によれば、第１の金型の第１の成形面にはホットランナーの配設を妨げる凹凸部が何も形成されていないので、ホットランナーおよびゲートの配設位置および方向の自由度が高く、それだけ金型構造が簡潔となって、金型装置の製造が容易となる。
また、ホットランナーおよびゲートを第１の金型のランプボディ内側成形用の第１の成形面に開口するように設けたので、金型パーティングラインに沿った方向へのホットランナー配設スペースは小さく、金型が大型化することがない。
また、キャビティをホットランナーの位置に合わせて第２の金型側に屈曲させて形成することで、第１の金型の所定位置にホットランナーを配設できることから、金型構造の設計の自由度が増す。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施例である自動車用ヘッドランプの水平断面図
【図２】 ランプボディを射出成形する成形用金型装置の断面図
【図３】 同ヘッドランプの要部であるランプボディの水平断面図
【図４】 従来の自動車用ヘッドランプのランプボディの成形用金型装置の断面図
【符号の説明】
１０ 樹脂成形品であるランプボディ
１０ａ バルブ交換用の開口部
１４ 光源であるバルブ
１６ 前面レンズ
２５ 膨出部
２６ａ ゲート跡
３０ 射出成形用金型装置
３２ 成形用の第１の金型
３４ 成形用の第２の金型
３２ａ 第１の成形面
３４ａ 第２の成形面
４０Ａ ホットランナー
４３ ホットランナーゲート
Ｃ1 キャビティ
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出成形されたランプボディを備えた車両用灯具，車両用灯具構成部材であるランプボディの射出成形方法および射出成形用金型装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車輌用灯具のランプボディは、一般に合成樹脂で構成されており、成形用の金型を用いた射出成形により製造される。図４は、ランプボディを射出成形する従来の金型装置を示すもので、金型装置１は、協働してキャビティＣを形成する上下の金型２，４と、金型２内に形成され、キャビティＣ内に溶融樹脂を導く樹脂通路６と、成形後の成形品を金型から分離する突出機構８とから主として構成されている。なお樹脂通路６は、樹脂の流れ方向に通路が拡径するスプルー６ａと、スプルー６ａから放射状に延びるランナー６ｂと、キャビティＣにつながる小径のゲート６ｃとからなっている。
【０００３】
そして、樹脂供給ノズル７から樹脂通路６に供給された溶融樹脂は、ゲート６ｃを介してそれぞれのキャビティＣ内に充填される。キャビティＣへの樹脂の充填が完了すると、金型２，４が冷却され、ゲート６ｃでつながっているキャビティＣ内の樹脂および樹脂通路６内の樹脂が固化し成形される。その後、符号Ｌ1で示すパーティング位置から下金型４を下降させる。このとき樹脂成形体は下金型４に密着しており、突出機構８によって樹脂成形体を離型する。取り出された樹脂成形体は、ランプボディ部Ｗと通路部とがゲート部において繋がって一体化されたものであり、ゲート部位置で切断してランプボディ部Ｗを分離し、仕上げ加工を行って製品であるランプボディとなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし従来の成形方法では、樹脂成形品である容器形状のランプボディの外側にゲートが位置する形態で成形されるようになっており、ランプボディの外側にゲート跡が残り、ランプとして組み付けた時に、このゲート跡が見えてそれだけ見栄えが悪い。さらに、ランプボディ中央部の外側にゲートが位置する形態で成形しようにも、ランプボディ中央部の外側には、車体への取付脚やコードクランプ用のリブやバルブ交換用開口部形成壁等が突出形成されているため、これらの突出部と干渉しないように樹脂通路やゲートを設けなければならず、金型構造が複雑となる。
【０００５】
したがって、従来では、図４に示すように、上下の金型２，４の突き合わせ面（パーティング位置Ｌ1）に沿って設けたゲート６ｃからキャビティＣ内に溶融樹脂を供給する金型構造に対して、目立たないシール溝の外側面にゲート跡が残る形態にして対応していたが、ゲート跡が全く目立たないというわけではない。
【０００６】
また、樹脂通路やゲートをパーティング位置に沿って設け、キャビティ（ランプボディ）の端縁部から樹脂を供給するようになっているため、成形品であるランプボディが大型化すると、金型に設けるキャビティの面積も大きくなり、金型全体が大型となる。
【０００７】
さらに、ゲートはキャビティの端部に配置されているため、キャビティへの溶融樹脂の充填に時間がかかるとか、キャビティ全域に溶融樹脂を確実に充填させることが困難となって、不良品の発生率が高くなるとか、高射出圧を確保するために装置の大型化が必要となる等の問題点があった。
【０００８】
さらに、離型後に、ランプボディ部から他の部位を分離除去しなければならず、これらを再利用するにしても手間がかかり、作業効率が非常に悪いという問題もあった。
【０００９】
本発明は前記従来技術の問題点に鑑みなされたもので、その目的は、成形時のゲート跡の目立たないランプボディを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１に係る自動車用ヘッドランプにおいては、前面開口部に前面レンズが組付け一体化された容器状の合成樹脂製ランプボディの内部に、光源を挿着したリフレクターがエイミング機構によって傾動可能に支持されている自動車用ヘッドランプにおいて、前記ランプボディを、その内側が成形用金型のゲートに臨む形態で射出成形するようにしたもので、射出成形によるゲート跡は、ランプボディの内側に残るものの、ヘッドランプの外部からは全く見えないので、製品としての外観を損ねない。
また、請求項１では、前記ランプボディを、ホットランナー金型を用いて射出成形し、ランプボディの前記ゲートに臨む部位に、前記ホットランナーの先端部に対応した形状の外方膨出部を形成して、前記外方膨出部の内側に残るゲート跡がランプボディの湾曲内周面を越えて突出しないようにしたもので、この外方膨出部は、ヘッドランプの灯室内の容積を拡げるとともに、ランプボディの外気との接触面積を拡げるべく作用する。また、外方膨出部は、ランプボディの外側に突出し、ランプボディの内側に突出するゲート跡を後方にセットバックさせて、ゲート跡とリフレクター等のランプボディ内収容部材との干渉を阻止するべく作用するとともに、膨出部自体がランプボディの内部に収容されるヘッドランプ構成部材と干渉することもない。
請求項２に係るランプボディの射出成形方法においては、後頂部に光源交換用の開口部が形成され、前面開口部に前面レンズ係合部が形成され、かつ内部には光源を挿着したリフレクターがエイミング機構によって傾動可能に支持される自動車用ヘッドランプ構成部材である容器状の合成樹脂製ランプボディを、ホットランナーを備えた成形用金型を用いて射出成形するランプボディの射出成形方法において、
前記ランプボディを、その内側が前記ホットランナーゲートに臨む形態で射出成形する方法であって、前記ランプボディの内側に残るゲート跡が前記ランプボディの湾曲内周面を越えて突出しないように、前記ランプボディの前記ホットランナーゲートに臨む部位に前記ホットランナーの先端部に対応した形状の外方膨出部を成形するようにしたもので、ホットランナー金型を用いているため、成形品であるランプボディをゲート位置で分離した形態で金型から取り出すことができる。
また、請求項３では、請求項２記載の方法で、前記ホットランナーゲートがランプボディの中央部寄りとなる形態で射出成形するようにしたもので、キャビティ内に注入された溶融樹脂の流動距離が短縮される。
請求項４に係るランプボディの射出成形用金型装置においては、ゲートの設けられた固定側の第１の金型と、前記第１の金型と協働して前記ゲートに連通するキャビティを形成する可動側の第２の金型とを備え、前記第１の金型には、容器状のランプボディの内側を成形する第１の成形面が、前記第２の金型には、ランプボディの外側を成形する第２の成形面がそれぞれ形成されるとともに、第１の金型には、ゲートを介して第１の成形面に開口するホットランナーが設けられたランプボディの射出成形用金型装置であって、
前記キャビティの前記ホットランナーゲートに臨む部位を、ホットランナーと干渉しないように前記ホットランナーの先端部に対応した形状に第２の金型側に屈曲して延在させて、成形するランプボディの内側に残るゲート跡がランプボディの湾曲内周面を越えて突出しないように構成したものである。
ランプボディの外側を成形する第２の成形面には、車体への取付脚やコードクランプ用リブやバルブ交換用開口部形成壁等に対応する凹凸が形成されているが、ランプボディの内側を成形する第１の成形面には第２の成形面のような凹凸が何も形成されていないので、第１の金型にホットランナーおよびゲートを配設する上での制約が少ない。
また、前記キャビティのホットランナーゲートに臨む部位を、ホットランナーと干渉しないように第２の金型側に屈曲して延在する、前記ホットランナーの先端部に対応した形状に形成したので、ホットランナーとの干渉を回避するための屈曲部は、ホットランナーの配設位置および配設方向の自由度を高める。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。
図１〜図３は、本発明の第１の実施例を示すもので、図１は第１の実施例である自動車用ヘッドランプの水平断面図、図２はランプボディを射出成形する成形用金型装置の断面図、図３は同ヘッドランプの要部であるランプボディの水平断面図である。
【００１２】
これらの図において、符号１０は、正面視矩形で、前面が開口し後方に膨らんだ容器状のランプボディで、その内部には、光源であるバルブ１４を挿着した放物面形状のリフレクタ１２が図示しないエイミング機構によって上下左右方向に傾動可能に支持された形態で収容されるとともに、ランプボディ１０の前面開口部に前面レンズ１６が組付けられて、ヘッドランプとして一体化されている。
【００１３】
符号１１は、ランプボディ１０の前面開口部に形成されたシール溝で、このシール溝１１には、前面レンズ１６に形成されているシール脚１７がシール材１８を介し係合されている。符号１９は、リフレクタ１２とランプボディ１０間の隙間を塞ぐために、ランプボディ１０の前面開口部に沿って延在する枠形状のエクステンションリフレクタである。
【００１４】
符号１３は、バルブ１４をリフレクタ１２のバルブ挿着孔１２ａに固定保持するための係止スプリングである。符号１０ａは、ランプボディの後頂部に形成されているバルブ交換用の開口部で、バルブ後端部と開口部１０ａの周縁部１０ｂ間にゴム製カバー２０が取着されて、開口部１０ａが閉塞されている。符号２２は、バルブ１４の前方に配設されたすれ違いビーム形成用のシェードである。
【００１５】
ランプボディ１０は、合成樹脂の射出成形体で、ランプボディ１０の内側中央部寄り、即ちバルブ交換用の開口部１０ａの近傍には、後述する射出成形用金型３０（図３参照）のホットランナー４０Ａの先端部に対応した円錐台形状の外方膨出部２５が形成されている。
【００１６】
この膨出部２５は、斜め前方に延びるランプボディ背面壁に対し上下左右真っ直ぐに延びる鉛直平面壁２６と、この鉛直平面壁２６の外周縁から前方にテーパ形状に延びるテーパ面壁２７と、このテーパ面壁２７の外周縁から前方に延びてランプボディ背面壁に連らなる円筒面壁２８とから構成されて、放物面形状のランプボディ背面壁の一部が円錐台形状に後方に膨出した形状に形成されている。
【００１７】
平面壁２６の内側には、ホットランナーゲート４３のゲート跡２６ａが前方に突出した形態で残っているものの、膨出部２５が後方に突出形成されているため、ゲート跡２６ａは膨出部２５内に収まってランプボディ１０の湾曲内周面を越えて突出せず、ゲート跡２６ａがエイミング操作によるリフレクター１２の傾動を妨げない。さらに、射出成形されたランプボディ１０をヘッドランプとして組み立てた時に、このゲート跡２６ａが外部に全く露出せず、ヘッドランプの外観体裁も損なわれない。
【００１８】
また、膨出部２５は、ランプボディ背面側に膨出していることから、ヘッドランプの灯室空間が拡がるとともに、ランプボディ１０と外気との接触面積も拡がっているので、ランプボディ１０の耐熱性および放熱性が良好となっている。
【００１９】
ランプボディ１０を成形する金型装置３０は、図２に示されるように、キャビティＣ1を形成する一対の金型３２，３４を備えている。上金型３２が固定側で、一方、下金型３４が上下方向摺動（上金型３２に対し上下方向接近離反）可能な可動側である。上金型３２には、ランプボディ１０の内側およびシール溝１１の内側を成形する第１の成形面３２ａが形成され、一方、下金型３４には、ランプボディ１０の外側およびシール溝１１の外側を成形する第２の成形面３４ａが形成されている。そして上下の金型３２，３４が上下方向に噛み合い、成形面３２ａ，３４ａが協働してキャビティＣ1を形成している。キャビティＣ1は成形品であるランプボディ１０の内側が上向きとなるように形成されており、キャビティＣ1の略中央部寄りがホットランナーゲート４３につながっている。
【００２０】
即ち、上金型３２には、上下に延びる樹脂供給孔４４ｂと、水平に延びる樹脂通路４４ａと、上下方向に延びる樹脂通路４２ａと、樹脂通路４２ａ内のゲート４３近傍に配設されたヒータ４１とから構成されたホットランナー４０Ａが設けられている。さらに詳しく説明すれば、上金型３２には、キャビティＣ1に連通するゲート４３の近傍に溶融樹脂の温度の低下を抑えるためのヒータ４１を内蔵したホットチップ４２と、樹脂供給ノズル５０から供給された溶融樹脂を分岐して導くマニホールド４４と、から構成されたホットランナー機構４０が設けられている。円筒形状のホットチップ４２は、上金型３２に嵌合一体化されて、上下方向に延びる樹脂通路４２ａを形成し、この通路４２ａは、キャビティＣ1とゲート４３を介してつながっている。ホットチップ４２内の樹脂は、ヒータ４１によって適正温度（例えば２５０℃〜３００℃）内に保たれて、十分な溶融状態でゲート４３からキャビティＣ1内に注入されるようになっている。
【００２１】
さらに、ホットランナーゲート４３は、左右に延在するキャビティＣ1の略中央部に連絡して、キャビティＣ1の面積が大きい場合であっても、キャビティ全域に樹脂を短時間で確実に充填できるようになっている。
【００２２】
ホットチップ４２の樹脂通路４２ａは、マニホールド４４内の水平に延びる樹脂通路４４ａにつながっており、この水平樹脂通路４４ａは、樹脂供給ノズル５０が係合する樹脂供給孔４４ｂにつながっている。なお、符号３５は固定側取付板、符号３７は可動側取付板、符号３６，３９はスペーサブロック、符号３８は成形された樹脂成形品を金型（下金型）から分離する突出機構、符号３８ａは突き出しピンである。
【００２３】
次に、この射出成形用の金型装置３０を使って、ランプボディ１０を成形する手順について説明する。
【００２４】
まず樹脂供給ノズル５０をマニホールド４４の樹脂供給孔４４ｂに係合させる。そして溶融樹脂をノズル５０からマニホールドの樹脂供給孔４４ｂに供給する。溶融樹脂はホットランナ４０Ａの樹脂通路（４４ｂ，４４ａ，４２ａ）を通り、ヒータ４１によって所定温度に加熱保持され、ゲート４３からキャビティＣ1内に注入される。キャビティＣ1内への樹脂の充填が終了すると、ヒータ４１は固定されていて動かず、ゲ−ト部内の樹脂は金型３２内の冷却により半固化状態となってゲ−ト４３を閉塞する。そして金型３２，３４が図示しない冷却装置によって冷却され、キャビティＣ1内の樹脂が固化し、成形される。
【００２５】
次に、下金型３４をパーティング位置Ｌ2 から下降させるとともに、下金型３４の成形面３４ａに密着している成形品を突出機構３８によって下金型３４から分離する。成形品は、半固化状態のゲート対応部位において樹脂通路４２ａ内の溶融樹脂と繋がっているものの、突き出しピン３８ａの突き出し動作によって、このゲート４３位置において簡単に分離でき、図３に示すようなランプボディ１０ができあがる。
【００２６】
この成形されたランプボディ１０のゲート対応位置には、ゲート跡２６ａが残っているが、ヘッドランプとして組み付けると、外部からは全く見えないので、外観上の問題は一切ない。
【００２７】
従来では、スプルー部やランナー部等の樹脂通路形状に相当する製品以外の部分が一体に成形されて、この樹脂通路相当部が一体となった成形体が取り出されるようになっているが、本実施例では、キャビティＣ1内の樹脂成形品のみが冷却されて成形され、かつこの成形品のみが取り出されるようになっているので、樹脂材料を無駄に消費することはなく、材料の節約という意味において非常に有効である。
【００２８】
またスプルーやゲート部がないことから、スプルー、ランナー、ゲート部内の樹脂を冷却固化する時間が不要となり、成形サイクルを短縮できるとともに、従来のように、金型から取り出された成形体を切断して所定の成形品だけを得るような切断工程が不要で、それだけ工程数が少なくなり、成形サイクル全体を短縮することができ、作業能率を向上させることができる。
【００２９】
また前記した金型装置では、ホットランナー４０Ａを構成するホットチップ４２の樹脂通路４２ａ内にヒータ４１が設けられ、ゲートを閉塞しない構造の成形用の金型装置を示したが、ホットランナーの樹脂通路４２ａの外周にヒータが設けられ、樹脂通路４２ａ内には上下摺動可能にしてゲート４３を閉塞可能なシャットオフピンが設けられた構造のホットランナー金型であってもよい。
【００３０】
【発明の効果】
以上の説明から明かなように、請求項１に係るヘッドランプによれば、射出成形によるゲート跡がランプボディの内側に残るものの、ヘッドランプの外部からは全く見えないので、灯具としての外観体裁が良好となる。
また、ランプボディに形成された外側に膨らむ膨出部により、ヘッドランプの灯室内の容積が拡がって、ランプボディの耐熱性が良好となるとともに、ランプボディの外気との接触面積も拡がって放熱性も良好となる。
また、膨出部内において突出するゲート跡は膨出部を越えてランプボディの内側にまで突出しないので、ゲート跡がリフレクター等のランプボディ内収容部材と干渉することはなく、ゲート跡がエイミング操作によるリフレクターの傾動を妨げるものではない。
また、膨出部はランプボディの外側に突出して、ランプボディ内に収容されるヘッドランプ構成部材と干渉のおそれはないため、膨出部形成位置の自由度が高く、それだけランプボディの設計が容易となる。
請求項２に係るランプボディの射出成形方法によれば、ホットランナー金型を用いているため、成形されたランプボディだけを金型から取り出すことができ、材料の無駄がなく、従来のように、一体に繋がっている樹脂通路成形体をランプボディ部から分離するという後工程が全く不要となって、製造工程が簡略化さるる。
請求項３によれば、キャビティ内に注入された溶融樹脂の流動距離が短縮されるため、溶融樹脂の充填時間が短縮され、ひいてはランプボディの成形サイクルが短縮される。
請求項４に係る射出成形用金型装置によれば、第１の金型の第１の成形面にはホットランナーの配設を妨げる凹凸部が何も形成されていないので、ホットランナーおよびゲートの配設位置および方向の自由度が高く、それだけ金型構造が簡潔となって、金型装置の製造が容易となる。
また、ホットランナーおよびゲートを第１の金型のランプボディ内側成形用の第１の成形面に開口するように設けたので、金型パーティングラインに沿った方向へのホットランナー配設スペースは小さく、金型が大型化することがない。
また、キャビティをホットランナーの位置に合わせて第２の金型側に屈曲させて形成することで、第１の金型の所定位置にホットランナーを配設できることから、金型構造の設計の自由度が増す。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施例である自動車用ヘッドランプの水平断面図
【図２】 ランプボディを射出成形する成形用金型装置の断面図
【図３】 同ヘッドランプの要部であるランプボディの水平断面図
【図４】 従来の自動車用ヘッドランプのランプボディの成形用金型装置の断面図
【符号の説明】
１０ 樹脂成形品であるランプボディ
１０ａ バルブ交換用の開口部
１４ 光源であるバルブ
１６ 前面レンズ
２５ 膨出部
２６ａ ゲート跡
３０ 射出成形用金型装置
３２ 成形用の第１の金型
３４ 成形用の第２の金型
３２ａ 第１の成形面
３４ａ 第２の成形面
４０Ａ ホットランナー
４３ ホットランナーゲート
Ｃ1 キャビティ
Claims (4)
- 前面開口部に前面レンズが組付け一体化された容器状の合成樹脂製ランプボディの内部に、光源を挿着したリフレクターがエイミング機構によって傾動可能に支持されている自動車用ヘッドランプにおいて、
前記ランプボディは、その内側がホットランナーを備えた成形用金型のホットランナーゲートに臨む形態で射出成形されたものであって、前記ランプボディの前記ゲートに臨む部位には、前記ランプボディの前記ゲートに臨む部位には、前記ホットランナーの先端部に対応した形状の外方膨出部が形成されて、前記外方膨出部の内側に残るゲート跡がランプボディの湾曲内周面を越えて突出しないことを特徴とする自動車用ヘッドランプ。 - 後頂部に光源交換用の開口部が形成され、前面開口部に前面レンズ係合部が形成され、かつ内部には光源を挿着したリフレクターがエイミング機構によって傾動可能に支持される自動車用ヘッドランプ構成部材である容器状の合成樹脂製ランプボディを、ホットランナーを備えた成形用金型を用いて射出成形するランプボディの射出成形方法において、
前記ランプボディを、その内側が前記ホットランナーゲートに臨む形態で射出成形する方法であって、前記ランプボディの内側に残るゲート跡が前記ランプボディの湾曲内周面を越えて突出しないように、前記ランプボディの前記ホットランナーゲートに臨む部位に前記ホットランナーの先端部に対応した形状の外方膨出部を成形することを特徴とするランプボディの射出成形方法。 - 前記ホットランナーゲートがランプボディの中央部寄りとなる形態で射出成形することを特徴とする請求項２に記載のランプボディの射出成形方法。
- ゲートの設けられた固定側の第１の金型と、前記第１の金型と協働して前記ゲートに連通するキャビティを形成する可動側の第２の金型とを備え、前記第１の金型には、容器状のランプボディの内側を成形する第１の成形面が、前記第２の金型には、ランプボディの外側を成形する第２の成形面がそれぞれ形成されるとともに、第１の金型には、ゲートを介して第１の成形面に開口するホットランナーが設けられたランプボディの射出成形用金型装置であって、
前記キャビティの前記ホットランナーゲートに臨む部位が、ホットランナーと干渉しないように前記ホットランナーの先端部に対応した形状に第２の金型側に屈曲して延在し、成形するランプボディの内側に残るゲート跡がランプボディの湾曲内周面を越えて突出しないように構成されたことを特徴とするランプボディの射出成形用金型装置。
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