JP4891097B2

JP4891097B2 - 射出成形体、射出成形体の製造方法および射出成形体製造用金型

Info

Publication number: JP4891097B2
Application number: JP2007005783A
Authority: JP
Inventors: 隆男梅澤
Original assignee: Mitsuba Corp
Current assignee: Mitsuba Corp
Priority date: 2007-01-15
Filing date: 2007-01-15
Publication date: 2012-03-07
Anticipated expiration: 2027-01-15
Also published as: JP2008168576A

Description

本発明は、自動車のボディに取り付けられるサイドウインカー等の中空状のランプに代表される射出成形体、射出成形体の製造方法および射出成形体製造用金型の技術分野に属するものである。

一般に、この種中空状の射出成形体を製造する場合、これがサイドウインカーである場合に、透光性素材で形成されるレンズ部と、バルブ（光源）が組込まれるハウジングとを一次射出した後、金型移動によってレンズ部とハウジングとを突合せ、その突合せ部に二次射出をして一体化して中空状のサイドウインカーを製造することが知られている。
ところでこのものにおいてレンズ部とハウジングとを突合せ部にコーナー状の射出スペースを形成し、ここに樹脂材を二次射出する場合、二次射出した樹脂材が一次射出したレンズ部外面と金型内面とのあいだに浸入する惧れがあり、そこで二次射出する際に、レンズ部外端縁（コーナー部）よりも内側に金型端縁（コーナー部）が位置するように位置ずれさせ、これによって二次射出された樹脂材がレンズ部外面に流れ込まないようにしたものが知られている（例えば特許文献１）。
特開２００２−１１３７４３号公報

ところが前記手法で製造したものは、二次射出した部位の外周面とレンズ部外周面とのあいだに、僅かではあるが前記位置ずれさせた分、凹嵌状の段差が生じることになって意匠性が損なわれるる。しかもこの段差は、サイドウインカーのように車両の左右側面に取付けられていて空気が段差に沿って流れる場合にはあまり問題にならないが、フロントランプやテールランプのように車両の前後面に取付けられていて空気が段差を横切るものである場合、この段差がたとえ０．２ｍｍ程度と僅かなものであったとしても風切り音が発生し、これが騒音となってしまうといった問題があり、ここに本発明が解決しようとする課題がある。
さらには、中空状成形体がフロントランプやテールランプのように大型になると、一次射出した成形体の外周縁部が熱収縮により収縮して成形体外周面が金型内面から離間して隙間を生じるが、この隙間に二次射出して前記段差をなくすことが提唱されるが、前記隙間は、成形環境や中空状成形体の形状によって均一ではなくバラツキがあり、この隙間に二次射出をしたときに製品間にバラツキが生じ、精度の低下を招くという問題もあり、ここにも本発明が解決しようとする課題がある。

本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、半割りされた半割り成形体の一対を一次の射出工程で成形した後、これら半割り成形体同士を突き合わせ、該突き合わせ面に樹脂材を二次射出して一体化して中空状の射出成形体を製造するにあたり、前記一方の半割り成形体と他方の半割り成形体とのあいだには、両半割り成形体同士を突き合わせた場合に一方の半割り成形体の外周縁部を内方に引き寄せ偏倚させて、一方の半割り成形体の外周面と金型内面とのあいだに、二次射出スペースと繋がる延長スペースを形成し、該延長スペースにまで二次射出をするようにしたことを特徴とする射出成形体の製造方法である。
請求項２の発明は、両半割り成形体同士を突き合わせた場合の一方の半割り成形体の外周縁部の内方への引き寄せ偏倚は、突き合わせ面に形成される凹凸嵌合部を相互に位置ズレして形成することでなされることを特徴とする請求項１記載の射出成形体の製造方法である。
請求項３の発明は、内方に引き寄せ偏倚される一方の半割り成形体のガラス転移点は、内方に引き寄せる他方の半割り成形体のガラス転移点以下であることを特徴とする請求項２記載の射出成形体の製造方法である。
請求項４の発明は、一次の射出工程で成形した半割り成形体同士を突き合わせ、該突き合わせ面に樹脂材を二次射出して一体化して製造される中空状の射出成形体であって、前記一方の半割り成形体と他方の半割り成形体とのあいだには、両半割り成形体同士を突き合わせた場合に、一方の半割り成形体の外周縁部を内方に引き寄せ偏倚させる偏倚手段が設けられていて、一方の半割り成形体の外周面と金型内面とのあいだに、二次射出スペースと繋がる延長スペースが形成され、該延長スペースにまで二次射出されていることを特徴とする射出成形体である。
請求項５の発明は、半割りされた半割り成形体の一対を一次の射出工程で成形した後、これら半割り成形体同士を突き合わせ、該突き合わせ面に樹脂材を二次射出して一体化して中空状の射出成形体を製造するための金型であって、該金型には、一次射出で成形された両半割り成形体同士を突き合わせた場合に、一方の半割り成形体の外周縁部を内方に引き寄せ偏寄するための型面を形成して、該一方の半割り成形体の外周縁部と該外周縁部を成形するための型面とのあいだに、二次射出スペースと繋がって二次射出される延長スペースが形成されるようにしたことを特徴とする射出成形体製造用金型である。

請求項１の発明とすることにより、一次射出で成形された半割り成形体の一方を内方に偏倚させることで、該成形体の外周面と金型面とのあいだに形成された延長スペースに二次射出をすることができる。
請求項２の発明とすることにより、前記一次射出において、成形体の凹凸嵌合部を相互に位置ズレさせて成形体を形成することで、嵌合する際に一方の成形体を他方の成形体によって内方に偏倚させることができる。
請求項３の発明とすることにより、一次射出で成形された内方に偏倚する一方の成形体のガラス転移点は、他方の成形体のガラス転移点以下であるため、容易に偏倚させることができる。
請求項４の発明とすることにより、偏倚手段を設けることで内方への偏倚を保証することができる。
請求項５の発明とすることにより、偏倚を考慮した金型としているため、延長スペースの大きさを一定なものとすることができる。

次に、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図面において、１はサイドウインカー（ランプ）であって、該サイドウインカー１は、レンズ部２と、電球（光源であればよく、例えば発光ダイオードでも実施することができる。）３が組み込まれるハウジング４とで構成されるが、レンズ部２、ハウジング４は半割り製品である一次製品として固定型、可動型でそれぞれ成形された後、可動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、後述するように該突き合わせた面部の樹脂材５を二次射出して一体成形される従来から知られた手法により成形されるもので、その詳細については省略する。尚、一次射出した後、ハウジング内面に反射膜を形成し、次いで二次射出して一体化するようにしても本発明を実施することができる。

前記一次の射出成形で形成されるレンズ部２は椀形状になっており、前後方向を向いた開口端縁部には、水平状となった第一端面部２ａが形成され、該第一端面部２ａの外周縁からハウジング４側に向けて段差状に突出する段差面部２ｂ、該段差面部２ｂの先端縁から水平状になってレンズ部２の外周面２ｃに続く第二端面部２ｄが順次形成されている。また前記第一端面部２ａの内側には、椀状となったレンズ部内周面２ｅに続く状態でレンズ部底側ほど中央よりに傾斜するテーパ面部（第一のテーパ部）２ｆがさらに形成されている。加えて、前記第一端面部２ａの内径側（テーパ面部２ｆ側）には、ハウジング４側に形成の後述する嵌合凸部４ｅを嵌合するため嵌合凹部２ｈが凹溝状に形成されている。因みに、レンズ部２を構成する材料は、光を透過するポリメチルメタアクリレート樹脂である。

一方、一次射出成形で形成されるハウジング４は、電球（バルブ）３および端子板３ａが取付けられるソケット部４ａと、該ソケット部４ａの基端外周縁から水平方向（左右方向）フランジ状に突出するフランジ部４ｂとで一体形成されるが、該フランジ部４ｂの端縁部は、前記レンズ部嵌合凹部２ｈと嵌合する嵌合凸部４ｅと、前記レンズ部段差面部２ｂから離間する状態で前記嵌合凸部４ｅの外周端面となる外端面部４ｄとが形成されている。さらに、該フランジ部４ｂの外周縁には、前記テーパ面部２ｆと対向するよう傾斜状になったテーパ面部（第二のテーパ部）４ｆが嵌合凸部４ｅよりも内径側に形成されている。因みに、ハウジング４の材料はポリカルボネート（ＰＣ）樹脂であり、その溶融温度（ガラス転移点）（１４５〜１４７℃）はレンズ部２を構成する前記ポリメチルメタアクリレート（ＰＭＭＡ）樹脂の溶融温度（１１０〜１２０℃）よりも高温になっている。

そしてサイドウインカー１は、前記一次製品として射出成形されたレンズ部２とハウジング４とを公知の金型移動の手法によって突き合わせ対向せしめることになるが、このとき、ハウジング嵌合凸部４ｅがレンズ部嵌合凹部２ｈに嵌合し、テーパー面部２ｆ、４ｆ同士が接触対向する状態となる。この場合に、ハウジング嵌合凸部４ｅは、レンズ部嵌合凹部２ｈに対して内径側に偏倚し、かつハウジングテーパー面部４ｆは、レンズ部テーパー面部２ｆに対して内径側に偏倚する状態になるよう一次射出で成形されている。尚、ハウジング嵌合凸部４ｅの偏倚は、レンズ部嵌合凹部２ｈ、レンズ部外周面２ｃの開口端縁部２ｇにおいて熱収縮が発生した場合の偏倚よりも大きいものとする。そしてレンズ部２とハウジング４とを突合せた場合、ハウジング嵌合凸部４ｅがレンズ部嵌合凹部２ｈを内径側に強制的に偏倚させ、これによって前記レンズ部開口端縁部２ｇの外周面２ｉは金型Ｙの型面Ｙａから離間する状態に変形して金型Ｙと開口端縁部２ｇの外周面とのあいだに、図面から明らかなように、二次射出スペースと繋がるスペース（延長スペース）Ｓが形成され、このスペースＳに二次射出される樹脂材５が充填されることになり、これによって二次射出された樹脂材５とレンズ部外周面２ｃとのあいだに段差が生じないように設定されている。なお、二次射出される樹脂材５は、レンズ部２と色、材質とも同じポリメチルメタアクリレート樹脂を採用することとする。

さらにこのものでは、サイドウインカー１は楕円形状をしており、そして、車両ボディＢに穿設された取付け孔６にハウジング４を嵌合組み込みすることになるが、フランジ部裏面４ｇの長径方向一側には、取り付け孔６に係止するための係止凹部４ｈを備えた係止突片４ｎが形成され、他側には弾性を有する係止脚４ｉが形成されている。そしてサイドウインカー１は、係止脚４ｉを中心側に弾性変形させるようにして取付け孔６に無理嵌合し、係止溝４ｈが取付け孔６の孔縁に達した段階で係止脚４ｉを一部弾性復帰させることで係止溝４ｈに取付け孔６の内周縁が嵌合することになって簡単な弾性取付けができるようになっている。

次に、図３を用いて一次射出、二次射出する際の公知の金型移動の手法に基づく金型の型合わせ状態について詳細に説明する。Ｘを固定側である第一金型、Ｙを可動側である第二金型と仮定した場合に、まず、一次射出する際の型合わせ状態であるが、図３（Ａ）に示すように、レンズ部２側において、第一金型Ｘには、レンズ部内周面２ｅ、テーパ面部２ｆ、嵌合凹部２ｈ、第一端面部（接触水平面部）２ａ、段差面部（突出面部）２ｂ、第二端面部２ｄ等の各面に対応する型面、さらに、レンズ部外周面２ｃに連なり、後述する第二金型Ｙの型面Ｙｂに対応する型面Ｘｂ等が形成されている。一方、第二金型Ｙには、レンズ外周面２ｃに対応する金型面である型面Ｙａ、さらに、該型面Ｙａに連なって、二次射出領域の外端面を形成する型面Ｙｂ等の型面が形成されている。これに対し、図３（Ｂ）に示すように、ハウジング４側において、第一金型Ｘには、フランジ部４ｂの裏面４ｇ、二次射出する樹脂材５の射出領域の一面、つまりフランジ部裏面４ｇとフラットになる型面Ｘａが形成されている。一方、第二金型Ｙには、フランジ部４ｂの外端面部４ｄ、嵌合凸部４ｅの表面、テーパ面部４ｆ等に対応する型面が形成されている。そしてこの型合わせ状態で一次の射出が実行され、レンズ部２、ハウジング４が一次製品として型成形される。
この場合において、レンズ部２のテーパ面部２ｆ、嵌合凹部２ｈを形成するための第一金型Ｘの型面Ｘｃ、Ｘｄと、ハウジング４の嵌合凸部４ｅ、テーパ面部４ｆを形成するための第二金型Ｙの型面Ｙｃ、Ｙｄとは、後述するように二次射出して一体化するためレンズ部２とハウジング４とを突き合わせた場合に、レンズ部２側のテーパ面部２ｆ、嵌合凹部２ｈが、ハウジング４側の嵌合凸部４ｅ、テーパ面部４ｆに対して外側に位置ズレ（偏倚）するように設定しており、これによって前記突き合わせた場合に、レンズ部嵌合凹部２ｈがハウジング側嵌合凸部４ｅによって内方に向けて強制的に引き寄せられて偏倚してテーパ面部２ｆ、４ｆ同士が当接し、これによってレンズ部外周面２ｃと金型Ｙの内面ＹａとのあいだにスペースＳが形成されるようになっている。

この一次の射出成形が実行されると、レンズ部２側では第一金型Ｘが脱型され、ハウジング４側では二次金型Ｙが脱型される。次いで、図３（Ｃ）に示すように、レンズ部２、ハウジング４とが突き合うように型移動がなされ、レンズ部嵌合凹部２ｈとハウジング嵌合凸部４ｅとを嵌合させることで型合わせされる。このとき、レンズ部嵌合凹部２ｈは、前記内側に位置ズレ形成されているハウジング嵌合凸部４ｅにより強制的に内方に偏倚させ、これによって前述したスペースＳが金型Ｙと開口端縁部２ｇの外周面とのあいだに形成される。因みに、この強制的な偏倚は、レンズ部２を形成する樹脂材よりもハウジング４を形成する樹脂材の方が溶融温度（ガラス転移点）が高いため、型温度を例えば８０℃に設定した場合に、ハウジング４の方が早期に硬化することになり、この結果、前記突き合わせた場合に、レンズ部２がハウジング４側に引き寄せられる状態になって前記偏倚の確実化が保証される。

そして、この型合わせ状態で樹脂材５が二次射出されることになるが、この二次射出の領域は、外面が第二金型Ｙの型面Ｙｂと、裏面が該型面Ｙｂと略Ｌ字状となる第一金型Ｘの型面Ｘａとに形成されたコーナー部位の帯状の空間、および、レンズ部２とハウジング４との嵌合によって生じたスペースＳに射出されることになる。これにより、二次射出された樹脂材５は、レンズ部２の第二端面部２ｄ、段差面部２ｂ、第一端面部２ａ、そしてハウジング４の外端面部４ｄに接着するようにして肉盛りされる設定になっており、このようにして一次製品であるレンズ部２とハウジング４とは、二次製品であるサイドウインカー１となったときの略Ｌ字形となったコーナー部位に面接触状に付き合わされる設定になっている。そして、二次射出される樹脂材５は、第一金型Ｘとハウジング４との隙間に浸入したとしても、嵌合凹部２ｈと嵌合凸部４ｅとの嵌合部位までで食い止められることになって、この嵌合部位を越えてレンズ部テーパ面部２ｆや、レンズ部内周面２ｅにまで達してしまうことを回避できるようになっている。さらに、このとき、レンズ部２の開口端縁部２ｇは第二金型Ｙの型面Ｙａから僅かに離間してスペースＳが形成されており、このスペースＳにも同時に樹脂材５が射出されることで、レンズ外周面２ｃと樹脂材５の外端面５ａとが面一状となったものとして成形される。

叙述の如く構成された本形態において、樹脂材５を二次射出する際に、スペースＳにまで射出することで、レンズ外周面２ｃと樹脂材５の射出領域の外面とが面一状のものとしたサイドウインカー１が生成される。これにより、レンズ部の表面と樹脂材５の外周面とのあいだに段差が発生することがなくなるため、風切り音の発生を防ぐことができ、さらに、外観性の優れた高品質のサイドウインカー１を製造することができる。また、レンズ部２では一次成形後に熱収縮が発生することがあるが、レンズ部２とハウジング４とを突き合わせる際に、ハウジング嵌合凸部４ｅによってレンズ部２を内径側に強制的に偏倚させることになるので、発生する熱収縮の大小に関わらず、スペースＳを一定の大きさのものとすることができ、例えば、レンズ部２において熱収縮をさせないようにする工程を設ける必要がないため、効率が良く、外観性がより優れたものを製造することができる。
このとき、一次射出において、レンズ部嵌合凹部２ｈとハウジング嵌合凸部４ｅとは、相互に位置ズレさせて形成されているため、レンズ部２とハウジング４とを突き合わせた時に、レンズ部嵌合凹部２ｈを強制的に内方に偏倚させることができ、また、レンズ部２のガラス転移点は、ハウジング４のガラス転移点以下であるため、容易に偏倚させることができる。一次成形体にこのような偏倚手段を設けることで内方への偏倚を保証することができる。さらに、該一次成形体を形成する金型は、偏倚を考慮した金型としているため、延長スペースの大きさを一定なものとすることができる。

サイドウインカーの側面図である。サイドウインカーの横断面図である。（Ａ）（Ｂ）は一次射出する状態を示した部分断面図、（Ｃ）は二次射出をする状態を示した部分断面図である。二次射出後の射出成形品の部分拡大断面図である。

符号の説明

２レンズ部
２ｃレンズ外周面
２ｇ開口端縁部
２ｈ嵌合凹部
４ハウジング
４ｅ嵌合凸部
５二次射出された樹脂材
Ｓスペース（延長スペース）

Claims

半割りされた半割り成形体の一対を一次の射出工程で成形した後、これら半割り成形体同士を突き合わせ、該突き合わせ面に樹脂材を二次射出して一体化して中空状の射出成形体を製造するにあたり、前記一方の半割り成形体と他方の半割り成形体とのあいだには、両半割り成形体同士を突き合わせた場合に、一方の半割り成形体の外周縁部を内方に引き寄せ偏倚させて、一方の半割り成形体の外周面と金型内面とのあいだに、二次射出スペースと繋がる延長スペースを形成し、該延長スペースにまで二次射出をするようにしたことを特徴とする射出成形体の製造方法。
両半割り成形体同士を突き合わせた場合の一方の半割り成形体の外周縁部の内方への引き寄せ偏倚は、突き合わせ面に形成される凹凸嵌合部を相互に位置ズレして形成することでなされることを特徴とする請求項１記載の射出成形体の製造方法。
内方に引き寄せ偏倚される一方の半割り成形体のガラス転移点は、内方に引き寄せる他方の半割り成形体のガラス転移点以下であることを特徴とする請求項２記載の射出成形体の製造方法。
一次の射出工程で成形した半割り成形体同士を突き合わせ、該突き合わせ面に樹脂材を二次射出して一体化して製造される中空状の射出成形体であって、前記一方の半割り成形体と他方の半割り成形体とのあいだには、両半割り成形体同士を突き合わせた場合に、一方の半割り成形体の外周縁部を内方に引き寄せ偏倚させる偏倚手段が設けられていて、一方の半割り成形体の外周面と金型内面とのあいだに、二次射出スペースと繋がる延長スペースが形成され、該延長スペースにまで二次射出されていることを特徴とする射出成形体。
半割りされた半割り成形体の一対を一次の射出工程で成形した後、これら半割り成形体同士を突き合わせ、該突き合わせ面に樹脂材を二次射出して一体化して中空状の射出成形体を製造するための金型であって、該金型には、一次射出で成形された両半割り成形体同士を突き合わせた場合に、一方の半割り成形体の外周縁部を内方に引き寄せ偏寄するための型面を形成して、該一方の半割り成形体の外周縁部と該外周縁部を成形するための型面とのあいだに、二次射出スペースと繋がって二次射出される延長スペースが形成されるようにしたことを特徴とする射出成形体製造用金型。