JP5122828B2

JP5122828B2 - 射出成形体の製造方法およびこれにより製造された射出成形体

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Publication number: JP5122828B2
Application number: JP2007034828A
Authority: JP
Inventors: 隆男梅澤
Original assignee: Mitsuba Corp
Current assignee: Mitsuba Corp
Priority date: 2007-02-15
Filing date: 2007-02-15
Publication date: 2013-01-16
Anticipated expiration: 2027-02-15
Also published as: JP2008195006A

Description

本発明は、射出成形体の製造方法およびこれにより製造された射出成形体に関するものである。

一般に、射出成形体の中には、例えば、車両用燈体の一例であるサイドターンランプのように、バルブ（電球やＬＥＤなど）が組み込まれる燈本体（ハウジング）とレンズ部とを突き合わせ、その突き合わせ面を一体化することで形成されるものがある。このような突き合わせ面の一体化の手法として、接着剤による接着や熱、レーザあるいは超音波による融着などが一般に知られているが、これらの手法では、射出成形した燈本体およびレンズ部をそれぞれ金型から取り出した状態で突き合わせて行うため、作業性に劣るだけでなく、熱収縮が不揃いになるなどの様々な要因が重なって接着面（融着面）が綺麗に仕上がらないという問題があった。
そこで、燈本体とレンズ部とを一次射出工程でそれぞれ成形した後、これら燈本体とレンズ部とを突き合わせた状態でその周囲に樹脂材を二次射出して一体化し、これによって、燈体を一連の成形工程で製造でき、作業性が向上し、かつ突き合わせ面の仕上がりを綺麗にすることができる成形体の製造装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−１４４３７０号公報

ところで、上述の特許文献１の製造装置で製造された成形体では、燈本体とレンズ部との突き合わせ面に二次射出をして一体化しているが、一般に燈本体とレンズ部とは異なる材料を用いているため材料の組み合わせによっては接合強度が低く、燈本体とレンズ部とを離間する方向に力をかけると一体化していたものが外れてしまう虞があった。

本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、二次射出により一体化成形する半製品同士の接合強度を向上することができる射出成形体の製造方法およびこれにより製造された射出成形体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、成形された型内の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一方の第一半製品に凸部を形成し、他方の第二半製品の前記凸部に対応した位置に、該凸部を受け入れて前記第二半製品における前記第一半製品との境界部分の変形を促す凹部を形成し、高温状態に保たれた前記第一半製品と前記第二半製品とを突き合わせて、前記凸部が前記凹部に嵌合されることで前記第二半製品における前記第一半製品との境界部分が外側に変形して張り出し部が形成された後、前記突き合わせ部の近傍の前記第二半製品側に、前記第一半製品と前記第二半製品と成形用金型により形成される二次射出流路に、前記第一半製品と同じ材料で二次射出して、前記第一半製品と二次射出の材料とで前記張り出し部を囲繞するように構成し、前記第一半製品の前記第二半製品に対する抜け止め部を形成して一体化成形したことを特徴とする。

請求項２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、成形された型内の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一方の第一半製品に凸部が形成され、他方の第二半製品の前記凸部に対応した位置に、該凸部を受け入れて前記第二半製品における前記第一半製品との境界部分の変形を促す凹部が形成され、前記第一半製品と前記第二半製品とを突き合わせて、前記凸部が前記凹部に嵌合されることで前記第二半製品における前記第一半製品との境界部分が外側に変形して張り出し部が形成され、前記突き合わせ部の近傍の前記第二半製品側に、前記第一半製品と前記第二半製品と成形用金型により形成される二次射出流路に、前記第一半製品と同じ材料で二次射出して、前記第一半製品と二次射出の材料とで前記張り出し部を囲繞するように構成し、前記第一半製品の前記第二半製品に対する抜け止め部が形成されていることを特徴とする。

請求項３に記載した発明は、前記第一半製品と前記第二半製品との前記突き合わせ部において、前記第一半製品の周縁が前記第二半製品よりも外側に大きく形成されており、前記第一半製品の周縁と前記第二半製品の周面との間に、前記第一半製品と同一の材料により二次射出されて前記抜け止め部を形成し、この抜け止め部を介して前記第一半製品と前記第二半製品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、第一半製品の凸部が第二半製品の凹部に嵌合することで、第二半製品の周面における第一半製品との境界近傍が外側にせり出し、この状態で第一半製品と同じ材料で二次射出することにより、第一半製品と二次射出の材料とは確実に融着し、第二半製品のせり出した部分を第一半製品と同じ材料からなる抜け止め部（二次射出部分）で囲繞することができる、つまり物理的に第一半製品と第二半製品とを抜け止め部を介して一体化することができるため、第一半製品と第二半製品との接合強度の高い射出成形体を得られるという効果がある。

請求項２に記載した発明によれば、請求項１に記載した製造方法により製造された射出成形体であるため、第二半製品のせり出した部分を第一半製品と同じ材料からなる抜け止め部で囲繞されているため、第一半製品と第二半製品との接合強度を向上することができ、信頼性の高い射出成形体を得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、第一半製品と第二半製品との接合箇所の周面が第一半製品と同じ材料で二次射出されて製造され、第一半製品と二次射出の材料とが確実に融着されているため、製品の外観品質を向上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８に基づいて説明する。なお、本実施形態では、車両のサイドターンランプを製造する場合について説明する。
図１に示すように、サイドターンランプ１は、レンズ部２と、電球３が組み込まれるハウジング４とで構成されている。レンズ部２およびハウジング４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５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２に示すように、レンズ部２は椀形状で形成されており、ハウジング４との接合部になる開口周縁部には、水平状に端面部１１が形成されている。ここで、端面部１１には、ハウジング４の方向へ指向した凸部１２が形成されている。また、端面部１１の外側はレンズ部２の外周面１３へと続くように構成されており、端面部１１の内側はレンズ部底側ほど中央寄りに傾斜するテーパ面部１４へと続くように構成されている。更に、テーパ面部１４から椀状に形成されたレンズ部内周面１５へと続くように構成されている。なお、レンズ部２を構成する材料は、ポリカーボネート樹脂である。

一方、ハウジング４は、電球（バルブ）３が取付けられるソケット部２１と、ソケット部２１の外周縁から水平方向（左右方向）へ延設しているフランジ部２２とで一体成形されている。フランジ部２２の端縁部は、端面部１１の内側に接触する接触水平面部２３と、接触水平面部２３の外周端面となる外端面部２４とが形成されている。また、接触水平面部２３上で、凸部１２に対応した位置に凹部２５が形成されている。更に、凸部１２が凹部２５に嵌合されることで外端面部２４の接触水平面部２３側に張り出し部２６が形成されている。なお、ハウジング４を構成する材料は、アクリル樹脂である。

そして、レンズ部２とハウジング４とが突き合わされた状態で、樹脂材５を二次射出してサイドターンランプ１が一体成形される。樹脂材５は、レンズ部２の外周面１３とハウジング４の外端面部２４との間に射出され、フランジ部２２の裏面２７、並びにレンズ部２の外周面１３とそれぞれ略面一状になるように形成されている。ここで、樹脂材５は、レンズ部２の材料と同じ材料で構成されている。本実施形態においては、樹脂材５はポリカーボネート樹脂からなる。これにより、樹脂材５がハウジング４の張り出し部２６を囲繞するように形成され、かつ、樹脂材５はレンズ部２との境界部において、融着接合されている。

図１に戻り、サイドターンランプ１は平面視略楕円形状をしており、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２２の裏面２７の長径方向一端には、取付け孔６に係止するための係止溝２８を備えた係止突片２９が形成され、他端には弾性を有する係止脚３０が形成されている。そして、サイドターンランプ１は、係止脚３０を中心側に弾性変形させるようにして取付け孔６に嵌合し、係止溝２８が取付け孔６の孔縁に達した段階で係止脚３０を一部弾性復帰させることで係止溝２８に取付け孔６の内周縁が嵌合し、簡単な弾性取付けができるように構成されている。

次に、サイドターンランプ１を成膜成形するための製造装置５０について説明する。
図３に示すように、製造装置５０は、可動金型５１と固定金型５２とを備えて構成されている。可動金型５１には、レンズ部２およびハウジング４を型形成するための成形用型面５３，５４が形成され、固定金型５２には、レンズ部２およびハウジング４を型形成するための成形用型面５５，５６と共に、成膜装置４０を収容するための成膜用型面５７が形成されている。なお、これら型面は、それぞれの金型ベースに着脱自在に取付けられている。

可動金型５１のレンズ部２を成形するための成形用型面５３には、凸部１２を形成するための窪み部５８が形成されている。また、固定金型５２のハウジング４を成形するための成形用型面５６には、凹部２５を形成するための突起部６０が形成されている。ここで、窪み部５８は、突起部６０よりも大きく形成されている。つまり、凸部１２が凹部２５よりも大きく成形されるように構成されている。

また、成膜装置４０は、公知の真空蒸着装置であり、真空ポンプ４１にバルブ４２を介して接続される真空流路４３、蒸着する金属（例えば、アルミニウムやクロム）を入れるボート（ターゲット）４４、ボート４４を加熱するためのヒータ４５とを備えて構成されている。

可動金型５１は、図示しないアクチュエータ（サーボモータやシリンダ）により金型同士の隣接方向の移動と、型表面に沿った移動とができるように構成されており、サイドターンランプ１を成膜成形する工程について、図４〜図６を用いて説明する。

図４（Ａ）に示すように、可動金型５１の成形用型面５３，５４が固定金型５２の成形用型面５５，５６にそれぞれ対向するように配置する。

図４（Ｂ）に示すように、可動金型５１を固定金型５２方向に移動して型締めし、この型締め状態で形成されるキャビティに樹脂材料を流し込んで一次射出することによりレンズ部２およびハウジング４を成形する。

図４（Ｃ）に示すように、一次射出完了後、可動金型５１を型開き方向に移動する。このとき、レンズ部２は固定金型５２側に残るように、また、ハウジング４は可動金型５１側に位置するように型設計されている。

図５（Ｄ）に示すように、可動金型５１を、ハウジング４が成膜装置４０と対向するよう型表面に沿う方向（水平方向）に移動する。

図５（Ｅ）に示すように、可動金型５１を型締め方向に移動してハウジング４が位置している成形用型面５４と、成膜装置４０が備えられた成膜用型面５７とを型締めし、封止状の成膜空間が形成された後、バルブ４２を開放して成膜空間内の空気を真空ポンプ４１により真空流路４３から抜き、成膜空間を真空状態にする。この状態で加熱したヒータ４５によりボート４４に供給される溶融した金属が蒸気化されることになりハウジング４における成膜用型面５７から露出した面が成膜され、成膜面６１が形成される。ここで、成膜工程では部材組み込み部６２は図示しないマスキング材でマスキングされ、成膜面６１が形成されないように構成されている。

図５（Ｆ）に示すように、成膜完了後、可動金型５１が型開き方向に移動して、固定金型５２と型開きさせる。

図６（Ｇ）に示すように、電球３、端子７が部材組み込み部６２に組み込まれ、可動金型５１が型表面に沿う方向（水平方向）に移動して、レンズ部２とハウジング４とが対向するように配置する。

図６（Ｈ）に示すように、可動金型５１を固定金型５２方向に移動して型締めし、この型締め状態で、レンズ部２およびハウジング４を樹脂材５により二次射出することで一体成形する。ここで、可動金型５１と固定金型５２とを型締めすると、レンズ部２の凸部１２とハウジング４の凹部２５とが嵌合する。そして、凸部１２が凹部２５よりも大きく形成されているため、ハウジング４の外端面部２４の接触水平面部２３側が外側に傾斜するように変形し、張り出し部２６が形成される。また、樹脂材５はレンズ部２と同じ材料からなり、二次射出する際にレンズ部２の温度は高温で維持されているため、レンズ部２と樹脂材５とは確実に融着するように構成されている。

図６（Ｉ）に示すように、二次射出完了後、可動金型５１を型開き方向に移動し、図示しない押し出し部材によりサイドターンランプ１を取り出す。そして、再び図４（Ａ）の状態に可動金型５１を移動し、上述の一連の工程を繰り返すことで、サイドターンランプ１を連続して製造することができる。

次に、図７を用いて一次射出および二次射出する場合の金型の型締め状態について詳細に説明する。
図７（Ａ）に示すように、ハウジング４側において、可動金型５１の成形用型面５４には、フランジ部２２の裏面２７に対応する型面と共に、二次射出する樹脂材５の射出領域の一面、つまり裏面２７とフラットになる型面７１などの型面が形成されている。一方、固定金型５２の成形用型面５６にはフランジ部２２の接触水平面部２３、外端面部２４および凹部２５などに対応する型面が形成されている。

図７（Ｂ）に示すように、レンズ部２側において、可動金型５１の成形用型面５３には、端面部１１、凸部１２、テーパ面部１４、およびレンズ部内周面１５の各面、並びに外周面１３の周縁部から垂直に下ろした垂直面７２などの面に対応する型面が形成されている。一方、固定金型５２の成形用型面５５には、外周面１３、並びに垂直面７２に対応した垂直面７３などの型面が形成されている。そして、この型締め状態で一次射出が実行され、レンズ部２およびハウジング４が一次製品として型成形される。

図７（Ｃ）に示すように、一次射出によりレンズ部２およびハウジング４が成形された後、レンズ部２側では可動金型５１側の成形用型面５３が脱型され、ハウジング４側では固定金型５２側の成形用型面５６が脱型され、レンズ部２とハウジング４とが突き合うように可動金型５１を移動し、型締めされる。ここで、この型締めの前にハウジング４の成膜工程および部品組み込み部６２への電球３、端子７の組み込み工程が実行されている。

そして、この型締め状態で樹脂材５が二次射出されることになるが、レンズ部２およびハウジング４は高温状態に保たれている。また、型締めをした状態においてレンズ部２の凸部１２がハウジング４の凹部２５に嵌合し、更に凸部１２が凹部２５よりも大きく形成されているため、フランジ部２２の外端面部２４が外側に変形し、外端面部２４における接触水平面部２３側に張り出し部２６が形成される。ここで、二次射出される樹脂材５は、レンズ部２の端面部１１、ハウジング４の外端面部２４、成形用型面５５の垂直面７３、および成形用金型５４の型面７１に囲まれた領域内に供給される。なお、垂直面７３は成形用型面５５に形成されているが、成形用型面５４側に垂直面７３を形成するように型設計をしてもよい。

図８に示すように、このようにして成形されたサイドターンランプ１は、ハウジング４の張り出し部２６をレンズ部２と樹脂材５とで囲繞され、物理的に分離できないように形成されている。ここで、レンズ部２と樹脂材５とは同じ材料で構成されており、樹脂材５を二次射出する際にレンズ部２は高温に維持されているため、レンズ部２と樹脂材５とは確実に融着する。したがって、樹脂材５の部位がハウジング４の抜け止め部として機能することとなる。

本実施形態によれば、レンズ部２およびハウジング４を一次射出によりそれぞれ成形し、成形されたレンズ部２とハウジング４とを突き合わせた後、その突き合わせ部に樹脂材５を二次射出して一体化成形するサイドターンランプ１において、レンズ部２の端面部１１に凸部１２を形成し、ハウジング４の接触水平面部２３に凹部２５を形成し、凸部１２を凹部２５に嵌合することで、ハウジング４のフランジ部２２の外端面部２４が外側に傾斜するように変形して張り出し部２６が形成されるようにした。また、張り出し部２６が形成された状態で、レンズ部２と同じ材料からなる樹脂材５を二次射出して一体成形することで、樹脂材５がレンズ部２と確実に融着し、樹脂材５がハウジング４の物理的分離を防止する抜け止め部として機能するようにした、つまり物理的にレンズ部２とハウジング４とを抜け止め部として機能する樹脂材５を介して一体化することができるため、レンズ部２とハウジング４との接合強度を向上することができる。したがって、信頼性の高いサイドターンランプ１を提供することができる。

また、レンズ部２とハウジング４との突き合わせ部において、レンズ部２の外周面１３の周縁がハウジング４の外端面部２４よりも外側に大きく形成されており、レンズ部２の周縁とハウジング４の外端面部２４との間に、レンズ部２と同一の材料からなる樹脂材５により二次射出したため、一体成形されたサイドターンランプ１の周縁がレンズ部２とそれと同じ材料からなる樹脂材５とが確実に融着され、製品の外観品質を向上することができる。

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、サイドターン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、成膜手段を備えた製造装置を用いて説明をしたが、成膜手段を備えていない製造装置において採用してもよい。
また、本実施形態において、ハウジングの全周に亘って樹脂材を二次射出する場合の説明をしたが、樹脂材を部分的に二次射出する構成としてもよい。
さらに、本実施形態において、ハウジングの外端面部に抜け止め部を形成する場合の説明をしたが、例えば半製品の内側（内周部分など）に抜け止め部を構成するようにしてもよい。

本発明の実施形態におけるサイドターンランプの側面図である。本発明の実施形態におけるサイドターンランプの部分断面図である。本発明の実施形態におけるサイドターンランプの製造装置の概略構成図である。本発明の実施形態におけるサイドターンランプの製造工程を示す説明図である。図４の続きを示す説明図である。図５の続きを示す説明図である。本発明の実施形態における金型の構成を示す部分詳細断面図である。本発明の実施形態におけるサイドターンランプの部分詳細断面図である。

符号の説明

１…サイドターンランプ（射出成形体）２…レンズ部（第一半製品）４…ハウジング（第二半製品）５…樹脂材（抜け止め部）１２…凸部１３…外周面（第一半製品の周縁）２４…外端面部（第二半製品の周面）２５…凹部

Claims

複数の半製品を一次射出によりそれぞれ成形し、成形された型内の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一方の第一半製品に凸部を形成し、他方の第二半製品の前記凸部に対応した位置に、該凸部を受け入れて前記第二半製品における前記第一半製品との境界部分の変形を促す凹部を形成し、
高温状態に保たれた前記第一半製品と前記第二半製品とを突き合わせて、前記凸部が前記凹部に嵌合されることで前記第二半製品における前記第一半製品との境界部分が外側に変形して張り出し部が形成された後、前記突き合わせ部の近傍の前記第二半製品側に、前記第一半製品と前記第二半製品と成形用金型により形成される二次射出流路に、前記第一半製品と同じ材料で二次射出して、前記第一半製品と二次射出の材料とで前記張り出し部を囲繞するように構成し、前記第一半製品の前記第二半製品に対する抜け止め部を形成して一体化成形したことを特徴とする射出成形体の製造方法。
複数の半製品を一次射出によりそれぞれ成形し、成形された型内の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一方の第一半製品に凸部が形成され、他方の第二半製品の前記凸部に対応した位置に、該凸部を受け入れて前記第二半製品における前記第一半製品との境界部分の変形を促す凹部が形成され、
前記第一半製品と前記第二半製品とを突き合わせて、前記凸部が前記凹部に嵌合されることで前記第二半製品における前記第一半製品との境界部分が外側に変形して張り出し部が形成され、
前記突き合わせ部の近傍の前記第二半製品側に、前記第一半製品と前記第二半製品と成形用金型により形成される二次射出流路に、前記第一半製品と同じ材料で二次射出して、前記第一半製品と二次射出の材料とで前記張り出し部を囲繞するように構成し、前記第一半製品の前記第二半製品に対する抜け止め部が形成されていることを特徴とする射出成形体。
前記第一半製品と前記第二半製品との前記突き合わせ部において、前記第一半製品の周縁が前記第二半製品よりも外側に大きく形成されており、前記第一半製品の周縁と前記第二半製品の周面との間に、前記第一半製品と同一の材料により二次射出されて前記抜け止め部を形成し、この抜け止め部を介して前記第一半製品と前記第二半製品とが一体成形されていることを特徴とする請求項２に記載の射出成形体。