JP5653204B2

JP5653204B2 - 自動車用室内照明灯レンズ用金型成型方法および室内照明灯レンズ

Info

Publication number: JP5653204B2
Application number: JP2010288102A
Authority: JP
Inventors: 玄士大塚
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2010-12-24
Filing date: 2010-12-24
Publication date: 2015-01-14
Anticipated expiration: 2030-12-24
Also published as: DE112011104510T5; CN103237645A; CN103237645B; KR20130105674A; WO2012086851A3; US9682521B2; KR101458731B1; US20130229818A1; BR112013012977A2; JP2012136073A; WO2012086851A2

Description

本発明は、自動車用室内照明灯レンズに関するもので、特に寸法管理がしやすく、天井を傷つける恐れのない自動車用室内照明灯レンズの金型成型方法および室内照明灯レンズに関するものである。

レンズとハウジングと天井とランプユニットから構成され、そのレンズを組み付けたランプユニット付きハウジングをリンフォースへ天井を介して組み付けるようにして成る自動車用室内照明灯は、従来より知られている（特許文献１参照）。

特開２００５−２３８９６６号公報

図６は本発明が対象としている自動車用室内照明灯を説明する斜視図で、図６（Ａ）は分解図、図６（Ｂ）は組み付け完了したアセンブリ状態図である。
図６（Ａ）において、上から、レンズ１０、ハウジング２０、天井３０、ランプユニット４０で構成されている。
以下、これらの各構成要素について簡単に説明する。

〈レンズ１０〉
レンズ１０はハウジング２０に固定されるランプユニット４０のランプ４０Ｌからの光を通過させるレンズの機能をする樹脂部材で、かまぼこ状に１方向に緩やかに湾曲した矩形状であり、その裏側の周辺３６０度に亘ってリブ１０Ｂ（図１）が立設されている。リブ１０Ｂの近傍ないしリブ間にロック係止孔１０Ｒを備えており、このロック係止孔１０Ｒはハウジング２０のロック爪２０Ｒに係止する。

〈ハウジング２０〉
ハウジング２０は矩形状に周回して成る立設壁２０Ｗと立設壁２０Ｗで囲われた底部開口を約半分塞ぐ底板２０Ｂとで構成される樹脂部材である。立設壁２０Ｗには、レンズ１０のロック係止孔１０Ｒに係止するロック爪２０Ｒを側面に備え、かつ車内の天井裏側に位置するリンフォースの複数のロック係止孔に係合するロック爪２０Ｔを立設壁２０Ｗの延長方向に複数個備えている。底板２０Ｂにはランプユニット４０が固定される。

〈天井３０〉
天井３０は自動車用室内照明灯を車内の上方に取り付ける場合の天井部分を構成する平面視で額縁状の樹脂部材から成り、中央開口３０Ｌの内側周縁の平らな底面部３０Ｐと、底面部３０Ｐの端から斜めに立設する斜面部３０Ｓと、斜面部３０Ｓの頂部から水平に延びる天面部３０Ｔとから成る。

〈ランプユニット４０〉
ランプユニット４０はランプ４０Ｌを有し、車輌からの信号により点灯を行うもので、ランプ４０Ｌを底板２０Ｂからせり出すようにしてハウジング２０の底板２０Ｂに固定される。

〈室内照明灯の組付け〉
上記構成要素による車輌への組み付けは、まずレンズ１０（図６）のロック係止孔１０Ｒにハウジング２０のロック爪２０Ｒを係止させることで、レンズ１０とハウジング２０とを組み付け、次に、ハウジング２０を天井３０を介してランプユニット４０へ組み付けることで図６（Ｂ）のように自動車用室内照明灯１が完成する。
そして、自動車用室内照明灯１のハウジング２０のロック爪２０Ｔを車輌のリンフォースのロック係止孔に係合することで、車輌への取り付けが行われる。

〈従来のレンズの成形方法〉
図７はレンズの従来の成形方法を説明する斜視図で、（Ａ）（１）はレンズの表側からの斜視図、（Ａ）（２）は裏側からの斜視図、（Ｂ）はゲートより溶融樹脂を金型内に注入する状況の斜視図、（Ｃ）（１）は成型後のレンズに付いているゲートをニッパーで切断する前のレンズ、（２）はニッパーで切断された後のレンズである。
従来の成型方法で作られたレンズ１００は、図７（Ａ）（１）のようにかまぼこ状に１方向に緩やかに湾曲した矩形状の樹脂部材であり、それを裏側から見ると図７（Ａ）（２）の丸印Ｆで囲ったようなゲート痕が生じている。図７（Ｃ）（２）は図７（Ａ）（２）の丸印Ｆの拡大図で、ゲート痕５００Ｋが生じている。このようなゲート痕５００Ｋができる理由とゲート痕の及ぼす問題点について以下に説明する。

〈ゲート痕ができる理由〉
図７（Ａ）および（Ｂ）のようなレンズ１００を射出成形するためには、まず、レンズ１００の形状をしたキャビティを内部に備えた成形金型を作成する。
そして、その金型のキャビティ内へ溶融樹脂を注入するための注入通路（ゲート）５００を形成し、そのゲート５００より図７（Ｂ）の白抜き矢印方向に溶融樹脂を金型のキャビティ内に注入する。
溶融樹脂を金型のキャビティ内に注入するとレンズ１００とゲート５００が一体化した状態で固化する。
溶融樹脂が固化した後に、成形機からレンズ１００及びゲート５００を取り出すと、図７（Ｃ）（１）のようにレンズ１００とゲート５００が一体化した成形物が得られる。
そこで、ゲート５００の根元部分をニッパーで切断して、ゲート５００をレンズ１００から切り離すと、図７（Ｃ）（２）のようなゲート残りのあるゲート痕５００Ｋ付きのレンズ１００が得られる。

〈ゲート痕付きレンズ１００の問題点〉
このように、従来のレンズ１００は、図７（Ｃ）（１）のゲート５００をニッパーで切断しているため、図７（Ｃ）（２）のゲート痕５００Ｋは大きなゲート出代を持つので、ゲート痕５００Ｋの大きなゲート出代はバラツキが大きく、寸法管理が困難であった。
また、ゲート５００をニッパーで切断する際、レンズ１００の意匠面を傷つける恐れがあった。
また、ニッパーでゲート５００を切断するため、ゲート痕５００Ｋのカット面に鋭利な形状が生成される可能性があり、全面レンズとした場合、その鋭利なカット面により天井を傷つける恐れがあった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、寸法管理がしやすく、天井を傷つける恐れのない自動車用室内照明灯レンズを提供することを目的としている。

本願第１発明は、自動車用室内照明灯レンズ用金型成型方法であって、全面が意匠部となる自動車用室内照明灯レンズ（以下、「レンズ」と言う。）の形状をしたキャビティを備えた室内照明灯レンズ用金型成型方法において、前記レンズは所定の厚みを持ち、かつ、裏面にリブを備えており、前記リブと前記厚みに対してゲートを設け、前記ゲートより溶融樹脂を前記金型の前記キャビティ内に注入し、注入完了後に前記リブと前記ゲートの付け根の前記ゲート側に前記ゲートの幅と同じ幅のカットピンを前記ゲートの途中まで挿入して前記リブと前記ゲートを切り離し、前記切り離し完了後、前記カットピンを後退させて、前記金型から前記レンズを取り出すことを特徴としている。
本願第２発明は、第１発明において、前記意匠裏面全域にシボ加工Ｓを施こし、かつ、前記カットピンの先端にシボ加工を施したことを特徴としている。
本願第３発明は、請求項１または２記載の自動車用室内照明灯レンズ用金型成型方法によって得られる自動車用室内照明灯レンズであって、所定の厚みを有し、全面が意匠部となる室内照明灯レンズにおいて、成型時のカットピンが前記厚みの一部にまで挿入することで形成されたゲート設定面が、前記厚みの裏面であるレンズ管理面より低い面差を付けられたことを特徴としている。

以上のように、第１発明によれば、注入完了後にリブとゲートの付け根のゲートにゲートの幅と同じ幅のカットピンを挿入してリブと前記ゲートを切り離すので、ゲート部をニッパーでカットしていた従来方法と比べて、寸法管理がしやすく、また、天井を傷つける恐れのないレンズが得られる。
第２発明によれば、カットピンの先端にシボ加工を施すことで、ゲート設定面にもシボ加工を簡単に施すことができる。
第３発明によれば、ゲート設定面がレンズ管理面より低い面差を有しているので、天井に取り付けられたとき、天井との間にできるクリアランスが小さくできる。

図１（Ａ）は本発明に係る自動車用室内照明灯レンズを下方から見上げた斜視図で、図１（Ｂ）は図１（Ａ）の丸Ａで囲った部分の拡大図である。図２はオーバーラップ成型方法を説明する前半の斜視図である。図３はオーバーラップ成型方法を説明する後半の斜視図である。図４（Ａ）は組み付け完了した自動車用室内照明灯の斜視図であり、従来のレンズを組み込んだ照明灯の場合と、本発明に係るレンズを組み込んだ照明灯の場合とを兼ねて表している。図４（Ｂ）は、従来のレンズの場合で、（１）はゲート近傍の斜視図、（２）は図４（Ａ）の従来のレンズのＢ−Ｂ断面図である。図４（Ｃ）は、本発明に係るレンズの場合で、（１）はゲート近傍の斜視図、（２）は図４（Ａ）の本発明に係るレンズのＢ−Ｂ断面図である。図５（１）はレンズの表側全体の斜視図で、図５（２）は図５（１）の丸印Ｄの拡大図である。図５（３）はレンズの表側全体に施したレンズカットＣの具体例、図５（４）はレンズの裏側全体の斜視図である。図５（５）は図５（４）の丸印Ｅの拡大図である。図６は本発明が対象としている自動車用室内照明灯を説明する斜視図で、（Ａ）は分解図、（Ｂ）は組み付け完了したアセンブリ状態図である。図７はレンズの従来の成形方法を説明する斜視図で、（Ａ）（１）はレンズの表側からの斜視図、（Ａ）（２）は裏側からの斜視図、（Ｂ）はゲートより溶融樹脂を金型内に注入する状況の斜視図、（Ｃ）（１）は成型後のレンズに付いているゲートをニッパーで切断する前のレンズ、（２）はニッパーで切断された後のレンズである。

以下、寸法管理がしやすく、天井を傷つける恐れのない本発明に係る自動車用室内照明灯レンズ用金型成型方法について説明する。

〈本発明に係るレンズの特徴〉
図１のレンズ１０は従来と同じく溶融樹脂の射出成型によって作っているが、異なっているのは、オーバーラップ成型方法で成型した点である。オーバーラップ成型することでレンズ１０のゲート設定面１０Ｇがレンズ管理面１０Ｎよりも一段下がるようになるのが特徴である。
すなわち、図１（Ｂ）のゲート部の拡大図において、レンズ１０のゲート設定面１０Ｇがレンズ管理面１０Ｎよりも一段下っているのが判る。

〈本発明が採用したオーバーラップ成型方法〉
図２および図３はオーバーラップ成型方法を説明する図で、図２（１）→図２（２）→図３（１）→図３（２）の順で実施される。オーバーラップ成型方法自体は、例えば、特開平９−１４１７０８号公報に開示された発明を参考にして行うことができる。
（１）〈樹脂注入〉
図２（１）において、レンズ１０は裏側の周辺３６０度に亘ってリブ１０Ｂを備えており、かかるレンズ１０の形状をしたキャビティを内部に備えた成形金型を作成し、その金型のキャビティ内へ溶融樹脂を注入するための注入通路（ゲート）を形成し、そのゲート５０より白抜き矢印方向に溶融樹脂を金型内に注入すると、レンズ１０とゲート５０が一体化した状態で固化し、レンズ１０の全体が成型される。なお、キャビティのゲート付け根部分にアクセスできるカットピン６０は、金型内にあってまだ待機中である。カットピン６０はゲート５０の幅と同じ幅となっており、カットピン６０はゲート５０の幅の中へ過不足なく挿入されるようになる。
（２）〈カットピン６０の圧入〉
次に、図２（２）において、溶融樹脂の注入が完了すると、待機中だったカットピン６０が黒抜きの矢印方向に作動して、リブ１０Ｂの近傍でゲートの溶融している樹脂圧入部１０Ｐがレンズ１０のリブ１０Ｂ内に圧入される。
（３）〈リブ１０Ｂとゲート５０との切り離し〉
そして、図３（１）において、カットピン６０による樹脂圧入部１０Ｐへの溶融樹脂圧入と同時に、ゲート５０のゲートカット部５０Ｃによってレンズ１０のリブ１０Ｂとゲート５０とが切り離される。このとき、ゲートカット部５０Ｃはレンズ１０とは離別しているため、ゲートカット痕は残らない。
（４）〈カットピン６０が戻る。〉
最後に、図３（２）において、ゲートカット完了後、カットピン６０が黒抜きの矢印方向に戻り、ゲートが分離し、レンズ１０のみ金型から取り出される。
このようにして金型から取り出されたレンズ１０は、全体が図１（Ａ）のようになり、そのゲートがあった部位は、図１（Ｂ）のように、レンズ１０のゲート設定面１０Ｇがレンズ管理面１０Ｎよりも一段下っている。

〈ゲート設定面１０Ｇがレンズ管理面１０Ｎよりも下ると良い理由〉
図４はゲート設定面１０Ｇがレンズ管理面１０Ｎよりも下っていると良い理由を説明する図である。図４（Ａ）は組み付け完了した自動車用室内照明灯の斜視図であり、従来のレンズ１００を組み込んだ照明灯の場合と、本発明に係るレンズ１０を組み込んだ照明灯の場合とを兼ねて表示している。
図４（Ｂ）は、従来のレンズ１００の場合で、（１）はゲート近傍の斜視図、（２）は図４（Ａ）の従来のレンズのＢ−Ｂ断面図、図４（Ｃ）は本発明に係るレンズ１０の場合で、（１）はゲート近傍の斜視図、（２）は図４（Ａ）の本発明に係るレンズのＢ−Ｂ断面図である。
図４（Ｂ）（１）において、従来のレンズ１００のゲート設定面１００Ｇはレンズ管理面１００Ｎと同一であるので、ゲート出代は幅Ｔ１であり、このようなレンズ１００を天井３０に取り付けると、レンズ１００のゲート設定面１００Ｇが天井３０を押し込み、レンズ１００と天井３０との間に大きなクリアランスＣ１（隙間）が生じることとなった。
これに対して、図４（Ｃ）（１）において、本発明に係るレンズ１０のゲート設定面１０Ｇはレンズ管理面１０Ｎよりも一段下げているので、ゲート出代は従来の幅Ｔ１よりも小さな幅Ｔ２（Ｔ１＞Ｔ２）であり、このようなレンズ１０を天井３０に取り付けると、ゲート設定面１０Ｇが天井３０を押し込む量が小さくなりレンズ１０と天井３０との間には小さなクリアランスＣ２（Ｃ１＞Ｃ２）しか生じていない。

〈カットピン先端にシボ加工が可能〉
図５（１）はレンズの表側全体の斜視図で、図５（２）は図５（１）の丸印Ｄの拡大図である。図５（３）はレンズの表側全体に施したレンズカットＣの具体例、図５（４）はレンズの裏側全体の斜視図である。図５（５）は図５（４）の丸印Ｅの拡大図である。
意匠面である表側のレンズ１０の周囲１０Ｃ（図５（１））に、図５（２）で示すようなレンズカットＣの加工を施している。
また、レンズ１０の裏側の全面にも、図５（４）および（５）で示すように皮・梨地・木目・布目などを付けるシボ加工Ｓやレンズカット加工Ｃを施すことで、キズが付いても目立ちにくくなり見栄えが良くなる。
また、シボのないツルツルの表面では滑りやすかったシボ加工Ｓやレンズカット加工Ｃを施すことで、持ち易くなり、作業性が向上する。
また、レンズ１０の裏側の周囲にシボ加工Ｓをして、レンズの中見えを防止している。
本発明に係るレンズ１０では、シボ加工されたレンズ管理面１０Ｎよりもゲート設定面１０Ｇは後退しているので、レンズ管理面１０Ｎにシボ加工していなくても目立たない。
また、図５（１）のカットピン６０の先端６０Ｐにシボ加工Ｓを施すことが可能なので、カットピン６０の先端６０Ｐにシボ加工Ｓを施すことによって、ゲート設定面１０Ｇにも図５（５）のようにシボ加工Ｓが簡単に形成されて、意匠裏面全域にレンズカットＣおよびシボ加工Ｓを施すことが簡単に可能となる。

〈まとめ〉
レンズ１００を従来技術にて成型を行った場合、ゲート５００をニッパーで切断していたため、レンズ管理面１００Ｎとゲート設定面１００Ｇが同一面となって天井に取り付けた場合大きなクリアランスが生じたし、またニッパー作業では均一に行うことが困難でゲート残りの管理が困難だったが、図２および図３で説明したようにオーバーラップゲートを採用することにより、レンズ１０と天井３０との合わせ面にゲートを設置した場合でも、天井ラップ量の寸法管理が容易となった。また、図１（Ｂ）のように、ゲート設定面１０Ｇをレンズ管理面１０Ｎと面差を付けることにより、意匠性を損なうことなく、自動車用室内照明灯の全面レンズの成型が可能となる。
また、ゲート５０のニッパによるカット部分がレンズ１０にできないため、天井３０を傷つけることがない。
また、シボ加工されたレンズ管理面１０Ｎよりもゲート設定面１０Ｇは後退しているので、レンズ管理面１０Ｎにシボ加工していなくても目立たない。
さらに、図５（１）のカットピン６０の先端６０Ｐにシボ加工を施すことが可能なので、カットピン６０の先端６０Ｐにシボ加工を施すことによって、ゲート設定面１０Ｇ（図５（４））にもシボ加工を施すことが可能となり、図５のように、レンズ表面である意匠部のレンズカットＣ、レンズ裏面のレンズカットＣおよびシボ加工Ｓにそれぞれ既加工を施すことにより、ゲート部の形状が見えなくなり、意匠性の統一感を得ることができる。

１０レンズ
１０Ｂリブ
１０Ｇゲート設定面
１０Ｎレンズ管理面
１０Ｐ樹脂圧入部
２０ハウジング
３０天井
４０ランプユニット
５０ゲート
５０Ｃゲートカット部
６０カットピン
６０Ｐ先端
Ｃレンズカット
Ｓシボ加工

Claims

全面が意匠部となる自動車用室内照明灯レンズ（以下、「レンズ」と言う。）の形状をしたキャビティを備えた室内照明灯レンズ用金型成型方法において、前記レンズは所定の厚みを持ち、かつ、裏面にリブを備えており、前記リブと前記厚みに対してゲートを設け、前記ゲートより溶融樹脂を前記金型の前記キャビティ内に注入し、注入完了後に前記リブと前記ゲートの付け根の前記ゲート側に前記ゲートの幅と同じ幅のカットピンを前記ゲートの途中まで挿入して前記リブと前記ゲートを切り離し、前記切り離し完了後、前記カットピンを後退させて、前記金型から前記レンズを取り出すことを特徴とする自動車用室内照明灯レンズ用金型成型方法。
前記意匠裏面全域にシボ加工Ｓを施こし、かつ、前記カットピンの先端にシボ加工を施したことを特徴とする請求項１記載の自動車用室内照明灯レンズ用金型成型方法。
請求項１または２記載の自動車用室内照明灯レンズ用金型成型方法によって得られる自動車用室内照明灯レンズであって、所定の厚みを有し、全面が意匠部となる室内照明灯レンズにおいて、成型時のカットピンが前記厚みの一部にまで挿入することで形成されたゲート設定面が、前記厚みの裏面であるレンズ管理面より低い面差を付けられたことを特徴とする自動車用室内照明灯レンズ。