JP6584265B2 - 導光体，同導光体の成形方法および金型装置 - Google Patents

Description

本発明は、配光形成用の樹脂製光学部材である導光体，同導光体を射出成形する方法および同導光体を射出成形する金型装置に係り、特に、光出射面に配光制御ステップが形成された導光体，同導光体の成形方法および同導光体を成形する金型装置に関する。

自動車用灯具を構成する配光形成用の光学部材である導光体は、例えば、下記特許文献１に示すように、全体が平板状に形成され、後面から入射した光源光を配光制御ステップが形成された前面から出射させるように構成されており、灯室内の光源の前方に配置される。

この種の導光体は、金型によって射出成形されるが、配光制御ステップ成形用の成形面を高精度に加工し易いという点で、ステップ成形用の成形面を有する入れ子を内蔵した金型（図８参照）が一般に採用されている。

図８に示す金型は、配光制御ステップ（例えば、魚眼ステップ）成形用の成形面２ａを有する入れ子２を組み付け一体化した固定側金型１と、固定側金型１に対し接近離反動作可能な可動側金型３を備え、金型１，３を型閉めすることで画成された導光体成形用のキャビティに樹脂が射出されることで、配光制御ステップ（例えば、魚眼ステップ）５ａを前面に形成した導光体５が成形される。符号ＰＬは、金型１，３の分割面を示す。なお、入れ子２は、図の左から右に向って、金型１の成形面１ａに連通する入れ子挿入孔１ａ’に所定位置まで挿入し、図示しない固定手段によって金型１に固定される。

そして、入れ子２の入れ子挿入孔１ａ’への挿入方向前面側（以下、入れ子２前面という）には、図９に示すように、配光制御ステップ５ａ成形用の成形面２ａが切削加工によって設けられているが、入れ子２の成形面２ａ周縁部が所定の断面矩形状（ｄ×ｄ１）に切り欠かれて、成形面２ａ周縁部に環状の段差部端面２ｂが設けられている。

即ち、入れ子２前面の周縁部を含む全面に成形面２ａを切削加工すること、詳しくは、入れ子２前面の周縁に成形面２ａの薄肉の尖ったエッジ２ａ１が一致するように正確に切削加工することは、非常に難しい。そして、切削加工された成形面２ａの尖ったエッジ２ａ１にはバリが発生し、たとえバリを除去したとしても、成形面２ａの周縁に沿ったエッジ２ａ１の稜線は凹凸の多い不連続線となる。

このため、入れ子２を挿入孔１ａ’に挿入する際、成形面２ａの尖ったエッジ２ａ１が孔１ａ’の内周面と干渉して、入れ子２のスムーズな挿入が妨げられる。

また、キャビティのコーナ部となる、金型１の成形面１ａと入れ子２の成形面２ａ（成形面２ａの周縁に沿ったエッジ２ａ１）間の密着性も悪く、配光制御ステップ５ａの特に周縁部における成形性が低下する。

そこで、従来では、図９に示すように、まず、入れ子２前面の周縁に沿って所定幅の仕上げ代ｄが残るように、成形面２ａを切削加工した後、仮想線で示すように、入れ子２の前面周縁部の外周面を所定幅ｄ１で仕上げ代ｄ相当の深さに仕上げ切削加工することで、成形面２ａの周縁に沿ったエッジ２ａ１の稜線が滑らかな連続線となる。このため、成形面２ａ周縁部には、仕上げ代ｄ相当の環状の段差部端面２ｂが設けられている。

そして、従来の入れ子２では、挿入孔１ａ’への挿入方向前面側の大きさが、入れ子２の外形よりも全周にわたって段差部端面２ｂの幅ｄだけ狭められている分、入れ子２を挿入孔１ａ’に挿入する際に、孔１ａ’の内周面と干渉させることなく、スムーズに挿入できる。

また、金型１，３を型閉めした際、キャビティを画成する金型１の成形面１ａと入れ子２の成形面２ａ間には、断面矩形状（ｄ×ｄ１）の環状の間隙ｓ（図８参照）が形成され、射出成形の際に、この間隙ｓに樹脂が充填されることで、入れ子２の成形面２ａに樹脂が確実に密着するように保持されて、配光制御ステップ５ａの成形性が確保される。特に、この配光制御ステップ５ａの成形性を確保するためには、間隙ｓに樹脂が確実に充填されるように、間隙ｓは、大きめ（例えば、1mm×1mm）に設定されていた。

特開２０１４-７５３３１号(請求項１、段落００３２〜００４１、図１，２，３)

しかし、前記した従来の金型（図８，９参照）を用いた射出成形では、成形品である導光体５の前面周縁部に、配光制御ステップ５ａを取り囲む断面矩形状（例えば、1mm×1mm）の「入れ子棚」と称される帯状部５ｂが成形される。

そして、成形品である導光体５を組み付けた灯具を点灯させると、配光制御ステップ５ａを取り囲むように延在する帯状部５ｂが点光りして、灯具の所望の配光が得られず、被視認性も悪い、という新たな問題が発生した。

そこで発明者は、「入れ子棚」と称される断面矩形状の帯状部５ｂを実質的になくすことができれば、灯具点灯時の帯状部５ｂの点光りがなくなって、灯具の所望の配光および被視認性が得られる、と考えた。

一方、従来の金型では、金型１に組み付ける入れ子２は、成形面２ａを設けた入れ子２前面の周縁部が、断面矩形状（例えば、1mm×1mm）に切り欠かれており、即ち、入れ子２の成形面２ａ周縁部に、断面矩形状（例えば、1mm×1mm）の切欠に対応する段差部端面２ｂが帯状に設けられている。

この段差部端面２ｂは、入れ子２に高精度の成形面２ａを形成するために、また、入れ子２を挿入孔１ａ’にスムーズに挿入させるとともに、配光制御ステップ５ａの成形性を確保するためにも、必要不可欠なもので、段差部端面２ｂそのものをなくすことはできない。

しかし、この段差部端面２ｂの幅をできる限り微小値にすれば、段差部端面２ｂの幅で特定される、金型１，３によって画成されるキャビティの帯状部５ｂに対応する部分の間隙ｓも同様に微小値となって、射出成形の際、この間隙ｓに樹脂が充填されず、「入れ子棚」と称される帯状部５ｂを欠肉させることができる、即ち、成形された導光体の光出射面周縁部に従来形成されていた断面矩形状の帯状部５ｂを実質的になくすことができる、と考えた。

そして、入れ子２に設ける段差部端面２ｂの幅を種々変えて、導光体を射出成形する検証を重ねた結果、成形された導光体の光出射面周縁部に「入れ子棚」と称される断面矩形状の帯状部５ｂが形成されないためには、段差部端面２ｂの幅（キャビティの入れ子棚に対応する部分の間隙寸法）ｄを所定の範囲にすることが有効であることが確認されたことで、今回の特許出願に至ったものである。

本発明は、前記した従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、所望の灯具の配光および被視認性が得られ、外観性も良好な導光体，同導光体の成形方法および金型装置を提供することにある。

前記目的を達成するために、請求項１に係る発明（導光体）は、入射した光を配光制御ステップが形成された光出射面から出射させるように構成され、前記配光制御ステップ成形用の成形面を有する金型を用いて射出成形された導光体において、
前記導光体の光出射面周縁部に、前記金型の前記成形面周縁部に設けた帯状の段差部端面に対応し、前記段差部端面に接触しないで成形された非成形面である帯状部が形成されたことを特徴とする。

具体的には、入射した光を配光制御ステップが形成された光出射面から出射させるように構成され、前記配光制御ステップ成形用の成形面を有する入れ子を内蔵した金型を用いて射出成形された導光体であって、
前記導光体の光出射面周縁部に、前記入れ子の成形面周縁部に設けた帯状の段差部端面に対応する帯状部が形成された導光体において、
前記段差部端面の幅が所定値以下に設定されて、前記導光体の光出射面周縁部に、前記段差部端面と同幅の非成形面で構成された帯状部が前記配光制御ステップ形成位置と面一に形成されたことを特徴とする。

請求項２においては、請求項１に記載の発明において、前記帯状部の幅は、0.1mm〜0.5mmの範囲であることを特徴とする。

前記目的を達成するために、請求項３に係る発明（導光体の成形方法）は、入射した光を配光制御ステップが形成された光出射面から出射させる導光体を、前記配光制御ステップ成形用の成形面を有する金型を用いて射出成形する際に、
前記導光体の光出射面周縁部に、前記金型の前記成形面周縁部に設けた帯状の段差部端面に対応する帯状部が成形される導光体の成形方法において、
射出成形の際、前記金型に設けた前記導光体成形用のキャビティに射出された樹脂が該キャビティの前記段差部端面に接触しないで成形されることを特徴とする。

具体的には、入射した光を配光制御ステップが形成された光出射面から出射させる導光体を、前記配光制御ステップ成形用の成形面を有する入れ子を内蔵した金型を用いて射出成形する際に、前記導光体の光出射面周縁部に、前記入れ子の成形面周縁部に設けた帯状の段差部端面に対応する帯状部が成形される、導光体の成形方法において、
前記段差部端面の幅が所定値以下の微小幅に設定されて、射出成形の際、前記金型に設けた前記導光体成形用キャビティの前記帯状部に対応する部分に樹脂が侵入できないように構成されたことを特徴とする。

前記目的を達成するために、請求項４に係る発明（金型装置）は、入射した光を配光制御ステップが形成された光出射面から出射させる導光体を、前記配光制御ステップ成形用の成形面を有する入れ子を内蔵した金型を用いて射出成形することで、前記導光体の光出射面周縁部に、前記入れ子の成形面周縁部に設けた帯状の段差部端面に対応する帯状部が成形されるように構成された金型装置において、
射出成形の際、前記金型に設けた前記導光体成形用のキャビティに射出された樹脂が該キャビティの前記段差部端面に接触しないで成形されることを特徴とする。

具体的には、入射した光を配光制御ステップが形成された光出射面から出射させる導光体を、前記配光制御ステップ成形用の成形面を有する入れ子を内蔵した金型を用いて射出成形することで、前記導光体の光出射面周縁部に、前記入れ子の成形面周縁部に設けた帯状の段差部端面に対応する帯状部が成形されるように構成された金型装置において、
前記段差部端面の幅が所定値以下の微小幅に設定されて、射出成形の際、前記金型に設けた前記導光体成形用キャビティの前記帯状部に対応する部分に樹脂が侵入できないように構成されたことを特徴とする。

そして、請求項３（４）では、前記金型（前記入れ子）の前記成形面周縁部に設けた段差部端面の幅は、0.1mm〜0.5mmの範囲であることが望ましい。
（作用）従来は、射出成形の際、金型に設けた導光体成形用のキャビティに樹脂が充填されることで、光出射面に配光制御ステップが形成された導光体が成形されるが、金型の配光制御ステップ成形用の成形面周縁部に設けた帯状の段差部端面に対応する厚さをもつ「入れ子棚」と称される横断面矩形状の帯状部（図８の符号５ｂ参照）が成形される。

詳しくは、金型の成形面と入れ子の成形面周縁部間の微小間隙（入れ子の成形面周縁部に設けた帯状の段差部端面の幅に等しい間隙）に樹脂が充填されることで、導光体の光出射面周縁部には、入れ子の成形面周縁部に設けた帯状の段差部端面の幅に対応する厚さをもつ「入れ子棚」と称される横断面矩形状の帯状部（図８の符号５ｂ参照）が成形される。

然るに、本発明に係る方法および装置では、金型（入れ子）の配光制御ステップ成形用の成形面周縁部に設けた帯状の段差部端面の幅が所定値以下の微小幅に設定されて、射出成形の際、金型に設けた導光体成形用のキャビティの帯状部に対応する部分（＝入れ子に設けた帯状の段差部端面の微小幅相当の間隙）に樹脂が侵入できないため、該間隙は、樹脂が充填されない欠肉した状態となる。

そして、金型に設けたキャビティの帯状部に対応する部分の入り口に樹脂が一部膨出した形態（入り口に樹脂が凸面状に盛り上がった形態）で保圧・冷却される。

したがって、成形された導光体の光出射面周縁部に、従来形成されていた「入れ子棚」と称される横断面矩形状の帯状部は形成されず、帯状部（入れ子棚）が点光りするという従来の不具合が解消される。

また、成形された導光体の光出射面周縁部には、「入れ子棚」と称される横断面矩形状の帯状部に代わり、入れ子の成形面周縁部に設けた帯状の段差部端面と同幅の帯状部が配光制御ステップ形成位置と面一に形成される。

この帯状部の幅は、非常に狭い（例えば、0.1〜0.5mm）ため、帯状部から出射する光は非常に微少で弱い。しかも帯状部の表面は、平滑な成形面とは異なり、樹脂素材が金型や入れ子と接触することなく冷却して硬化した、滑らかとは到底いえない非成形面で構成され、さらには、帯状部の表面は前方凸の断面円弧状に形成されているので、帯状部から出射する光は拡散する。したがって、導光体の光出射面周縁部の帯状部が点光りすることもない。

なお、導光体の光出射面周縁部に形成される帯状部の幅は、金型（入れ子）の成形面周縁部に設ける帯状の段差部端面の幅で特定されるので、帯状部の幅が0.5 mmを越えると、金型（入れ子）の成形面周縁部に設ける帯状の段差部端面の幅が0.5 mmを越えて、射出成形の際、金型に設けた導光体成形用のキャビティの帯状部に対応する部分（間隙）に樹脂が侵入し、同間隙を欠肉させることができない。

一方、帯状部の幅が0.1 mm未満では、金型（入れ子）の成形面周縁部に設ける帯状の段差部端面の幅が0.1 mm未満で、これは、入れ子前面に成形面を切削加工する際に、入れ子前面の側縁に沿って残す仕上げ代ｄが0.1 mm未満、即ち、仕上げ代ｄを設けないに等しく、入れ子前面の側縁に成形面の尖ったエッジが一致するように正確に切削加工することは、非常に難しい。即ち、入れ子前面に高精度の成形面を形成することができない。

したがって、帯状部の幅は、0.1〜0.5mmの範囲にあることが望ましい。

また、導光体の光出射面周縁部に配光制御ステップ形成位置と面一に形成されている、非成形面で構成された微小幅の帯状部によって、導光体の光出射面に形成されている配光制御ステップと導光体外周面との境界がぼかされて、導光体の側方からの外観性も良好となる。

なお、入れ子の成形面周縁部に設けた帯状の段差部端面の幅は、従来の段差部端面の幅（1mm）に比べて微小値（0.1mm以上0.5mm未満）に設定されているが、従来の入れ子の成形面周縁部に設けた帯状の段差部端面の種々の機能が損なわれるわけではない。

即ち、第１には、入れ子前面に成形面を切削加工する際に、入れ子前面に仕上げ代（0.1mm以上）が残るように成形面を切削加工した後に、入れ子前面の外周面を仕上げ代相当切削加工することで、入れ子前面に高精度の成形面を形成することができる。

第２には、入れ子の挿入孔への挿入方向前面側の大きさが、入れ子の外形よりも全周にわたって段差部端面の幅（0.1mm以上）だけ狭められている分、入れ子を挿入孔に挿入する際に、孔の内周面と干渉させることなく、スムーズに挿入できる。

第３には、金型を型閉めした際、キャビティを画成する金型の成形面と入れ子の成形面間には、断面矩形状（0.1mm以上0.5mm未満）の環状の非常に狭い間隙Ｓが形成されて、射出成形の際に、この間隙Ｓに樹脂が充填されることはないが、金型の成形面と入れ子の成形面が離間（0.1mm以上0.5mm未満）している分、入れ子の成形面に樹脂が確実に密着するように充填されて、配光制御ステップの成形性が確保される。

以上の説明から明らかなように、本発明に係る導光体によれば、帯状部が点光りせず適正な配光を形成できるので、灯具に組み込むことで、灯具点灯時に所望の配光および被視認性が得られる導光体を提供できる。

また、導光体の光出射面の配光制御ステップと導光体外周面との境界が非成形面で構成された微小幅の帯状部によってぼかされて、導光体の側方からの外観性が良好となる。

また、本発明に係る導光体の成形方法および金型装置によれば、帯状部が点光りしない適正な配光を形成できる導光体を製造できる。

本発明の第１の実施形態に係る金型装置の縦断面図である。 同金型装置の要部拡大断面図で、（ａ）はキャビティに樹脂が充填される前の状態を示し、（ｂ）はキャビティに樹脂が充填された状態を示す。 同金型装置によって成形された導光体を示し、（ａ）は同導光体の要部拡大断面図、（ｂ）は同導光体の背面斜視図である。 同金型装置によって成形された導光体を備えた車両用灯具の水平断面図である。 導光体の縦断面図（図４に示す線V-Vに沿う断面図）である。 （ａ）は本発明の第２の実施形態に係る金型装置の断面図、（ｂ）は同金型装置によって成形された導光体の断面図（図７に示す線VI-VIに沿う断面図）である。 同金型装置によって成形された導光体を備えた車両用灯具の水平断面図である。 従来の金型装置の要部縦断面図である。 同金型装置に内蔵された入れ子の要部縦断面図である。

次に、本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る金型装置の縦断面図、図２は、同金型装置の要部拡大断面図で、（ａ）はキャビティに樹脂が充填される前の状態を示し、（ｂ）はキャビティに樹脂が充填された状態を示し、図３は、同金型装置によって成形された導光体を示し、（ａ）は同導光体の要部拡大断面図、（ｂ）は同導光体の背面斜視図である。

これらの図において、金型装置１０は、入れ子１２を内蔵する固定側金型２０と、固定側金型２０に対し、接近離反方向（左右方向）に移動可能な可動側金型３０を備え、金型２０，３０の対向する分割面２１，３１には、入れ子１２に設けられたステップ成形用の成形面１２ａと協働して、導光体４０（図３参照）成形用のキャビティＣを画成する成形面２０ａ，３０ａが形成されている。そして、金型２０，３０を型閉めすることで形成されたキャビティＣに、図示しないゲートを介して溶融樹脂（ポリカーボネート樹脂）が射出されて、成形品である導光体４０が成形される。

固定側金型２０には、該金型２０を前後方向（図１の左右方向）に貫通する入れ子係合孔２４が設けられ、入れ子係合孔２４における金型２０の分轄面２１側の開口内周面は、金型３０の成形面３０ａに整合する金型２０の成形面２０ａを構成している。金型２０の分轄面２１と反対側（以下、背面側という）には、入れ子１２後端のフランジ部１６が係合できる、入れ子係合孔２４に連通する一回り大きい開口部２５が設けられており、金型２０の背面側から入れ子１２を入れ子係合孔２４に挿入し、開口部２５に係合したフランジ部１６をボルト１７で固定することで、入れ子１２を金型２０に一体化できる。

キャビティＣは、導光体４０の横断面に整合する偏平な矩形状に形成されており、一方、入れ子１２の横断面も、導光体４０，成形面２０ａ，入れ子係合孔２４の横断面形状に整合する偏平な矩形状に形成されている。

そして、入れ子１２の前面は、後述する導光体４０の平面視左右方向に傾斜する光出射面である前面４０ａ（図４参照）に整合する、左右方向に傾斜した形状に形成されるとともに、該前面には、導光体４０の前面（光出射面）４０ａに設ける魚眼ステップ４２を成形するための成形面１２ａが設けられている。

成形面１２ａは、入れ子１２の前面に切削加工によって設けられるとともに、成形面１２ａ周縁部（成形面１２ａ形成領域１２ｂの周り）には、帯状の段差部端面１３が設けられている。

即ち、図２（ａ）に示すように、断面矩形状の入れ子１２前面の上下左右の側縁に沿って所定幅（0.3mm）の仕上げ代ｄ’が残るように、成形面１２ａを切削加工した後、入れ子１２の成形面１２ａ周縁部を所定幅ｗで仕上げ代ｄ’相当の深さに仕上げ切削加工することで、入れ子１２の前面に高精度の成形面１２ａが設けられている。

また、入れ子１２の挿入孔２４への挿入方向前面側の、成形面１２ａ形成領域１２ｂの大きさが、入れ子１２の上下左右の側面よりも段差部端面１３の幅（0.3mm）だけ内側に小さく構成されて、入れ子１２を挿入孔２４に挿入する際に、成形面１２ａの尖ったエッジ１２ａ１を孔２４の内周面と干渉させることなくスムーズに挿入できる。

また、金型２０，３０を型閉めした際、キャビティＣを画成する金型２０の成形面２０ａと入れ子１２の成形面１２ａ間には、断面矩形状（0.3mm×ｗ）の環状の非常に狭い間隙Ｓが形成されて、金型２０の成形面２０ａと入れ子１２の成形面１２ａが離間（0.3mm）している分、射出成形の際に、入れ子１２の成形面１２ａに樹脂が確実に密着するように充填・保持されて、魚眼ステップ４４の成形性が確保されている。

また、導光体成形用のキャビティＣに樹脂が充填されることで、前面４０ａに魚眼ステップ４２が形成された導光体４０が成形される。しかし、図２（ａ）に示すように、金型２０の成形面２０ａと入れ子１２の成形面１２ａ形成領域１２ｂ間には、入れ子１２に設けた段差部端面１３の幅（0.3mm）相当の環状の間隙Ｓが形成されるが、間隙Ｓの間隔が0.3mmと狭すぎて、図２（ｂ）に示すように、キャビティＣに射出された樹脂がこの間隙Ｓに侵入できず、該間隙Ｓは、樹脂が充填されない欠肉した状態となる。そして、間隙Ｓの入り口に樹脂が一部膨出した形態（入り口に樹脂が凸面状に盛り上がった形態）で保圧・冷却される。

この結果、図３（ａ）に示すように、成形された導光体４０の前面周縁部に、従来形成されていた「入れ子棚」と称される帯状部５ｂ（図８参照）は形成されず、入れ子棚５ｂに代わり、入れ子１２に設けた帯状の段差部端面１３と同幅（0.3mm）の帯状部４４が魚眼ステップ４２形成面（形成位置）４２ａと面一に形成される。

そして、射出成形品であるポリカーボネート樹脂製の透明な導光体４０は、図３，４，５に示すように、後面４０ｂから入射した光源光を魚眼ステップ４２が形成された前面（光出射面）４０ａから出射させるように構成されている。

しかし、導光体４０の前面（光出射面）４０ａに設けられた帯状部４４の幅は、非常に狭い（0.3mm）ため、帯状部４４から出射する光は非常に微少で弱い。しかも帯状部４４の表面は、平滑な成形面とは異なり、樹脂素材が金型２０や入れ子１２と接触することなく冷却して硬化した、滑らかとは到底いえない非成形面で構成され、さらには、帯状部４４の表面は前方凸の断面円弧状に形成されているので、帯状部４４から出射する光は拡散する。したがって、導光体４０の前面周縁部に設けられている帯状部４４が点光りすることもない。

また、導光体４０の成形面１２ａ周縁部に魚眼ステップ４２形成面（形成位置）４２ａと面一に形成されている、非成形面で構成された微小幅の帯状部４４によって、導光体４０の光出射面に設けた魚眼ステップ４２と導光体４０の上下左右側面との境界がぼかされて、導光体４０の側方からの外観性も良好となる。

なお、入れ子１２の前面に設けた成形面１２ａの周縁部（成形面１２ａ形成領域１２ｂの周り）には、帯状の段差部端面１３が設けられているが、図２（ａ），（ｂ）を参照して既に説明したように、導光体４０成形用のキャビティＣにおける、入れ子１２の成形面１２ａ周縁部の切削されたｄ’×ｗの断面矩形状領域には、射出された樹脂が全く充填されず欠肉することから、成形面１２ａを設けた入れ子１２の前面から段差部端面１３までの距離（仕上げ切削加工の幅）ｗは、成形面１２ａを切削加工した後、入れ子１２の成形面１２ａ周縁部外周を仕上げ代ｄ’相当の深さに仕上げ切削加工することが可能な如何なる値であってもかまわない。

しかし、例えば、断面矩形状の入れ子１２前面の左右いずれか一方の側縁に沿って所定幅（0.3mm）の仕上げ代ｄ’が残るように、成形面１２ａを切削加工した際に、成形面１２ａの凹面領域１２ａ２（図２（ａ）参照）が他方の側縁位置となって、他方の側縁に沿って仕上げ代ｄ’が残らないこともあり得る。このように仕上げ代ｄ’を残せない他方の側縁に沿っても、仕上げ代ｄ’相当の深さを切削加工して、成形面１２ａ周縁部全周に上下左右の側縁に沿って連続する段差部端面１３を形成できるように、段差部端面１３の位置（成形面１２ａを設けた入れ子１２前面からの距離ｗ）は、少なくとも、成形面１２ａの凹面領域１２ａ２の深さｈを越える値（ｗ＞ｈ）であることが望ましい。

そして、図４，５に、導光体４０を車両左前端部に設ける灯具であるデイタイムランニングライト１００に適用した実施例を示す。

デイタイムランニングライト１００は、ランプボディ１１２と前面カバー１１４で画成された灯室と、灯室背面側に左右方向等間隔に配置された３個の光源であるＬＥＤ１１６と、ＬＥＤ１１６の前方に配置された平板形状の導光体４０を備えて構成されている。前面カバー１１４は、車両左前端部形状に倣うように、その左端部から右端部に向けて後方側に回り込むように形成されている。

導光体４０は、前面カバー１１４に沿って左端部から右端部に向けて後方側に周り込むように形成され、その光出射面である前面４０ａには、図３（ａ），図５に示すように、配光制御ステップである魚眼ステップ４２が上下２段に設けられている。

一方、導光体４０の後面４０ｂには、図４示すように、各ＬＥＤ１１６からの出射光を制御する光制御部４０Ａが左右方向等間隔に形成されている。詳しくは、光制御部４０Ａは、光源光を前方側に屈折させるようにして入射させる第１入射部４０Ａ１と、第１入射部４０Ａ１の両側において光源光を側方側へ屈折させるようにして入射させる左右一対の第２入射部４０Ａ２と、第２入射部４０Ａ２から入射した光源光を前方へ向けて全反射により内面反射させる左右一対の反射部４０Ａ３を備えている。第１入射部４０Ａ１は、図５に示すように、上下方向には光源光を軸線と平行な光として入射させる曲面であって、その表面には、縦縞状にシリンドリカル凹ステップ４０Ａ１ｓが形成されている。

また、導光体４０の前面４０ａの周縁部には、既に図３（ａ），５を参照して説明したように、導光体４０の上下左右側面に沿って延在する、非成形面で構成された微小幅（0.3mm）の帯状部４４が魚眼ステップ４２と面一に形成されている。

この帯状部４４は点光りすることがなく、導光体４０によって適正な配光が形成されることから、デイタイムランニングライト１００としての所望の配光が得られる。

図６（ａ）は、本発明の第２の実施形態に係る金型装置の断面図、図６（ｂ）は、（ｂ）は同金型装置によって成形された導光体の断面図（図７に示す線VI-VIに沿う断面図）、図７は、同金型装置によって成形された導光体を備えた車両用灯具の水平断面図である。

図７において、符号２００は、車両右後端部に設けられる灯具であるクリアランスランプで、ランプボディ２０２と前面カバー２０４によって画成された灯室に配置された光源であるバルブ２０６と、灯室の側方に配置されて、入射した光源光を導光し車両後端部の側方に向けて配光する導光体２１０で構成されている。

詳しくは、ランプボディ２０２と前面カバー２０４によって画成された灯室は、全体が上下方向に扁平な形状に形成されるとともに、バルブ２０６を収容する奥行きのある灯室領域と、車体形状に倣うように後方に湾曲する奥行きの小さい第２灯室領域で構成されている。

導光体２１０は、横断面矩形状（図６（ｂ）参照）で、全体が灯室の湾曲形状に倣うように湾曲した形状に形成されて、導光体２１０の側面２１０ｃが光源であるバルブ２０６に正対するように配設されている。また、前面カバー２０４に正対する導光体２１０の前面２１０ａ側には、配光制御ステップである魚眼ステップ２１２が形成されるとともに、導光体２１０の背面２１０ｂ側には、例えば円錐型の点刻２１６が多数設けられている。このため、導光体２１０の側面２１０ｃから入射した光源光は、導光体２１０の背面側に設けられた点刻２１６で内面反射して、導光体２１０の前面２１０ａ側に形成されている魚眼ステップ２１２から拡散光として車両後端部の側方に配光される。なお、図７の符号Ａは、魚眼ステップ２１２形成領域、符号Ｂは、魚眼ステップ２１２非形成領域を示す。

導光体２１０を成形する金型装置１０Ａは、図６（ａ）に示すように、入れ子１２Ａを内蔵する固定側金型２０Ａと、固定側金型２０Ａに対し、接近離反方向（左右方向）に移動可能な可動側金型３０Ａを備え、金型２０Ａ，３０Ａの対向する分割面２１Ａ，３１Ａには、入れ子１２Ａの前面に設けた、導光体２１０の前面２１０ａ成形用の成形面１２ａ’と協働して、導光体２１０（図６（ｂ），図７参照）成形用のキャビティＣ１を画成する成形面２０ａ１，３０ａ１が形成されている。そして、金型２０Ａ，３０Ａを型閉めすることで形成されたキャビティＣ１に、図示しないゲートを介して溶融樹脂が射出されて、成形品である導光体２１０が成形される。

入れ子１２Ａの成形面１２ａ’の左右方向所定の範囲には、導光体２１０の前面２１０ａ所定の範囲（符号Ａで示す範囲）に魚眼ステップ２１２を成形するための成形面１２ａ”が切削加工によって設けられるとともに、成形面１２ａ”の左右に延びる上下の側縁部には、所定幅ｄ’の帯状の段差部端面１３Ａが設けられている。

即ち、前記した第１の実施の形態と同様、断面矩形状の入れ子１２Ａ前面の成形面１２ａ’の左右方向所定の範囲には、左右に延びる上下の側縁に沿って所定幅（0.3mm）の仕上げ代ｄ’が残るように、成形面１２ａ”を切削加工した後、成形面１２ａ”の左右に延びる上下の側縁部を所定幅ｗで仕上げ代ｄ’相当の深さに仕上げ切削加工することで、入れ子１２Ａ前面の所定の範囲に高精度の魚眼ステップ２１２成形用の成形面１２ａ”が設けられ、成形面１２ａ”の上下の左右に延びる側縁部には、側縁部に沿って延びる幅ｄ’の帯状の段差部端面１３Ａが設けられている。

この第２の実施形態に係る金型装置１０Ａにおいても、型閉めした金型２０Ａ，３０Ａに形成されるキャビティＣ１の、入れ子１２Ａの成形面１２ａ”と金型２０Ａの成形面２０ａ１との間には、入れ子１２Ａに設けた段差部端面１３Ａの幅（0.3mm）相当の間隙Ｓ１が形成されるが、間隙Ｓ１の間隔（0.3mm）が狭すぎて、キャビティＣ１に射出された樹脂がこの間隙Ｓ１に侵入できず、該間隙Ｓ１は、樹脂が充填されない欠肉した状態となる。

この結果、成形された導光体２１０の魚眼ステップ２１２の上下の側縁部には、図６（ｂ）に示すように、入れ子１２Ａに設けた帯状の段差部端面１３Ａと同幅（0.3mm）の非成形面で構成された帯状部２１４が魚眼ステップ２１２と面一に形成される。

この帯状部２１４は点光りすることがなく、導光体２１０によって適正な配光が形成されることから、クリアランスランプ２００の所望の配光が得られる。

その他は、前記した第１の実施形態に係る金型装置１０と同一であるので、同一の符号を付すことで、その重複する説明は省略する。

なお、前記した実施例では、入れ子１２の成形面１２ａ周縁部に設ける帯状の段差部端面１３の幅（導光体４０の光出射面周縁部に設ける帯状部４４の幅）、および入れ子１２Ａの成形面１２ａ”の上下の側縁部に設ける帯状の段差部端面１３Ａの幅（導光体２１０の魚眼ステップ２１２の上下の側縁部に設ける帯状部２１４の幅）がそれぞれ0.3mmであると説明したが、この幅は、0.3mmに限るものではなく、0.1〜0.5mmの範囲であればよい。

即ち、帯状部４４，２１４の幅は、入れ子１２，１２Ａに設ける帯状の段差部端面１３，１３Ａの幅で特定されるので、帯状部４４，２１４の幅が0.5 mmを越えると、入れ子１２，１２Ａに設ける帯状の段差部端面１３，１３Ａの幅が0.5 mmを越えて、射出成形の際、金型に設ける導光体成形用のキャビティＣ，Ｃ１の入れ子１２，１２Ａの段差部端面１３，１３Ａに対応する部分の間隙Ｓ，Ｓ１に樹脂が侵入し、間隙Ｓ，Ｓ１を欠肉させることができない。

一方、帯状部４４，４４Ａの幅が0.1 mm未満では、入れ子１２，１２Ａに設ける帯状の段差部端面１３，１３Ａの幅が0.1 mm未満で、これは、入れ子１２，１２Ａ前面に成形面１２ａ，１２ａ”を切削加工する際に、入れ子１２，１２Ａ前面の側縁に沿って残す仕上げ代ｄ’が0.1 mm未満、即ち、仕上げ代を設けないに等しく、入れ子１２，１２Ａ前面の側縁に成形面の尖ったエッジが一致するように正確に切削加工することは、非常に難しい。即ち、入れ子前面１２，１２Ａに高精度の成形面を形成することがでない。

したがって、帯状部４４，４４Ａの幅（入れ子１２，１２Ａに設ける帯状の段差部端面１３，１３Ａの幅）は、0.1〜0.5mmの範囲にあることが望ましい。

また、前記した実施の形態では、導光体４０，２１０の前面側には、配光制御ステップである魚眼ステップ４２，２１２が設けられているが、魚眼ステップ４２，２１２に限るものではなく、魚眼ステップ４２，２１２以外の配光制御ステップであってもよい。

また、前記した実施の形態では、本発明を適用した灯具の光源（導光体を発光させる光源）として、ＬＥＤ１６（第１の実施の形態）とバルブ２０６（第２の実施の形態）を説明したが、第１の実施の形態でバルブを、第２の実施の形態でＬＥＤをそれぞれ光源として用いてもよい。また、灯具の光源としては、これらに限られるものではなく、有機ＥＬ，レーザーダイオード等も使用できる。

また、前記した実施の形態では、本発明に係る導光体をデイタイムランニングライトとクリアランスランプに適用した灯具について説明したが、テールランプ，ストップランプ，ターンシグナルランプその他の標識灯についても広く適用できる。

１０，１０Ａ 金型装置
Ｃ，Ｃ１ 導光体成形用のキャビティ（導光体に対応するキャビティ）
１２，１２Ａ 入れ子
１２ａ，１２ａ” 魚眼ステップ成形用の成形面
１３，１３Ａ 帯状の段差部端面
ｄ’ 帯状の段差部端面の幅
１６ 光源であるＬＥＤ
１７ 入れ子固定ボルト
２０，２０Ａ 固定側金型
２０ａ，２０ａ１ 固定側金型の成形面
２１，３１，２１Ａ，３１Ａ 金型の分轄面
２４ 入れ子係合孔
３０，３０Ａ 可動側金型
３０ａ，３０ａ１ 可動側金型の成形面
４０，２１０ 導光体
４０ａ，２１０ａ 光が出射する導光体の前面
４０ｂ，２１０ｂ 光が入射する導光体の後面
４２，２１２ 配光制御ステップである魚眼ステップ
４２ａ 魚眼ステップ形成面（形成位置）
４４，４４Ａ 非成形面で構成された帯状部
１００ デイタイムランニングライト
２００ クリアランスランプ
２０６ 光源であるバルブ
２１０ｃ 光が入射する導光体の側面
Ｓ，Ｓ１ キャビティの帯状部に対応する部分の間隙

Claims (4)

1. 入射した光を配光制御ステップが形成された光出射面から出射させるように構成され、前記配光制御ステップ成形用の成形面を有する金型を用いて射出成形された導光体において、
   前記導光体の光出射面周縁部に、前記金型の前記成形面周縁部に設けた帯状の段差部端面に対応し、前記段差部端面に接触しないで成形された非成形面である幅0.1mm〜0.5mmの帯状部が形成されたことを特徴とする導光体。
2. 入射した光を配光制御ステップが形成された光出射面から出射させる導光体を、前記配光制御ステップ成形用の成形面を有する金型を用いて射出成形する際に、
   前記導光体の光出射面周縁部に、前記金型の前記成形面周縁部に設けた帯状の段差部端面に対応する帯状部が成形される導光体の成形方法において、
   前記金型の前記成形面周縁部に設けた帯状の段差部端面の幅が0.1mm〜0.5mmの範囲に設定されて、
   射出成形の際、前記金型に設けた前記導光体成形用のキャビティに射出された樹脂が該キャビティの前記段差部端面に接触しないで成形されることを特徴とする導光体の成形方法。
3. 入射した光を配光制御ステップが形成された光出射面から出射させる導光体を、前記配光制御ステップ成形用の成形面を有する入れ子を内蔵した金型を用いて射出成形することで、前記導光体の光出射面周縁部に、前記入れ子の前記成形面周縁部に設けた帯状の段差部端面に対応する帯状部が成形されるように構成された金型装置において、
   前記入れ子の前記成形面周縁部に設けた帯状の段差部端面の幅が0.1mm〜0.5mmの範囲に設定されて、
   射出成形の際、前記金型に設けた前記導光体成形用のキャビティに射出された樹脂が該キャビティの前記段差部端面に接触しないで成形されることを特徴とする金型装置。
4. 前記配光制御ステップ成形用の成形面の形成された前記入れ子前面から前記帯状の段差部端面までの距離ｗは、前記配光制御ステップ成形用の成形面の深さｈより大きい（ｗ＞ｈ）ことを特徴とする請求項３に記載の金型装置。

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