JP7150182B2

JP7150182B2 - 成形品

Info

Publication number: JP7150182B2
Application number: JP2021536604A
Authority: JP
Inventors: 崇佐藤; 文仁加賀谷
Original assignee: Alps Electric Co Ltd; Alps Alpine Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2019-07-29
Filing date: 2020-03-12
Publication date: 2022-10-07
Anticipated expiration: 2040-03-12
Also published as: DE112020003618T5; JPWO2021019822A1; CN113993680A; DE112020003618B4; CN113993680B; US11745395B2; US20220111564A1; WO2021019822A1

Description

本発明は、成形品に関する。

従来、自動車の内装部品等に用いられる樹脂製の成形品において、一定の厚みを有する透明な樹脂部材を意匠面に重ねて設けることにより、意匠面に至るまでの視覚的な奥行き感を呈示する技術が利用されている。

例えば、下記特許文献１には、１次成形樹脂と透明な２次成形樹脂との間に加飾層を備えたインサートシートを設けることにより、深み感を備えた２色成形加飾品を形成する技術が開示されている。

特開２０１１－１５６７７１号公報

しかしながら、上記特許文献１の技術では、２次成形樹脂の厚さが一定であるために、例えば、成形時における冷却時間の増加、材料の使用量の増加、ヒケの発生量の増加、等の各種不具合が生じる虞がある。

一実施形態の成形品は、裏側に設けられた光源から照射された光を透過することによって、表側から視認可能な光画像を表示する成形品であって、平面視において光画像に応じた形状の光透過孔を有する遮光性樹脂部材と、遮光性樹脂部材の表側の面に少なくとも光透過孔を覆うように重ねて設けられ、光透過性を有する透過性樹脂部材とを備え、透過性樹脂部材は、一定の厚さを有する周辺部と、周辺部の内側に設けられ、周辺部よりも薄厚の薄厚部とを有する。

一実施形態によれば、視覚的な奥行き感を得ることができ、且つ、成型時における各種不具合の発生を抑制することが可能な成形品を提供することができる。

一実施形態に係る成形品の外観斜視図図１に示す成形品のＡ－Ａ断面図図２に示す成形品の一部拡大図

以下、図面を参照して、一実施形態について説明する。

（成形品１００の概要）
図１は、一実施形態に係る成形品１００の外観斜視図である。図１に示す成形品１００は、裏側（Ｚ軸負側）に設けられる光源１３０（例えば、ＬＥＤ（light emitting diode））から照射された光を透過することによって、表側（Ｚ軸正側）から視認可能な光画像１２を表示する成形品である。例えば、成形品１００は、自動車の内装部品（例えば、パネル、スイッチ等）に用いられ、光画像１２を表示することによって、自動車の機能や警告等をユーザに通知する。

図１に示すように、成形品１００は、遮光性樹脂部材１１０および透過性樹脂部材１２０を備えており、遮光性樹脂部材１１０および透過性樹脂部材１２０による２層構造を有する。成形品１００は、２色成形により、遮光性樹脂部材１１０と透過性樹脂部材１２０とが一体的に形成される。

遮光性樹脂部材１１０は、遮光性を有する部材である。図１に示す例では、遮光性樹脂部材１１０は、全体的に概ね直方体形状を有する。図１に示すように、遮光性樹脂部材１１０は、当該遮光性樹脂部材１１０の表側の面である表面１１０Ａに、周囲よりも一段高められたパネル部１１１を有する。パネル部１１１には、光源１３０から照射された光をパネル部１１１の裏側からパネル部１１１の表側に透過させることが可能な、光透過孔１１２が形成されている。光透過孔１１２は、上方（Ｚ軸正方向）からの平面視において光画像１２に応じた形状を有する。

光透過孔１１２は、パネル部１１１の裏側（Ｚ軸負側）に設けられる光源１３０から照射された光を、パネル部１１１の裏側からパネル部１１１の表側に透過することにより、パネル部１１１の表側（Ｚ軸正側）から視認可能な光画像１２を、パネル部１１１の表面１１１Ａに表示する。本実施形態では、光透過孔１１２の形状の一例として矢印形状を用いているが、これに限らず、光透過孔１１２は、成形品１００の用途に応じて任意の形状が採用され得る。

遮光性樹脂部材１１０は、遮光性を有する樹脂素材が用いられて形成される。本実施形態では、遮光性樹脂部材１１０は、遮光性を有する樹脂素材の一例として、黒色に着色された、ＰＣ（ポリカーボネート樹脂）とＡＢＳ樹脂との合成樹脂が用いられて形成される。これにより、遮光性樹脂部材１１０は、全体的に黒色且つ遮光性を有する。

透過性樹脂部材１２０は、光透過性を有する概ね平板状の部材である。透過性樹脂部材１２０は、遮光性樹脂部材１１０のパネル部１１１の表側（Ｚ軸正側）の面に少なくとも光透過孔１１２を覆うように重ねて設けられる。透過性樹脂部材１２０の表側（Ｚ軸正側）の面である表面１２１は、平滑な平面である。透過性樹脂部材１２０は、遮光性樹脂部材１１０のパネル部１１１の表面を保護するとともに、ある程度の厚みを有することにより、成形品１００を表側（Ｚ軸正側）から見たときに、透過性樹脂部材１２０の表面１２１からパネル部１１１の表面までの視覚的な奥行き感を、ユーザに呈示することができる。

透過性樹脂部材１２０は、光透過性を有する樹脂素材が用いられて形成される。本実施形態では、透過性樹脂部材１２０は、光透過性を有する樹脂素材の一例として、淡いグレーのスモーク色に着色された、ＰＣ（ポリカーボネート樹脂）が用いられて形成される。これにより、透過性樹脂部材１２０は、全体的にスモーク色且つ光透過性を有する。なお、スモーク色とは、本実施形態の淡いグレーに限るものではなく、「可視光透過率を抑えた色調」全般を含み、視覚的な要求に合うように、色調や透過率を任意に選択可能である。

このように構成された成形品１００では、外部からのコントロールによって光源１３０が点灯すると、光源１３０から発せられた光が、パネル部１１１に形成された光透過孔１１２を透過することによって、パネル部１１１に光画像１２が表示される。パネル部１１１に表示された光画像１２は、透過性樹脂部材１２０を透過することにより、透過性樹脂部材１２０の表面１２１から、ユーザによって視認される。

一方、成形品１００では、外部からのコントロールによって光源１３０が消灯すると、パネル部１１１において光画像１２が非表示となる。本実施形態の成形品１００は、透過性樹脂部材１２０がスモーク色に着色されており、且つ、パネル部１１１の表面が黒色であるため、光画像１２が非表示の状態において、透過性樹脂部材１２０の表面１２１から、光透過孔１１２が視認され難くなっている。すなわち、ユーザにとっては、光画像１２が表示されていたパネル部１１１が、何も表示されない、いわゆるブラックアウト（Ｂｌａｃｋ－ｏｕｔ）もしくは、シークレットアンティルリット（Ｓｅｃｒｅｔ－ｕｎｔｉｌ－ｌｉｔ）と呼ばれる状態となる。

（成形品１００の構成）
図２は、図１に示す成形品１００のＡ－Ａ断面図である。図２に示すように、遮光性樹脂部材１１０は、パネル部１１１の表面１１１Ａ且つ中央部に、ドーム状の凸部１１３を有する。パネル部１１１において、光透過孔１１２は、凸部１１３に形成されている。

また、透過性樹脂部材１２０は、表側（Ｚ軸正側）の面である表面１２１が平面であり、裏側（Ｚ軸負側）の面である裏面１２２の中央部に、凸部１１３と密着する曲面形状の凹部１２３が形成されている。透過性樹脂部材１２０は、凹部１２３が形成されたことによって、一定の厚さを有する周辺部１２０Ａと、周辺部１２０Ａの内側に設けられ、周辺部１２０Ａよりも薄厚の薄厚部１２０Ｂとを有するものとなっている。特に、凹部１２３が曲面形状であるため、薄厚部１２０Ｂは、凹部１２３の中心に向うにつれて、徐々に厚さが薄くなる。

このように、本実施形態の成形品１００は、透過性樹脂部材１２０が、一定の厚さを有する周辺部１２０Ａを有する。これにより、本実施形態の成形品１００は、表側（Ｚ軸正側）から見たときに、透過性樹脂部材１２０の表面１２１からパネル部１１１の表面１１１Ａに至るまでの視覚的な奥行き感を、ユーザに呈示することができる。本実施形態の成形品１００において、視覚的な奥行き感は、透過性樹脂部材１２０の周辺部１２０Ａのエッジ部分および側面部１２６を表側かつ斜め方向から見た場合により明確に感じられる。このため、本実施形態の成形品１００では、このエッジ部分および側面部１２６を有する周辺部１２０Ａを一定の厚さとすることで、視覚的な奥行き感が感じられ易くなっているのである。

特に、本実施形態の成形品１００は、透過性樹脂部材１２０の表面１２１が平面であるため、薄厚部１２０Ｂに対しても、ユーザの錯覚により周辺部１２０Ａからの厚さの変化に気づきにくくなるため、周辺部１２０Ａと同様の奥行き感をユーザに呈示することができる。

また、本実施形態の成形品１００は、透過性樹脂部材１２０が薄厚部１２０Ｂを有する。これにより、本実施形態の成形品１００は、透過性樹脂部材が全体的に一定の厚さを有する従来の構成と比較して、成形時における冷却時間の短縮、材料の使用量の削減、ヒケの発生量の抑制、等の効果を奏することができる。したがって、本実施形態の成形品１００によれば、視覚的な奥行き感を得ることができ、且つ、成型時における各種不具合の発生を抑制することができる。

ここで、透過性樹脂部材１２０は、一次金型を用いて形成される一次成型部品である。また、遮光性樹脂部材１１０は、二次金型を用いて、透過性樹脂部材１２０に対して重ねて形成される二次成型部品である。

本実施形態の成形品１００は、透過性樹脂部材１２０を一次成型部品としたことにより、透過性樹脂部材１２０を単独で成形することができるため、透過性樹脂部材１２０の成形条件の自由度を高めることができる。このため、本実施形態の成形品１００は、透過性樹脂部材１２０の成型時におけるヒケ等の発生を抑制し、透過性樹脂部材１２０の外観品質を高めることができる。

また、透過性樹脂部材１２０は、スモーク色の樹脂素材が用いられて形成されており、遮光性樹脂部材１１０は、黒色の樹脂素材が用いられて形成されている。これにより、本実施形態の成形品１００は、比較的低コストで、光源１３０の消灯時に成形品１００の表側から光透過孔１１２を見え難くすることができる。

また、図２に示すように、透過性樹脂部材１２０の裏面１２２における周辺部１２０Ａには、透過性樹脂部材１２０の成形時に生じたゲート部１２５が残されている。但し、ゲート部１２５は、遮光性樹脂部材１１０によって覆われている。また、透過性樹脂部材１２０は、スモーク色である。このため、ゲート部１２５は、成形品１００の表側から見え難くなっている。このため、本実施形態の成形品１００は、ゲート部１２５が大きく残されたままであってもよく、すなわち、成形品１００の製造過程におけるゲート部１２５の設計の自由度が上がるとともに、ゲート部１２５の除去工程を省くことができる。

また、図２に示すように、光透過孔１１２は、パネル部１１１における凸部１１３に形成されている。すなわち、光透過孔１１２は、パネル部１１１において、透過性樹脂部材１２０の薄厚部１２０Ｂの裏側の面と対向する位置に形成されている。これにより、本実施形態の成形品１００は、当該成形品１００を表側且つ斜め方向から見た場合に、透過性樹脂部材１２０の屈折率によって光が屈折し、光画像１２が実際の位置からずれた位置に見えてしまうという現象を、屈折する部位の成形品の厚さを薄くすることによって軽減することができる。

（光透過孔１１２の詳細な形状）
図３は、図２に示す成形品１００の一部拡大図である。図３に示すように、光透過孔１１２は、境界位置Ｐ１よりも表側（Ｚ軸正側）に形成された表側開口部１１２Ａと、境界位置Ｐ１よりも裏側（Ｚ軸負側）に形成された裏側開口部１１２Ｂとを有して構成されている。透過性樹脂部材１２０は、スモーク色の樹脂素材が用いられて形成されており、遮光性樹脂部材１１０は、黒色の樹脂素材が用いられて形成されている。これにより、本実施形態の成形品１００は、比較的低コストで、光源１３０の消灯時に成形品１００の表側から光透過孔１１２の表側開口部１１２Ａを見え難くすることができる。

表側開口部１１２Ａは、表側傾斜面１１２Ａａを有している。表側傾斜面１１２Ａａは、表側（Ｚ軸正側）に向うにつれて、外側に向うように傾斜している。これにより、表側開口部１１２Ａは、表側（Ｚ軸正側）に向って徐々に開口幅が拡大する台形の断面形状を有している。表側開口部１１２Ａには、透過性樹脂部材１２０の凹部１２３に形成された、当該表側開口部１１２Ａと同形状を有する凸部１２４が嵌め合わされている。

裏側開口部１１２Ｂは、裏側傾斜面１１２Ｂａを有している。裏側傾斜面１１２Ｂａは、裏側（Ｚ軸負側）に向うにつれて、外側に向うように傾斜している。これにより、裏側開口部１１２Ｂは、裏側（Ｚ軸負側）に向って徐々に開口幅が拡大する台形の断面形状を有している。

なお、本実施形態では、裏側開口部１１２Ｂは、空気層となっているが、これに限らず、光を拡散する光拡散部材１４０（図２参照）が、裏側開口部１１２Ｂに裏側から嵌め込まれてもよい。この場合、光拡散部材１４０は、３色成形によって裏側開口部１１２Ｂには嵌め込まれた状態に形成されてもよく、それ以外の成形方法によって形成された後、裏側開口部１１２Ｂに嵌め込まれてもよい。例えば、光拡散部材１４０は、シリコンビーズを含んだＰＣ樹脂素材またはアクリル樹脂素材が用いられて形成される。

このように、本実施形態の成形品１００は、光透過孔１１２が表側開口部１１２Ａおよび裏側開口部１１２Ｂを有することにより、遮光性樹脂部材１１０の成形時に、表側開口部１１２Ａと裏側開口部１１２Ｂとの双方に対して樹脂素材が流れ込み易く、このため、例えば、光透過孔１１２の境界位置Ｐ１に形成されるエッジ部１１２Ｃの丸まり（ショートモールド）を抑制することができる。

また、図３に示すように、裏側開口部１１２Ｂの最小開口幅Ｗ２（すなわち、境界位置Ｐ１における開口幅Ｗ２）は、表側開口部１１２Ａの最小開口幅Ｗ１（すなわち、境界位置Ｐ１における開口幅Ｗ１）よりも大きくなっている。すなわち、図３において矢印で示されているように、裏側開口部１１２Ｂの裏側傾斜面１１２Ｂａは、表側開口部１１２Ａの表側傾斜面１１２Ａａよりも開口幅方向外側にオフセットされている。これにより、光透過孔１１２の境界位置Ｐ１には、先鋭状のエッジ部１１２Ｃが形成されている。

これにより、本実施形態の成形品１００は、当該成形品１００を表側から見たときに、透過性樹脂部材１２０の屈折率（例えば、ＰＣの場合、１．５９）と空気層の屈折率との違いによって、境界位置Ｐ１において光が屈折した場合であっても、裏側開口部１１２Ｂの裏側傾斜面１１２Ｂａが視認されてしまうことを抑制することができる。このため、本実施形態の成形品１００は、光透過孔１１２のエッジ部１１２Ｃが裏側傾斜面１１２Ｂａによってぼやけて見えてしまうことを抑制することができる。

以上、本発明の一実施形態について詳述したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形または変更が可能である。

例えば、本発明は、車両用の内装部品に用いることが可能であるが、これに限らず、本発明は、如何なる用途の成形品にも利用可能である。

また、本発明は、遮光性樹脂部材の表面が黒色である成形品に限らず、例えば、本発明は、遮光性樹脂部材の表面が加飾層（例えば、加飾シート等）によって加飾された成形品にも利用可能である。

また、本発明は、透過性樹脂部材がスモーク色に着色された成形品に限らず、例えば、本発明は、透過性樹脂部材が無色またはスモーク色以外の色に着色された成形品にも利用可能である。

本国際出願は、２０１９年７月２９日に出願した日本国特許出願第２０１９－１３８９８８号に基づく優先権を主張するものであり、当該出願の全内容を本国際出願に援用する。

１２光画像
１００成形品
１１０遮光性樹脂部材
１１２光透過孔
１１２Ａ表側開口部
１１２Ａａ表側傾斜面
１１２Ｂ裏側開口部
１１２Ｂａ裏側傾斜面
１１３凸部
１２０透過性樹脂部材
１２０Ａ周辺部
１２０Ｂ薄厚部
１２１表面
１２２裏面
１２３凹部
１２４凸部
１２５ゲート部
１２６側面部
１３０光源

Claims

裏側に設けられた光源から照射された光を透過することによって、表側から視認可能な光画像を表示する成形品であって、
平面視において前記光画像に応じた形状の光透過孔を有する遮光性樹脂部材と、
前記遮光性樹脂部材の前記表側の面に少なくとも前記光透過孔を覆うように重ねて設けられ、光透過性を有する透過性樹脂部材と
を備え、
前記透過性樹脂部材は、
一定の厚さを有する周辺部と、
前記周辺部の内側に設けられ、前記周辺部よりも薄厚の薄厚部と
を有し、
前記遮光性樹脂部材は、
前記表側の面に、ドーム状の凸部を有し、
前記透過性樹脂部材は、
前記表側の面が、平面であり、前記裏側の面に、前記凸部に密着する曲面形状の凹部を有し、当該凹部によって前記薄厚部が形成されている
ことを特徴とする成形品。
裏側に設けられた光源から照射された光を透過することによって、表側から視認可能な光画像を表示する成形品であって、
平面視において前記光画像に応じた形状の光透過孔を有する遮光性樹脂部材と、
前記遮光性樹脂部材の前記表側の面に少なくとも前記光透過孔を覆うように重ねて設けられ、光透過性を有する透過性樹脂部材と
を備え、
前記透過性樹脂部材は、
一定の厚さを有する周辺部と、
前記周辺部の内側に設けられ、前記周辺部よりも薄厚の薄厚部と
を有し、
前記光透過孔は、
前記表側に形成され、前記表側に向って徐々に開口幅が大きくなるように、表側傾斜面を有して形成された表側開口部と、
前記裏側に形成され、前記裏側に向って徐々に開口幅が大きくなるように、裏側傾斜面を有して形成された裏側開口部と
を有することを特徴とする成形品。
前記透過性樹脂部材と前記遮光性樹脂部材とは、２色成形で一体に成形されており、
前記透過性樹脂部材は、一次成型部品であり、
前記遮光性樹脂部材は、二次成型部品である
ことを特徴とする請求項１または２に記載の成形品。
前記透過性樹脂部材は、スモーク色の樹脂素材が用いられて形成されており、
前記遮光性樹脂部材は、黒色の樹脂素材が用いられて形成されている
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の成形品。
前記裏側傾斜面は、
前記表側傾斜面よりも開口幅方向外側にオフセットして形成されている
ことを特徴とする請求項２に記載の成形品。
前記透過性樹脂部材の成形時に生じたゲート部は、
前記遮光性樹脂部材によって覆われている
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の成形品。
前記光透過孔は、
前記遮光性樹脂部材において、前記薄厚部と対向する位置に形成されている
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の成形品。