WO2016208355A1

WO2016208355A1 - 樹脂成形品及び樹脂成形品を製造する方法

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Publication number: WO2016208355A1
Application number: PCT/JP2016/066493
Authority: WO
Inventors: 晃渡邊; 隆宏木幡; 利正池田
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2015-06-23
Filing date: 2016-06-02
Publication date: 2016-12-29
Anticipated expiration: 2017-12-23
Also published as: US11203137B2; US20180194046A1; CN107735239A; JP2017007214A; JP6666082B2

Abstract

樹脂成形品（１０）は、樹脂成形品本体（１１）と、樹脂成形本体（１１）と一体的に形成されると共に、樹脂成形品本体（１１）から突出する突起（１２）と、を備える。樹脂成形品（１０）の射出成形では、溶解樹脂は、一対の金型（２０，３０）によって画成されたキャビティ（Ｃ）の突起（１２）に対応する部分（Ｃ－１）を流動する。突起（１２）の背面側には、凹部（１４）が形成されており、突起（１２）の前面側には、中抜き袋状の膨出部（１２ａ）が形成されている。

Description

樹脂成形品及び樹脂成形品を製造する方法

　本発明は、樹脂成形品に関する。また、本発明は、樹脂成形品を製造する方法に関する。

　近年、エクステンションリフレクター等の自動車用灯具構成部材は、ランプデザインニーズの多様化に伴い、大型で複雑な形状への対応が求められている。これらニーズに対応するため、流動性の高いＰＢＴ系材料からなる樹脂成形品が使用されている。当該樹脂成形品は、薄肉・軽量にして、種々の複雑な形状であっても射出成形により簡単に製造できる。

　例えば、図８に示すような、突起（例えば、前面カバーを位置決めするためのリブ）２が設けられた樹脂成形品（例えば、エクステンションリフレクター）１を成形する場合、図９に示すように、金型３,４を型締めし、成形面３ａ，４ａによって画成されるキャビティＣ’を用いて射出成形する。しかし、サイドゲート５ａからキャビティＣ’に射出された溶融樹脂６の一部が、キャビティＣ’における前記突起２に対応する部分Ｃ’1に流入するが、突起対応部Ｃ’1が行き止まりのため、これ以上流動できず突起対応部Ｃ’1に滞留し、未充填部分７ができる。この未充填部分７には、溶融樹脂６に含まれていた水分や揮発成分がガスとして存在し、溶解樹脂６の射出が進むと未充填部分７が圧縮されて、ガスが成形面３ａに沿って金型３，４外に抜け出るが、このガスが抜け出る際の痕跡が、シルバーストリーク(銀条の筋)として樹脂成形品１の意匠面１ａに出現し、樹脂成形品１の外観性を低下させる。

　そこで、射出成形の際に前記したシルバーストリークが現れないようにする様々な提案がなされている。

　たとえば、特許文献１に記載された射出成形方法では、開口部周縁に意匠面よりも厚肉のシールリブを備えたレンズカバー(前面カバーともいう)を射出成形する際に、射出成形開始当初は、サイドバルブゲートからキャビティのシールリブ部分に向けて樹脂を射出し、溶融樹脂が所定位置まで充填された段階で、サイドバルブゲートを閉じて、意匠面バルブゲートからキャビティの意匠面部分に向けて樹脂を射出することで、キャビティ内の途中に溶融樹脂の流れが滞留せず、キャティ内に未充填部分が発生せず、したがって、レンズカバーの意匠面にシルバーストリークが出現しない。

日本国特開２０１０-２１４７４９号公報

　しかし、特許文献１では、成形用の金型にサイドバルブゲートと意匠面バルブゲートの両方を設け、さらには、前記両バルブゲートの開閉を制御する必要があるため、成形装置の構造が複雑となる。

　また、成形されたレンズカバーの意匠面には、確かにシルバーストリークが出現しないものの、意匠面バルブゲートの痕跡が新たに残るため、レンズカバーの外観性が改善されるとはいえない。

　本発明は、複雑な構造を有する成形装置を用いずに製造された、シルバーストリークが出現しない樹脂成形品を提供することを目的とする。また、本発明は、複雑な構造を有する成形装置を用いずに、シルバーストリークが出現しない樹脂成形品を製造する方法を提供することを目的とする。

　本発明の一側面に係る樹脂成形品は、
　樹脂成形品本体と、
　前記樹脂成形本体と一体的に形成されると共に、前記樹脂成形品本体から突出する突起と、
を備える。
　前記樹脂成形品の射出成形では、溶解樹脂は、一対の金型によって画成されたキャビティの前記突起に対応する部分を流動し、
　前記突起の背面側には、凹部が形成されており、
　前記突起の前面側には、中抜き袋状の膨出部が形成されている。

　上記構成によれば、複雑な構造を有する成形装置を用いずに製造された、シルバーストリークが出現しない樹脂成形品を提供することができる。

　また、前記樹脂成形品の射出成形では、前記溶解樹脂は、サイドゲートから前記キャビティに射出されてもよい。前記突起は、前記樹脂成形品の意匠面から突出してもよい。

　シルバーストリークは、サイドゲートからキャビティの突起に対応する部分（以下、突起対応部という。）を結んだ直線方向に沿って発生するので、シルバーストリークの発生する方向が樹脂成形品の意匠面に向っている場合に問題となる。なお、意匠面とは、自動車用灯具を前方から見た場合に視認できる領域をいい、例えば、バンパー等で隠れて見えない領域を除く。従って、突起が樹脂成形品の意匠面から突出する場合に、本発明は特に有効である。このように、樹脂成形品の意匠面にシルバーストリークが出現しないので、樹脂成形品の外観性を改善できる。

　また、前記サイドゲートと前記キャビティの前記突起に対応する部分は、互いに接近するように配置されてもよい。

　樹脂成形品の射出成形工程では、サイドゲートからキャビティ内に高圧で溶融樹脂が射出されるため、ゲート近傍では溶融樹脂の移動速度が速い分、キャビティの突起対応部における樹脂の流動も速い。このため、突起対応部の特に樹脂の流れにくい場所に溶融樹脂が滞留し、未充填部分が発生し易い。
　従って、サイドゲートと突起対応部が互いに接近するように配置されている場合に、本発明は特に有効である。

　具体的には、発明者が考察した結果、突起２が形成された従来の樹脂成形品１（図８）においては、キャビティＣ’の突起対応部Ｃ’1とサイドゲート５ａとの間の距離ｄ１が５０ｍｍ以下となると、突起対応部Ｃ’1に樹脂が滞留して、シルバーストリーク(銀条の筋)に繋がる溶融樹脂６の未充填部分７が発生する可能性がある。このため、サイドゲート５ａと突起対応部Ｃ’1が互いに接近（例えば、距離ｄ１が５０ｍｍ以下）して配置された金型を用いる場合に、換言すれば、突起２とゲート痕１ｂとの間の距離が５０ｍｍ以下となる樹脂成形品１を形成する場合に、本発明は特に有効である。

　また、前記膨出部の板厚は、前記膨出部の周辺における前記樹脂成形本体の板厚と略同一であってもよい。

　図１及び２に示すように、膨出部の板厚Ｔ１が膨出部の周辺における樹脂成形本体の板厚Ｔと略同一となっているので、図３に示すように、キャビティＣの突起対応部Ｃ－１は、溶融樹脂の入り口Ｃ-１ａから出口Ｃ-１ｂまでキャビティＣの隙間（間隔）Ｔと同じ隙間（間隔）Ｔ１（＝Ｔ）で中抜き袋状に延在するので、射出成形の際、突起対応部Ｃ－１の入り口Ｃ－１ａから流入した溶融樹脂は、途中で滞留することなく流動し、出口Ｃ－１ｂからスムーズに流出する。したがって、キャビティＣの突起対応部Ｃ－１に、シルバーストリーク(銀条の筋)に繋がる溶融樹脂の未充填部分が発生することがさらに抑制される。

　本発明の他の側面に係る樹脂成形品は、
　樹脂成形品本体と、
　前記樹脂成形本体と一体的に形成されると共に、前記樹脂成形品本体から突出する突起と、
を備える。
　前記突起の背面側には、凹部が形成され、
　前記突起の板厚は、前記突起の周辺における前記樹脂成形本体の部分の板厚と略同一である。

　本発明の一側面に係る前記樹脂成形品を製造する方法は、
　凹部を有する上金型と、前記凹部と対向する凸部を有する下金型とを型締めする工程と、
　前記上金型と前記下金型との間に形成されたキャビティに溶解樹脂を流し込む工程と、を含む。
　前記溶解樹脂は、前記凹部と前記凸部との間に形成された前記キャビティの一部を流動する。

　上記方法によれば、複雑な構造を有する成形装置を用いずに、シルバーストリークが出現しない樹脂成形品を製造する方法を提供することができる。

第１実施形態に係る樹脂成形品の斜視図である。図１に示す樹脂成形品の突起位置における縦断面図で、（ａ）は図１に示す線IIａ－IIａに沿う断面図、（ｂ）は図１に示す線IIｂ－IIｂに沿う断面図である。樹脂成形品を成形する金型のキャビティの要部断面図である。ヘッドランプの要部である前面カバー、エクステンションリフレクターおよびランプボディの分解斜視図である。ヘッドランプの要部縦断面図である。エクステンションリフレクターの突起位置における横断面図で、（ａ）は図５に示す線VIａ－VIａに沿う断面図、（ｂ）は図５に示す線VIｂ－VIｂに沿う断面図である。エクステンションリフレクターを成形する金型のキャビティの要部を示す断面図である。従来の樹脂成形品の斜視図である。図８に示す樹脂成形品を成形する金型のキャビティの要部断面図である。

　図面を参照しながら、本発明の実施形態（以下、本実施形態という。）について以下に説明する。

　図１～図３は、第１実施形態を示し、図１は第１実施形態に係る樹脂成形品の斜視図である。図２は同樹脂成形品の突起位置における縦断面図である。図３は同樹脂成形品を成形する金型のキャビティの要部断面図である。

　図１，２において、自動車用灯具を構成する樹脂成形品１０は、平板状に形成された樹脂成形品本体１１の意匠面１１ａ側に、他の灯具構成部材との位置決め用または補強用として機能する、樹脂成形品本体１１に対し垂直に突出する矩形状の突起１２が一体に形成されている。突起１２は、図２の（ａ）および（ｂ）に示すように、その背面側に凹部１４が形成されて前面側に膨出する中抜き袋状の膨出部１２ａで構成されている。そして、突起１２を構成する膨出部１２ａの板厚Ｔ１は、樹脂成形品本体１１の板厚Ｔとほぼ同一に形成されている。図１の符号１７ａは、図３に示すキャビティＣによって樹脂成形品１０を射出成形する際に付いたゲート痕である。

　図３に示す下金型２０と上金型３０は、樹脂成形品１０を射出成形するキャビティＣを備えている。下金型２０と上金型３０を型締めすることで、樹脂成形品１０を成形するキャビティＣが画成され、ランナ１６に導かれた溶融樹脂がサイドゲート１７を介してキャビティＣに射出される。

　即ち、固定側の下金型２０に対し、可動側の上金型３０が接近離反方向（上下方向）に移動可能に構成され、下金型２０と上金型３０の対向する分割面には、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、樹脂成形品１０の突起１２は、前記したように、中抜き袋状の膨出部１２ａで構成されているので、下金型２０の成形面２０ａには、突起１２の背面側の凹部１４に対応する凸部２０ｂが形成され、一方、上金型３０の成形面３０ａには、膨出部１２ａに対応する凹部３０ｂが形成されている。そして、下金型２０と上金型３０を型締めすると、下金型２０の凸部２０ｂと、上金型３０の凹部３０ｂが上下方向に係合し、凸部２０ｂと凹部３０ｂ間には、キャビティＣの間隔(隙間)Ｔとほぼ同じ一定の間隔(隙間)Ｔ１で凸部２０ｂを包囲するように袋状に延在する、キャビティＣの突起１２（膨出部１２ａ）に対応する部分である溶融樹脂の流路Ｃ-1が構成されている。

　そして、サイドゲート１７からキャビティＣに射出された溶融樹脂は、図３の矢印に示すように、連続する樹脂の流路である突起対応部Ｃ－１に流入し滞留することなくスムーズに流動する。詳しくは、キャビティＣの突起対応部Ｃ－１は、溶融樹脂の入り口Ｃ－１ａから出口Ｃ－１ｂまでキャビティＣの隙間（間隔）Ｔと同じ隙間（間隔）Ｔ１（＝Ｔ）で中抜き袋状に延在するので、射出成形の際、突起対応部Ｃ－１の入り口Ｃ－１ａから流入した溶融樹脂は、途中で滞留することなく流動し、出口Ｃ－１ｂからスムーズに流出する。そして、キャビティＣ内全体に樹脂が充填されることで、樹脂成形品１０が成形される。

　したがって、射出成形の際に、キャビティＣの突起対応部Ｃ－１に、樹脂成形品１０の意匠面１１ａへのシルバーストリーク(銀条の筋)出現に繋がる溶融樹脂の未充填部分が発生することが極力抑制される。

　図４～７は、樹脂成形品をエクステンションリフレクターに適用した例を示す。

　自動車用ヘッドランプは、図４に示すように、灯室を形成する、前面側が開口する容器状のランプボディ５０内に、所定の配光を形成する２つの光源ユニット(図示せず)が左右に隣接して配置されるとともに、ランプボディ５０の前面開口部には、前面カバー６０が組み付けられ、前面カバー６０の内側には、灯室内全体を一体的に見せる、例えば黒色のエクステンションリフレクター７０が組み付けられている。

　エクステンションリフレクター７０は、前面カバー６０に倣って湾曲する形状のエクステンションリフレクター本体７１で構成され、光源ユニットの発光を妨げないための開口部７２，７３が形成されるとともに、光源ユニットを除く灯室内部を隠すべくランプボディ５０の前面開口部に沿って三次元方向に延在する複雑な形状に形成されており、軽量にして成形時の流動性に優れたＰＢＴ系材料によって構成されている。

　そして、前面カバー６０およびエクステンションリフレクター７０をランプボディ５０に組み付けるには、前面カバー６０にエクステンションリフレクター７０を締結ねじ８０（図５参照）によって予め固定一体化しておき、前面カバー６０の周縁部に形成されているシール脚６２を、ランプボディ５０の前面開口部の周縁部に形成されているシール溝５２に組み付けることで、例えば、シール脚６２とシール溝５２間の凹凸ランス係合部(図示せず)が係合し、ランプボディ５０と前面カバー６０が抜け止め固定される。符号５４は、シール材である。

　また、前面カバー６０の背面の所定の３箇所にボス６４が突出形成され、一方、エクステンションリフレクター７０（エクステンションリフレクター本体７１）の前面側の前記ボス６４に対応する所定位置には、前面カバー６０とエクステンションリフレクター７０をねじ固定する際に、前面カバー６０側のボス６４がそれぞれ当接できる位置決用の突起７４（７４Ａ，７４Ｂ，７４Ｃ）、締結ねじ８０および挿通用の円孔７５が設けられている（図４，５参照）。本例では、位置決用の突起７４および円孔７５は、図４に示すように、エクステンションリフレクター７０の下側縁の開口部７２，７３の近傍および上側縁の開口部７２の左側に設けられている。

　位置決用の突起７４は、図６の（ａ）および（ｂ）に示すように、その背面側に凹部７６が形成されて前面側に膨出する中抜き袋状の膨出部７４ａで構成されている。エクステンションリフレクター本体７１は全体がほぼ一定の厚さｔに形成されるとともに、膨出部７４ａを構成する板厚ｔ１も、エクステンションリフレクター本体７１における突起７４（膨出部７４ａ）周辺領域の板厚ｔとほぼ同じ厚さ（ｔ１＝ｔ）となっている。後で詳しく説明するが、エクステンションリフレクター７０を射出成形する際に、エクステンションリフレクター７０を成形するキャビティＣ１の突起７４に対応する部分Ｃ１－１を溶融樹脂がスムーズに流動して、位置決用突起対応部Ｃ１－１に溶融樹脂が滞留しない構造となっている。

　また、図５に示すように、透明な前面カバー６０の前面側周縁部の全周には、黒色の表面樹脂層６１が形成されており、エクステンションリフレクター７０とのねじ固定部を含む、エクステンションリフレクター７０の周縁領域全体を隠すことで、ヘッドランプの前方からの外観性(非視認性)が向上している。

　このため、エクステンションリフレクター７０は、透明な前面カバー６０を通じてその中央部付近が見えるものの、その周縁部は、前面カバー６０の黒色表面樹脂層６１によって隠れて見えない。即ち、前面カバー６０を通じて見える、図５の符号７１ａで示す範囲がエクステンションリフレクター７０の意匠面となる。

　次に、図７を参照することで、エクステンションリフレクター７０を射出成形する際に、溶解樹脂が射出されるキャビティＣ１について以下に説明する。

　固定側の下金型１２０の成形面１２０ａと、下金型１２０に対し接近離反方向に移動可能な可動側の上金型１３０の成形面１３０ａによって、エクステンションリフレクター７０を成形するためのキャビティＣ１が画成されている。

　また、金型１２０，１３０の分割面の所定位置には、樹脂通路であるランナ１４０に連通し、キャビティＣ１に樹脂を射出するサイドゲート１４２が設けられている。サイドゲート１４２は、下金型１２０と上金型１３０により形成されるキャビティＣ１内に射出された溶融樹脂が効率よく短時間でキャビティＣ１内全体に充填されるように、キャビティＣ１の容積がゲートを挟んで左右方向にほぼ等しくなる所定位置に設けられている。詳しくは、エクステンションリフレクター７０には、図４に示すように、２つの開口部７２，７３が左右方向右寄りに設けられているので、成形されたエクステンションリフレクター７０の左右方向中央部よりも幾分左寄りに残るゲート痕１４２ａ（図４，５参照）に対応する、キャビティＣ１の所定位置にサイドゲート１４２(図７参照)が設けられている。

　さらに詳しくは、溶融樹脂が射出されるサイドゲート１４２とキャビティＣの突起７４Ａに対応する突起対応部Ｃ１－１との間の距離ｄが５０ｍｍ以下となるように、サイドゲート１４２は突起対応部Ｃ－１に近接配置されている。エクステンションリフレクター７０の意匠面７１ａ（図４の斜線で示す領域）は、サイドゲート１４２とキャビティＣ１の突起対応部Ｃ１－１を結ぶ直線上、換言すれば、成形品であるエクステンションリフレクター７０のゲート痕１４２ａと突起７４Ａを結ぶ直線上に位置することになる。

　このため、エクステンションリフレクター７０を射出成形する際に、キャビティＣ１の突起対応部Ｃ１－１に、溶融樹脂の未充填部分が発生した場合には、エクステンションリフレクター７０の意匠面７１ａにシルバーストリーク(銀条の筋)が出現する可能性がある。

　本実施例では、突起７４Ａが、その背面側に凹部７６が形成されて前面側に膨出する中抜き袋状の膨出部７４ａで構成されているので、キャビティＣ１の突起対応部Ｃ１－１は、一定の隙間（ｔ１）を保持して中抜き袋状に延在して、連続する樹脂の流路であるキャビティＣ１の一部を構成している。

　このため、サイドゲート１４２からキャビティＣ１に射出された溶融樹脂（ＰＢＴ系材料）は、図７の矢印に示すように、連続する樹脂の流路である突起対応部Ｃ１－１に流入し滞留することなくスムーズに流動して、キャビティＣ１内全体に溶融樹脂が充填される。したがって、射出成形の際に、シルバーストリーク出現の原因となる、キャビティＣ１の突起対応部Ｃ１－１に溶融樹脂の未充填部分が発生することはない。よって、キャビティＣ１によって成形されたエクステンションリフレクター７０の意匠面７１ａには、シルバーストリークが出現せず（又は、シルバーストリークの出現が極力抑制され）、外観性に優れたエクステンションリフレクター７０を成形できる。

　本実施例では、エクステンションリフレクター７０に設けられた３個の位置決め用突起７４（７４Ａ，７４Ｂ，７４Ｃ）のすべてが、その背面側に凹部７６が形成されて前面側に膨出する中抜き袋状の膨出部７４ａで構成されているが、そもそもキャビティＣ１の突起７４Ｂ，７４Ｃに対応する部分は、いずれもサイドゲート１４２から５０ｍｍ以上離れた位置にある、さらに、ゲート痕１４２ａと突起７４Ｂ，７４Ｃを結ぶ直線上にエクステンションリフレクター７０の意匠面７１ａは位置されない。

　このため、エクステンションリフレクタ―７０の射出成形の際、キャビティＣ１の突起７４Ｂ，７４Ｃにそれぞれ対応する部分に溶融樹脂の滞留が仮に発生したとしても、エクステンションリフレクター７０の意匠面７１ａにシルバーストリークが出現することはない（又は、シルバーストリークの出現が極力抑制される）。

　したがって、位置決め用突起７４Ｂ，７４Ｃは、突起７４Ａのように、その背面側に凹部７６が形成されて前面側に膨出する中抜き袋状に構成する必要はなく、所定の厚みをもつ従来公知の中実板状に構成してもよい。

　また、本実施例では、前面カバー６０を固定する際に用いる位置決用の突起７４Ａ，７４Ｂ，７４Ｃが設けられたエクステンションリフレクター７０について説明しているが、補強用のリブが設けられたエクステンションリフレクターや、位置決め用の突起や補強用のリブが設けられたランプボディ（灯具ボディ）に本発明を適用してもよい。

　以上、本発明の実施形態について説明をしたが、本発明の技術的範囲が本実施形態の説明によって限定的に解釈されるべきではないのは言うまでもない。本実施形態は単なる一例であって、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内において、様々な実施形態の変更が可能であることが当業者によって理解されるところである。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲に記載された発明の範囲及びその均等の範囲に基づいて定められるべきである。

　本出願は、２０１５年６月２３日に出願された日本国特許出願（特願２０１５－１２５３４９号）に開示された内容を適宜援用する。

Claims

　樹脂成形品本体と、
　前記樹脂成形本体と一体的に形成されると共に、前記樹脂成形品本体から突出する突起と、
を備えた樹脂成形品であって、
　前記樹脂成形品の射出成形では、溶解樹脂は、一対の金型によって画成されたキャビティの前記突起に対応する部分を流動し、
　前記突起の背面側には、凹部が形成されており、
　前記突起の前面側には、中抜き袋状の膨出部が形成されている、樹脂成形品。
　前記樹脂成形品の射出成形では、前記溶解樹脂は、サイドゲートから前記キャビティに射出され、
　前記突起は、前記樹脂成形品の意匠面から突出する、請求項１に記載の樹脂成形品。
　前記サイドゲートと前記キャビティの前記突起に対応する部分は、互いに接近するように配置されている、請求項２に記載の樹脂成形品。
　前記膨出部の板厚は、前記膨出部の周辺における前記樹脂成形本体の板厚と略同一である、請求項１から３のうち何れか一項に記載の樹脂成形品。
　樹脂成形品本体と、
　前記樹脂成形本体と一体的に形成されると共に、前記樹脂成形品本体から突出する突起と、
を備え、
　前記突起の背面側には、凹部が形成され、
　前記突起の板厚は、前記突起の周辺における前記樹脂成形本体の部分の板厚と略同一である、樹脂成形品。
　凹部を有する上金型と、前記凹部と対向する凸部を有する下金型とを型締めする工程と、
　前記上金型と前記下金型との間に形成されたキャビティに溶解樹脂を流し込む工程と、を含み、
　前記溶解樹脂は、前記凹部と前記凸部との間に形成された前記キャビティの一部を流動する、請求項５に記載の樹脂成形品を製造する方法。