JP2008168577A - 射出成形体、射出成形体の製造方法および射出成形体製造用金型 - Google Patents

Abstract

【課題】 一次成形されたレンズ部２とハウジング４同士を突き合わせた後、二次射出により一体化してサイドウインカー１を製造するにあたり、レンズ部２で発生する熱収縮により生じるサイドウインカー１の大きさや外観性の差が発生しないようにする。
【解決手段】 レンズ部２とハウジング４を嵌合する際に、レンズ部２を外方に押し出し偏倚させることで、熱収縮により金型Ｙの型面Ｙａとレンズ外周面２ｃとのあいだに形成されたスペースＳをなくし、レンズ部２を金型Ｙに当接させた状態で二次射出することで、大きさに不揃いのない外観性に優れたサイドウインカーを製造する。
【選択図】図５

Description

本発明は、自動車のボディに取り付けられるサイドウインカー等の中空状のランプに代表される射出成形体、射出成形体の製造方法および射出成形体製造用金型の技術分野に属するものである。

一般に、この種中空状の射出成形体を製造する場合、これがサイドウインカーである場合に、透光性素材で形成されるレンズ部と、バルブ（光源）が組込まれるハウジングとを一次射出した後、金型移動によってレンズ部とハウジングとを突合せ、その突合せ部に二次射出をして一体化して中空状のサイドウインカーを製造することが知られている。
ところでこのものにおいてレンズ部とハウジングとを突合せ部にコーナー状の射出スペースを形成し、ここに樹脂材を二次射出する場合、二次射出した樹脂材が一次射出したレンズ部外面と金型内面とのあいだに浸入する惧れがあり、そこで二次射出する際に、レンズ部外端縁（コーナー部）よりも内側に金型端縁（コーナー部）が位置するように位置ずれさせ、これによって二次射出された樹脂材がレンズ部外面に流れ込まないようにしたものが知られている（例えば特許文献１）。
特開２００２−１１３７４３号公報

ところが前記手法でレンズを製造する際、一次射出したレンズ部の外端縁が熱収縮により内方に僅かに偏倚し、これによってレンズ部外周面と金型内周面とのあいだに隙間が形成されることがあり、この隙間が生じた状態でレンズ部とハウジングとをつき合わせて二次射出により一体化させると、二次射出した樹脂が前記隙間に入り込んでしまうことがあるという問題がある。そのうえ前記隙間は、レンズ部の肉厚や形状等によって大きさが部分的に異なって不揃いになり、しかもサイドウインカーのような小型製品でなく、フロントランプやテールランプのように大型製品になるほど大きく不揃いな隙間になるため、このまま二次射出をした場合、製造されたランプの二次射出部位がバラバラに波を打ったような状態になって外観性が損なわれるといった問題があり、ここに本発明が解決しようとする課題がある。

本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、半割りされた半割り成形体の一対を一次の射出工程で成形した後、これら半割り成形体同士を突き合わせ、該突き合わせ面に樹脂材を二次射出して一体化して中空状の射出成形体を製造するにあたり、前記一方の半割り成形体と他方の半割り成形体とのあいだには、両半割り成形体同士を突き合わせた場合に、一方の半割り成形体の外周縁部を外方に押し出し偏倚させて、一方の半割り成形体の外周面を金型内面に強制的に当接させたことを特徴とする射出成形体の製造方法である。
請求項２の発明は、両半割り成形体同士を突き合わせた場合の一方の半割り成形体の外周縁部の外方への押し出し偏倚は、突き合わせ面に形成される凹凸嵌合部を相互に位置ズレして形成することでなされることを特徴とする請求項１記載の射出成形体の製造方法である。
請求項３の発明は、外方に押し出し偏倚される一方の半割り成形体のガラス転移点は、外方に押し出す他方の半割り成形体のガラス転移点以下であることを特徴とする請求項１又は２記載の射出成形体の製造方法である。
請求項４の発明は、一次の射出工程で成形した半割り成形体同士を突き合わせ、該突き合わせ面に樹脂材を二次射出して一体化して製造される中空状の射出成形体であって、前記一方の半割り成形体と他方の半割り成形体とのあいだには、両半割り成形体同士を突き合わせた場合に、一方の半割り成形体の外周縁部を外方に押し出し偏倚させる偏倚手段が設けられていて、一方の半割り成形体の外周面を金型内面に強制的に当接するようにしたことを特徴とする射出成形体である。
請求項５の発明は、半割りされた半割り成形体の一対を一次の射出工程で成形した後、これら半割り成形体同士を突き合わせ、該突き合わせ面に樹脂材を二次射出して一体化して中空状の射出成形体を製造するための金型であって、該金型には、一次射出で成形された両半割り成形体同士を突き合わせた場合に、一方の半割り成形体の外周縁部を外方に押し出し偏倚させて、一方の半割り成形体の外周面を金型内面に強制的に当接させるための型面が形成されていることを特徴とする射出成形体製造用金型である。

請求項１の発明とすることにより、一次射出で成形された半割り成形体の一方を外方に押し出し偏倚させることで、該成形体の外周面を金型面に強制的に当接させた状態で二次射出をすることができる。
請求項２の発明とすることにより、前記一次射出において、成形体の凹凸嵌合部を相互に位置ズレさせて成形体を形成することで、嵌合する際に一方の成形体を他方の成形体によって外方に押し出し偏倚させることができる。
請求項３の発明とすることにより、一次射出で成形された外方に偏倚する一方の成形体のガラス転移点は、他方の成形体のガラス転移点以下であるため、容易に偏倚させることができる。
請求項４の発明とすることにより、偏倚手段を設けることで外方への押し出し偏倚を保証することができる。
請求項５の発明とすることにより、偏倚を考慮した金型としているため、一方の半割り成形体の外周面を金型面に強制的に当接させることができる。

次に、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図面において、１はサイドウインカー（ランプ）であって、該サイドウインカー１は、レンズ部２と、電球（光源であればよく、例えば発光ダイオードでも実施することができる。）３が組み込まれるハウジング４とで構成されるが、レンズ部２、ハウジング４は半割り製品である一次製品として固定型、可動型でそれぞれ成形された後、可動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、後述するように該突き合わせた面部の樹脂材５を二次射出して一体成形される従来から知られた手法により成形されるもので、その詳細については省略する。尚、一次射出した後、ハウジング内面に反射膜を形成し、次いで二次射出して一体化するようにしても本発明を実施することができる。

前記一次の射出成形で形成されるレンズ部２は椀形状になっており、前後方向を向いた開口端縁部には、水平状となった第一端面部２ａが形成され、該第一端面部２ａの外周縁からハウジング４側に向けて段差状に突出する段差面部２ｂ、該段差面部２ｂの先端縁から水平状になってレンズ部２の外周面２ｃに続く第二端面部２ｄが順次形成されている。また前記第一端面部２ａの内側には、椀状となったレンズ部内周面２ｅに続く状態でレンズ部底側ほど中央よりに傾斜するテーパ面部（第一のテーパ部）２ｆがさらに形成されている。加えて、前記第一端面部２ａの内径側（テーパ面部２ｆ側）には、ハウジング４側に形成の後述する嵌合凸部４ｅを嵌合するための嵌合凹部２ｈが凹溝状に形成されている。因みに、レンズ部２を構成する材料は、光を透過するポリメチルメタアクリレート樹脂である。

一方、一次射出成形で形成されるハウジング４は、電球（バルブ）３および端子板３ａが取付けられるソケット部４ａと、該ソケット部４ａの基端外周縁から水平方向（左右方向）フランジ状に突出するフランジ部４ｂとで一体形成されるが、該フランジ部４ｂの端縁部は、前記レンズ部嵌合凹部２ｈと嵌合する嵌合凸部４ｅと、前記レンズ部段差面部２ｂから離間する状態で前記嵌合凸部４ｅの外周端面となる外端面部４ｄとが形成されている。さらに、該フランジ部４ｂの外周縁には、前記テーパ面部２ｆと対向するよう傾斜状になったテーパ面部（第二のテーパ部）４ｆが嵌合凸部４ｅよりも内径側に形成されている。因みに、ハウジング４の材料はポリカルボネート（ＰＣ）樹脂であり、その溶融温度（ガラス転移点）（１４５〜１４７℃）はレンズ部２を構成する前記ポリメチルメタアクリレート（ＰＭＭＡ）樹脂の溶融温度（１１０〜１２０℃）よりも高温になっている。

そしてサイドウインカー１は、前記一次製品として射出成形されたレンズ部２とハウジング４とを公知の金型移動の手法によって突き合わせ対向せしめることになるが、このとき、ハウジング嵌合凸部４ｅがレンズ部嵌合凹部２ｈに嵌合し、テーパー面部２ｆ、４ｆ同士が接触対向する状態となる。この場合に、ハウジング嵌合凸部４ｅは、レンズ部嵌合凹部２ｈに対して外径側に押し出し偏倚し、かつハウジングテーパー面部４ｆは、レンズ部テーパー面部２ｆに対して外径側に押し出し偏倚する状態になるよう一次射出で成形されている。尚、ハウジング嵌合凸部４ｅの偏倚は、レンズ部嵌合凹部２ｈ、レンズ部外周面２ｃの開口端縁部２ｇ等において熱収縮が発生した場合の偏倚よりも大きいものとする。そして、レンズ部２とハウジング４とを突合せた場合、ハウジング嵌合凸部４ｅがレンズ部嵌合凹部２ｈを外径側に強制的に押し出し偏倚させ、これによってレンズ部２の偏倚によって生じる金型Ｙとレンズ部２の外周面２ｃの開口端縁部２ｇの外周面とのあいだのスペースＳがなくなり、レンズ部開口端縁部２ｇの外周面は金型Ｙａと当接する状態に変形し、この状態で樹脂材５を二次射出することで、安定してレンズを製造することが出来るように設定されている。なお、二次射出される樹脂材５は、本実施の形態では、レンズ部２と色、材質とも同じポリメチルメタアクリレート樹脂を採用することとするが、ハウジング４と色、材質とも同じポリメチルメタアクリレート（ＰＭＭＡ）樹脂を採用しても構わない。

さらにこのものでは、サイドウインカー１は楕円形状をしており、そして、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、フランジ部裏面４ｇの長径方向一側には、取り付け孔６に係止するための係止凹部４ｈを備えた係止突片４ｎが形成され、他側には弾性を有する係止脚４ｉが形成されている。そしてサイドウインカー１は、係止脚４ｉを中心側に弾性変形させるようにして取付け孔６に無理嵌合し、係止溝４ｈが取付け孔６の孔縁に達した段階で係止脚４ｉを一部弾性復帰させることで係止溝４ｈに取付け孔６の内周縁が嵌合することになって簡単な弾性取付けができるようになっている。

次に、図３〜５を用いて一次射出、二次射出する際の公知の金型移動の手法に基づく金型の型合わせ状態について詳細に説明する。Ｘを固定側である第一金型、Ｙを可動側である第二金型と仮定した場合に、まず、一次射出する際の型合わせ状態であるが、図３に示すように、レンズ部２側において、第一金型Ｘには、レンズ部内周面２ｅ、テーパ面部２ｆ、嵌合凹部２ｈ、第一端面部（接触水平面部）２ａ、段差面部（突出面部）２ｂ、第二端面部２ｄ等の各面に対応する型面が形成されている。一方、第二金型Ｙには、レンズ外周面２ｃに対応する金型面である型面Ｙａ等の型面が形成されている。これに対し、図４に示すように、ハウジング４側において、第一金型Ｘには、フランジ部４ｂの裏面４ｇ、二次射出する樹脂材５の射出領域の裏面、つまりフランジ部裏面４ｇとフラットになる型面Ｘａ、さらに樹脂材５の射出領域の外面、つまり前記型面Ｘａと略Ｌ字状となる型面Ｘｂ等の型面が形成されている。一方、第二金型Ｙには、フランジ部４ｂの外端面部４ｄ、嵌合凸部４ｅの表面、テーパ面部４ｆ等に対応する型面が形成されている。そしてこの型合わせ状態で一次の射出が実行され、レンズ部２、ハウジング４が一次製品として型成形される。

この一次の射出成形が実行されると、レンズ部２側では第一金型Ｘが脱型され、ハウジング４側では二次金型Ｙが脱型される。次いで、レンズ部２、ハウジング４とが突き合うように型移動がなされ、レンズ部嵌合凹部２ｈとハウジング嵌合凸部４ｅとを嵌合させることで型合わせされることになるが、レンズ部２は、第一金型Ｘの脱型により型移動がなされる間に、特にレンズ部開口端縁部２ｇが内径側に偏倚し、金型Ｙの型面Ｙａと開口端縁部２ｇの外周面とのあいだにスペースＳが形成される。この状態でレンズ部２とハウジング４とを突き合わせると、レンズ部嵌合凹部２ｈは、前記外側に位置ズレ形成されているハウジング嵌合凸部４ｅにより強制的に外方に偏倚させられ、これによって該スペースＳはなくなり、該レンズ部開口端縁部２ｇは、金型Ｙと当接することになる。因みに、この強制的な偏倚は、レンズ部２を形成する樹脂材よりもハウジング４を形成する樹脂材の方が溶融温度（ガラス転移点）が高いため、型温度を例えば８０℃に設定した場合に、ハウジング４の方が早期に硬化することになり、この結果、前記突き合わせた場合に、レンズ部２がハウジング４によって押し当てられる状態になって前記偏倚の確実化が保証される。

そして、この型合わせ状態で樹脂材５が二次射出されることになるが、この二次射出の領域は、外面が第一金型Ｘの型面Ｘｂと、裏面が該型面Ｘｂと略Ｌ字状となる型面Ｘａとに形成されたコーナー部位の帯状の空間であって、該空間に樹脂材５が射出されることになる。なお、型面Ｘｂは、レンズ部外周面２ｃとレンズ部開口端縁部２ｇに対して、凹陥状になっているものとして設定されている。これにより、二次射出された樹脂材５は、レンズ部２の第二端面部２ｄ、段差面部２ｂ、第一端面部２ａ、そしてハウジング４の外端面部４ｄに接着するようにして肉盛りされる設定になっており、このようにして一次製品であるレンズ部２とハウジング４とは、二次製品であるサイドウインカー１となったときの略Ｌ字形となったコーナー部位に面接触状に突き合わされる設定になっている。そして、二次射出される樹脂材５は、第一金型Ｘとハウジング４との隙間に浸入したとしても、嵌合凹部２ｈと嵌合凸部４ｅとの嵌合部位までで食い止められることになって、この嵌合部位を越えてレンズ部テーパ面部２ｆや、レンズ部内周面２ｅにまで達してしまうことを回避できるようになっている。さらに、このとき、レンズ部開口端縁部２ｇは、第二金型Ｙの型面Ｙａに当接した状態で二次射出するため、レンズの大きさは型の大きさとなり、一定の大きさのものとして成形される。

叙述の如く構成された本形態において、一次射出で成形されたレンズ部２とハウジング４を突き合わせる時に、ハウジング４がレンズ部２を押し出し偏倚させてレンズ部外周面２ｃを金型Ｙの型面Ｙａに当接させることで、熱収縮によって発生する金型Ｙａとレンズ部開口端縁部２ｇとのあいだのスペースＳをなくし、この状態で樹脂材５を二次射出することで、サイドウインカー１の大きさが製品ごとに不揃いなものとなることなく、一定のものとすることができる。さらに、レンズ部２で発生する熱収縮の大きさが、部位によって差が生じて、レンズ部開口端縁部２ｇが波打つような形状になったものであっても、ハウジング４に押し出し偏倚された状態で、樹脂材５を二次射出することで、該開口端縁部２ｇの浪打を解消することができ、意匠性の優れた物として製造することが容易にできる。
さらに、一次射出において、レンズ部嵌合凹部２ｈとハウジング嵌合凸部４ｅとを相互に位置ズレさせて成形体を形成することで、嵌合する際にレンズ部２をハウジング４によって外方に押し出し偏倚させることができる。また、レンズ部２のガラス転移点は、ハウジング４のガラス転移点以下であるため、容易に偏倚させることができる。このような偏倚手段を設けることで、外方への押し出し偏倚を保証することができる。なお、金型Ｘはハウジング４がレンズ部２を押し出し偏倚させることを考慮したものとして構成されているため、レンズ部外周面２ｃを金型面Ｙａに強制的に当接させることができる。

サイドウインカーの側面図である。 サイドウインカーの横断面図である。 レンズ部の一次射出工程を表した部分端面図である。 ハウジングの一次射出工程を表した部分端面図である。 二次射出工程を表した部分端面図である。 二次射出後の射出成形品の部分拡大断面図である。

符号の説明

２ レンズ部
２ｃ レンズ外周面
２ｇ 開口端縁部
２ｈ 嵌合凹部
４ ハウジング
４ｅ 嵌合凸部
５ 二次射出された樹脂材
Ｓ スペース

Claims (5)

1. 半割りされた半割り成形体の一対を一次の射出工程で成形した後、これら半割り成形体同士を突き合わせ、該突き合わせ面に樹脂材を二次射出して一体化して中空状の射出成形体を製造するにあたり、前記一方の半割り成形体と他方の半割り成形体とのあいだには、両半割り成形体同士を突き合わせた場合に、一方の半割り成形体の外周縁部を外方に押し出し偏倚させて、一方の半割り成形体の外周面を金型内面に強制的に当接させたことを特徴とする射出成形体の製造方法。
2. 両半割り成形体同士を突き合わせた場合の一方の半割り成形体の外周縁部の外方への押し出し偏倚は、突き合わせ面に形成される凹凸嵌合部を相互に位置ズレして形成することでなされることを特徴とする請求項１記載の射出成形体の製造方法。
3. 外方に押し出し偏倚される一方の半割り成形体のガラス転移点は、外方に押し出す他方の半割り成形体のガラス転移点以下であることを特徴とする請求項１又は２記載の射出成形体の製造方法。
4. 一次の射出工程で成形した半割り成形体同士を突き合わせ、該突き合わせ面に樹脂材を二次射出して一体化して製造される中空状の射出成形体であって、前記一方の半割り成形体と他方の半割り成形体とのあいだには、両半割り成形体同士を突き合わせた場合に、一方の半割り成形体の外周縁部を外方に押し出し偏倚させる偏倚手段が設けられていて、一方の半割り成形体の外周面を金型内面に強制的に当接するようにしたことを特徴とする射出成形体。
5. 半割りされた半割り成形体の一対を一次の射出工程で成形した後、これら半割り成形体同士を突き合わせ、該突き合わせ面に樹脂材を二次射出して一体化して中空状の射出成形体を製造するための金型であって、該金型には、一次射出で成形された両半割り成形体同士を突き合わせた場合に、一方の半割り成形体の外周縁部を外方に押し出し偏倚させて、一方の半割り成形体の外周面を金型内面に強制的に当接させるための型面が形成されていることを特徴とする射出成形体製造用金型。

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