JP2011146227A - 車両用灯具の樹脂部品 - Google Patents

Abstract

【課題】薄肉化による軽量化とコストダウンを図りつつ、ショートショットやウェルドラインの発生を防いで外観品質の向上を図ることができる車両用灯具の樹脂部品を提供すること。
【解決手段】樹脂の射出成形によって得られる部品であって、意匠部３Ａの周縁に外周部３Ｂを屈曲形成し、該外周部３Ｂの先端部に該外周部３Ｂよりも厚肉のシール脚部３Ｃを形成して成るヘッドランプ（車両用灯具）のレンズカバー（樹脂部品）３において、前記シール脚部３Ｃに凹部３ａを形成する。ここで、レンズカバー３の意匠部３Ａの肉厚Ａと外周部３Ｂの肉厚Ｂ及び前記シール脚部３Ｃの厚さＣ＝（Ｃ１＋Ｃ２）／２（Ｃ１：最小肉厚、Ｃ２：最大肉厚）の間に、
Ａ≧Ｂ
Ｂ≦Ｃ≦Ａ（但し、Ａ＝Ｂ＝Ｃを含まない）
なる大小関係が成立するものとする。
【選択図】図３

Description

本発明は、樹脂の射出成形によって得られるレンズカバー等の車両用灯具の樹脂部品に関するものである。

例えば、ヘッドランプ等の車両用灯具には、図７〜図９に示すような透明なレンズカバーによって不図示のハウジングの前面開口部が覆われており、このレンズカバーは樹脂の射出成形によって得られている。

ここで、図７はレンズカバーの正面図、図８は図７のＤ−Ｄ線断面図、図９は図７のＥ−Ｅ線断面図であり、図示のレンズカバー１０３は、車両の前面に露出する意匠面部１０３Ａと、該意匠面部１０３Ａの周縁から車両後方（図８の右方）に向かって折り曲げられた外周部１０３Ｂと、該外周部１０３Ｂの先端部に一体に形成されたシール脚部１０３Ｃ及び該シール脚部１０３Ｃと前記外周部１０３Ｂとの間に外側方に向かって垂直に立設されたリブ部１０３Ｄを有している。尚、ヘッドランプが車両に組み付けられた状態では、レンズカバー１０３の外周部１０３Ｂとシール脚部１０３Ｃ及びリブ部１０３Ｄは、不図示のフロントフードとフロントバンパの各端縁によって覆われて外部には露出しない。

斯かるレンズカバー１０３は、一般にはポリカーボネート樹脂等の熱可塑性樹脂の射出成形によって製造されるが、その射出成形にはサイドゲート方式とダイレクトゲート方式とがある。レンズカバーを例えばサイドゲート方式によって製造する場合、２分割された固定金型と可動金型によって形成されるキャビティにゲートから溶融樹脂が充填され、この充填された溶融樹脂が冷却されて固化することによって図７に示すような形状のレンズカバー１０３が得られる。

尚、樹脂の射出成形方法に関して特許文献１〜３等には、薄肉の成形品を短い成形サイクルで得る方法やウェルドラインの発生を防ぐ方法等が提案されている。

特開平７−１９５４７２号公報 特開平１０−０７６５５５号公報 特開２００７−３２３９１４号公報

ところで、近年、ヘッドランプ等の車両用灯具に対する軽量化とコストダウンの要求が強く、その要求を満たすためにレンズカバー等に対する軽量化が望まれている。例えば、図７〜図９に示すレンズカバー１０３の軽量化を図るためには、その肉厚を薄くする必要がある。

しかしながら、レンズカバー１０３の意匠面部１０３Ａと外周部１０３Ｂ及びシール脚部１０３Ｃの肉厚を従来よりも薄くしても、図８及び図９に示すように、断面積が他の部位よりも大きな駄肉部ａ，ｂが存在するため、当該レンズカバー１０３をサイドゲート方式によって射出成形する場合、金型のキャビティへと流入した溶融樹脂が断面積が大きくて流動抵抗の小さな駄肉部ａ，ｂから先に流れ、意匠面部１０３Ａへ溶融樹脂が回りにくいという問題があった。この結果、樹脂が充填し切れないために図１０（ａ）に示すようなショートショットが発生したり、図１０（ｂ）に示すような樹脂の袋閉じによってウェルドラインが発生する等の不具合が生じていた。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、薄肉化による軽量化とコストダウンを図りつつ、ショートショットやウェルドラインの発生を防いで外観品質の向上を図ることができる車両用灯具の樹脂部品を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、樹脂の射出成形によって得られる部品であって、意匠部の周縁に外周部を屈曲形成し、該外周部の先端部に該外周部よりも厚肉のシール脚部を形成して成る車両用灯具の樹脂部品において、前記シール脚部に凹部を形成したことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記意匠部の肉厚Ａと前記外周部の肉厚Ｂ及び前記シール脚部の厚さＣ＝（Ｃ１＋Ｃ２）／２（Ｃ１：最小肉厚、Ｃ２：最大肉厚）の間に、
Ａ≧Ｂ
Ｂ≦Ｃ≦Ａ（但し、Ａ＝Ｂ＝Ｃを含まない）
なる大小関係が成立することを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記外周部と前記シール脚部との間にリブ部を立設し、該リブ部の肉厚ＤをＤ＜１．５ｍｍとしたことを特徴とする。

本発明によれば、従来の樹脂部品において駄肉が発生していたシール脚部に凹部を形成したため、この凹部によって駄肉の発生が防がれ、これに対応して金型内のキャビティに断面積が大きくて樹脂の流動抵抗が小さな部分（樹脂が先回りする部分）が生じず、ゲートからキャビティ内へと射出される溶融樹脂がキャビティ全域に亘ってほぼ均一に流れ込む。このため、軽量化とコストダウンを目的として樹脂部品を薄肉化しても、射出成形によって得られる樹脂部品の特に意匠面部に樹脂の充填不足によるショートショットや袋閉じによるウェルドラインが発生することがなく、該樹脂部品の外観品質が高められる。

本発明に係るレンズカバーを備えたヘッドランプの側断面図である。 本発明に係るレンズカバーの正面図である。 図２のＡ−Ａ線断面図である。 図２のＢ−Ｂ線断面図である。 図２のＣ−Ｃ線断面図である。 本発明に係るレンズカバーの射出成形に使用される金型の断面図である。 従来のレンズカバーの正面図である。 図７のＤ−Ｄ線断面図である。 図７のＥ−Ｅ線断面図である。 従来のレンズカバーの発生していた成形不良の例を示す図であり、（ａ）はショートショットの発生を示すレンズカバーの正面図、（ｂ）はウェルドラインの発生を示すレンズカバーの正面図である。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は本発明に係る樹脂部品の一形態としてのレンズカバーを備えたヘッドランプの側断面図、図２はレンズカバーの正面図、図３は図２のＡ−Ａ線断面図、図４は図２のＢ−Ｂ線断面図、図５は図２のＣ−Ｃ線断面図である。

図１に示すヘッドランプ１は、車両前部の左右に組み付けられるものであって（図１には一方のみ図示）、ハウジング２とその前面開口部を覆う透明なレンズカバー３によって画成される灯室４内には、光源であるバルブ５と、該バルブ５から出射される光を反射させて車両前方（図１の左方）へと向けるリフレクタ６が収容されている。

ところで、図２〜図５に示すように、本発明に係るレンズカバー３は、車両の前面に露出する意匠面部３Ａと、該意匠面部３Ａの周縁から車両後方（図３及び図４の右方）に向かって折り曲げられた外周部３Ｂと、該外周部３Ｂの先端部に一体に形成されたシール脚部３Ｃ及び該シール脚部３Ｃと前記外周部３Ｂとの間において外側方に向かって垂直に立設された複数のリブ部３Ｄを有している。ここで、複数のリブ部３Ｄは、図２に示すように、レンズカバー３の外周の一部に部分的に形成されている。尚、ヘッドランプ１が車両に組み付けられた状態では、レンズカバー３の外周部３Ｂとシール脚部３Ｃ及びリブ部３Ｄは、不図示のフロントフードとフロントバンパの各端縁によって覆われて外部には露出しない。

他方、図１に示すように、ハウジング２の前面開口部に周縁には前方に向かってＶ字状に開く嵌合凹部２ａが一体に形成されており、この嵌合凹部２ａにはレンズカバー３のシール脚部３Ｃが前方から嵌め込まれている。尚、レンズカバー３の複数のリブ部３Ｄは、シール脚部３Ｃをハウジング２の嵌合凹部２ａに嵌め込む際に該嵌合凹部２ａの端面に当接してシール脚部３Ｃの嵌め込み代を規制するストッパとして機能し、これによってレンズカバー３のハウジング２に対する位置決めが正確になされる。

而して、本実施の形態では、レンズカバー３は軽量化とコストダウンのために全体的に薄肉化されているが、図３及び図５に示すように、シール脚部３Ｃのリブ部３Ｄが形成されている部分には凹部３ａが部分的に形成されており、シール脚部３Ｃの凹部３ａが形成された箇所は他の部位よりも更に薄肉化されている。又、シール脚部３Ｃを先端を細くした略楔形状としている。これは、図示しない車両用灯具のハウジングの外周部に設けた嵌合溝内にシール脚部３Ｃを嵌合させ、ホットメルト等の接着剤にて固定した際にホットメルタ等の接着剤が楔形状を越えて凹部３ａまでその一部が回り込むようにして、レンズカバー３を強固に固定するためである。図３において凹部３ａとは、この略楔形状としたシール脚部３Ｃの最も厚さの厚い部分とリブ３Ｄとの間において薄肉化した部分である。

具体的には、レンズカバー３の意匠面部３Ａの肉厚Ａ、外周部３Ｂの肉厚Ｂ、シール脚部３Ｃの肉厚Ｃ＝（Ｃ１＋Ｃ２）／２（Ｃ１は楔形状の先端側肉厚、Ｃ２派楔形状の最大肉厚）、それぞれＡ＝１．８ｍｍ、Ｂ＝１．４ｍｍ、Ｃ＝１．７ｍｍ（Ｃ１＝１．２ｍｍ、Ｃ２＝２．２ｍｍ）に設定されており、これらの肉厚Ａ，Ｂ，Ｃの間には、
Ａ≧Ｂ
Ｂ≦Ｃ≦Ａ … （１）
（但し、Ａ＝Ｂ＝Ｃを含まない）
なる大小関係が成立している。

又、レンズカバー３のリブ部３Ｄの肉厚Ｄは、１．４ｍｍに設定されており、
Ｄ＜１．５ｍｍ … （２）
なる関係が成立している。

更に、レンズカバー３の凹部３ａの肉厚Ｅは、１．２ｍｍに設定されており、Ａ〜Ｅの間には、
Ｅ＜Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ … （３）
Ａ−Ｅ≦０．３ｍｍ … （４）
なる関係が成立している。ここで、Ａ−Ｅを０．３ｍｍ以下としたのは、レンズカバー３の凹部３ａと意匠面部３Ａとの厚みの相違が大き過ぎると、レンズカバー３全体に亘ってほぼ均一に溶融樹脂が流れにくくなるからである。尚、車両用灯具としての強度を得るために肉厚Ｅは少なくとも０．５ｍｍ以上の厚みとするのが好ましく、全体の均一性の観点からＣ１と同一若しくはそれ以下の肉厚とした、０．５ｍｍ≦Ｅ≦１．２ｍｍに設定するのが好適である。

以上のように構成されたレンズカバー３は、ポリカーボネート樹脂等の熱可塑性樹脂の射出成形によって製造されるが、以下、サイドゲート方式による射出成形法によってレンズカバー３を製造する方法を図６に基づいて説明する。

図６は金型の断面図であり、図示の金型１０は、２分割された固定金型１１と可動金型１２を備えており、これらの固定金型１１と可動金型１２を合わせて形成されるキャビティ１３は図１及び図２に示すレンズカバー３の形状に相当する空間を構成しており、このキャビティ１３には、レンズカバー３の意匠面部３Ａを成形する部分（以後、「意匠面部分」と称する）１３Ａと、外周部３Ｂを成形する部分（以後、「外周部分」と称する）１３Ｂと、シール脚部３Ｃを成形する部分（以後、「シール脚部分」と称する）１３Ｃ及びリブ部３Ｄを成形する部分（以後、「リブ部分」と称する）１３Ｄが設けられている。これにより、レンズカバー３全体として深さが浅い箱形状、意匠面部３Ａが箱形状の底部に相当、とみなすことができるキャビティ１３を形成することになる。

而して、金型１０を用いたサイドゲート方式による射出成形法においては、不図示の成形機から固定金具１１の射出口１４に溶融樹脂が射出されると、この溶融樹脂は、コールドランナー１５を通ってゲート１６からキャビティ１３へと流入する。そして、キャビティ１３に流入した樹脂は、キャビティ１３のシール脚部分１３Ｃから外周部分１３Ｂ及びリブ部分１３Ｄを経て意匠面部分１３Ａへと順次回るが、本実施の形態では、成形されるレンズカバー３のシール脚部３Ｃに凹部３ａを形成したため、この凹部３ａによってレンズカバー３での駄肉の発生が防がれ、これに対応して金型１０内のキャビティ１３に断面積が大きくて樹脂の流動抵抗が小さな部分（樹脂が先回りする部分）が生じない。このため、ゲート１６からキャビティ１３内へと射出される溶融樹脂がキャビティ１３の全域に亘ってほぼ均一に流れ込む。

そして、キャビティ１３に充填された溶融樹脂が冷却されて固化すると、製品として図１及び図２に示す形状のレンズカバー３が得られるが、前述のようにキャビティ１３内へと射出される溶融樹脂がキャビティ１３の全域に亘ってほぼ均一に流れ込むため、軽量化とコストダウンを目的としてレンズカバー３を薄肉化しても、射出成形によって得られるレンズカバー３の特に意匠面部３Ａに樹脂の充填不足によるショートショットや袋閉じによるウェルドラインが発生することがなく、該レンズカバー３の外観品質が高められる。

以上はリブ部３Ｄを設けた箇所について説明したが、レンズカバー３の外周部分の全体に亘ってリブ部３Ｄを設けなくても良い。図４はリブ部３Ｄを設けない箇所を示すものである。図４においても、Ａ，Ｂ，Ｃ及びＥの肉厚については、先に述べたようにＡ＝１．８ｍｍ、Ｂ＝１．４ｍｍ、Ｃ＝１．７ｍｍとし、凹部３ａの肉厚ＥをＥ＝１．２ｍｍとしている。従って、図４において凹部３ａとは、略楔形状としたシール脚部３Ｃの最も厚さの厚い部分と意匠面部３Ａとの間において最も薄肉化した部分であり、楔形状の近傍に設けるのが好適である。

尚、以上は簡略化のために金型１０を固定金型１１と可動金型１２で構成したが、レンズカバー３のシール脚部３Ｃに形成される凹部３ａの成形にはスライド金型が必要になる。又、凹部３ａの断面形状は四角形に限らず、Ｖ字形やＵ字形等の任意の形状を採用し得る。

更に、以上は本発明をヘッドライトのレンズカバーに対して適用した形態について説明したが、本発明は、ヘッドライト以外の他の任意の車両用灯具の樹脂部品に対しても同様に適用可能であることは勿論である。

１ ヘッドランプ（車両用灯具）
２ ハウジング
２ａ ハウジングの嵌合凹部
３ レンズカバー（樹脂部品）
３Ａ レンズカバーの意匠面部
３Ｂ レンズカバーの外周部
３Ｃ レンズカバーのシール脚部
３Ｄ レンズカバーのリブ部
３ａ レンズカバーの凹部
４ 灯室
５ バルブ
６ リフレクタ
１０ 金型
１１ 固定金型
１２ 可動金型
１３ キャビティ
１３Ａ キャビティの意匠面部分
１３Ｂ キャビティの外周部分
１３Ｃ キャビティのシール脚部分
１３Ｄ キャビティのリブ部分
１４ 固定金型の射出口
１５ コールドランナー
１６ ゲート
Ａ レンズカバーの意匠面部の肉厚
Ｂ レンズカバーの外周部の肉厚
Ｃ レンズカバーのシール脚部の肉厚
Ｄ レンズカバーのリブ部の肉厚
Ｅ レンズカバーの凹部の肉厚

Claims (3)

1. 樹脂の射出成形によって得られる部品であって、意匠部の周縁に外周部を屈曲形成し、該外周部の先端部に該外周部よりも厚肉のシール脚部を形成して成る車両用灯具の樹脂部品において、
   前記シール脚部に凹部を形成したことを特徴とする車両用灯具の樹脂部品。
2. 請求項１記載の発明において、前記意匠部の肉厚Ａと前記外周部の肉厚Ｂ及び前記シール脚部の厚さＣ＝（Ｃ１＋Ｃ２）／２（Ｃ１：最小肉厚、Ｃ２：最大肉厚）の間に、
   Ａ≧Ｂ
   Ｂ≦Ｃ≦Ａ（但し、Ａ＝Ｂ＝Ｃを含まない）
   なる大小関係が成立することを特徴とする請求項１記載の車両用灯具の樹脂部品。
3. 前記外周部と前記シール脚部との間にリブ部を立設し、該リブ部の肉厚ＤをＤ＜１．５ｍｍとしたことを特徴とする請求項１又は２記載の車両用灯具の樹脂部品。
   

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