(57)【要約】【課題】樹脂成形品の良好な見栄えを確保しつつその薄肉化を図ることができる技術を提供する。【解決手段】樹脂成形品の製造方法では、固定型１０２と、固定型１０２との間に成形品である透光カバーに対応した成形空間１２０を形成する可動型１０４と、を備える金型１００を用いる。可動型１０４は、アンダーカットを有する透光カバーを型抜きできるよう入子構造を有する。具体的には、可動型１０４は固定型１０２との間に成形空間の第１の部分１２２を形成するスライド入子１１０と、固定型１０２との間に成形空間の第２の部分１２４を形成する固定入子１０８とを含む。本製造方法では、スライド入子１１０が成形位置から離れた位置にある状態で成形空間の第２の部分１２４に樹脂を射出し、スライド入子１１０が成形位置から離れたことによって形成された空間１２６に樹脂が流入した後に、スライド入子１１０を成形位置に移動させて樹脂を圧縮する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型を用いた樹脂成形品の製造方法であって、
前記金型は、第１の金型と、当該第１の金型との間に成形品に対応した成形空間を形成する第２の金型と、を備え、
前記第１の金型は、アンダーカットを有する成形品を型抜きできるよう入子構造を有し、
前記入子構造は、
前記第２の金型との間に前記成形空間の第１の部分を形成するスライド入子であって、当該第１の部分を規定する成形位置とその成形位置から離れた位置との間を移動可能なスライド入子と、
前記第２の金型との間に前記成形空間の第２の部分を形成する固定入子と、を含み、
本製造方法は、
前記スライド入子が前記成形位置から離れた位置にある状態で、前記成形空間に樹脂を射出する工程と、
前記スライド入子が前記成形位置から離れたことによって形成された空間に樹脂が流入した後に、前記スライド入子を前記成形位置に移動させて樹脂を圧縮する工程と、
を含むことを特徴とする樹脂成形品の製造方法。
【請求項２】
前記射出する工程では、前記第２の部分に樹脂を射出することを特徴とする請求項１に記載の樹脂成形品の製造方法。
【請求項３】
前記射出する工程では、前記第２の部分の流動中心より前記第１の部分側に樹脂を射出することを特徴とする請求項２に記載の樹脂成形品の製造方法。
【請求項４】
前記射出する工程では、前記第２の部分のうち成形品の意匠面を構成しない位置に樹脂を射出することを特徴とする請求項２に記載の樹脂成形品の製造方法。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の樹脂成形品の製造方法を用いて製造されたことを特徴とする車両用灯具の構成部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は樹脂成形品の製造方法およびその製造方法により製造された車両用灯具の構成部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、燃費や運動性能の向上の観点から車両の軽量化が求められている。そのため車両用灯具についても軽量化が求められており、特に、重量構成比率の高い透光カバーやランプボディの軽量化が求められている。軽量化を進めるひとつの手法として、その薄肉化を図ることがある（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１５３３００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
透光カバーなどの樹脂成形品を製造する技術としては、プレス加工や射出成形が知られている。なかでも射出成形は、複雑な形状の成形品を低コストで成形できることから、広く用いられている。
【０００５】
射出成形では、溶融樹脂を成形空間に射出するときの射出圧と、ゲート位置から樹脂を充填させるべき位置までの最長距離（以下、「流動長」とよぶ）とによって成形品の肉厚が決まり、射出圧が大きいほど、流動長が短いほど、成形品の肉厚を薄くすることができる。このため、射出圧が決まっている場合、成形品を薄くするには流動長を短くする必要がある。ゲートを複数設ければ流動長を短くできるが、各ゲートからの樹脂が合流する部分にウェルドが形成されて見栄えが悪くなる場合がある。
【０００６】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、樹脂成形品の良好な見栄えを確保しつつその薄肉化を図ることができる樹脂成形品の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の樹脂成形品の製造方法は、金型を用いた樹脂成形品の製造方法であって、金型は、第１の金型と、当該第１の金型との間に成形品に対応した成形空間を形成する第２の金型と、を備える。第１の金型は、アンダーカットを有する成形品を型抜きできるよう入子構造を有する。入子構造は、第２の金型との間に成形空間の第１の部分を形成するスライド入子であって、当該第１の部分を規定する成形位置とその成形位置から離れた位置との間を移動可能なスライド入子と、第２の金型との間に成形空間の第２の部分を形成する固定入子と、を含む。本製造方法は、スライド入子が成形位置から離れた位置にある状態で、成形空間に樹脂を射出する工程と、スライド入子が成形位置から離れたことによって形成された空間に樹脂が流入した後に、スライド入子を成形位置に移動させて樹脂を圧縮する工程と、を含む。
【０００８】
この態様によると、実質的な流動長が短くなる。
【０００９】
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を装置、方法、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、樹脂成形品の良好な見栄えを確保しつつその薄肉化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態に係る車両用灯具を示す断面図である。
【図２】図１の透光カバーを示す斜視図である。
【図３】図３（ａ）、（ｂ）は透光カバーの形成に用いる金型の断面図である。
【図４】図４（ａ）、（ｂ）は透光カバーの形成に用いる金型の断面図である。
【図５】透光カバーを成形する準備を行う第１準備工程の様子を示す図である。
【図６】透光カバーを成形する準備を行う第２準備工程の様子を示す図である。
【図７】樹脂を射出する射出工程の様子を示す図である。
【図８】樹脂を圧縮する圧縮工程の様子を示す図である。
【図９】金型から透光カバーを取り出す取出工程の様子を示す図である。
【図１０】図１０（ａ）、（ｂ）は実施の形態の製造方法による効果を説明するための模式図である。
【図１１】実施の形態の変形例に係る製造方法に用いる金型の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示される。また、各図面において実施の形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。
【００１３】
実施の形態に係る製造方法を用いて製造された樹脂成形品は、透光カバーなど車両用灯具を構成する部品として好適に用いられる。以下では、透光カバーを製造する場合を例に説明するが、これに限らず、車両用灯具の他の構成部品を製造する場合にも本製造方法を利用することができる。もちろん、車両用灯具以外の製品やその構成部品を製造する場合にも利用することができる。
【００１４】
図１は実施形態に係る車両用灯具１０の構成を示す断面図である。図２は図１の透光カバーを示す斜視図である。車両用灯具１０は車両に用いられる前照灯として機能する。車両用灯具１０は車体前部の左右両側にそれぞれ配置される。ここでは車体前方から見て左側に位置する車両用灯具１０について説明する。右側の車両用灯具１０も基本的に同様の構成を有する。
【００１５】
車両用灯具１０は、ランプボディ１２と、透光カバー１４と、灯具ユニット１６と、を備える。ランプボディ１２は開口を有する箱状に形成される。この開口に透光カバー１４が取り付けられる。
【００１６】
灯具ユニット１６はランプボディ１２と透光カバー１４とによって形成される灯室１８内に配置される。灯具ユニット１６は車両用灯具１０前方に光を照射する。灯具ユニット１６は、例えばプロジェクタ型の光学ユニットである。その光源は、ＬＥＤ等の消費電力の少ないものが好ましい。
【００１７】
透光カバー１４は、ポリカーボネート、アクリル、ハイヒートポリカ、その他の透光性を有する樹脂から、射出成形により形成される。透光カバー１４は椀状に形成される。透光カバー１４は、意匠面部１４ａを囲む外周縁部１４ｂに形成されたシール突起１４ｃを、ランプボディ１２のシール溝１２ａに挿入することにより、ランプボディ１２に組み付けられる。また、透光カバー１４の外周縁部１４ｂには、その端部に、射出成形のゲート痕２０が形成されている。つまり、意匠面を構成しない位置にゲート痕が形成されている。なお、意匠面部１４ａにゲート痕が形成されてもよい。
【００１８】
図３（ａ）、（ｂ）および図４（ａ）、（ｂ）は上述の透光カバー１４の成形に用いる金型１００を示す模式図である。図３（ａ）、（ｂ）は図２のＡ−Ａ線断面に対応する金型１００の断面図であり、図４（ａ）、（ｂ）は図２のＢ−Ｂ線断面（ゲート痕２０を通る断面）に対応する金型１００の断面図である。金型１００は、固定型１０２と、固定型１０２に対して当接離間する方向に移動する可動型１０４とを備える。図３（ａ）および図４（ａ）は可動型１０４を固定型１０２に当接させた状態を示し、図３（ｂ）および図４（ｂ）は可動型１０４を固定型１０２から離間させた状態を示す。
【００１９】
可動型１０４を固定型１０２に当接させることによって、それらの間には、成形品である透光カバー１４の形状に対応した成形空間１２０が形成される。成形空間１２０は、固定型１０２とスライド入子１１０（後述）との間に形成される第１の部分１２２と、固定型１０２と固定入子１０８（後述）との間に形成される第２の部分１２４と、から構成される。
【００２０】
透光カバー１４は図３（ｂ）のごとくアンダーカット（点線で囲った箇所）を有する。「アンダーカット」とは、成形品を金型から抜き方向に取り出すとき、金型に干渉する部位を指す。可動型１０４は、アンダーカットを有する透光カバー１４を型抜きできるよう入子構造を有する。具体的には、可動型１０４は、母型１０６と、固定入子１０８と、スライド入子１１０と、から構成される。
【００２１】
固定入子１０８およびスライド入子１１０は透光カバー１４の内面に対応する成形面を構成する。特に、スライド入子１１０は透光カバー１４のアンダーカットの内面に対応する成形面を構成する。母型１０６および固定型１０２は透光カバー１４の外面に対応する成形面を構成する。
【００２２】
スライド入子１１０は、可動型１０４が固定型１０２に対して移動する方向Ｄ１に交差する方向Ｄ２に移動可能に構成される。図３（ｂ）では、可動型１０４が固定型１０２から離間するとともに、スライド入子１１０が透光カバー１４のアンダーカット部から離れる向きに移動した状態を示している。この状態では、透光カバー１４のアンダーカットが固定型１０２および可動型１０４に引っ掛からないため、透光カバー１４を金型１００から容易に取り出すことができる。
【００２３】
固定型１０２にはゲート１１２が設けられている。ゲート１１２は、成形空間１２０の第２の部分１２４に樹脂を射出できるよう設けられる。ここでは、ゲート１１２は、成形空間１２０の第２の部分１２４のうちの透光カバー１４の外周縁部１４ｂに対応する部分に樹脂を射出できるよう設けられる。これにより、ゲート痕は透光カバー１４の非意匠面である外周縁部１４ｂに形成される。なお、ゲート１１２は、透光カバー１４の意匠面部１４ａに対応する部分に形成されてもよい。
【００２４】
図５〜図９は、透光カバー１４を製造する方法を示す工程図である。
図５は透光カバー１４を成形する準備を行う第１準備工程の様子を示す。この工程では、まず、可動型１０４を固定型１０２に当接させる。これにより、可動型１０４と固定型１０２との間に透光カバー１４の形状に対応した成形空間１２０が形成される。次に、固定型１０２および可動型１０４を加熱して所定の温度に保つ。ここでは、固定型１０２および可動型１０４を６０℃から１２０℃の範囲に保つ。
【００２５】
図６は透光カバー１４を成形する準備を行う第２準備工程の様子を示す。この工程では、可動型１０４のスライド入子１１０を、成形空間１２０の第１の部分１２２を規定する成形位置から離れる向きに移動させる。これにより、成形空間１２０の第１の部分１２２に隣接する空間１２６が形成される。
【００２６】
図７は樹脂を射出する射出工程の様子を示す。この工程では、まず、所定の樹脂を所定の温度に加熱して溶融させる。ここでは、樹脂としてポリカーボネートを用い、約３００℃に加熱して溶融させる。もちろん、樹脂としてアクリル、ハイヒートポリカ、その他の樹脂を用いてもよい。次に、ゲート１１２（図７では不図示）から、成形空間１２０の第２の部分１２４に溶融した樹脂を射出する。第２の部分１２４に射出された樹脂は、第２の部分１２４全体に行き渡るとともに、第１の部分１２２および空間１２６に流れ込む。
【００２７】
図８は樹脂を圧縮する圧縮工程の様子を示す。この工程では、スライド入子１１０を成形空間１２０の第１の部分１２２を規定する成形位置に戻す。例えば、第１の部分１２２の容積に相当する樹脂が第１の部分１２２および空間１２６に流れ込んだタイミングでスライド入子１１０を成形位置に戻す。これにより、第１の部分１２２および空間１２６に流れ込んだ樹脂が第１の部分１２２の端部１２２ａまで押し込まれる。つまり、本実施の形態の製造方法では、成形空間１２０の第２の部分１２４については射出圧により樹脂を充填させ、第１の部分１２２についてはアンダーカット処理のためのスライド入子１１０を利用して樹脂を充填させる。その後、樹脂は冷却されて固まり、透光カバー１４が形成される。
【００２８】
図９は金型１００から透光カバー１４を取り出す取出工程の様子を示す。この工程では、可動型１０４を固定型１０２から離間させるとともにスライド入子１１０を透光カバー１４から離れる向きに移動させる。そして、金型１００から透光カバー１４を取り出す。
【００２９】
上述の製造方法による効果を説明する。図１０（ａ）、（ｂ）は、本実施の形態の製造方法による効果を説明するための模式図である。図１０（ａ）、（ｂ）は図３（ａ）に対応する。つまり、図２のＡ−Ａ線断面に対応する金型１００の断面図である。図１０（ａ）はスライド入子１１０を利用して成形空間１２０の第１の部分１２２に樹脂を充填させる場合を示し、図１０（ｂ）はスライド入子１１０を利用せずに第１の部分１２２に樹脂を充填させる場合を示す。なお、理解を容易にするため、ここでは、透光カバー１４は矩形板形状であるものとする。また、ゲート１１２は、図１０（ａ）、（ｂ）の断面に形成されているものとする。つまり、ゲート１１２は、透光カバー１４の意匠面部１４ａに対応する部分に形成されているものとする。
【００３０】
一般に、射出成形では、溶融樹脂を成形空間１２０に射出するときの射出圧と、流動長とによって成形品の肉厚が決まり、射出圧が大きいほど、流動長が短いほど、成形品の肉厚を薄くすることができる。ここで、図１０（ｂ）のごとくスライド入子１１０を利用しない場合は、射出圧によって第１の部分１２２全体と第２の部分１２４全体とに溶融樹脂を充填させる必要がある。そのため、ゲート１１２から第１の部分１２２の端部１２２ａ（および第２の部分１２４の端部１２４ａ）までの距離Ｌ１が流動長となる。
【００３１】
これに対し、図１０（ａ）のごとくスライド入子１１０を利用する場合は、第１の部分１２２についてはスライド入子１１０を成形位置にスライドさせることによって樹脂を充填させるため、射出圧によって端部１２２ａまで樹脂を充填させる必要はない。このため、流動長は距離Ｌ１より短い距離Ｌ２となる。したがって、図１０（ａ）のごとくスライド入子１１０を利用すれば、すなわち上述の製造方法によれば、透光カバー１４の肉厚を薄くすることができる。
【００３２】
ゲート１１２の位置について付言する。ゲート１１２は、射出圧により樹脂を充填させる領域の流動中心に設けられるのが望ましい。「流動中心」とは射出圧により樹脂を充填させる領域の容積を二等分するあらゆる二等分面が通過する点を指す。図１０（ｂ）では、射出圧により、第１の部分１２２全体と第２の部分１２４全体、すなわち成形空間１２０全体に樹脂を充填させるため、ゲート１１２は、成形空間１２０の流動中心に樹脂を射出できる位置に設けられる。なお、ここでは成形空間１２０は矩形板形状であるため、成形空間１２０の中央が流動中心になる。
【００３３】
図１０（ａ）では、射出圧により、第２の部分１２４全体と第１の部分１２２の一部に樹脂を充填させる。したがって、この場合の流動中心は、第２の部分１２４にだけ樹脂を充填させる場合の流動中心（以下、「第２の部分１２４の流動中心」とよぶ）より、第１の部分１２２側に位置する。そのため、図１０（ａ）では、ゲート１１２は、第２の部分１２４の流動中心より所定の距離だけ第１の部分側にシフトしたところに樹脂を射出できる位置に設けられる。また、ゲート１１２は、スライド入子１１０がスライドし終わったときの成形空間で定義される流動中心の位置（図１０ａの点線のゲート位置）よりも第２部分側（第１部分から遠退く側）に設けられる。
【００３４】
なお、図３（ａ）、（ｂ）および図４（ａ）、（ｂ）のごとく、見栄えを考慮して透光カバー１４の外周縁部１４ｂに対応する部分にゲート１１２を形成する場合は、当該外周縁部１４ｂに対応する部分で、かつ、第２の部分１２４の流動中心より所定の距離だけ第１の部分１２２側にシフトしたところにゲート１１２が設けられる。
【００３５】
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００３６】
実施の形態では、可動型１０４は、固定入子１０８とスライド入子１１０とをそれぞれ１つ備える場合について説明したが、これに限られない。例えば、可動型は、スライド入子を２つ以上備えてもよい。図１１は、実施の形態の変形例に係る製造方法に用いる金型２００を示す。本変形例では、可動型２０４は、実施の形態のスライド入子１１０に対応する第１スライド入子２１０に加え、第２スライド入子２１４も含む。本変形例によれば、流動長をさらに短くすることができ、成形品の薄肉化を図ることができる。
【符号の説明】
【００３７】
１０  車両用灯具、  １２  ランプボディ、  １４  透光カバー、  １６  灯具ユニット、  １８  灯室、  ２０  ゲート痕、  １００  金型、  １０２  固定型、  １０４  可動型、  １０６  母型、  １０８  固定入子、  １１０  スライド入子、  １２０  成形空間、  １２２  第１の部分、  １２４  第２の部分、  １２６  空間。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2014124782.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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