(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直接金属蒸着膜を施される反射面を有する車輌用灯具の樹脂製部品を成形する成形金型であって、
溶融樹脂が射出されるキャビティのキャビティ面のうち上記反射面に対応する部分に断熱層が形成され、
上記断熱層の上に離型層が形成され、
上記断熱層が形成されたキャビティ面は型板に嵌め込まれる入れ子金型に形成され、
上記反射面に対応した部分に形成された断熱層は、反射面となる部分に対応した部分より広い部分に断熱層を形成した入れ子金型を固定型板に嵌め込み、入れ子金型に形成した断熱層のうち必要としない部分が入れ子金型と固定型板との間に隠されることにより形成される
ことを特徴とする車輌用灯具における樹脂製部品の成形金型。
【請求項２】
上記溶融樹脂には添加物が含まれている
ことを特徴とする請求項１に記載の車輌用灯具における樹脂製部品の成形金型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は新規な車輌用灯具の樹脂製部品の成形金型に関する。詳しくは、製造時間を短縮して、製造コストを低減する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車輌用灯具に使用される樹脂製部品には、ヘッドランプ用のリフレクタ、標識灯用のリフレクタ、エクステンション等少なくとも一部に反射面を備えたものがあり、これらの反射面は表面にアルミニウム等の金属の蒸着膜を付与することによって形成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
金属蒸着膜は下地になる面の状態を精確に写し出すので、上記樹脂製部品の金属蒸着膜を施す面を鏡面状に仕上げておかないと、綺麗な、すなわち、正反射率の高い反射面を得られないと言う問題がある。
【０００４】
そのため、従来は、射出成形された樹脂製部品の反射面とする面に塗膜を形成するアンダーコートを施し、該アンダーコート層の上に金属蒸着膜を形成していた。
【０００５】
樹脂製部品を射出成形するための成形金型のキャビティ面、特に、反射面となる面に対応した部分のキャビティ面は鏡面状に仕上げられており、これがそのまま樹脂製部品に転写されれば、極めて品質の高い鏡面状の面が得られるのであるが、一般に射出成形においては、理想的な鏡面状の面が得られにくいと言う問題がある。
【０００６】
これは、一般的な成形条件では、溶融樹脂の温度は２００℃以上であるのに対し金型温度は約４０℃〜１００℃であり、そのために、射出された溶融樹脂が金型表面（キャビティ面）に接触した瞬間に急冷されてキャビティ面との接触界面近傍に固化層が形成され、この固化層がキャビティ面を精確に写し取る転写性を低下させていると考えられる。
【０００７】
また、上記した樹脂製部品には種々の目的のために添加物が添加されるが、上記したように、溶融樹脂のキャビティ面との接触界面近傍において急冷が起こるとベースポリマーの収縮度と添加物の収縮度との差により、溶融樹脂の表面に微細な凹凸が現れてしまい、この凹凸が樹脂製部品の表面の鏡面度を低下させる。
【０００８】
そのために、上記したように、金属蒸着膜を付与する前に、アンダーコート層を形成し、蒸着の下地となる面の鏡面度を上げるようにしている。
【０００９】
ところが、樹脂製部品の射出成形と金属蒸着膜の形成との間にアンダーコート層を形成する工程が入ることはそれだけ工程数が増え、コストアップの原因となる。
【００１０】
そこで、本発明は、樹脂製部品の表面にアンダーコート層を施すことなく、直接金属蒸着膜を形成することが出来るようにすると共に、断熱層の形成を容易にし、また、断熱層を必要とするキャビティ面と断熱層を必要としないキャビティ面との間の見切りをはっきりさせることを課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明車輌用灯具における樹脂製部品の成形金型は、上記した課題を解決するために、溶融樹脂が射出されるキャビティのキャビティ面のうち樹脂製部品の反射面となる部分に対応する部分に断熱層が形成され、断熱層の上に離型層が形成され、断熱層が形成されたキャビティ面が型板に嵌め込まれる入れ子金型に形成され、反射面に対応した部分に形成された断熱層は、反射面となる部分に対応した部分より広い部分に断熱層を形成した入れ子金型を固定型板に嵌め込み、入れ子金型に形成した断熱層のうち必要としない部分が入れ子金型と固定型板との間に隠されることにより形成されたものである。
【００１４】
従って、本発明車輌用灯具における樹脂製部品の成形金型にあっては、キャビティ内に射出された溶融樹脂は、反射面に対応する部分において断熱層に接触するため、瞬間的な冷却が防止され、そのため、反射面に対応する部分においてできるスキン層が極く薄いものとなり、該薄いスキン層は、高温の溶融樹脂がいきなり金型の材料である鋼材に接触して瞬間的に冷却されてできる厚いスキン層と異なり、射出圧力によってキャビティ面に良くなじむことが出来、そのため、キャビティ面が精確に転写され、鏡面状に仕上がることになる。そのため、アンダーコートを施さずに、直接金属蒸着膜を形成しても、正反射率の高い反射面を得ることができる。また、断熱層の形成を容易にし、断熱層を必要とするキャビティ面と断熱層を必要としないキャビティ面との間の見切りをはっきりさせることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明車輌用灯具における樹脂製部品の成形金型の実施の形態について添付図面を参照して説明する。
【００１６】
先ず、本発明にかかる成形金型によって製造される車輌用灯具における樹脂製部品について簡単に説明する。
【００１７】
図１は車輌用前照灯１の概略水平断面図である。ランプハウジング２の前面がカバーレンズ３で覆われ、ランプハウジング２とカバーレンズ３で囲まれた空間内にリフレクタ４が傾動可能に配置される。リフレクタ４は２つの反射部４ａ、４ｂを有しこれら反射部４ａ、４ｂの内面５ａ、５ｂは金属蒸着膜、例えば、アルミ蒸着膜が施されて反射面とされている。反射部４ａ、４ｂの周縁部を囲むようにフランジ部４ｃが設けられ、該フランジ部４ｃには金属蒸着膜は施されない。また、反射部４ａと４ｂとの間の境界部４ｄにも金属蒸着膜は施されない。なお、反射部４ａ、４ｂにそれぞれ光源バルブが取着されるが、図示を省略した。
【００１８】
リフレクタ４は上記空間内で傾動可能にされているため、ランプハウジング２との間に余裕が必要である。また、２つの反射部４ａ、４ｂの間の境界部４ｄは外部から見える必要のない部分であり、境界部４ｄやリフレクタ４とハウジング２との間の間隙が外部から見えるとかえって見栄えを阻害する。そこで、上記境界部４ｄやリフレクタ４とランプハウジング２との間の間隙を外部に対して見えないようにするために、エクステンションという化粧部材６が配置され、該エクステンション６の表面６ａはリフレクタ４の反射面５ａ、５ｂと一体的な外観を呈するように金属蒸着膜が施されて反射面とされる。
【００１９】
図２は車輌用標識灯７の概略水平断面図である。ランプハウジングを兼ねるリフレクタ８の前面がカバーレンズ９によって覆われる。リフレクタ８は２つの反射部８ａ、８ｂを有しこれら反射部８ａ、８ｂの内面１０ａ、１０ｂは金属蒸着膜が施されて反射面とされている。反射部８ａ、８ｂの周縁部を囲むようにフランジ部８ｃが設けられ、該フランジ部８ｃには金属蒸着膜は施されない。また、反射部８ａと８ｂとの間の境界部８ｄにも金属蒸着膜は施されない。なお、反射部８ａ、８ｂにそれぞれ光源バルブが取着されるが、図示を省略した。
【００２０】
次に、各樹脂製部品の製造について説明する。先ず、車輌用前照灯のリフレクタ４の製造について図３乃至図６を参照して説明する。
【００２１】
車輌用前照灯のリフレクタ４は図３に示す成形金型１１によって成形される。成形金型１１は固定型板１２及び可動型板１３を備え、可動型板１３が固定型板１２に型締めされることによって溶融樹脂を射出する空間であるキャビティ１４が形成される。そして、該成形金型１１においてキャビティ面１４ａのうちリフレクタ４の反射面５ａ、５ｂとなる部分に対応した部分には断熱層１５が形成されている。
【００２２】
上記断熱層１５は、溶融樹脂のキャビティ面との接触界面近傍の冷却を遅くするために溶融樹脂自身が有する熱エネルギーによってキャビティ面の温度を高くするためのものであり、高分子やセラミックスなど、型板の材料金属より熱伝導率が低い材料によって形成される。また、該断熱層１５は射出時には２００℃以上の溶融樹脂に接し、休止時には室温になるので、耐熱性と耐冷熱サイクルが必要である。さらに、繰り返し使用に耐える耐久性と共にキャビティ面１４ａから容易に剥離しない密着強度が必要であり、さらにまた、耐摩耗性が要求される。
【００２３】
これらの条件を満たす高分子材料としては、例えば、ピロメリット酸無水物とジアミン類とを蒸着重合して得られるポリイミド樹脂、トリメリット酸無水物とジアミン類とを蒸着重合して得られるポリアミドイミド樹脂、フタル酸ジクロリドとジアミン類とを蒸着重合して得られるポリアミド樹脂、ジアミン類とジイソシアナート類を蒸着重合して得られるポリ尿素樹脂などが適用可能である。
【００２４】
例えば、断熱層１５としてポリイミド樹脂の膜を生成させるには、原料モノマーとして、ピロメリット酸無水物と４、４′−ジアミノジフェニルエーテルを蒸着重合室内で同時に蒸発させ、固定型板２の表面上で蒸着重合させる。そして、所定の厚さまで成膜を行った後、別の加熱炉において３００℃で焼き付けを行うことにより、固定型板１２の表面に密着した均一な厚さのポリイミド樹脂の断熱層１５が形成される。ポリイミド樹脂により断熱層１５を形成する場合、その厚さは５０μｍ〜１００μｍが好適である。
【００２５】
また、上記した断熱層１５の上には、断熱層１５の保護のためや成形品（リフレクタ４）の離型性を良くするために、金属やセラミックスからなる離型層１６を積層するのが好ましい（図３の吹出部分参照）。例えば、離型層１６に適した金属材料としてはクロム（Ｃｒ）、窒化クロム（ＣｒＮ）やタングステン（Ｗ）が、セラミックスとしては、窒化チタン（ＴｉＮ）や炭化チタン（ＴｉＣ）が挙げられるが、勿論これらに限るものではない。離型層１６としての薄膜の形成方法としては、スパッタリング法、イオンプレーティング法、低温プラズマＣＶＤ法等の一般的な薄膜形成方法を適用することが出来る。
【００２６】
なお、断熱層１５の上に上記した離型層１６を形成する場合、クロム（Ｃｒ）などのポリイミド樹脂と密着性が良好な中間層１７を介してクロム（Ｃｒ）系やチタン（Ｔｉ）系の硬質膜を離型層１６として形成すると良い（図５参照）。例えば、ポリイミド樹脂の膜からなる断熱層１５の上に中間層１７としてクロム（Ｃｒ）を適用し、該クロム（Ｃｒ）層の上に窒化クロム（ＣｒＮ）の層を離型層１６として適用すると、各層１５、１７、１６間の密着性が良好であると共に、窒化クロム（ＣｒＮ）が耐久性及び耐摩耗性に優れており、その結果、耐久性に優れた成形金型１１を得ることが出来る。また、クロム（Ｃｒ）の薄膜及び窒化クロム（ＣｒＮ）の薄膜共に蒸着法により成膜することが出来、従って、同一の蒸着室内で、雰囲気ガス（クロム（Ｃｒ）の場合はアルゴンガス、窒化クロム（ＣｒＮ）の場合は窒素ガス）を入れ替えるだけで成膜工程を行うことが出来、従って、中間層１７及び離型層１６の成膜を連続して行うことが出来る。その結果、成形金型１１を安価に製造することが出来る。
【００２７】
なお、上記した中間層１７の厚さは約０．２μｍ、離型層１６の厚さは０．２μｍ〜５．０μｍが好適である。
【００２８】
また、上記した成形金型１１にあっては、断熱層の形成を容易にするために、固定型板１２に嵌め込まれる入れ子金型１８、１９を設け、該入れ子金型１８、１９の表面のうち、実際に断熱層１５を必要とする部分、すなわち、反射面５ａ、５ｂとなる部分に対応した部分より広い部分に断熱層を形成し、入れ子金型１８、１９を固定型板１２に嵌め込んだ状態では、入れ子金型１８、１９に形成した断熱層１５のうち必要としない部分１５ａは入れ子金型１８、１９と固定型板１２との間に隠れてしまうようにする。このように、入れ子金型１８、１９に断熱層１５を形成することによって、上記した方法による断熱層１５の形成が容易になると共に、断熱層１５を必要とするキャビティ面と断熱層１５を必要としないキャビティ面との間の見切りがはっきりする。また、使用により断熱層１５が摩耗した場合には入れ子金型１８、１９を取り替えるだけで、成形金型１１の他の構成要素はそのまま使用することが出来るので、メンテナンスが容易になると共に成形金型１１全体としての耐久性が高くなる。
【００２９】
上記した成形金型１１のキャビティ１４内に溶融樹脂２０を射出してリフレクタ８を成形すると、反射面５ａ、５ｂとなる部分での転写性が良好となり、鏡面状の面を得ることが出来る。すなわち、断熱層１５が形成された箇所では溶融樹脂２０の熱によって断熱層１５に瞬間的な蓄熱が行われ、溶融樹脂２０のキャビティ面１４ａとの接触界面近傍での溶融樹脂の冷却速度が遅くなり、キャビティ面１４ａとの接触界面に沿って形成されるスキン層２１が断熱層１５が形成されていない箇所で出来るスキン層２２に比較して極めて薄いものとなり（図６参照）、従って、例えば溶融樹脂に添加された添加物とベースポリマーとの成形収縮率の相違に基づく粒子レベルの凹凸も射出圧力によって溶融樹脂内部に吸収されてリフレクタ４の表面に出てくることはなく、キャビティ面１４ａの鏡面が精確にリフレクタ４の反射面５ａ、５ｂとなる部分に転写される。
【００３０】
そして、上記したように成形された成形品の反射面となる部分にアルミ蒸着等の金属蒸着を直接施して反射面５ａ、５ｂと為し、車輌用前照灯のリフレクタ４が製造される。このようにして製造された車輌用前照灯のリフレクタ４の反射面５ａ、５ｂは正反射率が極めて高い反射面となる。
【００３１】
図７及び図８は車輌用標識灯７のリフレクタ８を成形するための成形金型２３を示すものである。
【００３２】
成形金型２３は固定型板２４及び可動型板２５を備え、可動型板２５が固定型板２４に型締めされることによって溶融樹脂を射出する空間であるキャビティ２６が形成される。そして、該成形金型２３においてキャビティ面２６ａのうちリフレクタ８の反射面１０ａ、１０ｂとなる部分に対応した部分には断熱層２７が形成されている。断熱層２７は上記成形金型１１における断熱層１５と同様のものであり、該断熱層２７の上に離型層２８が積層されたり、また、必要に応じて断熱層２７と離型層２８との間の中間層を介在させたりするのも上記成形金型１１におけると同様である。
【００３３】
また、この成形金型２３においても、上記した成形金型１１におけると同様に、入れ子金型２９、３０を採用し、該入れ子金型２９、３０に断熱層２７を形成するようにして、断熱層２７の形成及びメンテンナンスを容易にし、また、金型２３全体としての耐久性を高くしている。
【００３４】
上記成形金型２３のキャビティ２６内に溶融樹脂を射出して車輌用標識灯のリフレクタ８を成形すると、反射面１０ａ、１０ｂとなる部分の面が鏡面状に仕上がり、かかる鏡面状の面に直接金属蒸着膜を施すことによって極めて正反射率の高い反射面１０ａ、１０ｂを得ることが出来る。
【００３５】
図９は車輌用前照灯のエクステンション６を成形するための成形金型３１を示すものである。
【００３６】
成形金型３１は固定型板３２及び可動型板３３を備え、可動型板３３が固定型板３２に型締めされることによって溶融樹脂を射出する空間であるキャビティ３４が形成される。そして、該成形金型３１においてキャビティ面３４ａのうちエクステンション６の表面６ａに対応した部分には断熱層３５が形成されている。断熱層３５は上記成形金型１１における断熱層１５と同様のものであり、該断熱層３５の上に離型層３６が積層されたり、また、必要に応じて断熱層３５と離型層３６との間の中間層を介在させたりするのも上記成形金型１１におけると同様である。
【００３７】
上記成形金型３１のキャビティ３４内に溶融樹脂を射出して車輌用前照灯のエクステンション６を成形すると、表面６ａが鏡面状に仕上がり、かかる鏡面状に仕上がった表面６ａに直接金属蒸着膜を施すことによって極めて正反射率の高い反射面を得ることが出来る。
【００３８】
上記したように、本発明にかかる製造方法及び成形金型によって車輌用灯具の樹脂製部品を成形すると、反射面の下地となる面を鏡面状に成形することが出来、従来必要とされていたアンダーコートを施すこと無しに、すなわち、反射面の下地となる面に直接金属蒸着膜を施すことによって、極めて正反射率の高い反射面を形成することが出来る。
【００３９】
なお、上記した各実施の形態において示した各部の形状乃至構造は、何れも本発明を実施するに際して行う具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されるようなことがあってはならないものである。
【００４５】
【発明の効果】
以上に記載したところから明らかなように、本発明車輌用灯具における樹脂製部品の成形金型は、直接金属蒸着膜を施される反射面を有する車輌用灯具の樹脂製部品を成形する成形金型であって、溶融樹脂が射出されるキャビティのキャビティ面のうち上記反射面に対応する部分に断熱層が形成され、断熱層の上に離型層が形成され、断熱層が形成されたキャビティ面が型板に嵌め込まれる入れ子金型に形成され、反射面に対応した部分に形成された断熱層は、反射面となる部分に対応した部分より広い部分に断熱層を形成した入れ子金型を固定型板に嵌め込み、入れ子金型に形成した断熱層のうち必要としない部分が入れ子金型と固定型板との間に隠されることにより形成されたことを特徴とする。
【００４６】
従って、本発明車輌用灯具における樹脂製部品の成形金型にあっては、キャビティ内に射出された溶融樹脂は、反射面に対応する部分において断熱層に接触するため、瞬間的な冷却が防止され、そのため、反射面に対応する部分においてできるスキン層が極く薄いものとなり、該薄いスキン層は、高温の溶融樹脂がいきなり金型の材料である鋼材に接触して瞬間的に冷却されてできる厚いスキン層と異なり、射出圧力によってキャビティ面に良くなじむことが出来、そのため、キャビティ面が精確に転写され、鏡面状に仕上がることになる。そのため、アンダーコートを施さずに、直接金属蒸着膜を形成しても、正反射率の高い反射面を得ることができる。また、断熱層の形成を容易にし、断熱層を必要とするキャビティ面と断熱層を必要としないキャビティ面との間の見切りをはっきりさせることができる。
【００４９】
請求項２に記載した発明にあっては、上記溶融樹脂には添加物が含まれているので、添加物の種類を選ぶことによって、樹脂製部品の物性を向上させることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】車輌用前照灯における樹脂製部品の例を説明するための車輌用前照灯の概略水平断面図である。
【図２】車輌用標識灯における樹脂製部品の例を説明するための車輌用標識灯の概略水平断面図である。
【図３】車輌用前照灯のリフレクタを成形する成形金型を示す断面図である。
【図４】図３の金型の一部を分解して示す拡大断面図である。
【図５】断熱層部分の別の例を示す拡大断面図である。
【図６】キャビティ内に射出された溶融樹脂の状態を模式的に示す図である。
【図７】車輌用標識灯のリフレクタを成形する成形金型を示す断面図である。
【図８】図７の成形金型の一部を分解して示す拡大断面図である。
【図９】車輌用前照灯のエクステンションを成形する成形金型を示す断面図である。
【符号の説明】
１…車輌用前照灯（車輌用灯具）、４…リフレクタ（樹脂製部品）、５ａ…反射面、５ｂ…反射面、６…エクステンション（樹脂製部品）、６ａ…反射面、７…車輌用標識灯（車輌用灯具）、８…リフレクタ（樹脂製部品）、１０ａ…反射面、１０ｂ…反射面、１１…成形金型、１２…固定型板、１４…キャビティ、１４ａ…キャビティ面、１５…断熱層、１５ａ…必要としない部分、１６…離型層、１８…入れ子金型、１９…入れ子金型、２０…溶融樹脂、２３…成形金型、２４…固定型板、２６…キャビティ、２６ａ…キャビティ面、２７…断熱層、２８…離型層、２９…入れ子金型、３０…入れ子金型、３１…成形金型、３２…固定型板、３４…キャビティ、３４ａ…キャビティ面、３５…断熱層、３６…離型層
【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】
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