説明

車輌用部品の射出成形用金型、車輌用部品及び車輌用部品の成形方法

【課題】 車輌用部品の表面粗さの不均一性を改善する。
【解決手段】 シボ加工するための複数の加工用凹部3、3、・・・が形成されたシボ加工面2を有し、シボ加工面が粘性又は粘弾性を有する核体51に複数の砥粒52、52、・・・が付着又は含有された研磨材50によって研磨された。これによりシボ加工面の表面粗さが改善され、転写ムラが生じた状態で車輌用部品100が成形された場合でも、シボ101の転写部101aと非転写部101bの表面粗さの不均一性が小さく、車輌用部品100の良好な美観が確保され、品質の向上が図られる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車輌用部品の射出成形用金型、車輌用部品及び車輌用部品の成形方法に関する。詳しくは、シボ加工面を粘性体又は粘弾性体に複数の砥粒が付着又は含有された研磨材によって研磨して車輌用部品の表面粗さの不均一性を改善する技術分野に関する。
【背景技術】
【0002】
車輌用前照灯等の車輌に取り付けられる各種の車輌用灯具の構成部品とされる車輌用部品がある。
【0003】
車輌用部品としては、例えば、車輌用前照灯の内部空間である灯室に配置され構成部品の一部を遮蔽するエクステンション等が存在するが、このような車輌用部品は灯室において高温下に晒されることも多く、高い耐熱性が要求される。また、車輌用灯具の軽量化を図るために、軽量化の確保が可能な樹脂材料によって車輌用部品を形成する必要もある。
【0004】
従って、車輌用部品は耐熱性等の高いポリエステル系の樹脂材料やナイロン系の樹脂材料によって形成されることが多い(例えば、特許文献1参照)。このような樹脂材料としては、例えば、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂とポリエチレンテレフタレート樹脂の合成樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂とポリカーボネート樹脂の合成樹脂、66ナイロン等がある。
【0005】
上記のような車輌用部品は、一般に、射出成形用金型を用いた射出成形によって成形される。
【0006】
車輌用部品の射出成形用金型には、車輌用部品の表面に複数のシボを形成するシボ加工を行うためのシボ加工面を有しているものがある。シボ加工面には、シボ加工するための複数の加工用凹部が形成されており、該加工用凹部の表面には微少な無数の凹凸が形成されている。この微少な凹凸は深さがサブミクロン乃至数ミクロンレベルのオーダーで形成され、金型の成形上、必然的に生じるものである。
【0007】
【特許文献1】特開2003−71868号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
ところが、上記のようなポリエステル系等の樹脂材料は、シボ加工を行う際に、射出成形用金型に対する十分な転写性を有していないと言う不具合がある。
【0009】
即ち、図6に示すように、射出成形用金型aのシボ加工面bに対して樹脂材料cが充填されたときに、シボ加工するための加工用凹部d、d、・・・に樹脂材料cが僅かな隙間を残して充填されることがある。このように加工用凹部d、d、・・・と樹脂材料cの間に僅かな隙間が存在すると、隙間が生じた部分は転写不良となり一部のみに転写が行われると言う所謂転写ムラが生じてしまう。
【0010】
従って、車輌用部品eのシボfの表面は、一部が加工用凹部dの表面の微少な凹凸gの形状が転写された転写部hとして形成されるが、他の部分は微少な凹凸gの形状が転写されない鏡面状の非転写部iとして形成される。
【0011】
成形時にこのような不十分な転写状態である転写ムラが生じてしまうと、成形品である車輌用部品eの表面粗さが不均一となり、転写部hと非転写部iの表面粗さの相違によって両者の拡散性(散乱性)が大きく異なることにより美観が損なわれ、品質の低下を来たすと言う問題がある。
【0012】
特に、車輌用部品が外部から視認されるエクステンション等の部品として用いられる場合には、美観が損なわれて品質の低下を来たすことが、車輌用灯具の全体の品質の低下にもつながってしまう。
【0013】
上記のような転写ムラの発生を抑制するために、成形時の圧力を高めたり、キャビティー内部の空気を吸引するような方法もあるが、現状では、何れの方法も転写ムラの発生を抑制する点では十分な効果が得られていない。
【0014】
そこで、本発明車輌用部品の射出成形用金型、車輌用部品及び車輌用部品の成形方法は、車輌用部品の表面粗さの不均一性を改善することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0015】
車輌用部品の射出成形用金型は、上記した課題を解決するために、シボ加工するための複数の加工用凹部が形成されたシボ加工面を有し、前記シボ加工面が粘性又は粘弾性を有する核体に複数の砥粒が付着又は含有された研磨材によって研磨されたものである。
【0016】
従って、車輌用部品の射出成形用金型は、シボ加工面の表面粗さの値が小さくなる。
【0017】
車輌用部品は、上記した課題を解決するために、シボ加工するための複数の加工用凹部が形成されたシボ加工面を有する射出成形用金型によって成形され、前記シボ加工面は粘性又は粘弾性を有する核体に複数の砥粒が付着又は含有された研磨材によって研磨されているものである。
【0018】
従って、車輌用部品は、シボの表面粗さの不均一性が改善される。
【0019】
車輌用部品の成形方法は、上記した課題を解決するために、シボ加工するための複数の加工用凹部が形成されたシボ加工面を有する射出成形用金型の前記シボ加工面を粘性又は粘弾性を有する核体に複数の砥粒が付着又は含有された研磨材によって研磨し、前記射出成形用金型を用いた射出成形によって複数のシボを有する車輌用部品を成形したものである。
【0020】
従って、車輌用部品の成形方法は、車輌用部品のシボの表面粗さの不均一性が改善される。
【発明の効果】
【0021】
本発明車輌用部品の射出成形用金型は、シボ加工するための複数の加工用凹部が形成されたシボ加工面を有し、前記シボ加工面が粘性又は粘弾性を有する核体に複数の砥粒が付着又は含有された研磨材によって研磨されたことを特徴とする。
【0022】
従って、転写ムラが生じた状態で車輌用部品が成形された場合でも、シボの表面における表面粗さの不均一性が小さく、車輌用部品の良好な美観が確保され、品質の向上を図ることができる。
【0023】
請求項2に記載した発明にあっては、前記加工用凹部の深さが2μm乃至100μmとされ、前記シボ加工面の表面粗さにおける最大高さが1.5μm以下とされているので、シボの表面における各部の表面粗さの相違が極めて小さくなり、品質の向上を図ることができる。
【0024】
本発明車輌用部品は、車輌用灯具の構成部品とされる車輌用部品であって、シボ加工するための複数の加工用凹部が形成されたシボ加工面を有する射出成形用金型によって成形され、前記シボ加工面は粘性又は粘弾性を有する核体に複数の砥粒が付着又は含有された研磨材によって研磨されていることを特徴とする。
【0025】
従って、転写ムラが生じた状態で車輌用部品が成形された場合でも、シボの表面における表面粗さの不均一性が小さく、車輌用部品の良好な美観が確保され、品質の向上を図ることができる。
【0026】
本発明車輌用部品の成形方法は、シボ加工するための複数の加工用凹部が形成されたシボ加工面を有する射出成形用金型の前記シボ加工面を粘性又は粘弾性を有する核体に複数の砥粒が付着又は含有された研磨材によって研磨し、前記射出成形用金型を用いた射出成形によって複数のシボを有する車輌用部品を成形したことを特徴とする。
【0027】
従って、転写ムラが生じた状態で車輌用部品が成形された場合でも、シボの表面における表面粗さの不均一性が小さく、車輌用部品の良好な美観が確保され、品質の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0028】
以下に、本発明車輌用部品の射出成形用金型、車輌用部品及び車輌用部品の成形方法を実施するための最良の形態について添付図面を参照して説明する。
【0029】
射出成形用金型1は車輌用灯具の内部に配置される車輌用部品100、例えば、車輌用前照灯の内部に配置されるエクステンションを射出成形によって成形する金型である。
【0030】
射出成形用金型1は雄型と雌型を有し、両者によって溶融樹脂が充填されるキャビティーが形成される。尚、図1には、雄型又は雌型の一方のみを示している。
【0031】
射出成形用金型1はシボ加工面2を有し、該シボ加工面2にはシボ加工するための複数の加工用凹部3、3、・・・が形成されている(図1参照)。加工用凹部3の深さは、例えば、2μm乃至100μmとされている。
【0032】
尚、加工用凹部3、3、・・・の深さが1μm程度である場合には、後述する研磨材によって加工用凹部3、3、・・・が研磨されたときに、研磨によって加工用凹部3、3、・・・が平面に近い状態になるおそれがあるため、上記のように、加工用凹部3、3、・・・の深さは少なくとも2μmとされる必要がある。
【0033】
加工用凹部3の表面には微少な無数の凹凸が形成されているが、この微少な凹凸が研磨材50によって研磨され、シボ加工面2の表面粗さの値が小さくされている。シボ加工面2の表面粗さとしては、例えば、最大高さが1.5μm以下とされている。
【0034】
研磨材50は、粘性又は粘弾性を有する核体51に複数の砥粒52、52、・・・が付着又は含有されて形成されている(図2参照)。核体51としては、例えば、ゼラチン、ゴム、デンプン、ゲル等が用いられ、砥粒52、52、・・・としては、例えば、ダイヤモンド、アルミナ、炭化珪素等が用いられている。砥粒52の粒径は、例えば、サブミクロンオーダーのレベルである。
【0035】
研磨材50は研磨される前の射出成形用金型1′のシボ加工面2に噴射される(図2参照)。図2は、核体51の表面に砥粒52、52、・・・が付着されて形成された研磨材50によってシボ加工面2′が研磨されている状態を示す図である。研磨材50がシボ加工面2′に噴射されると、図2に示すように、研磨材50は加工用凹部3′、3′、・・・の形状に倣って変形しながら流動され、シボ加工面2′に形成されている微少な凹凸が研磨される。このような研磨材50による研磨が行われることにより射出成形用金型1が形成される(図1参照)。
【0036】
研磨材50による研磨は、研磨する面積によって変わるが、例えば、5分乃至10分間行われ、この間、研磨材50、50、・・・がシボ加工面2に連続的に噴射される。
【0037】
研磨材50によって研磨された射出成形用金型1のキャビティーには溶融樹脂、即ち、車輌用部品100を成形するための樹脂材料が充填される(図3参照)。この樹脂材料としては、耐熱性が高く軽量化を図ることが可能なポリエステル系の樹脂材料やナイロン系の樹脂材料が用いられる。具体的には、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂とポリエチレンテレフタレート樹脂の合成樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂とポリカーボネート樹脂の合成樹脂、66ナイロン等が用いられる。
【0038】
射出成形用金型1のキャビティーに溶融樹脂が充填された状態においては、溶融樹脂として用いられたポリエステル系等の樹脂材料がシボ加工を行う際の十分な転写性を有していないため、加工用凹部3、3、・・・に溶融樹脂が僅かな隙間を残して充填されることがある(図3参照)。
【0039】
キャビティーに溶融樹脂が充填されると、樹脂材料の冷却が開始され、溶融樹脂が固化する。
【0040】
次いで、冷却が完了した後に、射出成形用金型1の雄型と雌型を分離し、キャビティーから成形品を取り出して車輌用部品100の成形を完了する。車輌用部品100には複数のシボ101、101、・・・が形成されているが、上記したように、加工用凹部3、3、・・・に溶融樹脂が僅かな隙間を残して充填されていると、シボ101には加工用凹部3の表面に形成された微少な凹凸の形状が転写された転写部101aと微少な凹凸の形状が転写されない鏡面状の非転写部101bとが形成される。
【0041】
しかしながら、上記したように、射出成形用金型1はシボ加工面2が研磨材50によって研磨され表面粗さの値が非常に小さくされているため、シボ101の転写部101aと非転写部101bの表面粗さの相違が極めて小さい。従って、上記のような転写ムラが生じていても、車輌用部品100の表面粗さの不均一性が小さく、車輌用部品100の良好な美観が確保され、品質の向上を図ることができる。
【0042】
以下に、射出成形用金型1によって成形された車輌用部品100についての測定データーを示す(図4及び図5参照)。
【0043】
図4は、シボ加工面の表面の高さ(深さ)を示す測定データーである。図4において、上段は研磨材50による研磨を行っていない射出成形用金型によって成形した車輌用部品についての測定データーであり、下段は研磨材50による研磨を行った射出成形用金型1によって成形した車輌用部品100についての測定データーである。車輌用部品100の材料としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂とポリエチレンテレフタレート樹脂の合成樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂とポリカーボネート樹脂の合成樹脂、66ナイロン等を用いている。
【0044】
横軸はシボ加工面の水平距離(μm)を示し、縦軸はシボ加工面の表面の高さ(深さ)(μm)を示す。縦軸の高さは、所定の面を基準面として便宜的に基準面を0として表している。横軸の水平距離は、左端を基準位置として便宜的に基準位置を0として表している。
【0045】
研磨を行っていない場合には、上段の図に示すように、基準面(0μm)に対して高さの差が大きく、表面粗さにおける最大高さRが4μmを超えているが、研磨を行った場合には、下段の図に示すように、表面粗さにおける最大高さRが1.5μm以下、具体的には、1.35μmとされている。
【0046】
このように研磨を行った場合には研磨を行っていない場合に比し、表面粗さが大きく改善された。
【0047】
図5は、車輌用部品の反射率を示す測定データーである。図5においては、研磨を行っていない射出成形用金型によって成形された車輌用部品、核体がゴムである研磨材によって研磨された射出成形用金型によって成形された車輌用部品、核体がゼラチンである研磨材によって研磨された射出成形用金型によって成形された車輌用部品の3種類の車輌用部品の反射率を示す測定データーである。
【0048】
図5の測定においては、反射率として拡散反射率と正反射率を測定し、両者を合計して全反射率を算出した。
【0049】
拡散反射率は、研磨を行っていない射出成形用金型によって成形された車輌用部品が最も高い値を示し、核体がゼラチンである研磨材によって研磨された射出成形用金型によって成形された車輌用部品が最も低い値を示した。
【0050】
正反射率は、研磨を行っていない射出成形用金型によって成形された車輌用部品が最も低い値を示し、核体がゼラチンである研磨材によって研磨された射出成形用金型によって成形された車輌用部品が最も高い値を示した。
【0051】
全反射率は、研磨を行っていない射出成形用金型によって成形された車輌用部品が最も低い値を示し、核体がゼラチンである研磨材によって研磨された射出成形用金型によって成形された車輌用部品が最も高い値を示した。
【0052】
図5の測定データーに示されるように、研磨を行っていない射出成形用金型によって成形された車輌用部品の拡散性が最も高く、表面粗さが粗いことがわかる。また、核体がゼラチンである研磨材によって研磨された射出成形用金型によって成形された車輌用部品が正反射率、全反射率とも最も高い値を示し、表面粗さが大きく改善されていることがわかる。
【0053】
また、核体がゴムである研磨材によって研磨された射出成形用金型によって成形された車輌用部品についても、正反射率、全反射率とも高い値を示し、表面粗さが改善されていることがわかる。
【0054】
以上に記載した通り、射出成形用金型1はシボ加工面2が研磨材50によって研磨されているため、転写ムラが生じた状態で車輌用部品100が成形された場合でも、シボ101の転写部101aと非転写部101bの表面粗さの不均一性が小さく、車輌用部品100の良好な美観が確保され、品質の向上を図ることができる。
【0055】
特に、車輌用部品100が外部から視認されるエクステンション等の部品として用いられる場合には、品質の向上による車輌用灯具の全体の品質の向上をも図ることができる。
【0056】
また、加工用凹部3の深さが2μm乃至100μmとされたシボ加工面2の表面粗さにおける最大高さが1.5μm以下とされているため、シボ101の転写部101aと非転写部101bの表面粗さの相違が極めて小さくなり、品質の向上を図ることができる。
【0057】
尚、シボ加工面2の表面粗さにおける最大高さは1.35μm以下とされていることが、より望ましい。
【0058】
上記した最良の形態において示した各部の形状及び構造は、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ことがあってはならないものである。
【図面の簡単な説明】
【0059】
【図1】図2乃至図5と共に本発明の最良の形態を示すものであり、本図は射出成形用金型の一部を示す拡大断面図である。
【図2】研磨材によってシボ加工面が研磨されている状態を示す拡大断面図である。
【図3】車輌用部品が成形されている状態を示す拡大断面図である。
【図4】研磨されていない射出成形用金型によって成形された車輌用部品と研磨された射出成形用金型によって成形された車輌用部品ついて、シボ加工面の表面の高さ(深さ)の測定データーを示す図である。
【図5】研磨されていない射出成形用金型によって成形された車輌用部品と研磨された射出成形用金型によって成形された車輌用部品ついて、反射率の測定データーを示す図である。
【図6】従来の問題点を説明するための図である。
【符号の説明】
【0060】
1…射出成形用金型、2…シボ加工面、3…加工用凹部、50…研磨材、51…核体、52…砥粒、100…車輌用部品

【特許請求の範囲】
【請求項1】
シボ加工するための複数の加工用凹部が形成されたシボ加工面を有し、
前記シボ加工面が粘性又は粘弾性を有する核体に複数の砥粒が付着又は含有された研磨材によって研磨された
ことを特徴とする車輌用部品の射出成形用金型。
【請求項2】
前記加工用凹部の深さが2μm乃至100μmとされ、
前記シボ加工面の表面粗さにおける最大高さが1.5μm以下とされている
ことを特徴とする請求項1に記載の車輌用部品の射出成形用金型。
【請求項3】
車輌用灯具の構成部品とされる車輌用部品であって、
シボ加工するための複数の加工用凹部が形成されたシボ加工面を有する射出成形用金型によって成形され、
前記シボ加工面は粘性又は粘弾性を有する核体に複数の砥粒が付着又は含有された研磨材によって研磨されている
ことを特徴とする車輌用部品。
【請求項4】
シボ加工するための複数の加工用凹部が形成されたシボ加工面を有する射出成形用金型の前記シボ加工面を粘性又は粘弾性を有する核体に複数の砥粒が付着又は含有された研磨材によって研磨し、
前記射出成形用金型を用いた射出成形によって複数のシボを有する車輌用部品を成形した
ことを特徴とする車輌用部品の成形方法。

【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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【公開番号】特開2011−110826(P2011−110826A)
【公開日】平成23年6月9日(2011.6.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−269834(P2009−269834)
【出願日】平成21年11月27日(2009.11.27)
【出願人】(000001133)株式会社小糸製作所 (1,575)
【Fターム(参考)】