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JP6932341B2 - Vehicle parts and their manufacturing methods - Google Patents

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JP6932341B2
JP6932341B2 JP2017088355A JP2017088355A JP6932341B2 JP 6932341 B2 JP6932341 B2 JP 6932341B2 JP 2017088355 A JP2017088355 A JP 2017088355A JP 2017088355 A JP2017088355 A JP 2017088355A JP 6932341 B2 JP6932341 B2 JP 6932341B2
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Description

本発明は、透明部を備える車両部品、及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a vehicle component provided with a transparent portion and a method for manufacturing the same.

透明部を備える車両部品であるランプユニット等では、ハウジング内に高湿の空気が入り込んだ状態で、レンズの表面が外気によって冷やされると、内部の水蒸気が結露することでレンズの内面に曇りが生じることがある。このようなレンズの内面の曇りを防止するため、特許文献1に記載の技術では、レンズの内面に防曇塗料を塗布するようにしている。前記防曇塗料は、界面活性剤の界面活性作用によって塗膜表面に付着した水分の表面張力を水接触角30°以下に低下させて、水に対する濡れ性を向上させて微細な水滴を生じさせず、水膜を形成させることにより、防曇性を確保するものである。 In a lamp unit or the like, which is a vehicle part having a transparent part, when the surface of the lens is cooled by the outside air while high humidity air has entered the housing, the water vapor inside condenses and the inner surface of the lens becomes cloudy. May occur. In order to prevent such fogging on the inner surface of the lens, in the technique described in Patent Document 1, an anti-fog paint is applied to the inner surface of the lens. The antifogging coating reduces the surface tension of water adhering to the surface of the coating film by the surface-active action of the surfactant to a water contact angle of 30 ° or less, improves the wettability to water, and generates fine water droplets. Instead, the antifogging property is ensured by forming a water film.

また、機能剤の最表面に微細な凹凸を形成し、親水性や防曇性等の効果を増加させる技術が知られている。例えば、特許文献2の技術では、可視光線以下の間隙で制御されたナノ凹凸を利用し、親水性樹脂の濡れ性を向上させることで、計器のカバープレート等の水膜防曇機能を実現している。 Further, there is known a technique of forming fine irregularities on the outermost surface of a functional agent to increase effects such as hydrophilicity and anti-fog property. For example, in the technique of Patent Document 2, a water film anti-fog function such as a cover plate of an instrument is realized by improving the wettability of a hydrophilic resin by utilizing nano-concavities and convexities controlled in a gap below visible light. ing.

また、同様にナノ凹凸を用いて親水膜の機能を増加させる方法として、特許文献3〜6等が知られている。凹凸構造の上に置かれた液体がその個体表面と完全に接触する場合、表面の凹凸構造によって、実表面積が見かけの表面積に比べて大きくなる。これにより、濡れ性が強調され、例えば、水膜防曇であれば、表面に凹凸形成しない場合に比べ、表面に凹凸形成することによって、防曇機能、親水機能等が増加することが知られている。ナノ構造体が形成されている側のフィルム表面の水接触角は一般的に40°以下であることが求められている。 Similarly, Patent Documents 3 to 6 and the like are known as a method for increasing the function of the hydrophilic film by using nano-concavities and convexities. When the liquid placed on the concavo-convex structure comes into complete contact with the solid surface, the concavo-convex structure of the surface causes the actual surface area to be larger than the apparent surface area. As a result, the wettability is emphasized. For example, in the case of water film anti-fog, it is known that the anti-fog function, the hydrophilic function, etc. are increased by forming the unevenness on the surface as compared with the case where the uneven surface is not formed. ing. The water contact angle of the film surface on the side where the nanostructure is formed is generally required to be 40 ° or less.

特開2011−140589号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-140589 特開2015−78924号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-78924 特開2015−13291号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-13291 特開2015−3519号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-3519 特開2011−53334号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-53334 特開平7−82397号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-82397

特許文献1に記載の技術では、ランプユニットのハウジング内の水分量が前記防曇塗料の保水可能な許容量を超えると、前記防曇塗料の表面を水が伝って流れるようになる。これにより、前記防曇塗料の界面活性剤が経時的に流れ、界面活性作用が低下する。即ち、防曇塗料をレンズの内面に塗布する方法では、長期的な防曇効果を得ることは難しい。 In the technique described in Patent Document 1, when the amount of water in the housing of the lamp unit exceeds the allowable amount of water retention of the anti-fog paint, water flows along the surface of the anti-fog paint. As a result, the surfactant of the anti-fog paint flows over time, and the surfactant action is reduced. That is, it is difficult to obtain a long-term anti-fog effect by applying the anti-fog paint to the inner surface of the lens.

また、塗膜の塗布が必要であるので、ヘッドランプやテールランプ等の自由曲面の閉鎖空間に防曇性を付与すると、液残りや塗布むら等が発生し、良品の製造が難しく歩留まりが悪い。また、プラスチック基材と塗膜との密着性も問題になっており、場合によっては膜剥がれや膜割れ等が発生する。 Further, since it is necessary to apply a coating film, if anti-fog property is given to a closed space of a free curved surface such as a head lamp or a tail lamp, liquid residue or uneven application occurs, which makes it difficult to manufacture a good product and the yield is poor. In addition, the adhesion between the plastic base material and the coating film is also a problem, and in some cases, film peeling or film cracking occurs.

特許文献2〜6の技術は、凹凸構造を使って材料の特性以上の親水機能や防曇機能を得る技術であるが、特許文献1の場合と同様に、汚れの付着によって親水機能が失われ易く長期間にわたる機能維持が難しい。 The techniques of Patent Documents 2 to 6 are techniques for obtaining a hydrophilic function and an anti-fog function that exceed the characteristics of the material by using the uneven structure, but as in the case of Patent Document 1, the hydrophilic function is lost due to the adhesion of dirt. It is easy and difficult to maintain the function for a long period of time.

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、透明部の材料と凹凸構造だけで長期間に亘って、透明部の曇り防止を図れるようにすることである。 The present invention has been made to solve the above problems, and the problem to be solved by the present invention is to prevent fogging of the transparent portion for a long period of time only by using the material of the transparent portion and the uneven structure. Is to do so.

上記した課題は、各請求項の発明によって解決される。請求項1の発明は、透明部を備える車両部品であって、外気が直接的に接触しない前記透明部の裏面には、可視光線の半波長以下のサイズの突起が所定の間隔で多数形成されており、前記突起の突出寸法と径寸法は150nm〜400nmに設定されており、互いに隣り合う前記突起の間隙寸法が150nm〜400nmに設定されており、前記突起の突出端面のなめらかさを表す平面度Raは30nm以下であり、多数の前記突起は独立して形成されている。 The above-mentioned problems are solved by the invention of each claim. The invention of claim 1 is a vehicle component provided with a transparent portion, and a large number of protrusions having a size of half a wavelength or less of visible light are formed at predetermined intervals on the back surface of the transparent portion to which the outside air does not come into direct contact. The protrusion dimension and the diameter dimension of the protrusion are set to 150 nm to 400 nm, the gap dimension of the protrusions adjacent to each other is set to 150 nm to 400 nm, and a plane representing the smoothness of the protruding end face of the protrusion. The degree Ra is 30 nm or less, and a large number of the protrusions are formed independently.

一般的に、透明部の内側の暖かい空気が透明部の外側の外気により冷却されると、前記透明部の内側にある空気中の水蒸気が前記透明部の裏面に引き寄せられる。本発明によると、前記透明部の裏面には、可視光線の半波長以下のサイズの突起が所定の間隔で多数形成されている。即ち、前記透明部の裏面に形成された突起構造体は凹形状の窪み部の集合体でもある。このため、前記透明部の裏面に引き寄せられた水蒸気は、窪み部と、窪み部間の平面に付着して成長し、付着した水蒸気がまとまらずに個別に成長して水滴になる。しかしながら、窪み部と、窪み部間の平面の寸法は可視光線の半波長以下のサイズであるため、水蒸気が窪み部、窪み部間の平面の寸法以上に成長して水滴となるのを抑制できる。したがって、前記水滴を可視光線の半波長以下のサイズに保持し易くなる。そして、成長した水滴は表面張力の働きにより、突起等が存在しない平坦面における水滴の接触角よりも大きな接触角で突起の位置、あるいは窪み部の位置に保持される。即ち、透明部の裏面に多数の突起がある場合、透明部の裏面が平坦面である場合と比較して水滴どうしがまとまり難く、多数の水滴が比較的小さなサイズに保持される。また、突起のサイズは可視光線の半波長以下のため、突起に付着している水滴のサイズも前記可視光線の半波長以下で、人間からは見えない。このように、水滴が人間から見えないため、透明部に曇りが生じたとは認識されなくなる。また、突起は経時的に変化しないため、長期間に亘って、透明部の内面の曇り防止を図ることができる。 Generally, when the warm air inside the transparent portion is cooled by the outside air outside the transparent portion, the water vapor in the air inside the transparent portion is attracted to the back surface of the transparent portion. According to the present invention, a large number of protrusions having a size of half a wavelength or less of visible light are formed at predetermined intervals on the back surface of the transparent portion. That is, the protruding structure formed on the back surface of the transparent portion is also an aggregate of concave recessed portions. Therefore, the water vapor attracted to the back surface of the transparent portion adheres to the flat surface between the recessed portion and grows, and the adhered water vapor grows individually and becomes water droplets. However, since the dimension of the plane between the recess and the recess is less than half the wavelength of visible light, it is possible to prevent water vapor from growing beyond the dimension of the plane between the recess and the recess to become water droplets. .. Therefore, it becomes easy to keep the water droplet in a size of half a wavelength or less of visible light. Then, the grown water droplets are held at the position of the protrusions or the position of the recessed portion at a contact angle larger than the contact angle of the water droplets on a flat surface where no protrusions or the like are present due to the action of surface tension. That is, when there are a large number of protrusions on the back surface of the transparent portion, it is difficult for the water droplets to gather together as compared with the case where the back surface of the transparent portion is a flat surface, and a large number of water droplets are held in a relatively small size. Further, since the size of the protrusion is less than half the wavelength of visible light, the size of the water droplet attached to the protrusion is also less than half the wavelength of the visible light and cannot be seen by humans. In this way, since the water droplets are invisible to humans, it is not recognized that the transparent portion has become cloudy. Further, since the protrusions do not change with time, it is possible to prevent fogging on the inner surface of the transparent portion for a long period of time.

請求項2の発明によると、突起の突出寸法は、互いに隣り合う前記突起の間隙寸法の1倍以上、3倍以下である。 According to the invention of claim 2 , the protruding dimension of the protrusion is 1 time or more and 3 times or less the gap size of the protrusions adjacent to each other.

請求項3の発明によると、突起が形成される前記透明部の裏面が平面であるときの接触角は60°〜100°に設定されている。 According to the invention of claim 3, the contact angle when the back surface of the transparent portion on which the protrusion is formed is a flat surface is set to 60 ° to 100 °.

請求項4の発明によると、透明部の材料は、プラスチック材料である。 According to the invention of claim 4, the material of the transparent portion is a plastic material.

請求項5の発明は、透明部を備え、外気が直接的に接触しない前記透明部の裏面に可視光線の半波長以下のサイズの突起が所定の間隔で多数形成されており、前記突起の突出寸法と径寸法は150nm〜400nmに設定されており、互いに隣り合う前記突起の間隙寸法が150nm〜400nmに設定されており、前記突起の突出端面のなめらかさを表す平面度Raは30nm以下であり、多数の前記突起は独立して形成されている車両部品の製造方法であって、射出成形金型において前記透明部の裏面を成形する成形面を反応性イオンエッチング法(Reactive Ion Etching)を利用して成形する工程と、前記成形面を備える前記射出成形金型を使用して前記透明部を射出成形する工程とを有する。
このように、射出成形により、透明部の裏面に半波長以下のサイズの突起を形成できるため、前記突起の形成が容易になる。
The invention of claim 5 is provided with a transparent portion, outside air projection of the half-wavelength size of visible light on the back surface of the transparent portion is not in direct contact are formed a large number at predetermined intervals, the projection of the projection The dimensions and diameter dimensions are set to 150 nm to 400 nm, the gap dimensions of the protrusions adjacent to each other are set to 150 nm to 400 nm, and the flatness Ra representing the smoothness of the protruding end faces of the protrusions is 30 nm or less. , A large number of the protrusions are independently formed as a method for manufacturing a vehicle part, and a reactive ion etching method (Reactive Ion Etching) is used for a molding surface for molding the back surface of the transparent portion in an injection molding mold. It has a step of forming the transparent portion by using the injection molding mold provided with the molding surface, and a step of injection molding the transparent portion.
As described above, by injection molding, protrusions having a size of half a wavelength or less can be formed on the back surface of the transparent portion, so that the protrusions can be easily formed.

請求項6の発明によると、射出成形金型の成形面は銅合金により製造されている。このため、射出成形金型の成形面の熱伝導性が高くなるため、温度管理が容易になり、透明部の素材を確実に前記成形面の凹凸に供給できるようになる。
According to the invention of claim 6 , the molding surface of the injection molding die is manufactured of a copper alloy. Therefore, since the thermal conductivity of the molding surface of the injection molding die is increased, the temperature control becomes easy, and the material of the transparent portion can be reliably supplied to the unevenness of the molding surface.

本発明によると、車両部品の透明部の曇り止めを、長期間に亘って図れるようになる。 According to the present invention, anti-fog of transparent portions of vehicle parts can be prevented for a long period of time.

本発明の実施形態1に係る車両部品であるヘッドランプユニットの全体斜視図である。It is an overall perspective view of the headlamp unit which is a vehicle component which concerns on Embodiment 1 of this invention. 前記ヘッドランプユニットの模式縦断面図(図1のII-II矢視断面図)である。It is a schematic vertical cross-sectional view (II-II arrow cross-sectional view of FIG. 1) of the headlamp unit. 前記ヘッドランプユニットのアウタレンズの裏面の拡大模式縦断面図(図2のIII矢視拡大断面図)である。FIG. 5 is an enlarged schematic vertical sectional view of the back surface of the outer lens of the headlamp unit (enlarged sectional view taken along line III in FIG. 2). 前記ヘッドランプユニットのアウタレンズの裏面の拡大模式斜視図である。It is an enlarged schematic perspective view of the back surface of the outer lens of the headlamp unit. 前記ヘッドランプユニットのアウタレンズを成形する射出成形型の模式縦断面図である。It is a schematic vertical sectional view of the injection molding mold which molds the outer lens of the headlamp unit. 前記ヘッドランプユニットのアウタレンズを成形する射出成形金型の成形面の拡大縦断面図である(図5のVI矢視模式拡大図)。It is an enlarged vertical sectional view of the molding surface of the injection molding die which molds the outer lens of the headlamp unit (VI arrow view schematic enlarged view of FIG. 5). 前記ヘッドランプユニットのハウジング内の結露の様子を表す模式縦断面図である。It is a schematic vertical sectional view which shows the state of dew condensation in the housing of the headlamp unit. 前記ヘッドランプユニットのハウジング内の結露の様子を表す模式縦断面図である。It is a schematic vertical sectional view which shows the state of dew condensation in the housing of the headlamp unit. 変更例に係るヘッドランプユニットのアウタレンズの裏面における拡大縦断面図である。It is an enlarged vertical sectional view on the back surface of the outer lens of the headlamp unit which concerns on the modification.

[実施形態1]
以下、図1から図9に基づいて本発明の実施形態1に係る車両部品について説明する。本実施形態に係る車両部品は、ランプユニットの一例である車両10のヘッドランプユニット20である。なお、図中に示す前後左右、及び上下はヘッドランプユニット20が取付けられる車両10の前後左右、及び上下に対応している。
[Embodiment 1]
Hereinafter, vehicle parts according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 9. The vehicle component according to the present embodiment is the headlamp unit 20 of the vehicle 10 which is an example of the lamp unit. The front, rear, left, right, and top and bottom shown in the figure correspond to the front, back, left, right, and top and bottom of the vehicle 10 to which the headlamp unit 20 is attached.

<ヘッドランプユニット20の構成概要について>
ヘッドランプユニット20は、左右一対で使用される同一仕様のランプであり、左右対称に形成されている。ヘッドランプユニット20は、図1、図2に示すように、前面側に開口21hを備えるハウジング21を備えている。ハウジング21内には、そのハウジング21の内壁面21wを覆うように反射板23が設けられている。また、ハウジング21、及び反射板23の底部の位置には、LED等からなる光源25が設置されている。そして、前記ハウジング21の前面側の開口21hがアウタレンズ30によって塞がれている。また、ハウジング21の底部の端位置には、ヘッドランプユニット20の呼吸穴27が設けられている。
<Outline of configuration of headlamp unit 20>
The headlamp unit 20 is a pair of left and right lamps having the same specifications, and is formed symmetrically. As shown in FIGS. 1 and 2, the headlamp unit 20 includes a housing 21 having an opening 21h on the front surface side. A reflector 23 is provided in the housing 21 so as to cover the inner wall surface 21w of the housing 21. Further, a light source 25 made of an LED or the like is installed at the position of the bottom of the housing 21 and the reflector 23. The opening 21h on the front surface side of the housing 21 is closed by the outer lens 30. Further, a breathing hole 27 of the headlamp unit 20 is provided at the end position of the bottom portion of the housing 21.

<アウタレンズ30について>
アウタレンズ30は、図2に示すように、ハウジング21の開口縁部21eに対して外側から嵌められるフランジ状のレンズ縁部32と、前記レンズ縁部32の内周側で光源25の光を通すレンズ本体部34を備えている。そして、レンズ本体部34の裏面34b(内面)に、曇り防止用の多数の突起35が形成されている。このように、アウタレンズ30が本発明の透明部に相当する。
<About the outer lens 30>
As shown in FIG. 2, the outer lens 30 transmits the light of the light source 25 on the inner peripheral side of the flange-shaped lens edge portion 32 fitted from the outside to the opening edge portion 21e of the housing 21 and the lens edge portion 32. It includes a lens body 34. A large number of protrusions 35 for preventing fogging are formed on the back surface 34b (inner surface) of the lens body 34. As described above, the outer lens 30 corresponds to the transparent portion of the present invention.

<突起35について>
アウタレンズ30(レンズ本体部34)の突起35は、図3、図4に示すように、例えば、円錐台状に形成されており、その突起35の突出寸法がH、突起35の径寸法がW、隣り合う突起35間の寸法がLに設定されている。寸法Hと寸法Wと寸法Lとはほぼ等しい値で、可視光線の半波長以下の寸法に設定されている。本実施形態に係るアウタレンズ30では、例えば、寸法H=寸法W=寸法L=150nm〜200nm(ナノメータ)に設定されている。このため、アウタレンズ30の多数の突起35は、肉眼では見ることができない。
<About protrusion 35>
As shown in FIGS. 3 and 4, the protrusion 35 of the outer lens 30 (lens body 34) is formed in a truncated cone shape, for example, and the protrusion 35 has a protruding dimension of H and the protrusion 35 has a diameter of W. , The dimension between the adjacent protrusions 35 is set to L. Dimension H, Dimension W, and Dimension L are approximately equal values, and are set to dimensions of half a wavelength or less of visible light. In the outer lens 30 according to the present embodiment, for example, dimension H = dimension W = dimension L = 150 nm to 200 nm (nanometer) is set. Therefore, many protrusions 35 of the outer lens 30 cannot be seen with the naked eye.

<突起35のサイズ等について>
多数の突起35は、ヘッドランプユニット20内の水蒸気がアウタレンズ30の内面に付着したときに、前記水蒸気が可視光線の半波長以上に成長しないようにするためのものである。ここで、水滴の成長は、ギブスの自由エネルギーG(G=H−TS)と界面移動速度Vの関係によって求まる臨海核半径Rcによって決まる。このため、突起35に起因するアウタレンズ30の内面の凹凸の間隙寸法が臨海核半径Rcよりも大きすぎると、水滴が大きく成長して可視光線の半波長以上になり、曇りの原因になる。逆に、凹凸の間隙寸法が小さすぎると、成長した水滴が凹凸間を乗り越えて可視光線の半波長以上になり、同じく曇りの原因になる。
<About the size of the protrusion 35>
The large number of protrusions 35 are for preventing the water vapor in the headlamp unit 20 from growing beyond half the wavelength of visible light when it adheres to the inner surface of the outer lens 30. Here, the growth of water droplets is determined by the coastal nuclear radius Rc obtained by the relationship between the free energy G (G = H-TS) of Gibbs and the interfacial moving velocity V. Therefore, if the gap dimension of the unevenness on the inner surface of the outer lens 30 caused by the protrusion 35 is too large than the coastal nucleus radius Rc, water droplets grow large and become more than half the wavelength of visible light, which causes fogging. On the contrary, if the gap size of the unevenness is too small, the grown water droplets get over the unevenness and become more than half the wavelength of visible light, which also causes fogging.

本実施形態では、適切な凹凸の間隙寸法等を設定するため、隣り合う突起35間の寸法等を臨海核半径Rcに基づいて設定している。
ここで、臨海核半径Rcは、Rc=2γ÷(ΔH−TΔS)・・(1)
RcforV=0・・・(2)
で表される。
上式における、γは、界面張力である。即ち、水と空気界面において、室温で1気圧のときには、(1)(2)式により、臨海核半径Rcは、約366.4nmとなる。このため、突起35の寸法、及び隣り合う突起35間の寸法等は、400nm以下が望ましい。また、成長した水滴が凹凸間を乗り越えないように、隣り合う突起35間の寸法等は150nm以上が望ましい。このため、本実施形態では、上記したように、突起35における寸法H=寸法W=寸法L=150nm〜200nmに設定されている。
In the present embodiment, in order to set an appropriate gap size or the like of unevenness, the size or the like between adjacent protrusions 35 is set based on the coastal nuclear radius Rc.
Here, the coastal nuclear radius Rc is Rc = 2γ ÷ (ΔH−TΔS) ... (1)
RcforV = 0 ... (2)
It is represented by.
In the above equation, γ is the interfacial tension. That is, at the interface between water and air, when the room temperature is 1 atm, the coastal nuclear radius Rc is about 366.4 nm according to the equations (1) and (2). Therefore, the dimensions of the protrusions 35 and the dimensions between the adjacent protrusions 35 are preferably 400 nm or less. Further, it is desirable that the dimension between the adjacent protrusions 35 is 150 nm or more so that the grown water droplets do not get over the unevenness. Therefore, in the present embodiment, as described above, the dimension H = dimension W = dimension L = 150 nm to 200 nm in the protrusion 35 is set.

また、突起35の突出面(先端面)のなめらかさを表す平面度Raは、水滴の成長等を抑制するため、30nm以下にするのが望ましい。また、突起35は高いほど、凹凸間の界面移動を制限でき、水滴の成長を抑えることができる。このため、突起35の高さ寸法は、具体的には、隣り合う突起35間の寸法の1倍以上で3倍以下であるのが望ましい。さらに、突起35が形成されるアウタレンズ30の内面の平面状態における接触角は60°〜100°以内であるのが好ましい。ここで、本実施形態では、温度24℃において湿度21%、温度12℃において湿度62%の条件下で防曇効果を発揮できるように構成されている。 Further, the flatness Ra representing the smoothness of the protruding surface (tip surface) of the protrusion 35 is preferably 30 nm or less in order to suppress the growth of water droplets and the like. Further, the higher the protrusion 35, the more the interfacial movement between the irregularities can be restricted, and the growth of water droplets can be suppressed. Therefore, specifically, the height dimension of the protrusion 35 is preferably 1 time or more and 3 times or less the size between the adjacent protrusions 35. Further, the contact angle of the inner surface of the outer lens 30 on which the protrusion 35 is formed in a flat state is preferably within 60 ° to 100 °. Here, in the present embodiment, the anti-fog effect can be exhibited under the conditions of a humidity of 21% at a temperature of 24 ° C. and a humidity of 62% at a temperature of 12 ° C.

<アウタレンズ30の製造方法>
アウタレンズ30は、ポリアクリル、ポリスチレン、ポリカーボネイト、シンクロオレフィンポリマー、シンクロオレフィン・コポリマー等の素材を溶融させて射出成形型40内に圧入することにより成形される。射出成形型40は、図5に示すように、アウタレンズ30の表面側を成形する第1成形型41と、アウタレンズ30の裏面側を成形する第2成形型43とを備えている。そして、射出成形型40の第1成形型41と第2成形型43とが型締めされた状態で、射出成形型40の内部には、アウタレンズ30を成形するための空間Skが形成される。射出成形型40の第1成形型41には、アウタレンズ30の表面34f(図2参照)を成形する第1成形面41fが形成されており、第2成形型43には、アウタレンズ30の裏面34bを成形する第2成形面43fが形成されている。
<Manufacturing method of outer lens 30>
The outer lens 30 is formed by melting materials such as polyacrylic, polystyrene, polycarbonate, synchroolefin polymer, and synchroolefin copolymer and press-fitting them into the injection molding mold 40. As shown in FIG. 5, the injection molding die 40 includes a first molding die 41 for molding the front surface side of the outer lens 30, and a second molding die 43 for molding the back surface side of the outer lens 30. Then, in a state where the first molding die 41 and the second molding die 43 of the injection molding die 40 are molded, a space Sk for molding the outer lens 30 is formed inside the injection molding die 40. The first molding die 41 of the injection molding die 40 is formed with a first molding surface 41f for molding the front surface 34f (see FIG. 2) of the outer lens 30, and the second molding die 43 is formed with the back surface 34b of the outer lens 30. A second molding surface 43f is formed.

第2成形型43の第2成形面43fには、図6に示すように、アウタレンズ30の裏面34bにおける多数の突起35を成形するため多数の凹部43zが形成されている。第2成形型43の第2成形面43fの凹部43zは、反応性イオンエッチング法(Reactive Ion Etching)を利用して成形される。また、第2成形型43は、第2成形面43f、及びその近傍部分が熱伝導率の高い銅合金を使用して製造されている。このため、射出成形時における第2成形面43f、及びその近傍部分の温度管理が容易になり、ポリスチレン等の素材を確実に第2成形面43fの凹部43zに供給できるようになる。上記構成の射出成形型40を使用してアウタレンズ30を射出成形することにより、アウタレンズ30の裏面34bに多数の突起35を形成できるようになる。 As shown in FIG. 6, a large number of recesses 43z are formed on the second molding surface 43f of the second molding mold 43 in order to form a large number of protrusions 35 on the back surface 34b of the outer lens 30. The recess 43z of the second molding surface 43f of the second molding die 43 is molded by using a reactive ion etching method (Reactive Ion Etching). Further, the second molding die 43 is manufactured by using a copper alloy having a high thermal conductivity in the second molding surface 43f and a portion in the vicinity thereof. Therefore, the temperature control of the second molding surface 43f and the portion in the vicinity thereof at the time of injection molding becomes easy, and the material such as polystyrene can be reliably supplied to the recess 43z of the second molding surface 43f. By injection molding the outer lens 30 using the injection molding mold 40 having the above configuration, a large number of protrusions 35 can be formed on the back surface 34b of the outer lens 30.

<アウタレンズ30の突起35の働きについて>
ヘッドランプユニット20内に高湿度の空気が入り込み、暖められた空気が外気によって冷却されると、図7に示すように、ヘッドランプユニット20内の水蒸気の初期核W0(以下、水蒸気という)がアウタレンズ30の裏面34bに引き寄せられる。ここで、アウタレンズ30の裏面34bには、可視光線の半波長以下のサイズ(150nm〜200nm)の突起が多数形成されている。そして、突起35の突出寸法Hと、突起35の径寸法Wと、隣り合う突起35間の寸法Lとがほぼ等しい値に設定されている。
<About the function of the protrusion 35 of the outer lens 30>
When high-humidity air enters the headlamp unit 20 and the warmed air is cooled by the outside air, as shown in FIG. 7, the initial nucleus W0 (hereinafter referred to as water vapor) of water vapor in the headlamp unit 20 is released. It is attracted to the back surface 34b of the outer lens 30. Here, on the back surface 34b of the outer lens 30, a large number of protrusions having a size (150 nm to 200 nm) of half a wavelength or less of visible light are formed. The protrusion dimension H of the protrusion 35, the diameter dimension W of the protrusion 35, and the dimension L between the adjacent protrusions 35 are set to substantially equal values.

即ち、アウタレンズ30の裏面34bに形成された突起構造体は凹形状の窪み部の集合体でもある。このため、アウタレンズ30の裏面34bに引き寄せられた水蒸気は、図8に示すように、窪み部と、窪み部間の平面に付着して成長し、付着した水蒸気がまとまらずに個別に成長して水滴Wtになる。しかしながら、窪み部と、窪み部間の平面の寸法は可視光線の半波長以下のサイズであるため、水蒸気が窪み部、窪み部間の平面の寸法以上に成長して水滴となるのを抑制できる。したがって、水滴を可視光線の半波長以下のサイズに保持し易くなる。さらに、突起35に付着した水蒸気と突起35間の窪み部に付着した水蒸気とがまとまらずに個別に成長して水滴Wtになる。 That is, the protrusion structure formed on the back surface 34b of the outer lens 30 is also an aggregate of concave recesses. Therefore, as shown in FIG. 8, the water vapor attracted to the back surface 34b of the outer lens 30 adheres to the dent portion and the plane between the dent portions and grows, and the adhered water vapor grows individually without being collected. It becomes water vapor Wt. However, since the dimension of the plane between the recess and the recess is less than half the wavelength of visible light, it is possible to prevent water vapor from growing beyond the dimension of the plane between the recess and the recess to become water droplets. .. Therefore, it becomes easy to keep the water droplet in a size of half a wavelength or less of visible light. Further, the water vapor adhering to the protrusion 35 and the water vapor adhering to the recessed portion between the protrusions 35 do not gather and grow individually to form water droplets Wt.

そして、成長した水滴Wtは表面張力の働きにより、突起35が存在しない平坦面における水滴の接触角よりも大きな接触角で突起35の位置、あるいは窪み部の位置に保持される。即ち、アウタレンズ30の裏面34bに多数の突起35がある場合、アウタレンズ30の裏面34bが平坦面である場合と比較して水滴Wtどうしがまとまり難く、多数の水滴Wtが比較的小さなサイズに保持される。ここで、上記したように、突起35のサイズは可視光線の半波長以下であるため、突起35に付着している水滴Wtのサイズも前記可視光線の半波長以下であり、人間には見えない。即ち、水滴Wtが人間には見えないため、アウタレンズ30(レンズ本体部34)に曇りが生じたとは認識されなくなる。また、突起35は経時的に変化しないため、長期間、アウタレンズ30のレンズ本体部34の曇りを防止できる。 Then, the grown water droplet Wt is held at the position of the protrusion 35 or the position of the recessed portion at a contact angle larger than the contact angle of the water droplet on the flat surface where the protrusion 35 does not exist due to the action of surface tension. That is, when there are a large number of protrusions 35 on the back surface 34b of the outer lens 30, it is difficult for the water droplets Wt to collect together as compared with the case where the back surface 34b of the outer lens 30 is a flat surface, and a large number of water droplets Wt are held in a relatively small size. NS. Here, as described above, since the size of the protrusion 35 is less than half the wavelength of visible light, the size of the water droplet Wt adhering to the protrusion 35 is also less than half the wavelength of the visible light and is invisible to humans. .. That is, since the water droplet Wt is invisible to humans, it is not recognized that the outer lens 30 (lens body 34) has become cloudy. Further, since the protrusion 35 does not change with time, it is possible to prevent fogging of the lens body 34 of the outer lens 30 for a long period of time.

<本実施形態に係るヘッドランプユニット20の長所>
本実施形態に係るヘッドランプユニット20によると、アウタレンズ30(透明部)の裏面には、可視光線の半波長以下のサイズの突起(150nm〜200nm)が所定の間隔で多数形成されている。このため、アウタレンズ30の裏面に引き寄せられた水蒸気は突起35と、前記突起35間の窪み部に付着して成長する。このため、水滴Wtどうしがまとまり難く、多数の水滴Wtが比較的小さなサイズに保持される。ここで、突起35のサイズは可視光線の半波長以下のため、突起35に付着している水滴Wtも人間からは見えない。このように、水滴Wtが人間から見えないため、アウタレンズ30(レンズ本体部34)に曇りが生じたとは認識されなくなる。また、突起35は経時的に変化しないため、長期間に亘ってアウタレンズ30の内面の曇り防止を図ることができる。
<Advantages of the headlamp unit 20 according to this embodiment>
According to the headlamp unit 20 according to the present embodiment, a large number of protrusions (150 nm to 200 nm) having a size of half a wavelength or less of visible light are formed on the back surface of the outer lens 30 (transparent portion) at predetermined intervals. Therefore, the water vapor attracted to the back surface of the outer lens 30 adheres to the protrusion 35 and the recessed portion between the protrusions 35 and grows. Therefore, it is difficult for the water droplets Wt to gather together, and a large number of water droplets Wt are held in a relatively small size. Here, since the size of the protrusion 35 is less than half the wavelength of visible light, the water droplet Wt adhering to the protrusion 35 is also invisible to humans. In this way, since the water droplet Wt is invisible to humans, it is not recognized that the outer lens 30 (lens body 34) has become cloudy. Further, since the protrusion 35 does not change with time, it is possible to prevent fogging on the inner surface of the outer lens 30 for a long period of time.

また、突起35の突出寸法Hと、突起35の径寸法Wと、隣り合う突起35間の寸法Lとがほぼ等しい値に設定されているため、成長した水滴Wtを表面張力の働きにより、大きな接触角のままで突起35の位置、あるいは窪み部の位置に保持できる。即ち、突起35の位置、あるいは窪み部の位置で、個別に成長した水滴Wtがまとまり難くなる。また、アウタレンズ30(レンズ本体部34)の突起35を射出成形により形成できるため、突起35の形成が容易になる。さらに、第2成形型43の第2成形面43f、及びその近傍部分が熱伝導性の高い銅合金を使用して製造されている。このため、射出成形時における第2成形面43f、及びその近傍部分の温度管理が容易になり、アウタレンズ30の素材を確実に第2成形面43fの凹部43zに供給できる。 Further, since the protruding dimension H of the protrusion 35, the diameter dimension W of the protrusion 35, and the dimension L between the adjacent protrusions 35 are set to substantially the same value, the grown water droplet Wt is increased by the action of surface tension. The contact angle can be maintained at the position of the protrusion 35 or the position of the recess. That is, it becomes difficult for the individually grown water droplets Wt to gather at the position of the protrusion 35 or the position of the recessed portion. Further, since the protrusion 35 of the outer lens 30 (lens body 34) can be formed by injection molding, the protrusion 35 can be easily formed. Further, the second molding surface 43f of the second molding mold 43 and the portion in the vicinity thereof are manufactured by using a copper alloy having high thermal conductivity. Therefore, the temperature control of the second molding surface 43f and the portion in the vicinity thereof at the time of injection molding becomes easy, and the material of the outer lens 30 can be reliably supplied to the recess 43z of the second molding surface 43f.

<変更例>
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、本実施形態では、図3等に示すように、アウタレンズ30の裏面34bに円錐台状の突起35を形成する例を示した。しかし、図9に示すように、突起の突出端が平坦でない山形の突起50を形成することも可能である。また、本実施形態では、車両部品としてヘッドランプユニット20を例示したが、他のランプユニットに本発明を適用することも可能である。また、ランプユニット以外に、例えば、インストルメントパネルの計器類を覆う透明部裏面に本発明を適用することも可能である。また、ランプユニット等のアウタレンズ等(透明部)は無色であっても良いし、着色されていても良い。
<Change example>
The present invention is not limited to the above embodiment, and changes can be made without departing from the gist of the present invention. For example, in the present embodiment, as shown in FIG. 3 and the like, an example in which a truncated cone-shaped protrusion 35 is formed on the back surface 34b of the outer lens 30 is shown. However, as shown in FIG. 9, it is also possible to form a chevron-shaped protrusion 50 in which the protruding end of the protrusion is not flat. Further, in the present embodiment, the headlamp unit 20 is illustrated as a vehicle component, but the present invention can be applied to other lamp units. In addition to the lamp unit, the present invention can also be applied to, for example, the back surface of a transparent portion that covers instruments of an instrument panel. Further, the outer lens or the like (transparent portion) of the lamp unit or the like may be colorless or colored.

20・・・・ヘッドランプユニット(車両部品)
30・・・・アウタレンズ(透明部)
34・・・・レンズ本体部
34b・・・裏面
35・・・・突起
40・・・・射出成形型
43z・・・凹部
43・・・・第2成形型
43f・・・第2成形面(成形面)
Wt・・・・水滴
20 ... Headlamp unit (vehicle parts)
30 ... Outer lens (transparent part)
34 ... Lens body 34b ... Back side 35 ... Protrusion 40 ... Injection molding 43z ... Recess 43 ... Second molding 43f ... Second molding surface ( Molding surface)
Wt ... Water droplets

Claims (6)

透明部を備える車両部品であって、
外気が直接的に接触しない前記透明部の裏面には、可視光線の半波長以下のサイズの突起が所定の間隔で多数形成されており、
前記突起の突出寸法と径寸法は150nm〜400nmに設定されており、
互いに隣り合う前記突起の間隙寸法が150nm〜400nmに設定されており、
前記突起の突出端面のなめらかさを表す平面度Raは30nm以下であり、
多数の前記突起は独立して形成されている車両部品。
A vehicle part with a transparent part
On the back surface of the transparent portion to which the outside air does not come into direct contact, a large number of protrusions having a size of half a wavelength or less of visible light are formed at predetermined intervals.
The protruding dimension and the diameter dimension of the protrusion are set to 150 nm to 400 nm.
The gap size of the protrusions adjacent to each other is set to 150 nm to 400 nm.
The flatness Ra, which represents the smoothness of the protruding end face of the protrusion, is 30 nm or less.
A large number of the protrusions are independently formed vehicle parts.
請求項1に記載された車両部品であって、
前記突起の突出寸法は、互いに隣り合う前記突起の間隙寸法の1倍以上、3倍以下である車両部品。
The vehicle part according to claim 1.
A vehicle part in which the protrusion dimension of the protrusion is 1 time or more and 3 times or less the gap size of the protrusions adjacent to each other.
請求項1又は請求項2のいずれかに記載された車両部品であって、
前記突起が形成される前記透明部の裏面が平面であるときの接触角は60°〜100°に設定されている車両部品。
The vehicle part according to claim 1 or 2.
A vehicle component in which the contact angle is set to 60 ° to 100 ° when the back surface of the transparent portion on which the protrusion is formed is flat.
請求項1〜請求項3のいずれかに記載された車両部品であって、
前記透明部の材料は、プラスチック材料である車両部品。
The vehicle part according to any one of claims 1 to 3.
The material of the transparent part is a vehicle part which is a plastic material.
透明部を備え、外気が直接的に接触しない前記透明部の裏面に可視光線の半波長以下のサイズの突起が所定の間隔で多数形成されており、
前記突起の突出寸法と径寸法は150nm〜400nmに設定されており、
互いに隣り合う前記突起の間隙寸法が150nm〜400nmに設定されており、
前記突起の突出端面のなめらかさを表す平面度Raは30nm以下であり、
多数の前記突起は独立して形成されている車両部品の製造方法であって、
射出成形金型において前記透明部の裏面を成形する成形面を反応性イオンエッチング法(Reactive Ion Etching)を利用して成形する工程と、
前記成形面を備える前記射出成形金型を使用して前記透明部を射出成形する工程と、
を有する車両部品の製造方法。
A large number of protrusions having a size of half a wavelength or less of visible light are formed at predetermined intervals on the back surface of the transparent portion which is provided with a transparent portion and is not in direct contact with the outside air .
The protruding dimension and the diameter dimension of the protrusion are set to 150 nm to 400 nm.
The gap size of the protrusions adjacent to each other is set to 150 nm to 400 nm.
The flatness Ra, which represents the smoothness of the protruding end face of the protrusion, is 30 nm or less.
A large number of the protrusions are independently formed methods for manufacturing vehicle parts.
A step of molding the molding surface for molding the back surface of the transparent portion in an injection molding die by using a reactive ion etching method (Reactive Ion Etching).
A step of injection molding the transparent portion using the injection molding die provided with the molding surface, and
Manufacturing method of vehicle parts having.
請求項5に記載された車両部品の製造方法であって、
前記射出成形金型の前記成形面は銅合金により製造されている車両部品の製造方法。
The method for manufacturing a vehicle part according to claim 5.
A method for manufacturing a vehicle part in which the molding surface of the injection molding die is made of a copper alloy.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020107402A (en) * 2018-12-26 2020-07-09 市光工業株式会社 Surface treatment method and outer cover
JP2022122020A (en) * 2021-02-09 2022-08-22 スタンレー電気株式会社 translucent resin material
JP2022171358A (en) * 2021-04-30 2022-11-11 凸版印刷株式会社 Fire-extinguishing member and method for producing fire-extinguishing member
FR3122481B1 (en) * 2021-04-30 2023-06-30 Valeo Vision LIGHTING DEVICE FOR MOTOR VEHICLE
JP2022171355A (en) * 2021-04-30 2022-11-11 凸版印刷株式会社 Fire-extinguishing member and method for manufacturing fire-extinguishing member

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10109587A (en) * 1996-10-03 1998-04-28 Koito Mfg Co Ltd Vehicular lighting fixture
JP2000135755A (en) * 1998-07-17 2000-05-16 Toto Ltd Hydrophilic composite material
JP2008158293A (en) * 2006-12-25 2008-07-10 Nissan Motor Co Ltd Hydrophilic antireflection structure
JP2009294341A (en) * 2008-06-04 2009-12-17 Nissan Motor Co Ltd Water-repellent antireflection structure and water-repellent antireflection molding
JP2010152293A (en) * 2008-11-20 2010-07-08 Toppan Printing Co Ltd Diffusion member, backlight unit and display device
EP2433988B1 (en) * 2009-05-22 2019-07-03 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha Automobile lamp accessory
JP2011053334A (en) * 2009-08-31 2011-03-17 Housetec Inc Molded structure
JP2013076717A (en) * 2010-01-29 2013-04-25 Hoya Corp Lens for intraocular observation and manufacturing method thereof
KR20140144083A (en) * 2013-06-10 2014-12-18 제일모직주식회사 Polyester resin composition and article including the same

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