CN207230444U - 汽车前照灯led光学球面的复合结构塑料透镜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汽车前照灯LED光学球面的复合结构塑料透镜，包括透镜本体，所述透镜本体由内芯和依序包裹在内芯外面的至少一个外层组合构成，所述内芯的厚度和各外层的厚度保持基本相同；所述内芯和外层均采用高透光的PMMA塑料材料，所述内芯和外层依序通过多次注塑工艺而形成一体结构。本实用新型设计的复合结构塑料透镜，其在保留塑料透镜轻量化设计的基础上，可实现全尺寸厚度透镜的加工，并能成倍缩小透镜模塑时的冷却时间，提升透镜的加工效率，具有透镜重量轻、安装要求低、透光率高的特点，能有效延长车灯的使用寿命，符合现代汽车的轻量化设计理念。

Description

汽车前照灯LED光学球面的复合结构塑料透镜

技术领域

本实用新型涉及汽车前照灯LED光学球面透镜，具体为一种汽车前照灯LED光学球面的复合结构塑料透镜。

背景技术

传统汽车前照灯LED光学球面的透镜为一体成型的光学玻璃材质，其密度高达2.5，分量比较重，不仅需要高强度的安装定位结构，且在后期的车辆使用中易发生振动脱落，严重影响了车灯的使用寿命。

同时，玻璃透镜的分量过重，也不符合现代汽车轻型化的设计理念，在车灯设计中造成了很大障碍，使得很多设计理念无法得以很好的实施。

另外，普通玻璃透镜的透光率只有80%，光利用率比较低，在实际使用中为获得足够的配光要求，必须要提高发光点的功率，进而造成成本和耗能的增加。而光学玻璃透光率可达95%，但制造成本过高，对于中低端产品的性比价带来不可控的成本偏高，造成市场竞争力薄弱。

考虑到上述问题，近年来出现了采用塑料材质加工而成的透镜，其获得的塑料透镜分量比较轻，能从很大程度上解决透镜分量过重带来的一些问题。

但以上塑料透镜因加工条件的限制，其同样为一次注塑成型的一体结构，其结构如图1所示，该结构设置给加工带来很大困难。因普通透镜1′的整体厚度一般在30mm以上，如此厚的壁厚在模塑生产时无法快速冷却，冷却时间长达500s以上，生产效率极低，根本难以满足大批量加工生产的需要。同时因冷却时间随着透镜1′壁厚的增加呈几何倍数的增加，这导致塑料透镜1′其只能在一定程度的厚度范围内才能生产，超出一定界限后即无法实现。

再者，现有的塑料透镜1′使用普通PC透光材料，透光率低，达不到光学的实用效果。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型设计了一种汽车前照灯LED光学球面的复合结构塑料透镜，其在保留塑料透镜轻量化设计的基础上，可实现全尺寸厚度透镜的加工，并能成倍缩小透镜模塑时的冷却时间，提升透镜的加工效率，具有透镜重量轻、安装要求低、透光率高的特点，能有效延长车灯的使用寿命，符合现代汽车的轻量化设计理念。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种汽车前照灯LED光学球面的复合结构塑料透镜，包括透镜本体，其特征在于：所述透镜本体由内芯和依序包裹在内芯外面的至少一个外层组合构成，所述内芯的厚度和各外层的厚度保持基本相同；所述内芯和外层均采用高透光的PMMA塑料材料，所述内芯和外层依序通过多次注塑工艺而形成一体结构。

进一步的，上述内芯和各外层的厚度范围为3-10mm。

本实用新型设计的塑料透镜由内芯和若干外层构成一种复合结构，其相比较于现有的塑料透镜，整体形状和尺寸不变，但能实现全尺寸厚度透镜的加工，并能成倍缩小透镜模塑时的冷却时间，提升透镜的加工效率，减少塑料透镜的成型应力，提高光学性能。

在加工时，首先根据透镜的整体厚度选用相应的外层数目，而后注塑形成内芯并冷却，之后在内芯外注塑形成第一道外层并冷却，再之后在第一层外层外注塑形成第二道外层并冷却，以此类推，直到所有外层加工完成而获得完整的透镜。

以上塑料透镜的每次注塑成型厚度差不多在3-10m之间，其可使加工中的冷却效率得到多倍提高。

再者，内外包层的复合结构，使得塑料透镜的加工不受整体厚度限制，任何厚度的塑料透镜都可加工，大大拓展了塑料透镜的加工范围和适用性。

所述的内芯和外层均采用高透光的PMMA塑料材质，其在保留塑料透镜轻量化设计的基础上有效提升产能及降低制造成本。

附图说明

图1、现有塑料透镜的平面结构剖视图；

图2、本实用新型的平面结构剖视图；

图3、本实用新型带三个外层的平面结构剖视图；

图4、本实用新型的加工过程示意图。

具体实施方式

如图2和3所示，一种汽车前照灯LED光学球面的复合结构塑料透镜，包括透镜本体，所述透镜本体由内芯11和依序包裹在内芯外面的至少一个外层12组合构成，内芯11和各外层12的厚度保持基本相同。以上图2中的外层12仅采用一层，图3中的外层12采用三层，在实际中根据塑料透镜的整体厚度选用相应外层12的数目。在此，考虑到同时需要兼顾冷却效率和分次成型加工效率，所述的内芯11和外层12的较佳厚度范围为3-10mm。

以上结构设计的塑料透镜由内芯11和若干外层12构成一种复合结构，其相比较于现有的一体塑料透镜，整体形状和尺寸不变，但能实现全尺寸厚度透镜的加工，并能成倍缩小透镜模塑时的冷却时间，提升透镜的加工效率。

如图4所示，为一种带三道外层的塑料透镜加工示意图，在加工时，首先注塑形成内芯11并冷却，之后在内芯11外注塑形成第一道外层121并冷却，再之后在第一层外层121外注塑形成第二道外层122并冷却，以此类推，直到所有外层121、122、123加工完成而获得完整的透镜。

以上塑料透镜的每次注塑成型厚度差不多都在3-10mm之间，其可使加工中的冷却效率得到多倍提高。例如整体30mm厚度的塑料透镜，采用一体结构一次成型的模塑冷却时间达到500s以上，而采用内外包层复合结构分次成型的冷却时间只需要70s左右，冷却效率的提升非常显著，可大大提升塑料透镜的加工效率，满足大批量生产的需要。

再者，以上内外包层的复合结构，使得塑料透镜的加工不再受整体厚度的限制，任何厚度的塑料透镜都可加工，只要随着厚度的增加同步增加相应的外层12数目即可，大大拓展了塑料透镜的加工范围和适用性。

所述的内芯11和各外层12均采用高透光的PMMA塑料材质，整体密度只有1.2，其在保留塑料透镜轻量化设计的基础上有效提升了透光率，不仅方便了透镜安装，避免汽车使用中因分量过重而发生振动脱落现象，延长了车灯使用寿命，复合现代汽车轻量化的设计理念，同时透光率可到达至90%以上，灯光的使用率更高，在相同功率给光的状态下，光照更远更亮，在相同配光要求条件下，可以使用较低功率的LED，降低实际使用能耗。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施方式，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术原理对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化或修饰，仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (2)

1.一种汽车前照灯LED光学球面的复合结构塑料透镜，包括透镜本体，其特征在于：所述透镜本体由内芯和依序包裹在内芯外面的至少一个外层组合构成，所述内芯的厚度和各外层的厚度保持基本相同；所述内芯和外层均采用高透光的PMMA塑料材料，所述内芯和外层依序通过多次注塑工艺而形成一体结构。

2.如权利要求1所述的一种汽车前照灯LED光学球面的复合结构塑料透镜，其特征在于：所述内芯和各外层的厚度范围为3-10mm。