KR101153285B1 - 차량 램프구조체의 렌즈 성형장치 - Google Patents

차량 램프구조체의 렌즈 성형장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량 램프구조체의 렌즈 성형장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량의 좌측과 우측에 각각 설치되어 헤드램프에서 생성된 빛을 소정의 경로로 조사하는 차량용 램프구조체의 렌즈를 사출가공하는 것으로, 특히 단방향 주입구조를 갖는 개량된 게이트부에 의해 각 성형부에 공급되는 레진의 유동성이 안정되게 확보되어, 종래 양방향으로 공급되는 레진이 경계를 이루는 웰드라인과, 주입된 레진이 스트레스를 받아 생성되는 산란무늬와, 유동성의 저하에 의해 국부적인 형상 변형이 발생되는 프로마크 및 싱커가 렌즈에 형성되는 것을 예방함으로써 투명도와 굴절도 및 밀도가 안정되게 확보된 렌즈의 획득이 가능하고, 또 탈형과정에서 렌즈와 주입물이 자동으로 분리된 상태로 배출되도록 구성하여 생산에 따른 편리와 생산성의 향상이 이룩되도록 구성한 차량 램프구조체의 렌즈 성형장치에 관한 것이다.
차량 램프구조체, 렌즈, 성형, 주입물, 게이트부, 성형부, 절단

Description

차량 램프구조체의 렌즈 성형장치{Lens molding apparatus}
본 발명은 차량 램프구조체의 렌즈 성형장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량의 좌측과 우측에 각각 설치되어 헤드램프에서 생성된 빛을 소정의 경로로 조사하는 차량용 램프구조체의 렌즈를 사출가공하는 것으로, 특히 단방향 주입구조를 갖는 개량된 게이트부에 의해 각 성형부에 공급되는 레진의 유동성이 안정되게 확보되어, 종래 양방향으로 공급되는 레진이 경계를 이루는 웰드라인과, 주입된 레진이 스트레스를 받아 생성되는 산란무늬와, 유동성의 저하에 의해 국부적인 형상 변형이 발생되는 프로마크 및 싱커가 렌즈에 형성되는 것을 예방함으로써 투명도와 굴절도 및 밀도가 안정되게 확보된 렌즈의 획득이 가능하고, 또 탈형과정에서 렌즈와 주입물이 자동으로 분리된 상태로 배출되도록 구성하여 생산에 따른 편리와 생산성의 향상이 이룩되도록 구성한 차량 램프구조체의 렌즈 성형장치에 관한 것이다.
주지하는 바와 같이 차량의 전면과 배면에는 다양한 형상의 램프구조체가 각각 좌우 양편에 대칭되게 설치되어, 시인성의 향상을 도모함과 동시에 외관상의 미려함을 갖도록 하고 있다.
상기 램프구조체는, 일반적으로 램프를 갖는 반사갓의 전면에, 램프에서 조사된 빛을 투과시키는 렌즈가 설치된 형태로, 과거에는 상기 렌즈를 유리로 제작하였으나 사출기술과 재질의 향상에 의해 유리재질에서 플라스틱 재질로 점차 대체되고 있는 실정이다.
그리고, 상기 플라스틱은 사출물을 통해 제작되며 통상 주입경로의 양편에 좌우 대칭된 형상의 성형부를 각각 형성하고, 이 성형부에 주입경로를 통해 레진을 동시에 주입하여, 경화된 주입물의 양편에 좌우 대칭된 한 쌍의 렌즈를 생산하도록 하고 있다.
그런데, 종래 차량 램프구조체의 렌즈 성형장치에는, 주입물과 렌즈를 탈형과정에 이들을 분리하는 구조가 형성되지 아니한 관계로, 작업자는 한 쌍의 렌즈와 주입물이 일체로 형성된 사출물을 탈형한 다음, 절단을 통해 이들을 분리하고 있는 실정이다.
이에 따라, 차량용 램프구조체를 형성하는 렌즈 성형에 따른 생산성이 현저히 저하되는 문제점이 발생되었고, 이러한 문제점은 차량용 램프구조체의 렌즈 성형을 위한 자동화 시스템을 구축함에 하나의 걸림돌이 되고 있다.
한편, 종래 렌즈 성형장치는, 성형부의 양편에 주입구를 형성하고, 이 주입구를 통해 레진을 고압으로 주입하도록 구성되어, 레진이 주입과정에 스트레스를 받고 또 안정된 확산이 이루어지지 아니한 관계로, 성형된 렌즈에 불량의 주요인인 산란무늬와 프로마크 및 싱커가 빈번히 발생되었고, 또 하나의 성형부에 양방향으로 레진이 주입되는 관계로 성형된 렌즈에 웰드라인이 빈번히 생성되기도 하였다.
상기한 문제점을 해소하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 단방향 주입구조를 갖는 개량된 게이트부에 의해 각 성형부에 공급되는 레진의 유동성이 안정되게 확보되어, 종래 양방향으로 공급되는 레진이 경계를 이루는 웰드라인과, 주입된 레진이 스트레스를 받아 생성되는 산란무늬와, 유동성의 저하에 의해 국부적인 형상 변형이 발생되는 프로마크 및 싱커가 렌즈에 형성되는 것을 예방함으로써, 투명도와 굴절도 및 밀도가 안정되게 확보된 렌즈의 획득이 가능하고, 또 탈형과정에서 렌즈와 주입물이 자동으로 분리된 상태로 배출되도록 구성하여 생산에 따른 편리와 생산성의 향상이 이룩되도록 구성한 차량 램프구조체의 렌즈 성형장치에 관한 것이다.
상기한 목적은, 본 발명에서 제공되는 하기 구성에 의해 달성된다.
본 발명에 따른 차량 램프구조체의 렌즈 성형장치는,
일편이 개방된 제 1 성형부와 제 2 성형부 및 이들 각 성형부에 공급관을 통해 공급된 레진을 분배하여 배출하는 게이트부가 형성된 고정금형과; 상기 고정금형의 일편에 밀착되어, 개방된 제 1 성형부와 제 2 성형부 및 게이트부의 일편을 밀폐시키는 가동금형을 포함하여 구성되며, 상기 제 1 성형부와 제 2 성형부 및 게이트부의 바닥면에는 탈형핀이 형성된 차량용 램프구조체의 렌즈 사출금형장치에 있어서,
상기 게이트부는, 공급관의 좌우 양측에 각 성형부의 측벽을 관통하여 성형부와 연통하는 분배관이 배치된 구조로, 상기 공급관의 좌우 양측에 각각 4 내지 6개의 분배관이 상기 공급관에 대해 15°내지 45°의 각도로 경사지게 등간격으로 형성되어, 상기 공급관을 통해 배출되는 레진은 복수의 분배관을 통해 분배되어 각 성형부에 단방향으로 주입되도록 구성되고,
상기 성형부의 측벽에는 내경에 선형날이 형성된 주입구가 형성되고, 이 주입구에는 게이트에 형성된 분배구의 단부가 연통되며,
상기 공급관과 성형부를 상호 연통시키는 분배관은, 단부로 갈수록 점차 직경이 좁아지는 중공의 원뿔대 형상으로 이루어져, 이를 통해 성형된 주입물과 렌즈의 연결부위의 단면적이 감소되도록 구성되어, 탈형과정에서 상기 주입구의 내경에 형성된 선형날을 통해 연결부위의 절단이 안정되게 이루어지도록 구성된 것을 특징으로 한다.
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보다 바람직하게는, 상기 게이트부에 형성된 분배관의 선단 직경은 1.5mm 내지 2.2mm로 이루어지고, 분배관의 단부들은 20mm 내지 40mm의 간격으로 이격되게 형성되어, 사출과정에서 주입물과 렌즈 사이에는 20mm 내지 40mm의 간격으로 1.5mm 내지 2.2mm의 직경을 갖는 연결부위가 형성되고, 탈형과정에서 이들 연결부위는 선형날에 의해 절단되도록 구성한다.
전술한 바와 같이 본 발명에서는 게이트부에 형성된 분배관의 형상을 원뿔대 형상으로 구성하여 렌즈와 주입물 사이에 형성된 연결부위의 단면적이 감소되도록 구성하는 한편, 주입공의 내경에 선형날을 형성하여 탈형과정에서 렌즈와 주입물 사이에 형성된 연결부위가 선형날에 의해 절단되도록 구성하고 있다.
이와 같이 탈형과정 중에, 렌즈와 주입물이 선형날에 의한 절단을 통해 상호 분리하여 배출되면, 종래 작업자가 수작업을 통해 이들을 절단하여 분리하는 공정이 요구되지 아니하므로, 렌즈 성형에 따른 공정의 단축으로 생산성이 향상될 수 있다.
상기와 같이 렌즈와 주입물의 분리 배출이 가능하면, 각 성형부에 레진을 주입하여 렌즈를 성형하는 공정과, 각 성형부에서 렌즈를 탈형하는 공정과, 상기 렌즈 사이에 형성된 주입물을 분리하는 배출하는 공정을 포함하는 렌즈 성형에 따른 일련의 공정을 자동화하는 시스템의 구축이 가능하다.
특히, 본 발명은 단방향 주입구조를 갖는 개량된 게이트부에 의해 각 성형부에 공급되는 레진의 유동성이 안정되게 확보되어, 종래 양방향으로 공급되는 레진이 경계를 이루는 웰드라인과, 주입된 레진이 스트레스를 받아 생성되는 산란무늬와, 유동성의 저하에 의해 국부적인 형상 변형이 발생되는 프로마크 및 싱커가 렌즈에 형성되는 것을 예방될 수 있다.
그리하여, 이러한 개량된 게이트부를 통한 유동성의 확보로 웰드라인과 산란무늬와 프로마크 및 싱커의 발생이 예방되면 투명도와 굴절도 및 밀도가 안정되게 확보된 렌즈의 제작이 가능하고, 본 발명자가 실지 실험한 결과 종래 평균 30%의 불량 발생률이 0.01% 미만으로 감소되는 결과를 얻을 수 있었다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 차량 램프구조체의 렌즈 성형장치를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 차량 램프구조체의 렌즈 성형장치의 전체 구성을 보여주는 정단면도이고, 도 2는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 차량 램프구조체의 렌즈 성형장치에 있어, 게이트부의 평면구성을 보여주는 것이며, 도 3은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 차량 램프구조체의 렌즈 성형장치에 의해 성형된 렌즈와 주입물의 외형을 보여주는 것이다.
본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 차량 램프구조체의 렌즈 성형장치(1)는, 도 1과 도 2에서 보는 바와 같이 고정금형(10)과 가동금형(20)에 의해 형성된 한 쌍의 성형부(11, 12) 사이에, 이들 성형부(11, 12)에 레진을 주입하는 게이트부(30)가 형성된 형태로 이루어진다.
도면을 보면 상기 고정금형(10)에 형성된 제 1 성형부(11)와 제 2 성형부(12), 및 이들 각 성형부(11, 12)에 레진을 분배하여 주입하는 게이트부(30)는 각각 일편이 개방된 구조로 이루어져, 이들 개방된 제 1 성형부(11)와 제 2 성형부(12) 및 게이트부(30)는 가동금형(20)의 밀착에 의해 밀폐상태를 형성한다.
그리고, 상기 고정금형(10)과 가동금형(20)에는 각각 온수(열매유)의 순환경로인 순환관(40)이 설치되어, 게이트부(30)를 통해 레진이 성형부(11, 12)에 주입되는 과정에서는 순환관(40)을 통해 온수(열매유)가 순환하여 레진의 급냉을 방지하여 유동성을 확보하고, 성형부(11, 12)에 레진의 주입이 완료되면 순환관(40)을 통해 냉수(열매유)를 순환시켜 각 성형부(11, 12)에 주입된 레진의 신속한 냉각을 도모한다.
또한, 상기 제 1 성형부(11)와 제 2 성형부(12) 및 게이트부(30)의 바닥면에는, 제 1 성형부(11)와 제 2 성형부(12)에서 성형된 한 쌍의 렌즈(100)와 게이트부(30)에서 성형된 주입물(110)을 탈형하는 탈형핀(13a, 13b)이 형성된다.
그리고, 상기 게이트부(30)는 공급관(31)의 좌우 양측에 분배관(32)이 배치된 구조로, 상기 분배관(32)의 단부(32a)는 고정금형(10)에 형성된 성형부(11, 12)의 측벽에 형성된 주입구(11a, 12a)를 통해 성형부(11, 12)와 상호 연통한다.
바람직한 실시예를 보여주는 도면을 보면 상기 게이트부(30)의 공급관(31)과 성형부(11, 12)를 상호 연통시키는 분배관(32)은, 단부(32a)로 갈수록 점차 직경이 좁아지는 중공의 원뿔대 형상으로 구성된다.
본 발명에서는 최상의 실시예로, 상기 분배관(32)의 단부(32a) 직경을 1.5mm 내지 2.2mm로 구성하여, 후술되는 주입물(110)과 렌즈(100) 사이에 형성되는 연결부위(111)가 1.5mm 내지 2.2mm의 단면을 갖도록 하고 있다.
그리고, 상기 분배관(32)의 단부(32a)와 성형부(11, 12) 사이의 연통경로를 형성하는 주입구(11a, 12a)의 내경에는, 주입물(110)과 렌즈(100) 사이에 형성된 연결부위(111)를 절단하는 선형날(11b, 12b)이 형성된다.
또한, 상기 게이트부(30)에 형성된 각 분배관(32)은, 공급관(31)에 15° 내지 45°의 각도로 경사지게 설치되어, 탈형핀(13a, 13b)을 통해 탈형과정에 분배관(32)에 수용된 주입물(110)의 단부는 만곡지게 휘어지면서 안정된 배출이 이룩되도록 구성하고 있다.
이러한 구성에 의해 상기 주입물(110)과 렌즈(100) 사이에 형성된 연결부 위(111)는 탈형과정에서 선형날(11b, 12b)을 통해 절단되고, 성형부(11, 12)에서 성형된 렌즈(100)와 게이트부(30)에서 성형된 주입물(110)은 탈형과정에서 분리 배출된다.
한편, 본 실시예에서는 개량된 게이트부(30)에 의해 각 성형부(11, 12)에 레진이 유동성이 확보된 상태로 주입되도록 구성하여, 투명도와 밀도와 굴절도가 안정되게 확보된 렌즈(100)의 성형이 가능하도록 하고 있다.
이를 위해 본 실시예에서는, 상기 게이트부(30)에 형성된 공급관(31)의 좌우 양편에 각 성형부(11, 12)와 개별적으로 연통하는 4 내지 6개의 분배관(32)을 형성하여 이들 분배관(32)들을 통해 상기 공급관(31)을 통해 배출되는 레진이 각 성형부(11, 12)에 분배하여 신속히 주입되도록 하고 있다.
상기 분배관(32)을 통해 레진이 각 성형부(11, 12)에 분배하여 배출되면 성형부(11, 12)에 저압으로 레진이 신속히 유입되므로 유입되는 과정에 레진이 스트레스를 받는 현상이 억제되고 또 성형부(11, 12) 내에 레진이 골고루 확산되어서, 균일한 밀도의 형성이 가능하다.
그리고 이와 같이 4 내지 6개의 분배관(32)을 통해 레진의 안정된 유동성이 확보되면, 성형된 렌즈(100)에 산란무늬와 프로마크 및 싱커가 생성되는 현상이 억제될 수 있다.
이때, 상기 공급관(31)의 일측에 배설된 복수의 분배관(32), 그리고 공급관(31)의 타측에 형성된 복수의 분배관(32)은 20mm 내지 40mm의 간격으로 상호 평행되게 배설되어, 각 성형부(11, 12)는 공급관(31)의 일측, 또는 타측에 평행되게 배설된 분배관(32)들을 통해 레진이 단방향으로 주입받도록 구성된다.
이와 같이 각 성형부(11, 12)에, 게이트부(30)에 형성된 복수의 분배관(32)들을 통해 레진이 각 성형부(11, 12)에 단방향으로 주입되면, 종래 성형된 렌즈에 양방향으로 주입되는 레진의 경계인 웰드라인의 생성되는 현상이 예방된다.
도 4는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 차량 램프구조체의 렌즈 성형장치의 성형과정을 순차적으로 보여주는 것으로, 하기에서는 도 4를 참조하여 본 실시예에 따른 차량 램프구조체의 렌즈 성형장치를 통한 렌즈 및 주입물의 성형과, 이들의 분리 배출과정을 상세히 설명하기로 한다.
최초 도 4a와 같이 상기 가동금형(20)에 의해 고정금형(10)의 제 1 성형부(11)와 제 2 성형부(12) 및 게이트부(30)가 밀폐된 상태에서, 게이트부(30)를 통해 제 1 성형부(11)와 제 2 성형부(12)에 각각 용융된 레진이 주입하면, 제 1 성형부(11)와 제 2 성형부(12)에는 렌즈(100)가 성형되고, 또 게이트부(30)에는 주입물(110)이 성형된다.
이때, 상기 복수의 분배관(32)을 통해 레진이 각 성형부(11, 12)에 단방향으로 분할하여 주입되므로, 레진의 유동성의 확보에 의한 성형된 렌즈에 산란무늬와 프로마크 및 싱커의 생성이 억제되고, 또 이들 분배관을 통해 성형부에 단방향으로 레진이 주입되므로 웰드라인이 생성되지 아니하며, 투명도와 밀도와 굴절도가 안정되게 확보된 렌즈를 획득할 수 있다.
그리고, 상기 렌즈(100)와 주입물(110)을 형성하는 레진은 게이트부(30)의 분배관(32)을 통해 배출되어 각 성형부(11, 12)의 측벽에 관통하여 형성된 주입 구(11a, 11b)를 통해 성형부(11, 12)에 주입되는 관계로, 성형부(11, 12)에서 성형된 렌즈(100)와 게이트부(30)에서 성형된 주입물(110) 사이에는 20mm 내지 40mm의 간격으로 1.5mm 내지 2.2mm의 연결부위(111)가 복수 형성된다.
이후, 도 4b와 같이 상기 가동금형(20)에 의한 고정금형(10)에 형성된 제 1 성형부(11)와 제 2 성형부(12) 및 게이트부(30)의 밀폐가 해제된 상태에서, 도 4c와 같이 각 성형부(11, 12) 및 게이트부(30)의 바닥면에 형성된 탈형핀(13a, 13b)이 돌출되면 제 1 성형부(11)와 제 2 성형부(12)에서 성형된 렌즈(100)와, 게이트부(30)에서 성형된 주입물(110)은 도 4d와 같이 개방된 일편을 통해 강제로 탈형된다.
이러한 과정 중에, 상기 게이트부(30)에서 성형되어 탈형되는 주입물(110)과 각 성형부(11, 12)에서 성형된 렌즈(100) 사이에 형성된 복수의 연결부위(111)는, 도 4c와 도 4d와 같이 각 주입공(11a, 12a)의 내경에 형성된 선형날(11b, 12b)을 통해 절단되므로, 연결부위(111)를 통해 상호 연결된 상태로 성형되어진 렌즈(100)와 주입물(110)은 탈형과정에서 상호 분리하여 배출된다.
도 1은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 차량 램프구조체의 렌즈 성형장치의 전체 구성을 보여주는 정단면도이고,
도 2는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 차량 램프구조체의 렌즈 성형장치에 있어, 게이트부의 평면구성을 보여주는 것이며,
도 3은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 차량 램프구조체의 렌즈 성형장치에 의해 성형된 렌즈와 주입물의 외형을 보여주는 것이고, 도 4는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 차량 램프구조체의 렌즈 성형장치의 성형과정을 순차적으로 보여주는 것이다.
**** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ****
1. 차량 램프구조체의 렌즈 성형장치
10. 고정금형 11. 제 1 성형부
11a. 주입구 11b. 선형날
12. 제 2 성형부 12a. 주입구
12b. 선형날 13a, 13b. 탈형핀
20. 가동금형
30. 게이트부 31. 공급관
32. 분배관 32a. 단부
40. 순환관
100. 렌즈 110. 주입물
111. 연결부위

Claims (3)

  1. 일편이 개방된 제 1 성형부와 제 2 성형부 및 이들 각 성형부에 공급관을 통해 공급된 레진을 분배하여 배출하는 게이트부가 형성된 고정금형과; 상기 고정금형의 일편에 밀착되어, 개방된 제 1 성형부와 제 2 성형부 및 게이트부의 일편을 밀폐시키는 가동금형을 포함하여 구성되며, 상기 제 1 성형부와 제 2 성형부 및 게이트부의 바닥면에는 탈형핀이 형성된 차량용 램프구조체의 렌즈 사출금형장치에 있어서,
    상기 게이트부는, 공급관의 좌우 양측에 각 성형부의 측벽을 관통하여 성형부와 연통하는 분배관이 배치된 구조로, 상기 공급관의 좌우 양측에 각각 4 내지 6개의 분배관이 상기 공급관에 대해 15°내지 45°의 각도로 경사지게 등간격으로 형성되어, 상기 공급관을 통해 배출되는 레진은 복수의 분배관을 통해 분배되어 각 성형부에 단방향으로 주입되도록 구성되고,
    상기 성형부의 측벽에는 내경에 선형날이 형성된 주입구가 형성되고, 이 주입구에는 게이트에 형성된 분배구의 단부가 연통되며,
    상기 공급관과 성형부를 상호 연통시키는 분배관은, 단부로 갈수록 점차 직경이 좁아지는 중공의 원뿔대 형상으로 이루어져, 이를 통해 성형된 주입물과 렌즈의 연결부위의 단면적이 감소되도록 구성되어, 탈형과정에서 상기 주입구의 내경에 형성된 선형날을 통해 연결부위의 절단이 안정되게 이루어지도록 구성된 것을 특징으로 하는 차량 램프구조체의 렌즈 성형장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서, 상기 게이트부에 형성된 분배관의 선단 직경은 1.5mm 내지 2.2mm로 이루어지고, 분배관의 단부들은 20mm 내지 40mm의 간격으로 이격되게 형성되어, 사출과정에서 주입물과 렌즈 사이에는 20mm 내지 40mm의 간격으로 1.5mm 내지 2.2mm의 직경을 갖는 연결부위가 형성되고, 탈형과정에서 이들 연결부위는 선형날에 의해 절단되도록 구성한 것을 특징으로 하는 차량 램프구조체의 렌즈 성형장치.
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