KR102354165B1 - 차량 램프용 렌즈 성형장치 및 이를 이용한 차량 램프용 렌즈의 제조방법 - Google Patents

차량 램프용 렌즈 성형장치 및 이를 이용한 차량 램프용 렌즈의 제조방법 Download PDF

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Abstract

차량 램프용 렌즈 성형장치에 대한 발명이 개시된다. 본 발명의 차량 램프용 렌즈 성형장치는: 차량 램프용 렌즈의 1차사출물이 안착되는 하부금형과, 하부금형상에 1차사출물측으로 이동가능하게 설치되고, 1차사출물을 하부금형에 고정시키는 유동방지스토퍼와, 1차사출물과의 접속부를 구비하여 하부금형의 상측에 배치되고, 하부금형과의 사이에 2차사출물을 성형하기 위한 성형실을 형성하는 상부금형을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량 램프용 렌즈 성형장치 및 이를 이용한 차량 램프용 렌즈의 제조방법{MOLDING APPARATUS OF LENS FOR VEHICLE LAMP AND MANUFACTURING METHOD OF LENS FOR VEHICLE LAMP USING THE SAME}
본 발명은 차량 램프용 렌즈 성형장치 및 차량 램프용 렌즈의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 렌즈의 반제품을 금형에 안정되게 고정시킬 수 있는 차량 램프용 렌즈 성형장치 및 차량 램프용 렌즈의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 헤드램프는 하우징에 내장되는 광원과, 광원에서 발생된 빛을 반사시키는 반사판과, 반사판에서 반사된 빛이 상부로 조사되는 것을 방지하기 위한 차단판과, 빛을 전방으로 굴절시켜 원하는 광패턴을 형성하는 비구면(非球面)렌즈를 포함한다. 하우징에 내장된 광원에 전원을 공급하면 광원이 점등되고, 광원에서 발생된 빛이 반사판에 의해 반사되면서 비구면렌즈를 통하여 전면으로 조사된다.
이러한 비구면렌즈를 제조함에 있어서는 사출물의 냉각에 소요되는 시간을 보다 단축시키기 위해 다중사출이 적용되고 있다. 다중사출에 의해 렌즈를 제조함에 있어서는, 1차사출물을 2차사출용 금형에 안착, 고정시키는 과정을 거치게 되는데, 이를 위해 1차사출물은 홀부 또는 핀부가 형성된 플랜지부를 포함하는 구조를 가지며, 2차사출용 금형에는 홀부와 핀부가 결합되는 플랜지고정부가 마련된다.
그러나 이러한 종래기술에 의하면, 플랜지부의 수축, 변형이나 금형의 가공 오차 등으로 인해 1차사출물이 2차사출용 금형에 불안정하게 안착되는 경우가 빈번하게 발생되고 있으며, 이로 인해 성형 불량 및 불량 및 제품별 품질특성이 상이한 현상이 빈번하게 발생되고 있다. 1차사출물을 2차사출용 금형에 억지끼움 시 스크래치나 크랙 등의 취출 불량이 발생되고, 헐거움끼움 시 1차사출물의 유동으로 인해 성형 불량이 발생된다는 문제점이 있다. 따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제0351546호(2002.08.23. 등록, 발명의 명칭: 차량 램프용 렌즈의 제조방법 및 차량 램프용 렌즈의 제조 장치)에 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 렌즈의 반제품을 금형에 안정되게 고정시키는 것에 의해 제품의 성형품질 및 광학성능을 안정적으로 확보할 수 있도록 하는 차량 램프용 렌즈 성형장치 및 이를 이용한 차량 램프용 렌즈의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 차량 램프용 렌즈 성형장치는: 차량 램프용 렌즈의 1차사출물이 안착되는 하부금형; 상기 하부금형상에 상기 1차사출물측으로 이동가능하게 설치되고, 상기 1차사출물을 상기 하부금형에 고정시키는 유동방지스토퍼; 및 상기 1차사출물과의 접속부를 구비하여 상기 하부금형의 상측에 배치되고, 상기 하부금형과의 사이에 2차사출물을 성형하기 위한 성형실을 형성하는 상부금형;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 1차사출물은, 광원에서 조사된 빛을 굴절시키는 렌즈부의 일부를 이루는 1차성형렌즈부; 및 상기 1차성형렌즈부상에 돌출되게 형성되고, 상기 유동방지스토퍼와 접하여 상기 하부금형에 밀착되는 조립턱부;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 하부금형은, 하부금형부; 상기 하부금형부의 상부에 상기 2차사출물의 하부에 대응되는 형상으로 오목하게 형성되는 하부성형부; 상기 하부성형부의 가장자리부에 형성되고, 상기 조립턱부가 안착되는 안착부; 및 상기 안착부의 외부에 형성되고, 상기 유동방지스토퍼가 상기 안착부측으로 출몰가능하게 설치되는 스토퍼설치부;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 유동방지스토퍼는, 상기 하부금형상에 설치되고, 슬라이딩 이동에 의해 상기 1차사출물과 접하는 스토퍼본체; 및 상기 스토퍼본체를 상기 1차사출물과 접하거나 이격되게 왕복 이동시키는 액추에이터;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 상부금형은, 상부금형부; 상기 상부금형부의 하부에 상기 2차사출물의 상부에 대응되는 형상으로 형성되는 상부성형부; 및 상기 상부성형부의 가장자리부에 하향 돌출되게 형성되고, 상기 상부금형부가 상기 하부금형에 접속된 상태에서 상기 1차사출물에 밀착되는 밀착고정부;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 차량 램프용 렌즈의 제조방법은: 차량 램프용 렌즈의 1차사출물을 하부금형에 안착시키는 안착단계; 상기 하부금형에 설치된 유동방지스토퍼를 상기 1차사출물과 접하도록 이동시켜 상기 1차사출물을 상기 하부금형에 고정시키는 고정단계; 및 상부금형과 상기 하부금형을 접속시켜 상기 하부금형과 상기 상부금형의 사이에 2차사출물을 성형하기 위한 성형실을 형성하는 금형접속단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 고정단계는, 상기 유동방지스토퍼를 상기 1차사출물의 상면부와 접하도록 슬라이딩 이동시키는 과정을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 금형접속단계는, 상기 유동방지스토퍼를 상기 1차사출물로부터 이격되게 후퇴시키는 스토퍼후퇴단계; 및 상기 상부금형과 상기 하부금형 중 어느 하나를 이동시키는 것에 의해 상기 상부금형의 하부에 형성된 밀착고정부를 상기 1차사출물에 밀착시키는 재고정단계;를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 차량 램프용 렌즈 성형장치 및 이를 이용한 차량 램프용 렌즈의 제조방법에 의하면, 유동방지스토퍼를 이용하여 렌즈의 1차사출물을 하부금형에 안정되게 고정시킬 수 있고, 이에 따라 렌즈의 성형품질 및 광학성능을 안정적으로 확보할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 1차사출물을 하부금형에 고정시키기 위해 1차사출물의 가장자리부에 홀부 또는 핀부를 포함하는 플랜지부를 형성하고, 다중 사출 공정의 종료 후 플랜지부를 제거하던 기존의 공정을 거칠 필요가 없어, 플랜지부에 소요되는 원료의 소모를 줄일 수 있고, 플랜지부 제거 공정 생략에 따른 제조 수율 향상을 구현할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 기존에 1차사출물의 가장자리부에 홀부 또는 핀부를 포함하는 플랜지부를 형성함으로써 플랜지부의 수축, 변형이나 금형의 가공 오차 등으로 인해 1차사출물이 2차사출용 금형에 불안정하게 안착되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 1차사출물의 불안정 안착, 유동 등에 따른 성형 불량 및 제품별 품질 편차 발생을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 기존에 플랜지부의 수축, 변형에 기인한 불량을 개선하기 위해 금형이나 렌즈의 형상을 수정하던 공정을 생략할 수 있으며, 금형이나 렌즈의 형상을 맞춤식으로 개선하더라도 제품별 미세 품질 편차가 발생하던 것을 해결하여 렌즈의 성형품질 및 광학성능을 일정하게 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 차량 램프용 렌즈 성형장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 차량 램프용 렌즈 성형장치의 하부금형과 상부금형이 접속된 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 차량 램프용 렌즈의 제조방법의 안착단계를 설명하고자 도시한 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 차량 램프용 렌즈의 제조방법의 고정단계를 설명하고자 도시한 개념도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 차량 램프용 렌즈의 제조방법의 스토퍼후퇴단계를 설명하고자 도시한 개념도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 차량 램프용 렌즈의 제조방법의 재고정단계를 설명하고자 도시한 개념도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 차량 램프용 렌즈의 제조방법에 의해 2차사출물을 성형 후 하부금형과 상부금형이 이격된 상태를 설명하고자 도시한 개념도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 차량 램프용 렌즈 성형장치 및 차량 램프용 렌즈의 제조방법에 의해 제조된 렌즈의 일례를 도시한 사시도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 차량 램프용 렌즈 성형장치 및 이를 이용한 차량 램프용 렌즈의 제조방법의 일실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 차량 램프용 렌즈 성형장치를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 차량 램프용 렌즈 성형장치의 하부금형과 상부금형이 접속된 상태를 개략적으로 도시한 단면도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 차량 램프용 렌즈의 제조방법의 안착단계를 설명하고자 도시한 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 차량 램프용 렌즈의 제조방법의 고정단계를 설명하고자 도시한 개념도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 차량 램프용 렌즈의 제조방법의 스토퍼후퇴단계를 설명하고자 도시한 개념도이며, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 차량 램프용 렌즈의 제조방법의 재고정단계를 설명하고자 도시한 개념도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 차량 램프용 렌즈의 제조방법에 의해 2차사출물을 성형 후 하부금형과 상부금형이 이격된 상태를 설명하고자 도시한 개념도이고, 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 차량 램프용 렌즈 성형장치 및 차량 램프용 렌즈의 제조방법에 의해 제조된 렌즈의 일례를 도시한 사시도이다.
도 1, 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 차량 램프용 렌즈 성형장치(1)는 하부금형(10), 유동방지스토퍼(30), 상부금형(50)을 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따른 차량 램프용 렌즈 성형장치(1)를 설명함에 앞서, 본 발명의 일실시예에 따른 차량 램프용 렌즈 성형장치(1)를 이용해 제조하고자 하는 차량 램프용 렌즈(2)의 구조와 형상에 대해 설명하기로 한다.
도 8을 참조하면, 차량 램프용 렌즈(2)는 광원에서 조사된 빛을 굴절시키는 렌즈부(3)와, 렌즈부(3)를 차량 램프의 본체, 예를 들어 전방커버 등에 조립하기 위해 렌즈부(3)의 가장자리부에 단턱지게 또는 돌출되게 형성되는 조립턱부(6)를 포함한다.
1차사출 공정에서는 렌즈부(3)의 일부와 조립턱부(6)가 일체로 연결된 형상의 1차사출물(2A)을 제조하고, 본 발명에 따른 차량 램프용 렌즈 성형장치(1)를 이용한 2차사출 공정에서는 렌즈부(3)의 다른 일부 또는 나머지 일부가 1차사출물(2A)과 일체로 결합된 형상의 2차사출물(2B)을 제조하게 된다. 이하 본 발명의 설명에서는 2차사출물(2B)이 렌즈(2)의 완제품과 동일한 형상을 가진다고 가정한다.
1차사출물(2A)은 1차성형렌즈부(4)와 조립턱부(6)를 포함한다. 1차성형렌즈부(4)는 렌즈부(3)의 일부를 이루는 부분으로, 설정 두께(예를 들어, d=d1+d2)를 가지는 렌즈부(3)의 일부(예를 들어, d1)에 대응되는 두께로 형성된다. 조립턱부(6)는 1차성형렌즈부(4)의 가장자리부에 반경방향으로 돌출되게 형성된다.
2차사출물(2B)은 1차 사출 과정을 거쳐 제조되는 1차사출물(2A)과, 본 발명에 따른 차량 램프용 렌즈 성형장치(1)에 의해 추가로 형성되는 2차성형렌즈부(5)를 포함한다. 2차성형렌즈부(5)는 1차성형렌즈부(4)의 일면부 또는 양면부에 일체로 결합되고, 렌즈부(3)의 나머지 일부(예를 들어, d2)에 대응되는 두께로 형성된다. 1차사출물(2A)과 2차사출물(2B)은 동일한 소재로 형성된다. 도 8에는 2차성형렌즈부(5)가 1차성형렌즈부(4)의 양면부에 결합된 렌즈(2)의 일례가 도시되어 있다.
이하에서 도 1 내지 도 7을 참조하여 본 발명에 따른 차량 램프용 렌즈 성형장치(1)를 설명함에 있어서는, 도 8에 도시된 바와 같이 2차성형렌즈부(5)가 1차성형렌즈부(4)의 양면부에 결합된 일례를 들어 설명하기로 한다.
하부금형(10)은 2차사출물(2B)의 하부를 성형하기 위한 요소로, 1차사출물(2A)이 안착된다. 유동방지스토퍼(30)는 1차사출물(2A)을 하부금형(10)에 고정시키기 위한 요소로, 1차사출물(2A)과 접하도록 이동되어 하부금형(10)상에 1차사출물(2A)을 고정한다. 상부금형(50)은 2차사출물(2B)의 상부를 성형하기 위한 요소로, 1차사출물(2A)과의 접속부를 구비하여 하부금형(10)의 상측에 배치된다. 하부금형(10)과 상부금형(50)의 사이에는 2차사출물(2B)을 성형하기 위한 성형실(70)이 형성된다.
도 1, 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 하부금형(10)은, 하부금형부(11), 하부성형부(14), 안착부(15), 스토퍼설치부(16)를 포함한다.
하부금형부(11)는 하부원판(12)과 하부코어(13)를 포함한다. 하부원판(12)은 하부코어(13)가 설치되는 베이스를 이루는 요소이다. 하부코어(13)는 사출성형면을 이루는 부분으로, 하부원판(12)상에 상부가 노출되게 설치된다.
하부성형부(14)는 하부코어(13)의 상부에 2차사출물(2B)의 하부에 대응되는 형상으로, 보다 구체적으로는 렌즈부(3)의 하부에 대응되는 형상으로 오목하게 형성된다. 안착부(15)는 조립턱부(6)가 삽입, 안착되는 부분으로, 하부성형부(14)의 가장자리부에 단턱지게 형성된다. 도 3을 참조하면, 1차사출물(2A)을 하부금형(10)에 안착시킨 상태에서, 1차사출물(2A)의 1차성형렌즈부(4)는 하부성형부(14)의 내부에 위치되고, 조립턱부(6)는 안착부(15)의 저면부에 안착된다.
스토퍼설치부(16)는 유동방지스토퍼(30)가 설치되는 부분으로, 하부성형부(14)와 안착부(15)의 외부에 형성된다. 본 발명의 일실시예에서 스토퍼설치부(16)는 유동방지스토퍼(30)가 삽입, 설치될 수 있도록 하부원판(12)상에 수평방향으로 연장되게 중공 형성된 구조를 가진다. 이때, 스토퍼설치부(16)의 일단부는 안착부(15)와 연통되어, 유동방지스토퍼(30)는 스토퍼설치부(16)의 내부에 삽입, 설치된 상태로, 그 단부가 안착부(15)측으로 출몰될 수 있다.
본 발명의 일실시예에서 스토퍼설치부(16)는 중공된 홀부 또는 홈부의 형상을 가지나, 유동방지스토퍼(30)를 정위치에 고정설치할 수 있다면, 유동방지스토퍼(30)의 상부를 커버하면서 볼트 등의 체결부재에 의해 하부성형부(14)에 착탈가능하게 결합되는 고정커버를 구비하는 실시예를 포함하여 특정한 구조와 형상으로 한정되지 않는다.
도 1, 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시에에 따른 유동방지스토퍼(30)는 스토퍼본체(31), 액추에이터(34)를 포함하여, 복수개의 개소에 설치된다.
스토퍼본체(31)는 1차사출물(2A)측으로 슬라이딩 이동되는 것에 의해 조립턱부(6)의 상면부와 접하는 요소이다. 도 4에 도시된 바와 같이 스토퍼본체(31)가 1차사출물(2A)측으로 슬라이딩 이동 시 스토퍼본체(31)는 조립턱부(6)의 상면부와 접하게 되고, 조립턱부(6)를 안착부(15)의 저면부측으로 하향 가압하여 밀착시키게 된다. 도 5에 도시된 바와 같이 스토퍼본체(31)가 1차사출물(2A)로부터 이격되게 슬라이딩 이동 시, 스토퍼본체(31)는 조립턱부(6)의 상면부로부터 이격된다.
스토퍼본체(31)는 조립턱부(6)의 상면부와 접할 수 있다면 특정한 구조와 형상으로 한정되지 않으며, 플레이트, 바, 핀 등 다양한 형상이 적용될 수 있다. 스토퍼본체(31)의 단부에 하부측으로 갈수록 조립턱부(6)로부터 이격되게 경사지는 경사안내부를 형성하면, 조립턱부(6)의 상면부가 스토퍼본체(31)의 저면부보다 높게 위치된 상태에서도, 스토퍼본체(31)를 조립턱부(6)의 상측으로 원활하게 슬라이딩 이동시킬 수 있다.
액추에이터(34)는 스토퍼본체(31)를 스토퍼설치부(16)의 내외측으로 왕복 이동시키는 장치이다. 본 발명의 일실시예에서 액추에이터(34)는 유압 또는 공압에 의해 피스톤을 왕복이동시키는 실린더 구조를 가지며, 피스톤과 스토퍼본체(31)를 일체로 연결한 구조를 가진다. 액추에이터(34)로서 실린더를 적용하면, 액추에이터(34) 내부에 형성되는 압력에 따라 피스톤이 왕복이동되고, 스토퍼본체(31)가 피스톤과 동일한 변위로 왕복이동되는 작동을 구현하게 된다.
본 발명의 일실시예에 따른 액추에이터(34)는 실린더 구조를 가지나, 스토퍼본체(31)를 이동시킬 수 있다면, 볼스크류, 리니어 가이드, 랙·피니언기어 등의 실시예를 포함하여 특정한 구조와 형상으로 한정되지 않는다.
도 1, 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 상부금형(50)은 상부금형부(51), 상부성형부(54), 밀착고정부(55)를 포함한다.
상부금형부(51)는 상부원판(52)과 상부코어(53)를 포함한다. 상부원판(52)은 상부코어(53)가 설치되는 베이스를 이루는 요소이다. 상부코어(53)는 사출성형면을 이루는 부분으로, 상부원판(52)상에 하부가 노출되게 설치되고, 하부코어(13)의 직상방에 위치된다.
상부성형부(54)는 상부금형부(51)의 하부에 2차사출물(2B)의 상부에 대응되는 형상으로, 보다 구체적으로는 렌즈부(3)의 상부에 대응되는 형상으로 오목하게 형성된다.
밀착고정부(55)는 도 6에 도시된 바와 같이 하부금형(10)과 상부금형(50)이 접속된 상태에서 조립턱부(6)의 상면부에 밀착되는 부분으로, 상부성형부(54)의 가장자리부에, 보다 구체적으로는 안착부(15)의 직상방에 대응되는 지점에 하향 돌출되게 형성된다. 밀착고정부(55)는 링 형상의 안착부(15)에 대응되는 링 형상을 가질 수 있으며, 안착부(15)에 대응되는 위치상에 복수개가 이격되게 배치될 수도 있다.
하부금형(10)과 상부금형(50)이 접속된 상태에서 밀착고정부(55)는 조립턱부(6)의 상면부에 밀착되어, 1차사출물(2A)을 하부금형(10)상의 정위치에 견고하게 고정, 유지시키게 된다. 이에 따라, 하부금형(10)과 상부금형(50)을 접속시킨 상태에서 성형실(70) 내부로 용융 사출소재를 주입하여 이루어지는 2차사출 공정이 일정한 정도로 안정되게 이루어질 수 있다.
다음으로, 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 차량 램프용 렌즈 성형장치(1)를 이용해 차량 램프용 렌즈(2)를 제조하는, 본 발명에 따른 차량 램프용 렌즈(2) 제조방법에 대해 설명하기로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 차량 램프용 렌즈(2) 제조방법은 안착단계(S1), 고정단계(S2), 금형접속단계(S3)를 포함한다.
안착단계(S1)에서는 도 3에 도시된 바와 같이 차량 램프용 렌즈(2)의 1차사출물(2A)을 하부금형(10)에 안착시킨다. 이때, 조립턱부(6)는 하부금형(10)에 마련된 안착부(15)의 저면부에 안착된 상태가 된다.
고정단계(S2)에서는 도 4에 도시된 바와 같이 유동방지스토퍼(30)의 스토퍼본체(31)를 1차사출물(2A)과 접하도록 슬라이딩 이동시켜 1차사출물(2A)을 하부금형(10)에 고정시킨다. 이때, 스토퍼본체(31)를 1차사출물(2A)측으로 이동시킨 상태에서 조립턱부(6)는 스토퍼본체(31)의 저면부와 접하게 되고, 스토퍼본체(31)에 밀려 하부금형(10)측으로 하향 가압된다.
안착단계(S1)에서 원형 플랜지 형상의 조립턱부(6) 전체가 링 형상의 안착부(15)에 일정한 정도로 안착되지 않았더라도, 고정단계(S2)에서 조립턱부(6)는 복수개의 개소에서 상기와 같이 스토퍼본체(31)에 의해 하향 가압되면서 안착부(15) 전체에 일정한 정도로 안착, 밀착된다. 이러한 과정을 거쳐 1차사출물(2A)은 하부금형(10)상의 정위치에 안정되게 안착, 고정된다.
조립턱부(6)는 상기와 같이 스토퍼본체(31)에 의해 하부금형(10)에 밀착된 상태에서 수직 및 수평 방향의 미세 이동 및 회전이 방지된다. 본 발명의 설명에서는 이와 같이 1차사출물(2A)의 흔들림 내지 유동이 방지되도록 1차사출물(2A)을 구속하는 것을 1차사출물(2A)을 고정한다고 한다.
금형접속단계(S3)는 상부금형(50)과 하부금형(10)을 접속시켜 하부금형(10)과 상부금형(50)의 사이에 2차사출물(2B)을 성형하기 위한 성형실(70)을 형성하는 과정이다. 본 발명의 일실시예에 따른 금형접속단계(S3)는 스토퍼후퇴단계(S3-1)와 재고정단계(S3-2)를 포함한다.
스토퍼후퇴단계(S3-1)는 상부금형(50)과 하부금형(10)의 접속 작동 시, 예를 들어 상부금형(50)을 하부금형(10)측으로 하강시키는 작동 시, 또는 하부금형(10)을 상부금형(50)측으로 상승시키는 작동 시, 상기와 같이 스토퍼본체(31)로 1차사출물(2A)을 하부금형(10)에 고정시킨 상태를 해제하는 과정이다. 스토퍼후퇴단계(S3-1)에서는 도 5에 도시된 바와 같이 스토퍼본체(31)를 1차사출물(2A)로부터 이격되게 후퇴시킨다.
재고정단계(S3-2)는 상부금형(50)의 하부에 하향 돌출되게 형성된 밀착고정부(55)를 1차사출물(2A)의 조립턱부(6)에 밀착시키는 과정으로, 별도의 액추에이터 장치를 작동시키거나 외력을 추가로 개입시키는 일 없이 상부금형(50)과 하부금형(10) 중 일측의 수직 방향 이동을 지속하는 것에 의해 자연적으로 이루어지게 된다.
즉, 상부금형(50)과 하부금형(10)간의 접속이 완료된 상태에서 밀착고정부(55)는 조립턱부(6)를 하부금형(10)측으로 하향 가압하는 상태가 된다. 이때 밀착고정부(55)는 스토퍼본체(31)의 후퇴 이전 위치로 진입되면서 조립턱부(6)의 상면부에 접속된다.
재고정단계(S3-2)를 거친 상태에서 1차사출물(2A)은 링 형상의 밀착고정부(55)에 의해, 또는 복수개의 밀착고정부(55)에 의해 가압되어 안착부(15)에 견고하게 밀착, 고정된 상태를 유지할 수 있다. 이에 따라, 하부금형(10)과 상부금형(50)을 접속시킨 상태에서 성형실(70) 내부로 용융 사출소재를 주입하여 이루어지는 2차사출 공정이 일정한 정도로 안정되게 이루어질 수 있다.
성형실(70) 내부로 용융 사출소재를 주입, 냉각하여 2차사출물(2B)을 성형한 후에는, 도 7에 도시된 바와 같이 상부금형(50)을 상향 이동시켜 하부금형(10)과 상부금형(50)을 이격시키고, 하부금형(10)으로부터 2차사출물(2B)을 취출한다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 차량 램프용 렌즈 성형장치(1) 및 이를 이용한 차량 램프용 렌즈(2)의 제조방법에 의하면, 유동방지스토퍼(30)를 이용하여 렌즈(2)의 1차사출물(2A)을 하부금형(10)에 안정되게 고정시킬 수 있고, 이에 따라 렌즈(2)의 성형품질 및 광학성능을 안정적으로 확보할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 1차사출물(2A)을 하부금형(10)에 고정시키기 위해 1차사출물(2A)의 가장자리부에 홀부 또는 핀부를 포함하는 플랜지부를 형성하고, 다중 사출 공정의 종료 후 플랜지부를 제거하던 기존의 공정을 거칠 필요가 없어, 플랜지부에 소요되는 원료의 소모를 줄일 수 있고, 플랜지부 제거 공정 생략에 따른 제조 수율 향상을 구현할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 기존에 1차사출물(2A)의 가장자리부에 홀부 또는 핀부를 포함하는 플랜지부를 형성함으로써 플랜지부의 수축, 변형이나 금형의 가공 오차 등으로 인해 1차사출물(2A)이 2차사출용 금형에 불안정하게 안착되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 1차사출물(2A)의 불안정 안착, 유동 등에 따른 성형 불량 및 제품별 품질 편차 발생을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 기존에 플랜지부의 수축, 변형에 기인한 불량을 개선하기 위해 금형이나 렌즈(2)의 형상을 수정하던 공정을 생략할 수 있으며, 금형이나 렌즈(2)의 형상을 맞춤식으로 개선하더라도 제품별 미세 품질 편차가 발생하던 것을 해결하여 렌즈(2)의 성형품질 및 광학성능을 일정하게 구현할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
1 : 렌즈 성형장치 2 : 렌즈
2A : 1차사출물 2B : 2차사출물
3 : 렌즈부 4 : 1차성형렌즈부
5 : 2차성형렌즈부 6 : 조립턱부
10 : 하부금형 11 : 하부금형부
12 : 하부원판 13 : 하부코어
14 : 하부성형부 15 : 안착부
16 : 스토퍼설치부 30 : 유동방지스토퍼
31 : 스토퍼본체 34 : 액추에이터
50 : 상부금형 51 : 상부금형부
52 : 상부원판 53 : 상부코어
54 : 상부성형부 55 : 밀착고정부
70 : 성형실

Claims (8)

  1. 차량 램프용 렌즈의 1차사출물이 안착되고, 상기 1차사출물의 하부를 2차사출성형하기 위해 2차사출물의 하부에 대응되는 형상으로 오목하게 형성되는 하부성형부가 구비되는 하부금형;
    상기 하부금형상에 상기 1차사출물측으로 이동가능하게 설치되고, 상기 1차사출물을 상기 하부금형에 고정시키는 유동방지스토퍼; 및
    상기 1차사출물과의 접속부를 구비하여 상기 하부금형의 상측에 배치되고, 상기 하부금형과의 사이에 상기 2차사출물을 성형하기 위한 성형실을 형성하며, 상기 1차사출물의 상부를 2차사출성형하기 위해 상기 2차사출물의 상부에 대응되는 형상으로 형성되는 상부성형부가 구비되는 상부금형;을 포함하고,
    상기 1차사출물은,
    상기 유동방지스토퍼와 접하여 상기 하부금형에 밀착되는 조립턱부;를 포함하며,
    상기 유동방지스토퍼는,
    상기 하부금형상에 설치되고, 슬라이딩 이동에 의해 상기 조립턱부와 접하며, 저면부가 상기 조립턱부보다 낮게 위치된 상태에서도 상기 조립턱부측으로 이동가능하게 단부에 하부측으로 갈수록 상기 조립턱부로부터 이격되게 경사지는 형상의 경사안내부가 형성되는 스토퍼본체;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 램프용 렌즈 성형장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 1차사출물은,
    광원에서 조사된 빛을 굴절시키는 렌즈부의 일부를 이루며, 상기 조립턱부가 돌출되게 형성되는 1차성형렌즈부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 램프용 렌즈 성형장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 하부금형은,
    상기 하부성형부의 가장자리부에 형성되고, 상기 조립턱부가 안착되는 안착부; 및
    상기 안착부의 외부에 형성되고, 상기 유동방지스토퍼가 상기 안착부측으로 출몰가능하게 설치되는 스토퍼설치부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 램프용 렌즈 성형장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 유동방지스토퍼는,
    상기 스토퍼본체를 상기 1차사출물과 접하거나 이격되게 왕복 이동시키는 액추에이터;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 램프용 렌즈 성형장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 상부금형은,
    상기 상부성형부의 가장자리부에 하향 돌출되게 형성되고, 상기 상부금형이 상기 하부금형에 접속된 상태에서 상기 1차사출물에 밀착되는 밀착고정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 램프용 렌즈 성형장치.
  6. 차량 램프용 렌즈의 1차사출물을 하부금형에 안착시키는 안착단계;
    상기 하부금형에 설치된 유동방지스토퍼를 상기 1차사출물과 접하도록 이동시켜 상기 1차사출물을 상기 하부금형에 고정시키는 고정단계; 및
    상부금형과 상기 하부금형을 접속시켜 상기 하부금형과 상기 상부금형의 사이에 2차사출물을 성형하기 위한 성형실을 형성하는 금형접속단계;를 포함하고,
    상기 하부금형은,
    상기 1차사출물이 안착되고, 상기 1차사출물의 하부를 2차사출성형하기 위해 상기 2차사출물의 하부에 대응되는 형상으로 오목하게 형성되는 하부성형부;를 포함하고,
    상기 상부금형은,
    상기 하부금형과의 사이에 상기 2차사출물을 성형하기 위한 성형실을 형성하며, 상기 1차사출물의 상부를 2차사출성형하기 위해 상기 2차사출물의 상부에 대응되는 형상으로 형성되는 상부성형부;를 포함하고,
    상기 1차사출물은,
    상기 유동방지스토퍼와 접하여 상기 하부금형에 밀착되는 조립턱부;를 포함하며,
    상기 유동방지스토퍼는,
    상기 하부금형상에 설치되고, 슬라이딩 이동에 의해 상기 조립턱부와 접하며, 저면부가 상기 조립턱부보다 낮게 위치된 상태에서도 상기 조립턱부측으로 이동가능하게 단부에 하부측으로 갈수록 상기 조립턱부로부터 이격되게 경사지는 형상의 경사안내부가 형성되는 스토퍼본체;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 램프용 렌즈의 제조방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 고정단계는, 상기 유동방지스토퍼를 상기 1차사출물의 상면부와 접하도록 슬라이딩 이동시키는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 램프용 렌즈의 제조방법.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 금형접속단계는,
    상기 유동방지스토퍼를 상기 1차사출물로부터 이격되게 후퇴시키는 스토퍼후퇴단계; 및
    상기 상부금형과 상기 하부금형 중 어느 하나를 이동시키는 것에 의해 상기 상부금형의 하부에 형성된 밀착고정부를 상기 1차사출물에 밀착시키는 재고정단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 램프용 렌즈의 제조방법.
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