CN102705774B - 车辆用灯具的灯罩 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种车辆用灯具的灯罩，其注塑成型用模具的设计自由度较高，不会伴随有模具的大型化、复杂化，并且，能够利用现有的设备来成型，实现了薄型轻量化，且抑制了毛刺的产生。本发明的灯罩(10)具有：密封肋(13)，其经由密封件(40)嵌合固定于壳体(20)的密封槽(21)；和防水肋(14)，其从该密封肋(13)以覆盖密封槽(21)的方式延伸，使密封肋(13)的壁厚比灯罩(10)的设计面(11)的壁厚要厚，使防水肋(14)的壁厚比密封肋(13)的壁厚要薄，并且，使防水肋(14)的靠密封肋侧(14a)的壁厚比靠末端侧(14b)的壁厚要薄。

Description

车辆用灯具的灯罩
技术领域
本发明涉及车辆用灯具的灯罩，详细而言，涉及由聚碳酸酯树脂形成的车辆用灯具的灯罩。
背景技术
作为在对薄壁的树脂成型品进行注塑成型时不使成型品产生毛刺的方法，提出有下述方案：将定模和动模的配合面(分型面)设置成与模具的合模方向平行。由此，即使由于熔融成型树脂的注塑压力而导致朝向开模方向的力施加至模具，朝向使模具分离的方向的力也不会施加至配合面，因此，能够抑制在配合面产生毛刺(例如，参照专利文献1)。
专利文献1：日本特开平5-50472号公报
但是，对于上述的防止毛刺产生的方法，由于设置于模具的配合面的位置被限定，因此会对模具设计的自由度产生制约，在模具的设计和制作中会花费较多的功夫和时间，从而导致模具制作成本升高。因此，最终成为导致树脂成型品的制造成本上升的重要原因。
发明内容
因此，本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种下述这样的车辆用灯具的灯罩：其注塑成型用模具的设计自由度较高，不会伴随有模具的大型化、复杂化，并且，能够利用现有的设备来成型，实现了薄型轻量化，且抑制了毛刺的产生。
为了解决上述课题，本发明的技术方案1所述的发明为一种车辆用灯具的灯罩，所述车辆用灯具构成为，一端具有开口的透明的灯罩、和具有开口的壳体的各自的开口端部彼此经由密封件嵌合并固定在一起，并且，在内部收纳有光源，所述车辆用灯具的灯罩的特征在于，所述灯罩由设计面和从该设计面立起的环状的腿部构成，来自所述光源的光朝向外部透过所述设计面，所述腿部的与所述设计面相反的一侧的开口端部具有：密封肋，其嵌合并经由密封件固定于在所述壳体的开口端部设置的环状的密封槽；和环状的防水肋，其从所述密封肋以覆盖所述密封槽的方式延伸，所述密封肋的壁厚比所述设计面的壁厚要厚，所述防水肋的壁厚比所述密封肋的壁厚要薄，且所述防水肋的靠所述密封肋侧的壁厚比靠末端侧的壁厚要薄。
而且，本发明的技术方案2所述的发明的特征在于，在技术方案1中，所述设计面的壁厚小于2.5mm，所述防水肋的从所述密封肋开始1mm的长度区间的壁厚为0.8mm，从所述1mm的长度区间的与所述密封肋相反一侧的末端至所述防水肋的末端的2mm的长度区间的壁厚为2.5mm。
本发明的灯罩具有：密封肋，其经由密封件嵌合固定于壳体的密封槽；和防水肋，其从该密封肋以覆盖密封槽的方式延伸，使密封肋的壁厚比灯罩的设计面的壁厚要厚，使防水肋的壁厚比密封肋的壁厚要薄，并且，使防水肋的靠密封肋侧的壁厚比靠末端侧的壁厚要薄。
由此，能够起到下述这样极其优异的效果：在灯罩成型用模具中，由填充至用于成型防水肋部分的型腔中的成型树脂产生的朝向开模方向的压力得到抑制，即使以会在现有的灯罩的防水肋的末端部产生毛刺这样的注塑压力来进行成型，也能够抑制毛刺的产生。
其结果是，能够提供下述这样的车辆用灯具的灯罩：其注塑成型用模具的设计自由度较高，不会伴随有模具的大型化、复杂化，并且，能够利用现有的设备来成型，实现了薄型轻量化，且抑制了毛刺的产生。
附图说明
图1是示出现有的一般的灯罩的形状的说明图。
图2是模具在图1的A-A线处的剖视图。
图3是示出树脂成型品的薄壁部的厚度和注塑压力之间的关系的曲线图。
图4是作为本发明的基础的现有的灯罩的说明图。
图5是图4的A部放大图。
图6是加入本发明的灯罩后的图4的A部放大图。
图7是图6所示的部分的成型模具的说明图。
标号说明：
1：车辆用灯具；
10：灯罩；
11：设计面；
12：腿部；
13：密封肋；
13a：外表面；
14：防水肋；
14a：第1防水肋部；
14b：第2防水肋部；
20：壳体；
21：密封槽；
21a：内表面；
30：灯室；
35：光源；
40：密封件；
50：定模；
60：动模；
65：型腔；
65a：第1型腔部；
65b：第2型腔部；
65c：第3型腔部；
70：配合面。
具体实施方式
下面，参照图1～图7对本发明的优选实施方式详细地进行说明(对相同部分标记相同的标号)。另外，下面所述的实施方式由于是本发明的优选的具体例子，因此附加有在技术方面优选的各种限定，但是，只要在以下的说明中没有特别记载限定本发明这样的内容，本发明的范围就不受这些实施方式的限定。
本发明以在车辆用灯具中使用的现有的灯罩为基础，进一步提出了使其薄型化、并且抑制以往随着薄型化而产生的毛刺的方法。
首先，参照图1和图2对现有的一般的灯罩的形状和成型方法进行说明。图1是灯罩的主视图，图2是模具在图1的A-A线处的剖视图。
以往，在车辆用灯具中使用的灯罩80以热塑性的聚碳酸酯树脂为原材料通过注塑成型来进行制造。
在注塑成型中，将定模(型腔模具)81和动模(型芯模具)82合模，并将利用注塑成型机进行了塑化的原料(熔融成型树脂)从喷嘴经由注入口83注射至定模81，然后依次经过冷流道84和浇口85填充至用于成型密封肋86的型腔87内，进而从型腔87填充至用于使设计面88成型的型腔89内，从而使灯罩80成型。
此时，对于合模后的定模81和动模82，根据灯罩80的壁厚，最大需要180MPa的熔融成型树脂的注塑压力，从而会对定模81和动模82的配合面90施加朝向使模具81、82互相分离的方向的力。
其结果是，熔融成型树脂侵入配合面90的间隙而成为树脂成型品的毛刺，并且在打开模具时从模具脱落而附着于树脂成型品，从而有损美观。如果树脂成型品产生毛刺，则需要在后续工序中设置去除毛刺的工序，从而会导致因工时的增加所引起的生产率降低和制造成本上升。
另外，聚碳酸酯树脂的注塑压力和成型品的壁厚大致成反比例。具体来说，例如，在成型500mm2的平板状且壁厚分别为4mm、3mm、2mm、1mm的成型品的情况下，由于熔融的聚碳酸酯树脂的粘性较高，因而需要50MPa(壁厚4mm)～180MPa(壁厚1mm)的注塑压力，壁厚1mm的成型品相对于壁厚4mm的成型品需要3.6倍的注塑压力(参照图3(示出成型品的薄壁部的厚度和注塑压力之间的关系的曲线图))。
这样，随着注塑压力的增加，朝向使模具互相分离的方向的力在配合面上增大，成型品产生毛刺的概率逐渐升高。
在现有的一般的灯罩中，薄壁部分(设计面)88的壁厚在2.5mm～3.5mm的范围时，看不到毛刺的产生，但如果保持这样的形状使壁厚小于2.5mm，则会在成型品上产生毛刺。
图4是作为本发明的基础的现有的灯罩10和安装有该灯罩10的壳体20的剖视图，图5是图4的A部放大图。
根据图4，灯罩10被安装于壳体20而形成灯室30，并且光源35被收纳于灯室30内，从而形成了车辆用灯具1。
灯罩10在一端具有开口，并且灯罩10具有使来自光源35的光朝向外部透射的设计面11、和从该设计面11立起的环状腿部12，壳体20具有开口，并且在开口端部成环状地设置有密封槽21。而且，由图4可知，在将灯罩10从模具拔出时，相对于壳体20的中心轴线X需要角度α的起模斜度。因此，为了经由密封件40将灯罩10和壳体20的各自的开口端部彼此气密地嵌合并固定在一起，需要如图5那样来设计灯罩10的开口端部。
该设计是，使与壳体20的密封槽21嵌合的、在灯罩10的腿部12的末端部设置的环状的密封肋13的厚度(D)较厚地成型，并且以使密封肋13的外表面13a沿着密封槽21的内表面21a的方式进行配置并在宽度均匀的间隙中填充密封件40，从而经由该密封件40将灯罩10的密封肋13气密地嵌合并固定于壳体20的密封槽21。由此，能够确保两者之间良好的气密性。
与此同时，在灯罩10设置有从密封肋13呈平板状且呈环状延伸的防水肋14，以防止在将灯具安装于车辆的状态下在行驶中从车辆前方吹来的雨水等侵入密封槽21而损害气密性。而且，设计面(薄壁部分)11的壁厚处于从2.5mm至3.5mm的范围，密封肋13的厚度(D)为大约5mm，防水肋14的厚度为大约2mm。
因此，当通过注塑成型来对形状保持原状且设计面11为小于2.5mm的薄壁的灯罩10进行成型时，灯罩10的密封肋13比设计面(薄壁部分)11厚很多，因此，高的树脂压力施加至在成型时位于模具的浇口附近的、用于形成比密封肋13薄很多的防水肋的部分的型腔，从而对模具施加朝向开模方向的力，成为产生毛刺的重要原因。如果使此时的注塑压力为180MPa，则所述树脂压力也有45MPa。
因此，在本发明中，对薄型化的灯罩的局部形状进行改良，对施加至配合面部分的朝向开模方向的力进行控制，以便即使以下述这样的注塑压力来进行成型也能够抑制毛刺的产生：所述注塑压力是在对使现有的灯罩薄型化而成的灯罩进行注塑成型时会产生毛刺的压力。
具体来说，使图4所示那样的现有的灯罩10的设计面11的壁厚减薄至小于2.5mm，与此同时使开口端部形成为图6(图4的A部放大图)那样的形状。具体来说，使密封肋13形成为末端侧尖的楔形形状(第1型腔部65a)，在楔形形状的密封肋13的靠设计面11侧一体地形成有沿着与腿部12正交的方向延伸的防水肋14，并且使防水肋14形成为由第1防水肋部14a和第2防水肋部14b构成的形状，所述第1防水肋部14a为沿着由定模(型腔模具)和动模(型芯模具)合模而成的模具的配合面延伸的较薄的壁部，所述第2防水肋部14b位于比第1防水肋部14a远离腿部12的位置，且形成为比第1防水肋部14a厚的壁厚。
使与壳体20的密封槽21嵌合的密封肋13的厚度(E)为5mm，并设置从密封肋13以3mm的长度延伸的防水肋14。对于防水肋14，使从密封肋13开始至长度(L1)1mm为止的第1防水肋部14a的壁厚(d1)为0.8mm，使其前方的长度(L2)为2mm的第2防水肋部14b的壁厚(d2)为2.5mm。
因此，在对灯罩10进行注塑成型的情况下，由定模(型腔模具)50和动模(型芯模具)60合模而成的模具的对所述开口端部进行成型的型腔部分如图7那样进行设置。根据图7，灯罩10的开口端部由型腔65形成，其中，密封肋13、第1防水肋部14a以及第2防水肋部14b分别由第1型腔部65a、第2型腔部65b以及第3型腔部65c形成。
并且，第2型腔部65b和第3型腔部65c各自的朝向第1型腔部65a的深度方向的面在同一平面上，该平面成为配合面70。
因此，当将合模模具50、60设定为80℃、并以180MPa的注塑压力将由280℃的聚碳酸酯树脂构成的熔融成型树脂注入模具50、60时，射出注入的熔融成型树脂被注入到用于成型厚壁的密封肋13的第1型腔部65a，并由此处流动至用于成型薄壁的设计面11的型腔(未图示)，同时，依次填充至第2型腔部65b和第3型腔部65c，以大约3.9秒填充至整个型腔65(注塑时间为3.9秒)。
此时，位于型腔65末端部的第3型腔部65c的截面积比位于近前的第2型腔部65b大，在第2型腔部65b内流动而流速增加后的成型树脂被从该第2型腔部65b输出至第3型腔部65c。因此，第3型腔部65c因熔融成型树脂而受到的、朝向开模方向的压力得以降低。
此时的具体压力为37MPa，另一方面，用于形成现有形状的防水肋的型腔部所受到的成型树脂的压力如上述那样为45MPa。因此，具有本发明的形状的防水肋能够以比具有现有形状的防水肋低18％的树脂压力进行成型。
因此，虽然以相同的注塑压力对同样薄型轻量化的灯罩进行了注塑成型，但在现有的灯罩的防水肋的末端部产生有毛刺，而在本发明的灯罩上不会产生毛刺。
因此，通过将防水肋形成为本发明的形状，能够起到下述这样极其优异的效果：在对薄型轻量化的树脂成型品(灯罩)进行注塑成型时，即使以以往的注塑压力进行成型也能够抑制毛刺的产生。
其结果是，能够提供下述这样的车辆用灯具的灯罩：其注塑成型用模具的设计自由度较高，不会伴随有模具的大型化、复杂化，并且，能够利用现有的设备来成型，实现了薄型轻量化，且抑制了毛刺的产生。

Claims (2)

1.一种车辆用灯具的灯罩，所述车辆用灯具构成为，一端具有开口且通过注塑成型来进行制造的透明的灯罩和具有开口的壳体的各自的开口端部彼此经由密封件嵌合并固定在一起，并且，所述车辆用灯具在内部收纳有光源，
所述车辆用灯具的灯罩的特征在于，
所述灯罩由设计面和从该设计面立起的环状的腿部构成，来自所述光源的光朝向外部透过所述设计面，
所述腿部的与所述设计面相反的一侧的开口端部具有：密封肋，其嵌合于在所述壳体的开口端部设置的环状的密封槽并经由密封件固定于该密封槽；和环状的防水肋，其从所述密封肋以覆盖所述密封槽的方式延伸，
所述密封肋的壁厚比所述设计面的壁厚要厚，所述防水肋的壁厚比所述密封肋的壁厚要薄，且所述防水肋的靠所述密封肋侧的壁厚比靠末端侧的壁厚要薄，
所述防水肋由所述密封肋侧的第1防水肋部和末端侧的第2防水肋部构成，
所述第1防水肋部的壁厚比所述第2防水肋部的壁厚要薄，由此，在对所述灯罩进行注塑成型时，在灯罩成型用模具中由填充至用于成型所述第2防水肋部的型腔中的成型树脂产生的朝向开模方向的压力得到抑制。
2.根据权利要求1所述的车辆用灯具的灯罩，其特征在于，
所述设计面的壁厚小于2.5mm，所述防水肋的从所述密封肋开始1mm的长度区间的壁厚为0.8mm，从所述1mm的长度区间的与所述密封肋相反一侧的末端至所述防水肋的末端的2mm的长度区间的壁厚为2.5mm。
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