专利名称：车辆灯具用透镜成型方法以及成型金属模具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种新型的车辆灯具用透镜成型方法以及成型模具。更详细地涉及改善透镜外观和强度的技术。
现有技术车辆灯具用透镜通常由热塑性树脂注射形成。因此，提供了透明性、形状再现性优异，轻质和便宜的车辆用灯具透镜。
本发明所要解决的问题但是，由于通过热塑性树脂注射成型，在透镜表面产生焊接线缺陷，因此产生外观受损的问题。另外，由于焊接线是细小的条状沟，存在焊接线的部分也会产生机械强度劣化的问题。
一般地，已知树脂成型制品上的焊接线是在向金属模具的模腔内注射的熔融树脂的会合部位产生的，例如，如图4所示，在多色成型透镜由拼版(まとめ)成型的透镜a的情况下，存在嵌入其它颜色的透镜的开口部b、c，因为形成该开口部位b、c的障碍部呈浮岛状位于模腔内使得熔融树脂的流动复杂，产生多条焊接线d、d、…。而且，产生焊接线d、d、…的位置以及长度除了透镜a的形状之外，还由注入口e、e的数目和位置所决定，图4所示的是设置2处注射口e、e时的大概位置。
因此，本发明的课题是使透镜表面不产生焊接线，在改善外观的同时使机械强度也提高。
解决本课题的技术方案为解决上述课题，本发明车辆灯具用透镜的制造方法包括向模具的模腔内注射熔融树脂的工序；使所迹熔融树脂在上述模腔内冷却的工序，而在上述金属模具中，在上述熔融树脂的会合部的透镜表面侧的模腔面上形成绝热层。
由此，依据本发明车辆用灯具透镜的制造方法，因为向模腔内注射的熔融树脂在会合部的透镜表面侧与绝热层接触，所以，可防止其瞬间冷却，因此可在会合部的透镜表面侧形成极薄的表层，由此可以防止高温熔融树脂突然与钢材接触而瞬间冷却造成的厚的表层通过会合而产生的焊接线。因此，透镜表面的外观得以改善，而且，透镜的会合部机械强度也得以提高。
此外，为解决上述课题，本发明车辆灯具用透镜的成型金属模具有向模腔内注射的、构成透镜的熔融树脂的会合部，在上述会合部的透镜表面侧的模腔面上形成有绝面层。
由此，依据本发明车辆灯具用透镜的成型金属模具，因为向模腔内注射的熔融树脂在会合部的透镜表面侧接触绝热层，所以，可防止其瞬间冷却，由此在会合部的透镜表面侧能形成极薄的表层，并防止由于高温熔融树脂突然与钢材接触而瞬间冷却造成的厚的表层在会合时产生的焊接线。因此，透镜表面的外观得以改善，而且在透镜的会合部位机械强度也得以提高。
附图的简要说明
图1是形成本发明车辆灯具用透镜的成型金属模具的实施方案之一的简要截面图。
图2是在模腔内熔融树脂的流动模式。
图3是金属模具另一例子的重要部位放大的截面模式图。
图4是由现有技术形成的一个透镜实例的简要斜视图。
本发明实施方案以下说明本发明车辆灯具用透镜的制造方法和成型金属模具的实施方案。
如图4所示的由注射成型车辆灯具用透镜a的成型情况下，如上所述，在熔融树脂的会合部，透镜a的里外两面均会产生焊接线d、d、…。还有，在图4中，开口部位b、c，如上述的那样，是其它颜色的透镜与透镜a相嵌合的部分，这种嵌入其它透镜的构造包括采用所谓多色成型法而整体成型的情况，以及透镜a和分别成型的透镜加以机械结合的情况。
本发明的成型金属模具的实施例1示于图1。
在成型金属模具1中，通过固定模板2和可动模板3合模而形成模腔4。在形成具有图4所示的开口部b、c的透镜a的情形下，在模腔4中形成浮岛状的障碍部5。
把往上述模腔4内注射的、且分流的熔融树脂的会合部(会合部位)6(参照图2)的透镜表面侧的模腔面4a上形成绝热层7。
该绝热层7，为使熔融树脂与模腔面的接触界面附近的冷却变慢，利用熔融树脂本身具有的热能使模腔面的温度变高的物质，且该物质是由高分子和陶瓷等比模板材料金属热导率低的材料形成的。另外，由于该绝热层7在注射时，接触200℃以上的熔融树脂，停止时变成室温，所以，其必须具备耐热性和耐冷热循环。此外，还必须具备能耐重复使用的耐久性，和不易从模腔面4a剥离的粘合强度，除此之外，还要求耐磨性。
作为满足这些条件的高分子材料，可以适用的有，例如焦苯六酸酐和二胺类蒸镀聚合得到的聚酰亚胺树脂、三苯六酸酐和二胺类蒸镀聚合得到的聚酰胺酰亚胺树脂、邻苯二甲酸二氯化物和二胺类蒸镀聚合得到的聚酰胺树脂、二胺类和二异氰酸酯类蒸镀聚合得到的聚尿素树脂等。
例如，为生成作为绝热层7的聚酰亚胺树脂膜，作为原料单体的焦苯六酸酐和4，4′-二氨基二苯醚在蒸镀聚合室内同时蒸发，在固定模板2的表面上蒸镀聚合。形成预定厚度的膜之后，在另一个加热炉中以300℃进行烧附，由此，粘合在固定模板2的表面上，形成厚度均匀的聚酰亚胺树脂绝热层7。由聚酰亚胺树脂形成绝热层7时，其厚度最好为50微米到100微米之间。
此外，在上述绝热层7上，为了保护绝热层7以及改善制品(透镜)的脱模性，最好叠置上由金属或陶瓷形成的脱模层8。例如，作为适于作脱模层的金属材料可以举出铬(Cr)、氮化铬(CrN)和钨等，而作为陶瓷可以举出氮化钛(TiN)和碳化钛(TiC)等，当然，不限于这些物质。作为适用的脱模层薄膜的形成方法，有溅射法、离子电镀法、低温等离子体CVD法等的一般薄膜形成方法。
还有，当在绝热层7上形成上述脱模层8时，也可通过和聚酰亚胺树脂粘合性良好的铬(Cr)等的中间层9，形成铬(Cr)系或钛(Ti)系等硬质膜(参考图3)作为脱模层。例如，在由聚酰亚胺树脂膜形成的绝热层7上采用铬(Cr)作为中间层9，在该铬(Cr)层上采用氮化铬(CrN)层作为脱模层，此时，则各层7、9、8之间的粘合性良好，同时，氮化铬(CrN)的耐久性和耐磨损性能也优异，其结果是制得耐久性优异的成型金属模具1。此外，铬(Cr)薄膜以及氮化铬(CrN)薄膜能同时由蒸镀法成膜得到，因此，可在同一蒸镀室内仅交替地引入气氛气体(铬的情况下为氩气，氮化铬(CrN)的情况下为氮气)来实施该成膜工序，由此可连续形成中间层9和脱模层8的膜。其结果是可廉价地制造成型金属模具1。
而且，上述中间层9的厚度约为0.2微米，脱模层8的厚度在0.2微米到5.0微米之间是合适的。
通过向上述成型金属模具1的模腔4内注射熔融树脂，形成和上述透镜a同样形状的透镜时，不会出现以前在熔融树脂会合部上的透镜表面出现的焊接线(图4中的d)，而得到其外观良好且机械强度优异的车辆灯具用透镜。即，在形成绝热层7的位置处，由于熔融树脂10的热量而使绝热层7瞬间蓄积热量，熔融树脂10与模腔面4a的接触界面近旁的熔融树脂的冷却速度变慢，而沿着模腔面4a的接触界面形成的表层11，与不形成绝热层7的位置处得到的表层12(焊接线形成的原因)相比，表层11的厚度极薄，由此，所得的透镜表面不出现焊接线。
而且，在上述实施方案中，虽然仅在熔融树脂会合部的透镜表面侧的模腔面形成这样的绝热层，但在透镜表面侧的整个模腔面形成绝热层也是可以的。因此，在整个透镜表面的转印性将变得更加良好，能够得到与设计意图接近的透镜表面。
此外，在上述实施方案中，仅示出了本发明适用于多色成型透镜的拼版型的实例，本发明的适用范围但并不意味着限定在拼版型多色成型透镜的范围内，而具有熔融树脂会合部的都能广泛适用。
另外，在上述实施方案中所示的各部分形状和构造显示的只不过是实施本发明的具体例子，因此，不能由此认为是对本发明技术范围的限定。
发明效果从以上的记载可以明了，本发明车辆灯具用透镜的成型方法是在模腔内具有熔融树脂会合部的一种车辆灯具用透镜的成型方法，其中模腔为制作透镜的熔融树脂的流动区域，其特征在于包括向金属模具的模腔内注射熔融树脂的工序和使所述熔融树脂在上述膜腔内冷却的工序；而在上述金属模具中，在上述熔融树脂的会合部的透镜表面侧的模腔面上形成绝热层。
因此，在本发明车辆灯具用透镜的制造方法中，向模腔内注射的熔融树脂，因为与位于会合部的透镜表面侧的绝热层接触，所以，可防止其瞬间冷却，因而在会合部的透镜表面侧得到的表层极薄，防止了由于高温熔融树脂突然与钢材接触而瞬间冷却造成的厚的表层在会合时产生的焊接线。由此，透镜表面的外观得以改善，而且在透镜的会合部机械强度也得以提高。
本发明车辆灯具用透镜的成型方法还有多种实施方案，以下举出其代表性的例子。
(1)上述熔融树脂从多个口向上述模腔内注射。
(2)在上述模腔内形成浮岛状障碍部。
此外，本发明车辆灯具用透镜的成型金属模具是车辆灯具用透镜的成型金属模具，其特征在于，其具有向模腔内注射的、构成透镜的熔融树脂的会合部，和在上述会合部的透镜表面侧的模腔面上形成绝热层。
因此，在本发明车辆灯具用透镜的成型金属模具中，向模腔内注射的熔融树脂因为与位于会合部的透镜表面侧的绝热层接触，可防止其瞬间冷却，因而在会合部的透镜表面侧得到的表层极薄，从而可防止由于高温熔融树脂突然与钢材接触而瞬间冷却造成的厚的表层在会合时产生的焊接线。由此，透镜表面的外观得以改善，而且在透镜的会合部机械强度也得以提高。
本发明车辆灯具用透镜的成型金属模具还有多种实施方案，以下举出其代表性的例子。
(1)其具有多个向上述模腔内注射熔融树脂的注射口，(2)在上迹模腔内形成浮岛状障碍部。
权利要求
1.一种车辆灯具用透镜成型方法，其特征在于，该成型方法所用模腔内具有构成透镜的熔融树脂会合部，该方法包括向金属模具的模腔内注射熔融树脂的工序；使所述熔融树脂在上述模腔内冷却的工序；而在上述金属模具中，在上述熔融树脂的会合部的透镜表面侧的模腔面上形成绝热层。
2.按照权利要求1中所述的车辆灯具用透镜成型方法，其特征在于，所述熔融树脂是从多个注射口向所述模腔内注射的。
3.按照权利要求1或2中所述的车辆灯具用透镜成型方法，其特征在于，在所述模腔内形成浮岛状的障碍部。
4.一种车辆灯具用透镜成型金属模具，其特征在于，其具有向模腔内注射的、构成透镜的熔融树脂的会合部，以及在所述会合部的透镜表面侧形成绝热层。
5.按照权利要求4中所述的车辆灯具用透镜成型金属模具，其特征在于，其具有多个向所述模腔内注射熔融树脂的注射口。
6.按照权利要求4中所述的车辆灯具用透镜成型金属模具，其特征在于，在所述模腔内形成浮岛状的障碍部。
全文摘要
本发明所要解决的技术问题是使透镜表面不产生焊接线，在改善外观的同时使机械强度也提高。这样一种车辆灯具用透镜成型方法，该法是在模腔4内具有熔融树脂会合部6的一种车辆灯具用透镜的成型方法，其中模腔为制作透镜的熔融树脂10的流动区域，该法包括向金属模具1的模腔内注射熔融树脂的工序；使所述熔融树脂在上述模腔内冷却的工序；而在该工序完成后，在上述金属模具中，在上述熔融树脂的会合部的透镜表面侧的模腔面4a上形成绝热层。
文档编号G02B3/00GK1398710SQ0214153
公开日2003年2月26日 申请日期2002年7月2日 优先权日2001年7月2日
发明者小菅守, 佐野良, 滝口优 申请人:株式会社小糸制作所