CN101187424B - 孔塞 - Google Patents

Abstract

本发明披露了一种孔塞，包括：主体部，其包括用于盖住开口的凸缘盖部、从凸缘盖部后表面的中部延伸而出以插进开口的插入部、以及形成于插入部外周以与开口的后侧周缘接合的接合部；热软化树脂件，安装于凸缘盖部的周缘，并能流进凸缘盖部与板形件开口周缘之间的间隙，从而将凸缘盖部与板形件固定在一起；以及，弹性凸缘部，从凸缘盖部的后表面向开口的周缘呈裙状延伸，并且可与板形件的开口周缘弹性方式接触。

Description

孔塞

技术领域

本发明涉及一种孔塞，用于封堵例如在板形件(设置于车辆如轿车)中所形成的开口。

背景技术

例如，在板形件诸如设置在轿车里的车身板中，形成有在装配步骤等中使用的两个或两个以上的开口。作为用于封堵这些开口的孔塞，在JP-A-2-293278中披露了一种孔塞，包括：主体，其包括直径比板形件开口大的基部和插进该开口的插入部；以及，环形热软化树脂件(可熔融件)，用来将主体固定于开口的缘部。

在上述孔塞中，在插入部外周的整个区域上，设置有可与开口的后侧周缘接合的扩大的头部。扩大的头部具有这样的形状，其基端部侧的直径稍稍大于上述开口，并且，扩大的头部的直径越靠近其先端侧越小。以及，在操作中，将插入部插进板形件的开口，使扩大的头部与开口的后侧周缘接合，从而临时固定孔塞，之后，将热软化树脂件加热并使其熔融，籍此，可以将孔塞安装于板形件。

发明内容

然而，在JP-A-2-293278披露的上述孔塞中，由于扩大的头部设置在插入部外周的整个区域，而且其基端部侧的直径比开口大，存在这样的问题，当将插入件插进开口从而使扩大的头部与开口接合时，插入部的插入阻力较大。

为了解决此问题，例如，提出了这样构造的孔塞，其中，在插入部外周的两个或两个以上的部分处设置挠性的卡止腿，卡止腿可以分别与开口的后侧周缘接合。然而，在这样的孔塞中，存在这样的问题，由于在开口的内周与插入部的外周之间形成有间隙，当使热软化树脂件受热并熔融时，熔融的热软化树脂可以从这些间隙流进板形件的后侧。

为此，当将上述孔塞置于板形件时，诸如置于要进行烤漆的轿车车身板时，担心由于热风等会导致流到板形件后侧的热软化树脂以长丝状方式四处飞散，并且会粘附到轿车车身板的上述后侧部分，导致车身板上漆不良。

因此，本发明的目的是：提供一种孔塞，在不增大其插入阻力的情况下，可以确实地防止熔融的热软化树脂流到板形件的后侧。

为了达到上述目的，根据本发明的第一方面，提供一种用于封堵板形件中所形成开口的孔塞，包括：主体部，其包括用于盖住开口的凸缘盖部、从凸缘盖部后表面的中部延伸而出以插进开口的插入部、以及形成于插入部外周以与开口的后侧周缘接合的接合部；热软化树脂件，安装于凸缘盖部的周缘，当受热而熔融时，其能流进凸缘盖部与板形件的开口周缘之间的间隙，从而将凸缘盖部与板形件固定在一起；以及，弹性凸缘部，从主体部的凸缘盖部后表面向开口的周缘呈裙状延伸，以及，弹性凸缘部可与板形件的开口周缘弹性方式接触。

根据本发明的第一方面，当将塞子主体部的插入部插进板形件的开口时，设置于插入部外周的接合部与开口的后侧周缘接合，籍此，可以将孔塞安装于板形件。在此状态下，使裙状弹性凸缘部与板形件开口的前侧周缘弹性方式接触。

以及，当板形件和孔塞被加热至热软化树脂件的熔融温度或更高温度时，热软化树脂件熔融并流入凸缘盖部与板形件的开口周缘之间的间隙，从而将凸缘盖部与板形件固定在一起。

此时，由于弹性凸缘部与板形件的开口周缘弹性方式接触，所以，即使没有在塞子主体部中插入部的整个外周都设置与板形件开口相接合的接合部，也能防止熔融的热软化树脂件通过孔塞的插入部与板形件的开口之间的间隙流到板形件的后表面侧。这样可以在不增大孔塞插入阻力的情况下防止出现下述的麻烦，也就是，例如，在轿车烤漆处理的热风氛围下，流到板形件后表面侧的热软化树脂会以长丝状方式四处飞散，并粘附到轿车的车身等上，从而导致上漆不良。

根据本发明的第二方面，在本发明的第一方面中，提供一种孔塞，其中热软化树脂件嵌件成形为能将凸缘盖部周缘部的整个外周夹在中间的形状，以及，将热软化树脂件安装于凸缘盖部。

根据本发明的第二方面，由于热软化树脂件嵌件成型为能将凸缘盖部周缘部的整个外周夹在中间的形状，可以将热软化树脂件牢固地安装于凸缘盖部。也就是，尽管由于在凸缘盖部后侧上设置弹性凸缘部而减小了热软化树脂件与凸缘盖部的后侧周缘接合的部分，但由于嵌件成型热软化树脂件，可以整体方式将热软化树脂件安装于凸缘盖部，从而消除了热软化树脂件可能从凸缘盖部脱落的担心。

根据本发明的第三方面，在本发明的第一或第二方面中，提供一种孔塞，其中热软化树脂件具有60℃至100℃的熔融温度。

根据本发明的第三方面，由于使用的热软化树脂件具有60℃至100℃的熔融温度，因此可以相对容易地使之熔融，即使在较低的处理温度下进行烤漆等，也容易使热软化树脂件软化。结果，热软化树脂件可以快速粘附于板形件，这不仅可以提高固定操作的效率，而且可以提高热软化树脂件与板形件的表面之间的密封性能。此外，即使使用具有相对较低的融融温度的热软化树脂件，上述的弹性凸缘部也能阻止熔融的热软化树脂流到板形件的后表面侧。

根据本发明的孔塞，在将孔塞安装于板形件并且使裙状弹性凸缘部与板形件开口的前侧周缘弹性方式接触的状态下，当将板形件和孔塞加热至热软化树脂件的熔融温度或更高温度时，热软化树脂件熔融，并且流进分别位于凸缘盖部与板形件的开口周缘之间的间隙，从而将凸缘盖部与板形件固定在一起。

此时，由于弹性凸缘部与板形件开口的周缘弹性方式接触，即使没有在塞子主体部中插入部的整个外周都设置与板形件的开口相接合的接合部，也可以防止熔融的热软化树脂件通过孔塞的插入部与板形件的开口之间的间隙流到板形件的后表面侧。这样，在不增大孔塞插入阻力的情况下，能防止熔融的热软化树脂件粘附到轿车的车身，并因此可以防止出现上漆不良。

附图说明

根据下文结合附图进行的详细描述，本发明的这些以及其它的目的和优点将更为明了，其中：

图1是根据本发明的孔塞实施例的轴测图；

图2A至图2C图示本发明的孔塞；具体而言，分别地，图2A是其俯视图，图2B是其正视图，而图2C是其仰视图；

图3A和图3B图示本发明的孔塞；具体而言，图3A是沿图2A中A-A箭头线的剖视图，以及图3B是沿图2A中A-A’箭头线的剖视图；

图4是剖视图，图示本孔塞临时固定于板形件的状态；

图5A至图5D图示对本孔塞加热并使其熔融的状态，具体而言，图5A是图示第一加热阶段的剖视图，图5B是图示第二加热阶段的剖视图，图5C是图示第三加热阶段的剖视图，以及，图5D是图示第四加热阶段的剖视图；以及

图6A至图6C图示安装本发明孔塞的板形件的其他形状，具体而言，图6A是图示具有第一形状的板形件的剖视图，图6B是图示具有第二形状的板形件的剖视图，以及，图6C是具有第三形状的板形件的剖视图。

具体实施方式

下面，参照附图，对根据本发明的孔塞的实施例进行说明。

孔塞10(下文称之为塞子10)用来封堵例如形成在板形件1(如轿车里设置的车身板)中的圆洞形开口3。具体地，塞子10，如图1所示，包括主体部20以及热软化树脂件50，该热软化树脂件50安装于主体部20的凸缘盖部25。

主体部20由考虑到烤漆处理的高耐热材料制成，以及，根据本实施例，由熔融温度高于热软化树脂件50(下文描述)熔融温度的树脂材料制成。以及，主体部20包括：碟形凸缘盖部25，其形成为外径比开口3的内径大，以能盖住开口3；以及插入部30，从凸缘盖部25后表面的中部延伸而出，并且可以插进开口3。

插入部30包括：外壁部31，从凸缘盖部25的后表面延伸成筒形；底壁部33，用于封住外壁部31的下端部开口；以及，内壁部35(参见图2B)，从底壁部33的内部向凸缘盖部25隆起成梯形形状。在内壁部35的内部，设置具有大致十字形的加强片35a。

此外，如图1所示，分别地，插入部30的外壁部31的一组相对侧表面弯曲成弧形，以设置弧形面31a、31a，而另一组相对侧表面形成平坦状，以设置平面31b、31b。在两个弧形面31a、31a的各外周上，凸出方式设置3个肋部31c，肋部31c用来防止插入部30在插进开口3时摇动。

参照图1和图2A至图2C，在平面31b、31b的外周上，分别形成接合部40、40，可以使接合部挠曲并与开口3的后侧周缘接合。也就是，各接合部40包括：臂部41，从平面31b基端部的中部水平向外延伸，并从水平部的先端以朝凸缘盖部25倾斜的方式进一步向外延伸；先端部43，从臂部41的先端向凸缘盖部25垂直延伸；以及爪部44，从臂部41和先端部43的拐角部的外侧凸出，并且可以与开口3的后侧周缘接合。

接着，结合图1和图2A至图2C参照图3A和图3B，在凸缘盖部25的后表面上，形成弹性凸缘部45，该弹性凸缘部45向开口3的周缘呈裙状延伸，并且能够与开口3的前侧周缘弹性方式接触。弹性凸缘部45位于凸缘盖部25的后表面侧，并且从插入部30的周缘斜向下延伸，同时呈裙状方式扩展。

如图3A所示，弹性凸缘部45的先端部的外径b，设定为比开口3的内径f大。此外，弹性凸缘部45的下缘部这样定位，使其从热软化树脂件50的下端面以长度d向下伸出。

根据此结构，不仅将插入部30插进开口3从而使一对接合部40、40与开口3的后侧周缘接合，而且使热软化树脂件50与开口3的前侧周缘接触从而使塞子10与开口3临时固定，在这样的状态下，可以使弹性凸缘部45与开口3前侧周缘的整个区域弹性接触。

下面，对要安装于主体部20的凸缘盖部25周缘的热软化树脂件50进行说明。热软化树脂件50由与所谓的热熔胶相同的材料制成。当将热软化树脂件50加热使之熔融，并在之后再使其冷却并硬化的情况下，可以实际产生热软化树脂件50的粘合力。作为热软化树脂件50的材料，可以选择的材料包括：主要成分，具体而言，热软化树脂，在加热时可以使之软化，冷却时可以使之硬化；以及，黏合用树脂，添加到热软化树脂中。在本实施例中，作为热软化树脂件50，这里使用的树脂材料包括，作为主要成分，乙烯-醋酸乙烯共聚物(ethylene vinyl acetate copolymer)(EVA)树脂、以及添加到EVA树脂中的聚烯烃树脂。

热软化树脂件50最好具有60℃至100℃的熔融温度。低于60℃的熔融温度是不适宜的，因为在高温环境下如夏季，担心热软化树脂件50可能再次熔融。此外，高于100℃的熔融温度也是不适宜的，因为这必须将烤漆时的温度设定得较高，从而会导致增加孔塞制造成本。

热软化树脂件50包括：环形部51，其内径与凸缘盖部25的外径大致对应；上肋状凸缘53，从环形部51位于厚度方向上侧的内周缘沿径向向内凸出；以及，下肋状凸缘55，从环形部51位于厚度方向下侧的内周缘沿径向向内凸出(参见图3A和图3B)。

在此结构中，下肋状凸缘55在径向向里凸出的距离比上肋状凸缘53的短，同时，下肋状凸缘55的内径c设定为比上肋状凸缘53的内径c′大(c′＜c)。此外，下肋状凸缘55在厚度上形成得比上肋状凸缘53厚。也就是，下肋状凸缘55形成为厚度较厚但长度较短，而上肋状凸缘53形成为厚度较薄但长度较长。此外，在环形部51的外周上设置锥形面51a，锥形面51a的直径从顶至底逐渐增大，以及，锥形面51a提供斜坡，有利于在嵌件成型之后将热软化树脂件50从模具中取出。

根据本实施例，在将热软化树脂件50嵌件成型于主体部20中之后，可以将其整体方式安装于凸缘盖部25。也就是，在将主体部20预先放置在注射成型机(未示出)的模架中之后，将上述的树脂材料注入用来成型热软化树脂件50的模架的型腔中，从而嵌件成型热软化树脂件50。此时，热软化树脂件50成型为以下方式：也就是，上肋状凸缘53与凸缘盖部25的前侧周缘接合，而下肋状凸缘55则与凸缘盖部25的后侧周缘接合，从而由上肋状凸缘53和下肋状凸缘55将凸缘盖部25的前后周缘部保持在其间；此外，环形部51与凸缘盖部25的外周缘接触，从而将凸缘盖部25周缘部的整个外周夹在中间。

以此方式，由于热软化树脂件50嵌件成型，将凸缘盖部25周缘部的整个外周夹在中间，以此方式，热软化树脂件50可以牢固安装于凸缘盖部25。此外，尽管在凸缘盖部25后侧上设置弹性凸缘部45减少了热软化树脂件50与凸缘盖部25后侧周缘接合的部分，但是，由于上述的嵌件成型，热软化树脂件50可以安装于凸缘盖部25上并与其成为一体，可以防止热软化树脂件50脱离凸缘盖部50，并且还可以防止摇动。

在图3A中，一起示出了主体部20的尺寸、热软化树脂件50的尺寸、以及板形件1的开口3的尺寸。也就是，开口3的内径用f表示，一对接合部40和40的爪部44与44之间的距离用a表示，弹性凸缘部45的先端部的外径用b表示，以及热软化树脂件50的下肋状凸缘55的内径用c表示，这些尺寸设定成满足以下关系：f＜a＜b＜c。由此，当将塞子10插进开口3并临时固定时，可以使弹性凸缘部45与开口3的前侧周缘弹性方式接触，而不影响下肋状凸缘55。

此外，用e表示从热软化树脂件50下表面到接合部40爪部44的高度方向距离，优选地，e可以设定为小于板形件1的厚度。由此，可以由热软化树脂件50与接合部40的爪部44将板形件1弹性保持在其间。

接着，对如何使用具有上述结构的塞子10进行说明。具体而言，将塞子10的插入部30从板形件1的前方插入开口3，塞子10上带有经嵌件成型而整体安装于主体部20的热软化树脂件50。

然后，将各臂部41的外周压靠开口3的内周，使得成对的接合部40、40向里挠曲。当爪部44穿过开口3并到达板形件1的后侧时，一对接合部40、40得以弹性恢复至其各自的初始状态，籍此，如图4所示，不仅使先端部43分别与开口3的内周接触，而且还使爪部44分别与开口3的后侧周缘接合。同时，热软化树脂件50的下端面与板形件1的前侧周缘接触，从而，在由热软化树脂件50和接合部40将板形件1保持在其间的状态下，使塞子10临时固定于板形件1，并且由凸缘盖部25封住开口3。

此时，弹性凸缘部45从凸缘盖部25的后表面延伸成裙状，将其先端部构造成可以压靠板形件1的表面，从而稍稍向外挠曲，籍此，弹性凸缘部45的先端部可以与开口3(形成为圆孔)的前侧周缘的整个外周弹性方式接触。

此外，如上所述，由于在使一对接合部40、40挠曲的同时将插入部30插进开口3，用相对较轻的推进力，就可以将插入部30插入开口3，从而，能够提高塞子插入操作的效率。

以及，根据本发明，在按上述方式将塞子10临时固定于开口3的状态下，在板形件1上进行烤漆；以及，将板形件1和塞子10分别加热至热软化树脂件50的熔融温度。结果，使热软化树脂件50软化并熔融，之后流进分别位于凸缘盖部25与板形件1的开口3周缘之间的间隙中，从而使凸缘盖部25和板形件1彼此牢固固定。

上述操作步骤的状态分别示于图5A至图5D中。特别地，如图5A中所示，在加热初期，主要是热软化树脂件50位于其外周拐角部附近的部分软化并变形。当进一步加热时，熔融的下肋状凸缘55流进位于凸缘盖部25与板形件1的表面之间的间隙S1，并如图5B所示，进一步流到与开口3的前侧周缘弹性方式接触的弹性凸缘部45的外周面上。

当继续加热时，热软化树脂件50向外扩散，而且，在厚度变薄的同时，上肋状凸缘53在周边向下流动，从而，如图5C所示，热软化树脂件50完全充满间隙S1。之后，如图5D所示，由熔融并聚集于下侧的热软化树脂件50使凸缘盖部25稍稍上升，在此状态下，使热软化树脂件50冷却并硬化，从而将其固定于板形件1，使得塞子10可以通过热软化树脂件50牢固地固定于开口3。

以此方式，当对热软化树脂件50进行加热并使其熔融时，如上所述，上肋状凸缘53在周边向下流动，并且厚度逐渐变薄。然而，根据本实施例，由于上肋状凸缘53形成为比下肋状凸缘55凸出距离更长，如图5C和图5D中所示，可在凸缘盖部25的表面上留有上肋状凸缘53。所以，由于可以将凸缘盖部25的前后表面都维持在被上肋状凸缘53和下肋状凸缘55保持在其间的状态下，能保持使热软化树脂件50牢固安装于凸缘盖部25的状态。

以及，根据本实施例，在对塞子10进行加热以使其熔融之前将塞子10临时固定于开口3的状态下，弹性凸缘部45与开口3的前侧周缘弹性方式接触，从而，在开口3的整个外周被弹性凸缘部45围住的状态下，完全密封弹性凸缘部45与板形件1之间的间隙。所以，即使熔融的热软化树脂件50流进凸缘盖部25与板形件1表面之间的间隙S1时，弹性凸缘部45阻止热软化树脂件50流进弹性凸缘部45的内周侧，结果，可以确实地防止热软化树脂件50通过位于插入部30外周与开口3内周之间的间隙S2(参见图5A至图5D)流到板形件1的后表面侧。

这可以防止出现这样的麻烦，即，在轿车烤漆处理的热风氛围下，由于热风，使流到板形件1后表面侧的热软化树脂件50以长丝状方式向上四处飞散，并粘附到轿车车身等上，可能导致轿车的上漆不良。

此外，根据本实施例，由于使用熔融温度为60℃至100℃也就是相对易于熔融的热软化树脂件50，即使在较低的处理温度下在板形件1上进行烤漆处理等，也容易使热软化树脂件50软化。结果，不仅能将热软化树脂件50快速粘附到板形件1上从而提高操作的效率，而且可以提高热软化树脂件50与板形件1之间的密封性能。此外，即使使用具有相对较低熔融温度的热软化树脂件50，弹性凸缘部45也可以阻止热软化树脂件50漏到板形件1的后表面侧。

根据本实施例，尽管这里使用了形成有圆孔形开口3的板形件1，但这并非限制性的，板形件也可以具有如图6A至图6C所示的形状。例如，也可以使用诸如图6A中所示的板形件1a，板形件1a包括从开口3周缘向下弯曲的拐角部3a，或者诸如图6B中所示的板形件1b，板形件1b包括在开口3的周缘部中形成的凹进部4，或者诸如图6C中所示的板形件1c，板形件1c中开口3的周缘部设置有向下倾斜的斜面部3b。使用这些板形件的任何一种，在将塞子10主体部20的插入部30插进开口3、并且使接合部40分别与开口3后表面的周缘接合的状态下，由于弹性凸缘部45与开口3的前侧周缘弹性方式接触，因而都能防止熔融的热软化树脂件50通过插入部30与开口3之间的间隙流到板形件的后表面侧。

Claims (3)

1.一种用于封堵板形件中所形成开口的孔塞，包括：

主体部，其包括：凸缘盖部，用于盖住所述开口；插入部，从所述凸缘盖部后表面的中部延伸而出，以插入所述开口；以及，接合部，形成于所述插入部的外周，以与所述开口的后侧周缘接合；

热软化树脂件，其安装于所述凸缘盖部的周缘，所述热软化树脂件受热而熔融时，能流进所述凸缘盖部与所述板形件的开口周缘之间的间隙，从而将所述凸缘盖部与所述板形件固定在一起；以及

弹性凸缘部，其从所述主体部凸缘盖部的后表面向所述开口的周缘呈裙状延伸，以及，所述弹性凸缘部可与所述板形件开口的前侧周缘弹性方式接触，以防止熔融的热软化树脂流到所述板形件的后侧。

2.根据权利要求1所述的孔塞，其中，以将所述凸缘盖部周缘部的整个外周夹在中间的形状，将所述热软化树脂件嵌件成型，以及，将所述热软化树脂件安装于所述凸缘盖部。

3.根据权利要求1所述的孔塞，其中所述热软化树脂件具有60℃至100℃的熔融温度。

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