CN103847065B - 插入模制物件、插入模制方法以及插入模制设备 - Google Patents

Abstract

一种插入模制设备，包括：成形模具，在所述成形模具中布置有第一部件（11），并且所述成形模具模制树脂以使得第一部件（11）的一部分被露出；以及第一安装部件（111），所述第一安装部件（111）布置在所述第一部件（11）被露出的部分处，并且所述第一安装部件（111）具有通道，所述通道贯穿通过成形模具中被供给有熔化的树脂的空间以及布置有第一部件（11）的部分。

Description

插入模制物件、插入模制方法以及插入模制设备

技术领域

本发明涉及一种插入模制物件、一种用于制造此插入模制物件的插入模制方法、以及一种在此插入模制方法中使用的插入模制设备，在所述插入模制物件中，多种类型的部件被用于特定插入部件。

背景技术

插入模制作为用于将部件与树脂结合的方法是已知的。在插入模制过程中，通过在部件被布置在成形模具的内部时围绕部件注入熔化的树脂来使部件与凝固的树脂结合。例如，日本专利申请公告No.2005-297387（JP2005-297387A）公开了一种用于电子控制单元的作为插入模制物件的箱体。

同样，日本专利申请公告No.2012-28029（JP2012-28029A）公开了用于防止在杆状连接器中错误组装的技术。通过在JP2012-28029A中公开的杆状连接器，在电线保护层上设置有防止电线保护层错误组装的防错误组装突出部。防错误组装突出部在电线保护层沿与杆的组装方向相反的方向组装时抵靠杆的臂。电线保护层的错误组装能够通过抵靠杆的臂的防错误组装突出部来检测。

存在多种类型的部件被用于插入模制物件中的特定插入部件的情况。在此情况中，当特定插入部件组装到特定插入部件的成形模具中时，可能的是，一种类型的插入部件可能错误地组装到不同类型的插入部件假定被组装的位置处。然而，在传统的插入模制技术中没有给出如何在插入部件的类型错误时检测出错误组装的构思。因此，例如在不同类型的插入部件之间的外观仅存在微小的差别时，难于判定出是组装了错误的部件还是组装了正确的部件。

发明内容

本发明因此提供一种插入模制物件、一种插入模制方法、一种插入模制设备，其中能够容易地检测插入部件的错误组装。

本发明的第一方面涉及一种插入模制物件，包括：第一部件；以及树脂箱体，所述树脂箱体具有突出部，所述突出部形成为使第一部件的一部分露出、相邻于第一部件被露出的部分并且从树脂箱体的表面突出。

上述方面的插入模制物件还可以包括第二部件，所述第二部件被嵌入以使第二部件的一部分从树脂箱体露出，并且其中，所述第二部件的露出部分的形状不同于第一部件的露出部分的形状。

在上述方面中，第一部件可以是具有圆筒形外部形状的插入螺母，并且第一部件的侧表面的一部分和顶表面可以从树脂箱体露出。同样，突出部可以相邻于第一部件的侧表面并且从树脂箱体突出。第二部件可以是具有圆筒形外部形状的插入螺母，并且至少顶表面可以从树脂箱体露出，以及第一部件的顶表面的直径小于第二部件的顶表面的直径。

本发明的第二方面涉及一种用于形成插入模制物件的插入模制方法，所述插入模制物件包括：第一部件；以及树脂箱体，所述树脂箱体形成为使第一部件的一部分露出并且具有突出部，突出部相邻于第一部件被露出的部分并且从树脂箱体的表面突出。该方法包括：将第一部件布置在成形模具中；布置具有通道的安装部件以覆盖第一部件从树脂箱体露出的部分并且使得通道由第一部件阻挡，所述通道贯穿通过所述第一部件的截面；以及通过将熔化的树脂注入到成形模具中来形成树脂箱体。

上述方面中的插入模制方法还可以包括在形成树脂箱体之前将第二部件布置在成形模具中。

在上述方面中，第一部件可以是圆筒形插入螺母；第一部件从树脂箱体露出的一部分可以是第一部件的侧表面的一部分和顶表面；第二部件可以是圆筒形插入螺母；第二部件从树脂箱体露出的一部分可以是所述第二部件的至少顶表面；以及第一部件的顶表面的直径可以小于第二部件的顶表面的直径。

本发明的第三方面涉及一种插入模制设备，包括：成形模具，在所述成形模具中布置有第一部件，并且所述成形模具模制树脂以使得第一部件的一部分被露出；以及第一安装部件，所述第一安装部件布置在所述第一部件被露出的部分处，并且所述第一安装部件具有通道，所述通道贯穿通过成形模具中被供给有熔化的树脂的空间以及布置有第一部件的部分。

在上述方面中，成形模具可以构造为将第二部件的露出部分形成为与第一部件的露出部分的形状不同。插入模制设备还可以包括布置在所述第二部件被露出的部分处的第二安装部件。

在上述方面中，安装部件可以包括周壁部和主体部，所述周壁部与具有圆筒形形状的第一部件的侧表面接触，所述主体部与具有圆筒形形状的第一部件的上表面接触；以及所述通道可以设置在周壁部中。

在上述方面中，通道可以是凹槽。

上述第一方面能够使正确的部件组装至插入模制物件。也就是说，第一方面可以容易地检测到：错误的部件没有被组装至插入模制物件。

第二方面可以形成插入模制物件，其中可以容易地检测出错误的部件已经被组装。

第三方面可以容易地形成插入模制物件，其中可以容易地检测出错误的部件已经被组装。

附图说明

下面将参照附图来描述本发明的示例性实施方式的特征、优点以及技术和产业意义，相同的附图标记在附图中表示相同的元件，并且其中：

图1是根据本发明的一个示例性实施方式的插入模制物件的立体图；

图2是插入螺母的侧视图及截面图；

图3是示意性地示出了插入模制设备的框图；

图4是第一安装构件的立体图；

图5是第一安装构件附接至布置在插入模制设备中的第一设置部上的第二种螺母的状态下的侧视图；

图6是当插入螺母未被错误地组装时插入模制物件的拐角部的立体图；以及

图7是当插入螺母被错误地组装时插入模制物件的拐角部的立体图。

具体实施方式

下文将参照图1至图7详细描述本发明的示例性实施方式。

【插入模制物件】

图1是根据本发明的一个示例性实施方式的插入模制物件10的立体图。在此示例性实施方式中的插入模制物件10是用于电子控制单元（ECU）的箱体。如图1所示，在从上方观察时，插入模制物件10是大致呈矩形形状的箱体并且在顶部敞开。作为使用多个类型的部件的特定插入部件（特定部件）的插入螺母11和12嵌入插入模制物件10中。插入螺母11和12嵌入到插入模制物件10的四个拐角的每个拐角中。电子控制单元使得覆盖插入模制物件10的开口的未示出的盖构件通过紧固到插入螺母11和12的螺栓来固定。用虚线来表示图1的虚线内部的区域中的透明插入部件。在图1中省略了除插入螺母11和12之外的插入部件以及将在下面进一步描述的母线15。

图2是插入螺母11和12的侧视图和截面图。第一种螺母11和第二种螺母12被用于插入模制物件10的四个插入螺母11和12。在图2中，插入螺母11和12在虚线的左侧以侧视图示出，并且在虚线的右侧以截面图示出。如图1所示，在插入模制物件10中，具有三个第一种螺母11，以及一个第二种螺母12。第一种螺母11和第二种螺母12都形成为大致圆筒形形状。第一种螺母11的端部的形状和尺寸不同于第二种螺母12的端部的形状和尺寸。

第一种螺母11中的每个嵌入到插入模制物件10中，使得第一种螺母11的一部分露出在外。通过插入模制物件10，将在下面描述的凹入部130和突出部131围绕第一种螺母11中的每个形成（见图6）。第二种螺母12的上端表面被金属母线15交叠，因此第二种螺母12与第一种螺母11的不同在于上端表面未露出在外。母线15的一端具有螺栓可以插入通过的通孔。母线15的另一端连接至设置在插入模制物件10上的散热器（未示出）。

第一种螺母11除第一端部11b和第二端部11c之外的部分是已经制有压纹的压纹部11a。压纹部11a的外径沿轴向方向是相同的。同样，在第一种螺母11的情形下，第一端部11b和第二端部11c的形状和尺寸相同。每个端部11b和11c具有被切割出（即，机加工）的平滑的圆筒形表面。每个端部11b和11c的外径沿轴向方向是相同的，并且仅仅稍微小于压纹部11a的外径。

第二种螺母12除第一端部12b的部分是已经被压纹的压纹部12a。第二端部12c是压纹部12a的一部分。压纹部12a的外径沿轴向方向是相同的。同样，第一端部12b具有被切割（即，机加工）的平滑的圆筒形表面。第一端部12b的外径沿轴向方向是相同的，并且仅稍微小于压纹部12a的外径。

接下来，将对第一种螺母11和第二种螺母12进行比较。第一种螺母11的高度比第二种螺母12的高度高出对应于母线15的厚度的量。同样，第一种螺母11的压纹部11a的外径与第二种螺母12的压纹部12a的外径相同。压纹部11a和12a的外径例如是9mm。同样，第一种螺母11的端部11b和11c的外径与第二种螺母12的第一端部12b（即，切割端部）的外径相同。这些切割端部11b、11c和12b的外径例如是8.5mm。第二种螺母12的第二端部12c的外径仅稍微大于切割端部11b、11c和12b的外径。

【插入模制设备】

接下来，现在将描述用于制造插入模制物件10的插入模制设备100。

图3是示出了插入模制设备100的示意性框图。插入模制设备100包括：具有上模具102和下模具103的成形模具101、用于打开和关闭成形模具101的打开/关闭机构（未示出）、用于将熔化的树脂注入到成形模具101内部的树脂注入装置104、以及多个安装构件111和112（所谓的用于插入模制的工件），如图3所示。在成形模具101中形成有树脂注入装置104的喷嘴所插入的填充端口110。

用于布置第一种螺母11的第一设置部121和用于布置第二种螺母12的第二设置部122形成在下模具103的底部表面上。第一设置部121设置在下模具103的底部表面上的四个位置中的拐角部的三个位置中。第二设置部122设置在剩余的一个位置中。第一设置部121和第二设置部122的尺寸和形状均相同。设置部121和122是环形凹入部。第一种螺母11的端部11b和11c以及第二种螺母12的第一端部12b能够装配到设置部121和122中。

多个安装构件111和112由用于第一种螺母11的第一安装构件111和用于第二种螺母12的第二安装构件112形成。在插入模制设备100中，具有三个第一安装构件111和一个第二安装构件112。

图4是第一安装构件111中的一个的立体图。在下文中，第一安装构件111和其他部分可以以单数来提及以简化描述。图4示出了从图3所示的状态颠倒过来的第一安装构件111。图5是第一安装构件111附接至布置在插入模制设备100中的第一设置部121上的第二种螺母12上的状态下的侧视图。第一安装构件111在熔化树脂注入到成形模具101中之前安装至被组装到第一设置部121的第一种螺母11上。第一安装构件111利用附接至第一安装构件111的弹性构件108（例如，弹簧）的回复力保持住第一种螺母11。

第一安装构件111包括：压靠第一种螺母11的端面的盘状主体部111a；以及从主体部111a伸出的圆筒形周壁部111b，如图4所示。主体部111a和周壁部111b结合在一起。周壁部111b的内径设定成能够装配第一种螺母11的端部11b和11c，但不能装配第二种螺母12的第二端部12c（即，作为压纹部12c的一部分的端部）。更具体地，周壁部111b的内径大于第一种螺母11的端部11b和11c的外径，并且小于第二种螺母12的第二端部12c的外径。当主体部111a通过弹性构件108压靠第一种螺母11的端面时，周壁部111b定位在第一种螺母11的端部11c的外周表面的外侧上。

凹槽111c从顶端侧形成在周壁部111b中。凹槽111c的深度低于周壁部111b的高度。在此示例性实施方式中，具有两个凹槽111c，但也可以具有仅一个凹槽111c或三个或更多个凹槽111c。同样，凹槽111c的深度可以等于周壁部111b的高度。

第二安装构件112形成为盘状。第二安装构件112的外径大于第二种螺母12的第二端12c的外径。第二安装构件112在熔化树脂注入到成形模具101中之前安装至被组装到第二设置部122的第二种螺母12上。第二安装构件112利用附接至第二安装构件112的弹性构件109（例如，弹簧）的回复力经由母线15保持住第二种螺母12。

根据上述结构，当第一种螺母11附接至第一设置部121时，第一安装构件111的主体部111a的内部表面接触第一种螺母11的端面，如图3所示。另一方面，当第二种螺母12附接至第一设置部121时，第一安装构件111的周壁部111b的顶端表面接触第二种螺母12的端面，如图5所示。因此，用于检测错误组装的间隙135（在下文中简称作“错误组装检测间隙”）形成在第一安装构件111的主体部111a的内侧表面与第二种螺母12的端面之间。该错误组装检测间隙135经由凹槽111c连接至注入有熔化树脂的成形模具101的内部空间。在插入模制设备100中，经由凹槽111c连接至注入有熔化树脂的成形模具101的内部空间的错误组装检测间隙135仅在第一种螺母11和第二种螺母12中的第二种螺母12组装至第一设置部121时形成在周壁部111b的内部。

【插入模制方法】

接下来，将描述使用插入模制设备100的插入模制方法。在下文中，将描述插入螺母11和12被正确组装的情形。

通过此插入模制方法执行这样的设置过程：插入螺母11和12布置在设置于成形模具101的下模具103的底部表面上的三个位置中的第一设置部121和设置在成形模具101的下模具103的底部表面上的一个位置中的第二设置部122上。第一种螺母11中的每个的第一端部11b（或第二端部11c）装配至相应的第一设置部121。第二种螺母12的第一端部12b装配至第二设置部122。在此设置过程中，除插入螺母11和12之外的插入部件也被组装。母线15组装到成形模具101的预定位置中，使得母线15的一端与第二种螺母12的上部表面交叠。

接下来，执行这样的模具闭合过程：将上模具102安装至下模具103上。在此模具闭合过程中，第一安装构件111安装在第一种螺母11上，并且第二安装构件112安装在第二种螺母12上。在闭合的成形模具101中，第一安装构件111保持住第一种螺母11的第二端部11c（或第一端部11b），并且第二安装构件112保持住第二种螺母12的第二端部12c。

接下来，执行这样的注入过程：树脂模制设备104的喷嘴104插入到填充端口110中，并且熔化的树脂从树脂注入设备104注入到成形模具101中。在此注入过程期间，第一种螺母11的位置通过第一安装构件111保持，并且第二种螺母12的位置通过第二安装构件112保持。同样，熔化的树脂流入第一安装构件111的周壁部111b的凹槽111c中。

注入过程之后，执行这样的凝固过程：熔化的树脂在成形模具101中凝固（即，固化）。然后，树脂在成形模具101中已经凝固之后，执行这样的模具打开过程：成形模具101被打开以使得上模具102与下模具103分离。在此模具打开过程中，第一安装构件111从第一种螺母11移除，并且第一种螺母11从其被第一安装构件111保持住的状态释放。同样，第二种螺母12同样从其被第二安装构件112保持住的状态释放。在图1中示出的插入模制物件10通过执行上述过程等来完成。

图6是在插入螺母11和12不是被错误地组装时（即，当插入螺母11和12被正确地组装时）插入模制物件10的拐角部的立体图。在插入模制物件10中，第一种螺母11的第二端部11c（或第一端部11b）的一部分是露出在外的露出部分。如图6所示，凹入部130形成为在执行注入模制时安装至第一种螺母11的第一安装构件111的周壁部111b的痕迹。此外，从凹入部130的底部表面突出的两个突出部131形成为在周壁部111b中形成的两个凹槽111c的痕迹。凹入部130是大致呈环形的凹槽。当从上方观察时，突出部131是大致呈矩形的突出部。

在本文中，凹入部130的内径等于第一安装构件111的周壁部111b的内径。因此，即使在不查看插入模制设备100的情形下，也可以基于凹入部130的形状和尺寸来获知周壁部111b的内径。另一方面，凹入部130的内径小于嵌入到插入模制物件10中的第二种螺母12的第二端部12c的外径。凹入部130的形状和尺寸表明：如果第二种螺母12布置在第一设置部121上，那么周壁部111b的顶端表面会接触第二种螺母12的第二端部12c的端面，而不使第二种螺母12的第二端部12c与周壁部111b装配在一起，从而使得错误组装检测间隙135将形成周壁部111b的内侧。同样，突出部131的形状和尺寸对应于周壁部111b中的凹槽111c。因此，即使不查看插入模制设备100，也能够获知周壁部111b中的凹槽111c的形状和尺寸。凹入部130的形状和尺寸表明：错误组装检测间隙135经由凹槽111c连接至熔化的树脂所注入的空间中。

【用于检测插入螺母错误组装的方法】

接下来，将描述用于当插入螺母11和12在插入模制方法的设置过程中被错误地组装时检测错误组装的方法。图7是在插入螺母11和12被错误地组装时插入模制物件10的拐角部的立体图。在下文中，将描述第二种螺母12被错误地组装至本应组装有第一种螺母11的第一设置部121的情形。

在此情形下，在设置过程中，第二种螺母12的第一端部12b装配至第一设置部121中。在此状态下，即使工人看到被错误组装的第二种螺母12，由于第二种螺母12的端部的高度和外径也仅稍微不同于第一种螺母11的端部的高度和外径，因此工人可能不会注意到该错误组装。然后，第一安装构件111将安装至第二种螺母12的第二端部12c。

然而，如上所述，第一安装构件111的周壁部111b的内径设定成使得不能够装配第二种螺母12的第二端部12c。因此，在注入过程中，第一安装构件111的周壁部111b的顶端表面接触第二种螺母12的第二端部12c的端面，并且第一安装构件111骑在第二种螺母12上，如图5所示。错误组装检测间隙135形成在第一安装构件111的主体部111a与第二种螺母12的第二端部12c的端面之间。错误组装检测间隙135经由凹槽111c连接至其中注入有熔化树脂的成形模具101内部的空间。因此，在执行注入过程时注入到成形模具101中的熔化树脂经由凹槽111c流到第二种螺母12和错误组装检测间隙135内部。错误组装检测间隙135填充有熔化的树脂。因此，在模具打开过程之后，在插入模制物件10中，第二种螺母12的第二端部12c的端面通过树脂136覆盖，如图7所示。同样，在第一种螺母11组装至第一设置部121时形成的凹入部130将不会围绕第二种螺母12形成。当第二种螺母12的第二端部12c的端面通过树脂136覆盖时，工人能够容易地视觉地注意到它。同样，也能够使用诸如摄像头之类的成像装置来容易地判定第二种螺母12的第二端部12c的端面是否被覆盖。因此，能够容易地检测出插入螺母11和12的错误组装。

当第一种螺母11被错误地组装至第二设置部122时，第一种螺母11高于第二种螺母12，因此母线15将在其（即，母线15）被安装至第一种螺母11的上侧时弯曲。因此，在执行设置过程时可以相对容易地检测错误组装。

【其他示例性实施方式】

上述示例性实施方式还可以以如下方式构造。

在上述示例性实施方式中，不同类型特定插入部件（即，插入螺母）的形状和尺寸均是不相同的。然而，在不同类型的特定插入部件中，形状和尺寸中的至少一者不相同是足够的。

同样，在此示例性实施方式中，周壁部111b沿第一安装构件111的整个外周形成，然而，周壁部111b也可以仅形成在第一安装构件111的一部分上，只要错误组装检测间隙135通过周壁部111b的顶端表面抵接第二种螺母12的第二端部12c的端面形成即可。在此情形下，凹槽111c可以从侧部而不是从周壁部111b的顶端切割出。此外，凹槽111c仅需要将错误组装检测间隙135连接至熔化的树脂从成形模具101外侧注入到其中的空间。也就是说，可以使用贯穿第一安装构件111的孔或沿周壁部111b或类似部分的错误组装检测间隙135侧上的周壁部111b形成的切口来代替凹槽111c。

同样，在上述示例性实施方式中，插入模制物件可以是不同于用于电子控制单元（ECU）的箱体的树脂模制物件。

同样，在上述示例性实施方式中，使用多种类型的部件的特定插入部件可以是不同于插入螺母的部件（例如，杆状部件）。

本发明可以应用于插入模制物件、用于制造此插入模制物件的插入模制方法、以及在此插入模制方法中使用的插入模制装置，等等，在所述插入模制物件中，多种类型的部件被用于特定插入部件。

Claims (5)

1.一种插入模制物件，包括：

第一部件(11)；

树脂箱体，所述树脂箱体具有突出部(131)，所述突出部(131)形成为使所述第一部件(11)的一部分露出、相邻于所述第一部件(11)被露出的部分并且从所述树脂箱体的表面突出，以及

第二部件(12)，所述第二部件(12)被嵌入为使所述第二部件(12)的一部分从所述树脂箱体露出，

其中，所述第一部件(11)是具有圆筒形外部形状的插入螺母，所述第二部件(12)的露出部分的形状不同于所述第一部件(11)的露出部分的形状，

其中，所述第一部件(11)的侧表面的一部分和顶表面从所述树脂箱体露出；

所述突出部(131)相邻于所述第一部件(11)的所述侧表面并且从所述树脂箱体突出；

所述第二部件(12)是具有圆筒形外部形状的插入螺母，并且至少顶表面从所述树脂箱体露出；以及

所述第一部件(11)的所述顶表面的直径小于所述第二部件(12)的所述顶表面的直径。

2.一种用于形成插入模制物件的插入模制方法，所述插入模制物件包括：第一部件(11)；第二部件(12)；以及形成为使所述第一部件(11)的一部分和所述第二部件(12)的一部分露出的树脂箱体，所述树脂箱体具有突出部(131)，所述突出部(131)相邻于所述第一部件(11)被露出的部分并且从所述树脂箱体的表面突出，所述方法包括：

将所述第一部件(11)布置在成形模具中；

布置具有通道的安装部件以覆盖所述第一部件(11)从所述树脂箱体露出的部分并且使得所述通道由所述第一部件(11)阻挡，所述通道贯穿通过所述安装部件的截面；

在形成所述树脂箱体之前将所述插入模制物件的所述第二部件(12)布置在所述成形模具中，以及

通过将熔化的树脂注入到所述成形模具中来形成所述树脂箱体，

其中，所述第一部件(11)是圆筒形插入螺母；所述第一部件(11)从所述树脂箱体露出的部分是所述第一部件(11)的侧表面的一部分和顶表面；所述第二部件(12)是圆筒形插入螺母；所述第二部件(12)从所述树脂箱体露出的部分是所述第二部件(12)的至少顶表面；以及所述第一部件(11)的所述顶表面的直径小于所述第二部件(12)的所述顶表面的直径。

3.一种插入模制设备，包括：

成形模具，在所述成形模具中布置有插入模制物件的第一部件(11)和第二部件(12)，并且所述成形模具模制树脂以使得所述第一部件(11)的一部分和所述第二部件(12)的一部分被露出，所述成形模具构造为将所述第二部件(12)的露出部分形成为与所述第一部件(11)的露出部分的形状不同，其中，所述第一部件(11)的露出部分是所述第一部件(11)的侧表面的一部分和顶表面，所述第二部件(12)的露出部分是所述第二部件(12)的至少顶表面，并且所述第一部件(11)的所述顶表面的直径小于所述第二部件(12)的所述顶表面的直径；

第一安装部件(111)，所述第一安装部件(111)布置在所述第一部件(11)被露出的部分处，并且所述第一安装部件(111)具有通道，所述通道贯穿通过所述成形模具中被供给有熔化的树脂的空间以及布置有所述第一部件(11)的部分；以及

第二安装部件(112)，所述第二安装部件(112)布置在所述第二部件(12)被露出的部分处。

4.根据权利要求3所述的插入模制设备，其中

所述第一安装部件包括周壁部和主体部，所述周壁部与具有圆筒形形状的所述第一部件(11)的侧表面接触，所述主体部与具有圆筒形形状的所述第一部件(11)的上表面接触；以及

所述通道设置在所述周壁部中。

5.根据权利要求3所述的插入模制设备，其中，所述通道是凹槽(111c)。