CN104837598B - 树脂零件的紧固部构造及其成型装置 - Google Patents

Abstract

一种紧固部构造，其中，在树脂零件中通过嵌件成型一体地埋设有筒状部件、螺纹部件插通于在该筒状部件的内侧所设置的插通孔内，能够以较高的精度容易地进行嵌件成型时的筒状部件的定位。从套管14的轴向的一端到中间部，内周面14f露出，所以在嵌件成型树脂零件10时，能够通过在用于成型插通孔24的芯轴56所设置的定位部58从内侧对套管14进行定位，并且设置定位孔124也能够以较高的精度容易地进行定位。从中间部到另一端，内周面14f由内面覆盖树脂22覆盖，通过芯轴56在该内面覆盖树脂22设有插通孔24，所以能够相对于套管14独立地任意地设定插通孔24的大小和/或形状。

Description

树脂零件的紧固部构造及其成型装置

技术领域

本发明涉及树脂零件的紧固部构造，特别涉及在树脂零件中通过嵌件成型埋设有筒状部件并且在该筒状部件的内侧设有插通孔而使螺纹部件插通其中的紧固部构造的改良。

背景技术

已知有下述树脂零件的紧固部构造(参照专利文献1)：在树脂零件中通过嵌件成型一体地埋设有筒状部件，并且在该筒状部件的内侧设有插通孔，螺纹部件在该插通孔内插通，该筒状部件从轴向受该螺纹部件夹压，由此能够将该树脂零件固定于预定的部件。图12的紧固部100为其一例，在树脂零件102中作为筒状部件通过嵌件成型一体地埋设有圆筒形状的套管104。在套管104设有多个贯通孔106，合成树脂经过该贯通孔106流入套管104的内侧，并且在该流入树脂108与套管104大致同心地设有插通孔110，作为螺纹部件的紧固螺栓112插通于该插通孔110中。插通了插通孔110的紧固螺栓112，被螺合于在预定的安装部件114所设置的螺纹孔116，套管104被夹压于紧固螺栓112的头部与安装部件114之间，由此树脂零件102经由该套管104一体地固定于安装部件114。插通孔110 的大小(直径尺寸)和/或形状能够在嵌件成型时相对于套管104独立地任意地设定。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本实开平4－136304号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，在这样的以往的紧固部100中，在进行嵌件成型使得套管104 一体地埋设于树脂零件102时，例如如图13所示，需要与用于成型出插通孔110的芯轴120同心地将套管104配置于成型模具122，该套管104的定位成为问题。例如，可以考虑在成型模具122设置与套管104的外径大致相等的直径尺寸的定位孔124，但是这样不但制造成本升高相应量，而且在图13所示的横向开放类型的成型装置的情况下，套管104的姿势不稳定可能会如单点划线所示那样倾斜。如果加深定位孔124则套管104的姿势稳定，但是会产生套管104从树脂零件102突出该定位孔124的深度量这一另外的问题。另外，图13为表示固定侧的成型模具122的图，通过与未图示的可动侧的成型模具合模，由此在套管104的周围形成用于成型出树脂零件102的产品腔。

本发明是以上述事情为背景而完成的，其目的在于：在树脂零件中通过嵌件成型一体地埋设有筒状部件、螺纹部件插通于在该筒状部件的内侧所设置的插通孔内的紧固部构造中，能够以较高的精度容易地进行嵌件成型时的筒状部件的定位。

用于解决课题的技术方案

为了达成该目的，第1发明是一种树脂零件的紧固部构造，在树脂零件中通过嵌件成型一体地埋设有筒状部件，并且在该筒状部件的内侧设有插通孔，螺纹部件插通于该插通孔内，该筒状部件从轴向受该螺纹部件夹压，从而能够将该树脂零件固定于预定的部件，其特征在于：从所述筒状部件的轴向的一端到中间部，该筒状部件的内周面露出，但从该中间部到另一端该内周面由树脂覆盖，所述插通孔设置于该内面覆盖树脂。

第2发明，在第1发明的树脂零件的紧固部构造中，其特征在于：在所述筒状部件的所述另一端设有缺口，该筒状部件的内侧以及外侧的树脂经由该缺口而连为一体。

第3发明，在第1发明或第2发明的树脂零件的紧固部构造中，其特征在于：(a)在所述筒状部件的轴向的两端分别设有缺口，并且在轴向的中间部设有贯通孔，该筒状部件的内侧以及外侧的树脂经由该缺口以及该贯通孔的一部而连为一体；另一方面，(b)所述缺口以及所述贯通孔设置成相对于所述筒状部件的轴向的中心呈对称形状。

第4发明，在第1发明～第3发明中任一的树脂零件的紧固部构造中，其特征在于：所述筒状部件的内周面露出的轴向长度S为该筒状部件的全长L的1/2以上。

第5发明，用于与所述筒状部件一体地嵌件成型具有第1发明～第4 发明中任一的紧固部构造的树脂零件，其特征在于：具备芯轴，所述芯轴具有：(a)定位部，其具有与所述筒状部件的内周形状相对应的外周形状，相对地嵌合于该筒状部件的内侧而用于对该筒状部件进行定位；和(b) 突出成型部，其一体地设置成从该定位部向轴向突出而用于成型所述插通孔；(c)该芯轴在所述定位部侧一体地固设于一对成型模具的任一方。

发明效果

在这样的树脂零件的紧固部构造中，从筒状部件的轴向的一端到中间部，内周面露出，所以通过在例如在嵌件成型时用于成型插通孔的芯轴上设置用于嵌合于上述筒状部件的定位部，从而不在成型模具上设置定位孔也能够将筒状部件以较高的精度相对于芯轴容易地进行定位。另外，从中间部到另一端，内周面由树脂覆盖，通过芯轴在该内面覆盖树脂设有插通孔，所以能够相对于筒状部件独立地通过芯轴任意地设定该插通孔的大小和/或形状。即，能够通过从内周面露出的一端到中间部来确保筒状部件的定位性，同时通过从设有内面覆盖树脂的中间部到另一端而与以往同样地任意地设定插通孔的大小和/或形状。

在第2发明中，在筒状部件的另一端设有缺口，筒状部件的内侧以及外侧的树脂经由该缺口而连为一体，所以该另一端的内面覆盖树脂良好地维持在紧贴筒状部件的状态，准确地确保插通孔的形状和/或尺寸精度。即，在如所述图12所示那样在套管104的中间部仅设置了贯通孔106的紧固部 100的情况下，在其轴向的端部仅通过树脂的粘接力而粘接于套管104，所以如放大表示图12的XIV部的图14那样，流入树脂(相当于本申请的内面覆盖树脂)108的端部可能会从套管104剥落而向内侧变形、有损插通孔110的形状和/或尺寸精度。

在第3发明中，在筒状部件的轴向的两端分别设有缺口并且在轴向的中间部设有贯通孔，筒状部件的内侧以及外侧的树脂经由该缺口以及贯通孔而连为一体，所以嵌件成型时的树脂的流动性提高，能够良好地成型出具有插通孔的内面覆盖树脂，并且与第2发明同样地防止内面覆盖树脂的端部的变形以准确地确保插通孔的形状和/或尺寸精度。另外，缺口以及贯通孔设置成相对于轴向的中心呈对称形状，所以在嵌件成型时在将筒状部件配置于成型模具时不需要考虑轴向的朝向，防止误组装并且提高作业性。

在第4发明中，筒状部件的内周面露出的部分的轴向长度S为全长L 的1/2以上，所以在嵌件成型时在例如已嵌合于芯轴的定位部时，筒状部件的一半以上由该定位部支撑，在横向开放类型的成型装置，筒状部件的姿势也稳定。由此，包含筒状部件的位置精度在内能够以较高的精度成型树脂零件的紧固部，并且在筒状部件与定位部之间具有间隙也可以，所以能够放宽筒状部件的尺寸要件以降低制造成本。

第5发明，涉及用于与筒状部件一体地嵌件成型具有上述第1发明～第4发明的紧固部构造的树脂零件的成型装置，所以实质上能够得到与第 1发明～第4发明同样的效果。而且，使用一体地具有嵌合于筒状部件的内侧而进行定位的定位部和用于成型插通孔的突出成型部的芯轴，所以装置可简单且低价地构成。

附图说明

图1是对作为本发明的一个实施例的紧固部构造进行说明的图，是图 2中的I-I向视部分的纵剖视图。

图2是从轴向观察图1的紧固部附近的俯视图。

图3是图1中的III－III向视部分的横剖视图。

图4是单独表示在图1的紧固部所用的套管的图，是图5中的IV－IV 向视部分的纵剖视图。

图5是从轴向观察图4的套管的俯视图。

图6是表示树脂零件经由图1的紧固部而固定于预定的安装部件的状态的纵剖视图。

图7是说明与套管一体地嵌件成型出具有图1的紧固部的树脂零件的成型装置的图，是表示在固定侧的成型模具所设置的芯轴上配置有套管的状态的主视图。

图8是表示可动侧的成型模具接近并合模于图7的成型模具的状态的主视图。

图9是表示向图8的产品腔内注射熔融树脂而成型出了树脂零件的状态的主视图。

图10是对本发明的其他实施例进行说明的图，是表示筒状部件的另外的例子的立体图。

图11是对插通孔的形状不同的本发明的其他另外的实施例进行说明的图，是与图2相对应的俯视图。

图12是对以往的紧固部构造的一例进行说明的图，是与图6相对应的纵剖视图。

图13是说明与套管一体地嵌件成型出具有图12的紧固部的树脂零件的成型装置的图，是表示在固定侧的成型模具所设置的芯轴周围配置有套管的状态的主视图。

图14是放大地表示图12中的XIV部的剖视图，是例示套管的内侧的树脂剥落而变形了的情况的图。

具体实施方式

埋设于树脂零件的筒状部件，适于使用钢管等金属制的圆筒形状的部件，但也可以是将钢板卷成筒状所得的部件，也可以采用截面四边形和/ 或六边形等棱筒形状的筒状部件。另外，不需要完全为闭合截面，例如也可以为在将钢板卷成了筒的情况下遍及轴向的全长具有间隙的开放截面，也可以树脂从该间隙向筒状部件的内部流入而成型出内面覆盖树脂。

在覆盖筒状部件的内周面的内面覆盖树脂设有插通孔，但该插通孔的大小和/或形状能够相对于筒状部件独立地任意地设定。例如圆形为通常形状，但也可以采用椭圆形和/或长圆形、轨道(track)形等各种形状。关于内面覆盖树脂的厚度，在尽可能采用小径的筒状部件的基础上，在能够设置插通孔且在成型时树脂能够流动的范围内，优选尽可能薄的厚度，因树脂的种类而不同，但是例如1mm左右是适当的。即，在能够将内面覆盖树脂的厚度确保为1mm左右的范围内，与插通孔的大小相应而适宜地设定筒状部件的直径尺寸。

筒状部件的内周面露出的轴向长度S，优选为筒状部件全长L的1/2 以上，即使在比全长L的1/2短的情况下，例如通过设置定位部使得其大致紧贴内周面也能够准确地对筒状部件进行定位。使内周面露出是为了在嵌件成型从内周侧对筒状部件进行定位，在可得到预定的定位精度的范围内适宜地确定轴向长度S和/或定位部的尺寸要件。根据尺寸要件，即使树脂薄薄地附着于内周面的露出部分也没有关系。

在第2发明中，在筒状部件的另一端设有缺口，从而筒状部件的内侧以及外侧的树脂连为一体，但在其他发明的实施时，仅在能够成型内面覆盖树脂的范围在筒状部件的中间部设置贯通孔即可，在遍及轴向的全长具有间隙的开放截面的筒状部件的情况下，因为树脂能够遍及全长地流动，所以不是一定要设置缺口和/或贯通孔。上述缺口，仅在端边缘的一个部位设置即可，但是优选例如围绕轴心以等角度间隔设置多个。对于第3发明的缺口以及贯通孔也是同样。另外，作为缺口的截面形状，可以为半圆形状和/或V字状、U字状或者在轴向上具有预定长度的槽形状等各种形态。

在第3发明中，缺口以及贯通孔设置为相对于轴向的中心呈对称形状，但在其他发明的实施时，也可以仅在设置有内面覆盖树脂的另一端部侧设置缺口以及贯通孔。贯通孔既可以采用圆形孔和/或棱孔、在轴向上较长的长圆形孔等各种形状，也可以在周向上分离地设有多个或者在轴向上分离地设有多个。

实施例

以下一边参照附图一边详细地说明本发明的实施例。

图1是对作为本发明的一个实施例的紧固部构造进行说明的图，是在树脂零件10中设置的紧固部12的纵剖视图，是图2中的I-I向视部分的纵剖视图。图2是从轴向的上方观察图1的紧固部12附近的俯视图，图3 是图1中的III－III向视部分的横剖视图。另外，图4是单独表示紧固部 12中所用的套管14的图，是图5中的IV－IV向视部分的纵剖视图，图5是从轴向观察图4的套管14的俯视图。套管14相当于筒状部件，在本实施例中为圆筒形状的钢管。

在上述紧固部12中，在树脂零件10通过嵌件成型一体地埋设有套管 14。在套管14的轴向的一端以及另一端分别设有缺口16、18，并且在轴向的中间部设有贯通孔20。缺口16、18皆截面呈半圆形状，并且分别围绕轴心O等角度间隔地设置于三个部位。各为3个的缺口16、18围绕轴心O设置于彼此相同的位置。贯通孔20呈在轴向上较长的长圆形状，并且围绕轴心O等角度间隔地设置于三个部位。在本实施例中，在相对于缺口16、18围绕轴心O错开60°的中间位置设有贯通孔20。3个贯通孔20 皆设置于轴向的中央部分，套管14构成为相对于轴向的中心呈对称形状。

在上述缺口16、18以及贯通孔20内填充有总体构成树脂零件10的合成树脂，并且合成树脂从一方的缺口18以及贯通孔20向套管14的内侧流入，以覆盖该套管14的内周面14f的方式设有圆筒形状的内面覆盖树脂 22。该内面覆盖树脂22经由缺口18以及贯通孔20与套管14的外侧的合成树脂连接为一体，在内面覆盖树脂22的内侧与套管14大致同心地设有截面圆形的插通孔24。内面覆盖树脂22仅被设置于从缺口18侧的端部到轴向的途中，套管14的内周面14f在相反侧(一端侧)的轴向长度S的区域露出。内面覆盖树脂22的厚度t，在合成树脂能够流动以成型出内面覆盖树脂22的范围内尽可能地薄，在本实施例中为1mm左右。另外，内面覆盖树脂22的端部即贯通孔20侧的阶梯部26，成为向内周侧的突出量随着朝向内周面14f的露出部侧而逐渐变小的倾斜面。

具有这样的紧固部12的树脂零件10，通过例如图7～图9所示的成型装置50与套管14一体地嵌件成型。成型装置50为具有固定侧的成型模具 52以及可动侧的成型模具54的横向开放类型装置，其中，固定侧的成型模具52具备用于对所述套管14进行定位支撑并且成型所述插通孔24的芯轴56。芯轴56具备：为与套管14的内周形状相对应的外周形状即大径的圆柱形状，并相对地嵌合于该套管14的内侧而对套管14进行定位的定位部58；和以从该定位部58向轴向突出的方式一体设置而成型插通孔24的小径圆柱形状的突出成型部60，该芯轴56在定位部58侧一体地固设于成型模具52。定位部58的轴向长度与所述内周面14f的露出部的轴向长度S 相同，该轴向长度S为套管14的全长L的1/2以上，如图7所示套管14的一半以上嵌合于定位部58而稳定地被支撑。另外，定位部58的直径尺寸D1为与套管14的内径d相同或稍小的尺寸，能够大致同心地对套管 14进行定位。突出成型部60的直径尺寸D2与所述插通孔24相同，在定位部58与突出成型部60的边界部分设有直径尺寸逐渐变小的倾斜部62。图7是表示在芯轴56上配置有套管14的状态的主视图。

图8是表示可动侧的成型模具54相对于上述固定侧的成型模具52接近、合模了的状态的主视图，由此，在该成型模具52、54之间形成了与树脂零件10相对应的产品腔64。在该合模状态下，成型紧固部12的部分的模具间距离K与芯轴56的轴向长度相同，与套管14的全长L相同或稍小，套管14抵接于一对成型模具52、54这两方。模具间距离K被设定为例如获得套管14的全长L的公差的最小尺寸的值，通过合模力对套管14进行压缩，由此全长L被设为模具间距离K。而且，通过从设置于成型模具52 的浇注口66注射熔融树脂，从而如图9所示那样熔融树脂填充于产品腔 64内，并且熔融树脂从设置于套管14的缺口18以及贯通孔20向套管14 的内侧流入，成型出埋设有套管14并且具有在套管14的内侧设有内面覆盖树脂22的紧固部12的树脂零件10。在芯轴56设有倾斜部62，所以从贯通孔20流入套管14的内部的熔融树脂进一步良好地流入突出成型部60 与套管14之间的环状的空间内，良好地成型出内面覆盖树脂22。套管14 的两端抵接于一对成型模具52、54这两方，所以在树脂零件10的状态下， 套管14的两端面在外部露出。

而且，这样的树脂零件10经由紧固部12例如如图6所示那样一体地固定于所述安装部件114。作为螺纹部件的紧固螺栓112，被插入套管14 的内侧，并且插通于在该套管14的内部所设置的内面覆盖树脂22的插通孔24内，并被螺合于所述螺纹孔116。插通孔24的阶梯部26被设为倾斜面，所以紧固螺栓112的顶端一边由该阶梯部26导向一边被插入插通孔24内。而且，通过这样将紧固螺栓112螺合而紧固于螺纹孔116，从而套管14被夹压在紧固螺栓112的头部与安装部件114之间，树脂零件10经由该套管14一体地固定于安装部件114。

在这样的本实施例的树脂零件10的紧固部构造中，从套管14的轴向的一端到中间部，内周面14f露出，所以在如图7～图9所示那样嵌件成型树脂零件10时，能够通过在用于成型插通孔24的芯轴56所设置的定位部58从内侧对套管14进行定位，不设置图13所示的定位孔124也能够以较高的精度容易地对套管14进行定位。另外，从中间部到另一端，内周面14f由内面覆盖树脂22覆盖，通过芯轴56在该内面覆盖树脂22设有插通孔24，所以能够相对于套管14独立地任意地设定该插通孔24的大小和/ 或形状。即，能够通过从内周面14f露出的一端到中间部来确保套管14的定位性、同时通过从设有内面覆盖树脂22的中间部到另一端与以往同样地任意设定插通孔24的大小和/或形状。

另外，在套管14的端部设有缺口18，套管14的内侧以及外侧的合成树脂经由该缺口18而彼此连接为一体，所以没有例如所述图14所示那样树脂108的端部从套管104剥落而向内侧变形的危险，内面覆盖树脂22 良好地维持在紧贴套管14的状态，准确地确保插通孔24的形状和/或尺寸精度。

另外，在套管14的轴向的两端分别设有缺口16、18并且在轴向的中间部设有贯通孔20，在本实施例中套管14的内侧以及外侧的合成树脂经由缺口18以及贯通孔20而彼此连接为一体，所以嵌件成型时的熔融树脂的流动性提高，能够良好地成型出具有插通孔24的内面覆盖树脂22。另外，缺口16、18以及贯通孔20设置成相对于轴向的中心呈对称形状，所以在嵌件成型时在将套管14配置于成型模具52的芯轴56时不需要考虑轴向的朝向，防止误组装并且提高作业性。

另外，套管14的内周面14f露出的部分的轴向长度S为全长L的1 /2以上，所以在该套管14已嵌合于芯轴56的定位部58时，套管14的一半以上由该定位部58支撑，在横向开放类型的成型装置50中套管14 的姿势也稳定。由此，包含套管14的位置精度在内能够以较高的精度成型出树脂零件10的紧固部12，并且即使在套管14与定位部58之间具有间隙也可以，所以能够放宽套管14的尺寸要件以降低制造成本。

另外，本实施例的成型装置50，使用一体地具有嵌合于套管14的内侧而进行定位的定位部58和成型插通孔24的突出成型部60的芯轴56，所以成型装置50可简单且低价地构成。

另外，在上述实施例中用了闭合截面的钢管制的套管14，但如图10 所示，也可以代替套管14而使用将钢板卷为圆筒状并且遍及轴向全长具有间隙72的开放截面的筒状部件70来构成紧固部12。在该情况下，虽然可以设置所述缺口16、18以及贯通孔20，但是也可以不设置该缺口16、18、贯通孔20而仅用从间隙72流入的熔融树脂来成型所述内面覆盖树脂22。

另外，在所述实施例中在内面覆盖树脂22设有圆形的插通孔24，但也可以如图11所示那样在内面覆盖树脂22设置轨道型的插通孔80。

以上，基于附图详细说明了本发明的实施例，但这些只不过是一个实施方式，本发明能够以基于本领域技术人员的知识施加了各种变更、改良的形态来实施。

附图标记说明

10：树脂零件 12：紧固部 14：套管(筒状部件)

14f：内周面 16、18：缺口 20：贯通孔

22：内面覆盖树脂 24、80：插通孔 50：成型装置

52、54：成型模具 56：芯轴 58：定位部

60：突出成型部 70：筒状部件

112：紧固螺栓(螺纹部件) 114：安装部件(部件)

Claims (4)

1.一种树脂零件的紧固部(12)构造，在树脂零件(10)中通过嵌件成型一体地埋设有筒状部件(14；70；14)，并且在该筒状部件的内侧设有插通孔(24；24；80)，螺纹部件(112)插通于该插通孔内，该筒状部件从轴向受该螺纹部件夹压，从而能够将该树脂零件固定于预定的部件(114)，其特征在于：

从所述筒状部件的轴向的一端到中间部，该筒状部件的内周面(14f)露出，但从该中间部到另一端，该内周面由树脂覆盖，所述插通孔设置于该内面覆盖树脂(22)，并且

在所述筒状部件(14)的所述另一端设有缺口(18)，该筒状部件的内侧以及外侧的树脂经由该缺口而连为一体。

2.根据权利要求1所述的树脂零件的紧固部构造，其特征在于：

在所述筒状部件(14)，除了设置于所述另一端的缺口(18)以外还在所述一端设有缺口(16)，并且在轴向的中间部设有贯通孔(20)，该筒状部件的内侧以及外侧的树脂经由该设置于另一端的缺口以及该贯通孔的一部而连为一体；

另一方面，所述缺口以及所述贯通孔设置成相对于所述筒状部件的轴向的中心呈对称形状。

3.根据权利要求1或2所述的树脂零件的紧固部构造，其特征在于：

所述筒状部件(14；70；14)的内周面露出的轴向长度S为该筒状部件的全长L的1/2以上。

4.一种成型装置(50)，用于将具有权利要求1～3中任一项所述的紧固部构造的树脂零件与该紧固部构造中的所述筒状部件(14；70；14)一体地嵌件成型，其特征在于：

具备芯轴(56)，

所述芯轴具有：

定位部(58)，其具有与所述筒状部件的内周形状相对应的外周形状即大径的圆柱形状，并相对地嵌合于该筒状部件的内侧而用于对该筒状部件进行定位；和

突出成型部(60)，其一体地设置成从该定位部向轴向突出而用于成型所述插通孔(24；24；80)，呈直径比定位部(58)小的小径圆柱形状；

该芯轴在所述定位部侧一体地固设于一对成型模具(52、54)的任一方。