CN1977442B - 驱动单元的壳体件以及用于制造该壳体件的方法和模具 - Google Patents

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Abstract

用于驱动单元的壳体件(10)，以及用于制造该壳体件的方法和模具，该壳体件由一种第一组分(11)制成，并且具有一个由一种弹性的第二组分(60)模制的径向密封件(28)，该径向密封件具有一个径向密封面(40)用于防水地封闭一个壳体，其中该壳体件(10)和径向密封件(28)借助注塑方法制成，其中在该径向密封件(28)上模制至少一个从径向密封面(40)出发沿轴向方向(12)延伸的上升拱顶(36)。

Description

驱动单元的壳体件以及用于制造该壳体件的方法和模具
技术领域
本发明涉及一种用于驱动单元的壳体件，以及一种用于制造这种壳体件的方法和一种用于制造这种壳体件的注塑模具。
背景技术
已经公开了许多种驱动装置，在这些驱动装置中，壳体由不同的壳体件构成，这些壳体件对于在潮湿的环境中的应用进行防水地彼此密封。如DE 200 04 338 U1所示窗户玻璃升降器驱动机构，在这种驱动机构中可以将一个插入式模块装入传动机构壳体的相应开口中。其中插入式模块即为一种壳体件，它具有一个用于所述传动机构壳体中开口的、带有模制在其上的插头的顶盖面。在壳体件内侧模制了一个带有多个密封唇的径向密封件，该径向密封件将传动机构壳体在插入一个近似矩形的井筒中时进行密封。这种径向密封件通常被注塑到壳体件上，其中在径向密封件内常常留下所谓的接缝与注塑点。这种在密封面中的不均匀性损害了这些驱动单元壳体的密封性。
发明内容
按本发明的壳体件、用于制造这种壳体件的方法和注塑模具的优点是，通过在到注塑在壳体件上的径向密封件径向密封面的轴向延长部分中构造一种所谓的上升拱顶(Steigdom)，从而该径向密封件没有任何接缝。在将第二弹性组分注塑到径向密封件的模具中后，上升拱顶内两股流动前沿交汇以及接缝形成的区域向上上升，从而使径向密封面表现出非常均匀的材料分布特征。上升拱顶的区域不具有密封作用，从而上升拱顶中出现的内部均匀性或者缩孔不会损害壳体密封性。这使得密封件制造中注塑过程不再关键，从而使工艺过程中由此出现的较大波动能够被接受。
按本发明的用于驱动单元的壳体件由一种第一组分制成，并且具有一个由一种弹性的第二组分模制的径向密封件，该径向密封件具有一个径向密封面用于防水地封闭一个壳体，其中该壳体件和径向密封件借助注塑方法制成，其中，在该径向密封件上模制至少一个从径向密封面出发沿轴向方向延伸的上升拱顶。
在按本发明的用于制造带有模制的径向密封件的壳体件的方法中，在第一步骤中由第一组分注塑壳体件，并且在第二步骤中由第二组分在壳体件上注塑径向密封件，其中，在注塑第二组分时，将该第二组分首先注入径向密封件的模具，然后注入至少一个上升拱顶，该上升拱顶超过径向密封面的轴向延伸长度轴向延伸而出。
本发明还涉及一种用于制造带有模制的径向密封件的壳体件的注塑模具，其中，在所述注塑模具上构造至少一个用于具有一个上升拱顶的径向密封件的相关模具，并且在该用于径向密封件的模具内部布置一个注塑口。
还可以实现按本发明的壳体件以及其制造方法的优选改进方案。举例说，倘若上升拱顶如此布置，使得其外部径向壁体在壳体件整个轴向装配路径上都不与壳体的对应径向密封面接触，那么径向密封面的密封作用不会通过上升拱顶产生消极影响。
在常规注塑径向密封件时，这两股部分冷却下来的流动前沿形成接缝，该接缝导致密封面中出现径向不平度，从而降低密封作用。通过成形上升拱顶能够防止在径向密封面中形成接缝。
由于径向密封面特别均匀的表面，也可以将径向密封件用于对壳体中近似矩形的开口进行密封，因为在长的直线的密封面中，其表面质量尤其重要。
在一种优选的设计方案中，径向密封件具有刚好一个注塑点，该注塑点不是布置在环形径向密封件的区域中，而优选布置在该径向密封件的径向内部。由此也使得密封面的不均匀性通过直接布置在径向密封件上的注塑点得到抑制。
尤其有利的是，从径向密封件内部的一个注塑点出发，将弹性材料通过两个对称的连接块输送给径向密封件的模具。如果这些连接块例如位于矩形径向密封件长边的大约中部，那么上升拱顶就尤其优选近似地布置在矩形密封件两个短边的中部。通过这种实施方式保证既不会通过注塑点，也不会通过接缝在径向密封件中产生不均匀性。
在另一种实施方式中，该壳体件另外还具有优选与径向密封件整体注塑的轴向间隙补偿元件。由此能够使具有径向密封件的壳体件在轴向上借助于抓住壳体相应配对元件的定位元件与壳体可靠连接在一起。在此通过舍弃壳体件和壳体之间单独的连接件能够使组装过程自动化。
具有径向密封件的壳体件能够尤其有利地借助一种双组分-塑料-注塑方法生产。在这种注塑方法中，首先将壳体件例如用硬塑料进行注塑。此时用于第二弹性组分、例如一种弹性体的容积通过一嵌入件空出。嵌入件移除后，然后在第二步骤中将径向密封件的材料注塑到同一注塑模具中，其中这种材料通过一个设置在中央的喷嘴在径向密封件的模具中的连接块上面扩展开来，并接着充满上升拱顶的容积。在一种作为替代方案的双组分-注塑方法中，这两种组分被喷注到模具的两个不同的巢中，在此壳体件被从一个巢中转换到另一巢中。借助这些易操作的双组分-注塑方法能够将非常规则的径向密封面成本适当的模制到壳体件上。
若注塑过程中，在上升拱顶的末端连接压力传感器、颜色传感器或者其它的传感器，则在该注塑过程中就能很好检测第二弹性组分是否可靠地充满了径向密封件的整个容积。为此注塑过程必须一直继续，直到上升拱顶上的所有传感器显示上升拱顶被该弹性材料填满。
在按本发明的用于实施按本发明注塑方法的注塑模具上，上升拱顶能够从径向密封件开始简单地在轴向延长部分上成型。同样，具有连接径向密封件的连接块的注塑口比整体式的嵌入件或者注塑模具中的第二巢更有利。由此注塑模具所需的昂贵滑阀可取消。
尤其有利的是，在基本上为矩形的径向密封件的对角线上布置模具的分型面。在此由于注塑模具的分型点可能会在径向密封件的隅角上出现材料不均匀性。其优点在于，通过在这一位置上倒成圆角的形状产生一个具有升高的密封力的材料压力(与直线部分相比)，这种可能存在的微小的不平度通过分型面来补偿。
附图说明
在附图中示出了本发明的一种实施例，下面对本发明的实施例进行更详细的解释。附图示出：
图1示出了一个壳体件的透视图；
图2示出了同一壳体件的另一视图。
图3示出了同一壳体件第二组分的视图，该第二组分构成了径向密封件。
具体实施方式
在图1中示出了一个壳体件10，该壳体件适用于防水密封驱动单元的传动机构壳体或者电子装置壳体。该驱动单元的没有更详细示出的壳体例如具有一个带有径向侧壁的大致为矩形的开口，在此开口中为封闭壳体沿轴向方向12插入该壳体件10。该壳体件10具有一个顶盖元件14，其具有一个内侧面16与一个外侧面18。例如在外侧面18上模制一个插头20，其中电接触22通过顶盖元件14在内侧面16上实现。在顶盖元件14的内侧面16上模制了一个具有一个径向外表面26的环形壁24，在该径向外表面上注塑有一个环绕的径向密封件28。该径向密封件28近似于矩形，带有在角上倒成圆形的半径30，以便对壳体中对应的矩形开口进行密封。径向密封件28例如具有两个或多个密封唇31，这些密封唇31构成了一个径向密封面40，该径向密封面具有一个轴向延伸长度41。在插入到壳体中时，径向密封件28由于出现的径向力32(垂直于轴向方向12)被朝向壳体的一个径向壁体挤压，并弹性变形。在径向密封件28短边34的大致中间分别布置一个上升拱顶36，该上升拱顶从径向密封件28开始沿轴向方向12延伸。在该实施例中，如图2所示，上升拱顶36穿过顶盖元件14并在外侧面18上形成一个轴向末端38。为不影响径向密封件28的密封作用，上升拱顶36相对于径向密封面40径向错开布置。例如在该实施例中上升拱顶36的外部径向壁体39位于径向密封面40内部。同样在径向密封件28内部设置了一个注塑点42，它通过连接块44与径向密封件28相连。不仅上升拱顶36，而且注塑点42都没有布置在径向密封面40的区域内，由此使得没有接缝与注塑干扰的径向密封件尤其均匀。作为上升拱顶36的补充，在径向密封件28上模制了其它轴向凸肩46，它们用作轴向间隙补偿元件48。间隙补偿元件48一方面支撑在顶盖元件14的内侧面16上，另一方面在对置侧构成了用于壳体的轴向止挡面50。通过间隙补偿元件48的形状和尺寸能够调整壳体件10和壳体之间定位连接52所必需的弹力。为此在壳体件10上例如构造定位横档52，这些定位横档嵌入壳体相应的未详细示出的定位夹片中。作为定位元件52的替代方案，壳体件10也可借助独立的连接件固定，为此在壳体件10上为独立的连接件例如螺纹件或者铆钉模制容纳件54。
在图2中可以清楚地看到，间隙补偿元件48的轴向凸肩46连同上升拱顶36相对于径向密封面40径向错开布置，从而使其在壳体件10轴向插入壳体时不会接触到壳体的轴向壁体。轴向间隙补偿元件48布置在定位元件52的区域内，定位元件52在一种作为替代方案的实施方式中也可以是可以嵌入壳体的相应定位钩中的定位环。
借助一种双组分-注塑方法生产壳体件10，其中在第一步骤中，由第一组分11、比如硬塑料注塑一种基体。在该第一注塑过程中将一种嵌件装入模具中，该嵌件具有第二组分60的形状。嵌件移除后，在第二步骤中将第二组分60在注塑点42上注塑到注塑模具中，其中作为第二组分60使用一种弹性材料，优选使用一种弹性体或者热塑性塑料。在一种作为替代方案的注塑方法中，将这两种组分注塑到模具的两个不同的巢中，在此将该壳体件10从一个巢转移到另一个巢中。
在图3中示出了弹性的第二组分60，而没有示出第一组分11，从而使注塑方法更加清楚。从注塑点42出发，第二组分60经过在长边35的大致中间对称布置的连接块44流入径向密封件28的模具中。在第二组分60流动时形成了部分冷却下来的流动前沿，它们交汇于短边34的中间区域中，并注入上升拱顶36。由此使得流动前沿之间的接缝并不出现在径向密封面40的区域中，而是在上升拱顶36的内部，在这里接缝并不影响密封作用。为了更好地控制流动过程，在注塑过程中在模具的轴向末端38上为上升拱顶36设置传感器62，这些传感器62探测第二组分60在上升拱顶36中的材料到达。由此保证径向密封件28的具有径向密封面40的区域完全被充满。
没有详细示出的注塑模具是无滑阀的模具，并且优选具有一个位于基本上是矩形的径向密封件28的对角线上的分型面。由此可能出现的由分型面引起的小的毛刺出现在倒圆的角30上。但是在将壳体件10插入壳体径向壁体时，在这些角上出现升高的径向力32，从而使得这一区域内的微小不平度不会影响到密封作用。
需要注释的是，在附图和说明书展示的实施例中，可以实现单个特征的多种组合方案。例如可以将径向密封件28的具体形状和横截面与相应的用途进行匹配。同样上升拱顶36、注塑点42和轴向间隙补偿元件48的数量和布置可以改变。同样壳体件10的形状或功能并不局限于本实施例，而也能比如用于纯插头元件或者无电接触的顶盖元件14。按本发明的壳体件10优选用于汽车的执行机构，如窗户升降器驱动机构或者滑动天窗驱动机构的电子模块。

Claims (15)

1.用于驱动单元的壳体件(10)，该壳体件(10)由一种第一组分(11)制成，并且具有一个由一种弹性的第二组分(60)模制的径向密封件(28)，该径向密封件(28)具有一个径向密封面(40)用于防水地封闭一个壳体，其中该壳体件(10)和径向密封件(28)借助注塑方法制成，其特征在于：在该径向密封件(28)上模制至少一个从径向密封面(40)出发沿轴向方向(12)延伸的上升拱顶(36)。
2.按权利要求1所述的壳体件(10)，其特征在于：所述上升拱顶(36)布置在径向密封面(40)的径向内部。
3.按权利要求1或2中任一项所述的壳体件(10)，其特征在于：所述径向密封面(40)没有任何接缝。
4.按权利要求1所述的壳体件(10)，其特征在于：用于密封壳体的矩形的开口的所述径向密封件(28)是矩形的。
5.按权利要求1所述的壳体件(10)，其特征在于：所述第二组分(60)的一个注塑点(42)布置在径向密封件(28)的径向内部。
6.按权利要求5所述的壳体件(10)，其特征在于：所述注塑点(42)的两个连接块(44)布置在矩形的径向密封件的长边(35)的中间，并且两个上升拱顶(36)布置在矩形的径向密封件(28)的短边(34)的中间。
7.按权利要求1所述的壳体件(10)，其特征在于模制在壳体件上的定位元件(52)，它们能够与壳体相应的配对定位元件相连接，从而轴向固定壳体件(10)。
8.按权利要求2所述的壳体件(10)，其特征在于，两个上升拱顶(36)布置在径向密封面(40)的径向内部。
9.按权利要求7所述的壳体件(10)，其特征在于，将所述上升拱顶(36)构造成具有用于壳体的轴向止挡面(50)的轴向间隙补偿元件(48)。
10.用于制造按权利要求1至9中任一项所述的带有模制的径向密封件(28)的壳体件(10)的方法，其中在第一步骤中由第一组分(11)注塑壳体件(10)，并且在第二步骤中由第二组分(60)在壳体件(10)上注塑径向密封件(28)，其特征在于：在注塑第二组分(60)时，将该第二组分首先注入径向密封件(28)的模具，然后注入至少一个上升拱顶(36)，该上升拱顶超过径向密封面(40)的轴向延伸长度(41)轴向延伸而出。
11.按权利要求10所述的用于制造带有模制的径向密封件(28)的壳体件(10)的方法，其特征在于：所述第二组分(60)在径向密封件(28)的径向内部被注塑入注塑模具中。
12.按权利要求10或11中任一项所述的用于制造带有模制的径向密封件(28)的壳体件(10)的方法，其特征在于：在至少一个上升拱顶(36)的轴向末端(38)设置一个传感器(62)，它在注塑过程中显示第二组分(60)是否注满上升拱顶(36)。
13.按权利要求12所述的用于制造带有模制的径向密封件(28)的壳体件(10)的方法，其特征在于，所述传感器(62)是压力传感器或颜色传感器。
14.用于按权利要求10至13中任一项所述制造带有模制的径向密封件(28)的壳体件(10)的注塑模具，其特征在于：在所述注塑模具上构造至少一个用于具有一个上升拱顶(36)的径向密封件(28)的相关模具，并且在该用于径向密封件(28)的模具内部布置一个注塑口(42)。
15.按权利要求14所述的注塑模具，其特征在于：所述用于径向密封件(28)的模具是矩形的，并且可以将注塑模具按径向密封件(28)矩形形状的对角线分开，以便取出壳体件(10)。
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