连接嵌件以及其嵌入方法和制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种连接嵌件、特别是螺纹嵌件，其可以模制或嵌入到塑料部件中。此夕卜，本发明涉及一种用于将该连接嵌件嵌入到已形成的塑料部件中的方法和用于将该连接嵌件模制到待模制或成形的部件中的方法。此外，本发明涉及一种用于该连接嵌件和具有连接嵌件的部件的制造方法。
【背景技术】
[0002]在现有技术中，不同的连接嵌件、特别是螺纹嵌件是已知的。取决于此类部件嵌件应在其中被扣紧的部件材料，此类连接嵌件的形状的配置变化不一。US 6,676,352 B2(例如)公开了一种螺纹嵌件，所述螺纹嵌件可以被拧进或驱动进木部件的预钻孔中。为此，这个连接嵌件包括位于其径向外侧上的丝状延伸肋条，所述丝状延伸肋条切入部件的木质中。因此，这个连接嵌件被建构成类似于木螺钉且因此不适合于塑料部件。
[0003]—般地，将连接嵌件嵌入到业已形成的塑料部件中是已知的。此类嵌入是通过将热供应给塑料部件使得塑料局部塑化来完成。接着将连接嵌件压入到这个塑化塑料中，使得其在塑料硬化或固化之后被扣紧于塑料部件中。就此类可嵌入型连接嵌件而言，各种构造在现有技术中是已知的。WO 2011/130070 Al描述了(例如)一种具有带径向外侧的圆柱形主体的可嵌入型连接嵌件。在这个径向外侧处布置有呈圆周波状延伸的径向突出连接板。在嵌入连接嵌件期间(即，当在轴向上将连接嵌件压入到塑化塑料中时)，这些径向突出连接板推动在其前面的塑化塑料。由于塑化塑料在插入连接嵌件期间冷却并且也具有差的流动行为，所以仅位于波状延伸的连接板之间的中间空间的一部分填充有塑化塑料。这意味着连接嵌件仅具有对抗抽出的较低轴向防范性。
[0004]另一连接嵌件描述于WO 2011/109236 Al中。此处，布置于圆柱形主体的径向外侧处的径向突出连接板也以波形延伸。另外，这些连接板被布置成在轴向上具有倾角。由此可见，关于轴向抽出方向，近似在轴向上延伸的这些连接板也仅可以提供有限的抽出强度。
[0005]WO 2011/130073 Al描述了一种在其径向外侧上具有多个突出锁鼻的可嵌入型连接嵌件。这些锁鼻经形成为在连接嵌件的轴向插入方向上呈锥形，以便于嵌入。与抽出方向相反，这些锁鼻包括被定向成近似垂直于抽出方向的支撑表面。但是，与径向外侧的其余的表面形成对比，这些支撑表面形成得较小以使得塑化塑料由于其高的表面张力而无法发生完全回流。因此，同时，固化的塑料不足以将连接嵌件锁定在塑料部件中。
[0006]另外一种连接嵌件(尤其是螺纹嵌件)描述于DE100 13 091 Al中。当径向圆周套环布置于一端时，多个连续锥形段被布置于圆柱形主体的径向外侧上。这些锥形段在螺纹嵌件的轴向插入方向上呈锥形。以此方式，形成了多个径向圆周表面，这些径向圆周表面可形成切口并因此对抽出形成防范。但是，由于此处在嵌入期间也仅发生塑化塑料的缓慢流动，所以塑化塑料仅在此处形成的径向圆周边缘后面不完全流动。这部分地是由于在轴向上延伸的塑化塑料流道仅覆盖主体的径向外侧的较小部分。另外的一个缺点是:虽然提供了对抽出的轴向防范性，但仅给予插入方向上的有限轴向强度。这部分地是由于主体的经形成为锥形的径向外侧支持将螺纹嵌件轴向插入到塑料部件中。
[0007]因此，本发明的目标是提供一种可嵌入型连接嵌件，与现有技术相比，所述可嵌入型连接嵌件可安装成对抽出具有更可靠的防范性。
【发明内容】
[0008]上文所提及的目标是通过根据独立专利权利要求1所述的连接嵌件(尤其是螺纹嵌件)来解决。此外，独立专利权利要求13定义一种用于将这个连接嵌件嵌入到已形成的塑料部件中的方法。此外，在独立专利权利要求17中，定义一种用于将连接嵌件模制到将在一次成型过程期间制造的部件中的方法。此外，本发明公开根据独立专利权利要求21所述的用于此类连接嵌件的制造方法。另外，本发明公开根据权利要求25所述的具有上文所提及的连接嵌件的部件。本发明的有利配置和进一步发展由以下描述、附图以及随附权利要求书广生。
[0009]本发明的连接嵌件(尤其是螺纹嵌件或具有螺纹栓的连接嵌件)可模制到塑料部件中，并且包括以下特征:圆柱形主体，其具有径向外侧以及第一和第二轴向端;布置于主体的径向外侧的至少一个圆周套环，其至少部分地具有与主体剩余部分相比最大的外径且其被布置成相对于主体的第一和第二轴向端隔开；以及径向突出结构，其布置于主体的径向外侧处。
[0010]本发明的连接嵌件可模制到待形成的塑料部件中或可模制到已形成的塑料部件中，以使得任何连接元件或任何其它部件可被扣紧于或扣紧在这个连接嵌件上。根据本发明的优选实施例，术语“模制”定义一种嵌入到业已形成的塑料部件中的过程。为此目的，首先，使部件材料在所选部分中塑化以便在那里嵌入或压入于连接嵌件中。下文更详细地解释了此过程。根据进一步优选实施例，模制包含在用于制造该部件的一次成型过程期间将连接嵌件布置并扣紧于这个部件中。此类一次成型过程包括(例如)铸造、压铸、喷射成形、注射成型、挤出吹塑、挤压、烧结、电铸成形和快速原型。因此，连接嵌件优选地包括螺纹嵌件、用于提供插入式封盖的嵌件、实现搭扣连接的嵌件、具有螺栓状轴向延伸部(例如，具有螺纹)的嵌件以及可以使两个部件彼此联接所借助的任何其它连接系统。此外，本发明的构造、制造方法以及将连接嵌件嵌入到部件中的方法和将连接嵌件模制到部件中的方法是基于螺纹嵌件来解释的。因此，下文中所描述的螺纹嵌件的所有构造性和功能性特征也适用于不同连接嵌件。
[0011]本发明的螺纹嵌件由于其径向外侧的特殊设计达成了可靠的轴向抽出强度，而同时能嵌入到已形成的塑料部件以及模制到待形成的塑料或金属部件中，且因此与现有技术相比改进了螺纹嵌件在这个部件中的锚定。本发明的螺纹嵌件包括位于其径向外侧上的圆周套环，只是所述圆周套环并非布置于主体的两个端部处。以此方式，这至少一个径向突出套环(其也具有完整螺纹嵌件的最大外径)在螺纹嵌件的两个轴向负荷方向上产生高轴向强度。这得以优选地实现，仅仅是因为径向圆周套环在螺纹嵌件的轴向抽出方向以及其嵌入方向上形成锁定切口。与螺纹嵌件的这种轴向稳定性相结合，借助于额外地布置在径向外侧处的径向突出结构实现了防范螺纹嵌件沿其纵向轴线旋转的功能。概括地说，必须强调:连接嵌件和部件或部件材料之间的扣紧适形尤其是借助于连接嵌件的外部配置的凸切口(尤其是圆柱形主体)来产生的。这些凸切口比从现有技术中已知的连接嵌件的径向外侧上的沟槽和凹口更有效。
[0012]为了确保对旋转的这种防范性，优选地，径向突出结构在主体的纵向上、优选地平行于主体的纵向轴线连续和/或间断地延伸。基于突出结构的这种定向或路线，形成了径向切口，所述径向切口以阻挡的方式抵制螺旋嵌件的旋转。
[0013]根据进一步优选实施例，至少一个圆周套环在主体的轴向上受到两个侧表面的限制，所述侧表面各自至少部分地与主体的纵向轴线围成至多90°的角度、尤其是小于90°的角度。研究表明，特别地，具有两个被布置成相对的侧表面及因此在两个方向上充当切口的侧表面的圆周套环有利地支持螺纹嵌件的轴向强度。另外的准则是，侧表面相对于螺纹嵌件的纵向轴线以何种角度布置。令人惊讶地，侧表面和主体的纵向轴线之间的尤其是90°和更小的角度造成塑料部件内的螺纹嵌件的轴向强度进一步增加。因此并且根据不同优选实施例，在套环的侧表面和主体的纵向轴线之间形成不同锐角，这些锐角是视塑料部件中的螺纹嵌件的负荷来配置。特别优选的角度(例如)是在85°和70°之间的范围中。
[0014]为支持螺纹嵌件的下述嵌入方法，螺纹嵌件的套环优选地包括圆周路线中的分段变化直径，以使得多个径向谷地和高地布置于该套环中。令人惊讶地，该圆周套环不阻止螺纹嵌件嵌入到塑料部件中，尽管其标示尺寸(尤其作为径向谷地)确保了充足的塑化塑料可溢出套环，并且可因此分布在位于主体的径向外侧上的结构中。径向谷地中的这种溢出也导致套环的侧表面和螺纹嵌件的径向外侧之间的锐角将完全或几乎完全填充有塑料。在先前塑化的塑料凝固之后，尤其是圆周套环中的高地产生螺纹嵌件的上文业已描述的轴向强度。
[0015]根据本发明的另一个优选实施例，邻近于圆周套环的径向突出结构由优选部分地平行于主体的纵向轴线而延伸和/或相对于主体的纵向轴线而倾斜的滚花组成，所述滚花布置于套环的一侧或两侧上。这表明，优选地，这个结构延伸遍布位于主体的轴向端和圆周套环之间的完整部分。类似地，优选地，这个结构仅填充位于主体的轴向端和套环之间的数个部分或子区。根据本发明的进一步优选实施例，这个滚花由径向突出连接板组成，所述径向突出连接板相对于彼此均匀隔开且具有多边形、圆形或曲线形的横截面。
[0016]上文所描述的连接嵌件的结构可适用于不同连接嵌件。因此，优选地，该连接嵌件包括具有径向内侧的中心孔，且有连接结构设置于所述径向内侧处。这个连接结构由螺纹、插入式封盖、径向滚花或另一连接构造形成，并与可插入型连接元件合作。
[0017]根据本发明的进一步优选实施例，至少一个圆周套环被布置成轴向居中和/或邻近于圆柱形主体的轴向端。在此，套环未布置成毗邻轴向端。根据另一个优选实施