用于嵌入模制的模具及用于嵌入模制套圈的方法
【专利摘要】一种嵌入模制用模具，设置有用于模制树脂产品（1）的一对模具（3，5）套圈(11，13)模制在螺栓插入孔（7，9）的内表面上，以及插入套圈(11，13)中的衬套(15，17)。所述模具（3）形成有衬套(15，17)滑动地插入的衬套插入孔(19，21)。所述模具（5）形成有包围所述套圈(11，13)的空腔（6）。所述衬套(15，17)设置有上部(23，15)和下部(27，29)，上部具有对应于所述套圈(11，13)的内部横截面形状的横截面形状，下部具有对应于套圈(11，13)的外部横截面形状的横截面形状，并且衬套被向着模具（5）弹性偏置。
【专利说明】用于嵌入模制的模具及用于嵌入模制套圈的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种嵌入模制(insert molding)用模具和用于嵌入模制套圈(collar)的方法，更具体地，涉及用于模制套圈嵌入模制在螺栓插入孔的内周面上的树脂产品的模具，以及使用该模具嵌入模制套圈的方法。
【背景技术】
[0002]当树脂产品固定到附件上时，以前已知的是螺栓的螺纹部插入到树脂产品的螺栓插入孔中且螺纹部旋紧到附件的螺纹孔，从而将树脂产品固定到附件上。这种情况下，为了防止树脂产品的螺栓插入孔被螺栓紧固力损坏，已经提出的方法是在螺栓插入孔的内周面上嵌入模制中空的圆筒状的金属套圈(参见专利文献I)。通过将螺栓的螺纹部插入到套圈中然后紧固螺栓，螺栓的头部的底面接触到套圈从而螺栓的紧固力能够被套圈承受，从而避免树脂产品的损坏。
[0003]引用列表
[0004]专利文献
[0005]专利文献I JP-A-10-318220
【发明内容】
[0006]技术问题
[0007]然而，当在其的螺栓插入孔的内周面上具有嵌入模制的套圈的树脂产品按照专利文献I中提及的那样成型时，套圈定位在由一对模具形成的腔中，熔融树脂注射到腔中从而套圈被熔融树脂包围，然后树脂固化，由此成型树脂产品。此时，存在这种情况，具有不同高度的套圈用于相同的树脂产品，并且此种情况下，更换模具以符合套圈的高度在工作效率和成本方面不是优选的。
[0008]同时，考虑到套圈和模具的制造公差，很难将套圈的高度与一对模具之间的尺寸相一致，这样，例如，如果套圈的高度在树脂产品的厚度方向上小于模具尺寸，套圈嵌入到树脂产品中以致于螺栓紧固力不会被套圈直接承受，从而存在树脂产品被损坏的风险。另一方面，如果套圈的高度在树脂产品的厚度方向大于模具尺寸，在嵌入模制时套圈被高压力夹在一对模具之间，从而存在模具和套圈被损坏的风险。
[0009]本发明的目的是实现一种用于嵌入模制套圈的模具，其能应付具有不同高度的套圈且也能吸收制造公差，从而嵌入模制套圈。
[0010]解决问题的技术手段
[0011]本发明的上述目的通过具有如下构造的嵌入模制模具和嵌入模制套圈的方法得到解决。
[0012](I) 一种嵌入模制用模具，包括用于模制树脂产品的一对模具，该树脂产品具有嵌入模制在该树脂产品中的螺栓插入孔的内周面上的套圈；和衬套，该衬套适于插入到所述套圈中，其中，所述模具中的一个模具设有衬套插入孔，所述衬套可滑动地插入到该衬套插入孔中，所述模具中的另一个模具设有包围所述套圈的空腔；并且其中，所述衬套包括上部和下部，所述上部具有对应于所述套圈的内部横截面形状的横截面形状，所述下部具有对应于所述套圈的外部横截面形状的横截面形状，并且所述衬套被向着所述另一个模具弹性推动
[0013]根据上述构造(I)的嵌入模制用模具，在嵌入模制套圈时，套圈通过插入的衬套在空腔中进行定位，衬套可滑动地插入一个模具的衬套插入孔中并被在套圈中被弹性推动，并然后夹紧到另一个模具。同时，由于弹性推动力仅施加在套圈和模具之间，所以可防止套圈和模具被损坏。例如，由于即便在套圈形成为比树脂产品的螺栓插入孔的长度高(长)的情况下，也能抑制套圈或者模具被损坏，所以可以使得套圈的端面从树脂产品突出并与螺栓接触，这样螺栓的紧固力可以确定地被套圈所承受。同样，因为套圈通过弹性推动力定位，所以由于制造公差等造成的套圈的高度的差异能够被吸收。同时，施加到衬套上的弹性推动力被设定为一定大小，其不会使得衬套由于注射到空腔中的熔融树脂的注射压力而回退。此外，如果弹性推动力太大，套圈或者模具可能被损坏，出于这个原因，弹性推动力设置成一定大小，其不会造成套圈或者模具的损坏。
[0014](2)根据构造(I)所述的嵌入模制用模具，其中衬套被插入到衬套插入孔中的弹簧部件弹性推动。
[0015](3)—种使用根据构造(I)或(2)所述的嵌入模制用模具嵌入模制套圈的方法，包括:将衬套插入到所述一个模具的衬套插入孔中；将套圈安装在衬套的上部上；将另一个模具按压并夹紧在所述一个模具上同时衬套被向着所述另一个模具弹性推动；以及将熔融树脂注射到空腔中，从而模制出所述套圈。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是根据本发明一实施例的嵌入模制用模具和由此模具模制的树脂产品的透视图。
[0017]图2A是图1的模具沿线Q-Q位置的剖视图，其中模具被夹紧然后树脂被注射；图2B是显示中空圆筒状的套圈的高度的示图。
[0018]图3A是图1的树脂广品从活动|旲具侧观察的透视图，图3B是图1的树脂广品从固定模具侧观察的透视图，图3C是中空圆筒状的套圈和中空椭圆状的套圈的透视图。
[0019]图4A是中空圆筒状的套圈和衬套的透视图，图4B是显示衬套插入到中空圆筒状的套圈中的状态下的透视图。
[0020]图5A是中空椭圆筒状的套圈和衬套的透视图，图5B是显示衬套插入到中空椭圆状的套圈中的状态下的透视图。
[0021]图6是固定模具在衬套插入到中空圆筒状的套圈和中空椭圆状的套圈中的状态下的透视图。
[0022]图7A是剖视图，与图2的剖视图相似，显示的是使用具有更小高度的中空圆筒状的套圈和中空椭圆筒状的套圈的情况下的剖视图，图7B是显示中空圆筒状的套圈的高度的示图。
[0023]图8A是剖视图，与图2的剖视图相似，显示的是使用具有更大高度的中空圆筒状的套圈和中空椭圆筒状的套圈的情况下的剖视图，图8B是显示中空圆筒状的套圈的高度的示图。
[0024]图9A是剖视图，与图2的剖视图相似，显示的是衬套固定到模具上的情况下的比较例，图9B是显示中空圆筒状的套圈的高度的示图。
[0025]图1OA剖视图，与图2的剖视图相似，显示的是衬套固定到模具上的情况下的比较例，图1OB是显示中空圆筒状的套圈的高度的示图。
[0026]附图标记列表
[0027]I树脂产品
[0028]3,5 模具
[0029]4,6 空腔
[0030]7,9 螺栓插入孔
[0031]11，13 套圈
[0032]15，17 衬套
[0033]19，21衬套插入孔
[0034]23，25 上部
[0035]27，29 下部
[0036]31，33弹簧部件`
具体实施例
[0037](实施例)
[0038]现在基于实施例描述本发明。
[0039]如图1-6所示，本实施例的嵌入模制模具具有用于模制树脂产品I的一对模具3和5。
[0040]如图3A和3B所示，树脂产品I设有螺栓插入孔7和9，当树脂产品I固定到附件上时未示出的螺栓插入螺栓插入孔7和9中。螺栓插入孔7形成为圆形，螺栓插入孔9形成为椭圆形。金属套圈(collar) 11和13被嵌入模制在螺栓插入孔7和9的内周面上。套圈11和13分别形成为对应于螺栓插入孔7和9的内部的横截面形状。也就是说，嵌入模制在螺栓插入孔7中的套圈11形成为中空圆筒状，嵌入模制在螺栓插入孔9中的套圈13形成为中空椭圆筒状。
[0041]如图4A所示，套圈11的外周面设有凹凸部12，该凹凸部12具备交替地形成在其中的多个凹部和凸部。如图5A所示，套圈13的外周面设有多个凸部14。通过沿凹凸部12和凸部14的形状固化树脂，套圈11和13被构造成防止从树脂产品I分离。
[0042]如图2A所示，一对模具3和5由为固定模具的模具3和为可动模具的模具5构成，且由未示出的模制机设定的模具夹紧力夹紧。模具3和5分别在其中设有空腔4和6，熔融树脂注射到空腔4和6中，且通过将相对的模具5按压并夹紧到固定模具3，空腔4和6形成为对应于树脂产品I的形状。在模具3和5的任何一个上，设有未示出的容许熔融树脂注射到空腔4和6中的浇口。
[0043]固定模具3在其中设有衬套插入孔19和21，衬套15和17能够分别滑动地插入到插入孔19和21中的每个中。衬套15和17分别设有上部23和25，上部23和25分别插入到套圈11和13中；和下部27和29，下部27和29连接到上部23和25且支撑插入的套圈11和13。如图4A所示，衬套15的上部23形成为对应于中空圆筒状的套圈11的内部横截面形状的圆柱状，且其下部27形成为对应于中空圆筒状的套圈11的外部横截面形状的圆盘状。如图5A所示，衬套17的上部25形成为对应于中空椭圆状的套圈13的内部横截面形状的椭圆柱状，且其下部29形成为对应于中空椭圆状的套圈13的外部横截面形状的椭圆盘状。衬套插入孔19的尺寸设计为:其内周面可滑动地接触衬套15的下部27的外周面。衬套插入孔21的尺寸设计为:其内周面可滑动地接触衬套17的下部29的外周面。
[0044]衬套插入孔19和21分别形成为容许弹簧部件31和33插入其中，弹簧部件31和33的每一个朝向模具5弹性推动衬套15和17的每一个。弹簧部件31和33的每一个由未示出的驱动装置支撑，且适于从衬套插入孔19和21中前进和后退。弹簧部件31和33中的每个的一个端部由驱动装置支撑且其另一端部连接或接触到衬套15和17的下部27和29。根据本实施例，插入到衬套插入孔19中的弹簧部件31的一个端部连接到驱动装置且其另一端部连接到衬套15的下部17。另一方面，设置成竖立在驱动装置上的杆35插入到插入衬套插入孔21中的弹簧部件33中，这样弹簧部件33的一个端部与驱动装置接触而另一个端部与衬套17的下部29接触。因此，通过由驱动装置分别将弹簧部件31和33的每个按压到衬套插入孔19和21的每个中，衬套15和17的每个被朝向模具5弹性推动。然而，与弹簧部件33类似地，弹簧部件31可以通过杆35支撑在驱动装置上。同样，与弹簧部件31类似地，弹簧部件33没有设置杆35，而可设置成延续至驱动装置并由该驱动装置支撑。进一步的，衬套17可设置成通过弹簧部件33延续至杆35的远端。简言之，任何允许通过弹簧部件31和33将衬套15和17弹性推向模具5的构造可适当地予以选择。
[0045]以下将根据模制树脂产品I的方法描述如上构造的本实施例的嵌入模制模具的操作。
[0046]衬套15和17的每个插入到模具3的衬套插入孔19和21的每个中，然后弹簧部件31和33的每个插入到衬套插入孔19和21的每个中以与衬套的下部27和29的每个接触。同时，衬套15和17被插入，使得他们的上部23和25的每个分别从衬套插入孔19和21突出且分别被弹簧部件31和33中的每个弹性推动。突出的上部23和25的每个分别插入到套圈11和13的中空部的每个中，使得套圈13和15的每个的一个端面与下部27和29的每个的顶面接触。因此，衬套15和17的上部23和25的每个安装在套圈11和13的每个中。在这种状态下，通过由模制机设定的模具紧固力闭合模具3和5，形成了用于包围套圈11和13的每个的树脂产品I的空腔4和6。同时，套圈11和13的每个分别由相应的弹簧部件31和33推动，且套圈11和13的每个的另一端面接触并定位在模具5上，使得套圈11和13的每个被保持在空腔4和6中。
[0047]这里，如图2A和2B所示，当套圈11和13的每个的高度与树脂产品的厚度Xmm相等时，从衬套15和17的下部27和29的每个的顶面到模具5的尺寸(树脂产品I的厚度方向的尺寸)对应于树脂产品I的厚度Χ_。一方面，如图7A和7B所示，当套圈11和13的每个的高度Ymm比树脂产品I的厚度Xmm小α时，从衬套15和17的下部27和29的每个的顶面到模具5的尺寸对应于套圈11和13的每个的高度Ymm。另一方面，如图8A和8B所示，当套圈11和13的每个的高度Z_比树脂产品I的厚度Xmm大α时，从衬套15和17的下部27和29的每个的顶面到模具5的尺寸对应于套圈11和13的每个的高度Zmm。
[0048]也就是说，根据本实施例的嵌入模制模具，由于套圈11和13的每个分别通过衬套15和17的每个进行定位，其中衬套15和17可滑动地插入到模具3的衬套插入孔19和21中且被弹性推动，因而可以使得模具在各套圈11和13的位置处沿树脂产品I的的厚度方向的尺寸对应于各套圈11和13的高度。
[0049]如此，在活动模具5被按压紧固到固定模具3上后，熔融树脂通过未示出的浇口注射到空腔4和6中。因此，随着熔融树脂覆盖并固化在套圈11和13的每个的外周面上，模制成了螺栓插入孔7和9，套圈11和13的每个被分别嵌入模制到相应的螺栓插入孔7和9中。同时，由于熔融树脂进入到套圈11的外周面上的凹凸部12且固化，所以能够阻止套圈11从螺栓插入孔7分离。同样，由于熔融树脂包围套圈13的外周面上的凸部14且固化，能够阻止套圈13从螺栓插入孔9分离。
[0050]根据本发明的实施例，嵌入模制时，套圈11和13的每个通过相应的弹簧部件31和33的弹性推动力被夹置并定位在模具5和衬套15和17之间。也就是说，由于比模具紧固力小的弹性推动力仅施加在套圈11和13的每个上，所以套圈11和13的每个可以防止由于模具3和5的紧固力而造成的损坏。结果，各具有比树脂产品I的厚度大的高度的套圈11和13可以被使用，这样可以使得套圈11和13的端面确定地暴露在树脂产品I的表面。因此，当树脂产品I安装到附件上的螺栓紧固力可以直接由套圈11和13的每个承受。
[0051]进一步的，由于套圈11和13可以根据套圈11和13的高度通过伸长和收缩的弹簧部件31和33来定位，所以可以使用具有取决于制造公差的可变高度的套圈。
[0052]相反，如图9和10所示的比较例，当套圈11和13的每个通过形成在模具3上的凸部51和53进行定位时，具有不同高度的套圈11和13不能被使用。例如，如图9所示，当套圈11和13的每个的高度Y_比树脂产品I的厚度Χ_小α时，套圈11和13的每个的高度变得小于在树脂产品I的厚度方向上的模具尺寸，结果，套圈11和13的每个的端面不能被树脂覆盖，以致于螺栓紧固力不能直接地被套圈11和13的每个承受。此外，如图10所示，当套圈11和13的每个的高度Ζ_比树脂产品I的厚度Xmm大α时，套圈11和13的每个的高度变得大于在树脂产品I的厚度方向上的模具尺寸，这样，套圈11和13的每个被模具紧固力带来的高压力夹在模具3和5之间，结果，存在模具3和5或者套圈11和15中的每个被损坏的风险。
[0053]同时，在本发明的实施例中，如果套圈11和13中的每个被衬套15和17的每个保持，其中衬套15和17的每个可滑动地插入到螺栓插入孔19和21的每个中且被弹性推动，则存在由于注射到空腔4和6中的熔融树脂的注射压力而使得衬套15和17沿远离模具3的方向回缩的风险。出于这个原因，具备比熔融树脂注射压力大的弹性回复力的弹簧部件被使用。然而，如果弹性推动力太大，模具3和5或者套圈11和13会损坏，出于这个原因，使用具备一定程度的弹性回复力的弹簧部件，其不会造成模具3和5或者套圈11和13的损坏。
[0054]同时，本发明并不局限于前述的实施例，适当地改变，修改等可以获得。此外，前述实施例中的部件的材料，形状，尺寸，数量和安装位置不是限定的而是任意的，只要能实现本发明即可。
[0055]本申请基于日本专利申请号2011-124217、申请日2011年6月2日的申请而提出，其全部内容和并至此作为参考。
[0056]工业实用性[0057] 基于本发明的嵌入模制模具，其可以处理具有不同高度的套圈，能吸收制造公差且套圈可被嵌入模制。
【权利要求】
1.一种嵌入模制用模具，包括: 用于模制树脂产品的一对模具，该树脂产品具有嵌入模制在该树脂产品中的螺栓插入孔的内周面上的套圈；和 衬套，该衬套适于插入到所述套圈中， 其中，所述模具中的一个模具设有衬套插入孔，所述衬套可滑动地插入到该衬套插入孔中，所述模具中的另一个模具设有包围所述套圈的空腔；并且 其中，所述衬套包括上部和下部，所述上部具有对应于所述套圈的内部横截面形状的横截面形状，所述下部具有对应于所述套圈的外部横截面形状的横截面形状，并且所述衬套被向着所述另一个模具弹性推动。
2.根据权利要求1所述的嵌入模制用模具，其中，所述衬套被一插入到所述衬套插入孔中的弹簧部件弹性推动。
3.一种使用根据权利要求1或2所述的嵌入模制用模具嵌入模制套圈的方法，包括: 将所述衬套插入到所述一个模具的衬套插入孔中； 将所述套圈安装在所述衬套的上部上； 将所述另一个模具按压并夹紧在所述一个模具上，同时所述衬套被向着所述另一个模具弹性推动； 将熔融树脂注射到所述空腔中以模制所述套圈。
【文档编号】B29C45/26GK103561926SQ201280025641
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2012年6月1日 优先权日:2011年6月2日
【发明者】石川義纪, 小野田伸也 申请人:矢崎总业株式会社