具有螺釘基座的塑料件的製作方法

2023-05-13 21:58:51

專利名稱：具有螺釘基座的塑料件的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種特別用於在機動車的內部空間中安裝的塑料件，其具有至少一個與塑料件一體形成的螺釘基座，該螺釘基座具有被內壁限定的通道以及與內壁相對設置的外壁，其中，螺釘可固定在通道中，並且塑料件和螺釘基座都通過成形工藝，特別是通過注射模塑工藝製造。
背景技術：
在今天，塑料件，如護板、裝飾面板、隔板或殼體件，應用在機動車的內部空間中，而且也應用在消費品工業的不同的電氣裝置和電子裝置中，例如應用在白色或者棕色家用電器中或者應用在通訊技術領域的設備中。在這裡，塑料件通過螺釘、夾子或鎖定鉤來固定，為此，設置有相應的凹進處並且固定裝置整體成形在塑料件上。
例如，DE 43 13 147A1公開了一種用於機動車的組合儀表，其具有前框架以及螺釘緊固支柱，該支柱由塑料製成，其一體成形在前框架的背側，並且該支柱用作固定裝置。在螺釘緊固支柱中插入螺釘，具有內部的螺紋孔的螺帽可以安裝在螺釘上，從而利用這種方式將護板固定在前框架上。
通常，塑料件連同所屬的固定裝置通過所謂的成形工藝，如注射模塑工藝或擠壓成型工藝來製造。在該成形工藝中，使用至少兩個模具部件，在其重疊放置的狀態中得到構成塑料件形狀的精確的空腔。塑料材料被注射、澆鑄或擠壓到該空腔中。在成形工藝結束之後，必須從模具部件中取出塑料件，為此，該模具部件彼此分開並且從塑料件上移走。這種過程被稱作出模，並且移走模具部件的方向表示為主出模方向。不能通過簡單地敞開模具部件以及彼此分開模具部件來出模的塑料件的部分被形容為側凹(Hinterschnitt)。為了該部分的出模，滑塊或推桿是必要的，其精確地使側凹從模具部件中擺脫出來。側凹越多，模具部件就越複雜進而塑料件的製造就越複雜。
因此，DE 102 45 255 B3提出，設計一種在塑料件上設置的無側凹的支架。該支架具有凹進處，固定件(如固定夾或螺釘)可以基本上橫向於其插入方向插入到該凹進處中。此外，支架具有帶有凹處的固定板，該空隙朝向固定板的邊沿敞開，用於容納固定件的所謂的頸部部分。這樣的裝置不僅複雜，而且也不適宜螺旋連接，因為僅僅可以從橫向方向接近的凹進處，使螺絲刀在螺釘頭上的使用變得更加困難。此外，該裝置僅僅採用固定件，該固定件通過其縱向膨脹平行於主出模方向而插入到支架中。

發明內容
本發明的目的在於，提出一種開頭所述的可以利用成形工藝製造的具有螺釘基座的塑料件，利用螺釘基座，螺旋連接能夠以相對於主出模方向的除了零度以外的銳角來實現，並且同時能夠以較低的成本來製造。
該目的通過根據權利要求1所述的塑料件實現。
根據本發明，螺釘基座的外壁平行於在成型工藝時適用的主出模方向，並且螺釘基座的內壁具有唯一的最窄的位置，該位置是旋轉對稱的，其中，其旋轉軸線相對於主出模方向成銳角，並且平行於主出模方向的內部軸線可以通過該位置。此外，內壁不僅相對於旋轉軸線也相對於內部軸線具有間距，在最窄的位置上的間距小於在通道其它位置上間距。
在通道的旋轉對稱的最窄位置中可以固定在旋轉軸線方向指向的螺釘，也就是說螺旋方向不再必須對應於主出模方向，而是可以處於與其相對的銳角中。這一點擴大了塑料件的設計方案的可能性。該塑料件可以特別好地匹配於不平整的幾何形狀，例如，也可以毫無問題地固定到拱形的表面上。在相對較大的塑料件的情況下，設計多個螺釘基座替代一個螺釘基座，以使得塑料件可以利用多個螺釘來固定。在根據本發明的螺釘基座中，內壁從最窄的位置開始始終至少平行於主出模方向以及螺旋方向。這兩個方向彼此成銳角，藉此，在每種情況下都形成向外敞開的通道。利用這種方式始終確保螺釘基座可以無凹口地製造。因此，用於成型工藝的模具部件保持很簡單。
在本發明的設計方案中，最窄的位置或者直接處於通道的端部上，或者在其內部中。當在一個端部上的布置中，通道向著另一個端部打開，這在最簡單的情況下，相同於或類似於平直的或傾斜的截圓錐體。如果最窄的位置處於通道的內部，該通道的內壁向兩個端部敞開，例如以在其細長的端部上相互重疊放置的兩個截圓錐體的形狀。在通道的內部的布置帶來優點，即最窄的位置位於到螺釘頭的某個距離上，因此，更好地穩定和固定螺釘。
優選地，最窄的位置的直徑這樣來選擇，即自攻螺釘可以在材料去除的同時旋入到的最窄的位置中。在此，從螺釘頭開始處於最窄位置的後面的通道的限定區域優選地也可以如此窄地選擇，即自攻螺釘在該區域的內壁中固定。因為不需要另外的用於形成內部螺紋的工序，所以該設計方案簡化了製造。
為了使通道的形狀匹配於螺釘的形狀或者其他因素，在改進方案中提出，內壁分段地具有截圓錐體的形狀。通過具有不同的側面斜度的不同截圓錐體的相互串接，可以製造任意形狀的通道。作為具有有限的斜度的側面的截圓錐體可選方案，在另一個設計方案中分段地設計有梯級，也就是說，相對於主出模方向或相對於旋轉軸線梯級式地增加內壁的間距。
因為，由於主出模方向和螺紋方向彼此以一個角度設置，在螺釘基座中形成材料積聚，所以在另一個設計方案中提出，在螺釘基座的外壁和通道之間的材料積聚區域中形成通過空腔內壁限定的空腔，該空腔具有朝向螺釘基座的一側的開口，其中平行於主出模方向的空腔軸線可以穿過位於距離開口最遠的位置，空腔內壁相對於該空腔軸線具有間距，在距離最遠位置上的間距小於在其它任何一個位置上的間距。因此，在空腔中也要注意，即該空腔設計為無凹口的，並且由此而維持簡單地、不受影響地製造。


接下來，根據實施例和附圖來詳細說明本發明。圖中示出了圖1具有螺釘基座和單側敞開的通道的塑料件；圖2具有螺釘基座和兩側敞開的通道的塑料件；圖3具有螺釘基座和減少的材料積聚的塑料件；圖4具有螺釘基座和所屬模具部件的塑料件；圖5a、b具有螺釘基座和螺釘的塑料件。
具體實施例方式
在圖1示出塑料件1，其具有一體形成於該塑料件1中的螺釘基座2。塑料件1用於遮蓋設置在機動車的內部空間中的OBD插座，也用於遮蓋車載自動診斷系統接口。螺釘基座2具有通道4和外壁3，其中通道4由內壁5限定，並且外壁3與內壁5相對設置。雙箭頭指出主出模方向7，當以注射模塑工藝來製造塑料件的時候，該主出模方向起作用。兩個從左側和右側限定塑料件(參見圖4)的重疊放置的模具部件，在注塑結束之後，在主出模方向7的方向上彼此分開。外壁3平行於主出模方向7。
未示出的螺釘沿一螺釘方向固定在通道4中，該螺釘方向可以在傾斜於主出模方向7上延伸。通道4具有唯一的最窄的位置8，該位置旋轉對稱地形成。該位置的旋轉軸線6對應於螺釘方向，並且相對於主出模方向7成銳角α。平行於主出模方向7的內部軸線9位於最窄的位置8中。在最窄的位置8內部的內部軸線9的高度可以任意地選擇。為了實現無側凹的成形，內壁5不僅相對於旋轉軸線6而且相對於內部軸線9總是具有至少相同或比最窄的位置8更大的間距10。總的來說，通道4具有傾斜的截圓錐體的形狀，其中較小程度傾斜的側面11平行於主出模方向7。最窄的位置8的直徑這樣選擇，即自攻螺釘可以自己攻入到周圍的材料12中。
圖2示出了具有螺釘基座14的塑料件13，該螺釘基座的最窄的位置15處於通道16的內部。最窄的位置的旋轉軸線6與圖1中相同的方向相符合。同樣，主出模方向7和與此相應的內部軸線9的走向保持相同。從最窄的位置15開始，相對於旋轉軸線6和內部軸線9，內壁17的間距具有保持相同或者朝著通道的端部增加。通道的區域18設計為傾斜的截圓錐體，並且區域19由兩個截圓錐體組成，兩個截圓錐體具有不同斜度的側面。
如可從圖2中獲悉，在螺釘基座14上形成材料積聚20，為了減少該材料積聚，根據圖3，在螺釘基座23的外壁22和通道16之間插入一個空腔24，該空腔具有朝向螺釘基座23的側面25的開口26。用於固定在通道16中的螺釘從側面25插入，也就是說，螺釘頭位於螺釘基座23的側面25上(參見圖5)。平行於主出模方向7延伸的空腔軸線28可以穿過在空腔24內部的距開口26最遠的位置27。空腔的內壁29相對於空腔軸線28具有間距，在距離開口26最遠的位置27上的間距小於在其它任何一個位置上的間距。
在圖4中示出了兩個模具部件30和31，其在注塑前被連接到一起。塑料材料注入到在兩個模具部件30和31之間產生的空腔中，進而形成了塑料件21。在塑料凝固之後，模具部件30和31在相反的方向上沿著主出模方向7從塑料件21上移開，從而將該塑料件釋放出來。僅該移動就足以使得塑料件21從模具部件30和31中釋放出來。基於螺釘基座23的外壁22的特殊的指向，以及基於通道16和空腔24的設計方案，不會存在必須利用附加的推桿由模具部件30和31分離的側凹。
根據圖5a和b，螺釘32被旋入到塑料件21的螺釘基座23中，以使得塑料件21由此而固定到支架33上。螺釘32是自攻螺釘，其攻入到最窄的位置15，以及攻入到內壁17的區域35中，該區域位於從螺釘頭34開始的最窄的位置15的後面。因此，螺釘32通過支架33以及最窄的位置15固定。
權利要求
1.一種特別用於在機動車的內部空間中安裝的塑料件(1、13、21)，其具有至少一個與所述塑料件(1、13、21)一體形成的螺釘基座(2、14、23)，該螺釘基座具有被內壁(5、17)限定的通道(4、16)以及與所述內壁(5、17)相對設置的外壁(3、22)，其中，螺釘(32)可以固定在通道(4、16)中，並且所述塑料件(1、13、21)和所述螺釘基座(2、14、23)都通過成型工藝，特別是通過注射模塑工藝製造，其特徵在於，所述螺釘基座(2、14、23)的外壁(3、22)平行於在成型工藝時使用的主出模方向(7)，並且所述內壁(5、17)具有唯一的最窄的位置(8、15)，該位置是旋轉對稱的，其中，所述最窄的位置(8、15)的旋轉軸線(6)相對於所述主出模方向(7)成銳角(α)，並且平行於所述主出模方向(7)的內部軸線(9)可以穿過所述最窄的位置(8、15)，所述內壁(5、17)不僅相對於所述旋轉軸線(6)也相對於所述內部軸線(9)具有間距(10)，在所述最窄的位置(8、15)的間距小於在所述通道(4、16)其它位置上的間距。
2.根據權利要求1所述的塑料件(1)，其特徵在於，所述最窄的位置(8)直接處於所述通道(4)的一個端部上。
3.根據權利要求1所述的塑料件(13、21)，其特徵在於，所述最窄的位置(15)處於所述通道(16)的內部。
4.根據前述權利要求中任一項所述的塑料件(1、13、21)，其特徵在於，所述最窄的位置(8、15)的直徑這樣來選擇，即所述自攻螺釘(32)可以在材料去除的同時旋入到所述最窄的位置(8、15)中。
5.根據權利要求4所述的塑料件(13、21)，其特徵在於，所述通道(16)的限定區域(35)處於從螺釘頭(34)開始的所述最窄的位置(15)的後面，並且設計得如此的小，使所述自攻螺釘(32)在所述區域(35)的內壁(17)中固定。
6.根據前述權利要求中任一項所述的塑料件(1、13、21)，其特徵在於，在所述最窄的位置(8、15)外的所述內壁(5、17)至少分段地具有平直或傾斜的截圓錐體的形狀。
7.根據權利要求6所述的塑料件(1、13、21)，其特徵在於，所述內壁(5、17)在所述最窄的位置(8、15)和所述通道的相對的端部之間完全地具有截圓錐體的形狀。
8.根據前述權利要求中任一項所述的塑料件，其特徵在於，內壁相對於內部軸線的間距分段地以梯級方式增加。
9.根據前述權利要求中任一項所述的塑料件(21)，其特徵在於，在所述外壁(22)和所述螺釘基座(23)的通道(16)之間設計有通過空腔內壁(29)限定的空腔(24)，所述空腔具有朝向所述螺釘基座(23)的一側(25)的開口(26)，其中，平行於所述主出模方向(7)的空腔軸線(28)可以穿過在所述空腔(24)的內部的距離所述開口(26)最遠的位置(27)，所述空腔內壁(29)相對於所述空腔軸線具有間距，在距離所述最遠位置(27)上的間距小於在其它任何一個位置上的間距。
全文摘要
本發明涉及一種特別用於在機動車的內部空間中安裝的塑料件(13)，其具有至少一個與塑料件(13)一體形成的螺釘基座(14)，該螺釘基座具有外壁(3)和帶有所屬內壁(17)的通道(16)，其中，在內部(17)中設計用於固定螺釘的旋轉對稱的最窄的位置(15)。塑料件(13)和螺釘基座(14)都通過成型工藝，特別是通過注射模塑工藝來製造。螺釘能夠以方向(6)固定到通道(16)中，該方向與在成型工藝時應用的主出模方向(7)成銳角(α)。為了確保塑料件(13)可以無側凹地製造，螺釘基座(14)的外壁平行於主出模方向(7)，並且內壁(17)不僅相對於螺釘的方向(6)也相對於平行於主出模方向(7)的內部軸線(9)具有間距，在最窄的位置(15)上的間距小於在通道(16)其它位置上間距。
文檔編號B60R13/00GK1932312SQ20061015207
公開日2007年3月21日 申請日期2006年9月11日 優先權日2005年9月12日
發明者京特·甘茨 申請人:西門子公司