夹子、夹子制造方法和夹子制造装置

摘要

根据本发明一个方面的夹子1具有：头部2，其与被安装部件接合；腿部4，其插入并锁定在安装基体部件的安装孔中，被安装部件待固定在安装基体部件上；杆部6，其将头部2与腿部4连接起来；以及凸缘部8，其从杆部6朝向腿部4倾斜地向外扩张，并且在被安装到安装基体部件上时，凸缘部8紧密地贴合安装基体部件，使得凸缘部8的面向腿部4的表面的外周缘部围绕安装孔。头部2、腿部4、杆部6和凸缘部8是利用多个模具由树脂材料通过注射成型而一体地形成的，在凸缘部8的面向腿部4的表面上形成有沿着模具之间的边界面延伸的环形分型线PL1。另一方面，在环形分型线PL1的径向外侧不形成其它分型线。

说明书

技术领域

本发明涉及用于将被安装部件安装到安装基体部件上的树脂夹 子。

背景技术

常规地，树脂夹子广泛地用于将被安装部件安装到安装基体部 件上，例如将诸如装饰板等车辆内饰部件安装到门板上。通常，这 种夹子具有：头部，其与被安装部件接合；腿部，其锁定在安装基 体部件上；杆部，其将头部与腿部连接起来；以及凸缘部，其从杆 部向外扩张。在将夹子安装到安装基体部件上的过程中，腿部插入 到安装基体部件的安装孔中，从而在借助腿部和凸缘部保持安装孔 的外周的同时将夹子固定到安装基体部件上。通过使凸缘部围绕安 装孔压接安装基体部件，可以防止异物通过安装孔而侵入。

通常，这种夹子是批量生产的，从而是利用专用模具（例如参 见对比文献1）由树脂材料通过注射成型而形成的。使用被称为组合 模具的多个模具作为专用模具。作为模具构造，这些模具彼此抵接 以形成与待生产的夹子对应的型腔。这些模具沿与夹子的轴线成直 角的方向（待生产的凸缘部的径向）抵接，从而在注射成型完成之 后可以将夹子从模具中移除。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：JP-UM-S59-169419-A

发明内容

本发明要解决的技术问题

根据上述模具构造，沿着模具之间的边界在成型的夹子上形成 作为非均匀部（突起）的分型线。因此，取决于夹子的应用，该分 型线导致问题。例如，当需要防止水或空气流过安装基体部件的安 装孔时，凸缘部需要确保高的密封性能。然而，在上述模具构造中， 在凸缘部的密封表面上形成有径向分型线。结果，在分型线的附近 可能形成连通凸缘部的内侧和外侧的空隙。为了确保高的密封性能， 例如，可以将诸如填料等部件单独地设置在安装基体部件与凸缘部 之间。然而，这对于制造成本来说是不利的。

鉴于上述这些情况做出了本发明，并且本发明的目的是提供一 种能够通过单个夹子以高密封性能密封安装基体部件的安装孔的技 术。

解决技术问题的手段

为了解决该技术问题，根据本发明的一个方面，提供一种夹子， 其包括：头部，其与被安装部件接合；腿部，其插入并锁定在安装 基体部件的安装孔中，所述被安装部件待固定在所述安装基体部件 上；杆部，其将所述头部与所述腿部连接起来；以及凸缘部，其从 所述杆部朝向所述腿部倾斜地向外扩张。在被安装到所述安装基体 部件上时，所述夹子紧密地安装到所述安装基体部件上，使得所述 凸缘部的面向所述腿部的表面的外周缘部围绕所述安装孔。所述头 部、所述腿部、所述杆部和所述凸缘部是利用多个模具由树脂材料 通过注射成型而一体地形成的，在所述凸缘部的面向所述腿部的表 面上形成有沿着所述模具之间的边界面延伸的环形分型线。另一方 面，在所述环形分型线的径向外侧不形成其它分型线。

根据该方面，尽管在凸缘部的面向安装基体部件的表面上形成 有环形分型线，但是在该环形分型线的径向外侧不形成其它分型线。 通过使用在凸缘部上形成有环形分型线的模具来获得根据该方面的 夹子。在凸缘部中，由于在环形分型线的外侧不形成径向延伸的分 型线，因而可以确保环形分型线外侧的具有高密封性能的环形密封 表面。

本发明的效果

根据本发明，可以提供一种能够通过单个夹子以高密封性能密 封安装基体部件的安装孔的技术。

附图说明

图1示出了根据第一实施例的夹子的透视图。

图2详细地示出了夹子。

图3示例性地示出了夹子的制造装置。

图4从上方示出了第一模具。

图5示出了第二模具。

图6示出了整个模具。

图7示出了模具的组装过程。

图8详细地示出了由制造装置形成的夹子。

图9示出夹子的应用实例。

具体实施方式

根据实施例的夹子具有：头部，其与被安装部件接合；腿部， 其插入并锁定在安装基体部件的安装孔中，所述被安装部件待固定 在所述安装基体部件上；杆部，其将所述头部与所述腿部连接起来； 以及凸缘部，其从所述杆部朝向所述腿部倾斜地向外扩张，并且在 被安装到所述安装基体部件上时，所述夹子紧密地贴合所述安装基 体部件，使得所述凸缘部的面向所述腿部的表面的外周缘部围绕所 述安装孔。所述头部、所述腿部、所述杆部和所述凸缘部是利用多 个模具由树脂材料通过注射成型而一体地形成的，在所述凸缘部的 面向所述腿部的表面上形成有沿着所述模具之间的边界面延伸的环 形分型线。另一方面，在所述环形分型线的径向外侧不形成其它分 型线。

该环形分型线位于从所述凸缘部的外周缘径向向内偏移预定距 离的位置处。结果，当将所述夹子安装到所述安装基体部件上时， 在所述凸缘部的外周缘与所述分型线之间形成环形密封表面。所述 凸缘部在所述密封表面处以液体密封的方式抵接所述安装基体部 件。可以通过实验或分析和/或通过考虑模具和安装孔的形状和尺寸 来适当地设定用于确保这样的密封性能的所述“预定距离”。分型 线可以优选地形成在凸缘部上沿径向比能够确保密封性能的极限值 更向内的位置处。

在所述凸缘部的面向所述腿部的表面上，在所述环形分型线的 内侧可以形成另一条径向延伸的分型线。也就是说，取决于腿部的 形状，需要使用组合模具。在本实施例中，径向分型线由组合模具 的边界线形成。换句话说，只要在凸缘部的密封表面上不会因组合 模具而形成分型线，可以适当地使用组合模具。通过这样做，可以 确保上述高的密封性能。

可以通过下述制造装置来制造夹子：即，根据本实施例的夹子 制造装置用树脂通过注射成型形成夹子，并且该夹子制造装置包括： 第一模具，其形成夹子的与凸缘部的面向头部的表面对应的第一表 面；第二模具，其形成夹子的与凸缘部的面向腿部的表面对应的第 二表面；以及第三模具，其形成腿部。所述第二模具构造成不具有 可拆分部分的一体模具，并且所述第二模具具有开口部，所述开口 部小于所述凸缘部的外径。所述第二模具的位于所述开口部外侧的 面向所述第一模具的表面形成所述凸缘部的从所述凸缘部的外周缘 向内延伸的预定范围。

根据本实施例，凸缘部的从凸缘部的外周缘向内延伸的“预定 范围”是由第二模具的位于开口部外侧的面向第一模具的表面形成 的。由于第二模具不具有可拆分部分，因此在预定范围内不会形成 径向分型线。在上述制造装置中，可以通过将第一模具、第二模具 和第三模具组装到一起并将树脂材料注射到由这些模具形成的型腔 内来形成在预定范围内具有高的密封性能的密封表面。

可以通过将第二模具和第三模具组装到一起而在第二模具与第 三模具之间的边界处形成连续表面，从而凸缘部可以由该连续表面 和第一模具的与该连续表面相对的表面形成，并且第二模具与第三 模具之间的边界线可以形成为环形形状。

根据该实施例，沿着第二模具与第三模具之间的连续表面上的 边界线形成环形分型线。换句话说，第二模具和第三模具形成环形 分型线。

第二模具的配合表面和第三模具的配合表面可以相对于连续表 面而倾斜。第三模具可以由多个可拆分的组合模具构成，并且组合 模具可以组装到第二模具上以便沿配合表面倾斜地滑动。通过采用 这样的构造，可以具体地实现上述模具构造。通过使第三模具倾斜 地滑动，由于第三模具可以通过滑动组装到第二模具上，因此可有 助于第二模具和第三模具两者的定位。

[实施例]

下面，将参考附图详细描述本发明的实施例。在下述描述中， 将适当地提及附图中的位置关系。

图1是根据第一实施例的夹子的透视图。

夹子1与上述夹子对应，并且用于将装饰板（被安装部件）固 定到门板（安装基体部件）上。在夹子1中，由树脂材料通过注射 成型一体地形成环形的头部2、膨胀的腿部4、柱形的杆部6和环形 的凸缘部8。尽管对树脂材料的类型不作具体限定，然而可优选使用 具有耐热性的树脂，从而几乎不会发生磨损或变形。在本实施例中， 采用聚缩醛（POM）树脂。

凸缘部8包括第一凸缘10和第二凸缘12。这些凸缘10、12从 杆部6向外延伸。如将在后文中具体描述的那样，在锁定状态下， 夹子1借助头部2和第一凸缘10保持装饰板，并且借助第二凸缘12 和腿部4保持门板，由此将装饰板固定在门板上。

图2详细地示出了夹子。图2中的（A）示出了夹子1的正视 图，（B）示出了夹子1的仰视图，（C）示出了沿（A）中的线A-A 截取并沿（A）中的箭头A表示的方向观察到的夹子1的剖视图， （D）示出了沿（A）中的线B-B截取并沿（A）中的箭头B表示的 方向观察到的夹子1的剖视图，图（E）示出了沿（A）中的线C-C 截取并沿（A）中的箭头C表示的方向观察到的夹子1的剖视图，而 （F）示出了沿（A）中的线D-D截取并沿（A）中的箭头D表示的 方向观察到的夹子1的剖视图。

头部2具有扁平的圆盘形形状并且头部2与杆部6同心地设置 在杆部6的一端。如图2中的（C）所示，在头部2的中心形成有凹 部18。凹部18沿轴向延伸至到达凸缘部8的深度。通过设置该凹部 18，在形成夹子1时可以将夹子1稳定地支撑在组合模具（将在后 面描述）中，并且在分离模具时可以防止夹子1从模具中脱出。

如图2中的（E）和（F）所示，腿部4包括：柱形部20，其沿 轴线延伸并且具有矩形的截面形状；以及一对弹性锁定部22、22， 其分别具有弧形的截面形状，并且两个弹性锁定部22、22设置在柱 形部20的两侧上以构成外周。弹性锁定部22、22和柱形部20形成 S形横截面形状，从而在每个弹性锁定部22、22与柱形部20之间限 定有空间24，由此在夹子1锁定在安装基体部件上时提供弹性。如 图2中的（C）所示，柱形部20从凸缘部8向下延伸，并且柱形部 20具有横截面朝柱形部20的远端逐渐缩小的渐缩形状。

如图2中的（A）所示，弹性锁定部22、22经由沿径向收缩的 径向收缩部26与凸缘部8连接。也就是说，每个弹性锁定部22从 径向收缩部26逐渐地沿径向扩张然后逐渐地沿径向收缩以形成远端 28。只要腿部4能够插入并锁定在安装基体部件的安装孔内，腿部4 的形状不限于上述形状。

凸缘部8包括第一凸缘10和第二凸缘12。如图2中的（D）所 示，第一凸缘10具有朝向头部2略微向上倾斜地扩张的裙形形状。 第二凸缘12具有朝向杆部6略微向下地扩张的裙形形状。如图所示， 在本实施例中，使第一凸缘10的外径大于第二凸缘12的外径。然 而，第一凸缘部和第二凸缘部也可以形成为具有相反的关系或者形 成为具有相同的尺寸。

具体如图2中的（B）所示，在第二凸缘12的下表面（面向腿 部4的表面）上形成有环形的分型线PL1。分型线PL1是在注射成 型中沿着组合模具之间的边界面延伸的非均匀部（突起）。在分型 线PL1的内侧形成有另一条径向延伸的分型线PL2。在使用可拆分 的组合模具时，不可避免地形成这些分型线，稍后将对此进行详细 描述。

接下来将描述制造夹子的装置和方法。

图3示例性地示出了夹子的制造装置。图4从上方示出了第一 模具。图4中的（A）示出了左模具和右模具打开的状态，而图4中 的（B）示出了左模具和右模具闭合的状态。图5示出了第二模具。 图5中的（A）示出了将第二模具设置在第一模具中的状态，（B） 示出了第二模具的平面图，而图（C）示出了沿（B）中的线E-E截 取并沿（B）中的箭头E表示的方向观察到的第二模具的剖视图。图 6示出了整个模具。图6中的（A）示出了第三模具打开的状态，而 （B）示出了第三模具闭合的状态。

可以使用图3所示的制造装置50通过注射成型来制造夹子1。 制造装置50包括第一模具52、第二模具54和第三模具56。第一模 具52由可沿水平方向拆分的组合模具构成，并且第一模具52形成 图1和图2中的（A）至（F）所示的头部2、杆部6以及凸缘部8 的一部分。第二模具54构造成不具有可拆分部分的一体模具，并且 第二模具54协同第一模具52形成凸缘部8的一部分。第三模具56 由可沿水平方向拆分的组合模具构成，第三模具56与第一模具52 协同形成凸缘部8的一部分，并且第三模具56还形成腿部4。

如图3和图4中的（A）和（B）所示，第一模具52包括：基 体部60，其固定在装置主体（未示出）上；以及第一可移动模具62 和第二可移动模具64，其构成设置为从基体部60的左侧和右侧将基 体部60保持在二者之间的一对分离模具。在基体部60的中央设置 有圆形的环形槽70，并且在环形槽70的中央竖立有圆形凸台状支撑 突起72。环形槽70是形成头部2的第一表面（与腿部4相反的表面） 的模具部分，并且支撑突起72是形成头部2中的凹部18的模具部 分。

第一可移动模具62包括可移动主体74和间隔件76。可移动主 体74在其上部具有朝支撑突起72延伸的板形的模具形成部78，并 且间隔件76与模具形成部78的上表面接合。在本实施例中，间隔 件76具有矩形板的形状并且通过未示出的紧固部件（螺钉）固定在 模具形成部78上。

可移动主体74沿着朝向基体部60和远离基体部60的方向受到 驱动，当这发生时，模具形成部78的下表面在基体部60的上表面 上滑动。在模具形成部78的末端部的下表面上形成有半圆形的环形 槽80，并且该环形槽80构成了模制头部2的第二表面（面向腿部4 的表面）的模具部分。在模具形成部78的末端部的上表面上也设置 有半圆形的环形槽82，并且该环形槽82构成了模制第一凸缘10的 第一表面（与腿部4相反的表面）的模具部分。

在间隔件76的末端部的下表面上设置有半圆形的环形槽84， 并且该环形槽84构成了模制第一凸缘10的第二表面（面向腿部4 的表面）的模具部分。在间隔件76的末端部的上表面上形成有半圆 形的环形槽86，并且该环形槽86构成了模制第二凸缘12的第一表 面（与腿部4相反的表面）的模具部分。第二可移动模具64具有与 第一可移动模具62相同的构造。从而，与第一可移动模具62相似 的组成部分采用相似的附图标记，并且将省略对这些组成部分的描 述。如图4中的（B）所示，当将第一可移动模具62与第二可移动 模具64组装到一起时，半圆形的环形槽组合成圆形的环形槽以便模 制环形部分。

如图3以及图5中的（A）至（C）所示，第二模具54构造成 可滑动地支撑和锁定第三模具56。如图5中的（B）所示，在第二 模具54中，引导孔90设置成从长方体形主体的上表面穿透至长方 体形主体的下表面。引导孔90在其上端部具有矩形形状并且在其下 端部形成圆形的露出孔92，第一模具52的中央部分通过该露出孔 92而露出。也就是说，第二模具54的主体具有一对引导壁94和一 对引导壁96，并且引导孔90限定在这些引导壁的内部。引导壁94 构成相对于第一模具52的间隔件76的竖直表面，并且引导壁96形 成朝向间隔件76向下倾斜的倾斜表面98。在已组装第一模具52之 后，通过驱动机构（未示出）将第二模具54组装到第一模具52上。

返回图3，在第二模具54中，露出孔92的下端开口部的内径 小于第二凸缘12的外径，并且露出孔92外侧的面向第一模具52的 表面（面向间隔件76的表面）构成了形成第二凸缘12的外周缘部 的模具部分。也就是说，第二模具54的下端面的中央部分构成了成 型部99。成型部99形成了第二凸缘12的从第二凸缘12的外周缘向 内延伸的预定范围。

如图3和图6中的（A）和（B）所示，第三模具56包括第一 可移动模具100和第二可移动模具102，第一可移动模具100和第二 可移动模具102构成了设置在第二模具54上方的一对组合模具。第 一可移动模具100和第二可移动模具102分别由一对滑动件104、106 可滑动地支撑，并且第一可移动模具100和第二可移动模具102在 其相对表面（配合表面）上具有形成腿部4的模具部分。

第一可移动模具100在其下半部具有形成腿部4的成型部110。 第一可移动模具100的下端面构成了协同第一模具52形成第二凸缘 12的第二表面（面向腿部4的表面）的成型部112。类似地,第二可 移动模具102在其下半部具有形成腿部4的成型部110。第二可移动 模具102的下端面构成了协同第一模具52形成第二凸缘12的第二 表面（面向腿部4的表面）的成型部112。

通过驱动装置（未示出）与第一模具52的上表面平行地驱动（沿 水平方向驱动）滑动件104、106，从而使滑动件104、106朝向或远 离第二模具54移动。在滑动件104上设置有导轨120，导轨120相 对于第一模具52的上表面倾斜地延伸，并且第一可移动模具100被 支撑为沿着导轨120向上或向下移动。类似地，在滑动件106上也 设置有导轨120，导轨120相对于第一模具52的上表面倾斜地延伸， 并且第二可移动模具102被支撑为沿着导轨120向上或向下移动。 通过驱动装置（未示出）沿着各个导轨驱动第一可移动模具100和 第二可移动模具102。

在上述构造中，通过朝向第二模具54驱动滑动件104、106， 第一可移动模具100和第二可移动模具102的配合表面彼此相向地 移动（从而形成第三模具56）。与此同时，相对于滑动件104驱动 第一可移动模具100并且相对于滑动件106驱动第二可移动模具 102，从而这些可移动模具100、102在沿着第二模具54的倾斜表面 98下滑的同时下降，由此组装到第二模具54上。当第三模具56以 这种方式组装到第二模具54上之后，第三模具56的成型部112与 第二模具54的成型部99在二者之间的边界处形成连续表面，从而 构成了形成第二凸缘12的第二表面（面向腿部4的表面）的成型部。

图7中的（A）至（C）示例性地示出了模具的组装过程。图8 详细地示出了由制造装置形成的夹子。图8中的（A）是图7中的（C） 中的部分F的放大视图，而图8中的（B）是通过注射成型而得到的 夹子的仰视图。

如图7中的（A）和（B）所示，通过依次驱动滑动件104、106、 第一可移动模具100和第二可移动模具102，模具如图7中的（C） 所示的那样全部组装到一起。以这样的方式形成了与夹子1的外形 相符合的型腔130。尽管未示出，然而在型腔130中形成有注射路径， 用于注射成型的树脂材料通过该注射路径而注入。然后，通过注射 装置（未示出）注射树脂材料，能够获得一体地具有头部2、腿部4、 杆部6和凸缘部8的夹子1。

这时，如图8中的（A）所示，第二模具54和第三模具56在 它们之间的边界处形成连续表面132，并且第二凸缘12由彼此面对 的连续表面132和间隔件76形成。由于形成连续表面132的第二模 具54与第三模具56之间的边界线PL形成为圆形，因此在夹子1上 沿着边界线PL形成环形的分型线。

也就是说，如图8中的（B）所示，在第二凸缘12的面向腿部 4的表面上沿着边界线PL形成环形的边界线PL1。通过设定第二模 具54与第三模具56之间的边界线PL的位置、形状和尺寸，在分型 线PL1的径向外侧不会形成其它分型线。另一方面，在第二凸缘12 的面向腿部4的表面上，在环形分型线PL1的内侧形成有径向向内 地延伸的另一条分型线PL2。该分型线PL2沿着第二模具54的第一 可移动模具100与第二可移动模具102之间的边界线而形成。

分型线PL1形成在第二凸缘12上从第二凸缘12的外周缘向内 偏移预定距离x的位置处。因此，在第二凸缘12的位于分型线PL1 外侧的预定范围中确保了围绕分型线PL1的环形密封部。也就是说， 该预定距离x被设定为使得在第二凸缘12的外周缘与分型线PL1之 间形成以液体密封的方式抵接诸如门板等安装基体部件的环形密封 表面。

接下来，将描述夹子1的特定应用。

图9示出夹子的应用实例。

例如，上述夹子1用于将作为被安装部件的装饰板140固定到 作为装饰基体部件的门板150上。也就是说，夹子1的头部2首先 与装饰板140的安装孔142接合，并且这样保持头部2，使得装饰板 140被头部2和第一凸缘10保持在头部2与第一凸缘10之间。例如 如专利文献1的图2所示，安装孔142形成为由具有比头部2的直 径大的直径的大孔和从大孔延伸出并且具有比头部2的直径小的直 径的小孔构成的钥匙孔状的形状。因此，通过将夹子1的头部2插 入大孔然后将杆部6移动到小孔内，可以使头部2与安装孔142接 合。

当在该状态下将夹子1的腿部4推入门板150的安装孔152内 时，腿部4的弹性锁定部22在利用空间24而径向收缩的同时插入 安装孔152内，并且弹性锁定部22在空间24已经通过之后发生弹 性恢复。此时，径向收缩部26定位在安装孔152中，由此夹子1固 定在门板150上，从而门板160被腿部4和第二凸缘12保持在腿部 4与第二凸缘12之间。然后，第二凸缘12的下表面（面向腿部4的 表面）弹性地抵接门板150的正面。

这时，由于在凸缘12的下表面上没有其它分型线形成在环形分 型线PL1的外侧，因此第二凸缘12的下表面构成密封表面，从而紧 密地贴合门板150的正面。这样，在门板150的安装孔152的内侧 和外侧实现了高的密封性能。也就是说，可以有效地防止水或空气 从门板150侧侵入装饰板140侧。

本发明不限于上述实施例，而是可以基于本领域技术人员的知 识对实施例作出诸如各种设计变型等修改，作出这种修改的实施例 同样落入本发明的范围以内。

如图1所示，在上述实施例中，示例性地示出了包括第一凸缘 10和第二凸缘12的凸缘部8。然而，例如，可以省略第一凸缘10。 在这种情况下，可以将被安装部件保持在头部2和第二凸缘12之间。

在实施例中，以装饰板作为被安装部件的实例，并且以门板作 为安装基体部件的实例。然而，通过适当地改变夹子1的形状和尺 寸，本发明可以应用于其它被安装部件和其它安装基体部件。

附图标记和附图文字的说明

1夹子；2头部；4腿部；6杆部；8凸缘部；10第一凸缘； 12第二凸缘；50制造装置；52第一模具；54第二模具；56第三 模具；60基体部；62第一可移动模具；64第二可移动模具；70环 形槽；72支撑突起；74可移动主体；76间隔件；78模具形成部； 80、82、84、86环形槽；90引导孔；92露出孔；94、96引导壁； 98倾斜表面；99成型部；100第一可移动模具；102第二可移动 模具；104、106滑动件；110、112成型部；120导轨；130型腔； 140装饰板；142安装孔；150门板；152安装孔；PL1、PL2分 型线。