JP4437132B2 - Boss with screw hole - Google Patents
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Description
本発明は、樹脂成形品に一体成形されるボスに関するものであり、特にネジがねじ込まれるネジ穴を備えたボスに関するものである。 The present invention relates to a boss integrally formed with a resin molded product, and particularly to a boss having a screw hole into which a screw is screwed.
樹脂成形品には、ネジがねじ込まれるボスが一体成形されることが多い。例えば、電気製品のカバー、ケース、キャビネットなど(以下まとめて「カバー」という。)は、分割された複数の部材の組み合わせによって構成されていることが多く、それら部材同士は、一方の部材に形成されたボスに他方の部材を貫通させたネジをねじ込むことによって固定されることが多い。より具体的な例を挙げれば、ケースが上ケースと下ケースとに2分割されており、下ケースにはネジ穴を備えた複数のボスが一体成形されている。一方、上ケースには、下ケースと組み合わされたときに、上記ネジ穴と連通する貫通穴が一体成形されている。もちろん、上ケースにボスが、下ケースに貫通穴が形成されている場合もある。いずれにしても、ケースを組み立てる際には、下ケースと上ケースを突き合わせ、一方のケースに形成されている貫通穴に挿入したネジを他方のケースに形成されているボスのネジ穴にねじ込む。もっとも、ネジがセルフタッピングネジである場合には、ボスに、ネジ穴ではなく、単なる穴が形成されている場合もある。 A boss into which a screw is screwed is often integrally formed in a resin molded product. For example, electrical product covers, cases, cabinets, etc. (hereinafter collectively referred to as “covers”) are often composed of a combination of a plurality of divided members, and these members are formed on one member. It is often fixed by screwing a screw that penetrates the other member into the formed boss. As a more specific example, the case is divided into an upper case and a lower case, and a plurality of bosses having screw holes are integrally formed in the lower case. On the other hand, the upper case is integrally molded with a through hole that communicates with the screw hole when combined with the lower case. Of course, a boss may be formed in the upper case and a through hole may be formed in the lower case. In any case, when assembling the case, the lower case and the upper case are brought into contact with each other, and the screw inserted into the through hole formed in one case is screwed into the screw hole of the boss formed in the other case. However, when the screw is a self-tapping screw, a mere hole may be formed in the boss instead of a screw hole.
上記のようにボスにネジをねじ込む際、ボスの剛性不足によって該ボスが捻れたり、ひび割れが生じたりすることがあった。また、捻れたボスが元に戻ろうとすることによって、ネジが緩むこともあった。 When screws are screwed into the boss as described above, the boss may be twisted or cracked due to insufficient rigidity of the boss. In addition, the screw may be loosened by the twisted boss trying to return to its original position.
そこで従来は、ボスの周囲に補強リブを形成して、ボスの捻れやひび割れを防止していた。具体的には、図9に示すように、ボス50の周囲に、該ボス50の外周面51から放射状に伸びる複数(図9では4つ)の補強リブ52を一体成形していた(特許文献1参照)。また、2以上の補強リブを連結し、各補強リブに加わる力を分散させる技術も提案されていた(特許文献2参照)。
しかし、従来の補強リブは、ボスの中心から伸びる放射線上に形成され、各補強リブは、いずれもボス外周面(ボス外周面の接線方向)と直交していた。このため、ボスの高さが比較的低い場合にはそれなりの補強機能を果たすものの、ボスの高さが高くなると、ボスの捻れやひび割れを十分に防止することができなかった。 However, conventional reinforcing ribs are formed on radiation extending from the center of the boss, and each reinforcing rib is orthogonal to the boss outer peripheral surface (tangential direction of the boss outer peripheral surface). For this reason, when the height of the boss is relatively low, a proper reinforcing function is achieved, but when the height of the boss is increased, the boss is not sufficiently prevented from being twisted or cracked.
従来の補強リブが十分な補強機能を果たし得ない理由について図10を参照しながら具体的に説明する。図10は、電気製品の下ケース60の内壁面61に立ち上げられたボス50に、上ケース70の貫通穴71を貫通させたネジ72を時計回りにねじ込む様子を示している。図11に示されているように、ボス50にネジ72をねじ込む際には、ボス外周面51の接線方向の力(F1)が発生する。このとき、ボス外周面51の接線方向に対して直交している補強リブ52に作用する力の多くは、リブ断面の短辺方向に作用する。すなわち、上記力(F1)に起因して補強リブ52に作用する力の方向は、該補強リブ52の断面2次モーメントの小さな方向と一致するので、補強リブ52が撓みやすくなる。この結果、図12に示すように、補強リブ52が十分な補強機能を果たし得ず、ボス50に捻れが発生する。そして、ボス50の高さが高くなるに連れて補強リブ52の高さが高くなると、すなわち、下ケース60の内壁面61に固定された補強リブ52の底辺と、これに対向する上辺との間の距離が長くなるほど、補強リブ52は撓みやすくなる。
The reason why the conventional reinforcing rib cannot fulfill a sufficient reinforcing function will be specifically described with reference to FIG. FIG. 10 shows a state in which a
本発明の目的は、ネジ穴にネジをねじ込む際に発生する力に対して十分な剛性を備えたボスを実現することである。 An object of the present invention is to realize a boss having sufficient rigidity against a force generated when a screw is screwed into a screw hole.
上記目的を達成する本発明のボスの一つは、樹脂成形品に一体成形された断面形状円形のボスであって、ネジ穴と、複数の補強リブとを有し、前記補強リブがボス外周面に連接され、かつ、その連接点における前記ボス外周面の接線方向に延在している。 One of the bosses of the present invention that achieves the above object is a circular boss that is integrally formed with a resin molded product, and has a screw hole and a plurality of reinforcing ribs, and the reinforcing ribs have an outer periphery of the boss. It is connected to the surface, and extends in the tangential direction of the outer peripheral surface of the boss at the connection contact.
本発明のボスの他の一つは、樹脂成形品に一体成形された断面形状多角形のボスであって、ネジ穴と、複数の補強リブとを有し、前記補強リブがボス外周面に連接され、かつ、前記ボス外周面の隣接する2つの面の一方と平行に延在している。この場合、前記補強リブの外面のうちで面積最大の面が前記ボス外周面の隣接する2つの面の一方と平行であることが望ましい。または、前記補強リブの外面のうちで面積最大の面に対向する他の面と、前記ボス外周面の隣接する2つの面の他方とがなす角度が90°未満であることが望ましい。 Another one of the bosses of the present invention is a polygonal boss that is integrally formed with a resin molded product, and has a screw hole and a plurality of reinforcing ribs, and the reinforcing ribs are formed on the outer peripheral surface of the boss. It is connected and extends in parallel with one of two adjacent surfaces of the outer peripheral surface of the boss. In this case, it is desirable that the surface having the largest area among the outer surfaces of the reinforcing rib is parallel to one of the two adjacent surfaces of the outer peripheral surface of the boss. Alternatively, it is preferable that an angle formed between the other surface of the outer surface of the reinforcing rib facing the surface having the largest area and the other of the two adjacent surfaces of the boss outer peripheral surface is less than 90 °.
本発明のボスでは、ネジ穴にネジがねじ込まれる際に補強リブに作用する力の多くが該補強リブの面内方向に働く。従って、補強リブが撓み難く、補強リブを含むボス全体の剛性が向上する。 In the boss of the present invention, most of the force acting on the reinforcing rib when the screw is screwed into the screw hole works in the in-plane direction of the reinforcing rib. Therefore, the reinforcing rib is difficult to bend and the rigidity of the entire boss including the reinforcing rib is improved.
(実施形態1)
以下、本発明のボスの実施形態の一例を樹脂成形品がプロジェクタの筐体を構成するケースである場合を例にとって図面を参照しつつ説明する。図面には本発明の特徴を説明する上で必要な部分のみが図示されているが、上記ケースは、下ケースと上ケースとに2分割されており、上下のケースを突き合わせることによって、必要機器を収容するための空間を備えた筐体が形成される。そして、本発明のボスは、下ケースと一体成形されており、該下ケースに突き合わされた上ケースの貫通穴を貫通したネジがねじ込まれる。
(Embodiment 1)
Hereinafter, an example of an embodiment of a boss according to the present invention will be described with reference to the drawings, taking as an example a case where a resin molded product is a case constituting a housing of a projector. Although only the parts necessary for explaining the features of the present invention are shown in the drawings, the case is divided into a lower case and an upper case, which are necessary by matching the upper and lower cases. A housing having a space for housing the device is formed. And the boss | hub of this invention is integrally molded with the lower case, The screw which penetrated the through hole of the upper case faced by this lower case is screwed.
図1は、上述の下ケース1及び上ケース2の一部を示す斜視図である。また、図2は、図1の下ケース1の平面図である。これら図面に示されているように、下ケース1の内壁面3のうち、図示されている領域には、2つのボス4が立ち上げられている。一方、上ケース2の内壁面5のうち、図示されている領域には、2つの貫通穴6が形成されている。ここで、下ケース1及び上ケース2の内壁面3、5とは、両ケース1、2を突き合わせた際に、互いに対向する面を意味する。
FIG. 1 is a perspective view showing a part of the
上下のケース1、2を固定する際には、上ケース2の貫通穴6を貫通させたネジ7を下ケース1に設けられたボス4にねじ込む。もちろん、下ケース1の不図示の領域にもボスが立ち上げられており、上ケース2の不図示の領域には、それらボスに対応する貫通穴が形成されている。そして、各貫通穴を貫通させたネジを対応するボスにねじ込む。
When the upper and
各ボス4は、雌ネジが切られたネジ穴10が同心状に設けられた円筒形状を有する。換言すれば、ネジ穴10の軸線と直交する方向におけるボス4の断面形状は円形である。尚、ネジ穴10にねじ込まれるネジ7がタッピングネジである場合には、ネジ穴10の内周面に雌ネジが形成されていなくてもよい。
Each boss 4 has a cylindrical shape in which
それぞれのボス4の周囲には90°間隔で4つの補強リブ11が一体成形されている。具体的には、各補強リブ11は略長方形の板状体であって、対向する一方の長辺11aがボス外周面12に連接され、対向する一方の短辺(底辺11b)が下ケース1の内壁面3に連接されている。また、各補強リブ11は、ボス外周面12に連接された長辺11aを起点とし、ボス外周面12の接線方向と一致または略一致する方向に延在している。
Four reinforcing
図3に示すように、ボス4に一体成形された各補強リブ11がボス外周面12の接線方向と同一または略同一方向に延在している場合、ボス4のネジ穴10にネジ7をねじ込む際に、ボス外周面12に生じる力(F1)に起因して補強リブ11に作用する力の多くは、リブ断面の長辺方向に作用する。換言すれば、補強リブ11に作用する力の方向は、該補強リブ11の断面2次モーメントの大きな方向と一致または略一致する。よって、ボス4のネジ穴10にネジ7をねじ込む際に補強リブ11が撓み難くなり、補強リブ11を含むボス4全体の剛性が高まる。尚、ここでは、ボス4に対して時計回りでネジがねじ込まれることを前提としている。
As shown in FIG. 3, when each reinforcing
以上のように、本発明のボスは、ボス外周面に対して直交する方向に補強リブが延在している従来のボスに比べて、ネジ穴にネジがねじ込まれる際に発生する力に対して高い剛性を有する。よって、図4に示すように、上ケース2の貫通穴6(図1)を貫通させたネジ7をボス4のネジ穴10(図1)に所定位置までねじ込んでも、ボス4及び補強リブ11に捻れやひび割れが発生することがない。さらに、ネジ7のねじ込み時にボス4の捻れが抑制されているので、捻れたボス4が元に戻ることによってネジ7が事後的に緩むこともない。
As described above, the boss of the present invention is more resistant to the force generated when the screw is screwed into the screw hole than the conventional boss in which the reinforcing rib extends in a direction perpendicular to the outer peripheral surface of the boss. And has high rigidity. Therefore, as shown in FIG. 4, even if the
図5に本実施形態のボス4の変形例を示す。図5に示されているボス4には、該ボス4のネジ穴10にネジ7が時計回りでねじ込まれる際にボス外周面12に生じる力(F1)の向きと正反対の方向または略正反対の方向に延在する補強リブ11が一体成形されている。もっとも、各補強リブ11がボス外周面12の接線方向と一致または略一致する方向に延在している点では図1などに示すボス4と共通する。
FIG. 5 shows a modification of the boss 4 of the present embodiment. The boss 4 shown in FIG. 5 has a direction opposite or substantially opposite to the direction of the force (F 1 ) generated on the boss outer
従って、図5に示す構成でも、上記力(F1)に起因して補強リブ11に作用する力の多くは、リブ断面の長辺方向に作用する。よって、ボス4のネジ穴10にネジ7をねじ込む際に補強リブ11が撓み難くなり、補強リブ11を含むボス4全体の剛性が高くなる(図6参照)。
(実施形態2)
以下、本発明のボスの実施形態の他例について図面を参照しながら説明する。もっとも、本実施形態のボスの基本構成は実施形態1のボスと共通である。異なるのは、ボスの断面形状が円形ではなく、多角形である点である。但し、ボスにネジをねじ込む際に生じる力に起因して補強リブに作用する力の多くが、該補強リブの面内方向に作用する、という本質において実施形態1のボスと相違するものではない。
Accordingly, even in the configuration shown in FIG. 5, most of the force acting on the reinforcing
(Embodiment 2)
Hereinafter, another example of the embodiment of the boss of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the basic configuration of the boss of this embodiment is the same as that of the boss of the first embodiment. The difference is that the cross-sectional shape of the boss is not a circle but a polygon. However, it is not different from the boss of the first embodiment in the essence that most of the force acting on the reinforcing rib due to the force generated when the screw is screwed into the boss acts in the in-plane direction of the reinforcing rib. .
図7(a)(b)に示すボス4の外周面12は、直交する4つの面21によって構成されており、ボス4の断面形状は四角形(正方形)である。そして、隣接する2つの面21に共通な一辺から外側に向けて補強リブ11が延在しており、かつ、隣接する2つの面21の一方と平行に延在している。異なる観点から述べると、補強リブ11の外面のうち、面積最大の面22が、ボス外周面12の隣接する2つの面21の一方と同一平面内に存在している。
The outer
図8に示すボス4の外周面12は、一定角度で交わる6つの面31によって構成されており、ボス4の断面形状は六角形である。ここでも、ボス外周面12の隣接する2つの面31に共通な一辺から外側に向けて補強リブ11が延在しており、かつ、隣接する2つの面31の一方と平行に延在している。異なる観点から述べると、補強リブ11の外面のうち、面積最大の面32が、ボス外周面12の隣接する2つの面31の一方と同一平面内に存在している。さらに、補強リブ11の面積最大の面32と対向する他の面33と、ボス外周面12の隣接する2つの面31の他方とがなす角度(θ)は90°未満である。
The outer
以上の構成によって、ボス4のネジ穴10に不図示のネジをねじ込む際に、ボス外周面12において生じる力(F1)に起因して補強リブ11に作用する力の多くは、リブ断面の長辺方向に作用する。換言すれば、補強リブ11に作用する力の方向は、補強リブ11の断面2次モーメントの大きな方向と一致または略一致する。
With the above configuration, when a screw (not shown) is screwed into the
尚、図7や図8に示す補強リブ11と、ボス外周面12の隣接する一方の面21、31とが厳密に同一平面内に存在していなくとも、すなわち、図示されている補強リブ11がその肉厚方向に多少傾いていても、上記と同様の作用効果が得られることは当業者にとって自明である。また、ボスの断面形状は四角形や六角形に限定されるものではなく、その他の多角形も含まれる。また、十分な剛性が得られる限りにおいて、補強リブは、ボス外周面の全ての角に設けられている必要はない。
It should be noted that the reinforcing
要するに、本発明は、ボスのネジ穴にネジがねじ込まれる際に補強リブに作用する力の多くが該補強リブの面内方向に作用するように該補強リブが配置されていることを特徴とする。また、本発明は、プロジェクタの筐体を構成するケースに限定されず、他の電気製品のカバー、ケース、キャビネットを含む全ての樹脂成形品に適応可能である。 In short, the present invention is characterized in that the reinforcing rib is arranged so that most of the force acting on the reinforcing rib when the screw is screwed into the screw hole of the boss acts in the in-plane direction of the reinforcing rib. To do. Further, the present invention is not limited to the case constituting the casing of the projector, and can be applied to all resin molded products including covers, cases, and cabinets of other electric products.
1 下ケース
2 上ケース
3、5 内壁面
4 ボス
6 貫通穴
7 ネジ
10 ネジ穴
11 補強リブ
12 ボス外周面
21、22、31、32、33 面
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記補強リブの外面のうちで面積最大の面に対向する他の面と、前記ボス外周面の隣接する2つの面の他方とがなす角度が90°未満であることを特徴とする請求項2記載のボス。 Of the outer surfaces of the reinforcing ribs, the surface with the largest area is parallel to one of the two adjacent surfaces of the outer peripheral surface of the boss,
The angle formed by the other surface of the outer surface of the reinforcing rib facing the surface having the largest area and the other of the two adjacent surfaces of the outer peripheral surface of the boss is less than 90 °. The listed boss.
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