JP4568026B2 - ボス構造及びこれを有する板状部材を成形するための金型 - Google Patents

Description

本発明は、ボス構造及びこれを有する板状部材を成形するための金型に関し、特に、車載計器等を構成する複数の板状部材を固着するためのボス構造及びこれを有する板状部材を成形するための金型に関する。

車載計器等には、導光板やケース等のような板状部材が含まれており、これらはボス構造により固定されている。図６は、従来のボス構造を示す図である。図６に示すように、従来のボス構造においては、計器ケース９に立設された支柱９１の先端部にボス９２が突設されている。ボス９２は円筒状でありその先端部が丸められている。

ボス９２が挿入される導光板８には、ボス９２と同等の直径を有する貫通孔８２が穿設されている。導光板８の上には、文字板１０が重積されている。通常、車載計器等には、文字板１０の上から押さえつけるように見返し部材が取り付けられるので、組立時の作業効率等を考慮して、ボス９２は貫通孔８２に圧入されるのみである。なお、本明細書中、ボス構造とは、ボスのみならず貫通孔を含む構造を意味する。

なお、上述のような従来のボス構造は、下記特許文献１にも記載されている。
特開平１１−２７１１０２号公報

そうすると、車両の走行やエンジンの振動等により、導光板８や文字板１０の組み付けにガタツキが発生し、異音が発生する場合がある。また、最悪の場合を想定すると、導光板８や文字板１０の一部がボス９２から抜け落ちることも想定される。

なお、他の問題として、ボスを有する導光板８等の板状部材を成形する際には、成形された板状部材が押し出しピンの付いてない固定側金型に付着してしまうという問題も発生していた。

よって本発明は、上述した現状に鑑み、組立時の作業効率を低下させることなく、組み付けられた板状部材のガタツキ及び抜け落ちを確実に防止できるボス構造を提供することを課題としている。また、本発明は、上述した現状に鑑み、成形された板状部材が固定側金型にくっついてしまうのを防止できる金型を提供することを課題としている。

上記課題を解決するためになされた請求項１記載のボス構造は、第１板状部材と第２板状部材とを固着するボス構造であって、前記第１板状部材に形成された、前記第２板状部材の厚さを超える長さを有する円柱状の第１及び第２ボスと、前記第２板状部材に形成された、前記第１ボスの直径と同等の短径を有する長円形状の第１貫通孔と、前記第２板状部材に形成された、前記第２ボスの直径と同等の直径を有する正円形状の第２貫通孔と、前記第１ボスの側面において、前記第１板状部材から前記第２板状部材の厚さに相当する長さだけ離間した箇所から前記第１ボスの先端まで前記第１板状部材と垂直方向に延びるリブ状に形成され、且つ、前記箇所を垂直断面とし、前記箇所から前記第１ボスの先端に向けて徐々に前記第１ボスの中心に向けて傾斜するテーパ状に形成された第１短尺凸部と、前記第１短尺凸部と反対側の前記第１ボスの側面において、前記第１板状部材から前記第１ボスの先端まで前記第１板状部材と垂直方向に延びるリブ状に形成され、且つ、先端部が前記第１ボスの中心に向けて傾斜するテーパ状に形成された第１長尺凸部と、前記第２ボスの側面において、前記第１板状部材から前記第２板状部材の厚さに相当する長さだけ離間した箇所から前記第２ボスの先端まで前記第１板状部材と垂直方向に延びるリブ状に形成され、且つ、前記箇所を垂直断面とし、前記箇所から前記第２ボスの先端に向けて徐々に前記第２ボスの中心に向けて傾斜するテーパ状に形成され、前記第１短尺凸部に対して前記第２ボスの周方向に９０°ずれて配置された第２短尺凸部と、前記第２短尺凸部と反対側の前記第２ボスの側面において、前記第１板状部材から前記第２ボスの先端まで前記第１板状部材と垂直方向に延びるリブ状に形成され、且つ、先端部が前記第２ボスの中心に向けて傾斜するテーパ状に形成された第２長尺凸部と、を有し、前記第１及び前記第２ボスの中心距離と、前記第１貫通孔及び前記第２貫通孔の中心距離と、は同等であり、前記第１短尺凸部及び前記第１長尺凸部を結ぶ線は、前記第１貫通孔の短径方向に一致し、前記第２短尺凸部及び前記第２長尺凸部を結ぶ線は、前記第１貫通穴の長径方向に一致した、ことを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、第１短尺凸部及び第１長尺凸部を結ぶ線が第１貫通孔の短径に略平行になるようにして、第１ボスを第１貫通孔に圧入する。これと同時に、第２ボスも第２貫通孔に圧入する。このとき、第１短尺凸部、第１長尺凸部、第２短尺凸部、第２長尺凸部の先端は、テーパ状になっているので、圧入作業は容易である。また、圧入完了後には、第１長尺凸部、第２長尺凸部が、第１貫通孔、第２貫通孔の内側面に接触して、ガタツキを防止する。また、第１短尺凸部及び第２短尺凸部の垂直断面が第２板状部材に係合して、第１板状部材と第２板状部材とが確実に固着される。

上記課題を解決するためになされた請求項２記載のボス構造は、請求項１記載のボス構造において、前記第２ボスの側面において均等間隔に形成された、１つの前記第２短尺凸部と、３つの前記第２長尺凸部と、を有することを特徴とする。

請求項２記載の発明によれば、第２ボスの側面において均等間隔に形成された、１つの第２短尺凸部と、３つの第２長尺凸部と、が形成されている。

上記課題を解決するためになされた請求項３記載のボス構造は、請求項１又は請求項２に記載のボス構造において、前記第１板状部材は、車載計器に内蔵される導光板であり、前記第２板状部材は、前記導光板が取り付けられる計器ケースである、ことを特徴とする。

請求項３記載の発明によれば、車両の走行やエンジンの振動等が多発する環境におかれている車載計器に内蔵される導光板のガタツキや抜け落ちが防止される。

上記課題を解決するためになされた請求項４記載の金型は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のボス構造を有する板状部材を成形するための金型であって、前記第１ボス及び前記第２ボスの側面にシボ加工を施すように形成するための可動側金型、を有することを特徴とする。

請求項４記載の発明によれば、第１ボス及び第２ボスの側面にシボ加工を施すように形成するための可動側金型により板状部材が成形される。

請求項１記載の発明によれば、第１短尺凸部及び第１長尺凸部を結ぶ線が第１貫通孔の短径に略平行になるようにして、第１ボスを第１貫通孔に圧入する。これと同時に、第２ボスも第２貫通孔に圧入する。このとき、第１短尺凸部、第１長尺凸部、第２短尺凸部、第２長尺凸部の先端は、テーパ状になっているので、圧入作業は容易である。また、圧入完了後には、第１長尺凸部、第２長尺凸部が、第１貫通孔、第２貫通孔の内側面に接触して、ガタツキを防止する。また、第１短尺凸部及び第２短尺凸部の垂直断面が第２板状部材に係合して、第１板状部材と第２板状部材とが確実に固着される。したがって、組立時の作業効率を低下させることなく、固着された２つの板状部材のガタツキ及び抜け落ちを確実に防止できる。

請求項２記載の発明によれば、第２ボスの側面においても、第１長尺凸部と同等形状の第２長尺凸部が形成されている。したがって、２つの板状部材がより安定的に固着され、ガタツキをより確実に防止できる。

請求項２記載の発明によれば、第２ボスの側面において均等間隔に形成された、１つの第２短尺凸部と、３つの第２長尺凸部と、が形成されている。したがって、２つの板状部材が更に安定的に固着され、ガタツキを更に確実に防止できる。

請求項３記載の発明によれば、車両の走行やエンジンの振動等が多発する環境におかれている車載計器に内蔵される導光板のガタツキや抜け落ちを防止することができる。

請求項４記載の発明によれば、第１ボス及び第２ボスの側面にシボ加工を施すように形成するための可動側金型により板状部材が成形される。したがって、シボ加工により成形された板状部材が、固定側金型にくっついてしまうのを防止できる。なお、板状部材が可動側金型にくっついても、押し出しピンにより板状部材が押し出されるので問題はない。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係り、ボスを有する側の板状部材を示す斜視図である。図２は、図１のボスをＸ方向からみたときの側面図及びその上面図である。図３（Ａ）及び図３（Ｂ）はそれぞれ、ボスが圧入される側の板状部材における貫通孔を示す上面図及び断面図である。図４は、第１板状部材と第２板状部材との組み付けを説明するための図である。

図１及び図２に示すように、例えば、第１板状部材１としての導光板は、所定距離だけ離間して突設された円筒状の第１ボス１１及び第２ボス１２を有する。第１ボス１１及び第２ボス１２は、第１板状部材１が固着される第２板状部材２の厚さｔ′（図３参照）を超える長さを有する。第１ボス１１及び第２ボス１２の先端は共に、組付時の位置合わせを容易にするために、テーパ状１１ｔ、１２ｔになっている。

第１板状部材１は、第１ボス１１の側面において、第１板状部材１から第２板状部材の厚さｔ′（図３参照）に相当する長さｔだけ離間した箇所から第１ボス１１の先端まで第１板状部材１１と垂直方向に延びるリブ状に形成され、且つ、箇所を垂直断面とし、箇所から第１ボス１１の先端に向けて徐々に第１ボス１１の中心に向けて傾斜するテーパ状１１ａ１に形成された第１短尺凸部１１ａを有する。

また、第１短尺凸部１１ａと反対側の第１ボス１１の側面において、第１板状部材１から第１ボス１１の先端まで第１板状部材１と垂直方向に延びるリブ状に形成され、且つ、先端部が第１ボス１１の中心に向けて傾斜するテーパ状１１ｂ１に形成された第１長尺凸部１１ｂを有する。

また、第２ボス１２の側面において、第１板状部材１から第２板状部材の厚さｔ′（図３参照）に相当する長さだけ離間した箇所から第２ボス１２の先端まで第１板状部材１と垂直方向に延びるリブ状に形成され、且つ、上記箇所を垂直断面とし、上記箇所から第２ボス１２の先端に向けて徐々に第２ボス１２の中心に向けて傾斜するテーパ状１２ｄ１に形成された第２短尺凸部１２ｄを有する。

また、第２短尺凸部１２ｄと反対側の第２ボス１２の側面において、第１板状部材１から第２ボス１２の先端まで第１板状部材１と垂直方向に延びるリブ状に形成され、且つ、先端部が第２ボス１２の中心に向けて傾斜するテーパ状（不図示）に形成された第２長尺凸部１２ｃを有する。

更に、第２ボス１２の側面においては、上記第２短尺凸部１２ｄ及び第２長尺凸部１２ｃに加えて、第２長尺凸部１２ｃと同形状の第２長尺凸部１２ａ、１２ｂも有している。すなわち、第２長尺凸部１２ａ、１２ｂも、リブ状に形成され、且つ、テーパ状１２ａ１、１２ｂ１になっている。

一方、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示すように、例えば、第２板状部材２としての計器ケースは、上記第１ボス１１の直径と同等の短径ｆの長円形状の第１貫通孔２１と、第２ボス１２の直径と同等の直径φｅの正円形状の第２貫通孔２２と、を有する。第１貫通孔２１及び第２貫通孔２２の開口部近傍も、組付時のボスの位置合わせを容易にするために、テーパ状２１ｔ、２２ｔになっている。

なお、第１貫通孔２１及び第２貫通孔２２の中心距離は、上記第１ボス１１及び第２ボス１２の中心距離と同等になっている。また、第１貫通孔２１の短径は、上記第１短尺凸部１１ａ及び第１長尺凸部１１ｂを結ぶ線に平行になっている。

上述のような構成の第１板状部材１と第２板状部材２とを組み付ける場合には、図４に示すように、第１短尺凸部１１ａ及び第１長尺凸部１１ｂを結ぶ線が第１貫通孔２１の短径に平行になるようにして、第１ボス１１を、図中矢印で示すように、第１貫通孔２１に圧入する。これと同時に、第２ボス１２も第２貫通孔２２に圧入する。このとき、第１ボス１１及び第２ボス１２の先端、第１貫通孔２１及び第２貫通孔２２の開口部近傍は、テーパ状になっているので位置合わせが容易である。また、各短尺凸部及び長尺凸部の先端もテーパ状になっているので圧入作業が容易である。

また、圧入完了後には、第１短尺凸部１１ａ及び第２短尺凸部１２ｄの垂直断面が第２板状部材２に係合して、第１板状部材１と第２板状部材２とが確実に固着される。したがって、組立時の作業効率を低下させることなく、固着された２つの板状部材のガタツキ及び抜け落ちを確実に防止できる。

なお、第１及び第２ボス、第１及び第２貫通孔の位置関係は上記とは逆にしてもよい。また、３つ以上のボス、貫通孔を設けるようにしてもよい。また、第１及び第２ボスの短尺凸部や長尺凸部の数を更に増やしてもよい。そうすると、更に確実にガタツキ及び抜け落ちを確実に防止できる。

更に、図５を用いて板状部材を成形するための金型について説明する。図５は、本発明の一実施形態に係る金型を説明するための概略断面図である。周知のように、第１板状部材１としての導光板のような樹脂製品は、可動側金型３、固定側金型４及び押し出しピン５を用いて射出成形される。上述したように、ボスを有する板状部材を射出成形する際には、成形された板状部材が押し出しピンの付いてない固定側金型４に付着してしまうという問題が発生していた。

これを防止するために、例えば、第１板状部材１の第１ボス１１及び第２ボス１２の側面にシボ加工３ａを施すように形成するための可動側金型３を本実施形態では用いる。そうすると、可動側金型３と第１ボス１１及び第２ボス１２との付着力が、固定側金型４と第１板状部材１の上面との付着力を勝り、第１板状部材１が、固定側金型４にくっついてしまうのを防止できる。なお、第１板状部材１が可動側金型３にくっついても、押し出しピン５により第１板状部材１が押し出されるので問題はない。

以上説明したように、本発明の実施形態によれば、組立時の作業効率を低下させることなく、固着された２つの板状部材のガタツキ及び抜け落ちを確実に防止できる。特に、振動が多発する環境下にある車載計器に適用されてより効果的である。また、本発明の実施形態によれば、成形時に板状部材が固定側金型にくっついてしまうのを防止することができる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されず、その主旨の範囲内で種々の変更が可能である。例えば、第１及び第２ボス、第１及び第２貫通孔の位置関係は上記実施形態とは逆にしてもよい。また、３つ以上のボス、貫通孔を設けるようにしてもよい。また、第１及び第２ボスの短尺凸部や長尺凸部の数も適宜変更可能である。本発明は、これらの変形例も含むものである。

本発明の一実施形態に係り、ボスを有する側の板状部材を示す斜視図である。 図１のボスをＸ方向からみたときの側面図及びその上面図である。 図３（Ａ）及び図３（Ｂ）はそれぞれ、ボスが圧入される側の板状部材における貫通孔を示す上面図及び断面図である。 第１板状部材と第２板状部材との組み付けを説明するための図である。 本発明の一実施形態に係る金型を説明するための概略断面図である。 従来のボス構造を示す図である。

符号の説明

１ 第１板状部材
２ 第２板状部材
１１ 第１ボス
１１ａ 第１短尺凸部
１１ｂ 第１長尺凸部
１２ 第２ボス
１２ｄ 第２短尺凸部
１２ｃ 第２長尺凸部
２１ 第１貫通孔
２２ 第２貫通孔

Claims (4)

1. 第１板状部材と第２板状部材とを固着するボス構造であって、
   前記第１板状部材に形成された、前記第２板状部材の厚さを超える長さを有する円柱状の第１及び第２ボスと、
   前記第２板状部材に形成された、前記第１ボスの直径と同等の短径を有する長円形状の第１貫通孔と、
   前記第２板状部材に形成された、前記第２ボスの直径と同等の直径を有する正円形状の第２貫通孔と、
   前記第１ボスの側面において、前記第１板状部材から前記第２板状部材の厚さに相当する長さだけ離間した箇所から前記第１ボスの先端まで前記第１板状部材と垂直方向に延びるリブ状に形成され、且つ、前記箇所を垂直断面とし、前記箇所から前記第１ボスの先端に向けて徐々に前記第１ボスの中心に向けて傾斜するテーパ状に形成された第１短尺凸部と、
   前記第１短尺凸部と反対側の前記第１ボスの側面において、前記第１板状部材から前記第１ボスの先端まで前記第１板状部材と垂直方向に延びるリブ状に形成され、且つ、先端部が前記第１ボスの中心に向けて傾斜するテーパ状に形成された第１長尺凸部と、
   前記第２ボスの側面において、前記第１板状部材から前記第２板状部材の厚さに相当する長さだけ離間した箇所から前記第２ボスの先端まで前記第１板状部材と垂直方向に延びるリブ状に形成され、且つ、前記箇所を垂直断面とし、前記箇所から前記第２ボスの先端に向けて徐々に前記第２ボスの中心に向けて傾斜するテーパ状に形成され、前記第１短尺凸部に対して前記第２ボスの周方向に９０°ずれて配置された第２短尺凸部と、
   前記第２短尺凸部と反対側の前記第２ボスの側面において、前記第１板状部材から前記第２ボスの先端まで前記第１板状部材と垂直方向に延びるリブ状に形成され、且つ、先端部が前記第２ボスの中心に向けて傾斜するテーパ状に形成された第２長尺凸部と、を有し、
   前記第１及び前記第２ボスの中心距離と、前記第１貫通孔及び前記第２貫通孔の中心距離と、は同等であり、
   前記第１短尺凸部及び前記第１長尺凸部を結ぶ線は、前記第１貫通孔の短径方向に一致し、前記第２短尺凸部及び前記第２長尺凸部を結ぶ線は、前記第１貫通穴の長径方向に一致した、
   ことを特徴とするボス構造。
2. 請求項１記載のボス構造において、
   前記第２ボスの側面において均等間隔に形成された、１つの前記第２短尺凸部と、３つの前記第２長尺凸部と、
   を有することを特徴とするボス構造。
3. 請求項１又は請求項２に記載のボス構造において、
   前記第１板状部材は、車載計器に内蔵される導光板であり、
   前記第２板状部材は、前記導光板が取り付けられる計器ケースである、
   ことを特徴とするボス構造。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のボス構造を有する板状部材を成形するための金型であって、
   前記第１ボス及び前記第２ボスの側面にシボ加工を施すように形成するための可動側金型、
   を有することを特徴とする金型。

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