JP5785044B2 - ボスの支持構造 - Google Patents

Description

本発明は、樹脂成形品のボスの支持構造に関する。

樹脂製の組み付け部材として、導電路用のバスバーをインサート成形して所望の回路パターンを形成するインサート成形タイプの電気接続箱が知られている。電気接続箱は、図８に示すように、バスバーがインサートされたベース板１１と、ベース板１１の一方の面から互いに間隔をあけて起立する枠体１３及びコネクタハウジング１５を有して形成される（例えば、特許文献１参照）。枠体１３には組み付け対象のケースなどが取り付けられ、コネクタハウジング１５には枠体１３内の回路の外部接続用端子が収容されるようになっている。

電気接続箱には、枠体１３内のベース板１１の一方の面から複数の円柱状のボス１７が起立して設けられている。図９に示すように、枠体１３内には、ソレノイドバルブが収容される円柱状の部品１９が複数組み付けられている。各部品１９はそれぞれ２本のボス１７の先端（図９の上端）に支持され、ベース板１１に対して所定の姿勢が確保されることで、図示しない端子と電気的に接続されるようになっている。

それぞれのボス１７の付け根部分には、ボス１７の外周面から放射状に延在させてボス１７の周方向で等間隔に配置される複数の補強リブ２１が設けられている。このようにボス１７の付け根部分をリブで補強することにより、部品１９の組み付け時にボス１７が部品１９から押し付けられても、ボス１７が簡単に折れないようになっている。

特開２０１０−１７０６９号公報

ところで、特許文献１の電気接続箱は、ベース板１１にバスバーがインサートされた状態で成形されるため、成形時の樹脂の流れがバスバーによって邪魔され、ボス１７間で樹脂の充填性に差が生じることがある。このように充填性に差が生じると、ボス１７間で軸芯方向の全長寸法にばらつきが生じ、特に充填性が低下したボス１７には未充填のショートショットが生じるおそれがある。

また、ボス１７間で全長寸法にばらつきが生じると、例えば、部品１９の組み付け時において、ボス１７に支持された部品１９は、ベース板１１に対して姿勢が傾いてしまい、電気的な接続不良や誤動作などの不具合を生じるおそれがある。さらに、部品１９の組み付け時に、ボス１７の軸芯に対して斜めの方向から部品１９の荷重が加えられると、ボス１７の外周面と補強リブ２１の上面が交差するコーナー部分に応力が集中し、クラックを生じるおそれがある。

本発明は、ボスの寸法精度を向上させるとともにクラックの発生を防ぐことを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明のボスの支持構造は、部品を支持する複数の円柱状のボスがベース板の一方の面に起立して形成された樹脂成形品であって、ボスの外周面から放射状に延在させてボスの周方向で等間隔に配置される複数の補強リブが設けられ、ボスの外周面には、補強リブの上面と交差するコーナー部分にのみ肉付部が形成されてなることを特徴とする。

これによれば、ボスの外周面と補強リブの上面が交差するコーナー部分に応力が発生したとしても、肉付部を設けたことで応力を分散させることができるため、クラックの発生を防ぐことができる。また、肉付部を設けたことで、ボスの外周面と補強リブの上面とが交差するコーナー部分を流れる樹脂の流動抵抗を低減できるため、ボスの充填性を高め、ショートショットの発生を防ぐことができる。

ところで、ボスの外周面は、補強リブの上面と交差するコーナー部分に加え、ベース板と交差するコーナー部分を有するため、ボスの寸法精度を向上させるには、両方のコーナー部分に肉付部を設けるのが通常である。しかし、肉付部はヒケが発生し易く、ヒケによってボスが倒れることがある。例えば、ボスの外周面とベース板が交差するコーナー部分に肉付部を設け、この肉付部にヒケが発生すると、ボスはベース板と交差する付け根部分から傾く。

これに対し、本発明によれば、ボスの外周面と補強リブの上面が交差するコーナー部分に限って肉付部を設けているため、ヒケが発生する領域が限定され、ヒケを小さくできるため、ヒケによるボスの倒れを抑制することができる。また、ヒケによってボスに倒れが生じたとしても、ボスは、補強リブの上面よりも高い位置を起点に傾くため、ボスの外周面とベース板が交差するコーナー部に設けた肉付部のヒケによってボスが倒れる場合よりも、ボスの先端がベース板の垂直方向からずれる量を少なくすることができる。したがって、ベース板と垂直方向のボスの全長寸法のばらつきを抑制することができ、寸法精度を高めることができる。

この場合において、複数のボスは、部品の荷重を先端で受けて該部品を支持するものとする。また、本発明は、ベース板にバスバーがインサート成形された成形品においても、肉付部を設けることで、ボスへの充填性を高めることができるため、クラックの発生を防ぐことができ、ボスの寸法精度を向上させることができる。

本発明によれば、ボスの寸法精度を向上させるとともにクラックの発生を防ぐことができる。

本発明が適用されるボスの支持構造を示す斜視図である。 本発明が適用されるボスの支持構造の肉付部にヒケが発生した状態を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は上面図である。 肉付部の位置とボスの倒れ方の関係を説明する図であり、（ａ）は本発明が適用されるボスの支持構造、（ｂ）はボスの外周面とベース板とが交差するコーナー部分に肉付部を設けた構造を示す。 従来のボスの支持構造を示す斜視図である。 ボスが部品を支持する状態を示す側面図である。 金型内の樹脂の流れを示す図であり、（ａ）は本発明が適用されるボスの支持構造、（ｂ）は（ａ）の肉付部を設けない構造を示す。 ボスの外周面とベース板とが交差するコーナー部分に設けた肉付部にヒケが発生した状態を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は上面図である。 電気接続箱の外観を示す斜視図である。 電気接続箱に部品が組み付けられる状態を示す斜視図である。

以下、本発明が適用される樹脂成形品のボスの支持構造の一実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態では、図８、９の電気接続箱に形成されるボス１７の支持構造について説明する。なお、以下の説明では、ボスの支持構造を除く他の構成については、図８、９と同一の符号を付して説明を省略する。

まず、本発明に係るボス１７の支持構造の理解を容易にするため、従来のボス１７の支持構造について説明する。

枠体１３の底面をなすベース板１１の一方の面には、複数のボス１７が起立して設けられている（図８）。ボス１７は、図４に示すように、円柱状に形成される胴部３１と、胴部３１から同軸に延在する円柱状の突起部３３を有して形成される。胴部３１と突起部３３はいずれもボス１７の先端側（図４の上方）に向かって次第に縮径するように形成され、突起部３３は、胴部３１よりも断面外径が小さくなっている。本実施形態のボス１７は、いずれも、胴部３１と突起部３３が軸方向に延在する全長の長さ、つまりベース板１１と直交する方向の全長寸法Ｌがすべて同じ設計寸法に設定されている。枠体１３内には、複数の部品１９が組み込まれ、各部品１９がそれぞれ２本のボス１７の先端に支持されるようになっている（図５）。

ボス１７の外周面には、外側に向かって放射状に延びる４本の補強リブ２１が周方向で等間隔に設けられている。補強リブ２１は、部品１９が組み付けられる際に、部品１９の荷重がボス１７に加えられてもボス１７が折れないようにするため、ボス１７を補強する役割をなしている。

ところで、本実施形態の電気接続箱は、ボス１７が形成されるベース板１１にバスバーがインサート成形されている。この種の成形品は、成形時に樹脂の流れがバスバーに邪魔されるため、ボス１７同士の樹脂の充填性、つまり充填密度に差が生じ易くなる。ボス１７の充填性が低下すると、突起部３３などに未充填のショートショットが生じるおそれがあり、ショートショットが生じなくても、ボス１７同士で全長寸法Ｌにばらつきが生じるおそれがある。ボス１７同士の全長寸法Ｌにばらつきが生じると、例えば、部品１９の組み付け時に、ボス１７の軸芯方向に対して斜めの方向から部品１９の荷重がボス１７に加えられ、その結果、ボス１７の外周面と補強リブ２１の上面が交差するコーナー部分３５に応力が集中し、クラックを生じるおそれがある。このようなクラックの発生を防ぐためには、クラックが発生するコーナー部分３５に例えばＲ面やＣ面のような肉付部を設け、ボス１７にかかる応力を分散させる方法が考えられる。

一方、ボス１７の充填性を高め、ボス１７同士の充填密度の差を少なくするためには、それぞれのボス１７のコーナー部分３５に肉付部を設けることが有効である。例えば、図６（ａ）に示すように、ボス１７の外周面と補強リブ２１の上面が交差するコーナー部分３５に肉付部３７を設けることにより、肉付部３７を介して樹脂がボス１７内へスムーズに流れ込むことから、図６（ｂ）の肉付部３７を設けない場合と比べて、樹脂の流動抵抗を減少させることができ、結果としてボス１７の充填性を高め、寸法精度を向上させることができる。

ここで、ボス１７は、補強リブ２１の上面と交差するコーナー部分３５と、ベース板１１と交差するコーナー部分３９を有している。このため、ボス１７の充填性を高め、ボス１７の寸法精度を向上させるには、コーナー部分３５に加えて、或いは、コーナー部分３５の代わりに、コーナー部分３５よりも広いコーナー部分３９に肉付けを行うのが通常である。

しかしながら、成形品に肉付けを行うと、成形品の肉厚が増えることによってヒケが発生し易くなる。このため、例えば、図７（ａ）に示すように、コーナー部分３９に肉付部４１を設けた場合、図７（ｂ）に示すように、肉付部４１の周方向に渡って比較的大きなヒケ４３が発生する。このようにヒケ４３が発生すると、ボス１７はヒケ４３の影響を受けて、ベース板１１と交差する付け根部分からベース板１１の垂直方向に対していずれかの方向に倒れる可能性が高くなる。

次に、本実施形態のボス１７の支持構造について説明する。

本実施形態では、図１に示すように、ボス１７の外周面が補強リブ２１の上面と交差するコーナー部分３５に肉付部３７を設けており、ベース板１１と交差するコーナー部分３９には肉付けを行わないことを特徴としている。肉付部３７は、ボス１７の外周面から補強リブ２１の上面に渡って所定の曲率を有するＲ面をなしているが、これに限らず、例えばＣ面が形成されていてもよい。

本実施形態の肉付部３７が形成される領域は、図２に示すように、ボス１７の周方向で補強リブ２１の上面の比較的狭い範囲に限定されるため、ボス１７の外周面がベース板１１と交差するコーナー部分３９に肉付けする場合よりも、発生するヒケ４５の大きさを比較的小さく抑えることができる。

また、図３（ａ）に示すように、ボス１７の外周面が補強リブ２１の上面と交差する部分に肉付部３７を設けた場合、肉付部３７にヒケ４５が生じると、ボス１７は補強リブ２１の上面よりも上のＡ点を起点に倒れるのに対し、図３（ｂ）に示すように、ボス１７の外周面がベース板１１と交差する部分に肉付部４１を設けた場合、肉付部４１にヒケが生じると、ボス１７は付け根部分のＢ点を起点に倒れる。

ここで、図３（ａ）のＡ点とボス１７の先端中央のＣ点とを結ぶ距離は、図３（ｂ）のＢ点とボス１７の先端中央のＤ点とを結ぶ距離よりも短いため、図３（ａ）と図３（ｂ）のボス１７がそれぞれベース板１１と直交するボス１７の軸芯Ｓから倒れる角度θが同じである場合、Ｃ点が軸芯Ｓから軸芯Ｓと直交する方向にずれる距離Ｘは、Ｄ点が軸芯Ｓ´から軸芯Ｓ´と直交する方向にずれる距離Ｙよりも短くなる。したがって、本実施形態のように、肉付部４１を設けることなく、肉付部３７のみを設けることにより、ボス１７同士の全長寸法Ｌのばらつきを抑制することができる。

以上述べたように、本実施形態では、従来のボス１７の支持構造に対して肉付部３７を設けただけであるが、この肉付部３７を設けたことで、ボス１７に対する樹脂の充填性が向上するため、ボス１７にショートショットが発生するのを防ぐことができる。また、本実施形態では、ボス１７の外周面がベース板１１と交差する領域に肉付けを行うことなく、補強リブ２１の上面と交差する狭い領域にだけ肉付部３７を設けているため、ヒケの発生する可能性を少なくすることができ、ヒケによるボス１７の倒れを抑制することができる。

また、本実施形態では、ヒケが発生することでボス１７が倒れたとしても、ボス１７の外周面がベース板１１と交差する領域に肉付けした場合と比べて、ボス１７が倒れる起点となる位置をボス１７の先端側にシフトさせることができるため、ヒケによるボス１７同士の全長寸法Ｌのばらつきを抑制することができ、寸法精度を向上させることができる。したがって、部品１９の組み付け時において、ボス１７に部品１９の荷重がかけられたとしても、ボス１７の折れを防ぐことができ、しかも、部品１９の姿勢を適正に保つことができるため、ソレノイドバルブの動作不良を防ぐことができる。

以上、本発明の実施形態を図面により詳述してきたが、上記実施形態は本発明の例示にしか過ぎないものであり、本発明は上記実施形態の構成にのみ限定されるものではない。本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、本発明に含まれることは勿論である。

例えば、本実施形態では、バスバーがインサート成形されたベース板１１の一方の面に複数のボス１７が形成される例を説明したが、これに限られるものではなく、貫通孔や貫通窓などが形成されているため、樹脂の流れが阻害される構造を有するベース板、又は、インサート成形されていないベース板などに形成されるボスに対しても本発明の支持構造を適用することができる。

１１ ベース板
１７ ボス
１９ 部品
２１ 補強リブ
３５，３９ コーナー部分
３７，４１ 肉付部
４３，４５ ヒケ

Claims (3)

1. 部品を支持する複数の円柱状のボスがベース板の一方の面に起立して形成された樹脂成形品であって、
   前記ボスの外周面から放射状に延在させて該ボスの周方向で等間隔に配置される複数の補強リブが設けられ、前記ボスの外周面には、前記補強リブの上面と交差するコーナー部分にのみ肉付部が形成されてなるボスの支持構造。
2. 前記複数のボスは、前記部品の荷重を先端で受けて該部品を支持することを特徴とする請求項１に記載のボスの支持構造。
3. 前記ベース板は、バスバーがインサート成形されてなることを特徴とする請求項１又は２に記載のボスの支持構造。

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