CN105379038B - 部件接合结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种部件接合结构，该部件接合结构尽管使用较少的材料却确保了强度，并且呈现出高的定位精度。在所述结构中，形成于第一部件的突出部被接收在形成于第二部件的接收部的内部，由此使第一部件与第二部件接合在一起。突出部采用包括多个肋的结构体的形式，该多个肋组合成缺失一些边的多边形，所述多边形的顶点中的至少两个顶点与接收部的内表面接触。

Description

部件接合结构

技术领域

本发明涉及使多个部件接合和联接的接合结构。

背景技术

作为使两个部件定位并接合的结构，已知如下结构：在该结构中，一个部件具有轴，另一部件具有孔，并且轴与孔嵌合。例如，参照专利文献1，下壳体的缘部具有多个销状的定位形状，外罩的缘部具有多个凹的或凸的定位形状。在专利文献1中，外罩的缘部和下壳体的缘部是通过使销状的定位形状与凹的或凸的定位形状嵌合而定位的。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-17025号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，在专利文献1中的示例的情况下，由于定位形状均为实心的圆柱销，所以当有力施加至定位形状时，定位形状能够在所有方向上均等地支撑载荷；然而，定位形状部会需要大量的材料。

为了解决该问题而作出本发明，本发明的目的在于提供一种在减少了材料使用量的同时确保足够的强度并具有高的定位精度的接合结构。

用于解决问题的方案

为了解决上述问题，一种接合结构，其使得形成于第一部件的突出部被形成于第二部件的接收部接收并使得所述第一部件与所述第二部件接合。所述突出部由具有多个肋的结构体形成，所述多个肋组合成缺失一部分边的多边形形状，所述结构体的多边形的角部中的至少两个角部与所述接收部的内表面接触。

发明的效果

利用本发明，能够提供一种在减少了材料使用量的同时确保足够的强度并具有高的定位精度的部件接合结构。

附图说明

图1是示出本发明第一实施方式的图，并且是示出在整个设备中第一构件和第二构件之间的位置关系的立体图，其中设备包括：操作面板，其用作第一构件并具有用于定位的突出部；以及面板框，其用作第二构件并具有供所述突出部嵌合的凸起。

图2提供示出本发明第一实施方式的图，并且是用于说明用作图1所示的第一构件的操作面板的分解立体图。

图3提供示出本发明第一实施方式的图，并且是用于详细说明设置于操作面板的用于定位的突出部的图。

图4提供示出本发明第一实施方式的图，并且是用于详细说明设置于操作面板的用于定位的突出部与作为第二构件并具有供所述突出部嵌合的凸起的面板框之间的位置关系，以及用于详细说明设置于操作面板的用于定位的突出部的细节图。

图5是示出本发明第一实施方式的图，并且是图3中的用于定位的突出部12附近区域的沿着线X-X截取的截面图。

图6是示出本发明第一实施方式的图，并且是用于说明施加至用于定位的突出部11的载荷以及该载荷的传递路径的图。

图7是示出本发明第一实施方式的图，并且是用于说明施加至用于定位的突出部12的载荷以及该载荷的传递路径的图。

图8提供示出本发明第二实施方式的图，并且是用于说明设置于操作面板的用于定位的突出部15和16的配置以及形状的指向的图。

图9提供示出本发明第二实施方式的图，并且是用于说明设置于操作面板的用于定位的突出部15和16的配置以及形状的指向的图。

图10是示出本发明第二实施方式的图，并且是用于说明施加至用于定位的突出部15的载荷以及该载荷的传递路径的图。

图11是示出本发明第二实施方式的图，并且是用于说明施加至用于定位的突出部16的载荷以及该载荷的传递路径的图。

图12提供示出本发明第三实施方式的图，并且是用于说明用于定位的突出部14的配置以及形状的指向的图。

具体实施方式

(实施方式1)

以下参照附图来具体说明本发明的第一实施方式。注意，在各附图中，相同的附图标记表示相同或对应的部分。另外，标有字母的附图标记代表未标有字母的部位的下位部位。

图1是根据本发明实施方式的整个设备的立体图。该设备具有包括第一部件和第二部件并使第一部件与第二部件接合的接合结构，该结构还为使第一部件和第二部件定位的定位结构。将多功能打印机用作设备的示例。多功能打印机为执行图像的打印和读取处理的处理设备。

设备包括供使用者执行各种操作的操作面板。附图标记1表示形成处理设备的外表面的一部分的面板壳体。平台扫描仪配置在面板壳体1旁边。能够开闭的原稿压板2与面板壳体1相邻配置。另外，附图标记21至25表示设置于操作单元的可动式操作键，30表示外壳体。面板壳体1具有作为可动构件的操作键21至25用的孔。为了防止键因为设置于面板壳体1的操作键用的孔的位置发生移位而被卡住(磨损)，或者为了防止原稿压板2与面板壳体1不经意地接触，要求面板壳体1精确地定位。

图2的(a)是用于说明图1的设备中的面板壳体1及面板壳体1的内部的分解立体图。在图2的(a)中，附图标记3表示与原稿压板2分离地设置的面板框。用作第二部件的面板壳体1安装于面板框3。附图标记3a和3b为设置于面板框3的用于使面板壳体1定位的定位孔。图2的(b)是用于说明图2的(a)中的面板壳体1的背侧的图。在图2的(b)中，附图标记11和12为用于使面板壳体11定位的突出部。突出部11和12形成在两个位置处。突出部11和12具有柔性的爪形状。图3提供图2的(b)所说明的用于定位的突出部的细节图。

突出部12具有如下形状：该形状具有由从面板壳体1的背侧面1a突出的壁状的壁部(肋)12e、12f和12g形成的三条边，而剩余的一条边12h敞开。突出部11也具有同样的形状：该形状具有由突出于位于面板壳体1的背侧的表面的壁状的壁部11e、11f和11g形成的三条边。剩余的一条边11h敞开。当突出部11和12与形成于面板框3的定位孔3a和3b嵌合时，面板壳体1定位在平面方向上。

当面板壳体1与面板框3组装时，通过参照图2的(a)、图2的(b)和图3说明的用于定位的突出部11、12和定位孔3a、3b来精确地确定面板壳体1的位置。另外，爪形状13与面板框3接合，因此面板壳体1的位置被完全限制。

图4提供用于说明设置于面板壳体1的定位手段与设置于面板框3的定位手段之间的位置关系、以及设置于面板壳体1的用于定位的突出部的详细结构的图。在图4中，为了便于说明，省略了面板壳体1的主体部分，并且仅示出了一体地形成于面板壳体1的突出部11、12以及形成于面板框3的定位孔3a、3b。在该图中，附图标记11a、11b、11c和11d为突出部11的与用于定位的定位孔3a的内壁面的接收部接触的定位部。用于定位的突出部11具有通过将多个肋组合成多边形形状(在本实施方式中为四边形形状)而形成的结构体。即，相互连接的壁状的壁部(肋)11e、11f和11g设置在与位于操作面板背面1a的四边形的三条边对应的位置处。在该四边形的边中，无肋的边设置在面对原稿压板2和用于定位的突出部12的一侧。定位部形成于多边形形状的四个角部。多个壁部连续地形成于定位部11b和11d。壁部11e和11f连续地形成于定位部11b，壁部11f和11连续地形成于定位部11d。

另一突出部12的附图标记12a和12b为多边形的两个角部，该两个角部是与用于定位的定位孔3b的内周面的接收部接触的定位部。用于定位的突出部12在与四边形的三条边对应的位置处具有相互连接的壁状的壁部12e、12f和12g。剩余的边没有形成壁部。壁部11e和11f连续地形成于定位部12。在该四边形的边中，无壁状部的边设置在面对原稿压板2和用于定位的突出部11的一侧。长度为k1的间隙形成在突出部12与定位孔3b的位于操作面板后端侧的内壁3c之间。

图5是沿着图4的(c)中的线X-X截取的截面图。在该图中，附图标记31表示位于用于定位的突出部12与面板框3之间的间隙，32表示位于面板壳体1与外壳体30之间的间隙，33表示位于外壳体30与面板框3之间的间隙。当间隙31、32和33的长度分别为k1、k2和k3时，关系k1≥k2+k3成立。

图6示出了当施加使面板框3沿平行于操作面板正面的方向相对于面板壳体1移位的力时施加至突出部11的力。在例如物流期间被包装的设备从图1所示的设备的左侧落下时可能会发生这种现象。当被包装的设备着地时，由于面板框3固定于具有大的惯性的设备主体，所以面板框3会在包装材料变形的情况下弹起。面板壳体1因为具有小的侧端表面积而会陷入包装材料中，并且面板壳体1会移动从而相对于面板框3移向下方。此时，图6中的力F1从面板框3的定位孔3a的内周面施加至面板壳体1的突出部11。

如图6所示，如果力F1从定位孔3a的内周面施加至突出部11，则力F1会分成在壁部(肋)11g和11f延伸的方向上的分力f1和f2。分力的方向为壁部11g和11f强烈抵抗弯曲力或剪切力的方向。同样地，即使力F3施加至用于定位的突出部11，力F3也会分成沿着壁部11f和11e的分力f2a和f3。如果力F2沿力F1和F3的方向之间的中间方向施加，则力F2会被两个定位部11b和11d接收，并且会分成分别沿着壁部11g和11e的分力f1和f3。以这种方式，提供了如下结构：在该结构中，定位部接收到的力会被多个壁部以分担的方式接收。相比之下，如果力沿与力F1相反的方向施加，则载荷会被壁状部11e的前端11c接收，并且该力不会被多个壁状部以分担的方式接收。然而，由于通常设置有原稿压板2，所以在与F1相反的方向上几乎不会施加有大的力。如上所述，在形成有这种突出部的部件不暴露于设备的外部的方向上几乎不会作用有大的力，即使在该方向上不设置壁部，也不会对强度产生严重影响。

另外，图7示出了当力施加至用于定位的突出部12时该力的传递路径。与图6相同，如果力F4施加至用于定位的突出部12，则定位部12a接收到的载荷会分成分别沿着壁部12f和12g的方向上的分力f4和f5。另外，如图5所示，由于外壳体30被设置为位于面板壳体1与面板框3之间的接触部，所以图5所说明的间隙之间的关系为k1≥k2+k3。因此，即使在F5和F6的方向上接收到了外力，这些力也不会施加至用于定位的定位部12。

如以上参照图4所说明的，用于定位的突出部11和12均为垂直地配置在与四边形的三条边对应的位置处且端部相互连接的肋。利用这种构造，各突出部均能够在维持受到大的力的可能性高的方向上的强度的同时由少量材料形成。

另外，当通过注射成型用树脂材料制造面板壳体1时，由于四边形的一条边没有设置肋，所以四边形区域内的模具的热不仅能够辐射至外观面和反向侧，而且还能够辐射至四边形的无肋的边。

因此，因为避免了应力在定位部件集中而能够避免定位部件破损，能够在通过注射成型用树脂材料制造操作面板时避免用于定位的突出部的模具的蓄热，并且能够避免外观不良。

在本实施方式中，将多功能打印机用作设备的示例。然而，本发明能够适用的设备不限于多功能打印机。显而易见，如果对具有用于定位的突出部的第一构件以及具有供该突出部嵌合的孔或凹部或者与该部接合的第二突出部的第二构件使用相同的形状，则能够获得相同的效果。另外，在本实施方式中，原稿压板2与用作第一构件的面板壳体1相邻地配置，并且将面板框3用作第二构件的示例。然而，不限于此。所述面板框还可以用作与所述操作面板相邻配置的形状。

另外，在本实施方式中，定位肋的厚度为基本厚度(base thickness)的70％或更小。然而，如果外观被其它壳体遮住，或者能够无视外观质量，则只要定位肋的厚度为基本厚度的70％或更大就能够进一步提高强度。

(实施方式2)

图8至图11是用于说明本发明第二实施方式的示意图。使用与第一实施方式的图1至图7中的附图标记相同的附图标记。在本实施方式中，将与第一实施方式类似的多功能打印机用作设备的示例。

图8的(a)是用于说明方案1所说明的设置于面板壳体1的用于定位的突出部11和用于定位的突出部12的其它形式的分解立体图。在图8的(a)中，附图标记15表示代替参照图2的(b)所说明的用于定位的突出部11的其它形式的第三突出部。另外，附图标记16表示代替参照图2的(b)所说明的用于定位的突出部12的其它形式的第四突出部。

图9提供用于详细说明设置于面板壳体1的定位手段与设置于面板框3的定位手段之间的位置关系、以及设置于面板壳体1的用于定位的突出部的细节图。在图9中，为了便于说明，省略了面板壳体1的主体部分，并且仅示出了与面板壳体1的主体部分一体形成的用于定位的突出部15和16。在该图中，附图标记15a、15b、15c和15d为设置于用于定位的突出部15的小突起。小突起15a、15b、15c和15d与设置于面板框3的定位孔3a的内周面接触。另外，用于定位的突出部15具有如下形状：在该形状中，垂直地配置在与四边形的三条边对应的位置处的壁部15e、15f和15g是连接的。在该四边形的边中，无壁部的边面对原稿压板2和用于定位的突出部16。附图标记16a和16b为设置在用于定位的突出部16的小突起。小突起16a和16b与设置于面板框3的定位孔3b接触。另外，用于定位的突出部16具有如下形状：在该形状中，垂直地配置在与四边形的三条边对应的位置处的壁部16e、16f和16g是连接的。在该四边形的边中，无壁部的边面对原稿压板2和用于定位的突出部15。

利用该构造，如图10所示，如果力F1从面板框3施加至突出部15，则力F1的被小突起15b接收的载荷会分成两个分力f1和f2。同样地，即使力F3施加至用于定位的突出部15，则被小突起15d接收的力F3也会分成两个分力f2a和f3。如果力F2沿力F1和F3的方向之间的中间方向施加，则力F2会被两个小突起15b和15d接收，并且该力会向f1和f3的路径传递。相比之下，由于通常设置有原稿压板2，所以在与外力F1相反的方向上几乎不会施加有大的力。

另外，图11示出了当力施加至用于定位的突出部16时该力的传递路径。与图10相同，当外力F4施加至用于定位的突出部16时，被小突起16a接收的载荷会分散至f4和f5的两个路径。

在本实施方式中，从小突起15a的端部至小突起15d的端部的长度，以及从小突起15b的端部至小突起15c的端部的长度均略小于定位孔3a的内部尺寸。另外，从小突起16a的端部至小突起16b的端部的长度略小于定位孔3b的内部尺寸。小突起15a的背侧仅由单个倾斜肋15e支撑，小突起15c的背侧仅由单个倾斜肋15g支撑。因此，如果面板壳体1的材料为柔性材料，则从小突起15a的端部至小突起15d的端部的长度，以及从小突起15b的端部至小突起15c的端部的长度均可以略大于定位孔3a。即使在这种情况下，由于位于小突起15a和15b的背侧的肋15e和15g能够变形，所以能够组装面板壳体1。即使当从小突起16a的端部至小突起16b的端部的长度略大于定位孔3b时，也同样能够组装面板壳体1。

另外，由于用于定位的突出部15和16具有位于与定位孔3a和3b接触的部分处的小突起，所以能够容易地执行制造期间的尺寸管理，并且在利用模具制造期间能够容易地执行模具的尺寸调整。

(实施方式3)

图12是用于解释本发明第三实施方式的示意图。对于与图1至图11中的第一实施方式和第二实施方式相同的构造应用相同的附图标记。在图12中，附图标记3c是位于面板框3的、在定位孔3a与3b之间的中间位置处的、设置在外壳体30附近的第三定位孔，附图标记14是设置于面板壳体1的用于定位的第三突出部。与用于定位的第一突出部11和用于定位的第二突出部12相同，用于定位的第三突出部具有位于与四边形的三条边对应的位置处的相互连接的壁部。在该四边形的边中，无壁部的边面对原稿压板2。

在该构造的情况下，由于第一实施方式所说明的用于定位的两个突出部之间的距离特别大，所以将用于定位的第三突出部14和定位孔3c配置在中间位置处。即使当外力施加至位于用于定位的突出部11和12之间的位置时，该外力也能够被适当的部位接收。

因此，利用具有用于定位的突出部的第一构件和具有供该突出部嵌合的凹陷或凸起的第二构件，即使定位部件的距离大，也能够避免应力集中于用于定位的突出部。在本实施方式中，与第一实施方式相比，在用于定位的第一突出部与用于定位的第二突出部之间添加了用于定位的单个突出部。然而，不限于此。即使在用于定位的第一突出部与用于定位的第二突出部之间添加用于定位的多个突出部，也能够获得相同的效果。

在上述各实施方式中，突出部具有与对应部件的孔的内表面接合的构造；然而，可以采用突出部与对应部件的第二突出部接合的构造。此外，可以采用突出部与对应部件的凹部的内侧面接合的构造。

在上述各实施方式中，突出部具有形成在与四边形的三条边对应的位置处的壁部。然而，不限于此。根据定位部的形状和数量，壁部可以设置在与诸如三角形或具有多于四条边的形状等的多边形的边对应的位置处。即使在这种情况下，多个壁部连续地形成于定位部。定位部接收到的力可以被多个壁部以分担的方式接收。

利用上述各实施方式，由于用于使构件定位的突出部由肋形状形成，所以能够减少材料的使用量。另外，当用于定位的突出部接收到载荷时，载荷会在特别大的载荷的施加方向上被第一接收部接收。因此，载荷能够分散至两个肋。即使减少材料的使用量，也能够防止用于定位的突出部破损。

在上述各实施方式中，考虑落下时力施加至突出部的方向来确定四边形的无壁部的一条边的指向。即，两个壁部彼此交叉的角部设置在突出部因为落下时有外力施加而强烈地压向接收部的方向上。仅在一条边处形成壁部的角部设置在落下时突出部不容易强烈地压向接收部的方向上。然而，不限于此。突出部的在通常使用期间不会受到大的力的边，或者突出部的几乎不会受到大的力的边可以为无壁部的那条边。

本发明不限于上述实施方式，而是可以在不超出本发明的精神和范围的情况下以各种方式作出改变和变型。为了公众清楚本发明的范围，附上权利要求书。

附图标记说明

1 操作面板

2 原稿压板

3 面板框

3a 孔

3b 长孔

11 突出部

12 突出部

15 突出部

16 突出部

Claims (8)

1.一种部件接合结构，其包括第一构件和第二构件，所述第一构件具有突出部，所述第二构件具有接收孔，所述接收孔具有内表面，其中，通过将所述突出部嵌合到所述接收孔中使所述第二构件与所述第一构件接合，

其特征在于，所述突出部由包括三个壁从而形成缺失一条边并且具有四个角部的不完整的四边形的结构形成，并且

在所述突出部与所述接收孔嵌合的情况下，所述三个壁中的每一个壁均不与任一个所述内表面平行，并且所述突出部的角部中的至少相对的两个角部被所述内表面中的相对的两个内表面支撑以用于定位。

2.根据权利要求1所述的部件接合结构，其中，所述第一构件的所述突出部包括位于两个位置处的突出部，所述第二构件的所述接收孔包括位于两个位置处的接收孔，设置在所述两个位置处的所述突出部的缺失的边具有不同的指向。

3.根据权利要求2所述的部件接合结构，其中，设置在所述两个位置处的所述突出部中的一个突出部的两个角部与对应的所述接收孔的内表面接触，另一突出部的四个角部与对应的所述接收孔的内表面接触。

4.根据权利要求1所述的部件接合结构，其中，缺失的所述边面对所述第一构件不暴露于外部的方向。

5.根据权利要求1所述的部件接合结构，其中，缺失的所述边面对如下方向：通过包括该缺失的所述边的两条边形成的角部接收的来自所述接收孔的力小于通过两个肋形成的角部接收的来自所述接收孔的力。

6.根据权利要求1所述的部件接合结构，其中，所述第一构件与所述突出部一起通过注射成型制造。

7.根据权利要求6所述的部件接合结构，其中，所述第一构件限定设备的壳体，形成所述四边形的三条边的三个肋的厚度均为形成所述壳体的外表面的部分的厚度的70％或更小。

8.一种具有部件接合结构的设备，其包括：具有面板壳体和面板框的操作面板，其中，所述设备具有根据权利要求1至7中任一项所述的部件接合结构，所述操作面板的所述面板壳体和所述面板框分别为所述第一构件和所述第二构件。