(57)【要約】【課題】絞り成形されたプラスチックシートに所定部材との結合箇所を形成するにあたり、作業効率を高めることが可能なプラスチックシートを提供する。【解決手段】加熱したプラスチックシート１を圧縮空気によって成形型１１に押しつけて絞り成形されるプラスチックシート１に、所定部材であるケース体２６との結合箇所を形成するにあたり、プラスチックシート１の絞り成形と同時にケース体（所定部材）２６の固定部２６ａに位置決めされる位置決め部（嵌合部）１３が形成されており、これにより、文字板２５となるプラスチックシート１に、ケース体２６との結合部分を後加工する必要がなく、作業効率を高めることが可能となる。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
立体形状に絞り成形されるプラスチックシートにおいて、
前記プラスチックシートの絞り成形時に所定部材に嵌合する嵌合部を設けたことを特徴とするプラスチックシート。
【請求項２】
前記嵌合部が断面凹形状または凸形状に形成されることを特徴とする請求項１記載のプラスチックシート。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば加熱部材によって加熱された平板状のプラスチックシートに圧縮空気を与えることによって立体形状に絞り成形されるプラスチックシートに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、絞り加工付きプラスチックシートとしては、例えば圧空成形装置によって平板状のプラスチックシートに立体造形を付与したものが知られている。この圧空成形装置は上方半型と下方半型とから構成され、上方半型は平板状に形成され、その板面に沿うように形成される複数の貫通孔と、上方半型と下方半型との間に配設される平板状のプラスチックシートに圧縮空気を吹き入れるための空気導入孔とを有し、複数の貫通孔にヒーター管が収納されている。また、下方半型は略断面凹部形状からなり、平板状のプラスチックシートを絞り成形するための成形型を収納する収納部と、この収納部の周縁に設けられる一対の溝部とを有している。
【０００３】
そして、一対の溝部内にはスプリングにより支持されたフレーム体が収納されており、このフレーム体の上面から突出する突出部に平板状のプラスチックシートに設けた孔部を挿通させることで平板状のプラスチックシートがフレーム体に固定されている。さらに、収納部内に収納される成形型は平板状のプラスチックシート側に隆起する３つの凸部を有しており、これら３つの凸部は成形型の表面方向に沿って隣接するように設けられている。
【０００４】
そして、絞り加工付きプラスチックシートを成形するにあたっては、まず下方半型の収納部内に成形型をセットすると共に、一対の溝部内にスプリングにより支持されたフレーム体をセットしてからフレーム体の突出部に平板状のプラスチックシートの孔部を挿通させてを平板状のプラスチックシートを固定する。
【０００５】
次に、上方半型を下方半型側に下降させて平板状のプラスチックシートに上方半型が接触すると、平板状のプラスチックシートは上方半型に配設されるヒーター管により加熱されると共に、上方半型と下方半型とが型締めされる。その後、上方半型に設けられた空気導入孔から圧縮空気を吹き入れることで加熱された平板状のプラスチックシートを成形型に密着させ、これにより加熱された平板状のプラスチックシートが絞り成形されるようになっている。（例えば特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平２−２６３６２１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に記載の絞り成形されたプラスチックシートを例えば車両用計器に適用する場合には、この絞り成形されたプラスチックシートからなる文字板をケース体等からなる固定部材（所定部材）に取り付けることになるが、この場合、まず所要意匠を印刷した平板状のプラスチックシートを圧空成形装置により絞り成形して絞り加工文字板とした後、その所定箇所に文字板の表裏面を貫通する複数の貫通部を後加し、一方、固定部材側には各貫通部に対応する突出ピンを設けておき、この突出ピンに文字板側の貫通部を挿入し、文字板をケースに取り付ける構成が多く採用されている。
【０００８】
しかしながら、前述のように絞り成形された文字板に貫通部を形成する場合、プラスチックシートの絞り成形とは別に、各貫通部を形成するための後加工工程が必要となるため、プラスチックシートに所定部材との結合箇所を形成するにあたり、作業効率が低下してしまうというデメリットがあり、更なる改良の余地が残されていた。
【０００９】
本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、絞り成形されたプラスチックシートに所定部材との結合箇所を形成するにあたり、作業効率を高めることが可能なプラスチックシートを提供せんとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するため、立体形状に絞り成形されるプラスチックシートにおいて、前記プラスチックシートの絞り成形時に所定部材に嵌合する嵌合部を設けたことを特徴とする。
【００１１】
また本発明は、前記嵌合部が断面凹形状または凸形状に形成されることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１から図５は本発明の第１実施形態を示すもので、以下、これらに基づいて本発明の第１実施形態を説明する。なお、図１は成形前のプラスチックシートの正面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３は成形前の状態を示す圧空成形装置の断面図、図４は成形後の状態を示す圧空成形装置の断面図、図５は成形後のプラスチックシートが所定部材に固定された状態を示す要部断面図である。
【００１３】
図１において、１は平板状のプラスチックシートを示しており、本実施形態ではプラスチックシート１が車両用計器に適用される文字板からなる場合を例に説明する。すなわち、プラスチックシート１には例えば車速表示部Ｄ１と、回転数表示部Ｄ２と、水温表示部Ｄ３と、燃料残量表示部Ｄ４とが例えば印刷等の手段により予め形成されている。そして、各表示部Ｄ１〜Ｄ４の前方には後述する指針が配置され、この指針が各表示部Ｄ１〜Ｄ４の後述する数字、文字、目盛を指示するようになっている。
【００１４】
車速表示部Ｄ１，回転数表示部Ｄ２は、前記指針の指示対象となる数字２及び目盛３からなり、数字２は車速表示部Ｄ１においては車両の走行速度を表し、目盛３の所定間隔ごとに「０〜１８０」までの数字２が前記指針の回動軌道に沿って円弧状に配列され、また回転数表示部Ｄ２においては車両のエンジン回転数を表し、目盛３の所定間隔ごとに「０〜８」までの数字２が前記指針の回動軌道に沿って円弧状に配列されている。
【００１５】
そして、車速表示部Ｄ１，回転数表示部Ｄ２における目盛３は前記指針の回動に応じて観察者が数字２よりも詳細情報を確認できるように数字２の外側に複数、前記指針の回動軌道に沿って円弧状に配列されており、車速表示部Ｄ１の個々の目盛３は車速表示部Ｄ１の目盛３全体の配列中心に向けて延びる棒状形状を有し、回転数表示部Ｄ２の個々の目盛３も車速表示部Ｄ１と同様に回転数表示部Ｄ２の目盛３全体の配列中心に向けて延びる棒状形状を有している。なお、３ａは回転数表示部Ｄ２の数字２の「７」、「８」に対応するレッドゾーン領域であり、前記指針がレッドゾーン領域３ａを指示するとき車両のエンジン回転数が７０００ｒ／ｍｉｎ以上であることを示している。
【００１６】
また、水温表示部Ｄ３，燃料残量表示部Ｄ４は前記指針の指示対象となる文字４及び目盛５からなり、文字４は水温表示部Ｄ３においては冷却水の温度を表し、目盛５の両端に「Ｃ」、「Ｈ」の文字４が前記指針の回動軌道に沿って円弧状に配列され、また燃料残量表示部Ｄ４においては燃料の残量を表し、目盛５の両端に「Ｅ」、「Ｆ」の文字４が前記指針の回動軌道に沿って円弧状に配列されている。
【００１７】
そして、水温表示部Ｄ３，燃料残量表示部Ｄ４における目盛５は前記指針の回動に応じて観察者が文字４よりも詳細情報を確認できるように文字４の外側に複数、前記指針の回動軌道に沿って円弧状に配列されており、水温表示部Ｄ３の個々の目盛５は水温表示部Ｄ３の目盛５全体の配列中心に向けて延びる棒状形状を有し、燃料残量表示部Ｄ４の個々の目盛５も水温表示部Ｄ３と同様に燃料残量表示部Ｄ４の目盛５全体の配列中心に向けて延びる棒状形状を有している。
【００１８】
なお、６は車速表示部Ｄ１，回転数表示部Ｄ２の数字２、目盛３及び水温表示部Ｄ３，燃料残量表示部Ｄ４の文字４，目盛５の背景を形成する背景部であり、この背景部６は各表示部Ｄ１〜Ｄ４の数字２、目盛３、５及び文字４を取り囲むように形成されている。また、７はプラスチックシート１の絞り成形時にプラスチックシート１の前面側または背面側に突出する後述する位置決め部（嵌合部）を形成するための凸部形成領域であり、この凸部形成領域７は背景部６の両端側に設けられている。また、８はプラスチックシート１を後述する枠型の位置決めピンに挿通させるための位置決め孔であり、プラスチックシート１の両端側に設けられている。
【００１９】
これら背景部６、各表示部Ｄ１〜Ｄ４の数字２、目盛３、５、文字４、及びレッドゾーン領域３ａは、図２に示すようにプラスチックシート１の母材となるＰＣ（ポリカーボネート）等の透光性合成樹脂からなる薄板状の基板９の表面に印刷形成された印刷層からなる。この場合、背景部６は例えば黒色系の遮光性ＵＶインクにより形成され、各表示部Ｄ１〜Ｄ４の数字２、目盛３、５及び文字４は例えば白色系の透光性ＵＶインクにより形成され、レッドゾーン領域３ａは例えば赤色系の透光性ＵＶインクにより形成されている。また、背景部６、各表示部Ｄ１〜Ｄ４の数字２、目盛３、５、文字４、レッドゾーン領域３ａの各印刷層はスクリーン印刷等の手段を用いて印刷形成されている。
【００２０】
このように予め各印刷層を付与したプラスチックシート１は、図３に示す圧空成形装置Ｈ内にセットされた後、圧空成形される。圧空成形装置Ｈは、プラスチックシート１を加熱する加熱部材１０と、この加熱部材１０の背後に配置されプラスチックシート１を絞り成形するための成形型１１と、この成形型１１を収納する枠型１２とを有している。
【００２１】
加熱部材１０は、例えば板状の熱板からなり、その板面に沿うように複数の貫通孔１０ａを有し、これら各貫通孔１０ａにヒータ１０ｂが収納されている。また、この加熱部材１０は加熱部材１０の上方に設けられた図示しないシリンダの駆動によって上下に移動できるようになっている。
【００２２】
成形型１１は、断面略凸部形状からなり、車速表示部Ｄ１、回転数表示部Ｄ２の数字２及びその内側となる領域Ｒ１，Ｒ２、並びに水温表示部Ｄ３、燃料残量表示部Ｄ４の文字４及びその内側となる領域Ｒ３，Ｒ４（図１参照）を絞り成形するための４つの隆起部１１ａと、各表示部Ｄ１〜Ｄ４の目盛３、５の外側周囲を平坦状に成形するための平板部１１ｂとを有している。
【００２３】
この場合、平板部１１ｂは各隆起部１１ａを取り巻くように形成されると共に、各隆起部１１ａと平板部１１ｂとの境界部には所定角度をなす傾斜面１１ｃが形成され、傾斜面１１ｃによりプラスチックシート１の成形型１１への成型時に各表示部Ｄ１〜Ｄ４の目盛３、５が傾斜された状態で成形されることになる。また、平板部１１ｂにはプラスチックシート１の凸部形成領域７に対応するように凸部形状からなる一対の突起部１１ｄが形成されている。なお、１１ｅはプラスチックシート１の絞り成形時に後述する空間部内に介在する空気を外部に排気させるための排気孔である。
【００２４】
枠型１２は、断面略凹部形状からなり、成形型１１を収納保持する収納部１２ａと、プラスチックシート１を位置決め保持するための位置決めピン１２ｂとを有し、位置決めピン１２ｂは図示しない弾性部材によって上下に移動可能に構成され、加熱部材１０の下降または上昇によって位置決めピン１２ｂを上下に移動させることができる。なお、１２ｃは位置決めピン１２ｂの内側であって収納部１２ａ取り囲むように加熱部材１０側に突出する突出部であり、この突出部１２ｃは位置決めピン１２ｂと位置決め孔８とによって位置決めされたプラスチックシート１を保持する保持部としての機能を有している。
【００２５】
かかる圧空成形装置Ｈを用いてプラスチックシート１を絞り成形するにあたっては、まずプラスチックシート１の背景部６、各表示部Ｄ１〜Ｄ４の数字２、目盛３、５、文字４、レッドゾーン領域３ａからなる前記印刷層が成形型１１の隆起部１１ａ，平板部１１ｂ並びに突起部１１ｄと対向面をなすように、プラスチックシート１の位置決め孔８を枠型１２の位置決めピン１２ｂに挿通させてプラスチックシート１を突出部１２ｃ上に保持した後、加熱部材１０のヒータ１０ｂに電流を供給して加熱部材１０を加熱すると同時に、前記シリンダの駆動によって加熱部材１０を位置決めピン１２ｂの上端と接する箇所まで下降させる。
【００２６】
このとき、加熱部材１０とプラスチックシート１との間にはクリアランスが形成されているためプラスチックシート１は加熱されないことになる。そして、さらに前記クリアランスを塞ぐように加熱部材１０をさらに下降させると、この加熱部材１０の下降により位置決めピン１２ｂには前記弾性部材を撓ませる力が作用し、これにより位置決めピン１２ｂが下方に移動する。この位置決めピン１２ｂの下降に連動して加熱部材１０が下降し、位置決めピン１２ｂの上端がプラスチックシート１の基板９の底面と同一高さになったときに加熱部材１０がプラスチックシート１と接し、これによりプラスチックシート１が所定温度に加熱される。
【００２７】
このように加熱されたプラスチックシート１は、位置決め孔８と枠型１２の位置決めピン１２ｂによって位置決めされると共に、加熱部材１０と枠型１２と間に密着するように狭持される。これにより、プラスチックシート１の各領域Ｒ１〜Ｒ４が成形型１１の各隆起部１１ａと対向配置され、且つプラスチックシート１の凸部形成領域７が成形型１１の各突起部１１ｄと対向配置されることになる。さらに、プラスチックシート１と枠型１２との間は気密性の高い空間部１３が形成され、この空間部１３は図示しない真空ポンプで略真空状態となるように排気される。
【００２８】
そして、加熱部材１０に設けた空気孔（図示せず）を通じて加熱されたプラスチックシート１に圧縮空気を吹き入れると同時に、成形型１１の排気孔１１ｅを通じて空間部１３内に介在している空気を外部に排気させることによって、図４に示すようにプラスチックシート１が加熱された状態のまま成形型１１側に吸引される。これにより、各領域Ｒ１〜Ｒ４が各隆起部１１ａに対応するように密着し、各表示部Ｄ１〜Ｄ４の目盛３、５の外側周囲が平板部１１ｂに密着し、各表示部Ｄ１〜Ｄ４の目盛３、５が傾斜面１１ｃに密着し、さらに各凸部形成領域７が各隆起部１１ｄに密着する。
【００２９】
その後、前記シリンダの駆動によって加熱部材１０を上昇させると共に、この加熱部材１０の上昇により位置決めピン１２ｂには位置決めピン１２ｂの前記弾性部材による弾性復帰力が作用し位置決めピン１２ｂが上昇する。そして、位置決めピン１２ｂと位置決め孔８との位置決めを解除することで、成形型１１に密着されたプラスチックシート１を成形型１１から取り外すことが可能となる。
【００３０】
従って、圧空成形装置Ｈから取り出されたプラスチックシート１は成形型１１の形状に対応するように絞り成形され、各表示部Ｄ１〜Ｄ４が絞り加工されると同時に、プラスチックシート１の凸部形成領域７に対応する箇所には各表示部Ｄ１〜Ｄ４の絞り加工方向と同一方向に突出する位置決め部（嵌合部）１３が形成される。この位置決め部１３は断面略凹形状であってその底部及び側部によって袋状を呈しており、後述する所定部材の固定部に向かって凸となり、その反対側は凹となる中空形状を有している。そして本例では、凸となる側を前記固定部に圧入嵌合することにより、プラスチックシート１が所定部材に位置決め固定され、取り付けられるものである。
【００３１】
図５は、このように形成されたプラスチックシートを前記固定部材に圧入固定した具体例を示すものである。車両用計器２０は回路基板２１と、この回路基板２１に導通装着され回転軸２２が前方に延びる駆動装置２３と、回転軸２２にて回転駆動される指針２４と、この指針２４の背後に位置して回路基板２１上に配置される文字板２５（プラスチックシート１）と、回路基板２１と文字板２５との間に配置されるケース体２６と、指針２４や文字板２５を露出させるための見返し部材２７と、この見返し部材２７の前方側に配置される透視パネル２８とから構成される。
【００３２】
この場合、前記所定部材であるケース体２６は文字板２５を保持する保持部材としての機能を有しており、このケース体２６には文字板２５の両端に形成されケース体２６側に突出する一対の位置決め部１３を圧入嵌合するための凹部形状からなる２つの固定部２６ａが形成されている。そして、この各固定部２６ａに各位置決め部１３が圧入嵌合されるように位置決め固定されることで、文字板２５の各位置決め部１３がケース体２６の各固定部２６ａと凹凸結合され、これにより文字板２５の絞り成形時に同時に成形される位置決め部１３を用いて文字板２５をケース体２６に固定することが可能となる。
【００３３】
従って、従来のように文字板（プラスチックシート１）を圧空成形によって絞り成形した後に、ケース体２６との結合部分を後加工する必要がなく、プラスチックシートを絞り成形して立体的造形部を付与するのと同時に位置決め部１３が成形されるため、文字板２５にケース体２６との結合箇所を形成するにあたって作業効率を高めることが可能となる。
【００３４】
また本実施形態では、位置決め部１３がプラスチックシート１から連続する断面略凹形状部分によって形成されていることにより、位置決め部１３が固定部２６ａに凹凸結合（嵌合）され、文字板２５とケース体２６との結合がより強固なものとなり、文字板２５及びケース体２６の固定信頼性を十分に確保することができる。
【００３５】
また本実施形態では、文字板２５（プラスチックシート１）に各表示部Ｄ１〜Ｄ４の絞り加工方向と同一方向に突出する袋状を呈する位置決め部１３を設けると共に、ケース体２６に位置決め部１３を固定するための凹部形状からなる固定部２６を設け、位置決め部１３が固定部２６に凹凸結合される例について説明したが、例えば本発明の第２実施形態として図６に示すように、文字板２５に各表示部Ｄ１〜Ｄ４の絞り加工方向と逆方向に突出する袋状（断面凸形状）を呈する位置決め部１３を設けると共に、ケース体２６に位置決め部１３を固定するための凸部形状からなる固定部２６を設け、両者を結合するようにしてもよい。
【００３６】
図７は本発明の第３実施形態を示しており、本実施形態では例えば車両用計器に搭載されるワーニングボックスからなる発光表示部３０に絞り形成されたプラスチックシート１を採用した例を示している。この発光表示部３０は複数の表示部３１を有する文字板３２（プラスチックシート１）と、表示部３１を照明する複数の光源３３と、各光源３３を収納するケース体３４とを有している。
【００３７】
この場合、文字板３２にはプラスチックシート１の絞り成形時に文字板３２の前面側に袋状を呈する複数の位置決め部３５が同時に成形されている。そして、ケース体３４には互いに隣接する光源３３を仕切るようにケース体３４の底面から文字板３２の各位置決め部３５に向けて延びる複数の仕切壁３６が形成されており、各位置決め部３５を各仕切壁３６の上端部（固定部）３７に圧入するように位置決め固定することで、各位置決め部３５と各上端部３７とが凹凸結合されるようになっている。
【００３８】
かかる実施形態においても、従来のように文字板（プラスチックシート１）を圧空成形によって絞り成形した後に、文字板とケース体とを固定するために、従来のごとく後加工を施すことが不要となり、元来、絞り成形の目的で使用される文字板３２を圧空成形することでケース体３４の固定部３７に固定される位置決め部３５が同時に成形されるため、文字板３２をケース体３４に固定するにあたって作業効率を高めることが可能となり、前記第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００３９】
また、この第３実施形態においては文字板３２の位置決め部３５とケース体３４の固定部３７とが凹凸結合により固定されることで、所定の光源３３からの光が位置決め部３５と固定部３７との隙間から所定の光源３３に隣接する他の光源３３側に漏れるのを確実に防止することも可能である。
【００４０】
また前記各実施形態では、文字板、ケース体のうち一方に設けられる位置決め部が、他方に設けられる固定部に固定される場合について説明したが、本発明はこれに限定されることがなく、位置決め部及び固定部の形状は位置決め部を固定部に固定することが可能であれば任意の形状を採用することができる。
【００４１】
また前記各実施形態では、文字板、ケース体のうち一方に設けられる２箇所の位置決め部もしくは４箇所の位置決め部が、他方に設けられる２箇所の固定部もしくは４箇所の固定部に固定される例について説明したが、位置決め部及び固定部の形成個数は任意に設定することができる。
【００４２】
また前記各実施形態では、本発明を絞り成形された文字板とケース体とを固定する車両用計器やワーニングボックスに適用した例を示したが、本発明は車両用計器やワーニングボックスに限定されることはなく、絞り成形された文字板をケース体に固定する任意の表示装置や電子機器等に適用してもよい。また前述各実施形態では、圧空成形により、プラスチックシート１を絞り加工したが、プラスチックシート１の絞り加工方法は、圧空成形のみに限らず、圧空によらない真空成形や高圧成形等の型成形により絞り加工を行ってもよく、要は、絞り加工と同時に嵌合部が形成されるものであればよい。
【００４３】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、初期の目的を達成することができ、絞り成形されたプラスチックシートに所定部材との結合箇所を形成するにあたり、作業効率を高めることが可能なプラスチックシートを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態による成形前のプラスチックシートの正面図。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図。
【図３】同実施形態による成形前の状態を示す圧空成形装置の断面図。
【図４】同実施形態による成形後の状態を示す圧空成形装置の断面図。
【図５】同実施形態による成形後のプラスチックシートが所定部材に固定された状態を示す要部断面図。
【図６】本発明の第２実施形態による成形後のプラスチックシートが所定部材に固定された状態を示す要部断面図。
【図７】本発明の第３実施形態による成形後のプラスチックシートが所定部材に固定された状態を示す要部断面図。
【符号の説明】
１    プラスチックシート
２    数字
３，５  目盛
４    文字
６    背景部
７    凸部形成領域
９    基板
１０    加熱部材
１１    成形型
１１ａ  隆起部
１１ｃ  傾斜面
１１ｄ  突起部
１２    枠型
１３，３５  位置決め部（嵌合部）
２５，３２  文字板
２６，３４  ケース体（所定部材）
２６ａ，３７  固定部
３０    発光表示部
Ｈ    圧空成形装置
【図１】
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【図２】
2004209736.tif 000004
【図３】
2004209736.tif 000005
【図４】
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【図５】
2004209736.tif 000007
【図６】
2004209736.tif 000008
【図７】
2004209736.tif 000009