JP3740979B2 - ケース結合構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は複数の分割されたケース体を一体に結合して構成されるケースの結合構造に関するもので、例えば、車両用空調装置のケースに適用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両用空調装置の室内ユニットを構成するクーラユニット、ヒータユニット、送風機ユニット等のケースは、通常、複数に分割された樹脂製ケース体を一体に結合した構成となっている。
【０００３】
具体的には、この複数の分割ケース体の結合端面の外面側に、それぞれ外方へ突出したビス締め結合部またはバネクリップ結合部を所定間隔で複数箇所（例えば、７箇所）形成し、この結合部をビス締めまたはバネクリップ結合することにより、複数の分割ケース体を一体に結合している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、車両用空調装置の室内ユニットのうち、ヒータユニット部分は温度制御用エアミックスドア、空気加熱用ヒータコア、吹出モード切替用ドア等の多くの空調機器を収容しているため、本出願人においては、ヒータユニット部分の組付をサブ組付工程（第１次組付工程）と、その後の最終組付工程（第２次組付工程）とに分割し、サブ組付工程と最終組付工程にそれぞれ適合した方法、設備を用いて、各組付工程を独立に実施している。
【０００５】
ところで、サブ組付工程にて下側の分割ケース体内に所定の空調機器（例えば、エアミックスドア、フェイスドア等）を収容し、上下の両分割ケース体を嵌合結合する段階まで組付を行う場合には、この両分割ケース体の締結作業を行う必要がある。
【０００６】
なぜならば、サブ組付工程の実施場所から最終組付工程の実施場所へ組付体を搬送する際に、上下の両分割ケース体の嵌合結合が外れると、ケース内部のドア等の組付状態が正規位置からずれてしまうからである。
【０００７】
そこで、上下の両分割ケース体の結合端面に例えば、７箇所のビス締め結合部を設定している場合には、７箇所のうち例えば３箇所のビス締めをサブ組付工程にて行って、組付体の搬送途中における分割ケース体の嵌合結合の外れを防止するようにしている。
【０００８】
従って、７箇所のうち、残り４箇所のビス締めを最終組付工程で行うことになり、ビス締めを２工程に分断して行うので、作業性が悪いという問題がある。なお、ビス締めでなく、バネクリップ結合を用いる場合にも、バネクリップの装着作業を２工程に分断して行うので、やはり作業性が悪化する。
【０００９】
本発明は上記点に鑑み、ビス締め、バネクリップ結合等の締結作業を必要とすることなく、両分割ケース体の嵌合組付状態を保持できるケース結合構造を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は以下の点に着目して上記目的を達成するための技術的手段を案出したものである。
【００１１】
すなわち、本発明の対象とするケース結合構造においては、第１、第２の分割ケース体（１１、１２）の結合端面（１１ａ、１２ａ）を互いに突き合わせて、両分割ケース体（１１、１２）を一体に結合するに当たり、
両分割ケース体（１１、１２）の結合端面（１１ａ、１２ａ）のいずれか一方から他方へ向かって突出するボス部（４２）を設け、このボス部（４２）を、他方の結合端面（１１ａ、１２ａ）に形成された嵌合凹部（４３）に嵌入することにより、両分割ケース体（１１、１２）の結合端面（１１ａ、１２ａ）の嵌合位置決めを行うようになっている。
ここで、ボス部（４２）および嵌合凹部（４３）は結合端面（１１ａ、１２ａ）の複数箇所に局部的に分散形成されるものである。
【００１２】
そこで、本発明では、上記ボス部（４２）と嵌合凹部（４３）との嵌合構造に着目して、この嵌合構造部に両分割ケース体の嵌合組付状態を保持する機能を付与するようにして、上記目的を達成するものである。
【００１３】
具体的には、請求項１に記載の発明では、第１、第２の分割ケース体（１１、１２）の結合端面（１１ａ，１２ａ）のいずれか一方から他方へ向かって突出するように形成されたボス部（４２）に、スリット（４２ａ）を形成するとともに、
前記両結合端面（１１ａ，１２ａ）の他方側に形成され、ボス部（４２）が嵌入される嵌合凹部（４３）に、スリット（４２ａ）内に圧入される圧入部（４４）を形成し、
ボス部（４２）を嵌合凹部（４３）に嵌入し、圧入部（４４）をスリット（４２ａ）内に圧入することにより、ボス部（４２）を外側に押し広げてボス部（４２）の外側面が嵌合凹部（４３）の内壁面に圧着するようになっていることを特徴とする。
【００１４】
これにより、ボス部（４２）の外側面と嵌合凹部（４３）の内壁面との間に強制圧着による摩擦保持力を作用させて、両分割ケース体（１１、１２）の嵌合組付状態を保持できる。したがって、ビス締め、バネクリップ結合等の締結作業を必要とすることなく、ケース嵌合組付状態を保持できる。
【００１５】
請求項２に記載のように、本発明はボス部（４２）を嵌合凹部（４３）に嵌入した状態で、第１、第２の分割ケース体（１１、１２）を一体に結合する結合部材（２５）を備えているケース結合構造に適用される。
【００１６】
請求項３に記載の発明のように、結合部材は、具体的にはねじ手段（２５）を用いることができる。
【００１７】
請求項４に記載の発明のように、圧入部（４４）は、具体的には、円柱状、断面長円状、および平板状のいずれか１つの形状にて形成すればよい。
請求項５に記載の発明では、スリット（４２ａ）はその中央部に円形部（４２ｂ）を有しており、圧入部（４４）は円形部（４２ｂ）に圧入される円柱状の本体部（４４ｂ）を有していることを特徴とする。
【００１８】
これによると、スリット（４２ａ）側の円形部（４２ｂ）と圧入部（４４）側の円柱状本体部（４４ｂ）との円形嵌合により、圧入部（４４）の圧入工程を滑らかに実行できる。
【００１９】
請求項６に記載の発明では、圧入部（４４）の円柱状本体部（４４ｂ）の根本部に、ボス部（４２）の押し広げ量を増大するテーパ部（４４ｃ）が形成されていることを特徴とする。
【００２０】
これによると、テーパ部（４４ｃ）によりボス部（４２）の押し広げ量を増大できるので、ボス部（４２）の寸法バラツキにかかわらず、ボス部（４２）の外側面を嵌合凹部（４３）の内壁面に確実に圧着できる。従って、ボス部（４２）の外側面と嵌合凹部（４３）の内壁面との間の摩擦保持力を、寸法バラツキを吸収して確実に確保できる。
【００２１】
請求項７に記載の発明では、ボス部（４２）は、第１、第２の分割ケース体（１１、１２）のいずれか一方に樹脂により一体成形され、また、嵌合凹部（４３）および圧入部（４４）は、第１、第２の分割ケース体（１１、１２）の他方に樹脂により一体成形されていることを特徴とする。
【００２２】
これにより、樹脂の一体成形にてボス部（４２）、嵌合凹部（４３）および圧入部（４４）を容易に形成できる。
【００２３】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示す一実施形態について説明する。本実施形態は車両用空調装置のヒータユニットのケース結合構造に適用した例である。図１は、車両用空調装置のヒータユニット１０の分解斜視図で、図中の矢印は車両搭載時の上下、左右、前後方向を示す。
【００２５】
ヒータユニット１０のケースは、種々の空調機器を収容し、かつ、車室内へ向かって送風される空気の通路を構成するものであって、本例では、このケースを、上下分割された２つの分割ケース体１１、１２により構成している。この分割ケース体１１、１２はポリプロピレンのようなある程度の弾性を有する強度的にも優れた樹脂材料で概略断面Ｕ形状に形成され、断面Ｕ形状の端面部分が相互の結合端面１１ａ，１２ａとなっている。
【００２６】
２つの分割ケース体１１、１２により構成される空間内には、２枚の連動操作される温度調整用エアミックスドア１３、１４、空気加熱用の温水式ヒータコア（暖房用熱交換器）１５、デフロスタドア１６、フェイスドア１７、フットドア１８等の空調機器が収容される。
【００２７】
上側の分割ケース体１１の上面部に、ヒータコア挿入口１５ａ、デフロスタドア１６により開閉されるデフロスタ開口部１９が開口している。また、上側の分割ケース体１１の車両後方側の部位に開口している開口部２０にはフェイス用三方分岐箱２１が接続され、この三方分岐箱２１にはセンターフェイス開口部２１ａと左右のサイドフェイス開口部２１ｂが設けられている。
【００２８】
また、下側の分割ケース体１２にフットドア１８により開閉されるフット開口部２２が開口しており、このフット開口部２２にフット吹出ダクト２３が接続される。上下の分割ケース体１１、１２の左側部（助手席側部）に図示しない送風機・冷却ユニットからの送風空気が流入する空気流入口２４が設けられている。
【００２９】
図２は上側分割ケース体１１の上面図で、図３は下側分割ケース体１２の上面図である。分割ケース体１１、１２相互の結合端面１１ａ，１２ａにはビス２５（図１）を用いたねじ結合部２６〜３２を所定間隔で複数箇所（本例では７箇所）設置している。これらのねじ結合部２６〜３２は、それぞれ、分割ケース体１１、１２の結合端面１１ａ，１２ａから外方側へ突き出す突出形状に成形され、この突出部に取付穴部３３、３４（図２、３）を設けている。下側分割ケース体１２の取付穴部３４はビス２５をねじ込むタッピング下穴である。この取付穴部３３、３４にビス２５を通してねじ結合部２６〜３２を締め付け固定するようになっている。
【００３０】
また、分割ケース体１１、１２相互の結合端面１１ａ，１２ａには、上記ねじ結合部２６〜３２の他に位置決め嵌合部３５〜４０を複数箇所（本例では６箇所）設置している。この位置決め嵌合部３５〜４０は、上下の両分割ケース体１１、１２の結合端面１１ａ，１２ａを突き合わせて嵌合、組付する際に、その嵌合位置の位置決めを行うものであって、具体的には次のような構成になっている。
【００３１】
図４〜図６は上記位置決め嵌合部３５〜４０の具体例を示すもので、上下の両分割ケース体１１、１２のいずれか一方、例えば、下側の分割ケース体１２の結合端面１２ａには、この結合端面１２ａから他方（上側）の結合端面１１ａ側へ突出するように円柱状のボス部４２が一体成形してある。
【００３２】
そして、他方（上側）の結合端面１１ａにはボス部４２を嵌入する円形の嵌合凹部４３が設けてある。ここで、ボス部４２の外径ｄ１は、例えば、５．６ｍｍであり、これに対して、円形の嵌合凹部４３の内径ｄ２は、例えば、５．８ｍｍであり、ボス部４２の外径ｄ１より若干大きく（ｄ２＞ｄ１）してある。また、ボス部４２の高さｈ１は例えば、１０ｍｍで、嵌合凹部４３の深さｈ２（例えば、１０．５ｍｍ）より若干小さく（ｈ１＜ｈ２）してある。
【００３３】
更に、円柱状のボス部４２にはその中心部を通るスリット４２ａが頂部から根本部へ向かって軸方向に延びるように形成してある。ここで、スリット４２ａの幅ｗ１は例えば、１ｍｍであり、この一定の幅ｗでスリット４２ａは軸方向（上下方向）に直線的に延びる。スリット４２ａの中央部には幅ｗより大きい径寸法ｄ３（例えば、１．８ｍｍ）を持つ円形部４２ｂが形成してある。また、ボス部４２の先端には先細り形状のテーパ部４２ｃが形成してある。
【００３４】
一方、円形の嵌合凹部４３には、両分割ケース体１１、１２の嵌合、組付によりスリット４２ａ内に圧入される圧入部４４が一体成形してある。ここで、圧入部４４は円形の嵌合凹部４３の底部の中心部からボス部４２側へ向かって立ち上がる概略円柱状の形状であり、その高さｈ３は例えば、７ｍｍであり、スリット４２ａの深さｈ４（例えば、８ｍｍ）より若干小さく（ｈ３＜ｈ４）してある。
【００３５】
そして、圧入部４４はその軸方向（上下方向）において次の３つの部分に区分されている。すなわち、圧入部４４の先端部にはテーパ部４４ａを形成し、この先端テーパ部４４ａの先端径ｄ４をスリット４２ａの中央円形部４２ｂの径ｄ３より小さい寸法（例えば、１ｍｍ）に設定することにより、圧入部４３ａをスリット４２ａ内に容易に挿入できるようにしてある。
【００３６】
この先端テーパ部４４ａの次に外径ｄ５が一定の円柱状をなす本体部４４ｂを形成している。本体部４４ｂの外径ｄ５は例えば、２．５ｍｍであり、スリット４２ａの中央円形部４２ｂの径ｄ３より大きく（ｄ５＞ｄ３）してあるので、本体部４４ｂのスリット４２ａ内への圧入により円柱状ボス部４２を外側へ押し広げることができる。
【００３７】
この本体部４４ｂよりも根本側にテーパ部４４ｃを形成している。この根本テーパ部４４ｃの外径は、本体部４４ｂ側から嵌合凹部４３の底部側へ向かって徐々に大きくなるようにしてあり、根本テーパ部４４ｃの最大外径（圧入部の根本部位の外径）ｄ６は例えば、３ｍｍである。この根本テーパ部４４ｃの形成によって、ボス部４２の外径寸法にバラツキがあってもボス部４２を押し広げて嵌合凹部４３の内壁面に確実に押し付けることができる。
【００３８】
また、両結合端面１１ａ，１２ａには帯状の雄雌嵌合部４５（図６）を構成して、結合端面１１ａ，１２ａ間のシール性を向上させるようにしてある。この雄雌嵌合部４５は結合端面１１ａ，１２ａのシール必要箇所の全長にわたって帯状に延びるものである。具体的には両結合端面１１ａ，１２ａのうち、ボス部４２が形成されている側の結合端面１２ａに、他方の結合端面１１ａ側へ向かって突出する帯状凸部４６（図５）を形成する。そして、嵌合凹部４３が形成されている側の結合端面１１ａに、帯状凸部４６が嵌入される帯状凹溝４７（図４）を形成する。
【００３９】
ここで、帯状凸部４６の幅ｗ２は図５に示すようにボス部４２の径ｄ１より小さく、また、帯状凸部４６の高さｈ５はボス部４２の高さｈ１より低くしてある。したがって、帯状凹溝４７の深さｈ６および幅ｗ３も嵌合凹部４３の深さｈ２および内径ｄ２より小さい寸法関係になっている。
【００４０】
次に、上記構成においてヒータユニット１０の組付方法を説明すると、先ず、サブ組付工程（第１次組付工程）を行う。
【００４１】
このサブ組付工程では、下側の分割ケース体１２内に、エアミックスドア１３、１４、フェイスドア１７等の空調機器を収容し、その後に、下側の分割ケース体１２の結合端面１２ａと上側の分割ケース体１１の結合端面１１ａとを突き合わせて嵌合、組付する。
【００４２】
このケース嵌合、組付作業を更に詳述すると、両分割ケース体１１、１２の結合端面１１ａ，１２ａを接近させていくと、最初に、位置決め嵌合部３５〜４０において下側分割ケース体１２側のボス部４２の先端テーパ部４２ｃが上側分割ケース体１１側の円形嵌合凹部４３内に挿入される。
【００４３】
この後、両結合端面１１ａ，１２ａの接近を継続すると、次に、嵌合凹部４３内の円柱状圧入部４４の先端テーパ部４４ａが、ボス部４２のスリット４２ａの中央円形部４２ｂ内に挿入され、更に、圧入部４４の本体部４４ｂが中央円形部４２ｂ内に挿入されるようになる。
【００４４】
本体部４４ｂの外径ｄ５は中央円形部４２ｂの内径ｄ３より大であるため、本体部４４ｂは中央円形部４２ｂ内に圧入され、ボス部４２のスリット４２ａにより２分割された部分を外側へ押し広げて、ボス部４２の外側面を円形嵌合凹部４３の内壁面に押し付ける。更に、圧入部４４の根本テーパ部４４ｃがボス部４２の外側への押し広げを一層増進するので、ボス部４２の外径寸法の製造バラツキにかかわらず、ボス部４２の外側面を円形嵌合凹部４３の内壁面に確実に押し付けることができる。
【００４５】
そして、上記ボス部４２と円形嵌合凹部４３の嵌合により、両結合端面１１ａ，１２ａの嵌合位置の位置決めができるので、両結合端面１１ａ，１２ａの接近過程の途中にて、帯状凸部４６の先端と帯状凹溝４７との嵌合が開始され、両結合端面１１ａ，１２ａが図６のように当接した状態では、帯状凸部４６と帯状凹溝４７との嵌合が完了し、上下の分割ケース体１１、１２の嵌合、組付を終了できる。
【００４６】
ところで、上下の分割ケース体１１、１２の嵌合、組付を終了した状態では、図６のようにボス部４２のスリット４２ａに円形嵌合凹部４３側の圧入部４４を圧入することにより、ボス部４２を外側へ押し広げて、ボス部４２の外側面を円形嵌合凹部４３の内壁面に押し付けるので、ボス部４２と嵌合凹部４３との間に摩擦保持力を作用させることができる。
【００４７】
このため、ビス２５によりねじ結合部２６〜３２の締結を一切しなくても、上下の分割ケース体１１、１２の組付状態を仮固定できる。従って、上下の分割ケース体１１、１２の嵌合、組付を終えるとサブ組付工程を終了することができ、このサブ組付体をそのまま次の最終組付工程（第２次組付工程）の実施部位に搬送できる。
【００４８】
次に、最終組付工程について説明する。最終組付工程では、デフロスタ開口部１９からデフロスタドア１６を、また、フット開口部２２からフットドア１８をそれぞれ上記サブ組付体の内部に組み込むとともに、ヒータコア１５を上側分割ケース体１１のヒータコア挿入口１５ａから上記サブ組付体の内部に組み込む。また、三方分岐箱２１、フット吹出ダクト２３等の機器を上記サブ組付体の外面側に組み付ける。また、ビス２５により各ねじ結合部２６〜３２の締結を行う。
【００４９】
ビス２５の締結作業を７箇所すべて最終組付工程でまとめて行うことができ、作業効率を向上できる。また、ビス２５の締結作業をロボット組付により行うこともできる。
【００５０】
更に、ボス部４２と嵌合凹部４３との間の摩擦保持力により、上下の分割ケース体１１、１２の組付状態の保持力を得ることができるので、ビス２５によるねじ結合部２６〜３２の設置数を減少できるという効果を発揮できる。
【００５１】
（他の実施形態）
なお、上記の一実施形態では、２つの分割ケース体１１、１２を一体に結合する結合する結合部材として、ビス２５のようなねじ手段を用いる場合について説明したが、ねじ手段の代わりに金属ばね材からなるＣ状のばねクリップを用い、このＣ状のばねクリップを結合端面１１ａ，１２ａの突出部に装着し、ばねクリップの弾性力を結合端面１１ａ，１２ａ相互の押し付け方向に作用させることにより、２つの分割ケース体１１、１２を一体に結合するようにしてもよい。
【００５２】
また、圧入部４４の形状を円柱状とせずに、例えば、断面長円状とか、平板状の形状にすることも可能である。
【００５３】
また、上記の一実施形態では、車両用空調装置のヒータユニット１０の分割ケース体１１、１２の結合構造について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、例えば、車両用空調装置のクーラユニット、送風機ユニットの分割ケース体の結合構造に適用できる。
【００５４】
また、本発明のケース結合構造は、ダクトのように空気通路を形成するだけで、内部に機器を収容しない構造に対しても同様に適用できる。このダクトのような小物部品の場合には、分割ケース体の結合力（組付保持力）が小さくすむので、ビス２５によるねじ結合部２６〜３２やばねクリップによる結合部を全廃して、ボス部４２のスリット４２ａと嵌合凹部４３側の圧入部４４との圧入によりボス部４２と嵌合凹部４３との間に摩擦保持力を作用させるだけにすることができる。これにより、分割ケース体の結合構造を大幅に簡素化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す車両用空調装置のヒータユニットの概略分解斜視図である。
【図２】図１の上側分割ケースの上面図である。
【図３】図１の下側分割ケースの上面図である。
【図４】（ａ）は図１、２の上側分割ケース側の嵌合位置決め部の断面図、（ｂ）は（ａ）の正面図である。
【図５】（ａ）は図１、３の下側分割ケース側の嵌合位置決め部の断面図、（ｂ）は（ａ）の上面図である。
【図６】図４、５の嵌合位置決め部の組付終了後の断面図である。
【符号の説明】
１０…ヒータユニット、１１、１２…分割ケース体、
１１ａ、１２ａ…結合端面、４２…ボス部、４３…嵌合凹部、４４…圧入部。

Claims (7)

1. 結合端面（１１ａ）を有する第１の分割ケース体（１１）と、
   前記第１の分割ケース体（１１）の結合端面（１１ａ）に対応する結合端面（１２ａ）を有する第２の分割ケース体（１２）とを備え、
   前記両結合端面（１１ａ、１２ａ）同士を互いに突き合わせて前記第１、第２の分割ケース体（１１、１２）を一体に結合するケース結合構造において、
   前記第１、第２の分割ケース体（１１、１２）の前記結合端面（１１ａ、１２ａ）のいずれか一方から他方へ向かって突出するように形成されたボス部（４２）と、
   前記結合端面（１１ａ、１２ａ）の他方に前記ボス部（４２）が嵌入されるように形成された嵌合凹部（４３）とを備え、
   前記ボス部（４２）および前記嵌合凹部（４３）は前記結合端面（１１ａ、１２ａ）の複数箇所に局部的に分散形成されるものであり、
   前記複数個のボス部（４２）にスリット（４２ａ）を形成するとともに、前記複数個の嵌合凹部（４３）に前記スリット（４２ａ）内に圧入される圧入部（４４）を形成し、
   前記複数個のボス部（４２）を前記複数個の嵌合凹部（４３）に嵌入し、前記圧入部（４４）を前記スリット（４２ａ）内に圧入することにより、前記ボス部（４２）を外側に押し広げて前記ボス部（４２）の外側面が前記嵌合凹部（４３）の内壁面に圧着するようになっていることを特徴とするケース結合構造。
2. 前記ボス部（４２）を前記嵌合凹部（４３）に嵌入した状態で、前記第１、第２の分割ケース体（１１、１２）を一体に結合する結合部材（２５）を備えていることを特徴とする請求項１に記載のケース結合構造。
3. 前記結合部材は、ねじ手段（２５）であることを特徴とする請求項２に記載のケース結合構造。
4. 前記圧入部（４４）は、円柱状、断面長円状、および平板状のいずれか１つの形状からなることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載のケース結合構造。
5. 前記スリット（４２ａ）はその中央部に円形部（４２ｂ）を有しており、前記圧入部（４４）は前記円形部（４２ｂ）に圧入される円柱状の本体部（４４ｂ）を有していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載のケース結合構造。
6. 前記圧入部（４４）の前記円柱状本体部（４４ｂ）の根本部に、前記ボス部（４２）の押し広げ量を増大するテーパ部（４４ｃ）が形成されていることを特徴とする請求項５に記載のケース結合構造。
7. 前記ボス部（４２）は、前記第１、第２の分割ケース体（１１、１２）のいずれか一方に樹脂により一体成形され、
   また、前記嵌合凹部（４３）および前記圧入部（４４）は、前記第１、第２の分割ケース体（１１、１２）の他方に樹脂により一体成形されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載のケース結合構造。

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