JP2002012017A - 樹脂成形ケース構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 成形歪みによる壁部の倒れ込みを防止すると
ともに、成形コストの上昇を抑制する。 【解決手段】 ケース内空間を仕切る第１壁部１１ｂ
と、この第１壁部１１ｂに隣接する第２壁部１１ｃとを
有し、第１壁部１１ｂが成形歪みにより第２壁部１１ｃ
側へ倒れ込むことを防止する連結部材１１ｇを第１壁部
１１ｂと第２壁部１１ｃとの間に橋渡し状に一体成形す
る。これにより、連結部材１１ｇの機械的連結構造によ
り第１壁部１１ｂの倒れ込みを防止できる。しかも、こ
の連結部材１１ｇは両壁部１１ｂ、１１ｃ間を連結する
橋渡し状の小さな部材でよいので、ケースの樹脂成形時
に容易に一体成形することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ケース内空間を仕
切る壁部が成形歪みにより倒れ込むことを防止する樹脂
成形ケース構造に関するもので、車両用空調装置のケー
スに用いて好適である。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両用空調装置のケースにおいて
は、その内部空間を複数の空気通路に仕切る壁部を設定
しているが、この壁部が成形歪みにより倒れ込み、空調
性能に悪影響を及ぼすことがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】例えば、冷温風の風量
割合をエアミックスドアにより調整して吹出温度を調整
するエアミックス方式の空調装置では、成形歪みにより
壁部が倒れ込み、通路断面積が変化すると、エアミック
スドアの同一開度における冷温風の風量割合が変化し、
その結果、車室内への吹出空気温度の制御特性が初期の
仕様から変化してしまうという不具合が生じる。

【０００４】ところで、成形歪みによる壁部の倒れ込み
の原因は主に次の理由による。すなわち、ケースの射出
成形時に壁部の２つ面の冷却効果に差異が生じて、壁部
の一方の面の温度が他方の面の温度より高い状態で壁部
の成形が行われると、成形中、および成形終了後におけ
る熱収縮速度が壁部の２つ面の間で不均一となる。つま
り、壁部のうち、温度の高い方の面の熱収縮速度が大と
なり、温度の低い方の面の熱収縮速度が小となるので、
壁部に成形歪を生じて壁部が温度の高い方の面側へ倒れ
込むという現象が生じる。

【０００５】そこで、ケースを射出成形する金型のう
ち、壁部の温度の高い方の面に接する型入れ子を熱伝導
性に優れた金属（銅等）で製作して壁部の２つ面の冷却
効果を均一化し、これにより、壁部の２つ面の温度差、
ひいては熱収縮速度差を低減して、成形歪を低減すると
いう対策が考えられる。

【０００６】しかし、この対策は金型の材質（通常鉄
系）を部分的に熱伝導性に優れた銅等の金属に変更する
ので、金型のコストアップを生じるとともに、熱伝導性
に優れた銅等の金属は鉄系金属に比して耐摩耗性が低い
ので、金型の耐久寿命を低下させる原因となる。

【０００７】また、別の対策として、壁部全体の肉厚を
増加して剛性を高め、これにより、成形歪みによる倒れ
込みを防止することが考えられるが、壁部全体の肉厚を
増加することはケースの射出成形に際して射出樹脂量の
増加を招き、成形サイクル時間を延長させる。また、樹
脂材料費も増加するので、コストアップの原因となる。

【０００８】本発明は上記点に鑑みて、成形歪みによる
壁部の倒れ込みを防止するとともに、成形コストの上昇
を抑制することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明では、ケース内空間を仕切る
第１壁部（１１ｂ）と、第１壁部（１１ｂ）に並んで隣
接する第２壁部（１１ｃ）とを有し、第１壁部（１１
ｂ）が成形歪みにより第２壁部（１１ｃ）側へ倒れ込む
ことを防止する連結部材（１１ｇ）を第１壁部（１１
ｂ）と第２壁部（１１ｃ）との間に橋渡し状に一体成形
することを特徴とする。

【００１０】これによると、連結部材（１１ｇ）の機械
的連結構造により第１壁部（１１ｂ）の倒れ込みを防止
できる。しかも、この連結部材（１１ｇ）は両壁部を連
結する橋渡し状の小さな部材でよいので、ケースの樹脂
成形時に容易に一体成形することができる。

【００１１】従って、壁部全体の肉厚増加の対策のよう
に成形サイクル時間を延長させることがない。また、熱
収縮速度差を低減するための特別構造に成形金型を改造
する必要もなく、ケースの成形コストを低く抑えること
ができ、実用上極めて有利である。

【００１２】請求項２に記載の発明では、第１壁部（１
１ｂ）のうち、第２壁部（１１ｃ）側の面の温度が他方
の面の温度より高い状態で第１壁部（１１ｂ）の部分が
成形され、これにより、第１壁部（１１ｂ）に第２壁部
（１１ｃ）側へ倒れ込む方向の成形歪みが生じるように
なっている。

【００１３】このような樹脂成形ケース構造において
は、第１壁部（１１ｂ）の両面の温度差に起因して第１
壁部が倒れ込もうとするが、連結部材（１１ｇ）の機械
的連結構造により第１壁部の倒れ込みを効果的に防止で
きる。

【００１４】請求項３に記載の発明では、第１壁部（１
１ｂ）の一方の面と第２壁部（１１ｃ）との間に形成さ
れる第１空間部（１６）の間隔（Ｌ１）が、第１壁部
（１１ｂ）の他方の面側に形成される第２空間部（２
４）の間隔（Ｌ２）に比して小さくなっている。

【００１５】このような樹脂成形ケース構造において
は、間隔（Ｌ１）が小さいことに起因して第１壁部が倒
れ込もうとするが、連結部材（１１ｇ）の機械的連結構
造により第１壁部の倒れ込みを効果的に防止できる。

【００１６】なお、第１空間部（１６）の最小部の間隔
（Ｌ１）は具体的には請求項４に記載のように３５ｍｍ
以下である。このような寸法条件下では第１壁部の倒れ
込みが生じやすくなるが、連結部材（１１ｇ）の採用に
より第１壁部の倒れ込みを効果的に防止できる。

【００１７】請求項５に記載の発明では、少なくとも２
つに分割された分割ケース体（１１）を一体に組み付け
ることにより構成される樹脂成形ケース構造であって、
第１壁部（１１ｂ）および第２壁部（１１ｃ）は２つの
分割ケース体（１１）のケース本体壁面から内側へ突き
出すように成形され、２つの分割ケース体（１１）のう
ち、一方の分割ケース体における第１壁部（１１ｂ）お
よび第２壁部（１１ｃ）の頂部（Ａ）が他方の分割ケー
ス体における第１壁部（１１ｂ）および第２壁部（１１
ｃ）の頂部（Ａ）と結合されるようになっており、連結
部材（１１ｇ）は、２つの分割ケース体（１１）におい
てそれぞれ第１壁部（１１ｂ）および第２壁部（１１
ｃ）の頂部（Ａ）近傍に橋渡し状に一体成形することを
特徴とする。

【００１８】これにより、複数の分割ケース体（１１）
を組み付けて構成される樹脂成形ケース構造において、
互いに結合される第１、第２壁部の頂部の位置ずれを連
結部材（１１ｇ）により防止して分割ケース体（１１）
の組付作業性を向上できる。

【００１９】請求項６に記載の発明では、請求項１ない
し５のいずれか１つに記載の樹脂成形ケース構造を備え
る空調装置であって、ケース内空間を空調空気が流れる
ようになっており、第１壁部（１１ｂ）と第２壁部（１
１ｃ）との間に空調空気の温度制御のための空気通路
（１６）を構成することを特徴とする。

【００２０】これにより、空調装置における温度制御の
ための空気通路（１６）の間隔、すなわち、通路断面積
の変化を連結部材（１１ｇ）により抑制して、空調装置
の温度制御特性のバラツキを低減できる。

【００２１】請求項７に記載の発明のように、連結部材
（１１ｇ）を空調空気の流れと平行な板面を有する薄板
状とすれば、連結部材（１１ｇ）が空調空気の流れの支
障となることがない。

【００２２】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。

【００２３】

【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。

【００２４】本実施形態は車両用空調装置に本発明を適
用した場合を例示しており、図１〜図３において、車両
用空調装置の空調ユニット１０の空気通路を構成するケ
ースは２つに分割された分割ケース体１１を一体に組み
付けることにより構成される。

【００２５】すなわち、図１はこの２つの分割ケース体
１１のうち、一方の分割ケース体１１を内側方向からみ
た単体の正面図であり、この分割ケース体１１の全体形
状は図１の紙面裏側へ凹んだ概略凹形状（後述の図３参
照）であり、図中、斜線部Ａはこの凹形状の底部Ｂから
立ち上がる壁部１１ａ、１１ｂ、１１ｃの頂部を示す。
この壁部１１ａ〜１１ｃの頂部Ａには凹凸面（図４参
照）が形成され、２つの分割ケース体１１の壁部１１ａ
〜１１ｃの頂部Ａを互いの凹凸面により嵌合した後に、
２つの分割ケース体１１の嵌合部を図示しない金属ばね
クリップ、ねじ等の締結手段により一体に締結するよう
になっている。

【００２６】図１において、壁部１１ａはケース外形状
を形成するものであり、これに対し、壁部１１ｂ、１１
ｃはケース内空間に突き出すように形成され、ケース内
空間を仕切るもので、壁部１１ｂは本発明の第１壁部を
構成し、壁部１１ｃは本発明の第２壁部を構成する。

【００２７】図２は一方の分割ケース体１１に熱交換
器、ドア等の空調機器を組み込んだ状態を示すもので、
車両の上下、前後に対する空調ユニット１０の搭載方向
を図示の矢印で示す。本実施形態では空調ユニット１０
のケースが車両左右方向に２分割され、分割ケース体１
１の分割面（結合面）が車両上下方向に延びる。

【００２８】本実施形態の空調ユニット１０は車両の車
室内前方部に配置される計器盤（図示せず）の車両左右
方向の略中央位置に配置されるセンタ置きタイプのもの
である。この空調ユニット１０において、車両前後方向
の最前部の側面に空気入口部１１ａが開口している。こ
の空気入口部１１ａには図示しない送風機ユニットから
の送風空気が流入する。なお、送風機ユニットは計器盤
のうち助手席側に配置されるので、２つの分割ケース体
１１のうち、助手席側に位置する分割ケース体１１のの
側面（ケース凹形状の底部Ｂ）に空気入口部１１ａが開
口している。

【００２９】この空気入口部１１ａの直後の部位に、冷
凍サイクルの蒸発器からなる冷房用熱交換器１２が配置
され、空気入口部１１ａからの流入空気を冷却する。そ
して、冷房用熱交換器１２の下流側において下方側の部
位に温水（エンジン冷却水）を熱源とする暖房用熱交換
器１３が配置され、冷房用熱交換器１２を通過した空気
を再加熱するようになっている。

【００３０】暖房用熱交換器１３の上方部には暖房用熱
交換器１３をバイパスして空気が流れるバイパス通路１
４が形成され、暖房用熱交換器１３の前面部には板状の
エアミックスドア１５が回転軸１５ａにより回動可能に
配置されている。このエアミックスドア１５の回動位置
の選択により、暖房用熱交換器１３を通過する温風と、
バイパス通路１４を通過する冷風との風量割合を調整す
ることができ、これにより、車室内への吹出空気の温度
調整を行うことができる。

【００３１】暖房用熱交換器１３の下流側には暖房用熱
交換器１３の直後の部位から上方側へ温風を案内する温
風通路１６が形成してある。そして、この温風通路１６
からの温風とバイパス通路１４からの冷風とを混合する
空気混合部１７が暖房用熱交換器１３の上方側の部位に
形成される。この空気混合部１７での温風と冷風との混
合により空気温度が所望温度に調整される。

【００３２】そして、この温度調整された空気は、乗員
顔部への空気吹出のためのフェイス吹出開口部１８と、
車両窓ガラス内面への空気吹出のためのデフロスタ吹出
開口部１９と、乗員足元部への空気吹出のためのフット
吹出開口部２０のいずれか１つまたは複数に流入する。

【００３３】これらの各吹出開口部１８〜２０にはそれ
ぞれ板状の吹出モードドア２１〜２３が回転軸２１ａ〜
２３ａにより回動可能に配置され、この吹出モードドア
２１〜２３により各吹出開口部１８〜２０への空気流れ
を切り替えるようになっている。

【００３４】ところで、壁部１１ｂ、１１ｃはケース内
空間に突き出すように形成され、ケース内空間を仕切る
ことにより上記温風通路１６を区画形成するものであっ
て、温風通路１６から空気混合部１７に流入する温風量
により車室内への吹出空気温度が変化する。従って、こ
の両壁部１１ｂ、１１ｃ間の間隔Ｌ１が変化すると、温
風通路１６の通風抵抗が変化して吹出空気温度を変化さ
せる原因となる。

【００３５】故に、エアミックスドア１５の回動位置
（開度）による吹出空気温度の制御性を向上するために
は、両壁部１１ｂ、１１ｃ間の間隔Ｌ１の寸法精度を向
上する必要がある。

【００３６】しかし、分割ケース体１１を樹脂成形する
に際して、壁部１１ｂが成形歪みにより壁部１１ｃ側に
倒れ込み、両壁部１１ｂ、１１ｃ間の間隔Ｌ１を減少さ
せるという問題が生じる。この壁部１１ｂの倒れ込み現
象の原因を図３により説明すると、図３は図１のＣ−Ｃ
線に沿う概略の断面形状を模式的に示す図で、両壁部１
１ｂ、１１ｃ間の間隔Ｌ１は、壁部１１ａ、１１ｂ間の
間隔Ｌ２および壁部１１ａ、１１ｃ間の間隔Ｌ３に比較
して十分小さい。ここで、間隔Ｌ１は図２の温風通路１
６の間隔であり、間隔Ｌ２はフット吹出開口部２０の入
口側空間部２４（図１、２）の間隔であり、間隔Ｌ３は
暖房用熱交換器１３の設置空間部２５（図１）の間隔で
ある。

【００３７】上記のように間隔Ｌ１が間隔Ｌ２、Ｌ３よ
り大幅に小さいので、間隔Ｌ１の空間部を成形する型入
れ子３０の体積が小となり、間隔Ｌ２、Ｌ３の空間部を
成形する型入れ子３１、３２の体積が大となる。その結
果、型入れ子３０では水等の冷却媒体が循環する冷却通
路の通路容積が型入れ子３１、３２に比較して大幅に小
さくなり、型入れ子３０の冷却効果が型入れ子３１、３
２に比較して低下する。しかも、型入れ子３０の熱容量
が型入れ子３１、３２より小さい。

【００３８】従って、分割ケース体１１の成形時に高温
（２２０℃程度）の溶融樹脂材料（例えば、ポリプロピ
レン）から各型入れ子３０〜３２が吸熱すると、型入れ
子３０の温度が型入れ子３１、３２より高くなってしま
う。具体的一例として、各型入れ子３０〜３２の冷却通
路に１５℃の冷却水を流入させた場合に、型入れ子３０
の温度が６０℃まで上昇し、型入れ子３１、３２側では
３５℃までしか温度が上昇しない。

【００３９】この結果、壁部１１ｂ、１１ｃでは型入れ
子３０と接する面の温度が高く、型入れ子３１、３２
と接する面の温度が低いという温度差が発生してしま
う。この温度差により、壁部１１ｂ、１１ｃの２つの面
、における熱収縮速度が壁部の２つ面の間で不均一
となる。すなわち、成形金型への溶融樹脂材料の充填完
了すると、成形金型各部への冷却水の循環により溶融樹
脂材料の冷却、固化が開始される。

【００４０】この冷却、固化過程において充填樹脂材料
の熱収縮が生じるのであるが、壁部１１ｂ、１１ｃの２
つの面のうち、温度の高い方の面の熱収縮速度が大と
なり、温度の低い方の面の熱収縮速度が小となるの
で、壁部１１ｂ、１１ｃに成形歪を生じて壁部１１ｂ、
１１ｃが互いに接近する方向（図３のＤ方向）に倒れ込
もうとする。

【００４１】ここで、壁部１１ｃには暖房用熱交換器１
３の上部タンク部１３ａの前面側に位置する補助壁部１
１ｅ（図１、２参照）が一体に連結して形成されている
ので、この補助壁部１１ｅが補強リブ効果を発揮して壁
部１１ｃの倒れ込みを抑制する。そのため、壁部１１ｃ
の倒れ込み量は僅少となる。これに対し、壁部１１ｂに
一体に連結される補助壁部１１ｆは壁部１１ｂからの突
き出し量が少量であるので、補強リブ効果が小さく、そ
のため、壁部１１ｂの倒れ込み量は壁部１１ｃより大と
なる。

【００４２】以上の理由により、主に壁部１１ｂのＤ方
向への倒れ込みにより両壁部１１ｂ、１１ｃ間の間隔Ｌ
１が所期の設計寸法より減少してしまう。

【００４３】上記点に鑑みて、本実施形態では、壁部１
１ｂと壁部１１ｃとの間に連結部材１１ｇを一体成形し
ている。この連結部材１１ｇは図４に拡大図示するよう
に壁部１１ｂと壁部１１ｃの頂部Ａ同士を橋渡し状に連
結する薄板状の部材である。

【００４４】ここで、連結部材１１ｇは壁部１１ｂと壁
部１１ｃの頂部Ａ同士を橋渡し状に連結する部材である
から、図３の型入れ子３０の型抜きを阻害するアンダー
カット形状となる。従って、型入れ子３０にアンダーカ
ット処理のための機構を組み合わせる必要がある。この
アンダーカット処理機構としては、例えば、公知の手法
の１つである「傾斜ピンによるルーズコア機構」を使用
できる。

【００４５】このルーズコア機構は具体的には、型開き
後に成形品（分割ケース体１１）を取り出す際に、成形
品の取り出しピンの動きと連動するスライドユニットを
設け、このスライドユニットにより傾斜ピンを介して型
入れ子（ルーズコア）３０が連結部材１１ｇを避ける位
置にスライドするようにすればよい。

【００４６】本実施形態では、上記した連結部材１１ｇ
を壁部１１ｂと壁部１１ｃとの間に一体成形して、壁部
１１ｂと壁部１１ｃの頂部Ａ同士を一体に連結している
から、この機械的連結構造により壁部１１ｂが壁部１１
ｃ側へ倒れ込むことを防止できる。しかも、壁部１１
ｂ、１１ｃのうち、その高さ方向（図４の上下方向）の
頂部Ａに連結部材１１ｇを設けているから、壁部１１ｂ
のうち、倒れ込み量が最大となる頂部Ａの倒れ込みを連
結部材１１ｇにより確実に防止できる。

【００４７】また、連結部材１１ｇにより各分割ケース
体１１の壁部１１ｂ、１１ｃの頂部Ａの成形位置の精度
が高くなるので、２つの分割ケース体１１の締結時に壁
部１１ｂ、１１ｃの頂部Ａの位置ずれを僅少にすること
ができ、この頂部Ａ同士を凹凸形状により嵌合結合する
作業が容易となり、分割ケース体１１の締結作業の能率
を向上できる。

【００４８】ここで、壁部１１ｂ、１１ｃおよび連結部
材１１ｇの具体的設計例について述べると、各分割ケー
ス体１１において、壁部１１ｂ、１１ｃの底部Ｂからの
突き出し高さｈ（図３）は１３５ｍｍ程度で、頂部Ａ付
近の板厚は２．５ｍｍである。そして、連結部材１１ｇ
の板厚は例えば、１．８ｍｍ程度で、幅Ｅは４ｍｍ程度
である。このような設計例にて壁部１１ｂの倒れ込みを
十分防止できることを確認している。

【００４９】（他の実施形態）なお、上記の一実施形態
の形状例では、連結部材１１ｇの中央部に凸部１１ｈを
形成しているが、凸部１１ｈは型入れ子３０側の設計上
の理由で設けているものであるから、凸部１１ｈは必ず
しも必要なものでなく、連結部材１１ｇを凸部１１ｈの
ない単純な直線形状としてもよい。

【００５０】また、上記の一実施形態では、連結部材１
１ｇを壁部１１ｂ、１１ｃの高さ方向（図４の上下方
向）において頂部Ａのみに設けているが、連結部材１１
ｇを必要に応じて壁部１１ｂ、１１ｃの高さ方向（図４
の上下方向）において複数箇所に設けてもよい。

【００５１】また、上記の一実施形態では車両用空調装
置のケース構造に例をとって本発明を説明したが、本発
明はこれに限らず、種々な用途のケース構造に広く適用
できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態における分割ケース体の内
側方向から見た正面図である。

【図２】図１の分割ケース体内に空調機器を組み込んだ
状態を示す正面図である。

【図３】分割ケース体における仕切用壁部の倒れ込みの
原因の説明図である。

【図４】図１の要部の拡大斜視図である。

【符号の説明】

１１…分割ケース体、１１ｂ…第１壁部、１１ｃ…第２
壁部、１１ｇ…連結部材。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケース内空間を仕切る第１壁部（１１
   ｂ）と、前記第１壁部（１１ｂ）に並んで隣接する第２
   壁部（１１ｃ）とを有し、 前記第１壁部（１１ｂ）が成形歪みにより前記第２壁部
   （１１ｃ）側へ倒れ込むことを防止する連結部材（１１
   ｇ）を前記第１壁部（１１ｂ）と前記第２壁部（１１
   ｃ）との間に橋渡し状に一体成形することを特徴とする
   樹脂成形ケース構造。
2. 【請求項２】 前記第１壁部（１１ｂ）のうち、前記第
   ２壁部（１１ｃ）側の面の温度が他方の面の温度より高
   い状態で前記第１壁部（１１ｂ）の部分が成形され、こ
   れにより、前記第１壁部（１１ｂ）に前記第２壁部（１
   １ｃ）側へ倒れ込む方向の成形歪みが生じるようになっ
   ていることを特徴とする請求項１に記載の樹脂成形ケー
   ス構造。
3. 【請求項３】 前記第１壁部（１１ｂ）の一方の面と前
   記第２壁部（１１ｃ）との間に形成される第１空間部
   （１６）の間隔（Ｌ１）が、前記第１壁部（１１ｂ）の
   他方の面側に形成される第２空間部（２４）の間隔（Ｌ
   ２）に比して小さくなっていることを特徴とする請求項
   １または２に記載の樹脂成形ケース構造。
4. 【請求項４】 前記第１空間部（１６）の最小部の間隔
   （Ｌ１）が３５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項
   ３に記載の樹脂成形ケース構造。
5. 【請求項５】 少なくとも２つに分割された分割ケース
   体（１１）を一体に組み付けることにより構成される樹
   脂成形ケース構造であって、 前記第１壁部（１１ｂ）および前記第２壁部（１１ｃ）
   は前記２つの分割ケース体（１１）のケース本体壁面か
   ら内側へ突き出すように成形され、 前記２つの分割ケース体（１１）のうち、一方の分割ケ
   ース体における前記第１壁部（１１ｂ）および前記第２
   壁部（１１ｃ）の頂部（Ａ）が他方の分割ケース体にお
   ける前記第１壁部（１１ｂ）および前記第２壁部（１１
   ｃ）の頂部（Ａ）と結合されるようになっており、 前記連結部材（１１ｇ）は、前記２つの分割ケース体
   （１１）においてそれぞれ前記第１壁部（１１ｂ）およ
   び前記第２壁部（１１ｃ）の頂部（Ａ）近傍に橋渡し状
   に一体成形することを特徴とする請求項１ないし４のい
   ずれか１つに記載の樹脂成形ケース構造。
6. 【請求項６】 請求項１ないし５のいずれか１つに記載
   の樹脂成形ケース構造を備える空調装置であって、 前記ケース内空間を空調空気が流れるようになってお
   り、前記第１壁部（１１ｂ）と前記第２壁部（１１ｃ）
   との間に前記空調空気の温度制御のための空気通路（１
   ６）を構成することを特徴とする空調装置。
7. 【請求項７】 前記連結部材（１１ｇ）は前記空調空気
   の流れと平行な板面を有する薄板状であることを特徴と
   する請求項６に記載の空調装置。