JP2008056043A - 部材結合構造およびこれを用いた車両用空調機のケース - Google Patents

Abstract

【課題】 ワンタッチ組立によるコストダウンを図るとともに隙間の発生を効果的に排除し得る部材結合構造を提供する。
【解決手段】 上側係合端面９を有する上側分割ケース５および下側係合端面１１を有する下側分割ケース７を両係合端面が突き合された状態で結合する結合構造１であって、上側分割ケース５および下側分割ケース７のいずれか一方の結合端面の近傍に設けられ、他方の結合端面へ向かって突出するように形成された本体部１７および本体部１７の先端から一方の結合端面に向けて折返された弾性を有する折返し部１９を有する係止部材１３と、他方の結合端面に係止部材１３を受け入れる係止部材１３の厚さよりも小さい空間長さの貫通孔２５を有する筒状部材１５と、を備え、結合時に、折返し部１９における貫通孔２５の空間よりも外側に位置する部分の他方の結合端面側は筒状部材１５の貫通孔２５を貫通するように構成されていることを特徴とする。
【選択図】 図９

Description

本発明は、部材結合構造およびこれを用いた車両用空調機のケースに関するものである。

従来、車両用空調装置におけるＨＶＡＣ（Ｈｅａｔｉｎｇ，Ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ，ａｎｄ Ａｉｒ−Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ）ユニットは、送風機、エバポレータ、ヒータコア等がケース内に装着され、それらが組み合わされて形成されている。
これらのケースは、複数に分割され、内部に各種機器を装着した後に相互に結合されるように構成されている。そして、このケースの結合構造としては、種々のものが実用化されている。
最も普通に用いられている結合構造としては、ネジ止めがある。しかし、ネジ止めは作業に時間がかかるので、その分組立コストが増加するという問題があった。

このため、組立工数を削減するために樹脂の弾性を利用してワンタッチで結合するスナップフィットが用いられるようになってきた。（特許文献１参照）
しかし、従来のスナップフィットでは、一方の係止部材を他方の係止部材に引っ掛ける、いわゆるフック構造をしていたので、結合させるために寸法差が必要となり、結合時に係止部材間に隙間を生じることとなる。（特許文献１の従来例の記載参照）
この隙間によって、ＨＶＡＣにガタガタ音が発生したり、ケースの内外で空気、水等が漏れたりする問題があった。
特許文献１に示されるものは、この隙間を係止部材に一体成形した薄膜突起によって埋めることで上記問題を解消しようと提案されたものである。

特開２００３−３３５１２４号公報

しかしながら、特許文献１に示されるものは、薄膜突起は文字通り薄い膜状の部材であり、これを一体成形することは技術的に困難であるし、かつ、成形できたとしても組立前に破損し易いという問題があった。
このため、実用に供し得ないというのが実情である。

本発明は、上記問題点に鑑み、ワンタッチ組立によるコストダウンを図るとともに隙間の発生を効果的に排除し得る部材結合構造およびこれを用いた車両用空調機のケースを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明の部材結合構造は、第一の結合端面を有する第一の部材および該第一の結合端面に対応する第二の結合端面を有する第二の部材を前記第一の結合端面および前記第二の結合端面を突き合せた状態で結合する部材結合構造であって、前記第一の部材および前記第二の部材のいずれか一方の前記結合端面の近傍に設けられ、他方の結合端面へ向かって突出するように形成された本体部および該本体部の先端から一方の前記結合端面に向けて折返された弾性を有する折返し部を有する係止部材と、他方の前記結合端面に前記係止部材を受け入れる前記本体部から前記折返し部までの厚さよりも小さい空間長さの孔部を有する筒状部材と、を備え、結合時に、前記折返し部における前記孔部の空間よりも外側に位置する部分の前記他方の結合端面側は前記筒状部材の前記孔部を貫通するように構成されていることを特徴とする。

本発明によれば、第一の部材および第二の部材を第一の結合端面および第二の結合端面が突き合わされるように接近させると、一方の結合端面の近傍に他方の結合端面側に突出するように設けられた係止部材が、他方の結合端面に設けられた筒状部材の孔部に挿入され始める。
第一の部材および第二の部材をさらに接近させると、係止部材の厚さが孔部の空間長さよりも大きいので、係止部材の折返し部は本体部側に近づくように押しつぶされた状態で孔部に案内されて移動する。
そして、第一の結合端面および第二の結合端面が突き合わされると、折返し部の他方の結合端面側は孔部を貫通した状態となり、筒状部材からの押圧力から開放されるので、弾性によって形状が復旧する方向に移動することになる。

このとき、筒状部材と係止部材との間には、折返し部の弾性力によって本体部は筒状部材に、筒状部材は本体部に押圧されるので、第一の部材および第二の部材を結合することができる。
これにより、第一の部材および第二の部材はワンタッチで結合できるので、ネジ結合に比較して作業工数を格段に減少させることができ、その分組立コストを低減することができる。
また、折返し部の他方の結合端面側は孔部を貫通して形状が復旧して孔部の空間よりも大きくなり、残りの部分は孔部内に位置しているので、筒状部材には折返し部から一方の結合端面側に押付けられる力を受けることになる。これにより、他方の結合端面に設けられた筒状部材は一方の結合端面側に、一方の結合端面に設けられた係止部材は他方の結合端面側に押圧される、言い換えると、第一の結合端面および第二の結合端面が結合する方向の力が作用するので、第一の結合端面および第二の結合端面の間の隙間の発生を効果的に防止することができる。
さらに、係止部材は弾性を大きくすることになり、筒状部材は係止部材の弾性力を受けるので、それぞれ丈夫な構造となり、耐久性が問題となることはない。

また、本発明の部材結合構造では、前記折返し部は、前記本体部の先端から前記一方の前記結合端面に向かう方向に傾斜して折り返され、途中折曲され、前記本体部と略平行な平行部を形成するように構成されていることを特徴とする。

このように、折返し部は、本体部の先端から一方の結合端面に向かう方向に傾斜して折り返され、途中折曲され、前記本体部と略平行な平行部を形成するように構成されているので、係止部材は先細形状をしていることになる。このため、係止部材を筒状部材の孔部に容易に導入することができる。

また、本発明の部材結合構造では、結合時に、前記平行部の前記他方の結合端面側が前記筒状部材の前記孔部を貫通するように構成されていることを特徴とする。

このように、結合時に、平行部の他方の結合端面側が筒状部材の孔部を貫通するように構成されているので、結合時、折曲部分は筒状部材を貫通することになる。これにより、平行部は折曲部分を中心に傾斜するので、第一の結合端面および第二の結合端面が結合する方向の力が一層安定することになる。このため、第一の結合端面および第二の結合端面の間の隙間の発生を一層効果的に防止することができる。

また、本発明の部材結合構造は、前記筒状部材と前記折返し部との係合部には、前記筒状部材および前記折返し部の少なくとも一方に棒状部材を挿入可能な溝部が形成されていることが望ましい。

このように、筒状部材と折返し部との係合部には、筒状部材および折返し部の少なくとも一方に棒状部材を挿入可能な溝部が形成されているので、この溝部に棒状部材、例えば、ドライバ等、を挿入して折返し部を筒状部材から離れる方向に付勢することができる。これにより、筒状部材と折返し部との間に作用する結合する力を除くことができるので、第一の部材および第二の部材の結合を容易に解除することができる。

また、本発明の部材結合構造では、前記折返し部の前記筒状部材へ係合する面に、摩擦力を増加させる加工が施されていることを特徴とする。

このように、折返し部の筒状部材へ係合する面に、摩擦力を増加させる加工が施されているので、折返し部と筒状部材との係合部分に作用する力を増加させることができる。これにより、第一の部材および第二の部材の結合を一層強固にすることができる。

本発明の車両用空調機のケースは、請求項１から請求項５のいずれかに記載された部材結合構造を用いて構成部材が結合されていることを特徴とする。

このように、第一の結合端面および第二の結合端面の間の隙間の発生を効果的に防止して、第一の部材および第二の部材をワンタッチで結合できる部材結合構造を用いているので、製造コストを低減することができる。

本発明によれば、第一の部材および第二の部材はワンタッチで結合できるので、ネジ結合に比較して作業工数を格段に減少させることができ、その分組立コストを低減することができる。
また、第一の結合端面および第二の結合端面の間の隙間の発生を効果的に防止することができる。
さらに、係止部材は弾性を大きくすることになり、筒状部材は係止部材の弾性力を受けるので、それぞれ丈夫な構造となり、耐久性が問題となることはない。

以下、本発明の一実施形態について図１から図９を参照して説明する。
図１は、本実施形態にかかる締結構造（部材結合構造）１を用いたＨＶＡＣユニットの一部を構成するケース３を示す斜視図である。
ケース３は、図示を省略しているが、内部に冷凍サイクルのエバポレータが収容され、空調用通風路を構成するものである。
ケース３には、上側分割ケース（第一の部材）５と、下側分割ケース（第二の部材）７と、上側分割ケース５および下側分割ケース７を結合する結合構造１とが備えられている。

上側分割ケース５および下側分割ケース７は、ポリプロピレンのような弾性を有する樹脂で、上下型抜きにより断面が略Ｕ字形状をなすように成形されている。
上側分割ケース５のＵ字形状の両端部分は上側結合端面（第一の結合端面）９を構成している。下側分割ケース７のＵ字形状の両端部分は下側結合端面（第二の結合端面）１１を構成している。
上側結合端面９と下側結合端面１１とは、相互に突き合された状態で結合され、ケース３が構成される。

結合構造１は、係止部材１３と、筒状部材１５とで構成され、上側結合端面９および下側結合端面１１の接合部に沿って複数備えられている。
図２は、係止部材１３を示す斜視図、図３は、その縦断面図である。
係止部材１３は、上側分割ケース５と一体成形されている。係止部材１３には、上側結合端面９の近傍で外側に突起し、下側結合端面１１へ向かって延在する本体部１７と、本体部１７の先端部から外側に折返された折返し部１９とで構成されている。

折返し部１９は、傾斜部２１と、平行部２３とで構成されている。傾斜部２１は、本体部１７の先端から外側に上側結合端面９に向かう方向に傾斜して構成されている。すなわち、傾斜部２１によって係止部材１３は先細形状をなすように形成されている。
折曲点Ｓにて傾斜部２１から上側結合端面９に向かい折曲され、本体部１７と略平行な平行部２３形成されている。
本体部１７および折返し部１９の幅（図３の紙面方向）は、略同一とされている。

図４は、筒状部材１５を示す斜視図、図５は、その縦断面図である。
筒状部材１５は、下側分割ケース７と一体成形されている。筒状部材１５は、直方体をし、係止部材１３が挿通可能に受け入れる矩形開口の貫通孔（孔部）２５を備えている。
貫通孔２５の内側から外側までの距離（空間長さ）Ｌ２は、係止部材１３の内側端部から外側端部までの距離（本体部から折返し部までの厚さ）Ｌ１よりも小さく形成されている。距離Ｌ１および距離Ｌ２は、結合の強固さと結合のし易さとの見合いで決定される。
係止部材１３および筒状部材１５は、上側分割ケース５および下側分割ケース７が結合された時、折返し部１９の折曲点Ｓが、筒状部材１５の下面よりも下方に位置するように構成されている。

以上のように構成された結合構造１の結合動作について説明する。
図６は係止部材１３と筒状部材１５との係合開始時の状態を、図７は係止部材１３と筒状部材１５との係合途中の状態を、図８は、結合時の係止部材１３および筒状部材１５の状態を示している。
例えば、下側分割ケース７を載置し、エバポレータ等を所定位置に設置する。その後、上側分割ケース５を持ち込み下側分割ケース７に結合させる。

下側分割ケース７の下側結合端面１１に、上側結合端面９が突き合わされるように上側分割ケース５を接近させる。
図６に示されるように、係止部材１３の先端が筒状部材１５の貫通孔２５に挿入され始める。
このとき、係止部材１３は先細形状をしているので、係止部材１３を筒状部材１５の貫通孔２５に容易に導入することができる。

上側分割ケース５がさらに下側分割ケース７に近づくと、係止部材１３の傾斜部２１が筒状部材１５の上端部に接触する。
さらに、上側分割ケース５が下方に移動すると、距離Ｌ１よりも距離Ｌ２の方が小さいので、筒状部材１５によって押圧され、折返し部１９が本体部１７の方へ点Ｃを中心として揺動するように撓む。（図６参照）
次いで、上側分割ケース５が下方に移動すると、折返し部１９は、図７に示されるように、折曲点Ｓを頂点として押し潰される形で変形しつつ貫通孔２５に沿って移動していく。

上側分割ケース５がさらに下側分割ケース７に近づき、折曲点Ｓが貫通孔２５を通過すると、傾斜部２１の弾性によって折曲点Ｓは外側に、元の位置に復旧しようとし始める。
そして、図８および図９に示されるように、上側結合端面９と下側結合端面１１とが接合されると、折曲点Ｓの位置は略元の位置に復旧するので、平行部２３は上部が本体部１７に接近する形で傾斜する状態となる。

これにより、平行部２３の一部が筒状部材１５の外側内面の下端部（接触点Ｋ）に接触した状態となる。
接触点Ｋでは、折返し部１９の弾性力が平行部２３に直交する方向に筒状部材１５を押圧するように作用するので、例えば、係止部材１３にはその反力として図９に示されるように力Ｆが作用する。
この力Ｆを水平成分と垂直成分に分解すると、図９に示されるように水平成分の水平分力Ｆｈは、本体部１７を下側分割ケース７に押付ける方向に作用し、垂直成分の垂直分力Ｆｐは、係止部材１３を下方へ、すなわち、上側結合端面９を下側結合端面１１に押付ける方向に作用している。

このように、係止部材１３を筒状部材１５の貫通孔２５に挿通することによって、折返し部１９の弾性力によって本体部１７は下側分割ケース７（筒状部材１５）に、筒状部材１５を介して下側分割ケース７は本体部１７に押圧されるので、上側分割ケース５および下側分割ケース７を結合することができる。
これにより、上側分割ケース５および下側分割ケース７はワンタッチで結合できるので、ネジ結合に比較して作業工数を格段に減少させることができ、その分組立コストを低減することができる。

また、垂直分力Ｆｐは、係止部材１３を下方へ、すなわち、上側結合端面９を下側結合端面１１に押付ける方向に作用しているので、上側結合端面９および下側結合端面１１の間の隙間の発生を効果的に防止することができる。
これにより、ガタガタ音が発生したり、ケースの内外で空気、水等が漏れたりすることを防止することができる。
さらに、係止部材１３は弾性を大きくすることになり、筒状部材１５は係止部材の弾性力を受けるので、それぞれ丈夫な構造となるため耐久性が問題となることはない。

なお、本実施形態では、係止部材１３の折返し部１９が平行部２３を有する折曲形状とされているが、これに限定されるものではなく、例えば、Ｕ字形状等としてもよい。
また、筒状部材１５の形状についても任意の形状を用いることができる。
さらに、本実施形態では、係止部材１３は本体部１７の外側に折返し部１９がくるような配置とされているが、これは、例えば、本体部１７と折返し部１９とが上側結合端面９に沿うように配置してもよいし、別の配置とするようにしてもよい。

また、図１０に示されるように、筒状部材１５の外側内面の下端部（係合部）および／または平行部２３の外側面（係合部）にドライバ等の棒状部材を挿入できる溝２９を掘設してもよい。
このようにすると、この溝部にドライバ等を挿入して折返し部１９を筒状部材１５から離れる方向に付勢することができる。これにより、筒状部材１５と折返し部１９との間に作用する結合する力を除くことができるので、上側分割ケース５および下側分割ケース７の結合を容易に解除することができる。

また、図１１に示されるように、平行部２３の筒状部材１５へ係合する面に、稜線が水平方向に延在する凹凸３１を施してもよい。
このようにすると、平行部２３と筒状部材１５との摩擦係数が増加するので、平行部２３と筒状部材１５との係合部分に作用する力を増加させることができる。これにより、上側分割ケース５および下側分割ケース７の結合を一層強固にすることができる。

本発明の一実施形態にかかる締結構造を用いたＨＶＡＣユニットの一部を構成するケースを示す斜視図である。 本発明の一実施形態にかかる係止部材を示す斜視図である。 本発明の一実施形態にかかる係止部材を示す断面図である。 本発明の一実施形態にかかる筒状部材を示す斜視図である。 本発明の一実施形態にかかる筒状部材を示す断面図である。 本発明の一実施形態における係止部材と筒状部材との係合開始時の状態を示す断面図である。 本発明の一実施形態における係止部材と筒状部材との係合途中の状態を示す断面図である。 本発明の一実施形態における結合時の係止部材および筒状部材の状態を示す断面図である。 本発明の一実施形態における結合時の係止部材および筒状部材に作用する力の関係を示す断面図である。 本発明の一実施形態にかかる締結構造の別の実施形態を示す断面図である。 本発明の一実施形態にかかる係止部材の別の実施形態を示す断面図である。

符号の説明

１ 結合構造
３ ケース
５ 上側分割ケース
７ 下側分割ケース
９ 上側結合端面
１１ 下側結合端面
１３ 係止部材
１５ 筒状部材
１７ 本体部
１９ 折返し部
２１ 傾斜部
２３ 平行部
２５ 貫通孔
２９ 溝
３１ 凹凸
Ｌ１ 距離
Ｌ２ 距離
Ｋ 接触点

Claims (6)

1. 第一の結合端面を有する第一の部材および該第一の結合端面に対応する第二の結合端面を有する第二の部材を前記第一の結合端面および前記第二の結合端面を突き合せた状態で結合する部材結合構造であって、
   前記第一の部材および前記第二の部材のいずれか一方の前記結合端面の近傍に設けられ、他方の結合端面へ向かって突出するように形成された本体部および該本体部の先端から一方の前記結合端面に向けて折返された弾性を有する折返し部を有する係止部材と、
   他方の前記結合端面に前記係止部材を受け入れる前記本体部から前記折返し部までの厚さよりも小さい空間長さの孔部を有する筒状部材と、を備え、
   結合時に、前記折返し部における前記孔部の空間よりも外側に位置する部分の前記他方の結合端面側は前記筒状部材の前記孔部を貫通するように構成されていることを特徴とする部材結合構造。
2. 前記折返し部は、前記本体部の先端から前記一方の前記結合端面に向かう方向に傾斜して折り返され、途中折曲され、前記本体部と略平行な平行部を形成するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載された部材結合構造。
3. 結合時に、前記平行部の前記他方の結合端面側が前記筒状部材の前記孔部を貫通するように構成されていることを特徴とする請求項２に記載された部材結合構造。
4. 前記筒状部材と前記折返し部との係合部には、前記筒状部材および前記折返し部の少なくとも一方に棒状部材を挿入可能な溝部が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載された部材結合構造。
5. 前記折返し部の前記筒状部材へ係合する面に、摩擦力を増加させる加工が施されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載された部材結合構造。
6. 請求項１から請求項５のいずれかに記載された部材結合構造を用いて構成部材が結合されていることを特徴とする車両用空調機のケース。

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