JP3876536B2

JP3876536B2 - 車両用空調装置

Info

Publication number: JP3876536B2
Application number: JP17773498A
Authority: JP
Inventors: 芳信小久保
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1998-06-24
Filing date: 1998-06-24
Publication date: 2007-01-31
Anticipated expiration: 2018-06-24
Also published as: JP2000006646A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両用空調装置におけるヒータコアパイプのクランプ構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両用空調装置におけるヒータコアにおいては温水（エンジン冷却水）を循環するための温水出入口パイプをタンク部に備えている。ヒータコアは、一般にアルミニウムの一体ろう付け品であり、出入口パイプもタンク部に一体ろう付けされる。
【０００３】
ところで、ヒータコアは空調装置の空気通路を形成するケース内に収納され、出入口パイプはケース外部へ突出されて温水回路の配管と接続される。この場合、出入口パイプは適宜のクランプ手段によりケースに支持、固定される。
図５は従来の出入口パイプのクランプ構造の一例であり、ヒータコアの出入口パイプ７、８の外周面を２枚の鉄板製クランプ１３、１４により挟持して保持するものである。２枚の鉄板製クランプ１３、１４相互は１本のビス１５により締めつけ固定し、また、２枚の鉄板製クランプ１３、１４はそれぞれ左右の２か所（合計４か所）にてタッピングねじ１６により空調装置の樹脂製ケース（図示せず）に締めつけ固定している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この図５の従来構造によると、鉄板製クランプ１３、１４：２枚、タッピングねじ１６：４本、およびビス１５：１本が必要となり、部品点数増加によりコスト高となる。
また、組付工程においても、ケースにヒータコアを組付けた後に、図５の下側の鉄板製クランプ１４をタッピングねじ１６でケースの２か所に締めつけ固定する。その後に、図５の上側の鉄板製クランプ１３を下側クランプ１４との間で出入口パイプ７、８を挟持するように組付け、その後に、タッピングねじ１６で上側の鉄板製クランプ１３をケースの２か所に締めつけ固定する。そして、最後に、上下の２枚の鉄板製クランプ１３、１４同志をビス１５で締めつけ固定する。
【０００５】
このように、工程数の多い組付手順が必要であるので、組付コストも高くなってしまう。
図６はさらに別のタイプの従来のクランプ構造例であり、出入口パイプ７、８の途中に、アルミニウム等の金属製クランプ１７、１８をろう付けし、このクランプ１７、１８をタッピングねじ１９でケースに締めつけ固定している。
【０００６】
これによると、出入口パイプ７、８とクランプ１７、１８との結合のためにろう付けという面倒な特別作業が必要となり、コスト高になる。また、出入口パイプ７、８にろう付けされたクランプ１７、１８をケースに固定するため、ケース内でのヒータコア位置がクランプ１７、１８の位置により影響されることになり、クランプ１７、１８の位置のばらつき等によりヒータコアとケース内壁との間に隙間が発生して、シール不良（空気洩れ）が発生する。
【０００７】
本発明は上記点に鑑みてなされたもので、車両用空調装置におけるヒータコアパイプのクランプ構造の低コスト化を図ることを目的とする。
また、本発明は車両用空調装置におけるヒータコアパイプのクランプ構造において、ヒータコアのシール不良を防止することを他の目的とする。
【０００８】
【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ないし５記載の発明では、ケース（９）に温水式ヒータコア（１）を挿入するための挿入口（９ｃ）を設け、温水式ヒータコア（１）の入口パイプ（７）および出口パイプ（８）にそれぞれ対応して、ケース（９）の挿入口（９ｃ）の周縁部に、取付ボス部（９ｅ）およびガイド部（９ｆ）を設け、
一方、入口パイプ（７）および出口パイプ（８）にそれぞれ組付けられるクランプ（１０）を弾性を有する樹脂材料により成形し、クランプ（１０）には、入口パイプ（７）および出口パイプ（８）が挿通可能で、円周方向に弾性変形可能な円筒状の本体部（１０ａ）と、本体部（１０ａ）から径方向外方へ突出して、ガイド部（９ｆ）の内壁面に嵌合保持される係止爪（１０ｆ）と、本体部（１０ａ）から径方向外方へ突出する取付座（１０ｄ）とを一体に成形し、
クランプ（１０）の本体部（１０ａ）を入口パイプ（７）および出口パイプ（８）にそれぞれ挿通して、係止爪（１０ｆ）をガイド部（９ｆ）の内壁面により嵌合保持することにより、本体部（１０ａ）にて入口パイプ（７）および出口パイプ（８）を保持し、さらに、取付座（１０ｄ）を取付ボス部（９ｅ）に締結手段（１１）により締めつけ固定することを特徴としている。
【０００９】
これによると、樹脂製クランプ（１０）の弾性変形を利用して、クランプ（１０）の係止爪（１０ｆ）をケース（９）のガイド部（９ｆ）により嵌合保持することにより、クランプ（１０）により出入口パイプ（７、８）をクランプできる。そして、クランプ（１０）の取付座（１０ｄ）をケース（９）の取付ボス部（９ｅ）に締めつけ固定することにより、クランプ（１０）をケース（９）側に確実に固定できる。
【００１０】
従って、２つのクランプ（１０）と２つの締結手段（１１）とにより、出入口パイプ（７、８）のクランプ構造を構成でき、図５の従来例に比して、部品点数を大幅に低減できる。しかも、組付工程数においても、本発明では樹脂製クランプ（１０）を出入口パイプ（７、８）に組付ける工程と、樹脂製クランプ（１０）を締結手段（１１）によりケース（９）側に締めつけ固定するという２工程ですみ、従来例よりも大幅に低減できる。この結果、出入口パイプ（７、８）のクランプ構造に関するコストを大幅に低減できる。
【００１１】
また、図６の従来例と比較しても、ろう付けが不要となり、組付コストを低減できる。しかも、図６の従来例では、ケース内でのヒータコア位置がクランプ１７、１８の位置により影響されてヒータコアのシール不良が発生するが、本発明では、ケース（９）内にヒータコア（１）を組付けた後に、出入口パイプ（７、８）にこれとは別体のクランプ（１０）を組付ける構造であるから、クランプ（１０）によりヒータコア（１）位置が影響を受けることがなく、ヒータコア（１）のシール不良を防止できる。
【００１２】
請求項２記載の発明のごとく、ケース（９）を樹脂製とし、取付ボス部（９ｅ）およびガイド部（９ｆ）をケース（９）に一体成形すれば、これら取付ボス部およびガイド部を簡単に低コストで形成できる。
また、請求項３記載の発明のごとく、取付座（１０ｄ）および取付ボス部（９ｅ）にそれぞれ取付穴（１０ｅ、９ｇ）を設け、締結手段として、取付座（１０ｄ）の取付穴（１０ｅ）を通して取付ボス部（９ｅ）の取付穴（９ｇ）にねじ込むタッピングねじ（１１）を用いれば、クランプ（１０）の締めつけ固定を簡単、かつ確実に行うことができる。
【００１３】
また、請求項４記載の発明のごとく、クランプ（１０）の本体部（１０ａ）に、薄肉部からなるヒンジ部（１０ｃ）と、切れ溝（１０ｂ）を形成すれば、本体部（１０ａ）の円筒形状を円周方向に容易に弾性変形できる。
また、請求項５記載の発明のごとく、クランプ（１０）の本体部（１０ａ）に、温水式ヒータコア（１）の端面（１ａ）を押さえる押さえ片（１０ｉ）を形成すれば、クランプ（１０）による出入口パイプ（７、８）の保持固定と同時に、ヒータコア（１）の押さえ（所定位置での固定）も簡単に行うことができる。
【００１４】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１〜図４は本発明の一実施形態を示すもので、図１において、１は車両用空調装置における暖房用熱交換器を構成する温水式ヒータコアで、図示しない車両エンジンからの温水（エンジン冷却水）を熱源として空調空気を加熱するものである。ヒータコア１は、温水が流れる偏平チューブ２とこれに接合されるコルゲートフィン３とを並列に多数積層配置して構成される熱交換用コア部４を有している。
【００１６】
そして、このコア部４のチューブ長手方向の一端側に温水入口タンク５を配置し、コア部４のチューブ長手方向の他端側に温水出口タンク６を配置している。温水入口タンク５には温水の入口パイプ７を、また、温水出口タンク６には温水の出口パイプ８をそれぞれ配置している。これらの各部材はいずれもアルミニウム材からなり、各部材相互の間はろう付けにて一体に接合されている。なお、出入口パイプ７、８は、温水入口タンク５と温水出口タンク６の側面部からタンク長手方向に直線状に延びるように配置されている。
【００１７】
この温水式ヒータコア１は車両用空調装置の空気通路を構成する樹脂製ケース９内に収納される。この樹脂製ケース９は、本例では、図１の左右方向に２分割した右側ケース９ａと左側ケース９ｂとにより構成され、この左右の両ケース９ａ、９ｂ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ことにより、１つのケース構造を形成する。ケース９内には、温水式ヒータコア１の他に、空気流れ制御用のドア類等の空調機器が収納される。
【００１８】
樹脂製ケース９の左右の両ケース９ａ、９ｂを一体に締結した後に、ヒータコア１をケース９内に組付可能とするために、ケース９の側面部には左右の両ケース９ａ、９ｂにわたってヒータコア１の挿入穴９ｃが形成してある。この挿入穴９ｃはヒータコア１の側面の外形に沿った略長方形に形成してある。そして、この挿入穴９ｃの周縁部には、ヒータコア１の挿入（組付）をガイドするガイド部９ｄがケース９の表面から突出している。
【００１９】
また、ケース９のうち、上記挿入穴９ｃの周縁部には、ヒータコア１の入口パイプ７と出口パイプ８との間隔と同一間隔でもって、取付ボス部９ｅ、９ｅとガイド部９ｆ、９ｆが２か所づつ対角線上に配置してある。取付ボス部９ｅ、９ｅはタッピングねじ１１をねじ込むための取付穴９ｇ、９ｇを設けた略円筒状の形状である。また、ガイド部９ｆ、９ｆは後述のクランプ１０、１０の係止爪１０ｆ、１０ｆを挿入し、保持するためのもので、略半円筒状の形状であり、この取付ボス部９ｅ、９ｅとガイド部９ｆ、９ｆはいずれもケース９に樹脂成形で一体に形成することができる。
【００２０】
一方、上記した出入口パイプ７、８を保持固定するために、２つのクランプ１０、１０を配備している。このクランプ１０、１０はポリプロピレンのようなある程度の弾性を有する樹脂にて、図２、３に詳細図示するように同一形状に成形されている。クランプ１０、１０の本体部１０ａ、１０ａは略円筒状であるが、その円周方向の一部に軸方向全長にわたる切れ溝１０ｂ、１０ｂと薄肉部からなるヒンジ部１０ｃ、１０ｃとを有している。ヒンジ部１０ｃ、１０ｃは取付座１０ｄ、１０ｄの円周方向の両端側の２か所に形成してある。
【００２１】
これにより、クランプ１０、１０の本体部１０ａ、１０ａはヒンジ部１０ｃ、１０ｃを中心として円周方向に弾性的に変形可能であり、かつヒンジ部１０ｃ、１０ｃを中心として円周方向に本体部１０ａ、１０ａを若干量広げることにより、本体部１０ａ、１０ａの筒形状内に出入口パイプ７、８が挿通可能となるように筒形状の大きさを設定している。
【００２２】
本体部１０ａ、１０ａの高さ（円筒の軸方向寸法）は例えば、２０ｍｍ程度の所定寸法を有するものであり、取付座１０ｄ、１０ｄは、本体部１０ａ、１０ａの円筒形状部の軸方向一端部から径方向の外方へアーム状に突出する形状に一体成形されている。そして、取付座１０ｄ、１０ｄの径方向先端部にはタッピングねじ１１を挿通する円形の取付穴１０ｅ、１０ｅが開けてある。
【００２３】
一方、本体部１０ａ、１０ａにおいて、切れ溝１０ｂ、１０ｂの両側には径方向の外方へ突出する係止爪１０ｆ、１０ｆが一体成形されている。この係止爪１０ｆ、１０ｆは、図３に示すように、ケース９に接近する側には径方向外方への突出量が小さくなるテーパ部１０ｇ、１０ｇを形成し、かつ、ケース９から遠ざかる側には径方向外方への突出量が最大となるストレート部１０ｈ、１０ｈを形成してある。
【００２４】
ここで、テーパ部１０ｇ、１０ｇのうち、最もケース９に接近する側の部位における径方向外方への突出量はガイド部９ｆ、９ｆへの挿入を容易にするため、次のごとく設定してある。すなわち、本体部１０ａ、１０ａの筒形状内に出入口パイプ７、８を挿通するために本体部１０ａ、１０ａを円周方向に若干量広げた状態においても、テーパ部１０ｇのうち、最もケース９に接近する側の部位がガイド部９ｆの円弧状内壁面の内側に位置（図４（ａ）参照）するようにしてある。
【００２５】
また、ガイド部９ｆの先端部の内壁面側には、係止爪１０ｆ、１０ｆの挿入作業を円滑にするために、面取り形状または円弧形状（Ｒ形状）が形成してある。また、係止爪１０ｆ、１０ｆのストレート部１０ｈの径方向先端面は図２に示すようにガイド部９ｆの円弧状内壁面と同一の曲率半径を持った円弧面（Ｒ形状）にしてある。
【００２６】
また、本体部１０ａ、１０ａにおいて、取付座１０ｄ、１０ｄ側の端部よりケース９側（すなわち、ヒータコア１側）へ向かって突出する押さえ片１０ｉ、１０ｉが形成してある。この押さえ片１０ｉ、１０ｉは図３に示すようにヒータコア１の端面１ａを押さえつけて、ヒータコア１をケース９内の所定位置に固定するためのものである。
【００２７】
ここで、組付寸法のばらつき等に影響されることなく、押さえ片１０ｉ、１０ｉによる位置決め作用を確実に発揮するために、押さえ片１０ｉ、１０ｉの先端部がヒータコア１の端面１ａに当接した後に、取付座１０ｄ、１０ｄが若干量弾性変形してガイド部９ｄと取付ボス部９ｅに接するように、押さえ片１０ｉ、１０ｉの高さ寸法ａを設定している。なお、本体部１０ａ、１０ａと取付座１０ｄ、１０ｄとの間には補強リブ１０ｊ、１０ｊが形成されている。
【００２８】
次に、上記構成において本実施形態の組付作業を説明すると、図１において、樹脂製ケース９の左右の両分割ケース９ａ、９ｂを図示しない締結手段により一体に締結した後に、ケース９の挿入穴９ｃからケース９内部へヒータコア１を単体の状態で挿入する。
次に、ケース９のガイド部９ｄの内側から外部へストレート状に突出している、ヒータコア１の入口パイプ７、出口パイプ８に対してそれぞれクランプ１０、１０を組付ける。このとき、各クランプ１０、１０の取付座１０ｄ、１０ｄが取付ボス部９ｅ、９ｅ側に位置し、また、係止爪１０ｆ、１０ｆがガイド部９ｆ、９ｆ側に位置するように、各クランプ１０、１０の向きを決めて、出入口パイプ７、８にそれぞれクランプ１０、１０を組付ける。
【００２９】
このクランプ１０、１０の組付作業をより具体的に述べると、クランプ１０、１０の円筒状本体部１０ａ、１０ａをヒンジ部１０ｃ、１０ｃを中心として円周方向に若干量広げながら、本体部１０ａ、１０ａの筒形状を出入口パイプ７、８の先端側から嵌合させる。そして、クランプ１０、１０を出入口パイプ７、８と嵌合したままケース９側へ移動させると、前述した寸法関係から、係止爪１０ｆ、１０ｆのテーパ部１０ｇ、１０ｇのうち、最もケース９に接近する側の部位が図４（ａ）のごとくガイド部９ｆの円弧状内壁面の内側に自然と挿入される。
【００３０】
従って、この状態から、さらにクランプ１０、１０をケース９側へ移動させると、クランプ１０、１０の押さえ片１０ｉ、１０ｉがヒータコア１の端面１ａに当接して、クランプ１０、１０の移動が終了する。
このクランプ１０、１０の移動過程において、係止爪１０ｆ、１０ｆではそのテーパ部１０ｇを経て、ストレート部１０ｈ、１０ｈがガイド部９ｆ、９ｆの円弧状内壁面に嵌合する。ここで、ストレート部１０ｈ、１０ｈは、ガイド部９ｆ、９ｆの円弧状内壁面と同一形状、同一寸法の円弧状に形成してあるから、クランプ１０、１０の円筒状本体部１０ａ、１０ａがヒンジ部１０ｃ、１０ｃを中心として円周方向の縮小方向に弾性変形（図４（ｂ）参照）して、円筒状本体部１０ａ、１０ａの内周面が全面的に出入口パイプ７、８の外周面に圧着し、クランプ１０、１０により出入口パイプ７、８を確実に保持できる。これと同時に、この出入口パイプ保持状態が係止爪１０ｆ、１０ｆとガイド部９ｆ、９ｆとの係止により確実に維持される。
【００３１】
次に、タッピングねじ１１、１１を取付座１０ｄ、１０ｄの取付穴１０ｅ、１０ｅを通して取付ボス部９ｅ、９ｅの取付穴９ｇ、９ｇにねじ込むことにより、クランプ１０、１０をケース９に締めつけ固定できる。
上記組付工程によると、ヒータコア１単体でケース９への挿入作業を行うから、ヒータコア組付時に、クランプ１０、１０とケース９との位置決めは一切不要であり、ヒータコア１の挿入作業が容易となる。また、クランプ１０、１０が出入口パイプ７、８とは別体であり、そして、ヒータコア１のケース９内への挿入終了後に、クランプ１０、１０の押さえ片１０ｉ、１０ｉによりヒータコア１を押さえるだけであるから、ケース９内でのヒータコア１の組付位置がクランプ１０、１０により影響されない。その結果、ケース９内面とヒータコア１との間のシールを確実に行うことができ、ヒータコア１周囲における空気洩れを防止できる。
【００３２】
また、クランプ１０、１０の出入口パイプ７、８への組付作業を樹脂材料の弾性変形を利用して別部品を必要とすることなく容易に行うことができる。また、クランプ１０、１０の組付と同時に、押さえ片１０ｉ、１０ｉによりヒータコア１の押さえ（位置決め）を確実に行うことができる。
また、図１に示すように、ケース９の取付ボス部９ｅ、９ｅとガイド部９ｆ、９ｆを２か所づつ対角線上に配置して、クランプ１０、１０の係止爪１０ｆ、１０ｆと、タッピングねじ１１、１１の締めつけ位置を対角線上に配置しているから、ヒータコア１の上下左右方向に対してタッピングねじ１１、１１の締めつけ力を均等に作用させることができる。
【００３３】
（他の実施形態）
なお、上記の実施形態では、入口パイプ７および出口パイプ８が温水式ヒータコア１の側面からケース９の外部へストレート状に突出する場合について説明したが、クランプ１０、１０を弾性を有する樹脂で成形し、かつ、円筒状本体部１０ａ、１０ａにヒンジ部１０ｃと切れ溝１０ｂ、１０ｂとを設けているから、円筒状本体部１０ａ、１０ａを円周方向に弾性的に広げることができる。
【００３４】
そのため、入口パイプ７および出口パイプ８の先端から円筒状本体部１０ａ、１０ａを挿通せずに、入口パイプ７および出口パイプ８にその途中から円筒状本体部１０ａ、１０ａを組付けることが可能である。従って、入口パイプ７および出口パイプ８が完全なストレート状でなく、先端側に曲がりがあっても、クランプ１０、１０の嵌合部に少なくともストレート部分があれば、本発明を実施できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す分解斜視図である。
【図２】図１の要部の拡大図である。
【図３】図２の断面図である。
【図４】本発明の一実施形態の組付作業の説明図である。
【図５】従来技術の一例の説明図である。
【図６】従来技術の他の例の説明図である。
【符号の説明】
１…ヒータコア、７、８…出入口パイプ、９…ケース、１０…クランプ、
１０ａ…本体部、１０ｂ…切れ溝、１０ｃ…ヒンジ部、１０ｄ…取付座、
１０ｆ…係止爪、１１…タッピングねじ。

Claims

空気通路を形成するケース（９）と、
前記ケース（９）内に収納され、空調空気を加熱する温水式ヒータコア（１）と、
前記温水式ヒータコア（１）に備えられ、前記温水式ヒータコア（１）に温水を入出させる入口パイプ（７）および出口パイプ（８）とを有し、
前記入口パイプ（７）および前記出口パイプ（８）が前記温水式ヒータコア（１）から前記ケース（９）の外部へ突出する車両用空調装置において、
前記ケース（９）に前記温水式ヒータコア（１）を挿入するための挿入口（９ｃ）を設け、
前記入口パイプ（７）および前記出口パイプ（８）にそれぞれ対応して、前記ケース（９）の前記挿入口（９ｃ）の周縁部に、取付ボス部（９ｅ）およびガイド部（９ｆ）を設け、
一方、前記入口パイプ（７）および前記出口パイプ（８）にそれぞれ組付けられるクランプ（１０）を弾性を有する樹脂材料により成形し、
前記クランプ（１０）には、前記入口パイプ（７）および前記出口パイプ（８）が挿通可能で、円周方向に弾性変形可能な円筒状の本体部（１０ａ）と、前記本体部（１０ａ）から径方向外方へ突出して、前記ガイド部（９ｆ）の内壁面に嵌合保持される係止爪（１０ｆ）と、前記本体部（１０ａ）から径方向外方へ突出する取付座（１０ｄ）とを一体に成形し、
前記クランプ（１０）の本体部（１０ａ）を前記入口パイプ（７）および前記出口パイプ（８）にそれぞれ挿通して、前記係止爪（１０ｆ）を前記ガイド部（９ｆ）の内壁面により嵌合保持することにより、前記本体部（１０ａ）にて前記入口パイプ（７）および前記出口パイプ（８）を保持し、
さらに、前記取付座（１０ｄ）を前記取付ボス部（９ｅ）に締結手段（１１）により締めつけ固定することを特徴とする車両用空調装置。
前記ケース（９）は樹脂製であり、前記取付ボス部（９ｅ）および前記ガイド部（９ｆ）が一体成形されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
前記取付座（１０ｄ）および前記取付ボス部（９ｅ）にそれぞれ取付穴（１０ｅ、９ｇ）が設けられており、
前記締結手段は前記取付座（１０ｄ）の取付穴（１０ｅ）を通して前記取付ボス部（９ｅ）の取付穴（９ｇ）にねじ込まれるタッピングねじ（１１）であることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用空調装置。
前記クランプ（１０）の本体部（１０ａ）には、薄肉部からなるヒンジ部（１０ｃ）と、切れ溝（１０ｂ）が形成され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つに記載の車両用空調装置。
前記クランプ（１０）の本体部（１０ａ）には、前記温水式ヒータコア（１）の端面（１ａ）を押さえる押さえ片（１０ｉ）が形成されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両用空調装置。