JP5900471B2

JP5900471B2 - 嵌合筺体

Info

Publication number: JP5900471B2
Application number: JP2013249142A
Authority: JP
Inventors: 侑也小原; 功一藤原
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2013-12-02
Filing date: 2013-12-02
Publication date: 2016-04-06
Anticipated expiration: 2033-12-02
Also published as: CN104677401A; JP2015104899A; US20150152905A1

Description

本発明は、嵌合部としての自己押圧機構を有する嵌合筺体に関する。

熱可塑性樹脂でなる二つの筺体同士を溶着して一体化する技術は数多く提案されている。その中で例えば、特許文献１に開示されたものは、自己押圧保持機構を備え、溶着部分を予め外部押圧機構により固定しなくてもレーザ溶着することができ、比較的肉厚の部材でも高速且つ安定的に容器を密封することが可能な溶着方法である。

特許文献１に記載の技術とは、熱可塑性樹脂から成る層ａを外側表面の少なくとも一部に露出する部材Ａと、熱可塑性樹脂から成る層ｂを内側表面に少なくとも露出する部材Ｂとを溶着する方法において、層ａと層ｂとが溶着されるべき部分に、部材Ａ及び部材Ｂとを互いに押圧し且つ押圧状態を保持可能な自己押圧保持機構が形成され、層ａと層ｂとが互いに圧着された状態で、圧着部分にレーザビームを照射することにより溶着するものである。

特開２００８−２０７３５８号公報

しかしながら、上述した従来技術には、自己押圧機構が容器と蓋とのスムーズな嵌合を阻害したり、嵌合の際、自己押圧機構自身又は容器若しくは蓋の自己押圧機構との接触領域が損傷を受けたり、レーザ溶着時に樹脂の溶融量が多いとき自己押圧力が機能しなかったりする問題がある。

本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであり、嵌合部としての自己押圧機構を備え、容易に圧入でき、確実に溶着することができる嵌合筺体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なされた請求項１に記載の発明は、第一筺体（１）と第二筺体（５）とを嵌合させ、嵌合部を溶着してなる嵌合筺体（１０）において、前記第一筺体は、その一の面にリブ（２ａ〜２ｅ）が突設され、前記リブは、その一方の側面に平坦な当接面（７）を有し、その他方の側面に前記当接面と垂直方向の弾発力を発生する弾発片（３ａ〜３ｅ）と、収縮した前記弾発片を収容する可動領域（４ａ〜４ｅ）とを備え、前記第二筺体は、収縮した前記弾発片の頂点と前記当接面との距離に相当する内法を有し前記リブ及び前記弾発片を嵌合させるレール（６）を備えることを特徴とする。

この構成によれば、第一筺体（１）は、その一の面にリブ（２ａ〜２ｅ）が突設され、リブは、その一方の側面に平坦な当接面（７）を有し、その他方の側面に当接面（７）と垂直方向の弾発力を発生する弾発片（３ａ〜３ｅ）と、収縮した前記弾発片を収容する可動領域（４ａ〜４ｅ）とを備え、第二筺体（５）は、収縮した弾発片の頂点と当接面との距離に相当する内法を有しリブ及び弾発片を嵌合させるレール（６）を備える。

よって、第一筺体と第二筺体との嵌合が極めて容易に実施され得るとともに、筺体間の嵌合部における寸法ばらつきの許容範囲を広くすることができるという優れた効果を奏する。また、弾発片に生ずる反力が自己押圧保持力となるので、外部に押圧機構を設けずとも、係合部の密着性が向上して溶着を安定かつ確実に実施することができる。

本発明を適用した衝突検知センサの圧入途中の状態を示す斜視図である。第一実施形態の第一筺体、リブ、弾発片及び可動領域を示す断面図である。図２のリブと弾発片を第二筺体のレールに圧入した状態を示す断面図である。図３のものを溶着して本発明の嵌合筺体となす形態を示す断面図である。第二実施形態の第一筺体、リブ、弾発片及び可動領域を示す断面図である。図５のリブと弾発片を第二筺体のレールに圧入した状態を示す断面図である。図６のものを溶着して本発明の嵌合筺体となす形態を示す断面図である。第三実施形態の第一筺体、リブ、弾発片及び可動領域を示す断面図である。図８のリブと弾発片を第二筺体のレールに圧入した状態を示す断面図である。図９のものを溶着して本発明の嵌合筺体となす形態を示す断面図である。第四実施形態の第一筺体、リブ、弾発片及び可動領域を示す断面図である。図１１のリブと弾発片を第二筺体のレールに圧入した状態を示す断面図である。図１２のものを溶着して本発明の嵌合筺体となす形態を示す断面図である。第五実施形態の第一筺体、リブ、弾発片及び可動領域を示す断面図である。図１４のリブと弾発片を第二筺体のレールに圧入した状態を示す断面図である。図１５のものを溶着して本発明の嵌合筺体となす形態を示す断面図である。弾発片の可動領域の有無により弾発片の高さと圧入荷重との関係に与える影響を表すグラフである。弾発片の可動領域の有無により圧入距離と圧入荷重との関係に与える影響を表すグラフである。図２におけるＸIＸ矢視図である。

以下、本発明の嵌合筺体を衝突検知センサに適用した各実施形態について、図面を参照しつつ説明する。但し、本明細書中の全図において相互に対応する部分には同一符号を付し、重複部分においては後述での説明を適時省略する。

本実施形態の衝突検知センサ１０（嵌合筺体）は、加速度を検知する加速度センサを筺体の内部に収容してなり、車両の前後や側面に配置されて衝撃を検知するサテライトセンサと称されるものである。衝突検知センサ１０は、図１に示すように、第一筺体１と、第二筺体５とを備えている。

第一筺体１は、その両袖内側面に設けられたリブ２ａ乃至２ｅ及び弾発片３ａ乃至３ｅと、衝突検知センサ１０を車両に取り付けるための取付孔１３とを備える。第二筺体５は、その両側面に設けられリブ２ａ乃至２ｅ及び弾発片３ａ乃至３ｅに嵌合するレール６と、加速度センサ素子１２と、衝突検知センサ１０の電気信号を出力するコネクタ１４とを備える。

（第一実施形態）
図２乃至図４に基づいて第一実施形態について説明する。

図２に示すように、合成樹脂等でなる第一筺体１は、その一の面に突設されるリブ２ａを有する。リブ２ａの材質は熱可塑性の合成樹脂である。リブ２ａの一方の側面は、平坦な当接面７となっている。リブ２ａの他方の側面には、熱可塑性樹脂でなる断面舌状の弾発片３ａが、リブ２ａの先端部から立ち上がるように立設されている。弾発片３ａは、当接面７の垂直方向に弾発力を発生する。さらに、リブ２ａの他方の側面には、弾発片３ａに隣接してＵ字状溝の可動領域４ａが形成されている。可動領域４ａは、弾発片３ａが第一筺体１側及びリブ２ａ側に弾性変位して当接面７の垂直方向に収縮したとき、それを収容する空間である。なお、図１９に示すように、弾発片３ａの両端部のいずれか一方又は双方には、弾発片３ａ頂点の当接面７からの高さが弾発片３ａの端面に向かって次第に低くなるようにテーパ１１が形成されている。

図３に示すように、図２で示したリブ２ａ及び弾発片３ａは、合成樹脂等でなる第二筺体５の一の面に突設されるレール６，６の間に、図３紙面の垂直方向で圧入される。但し、図示しないが、レールは第二筺体５の一の面に刻設されたものであってもよい。このようにして、第一筺体１と第二筺体５とが嵌合されて一体となる。このとき、レール６，６の内法は、図２に示す弾性回復した弾発片３ａの頂点の当接面７からの高さより小さいので、圧入開始時には、挿入が困難となる場合がある。そのときには、上述のテーパ１１が有効に機能する。その後、圧入の距離が進むにつれて、図３に矢印で示す反力が増大する。この反力は圧入荷重と相関し、その状況は図１７に実線で示されている。

図１７では、参考のため、弾発片の可動領域を有しない場合、すなわち弾発片を有していてもそれが可動ではないか又は弾発片に代えて当接面と同様な面形状のものである場合の圧入荷重を破線で示している。図１７によれば、弾発片とその可動領域を設けることにより圧入荷重は大幅に低減されることが理解できる。

また、図１８に示すように、弾発片頂点の当接面からの高さが筺体毎に相違してばらついた場合、弾発片の可動領域を有するときの圧入荷重の変動量は、弾発片の可動領域を有しないときの圧入荷重の変動量より小さくなる。そのため、本発明によれば、筺体毎でばらつく弾発片頂点の当接面からの高さの許容範囲を広くすることができ、製造管理が極めて容易となる。

図４に示すように、レール６，６間に圧入されたリブ２ａ及び弾発片３ａは、レーザ装置９により溶着されて溶着部８が形成される。溶着部８は、リブ２ａの当接面７とレール６の内側面との間に形成されるが、弾発片３ａの頂点近傍とレール６の内側面との間に形成されるものであってもよい。レール６は、レーザ光を透過させ易い材質で成形され、リブ２ａ又は弾発片３ａは、レーザ光を吸収し易いようにカーボン等を混合した材料で成形される。レーザ光は溶着部８に集光して照射され、リブ２ａ又は弾発片３ａが溶融された後、それに密着するレール６も溶融し、両者の樹脂材料が溶融し合った後、固化することにより溶着部８が形成される。このようにして、嵌合筺体としての衝突検知センサ１０が製造される。なお、溶着はレーザ光によらず、超音波や振動により行うものであってもよい。

溶着部８が溶融したり、嵌合部が塑性変形したりすることにより、弾発片３ａの頂点の当接面７からの高さ寸法は僅かに減少する。しかしながら、この変化は弾発片３ａの弾性変形の範囲内となるよう設定してあるので、圧入時の反力よりも低下するが、図４に示すように、反力は存在する。そのため、この反力が自己押圧保持力となり、外部に押圧機構を設けずとも、嵌合部の密着性が向上して溶着を安定かつ確実に実施することができる。また、この効果は、溶着部を弾発片３ａの頂点近傍とレール６の内側面との間ではなく、リブ２ａの当接面７とレール６の内側面との間に設けたほうがより高くなる。

（第二実施形態）
図５乃至図７に基づいて第二実施形態について説明する。但し、第二実施形態以降の実施形態における圧入と溶着に関する事項は第一実施形態におけるものと同様であるから、その説明を省略し、第二実施形態以降の説明では、第一筺体に設けられたリブ、弾発片及び可動領域の説明のみにとどめる。

図５乃至図７に示すように、合成樹脂等でなる第一筺体１は、その一の面に突設されるリブ２ｂを有する。リブ２ｂの材質は熱可塑性の合成樹脂である。リブ２ｂの一方の側面は、平坦な当接面７となっている。リブ２ｂの他方の側面には、熱可塑性樹脂でなる断面舌状の弾発片３ｂが、リブ２ｂの先端部から立ち上がり、第一筺体１側に傾斜して立設されている。弾発片３ｂは、当接面７の垂直方向に弾発力を発生する。さらに、リブ２ｂの他方の側面には、弾発片３ｂのリブ２ｂ側の側面とリブ２ｂの他方の側面との間にＶ字状溝の可動領域４ｂが形成されている。可動領域４ｂは、弾発片３ｂがリブ２ｂの他方の側面側へ弾性変位して収縮したとき、それを収容してＶ字状の開口を閉鎖する空間である。なお、図示しないが、弾発片３ｂの両端部のいずれか一方又は双方には、弾発片３ｂ頂点の当接面７からの高さが弾発片３ｂの端面に向かって次第に低くなるようにテーパが形成されている。

（第三実施形態）
図８乃至図１０に示すように、合成樹脂等でなる第一筺体１は、その一の面に突設されるリブ２ｃを有する。リブ２ｃの材質は熱可塑性の合成樹脂である。リブ２ｃの一方の側面は、平坦な当接面７となっている。リブ２ｃの他方の側面には、熱可塑性樹脂でなる断面山形状の弾発片３ｃが立設されている。弾発片３ｃは、当接面７の垂直方向に弾発力を発生する。さらに、弾発片３ｃの内部には、トンネル状の可動領域４ｃが形成されている。可動領域４ｃは、弾発片３ｃがその頂点からリブ２ｃ方向へ押圧されて弾性変位して収縮したとき、それを収容して潰れる空間である。なお、図示しないが、弾発片３ｃの両端部のいずれか一方又は双方には、弾発片３ｃ頂点の当接面７からの高さが弾発片３ｃの端面に向かって次第に低くなるようにテーパが形成されている。

（第四実施形態）
図１１乃至図１３に示すように、合成樹脂等でなる第一筺体１は、その一の面に突設されるリブ２ｄを有する。リブ２ｄの材質は熱可塑性の合成樹脂である。リブ２ｄの一方の側面は、平坦な当接面７となっている。リブ２ｄの他方の側面には、リブ２ｄの先端部近傍の中間位置から第一筺体１の方向へ熱可塑性樹脂でなる弾発片３ｄが突設されている。弾発片３ｄの先端部の反リブ２ｄ側は断面半円状に形成されている。弾発片３ｄは、当接面７の垂直方向に弾発力を発生する。さらに、弾発片３ｄのリブ２ｄ側の側面とリブ２ｄの他方の側面との間には、Ｖ字状溝の可動領域４ｄが形成されている。可動領域４ｄは、弾発片３ｄがその頂点からリブ２ｄ方向へ押圧されて弾性変位して収縮したとき、それを収容してＶ字状の開口を閉鎖する空間である。また、図１２に示すように、弾発片３ｄのレール６内側面に当接する部分である弾発片３ｄの頂点近傍は断面円弧状に形成されているので、圧入時の反力は当接面７に垂直方向のものとなる。そのため、弾発片３ｄには圧入方向及び反力方向に直交する力が作用せず、圧入をより安定的に実施することができる。なお、図示しないが、弾発片３ｄの両端部のいずれか一方又は双方には、弾発片３ｄ頂点の当接面７からの高さが弾発片３ｄの端面に向かって次第に低くなるようにテーパが形成されている。

（第五実施形態）
図１４乃至図１６に示すように、合成樹脂等でなる第一筺体１は、その一の面に突設されるリブ２ｅを有する。リブ２ｅの材質は熱可塑性の合成樹脂である。リブ２ｅの一方の側面は、平坦な当接面７となっている。リブ２ｅの他方の側面には、リブ２ｅの先端部近傍から第一筺体１の方向へ熱可塑性樹脂でなる丸棒形状の弾発片３ｅが突設されている。弾発片３ｅは、当接面７の垂直方向に弾発力を発生する。さらに、弾発片３ｅのリブ２ｅ側とリブ２ｅの他方の側面との間には、弾発片３ｅと同形な半円溝の可動領域４ｅが形成されている。可動領域４ｅは、弾発片３ｅがその頂点からリブ２ｅ方向へ押圧されて弾性変位して収縮したとき、それを収容して潰れる空間である。また、図１５に示すように、弾発片３ｅのレール６内側面に当接する部分である弾発片３ｅの頂点近傍は断面円弧状に形成されているので、圧入時の反力は当接面７に垂直方向のものとなる。そのため、弾発片３ｅには圧入方向及び反力方向に直交する力が作用せず、圧入をより安定的に実施することができる。なお、図示しないが、弾発片３ｅの両端部のいずれか一方又は双方には、弾発片３ｅ頂点の当接面７からの高さが弾発片３ｅの端面に向かって次第に低くなるようにテーパが形成されている。

以上詳述したことから明らかなように、本実施形態の衝突検知センサ１０は、第一筺体１と第二筺体５とを嵌合させてなり、第一筺体１は、その一の面にリブ２ａ〜２ｅが突設され、リブ２ａ〜２ｅは、その一方の側面に平坦な当接面７を有し、その他方の側面に当接面７と垂直方向の弾発力を発生する弾発片３ａ〜３ｅと、収縮した弾発片３ａ〜３ｅを収容する可動領域４ａ〜４ｅとを備え、第二筺体５は、収縮した弾発片３ａ〜３ｅの頂点と当接面７との距離に相当する内法を有しリブ２ａ〜２ｅ及び弾発片３ａ〜３ｅを嵌合させるレール６を備える。

また、リブ２ａ〜２ｅとレール６との間を溶着するので、溶着をより安定かつより確実に実施することができる。

また、弾発片３ａ〜３ｅは、その端部にテーパ１１を備えるので、弾発片３ａ〜３ｅ及びリブ２ａ〜２ｅのレール６への圧入を極めて容易に開始することができる。

また、弾発片３ｄ，３ｅのレール６と当接する部分は、断面が円弧形状であるから、圧入時の反力は当接面７に垂直方向のものとなり、弾発片３ｄ，３ｅには圧入方向及び反力方向に直交する力が作用せず、圧入をより安定的に実施することができる。

また、第一筺体及び第二筺体は、車両に搭載される衝突検知センサの筺体であるから、衝突検知センサを容易にかつ高効率に組み立てることができる。

なお、本発明は、当業者の知識に基づいて様々な変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものを含む。また、前記変更等を加えた実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限りいずれも本発明の範囲内に含まれるものであることは言うまでもない。

１第一筺体
２ａ〜２ｅリブ
３ａ〜３ｅ弾発片
４ａ〜４ｅ可動領域
５第二筺体
６レール
７当接面
８溶着部
９レーザ装置
１０衝突検知センサ（嵌合筺体）
１１テーパ

Claims

第一筺体（１）と第二筺体（５）とを嵌合させ、嵌合部を溶着してなる嵌合筺体（１０）において、
前記第一筺体は、その一の面にリブ（２ａ〜２ｅ）が突設され、
前記リブは、その一方の側面に平坦な当接面（７）を有し、その他方の側面に前記当接面と垂直方向の弾発力を発生する弾発片（３ａ〜３ｅ）と、収縮した前記弾発片を収容する可動領域（４ａ〜４ｅ）とを備え、
前記第二筺体は、収縮した前記弾発片の頂点と前記当接面との距離に相当する内法を有し前記リブ及び前記弾発片を嵌合させるレール（６）を備えることを特徴とする嵌合筺体。
前記リブと前記レールとの間を溶着することを特徴とする請求項１に記載の嵌合筺体。
前記弾発片は、その端部にテーパ（１１）を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の嵌合筺体。
前記弾発片の前記レールと当接する部分は、断面が円弧形状であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の嵌合筺体。
前記第一筺体及び前記第二筺体は、車両に搭載される衝突検知センサの筺体であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の嵌合筺体。