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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Wärmeaustauscher mit
einem Verbinder und hat auch ein Verfahren zur Herstellung des Verbinders
zum Gegenstand.
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Eine
Kupplungskonstruktion zum Kuppeln eines Wärmeaustauschers
mit einem Außenrohr ist beschrieben beispielsweise in der
US-PS 5 765 877 . Die offenbarte
Kupplungskonstruktion schließt das Außenrohr mit
einem Einsteckverbindungsteil, einen Verbinder mit einem Aufnehmerverbindungsteil
mit Öffnungen sowie ein Eingriffsorgan mit bogenförmigen
Vorsprüngen ein. Der Verbinder ist auf einem Befestigungs-
oder Fixierteil angeordnet, der auf einem Sammlertank des Wärmeaustauschers,
beispielsweise einem Kondensator, ausgebildet ist. Die bogenförmigen
(arced) Vorsprünge des Eingriffselements sind in radialer
Richtung elastisch ausgebildet.
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Unter
der Bedingung, dass die bogenförmigen Vorsprünge
in die Öffnung des Aufnehmerverbindungsteils von einer
Innenumfangsseite aus eingepasst werden, wird der Einsteckverbindungsteil
des Rohres in den Aufnehmerverbindungsteil eingeführt. Jetzt
tritt der Einsteckverbindungsteil in den Aufnehmerverbindungsteil
unter Pressen der bogenförmigen Vorsprünge in
einer Richtung radial nach außen gegen die Elastizität
ein.
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Wird
der Einsteckverbindungsteil in Kontakt mit dem rückwärtigen
Ende des Aufnehmerverbindungsteils, nachdem er die bogenförmigen
Vorsprünge passiert hat, gebracht, gehen die bogenförmigen Vorsprünge
aufgrund der Elastizität in ihre ursprüngliche
Lage zurück. Im Ergebnis wird der Einsteckverbindungsteil
zwischen dem Aufnehmerverbindungsteil und dem Eingriffsorgan aufgenommen
und damit wird das Rohr mit dem Verbinder gekuppelt. Anders ausgedrückt:
das Rohr wird mit dem Verbinder durch das Eingriffsorgan gekuppelt.
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Beispielsweise
wird ein Kondensator für eine Fahrzeugklimaanlage an einem
Frontteil in einem Motorraum angebracht und wird mit Einrichtungen
eines Kühlzyklus bzw. Kühlkreislaufs, beispielsweise einem
Kompressor und einem Expansionsventil über Kühlmittelrohre
verbunden. Um das Kuppeln des Kondensators gegen die Kühlmittelrohre
zu erleichtern, werden Verbinder im Allgemeinen frontseitig weisend
angebracht, so dass das Kuppeln vor dem Kondensator erfolgt.
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Bei
der in der
US-PS 5 765 877 offenbarten Kupplungskonstruktion
jedoch sind der Fixier- oder Befestigungsteil zwischen dem Verbinder
und dem Sammlertank, dem Aufnehmerverbindungsteil und dem Einsteckverbindungsteil
linear angeordnet. Somit ist die Gesamtlänge der Kupplungskonstruktion erhöht.
Dies bedeutet, dass eine projizierte Länge der Kupplungskonstruktion
in Vorwärtsrichtung erhöht ist.
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Die
vorliegende Erfindung geht von dem vorerwähnten Sachverhalt
aus, und es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Wärmeaustauscher zur
Verfügung zu stellen, der in der Lage ist, den Montageraum
zu reduzieren. Ein anderes Ziel bzw. eine andere Aufgabe der vorliegenden
Erfindung besteht im zur Verfügung stellen eines Verfahrens
zur Herstellung eines Verbinders (connector) für einen Wärmeaustauscher,
wobei das Verfahren in der Lage sein soll, die Herstellungskosten
zu senken und die Produktivität zu verbessern.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Wärmeaustauscher
eine Vielzahl von Rohren, einen mit der Vielzahl von Rohren gekuppelten
Sammlertank sowie einen Verbinder von im Wesentlichen röhrenförmiger
Gestalt, der mit dem Sammlertank zusammengekuppelt ist. Der Verbinder umfasst
einen Aufnehmerverbindungsteil, der mit einem Einsteckverbindungsteil
eines äußeren Rohres gekuppelt werden soll, sowie
einen röhrenförmigen Teil, der sich vom Aufnehmerverbindungsteil
aus erstreckt und über ein geschlossenes Ende auf einer dem
Aufnehmerverbindungsteil gegenüberliegenden Seite verfügt.
Der Verbinder ist so angeordnet, dass eine Seitenwand des röhrenförmigen
Teils auf einem Außenumfang des Sammlertanks positioniert
wird.
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Beispielsweise
ist der Verbinder derart gekuppelt angeschlossen, dass eine projizierte
Breite des Verbinders in einer Längsrichtung der Vielzahl von
Rohren von einem seitlichen Ende des Sammlertanks geringer als eine
Breite des Verbinders in der Längsrichtung der Vielzahl
von Rohren ist. Somit ist die Abmessung des Wärmeaustauschers
in Längsrichtung der Vielzahl von Rohren reduziert.
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Gemäß einem
anderen Beispiel wird der Verbinder derart gekuppelt, dass das geschlossene Ende
des röhrenförmigen Teils ausgerichtet auf ein hinteres
Ende des Sammlertanks ist. Somit wird eine projizierte Länge
des Verbinders in einer Richtung im Wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung
der Vielzahl von Rohren, beispielsweise in einer Vorwärtsrichtung
des Wärmeaustauschers, kleiner als eine Länge
des Verbinders. Damit wird die Abmessung des Wärmeaustauschers
in einer Richtung im Wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung
der Vielzahl von Rohren verkleinert.
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Somit
wird auch der Raum zur Anbringung des Wärmeaustauschers
mit dem Verbinder verkleinert.
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Gemäß einem
Aspekt eines Verfahrens zur Herstellung eines Verbinders für
einen Wärmeaustauscher werden ein röhrenförmiger
Teil und ein Aufnehmerverbindungsteil, der eine Gestalt entsprechend
einem Einsteckverbindungsteil eines äußeren Rohres
hat, aus einem Rohrelement durch Pressen hergestellt, und ein Ende
des röhrenförmigen Teils ist durch Schließen
bedeckt bzw. abgedeckt.
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Somit
wird der Verbinder bei reduzierten Kosten und hoher Produktivität
hergestellt.
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Gemäß einem
anderen Aspekt eines Verfahrens zur Herstellung eines Verbinders
für einen Wärmeaustauscher werden ein Verbindungsaufnehmerteil,
der mit einem Einsteckverbindungsteil eines äußeren
Rohres gekuppelt werden soll und ein röhrenförmiger
Teil, der vom Aufnehmerverbindungsteil abgeht und über
ein geschlossenes Ende verfügt, integral oder einteilig
durch Kaltschmieden geformt.
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Somit
wird der Verbinder bei verminderten Kosten und hoher Produktivität
hergestellt.
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Andere
Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlicher
aus der folgenden detaillierten Beschreibung, die anhand der beiliegenden
Zeichnungen gegeben wird, und in denen gleiche Teile mit gleichen
Bezugszahlen bezeichnet sind und in denen:
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1 eine
schematische Seitenansicht eines Kondensators gemäß einer
ersten Ausführungsform der Erfindung ist;
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2 ist
ein schematischer Schnitt eines Kupplungsteils eines Verbinders
(connector) des Kondensators sowie eines Außenrohres gemäß der ersten
Ausführungsform;
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3 ist
ein Schnitt längs der Linie III-III in 1;
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4 ist
eine Seitenansicht des Kupplungsteils, längs des Pfeils IV in 3 gesehen;
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5 ist
eine Teildarstellung des Kupplungsteils, längs des Pfeils V in 3 gesehen;
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die 6A und 6B sind
perspektivische Darstellungen eines Eingriffselements bzw. Eingriffsorgans
zum Kuppeln des Verbinders mit dem Außenrohr gemäß der
ersten Ausführungsform;
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7A ist
ein Kupplungsteil eines Verbinders und eines Außenrohres
als Vergleichsbeispiel;
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7B ist
ein Kupplungsteil eines Verbinders und eines Außenrohres
gemäß einem anderen Vergleichsbeispiel;
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8A ist
eine Teildarstellung und zeigt ein Beispiel eines Verbindungslochs
(communication hole) eines Verbinders (connector) gemäß einer
zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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8B ist
eine Teildarstellung und zeigt ein anderes Beispiel des Verbindungslochs
des Verbinders gemäß der zweiten Ausführungsform;
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9 ist
eine Teildarstellung und zeigt ein anderes Beispiel des Verbindungslochs
des Verbinders gemäß der zweiten Ausführungsform;
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10 ist
eine Teildarstellung und zeigt noch ein weiteres Beispiel des Verbindungslochs
des Verbinders gemäß der zweiten Ausführungsform;
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die 11A bis 11C sind
schematische Darstellungen und zeigen ein Beispiel eines Herstellungsprozesses
für einen Verbinder gemäß einer dritten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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die 12A und 12B sind
schematische Darstellungen eines anderen Beispiels für
ein Herstellungsverfahren des Verbinders gemäß der dritten
Ausführungsform; und
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die 13A und 13B sind
schematische Darstellungen und zeigen noch ein weiteres Beispiel
des Herstellungsverfahrens des Verbinders gemäß der
dritten Ausführungsform.
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Im
Folgenden sollen beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung
mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben werden. In
den zweiten und dritten Ausführungsformen werden Komponenten ähnlich
denen der ersten Ausführungsform mit den gleichen Bezugszahlen
bezeichnet und daher nicht weiter beschrieben.
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(Erste Ausführungsform)
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Nach
den 1 bis 6 wird ein
Wärmeaustauscher der ersten Ausführungsform beispielsweise
als ein Kondensator 100 benutzt, der ein Kühlmittel
eines Kühlkreislaufs einer Fahrzeugklimaanlage kondensiert
und verflüssigt. Nach 1 umfasst
der Kondensator 100 allgemein einen Kern 110,
einen ersten Sammlertank (beispielsweise linker Sammlertank in 1),
einen zweiten Sammlertank (beispielsweise rechter Sammlertank in 1),
Kappenelemente 140, einen Modulatortank 150 und
dergleichen. Die jeweiligen Komponenten bestehen aus Metall wie Aluminium
oder Aluminiumlegierung. Die jeweiligen Komponenten werden vorläufig
beispielsweise durch Fügen, Bördeln, Halten (holding)
und dergleichen fixiert und dann in dem vorläufig fixierten
Zustand (hart)gelötet (im Folgenden einfach „gelötet"
genannt).
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Der
Kern 110 schließt Rohre 111 ein, welche Kanäle
definieren, durch welche ein inneres Fluid, beispielsweise das Kühlmittel
strömt, und definiert Rippen oder Flossen 112.
Die Rippen (fins) 112 sind beispielsweise gewellte Rippen.
Die Rohre 111 und die Rippen 112 sind abwechselnd
gestapelt. Weiterhin sind Seitenplatten 113 als Verstärkungselemente längs
der äußersten Rippen 112 angeordnet,
welche in den äußersten Lagen (das heißt,
der obersten Lage und der untersten Lage in 1) gestapelt sind.
Jede der Seitenplatten 113 hat beispielsweise einen im
Wesentlichen U-förmigen Querschnitt.
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Die
Rohre 111 sind unter vorbestimmten Intervallen angeordnet,
und die Rippen 112 sind zwischen den Rohren 111 angeordnet.
Die Rohre 111 und die Rippen 112 und die Seitenplatten 113 sind miteinander
verlötet.
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Die
ersten und zweiten Sammlertanks 120, 130 sind
an den rechten und linken Enden des Kerns 110 angeordnet.
Anders ausgedrückt: die ersten und zweiten Sammlertanks 120, 130 sind
an den Längsenden der Rohre 111 angeordnet. Die
ersten und zweiten Sammlertanks 120, 130 erstrecken
sich in einer Richtung, die eine Längsrichtung der Rohre 111 schneidet,
das heißt, in einer Richtung im Wesentlichen senkrecht
zur Längsrichtung der Rohre 111. Die ersten und
zweiten Sammlertanks 120, 130 sind mit Rohrlöchern
auf deren Innenflächen ausgebildet, um die Längsenden
der Rohre 111 aufzunehmen, wobei die Innenflächen
gegen den Kern 110 weisen.
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Die
ersten und zweiten Sammlertanks 120, 130 sind
mit dem Kern 110 (hart)verlötet, und zwar in einem
Zustand, in dem die Längsenden der Rohre 111 in
die Rohrlöcher eingepasst sind. Damit stehen die Längsenden
der Rohre 111 in Verbindung mit den ersten und zweiten
Sammlertanks 120, 130. Weiterhin sind die Längsenden
der Seitenplatten 113 mit den ersten und zweiten Sammlertanks 120, 130 verlötet.
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Die
ersten und zweiten Sammlertanks 120, 130 sind
von im Wesentlichen ähnlicher Struktur. Das heißt,
die Struktur des ersten Sammlertanks 120 wird als ein Beispiel
später genauer beschrieben. Der erste Sammlertank 120 verfügt über
einen röhrenförmigen Körper von im Wesentlichen
ovaler Gestalt im Querschnitt, definiert in einer Richtung senkrecht
zur Längsachse des röhrenförmigen Körpers.
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Der
röhrenförmige Körper ist beispielsweise so
aufgebaut, indem ein Außenblech oder eine Außenplatte 120a und
ein Innenblech bzw. eine Innenplatte 120b, wie in 2 gezeigt,
gekuppelt werden. Das Außenblech 120a steht in
einer Richtung vom Kern 110 nach außen ab. Das
Innenblech 120b steht in einer Richtung nach innen vom
Kern 110 ab. Das Außenblech 120a und
das Innenblech 120b sind miteinander verlötet.
Beispielsweise überlappen sich das Außenblech 120a und
das Innenblech 120b teilweise und sind an überlappten
Teilen verlötet.
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Die
Kappenelemente 140 sind an die Längsenden des
ersten Sammlertanks 120 angelötet, derart, dass
die Öffnungen 121 überdeckt werden. Der zweite
Sammlertank 130 ist in ähnlicher Weise aufgebaut.
Die Kappenelemente 140 werden an die Längsenden
des zweiten Sammlertanks 130 gelötet, derart,
dass die Öffnung 131 abgedeckt ist.
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Jedes
der Kappenelemente 140 hat einen sich gegen die Seitenplatte 113 erstreckenden
Teil. Damit wird das Kappenelement 140 mit der Seitenplatte 113 sowie dem
Sammlertank 120, 130 verlötet, um die
Festigkeit des Kondensators 100 zu verbessern.
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Der
erste Sammlertank 120 ist mit einem ersten Separator 122 versehen,
um einen Innenraum des ersten Sammlertanks 120 in zwei
Räume zu trennen. Der zweite Sammlertank 130 ist
mit einem zweiten Separator 132a und einem dritten Separator 132b versehen,
um einen Innenraum des zweiten Sammlertanks 130 in drei
Räume zu trennen.
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Verbinder
(connectors) 3 sind mit den ersten und zweiten Sammlertanks 120, 130 durch
Löten verbunden. Im zweiten Sammlertank 130 ist
der Verbinder 3 an einem Ort höher als der zweite
Separator 132a angebracht. Im ersten Sammlertank 120 ist
der Verbinder 3 an einem Ort niedriger als der erste Separator 122 angebracht.
Nach der ersten Ausführungsform bildet der Verbinder 3 des
zweiten Sammlertanks 130 eine Einlassöffnung zum
Einführen des Kühlmittels in den Kondensator 100,
der Verbinder 3 des ersten Sammlertanks 130 formt
eine Auslassöffnung zum Austragen des Kühlmittels
aus dem Kondensator 100. Kupplungskonstruktionen der Verbinder 3 mit
den ersten und zweiten Sammlertanks 120, 130 werden
später genauer beschrieben.
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Nach
der ersten Ausführungsform strömt das Kühlmittel
im zweiten Sammlertank 130 vom rechten Verbinder 3.
Das Kühlmittel tritt durch die Rohre 111, die
ersten und zweiten Sammlertanks 120, 130, während
es die Strömungsrichtung mittels der Separatoren 122, 132a, 132b verändert.
Das Kühlmittel strömt aus dem Kondensator 100 vom
linken Verbinder 3 des ersten Sammlertanks 120.
Somit strömt das Kühlmittel in den Kondensator 100 im
Wesentlichen schlangenartig, wie durch die Pfeile in 1 gezeigt.
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Der
Modulatortank 150 ist mit dem zweiten Sammlertank 130 verbunden,
so dass ein flüssiges durch den zweiten Sammlertank 130 fließendes Kühlmittel
darin gesammelt und gespeichert wird. Der Modulatortank 150 ist
beispielsweise aus einem zylindrischen Container, der durch Extrusion
bzw. Strangpressen geformt wurde, hergestellt. Der Modulatortank 150 ist
an einer Seitenwand des zweiten Sammlertanks 130 durch
Löten befestigt bzw. fixiert.
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Der
zweite Sammlertank 130 steht in Verbindung mit dem Modulatortank 150 durch
einen ersten Kanal 151 und einen zweiten Kanal 152.
Die ersten und zweiten Kanäle 151, 152 sind
auf sich gegenüberstehenden Seiten des dritten Separators 132b geformt.
In 1 ist der erste Kanal 151 an einem Ort höher
als der dritte Separator 132b ausgebildet, der zweite Kanal 152 an
einem Ort tiefer als der dritte Separator 132b ausgebildet.
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Das
vom Verbinder 3 des zweiten Sammlertanks 130 zuströmende
Kühlmittel tritt durch die Rohre 111, die höher
als der zweite Separator 132a angeordnet sind, und zwar
gegen einen oberen Raum des ersten Sammlertanks 120. Weiterhin
strömt das Kühlmittel in die Rohre 111,
die zwischen dem zweiten Separator 132a und dem ersten
Separator 122 angeordnet sind, aus dem oberen Raum des
ersten Sammlertanks 120. Fließt das Kühlmittel
aus den Rohren 111, die oberhalb der ersten und dritten
Separatoren 122, 132b angeordnet sind, in U-förmiger Weise,
so wird der Wärmeaustausch zwischen dem Kühlmittel
und einem äußeren Fluid, beispielsweise Luft,
vorgenommen. Damit wird das Kühlmittel kondensiert und
verflüssigt.
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Das
kondensierte flüssige Kühlmittel wird in den Modulatortank 150 über
den ersten Kanal 151 eingeführt. Im Modulatortank 150 wird
das flüssige Kühlmittel getrennt in eine flüssige
Kühlmittelphase und eine gasförmige Kühlmittelphase.
Die flüssige Kühlmittelphase wird in einen unteren
Raum des zweiten Sammlertanks 130 über den zweiten
Kanal 152 eingeführt, wobei der untere Raum tiefer
als der dritte Separator 132b angeordnet ist. Das flüssige Kühlmittel
wird unterkühlt (super-cooled) während es durch
die Rohre 111 geht, die tiefer als die ersten und dritten
Separatoren 122, 132b angeordnet sind und wird
dann aus dem Verbinder 3 des ersten Sammlertanks 120 ausgetragen.
Der Modulatortank 150 ist mit einem Trocknungsmittel, einem
Filter und dergleichen versehen, um Feuchtigkeit und Fremdmaterialien
aus dem Kühlmittel zu entfernen.
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Beispielsweise
sind die Komponenten des Kondensators 100 wie die ersten
und zweiten Sammlertanks 120, 130, die Rohre 111 und
die Rippen 112 mit plattierten Elementen versehen, die
dadurch geformt werden, dass beide Seiten metallischer Platten mit
einem Lötmaterial plattiert werden. Die Komponenten werden
vorläufig in einer geeigneten Weise fixiert und dann in
einem Lötofen erwärmt, während sie in dem
vorläufig fixierten Zustand gehalten werden. Somit werden
sämtliche Verbindungsteile der Komponenten gleichzeitig
verlötet.
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Bei
der vorläufigen Fixierung werden die Längsenden
der Rohre 111 in die Rohrlöcher der ersten und
zweiten Sammlertanks 120, 130 eingeführt. Weiterhin
werden die Verbinder 3 vorläufig an den ersten
und zweiten Sammlertanks 120, 130 fixiert, derart,
dass die Verbindungslöcher 31a der Verbinder 3 in
Fixierlöcher 160 der ersten und zweiten Sammlertanks 120, 130 in
gepresster Weise eingepasst werden.
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Wie
in 2 zu erkennen, ist jeder der Verbinder 3 so
konfiguriert, dass er einen Einsteckverbindungsteil 22 eines äußeren
Rohres 2 (beispielsweise eines Kühlmittelrohres)
und ein Eingriffselement 10, das auf dem Rohr 2 montiert
ist, aufnimmt. Das heißt, der Verbinder 3 kommt
in Eingriff mit dem Rohr 2 über das Eingriffselement 10,
das auf einem Außenumfang des Rohres 2 montiert
ist.
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Das
Rohr 2 hat eine im Wesentlichen röhrenförmige
Gestalt und ermöglicht es dem Kühlmittel hierin
zu strömen. Das Rohr 2 hat einen Rohrhauptteil 21 und
einen Einsteckverbindungsteil 22 an einem Ende des Rohrhauptteils 21.
Der Verbindungseinsteckteil 22 ist im Durchmesser weiter
aufgeweitet als der Rohrhauptteil 21, der in den Verbinder 3 eingeführt
werden soll.
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Der
Haupteinsteckteil 22 ist mit Ringdichtungsnuten 23 versehen.
Dichtungselemente 5 wie O-Ringe sind in die Dichtungsnuten 23 eingepasst. Bei
der vorliegenden Ausführungsform verfügt das Rohr 2 über
zwei Dichtungsnuten 23. Jedoch ist die Anzahl der Dichtungsnuten 23 nicht
auf zwei begrenzt. Beispielsweise hat das Rohr 2 mehr als
eine Dichtungsnut 23.
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Das
Rohr 2 verfügt weiter über eine Erweiterung 24 an
einem Basisende des Verbindungseinsteckteils 22, wobei
das Basisende die Verbindung zum Rohrhauptteil 21 herstellt.
Anders ausgedrückt: die Erweiterung 24 ist auf
einer Seite gegenüber einem offene Ende des Einsteckverbindungsteils 22 bezogen
auf die Dichtungsnuten 23 in einer axialen Richtung positioniert.
Die Erweiterung 24 erweitert sich mehr in einer Richtung
radial nach außen als der Einsteckverbindungsteil 22.
Das Eingriffsorgan 10 ist auf einer Rückseite
des Einsteckverbindungsteils 22 angebracht, das sich auf
einer Seite gegenüber den Dichtungsnuten 23 bezogen
auf die Aufweitung 24 befindet.
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Die
Aufweitung 24 verfügt über eine im Wesentlichen
zylindrische Wandung, und ein Außendurchmesser der Aufweitung 24 ist
größer als die von Hauptteil 21 und Einsteckverbindungsteil 22.
Weiterhin bildet die Erweiterung 24 einen ersten abgestuften
Teil 26 auf einem axial hinteren Ende (das heißt, im
oberen Ende in 2) mit einem Ende des Rohrhauptteils 21.
Der erste Stufenteil 26 dient als ein erster Eingriffsteil 26,
der in Eingriff mit den Eingriffsteilen 14 des Eingriffsorgans 10 kommt.
Die Erweiterung 24 bildet einen abgestuften Teil auf einem
axial vorderen Ende (beispielsweise dem unteren Ende in 2)
mit dem Basisende des Einsteckverbindungsteils 22. Der
zweite abgestufte Teil der Erweiterung 24 wird in Kontakt
mit dem Basisteil eines erweiterten Rohrteils 34 des Verbinders 3 gebracht.
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Der
Rohrhauptteil 21 ist mit einem Rückhalteteil 21b ausgebildet.
Der Rückhalteteil (restraining portion) 21b hat
beispielsweise die Gestalt von Nuten. Der Rohrhauptteil 21 ist
beispielsweise von Krümmergestalt. Anders ausgedrückt:
der Rohrhauptteil 21 umfasst einen Bogen oder einen Krümmer.
Der Rückhalteteil 21b ist vorgesehen, um das Eingriffsorgan 10 bezüglich
der Axialrichtung zu positionieren, wenn das Eingriffsorgan 10 auf
dem Rohr 2 montiert ist. Das heißt, der Rückhalteteil 21b dient
als Stopper, um die Verschiebung des Eingriffsorgans 10 in
einer Richtung nach hinten zu begrenzen, wenn das Rohr 2 mit
dem Verbinder 3 gekuppelt ist.
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Bei
der vorliegenden Ausführungsform hat der Rückhalteteil 21b Nutengestalt.
Jedoch kann der Rückhalteteil 21b auch von anderem
Aufbau sein. Beispielsweise wird der Rückhalteteil 21b in
einen Vorsprung geformt, der von einer Außenfläche
des Rohrhauptteils 21 absteht. In diesem Fall hat das Eingriffsorgan 10 eine
Ausnehmung, die in Eingriff mit dem Vorsprung des Rohrhauptteils 21 kommt.
Somit wird die Verschiebung des Eingriffselements 10 in der
axialen Richtung durch Eingriff des Vorsprungs 21 mit der
Nut beschränkt oder unterbunden.
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Der
Verbinder 3 hat eine im Wesentlichen röhrenförmige
Gestalt mit einem geschlossenen Ende. Der Verbinder 3 hat
einen Verbinderaufnehmerteil 32 an einem Ende eines Rohrhauptteils 31 zur Aufnahme
des Rohres 2. Der Verbindungseinsteckteil 32 ist
von im Wesentlichen röhrenförmiger Gestalt. Der
Verbindungshaupt teil 32 hat einen Durchmesser, der größer
als der röhrenförmige Hauptteil 31 ist.
Der Einsteckverbindungsteil 32 umfasst einen Einführungsteil
(erster Hülsen- bzw. Muffenteil) 33, in welchen
der Verbindungseinsteckteil 22 eingepasst ist, einen erweiterten
Rohrteil (zweiter Hülsen- bzw. Muffenteil) 34,
der mehr erweitert ist als der Einführungsteil 33 und
einen erweiterten oder erstreckten Rohrteil (dritter Hülsen-
oder Muffenteil) 37, der vom erweiterten Rohrteil 34 abgeht.
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Der
Einführungsteil 33 verfügt über
eine innere Umfangsfläche, die mit dem Einsteckverbindungsteil 22 über
die Dichtungselemente 5 abgedichtet werden soll. Der erweiterte
Rohrteil 34 ist so konfiguriert, dass die Erweiterung 24 des
Einsteckverbindungsteils 22 hierin eingepasst wird. Der
erweiterte Rohrteil 34 hat einen sich verjüngenden
Wandteil 35, der von im Wesentlichen konischer Gestalt
ist. Der erweiterte Rohrteil 34 stellt die Verbindung zum
Einführungsteil 33 über den verjüngten
Wandteil 35 her. Das zweite axiale Ende der Erweiterung
wird in Kontakt mit dem sich verjüngenden Wandteil 35 gebracht.
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Der
sich erstreckende oder erweiternde Rohrteil 37 ist stärker
in der Richtung radial nach außen als der erweiterte Rohrteil 34 erweitert.
Der sich erstreckende oder erweiternde Rohrteil 37 bildet
das Ende des Verbinders 3. Ein Ende des sich erstreckenden
oder erweiternden Rohrteils 37 ist nach innen derart gebogen,
dass ein abgestufter Innendurchmesser 38 auf einem Innenumfang
des abstehenden oder sich erweiternden Rohrteils 37 gebildet wird.
Der abgestufte Teil 38 des Innendurchmessers bildet eine
Ausnehmung oder Nut. Die Eingriffsteile 14 des Eingriffsorgans 10 sind
in den abgestuften Teil 38 des Innendurchmessers eingepasst.
Weiterhin wird der abgestufte Innendurchmesserteil 38 so
gebildet, dass ein Ende hiervon in Kontakt mit den zweiten Kontaktteilen 14a der
Eingriffsteile 14 kommt.
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Der
abgestufte Teil 38 des Innendurchmessers wird in die Nut
so geformt, dass die Eingriffsorgane 14 in den abgestuften
Innendurchmesserteil 38 unter einer Bedingung derart eingepasst
sind, dass das Rohr 2 mit dem Verbinder 3 verbunden
wird, das heißt, wenn die Erweiterung 24 in Kontakt
mit dem sich verjüngenden Wandteil 35 gebracht
wird.
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Der
Einführungsteil 33, der verjüngte Wandteil 35,
der erweiterte Rohrteil 34 und der Innendurchmesser-Abstufungsteil 38 werden
geformt, indem plastisch ein Ende des Hauptrohrteils 31 geformt wird,
beispielsweise indem das Rohr aufgeweitet wird oder dergleichen.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird der abgestufte
Innendurchmesserteil 38 in eine Nut geformt, die sich vollständig
in der Umfangsrichtung erstreckt, und zwar auf dem Innenumfang des
aufgeweiteten oder sich erstreckenden Rohrteils 37. Anders
ausgedrückt: der abgestufte Innendurchmesserteil 38 ist
von ringförmiger Nutgestalt. Jedoch ist die Gestalt des
abgestuften Innendurchmesserteils 38 nicht auf die Ringnutgestalt
begrenzt. Der abgestufte Innendurchmesserteil 38 kann teilweise
in der Umfangsrichtung geformt werden.
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Der
Rohrhauptteil 31 hat einen Innendurchmesser, der der gleiche
wie ein Innendurchmesser des Einführungsteils 33 ist.
Alternativ kann der Rohrhauptteil 31 den Innendurchmesser
haben, der geringer als der Innendurchmesser des Einführungsteils 33 ist.
Die Seitenwandung des Rohrhauptteils 31 ist auf einem Außenumfang
des Sammlertanks 120, 130 angeordnet.
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Das
Eingriffsorgan 10 ist auf dem Außenumfang des
Endes des Rohrhauptteils 21 angebracht, wobei das Ende
die Verbindung zur Erweiterung 24 herstellt. Das Eingriffsorgan 10 ist
aus einem Harzmaterial gemacht, das eine elastische Verschiebung ermöglicht.
Alternativ kann das Eingriffsorgan 10 aus einem metallischen
Material oder integral aus einem Harzmaterial und einem metallischen
Material hergestellt sein.
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Das
Eingriffsorgan 10 ist so angeordnet, dass es koaxial zum
Rohr 2 und dem Verbinder 3 liegt. Das Eingriffsorgan 10 ist
in einem Spalt angeordnet, der zwischen dem Innenumfang des erweiterten
Rohrteils 37 des Verbinders 3 und dem Außenumfang
des Rohrhauptteils 21 des Rohres 2 definiert ist.
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Wie
die 6A und 6B zeigen,
hat das Eingriffsorgan 10 Eingriffsteile 14, die
in Eingriff mit dem abgestuften Innendurchmesserteil 38 sowie
der Erweiterung 4 kommen, sowie elastische Verschiebungsteile 13,
die eine elastische Verschiebung des Eingriffsorgans 14 in
der radialen Richtung ermöglichen, sowie ein Rohrmontageteil 12 zum
Anbringen des Eingrifforgans 10 auf dem Außenumfang
des Rohres 2.
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Die
Eingriffsteile 14 sind so angeordnet, dass sie einander
bezüglich einer Achse CL gegenüberstehen. Bei
der vorliegenden Ausführungsform sind beispielsweise zwei Eingriffsteile 14 geformt.
Die Anzahl der Eingriffsteile 14 wird eingestellt im Wesentlichen
abhängig von einem Druck, der auf ein Kupplungsteil des
Verbinders 3 und des Rohres 2 ausgeübt
wird. Beispielsweise können die Vielzahl von Eingriffsteilen 14 so
geformt sein, dass sie paarweise zur Achse CL vorgesehen sind. Die
Vielzahl von Paaren von Eingriffsteilen 14 kann getrennt
in Umfangsrichtung geformt werden. Die Eingriffsteile 14 können
an konstanten oder gleichen Intervallen in Umfangsrichtung beispielsweise
angeordnet werden.
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Jedes
der Eingriffsteile 14 hat einen ersten Kontaktteil 14e an
einem axialen Ende. Der erste Kontaktteil 14e liegt in
Form eines Vorsprungs vor und kommt in Eingriff mit dem ersten Eingriffsteil 26 der
Erweiterung 24. Weiterhin verfügt der Eingriffsteil 14 über
einen zweiten Kontaktteil 14a an einem axialen Ende, das
heißt, dem ersten Kontaktteil 14e in der axialen
Richtung gegenüber. Der zweite Kontaktteil 14a ist
von gerader Gestalt und kommt in Eingriff mit dem Ende des abgestuften
Innendurchmesserteils 38 des Verbinders 3.
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Der
erste Kontaktteil 14e kommt in Eingriff mit dem ersten
Eingriffsteil 26 des Rohres 2, und der zweite
Kontaktteil 14e kommt in Eingriff mit dem abgestuften Innendurchmesserteil 38 des
Verbinders 3. Anders ausgedrückt: die beiden axialen
Enden des Eingriffsteils 14 kommen in Eingriff mit dem
Rohr 2 und dem Verbinder 3.
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Nachdem
das Rohr 2 mit dem Verbinder 3 verbunden ist,
nehmen, wenn das Rohr 2 und der Kondensator 100 mit
Kühlmittel gefüllt sind und ein Innendruck zunimmt,
das Rohr 2 und der Verbinder 3 jeweils Kräfte
in Richtungen auf, die sie voneinander trennen (sich entfernende
Richtungen). Im Ergebnis wird der zweite Kontaktteil 14a in
Kontakt mit dem Ende des abgestuften Innendurchmesserteils 38 gebracht
und kommt in Eingriff mit dem abgestuften Innendurchmesserteil 38.
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Der
Eingriffsteil 14 ist als Vorsprung mit einer Bogengestalt
in der Umfangsrichtung ausgebildet. Weiter ist der Eingriffsteil 14 von
im Wesentlichen rechteckiger oder rechtwinkeliger Gestalt oder im Wesentlichen
trapezförmiger Gestalt in dem in der axialen Richtung definierten
Querschnitt. Der Eingriffsteil 14 hat eine gekrümmte
oder bogenförmige Außenumfangswand und eine sich
verjüngende (geneigte) Wand 14b auf dem axialen
Ende.
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Der
Eingriffsteil 14 hat einen Stufenteil an dem axialen Ende
und auf dem Innenumfang der sich verjüngenden Wandung 14b.
Der Stufenteil bildet den ersten Kontaktteil 14e und kommt
in Eingriff mit dem ersten Eingriffsteil 26 der Erweiterung 24.
Auch schafft die Endfläche des Eingriffsteils 14,
die sich gegenüber dem abgestuften Teil in der axialen
Richtung befindet, den zweiten Kontaktteil 14a und kommt
in Eingriff mit dem Ende des abgestuften Innendurchmesserteils 38 des
Verbinders 3.
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Das
Rohr 2 und der Verbinder 3 werden miteinander
gekuppelt, indem der erste Kontaktteil 14e und der zweite
Kontaktteil 14a mit der Erweiterung 24 sowie dem
abgestuften Innendurchmesserteil 38 jeweils in Eingriff
kommen. Da der Eingriffsteil 14 die verjüngte
Wandung 14b an dem Ende hat, kann der Eingriffsteil 14 in
der Innendurchmesserseite durch das Ende des sich erweiternden und
erstreckenden Rohrteils 37 bewegt werden, wenn das Rohr 2 in
den Verbinder 3 eingeführt wird. Somit wird das
Eingriffsorgan 10 glatt in den erweiterten oder erstreckten
Rohrteil 37 eingeführt.
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Der
Rohranbringungsteil (pipe mounting portion) 12 ist vom
im Wesentlichen C-förmiger Gestalt. Anders ausgedrückt:
der Rohrmontageteil 12 ist von im Wesentlichen zylindrischer
Gestalt, wobei in der axialen Richtung sich ein Schlitz erstreckt.
Der Rohranbringungsteil 12 ist auf dem Außenumfang
des Rohres 2 in einem elastisch verformten Zustand angebracht.
Da der Rohranbringungsteil 12 durch eine dünne
Wandung von im Wesentlichen C-förmiger Gestalt geschaffen
wird, lässt sich der Rohranbringungsteil 12 von
einer Seite des Rohres 2 durch Öffnen am Schlitz
montieren.
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Der
Rohranbringungsteil 12 verfügt über Nagelteile 12a,
die in Richtung radial nach innen bezüglich des Rohranbringungsteils 12 vorstehen.
Die Nagelteile (nail portions) 12a kommen in Eingriff mit
den Rückhalteteilen 21b des Rohrhauptteils 21.
Die Nagelteile 12a sind beispielsweise geformt, indem Teile des
Rohranbringungsteils 12 in der Richtung radial nach innen
gebogen werden.
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Der
elastische Verschiebungsteil 13 verbindet ein hinteres
Ende des Rohranbringungsteils 12 mit dem Eingriffsteil 14.
Der elastische Verschiebungsteil 13 trägt den
Eingriffsteil 14 derart, dass der Eingriffsteil 14 elastisch
in der radialen Richtung verschiebbar wird.
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Beispielsweise
umfasst der elastische Verschiebungsteil 13 einen radial
sich erstreckenden Teil, der sich vom hinteren Ende des Rohranbringungsteils 12 in
der Richtung radial nach außen erstreckt und einen axial
sich erstreckenden Teil, der sich von dem radial sich erweiternden
Teil in der axialen Richtung erstreckt. Der axial weisende Teil
ist weiterhin mit dem Eingriffsteil 14 verbunden. Somit haben
im Querschnitt, definiert in der axialen Richtung der 2,
der elastische Verschiebungsteil 13 und der Rohranbringungsteil 12 im
Wesentlichen U-förmige Gestalt.
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Der
elastische Verschiebungsteil 13 verfügt über
eine Wanddicke, die ausreichend kleiner als eine Wanddicke der Eingriffsteile 14 ist.
Selbst wenn der elastische Verschiebungsteil 13 und die
Eingriffsteile 14 aus dem gleichen Harzmaterial gemacht sind,
schafft der elastische Verschiebungsteil 13 ausreichende
Flexibilität in der radialen Richtung. So lässt
der elastische Verschiebungsteil 13 den Eingriffsteil 14 sich
elastisch in der radialen Richtung bewegen. Bei der vorliegenden
Ausführungsform hat das Eingriffsorgan 10 ein
Paar elastischer Verschiebungsteile 13, die symmetrisch
bezüglich der Achse CL angeordnet sind, das heißt,
sie stehen einander bezüglich der Achse CL beispielsweise
gegenüber.
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Als
Nächstes soll der Kupplungsaufbau des Verbinders 3 zum
Kondensator 100 mit Bezug auf die 3 bis 5 beschrieben
werden. Zwei Verbinder 3 sind mit den ersten und zweiten
Sammlertanks 120, 130 in ähnlicher Weise
gekuppelt. Daher wird nur die Kupplungskonstruktion des Verbinders 3 des
ersten Sammlertanks 120 nachstehend als Beispiel beschrieben.
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In 3 bezeichnet
der Pfeil F die Front-(Vorwärts)-Richtung des Kondensators 100 und
entspricht einer Richtung senkrecht zu einer Zeichenebene der 1.
Ein Pfeil S steht für eine Seitenrichtung des Kondensators 100 und
entspricht einer Rechts-/Linksrichtung in 1. Die Seitenrichtung
S verläuft parallel zur Längsrichtung der Rohre 111.
Der Kondensator 100 ist in einem Motorraum eines Fahrzeugs
derart gelagert, dass die Frontrichtung F einer Vorwärtsrichtung
des Fahrzeugs entspricht und die Seitenrichtung S einer Rechts-/Linksrichtung
(z. B. einer Breitenrichtung) des Fahrzeugs beispielsweise entspricht.
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Bei
der vorliegenden Ausführungsform ist der Verbinder 3 so
konfiguriert, dass eine vorstehende Länge L1 in Vorwärtsrichtung
F und eine projizierte Breite W1 in der Seitenrichtung S auf so
klein als möglich reduziert werden. Wie in 3 zu
sehen, ist das Ende des verlängerten Rohrteils 37 unter
einem Abstand L1 von dem vorderen Ende des ersten Sammlertanks 120 in
der Vorwärtsrichtung F positioniert. Anders ausgedrückt:
die projizierte Länge L1 ist eine Abmessung des Verbinders
von dem Frontende des ersten Sammlertanks 120 zum Ende
des verlängerten Rohrteils 37 in Richtung nach
vorne F.
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Der
Verbinder 3 ist auf dem Außenumfang des ersten
Sammlertanks 120 derart angeordnet, dass das geschlossene
Ende des röhrenförmigen Hauptteils 31 ausgerichtet
ist auf ein rückwärtiges Ende des ersten Sammlertanks 120.
Damit wird das Verbindungsloch 31a auf der Seitenwandung
des röhrenförmigen Hauptteils 31 ausgebildet,
wobei die Seitenwandung gegen den ersten Sammlertank 120 in
der Längsrichtung der Rohre 111 weist. Das Verbindungsloch 31a ist
offen in einer Richtung, die sich im Wesentlichen senkrecht zur
Achse CL des Aufnehmerverbindungsteils 32 befindet.
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Der
erste Sammlertank 120 wird geformt, indem das Außenblech 120a und
das Innenblech 120b verbunden werden. Das Außenblech 120b ist
mit einem Fixierloch 160 an einem Ort entsprechend dem Verbindungsloch 31a ausgebildet.
Wie 4 erkennen lässt, hat das Außenblech 120a gekrümmte
Gestalt und steht in Richtung nach außen vom Kern 110 vor.
Das Außenblech 120a ist mit einer Ausnehmung 161 von
einer Gestalt versehen, die einer Außengestalt des röhrenförmigen
Hauptteils 31 entspricht. Das Fixierloch 160 ist
in der Ausnehmung 161 ausgebildet.
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Da
die Ausnehmung 161 so ausgebildet ist, dass sie die Ausnehmung
bezüglich des Kerns 110 in der Richtung nach innen
bildet und das Fixierloch 160 in der Ausnehmung 161 geformt
ist, kommt eine Längsachse (beispielsweise die Achse CL)
des Verbinders 3 eng an den Kernteil 110 zu liegen.
Damit ist der Verbinder 3 derart angeordnet, dass die Achse CL
unter einem Abstand W1 vom seitlichen Ende des ersten Sammlertanks 120 in
der Seitenrichtung S positioniert ist. Anders ausgedrückt:
die projizierte Breite W1 entspricht einer Entfernung der Achse
CL des Verbinders 3 von der Seitenwandung des ersten Sammlertanks 120 in
der Seitenrichtung S.
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Bei
der vorliegenden Ausführungsform ist der Verbinder 3 mit
dem ersten Sammlertank 120 derart gekuppelt, dass die Seitenwandung
des röhrenförmigen Hauptteils 31 mit
der Seitenwandung des ersten Sammlertanks 120 verbunden
wird. Auch ist der erste Sammlertank 120 teilweise in Richtung nach
innen des Kerns 110 an der Ausnehmung 161 ausgehöhlt,
der Verbinder 3 ist so angeordnet, dass der röhrenförmige
Hauptteil 31 teilweise in der Ausnehmung 161 aufgenommen
wird. Damit werden die projizierte Länge L1 und die projizierte
Breite W1 des Verbinders 3 in Vorwärtsrichtung
F und die Seitenrichtung S reduziert. Beispielsweise ist die projizierte Breite
W1 kleiner als ein Radius des röhrenförmigen Hauptteils 31 um
die Abmessung der Ausnehmung 161, bezogen auf die Längsrichtung
der Rohre 111.
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Die 7A und 7B zeigen
Kupplungskonstruktionen als Vergleichsbeispiele. Bei der in 7A gezeigten
Kupplungskonstruktion ist ein Verbinder 300 mit einem Frontende
des Sammlertanks gekuppelt und erstreckt sich in Vorwärtsrichtung
F, ein offenes Ende des Aufnehmerverbindungsteils des Verbinders 300 weist
in Vorwärtsrichtung F. Das Ende des Rohres 200 ist
in Form eines Krümmers oder Bogens gekrümmt, um
eine Abmessung L2 in Vorwärtsrichtung F zu reduzieren.
Jedoch sind ein Fixierteil zwischen dem Verbinder 300 und
dem Sammlertank, der Aufnehmerverbindungsteil des Verbinders 300 und
der Einsteckverbindungsteil eines äußeren Rohres 200 linear
angeordnet. Daher nimmt die projizierte Länge des Kupplungsteils
in Vorwärtsrichtung F zu.
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Ein
Arbeitsraum, der den Einsteckverbindungsteil des Rohres 200 mit
dem Verbinder 300 verbindet oder von diesem löst,
ist vor dem Kondensator 100 notwendig. Um weiter die Abmessung
L2 der Kupplungskonstruktion in der Vorwärtsrichtung F
zu reduzieren, wird vorgeschlagen, den Verbinder 300 in
Form eines Krümmers, wie in 7B gezeigt,
auszubilden. In diesem Fall ist der Verbinder 300 mit einem
Frontende des Sammlertanks gekuppelt. Das offene Ende des Aufnehmerverbindungsteils
des Verbinders 300 weist in der Seitenrichtung S. Jedoch nimmt
eine projizierte Abmessung W2 des Verbinders 3 von einem
Seitenende des Sammlertanks in der Seitenrichtung S zu. Anders ausgedrückt:
hat der Verbinder 300 die Gestalt eines Krümmers,
so wird die projizierte Abmessung W2 bestimmt durch die Summe eines
Radius R des gebogenen Teils von Krümmergestalt und eine
effektiven Länge W3 des Aufnehmerverbindungsteils 32.
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Bei
der in den 2 bis 4 gezeigten Ausführungsform
dagegen, ist der Verbinder 3 mit der Seitenwandung des
Sammlertanks 120 gekuppelt. Das heißt, der Fixierteil des
Verbinders 3 ist auf der Seitenwandung des Sammlertanks 120 ausgebildet,
wobei die Seitenwand in der Seitenrichtung S weist. Daher wird die
projizierte Länge L1 des Verbinders 3 in Vorwärtsrichtung
F reduziert. Weiterhin ist der Verbinder 3 mit der Seitenwandung
des Sammlertanks 120 derart gekuppelt, dass die Seitenwandung
des röhrenförmigen Hauptteils 31 teilweise
in der Ausnehmung 161 des Sammlertanks 120 aufgenommen
ist. Damit wird die projizierte Breite W1 des Verbinders 3 reduziert.
Beispielsweise wird die projizierte Breite W1 um die Abmessung der
Ausnehmung 161 in der Seitenrichtung S reduziert.
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Bei
der vorliegenden in den 4 und 5 gezeigten
Ausführungsform hat das Verbindungsloch 31a im
Wesentlichen elliptische Gestalt. Auch hat das Fixierloch 160 im
Wesentlichen elliptische Gestalt, um dem Verbindungsloch 31a zu
entsprechen. Das Außenblech 120a ist mit ersten
Vorsprüngen 160a und zweiten Vorsprüngen 160b auf
einem Umfang des Fixierlochs 160 ausgebildet. Die ersten
und zweiten Vorsprünge 160a, 160b stehen
nach vorne, das heißt, gegen den Verbinder 3,
vor. Bei der vorliegenden Ausführungsform hat das Außenblech 120a vier
Vorsprünge 160a, 160b insgesamt. Die
ersten Vorsprünge 160a haben die bestimmte Länge,
so dass die ersten Vorsprünge 160a mehr nach innen bezüglich
des röhrenförmigen Hauptteils 31 als
eine Innenumfangsfläche des röhrenförmigen
Hauptteils 31 vorstehen. Die zweiten Vorsprünge 160b haben die
vorbestimmte Länge, so dass die zweiten Vorsprünge 160b die
Innenumfangsfläche des röhrenförmigen
Hauptteils 31 erreichen.
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Nach 5 bezeichnet
die doppelt gestrichelte Linie abgewickelte Darstellungen der ersten Vorsprünge 160a.
Die Enden der ersten Vorsprünge 160a sind relativ
zueinander geneigt und nach außen bezogen auf das Außenblech 120a gebogen.
Damit ist die vorbestimmte Länge der ersten Vorsprünge 160a gegeben.
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Beispielsweise
sind die ersten Vorsprünge 160a auf einer kleineren
Achse der elliptischen Gestalt des Fixierlochs 160 positioniert
und stehen einander gegenüber. Auch sind die zweiten Vorsprünge 160b auf
einer größeren Achse der elliptischen Gestalt
des Fixierlochs 160 angeordnet und stehen einander gegenüber.
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Das
Verbindungsloch 31a des röhrenförmigen
Hauptteils 31 ist von vorbestimmter Öffnungsgestalt,
derart, dass die ersten und zweiten Vorsprünge 160a, 160b im
Ver bindungsloch 31a aufgenommen werden. Um den Verbinder 3 und
den ersten Sammlertank 120 zusammenzubauen, wird der Verbinder 3 vorläufig
an der Außenumfangsfläche des äußeren Blechs 120a zunächst
fixiert und dann wird das innere Blech 120b mit dem äußeren
Blech 120a verbunden.
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Beispielsweise
ist der Verbinder 3 so konfiguriert, dass das Basisende
des Einführungsteils 33, welches die Verbindung
zum röhrenförmigen Hauptteil 31 herstellt,
nahe dem Ende des zweiten Vorsprungs 160b angeordnet ist.
Es ist daher weniger wahrscheinlich, dass das Ende des Einsteckverbindungsteils 22,
das in den Verbindungsaufnehmerteil 32 eingesteckt wird,
nicht störend bezüglich des Endes des zweiten
Vorsprungs 160b wird. Weiterhin wird die axiale Länge
des Verbinders 3 reduziert.
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Als
Nächstes soll ein Verfahren zum vorläufigen Fixieren
des Verbinders 3 an der Außenumfangsfläche
des äußeren Blechs 120a beschrieben werden.
Zunächst werden die ersten und zweiten Vorsprünge 160a, 160b in
das Verbindungsloch 31a des röhrenförmigen
Hauptteils 31 eingeführt. Dann werden die ersten
und zweiten Vorsprünge 160a, 160b gebogen
oder nach außen von der Innenseite des äußeren
Blechs 120a erweitert bzw. expandiert. Damit werden die
ersten und zweiten Vorsprünge 160a, 160b gegen
den Umfang des Verbindungslochs 31a gebördelt.
Anders ausgedrückt: die ersten und zweiten Vorsprünge 160a, 160b werden
in das Verbindungsloch 31a verformt eingepasst. Somit wird
der Verbinder 3 vorläufig an dem Außenblech 120a fixiert.
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Jetzt
wird der Verbinder 3 am ersten Sammlertank 120 positioniert
und vorläufig am ersten Sammlertank 120 durch
die ersten und zweiten Vorsprünge 160a, 160b fixiert.
Damit dienen die ersten und zweiten Vorsprünge 160a, 160b als
Positioniermittel und vorläufige Fixiermittel. Die Position
des Verbinders 3 bezüglich der Vorwärtsrichtung
F wird festgelegt durch die ersten Vorsprünge 160a.
Die Position des Verbinders 3 bezüglich der Aufwärts-/Abwärtsrichtung
des Kondensators 100 wird durch die zweiten Vorsprünge 160b bestimmt.
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Da
die ersten und zweiten Vorsprünge 160a, 160b weiterhin
an einer Vielzahl von Stellen geformt werden, wird der Fixierwinkel
des Verbinders 3 durch die ersten und zweiten Vorsprünge 160a, 160b bestimmt.
Nachdem der Verbinder 3 vorläufig an dem Außenblech 120a fixiert
ist, wird das Außenblech 120a zunächst
am Innenblech 120b fixiert. Bei der vorliegenden Ausführungsform
hat das Außenblech 120b vier Vorsprünge 160a, 160b insgesamt.
Jedoch ist die Anzahl der Vorsprünge 160a, 160b nicht
auf vier begrenzt. Das Außenblech 120b hat vorzugsweise
mehr als zwei Vorsprünge wenigstens.
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Das
Basisende des Einführungsteils 33 wird an einer
vorbestimmten Stelle so geformt, dass das Ende des Einsteckverbindungsteils 22 nicht
störend bezüglich der ersten Vorsprünge 160a wirkt,
die nach innen vom röhrenförmigen Hauptteil 31 unter
der Bedingung vorstehen, dass das Rohr mit dem Verbinder 3 verbunden
ist. Das heißt, wie in den 2 und 3 gezeigt,
wird der Einführungsteil 33 so konfiguriert, dass
das Ende des Einsteckverbindungsteils 22 benachbart den
ersten Vorsprüngen 160a angeordnet ist. Hiermit
wird die Länge des Verbinders 3 reduziert. Auch
wird die projizierte Länge L des Verbinders 3 damit
reduziert.
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Als
Nächstes soll ein Verfahren zum Zusammenbau von Rohr 2 und
Eingriffsorgan 10 mit Bezug auf 2 beschrieben
werden. Das Zusammensetzen von Rohr 2 und Eingriffsorgan 10 wird
beispielsweise vorgenommen, nachdem der Kondensator 100 auf
dem Motorraum des Fahrzeugs installiert wurde.
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Als
Erstes wird das Eingriffsorgan 10 auf dem Außenumfang
des Rohres 2 angebracht, indem der im Wesentlichen C-förmige
Rohrlagerungsteil 12 am Schlitz aufgeweitet wird. Der Einsteckverbindungsteil 22 wird
an einem Ort gegenüber dem verlängerten Rohrteil 37 des
Verbinders 3 angeordnet und dann in den verlängerten
oder erweiterten Rohrteil 37 eingeführt. Damit
wird das Ende des Einsteckverbindungsteils 22 in den Einführungsteil 33 des Verbinders 3 eingeführt.
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Es
wird damit begonnen, die Dichtungselemente 5 des Einsteckverbindungsteils 22 in
den Einführungsteil 33 zum gleichen Zeitpunkt
einzuführen, wie das Ende der Eingriffsteile 14 in
Kontakt mit dem Ende des verlängerten Rohrteils 37 gebracht
wird. Wenn das Ende des Einsteckverbindungsteils 22 weiter
in den Einführungsteil 33 aus diesem Zustand heraus
eingeführt wird, werden die verjüngten Wandungen 14b der
Eingriffsteile 14 durch das Ende des verlängerten
Rohrteils 37 gepresst. Damit werden die Eingriffsteile 14 in
Richtung radial nach innen bewegt.
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Weiterhin
wird das axial vordere Ende der Aufweitung 24, das heißt,
der zweite Stufenteil der Aufweitung 24, in Kontakt mit
der verjüngten Wandung 35 des aufgeweiteten Rohrteils 34 gebracht,
die Eingriffsteile 14 werden im Innendurchmesserstufenteil 38 aufgenommen,
indem sie elastisch in ihre ursprüngliche Lage zurückgestellt
werden. Somit werden das Rohr 2 und der Verbinder 3 durch
das Eingriffsorgan 10 durch einen einzigen Beaufschlagungsvorgang
gekuppelt.
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Bei
der Kupplungskonstruktion, bei der das Aufnehmerverbindungsteil 32 und
das Einsteckverbindungsteil 22 linear gekuppelt werden,
ist ein Arbeitsraum zum Kuppeln oder Trennen des Einsteckverbindungsteils 22 bezüglich
des Verbinders 3 vor dem Kondensator 100 notwendig.
Bei der vorliegenden Ausführungsform jedoch wird, da die
projizierte Länge L1 in Vorwärtsrichtung F des
Kondensators 100 und die projizierte Breite W1 in Seitenrichtung
S des Kondensators 100 reduziert sind, der Montageraum
reduziert.
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Der
Sammlertank 120 ist mit der Ausnehmung 161 ausgebildet,
deren Gestalt der Außengestalt des röhrenförmigen
Hauptteils 31 des Verbinders 3 entspricht, und
der Verbinder 3 ist auf dem Außenumfang des Sammlertanks 120 so
angeordnet, dass der röhrenförmige Hauptteil 31 teilweise
in der Ausnehmung 161 aufgenommen ist. Daher lässt
sich die projizierte Breite W1 des Verbinders 3 in Seitenrichtung
S reduzieren. Weiterhin wird die projizierte Breite W1 des Verbinders 3 reduziert,
verglichen mit dem Verbinder von Krümmer- oder Bogengestalt,
wie beispielsweise in 7B gezeigt.
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Weiterhin
ist der Verbinder 3 so angeordnet, dass das rückwärtige
Ende des röhrenförmigen Hauptteils 31 ausgerichtet
auf das rückwärtige Ende des Sammlertanks 120,
bezogen auf die Richtung parallel zur Frontrichtung F, wird. Somit
wird die projizierte Länge L1 des Verbinders 3 reduziert.
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Da
der Sammlertank 120 erste und zweite Vorsprünge 160a, 160b auf
dem Umfang des Fixierlochs 160 hat, wird der Verbinder 3 leicht
und zweckmäßig relativ zum Fixierloch 160 positioniert.
Auch ist das vorläufige Fixieren des Verbinders 3 am
Sammlertank 120 erleichtert.
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Da
die ersten und zweiten Vorsprünge 160a, 160b an
Orten lokalisiert sind, ohne dass das Ende des Einsteckverbindungsteils 22 in
den Aufnehmerverbindungsteil 32 stört, wird die
projizierte Länge L1 des Verbinders 3 reduziert.
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(Zweite Ausführungsform)
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Bei
der ersten Ausführungsform hat das Verbindungsloch 31a im
Wesentlichen elliptische Gestalt. Das Verbindungsloch 31a kann
jedoch andere Gestalt haben, beispielsweise im Wesentlichen kreisförmige
Gestalt, im Wesentlichen polygonale Gestalt, im Wesentlichen runde
Gestalt mit Erweiterungen.
-
Die 8A, 8B, 9, 10 zeigen jeweils
beispielsweise Gestaltungen der Verbindungslöcher 31a.
Bei dem in 8A gezeigten Beispiel hat das
Verbindungsloch 31a im Wesentlichen kreisförmige
Gestalt, derart, dass die Vorsprünge 160a des
Fixierlochs 160 umschlossen werden. Auch bei diesem Beispiel
wird der Verbinder 3 leicht relativ zum Fixierloch 160 positioniert.
-
Bei
dem in 8B gezeigten Beispiel hat das
Verbindungsloch 31a im Wesentlichen polygonale Gestalt,
beispielsweise die eines Oktagons, so dass die Vorsprünge 160a des
Fixierlochs 160 umschlossen oder umgeben werden. In diesem
Fall lässt sich der positionierende Winkel des Verbinders 3 relativ
zum Fixierloch 160 bei einer vorbestimmten Teilung oder
einem vorbestimmten Winkelintervall, beispielsweise alle 45°,
variieren.
-
Bei
dem in 9 gezeigten Beispiel hat das Verbindungsloch 31a eine
Gestalt, die einen Außenumfang der Vorsprünge 160a umgibt
oder umschließt. Beispielsweise ist das Verbindungsloch 31a von
im Wesentlichen runder Gestalt, beispielsweise einer im Wesentlichen
elliptischen Gestalt, und Teile entsprechend den Vorsprüngen 160a werden
aufgeweitet, um die Vorsprünge 160a zum umgeben.
In diesem Fall lässt sich der positionierende Winkel des Verbinders 3 relativ
zum Fixierloch 160 leicht bestimmen. Weiterhin wird bei
dem vorläufigen Fixierzustand die Momentenfestigkeit der
Verbindungsteile verbessert.
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Bei
dem in 10 gezeigten Beispiel hat der Sammlertank 120 vier
Vorsprünge 160a, 160b insgesamt. Das
Verbindungsloch 31a ist von im Wesentlichen runder Gestalt
mit Aufweitungen (Ausnehmungen) an Orten entsprechend den Vorsprüngen 160a, 160b,
so dass die Außenumfänge der vier Vorsprünge 160a, 160b umgeben
bzw. umschlossen werden. Hier haben die ersten Vorsprünge 160a eine
Projektionslänge, die größer als die
der zweiten Vorsprünge 160b ist. Damit lässt
sich der Winkel des Verbinders 3 relativ zum Fixierloch 160 leicht
bestimmen. Im vorläufig fixierten Zustand wird die Momentenfestigkeit der
Verbindungsteile verbessert.
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(Dritte Ausführungsform)
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Der
Verbinder 3 kann in der verschiedensten Art und Weise,
gezeigt in den 11A bis 13B, geformt
sein. Beispielsweise wird bei der in den 11A, 11B und 11C gezeigten
Ausführungsform der Verbinder 3, der über
ein geschlossenes Ende auf der einen Seite verfügt, durch
Pressen (Pressformen) geformt. Als Erstes wird, wie in 11A gezeigt, das Rohrelement 3a mit offenen Enden
auf beiden Seiten hergestellt, und der röhrenförmige
Hauptteil 31 und der Aufnehmerverbindungsteil 32 werden
aus dem Rohrelement 3a geformt, indem solch eine Rohraufweitung
plastisch geformt und gepresst wird. Dann wird, wie in 11B gezeigt, das Ende des röhrenförmigen
Hauptteils 31 durch Schließen (by closing) geschlossen.
Somit wird der Verbinder 3 mit dem geschlossenen Ende auf
der einen Seite geformt, wie in 11C gezeigt. Weiterhin
wird das Verbindungsloch 31a auf dem vorbestimmten Teil
des röhrenförmigen Hauptteils 31 durch
Pressen oder Stanzen geformt. Auf diese Weise wird der Verbinder 3 bei
geringen Kosten und hoher Produktivität hergestellt.
-
Bei
dem in den 12A und 12B gezeigten
Beispiel wird der Verbinder 3 mit dem geschlossenen Ende
auf der einen Seite durch Kaltschmieden geformt. Wie in 12A gezeigt, wird ein festes Material 3b für
das Kaltschmieden vorbereitet. Dann werden der Aufnehmerverbindungsteil 32 und der
röhrenförmige Hauptteil 31 aus diesem
massiven Material 3b durch Kaltschmieden geformt. Damit
werden, wie in 12B gezeigt, der Verbinder 3 mit
dem geschlossenen Ende erzeugt. Auch in diesem Fall wird der Verbinder 3 bei
geringen Kosten und hoher Produktivität hergestellt.
-
Wie
bei dem in den 13A bis 13C gezeigten
Beispiel wird das geschlossene Ende des Verbinders 3 durch
ein gesondertes Element geformt. Wie in 13A zu
sehen, werden der röhrenförmige Hauptteil 31 und
der Aufnehmerverbindungsteil 32 aus dem Rohrelement 3a durch
Pressen, ähnlich wie in 11A gezeigt,
geformt.
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Dann,
gezeigt in 13B, wird ein Deckelelement 3c an
dem offenen Ende des röhrenförmigen Hauptteils 31 befestigt.
Das offene Ende des röhrenförmigen Hauptteils 31 wird
nämlich durch ein anderes Element geschlossen. Auch in
diesem Fall wird der Verbinder 3 mit dem geschlossenen
Ende bei niedrigen Kosten und hoher Produktivität hergestellt.
-
(Andere Ausführungsformen)
-
Die
oben genannten Ausführungsformen werden beispielsweise
am Kondensator 100 mit dem Verbinder 3 eingesetzt.
Jedoch ist der Wärmeaustauscher, an dem der Verbinder 3 mit
dem geschlossenen Ende vorgesehen ist, nicht auf den Kondensator 100 beschränkt,
kann vielmehr auch für irgend eine andere Einrichtung,
einen Verdampfer und einen Wärmeaustauscher, der für
beliebige Zwecke verwendet werden kann, eingesetzt werden, bei dem
es sich nicht um den Kühlzyklus einer Fahrzeugklimaanlage
handelt. Auch ist das innere Fluid nicht auf das Kühlmittel
beschränkt. Der Wärmeaustauscher mit dem Verbinder 3 kann
irgend ein mit einem Fluid gefüllten Wärmeaustauscher
sein. Der Wärmeaustauscher kann in verschiedensten Kombinationen
der oben genannten Ausführungsformen implementiert werden.
-
Zusätzliche
Vorteile und Modifikationen werden dem Fachmann geläufig.
Die Erfindung ist in breiterem Aspekt daher nicht auf die spezifischen
Details, die dargestellte Vorrichtung und die der Erläuterung
dienenden und gezeigten Beispiele beschränkt.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - US 5765877 [0002, 0006]