JP2003065694A

JP2003065694A - 熱交換器

Info

Publication number: JP2003065694A
Application number: JP2001250018A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Fukuda; 淳福田; Tatsuo Ozaki; 竜雄尾崎
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2001-08-21
Filing date: 2001-08-21
Publication date: 2003-03-05

Abstract

(57)【要約】【課題】熱交換器の大型化、及び製造原価上昇を抑制
しながら、確実にブラケットとサイドプレートとを締結
する【解決手段】ブラケット１４０のうち取付ピン１４２
に対応する部位に貫通穴１４１ｇを設ける。これによ
り、ボルト１４３の軸方向におけるブラケット１４０の
曲げ剛性を低下させることができるので、ボルト１４３
を締め付けにより、容易に第２壁部１４１ｂとサイドプ
レート１３０、２３０とを接触させることができる。し
たがって、ボルト１４３の締め付けトルクを大きくす
る、又はボルト１４３のサイズを大きくするといった手
段を講じることなく、ブラケット１４０をサイドプレー
ト１３０、２３０に固定することができるので、複式熱
交換器の大型化、及び製造原価上昇を抑制しながら、確
実にブラケット１４０とサイドプレート１３０、２３０
とを締結することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用ラジエータ
等の熱交換器（特に、ブラケットの構造）に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】ラジエータを車両に固定するためのブラ
ケットとして、例えば特開平９−２５７３８８号公報に
記載の発明（図８参照）では、ブラケットの断面形状を
サイドプレート（補強部材）の両側を挟み込むようなコ
の字状とするとともに、車両側取り付け穴に挿入するた
めの円柱（円筒）状の突起部１４２をコの字状断面の底
壁部（以下、この壁部を第１壁部と呼ぶ。）１４１ａに
対応する部位に設け、かつ、ブラケットのうちコの字状
断面の側壁部に対応する壁部（以下、この壁部を第２壁
部と呼ぶ。）１４１ｂを貫通してサイドプレートに到達
するボルトにてブラケットにサイドプレート固定してい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ボルトによ
る締結においては、ボルトに剪断力が作用しないように
２つの部材を締結することが望ましい。

【０００４】このため、例えばボルトの軸方向と直交す
る方向の外力に耐え得るように２つの部材を締結するに
は、ボルトに発生する軸力により２つの部材を締め付
け、その２つの部材の接触面に発生する摩擦力により、
ボルトの軸方向と直交する方向の外力に耐え得るように
することが望ましい。

【０００５】そこで、通常、所定の締め付けトルクにて
ボルトを締め付けることにより、所定の軸力がボルトに
発生するようにボルトを締め付けている。

【０００６】しかし、上記公報に記載の発明では、ブラ
ケットがコの字状の断面形状を有するように形成されて
いるので、ブラケットの製造バラツキ（特に、２枚の第
２壁部１４１ｂ間の寸法バラツキ）及びサイドプレート
の製造バラツキ（特に、２枚の第２壁部１４１ｂにより
挟まれる部の寸法（幅寸法）のバラツキ）によっては、
ボルトを締め付ける前の状態における、第２壁部とサイ
ドプレートとの隙間寸法が大きくなる可能性がある。

【０００７】そして、第２壁部１４１ｂとサイドプレー
トとの隙間寸法が大きいと、ボルトを締め付ける際に発
生するボルトの軸力の多くが、図８（ｂ）に示すよう
に、ブラケットを変形させるために費やされる。具体的
には、ボルトを締め付けると、その軸力により、第１壁
部１４１ａはサイドプレートと反対側に向けて凸となる
ように湾曲し、第２壁部１４１ｂはサイドプレート側に
近づくように湾曲する。

【０００８】このとき、第１壁部１４１ａには突起部１
４２が設けられて第１壁部１４１ａの曲げ剛性が非常に
大きいため、第２壁部１４１ｂとサイドプレートとの接
触面圧（摩擦力）が所定値以下であるのにもかかわら
ず、ボルトの軸力（締め付けトルク）が規定値以上とな
ってしまい、締結不良を招くおそれがある。

【０００９】これに対しては、ブラケットの変形量を見
込んで、ボルトの締め付けトルクを大きくする、又は
（通常、サイズの大きいボルトほど、規定締め付けトル
クが大きいことから、）ボルトのサイズを大きくすると
いった手段が考えられる。

【００１０】しかし、ボルトの締め付けトルクを大きく
する手段では、通常、ボルトのサイズで決められている
規定締め付けトルク以上のトルクで締め付ける必要があ
るので、組み立てミス（締め付けトルク不足）を誘発す
るおそれがあり、また、ボルトのサイズを大きくすると
いった手段では、ブラケット及びサイドプレートの大型
化、及び製造原価上昇を招いてしまう。

【００１１】本発明は、上記点に鑑み、熱交換器の大型
化、及び製造原価上昇を抑制しながら、確実にブラケッ
トとサイドプレート（補強部材）とを締結することを目
的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、請求項１に記載の発明では、流体と流体
との間で熱交換を行う熱交換部（１１０）と、熱交換部
（１１０）の端部に配設され、熱交換部（１１０）を補
強する補強部材（１３０）と、補強部材（１３０）に固
定され、熱交換部（１１０）を取り付けるためのブラケ
ット（１４０）とを備え、ブラケット（１４０）の断面
形状は、補強部材（１３０）側が開口したコの字状であ
り、ブラケット（１４０）のうち開口側と反対側に位置
してコの字の底部を構成する第１壁部（１４１ａ）には
突起部（１４２）が形成され、ブラケット（１４０）の
うち第１壁部（１４１ａ）と連なってコの字の側部を構
成する２つの第２壁部（１４１ｂ）の少なくとも一方に
は、第２壁部（１４１ｂ）をブラケット（１４０）に接
触させるような軸力を発生してブラケット（１４０）と
補強部材（１３０）とを固定する軸状の締結手段（１４
３）が挿入される穴部（１４１ｅ）が設けられ、さら
に、ブラケット（１４０）のうち穴部（１４１ｅ）近傍
には、軸力の方向の曲げ剛性を低下させる低剛性部（１
４１ｇ）が設けられていることを特徴とする。

【００１３】これにより、容易に第２壁部（１４１ｂ）
が補強部材（１３０）に近づくように湾曲するので、第
２壁部（１４１ｂ）と補強部材（１３０）との間に隙間
があっても、大きな軸力を発生させることなく、第２壁
部（１４１ｂ）と補強部材（１３０）とを接触させるこ
とができる。

【００１４】したがって、例えばボルトの締め付けトル
クを大きくする、又はボルトのサイズを大きくするとい
った手段を講じることなく、ブラケット（１４０）を補
強部材（１３０）に固定することができるので、熱交換
器の大型化、及び製造原価上昇を抑制しながら、確実に
ブラケット（１４０）と補強部材（１３０）とを締結す
ることができる。

【００１５】なお、低剛性部（１４１ｇ）は、請求項２
に記載の発明のごとく、ブラケット（１４０）の一部を
除去した貫通穴により構成してもよい請求項３に記載の
発明では、低剛性部（１４１ｇ）は、第１壁部（１４１
ａ）と第２壁部（１４１ｂ）とを繋げる折曲部（１４１
ｆ）に設けられていることを特徴とする。

【００１６】これにより、ブラケット（１４０）をプレ
ス加工等の折り曲げ加工にて製造する場合においては、
容易に材料を曲げることができるので、ブラケット（１
４０）の生産性を向上させることができる。

【００１７】ところで、軸力方向におけるブラケット
（１４０）の曲げ剛性は、突起部（１４２）を含む断面
部分が最も大きくなるので、請求項４に記載の発明のご
とく、低剛性部（１４１ｇ）を折曲部（１４１ｆ）のう
ち突起部（１４２）に対応する部位に設ければ、必要以
上にブラケット（１４０）の曲げ剛性を低下させことな
く、効果的に（必要な部のみ）ブラケット（１４０）の
曲げ剛性を低下さることができる。

【００１８】また、請求項５に記載の発明のごとく、低
剛性部（１４１ｇ）を第２壁部（１４１ｂ）のうち突起
部（１４２）に対応する部位に設けても、請求項４に記
載の発明と同様に、必要以上にブラケット（１４０）の
曲げ剛性を低下させことなく、効果的に（必要な部の
み）ブラケット（１４０）の曲げ剛性を低下さることが
できる。

【００１９】因みに、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
一例である。

【００２０】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）本実施形態は、
本発明に係る熱交換器を車両用ラジエータ及び車両用空
調装置のコンデンサとが一体化された複式熱交換器に適
用したものである。そして、図１は複式複式熱交換器を
ラジエータ１００側（空気流れ下流側）から見た正面図
であり、通常、コンデンサ２００はラジエータ１００よ
り空気流れ下流側に配設される。

【００２１】また、ラジエータ１００は、図１に示すよ
うに、エンジン（図示せず。）から流出した冷却水が流
通する複数本のチューブ１１１及びチューブ１１１の外
表面に接合されて冷却水と空気との熱交換を促進する波
状のフィン１１２からなる略矩形状の熱交換部（以下、
コアと呼ぶ。）１１０と、チューブ１１１の長手方向端
部に配設されて各チューブ１１１と連通するヘッダタン
ク（以下、ヘッダと略す。）１２０と、コア１１０の端
部にて２本のヘッダ１２０間を渡すようにチューブ１１
１と平行に延びてコア１１０を補強する２本のサイドプ
レート（補強部材）１３０と、ラジエータ１００（コア
１１０）を車両に取り付けるためのブラケット１４０と
を有して構成されている。

【００２２】そして、サイドプレート１３０は、図３に
示すように、コア１１０と反対側が開口するように断面
形状が略コの字状にプレス成形されたもので、本実施形
態では、サイドプレート１３０、チューブ１１１、フィ
ン１１２及びヘッダ１２０を全てアルミニウム製とし
て、これらをろう付けにて一体化している。なお、ブラ
ケット１４０の詳細は後述する。

【００２３】因みに、図１の紙面右側のヘッダ１２０は
各チューブ１１１に冷却水を分配供給するものであり、
紙面左側のヘッダ１２０は熱交換を終えた冷却水を集合
回収するものである。

【００２４】そして、紙面右側のヘッダ１２０には、冷
却水流入用の接続パイプ１２１及び冷却水を補給するた
めの注水口１２２が設けられ、紙面左側のヘッダ１２０
には、冷却水流出用の接続パイプ１２３が設けられてい
るとともに、内部にエンジンオイル又はＡＴＦ（オート
マチックトランスミッションフルード）と冷却水とを熱
交換するオイルクーラ１２４が収納されている。

【００２５】一方、コンデンサ２００は、図３に示すよ
うに、ラジエータ２００と同様な構造であり、具体的に
は、冷媒が流通するチューブ２１１、チューブ２１１の
外表面に接合されたフィン２１２、チューブ２１１の長
手方向両端側に接続されたヘッダタンク２２０（図２参
照）、及びコンデンサ２００のコアを補強するサイドプ
レート２３０等からなるものである。

【００２６】なお、コンデンサ２００のサイドプレート
２３０もラジエータ１００のサイドプレート１３０と同
様に、コア側が開口するように断面形状がコの字状に形
成されているとともに、サイドプレート２３０、チュー
ブ２１１、フィン２１２及びヘッダを全てアルミニウム
製として、これらをろう付けにて一体化している。

【００２７】そして、本実施形態では、コンデンサ２０
０とラジエータ１００とは、図４に示すように、ブラケ
ット１４０を両サイドプレート１３０、２３０に固定す
ることにより一体化されている。

【００２８】次に、ブラケット１４０について述べる。

【００２９】図５はブラケット１４０の外観斜視図であ
り、図６は図５に隠れ線を加えたものである。そして、
ブラケット１４０は、アルミニウム製の板材をプレス成
形したブラケット本体部１４１と、ブラケット本体部１
４１にろう付け又は溶接された円筒状の取付ピン（突起
部）１４２と有して構成されており、ブラケット本体部
１４１は、図３に示すように、サイドプレート１３０、
２３０側が開口したコの字状に成形されている。

【００３０】具体的には、ブラケット本体部１４１は、
図５、６に示すように、ブラケット１４０のうち開口側
（サイドプレート１３０、１４０側）と反対側に位置し
てコの字の底部を構成する第１壁部１４１ａと、第１壁
部１４１ａと連なってコの字の側部を構成する２つの第
２壁部１４１ｂと、断面がコの字状に形成されたサイド
プレート１３０、１４０の開口側からサイドプレート１
３０、２３０内に挿入される挿入片１４１ｃ、１４１ｄ
とからなるもので、取付ピン１４２は第１壁部１４１ａ
のうちブラケット本体１４１の開口側と反対側の面に接
合されている。

【００３１】そして、第２壁部１４１ｂには、ボルト１
４３が挿入されるボルト穴（穴部）１４１ｅが形成され
ており、このボルト穴１４１ｅは、サイドプレート１３
０、２３０の長手方向に並ぶように所定間隔を有して各
第２壁部１４１ｂに複数個（本実施形態では、２個）設
けられている。

【００３２】なお、本実施形態では、２枚の第２壁部１
４１ｂのうちコンデンサ２００側の第２壁部１４１ｂに
設けられたボルト穴１４１ｅには、ボルト１４３とネジ
結合する雌ねじ部が設けられている。

【００３３】したがって、ブラケット１４０は、図３、
４に示すように、サイドプレート１３０、２３０の長手
方向と直交する方向にボルト１４３がブラケット１４０
及びサイドプレート１３０、２３０を貫通するように、
ラジエータ１００側のボルト穴１４１ｅからボルト１４
３を挿入した状態でボルト１４３を締め付けることによ
りサイドプレート１３０、２３０に固定されることとな
る。

【００３４】つまり、サイドプレート１３０、２３０と
第２壁部１４１ｂとは、ボルト１４３を締め付けること
により発生するボルトの軸力により密着し、理想的には
その接触面で発生する摩擦力によって固定される。

【００３５】また、第１壁部１４１ａと第２壁部１４１
ｂとを繋げる折曲部１４１ｆのうち、取付ピン１４２に
対応する部位には、ブラケット１４０（ブラケット本体
部１４１）の一部を除去した長穴状の貫通穴（低剛性
部）１４１ｇが設けられている。

【００３６】ここで、取付ピン１４２に対応する部位と
は、ボルト１４３の軸方向と平行で、かつ、取付ピン１
４２を含む平面（図４のＳ）と第２壁部１４１ｂとが交
わる部位近傍を言うものである。

【００３７】因みに、１４１ｈは複式熱交換器に空気を
送風する送風機（シュラウド）を固定するための固定部
である。

【００３８】次に、本実施形態の特徴（作用効果）を述
べる。

【００３９】本実施形態では、ブラケット１４０の一部
を除去した貫通穴１４１ｇが設けられているので、貫通
穴１４１ｇはボルト１４３の軸方向におけるブラケット
１４０の曲げ剛性を低下させる低剛性部として機能す
る。

【００４０】したがって、ボルト１４３を締め付ける
と、容易に第２壁部１４１ｂがサイドプレート１３０、
２３０に近づくように湾曲するので、仮にボルト１４３
を締め付ける前に、第２壁部１４１ｂとサイドプレート
１３０、２３０との間に隙間があっても、大きな締め付
けトルク（軸力）をボルト１４３に与えることなく、第
２壁部１４１ｂとサイドプレート１３０、２３０とを接
触させることができる。

【００４１】延いては、ボルト１４３の締め付けトルク
を大きくする、又はボルト１４３のサイズを大きくする
といった手段を講じることなく、ブラケット１４０をサ
イドプレート１３０、２３０に固定することができるの
で、複式熱交換器（ブラケット１４０、サイドプレート
１３０、２３０及びボルト１４３）の大型化、及び製造
原価上昇を抑制しながら、確実にブラケット１４０とサ
イドプレート１３０、２３０とを締結することができ
る。

【００４２】なお、ボルト１４３を締め付けると、断面
がコの字状に形成されたサイドプレート１３０、２３０
の開口側が窄まるように、サイドプレート１３０、２３
０が変形するおそれがあるが、本実施形態では、サイド
プレート１３０、２３０内に挿入された挿入片１４１
ｃ、１４１ｄにより、所定寸法以上にサイドプレート１
３０、２３０が変形することが防止される。

【００４３】ところで、ボルト１４３の軸方向における
ブラケット１４０の曲げ剛性は、取付ピン１４２を含む
断面（図４のＳ近傍断面）が最も大きくなる。したがっ
て、本実施形態のごとく、折曲部１４１ｆのうち取付ピ
ン１４２に対応する部位に貫通穴１４１ｇを設ければ、
必要以上にブラケット１４０の曲げ剛性を低下させこと
なく、効果的に（必要な部のみ）ブラケット１４０の曲
げ剛性を低下さることができる。

【００４４】また、貫通穴１４１ｇが第１壁部１４１ａ
と第２壁部１４１ｂとを繋げる折曲部１４１ｆに設けら
れているので、ブラケット１４０（ブラケット本体部１
４１）をプレス加工にて製造する際に、容易に材料を曲
げることができ、ブラケット１４０の生産性を向上させ
ることができる。

【００４５】なお、本実施形態では、両側の折曲部１４
１ｆに貫通穴１４１ｇを設けたが、本実施形態はこれに
限定されるものではなく、いずれか一方（望ましくは、
コンデンサ２００）側のみ貫通穴１４１ｇを設けてもよ
い。

【００４６】（第２実施形態）上述の実施形態では、折
曲部１４１ｆに貫通穴１４１ｇを設けたが、本実施形態
は、図７に示すように、矩形状の貫通穴１４１ｇを２個
のボルト穴１４１ｅの間に設けたものである。なお、本
実施形態では、コンデンサ２００側のみ貫通穴１４１ｇ
を設けている。

【００４７】（その他の実施形態）上述の実施形態で
は、ラジエータ１００とコンデンサ２００とが一体とな
った複式熱交換器に本発明を適用したが、本発明はこれ
に限定されるものではなく、例えばいずれか一方の熱交
換器単体にも適用適用することができる。

【００４８】また、上述の実施形態では、ブラケット１
４０（ブラケット本体部１４１）の断面は、サイドプレ
ート１３０、２３０を外側から挟むようにコの字状に形
成されていたが、本発明はこれに限定されるものではな
く、ブラケット１４０の第２壁部１４１ｂがサイドプレ
ート１３０、２３０の内側に接触するようなコの字状と
してもよい。

【００４９】また、サイドプレート１３０、２３０の断
面形状は、コの字状に限定されるものではなく、その他
形状であってもよい。

【００５０】また、上述の実施形態では、軸力を発生さ
せる締結手段として、ボルト１４３を採用したが、本発
明はこれに限定されるものではなく、リベット等のその
他の締結手段であってもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る複式熱交換器をラジエ
ータ側（空気流れ下流側）から見た正面図である。

【図２】図１の上面図である。

【図３】本発明の実施形態に係る複式熱交換器を空気の
流通方向で切断した断面図である。

【図４】本発明の実施形態に係る複式熱交換器のブラケ
ット部分の拡大上面図である。

【図５】本発明の第１実施形態に係るブラケットの外観
斜視図である。

【図６】本発明の第１実施形態に係るブラケットの外観
斜視図である。

【図７】本発明の第２実施形態に係るブラケットの外観
斜視図である。

【図８】（ａ）は従来の技術に係るブラケットの外観斜
視図であり、（ｂ）は（ａ）の側面図である。

【符号の説明】

１４０…ブラケット、１４１…ブラケット本体部、１４
１ａ…第１壁部、１４１ｂ…第２壁部、１４１ｅ…ボル
ト穴（穴部）、１４２…取付ピン（突起部）、１４３…
ボルト。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】流体と流体との間で熱交換を行う熱交換
部（１１０）と、前記熱交換部（１１０）の端部に配設され、前記熱交換
部（１１０）を補強する補強部材（１３０）と、前記補強部材（１３０）に固定され、前記熱交換部（１
１０）を取り付けるためのブラケット（１４０）とを備
え、前記ブラケット（１４０）の断面形状は、前記補強部材
（１３０）側が開口したコの字状であり、前記ブラケット（１４０）のうち開口側と反対側に位置
してコの字の底部を構成する第１壁部（１４１ａ）には
突起部（１４２）が形成され、前記ブラケット（１４０）のうち前記第１壁部（１４１
ａ）と連なってコの字の側部を構成する２つの第２壁部
（１４１ｂ）の少なくとも一方には、前記第２壁部（１
４１ｂ）を前記ブラケット（１４０）に接触させるよう
な軸力を発生して前記ブラケット（１４０）と前記補強
部材（１３０）とを固定する軸状の締結手段（１４３）
が挿入される穴部（１４１ｅ）が設けられ、さらに、前記ブラケット（１４０）のうち前記穴部（１
４１ｅ）近傍には、前記軸力の方向の曲げ剛性を低下さ
せる低剛性部（１４１ｇ）が設けられていることを特徴
とする熱交換器。
【請求項２】前記低剛性部（１４１ｇ）は、前記ブラ
ケット（１４０）の一部を除去した貫通穴により構成さ
れていることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】前記低剛性部（１４１ｇ）は、前記第１
壁部（１４１ａ）と前記第２壁部（１４１ｂ）とを繋げ
る折曲部（１４１ｆ）に設けられていることを特徴とす
る請求項１又は２に記載の熱交換器。
【請求項４】前記低剛性部（１４１ｇ）は、前記折曲
部（１４１ｆ）のうち前記突起部（１４２）に対応する
部位に設けられていることを特徴とする請求項３に記載
の熱交換器。
【請求項５】前記低剛性部（１４１ｇ）は、前記第２
壁部（１４１ｂ）のうち前記突起部（１４２）に対応す
る部位に設けられていることを特徴とする請求項１又は
２に記載の熱交換器。