JP2006057930A

JP2006057930A - 車両用ラジエータ

Info

Publication number: JP2006057930A
Application number: JP2004240991A
Authority: JP
Inventors: Shinya Miura; 愼也三浦
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2004-08-20
Filing date: 2004-08-20
Publication date: 2006-03-02
Also published as: US20060037734A1; CN1737487B; ITMI20051580A1; CN1737487A; US7281571B2

Abstract

【課題】車両用ラジエータにおいて、関連部品取付け用をナットをろう材でタンク部材の壁部に取り付ける際、壁部の貫通孔及びその周辺に供給したろう材がつば部の当接面全体に広がり難かった。
【解決手段】車両用ラジエータは、冷却水が流れる複数のチューブ１２が隔設されて成る扁平形状のコア１０と、コアの一端部及び他端部に取り付けられた一方タンク部材２０及び他方タンク部材２５と、他方タンク部材２５に取り付けられた関連部品取付け用ナット５０とから成る。関連部品取付け用ナットは、中心にめねじ孔６１が形成され一方タンク部材又は他方タンク部材の壁部２６ｃに形成された貫通孔２７を貫通した本体部５２と、本体部の軸方向一端に形成され壁部に当接する当接面５６にろう材案内溝５７が形成されたつば部５５とを含む。ナットのつば部がろう材でタンク部材の壁部にろう付けされている。
【選択図】図１

Description

本発明は、その内部を流れる冷却水とその周辺を流れる空気とで熱交換する車両用ラジエータに関する。

車両のエンジンが発生する熱を放散するためにエンジン冷却システムが配備され、ラジエータがその中心を成す。ラジエータは一般に、多数のチューブとフィンとが交互に配置された扁平なコアと、その両側の一対のタンク部材とから成り、コア及びタンク部材はアルミニウムで作製されることが多く、機械結合（ねじ止め）やろう付けで組み立てられている。

ラジエータに電動ファン等の関連部品を取り付けるために、取付け部を形成する必要がある。例えば、図５に示すように、コア（不図示）を取り囲む取付けブラケット７２の上枠７３ａ及び下枠７３ｂに、電動ファン用取付け部７５を形成することがある（特許文献１参照）。電動ファンの一部を締結部材（ボルト及びナット等）でこの取付け部７５に取り付ける。

また、比較例として、取付け部としてのナットをタンク部材に形成することも考えられる。即ち、図６に示すように、ナット８０の雌ねじ孔８３を備えた本体部８２をタンク部材８５の一つの壁部８６の貫通孔８７に貫通させ、つば部８４を壁部８６の表面に当接させる。そして、壁部８６とつば部８４との間に供給したろう材で、ナット８０をタンク部材８５にろう付けする。ボルト（不図示）をナット８０のめねじ孔８３に螺合させて、電動ファンの一部をタンク部材８５に固定する。
特開平８−２４７６８９号公報

ナット８０をろう材でタンク部材８５の壁部８６に取り付ける場合、ろう材のしみ出しによる外観の低下を防止するため、壁部８６の貫通孔８７の内周面にろう材を供給し、半径方向外向きに広げる場合が多い。しかし、壁部８６につば部８４が密着しているため、ろう材が当接面全体に広がり難く、ナット８０のタンク部材８５への結合強度が不足し易い。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、ナットをろう材でタンク部材に取り付ける際、壁部の貫通孔及びその周辺に供給したろう材がつば部の当接面全体に広がり易く、ナットがタンク部材にしっかり結合される車両用ラジエータを提供することを目的とする。

本願の発明者は、上記ろう材の広がり難さはナット８０のつば部８４のタンク部材８５の壁部８６への密着に起因することを見い出し、ナットのつば部の当接面に、ろう材の流れを案内する溝を設けることを着想して、本発明を完成した。

本発明による車両用ラジエータは、請求項１に記載したように、冷却水が流れる複数のチューブが隔設されて成る扁平形状のコアと、コアの一端部及び他端部に取り付けられた一方タンク部材及び他方タンク部材と、一方タンク部材及び／又は他方タンク部材に取り付けられた関連部品取付け用ナットと、から成る。

このラジエータにおいて、関連部品取付け用ナットは、中心にめねじ孔が形成され一方タンク部材又は他方タンク部材の壁部の貫通孔を貫通した本体部と、本体部の軸方向一端に形成され壁部に当接する当接面にろう材案内溝が形成されたつば部とを含む。関連部品取付け用ナットのつば部がろう材によりタンク部材の壁部にろう付けされている。

本発明にかかる車両用ラジエータによれば、少なくとも一方のタンク部材にろう付けされる関連部品取付け用ナットのつば部の当接面に、ろう材を案内するろう材案内溝を形成した。これにより、本体部の外周面や壁部の貫通孔の内周面に供給されたろう材がろう材案内溝に案内されて半径方向外向きに流れ、当接面全体に行き渡り易くなる。その結果、関連部品取付け用ナットがタンク部材にしっかりとろう付けされる。

また、請求項２のラジエータによれば、複数本のろう材案内溝を放射状に形成したので、ろう材がつば部の当接面全体により確実に行き渡る。

（イ）全体
本発明の車両用ラジエータは四輪自動車（乗用車）用のものでも良いし、二輪自動車用のものでも良い。少なくともコアと、その両側の一対のタンク部材とを含み、タンク部材に関連部品取付用ナット（以下、発明を実施するための最良の形態の欄で「ナット」と呼ぶ）がろう付けされている。「関連部品」とは例えば電動ファンであり、その他にもリザーブタンクやカバー（樹脂製又は鉄製）が含まれる。

（ロ）コア
コアは、その内部を流れる冷却水とその周辺を流れる空気との間で熱交換して冷却水の温度を下げるもので、アルミニウム製の多数本のチューブを所定間隔で配置し、隣接するチューブ間にフィンを配置して成る。チューブの一端開口側に一方タンク部材が、他端開口側に他方タンク部材が、それぞれ配置されている。

コアは縦方向寸法及び横方向寸法に対して厚さが小さい扁平形状で、全体的には直方体形状を持つ。なお、縦方向又は横方向の中間部が屈曲した形状を持つこともできる。チューブが横方向に延びるように配置して横型で使用したり、縦方向に延びるように配置して縦型で使用したりできる。

（ハ）タンク部材
一対のタンク部材はアルミニウム製で、エンジンで温度が上昇した冷却水をコアに入れるとともに、コアでの熱交換により温度が下がった冷却水をコアからエンジンに戻すものである。一方タンク部材がコアの一端部に、他方タンク部材がコアの他端部に、それぞれ取り付けられている。冷却水の給水部及び排水部は両方を一方タンク部材又は他方タンク部材に形成しても良いし、何れか一方を一方タンク部材に、他方を他方タンク部材に形成しても良い。コアを縦型で使用する場合は一方タンク部材が上方に、他方タンク部材が下方に位置し、横型で使用する場合は一方タンク部材が左方に、他方タンク部材が右方に位置することになる。

一方タンク部材及び／又は他方タンク部材に１つ又は２つ以上のナットがろう付けされている。ナットは一方タンク部材のみ、他方タンク部材のみ、又は一方タンク部材及び他方タンク部材の両方にろう付けできる。２つ以上のナットの大きさは同じでも、異なっても良い。ナットは円柱形状の本体部と、その軸方向一端の環状のつば部とを含む。つば部の外径は本体部の外径よりも大きい。

つば部がタンク部材の一つの壁部に当接する当接面に、つば部の内周部から外周縁まで半径方向に延びるろう材案内溝が形成されている。少なくとも１本のろう材案内溝を形成すれば良いが、複数本のろう材案内溝を放射状に形成することが望ましい。ろう材案内溝の本数や形状（幅、深さ）はつば部の大きさ等を考慮して決めれば良い。なお、ナットは冷間鍛造などにより作製され、その際ろう材案内溝も同時に形成されることが望ましいが、ろう材案内溝は別工程で形成しても良い。

（ニ）その他の部材
コアの一端部と一方タンク部材との間に一方コアプレートを、コアの他端部と他方タンク部材との間に他方コアプレートを、それぞれ配置することができる。また、コアの一側部に一方取付けブラケットを、他側部に他方取付けブラケットとを、それぞれ配置することができる。一方取付けブラケット及び他方取付けブラケットは上記ナットと共同して関連部品をラジエータに固定するための取付け部を備える。

以下、本発明の実施例を添付図面を参照しつつ説明する。

（構成）
図１，図２及び図３に示す自動二輪車用ラジエータはエンジンのウォータジャケットを循環し高温になった冷却水を空気と熱交換して冷却する熱交換器であり、コア１０、一対のコアプレート１５及び１７、一対のタンク部材２０及び２５、及び一対の取付ブラケット４１及び４６等から成る。このうち、コア１０は左右方向（横方向）に延びる多数のチューブ１２が上下方向（縦方向）に積層されている。隣接するチューブ１２間に波状のフィン１３が配置されている。コア１０は扁平な直方体形状を持ち、幅方向（図１及び図３で左右方向）中間部が屈曲している。

コア１０の左端部及び右端部に取り付けられた左方コアプレート１５及び右方コアプレート１７は、チューブ１２の両端の開口に対応する多数の貫通孔（不図示）を備えている。左方タンク部材２０は三つの壁部２１ａ、２１ｂ及び２１ｃから成り、左方コアプレート１５に組み付けられる。壁部２１ｃには、冷却水をエンジンに戻すパイプ部（排水部）２３が形成されている。

右方タンク部材２５は三つの壁部２６ａ、２６ｂ及び２６ｃから成り、右方コアプレート１７に組み付けられる。右方タンク２５の右方肩部に冷却水の注入口３１が形成され、壁部２６ｃの上端寄りに水温センサを挿入するためのセンサ挿入部３２が形成されている。壁部２６ｂの中間部にリザーブタンク用取付け部３３が形成され、壁部２６ｃに電動ファンの取付け用ナット５０がろう付けされ（詳細は後述する）、エンジンから冷却水を受けるパイプ部３５（給水部）が形成されている。左方タンク部材２０及び右方タンク部材２５はアルミニウム製で、外壁面にはろう材はクラッドされておらず、内壁面のみにろう材がクラッドされている。

コア１０の上端及び下端にそれぞれ上方取付ブラケット４１及び下方取付ブラケット４６が設けられている。上方取付ブラケット４１には電動ファン（不図示）を取付けるための取付け部４２、及びラジエータを車両に取り付けるための取付け部４３が形成されている。下方取付ブラケット４６には電動ファン（不図示）を取付けるための取付け部４７、及びラジエータを車両に取り付けるための取付け部４８が形成されている。電動ファンはボルト及びナットなどの締結手段により取付け部４２及び４７に取り付けられるとともに、ボルト（不図示）をナットに螺合させることにより右方タンク２５に固定される。

次に、図４をもとに上記電動ファン取付用ナット５０（以下、実施例の欄で「ナット」と呼ぶ）について説明する。ナット５０はアルミニウム製で、円柱形状の本体部５２と、その軸方向一端に形成されたつば部５５とを有する。本体部５２は横断面円形状で、所定の外径及び長さを持つ。環状のつば部５５は本体部５２の外径よりも大きい外径、及び所定の厚さを持つ。つば部５５の端面に複数本（ここでは８本）のろう材案内溝５７が放射状に形成され、各々のろう材案内溝５７は所定の幅及び深さを持ち、つば部５５の内周部から外周縁まで直線的に延びている。

つば部５５及び本体部５２の中心部に、所定の内径及び深さを持つめねじ孔６１が形成されている。めねじ孔６１の一端は本体部５２の先端近くまで延び、他端はつば部５５の中心部で開口している。このナット５０は冷間鍛造で作製され、作製の際ろう材案内溝５７を同時に形成される。めねじ孔６１はその後別工程で形成される。

ナット５０は本体部が右方タンク部材２５の内部に突出するように、右方タンク部材２５の壁部２６ｃの貫通孔２７を貫通して取り付けられる。その際、ナット５０はそのつば部５５の当接面５６が壁部２６ｃの外壁面に当接するように、取り付けられている。

（作用）
ラジエータはコア１０、一対のコアプレート１５及び１７、一対のタンク部材２０及び２５、並びに一対の取付けブラケット４１及び４６が仮組みされた後、加熱されることによりこれらがろう付けされる。ろう付け時、右方タンク部材２６の壁部２６ｃの内壁面等にクラッドした溶融したろう材が、ナット５０の本体部５２の付け根の外周面や、壁部２６ｃの貫通孔２７及びその周囲に流れ込む。ろう材はつば部５５の壁部２６ｃへの当接に伴い、当接面５６に沿って半径方向外向き及び円周方向に広がる。また、ろう材は当接面５６に放射状に形成されたろう材案内溝５７に沿って半径方向外向きに広がる。こうして、ナット５０のつば部５５と右方タンク２５の壁部２６ｃとの間にろう材が行き渡り、ナット５０がろう材により右方タンク部材２５にろう付けされる。

（効果）
この実施例によれば、以下の効果が得られる。ナット５０のつば部５５がろう材により右方タンク部材２５の壁部２６ｃにしっかりと結合される。これは、つば部５５の当接面５６に放射状のろう材案内溝５７を形成したことによる。即ち、貫通孔２７及びその周囲に供給されたろう材は、ろう材案内溝５７を半径方向外向きに流れ、つば部５６の全面に行き渡ることにより、つば部５６と壁部２６ｃとを確実にろう付けすることができる。このように、ろう材案内溝５７の形成により、右方タンク部材２５の内壁面にクラッドされたろう材をつば部５６の全面に行き渡らせることができ、ろう付けが確実になる。

また、十分な量のろう材が右方タンク部材２５の外壁面とつば部５５の当接面５６との間に供給されろう付けが確実に行われた場合、ろう材がつば部５５の外周縁から若干はみ出し、つば部５５の外周縁にろう付け部が形成される。そのため、特にタンク部材２５の外壁面及びナット５０にろう材がクラッドされていない場合、つば部５５の外周縁のろう付け部の形成に基づき、作業者が目視でろう付けの良否判定を容易に行うことができる。

更に、右方タンク部材２５のコア１０と平行な壁部２６ｃにナット５０をろう付けしたことは、上方取付けブラケット４１の取付け部４２及び下方取付けブラケット４６の取付け部４７と共同して、電動ファンをコア１０と平行に取り付ける上で好都合である。また、ナット５０を冷間鍛造で作製する際、つば部５５のろう材案内溝５７が同時に形成できるので、コストが低減できる。

なお、上述した実施例では、コア１０のチューブ１２が上下方向に積層されていたが、チューブ１２の積層方向はこれに限定されない。また、ナット５０の冷間鍛造時にろう材案内溝５７を形成したが、ろう材案内溝５７はナットの作製後別工程で形成しても良い。

本発明の実施例（車両用ラジエータ）の正面図である。図１の要部の斜視図である。実施例の下面図である。（ａ）は実施例のナットの正面断面図、（ｂ）は同じく平面図である。従来例を示す斜視図である。比較例を示す要部正面断面図である。

符号の説明

１０：コア２０：一方タンク部材
２５：他方タンク部材２６ｃ：壁部
２７：貫通孔５０：関連部品取付け用ナット
５２：本体部５５：つば部
５６：当接面５７：ろう材案内溝
６１：めねじ孔

Claims

冷却水が流れる複数のチューブ（１２）が隔設されて成る扁平形状のコア（１０）と、
前記コアの一端部及び他端部に取り付けられた一方タンク部材（２０）及び他方タンク部材（２５）と、
前記一方タンク部材及び／又は他方タンク部材に取り付けられた関連部品取付け用ナット（５０）と、から成る車両用ラジエータであって、
前記関連部品取付け用ナットは、中心にめねじ孔（６１）が形成され前記一方タンク部材又は他方タンク部材の壁部（２６ｃ）の貫通孔（２７）を貫通した本体部（５２）と、該本体部の軸方向一端に形成され該壁部に当接する当接面（５６）にろう材案内溝（５７）が形成されたつば部（５５）とを含み、該つば部がろう材で該壁部にろう付けされていることを特徴とする車両用ラジエータ。
前記関連部品取付け用ナットのつば部の当接面に、複数本の前記ろう材案内溝が放射状に形成されている請求項１に記載の車両用ラジエータ。