JP2007147197A - 熱交換器の入出力ポート固定構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 入出力ポートをタンクに対して正確且つ容易に位置決めでき、これにより、製造時の作業性と製品品質を向上できる熱交換器の入出力ポート固定構造の提供。
【解決手段】 所定間隔を置いて対向配置される一対のタンク1,2の間に、チューブ６とフィン７が交互に配置されると共に、該一対のタンク1,2の長手方向両端部同士にそれぞれレインフォース8,9が挿通し固定され、タンク1,2の長手方向端部からレインフォース８と直交するように入出力ポート4,5が挿入された状態で固定される熱交換器の入出力ポート固定構造において、入出力ポート４（５）とレインフォース８に、互いに嵌合して該入出力ポート４の位置ずれを防止する凸部４ｃ（５ｃ）及び凹部８ａを設けた。
【選択図】 図４

Description

本発明は、熱交換器の入出力ポート固定構造に関する。

従来、所定間隔を置いて対向配置される一対のタンクの間に、チューブとフィンが交互に配置されると共に、該一対のタンクの長手方向両端部同士にそれぞれレインフォースが挿通し固定され、タンクの長手方向端部からレインフォースと直交するように入出力ポートが挿入された状態で固定される熱交換器の入出力ポート固定構造の技術が公知になっている（特許文献１、２参照）。
実特開０５−００８２７７号公報 特開２００３−３１４２８７号公報

しかしながら、従来の熱交換器の入出力ポート固定構造にあっては、入出力ポートをタンクの長手方向端部に挿入した状態で溶接固定またはろう付け固定する際に、治具を用いて入出力ポートの挿入代や水平回転方向位置を規制しなければならず、治具の着脱に手間が掛かって生産性が低下するという問題点があった。
なお、入出力ポートの挿入代や水平回転方向位置に誤差が生じると入出力ポートにおける接続管との接続が困難となる。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、入出力ポートをタンクに対して正確且つ容易に位置決めでき、これにより、製造時の作業性と製品品質を向上できる熱交換器の入出力ポート固定構造を提供することである。

本発明の請求項１記載の発明では、所定間隔を置いて対向配置される一対のタンクの間に、チューブとフィンが交互に配置されると共に、該一対のタンクの長手方向両端部同士にそれぞれレインフォースが挿通し固定され、前記タンクの長手方向端部からレインフォースと直交するように入出力ポートが挿入された状態で固定される熱交換器の入出力ポート固定構造において、前記入出力ポートとレインフォースに、互いに嵌合して該入出力ポートの位置ずれを防止する位置ずれ防止手段を設けたことを特徴とする。

本発明の請求項１記載の発明にあっては、所定間隔を置いて対向配置される一対のタンクの間に、チューブとフィンが交互に配置されると共に、該一対のタンクの長手方向両端部同士にそれぞれレインフォースが挿通し固定され、前記タンクの長手方向端部からレインフォースと直交するように入出力ポートが挿入された状態で固定される熱交換器の入出力ポート固定構造において、前記入出力ポートとレインフォースに、互いに嵌合して該入出力ポートの位置ずれを防止する位置ずれ防止手段を設けたため、入出力ポートをタンクに対して正確且つ容易に位置決めでき、これにより、製造時の作業性と製品品質を向上できる。

以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

以下、実施例１を説明する。
本実施例１では熱交換器をオイルクーラに適用した場合について説明する。
図１は本発明の実施例１の熱交換器の正面図、図２は同平面図、図３は本実施例１のレインフォースの斜視図、図４は本実施例１のタンク１と入出力ポート４の固定構造を説明する側断面図、図５は本実施例１の入出力ポート４の正面図、図６は同右側面図、図７は本実施例１のタンク２と入出力ポート５の固定構造を説明する側断面図、図８は本実施例１の入出力ポート５の正面図、図９は同左側面図、図１０、１１は本実施例１の入出力ポートとタンクの固定を説明する図である。

先ず、全体構成を説明する。

図１、２に示すように、本実施例１の熱交換器の入出力ポート固定構造が採用された熱交換器は、一対のタンク1,2と、コア部３と、入出力ポート4,5が備えられている。

コア部３は、両タンク1,2に挿通し固定される複数のチューブ６と、隣接するチューブ６の間に配置される複数のフィン７と、タンク1,2の上下端部同士に挿通し固定されるレインフォース8,9で構成されている。
また、図３に示すように、レインフォース８は、略コ字状断面の板状に形成される他、その長手方向両端部には凹状に開口された凹部８ａ（位置ずれ防止手段に相当）がそれぞれ形成されている。
また、レインフォース９は、上記凹部８ａが省略されること以外はレインフォース８と同じ形状であるため、その説明は省略する。

図４に示すように、タンク１は、略円筒状に形成される他、その側壁のコア部３側には各チューブ６の一方側端部が挿通し固定された複数の挿通孔１ａと、レインフォース8,9の一方側端部が挿通された挿通孔1b,1cが形成されている。
また、タンク１の上端は、レインフォース８と直交するように挿入された入出力ポート４によって塞がれ、一方、タンク１の下端はパッチ１０によって塞がれており、これによってタンク１の内部にタンク室Ｒ１が形成されている。
具体的には、図５、６に示すように、入出力ポート４の先端部４ａは、車両後方側へ４５度水平回転した状態で略Ｌ字状に屈折した形状に形成される他、その下端部４ｂには下方に突出し、且つ、レインフォース８の対応する凹部８ａの幅Ｗ１（図３参照）と等しい幅Ｗ２を有する凸部４ｃ（位置ずれ防止手段に相当）が形成されている。
そして、入出力ポート４は上記凸部４ｃをレインフォース８の対応する凹部８ａに嵌合し、且つ、該入出力ポート４の凸部４ｃを除く下端部４ｂの一部をレインフォース８の一方側端部上面８ｂに当接させた状態で固定されている。

パッチ１０は、下方に開口した略皿状に形成される他、その外周部に形成された係止段部１０ａがタンク１の下端に係止した状態で固定されている。

一方、図７に示すように、タンク２は、タンク１と左右対称形状の部材であり、各チューブ６の他方側端部が挿通し固定された複数の挿通孔２ａと、レインフォース8,9の他方側端部が挿通し固定された挿通孔2b,2cが形成されている。
また、タンク２の上端は、レインフォース８と直交するように挿入された入出力ポート５によって塞がれ、一方、タンク２の下端はパッチ１１によって塞がれており、これによってタンク２の内部にタンク室Ｒ２が形成されている。
具体的には、図８、９に示すように、入出力ポート５の先端部５ａは、車幅方向へ突出した状態で略Ｌ字状に屈折した形状に形成される他、その下端部５ｂには下方に突出し、且つ、レインフォース８の対応する凹部８ａの幅Ｗ１（図３参照）と等しい幅Ｗ２を有する凸部５ｃが形成されている。
そして、入出力ポート５は上記凸部５ｃをレインフォース８の対応する凹部８ａに嵌合し、且つ、該入出力ポート５の凸部５ｃを除く下端部５ｂの一部をレインフォース８の他方側端部上面８ｃに当接させた状態で固定されている。

パッチ１１は、パッチ１０と同様に略皿状に形成される他、その外周部に形成された係止段部１１ａがタンク２の下端に係止した状態で固定されている。

その他、本実施例１の熱交換器の各構成部材は、全てアルミニウム製であり、各部の接合部のうちの少なくとも一方側にはろう材（ブレージングシート）が被覆されている。

次に、作用を説明する。
このように構成された熱交換器を製造する際は、先ず、チューブ６とフィン７を交互に重ねて積層すると共に、その積層方向両端部にレインフォース8,9を配置してコア部３を仮組みした後、各チューブ６及びレインフォース8,9の長手方向両端部をそれぞれ対応するタンク1,2の挿通孔１ａ〜１ｃ、２ａ〜２ｃに挿通して固定することにより熱交換器を仮組みする。

次に、図１０、１１に示すように、タンク1,2の上端部において、入出力ポート4,5の下端部4b,5bをそれぞれ対応するタンク1,2の上端に圧入して凸部4c,5cをレインフォース８のそれぞれ対応する凹部８ａに嵌合させると同時に、入出力ポート4,5の凸部4c,5cを除く下端部4b,5bの一部をレインフォース８のそれぞれ対応する長手方向端部上面8b,8cに当接させることにより、入出力ポート4,5をタンク1,2に仮固定する（図４、７参照）。
この際、入出力ポート4,5の凸部4c,5cを除く下端部4b,5bの一部がレインフォース８のそれぞれ対応する長手方向端部上面8b,8cに当接することにより、入出力ポート4,5の挿入代が決定される。
また、入出力ポート4,5の凸部4c,5cがレインフォースのそれぞれ対応する凹部８ａが嵌合することにより、入出力ポート4,5の水平回転方向位置が決定される。

従って、本実施例１の熱交換器の入出力ポート固定構造では、その製造時において、入出力ポート4,5の凸部4c,5cとレインフォース８のそれぞれ対応する凹部８ａを嵌合させた状態で、入出力ポート4,5の凸部4c,5cを除く下端部4b,5bの一部をレインフォース８のそれぞれ対応する長手方向端部上面8b,8cに当接させるという簡便な作業でもって、入出力ポート4,5の挿入代と水平回転方向位置を決定でき、これにより、入出力ポート4,5を容易且つ正確に配置できる。

次に、タンク1,2の下端部において、パッチ10,11をそれぞれ対応するタンク1,2の下端に圧入して係止段部10a,11aをタンク1,2の下端に係止して仮固定する。

次に、このように仮組みした熱交換器を図外の加熱炉に搬送して熱処理することにより各構成部材の接合部をろう付け固定して一体的に形成して熱交換器の製造を終了する。

このように構成された熱交換器は、車両に搭載された後、入出力ポート4,5がエンジン側の接続管に接続される。
ここで、入出力ポート4,5の先端部4a,5aの位置や高さに誤差が生じるとエンジン側の接続管との接続作業が困難となる。

しかしながら、前述したように、本実施例１の熱交換器にあっては、入出力ポート4,5がタンク1,2に対して正確に固定されることにより、該入出力ポート4,5の先端部4a,5aを正確に配置でき、これにより、接続管との接続作業を正確且つスムーズに行うことができる。

そして、入出力ポート４からタンク１のタンク室Ｒ１に流入した高温なオイルは、各チューブ６を流通してタンク２のタンク室Ｒ２に流入する間にコア部３を通過する車両走行風またはファンの強制風によって冷却された後、入出力ポート５から排出されることにより、オイルクーラとして機能する。

この際、車両の衝突等によって入出力ポート4,5に過大な衝撃力が加えられた場合であっても入出力ポート4,5の凸部4c,5cとレインフォース８の凹部８ａとの嵌合によって入出力ポート4,5が回転する虞がなく、入出力ポート4,5とタンク1,2とのシール部位が亀裂・破損して内部の流通媒体が流出するのを防止できる。

次に、効果を説明する。
以上、説明したように、本実施例１の熱交換器の入出力ポート固定構造にあっては、所定間隔を置いて対向配置される一対のタンク1,2の間に、チューブ６とフィン７が交互に配置されると共に、該一対のタンク1,2の長手方向両端部同士にそれぞれレインフォース8,9が挿通し固定され、タンク1,2の長手方向端部からレインフォース８と直交するように入出力ポート4,5が挿入された状態で固定される熱交換器の入出力ポート固定構造において、入出力ポート４（５）とレインフォース８に、互いに嵌合して該入出力ポート４の位置ずれを防止する凸部４ｃ（５ｃ）及び凹部８ａを設けたため、入出力ポート4,5をタンク1,2に対して位置決めでき、これにより、製造時の作業性と製品品質を向上できる。

以下、実施例２を説明する。
なお、本実施例２において上記実施例１と同一構成部材については同一の符号を付してその説明は省略し、相違点のみ詳述する。

図１２は本発明の実施例２におけるレインフォース８の斜視図、図１３は本実施例２の入出力ポート４の正面図、図１４は同右側面図、図１５は本実施例２の入出力ポート５の正面図、図１６は同右側面図、図１７、１８は本実施例２のタンクと入出力ポートの固定構造を説明する図である。

図１２に示すように、本実施例２のレインフォース８は、その長手方向両端部に凸状に形成された凸部20a,20b（位置ずれ防止手段に相当）が形成されている。

また、図１３、１４に示すように、入出力ポート４の下端部４ｂには、レインフォース８の凸部２０ａの幅Ｗ１と同じ大きさの幅Ｗ２を有して下方に開口された凹部２１（位置ずれ防止手段に相当）が形成され、一方、図１５、１６に示すように、入出力ポート５の下端部５ｂには入出力ポート４と同様にレインフォース８の凸部２０ｂの幅Ｗ１と同じ大きさの幅Ｗ２を有して下方に開口された凹部２２が形成されている。

従って、図１７、１８に示すように、入出力ポート4,5の下端部4b,5bをそれぞれ対応するタンク1,2の上端に圧入すると、レインフォース８の凸部20a,20bが入出力ポート4,5の凹部21,22に挿入した状態で嵌合すると同時に、凹部21,22がレインフォース８の凸部20a,20bの上面に当接し、これによって、入出力ポート4,5の挿入代と水平回転方向位置を決定できるという効果を得られる。

以上、本実施例を説明してきたが、本発明は上述の実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
例えば、入出力ポート4,5の先端部4a,5aの水平回転方向位置は接続管のレイアウトに応じて様々な角度に適宜設定できる。
また、入出力ポート4,5が設けられる位置はタンク1,2の上端に限らず、下端に設ける場合もあり、さらに、入出力ポート4,5とタンク1,2の固定はろう付け固定に限らず、入出力ポート4,5の外周一部とタンク1,2の上端を溶接固定しても良い。

また、熱交換器はオイルクーラに限らす、ラジエータ、コンデンサ、インタクーラ、ラジエータとコンデンサが一体的に形成された一体熱交換器等の一般的な熱交換器に採用できる。

本発明の実施例１の熱交換器の正面図である。 本発明の実施例１の熱交換器の平面図である。 本実施例１のレインフォースの斜視図である。 本実施例１のタンク１と入出力ポート４の固定構造を説明する側断面図である。 本実施例１の入出力ポート４の正面図である。 本実施例１の入出力ポート４の右側面図である。 本実施例１のタンク２と入出力ポート５の固定構造を説明する側断面図である。 本実施例１の入出力ポート５の正面図である。 本実施例１入出力ポート５の左側面図である。 本実施例１の入出力ポートとタンクの固定を説明する図である。 本実施例１の入出力ポートとタンクの固定を説明する図である。 本発明の実施例２におけるレインフォースの斜視図である。 本実施例２の入出力ポート４の正面図である。 本実施例２の入出力ポート４の右側面図である。 本実施例２の入出力ポート５の正面図である。 本実施例２の入出力ポート５の左側面図である。 本実施例２のタンクと入出力ポートの固定構造を説明する図である。 本実施例２のタンクと入出力ポートの固定構造を説明する図である。

符号の説明

１、２ タンク
１ａ、１ｂ、１ｃ、２ａ、２ｂ、２ｃ 挿通孔
３ コア部
４、５ 入出力ポート
４ａ、５ａ 先端部
４ｂ、５ｂ 下端部
４ｃ、５ｃ 凸部
６ チューブ
７ フィン
８、９ レインフォース
８ａ 凹部
８ｂ 一方側端部上面
８ｃ 他方側端部上面
１０、１１ パッチ
１０ａ、１１ａ 係止段部
２０ａ、２０ｂ 凸部
２１、２２ 凹部

Claims (1)

1. 所定間隔を置いて対向配置される一対のタンクの間に、チューブとフィンが交互に配置されると共に、該一対のタンクの長手方向両端部同士にそれぞれレインフォースが挿通し固定され、
   前記タンクの長手方向端部からレインフォースと直交するように入出力ポートが挿入された状態で固定される熱交換器の入出力ポート固定構造において、
   前記入出力ポートとレインフォースに、互いに嵌合して該入出力ポートの位置ずれを防止する位置ずれ防止手段を設けたことを特徴とする熱交換器の入出力ポート固定構造。

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