JP2007192529A - クーリングモジュール - Google Patents

Abstract

【課題】シュラウドの長手方向両端部から熱交換器側に延びる延設部を設けたクーリングモジュールにおいて、延設部のバタツキを抑制する。
【解決手段】空気と内部を通過する冷却水との熱交換を行うラジエータ１と、ラジエータ１にコンデンサ２を固定するブラケット５と、ラジエータ１に空気を供給する送風機３を保持し、ラジエータ１を挟んでコンデンサ２と反対側に配置され、ラジエータ１を通過する空気流をガイドするシュラウド４とを備えるクーリングモジュールであって、シュラウド４の端部を、コンデンサ２側に延び、コンデンサ２の側方およびラジエータ１の側方をシールする延設部４０として構成し、ブラケット５に、延設部４０に向かって延び、延設部４０が固定される接合部５２を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、熱交換器とシュラウドとを一体に組み付けたクーリングモジュールに関する。

従来、自動車のラジエータやコンデンサ等の熱交換器は、個別に弾性体を介して車体に搭載されていた。

近年、熱交換器や車体前周りの部品を一体に組み付けてモジュールを構成して、車体に一括搭載する組立て方法が考案され、主流になりつつある。この中には、複数の熱交換器とシュラウドを一体に組み付けたクーリングモジュールがあり、種々の構造が考案されている（例えば、特許文献１参照）。

このようなクーリングモジュールにおいて、熱交換器の車両幅方向におけるシール性向上のため、シュラウドの長手方向両端部から熱交換器側に延びる延設部をシュラウドに設ける場合がある。
特許第３１５９２３３号公報

しかしながら、上記のようにシュラウドに延設部を設ける場合、車両走行時の風圧等により延設部のバタツキが発生するという問題がある。

本発明は、上記点に鑑み、シュラウドの長手方向両端部から熱交換器側に延びる延設部を設けたクーリングモジュールにおいて、延設部のバタツキを抑制することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、空気と内部を通過する熱媒体との熱交換を行う熱交換器（１）と、熱交換器（１）に他部品（２）を固定するブラケット（５）と、熱交換器（１）に空気を供給する送風機（３）を保持し、熱交換器（１）を挟んで他部品（２）と反対側に配置され、熱交換器（１）を通過する空気流をガイドするシュラウド（４）とを備えるクーリングモジュールであって、シュラウド（４）の端部は、他部品（２）側に延び、他部品（２）の側方および熱交換器（１）の側方をシールする延設部（４０）として構成されており、延設部（４０）は、ブラケット（５）に固定されていることを特徴としている。

これにより、延設部（４０）をブラケット（５）に固定することができるため、延設部（４０）のバタツキを抑制することが可能となる。

具体的には、ブラケット（５）に、延設部（４０）に向かって延び、延設部（４０）が固定される接合部（５２）を設けてもよい。

また、接合部（５２）に、延設部（４０）の端部が嵌合する凹部（５３）を設けてもよい。

また、延設部（４０）における接合部（５２）に対応する部位に切り欠き部（４１）を形成し、接合部（５２）に、切り欠き部（４１）と係合する係合部（５４）を設けてもよい。

また、熱交換器（１）と、車両内の熱交換器（１）の前方に配置されるバンパ部材の間であって、熱交換器（１）より空気流れ上流側に位置する第１の空間を、車両内の第１の空間を除く第２の空間と仕切るダクト（６）を設け、延設部（４０）を、ダクト（６）を介してブラケット（５）に固定してもよい。

なお、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ものである。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図１〜図４に基づいて説明する。本第１実施形態のクーリングモジュールは車両用であり、このクーリングモジュールは、通常、車両の前端部に搭載される。

図１は本第１実施形態に係るクーリングモジュールの要部を車両前方側からみた状態を示す拡大斜視図で、図２は本第１実施形態に係るクーリングモジュールの要部を車両後方側からみた状態を示す拡大斜視図である。

図１および図２に示すように、クーリングモジュールは、図示しないエンジン（内燃機関）の冷却水と空気とを熱交換させて冷却水を冷却するラジエータ１と、図示しない車両用冷凍サイクル（空調装置）内を循環する冷媒と空気とを熱交換させて冷媒を冷却するコンデンサ２と、ラジエータ１およびコンデンサ２に冷却風を送風する電動送風機３と、電動送風機３を保持するとともに、電動送風機３により誘起される空気流がラジエータ１およびコンデンサ２に流れるように空気流をガイドするシュラウド４とを備えている。

ちなみに、コンデンサ２は、ラジエータ１よりも空気流れ上流側、換言すると、車両前方側に配置されている。シュラウド４は、ラジエータ１の空気流れ下流側（車両後方側）に配置されており、ラジエータ１の背面（車両後方側の面）を覆うようになっている。なお、ラジエータ１が本発明の熱交換器に相当し、コンデンサ２が他部品に相当し、冷却水が熱媒体に相当している。

図３は、本第１実施形態に係るラジエータ１の要部を示す拡大斜視図である。図３に示すように、ラジエータ１は、冷却水が流通する複数本のラジエータチューブからなるラジエータコア１ａ、およびラジエータチューブの長手方向両端側に配設されて各ラジエータチューブに連通するラジエータタンク１ｂを有している。

本第１実施形態のラジエータ１は、冷却水が上下方向に流れるダウンフロー型のラジエータであって、ラジエータチューブの長手方向は鉛直方向に延びており、ラジエータタンク１ｂはラジエータコア１ａの鉛直方向上下端部に配置されている。

ラジエータタンク１ｂの長手方向両端部には、貫通孔１０がそれぞれ設けられている。貫通孔１０は、ラジエータタンク１ｂ内を貫通するように形成されている。また、ラジエータタンク１ｂにおいて、貫通孔１０の一方の開口部はコンデンサ２が固定される側の面（車両前方側）に形成され、他方の開口部はコンデンサ２が固定される側と反対の面（車両後方側）に形成されている。すなわち、貫通孔１０は、車両前方側から車両後方側に貫通している。

図４は、本第１実施形態に係るコンデンサ２にブラケット５を組み付けた状態を示す拡大斜視図である。図４に示すように、コンデンサ２もラジエータ１と同様に、冷媒が流通する複数本のコンデンサチューブからなるコンデンサコア２ａ、およびコンデンサチューブの長手方向両端側に配設されて各コンデンサチューブに連通するコンデンサタンク２ｂとを有している。

本第１実施形態のコンデンサ２は、コンデンサチューブの長手方向は水平方向に延びており、コンデンサタンク２ｂはコンデンサコア２ａの水平方向両端部に配置されている。

また、コンデンサ２の鉛直方向上面および下面には、樹脂製のブラケット５が組み付けられている。本第１実施形態では、コンデンサタンク２ｂ近傍に鉛直方向に突出するピン２ｃを設定し、このピン２ｃをブラケット５に設けられた穴部５ａに挿入することにより、ブラケット５はコンデンサ２に組み付けられている。

ブラケット５は、コンデンサチューブの長手方向（水平方向）に延びる梁部５０を有している。また、梁部５０の長手方向両端部には、ラジエータ１側（車両後方側）に向かって突出する弾性変形可能な爪部５１が設けられている。

爪部５１は、ラジエータ１の貫通孔１０に嵌合するように構成されており、貫通孔１０の一方の開口部から挿入し、他方の開口部の角部に係合するようになっている。爪部５１は、弾性変形可能な一対の係合片５１ａ、５１ｂから構成されている。一対の係合片５１ａ、５１ｂには、貫通孔１０の他方の開口部の角部に係合する突起部が形成されている。

爪部５１は、貫通孔１０の内壁により押圧されて一対の係合片５１ａ、５１ｂが弾性変形して互いに接近した状態で貫通孔１０に挿入される。爪部５１が貫通孔１０を貫通した後には、一対の係合片５１ａ、５１ｂの弾性変形が戻り、突起部が他方の開口部の角部に係合するようになっている。このように爪部５１が貫通孔１０に係合することにより、コンデンサ２はラジエータ１に固定されている。

図１に戻り、シュラウド４には、シュラウド４の長手方向（車両幅方向）両端部からラジエータ１およびコンデンサ２側（車両前方側）に延びる延設部４０が設けられている。延設部４０によって、ラジエータ１およびコンデンサ２の車両幅方向はシールされ、流入空気がラジエータ１およびコンデンサ２の側方を通過しようとするのを抑制する。

また、ブラケット５の梁部５０の長手方向（車両幅方向）両端部には、延設部４０に向かって延びる接合部５２が設けられている。接合部５２の車両幅方向端部は、延設部４０と嵌合するようになっており、これによりシュラウド４の延設部４０がブラケット５に固定されている。また、接合部５２はブラケット５と一体に成形されている。

次に、本第１実施形態における延設部４０と接合部５２との嵌合構造を詳細に説明する。

接合部５２の車両幅方向端部には、一対の板状部材５３ａ、５３ｂが設けられている。一対の板状部材５３ａ、５３ｂは、延設部４０に対して平行になるように、接合部５２からコア部１ａ側に向かって略鉛直方向に延びている。この一対の板状部材５３ａ、５３ｂの間が凹部５３になっており、この凹部５３と延設部４０の鉛直方向端部が嵌合するように構成されている。

以上説明したように、ブラケット５に凹部５３を有する接合部５２を設け、凹部５３と延設部４０の鉛直方向端部とを嵌合させることで、延設部４０をブラケット５に固定することができる。このため、延設部４０のバタツキを抑制することが可能となる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図５および図６に基づいて説明する。本第２実施形態は、上記第１実施形態に比較して、シュラウド４の延設部４０とブラケット５の接合部５２との嵌合構造が異なるものである。上記第１実施形態と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。

図５は本第２実施形態に係るクーリングモジュールの要部を示す拡大斜視図で、図６は図５中Ａ部を拡大した分解斜視図である。図５および図６に示すように、本第２実施形態では、シュラウド４の延設部４０は、車両上下方向（鉛直方向）においてブラケット５より外側まで延びている。また、延設部４０における接合部５２の車両幅方向端部に対応する部位には、車両後方側に向かって切り欠かれた切り欠き部４１が形成されている。

接合部５２の車両幅方向両端部には、一対の板状部材５３ａ、５３ｂが設けられている。一対の板状部材５３ａ、５３ｂは、それぞれ延設部４０と平行になるように配置されている。接合部５２における一対の板状部材５３ａ、５３ｂ間の部位は、切り欠き部４１に係合する係合部５４になっている。

以上説明したように、ブラケット５に係合部５４を有する接合部５２を設け、延設部４０に形成した切り欠き部４１に係合部５４を係合させることで、延設部４０をブラケット５に固定することができる。このため、上記第１実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図７〜図１１に基づいて説明する。上記第１実施形態と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。

図７は、本第３実施形態に係るクーリングモジュールを示す斜視図である。図７に示すように、本実施形態のクーリングモジュールはダクト６を備えている。ダクト６は、クーリングモジュールより車両前方側に搭載されるバンパ部材（図示せず）とクーリングモジュールとの間の第１の空間と、その周囲の第２の空間とを仕切るように配置されている。

ダクト６は、上方側に位置して水平方向に延びる上方部材６１、下方側に位置して水平方向に延びる下方部材６２、および上下方向に延びて上方部材６１および下方部材６２を連結する側方部材６３からなっている。上方部材６１および下方部材６２によって、第１の空間と第２の空間とが鉛直方向で仕切られている。また、側方部材６３によって、第１の空間と第２の空間とが車両幅方向で仕切られている。

上方部材６１および下方部材６２には、ブラケット５の梁部５０に対向する接続部材６４が一体に成形されている。接続部材６４は、上方部材６１および下方部材６２の空気流れ下流側の端部から、それぞれラジエータチューブ長手方向外側に向かって延びている。すなわち、上方部材６１の接続部材６４は鉛直方向上方側に向かって延びており、下方部材６２の接続部材６４は鉛直方向下方側に向かって延びている。

図８は、本第３実施形態に係るクーリングモジュールの要部を示す拡大斜視図である。図７および図８に示すように、ダクト６における上方部材６１および下方部材６２の接続部材６４の長手方向両端部には、貫通穴部６４０がそれぞれ形成されている。貫通穴部６４０は、車両前方側から車両後方側に貫通している。

また、ブラケット５の長手方向両端部には、ダクト６側（車両前方側）に向かって突出する弾性変形可能なダクト用爪部５５が設けられている。

図９は、図８のＢ部拡大図である。図９に示すように、ダクト用爪部５５は、ダクト６における接続部材６４の貫通穴部６４０に嵌合するように構成されており、貫通穴部６４０の一方の開口部から挿入し、他方の開口部の角部に係合するようになっている。ダクト用爪部５５は、弾性変形可能な一対の係合片５５ａ、５５ｂから構成されている。一対の係合片５５ａ、５５ｂには、貫通穴部６４０の他方の開口部の角部に係合する突起部が形成されている。

ダクト用爪部５５は、貫通穴部６４０の内壁により押圧されて一対の係合片５５ａ、５５ｂが弾性変形して互いに接近した状態で貫通穴部６４０に挿入される。ダクト用爪部５５が貫通穴部６４０を貫通した後には、一対の係合片５５ａ、５５ｂの弾性変形が戻り、突起部が他方の開口部の角部に係合するようになっている。このように、ダクト用爪部５５が貫通穴部６４０に係合することにより、ダクト６の上方部材６１および下方部材６２は、ブラケット５に固定される。

図７に戻り、シュラウド４の延設部４０には、車両幅方向の断面形状が略Ｌ字型の鉤部４２が２つ設けられている。

図１０は図８のＣ部拡大図で、図１１は図１０の分解斜視図である。図１０および図１１に示すように、鉤部４２は、車両幅方向外側に突出して形成され、その先端が車両前方側を向くようになっている。鉤部４２において、Ｌ字型の長辺部４２ａが延設部４０の板面に対して平行になっている。また、鉤部４２と延設部４０の車両幅方向外側の面との隙間（以下、受入部４２ｂという）は、ダクト６の側方部材６３の厚みに対応している。また、本実施形態では、鉤部４２は延設部４０と一体に成形されている。

また、ダクト６の側方部材６３は、鉤部４２で係止される２つの被係止部６３０を有している。被係止部６３０は、車両後方側に突出して形成されている。被係止部６３０には、鉛直方向下方側から上方側に切り欠いた切り欠き部６３０ａが設けられている。この切り欠き部６３０ａの空気流れ方向（車両前後方向）の長さは、鉤部４２のＬ時型の短辺部４２ｃの厚みに対応している。また、本実施形態では、被係止部６３０は側方部材６３と一体に成形されている。

そして、延設部４０の受入部４２ｂに、側方部材６３を鉛直方向上側からスライドさせ、被係止部の６３０の切り欠き部６３０ａを、鉤部４２のＬ字型の短辺部４２ｃに係止させる。このようにして、ダクト６の側方部材６３は、シュラウド４の延設部４０に固定される。

以上説明したように、ダクト６の上方部材６１および下方部材６２をブラケット５に固定するとともに、ダクト６の側方部材６３をシュラウド４の延設部４０に固定することで、延設部４０を、ダクト６を介してブラケット５に固定することができる。このため、延設部４０のバタツキを抑制することが可能となる。

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について図１２に基づいて説明する。上記第３実施形態と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。

図１２は、本第４実施形態に係るクーリングモジュールを示す斜視図である。図１２に示すように、本実施形態のダクト６の上方部材６１および下方部材６２は、車両幅方向においてそれぞれ２つに分割されている。より詳細には、上方部材６１の車両幅方向における２つの貫通穴部６４０間の部位が廃止されており、同様に下方部材６２の車両幅方向における２つの貫通穴部６４０間の部位が廃止されている。このような構成にしても、上記第３実施形態と同様の効果を得ることができる。

（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態について図１３に基づいて説明する。上記第３実施形態と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。

図１３は、本第５実施形態に係るクーリングモジュールを示す斜視図である。図１３に示すように、本実施形態では、ブラケット５の梁部５０が廃止されている。また、ダクト６における上方部材６１および下方部材６２の接続部材６４には、２つのブラケット５を繋ぐようにコンデンサチューブ長手方向（車両幅方向）に延びるシール部材６５が一体に成形されている。このような構成にしても、上記第３実施形態と同様の効果を得ることができる。

（第６実施形態）
次に、本発明の第６実施形態について図１４に基づいて説明する。上記第４実施形態と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。

図１４は、本第６実施形態に係るクーリングモジュールを示す斜視図である。図１４に示すように、本実施形態では、ブラケット５の梁部５０が廃止されている。このような構成にしても、上記第４実施形態と同様の効果を得ることができる。

（他の実施形態）
なお、上記各実施形態では、冷却水が上下方向に流れるダウンフロー型のラジエータ１に本発明を適用した実施形態について述べたが、冷却水が水平方向に流れるクロスフロー型のラジエータに本発明を適用することもできる。

また、上記各実施形態では、他部品としてコンデンサ２を適用したが、これに限らず、例えばインタークーラ等の他の部品を適用してもよい。

また、上記各実施形態では、ラジエータ１にコンデンサ２を固定するために、ラジエータ１に設けた貫通孔１０と、コンデンサ２に設けたブラケット５の爪部５１とを嵌合させる方法を適用したが、これに限らず、例えばラジエータに設けた爪部と、コンデンサに設けたブラケットの貫通孔とを嵌合させる方法を適用してもよい。

また、上記各実施形態では、コンデンサ２にブラケット５を組み付けるために、コンデンサタンク２ｂに設けられたピン２ｃをブラケット５に設けられた穴部５ａに挿入する方法を適用したが、これに限らず、嵌合やボルト締め等の他の方法を適用してもよい。

また、上記第３〜第６実施形態では、延設部４０に側方部材６０を固定するために、切り欠き部６３０ａを鉤部４２のＬ字型の短辺部４２ｃに係止させる方法を適用したが、これに限らず、ボルト締め等の他の方法を適用してもよい。

また、上記第３〜第６実施形態では、鉤部４２および被係止部６３０を２つずつ設けたが、これに限らず、１つでもよいし、３つ以上設けてもよい。

また、上記第３〜第６実施形態において、ラジエータ１、コンデンサ２、送風機３およびシュラウド４のモジュールを車両搭載後、ダクト６をシュラウド４（延設部４０）とブラケット５に組み付けるようにしてもよい。

また、上記第３〜第６実施形態において、ダクト６の上方部材６１と側方部材６３は、一体のように図示されているが、これに限らず、車両搭載上の都合により分割してもよい。ただし、車両搭載後は上方部材６１と側方部材６３は何らかの方法で固定される。同様に、ダクト６の下方部材６２と側方部材６３を分割してもよい。

第１実施形態に係るクーリングモジュールの要部を車両前方側からみた状態を示す拡大斜視図である。 第１実施形態に係るクーリングモジュールの要部を車両後方側からみた状態を示す拡大斜視図である。 第１実施形態に係るラジエータ１の要部を示す拡大斜視図である。 第１実施形態に係るコンデンサ２にブラケット５を組み付けた状態を示す拡大斜視図である。 第２実施形態に係るクーリングモジュールの要部を示す拡大斜視図である。 図５中Ａ部を拡大した分解斜視図である。 第３実施形態に係るクーリングモジュールを示す斜視図である。 第３実施形態に係るクーリングモジュールの要部を示す拡大斜視図である。 図８のＢ部拡大図である。 図８のＣ部拡大図である。 図１０の分解斜視図である。 第４実施形態に係るクーリングモジュールを示す斜視図である。 第５実施形態に係るクーリングモジュールを示す斜視図である。 第６実施形態に係るクーリングモジュールを示す斜視図である。

符号の説明

１…ラジエータ（熱交換器）、２…コンデンサ（他部品）、３…送風機、４…シュラウド、５…ブラケット、６…ダクト、４０…延設部、４１…切り欠き部、５２…接合部、５３…凹部、５４…係合部。

Claims (5)

1. 空気と内部を通過する熱媒体との熱交換を行う熱交換器（１）と、前記熱交換器（１）に他部品（２）を固定するブラケット（５）と、前記熱交換器（１）に空気を供給する送風機（３）を保持し、前記熱交換器（１）を挟んで前記他部品（２）と反対側に配置され、前記熱交換器（１）を通過する空気流をガイドするシュラウド（４）とを備えるクーリングモジュールであって、
   前記シュラウド（４）の端部は、前記他部品（２）側に延び、前記他部品（２）の側方および前記熱交換器（１）の側方をシールする延設部（４０）として構成されており、
   前記延設部（４０）は、前記ブラケット（５）に固定されていることを特徴とするクーリングモジュール。
2. 前記ブラケット（５）には、前記延設部（４０）に向かって延び、前記延設部（４０）が固定される接合部（５２）が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のクーリングモジュール。
3. 前記接合部（５２）には、前記延設部（４０）の端部が嵌合する凹部（５３）が設けられていることを特徴とする請求項２に記載のクーリングモジュール。
4. 前記延設部（４０）における前記接合部（５２）に対応する部位には、切り欠き部（４１）が形成されており、
   前記接合部（５２）には、前記切り欠き部（４１）と係合する係合部（５４）が設けられていることを特徴とする請求項２に記載のクーリングモジュール。
5. 前記熱交換器（１）と、車両内の前記熱交換器（１）の前方に配置されるバンパ部材の間であって、前記熱交換器（１）より空気流れ上流側に位置する第１の空間を、車両内の前記第１の空間を除く第２の空間と仕切るダクト（６）を備え、
   前記延設部（４０）は、前記ダクト（６）を介して前記ブラケット（５）に固定されていることを特徴とする請求項１に記載のクーリングモジュール。
   

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