JP2008275260A - 熱交換器及びその熱交換器に用いられるコネクタの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】搭載スペースの低減が図れる熱交換器を実現する。
【解決手段】チューブ１１１内と連通する一対のヘッダタンク１２０、１３０と、雄側継手部２２を有する外部の配管２が挿入接続される雌側継手部３２を有するコネクタ３とを備える熱交換器において、コネクタ３は、有底筒状に形成され、雌側継手部３２の反先端方向に延設された筒部３１を有しており、ヘッダタンク１２０、１３０は、コネクタ３がヘッダタンク１２０、１３０の側部外方に突き出される張り出しＷを小さくなるように、筒部３１の側部がヘッダタンク１２０、１３０の外周側に配設され、また、ヘッダタンク１２０、１３０は、コネクタ３がヘッダタンク１２０、１３０の前方に突き出される張り出しＬを小さくなるように、筒部３１の後方端がヘッダタンク１２０、１３０の後方端に同一となる位置に配設されている。これにより、搭載スペースの低減が図れる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ヘッダタンクに配設されるコネクタを備える熱交換器及びその熱交換器に用いられるコネクタの製造方法に関するものであり、例えば、車両空調用冷凍サイクルの冷媒用配管と熱交換器などの冷凍サイクル用機能部品との接続構造に用いて好適なものである。

従来、熱交換器と外部の配管との接続構造として、例えば、特許文献１に示されるものが知られている。すなわち、雄側継手部を有する配管と、雌側継手部およびその円周壁に形成された窓部を有するコネクタと、その窓部に内方突出状態に嵌め入れられる円弧状凸部を有するとともにその円弧状凸部が径方向に弾性変位する係止部材とを備え、そのコネクタを凝縮器のヘッダタンクに形成された取付部に配設している。

そして、その窓部に予め係止部材の円弧状凸部を内方突出状態に嵌め入れておき、雄側継手部を雌側継手部に挿入することにより、雄側継手部は係止部材の弾性力を抗してその円弧状凸部を外方へ押し退けつつ、雌側継手部内方に進入する。

そして、雄側継手部が円弧状凸部を通過して雌側継手部後方端に当接されると同時に、円弧状凸部が弾性力で元の位置に復帰する結果、雄側継手部は雌側継手部と係止部材との間に挟まれてコネクタに配管が接続されている。つまり、配管とコネクタとを係止部材を介して接続するように構成されている。
特許第２７３３６４７号公報

ところで、車両空調用の凝縮器は、車両のエンジンルーム内の車両前方に搭載され、係止部材を介して圧縮機および膨張弁などの冷凍サイクル用機能部品に接続されている。そして、その凝縮器を車両に搭載、もしくは車両から取り外す作業を行うときには、その作業性を容易に行うために凝縮器と冷媒用配管との接続を車両前方側から行えるように構成している。一般的には、コネクタを凝縮器の車両前方側に向くように配設している。

しかしながら、上記特許文献１による接続構造によるコネクタでは、取付部、雌側継手部および雄側継手部が直線上に組み合わせられることにより、コネクタの全体の長さが長くなることで、凝縮器の前方に張り出しが大きくなって車両への搭載性が損なわれる問題がある。

図１４（ａ）及び（ｂ）は、参考例におけるコネクタと外部の配管との接続状態を示す部分断面図である。そこで、コネクタ３００の前方への張り出しをできるだけ小さくするために、例えば、図１４（ａ）に示すように、配管２００の先端側をエルボ状に形成し、雌側継手部の挿入口先端を凝縮器１００の前方に向くようにコネクタ３００を配設すると、雌側継手部と窓部とを有するコネクタ３００の全体の長さが長いため凝縮器１００の前方への張り出しＬが大きい問題がある。

しかも、コネクタ３００に雄側継手部を脱着するための作業空間が凝縮器１００の前方側に形成する必要がある。更に、コネクタ３００の前方への張り出しＬをより小さくするために、例えば、図１４（ｂ）に示すように、コネクタ３００の根元部をエルボ状に形成して、雌側継手部の挿入口先端を凝縮器１００の側部外方に向くようにコネクタ３００を配設すると、凝縮器１００の側部外方への張り出しＷが大きくなる。言い換えると、パイプ状の配管をエルボ状に形成すると、曲げ部の半径Ｒが伴うことで雌側継手部の有効長さＷ１に半径Ｒを加算した側部外方への張り出しＷが必要となる。

そこで、本発明の第１の目的は、搭載スペースの低減が図れる熱交換器を提供することにある。また、第２の目的は、低コスト及び生産性が良好な熱交換器に用いられるコネクタの製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明では、以下の技術的手段が採用されている。即ち、請求項１に記載の発明では、複数のチューブ（１１１）の両側部に配設され、チューブ（１１１）内と連通する一対のヘッダタンク（１２０、１３０）と、このヘッダタンク（１２０、１３０）に配設され、雄側継手部（２２）を有する外部の配管（２）が挿入接続される雌側継手部（３２）を有するコネクタ（３）とを備える熱交換器において、
コネクタ（３）は、有底筒状に形成され、雌側継手部（３２）の反先端方向に延設された筒部（３１）を有しており、ヘッダタンク（１２０、１３０）は、コネクタ（３）がヘッダタンク（１２０、１３０）の側部外方に突き出される張り出し（Ｗ）を小さくなるように、筒部（３１）の側部がヘッダタンク（１２０、１３０）の外周側に配設されていることを特徴としている。

この発明によれば、エルボ状に形成されたコネクタと比較すると、ヘッダタンク（１２０、１３０）の側部外方に突き出される張り出し（Ｗ）を小さくすることができる。従って、搭載スペースの低減が図れる。

請求項２に記載の発明では、ヘッダタンク（１２０、１３０）は、コネクタ（３）がヘッダタンク（１２０、１３０）の前方に突き出される張り出し（Ｌ）を小さくなるように、筒部（３１）の後方端がヘッダタンク（１２０、１３０）の後方端に同一となる位置に配設されていることを特徴としている。

この発明によれば、コネクタ（３）をヘッダタンク（１２０、１３０）の前方に配設したときより、コネクタ（３）のヘッダタンク（１２０、１３０）の前方に突き出す張り出し（Ｌ）を小さくすることができる。

請求項３に記載の発明では、筒部（３１）の側部には、雌側継手部（３２）の軸線に対して略直角方向に開口する連通孔（３１ａ）が形成され、ヘッダタンク（１２０、１３０）は、筒部（３１）の外形に対応した凹状の溝部（１６１）が形成されており、その溝部（１６１）に取付孔（１６０）、およびこの取付孔（１６０）の周縁部に外方に突き出す複数の突部（１６０ａ、１６０ｂ）が形成され、コネクタ（３）は、複数の突部（１６０ａ、１６０ｂ）が連通孔（３１ａ）の外周面に向けて潰しながら圧入してヘッダタンク（１２０、１３０）に仮固定されることを特徴としている。

この発明によれば、筒部（３１）の外形に対応した凹状の溝部（１６１）が形成されることにより、ヘッダタンク（１２０、１３０）の側部外方に突き出す張り出し（Ｗ）を小さくすることができる。また、複数の突部（１６０ａ、１６０ｂ）が形成されることにより、取付孔（１６０）に対するコネクタ（３）の取り付け角度の位置決めが容易にできるとともに、ヘッダタンク（１２０、１３０）とコネクタ（３）との仮固定が容易にできる。

請求項４に記載の発明では、複数の突部（１６０ａ、１６０ｂ）は、配管（２）の雄側継手部（２２）がコネクタ（３）の雌側継手部（３２）に挿入接続されているとき、雄側継手部（２２）の先端近傍の干渉されない位置に形成されていることを特徴としている。

この発明によれば、ヘッダタンク（１２０、１３０）の前方に突き出される張り出し（Ｌ）を小さくすることができる。これにより、搭載スペースの低減が図れる。

請求項５に記載の発明では、連通孔（３１ａ）は、略円形状、略楕円形状、略多角形状もしくは多数溝形状のいずれか一つの形状に形成されていることを特徴としている。この発明によれば、これら形状の連通孔（３１ａ）により、取付孔（１６０）に対するコネクタ（３）の取り付け角度の位置決めが容易にできる。また、多数溝形状の場合には、接合部のトルク強度が向上できる。

請求項６に記載の発明では、配管（２）の外周側に配置され、配管（２）がコネクタ（３）から外れないように、接続状態を保持する係止部材（１０）が設けられ、コネクタ（３）は、雌側継手部（３２）の先端側に配管（２）側に向かって延設された延設筒部（３７）、および延設筒部（３７）の内周面に係止部材（１０）が係止される被係止部（３８）が設けられていることを特徴としている。

この発明によれば、雌側継手部（３２）を延設することにより、係止部材（１０）を装着する設置スペースの確保が容易にできる。これにより、コネクタ（３）の小型化が図れる。

請求項７に記載の発明では、有底筒状に形成され、雄側継手部（２２）を有する外部の配管（２）が挿入接続される雌側継手部（３２）、およびその雌側継手部（３２）の反先端方向に延設された筒部（３１）を有するコネクタ（３）の製造方法であって、
雌側継手部（３２）および筒部（３１）は、パイプ材をプレス加工によって形成するとともに、筒部（３１）の一端をクロージング加工によって閉塞することを特徴としている。この発明によれば、低コスト及び生産性が良好なコネクタ（３）を提供することができる。

請求項８に記載の発明では、有底筒状に形成され、雄側継手部（２２）を有する外部の配管（２）が挿入接続される雌側継手部（３２）、およびその雌側継手部（３２）の反先端方向に延設された筒部（３１）を有するコネクタ（３）の製造方法であって、
雌側継手部（３２）および筒部（３１）は、冷鍛加工によって一体的に形成することを特徴としている。この発明によれば、低コスト及び生産性が良好なコネクタ（３）を提供することができる。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態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実施形態による熱交換器を、図１乃至図６に基づいて説明する。本実施形態では、熱交換器として車両空調用冷凍サイクル内の冷媒を凝縮液化する凝縮器１００に適用している。図１は、コネクタと外部の配管との接続状態を示す断面図である。図２は、凝縮器１００の全体構成を示す正面図である。図３は、図２に示すＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。図４は、図３に示すＩＶ矢視図である。図５は、図３に示すＶ矢視図である。図６（ａ）及び図６（ｂ）は、係止部材の外観形状を示す斜視図である。

本実施形態の凝縮器１００は、図２に示すように、コア部１１０、左ヘッダタンク１２０、右ヘッダタンク１３０、蓋部材１４０、モジュレータタンク１５０などを有して構成されている。各部材は、アルミニウム、あるいはアルミニウム合金から成り、嵌合、かしめ、治具固定等により仮固定した状態で、ろう付けにより固定される。

コア部１１０は、内部を冷媒（流体）が流通するチューブ１１１及び波型に形成されたフィン１１２が交互に複数積層されている。コア部１１０の上下最外方に配設されるフィン１１２の更に外方には、断面コの字状に開口した強度部材としてのサイドプレート１１３が配設されている。つまり、複数のチューブ１１１は、互いに所定間隔をおいて配列されており、それらのチューブ１１１との間には、フィン１１２が配列されている。チューブ１１１、フィン１１２、サイドプレート１１３は、一体でろう付けされている。

コア部１１０の図２中の左右部、即ち、複数のチューブ１１１の長手方向両端部において、長手方向に対して、交差する方向に延びる一対のヘッダタンク（左ヘッダタンク１２０と右ヘッダタンク１３０）が設けられている。左右のヘッダタンク１２０、１３０の内側には、図示しないチューブ孔が複数穿設されている。

各チューブ１１１の端部が、チューブ孔に嵌合され、チューブ１１１と左右のヘッダタンク１２０、１３０が互いに連通するようにろう付けされている。また、サイドプレート１１３の長手方向端部も、左右のヘッダタンク１２０、１３０にろう付けされている。

左右のヘッダタンク１２０、１３０は、図示しない外側プレートと内側プレートとを重ね合わせて、略楕円形状の筒状体として形成されている。外側プレートは、外方に突き出すように形成され、内側プレートは、内方に突き出すように形成されている。外側プレートと内側プレートはろう付けにより固定される。そして、左右のヘッダタンク１２０、１３０の長手方向端部には、開口部１２１、１３１を閉塞する蓋部材１４０がろう付けされている。

更に、この蓋部材１４０は、サイドプレート１１３側に延びており、サイドプレート１１３にもろう付けされて、凝縮器１００としての強度を向上させるようにしている。左右のヘッダタンク１２０、１３０内には、内部の冷媒をチューブ１１１の方向に、方向転換させるためのセパレータ１２２、１３２ａ、１３２ｂがタンク内を仕切るように配設されている。

そして、右ヘッダタンク１３０のセパレータ１３２ａよりも上方側には、冷媒が流入する流入口であるコネクタ３が、また、左ヘッダタンク１２０のセパレータ１２２の下方側には、冷媒が流出する流出口であるコネクタ３が、それぞれろう付けによって接続固定されている。コネクタ３の左右のヘッダタンク１２０、１３０への接続構造については、詳細を後述する。

これにより、右ヘッダタンク１３０のコネクタ３から流入された冷媒が、左右のヘッダタンク１２０、１３０と、その間の複数のチューブ１１１間を方向転換しながら蛇行して、流れ、その後、左ヘッダタンク１２０のコネクタ３から流出される。

一方の右ヘッダタンク１３０に接続されるモジュレータタンク１５０は、右ヘッダタンク１３０を流れる液冷媒を回収して貯留し過冷却を行うものである。モジュレータタンク１５０は、押出し成形より成る円筒状の容器体で形成されており、右ヘッダタンク１３０の側壁にろう付けにより接続固定されている。

右ヘッダタンク１３０及びモジュレータタンク１５０には、セパレータ１３２ｂを挟むように流通路１５１、１５２が設けられている。これにより、右ヘッダタンク１３０とモジュレータタンク１５０の内部が互いに連通されている。これにより、右ヘッダタンク１３０のコネクタ３から流入された冷媒がタンク内に流入し、セパレータ１２２、１３２ｂより上側のチューブ１１１群をＵターンして流れ、外部空気と熱交換されて凝縮液化される。

そして、凝縮液化された冷媒は、右ヘッダタンク１３０の流通路１５１からモジュレータタンク１５０内に流入し、気液分離される。気液分離された冷媒のうち、液相冷媒が流通路１５２、右ヘッダタンク１３０からセパレータ１２２、１３２ｂより下側のチューブ１１１群で過冷却され、左ヘッダタンク１２０のコネクタ３から流出される。また、モジュレータタンク１５０の内部には、図示しない乾燥剤およびフィルタが配設されており、これによって冷媒中の水分や異物が除去される。

このような構成の凝縮器１００は、左右のヘッダタンク１２０、１３０、チューブ１１１、フィン１１２などの各部材が、例えば、金属板の両面にろう材を塗布したクラッド材を使用して形成されている。そして、製造段階で、凝縮器１００を組立てる場合は、各部品を適正に組み付けて仮固定し、その後、ろう付け工程を実施し、仮固定されたアッセンブリをろう付け炉に入れて加熱し、全ての接続箇所をろう付けにより一度に固定する。

このため、各チューブ１１１の両端部が左右のヘッダタンク１２０、１３０の内側に設けられたチューブ孔（図示せず）に差し込まれて仮固定される。つまり、凝縮器１００の各部材は、適正な状態に組みつけられて仮固定されるが、コネクタ３についても、左右のヘッダタンク１２０、１３０に形成された取付孔１６０に、コネクタ３の連通孔３１ａを差し込むように圧入して仮固定されている（詳しくは後述する）。

ところで、本実施形態のコネクタ３は、図１に示すように、雄側継手部２２を有する外部の配管２と、その配管２に装着された係止部材１０とが挿入接続されるように構成されている。つまり、外部の配管２の外周側に係止部材１０が装着されており、この係止部材１０を介して配管２とコネクタ３とを係止するように構成されている。

外部の配管２は、冷媒を流通するために筒状に形成され、その挿入側先端部には、筒部２１より拡径された雄側継手部２２が形成されている。雄側継手部２２には、ゴム材からなるＯリング５が嵌入される円環状の凹状溝部２３が１列以上（本例では２列）形成されているとともに、その凹状溝部２３の反先端部側、即ち、雄側継手部２２の根元部に外方に突き出した膨拡部２４が形成されている。雄側継手部２２の根元部後方に、係止部材１０が装着されている。

膨拡部２４は、外形が外方に拡径された略円筒形状に形成され、膨拡部２４の後方側に配置される筒部２１と膨拡部２４との段差面が、係止部材１０の係止部１４と係止する第１被係止部２６として形成されている。膨拡部２４の前方側の端面は、コネクタ３に形成された拡管部３４の根元部に当接される。

膨拡部２４の後方側の筒部２１には、凹状の溝部からなる制止部２１ｂが形成されている。筒部２１は、エルボ状に形成されている。制止部２１ｂは、係止部材１０を配管２の外周に装着するときに、係止部材１０の軸方向の位置決めを行うための溝である。つまり、配管２とコネクタ３とを接続するときに、配管２の外周に装着された係止部材１０が筒部２１の後方側にずれることを防止するストッパー機能を有している。

制止部２１ｂを凹状の溝部で形成したが、配管２の筒部２１の外周に凸状の凸部を形成し、係止部材１０側にその凸部と嵌め合う凹状の凹部を形成して、係止部材１０の軸方向の位置決めを行うようにしても良い。

一方、コネクタ３は、冷媒を流通するために有底筒状に形成され、挿入側先端部には、筒部３１より拡径された雌側継手部３２が形成されている。この雌側継手部３２には、配管２の雄側継手部２２を内嵌する挿入口３３、この挿入口３３よりも拡径された拡管部３４、この拡管部３４から前方に延設された延設筒部３７が形成されている。

挿入口３３は、雄側継手部２２に配設されたＯリング５をシールするための内周面を構成している。拡管部３４は、雄側継手部２２の膨拡部２４を内嵌するように形成されている。拡管部３４の根元側には、円錐状のテーパー面３５が形成されて、挿入口３３の先端に繋がれている。このテーパー面３５には、膨拡部２４の先端が当接される。

延設筒部３７は、拡管部３４よりも外方に拡径されて、コネクタ３の先端に延設されるとともに、その先端を内周側に折り曲げることにより、延設筒部３７の内周面に凹状の溝部からなる被係止部である内径段差部３８を形成している。内径段差部３８には、係止部材１０の係止部１４が内嵌される。内径段差部３８の先端側は、係止部１４の第２当接部１４ａに当接するように形成されている。

配管２とコネクタ３とが接続された状態、即ち膨拡部２４が拡管部３４のテーパー面３５に当接したときに、係止部材１０の係止部１４が内径段差部３８に内嵌可能なように、内径段差部３８は、凹状の溝部として形成される。

これら挿入口３３、テーパー面３５、拡管部３４、および内径段差部３８は、筒部３１の先端側を拡管などの塑性加工によって形成される。ここで、内径段差部３８は、凹状の溝部を延設筒部３７の内周面の全周にわたって形成したが、これに限らず、部分的に凹状の溝部を形成しても良い。

また、挿入口３３の反先端方向に形成される筒部３１は、挿入口３３と同一の内径、もしくは挿入口３３よりも小径であっても良い。また、筒部３１の側部が、左右のヘッダタンク１２０、１３０の外周側に配設されている（詳細は後述する）。

係止部材１０は、配管２に形成された膨拡部２４の反先端部側の外周に装着されている。係止部材１０は、弾性変位を許容する樹脂材料によって形成される。係止部材１０は、金属材料で、あるいは樹脂材料と金属材料とを組み合わせて一体的に成形しても良い。

係止部材１０は、配管２およびコネクタ３に対して同軸的に形成されており、コネクタ３の延設筒部３７の内周側と、配管２の筒部２１の外周側との間の隙間に、配設されている。係止部材１０は、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、内径段差部３８と膨拡部２４とに係止する係止部１４と、その係止部１４を径方向に弾性変位させるための弾性変位部１３と、係止部材１０を配管２の外周面に装着するための配管装着部１２とから構成されている。

係止部１４は、軸心ＣＬに対して対向する位置に複数（本例では２個）形成されている。この係止部１４の数は、配管における圧力に応じて設定される。本実施形態では、軸心に対して対向する一対の係止部１４が、組を成して形成されているが、複数組の係止部１４が円周方向に分散して、例えば、等間隔に配置されても良い。

係止部１４の先端側には、凸状の第１当接部１４ｅが形成されている。この第１当接部１４ｅが、膨拡部２４に形成された第１被係止部２６に係止される。そして、第１当接部１４ｅとは反対側となる軸方向の他端側には、直線状の第２当接部１４ａが形成され、この第２当接部１４ａがコネクタ３に形成された内径段差部３８の先端に係止される。

つまり、係止部１４の軸方向の両端面において、一方の端面である第１当接部１４ｅが配管２の第１被係止部２６に係止され、他方の端面である第２当接部１４ａがコネクタ３の内径段差部３８に係止されることになる。

また、配管２とコネクタ３とが接続された後に、配管２及び凝縮器１００内に流体が封入されて内部圧力が上昇すると、内圧によって配管２及びコネクタ３には、それぞれ接続相手側の継手部から離間する方向（抜け方向）に力が作用する。その結果、第２当接部１４ａは、内径段差部３８の先端と当接し、内径段差部３８に係止される。

また、係止部１４は、周方向に湾曲した円弧状の隆起部として形成されている。係止部１４は、軸方向断面において、長方形もしくは略台形となる形状で形成されており、テーパー状のテーパー面部１４ｂが形成されており、そのテーパー面部１４ｂに繋がれる外周面は、円筒面として形成されている。

また、係止部１４の先端内周面に形成された段差面が、第１当接部１４ｅを構成しており、膨拡部２４に形成された第１被係止部２６に係止される。また、係止部１４の後端面に形成された端面が第２当接部１４ａを構成しており、コネクタ３の内径段差部３８の先端に係止される。

以上の通り、係止部１４の一端（第１当接部１４ｅ）を膨拡部２４に係止させ、その他端（第２当接部１４ａ）を内径段差部３８の先端に係止させることにより、配管２とコネクタ３とが接続できる。また、係止部１４の先端にテーパー面部１４ｂを設けたため、コネクタ３に配管２を挿入するときに、延設筒部３７の先端で係止部１４を縮径することができ、係止部材１０を延設筒部３７の内周側にスムーズに挿入することができる。

係止部材１０の配管装着部１２は、略Ｃ型の円筒形状に形成されており、配管２の外周に弾性変位させて装着されている。略Ｃ型で薄肉の円筒状に形成することにより、配管２の外周に装着するときに、略Ｃ型の開口部を開いて配管２の側方から装着することができる。また、配管装着部１２には、配管２の筒部２１に形成された制止部２１ｂに係合する複数の爪部１２ａが、配管装着部１２の内周側に折り曲げて形成されている。

弾性変位部１３は、配管装着部１２の後端と係止部１４とを繋ぐとともに、係止部１４を径方向に弾性変位するように形成している。弾性変位部１３は、その一端が配管装着部１２の後端から径方向外方に延びて、軸方向にＵターンするように延設させ、その先端が係止部１４に繋ぐように形成されている。

弾性変位部１３の厚さは、係止部１４の厚さよりも充分に小さく形成されている。従って、同じ樹脂材料によって形成されていても、径方向に関して充分な柔軟性を有し、係止部１４が径方向に弾性変位可能に構成されている。弾性変位部１３は、配管装着部１２の軸心ＣＬに対して、対称位置で対向するように一対形成されている。

ここで、コネクタ３の凝縮器１００への接続構造について、図３乃至図５に基づいて説明する。右ヘッダタンク１３０に接続固定されるコネクタ３と、左ヘッダタンク１２０に接続固定されるコネクタ３とは、同一の接続構造により構成されている。そのため、以下、左ヘッダタンク１２０に接続固定されるコネクタ３の接続構造について説明する。

本実施形態のコネクタ３は、図３に示すように、凝縮器１００の前方へ突き出される張り出しＬ、及び凝縮器１００の側部外方へ突き出される張り出しＷが、小さくなるように構成されている。そのため、コネクタ３の挿入側開口端、即ち延設筒部３７の先端が、図３に示すように、ヘッダタンク１２０の前方端から図３中に示す張り出しＬの位置に配設されている。

また、コネクタ３の閉塞端、即ち筒部３１の底部が、ヘッダタンク１２０の後方端に同一となるように、コネクタ３をヘッダタンク１２０の外周側に配設されている。これにより、筒部の３１の側部には、連通孔３１ａが形成されている。この連通孔３１ａは、コネクタ３の雌側継手部３２の軸線に対して略直角方向に開口されている。

一方、左ヘッダタンク１２０は、外側プレート１２０ａと内側プレート１２０ｂとを重ね合わせることにより筒状体に形成されている。外側プレート１２０ａには、この連通孔３１ａに対向する面に取付孔１６０が形成されている。この取付孔１６０は、図４に示すように、外側プレート１２０ａの外周側、即ち、外方に突き出された凸状の外周面に、筒部３１の外形に対応した凹状の溝部１６１を形成し、その溝部１６１に形成されている。

取付孔１６０が溝部１６１に形成されるとともに、その溝部１６１が内側に凹んでいることにより、コネクタ３の軸方向の軸線が、凝縮器１００の内側に移動されることになる。これにより、コネクタ３の軸方向の軸線が、ヘッダタンク１２０の側部外方に図３中に示す張り出しＷの位置に配設されている。従って、前方への張り出しＬ、及び側部外方への張り出しＷを小さくすることができる。

また、連通孔３１ａ及び取付孔１６０は、図４及び図５に示すように、略楕円状に形成されている。更に、溝部１６１に形成される取付孔１６０には、その周縁部に複数（本例では４個）の外方に突き出された突部１６０ａ、１６０ｂが形成されている。これら突部１６０ａ、１６０ｂは、外側プレート１２０ａの外周の外方に突き出すように形成されている。一方の突部１６０ａは、筒部３１の内周面よりも内側に突き出す高さになるように形成されており、他方の突部１６０ｂは、筒部の３１の内周面に達する突き出し高さになるように形成されている。

例えば、図５中に示す２点鎖線は、突部１６０ａの展開図であって、互いに突部１６０ａの先端側を傾斜状に形成し、これを外側プレート１２０ａの外方に折り曲げることにより突き出し高さが確保できる。また、この突部１６０ａは、取付孔１６０の短辺側の周縁部に設けられ、他方の突部１６０ｂは、取付孔１６０の長辺側の周縁部に設けられている。それぞれの突部１６０ａ、１６０ｂが対向するように設けられている。

従って、筒部３１に形成される連通孔３１ａは、これら複数の突部１６０ａ、１６０ｂを内側に挿入できる形状に開口されている。そして、製造段階で、ヘッダタンク１２０にコネクタ３を組立てる場合は、外側プレート１２０ａの外周面にコネクタ３を仮固定した後に、内側プレート１２０ｂを重ね合わせて組立てている。

ところで、筒部３１に繋がる挿入口３３の根元部は、連通孔３１ａの長辺側に挿入される突部１６０ｂの先端近傍に形成すると良い。つまり、外部の配管２の雄側継手部２２がコネクタ３の雌側継手部３２に挿入接続されているとき、雄側継手部２２の先端が、突部１６０ｂの先端に干渉することがなく、コネクタ３の軸方向の全長を短く形成することができる。

外側プレート１２０ａの外周面にコネクタ３を仮固定する方法について説明する。まず、筒部３１の連通孔３１ａに複数の突部１６０ａ、１６０ｂを内嵌させる。つまり、連通孔３１ａに複数の突部１６０ａ、１６０ｂを差し込む。そして、外側プレート１２０ａの内側から、複数の突部１６０ａ、１６０ｂの内周側を外方に拡げるようにしてかしめる。つまり、複数の突部１６０ａ、１６０ｂが、連通孔３１ａの周縁に向けて潰しながら圧入される。これにより、外側プレート１２０ａにコネクタ３が仮固定される。

このとき、複数の突部１６０ａ、１６０ｂは、ヘッダタンク１２０とコネクタ３との位置決めを行うとともに、ヘッダタンク１２０にコネクタ３を仮固定できる。つまり、対向する突部１６０ａは、凝縮器１００の前後方向に対する位置決めができる。また、対向する突部１６０ｂは、凝縮器１００の上下方向に対する位置決めができる。

更に、複数の突部１６０ａ、１６０ｂにより、コネクタ３の取付角度の位置決めが行うことができる。そして、外側プレート１２０ａにコネクタ３が仮固定された後に、外側プレート１２０ａと内側プレート１２０ｂとを重ね合わせて仮固定する。ここでは、取付孔１６０に形成される突部１６０ａ、１６０ｂを４個形成したが、４個とは限らず、少なくとも２個以上が望ましい。

そして、筒部３１に延設される挿入口３３の根元側は、コネクタ３に外部の配管２が挿入接続されたとき、雄側継手部２２の先端が、筒部３１内に突き出された突部１６０ａに干渉されない位置に形成されている。つまり、図１及び図３に示すように、挿入口３３は、配管２の雄側継手部２２の先端が、突部１６０ａの近傍に配設できるように形成されている。これにより、コネクタ３の全長長さを短くすることができる。従って、コネクタ３の前方への張り出しＬを小さくすることができる。

次に、以上の構成によるコネクタ３に接続される外部の配管２と係止部材１０の組付け方法について図１に基づいて説明する。この組み付けは、凝縮器１００を車両のエンジンルーム内に搭載した後に行われる。

配管装着部１２の略Ｃ型の開口部を拡げて、配管２の外周に係止部材１０を装着する。そして、配管２の雄側継手部２２を、コネクタ３の延設筒部３７に対向する位置に配置させた後、雄側継手部２２を延設筒部３７内に挿入する。これにより、雄側継手部２２の先端がコネクタ３の挿入口３３内に挿入される。

その後、係止部１４の先端が、延設筒部３７の先端に接触開始するときと同時に、雄側継手部２２のＯリング５が挿入口３３内に挿入開始される。この状態から、更に、雄側継手部２２の先端を挿入口３３内に挿入すると、延設筒部３７の先端で係止部１４のテーパー面部１４ｂが押圧されるため、係止部１４が軸心方向に縮径される。

そして、膨拡部２４の先端側が、拡管部３４のテーパー面３５に当接される。それと共に、係止部１４が、延設筒部３７の内周側に拡径して挿入される。係止部１４は、図１に示すように、弾性復帰して内径段差部３８内に嵌合係止される。これにより、外部の配管２とコネクタ３とが、係止部材１０を介してワンタッチで接続できる。

ところで、雌側継手部３２および雄側継手部２２が直線上に組み合わせられる接続構造では、コネクタ３に雄側継手部２２を脱着するための作業空間が凝縮器１００の前方側に形成する必要がある。以上の構成によるコネクタ３を備えた熱交換器によれば、コネクタ３の凝縮器１００の前方に張り出しＬ、及びコネクタ３の凝縮器１００の側部外方に張り出しＷを小さくすることにより、搭載スペースの低減が図れる。

特に、ヘッダタンク１２０の外周面に筒部３１の外形に対応した凹状の溝部１６１を形成して、コネクタ３をヘッダタンク１２０の外周面に配設されることにより、コネクタ３のヘッダタンク１２０の側部外方に突き出す張り出しＷを小さくすることができる。しかも、エルボ状に形成されたコネクタと比較すると、ヘッダタンク１２０の側部外方に突き出される張り出しＷを小さくすることができる。

また、コネクタ３の筒部３１の後方端が、ヘッダタンク１２０の後方端と同一になるように、コネクタ３を配設したことにより、コネクタ３のヘッダタンク１２０の前方に突き出す張り出しＬを小さくすることができる。

また、取付孔１６０に複数の突部１６０ａ、１６０ｂが形成されることにより、取付孔１６０に対するコネクタ３の取り付け角度の位置決めが容易にできるとともに、コネクタ３とヘッダタンク１２０との仮固定が容易にできる。

更に、複数の突部１６０ａ、１６０ｂは、外部の配管２の雄側継手部２２がコネクタ３の雌側継手部３２に挿入接続されているとき、雄側継手部２２の先端近傍の干渉されない位置に形成されていることにより、コネクタ３のヘッダタンク１２０の前方に突き出される張り出しＬを小さくすることができる。

（第２実施形態）
以上の第１実施形態では、筒部３１の連通孔３１ａの形状を略楕円状に形成したが、略円形状、略多角形状、もしくは多数溝形状に形成しても良い。図７乃至図１０は、第２実施形態における連通孔３１ａの形状を示す模式図である。図７に示すように、取付孔１６０に形成された複数の突部１６０ａを囲むように、連通孔３１ａが略円形状に形成されている。これによれば、取付孔１６０に対するコネクタ３の取り付けの位置決めが容易にできる。

また、図８に示すように、取付孔１６０に形成された複数の突部１６０ａを囲むように、連通孔３１ａが八角形の略多角形状に形成されている。これによれば、取付孔１６０に対するコネクタ３の取り付け角度の位置決めが、例えば、４５°毎（等ピッチ）に変えることが可能である。

また、図９に示すように、突部１６０ａの外周を囲むように、連通孔３１ａを形成しても良い。このときは、全体形状が略楕円状に形成し、突部１６０ａの形状に応じて、部分的に突部１６０ａの外周を囲む多数溝形状に形成している。これによれば、取付孔１６０に対するコネクタ３の取り付け角度の位置決めが容易にできる。更に、仮固定されたときにおける接合部のトルク強度が向上できる。

また、図１０に示すように、突部１６０ａ、１６０ｂを取付孔１６０に４個形成し、この突部１６０ａ、１６０ｂの外周を囲む多数溝形状に連通孔３１ａを形成しても良い。ここで、突部１６０ａは、１６０ｂよりも突き出し高さが高く形成されている。これによれば、取付孔１６０に対するコネクタ３の取り付け角度の位置決めが容易にできる。更に、仮固定されたときにおける接合部のトルク強度が向上できる。

（第３実施形態）
本実施形態では、コネクタ３の製造方法について説明する。図１１乃至図１３は、第３実施形態におけるコネクタ３の製造方法の手順を示す説明図である。図１１は、プレス加工により有底筒状のコネクタ３を形成している。図１１（ａ）では、材料としてパイプ材を用いている。ここでは、筒部３１及び雌側継手部３２を拡管などの塑性加工によるプレス加工により、両端が開口する筒状のコネクタ３ａを形成している。

そして、図１１（ｂ）において、クロージング加工により、筒部３１の後方端を閉塞する。これにより、図１１（ｃ）に示す有底筒状のコネクタ３が形成される。そして、筒部３１の側部に、プレス加工により連通孔３１ａを形成する。以上のような製造手順によれば、低コスト及び生産性が良好なコネクタ３を提供することができる。

また、図１２は冷鍛加工により有底筒状のコネクタ３を形成している。図１２（ａ）では、材料として冷鍛材料を用いている。ここでは、冷鍛加工によって塊状のコネクタ３ｂを形成する。そして、雌側継手部３２及び筒部３１を冷鍛加工により所定の形状に形成する。これにより、図１２（ｂ）に示す有底筒状のコネクタ３が形成される。これによれば、低コスト及び生産性が良好なコネクタ３を提供することができる。

また、図１３は、筒部３１の後方端を別材の蓋３ｃで閉塞したものである。図１３（ａ）では、上記図１１（ａ）と同じように、筒部３１及び雌側継手部３２を拡管などの塑性加工によるプレス加工により、両端が開口する筒状のコネクタ３ａを形成している。そして、図１１（ｂ）において、筒部３１の後方端を別材の蓋３ｃで閉塞している。これにより、有底筒状のコネクタ３が形成される。これによれば、低コスト及び生産性が良好なコネクタ３を提供することができる。

（他の実施形態）
以上の実施形態では、熱交換器として、有底筒状のコネクタ３を有する凝縮器１００に適用させたが、これに限らず、凝縮器１００の他に、蒸発器など他の熱交換器に適用させても良い。また、以上の実施形態では、本発明を車両用空調用冷凍サイクル内の熱交換器に適用させたが、これに限定することなく、流体を封入する熱交換器に適用できる。

第１実施形態におけるコネクタと外部の配管との接続状態を示す断面図である。 第１実施形態における凝縮器の全体構成を示す正面図である。 図２に示すＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。 図３に示すＩＶ矢視図である。 図３に示すＶ矢視図である。 （ａ）及び（ｂ）は、第１実施形態における係止部材の外観形状を示す斜視図である。 第２実施形態におけるコネクタの連通孔の形状を示す模式図である。 第２実施形態におけるコネクタの連通孔の形状を示す模式図である。 第２実施形態におけるコネクタの連通孔の形状を示す模式図である。 第２実施形態におけるコネクタの連通孔の形状を示す模式図である。 第３実施形態におけるコネクタの製造方法の手順を示す説明図である。 第３実施形態におけるコネクタの製造方法の手順を示す説明図である。 第３実施形態におけるコネクタの製造方法の手順を示す説明図である。 （ａ）及び（ｂ）は、参考例におけるコネクタと外部の配管との接続状態を示す部分断面図である。

符号の説明

２…配管、外部の配管
３…コネクタ
１０…係止部材
２２…雄側継手部
３１…筒部
３１ａ…連通孔
３２…雌側継手部
３７…延設筒部
３８…内径段差部（被係止部）
１００…凝縮器（熱交換器）
１１１…チューブ
１２０…左ヘッダタンク、ヘッダタンク
１３０…右ヘッダタンク、ヘッダタンク
１６０…取付孔
１６０ａ…突部
１６０ｂ…突部
１６１…溝部
Ｌ…張り出し
Ｗ…張り出し

Claims (8)

1. 複数のチューブ（１１１）の両側部に配設され、前記チューブ（１１１）内と連通する一対のヘッダタンク（１２０、１３０）と、
   前記ヘッダタンク（１２０、１３０）に配設され、雄側継手部（２２）を有する外部の配管（２）が挿入接続される雌側継手部（３２）を有するコネクタ（３）とを備える熱交換器において、
   前記コネクタ（３）は、有底筒状に形成され、前記雌側継手部（３２）の反先端方向に延設された筒部（３１）を有しており、
   前記ヘッダタンク（１２０、１３０）は、前記コネクタ（３）が前記ヘッダタンク（１２０、１３０）の側部外方に突き出される張り出し（Ｗ）を小さくなるように、前記筒部（３１）の側部が前記ヘッダタンク（１２０、１３０）の外周側に配設されていることを特徴とする熱交換器。
2. 前記ヘッダタンク（１２０、１３０）は、前記コネクタ（３）が前記ヘッダタンク（１２０、１３０）の前方に突き出される張り出し（Ｌ）を小さくなるように、前記筒部（３１）の後方端が前記ヘッダタンク（１２０、１３０）の後方端に同一となる位置に配設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。
3. 前記筒部（３１）の側部には、前記雌側継手部（３２）の軸線に対して略直角方向に開口する連通孔（３１ａ）が形成され、
   前記ヘッダタンク（１２０、１３０）は、前記筒部（３１）の外形に対応した凹状の溝部（１６１）が形成されており、その溝部（１６１）に取付孔（１６０）、および前記取付孔（１６０）の周縁部に外方に突き出す複数の突部（１６０ａ、１６０ｂ）が形成され、
   前記コネクタ（３）は、前記複数の突部（１６０ａ、１６０ｂ）が前記連通孔（３１ａ）の外周面に向けて潰しながら圧入して前記ヘッダタンク（１２０、１３０）に仮固定されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の熱交換器。
4. 前記複数の突部（１６０ａ、１６０ｂ）は、前記配管（２）の前記雄側継手部（２２）が前記コネクタ（３）の前記雌側継手部（３２）に挿入接続されているとき、前記雄側継手部（２２）の先端に干渉されない位置に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の熱交換器。
5. 前記連通孔（３１ａ）は、略円形状、略楕円形状、略多角形状もしくは多数溝形状のいずれか一つの形状に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の熱交換器。
6. 前記配管（２）の外周側に配置され、前記配管（２）が前記コネクタ（３）から外れないように、接続状態を保持する係止部材（１０）が設けられ、
   前記コネクタ（３）は、前記雌側継手部（３２）の先端側に前記配管（２）側に向かって延設された延設筒部（３７）、および前記延設筒部（３７）の内周面に前記係止部材（１０）が係止される被係止部（３８）が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の記載の熱交換器。
7. 有底筒状に形成され、雄側継手部（２２）を有する外部の配管（２）が挿入接続される雌側継手部（３２）、および前記雌側継手部（３２）の反先端方向に延設された筒部（３１）を有するコネクタ（３）の製造方法であって、
   前記雌側継手部（３２）および前記筒部（３１）は、パイプ材をプレス加工によって形成するとともに、前記筒部（３１）の一端をクロージング加工によって閉塞することを特徴とする熱交換器に用いられるコネクタの製造方法。
8. 有底筒状に形成され、雄側継手部（２２）を有する外部の配管（２）が挿入接続される雌側継手部（３２）、および前記雌側継手部（３２）の反先端方向に延設された筒部（３１）を有するコネクタ（３）の製造方法であって、
   前記雌側継手部（３２）および前記筒部（３１）は、冷鍛加工によって一体的に形成することを特徴とする熱交換器に用いられるコネクタの製造方法。

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