JP2012180751A - Fastening device of engine cooling module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両エンジン600の冷却水を冷却するラジエータ100、冷凍サイクル内の冷媒を凝縮するコンデンサ300、及び、電動ファン230が取り付けられたシュラウド210からなるエンジン・クーリング・モジュール(Engine Cooling Module、「ECM」という)の締結構造に関する。
The present invention includes an engine cooling module (Engine Cooling Module) including a
図1は、エンジン・クーリング・モジュールECMを搭載した車両フロント部分を示す概略断面図である。車両フロント部分において、フード500とアンダーカバー501とに囲まれた位置には、エンジン・クーリング・モジュールECMとエンジン600が収容されている。エンジン・クーリング・モジュールECMは、グリル及びバンパと、エンジン600との間に、ボディフレーム700に取り付けられて配置されている。エンジン・クーリング・モジュールECMを構成するコンデンサ300、ラジエータ100、及び、電動ファン230が取り付けられたシュラウド210(電動ファンシュラウド)は、この順にグリル及びバンパに近い側から並んで設けられている。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a vehicle front portion on which an engine cooling module ECM is mounted. In the vehicle front portion, an engine cooling module ECM and an
従来、このようなエンジン・クーリング・モジュールECMの締結構造として、特許文献1が知られている。図2(a)は、特許文献1のエンジン・クーリング・モジュールECMの締結構造を示す分解斜視図である。(b)は、(a)のA部の締結後の断面図である。以下、特許文献1の締結構造を簡単に説明する。 Conventionally, Patent Document 1 is known as a fastening structure of such an engine cooling module ECM. FIG. 2A is an exploded perspective view showing a fastening structure of the engine cooling module ECM of Patent Document 1. FIG. (B) is sectional drawing after the fastening of the A section of (a). Hereinafter, the fastening structure of Patent Document 1 will be briefly described.
ラジエータ100は、チューブが水平方向配置となるクロスフロータイプのものであり、主にコア部101と一対のタンク140とから成る。コア部101は、チューブとフィンとが交互に積層され、積層方向の最外方フィン120の更に外方に断面コの字状に形成された補強部材としてのサイドプレートが設けられたもので、冷却水を冷却する部位(放熱部)となる。タンク140には入口パイプ144が設けられており、この入口パイプ144からタンク140の内部に冷却水が流入するようにしている。他方のタンク140の下側には出口パイプ145(図示せず)が設けられており、タンク140内の冷却水がこの出口パイプ145から流出するようにしている。
The
コンデンサ300は、車両用冷凍サイクル中の冷媒を凝縮液化する周知の熱交換器であり、上記ラジエータ100と同様にアルミニウム製である。基本構造もラジエータ100と同様のクロスフロータイプであり、チューブ、フィン、サイドプレートから成るコア部301を有し、チューブの両長手方向端部には、一対の円筒状のヘッダタンク340が接続されている。ヘッダタンク340には上下方向端部には、ピン350が設けられている(4ヶ所)。
The
電動ファン230は、ラジエータ100、コンデンサ300に冷却風を供給する送風機であり、シュラウド210にモータ、ファンが組付けられて形成されている。ここでは、電動ファン230は、ラジエータ100のコア部101側からファン230側に冷却風を吸込む吸込みタイプのものとしている。
The
シュラウド210は、例えばポリプロピレンのような樹脂材から成りインジェクション成形されており、ラジエータ100の外形に沿うように矩形状に形成されている。そして、モータがビスによってシュラウド210に締結されている。シュラウド210の下側には、反モータ側に突出する下側枠体部215が一体で形成されている。また、下側枠体部215の上側には、この下側枠体部215に対して着脱可能に分割された上側枠体部216が設けられている。
The
下側枠体部215は、底面部215aと2つの側面部215bとから成り、全体形状が上側に開口するコの字状となっている。底面部215aには、ラジエータ100のナット141の位置に対応するボルト穴215cおよびコンデンサ300のピン350の位置に対応するピン穴215dがそれぞれ設けられている。更に、底面部215の下側面でボルト穴215cに近接する部位には、車両への取付け用の取付けピン215eが一体で設けられている。
The lower
一方、上側枠体部216は、上面部216aと2つの側面部216bとから成り、全体形状が下側枠体部215よりも浅く、下側に開口するコの字状となっている。上面部216aには、ラジエータ100のナット141およびコンデンサ300のピン350の位置にそれぞれ対応するボルト穴216cおよびピン穴216dが設けられている。更に、上面部216aの上側面でボルト穴216cに近接する部位には、車両への取付け用の取付けピン216eが一体で設けられている。
On the other hand, the
そして、ラジエータ100およびコンデンサ300は、下側枠体部215内に配置され、ボルト400がボルト穴215cに挿通され、ラジエータ100のナット141に締結されることで、下側枠体部215はラジエータ100の下側に固定される。また、コンデンサ300は、ピン350がピン穴215dに挿入されることで位置決めされる。ボルト穴216cについても、ボルト400が挿入される(図2(b)参照)。シュラウド210の上面部216aには、インサート成形により金属製のカラー219が装着されており、カラー219の中心部に設けられた丸穴によってボルト穴216cが形成されている。
The
更に、底面部215aと上面部216aとによって、ラジエータ100およびコンデンサ300が上下方向に挟まれるように、上側枠体部216がラジエータ100およびコンデンサ300の上側からセットされ、上記と同様にボルト400がボルト穴216cに挿通され、ラジエータ100のナット141に締結されることで、上側枠体部216はラジエータ100の上側に固定される。また、コンデンサ300は、ピン350がピン穴216dに挿入されることで位置決めされ、上下の枠体部215、216内に保持される。
Further, the
このように、シュラウド210がラジエータ100およびコンデンサ300に一体的に組付けられて、エンジン・クーリング・モジュールECMとして形成することができ、このエンジン・クーリング・モジュールECMは、上下の枠体部215、216(底面部215a、上面部216a)にそれぞれ設けられた取付けピン215e、216eによって車両に取付け支持される。そして、車両からの振動負荷を、剛性の高いラジエータ100のタンク140で受けることができるので、充分な耐振強度を確保することができる。
In this way, the
しかしながら、特許文献1の締結構造は、充分な耐振強度を確保することができるものの、上下左右4点でのボルト締結であって、部品点数が多くコスト高となり、組立作業の手間もかかるという問題点を有していた。
これに対して、特許文献2、3に見られるような、ラジエータに設けた突起部と、電動ファンシュラウドに設けた凹部との嵌合により、シュラウドをラジエータに組み付けるものが知られている。これらは、あくまで、ファンモータが取り付けられたシュラウドを、ラジエータにぶら下げる如き構造であり、電動ファンシュラウドとラジエータとを強固にボルト締結するものではない。このため、充分な耐振強度を確保する上での課題が残されていた。
However, although the fastening structure of Patent Document 1 can secure sufficient vibration resistance strength, it is a bolt fastening at four points up, down, left, and right, and the number of parts is high and the cost is high, and it takes time for assembly work. Had a point.
On the other hand, as shown in Patent Documents 2 and 3, it is known that the shroud is assembled to the radiator by fitting a projection provided on the radiator and a recess provided on the electric fan shroud. These are structures such that the shroud to which the fan motor is attached is suspended from the radiator, and the electric fan shroud and the radiator are not firmly bolted together. For this reason, the subject in ensuring sufficient vibration-proof intensity | strength remained.
本発明は、上記問題に鑑み、車両用ラジエータを電動ファンシュラウドに締結する際に、組付性向上を図った締結装置を提供するものである。 In view of the above problems, the present invention provides a fastening device that improves assembly when a vehicle radiator is fastened to an electric fan shroud.
上記課題を解決するために、請求項1の発明は、車両用のラジエータ(100)を、下側枠体部(215)が一体に形成された電動ファンシュラウド(210)に締結する締結装置であって、該締結装置が、前記ラジエータ(100)のタンク(140)に設けられた、スナップフィット(20)、及び、ラジエータ下面ピン(250)と、前記下側枠体部(215)に設けられた、前記スナップフィット(20)と嵌合する凹部(30)、及び、前記ラジエータ下面ピン(250)がグロメット(14)を介して挿入されるカラーレス穴(251)と、前記グロメット(14)とを具備し、前記スナップフィット(20)は、上下1対の突起部(22)と、該突起部(22)の間に設けられた、係合爪(24)を有する上下一対の係合突起部(23)から構成され、上側の前記突起部(22)には、挿入ガイド斜面(21)が設けられた締結装置である。 In order to solve the above problems, the invention of claim 1 is a fastening device for fastening a radiator (100) for a vehicle to an electric fan shroud (210) integrally formed with a lower frame body portion (215). The fastening device is provided in the snap fit (20), the radiator lower surface pin (250), and the lower frame (215) provided in the tank (140) of the radiator (100). The recessed portion (30) fitted with the snap fit (20), the colorless hole (251) into which the radiator lower surface pin (250) is inserted through the grommet (14), and the grommet (14 ), And the snap fit (20) includes a pair of upper and lower protrusions (22) and a pair of upper and lower engagements provided between the protrusions (22) and engaging claws (24). Joint Consists (23), on the upper side of the protrusion (22), the insertion guide slope (21) is a fastening device provided with.
これにより、ラジエータを電動ファンシュラウドに組付ける際、組付けが挿入ガイド斜面の軌跡に沿って行われるので、タンク140にスナップフィット20を設けるだけで、挿入性が向上され、圧縮グロメットの組付けを容易にすることができる。
As a result, when the radiator is assembled to the electric fan shroud, the assembly is performed along the locus of the insertion guide slope, so that the insertion property can be improved and the compression grommet can be assembled simply by providing the
請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記上側の突起部(22)には、前記挿入ガイド斜面(21)に続く突起部上面(21’)が設けられ、該突起部上面(21’)が、前記凹部(30)の側面(33)に嵌合すると、前記グロメット(14)が圧縮された状態で、前記ラジエータ(100)と前記電動ファンシュラウド(210)とが締結されることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the upper protrusion (22) is provided with a protrusion upper surface (21 ') following the insertion guide slope (21), and the protrusion upper surface ( When 21 ') is fitted to the side surface (33) of the recess (30), the radiator (100) and the electric fan shroud (210) are fastened with the grommet (14) compressed. It is characterized by that.
請求項3の発明は、請求項1又は2の発明において、上側枠体部(216)をさらに具備し、該上側枠体部(216)が、ボルト(400)で、前記ラジエータ(100)の前記タンク(140)に設けられたナット(141)に固定されることを特徴とする。 The invention of claim 3 is the invention of claim 1 or 2, further comprising an upper frame body portion (216), wherein the upper frame body portion (216) is a bolt (400) of the radiator (100). It is fixed to a nut (141) provided in the tank (140).
請求項4の発明は、請求項1から3のいずれか1項記載の発明において、車両用コンデンサ(300)が、前記下側枠体部(215)と前記上側枠体部(216)との間に、さらに保持されたことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the vehicle capacitor (300) according to any one of the first to third aspects, wherein the vehicle capacitor (300) is formed between the lower frame body portion (215) and the upper frame body portion (216). It is further characterized by being held in between.
なお、上記に付した符号は、後述する実施形態に記載の具体的実施態様との対応関係を示す一例である。 In addition, the code | symbol attached | subjected above is an example which shows a corresponding relationship with the specific embodiment as described in embodiment mentioned later.
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態を説明する。各実施態様について、同一構成の部分には、同一の符号を付してその説明を省略する。従来技術に対しても同様に同一構成の部分には、同一の符号を付してその説明を省略する。本発明の各実施形態が、本発明の基礎となった基礎技術に対しても同一構成の部分には同一の符号を付してその説明を省略する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. About each embodiment, the same code | symbol is attached | subjected to the part of the same structure, and the description is abbreviate | omitted. Similarly, with respect to the prior art, parts having the same configuration are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. In each embodiment of the present invention, the same reference numerals are given to the same components with respect to the basic technology on which the present invention is based, and the description thereof is omitted.
図3(a)は、本発明の一実施形態のエンジン・クーリング・モジュールECMの締結構造を示す分解斜視図である。(b)は、(a)のB部の裏側斜視図である。以下、本発明の一実施形態の締結構造を説明する。 FIG. 3A is an exploded perspective view showing a fastening structure of the engine cooling module ECM according to the embodiment of the present invention. (B) is a back side perspective view of the B section of (a). Hereinafter, a fastening structure according to an embodiment of the present invention will be described.
電動ファン230は、ラジエータ100、コンデンサ300に冷却風を供給する送風機であり、シュラウド210にモータ、ファンが組付けられて形成されている。シュラウド210の下側には、反モータ側に突出する下側枠体部215が一体で形成されている。また、下側枠体部215の上側には、この下側枠体部215に対して着脱可能に分割された上側枠体部216が設けられている。
The
下側枠体部215は、底面部215aと2つの側面部215bとからなっている。底面部215aには、ラジエータ100のラジエータ下面ピン250の位置に対応するカラーレス穴251およびコンデンサ300のピン350の位置に対応するピン穴215dがそれぞれ設けられている。更に、底面部215の下側面でラジエータ下面ピン250に近接する部位には、車両への取付け用の取付けピン215e(図示せず)が一体で設けられている。穴251は、他の穴との識別のためにカラーレス穴と呼称したが、カラーレスに限定されるものではない。
The lower
一方、上側枠体部216には、ラジエータ100のナット141およびコンデンサ300のピン350の位置にそれぞれ対応するボルト穴216cおよびピン穴216dが設けられている。更に、上面部216aの上側面でボルト穴216cに近接する部位には、車両への取付け用の取付けピン216eが一体で設けられている。ナット141は袋ナットや角ナットにすると良い。上側枠体部216は、ボルト400でラジエータ100のナット141に固定される。電動ファン230付シュラウド210、ラジエータ100、コンデンサ300の構造は、特許文献1のものと概ね同様である。入口パイプ144からタンク140の内部に冷却水が流入し、他方のタンク140には出口パイプ145が設けられており、タンク140内の冷却水がこの出口パイプ145から流出する。コンデンサ300においては、冷媒は流入口361から導入され、流出口362から流出する。
On the other hand, the
ここまでは、特許文献1のものと概ね同様である。本実施形態の場合、ラジエータ100およびコンデンサ300は、下側枠体部215内に配置され、ラジエータ下面ピン250が、グロメット14を介して、カラーレス穴251に挿入される。
The process up to this point is substantially the same as that of Patent Document 1. In the case of this embodiment, the
以下に、本発明の基礎となった第1、第2基礎技術を、まず説明してから、本実施形態の場合の特徴を説明する。図4(a)は、本発明の第1基礎技術を示す断面図であり、(b)は、本発明の第2基礎技術を示す断面図である。 In the following, the first and second basic technologies that form the basis of the present invention will be described first, and then the characteristics of the present embodiment will be described. FIG. 4A is a cross-sectional view showing the first basic technique of the present invention, and FIG. 4B is a cross-sectional view showing the second basic technique of the present invention.
本発明の基礎となった第1基礎技術は、図4(a)に示すように、特許文献1のものと概ね同様である。ラジエータ100は、シュラウド210の下側に一体に設けられた下側枠体部215に対して、ボルト400とナット141で締結固定されている。また、上側枠体部216に対してもボルト400とナット141で締結固定されている。コンデンサ300は、それぞれ、下側枠体部215のピン穴215d、上側枠体部216のピン穴216dに、ピン350を、ゴムブッシュ12を介して挿入して固定されている。このため、車両からの振動負荷を、剛性の高いラジエータ100で受けることができるので、充分な耐振強度を確保することができるものであった。
The first basic technology that is the basis of the present invention is substantially the same as that of Patent Document 1 as shown in FIG. The
本発明の基礎となった第2基礎技術は、図4(b)に示すように、ラジエータの下部の締結を変更して、スナップフィット20’を用いたものである。ラジエータの上部の締結と、コンデンサの方の固定は、図4(a)と同じである。ラジエータの締結は、グロメット14とスナップフィット20’による締結による。この場合、充分な耐振強度を確保するために、通常使用状態のグロメット(ゴムブッシュ)の代わりに、ラジエータを上から押圧した状態でスナップフィット20’を結合させ、グロメットが圧縮した状態の圧縮グロメットとしている。これにより、ボルト締結を減らし部品点数を減少させるとともに、圧縮組付けとすることで図4(a)のボルト締結と同等な耐振性、耐摩耗性、異音防止効果を発現できるものである。一方、ボルトの削減及び組付け工数低減につながるものの、ゴムを介した圧縮組付けのため、圧縮による反力が働き、挿入性、作業性悪化につながるという問題が生じていた。すなわち、ラジエータ100を相当な力で押圧した状態でスナップフィット20’を結合させる必要があることから、作業性に問題が生じていた。
As shown in FIG. 4B, the second basic technique that is the basis of the present invention uses a snap fit 20 'by changing the fastening of the lower part of the radiator. The fastening of the upper part of the radiator and the fixing of the capacitor are the same as in FIG. The radiator is fastened by fastening with the
そこで、本発明の一実施形態においては、上記問題点を解決すべく、以下のような組付けを行うものである。図5(a)は、本発明の一実施形態の組付けを説明する説明図であり、(b)は、(a)のC部分の拡大説明図である。図6(a)は、本発明の第2基礎技術のスナップフィット20’の説明図であり、(b)は、本発明の一実施形態のスナップフィット20の説明図である。
電動ファンシュラウド210に、エンジン用ラジエータ100を、グロメット14介して圧縮しながら組付ける際には、これまで手動で押し付けていたのを、本発明の一実施形態では、挿入ガイド斜面21の楔作用により行うものである。
ラジエータ100のタンク140にスナップフィット20を配置して、スナップフィット20に後述の挿入ガイド斜面21を設け、挿入ガイド斜面21がシュラウド側の凹部に挿入される時、挿入ガイド斜面21の楔作用によりラジエータ100を下に圧縮しながらラジエータを電動ファンシュラウド210に組付けるものである。
Therefore, in one embodiment of the present invention, the following assembly is performed in order to solve the above problems. Fig.5 (a) is explanatory drawing explaining the assembly | attachment of one Embodiment of this invention, (b) is an expansion explanatory drawing of C part of (a). FIG. 6A is an explanatory diagram of the snap fit 20 ′ of the second basic technology of the present invention, and FIG. 6B is an explanatory diagram of the snap fit 20 of one embodiment of the present invention.
When the
The snap fit 20 is disposed in the
図6(a)を参照して、第2基礎技術のスナップフィット20’(ラジエータ100のタンク140に設置)の構造を説明すると、1対の上下の突起部22の間に、係合爪24を先端に有する係合突起部23が1対上下に配置されている。一方、シュラウド側には、凹部30が設けられており、中央には係合用穴部31が設けられている。係合突起部23が係合用穴部31を弾性で乗り越えると、図4(b)に示すようにラジエータ100が電動ファンシュラウド210に結合される。
With reference to FIG. 6A, the structure of the snap fit 20 ′ (installed in the
これに対して、図6の(b)は、本発明の一実施形態のスナップフィット20である。
図6(a)の第2基礎技術のスナップフィット20’と相違する点は、上方の突起部22には、挿入ガイド斜面21が設けられている。なお、係合爪24は上下方向で相互に外側を向いている場合(図6の場合)でも、上下方向で相互に内側を向いている場合(特許文献3の図6、7)であっても良い。図7は、本発明の一実施形態のスナップフィット20の、一例としての詳細図である。
このような上方の突起部22に挿入ガイド斜面21が設けられた本発明の一実施形態の場合において、ラジエータ100と電動ファンシュラウド210との組付けを、図5(a)、(b)を参照して説明する。
On the other hand, FIG. 6B is a snap fit 20 according to an embodiment of the present invention.
The difference from the snap fit 20 ′ of the second basic technique in FIG. 6A is that the
In the case of one embodiment of the present invention in which the
図5(b)に示すように、ラジエータ下面ピン250が、グロメット14を介して、カラーレス穴251に挿入される。ラジエータ下面ピン250がカラーレス穴251に挿入された後、ラジエータ100のスナップフィット20が、電動ファンシュラウド210の凹部30に押し付けられると、挿入ガイド斜面21が、図6(b)の角部32を滑り、楔作用でラジエータを下方に押圧して、グロメット14を圧縮して、圧縮グロメットにする。上方の突起部22の挿入ガイド斜面21に続く突起部上面21’(図6(b)参照)が、凹部30の側面33に嵌合すると、グロメットが圧縮された状態で、ラジエータ100と電動ファンシュラウド210との組付けが完了する。なお、角部32には、R部、面取、又は、斜面が設けられていてもいなくても良い。上方の突起部22の挿入ガイド斜面21に続く突起部上面21’の形状寸法、斜面の傾斜角度は、グロメットの圧縮すべき圧縮量に基づき算出される。
As shown in FIG. 5B, the radiator
このように、ラジエータ100を電動ファンシュラウド210に組付ける際、組付けが挿入ガイド斜面21の軌跡に沿って行われるので、タンク140にスナップフィット20を設けるだけで、挿入性が向上され、圧縮グロメットの組付けを容易にする。
図8(a)は、本発明の一実施形態のスナップフィット20の組付け前の状態、(b)は、組付け途中の状態で、係合突起部23が係合用穴部31を弾性で乗り越える直前、(c)は、組付け完了後の状態を示す図である。ここで、図8(a)から(b)に推移するときに、中心線が下方にずれている点が注目される。
As described above, when the
FIG. 8A is a state before the snap fit 20 of the embodiment of the present invention is assembled, FIG. 8B is a state in the middle of the assembly, and the
本発明の他の実施形態としては、以上の説明においては、挿入ガイド斜面21は傾斜平面として説明したが、これに限らず、凸曲面などの曲面であっても良い。また、角部32については、図8(a)に示すように、傾斜面32’であっても良い。
請求項2においては、「挿入ガイド斜面(21)に続く突起部上面(21’)」としたが、必ずしも突起部上面21’は、挿入ガイド斜面21と連続していなくても良い。挿入ガイド斜面21が斜面軌跡に沿って挿入された後、圧縮グロメットの反力をどこかで受ける係止部(突起部上面21’と凹部側面33に相当)が、ラジエータ100と電動ファンシュラウド210間に存在していれば本発明は機能する。
As another embodiment of the present invention, the insertion guide inclined
In claim 2, the projection upper surface (21 ′ following the insertion guide slope (21)) is not necessarily required to be continuous with the
14 グロメット
20 スナップフィット
21 挿入ガイド斜面
22 突起部
23 係合突起部
30 凹部
100 ラジエータ
140 タンク
210 電動ファンシュラウド
215 下側枠体部
216 上側枠体部
300 コンデンサ
14
Claims (4)
前記ラジエータ(100)のタンク(140)に設けられた、スナップフィット(20)、及び、ラジエータ下面ピン(250)と、
前記下側枠体部(215)に設けられた、前記スナップフィット(20)と嵌合する凹部(30)、及び、前記ラジエータ下面ピン(250)がグロメット(14)を介して挿入されるカラーレス穴(251)と、
前記グロメット(14)とを具備し、
前記スナップフィット(20)は、上下1対の突起部(22)と、該突起部(22)の間に設けられた、係合爪(24)を有する上下一対の係合突起部(23)から構成され、上側の前記突起部(22)には、挿入ガイド斜面(21)が設けられた締結装置。 A fastening device for fastening a vehicle radiator (100) to an electric fan shroud (210) integrally formed with a lower frame body portion (215), the fastening device comprising:
A snap fit (20) and a radiator lower surface pin (250) provided in a tank (140) of the radiator (100);
A collar provided in the lower frame body portion (215) to be fitted with the snap fit (20) and the radiator lower surface pin (250) through the grommet (14). Leshole (251),
Comprising the grommet (14),
The snap fit (20) includes a pair of upper and lower engaging protrusions (23) having a pair of upper and lower protrusions (22) and an engaging claw (24) provided between the protrusions (22). A fastening device comprising an insertion guide slope (21) on the upper protrusion (22).
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