JP2013134039A - 熱交換器の組付け構造 - Google Patents

Abstract

【課題】２個の熱交換器の前後間隔の大小にかかわらず、がたつきを抑えた組み立てが可能な熱交換器の組付け構造を提供する。
【解決手段】熱交換器の組付け構造は、コンデンサ１設けられるブラケット３と、ブラケット３に設けられ、係合爪４と係り合う係止部である腕部３ｂで構成される係合手段と、ブラケット３が設けられていないラジエータ２に設けられて、ブラケット３が設けられているコンデンサ１の荷重を支持する荷重支持部６と、ブラケット３に設けられ、荷重支持部６の外側に嵌合する嵌合部材５と、ブラケット３の少なくとも一部に上方から接触してブラケット３が上方に押す力を押さえる押さえ部７と、を備える。
【選択図】図７

Description

本発明は、熱交換のコア部が重なって配置される複数個の熱交換器について、一方の熱交換器を他方の熱交換器に対して固定する熱交換器の組付け構造に関する。

従来の熱交換器の組付け構造として、車両においてコンデンサや電動ファンを、ラジエータに対してボルトによる結合手段を用いないで固定する技術が、特許文献１、特許文献２に開示されている。この従来技術では、ラジエータに対するコンデンサの組み付けを樹脂製のブラケットを用いて行なっているが、組み付けされる部材間に少なからずがたつきが生じうる。このような組み付け構造の場合、例えば経年変化等により、部材の摩耗によるがたつきが増大すると、結合部材の破損やラジエータとコンデンサの干渉による破損等の問題があり、この問題を解決するために熱交換器間の間隔を大きく設定したり、結合部材自体の強度向上や大型化を行ったりする必要があった。

また、特許文献３に記載の従来技術では、この問題に対して、結合部材としての樹脂製のブラケットに弾性変形しうるストッパを設け、このストッパをラジエータ端面の補強部材に当接させて弾性力によってがたつきを抑制している。

特開２００７−７８３０６号公報 国際公開２００５／０７３６５４号 特開２０１０−２５５８６８号公報

ラジエータの前後方向の幅寸法は、車種の違いまたはエンジンの仕様の違いによって、異なる場合がある。ラジエータの当該幅寸法が異なる場合には、ラジエータには、共通部品であるタンク部が使用されるが、熱交換コア部のみが異なる複数種類のものが使用されるようになる。複数種類のラジエータが使用されるようになると、上記特許文献３に記載の従来技術では、ラジエータの熱交換コア部の前後方向の幅寸法が小さい場合には、ストッパが適切にラジエータ側に当たらなくなり、その機能を果たせないという問題が生じる。さらに、車両前方側に位置するコンデンサが車両前方に振れるように移動する事態が起こると、ストッパが役目を果たし難いという問題がある。また、すべての種類のラジエータに対して適合するストッパを用意しようとすると、複数種類のストッパが必要になり、部品管理工数が増加することになる。

そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、２つの熱交換器の前後間隔の大小にかかわらず、がたつきを抑えた組み付けが可能な熱交換器の組付け構造を提供することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。なお、特許請求の範囲及び下記各手段に記載の括弧内の符号は、ひとつの態様として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。

請求項１は、内部流体と外部流体との間で熱交換が行われる第１のコア部（１１）を有する第１の熱交換器（１）と、内部流体と外部流体との間で熱交換が行われる第２のコア部（２１）を有する第２の熱交換器（２）とが、第１のコア部と第２のコア部とを重ねた姿勢で一体に組み付けられる熱交換器の組付け構造に係る発明であって、
第１の熱交換器及び第２の熱交換器のいずれか一方に設けられるブラケット（３）と、ブラケットに設けられ、係合凸部（４）及び係合凸部と係り合う係止部（３ｂ）のうちいずれか一方で構成される係合手段と、ブラケットが設けられていない他方の熱交換器に設けられて、ブラケットが設けられている一方の熱交換器からの荷重を支持する荷重支持部（６）と、ブラケットが設けられている一方の熱交換器に設けられ、荷重支持部の外側に嵌合する嵌合部材（５）と、ブラケットの少なくとも一部に上方から接触してブラケットが上方に押す力を押さえる押さえ部（７）と、を備えることを特徴とする。

この発明によれば、ブラケットが設けられている一方の熱交換器の荷重を他方の熱交換器に設けられる荷重支持部によって支え、さらに荷重支持部とその外側に嵌められる嵌合部材とによって、一方の熱交換器の荷重を上下方向及び左右方向に支えることができる。これにより、一方の熱交換器と他方の熱交換器とが上下方向及び左右方向に安定して組み付く状態を確保できる。さらに、一方の熱交換器が、他方の熱交換器に対して離れる方向または接近する方向に振れる現象が起こったとしても、押さえ部によって、ブラケットの少なくとも一部が下方に向かって押さえられる。これにより、一方の熱交換器が上記のいずれの方向に振れる現象が起こっても、その振れ幅が押さえ部の働きによって抑制されるため、両方の熱交換器の組み付け状態が熱交換器に対して前後方向に関しても安定し、当該安定状態を維持することができる。したがって、２つの熱交換器の前後間隔の大小にかかわらず、がたつきを抑えた組み付けが可能な熱交換器の組付け構造が得られる。

請求項２によると、押さえ部（７）は、嵌合部材における荷重支持部の真上に位置する部位に上方から接触して嵌合部材を押さえることを特徴とする。この発明によれば、押さえ部によって、荷重支持部に直接嵌合する部位を下方に向かって押さえるため、押さえ部による押さえ力をブラケットが設けられている一方の熱交換器に対して効率的に伝達することができる。したがって、この発明によれば、熱交換器の上記振れ幅を抑制する大きな効果が図れる。

請求項３によると、ブラケットの少なくとも一部に上方から接触する押さえ部の押さえ面（７１）は、先端に向かうほど上方に位置する傾斜面を備えることを特徴とする。この発明によれば、押さえ部によって押さえられるブラケットの部分を押さえ部の下側に位置するように両者を組み付けるときに、当該ブラケットの部分を押さえ面の先端側から奥側に向けて円滑に配置させることができる。したがって、熱交換器の組み付け作業性の向上が図れる。

請求項４によると、押さえ部（７）は、ブラケットの少なくとも一部に上方から接触する押さえ部の押さえ面（７１）に対して交差する方向に延びるリブ（７ａ）を備えることを特徴とする。この発明によれば、押さえ部自体の強度を向上することができる。

請求項５によると、ブラケットの上端部よりも低い位置で側部から延設され、押さえ部（７Ａ，７Ｂ）によって上方から押さえられる被押さえ部（５ａ）を備えることを特徴とする。この発明によれば、押さえ部の配設位置を低い位置に設定できるため、熱交換器の組み付け構造に係る構成部品について高さ方向の体格を抑えることができる。

本発明を適用する第１実施形態において、コンデンサとラジエータの組み付けに係る概略的な構造を表した分解斜視図である。 第１実施形態の熱交換器の組み付け構造について、ラジエータ側の構造を説明するための部分斜視図である。 第１実施形態の熱交換器の組み付け構造について、コンデンサ側及びラジエータ側の構造を説明するための部分斜視図である。 第１実施形態における嵌合部材、荷重支持部、及び押さえ部の関係を説明するための部分拡大図である。 第１実施形態の熱交換器の組み付け構造において、コンデンサが車両後方に振れる場合の嵌合部材、荷重支持部、及び押さえ部の状態を説明するための部分拡大図である。 第１実施形態の熱交換器の組み付け構造において、コンデンサが車両前方に振れる場合の嵌合部材、荷重支持部、及び押さえ部の状態を説明するための部分拡大図である。 第１実施形態における、ブラケット、嵌合部材、荷重支持部、及び押さえ部の関係を説明するための正面図である。 第１実施形態に係る押さえ部の上方にさらに天板部を備えた他の形態を説明するための正面図である。 本発明を適用する第２実施形態における、ブラケット、嵌合部材、荷重支持部、被押さえ部、及び押さえ部の関係を説明するための正面図である。 第２実施形態に係る押さえ部の上方にさらに天板部を備えた他の形態を説明するための正面図である。 本発明を適用する第３実施形態における、ブラケット、嵌合部材、荷重支持部、及び押さえ部の関係を説明するための正面図である。 第３実施形態に係る押さえ部の上方にさらに天板部を備えた他の形態を説明するための正面図である。 本発明を適用する第４実施形態における、ブラケット、嵌合部材、荷重支持部、被押さえ部、及び押さえ部の関係を説明するための正面図である。 第４実施形態に係る押さえ部の上方にさらに天板部を備えた他の形態を説明するための正面図である。 本発明を適用する第５実施形態における、ブラケット、嵌合部材、荷重支持部、及び押さえ部の関係を説明するための正面図である。 第５実施形態に係る押さえ部の上方にさらに天板部を備えた他の形態を説明するための正面図である。 本発明を適用する第６実施形態における、ブラケット、嵌合部材、荷重支持部、被押さえ部、及び押さえ部の関係を説明するための正面図である。 第６実施形態に係る押さえ部の上方にさらに天板部を備えた他の形態を説明するための正面図である。

以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係る熱交換器の組付け構造について図１〜図８を用いて説明する。本実施形態の熱交換器の組付け構造は、互いの熱交換コア部が対向するように配置された熱交換器同士の組付けに関する構造であり、熱交換器が互いに所定の状態に確実に組み付けられることに寄与するものである。図１は２個の熱交換器の一例として、コンデンサ１とラジエータ２の組み付けに係る概略的な構造を表した分解斜視図である。図２は、ラジエータ２側の構造を説明するための部分斜視図である。図３は、コンデンサ１側及びラジエータ２側の構造を説明するための部分斜視図である。

図１に示すように、コンデンサ１及びラジエータ２は、車両のエンジンコンパートメント内で隣接して搭載されている。コンデンサ１は、第１の熱交換器の一例であって、車両前方側（エンジンコンパートメントの前方部）または空気流れの上流側に配置される。ラジエータ２は、第２の熱交換器の一例であって、コンデンサ１よりも車両後方側または空気流れの下流側に配置されている。コンデンサ１及びラジエータ２は、互いの熱交換に係るコア部１１とコア部２１が対向する姿勢で、車両に搭載されている。

コンデンサ１及びラジエータ２は、両方のコア部で内部を流れる流体と熱交換を行う空気（外部流体の一例）を強制的に送風する送風機としての電動ファンと一体的に組み付けられ、この状態で車両に搭載される。このようにコンデンサ１、ラジエータ２及び電動ファンは、一体的に組み付けられてクーリングモジュールを構成する。なお、図１では電動ファンは図示していない。コンデンサ１及びラジエータ２には、電動ファンにより空気（外気）が白抜き矢印方向、すなわち車両後方に送風され、コンデンサ１及びラジエータ２のそれぞれの内部流体は、この送風空気によって冷却される。

コンデンサ１は、例えば、車両の空調用冷凍サイクルに備えられる熱交換器であり、圧縮機の吐出側に接続されて圧縮機によって吐出された冷媒が冷却される。ラジエータ２は、車両のエンジンの冷却水回路に接続される熱交換器であり、エンジンで吸熱されて温度上昇した高温の冷却水の冷却が行われる。

コンデンサ１は、内部を流れる冷媒（内部流体の一例）と外部を流れる空気（外部流体の一例）との間で熱交換が行われるコア部１１（第１のコア部に相当）と、コア部１１の車幅方向の両端部に設けられるヘッダータンク１２，１３と、を含んで構成される。コア部１１は、冷媒通路をなす断面扁平状のチューブ１１ａとフィン１１ｂとが交互に複数個上下方向に積層配置され、これらがろう付け接合等により一体になって構成されている。フィン１１ｂは、チューブ１１ａ内を流れる冷媒と外部の空気との伝熱面積を増大させる部材であり、例えば波状に成形されたコルゲート状のフィンである。

コア部１１の車幅方向（左右）両側部には、すべてのチューブ１１ａの内部と連通するヘッダータンク１２，１３が配置されている。このヘッダータンク１２，１３は、チューブ１１ａの長手方向と直交する方向、すなわち上下方向に延びる略筒状である。ヘッダータンク１２，１３のコア部側のプレートには、複数個の穴が形成されており、この穴に各チューブ１１ａの端部が嵌入され、ヘッダータンク１２の内部とヘッダータンク１３の内部は、嵌入された複数個のチューブ１１ａを介して連通している。

コア部１１の上下方向の両側部、すなわち、チューブ１１ａとフィン１１ｂの積層方向の両側部には、上部側プレート１４と下部側プレート１５が設けられている。上部側プレート１４及び下部側プレート１５は、チューブ１１ａの長手方向に延びる断面コの字形状の部材であり、コア部１１を補強する補強部材である。

上部側プレート１４の底面部には、コア部１１の最上部のコルゲート状のフィン１１ｂにおける波状の頂部が接合される。下部側プレート１５の上面部には、コア部１１の最下部のコルゲート状のフィン１１ｂにおける波状の頂部が接合される。上部側プレート１４及び下部側プレート１５の長手方向の端部は、ヘッダータンク１２及びヘッダータンク１３に接合されて固定されている。上部側プレート１４の長手方向の先端部は、ヘッダータンク１２とヘッダータンク１３にそれぞれ形成された溝部に嵌合して接合され、同様に、下部側プレート１５の長手方向の先端部は、ヘッダータンク１２とヘッダータンク１３にそれぞれ形成された溝部に嵌合して接合される。

コア部１１の上端部であって車幅方向の両端部のそれぞれには、ブラケット３が上部側プレート１４に対してその外側に嵌まることによって係合保持されている。ブラケット３は、ヘッダータンク１２の上端近傍及びヘッダータンク１３の上端近傍に隣接するように配置される。ブラケット３は、上部側プレート１４と結合される基部３ａと、基部３ａから上方に延びる腕部３ｂと、腕部３ｂの上端部側で厚み方向に貫通された係合穴３ｃと、を含んで構成される部材である。ブラケット３は、樹脂材料、金属材料等で形成されている。

同様に、コア部１１の下端部であって車幅方向の両端部のそれぞれには、ブラケット１７が下部側プレート１５に外側から嵌まることによって保持されている。ブラケット１７は、ヘッダータンク１２の下端近傍及びヘッダータンク１３の下端近傍に隣接するように配置される。ブラケット１７は、下部側プレート１５と結合される基部１７ａと、基部１７ａから下方に延びる脚部１７ｂと、を含んで構成される。

コア部１１の上方に設けられるブラケット３は、ラジエータ２の上側の対応する位置に設けられる係合爪４と腕部３ｂとの嵌合構造によって一体に締結される。係合爪４は、例えば上下方向からの外力によって弾性変形しやすい上下二股状の爪部であって、係合凸部を構成する。具体的には、係合爪４は、先端部に爪部が形成された上下２個の係止片を所定間隔を隔てて配置した構成になっている。この上下２個の係止片は、金属材質、樹脂材料の弾性により先端部の爪部の間隔を変化させることができる。

ブラケット３の係合穴３ｃを形成する内周縁の壁部は、係合凸部である係合爪４が係わり合って係止される係止部である。係合爪４は、弾性変形により内側に閉じるような姿勢で係合穴３ｃに挿入された後、元の姿勢に戻ろうとして上側及び下側に開いて、この係止部に係わり合って係止される。ブラケット３に設けられるこのような係止部は、係合爪４と係り合って係合手段を構成し、ラジエータ２側に設けられる係合爪４も係合穴３ｃの内周縁の壁部である腕部３ｂの一部と係わり合う係合手段を構成する。この係合手段は、ラジエータ２に対してコンデンサ１を車両の前後方向に保持する働きをする。また、ブラケット３には、係合爪４のような係合凸部を設けてもよく、この場合には、ラジエータ２側には係合凸部が係止される係合穴３ｃのような係合手段が設けられる。

ラジエータ２のヘッダータンク２２には、荷重支持部６が一体に設けられている。荷重支持部６は、例えば、係合爪４の横に位置してラジエータ２に一体に設けられ、角柱状の凸部である。荷重支持部６は、ブラケット３が設けられているコンデンサ１側の嵌合部材５が嵌合することにより、コンデンサ１から受ける荷重を支持する働きを有する。

嵌合部材５は、上部側プレート１４と結合される基部と、基部から上方に延びて嵌合部を構成する腕部と、を含んで構成される。嵌合部材５は、ブラケット３が設けられているコンデンサ１において、荷重支持部６に対応する位置に設けられ、荷重支持部６の外側に嵌合する。嵌合部材５の嵌合部は、角柱状の荷重支持部６の側面全周を取り囲む、少なくともラジエータ２側（車両後方側）が開口した角筒状の部材である。嵌合部は、上部嵌合部５１と、下部嵌合部５２と、側部嵌合部５２と、側部嵌合部５３とによって四辺をなす角筒状を構成する。また、嵌合部材５はブラケット３と一体の部品で構成され、この場合嵌合部材５の基部は、ブラケット３基部３ａと一体に形成される。嵌合部材５は、ブラケットと同様に、樹脂材料、金属材料等で形成されている。なお、嵌合部材５はブラケット３と別体の部品で構成してもよい。

押さえ部７は、荷重支持部６から上方に所定の間隔（少なくとも嵌合部の肉厚寸法）設けてラジエータ２に一体に設けられ、荷重保持部６の少なくとも上面を覆う平板状の部材である。すなわち、押さえ部７は、荷重支持部６の上方に設けられて、荷重支持部６の上面の少なくとも一部を覆うひさし状の部材である。嵌合部材５における荷重支持部６の真上に位置する部位に上方から接触して、嵌合部材５を押さえる働きをする。このように荷重支持部６は、嵌合部材５から伝わるコンデンサ１からの荷重を支え、さらに押さえ部７は、嵌合部材５に作用する上方への力を下方に向けて押さえて、コンデンサ１の変位を押さえる働きをする。換言すれば、押さえ部７は、ブラケット３の少なくとも一部に上方から接触してブラケット３が上方に押す力を押さえる働きをする。

押さえ部７は、ブラケット３の少なくとも一部に上方から接触する押さえ部の端部から押さえ面７１に対して交差する方向に延びるリブ７ａを備える。つまり、押さえ部７は横断面Ｌ字状の部材である。このリブ７ａによれば、押さえ部７自体の強度を向上することができる。また、強度向上により、押さえ部７の押さえ面７１の面積を小さくすることも可能となり、熱交換器の取り付け構造の小型化が図れる。なお、リブ７ａは、押さえ部７の端部以外の部分から延びるように構成してもよいし、また、リブは複数個並んで形成される形態であってもよい。

コア部１１の下方に設けられるブラケット１７は、ラジエータ２の下側に設けられる支持部材２５に差し込まれ、前後方向の位置が規制されるとともに、上下方向寸法のばらつきが吸収される。支持部材２５は、上端部が開口する箱体状であり、この部分にブラケット１７の脚部１７ｂが嵌入されて支持される。ブラケット１７を構成する材料としては、ある程度の弾性を有し、かつ、耐摩耗性に優れた金属、樹脂が好ましく、例えば、アルミニウム、その合金、ポリプロピレン、ナイロン、ポリアセタールが用いられる。

また、ヘッダータンク１２の上部における車両後方側には、コア部１１を流通する冷媒の入口部である入口パイプが設けられる。ヘッダータンク１３の下部における車両後方側には、コア部１１を流通した冷媒の出口部である出口パイプが設けられる。さらに、ヘッダータンク１３には冷媒の気液分離を行う気液分離器１６が一体に接合されている。また、コンデンサ１を構成する各部材は、例えばアルミニウム合金等で形成され、ろう付けにより一体に接合される。

ラジエータ２は、内部を流れる水（内部流体の一例）と外部を流れる空気（外部流体の一例）との間で熱交換が行われるコア部２１と、コア部２１（第２のコア部に相当）の上下方向の両端部に設けられるヘッダータンク２２，２３と、を含んで構成される。コア部２１は、コンデンサ１のコア部１１と同様に、水通路をなす断面扁平状のチューブ２１ａとフィン２１ｂとが交互に複数個上下方向に積層されて配置され、これらがろう付け接合等により一体になって構成されている。フィン２１ｂは、フィン１１ｂのように伝熱面積を増大させる部材であり、例えばコルゲート状のフィンである。

コア部２１の上下方向の両側部には、すべてのチューブ２１ａの端部を接合支持するコアプレートが配置されている。このコアプレートには、ヘッダータンク２２，２３が一体に結合され、このヘッダータンク２２，２３の内部空間はすべてのチューブ２１ａの内部と連通するようになっている。すなわち、ヘッダータンク２２とヘッダータンク２３は、チューブ２１ａによって連通する。また、ヘッダータンク２２，２３はチューブ２１ａの長手方向と直交する方向（車幅方向）に細長く延びる略筒状であり、例えばナイロンのように耐熱性に優れた樹脂で成形されている。

コア部２１の車幅方向（左右方向）の両側部、すなわち、車幅方向の最外側に位置するフィン２１ｂのさらに外側には、それぞれサイドプレート２６が設けられている。サイドプレート２６は、コア部１１を補強する補強部材である。サイドプレート２６は、コア部２１の側部に対向する基部と、この基部の前後方向の両端部で基部に対して垂直方向に突出するように延びるリブ２６ａと、を有し、チューブ２１ａの長手方向に延びる断面コの字形状の部材である。

上側のヘッダータンク２２には、前述の係合爪４、荷重支持部６、押さえ部７の他に、エンジン冷却水の入口パイプ２７、車体側への取付け用ボス部２２ａ等が一体に形成されている。下側のヘッダータンク２３には、前述の支持部材２５の他に、エンジン冷却水の出口パイプ２８、車体側への取付け用ボス部２３ａ等が一体に形成されている。また、ラジエータ２において、コア部２１のチューブ２１ａ、フィン２１ｂ、コアプレート、サイドプレート２６等の各部材は、例えばアルミニウム合金等で形成され、ろう付けにより一体に接合される。

図４は、嵌合部材５、荷重支持部６、及び押さえ部７の関係を説明するための部分拡大図である。図４において、嵌合部材５については、縦断面を示し、荷重支持部６及び押さえ部７との関わり合いを図示している。

図４に示すように、コンデンサ１とラジエータ２が組み合わされた状態で、嵌合部材５は、縦断面コの字状を形成する上部嵌合部５１と下部嵌合部５２とによって荷重支持部６の上面と下面とに外嵌めする。さらに嵌合部材５は、互いに対向する側部嵌合部５３と側部嵌合部５４とによって荷重支持部６の対向する側面のそれぞれに外嵌めする。コンデンサ１には自重によって鉛直下方に重力が働くため、嵌合部材５が荷重支持部６に外嵌めされた状態では、上部嵌合部５１の下面が荷重支持部６の上面を押さえるように接触し、下部嵌合部５２の上面と荷重支持部６の下面との間には隙間が生じるようになる。さらに上部嵌合部５１の上面は、押さえ部７の下面（押さえ面７１）と部分的または全体的に接触し、上部嵌合部５１は、押さえ部７と荷重支持部６とによって挟持されるようになる。

本実施形態によるコンデンサ１のラジエータ２への取付け作業を説明すると、まず、熱交換器の組付けの準備工程として、コンデンサ１に対して、上下のブラケット３，１７及び嵌合部材５の組付けを行う。ここでは、ブラケット３と嵌合部材５とは、一体の一部材であるため、ブラケット３をコンデンサに取り付けることにより、ブラケット３及び嵌合部材５の取り付けが完了する。上下のブラケット３，１７をコンデンサ１のヘッダータンク１２，１３の上下両端部付近に同時に配置する場合には、上下のブラケット３，１７を配置する位置を治具等により規定することによって、その上下のブラケットをラジエータ２側の係合爪４及び支持部材２５のそれぞれに適切に係合できるように設置する。

そして、コンデンサ１に設置された下側のブラケット１７の脚部１７ｂを左右同時にラジエータ２の支持部材２５の凹部に嵌める。この嵌め合い部分を支点としてコンデンサ１の上部をラジエータ２側に近づけ、上側のブラケット３を、左右同時にラジエータ２の係合爪４が係合穴３ｃに嵌まるように係合爪４に係合させる。これにより、コンデンサ１は、係合凸部（係合爪４）とこの係合凸部が係止される係止部との係合によって、ラジエータ２に対して車両前後方向の動きが規制された状態で連結されることになり、両者は一体型の熱交換器として車両に設置される。

コンデンサ１とラジエータ２のように前後方向に組み付けられる２つの熱交換器においては、使用状況によってはがたつきが生じることがある。このがたつきは、例えば、コンデンサ１がラジエータ２に対して、車両前方に振れる場合や車両後方に振れる場合に起こりうる。このがたつき発生現象により、振動による異音が発生したり、ブラケット、嵌合部材や、その他の部品の磨耗が促進されたり、部材同士の衝突により熱交換器のフィン等の損傷が誘発されたりする。本発明に係る熱交換器の組付け構造は、上記の課題を解決することに貢献する。

例えば、コンデンサ１がラジエータ２に対して車両後方に振れる場合には、図５に示すように、コンデンサ１の傾きに伴って、嵌合部材５が車両後方側を上げ、車両前方側を下げる姿勢になり、この姿勢によって特徴的な力が部材間に作用する。図５において、車両後方に振れた状態の嵌合部材５は、二点鎖線で示されている。当該状態では、上部嵌合部５１の上面における車両後方部分が、押さえ部７の押さえ面７１における車両後方部分に当接し、車両前方側において上部嵌合部５１の上面と押さえ面７１との間には隙間が生じうる。このように上部嵌合部５１は、押さえ部７に対して傾くようになる。

このとき、車両後方側において上部嵌合部５１の上面は、押さえ部７の下面を上方に押すように作用する（図５の斜線矢印）。これに対して、押さえ部７の押さえ面７１は、上部嵌合部５１の上面を押し返す反力（図５の白抜き矢印）を発揮して、嵌合部材５の動きを規制するように上部嵌合部５１を下方に押さえつけて拘束し、嵌合部材５が動こうとする力を抑制する。また、下部嵌合部５２における車両後方の端部は、ラジエータ２を押すように作用し（図５の斜線矢印）、これに対してラジエータ２側は、下部嵌合部５２を押し返す反力（図５の白抜き矢印）を発揮して、嵌合部材５が動こうとする力を抑制する。

また、コンデンサ１がラジエータ２に対して車両前方に振れる場合には、図６に示すように、コンデンサ１の傾きに伴って、嵌合部材５が車両後方側を下げ、車両前方側を上げる姿勢になり、この姿勢によって特徴的な力が部材間に作用する。図６において、車両前方に振れた状態の嵌合部材５は、二点鎖線で示されている。当該状態では、上部嵌合部５１の上面における車両前方部分が、押さえ部７の押さえ面７１における車両前方部分に当接し、車両後方側において上部嵌合部５１の上面と押さえ面７１との間には隙間が生じうる。このように上部嵌合部５１は、押さえ部７に対して傾くようになる。

このとき、車両前方側において上部嵌合部５１の上面は、押さえ部７の下面を上方に押すように作用する（図６の斜線矢印）。これに対して、押さえ部７の押さえ面７１は、上部嵌合部５１の上面を押し返す反力（図６の白抜き矢印）を発揮して、嵌合部材５の動きを規制するように上部嵌合部５１を下方に押さえつけて拘束し、嵌合部材５が動こうとする力を抑制する。

さらに、ブラケット３、嵌合部材５、荷重支持部６、及び押さえ部７を車両後方に見たとき、図７に示す位置関係となる。図７に示すように、押さえ部７は、荷重支持部６からの力が作用する上部嵌合部５１における車両幅方向（図７の左右方向）の全体を上から押さえつけている。この形態では、押さえ部７は、コンデンサ１のがたつきを抑制する天板の機能を果たす。

次に、押さえ部７の上方にさらに天板部８を備えた他の形態について図８を参照して説明する。図８に示すように、天板部８は、ブラケット３Ａや嵌合部材５と一体に構成される同一部材である。この天板部８は、押さえ部７から受ける力を押し返す反力を発揮して、嵌合部材５の動きを規制するように押さえ部７を下方に押さえつけて拘束し、嵌合部材５が動こうとする力を抑制する。つまり、図８における天板部８は、図５〜図７の押さえ部７と同様の機能を発揮する部材であり、図８に示す他の形態は、当該押さえ部７をコンデンサ１側に設けた場合の実施形態に相当する。

この他の形態によれば、経年使用により、仮に天板部８が破損するようなことがあったとしても、嵌合部材５はコンデンサ１とは別部品であって交換容易である。このため、天板部８の破損による熱交換器への影響が小さい。例えば、天板部８は、ラジエータ２と一体に設けられていないため、ラジエータ２の破損に至る心配がなく、例えば、タンク部破損による水漏れ等の不具合に発展する問題もない。

以下に、第１実施形態の熱交換器の組付け構造がもたらす作用効果について述べる。この熱交換器の組付け構造は、コンデンサ１設けられるブラケット３と、ブラケット３に設けられ、係合爪４と係り合う係止部である腕部３ｂで構成される係合手段と、ブラケット３が設けられていないラジエータ２に設けられて、ブラケット３が設けられているコンデンサ１の荷重を支持する荷重支持部６と、ブラケット３に設けられ、荷重支持部６の外側に嵌合する嵌合部材５と、ブラケット３の少なくとも一部に上方から接触してブラケット３が上方に押す力を押さえる押さえ部７と、を備える。

この熱交換器の組付け構造によれば、ブラケット３が設けられている一方の熱交換器であるコンデンサ１の荷重を他方の熱交換器であるラジエータ２に設けられる荷重支持部６によって支え、さらに荷重支持部６とその外側に嵌められる嵌合部材５とによって、コンデンサ１の荷重を上下方向及び左右方向に支えることができる。これにより、一方のコンデンサ１と他方のラジエータ２とが上下方向及び左右方向に安定して組み付く状態を提供できる。

さらに、一方のコンデンサ１が、他方のラジエータ２に対して離れる方向または接近する方向に振れる現象が起こったとしても、押さえ部７によって、ブラケット３の少なくとも一部が下方に向かって押さえられる。この作用により、コンデンサ１が上記のいずれの方向に振れても、押さえ部７の働きによってその振れ幅を抑制できるため、両方の熱交換器の組み付け状態が前後方向に関しても安定し、さらにこの安定した状態を維持することが可能になる。また、２つの熱交換器の前後の間隔が異なる場合にも、がたつきを抑えた組み付けを実現できる。したがって、様々な熱交換器の組み合わせにおいても、対応可能な組み付け構造を提供できる。

また、第１実施形態の熱交換器の組付け構造によれば、熱交換器のフィンの損傷等を低減でき、製品性の向上、製品寿命の向上が図れる熱交換器の組付け構造を提供することができる。

また、押さえ部７は、嵌合部材５における荷重支持部６の真上に位置する部位に上方から接触して嵌合部材５を押さえる。この構成によれば、押さえ部７によって、荷重支持部６に嵌合する部位を直接下方に向かって押さえるため、押さえ部７による押さえ力をコンデンサ１に対して効率的に伝達することが可能である。

また、嵌合部材５に上方から接触する押さえ部７における押さえ面７１は、先端に向かうほど上方に位置する傾斜面を備えている。この構成によれば、組み付けの際に、押さえ部７を嵌合部材５に対して所定の位置に配置するときに、押さえ部７によって押さえられる上部嵌合部５１を押さえ部７の下側に位置させることが容易に行える。すなわち、上部嵌合部５１を押さえ面７１の先端側から奥側に向けてスムーズに配置させることができる。したがって、熱交換器の組み付け作業性を向上することができる。

（第２実施形態）
第２実施形態では、第１実施形態の熱交換器の組付け構造の他の形態について図９及び図１０を用いて説明する。図９は、第２実施形態における、ブラケット３Ｂ、嵌合部材５、荷重支持部６、被押さえ部５ａ、及び押さえ部７Ａ，７Ｂの関係を説明するための正面図である。図１０は、図９に示す押さえ部７Ａの上方にさらに天板部８Ａを備えた他の形態を説明するための正面図である。図９及び図１０において前述の第１実施形態で説明した図面中と同一符号を付した構成部品は、同様の構成部品であり、同様の作動をし、同様の作用効果を奏するものである。

図９に示すように、第２実施形態の熱交換器の組付け構造は、押さえ部７Ａ，７Ｂによって上方から押さえられる被押さえ部５ａを備える。被押さえ部５ａは、ブラケット３Ｂの上端部よりも低い位置で両側部からそれぞれ延設される部材であり、ブラケット３Ｂと一体に構成されている。

押さえ部７Ａは、ラジエータ２に設けられ、その下面は、一方の側部から延びる被押さえ部５ａの上面と接触する。押さえ部７Ｂは、ラジエータ２に設けられ、その下面は、他方の側部から延びる被押さえ部５ａの上面と接触する。押さえ部７Ａは、ブラケット３Ｂの少なくとも一部に上方から接触する押さえ部の端部から押さえ面に対して交差する方向に延びるリブ７ａを備える。つまり、押さえ部７Ａは横断面Ｌ字状の部材である。

例えば、コンデンサ１がラジエータ２に対して車両後方または車両前方に振れる場合に、押さえ部７Ａ，７Ｂは、被押さえ部５ａから受ける力を押し返す反力を発揮して、嵌合部材５の動きを規制するように被押さえ部５ａを下方に押さえつけて拘束し、嵌合部材５が動こうとする力を抑制する。

次に、第２実施形態に係る押さえ部７Ａ，７Ｂの上方にさらに天板部８Ａを備えた他の形態について図１０を参照して説明する。図１０に示すように、天板部８Ａは、ブラケット３Ｃや嵌合部材５と一体に構成される同一部材である。この天板部８Ａは、押さえ部７Ａ，７Ｂから受ける力を押し返す反力を発揮して、嵌合部材５の動きを規制するように押さえ部７Ａ，７Ｂを下方に押さえつけて拘束し、嵌合部材５が動こうとする力を抑制する。つまり、図１０における天板部８Ａは、図５〜図７の押さえ部７と同様に機能を発揮する部材であり、図１０に示す他の形態は、当該押さえ部７Ａ，７Ｂをコンデンサ１側に設けた場合の実施形態に相当する。この天板部８Ａは、第１実施形態の天板部８と同様の作用効果を奏する。

以上の第２実施形態によれば、押さえ部７Ａ，７Ｂの配設位置を低い位置に設定できるため、高さ方向の体格を抑えることができる熱交換器の組み付け構造が得られる。したがって、車両への搭載性により優れた構造を提供することができる。

（第３実施形態）
第３実施形態では、第１実施形態の熱交換器の組付け構造の他の形態について図１１及び図１２を用いて説明する。図１１は、第３実施形態における、ブラケット３Ｄ、嵌合部材５Ａ、荷重支持部６Ａ、及び押さえ部７Ｂの関係を説明するための正面図である。図１２は、図１１に示す押さえ部７Ｂの上方にさらに天板部８Ｂを備えた他の形態を説明するための正面図である。図１１及び図１２において前述の第１実施形態で説明した図面中と同一符号を付した構成部品は、同様の構成部品であり、同様の作動をし、同様の作用効果を奏するものである。

図１１に示すように、係合爪４と荷重支持部６Ａは、上下に並ぶ構成である。荷重支持部６Ａは、結合爪４の上方及び下方にそれぞれ配され、嵌合部材５Ａは、この上下の荷重支持部６Ａを取り囲み、その外側に嵌合する。係合穴３ｃは、この上下の荷重支持部６Ａの間に形成されている。すなわち、ブラケット３Ｄは、その周縁部を嵌合部とする嵌合部材５Ａ一体型の縦長の部材である。押さえ部７Ｂは、嵌合部材５Ａ一体型のブラケット３Ｄの上面に上方から接触して嵌合部材５Ａを押さえる。押さえ部７Ｂは、ブラケット３Ｅの少なくとも一部に上方から接触する押さえ部の端部から押さえ面に対して交差する方向に延びるリブ７Ｂａを備える。

図１２に示すように、天板部８Ｂは、ブラケット３Ｅや嵌合部材５Ａと一体に構成される同一部材である。この天板部８Ｂは、押さえ部７Ｂから受ける力を押し返す反力を発揮して、嵌合部材５Ａの動きを規制するように押さえ部７Ｂを下方に押さえつけて拘束し、嵌合部材５Ａが動こうとする力を抑制する。つまり、図１２における天板部８Ｂは、第１実施形態で説明した天板部８と同様の機能を発揮する部材である。図１２に示す他の形態は、当該押さえ部７Ｂをコンデンサ１側に設けた場合の実施形態に相当する。

（第４実施形態）
第４実施形態では、第３実施形態の熱交換器の組付け構造の他の形態について図１３及び図１４を用いて説明する。図１３は、第４実施形態における、ブラケット３Ｆ、嵌合部材５Ａ、荷重支持部６Ａ、被押さえ部５Ａａ、及び押さえ部７Ｃ，７Ｄの関係を説明するための正面図である。図１４は、図１３に示す押さえ部７Ｃ，７Ｄの上方にさらに天板部８Ｃを備えた他の形態を説明するための正面図である。図１３及び図１４において前述の第１実施形態、第３実施形態で説明した図面中と同一符号を付した構成部品は、同様の構成部品であり、同様の作動をし、同様の作用効果を奏するものである。

図１３に示すように、第４実施形態の熱交換器の組付け構造は、押さえ部７Ｃ，７Ｄによって上方から押さえられる被押さえ部５Ａａを備える。被押さえ部５Ａａは、ブラケット３Ｆの上端部よりも低い位置で両側部からそれぞれ延設される部材であり、ブラケット３Ｆと一体に構成されている。

押さえ部７Ｃは、ラジエータ２に設けられ、その下面は、一方の側部から延びる被押さえ部５Ａａの上面と接触する。押さえ部７Ｄは、ラジエータ２に設けられ、その下面は、他方の側部から延びる被押さえ部５Ａａの上面と接触する。押さえ部７Ｃは、ブラケット３Ｆの少なくとも一部に上方から接触する押さえ部の端部から押さえ面に対して交差する方向に延びるリブ７Ｃａを備える。つまり、押さえ部７Ｃは横断面Ｌ字状の部材である。

例えば、コンデンサ１がラジエータ２に対して車両後方または車両前方に振れる場合に、押さえ部７Ｃ，７Ｄは、被押さえ部５Ａａから受ける力を押し返す反力を発揮して、嵌合部材５Ａの動きを規制するように被押さえ部５Ａａを下方に押さえつけて拘束し、嵌合部材５Ａが動こうとする力を抑制する。

次に、第４実施形態に係る押さえ部７Ｃ，７Ｄそれぞれの上方にさらに天板部８Ｃを備えた他の形態について図１４を参照して説明する。図１４に示すように、天板部８Ｃは、ブラケット３Ｇや嵌合部材５Ａと一体に構成される同一部材である。この天板部８Ｃは、押さえ部７Ｃ，７Ｄから受ける力を押し返す反力を発揮して、嵌合部材５Ａの動きを規制するように押さえ部７Ｃ，７Ｄを下方に押さえつけて拘束し、嵌合部材５Ａが動こうとする力を抑制する。つまり、図１４における天板部８Ｃは、図５〜図７の押さえ部７と同様に機能を発揮する部材であり、図１４に示す他の形態は、押さえ部７Ｃ，７Ｄをコンデンサ１側に設けた場合の実施形態に相当する。この天板部８Ｃは、第２実施形態の天板部８Ａと同様の作用効果を奏する。

（第５実施形態）
第５実施形態では、第１実施形態の熱交換器の組付け構造の他の形態について図１５及び図１６を用いて説明する。図１５は、第５実施形態における、ブラケット３Ｈ、嵌合部材５Ｂ、荷重支持部６Ｂ、及び押さえ部７Ｅの関係を説明するための正面図である。図１６は、図１５に示す押さえ部７Ｅの上方にさらに天板部８Ｄを備えた他の形態を説明するための正面図である。図１５及び図１６において前述の第１実施形態で説明した図面中と同一符号を付した構成部品は、同様の構成部品であり、同様の作動をし、同様の作用効果を奏するものである。

図１５に示すように、係合爪４Ａと荷重支持部６Ｂは、左右（車両幅方向）に並ぶ構成である。荷重支持部６Ｂは、結合爪４の左及び右にそれぞれ配され、嵌合部材５Ｂは、この左右の荷重支持部６Ｂを取り囲み、その外側に嵌合する。係合穴３ｃは、この左右の荷重支持部６Ｂの間に形成されている。すなわち、ブラケット３Ｈは、その周縁部を嵌合部とする嵌合部材５Ｂ一体型の縦長の部材である。押さえ部７Ｅは、嵌合部材５Ｂ一体型のブラケット３Ｈの上面に上方から接触して嵌合部材５Ｂを押さえる。押さえ部７Ｅは、ブラケット３Ｈの少なくとも一部に上方から接触する押さえ部の端部から押さえ面に対して交差する方向に延びるリブ７Ｅａを備える。

図１６に示すように、天板部８Ｄは、ブラケット３Ｉや嵌合部材５Ｂと一体に構成される同一部材である。この天板部８Ｄは、押さえ部７Ｅから受ける力を押し返す反力を発揮して、嵌合部材５Ｂの動きを規制するように押さえ部７Ｅを下方に押さえつけて拘束し、嵌合部材５Ｂが動こうとする力を抑制する。つまり、図１６における天板部８Ｄは、第１実施形態で説明した天板部８と同様の機能を発揮する部材である。図１６に示す他の形態は、当該押さえ部７Ｅをコンデンサ１側に設けた場合の実施形態に相当する。

（第６実施形態）
第６実施形態では、第５実施形態の熱交換器の組付け構造の他の形態について図１７及び図１８を用いて説明する。図１７は、第６実施形態における、ブラケット３Ｊ、嵌合部材５Ｂ、荷重支持部６Ｂ、被押さえ部５Ｂａ、及び押さえ部７Ｆ，７Ｇの関係を説明するための正面図である。図１８は、図１７に示す押さえ部７Ｆ，７Ｇの上方にさらに天板部８Ｅを備えた他の形態を説明するための正面図である。図１７及び図１８において前述の第１実施形態、第５実施形態で説明した図面中と同一符号を付した構成部品は、同様の構成部品であり、同様の作動をし、同様の作用効果を奏するものである。

図１７に示すように、第６実施形態の熱交換器の組付け構造は、押さえ部７Ｆ，７Ｇによって上方から押さえられる被押さえ部５Ｂａを備える。被押さえ部５Ｂａは、ブラケット３Ｊの上端部よりも低い位置で両側部からそれぞれ延設される部材であり、ブラケット３Ｊと一体に構成されている。

押さえ部７Ｆは、ラジエータ２に設けられ、その下面は、一方の側部から延びる被押さえ部５Ｂａの上面と接触する。押さえ部７Ｇは、ラジエータ２に設けられ、その下面は、他方の側部から延びる被押さえ部５Ｂａの上面と接触する。押さえ部７Ｆは、ブラケット３Ｊの少なくとも一部に上方から接触する押さえ部の端部から押さえ面に対して交差する方向に延びるリブ７Ｆａを備える。つまり、押さえ部７Ｆは横断面Ｌ字状の部材である。

例えば、コンデンサ１がラジエータ２に対して車両後方または車両前方に振れる場合に、押さえ部７Ｆ，７Ｇは、被押さえ部５Ｂａから受ける力を押し返す反力を発揮して、嵌合部材５Ｂの動きを規制するように被押さえ部５Ｂａを下方に押さえつけて拘束し、嵌合部材５Ｂが動こうとする力を抑制する。

次に、第４実施形態に係る押さえ部７Ｆ，７Ｇそれぞれの上方にさらに天板部８Ｅを備えた他の形態について図１８を参照して説明する。図１８に示すように、天板部８Ｅは、ブラケット３Ｋや嵌合部材５Ｂと一体に構成される同一部材である。この天板部８Ｅは、押さえ部７Ｆ，７Ｇから受ける力を押し返す反力を発揮して、嵌合部材５Ｂの動きを規制するように押さえ部７Ｆ，７Ｇを下方に押さえつけて拘束し、嵌合部材５Ｂが動こうとする力を抑制する。つまり、図１８における天板部８Ｅは、図５〜図７の押さえ部７と同様に機能を発揮する部材であり、図１８に示す他の形態は、押さえ部７Ｆ，７Ｇをコンデンサ１側に設けた場合の実施形態に相当する。この天板部８Ｅは、第２実施形態の天板部８Ａと同様の作用効果を奏する。

（他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。上記実施形態の構造は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものである。

上記実施形態において、ブラケット３やブラケット１７は、第１の熱交換器であるコンデンサ１に設けられているが、この形態に限定されるものではない。本発明を適用する実施形態では、例えば第２の熱交換器であるラジエータ２にブラケット３やブラケット１７を設けるようにしてもよい。

また、上記実施形態におけるブラケットは、コンデンサ１やラジエータ２などの熱交換器とは別個の部品であって組み付けられる構造であるが、熱交換器と一体に形成された部分であってもよい。

１…コンデンサ（第１の熱交換器）
２…ラジエータ（第２の熱交換器）
３…ブラケット
３ｂ…腕部（係止部）
４…係合爪（係合凸部）
５…嵌合部材
６…荷重支持部
７…押さえ部
１１…コア部（第１のコア部）
２１…コア部（第２のコア部）

Claims (5)

1. 内部流体と外部流体との間で熱交換が行われる第１のコア部（１１）を有する第１の熱交換器（１）と、内部流体と前記外部流体との間で熱交換が行われる第２のコア部（２１）を有する第２の熱交換器（２）とが、前記第１のコア部と前記第２のコア部とを重ねた姿勢で一体に組み付けられる熱交換器の組付け構造であって、
   前記第１の熱交換器及び前記第２の熱交換器のいずれか一方に設けられるブラケット（３）と、
   前記ブラケットに設けられ、係合凸部（４）及び前記係合凸部と係り合う係止部（３ｂ）のうちいずれか一方で構成される係合手段と、
   前記ブラケットが設けられていない他方の熱交換器に設けられて、前記ブラケットが設けられている一方の熱交換器からの荷重を支持する荷重支持部（６）と、
   前記ブラケットが設けられている一方の熱交換器に設けられ、前記荷重支持部の外側に嵌合する嵌合部材（５）と、
   前記ブラケットの少なくとも一部に上方から接触して前記ブラケットが上方に押す力を押さえる押さえ部（７）と、
   を備えることを特徴とする熱交換器の組付け構造。
2. 前記押さえ部（７）は、前記嵌合部材における前記荷重支持部の真上に位置する部位に上方から接触して前記嵌合部材を押さえることを特徴とする請求項２に記載の熱交換器の組付け構造。
3. 前記ブラケットの少なくとも一部に上方から接触する前記押さえ部の押さえ面（７１）は、先端に向かうほど上方に位置する傾斜面を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の熱交換器の組付け構造。
4. 前記押さえ部（７）は、前記ブラケットの少なくとも一部に上方から接触する前記押さえ部の押さえ面（７１）に対して交差する方向に延びるリブ（７ａ）を備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の熱交換器の組付け構造。
5. 前記ブラケットの上端部よりも低い位置で側部から延設され、前記押さえ部（７Ａ，７Ｂ）によって上方から押さえられる被押さえ部（５ａ）を備えることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器の組付け構造。

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