JP3675309B2 - 車両用熱交換器の取付構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ラジエータや空調用コンデンサ等の車両用熱交換器を車体に取り付ける取付構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用熱交換機の取付構造として、一般に、コンデンサおよびラジエータは、それぞれマウントゴムなどの弾性部材やブラケットを介して車体に取り付けられる。この場合、とくにラジエータにはエンジンの振動を減衰させるダイナミックダンパとしての機能が要求され、ラジエータは上下振動が可能なように支持される。そのため、マウントゴムやブラケットなどの支持用部品はコンデンサとラジエータにそれぞれ別々に設けられ、コンデンサの支持剛性とラジエータの支持剛性は互いに異なった値に設定される。このような取付構造は、例えば特開２０００−２５４６６号公報に記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の取付構造では、マウントゴムやブラケットなどの支持用部品がコンデンサおよびラジエータにそれぞれ別々に必要となるため、部品点数や組立工数がともに増加し、製造コストの増加を招くという問題がある。
【０００４】
本発明の目的は、ラジエータをダイナミックダンパとして機能させつつ、マウントゴムやブラケットなどの支持用部品の部品点数を低減することができる車両用熱交換機の取付構造を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
一実施の形態を示す図面を参照して説明する。
（１） 請求項１の発明は、図１に示すように、コンデンサ２０とラジエータ３０とを有する車両用熱交換器を弾性支持部材１０,１１を介して車体１,２に取り付ける構造に適用される。そして、図２に示すように、弾性支持部材のうち、車両用熱交換器をその下部で支持する下部弾性支持部材１０が、その外周面に設けられたスリット１０ｓに、コンデンサ２０の下端部に設けられたブラケット２７を水平方向に嵌合してコンデンサ２０を支持するコンデンサ支持部１０ｓと、コンデンサ支持部１０ｓの上方に連なって設けられ、上下方向に開口された孔１０ａにラジエータ３０の下端部に突設されたピンを３６挿通してラジエータ３０を支持するラジエータ支持部１０ｂとを有し、下部弾性支持部材１０をコンデンサ支持部１０ｓよりも下方にて車体２から支持してラジエータ支持部１０ｂの支持剛性をコンデンサ支持部１０ｓの支持剛性より低くするとともに、図３に示すように弾性支持部材のうち、車両用熱交換器をその上部で支持する上部弾性支持部材１１が、その外周面に設けられたスリット１１ｓに、コンデンサ２０の上端部に設けられたブラケット２６を水平方向に嵌合してコンデンサ２０を支持するコンデンサ支持部１１ｓと、コンデンサ支持部１１ｓの内側に上下方向に開口された孔１１ｃにラジエータ３０の上端部に突設されたピン３５を挿通してラジエータ３０の上下振動を許容するようにラジエータ３０を支持するラジエータ支持部１１ｃとを一体に形成したことにより上述した目的は達成される。
（２） 請求項２の発明は、請求項１に記載の車両用熱交換器の取付構造において、上部弾性支持部材１１が、水平部１１ａと鉛直部１１ｂからなる略Ｌ字形状であり、この水平部１１ａから鉛直部１１ｂにかけてＬ字状に設けられたスリット１１ｓに沿ってコンデンサ２０の上端部のブラケット２６を嵌合するとともに、水平部１１ａにラジエータ３０の上端部に突設されたピン３５を挿通するための孔１１ｃが開口され、鉛直部１１ｂが車体１から支持されるものである。
（３） 請求項３の発明は、請求項１または２に記載の車両用熱交換器の取付構造において、ラジエータ支持部１０ｂが、ラジエータ３０の質量によりエンジンの振動を抑制するように、所定の周波数でラジエータ３０が共振する特性を有するものである。
（４） 請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の車両用熱交換器の取付構造において、コンデンサ２０がヘッダパイプ２２を有し、コンデンサ２０はヘッダパイプ２２のキャップに一体に形成されたブラケット２８を介してコンデンサ支持部１０ｓ,１１ｓに支持されるものである。
（５） 請求項５の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の車両用熱交換器の取付構造において、コンデンサ２０がヘッダパイプ２１と、このヘッダパイプ２１に併設されたリキッドタンク２５とを有し、ヘッダパイプ２６のキャップとリキッドタンク２５のキャップとを一体に形成するとともに、このキャップと一体にブラケット２６,２７を形成し、コンデンサ２０はこのブラケット２６,２７を介してコンデンサ支持部１０ｓ,１１ｓに支持されるものである。
【０００６】
なお、本発明の構成を説明する上記課題を解決するための手段の項では、本発明を分かり易くするために発明の実施の形態の図を用いたが、これにより本発明が実施の形態に限定されるものではない。
【０００７】
【発明の効果】
本発明によれば、次の効果を奏する。
（１）請求項１の発明によれば、車両用熱交換器をその下部で支持する下部弾性支持部材にコンデンサ支持部を設けるとともに、コンデンサ支持部の上方に連なってラジエータ支持部を設け、ラジエータ支持部の支持剛性をコンデンサ支持部の支持剛性より低くした。また、車両用熱交換器をその上部で支持する上部弾性支持部材にコンデンサ支持部を設けるとともに、その内側でラジエータの上下振動を許容するようにラジエータ支持部を設けるようにした。これにより下部弾性支持部材と上部弾性支持部材にダイナミックダンパとしての機能とソフトマウントとしての機能を同時に発揮させることができる。その結果、支持用部品の部品点数が低減され、製造コストが低減するとともに、省スペース化、軽量化が達成される。
（２）請求項３２の発明によれば、ラジエータの質量によりエンジンの振動を抑制するように、所定の周波数でラジエータが共振する特性を有するようにしたので、その周波数におけるエンジン振動の乗員への伝達が低減される。
（３）請求項４の発明によれば、ヘッダパイプのキャップに一体に形成されたブラケットを介してコンデンサを支持するようにしたので、部品点数が低減され、製造コストが一層低減する。
（４）請求項５の発明によれば、ヘッダパイプとリキッドタンクのキャップとを一体に形成し、このキャップと一体に形成されたブラケットを介してコンデンサを支持するようにしたので、ブラケットの強度が向上する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係わる車両用熱交換機の構成を示す斜視図（車両後方側から見た図）であり、各部品に分解して示した図である。図１に示すように、エンジンルーム内において、車体の一部を構成するラジコアアッパ１,ラジコアロア２の後方にはコンデンサ２０およびラジエータ３０が平行に配置されている。ラジエータ３０はアルミプレスにより形成されたアッパータンク３１およびロアタンク３２と、そのタンク３１,３２間に交互に配置された複数の冷却水用チューブ３３とフィン３４（一部のみ図示）とを有している。アッパータンク３１およびロアタンク３２の左右端部には、取り付け用ピン３５,３６がそれぞれタンク３１,３２と一体に上下方向に突出して設けられている。取付用ピン３５,３６にはそれぞれ略Ｌ字状のマウントゴムアッパ１１および略円筒状のマウントゴムロア１０が後述するように装着される。
【０００９】
コンデンサ２は左右のヘッダパイプ２１,２２と、ヘッダパイプ２１,２２間に交互に配置された複数の冷媒用チューブ２３とフィン２４（一部のみ図示）とを有し、左方のヘッダパイプ２１にはリキッドタンク２５が併設されている。ヘッダパイプ２１とリキッドタンク２５の上下端部には、それぞれアッパブラケット２６とロアブラケット２７がヘッダパイプ２１およびリキッドタンク２５のキャップと一体に設けられ、ヘッダパイプ２２の上下端部にはそれぞれアッパブラケット２８とロアブラケット（不図示）がヘッダパイプ２２のキャップと一体に設けられている。各ブラケット２６〜２８は車両後方に突出して形成され、アッパブラケット２６,２８は途中で上方に屈曲している。アッパブラケット２６,２８には屈曲部を介し長手方向に孔２６ａ,２８ａが形成され、ロアブラケット２７には車両後方に切り欠きを有する略Ｃ字状の孔２７ａが形成されている。なお、ラジエータ２０とコンデンサ３０の取付部の基本的な形状は左右で同一であり、以下では、左側の取付部の形状について説明する。
【００１０】
図２は車両用熱交換機を組み立てた状態の下部取付部における側方断面図、図３は上部取付部における側方断面図である。図１、２に示すように、ラジエータ３０のピン３６はマウントゴムロア１０の貫通孔１０ａに挿通し、マウントゴムロア１０の上端面１０ｂはロアタンク３２の底面に当接している。マウントゴムロア１０の下端には先細部１０ｃが形成され、先細部１０ｃはラジコアロア２に開口された孔２ａに嵌合され、端面１０ｄはラジコアロア２の上面に当接している。マウントゴムロア１０の上端面１０ｂと端面１０ｄの間の外周面には水平方向にスリット１０ｓが形成されている。このスリット１０ｓはロアブラケット２７に形成された孔２７ａの周縁に嵌合されている。これによって、ラジエータ３０はマウントゴムロア１０の上端面１０ｂに、コンデンサ２０はブラケット２７を介してマウントゴム１０のスリット１０ｓにそれぞれ支持され、マウントゴムロア１０はラジコアロア２の上面に支持される。
【００１１】
ここで、マウントゴムロア１０によるラジエータ３０の支持剛性とコンデンサ２０の支持剛性を比較する。スリット１０ｓより下部にはコンデンサ２０とラジエータ３０の双方の荷重が作用するのに対し、スリット１０ｓより上部ではラジエータ３０の荷重のみが作用する。そのため、マウントゴムロア１０の見かけ上の剛性はスリット１０ｓより上部の方が下部よりも小さくなっている。その結果、ラジエータ３０の支持剛性はコンデンサ２０の支持剛性よりも小さく、マウントゴムロア１０はスリット１１ｓより上部において下部よりも大きく変形する。これにより、マウントゴムロア１０のスリット１０ｓより下部を衝撃吸収用のソフトマウントとして機能させることができ、スリット１０ｓより上部を振動減衰用のダイナミックダンパとして機能させることができる。
【００１２】
ここで、ダイナミックダンパとは、マウントゴムを介してラジエータを支持し、所定の周波数（例えばアイドル回転数）でラジエータ３０を共振させることで、その周波数の振動を吸収し、エンジン振動が乗員に伝達されることを抑制するものである。この場合、スリット１０ｓより上部におけるダンパのバネ定数はマウントゴム１０の断面形状などによって左右されるが、本実施の形態では、アイドル回転数においてラジエータ３０を共振させるように断面形状（振動特性）が決定される。
【００１３】
一方、図１，３に示すように、マウントゴムアッパ１１は水平部１１ａと鉛直部１１ｂからなる略Ｌ字状であり、水平部１１ａのほぼ中央には略円筒状の孔１１ｃが形成されている。孔１１ｃの上下端部の内径は小さくなっており、ここにラジエータ３０のピン３５が嵌合されて、マウントゴムアッパ１１とピン３５との滑りが防止される。マウントゴムアッパ１１の側面には全周にわたってスリット１１ｓが形成され、このスリット１１ｓがアッパブラケット２６に開口された孔２６ａの周縁に全周にわたって嵌合されている。マウントゴムアッパ１１の鉛直部１１ｂには水平方向に貫通孔１１ｄが開口され、貫通孔１１ｄを介して挿通されたボルト１２がラジコアアッパ１に設けられたネジ部１ａに螺合されている。これによって、ラジエータ３０はマウントゴムアッパ１１の水平部１１ａに、コンデンサ２０はブラケットアッパ２６を介してマウントゴムアッパ１１の鉛直部１１ｂにそれぞれ支持され、鉛直部１１ｂはラジコアアッパ１に支持される。
【００１４】
ここで、マウントゴムアッパ１１はラジコアアッパ１にボルト１２によって締結されているため、鉛直部１１ｂの剛性は大きい。その結果、鉛直部１１ｂをソフトマウントとして機能させることができる。これに対して、水平部１１ａの周囲はブラケットアッパ２６により単に保持されているだけである。この場合、水平部１１ａの剛性はマウントゴムアッパ１１の厚さやスリット１１ｓから孔１１ｃまでの距離等、水平部１１ａの形状によって左右される。本実施の形態では、マウントゴムロア１０によるラジエータ３０のダイナミックダンパとしての動きを妨げないように水平部１１ａの形状が決定される。
【００１５】
以上の構成により、エンジンがアイドル運転され、エンジンの振動がラジエータ３０に伝達されると、マウントゴムロア１０により規定された所定のバネ定数に応じてマウントゴム１０,１１は弾性変形し、ラジエータ３０は上下に共振する。これによって、ラジエータ３０をダイナミックダンパとして用いることができ、エンジン振動を吸収し、車体を介して乗員に伝達される振動は軽減される。
【００１６】
次に、本実施の形態に係わる車両用熱交換機の組立手順を説明する。図４に示すように、まず、（１）ラジエータ３０の下部のピン３６をマウントゴムロア１０の孔１０ａに挿入し、（２）ロアブラケット２７の孔２７ａにスリット１０ｓを沿わせながらマントゴムロア１０を水平方向に押し込む。この場合、孔２７ａの切り欠き部はマウントゴムロア１０のスリット１０ｓの幅より狭いため、マウントゴムロア１０を手で押しつぶして弾性変形させながら押し込む。次いで、（３）ラジエータ３０の上部のピン３５をマウントゴムアッパ１１の孔１１ｃに挿入し、（４）アッパブラケット２６の孔２６ａにスリット１１ｓを沿わせながらマウントゴムアッパ１１を水平方向に押し込む。この場合も、孔２６ａの開口面積はマウントゴムアッパ１１の周囲の面積よりも小さいため、マウントゴムアッパ１１を手で押しつぶして弾性変形させながら押し込む。これによって、ラジエータ３０とコンデンサ２０とマウントゴム１０,１１を一体のサブモジュール４０とすることができる。次いで、（５）マウントゴムロア１０の先細部１０ｃをラジコアロア２の孔２ａに差し込み、最後に、（６）マウントゴムアッパの孔１１ｄに後方からボルト１２を挿通して工具を用いてラジコアアッパ１のネジ部１ａに螺合する。
【００１７】
このように本実施の形態によると、ラジエータ３０とラジコアロア２との間に配置されるマウントゴムロア１０の周面にスリット１０ｓを形成し、そのスリット１０ｓにコンデンサ２０のブラケット２７を嵌合してコンデンサ２０を支持するとともに、スリット１０ｓより上方でラジエータ３０を支持するようにした。これによって、スリット１０ｓの上下でマウントゴムロア１０の支持剛性を異なった値とし、スリット１０ｓより上部をダイナミックダンパ、スリット１０ｓより下部をソフトマウントとしてそれぞれ機能させることができる。すなわち、１つの部品１０に異なった機能を集約することができる。その結果、熱交換器を支持するブラケットやマウントゴムなどの全体の部品点数が低減され、製造コストが低減するとともに、省スペース化、軽量化が達成される。
【００１８】
また、ラジエータ３０とラジコアアッパ１との間のマウントゴムアッパ１１の周面にスリット１１ｓを形成し、そのスリット１１ｓにコンデンサ２０のブラケット２６,２８を嵌合してコンデンサ２０を支持するとともに、スリット１１ｓの内側でラジエータ３０を支持するようにした。これによって、コンデンサ支持部とラジエータ支持部の支持剛性を異なった値とし、１つの部品１１に異なった機能を集約することができる。その結果、熱交換器の支持用部品の部品点数が低減され、製造コストが低減するとともに、省スペース化、軽量化が達成される。さらに、アイドル回転数でラジエータ３０を共振させるようにマウントゴムロア１０のバネ定数を設定したので、エンジン振動の乗員への伝達が低減される。さらに、ヘッダパイプ２２の上下のキャップとコンデンサ２０のブラケット２８とを一体に形成するようにしたので、部品点数が低減され、製造コストが一層低減する。さらにまた、ヘッダパイプ２１とリキッドタンク２５の上下のキャップとコンデンサ２０のブラケット２６,２７とを一体に形成するようにしたので、部品点数が低減されるとともに、ブラケット２６,２７の基端部の面積が大きくなり、強度が向上する。
【００１９】
以上説明したように本願発明は、ラジエータ３０とコンデンサ２０を同一のマウントゴム１０,１１によって支持し、１つの部品にダイナミックダンパおよびソフトマウントという２つの機能を集約させたことを特徴とするものであり、それは上記実施の形態に限定されず種々の形態で実施できる。例えば、上記実施の形態では、コンデンサ２０にブラケット２６,２７を固設するようにしたが、コンデンサ２０ではなくラジエータ３０にブラケットを固設してもよい。また、熱交換機の上下でマウントゴム１０,１１を共有するようにしたが、下方のみマウントゴム１０を共有するようにしてもよい。
【００２０】
なお、以上の実施の形態と請求項との対応において、マウントゴムロア１０が下部弾性支持部材を、マウントゴムアッパ１１が上部弾性支持部材を、マウントゴムロア１０のスリット１０ｓとマウントゴムアッパ１１のスリット１１ｓがそれぞれコンデンサ支持部を、マウントゴムロア１０の上端面１０ｂとマウントゴムアッパ１１の水平部１１ａに設けられた孔１１ｃがそれぞれラジエータ支持部を、それぞれ構成する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係わる車両用熱交換器の取付構造を示す斜視図。
【図２】本発明の実施の形態に係わる車両用熱交換機の下部の取付構造を示す側方断面図。
【図３】本発明の実施の形態に係わる車両用熱交換機の上部の取付構造を示す側方断面図。
【図４】本発明の実施の形態に係わる車両用熱交換器の取付手順を示す図。
【符号の説明】
１ ラジコアアッパ ２ ラジコアロア
１０ マウントゴムロア １１ マウントゴムアッパ
２０ コンデンサ ２１,２２ ヘッダパイプ
２５ リキッドタンク ２６〜２８ ブラケット
３０ ラジエータ ３１ アッパータンク
３２ ロアタンク １０ｂ 上端面
１１ａ 水平部 １０ｓ,１１ｓ スリット

Claims (5)

1. コンデンサとラジエータとを有する車両用熱交換器を弾性支持部材を介して車体に取り付ける構造において、
   前記弾性支持部材のうち、前記車両用熱交換器をその下部で支持する下部弾性支持部材は、その外周面に設けられたスリットに、前記コンデンサの下端部に設けられたブラケットを水平方向に嵌合して前記コンデンサを支持するコンデンサ支持部と、前記コンデンサ支持部の上方に連なって設けられ、上下方向に開口された孔に前記ラジエータの下端部に突設されたピンを挿通して前記ラジエータを支持するラジエータ支持部とを有し、前記下部弾性支持部材を前記コンデンサ支持部よりも下方にて車体から支持して前記ラジエータ支持部の支持剛性を前記コンデンサ支持部の支持剛性より低くするとともに、
   前記弾性支持部材のうち、前記車両用熱交換器をその上部で支持する上部弾性支持部材は、その外周面に設けられたスリットに、前記コンデンサの上端部に設けられたブラケットを水平方向に嵌合して前記コンデンサを支持するコンデンサ支持部と、前記コンデンサ支持部の内側に上下方向に開口された孔に前記ラジエータの上端部に突設されたピンを挿通して前記ラジエータの上下振動を許容するように前記ラジエータを支持するラジエータ支持部とが一体に形成されたものであることを特徴とする車両用熱交換器の取付構造。
2. 請求項１に記載の車両用熱交換器の取付構造において、
   前記上部弾性支持部材は、水平部と鉛直部からなる略Ｌ字形状であり、この水平部から鉛直部にかけてＬ字状に設けられたスリットに沿って前記コンデンサの上端部のブラケットを嵌合するとともに、前記水平部に前記ラジエータの上端部に突設されたピンを挿通するための孔が開口され、前記鉛直部が車体から支持されることを特徴とする車両用熱交換器の取付構造。
3. 請求項１または２に記載の車両用熱交換器の取付構造において、
   前記ラジエータ支持部は、前記ラジエータの質量によりエンジンの振動を抑制するように、所定の周波数で前記ラジエータが共振する特性を有することを特徴とする車両用熱交換器の取付構造。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の車両用熱交換器の取付構造において、
   前記コンデンサはヘッダパイプを有し、前記コンデンサは前記ヘッダパイプのキャップに一体に形成されたブラケットを介して前記コンデンサ支持部に支持されることを特徴とする車両用熱交換器の取付構造。
5. 請求項１〜３のいずれかに記載の車両用熱交換器の取付構造において、
   前記コンデンサはヘッダパイプと、このヘッダパイプに併設されたリキッドタンクとを有し、
   前記ヘッダパイプのキャップと前記リキッドタンクのキャップとを一体に形成するとともに、このキャップと一体にブラケットを形成し、前記コンデンサはこのブラケットを介して前記コンデンサ支持部に支持されることを特徴とする車両用熱交換器の取付構造。

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