JP4207665B2

JP4207665B2 - 熱交換器の取付構造

Info

Publication number: JP4207665B2
Application number: JP2003146181A
Authority: JP
Inventors: 正美田村
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2003-05-23
Filing date: 2003-05-23
Publication date: 2009-01-14
Anticipated expiration: 2023-05-23
Also published as: JP2004347256A; DE102004023912A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は熱交換器の取付構造に関するもので、車両用ラジエータの取付構造に適用して有効である。
【０００２】
【従来の技術】
従来の車両用ラジエータは、ラジエータの下端側に設けられた取付ピンを車両ボディの一部をなすフロントエンドパネルの挿入穴に挿入した後、ラジエータの上端側に設けられた取付ピンをフロントエンドパネルに設けられたＵ字状の挿入穴に装着することにより車両に取り付けられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
なお、フロントエンドパネルとは、ラジエータ等の車両前端側の部品が取り付けられるもので、文献によっては、ラジエータサポート又はキャリア等とも呼ばれる。
【０００４】
そして、特許文献１に記載の発明では、取付ピンをゴム等の弾性部材を介して挿入穴に装着することにより、ラジエータの寸法バラツキ及びフロントエンドパネルの寸法バラツキを吸収するとともに、ラジエータの熱膨張を吸収している。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−１８７５８８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献１に記載の発明では、寸法バラツキ及び熱膨張による寸法変化を吸収するために弾性部材を用いているので、部品点数及びラジエータの組み付け工数を低減することが難しく、車両前端部の製造原価低減を図ることが難しい。
【０００７】
本発明は、上記点に鑑み、第１には、従来と異なる新規な熱交換器の取付構造を提供し、第２には、安価な取付構造にて寸法バラツキ及び熱膨張による寸法変化を吸収することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、上下方向に長手方向が延びる複数本のチューブ（１ａ）、及び水平方向に延びて複数本のチューブ（１ａ）と連通するヘッダタンク（１ｂ）を有する熱交換器（１）と、
上方側に位置するヘッダタンク（１ｂ）の少なくとも一部を、上下から挟み込んで熱交換器（１）を支持する挟持手段（３）と、
熱交換器（１）が水平方向に変位することを規制する係止手段（１ｅ、２ａ）とを備え、
ヘッダタンク（１ｂ）は、チューブ（１ａ）が接合されたコアプレート（１ｃ）、及びコアプレート（１ｃ）に接合されてタンク内空間を構成するタンク本体（１ｄ）を有して構成されており、
さらに、挟持手段（３）は、コアプレート（１ｃ）の端部を上下から挟み込むことを特徴とする。
【０００９】
これにより、上方側ヘッダタンク（１ｂ）のコアプレート（１ｃ）を上下から挟持手段（３）にて挟み込むことで、熱交換器（１）は挟持手段（３）により吊り下げられた状態で組み付けられたこととなるので、熱交換器（１）の下方側は自由に変位することができる。
【００１０】
したがって、熱交換器（１）の下方側が変位することにより、熱交換器（１）の寸法バラツキ、並びに熱交換器（１）の熱膨張を吸収することができる。延いては、熱交換器（１）に熱応力が発生することを抑制できるので、熱交換器（１）の耐久性を向上させることができる。
【００１１】
以上に述べたように、本発明では、防振ゴム等の弾性部材を用いることなく、峡持手段（３）にて熱交換器（１）を吊り下げるようにして熱交換器（１）を組み付けるといった安価な取付構造にて、熱交換器（１）の寸法バラツキ及び熱交換器（１）の熱膨張等を吸収することができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の熱交換器の取付構造において、コアプレート（１ｃ）は略矩形状であり、さらに、挟持手段（３）は、コアプレート（１ｃ）の略３辺を挟み込んでいることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載の熱交換器の取付構造を有する車両の前端構造であって、挟持手段（３）は、車両前面側にて車両幅方向に拡がるフロントエンドパネル（２）に設けられていることを特徴とするものである。
【００１５】
請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の車両の前端構造において、挟持手段（３）とフロントエンドパネル（２）とは、一体成形されていることを特徴とするものである。
【００１６】
請求項５に記載の発明では、請求項３に記載の車両の前端構造において、挟持手段（３）とフロントエンドパネル（２）とは、樹脂にて一体成形されていることを特徴とするものである。
【００１７】
請求項６に記載の発明では、請求項３ないし５のいずれか１つに記載の車両の前端構造において、係止手段（１ｅ、２ａ）は、熱交換器（１）及びフロントエンドパネル（２）のうちいずれか一方に設けられた弾性変位可能な係止突起部（１ｅ）、及び他方側に設けられ、係止突起部（１ｅ）が係止される係止穴（２ａ）にて構成されていることを特徴とするものである。
【００１８】
請求項７に記載の発明では、請求項３ないし６のいずれか１つに記載の車両の前端構造において、熱交換器（１）の下端側には、下方側に向けて突出する取付突起（１ｆ）が設けられ、さらに、フロントエンドパネル（２）には、取付突起（１ｆ）が挿入される挿入穴（２ｆ）が設けられていることを特徴とするものである。
【００１９】
因みに、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一例である。
【００２０】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
本実施形態は、本発明に係る熱交換器の取付構造をラジエータが組み付けられたフロントエンドパネル（車両の前端構造）に適用したものであって、図１はラジエータ１の斜視図であり、図２はラジエータ１をフロントエンドパネル２に組み付けた状態を示す拡大斜視図であり、図３は図２のＡ−Ａ断面図であり、図４はフロントエンドパネル２の斜視図であり、図５は図４のＡ部拡大図である。
【００２１】
図１中、ラジエータ１は、上下方向に長手方向が延びる複数本のチューブ１ａ、及び水平方向に延びて前記複数本のチューブ１ａと連通するヘッダタンク１ｂを有する熱交換器であり、このラジエータ１にて走行用駆動源をなすエンジン（内燃機関）のエンジン冷却水と外気とを熱交換してエンジン冷却水を冷却する。
【００２２】
ヘッダタンク１ｂは、金属（本実施形態では、アルミニウム合金）製のチューブ１ａが接合された金属（本実施形態では、アルミニウム合金）製のコアプレート１ｃ、及びコアプレート１ｃに接合されてタンク内空間を構成する樹脂（本実施形態では、○○）製のタンク本体１ｄ等からなるものである。
【００２３】
なお、コアプレート１ｃとタンク本体１ｄとの隙間は、パッキン等のシール手段により液密に密閉されているとともに、両者１ｃ、１ｄは、コアプレート１ｃの一部を塑性変形させてカシメることにより機械的に接合されている。
【００２４】
因みに、紙面上側のヘッダタンク１ｂは、各チューブ１ａにエンジン冷却水を分配供給するもので、紙面下側のヘッダタンク１ｂは、熱交換を終えたエンジン冷却水を集合回収してエンジンに戻すものである。
【００２５】
そして、ヘッダタンク１ｂ（タンク本体１ｄ）には、フロントエンドパネル２に設けられた係止穴２ａ（図４参照）に挿入されてラジエータ１をフロントエンドパネル２に係止固定する弾性変位可能な鍵状の係止突起部１ｅが設けられており、本実施形態では、係止突起部１ｅとタンク本体１ｄとを樹脂にて一体成形している。
【００２６】
なお、フロントエンドパネル２は、車両前端部にて車両幅方向に拡がるもので、本実施形態では、ガラス繊維又は炭素繊維等にて機械的強度を向上させた強化樹脂にてフロントエンドパネル２を製造するとともに、図４、５に示すように、ファンシュラウド２ｂ及びリザーブタンク２ｃをフロントエンドパネル２に一体成形している。
【００２７】
因みに、ファンシュラウド２ｂとは、ラジエータ１に冷却風を送風する送風機とラジエータ１との隙間を覆うようにして冷却機により誘起された冷却風がラジエータ１を迂回して流れることを防止するもので、本実施形態に係るファンシュラウド２ｂは、送風機を支持するファンステーも兼ねている。
【００２８】
また、リザーブタンク２ｃとは、エンジン冷却水システム内の冷却水体積変化を吸収するもので、視認窓２ｄはリザーブタンク２ｃ内の残量を確認するためのもので、注入口２ｅは、リザーブタンク２ｃの冷却水注入口である。
【００２９】
ところで、峡持溝３は、上方側に位置するヘッダタンク１ｂの少なくとも一部を上下から挟み込むんでラジエータ１を支持する挟持手段であり、本実施形態では、図２、３に示すように、略矩形（帯板）状のコアプレート１ｃの略３辺を峡持溝３にて挟み込んでいる。
【００３０】
なお、峡持溝３を構成する２枚の鍔状壁部３ａ、３ｂ（図５参照）のうち下側の鍔状壁部３ａはラジエータ１の重量を支えるもので、上側の鍔状壁部３ｂはラジエータ１が所定寸法以上、上方側変位することを規制するものであり、本実施形態では、両鍔状壁部３ａ、３ｂをフロントエンドパネル２に一体成形している。
【００３１】
次に、本実施形態に係る熱交換器の取付構造の作用効果を述べる。
【００３２】
本実施形態では、前述のごとく、下側の鍔状壁部３ａにてラジエータ１の重量が支えられ、上側の鍔状壁部３ｂにてラジエータ１の上方側変位が規制されるので、主に峡持溝３にてラジエータ１が支持され、係止突起部１ｅを係止穴２ａに係止することによりラジエータ１の水平方向変位が規制される。
【００３３】
このため、ラジエータ１は峡持溝３により吊り下げられた状態でフロントエンドパネル２に組み付けられたこととなるので、下方側のヘッダタンク１ｂは、下方側の係止突起部１ｅが変位することができる範囲内において自由に変位することができる。
【００３４】
したがって、下方側のヘッダタンク１ｂがフロントエンドパネル２に対して変位することにより、ラジエータ１の寸法バラツキ及びフロントエンドパネル２の寸法バラツキ、並びにラジエータ１の熱膨張を吸収することができる。
【００３５】
延いては、ラジエータ１（特に、チューブ１ａ及びヘッダタンク１ｂ）に熱応力が発生することを抑制できるので、ラジエータ１の耐久性を向上させることができる。
【００３６】
また、下方側のヘッダタンク１ｂがフロントエンドパネル２に対して変位することができるので、車両振動がフロントエンドパネル２を介してラジエータ１の下端側に伝達されることを防止できる。
【００３７】
以上に述べたように、本実施形態では、防振ゴム等の弾性部材を用いることなく、峡持溝３にてラジエータ１を吊り下げるようにしてラジエータ１をフロントエンドパネル２に組み付けるといった安価な取付構造にて、ラジエータ１の寸法バラツキ、フロントエンドパネル２の寸法バラツキ、ラジエータ１の熱膨張、及び車両振動を吸収することができる。
【００３８】
なお、上述の作用効果説明から明らかなように、下方側における係止突起部１ｅと係止穴２ａとがガタが殆ど無い程度に係止されると、下方側のヘッダタンク１ｂがフロントエンドパネル２に対して変位できないので、熱膨張等を吸収することができる程度のガタツキを下方側の係止突起部１ｅと係止穴２ａとの持たせる必要がある。
【００３９】
ところで、本実施形態では、チューブ２が上下方向に延びていたが、チューブ１ａを水平方向に一致させても熱膨張等を吸収することができるものの、チューブ１ａを水平方向に一致させると、ラジエータ１が片持ち構造となるので、チューブ１ａとコアプレート１ｃとの接合部に過大な荷重が作用し、ラジエータ１の耐久性を悪化させるおそれがある。
【００４０】
なお、峡持溝３、及び係止手段（係止突起部１ｅ、係止穴２ａ）にてラジエータ１がフロントエンドパネル２に対してがたつくおそれがあるが、ラジエータ１にはラジエータホース１ｇ（図３参照）等の配管が接続されているので、ラジエータ１がフロントエンドパネル２に対して大きくがたつくことはない。
【００４１】
（第２実施形態）
第１実施形態では、下端側と上端側とを同一の係止手段（係止突起部１ｅ、係止穴２ａ）にて係止したが、前述のごとく、係止手段の主な目的は、ラジエータ１が水平方向に変位することを規制するものであるので、本実施形態では、図６に示すように、ラジエータ１の下端側に下方側に向けて突出する取付突起１ｆを設け、フロントエンドパネル２に取付突起１ｆが挿入される挿入穴２ｆを設けて下端側の水平方向変位を規制している。
【００４２】
なお、図６では、フロントエンドパネル２にて下方側のヘッダタンク１ｂが上下方向に過度に変位しないように、フロントエンドパネル２にて下方側のヘッダタンク１ｂを上下方向から挟み込んでいるが、上下方向変位は、峡持溝３にて規制されるので、本実施はこれに限定されるものではなく、下方側のヘッダタンク１ｂの挟み込みを廃止してもよい。
【００４３】
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、峡持溝３にてコアプレート１ｃの３辺を挟み込んでいたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば長辺のみを挟み込んでもよい。
【００４４】
また、上述の実施形態では、峡持溝３をフロントエンドパネル２に一体成形したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４５】
また、上述の実施形態では、フロントエンドパネル２を樹脂製としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばアルミニウム又はマグネシウムによりダイカスト又はプレス成形としてもよい。
【００４６】
また、係止手段の構成は、上述の実施形態で示された係止突起部１ｅ及び係止穴２ａからなる構成に限定されるものではない。
【００４７】
また、上述の実施形態では、本発明に係る熱交換器の取付構造を車両に適用したが、本発明の適用はこれに限定されるものではなく、例えば据え置き型の冷却システムにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るラジエータの斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係るラジエータをフロントエンドパネルに組み付けた状態を示す拡大斜視図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係るフロントエンドパネルの斜視図である。
【図５】図４のＡ部拡大図である。
【図６】本発明の実施形態に係る取付構造の下端側を示す図である。
【符号の説明】
１…ラジエータ、１ｂ…ヘッダタンク、１ｃ…コアプレート、
１ｄ…タンク本体１ｄ、２…フロントエンドパネル、３…峡持溝。

Claims

上下方向に長手方向が延びる複数本のチューブ（１ａ）、及び水平方向に延びて前記複数本のチューブ（１ａ）と連通するヘッダタンク（１ｂ）を有する熱交換器（１）と、
上方側に位置する前記ヘッダタンク（１ｂ）の少なくとも一部を、上下から挟み込んで前記熱交換器（１）を支持する挟持手段（３）と、
前記熱交換器（１）が水平方向に変位することを規制する係止手段（１ｅ、２ａ）とを備え、
前記ヘッダタンク（１ｂ）は、前記チューブ（１ａ）が接合されたコアプレート（１ｃ）、及び前記コアプレート（１ｃ）に接合されてタンク内空間を構成するタンク本体（１ｄ）を有して構成されており、
さらに、前記挟持手段（３）は、前記コアプレート（１ｃ）の端部を上下から挟み込むことを特徴とする熱交換器の取付構造。
前記コアプレート（１ｃ）は略矩形状であり、
さらに、前記挟持手段（３）は、前記コアプレート（１ｃ）の略３辺を挟み込んでいることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器の取付構造。
請求項１または２に記載の熱交換器の取付構造を有する車両の前端構造であって、
前記挟持手段（３）は、車両前面側にて車両幅方向に拡がるフロントエンドパネル（２）に設けられていることを特徴とする車両の前端構造。
前記挟持手段（３）と前記フロントエンドパネル（２）とは、一体成形されていることを特徴とする請求項３に記載の車両の前端構造。
前記挟持手段（３）と前記フロントエンドパネル（２）とは、樹脂にて一体成形されていることを特徴とする請求項３に記載の車両の前端構造。
前記係止手段（１ｅ、２ａ）は、前記熱交換器（１）及び前記フロントエンドパネル（２）のうちいずれか一方に設けられた弾性変位可能な係止突起部（１ｅ）、及び他方側に設けられ、前記係止突起部（１ｅ）が係止される係止穴（２ａ）にて構成されていることを特徴とする請求項３ないし５のいずれか１つに記載の車両の前端構造。
前記熱交換器（１）の下端側には、下方側に向けて突出する取付突起（１ｆ）が設けられ、
さらに、前記フロントエンドパネル（２）には、前記取付突起（１ｆ）が挿入される挿入穴（２ｆ）が設けられていることを特徴とする請求項３ないし６のいずれか１つに記載の車両の前端構造。