JP4334297B2 - 熱交換器のヘッダタンクへのブラケット取付構造 - Google Patents

Description

本発明は、熱交換器のヘッダタンクへのブラケット取付構造に関し、詳細には、ブラケットをヘッダタンクに密着して取り付けることのできる熱交換器のヘッダタンクへのブラケット取付構造に関する。

例えば、カークーラーコンデンサ等の熱交換器のヘッダタンクには、車両へ熱交換器を取り付けるためのブラケットが取り付けられている。図１２は、熱交換器のヘッダタンクへのブラケットの取付構造の一例を示す。このブラケット取付構造は、冷却フィン１０１とチューブ１０２を交互に積層してなるコアの該チューブ端部を挿入固定させるヘッダタンク１０３に対して、ブラケット１０４を点付け溶接することにより取り付けている。具体的には、コアにヘッダタンク１０３を取り付ける際、ブラケット１０４を位置出し治具及び仮押さえ治具にセットし、アルゴン等の点付け溶接によりブラケット１０４を仮付けした後、加熱炉にて一体的に接合している。

しかし、この取り付け方法では、位置出し治具及び溶接機等の高価な設備が必要となり、コストアップになる。また、溶接作業は、人的熟練作業であるため、バラツキが多く、品質に影響する要因の一つでもある。

この課題を解決するために、ヘッダタンクに切り欠きを形成し、その切り欠きにブラケットに形成した突起を嵌合させることにより仮固定させたブラケット取付構造が提案されている（例えば、特許文献１など参照）。

このブラケット取付構造は、図１３に示すように、冷却フィン１０１とチューブ１０２を交互に積層してなるコアの該チューブ端部を挿入固定させるヘッダタンク１０３に対して、ブラケット１０４に形成した引っ掛け爪１０５をヘッダタンク１０３のくぼみ部１０６に係合させると共に、ブラケット１０４に形成した凸部１０７をヘッダタンク１０３の切り欠き部１０８に挿入嵌合させることによって、当該ブラケット１０３をヘッダタンク１０３に仮固定させている。

ところが、この取り付け方法では、切り欠き及び爪が複数箇所にあるため、部品精度のバラツキにより、組み付けができない等の問題や切り欠き嵌合部への接合不良（漏れ）が問題となり、生産性に大きく影響する。

そこで、突起とこれに嵌合する孔部をそれぞれ一つずつ設けることにより組み付け性を向上させたブラケット取付構造が提案されている（例えば、特許文献２など参照）。このブラケット取付構造は、図１４及び図１５に示すように、ブラケット１０４に小突起１０９を設け、この小突起１０９をヘッダタンク１０３に形成した嵌合孔部１１０に嵌合させて仮固定させている。
特開平９−１７８３８７号公報（第３頁及び第４頁、第１図） 特開平１１−２８１２８６号公報（第３頁及び第４頁、第１図）

ところで、図１６（ａ）に示すように、前記小突起１０９の根元部１０９ａがＲ形状であると、同図（ｂ）に示すように、ブラケット１０４がヘッダタンク１０３から浮き上がってしまいロウ付けできなくなり、これらブラケット１０４とヘッダタンク１０３間の強度が確保できなくなる。そのため、この小突起１０９の根元部１０９ａをエッジにすることも考えられるが、そうすると部品加工コストがアップしてしまう。また、エッジ加工すると、突起部材料の結晶が著しく破壊され、ロウ付け加熱においてロウ材の侵食が著しく進み、貫通孔となる恐れがあり、液漏れの原因となる。

このため、同図（ｃ）に示すように、嵌合孔部１１０の開口周縁部にテーパー部１１１を設けてブラケット１０４の浮き上がりを防止することも考えられるが、ブラケット１０４とヘッダタンク１０３とのロウ付け面積が減少するため、ロウ付け完了までの保持力不足やロウ付け信頼性に支障が出る。

そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、ヘッダタンクに対してブラケットを隙間無く密着させて仮固定してロウ付けすることができ、充分な接合強度を確保できる信頼性の高い熱交換器のヘッダタンクへのブラケット取付構造を提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は、熱交換器のヘッダタンクにブラケットを取り付けてなるブラケット取付構造であって、前記ブラケットは、前記ヘッダタンクと密着してロウ付けされる密着部と、該ヘッダタンクに形成された位置決め孔部と接触せずに該位置決め孔部内に挿入されて当該ヘッダタンク内に突出する位置決め爪部とを有し、該ヘッダタンクの内側面において該位置決め爪部が該位置決め孔部の開口周縁部に固定されて前記ヘッダタンクに取り付けられ、前記位置決め爪部は、前記密着部の先端側から折り返された折返し部の先端に形成されると共に、該密着部に形成された孔部に挿入されて密着面より突出しており、前記折返し部と前記ヘッダタンクとの間に前記密着部を形成したことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、熱交換器のヘッダタンクにブラケットを取り付けてなるブラケット取付構造であって、前記ブラケットは、前記ヘッダタンクと密着してロウ付けされる密着部と、該ヘッダタンクに形成された位置決め孔部と接触せずに該位置決め孔部内に挿入されて当該ヘッダタンク内に突出する位置決め爪部とを有し、該ヘッダタンクの内側面において該位置決め爪部が該位置決め孔部の開口周縁部に固定されて前記ヘッダタンクに取り付けられ、前記位置決め爪部は、前記密着部に形成された孔部の開口周縁部より一旦外側に折り返された折返し部の先端に形成されると共に、その折返し部の先端側が屈曲形成されて前記孔部に挿入されて密着面より突出していることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の熱交換器のヘッダタンクへのブラケット取付構造であって、前記位置決め爪部がかしめられたことを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、ブラケットに形成した位置決め爪部を、ヘッダタンクに形成された位置決め孔部と接触させずに該位置決め孔部内に挿入させ、その位置決め爪部をヘッダタンクの内側面において当該位置決め孔部の開口周縁部に固定させたので、ブラケットの密着部をヘッダタンクに隙間無く密着させることができ、ロウ付け面積の拡大により接合強度を高めることができると共に、ロウ付けにおいてもロウ材の異常侵食（拡散）が無く、安定した製品を提供することができる。また、本発明によれば、従来のような曲げ部のエッジ加工を必要とせずに通常プレス加工の一般的な曲げＲにて対応することができるので、製造コストを大幅に低減させることができる。
また、位置決め爪部を密着部の先端側から折り返した折返し部の先端に形成すると共に密着部に形成した孔部に挿入させ、折返し部とヘッダタンクとの間に密着部を形成しており、該位置決め爪部が密着部のヘッダタンクとの対向面に形成されていないことから、前記密着部をヘッダタンクに隙間無く密着させることができる。

請求項２記載の発明によれば、ブラケットに形成した位置決め爪部を、ヘッダタンクに形成された位置決め孔部と接触させずに該位置決め孔部内に挿入させ、その位置決め爪部をヘッダタンクの内側面において当該位置決め孔部の開口周縁部に固定させたので、ブラケットの密着部をヘッダタンクに隙間無く密着させることができ、ロウ付け面積の拡大により接合強度を高めることができると共に、ロウ付けにおいてもロウ材の異常侵食（拡散）が無く、安定した製品を提供することができる。また、本発明によれば、従来のような曲げ部のエッジ加工を必要とせずに通常プレス加工の一般的な曲げＲにて対応することができるので、製造コストを大幅に低減させることができる。
さらに、密着部に形成された孔部の開口周縁部より一旦外側に折り返した折返し部の先端に位置決め爪部を形成したので、ブラケットを小型化することができる。

請求項３記載の発明によれば、位置決め爪部をかしめたことにより、密着部とヘッダタンクとの密着性が向上し、これらの間でロウ付けがより安定して強い接合強度が得られる。また、本発明によれば、ヘッダタンクの内側より位置決めかしめ爪をかしめることによって、従来の点付け溶接を廃止することができ、製造コストを低減できる。

以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

［熱交換器の構成］
図１は熱交換器の要部斜視図、図２は熱交換器の分解斜視図、図３はヘッダタンク取付面とは反対側から見たときのブラケットの斜視図、図４はヘッダタンク取付面から見たときのブラケットの斜視図、図５はブラケット取付部を上から見たときの平面図、図６はブラケット取付部の要部拡大断面図、図７はブラケットの取り付け手順を示す組み付け工程図である。

本実施の形態の熱交換器は、図１に示すように、内部に流体が流れる長尺状のチューブ１と、このチューブ１内を流れる流体（冷媒）を当該チューブ１に当たる風と協働して冷却する冷却フィン２とを交互に複数重ねて形成したコア３と、前記チューブ１の長手方向と略直交する方向に延在して前記コア３の両端にそれぞれ取り付けられ、前記各チューブ１と連通するヘッダタンク４と、このヘッダタンク４に取り付けられるブラケット５を備える。

コア３は、図１及び図２に示すように、チューブ１と冷却フィン２とから構成され、これらを交互に複数重ねてろう付けすることにより形成される。チューブ１は、例えばアルミニウム合金を断面略扁平形状とする長尺板として形成される。そして、このチューブ１には、冷媒をその内部に流入させる流路がその長手方向に一端から他端に亘って貫通形成されている。

冷却フィン２は、図１及び図２に示すように、チューブ１内を流れる冷媒を当該チューブ１に当たる風と協働して冷却する役目をする。この冷却フィン２は、細長い長尺状の金属板を波形状をなすローラによって加工されることによって蛇腹形状とされる。

ヘッダタンク４は、図１及び図２に示すように、プレート６と、このプレート６に組み付けられるタンク７とから構成され、これらプレート６とタンク７とがかしめられて固定されることにより内部に冷媒を導入させる流路８を形成する。

プレート６とタンク７は、該タンク７の両側縁部を、該プレート６の内側面に接触させて嵌め込むことにより形成される。プレート５には、その長手方向にチューブ１を所定間隔で挿入固定させるための挿入孔部９が複数形成されている。この挿入孔部９は、チューブ１の端部１ａを挿入させる細長いスリット孔として形成されている。一方、タンク７には、後述するブラケット５に形成された位置決め爪部を挿入させる位置決め孔部１０が形成されている。この位置決め孔部１０は、位置決め爪部と非接触となり得るような大きさの開口孔として形成されている。

ブラケット５は、図３及び図４に示すように、車両に固定される車両取付部１１と、ヘッダタンク４と密着してロウ付けされる密着部１２とを有し、これら車両取付部１１と密着部１２とにより略Ｌ字状とされている。

車両取付部１１には、締結具等によりブラケット５を車両に固定するための取付孔１３が形成されている。密着部１２は、ヘッダタンク４の外側面４ａと密着し得る曲面形状とされている。この密着部１２には、ヘッダタンク４に形成された位置決め孔部１０内に挿入されて当該ヘッダタンク４内に突出する位置決め爪部１４と、この位置決め爪部１４を該密着部１２より外方へ突出させる孔部１６とが形成されている。

位置決め爪部１４は、図５及び図６に示すように、密着部１２の先端側からこの密着部１２に折り重なるように折り返された折返し部１５の先端を略直角に折り曲げられることにより形成されている。かかる位置決め爪部１４は、密着部１２に形成した孔部１６を介して当該密着部１２の密着面１２ａよりその先端部を外方へ突出させている。そして、この位置決め爪部１４は、ヘッダタンク４に形成された位置決め孔部１０と接触せずに該位置決め孔部１０内に挿入されて当該ヘッダタンク４内に突出し、その先端がかしめられることにより該位置決め孔部１０の開口周縁部に固定されている。

このように、ブラケット５に形成した位置決め爪部１４を、ヘッダタンク４に形成した位置決め孔部１０と接触させずに該位置決め孔部１０内に挿入させ、その位置決め爪部１４をヘッダタンク４の内側面４ｂにおいて当該位置決め孔部１０の開口周縁部に固定させたので、密着面１２ａに位置決め爪部１４の根元部分が存在しないことから、ブラケット５の密着部１２をヘッダタンク４に隙間無く密着させることができる。その結果、ロウ付け面積の拡大により接合強度を高めることができると共に、ロウ付けにおいてもロウ材の異常侵食が無く、安定した製品を提供することができる。また、位置決め爪部１４は、通常プレス加工の一般的な曲げＲにて対応することができるので、製造コストを大幅に低減させることができる。

また、位置決め爪部１４をかしめることによりブラケット５をヘッダタンク４に仮固定しているので、密着部１２とヘッダタンク４との密着性が向上し、これらの間でロウ付けがより安定して強い接合強度を得ることができる。さらに、ヘッダタンク４の内側より位置決め爪部１４をかしめることによって、従来の点付け溶接を廃止することができ、製造コストを低減できる。

ブラケット５をヘッダタンク４のタンク７に取り付けるには、図７に示すように、位置決め爪部１４をタンク７に形成した位置決め孔部１０に挿入させ、密着部１２をタンク７に装着させる。そして、タンク７内に突き出た位置決め爪部１４を図６に示すようにかしめることにより、ブラケット５をヘッダタンク４に固定させる。

このように、本実施の形態のブラケット取付構造では、一つの突起とこの突起を挿入させる孔部とから構成しているので、複数の突起及び孔部から構成したものと比べて部品精度のバラツキに影響され難く、組み付けが容易に行え生産性の向上が図れる。

［その他の実施の形態］
上述の実施の形態では、ヘッダタンク４内に突出した位置決め爪部１４をかしめることにより、ブラケット５をヘッダタンク４に固定させたが、図８に示すように、ヘッダタンク４内に突出した位置決め爪部１４を、図９に示すように、折り曲げてヘッダタンク４の内側面４ｂに密着させるようにしてもよい。

また、上述の実施の形態では、位置決め爪部１４を、密着部１２の先端側から折り返した折返し部１５の先端に形成すると共に、該密着部１２に形成した孔部１６に挿入して密着面１２ａから突出させたが、次のように形成してもよい。

例えば、図１０に示すように、位置決め爪部１４を、一端を開放した孔部（切り欠き孔部）１６の開口周縁部より一旦、密着面１２ａと反対の外側に略垂直に折り返した折返し部１５の先端に形成すると共に、その折返し部１５の先端側を屈曲形成して前記孔部１６に挿入させて当該密着面１２ａから突出させる。

または、図１１に示すように、密着部１２の短辺方向に折返し部１５を折り返し、その先端に位置決め爪部１４を形成し、その折返し部１５の先端側を屈曲させて孔部１６に挿入させ、当該位置決め爪部１４を孔部１６より突出させるようにしてもよい。

これら図１０及び図１１に示すように位置決め爪部１４を形成すれば、ブラケット５を小型化することができる。

本実施の形態の熱交換器の要部斜視図である。 本実施の形態の熱交換器の分解斜視図である。 本実施の形態の熱交換器のブラケットであって、ヘッダタンク取付面とは反対側から見たときのブラケットの斜視図である。 本実施の形態の熱交換器であって、ヘッダタンク取付面から見たときのブラケットの斜視図である。 本実施の形態の熱交換器であって、ブラケット取付部を上から見たときの平面図である。 本実施の形態の熱交換器であって、ブラケット取付部の要部拡大断面図である。 本実施の形態の熱交換器であって、ブラケットの取り付け手順を示す組み付け工程図である。 本発明の形態の熱交換器であって、位置決め爪部を折り曲げてヘッダタンクの内側面に密着させる前の状態を示すブラケット取付部の要部拡大断面図である。 本実施の形態の熱交換器であって、位置決め爪部を折り曲げてヘッダタンクの内側面に密着させた状態を示すブラケット取付部の要部拡大断面図である。 本実施の形態の熱交換器の他の例を示すブラケットの斜視図である。 本実施の形態の熱交換器のさらに他の例を示すブラケットの斜視図である。 従来の熱交換器のヘッダタンクへのブラケットの取付構造の一例を示す正面図である。 従来の熱交換器のヘッダタンクへのブラケットの取付構造の他の例を示す斜視図である。 従来の熱交換器のヘッダタンクへのブラケットの取付構造のさらに他の例を示すもので、（ａ）はブラケット取付前の断面図、（ｂ）はブラケット取付部の正面図である。 図１４のブラケット取付構造において、ブラケット取付部の要部拡大断面図である。 図１４のブラケット取付構造において、（ａ）は小突起の根元部にＲ形状が形成されたブラケットの要部拡大断面図、（ｂ）は小突起の根元部に形成されたＲ形状によりブラケットがヘッダタンクから浮き上がった状態の要部拡大断面図、（ｃ）は嵌合孔部の開口周縁部にテーパー部を設けてブラケットの浮き上がりを防止したブラケットの要部拡大断面図である。

符号の説明

１…チューブ
２…冷却フィン
３…コア
４…ヘッダタンク
５…ブラケット
６…プレート
７…タンク
１０、１６…孔部
１２…密着部
１２ａ…密着面
１４…位置決め爪部
１５…折返し部

Claims (3)

1. 熱交換器のヘッダタンク（４）にブラケット（５）を取り付けてなるブラケット取付構造であって、 前記ブラケット（５）は、前記ヘッダタンク（４）と密着してロウ付けされる密着部（１２）と、該ヘッダタンク（４）に形成された位置決め孔部（１０）と接触せずに該位置決め孔部（１０）内に挿入されて当該ヘッダタンク（４）内に突出する位置決め爪部（１４）とを有し、該ヘッダタンク（４）の内側面（４ｂ）において該位置決め爪部（１４）が該位置決め孔部（１０）の開口周縁部に固定されて前記ヘッダタンク（４）に取り付けられ、前記位置決め爪部（１４）は、前記密着部（１２）の先端側から折り返された折返し部（１５）の先端に形成されると共に、該密着部（１２）に形成された孔部（１６）に挿入されて密着面（１２ａ）より突出しており、前記折返し部（１５）と前記ヘッダタンク（４）との間に前記密着部（１２）を形成したことを特徴とする熱交換器のヘッダタンクへのブラケット取付構造。
2. 熱交換器のヘッダタンク（４）にブラケット（５）を取り付けてなるブラケット取付構造であって、 前記ブラケット（５）は、前記ヘッダタンク（４）と密着してロウ付けされる密着部（１２）と、該ヘッダタンク（４）に形成された位置決め孔部（１０）と接触せずに該位置決め孔部（１０）内に挿入されて当該ヘッダタンク（４）内に突出する位置決め爪部（１４）とを有し、該ヘッダタンク（４）の内側面（４ｂ）において該位置決め爪部（１４）が該位置決め孔部（１０）の開口周縁部に固定されて前記ヘッダタンク（４）に取り付けられ、前記位置決め爪部（１４）は、前記密着部（１２）に形成された孔部（１６）の開口周縁部より一旦外側に折り返された折返し部（１５）の先端に形成されると共に、その折返し部（１５）の先端側が屈曲形成されて前記孔部（１６）に挿入されて密着面（１２ａ）より突出していることを特徴とする熱交換器のヘッダタンクへのブラケット取付構造。
3. 請求項１又は請求項２に記載の熱交換器のヘッダタンクへのブラケット取付構造であって、
   前記位置決め爪部（１４）がかしめられたことを特徴とする熱交換器のヘッダタンクへのブラケット取付構造。

Images