JP4505955B2

JP4505955B2 - 送風機の取付構造

Info

Publication number: JP4505955B2
Application number: JP2000184125A
Authority: JP
Inventors: 篤山下
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2000-06-20
Filing date: 2000-06-20
Publication date: 2010-07-21
Anticipated expiration: 2020-06-20
Also published as: JP2002004861A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱交換器に空気を送風する送風機を熱交換器に取り付ける際の取付構造に関するもので、車両用ラジエータに送風機を取り付ける際に適用して有効である。
【０００２】
【従来の技術】
車両に適用される送風機の取付構造は、一般的に特開平１１−２２９８７８号公報に記載のごとく、シュラウド等の取付部材を介して上方側２箇所をボルトにて熱交換器に固定し、下方側をシュラウドのＵ型溝にラジエータに設けられた突起部を差し込むようにして係止している。
【０００３】
なお、シュラウドとは、送風機とラジエータとの隙間を覆うことにより送風機によって誘起された空気流がラジエータを迂回することを抑制し、ラジエータの冷却能力を増大させるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記取付構造では、ラジエータ、送風機及びシュラウドに加えて、ボルトやナット等の締結用部品を別途必要とするので、組み付け工数（時間）の低減を図ることが難しく、かつ、車両部品のリサイクル時に部品の仕分けに時間を要し、リサイクル性が悪いという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記点に鑑み、ボルトやナットを用いずに、簡便な手段にて送風機をラジエータ等の熱交換器に取り付けることを目的とする。
【０００６】
【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、空気と流体とを熱交換する車両用の熱交換器（１００）と、熱交換器（１００）に空気を送風する送風機（２００）と、送風機（２００）を熱交換器（１００）に取り付けるための取付部材（２３０）と備え、熱交換器（１００）及び取付部材（２３０）のうちいずれか一方には、他方側に形成された凹部（２３２）の内壁に接触して送風機（２００）の荷重を受ける凸部（１２４）が形成され、さらに、熱交換器（１００）及び取付部材（２３０）のうちいずれか一方には、弾性変形することにより他方側に形成された穴部（２３３）に着脱可能に係合する係合手段（１２５）が設けられ、穴部（２３３）は、凹部（２３２）の底部（２３２ａ）に形成され、凸部（１２４）は２本を１組として形成され、２本の凸部（１２４）は、上方側凸部および下方側凸部であり、上方側凸部（１２４）と下方側凸部（１２４）との間に係合手段（１２５）が設けられ、係合手段（１２５）は、２本を１組とした係合突起部であり、２本の係合突起部（１２５）は、互いに独立して弾性変形可能な上方側係合突起部および下方側係合突起部であり、上方側凸部（１２４）の上面は、凹部（２３２）の上方側内壁と接触し、下方側凸部（１２４）の下面は、凹部（２３２）の下方側内壁と接触し、上方側係合突起部（１２５）および下方側係合突起部（１２５）の上下方向における肉厚は、上方側凸部（１２４）および下方側凸部（１２４）の上下方向における肉厚よりも薄いことを特徴とする。
【０００７】
ところで、ボルトやナットを用いずに送風機を熱交換器に取り付ける手段として、図５に示すように、係合突起部１２５と係合用穴部２３３との係合のみで両者１００、２００を取り付ける手段が考えられるが、この手段では、係合突起部１２５に送風機２００の鉛直方向荷重（自重）及び水平方向荷重が作用するので、係合突起部１２５の剛性を高く（大きく）する必要がある。
【０００８】
しかし、係合突起部１２５の剛性を高くすると、係合突起部１２５を係合用穴部２３３に挿入する際に、係合用突起部１２５が弾性変形し難くなるので、送風機の熱交換器への組み付け性が悪化してしまう。
【０００９】
これに対して、本発明では、凸部（１２４）と凹部（２３２）との接触により送風機（２００）の荷重が支えられるので、係合手段（上記係合突起部に相当）の剛性を低くすることができる。
【００１０】
したがって、送風機（２００）の熱交換器（１００）への組み付け性が悪化することを防止しつつ、簡便な手段にて送風機（２００）を熱交換器に取り付けることができる。
【００１１】
なお、請求項２に記載の発明のごとく、上方側係合突起部（１２５）および下方側係合突起部（１２５）は、凹部（２３２）の底部（２３２ａ）に係合する係合用爪部（１２５ａ）を有し、上方側凸部（１２４）の根元部の上方側および下方側凸部（１２４）の根元部の下方側には、階段状の段差部が形成され、段差部のうち上方側係合突起部（１２５）および下方側係合突起部（１２５）の先端側の面は、凹部（２３２）の上縁部および下縁部に接触するようにしてもよい。
【００１２】
また、請求項３に記載の発明のごとく、少なくとも４箇所の取付箇所（Ｐ１〜Ｐ４）にて送風機（２００）を熱交換器（１００）に取り付け、さらに、４カ所の取付箇所（Ｐ１〜Ｐ４）のうち、上方側の２つの取付箇所（Ｐ１、Ｐ２）は凸部（１２４）、凹部（２３２）及び係合手段（１２５）により取り付け、下方側の２つの取付箇所（Ｐ３、Ｐ４）は熱交換器（１００）及び取付部材（２３０）のうちいずれか一方に設けられた突起部（１２３）にて係止することが望ましい。
【００１３】
また、請求項４に記載の発明のごとく、凸部（１２４）及び係合手段（１２５）は熱交換器（１００）に設け、凹部（２３２）及び穴部（２３３）は取付部材（２３０）に設けることが望ましい。
【００１４】
また、請求項５に記載の発明のごとく、取付部材（２３０）は、送風機（２００）と熱交換器（１００）との隙間を覆うことにより送風機（２００）によって誘起された空気流が熱交換器（１００）を迂回することを抑制するシュラウドを兼ねてもよい。
【００１５】
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。
【００１６】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
本実施形態は、本発明に係る送風機の取付構造を車両用のラジエータ（熱交換器）に送風機を取り付ける際に適用されたものであって、図１はラジエータ１００を空気流れ下流側から上流側を見たラジエータ１００及び送風機２００の正面図である。
【００１７】
なお、本実施形態では、送風機２００は、ラジエータ１００に対して空気流れ下流側に位置してラジエータ１００側から空気を吸引することによりラジエータ１００に空気を送風する吸い込み型のものである。
【００１８】
ここで、ラジエータ１００は、エンジン（図示せず。）を冷却する冷却水が流流通する複数本のチューブ１１１及びチューブ１１１間に配設されて空気と冷却水との熱交換を促進する波状のフィン１１２からなるコア部１１０、並びに各チューブ１１１に冷却水を分配供給する第１ヘッダタンク１２１及び熱交換を終えた冷却水を集合回収する第２ヘッダタンク１２２を有して構成されたものである。
【００１９】
なお、チューブ１１１及びフィン１１２は金属（本実施形態では、アルミニウム）製であり、第１、２ヘッダタンク１２１、１２２（以下、両タンク１２１、１２２を総称してタンク１２０と表記する。）は、チューブ１１１がろう付け接合された金属（本実施形態では、アルミニウム）製コアプレート１２０ａ、及びコアプレート１２０ａとともにタンク１２０内空間を構成する樹脂製のタンク本体１２０ｂからなるものである。
【００２０】
因みに、コアプレート１２０ａとタンク本体１２０ｂとは、図示しないパッキン等のシール（密閉）手段を介してコアプレート１２０ａの一部をカシメる（塑性変形）させることにより固定されている。
【００２１】
また、送風機２００は、空気流を誘起する軸流式のファン２１０及びファン２１０を回転駆動する電動モータ（駆動手段）２２０からなるもので、送風機２００は、送風機２００とラジエータとの隙間を覆うことにより送風機２００によって誘起された空気流がラジエータ２００を迂回する（ラジエータ２００の下流側から空気を吸い込む）ことを抑制するシュラウド（取付部材）２３０を介してラジエータ１００に取り付けられている。
【００２２】
なお、本実施形態では、シュラウド２３０は、樹脂（本実施形態では、ポリプロピレン）製であり、送風機２００は電動モータ２２０をシュラウド２３０にボルト等の締結手段により固定されている。
【００２３】
次に、送風機２００（シュラウド２３０）とラジエータ１００との取付構造について述べる。
【００２４】
送風機２００（シュラウド２３０）は、図１に示すように、４箇所Ｐ１〜Ｐ４にてラジエータ１００に取付固定されており、４カ所の取付箇所Ｐ１〜Ｐ４うち下方側の取付箇所Ｐ３、Ｐ４は、図２に示すように、ラジエータ１００のタンク１２０に設けられた突起部１２３にシュラウド２３０のＵ型溝２３１を差し込むようにして係止されている。
【００２５】
なお、１２６は突起部１２３の先端側に設けられて突起部１２３の突出方向（車両前後方向）と交差する方向（車両幅方向）に拡がる傘部であり、この傘部１２６により突起部１２３がＵ型溝２３１から外れてしまうことを防止している。
【００２６】
一方、上方側の取付箇所Ｐ１、Ｐ２は、図３に示すように、シュラウド２３０に形成された凹部２３２に、ラジエータ１００のタンク１２０に形成された板状の突起部（凸部）１２４を凹部２３２に嵌合させて、凹部２３２の内壁に突起部１２４を接触させるとともに、シュラウド２３０に形成された係合用穴部２３３に弾性変形可能な係合突起部（係合手段）１２５を係合させる（引っ掛ける）ことによりラジエータ１００に固定されている。なお、１２５ａはシュラウド２３０に係合する（引っ掛かる）係合用爪部である。
【００２７】
このとき、突起部１２４は２本を１組として凹部２３２の下方側内壁と上方側内壁に接触しているとともに、係合突起部１２５は２本の突起部１２４間に位置して凹部２３２の底部２３２ａに設けられた係合用穴部２３３に係合している。
【００２８】
次に、送風機２００（シュラウド２３０）の取付方法について述べる。
【００２９】
先ず、突起部１２３にシュラウド２３０のＵ型溝２３１を差し込むようにして下方側の取付箇所Ｐ３、Ｐ４をラジエータ１００に係止固定する。
【００３０】
次に、図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、突起部１２４が凹部２３２の内壁接触するように突起部１２４を凹部２３２に嵌合しながら、係合突起部１２５を弾性変形させて係合用穴部２３３に挿入することにより、上方側の取付箇所Ｐ１、Ｐ２を着脱可能に係合する。
【００３１】
このとき、突起部１２４と凹部２３２との嵌合により送風機２００の鉛直方向荷重（自重）が支えられ、係合突起部１２５と係合用穴部２３３との係合により送風機２００に作用する水平方向の荷重（加振力）が支えられる。
【００３２】
次に、本実施形態の特徴を述べる。
【００３３】
ところで、ボルトやナットを用いずに送風機２００（シュラウド２３０）をラジエータ１００に取り付ける手段として、図５に示すように、係合突起部１２５と係合用穴部２３３との係合のみで両者１００、２００を取り付ける手段が考えられるが、この手段では、係合突起部１２５に送風機２００の鉛直方向荷重（自重）及び水平方向荷重が作用するので、係合突起部１２５の剛性を高く（大きく）する必要がある。
【００３４】
しかし、係合突起部１２５の剛性を高くすると、係合突起部１２５を係合用穴部２３３に挿入する際に、係合用突起部１２５が弾性変形し難くなるので、送風機２００のラジエータ１００への組み付け性が悪化してしまう。
【００３５】
これに対して、本実施形態では、突起部１２４と凹部２３２との嵌合により送風機２００の鉛直方向荷重（自重）が支えられるので、係合突起部１２５の剛性を低くすることができる。したがって、送風機２００のラジエータ１００への組み付け性が悪化することを防止しつつ、簡便な手段にて送風機２００をラジエータ１００に取り付けることができる。
【００３６】
なお、水平方向荷重は係合突起部１２５にて受けることになるが、図５に示す手段では、鉛直方向荷重による曲げ応力及び水平方向荷重による引張り応力を受けるのに対して、本実施形態では、水平方向荷重による引張り応力のみであるので、係合突起部１２５にて十分な弾性を確保しつつ、水平方向荷重を受けることができる。
【００３７】
また、ボルトやナット等の金属製部品をラジエータ１００（特に、タンク１２０）にインサート成形する必要がないので、部品の分別を容易に行うことができ、ラジエータ１００のリサイクル性を向上させることができる。
【００３８】
（第２実施形態）
本実施形態は、図６（ａ）に示すように、係合用爪部１２５ａの向きを第１実施形態（図３参照）と逆向きにしたものである。
【００３９】
（第３実施形態）
上述の実施形態では、タンク１２０の長手方向が上下方向に延びるように配設されたラジエータ１００に対して適用した例であったが、本実施形態は、タンク１２０の長手方向が水平方向に延びるように配設されたラジエータ１００に対して適用したものである。具体的には、図７（ａ）に示すように、突起部１２４と凹部２３２及び係合突起部１２５と係合用穴部２３３とを第１、２実施形態に対して略９０°回転させた状態で設けたものである。
【００４０】
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、タンク１２０に突起部１２４及び係合用突起部１２５を設け、シュラウド２３０に凹部２３２及び係合用穴部２３３を設けたが、本発明はこれに限定されるものではなく、シュラウド２３０に突起部１２４及び係合用突起部１２５を設け、タンク１２０に凹部２３２及び係合用穴部２３３を設けてもよい。
【００４１】
また、上述の実施形態では、上方側の取付箇所Ｐ１、Ｐ２が突起部１２４と凹部２３２及び係合突起部１２５と係合用穴部２３３とからなるものであったが、下方側の取付箇所Ｐ３、Ｐ４を突起部１２４と凹部２３２及び係合突起部１２５と係合用穴部２３３とから構成してもよい。
【００４２】
また、上述の実施形態では、熱交換器としてラジエータ１００を例に本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、コンデンサ等のその他の熱交換器にも適用することができる。
【００４３】
また、上述の実施形態では、送風機を熱交換器に取り付ける取付部材としてシュラウド２３０を例に本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、単純なステー部材であってもよい。
【００４４】
また、上述の実施形態では、樹脂製タンク１２０を有する熱交換器であったが、タンク１２０をアルミニウム等の金属製としてもよい。
【００４５】
また、上述の実施形態では、吸い込み型のものであったが、ラジエータ（熱交換器）１００に対して空気流れ上流側に位置してラジエータ１００に空気を押し込む押し込み型のものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る取付構造を用いたラジエータ及び送風機の正面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る取付構造における下方側の取付箇所を示す拡大図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る取付構造における上方側の取付箇所を示す拡大図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る取付構造における上方側の取付箇所の取付過程を示す模式図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る取付構造の効果を説明するための説明図である。
【図６】（ａ）は本発明の第２実施形態に係る取付構造における上方側の取付箇所を示す拡大図であり、（ｂ）は（ａ）の右側面図である。
【図７】（ａ）は本発明の第３実施形態に係る取付構造における上方側の取付箇所を示す拡大図であり、（ｂ）は（ａ）の上面図である。
【符号の説明】
１００…ラジエータ（熱交換器）、１２４…突起部（凸部）、
１２５…係合用突起部（係合手段）、２３０…シュラウド、
２３２…凹部、２３３…係合用穴部。

Claims

空気と流体とを熱交換する車両用の熱交換器（１００）と、
前記熱交換器（１００）に空気を送風する送風機（２００）と、
前記送風機（２００）を前記熱交換器（１００）に取り付けるための取付部材（２３０）とを備え、
前記熱交換器（１００）及び前記取付部材（２３０）のうちいずれか一方には、他方側に形成された凹部（２３２）の内壁に接触して前記送風機（２００）の荷重を受ける凸部（１２４）が形成され、
前記熱交換器（１００）及び前記取付部材（２３０）のうちいずれか一方には、弾性変形することにより他方側に形成された穴部（２３３）に着脱可能に係合する係合手段（１２５）が設けられ、
前記穴部（２３３）は、前記凹部（２３２）の底部（２３２ａ）に形成され、
前記凸部（１２４）は２本を１組として形成され、
前記２本の凸部（１２４）は、上方側凸部および下方側凸部であり、
前記上方側凸部（１２４）と前記下方側凸部（１２４）との間に前記係合手段（１２５）が設けられ、
前記係合手段（１２５）は、２本を１組とした係合突起部であり、
前記２本の係合突起部（１２５）は、互いに独立して弾性変形可能な上方側係合突起部および下方側係合突起部であり、
前記上方側凸部（１２４）の上面は、前記凹部（２３２）の上方側内壁と接触し、
前記下方側凸部（１２４）の下面は、前記凹部（２３２）の下方側内壁と接触し、
前記上方側係合突起部（１２５）および前記下方側係合突起部（１２５）の上下方向における肉厚は、前記上方側凸部（１２４）および前記下方側凸部（１２４）の上下方向における肉厚よりも薄いことを特徴とする送風機の取付構造。
前記上方側係合突起部（１２５）および前記下方側係合突起部（１２５）は、前記凹部（２３２）の前記底部（２３２ａ）に係合する係合用爪部（１２５ａ）を有し、
前記上方側凸部（１２４）の根元部の上方側および前記下方側凸部（１２４）の根元部の下方側には、階段状の段差部が形成され、
前記段差部のうち前記上方側係合突起部（１２５）および前記下方側係合突起部（１２５）の先端側の面は、前記凹部（２３２）の上縁部および下縁部に接触することを特徴とする請求項１に記載の送風機の取付構造。
前記送風機（２００）は、少なくとも４箇所の取付箇所（Ｐ１〜Ｐ４）にて前記熱交換器（１００）に取り付けられており、
さらに、前記４カ所の取付箇所（Ｐ１〜Ｐ４）のうち、上方側の２つの取付箇所（Ｐ１、Ｐ２）は、前記凸部（１２４）、前記凹部（２３２）及び前記係合手段（１２５）により取り付けられ、一方、下方側の２つの取付箇所（Ｐ３、Ｐ４）は、前記熱交換器（１００）及び前記取付部材（２３０）のうちいずれか一方に設けられた突起部（１２３）にて係止されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の送風機の取付構造。
前記凸部（１２４）及び前記係合手段（１２５）は前記熱交換器（１００）に設けられ、
前記凹部（２３２）及び前記穴部（２３３）は前記取付部材（２３０）に設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の送風機の取付構造。
前記取付部材（２３０）は、前記送風機（２００）と前記熱交換器（１００）との隙間を覆うことにより前記送風機（２００）によって誘起された空気流が前記熱交換器（１００）を迂回することを抑制するシュラウドを兼ねていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の送風機の取付構造。