JP4622473B2 - クーリングモジュール - Google Patents

Description

本発明は、車両エンジンの冷却水を冷却するラジエータや冷凍サイクル内の冷媒を凝縮する凝縮器等の熱交換器を用いたクーリングモジュールに関するものである。

従来の熱交換器として、例えば特許文献１に示されるように、フィンおよびチューブが上下方向に積層されて成るコア部の端部に設けられた補強部材（サイドプレート）に、車両ボディへの取付け用のブラケット（取付け部材）が設けられたものが知られている。

ブラケットは、断面が補強部材側に開口するコの字状を成しており、コの字の底部を成す第１壁部に突起部が設けられている。そして、コの字の側部を成す２つの第２壁部と補強部材とにボルトが挿通されて、ボルトの締め付けによってブラケットは補強部材に固定されている。

ここでは、ブラケットのボルトを挿通させる穴部の近傍に低剛性部（徐肉した貫通穴）を設けることで、ボルト締め付け時に第２壁部が補強部材側に湾曲し、大きな軸力を不要として両者を接触させて、確実な締結ができるようにしている。
特開２００３−６５６９４号公報

しかしながら、上記従来技術においては、車両側から主に上下方向の振動負荷が加わると、水平方向に延びる補強部材やチューブには上下方向の撓みを伴い易く、ブラケットが固定される補強部材の近傍（チューブやフィンを含む）に発生する応力が大きくなり（応力が集中して）、車両の振動条件の厳しいものにおいては、充分な強度を確保するのが難しい場合があった。

本発明の目的は、上記問題に鑑み、積層されるチューブが水平方向姿勢で使用され、取付け部材によって取付けされるものにおいて、充分な耐振強度を確保できるクーリングモジュールを提供することにある。

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。

請求項１に記載の発明では、上下方向に複数積層されるチューブ（１１０）と、
チューブ（１１０）の積層方向に延びて、チューブ（１１０）の両長手方向端部に接続される一対のタンク（１４０）とを有する熱交換器（１００）を用いたクーリングモジュールであって、
雌ねじ部（１４１）が、タンク（１４０）の鉛直方向端部に設けられており、
チューブ（１１０）領域に冷却用の空気を導くと共に、熱交換器（１００）の上側に配される上壁部（２１６ａ）と、熱交換器（１００）の下側に配される下壁部（２１５ａ）とが形成されて、上下方向に分割されたシュラウド（２１０）を有し、
シュラウド（２１０）は、上壁部（２１６ａ）、下壁部（２１５ａ）が熱交換器（１００）を上下方向に挟むようにして、雌ねじ部（１４１）にボルト（４００）によって固定され、
上壁部（２１６ａ）、下壁部（２１５ａ）の雌ねじ部（１４１）近傍には、車両の所定部位へ取付けるための取付け部材（２１５ｅ、２１６ｅ）が一体的に設けられたことを特徴としている。

これにより、取付け部材（２１５ｅ、２１６ｅ）は、上壁部（２１６ａ）、下壁部（２１５ａ）を介してタンク（１４０）に取付けられることになる。そして、車両走行時に主に発生する上下方向の振動負荷が取付け部材（２１５ｅ、２１６ｅ）を介して熱交換器（１００）、シュラウド（２１０）に伝達されることになるが、この振動負荷を剛性の高いタンク（１４０）で受けることができるので、充分な耐振強度を有するクーリングモジュールとすることができる。

ここで、シュラウド（２１０）は、剛性の高いタンク（１４０）に固定されて支持されることになるので、取付け部材（２１５ｅ、２１６ｅ）および雌ねじ部（１４１）間を繋ぐ領域以外は、ことさら強度を必要としないので、シュラウド（２１０）の薄肉化が可能となり、軽量化、コストダウンが可能となる。

また、雌ねじ部（１４１）をタンク（１４０）の鉛直方向端部に設けるようにしているので、熱交換器（１００）の上下方向の出来栄え寸法バラツキを吸収しながらシュラウド（２１０）の組付けが可能（組付け性向上）となり、更に、熱交換器（１００）の上側とシュラウド（２１０）の上壁部（２１６ａ）との隙間、および熱交換器（１００）の下側とシュラウド（２１０）の下壁部（２１５ａ）との隙間を小さくでき、冷却用の空気がこれらの隙間を通り、チューブ（１１０）領域を迂回してしまうのを防止できる。

請求項２に記載の発明では、タンク（１４０）、あるいはタンク（１４０）側におけるシュラウド（２１０）には、車両の前方側に延びて、車両の前方から流入する冷却用の空気をチューブ（１１０）側に導入する導風板（２１７）が設けられたことを特徴としている。

これにより、車両の前方から流入する冷却用の空気を効果的に熱交換器（１００）のチューブ（１１０）領域に導くことができ、熱交換器（１００）での熱交換性能を向上できる。

請求項３に記載の発明では、導風板（２１７）は、タンク（１４０）、あるいはシュラウド（２１０）に対して別部材として形成されたことを特徴としている。

通常、車両においては、熱交換器（１００）から車両前方部に至る形状は車種ごとに異なる。よって、熱交換器（１００）およびシュラウド（２１０）をクーリングモジュール（１００Ｂ）の基本部として、導風板（２１７）のみ交換することで、異なる車種間での使用が可能となる。

クーリングモジュール（１００Ｂ）としては、請求項４に記載の発明のように、熱交換器（１００）の反シュラウド側に配置されて、上壁部（２１６ａ）と下壁部（２１５ａ）とに保持される他の熱交換器（３００）を設けたものとすることもできる。

そして、請求項５に記載の発明のように、他の熱交換器（３００）は、一対のヘッダタンク（３４０）と、ヘッダタンク（３４０）から突出する突出部（３５０）とを有すると共に、突出部（３５０）が上壁部（２１６ａ）および下壁部（２１５ａ）にそれぞれ設けられた挿入穴（２１６ｄ、２１５ｄ）に挿入されて、上壁部（２１６ａ）および下壁部（２１５ａ）に保持されるようにするのが良い。

請求項１ないし５のうちいずれか１つに記載の発明では、請求項６に記載の発明のように、タンク（１４０）は、樹脂製とするのが良く、インサート成形による雌ねじ部（１４１）の設定が容易となる。

請求項７に記載の発明では、上壁部（２１６ａ）、下壁部（２１５ａ）の熱交換器（１００）および他の熱交換器（３００）のそれぞれの冷却用の空気上流側には、熱交換器（１００）および他の熱交換器（３００）との隙間における冷却用の空気流れを抑制する第１抑制板（２１５ｈ、２１６ｈ）が、一体的に形成されたことを特徴としている。

これにより、冷却用の空気を確実にチューブ（１１０）領域に流通させることができ、熱交換器（１００）、他の熱交換器（３００）の熱交換性能を向上させることができる。尚、第１抑制板（２１５ｈ、２１６ｈ）は、熱交換器（１００）および他の熱交換器（３００）に接触することが無いので、シュラウド（２１０）の組付け時に支障をきたすことが無い。

また、請求項８に記載の発明では、シュラウド（２１０）には、タンク（１４０）との隙間における冷却用の空気流れを抑制する第２抑制板（２１８）が、一体的に形成されたことを特徴としている。

これにより、タンク（１４０）側において請求項７に記載の発明と同様に、冷却用の空気を確実にチューブ（１１０）領域に流通させることができ、熱交換器（１００）、他の熱交換器（３００）の熱交換性能を向上させることができる。

請求項９に記載の発明では、シュラウド（２１０）は樹脂製であって、シュラウド（２１０）が雌ねじ部（１４１）にボルト（４００）によって固定される部位は、丸穴（２１５ｃ、２１６ｃ）を有する金属製のカラー（２１９）が装着されて形成されており、タンク（１４０）とシュラウド（２１０）との間には、互いの嵌合により雌ねじ部（１４１）中心と丸穴（２１５ｃ、２１６ｃ）中心とのズレを抑制する凹凸部（２１６ｉ、１４９）が形成されたことを特徴とている。

これにより、丸穴（２１５ｃ、２１６ｃ）による熱交換器（１００）に対するシュラウド（２１０）の組付けガタを抑えると共に、熱交換器（１００）に対する他の熱交換器（３００）の組付けガタを抑えることができる。

そして、請求項１０に記載の発明では、カラー（２１９）は、上壁部（２１６ａ）、下壁部（２１５ａ）に設けられており、凹凸部（２１６ｉ、１４９）は、タンク（１４０）と上壁部（２１６ａ）との間、タンク（１４０）と下壁部（２１５ａ）との間に形成されたこと特徴としている。

これにより、熱交換器（１００）と他の熱交換器（３００）とが並ぶ方向の組付けガタを抑えることができ、車両において前後方向のスペース確保が厳しいものにも搭載可能とするクーリングモジュール（１００Ｂ）とすることができる。

尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について、図１〜図３を用いて説明する。尚、図１は熱交換器の全体構成を示す正面図および平面図、図２は図１のＡ−Ａ部における断面図、図３は取付け部材による熱交換器の支持形態を示す外観斜視図である。

第１実施形態における熱交換器は、車両エンジンの冷却水を冷却する周知のラジエータ１００に適用したものとしている。ここでは、ラジエータ１００を構成するチューブ１１０、フィン１２０、タンク１４０等の各部材（以下で詳細説明）は、アルミニウムあるいはアルミニウム合金から成り、各部材同士の当接部や嵌合部が一体的にろう付けされるアルミニウム製ラジエータとしている。

ラジエータ１００は、チューブ１１０が水平方向配置となるクロスフロータイプのものであり、主にコア部１０１と一対のタンク１４０とから成る。コア部１０１は、チューブ１１０とフィン１２０とが交互に積層され、積層方向の最外方フィン１２０の更に外方に断面コの字状に形成された補強部材としてのサイドプレート１３０が設けられたもので、冷却水を冷却する部位（放熱部）となる。尚、ここではチューブ１１０の積層方向が上下方向となり、以下、この積層方向を上下方向と定義する。

タンク１４０は、板材からＬ字状に折り曲げられた部材を２つ一組にして向かい合わせることで断面四角状に形成される筒体の長手方向の両開口部１４２が、それぞれキャップ（本発明の閉塞部材に対応）１４３によって閉塞されて形成されている。そして、タンク１４０の長手方向が上下方向と成るように配置されて、タンク１４０は、対を成してチューブ１１０およびサイドプレート１３０の両長手方向両端部に接続され、チューブ１１０およびタンク１４０のそれぞれの内部同士が互いに連通している。

また、一方（図１中の左側）のタンク１４０の略中央には入口パイプ１４４が設けられており、この入口パイプ１４４からタンク１４０の内部に冷却水が流入するようにしている。尚、タンク１４０の下側にはラジエータ１００内部の冷却水を排出するためのドレンコック１４６が設けられている。また、他方（図１中の右側）のタンク１４０の下側には出口パイプ１４５が設けられており、タンク１４０内の冷却水がこの出口パイプ１４５から流出するようにしている。

そして、本発明の特徴部として、タンク１４０の上下方向（鉛直方向）端部となるキャップ１４３に、ナット（本発明における雌ねじ部に対応）１４１を設けるようにしている。ナット１４１は、図２に示すように、一方の端部側が開口してフランジ部１４１ｃが設けられた筒状の外周側部１４１ａの内側にねじ山部１４１ｂが形成されたものとしている。

一方、キャップ１４３の中央側は、外周側の外側面１４３ａよりもタンク１４０の内側にへこむ凹面部１４３ｂとして形成されている。そして、この凹面部１４３ｂに設けられた穴部１４３ｃに上記のナット１４１が挿入されて、ナット１４１の端部側（フランジ部１４１ｃの端部側）がキャップ１４３の外側面１４３ａよりも突出しないように接合されている。尚ここでは、フランジ部１４１ｃの厚さ寸法と凹面部１４３ｂの深さ寸法とを同一設定とすることで、ナット１４１の端部側の面と外側面１４３ａとは、同一面と成るように設定している。

このように形成されるラジエータ１００は、例えば図３に示すようなブラケット（本発明の取付け部材に対応）１０を介して車両エンジンルーム内の前方に取付けられる。即ち、ブラケット１０は、厚肉円板状の本体部１１の両面中心部にそれぞれ取付けピン１２と取付けねじ部１３とが設けられたものであり、本体部１１の取付けねじ部１３側の面が、ナット１４１の端部側面とキャップ１４３の外側面１４３ａに当接して、取付けねじ部１３によってナット１４１に締結される。

更に、取付けピン１２には図示しないマウントゴムが装着され、このマウントゴムがエンジンルーム内のアッパメンバおよびロウアメンバ（本発明の車両の所定部位に対応）に固定され、ラジエータ１００は両タンク１４０の上下４点で支持されることになる。

このラジエータ１００においては、車両エンジンからの冷却水は、周知のように入口パイプ１４４から流入し、一方のタンク１４０、各チューブ１１０を流れ、他方のタンク１４０を経て出口パイプ１４５から流出し、チューブ１１０を流通する間に外部からの冷却用の空気（以下、冷却風）によってフィン１２０の放熱効果を得て冷却される。

ところで、車両走行時においては、主に上下方向の振動負荷がブラケット１０を介してラジエータ１００に伝達されることになるが、本発明においては、タンク１４０の上下方向端部にナット１４１を設けて、このナット１４１にブラケット１０を固定するようにしているので、ラジエータ１００に対してブラケット１０の固定を容易に行うことができると共に、車両からの振動負荷を剛性の高いタンク１４０で受けることができ、充分な耐振強度を確保することができる。

また、キャップ１４３に凹面部１４３ｂを設けて、ナット１４１の端部側面がキャップ１４３の外側面１４３ａよりも外側に突出しないようにしているので、最小のスペースでブラケット１０の固定が可能となり、取付け部における小型化が可能となる。

尚、ブレケット１０については、その他にも種々の形態での対応が可能であり、例えば図４に示すように、ブラケット１０ａの本体部１１をチューブ１１０の長手方向に沿うように延ばし、外周の３辺に折り曲げ部１１ａを設けて剛性を持たせて、ナット１４１に対応する位置に座ぐり部を有するボルト穴１１ｂを設け、取付けピン１２をボルト穴１１ｂから所定量離れた位置に設けるようにしたものとして良い。尚、ブラケット１０ａは、ボルト穴１１ｂにボルト４００を挿通させてナット１４１に締結することでタンク１４０に固定される。

このブラケット１０ａを用いた場合は、ナット１４１（タンク１４０）と取付けピン１２との間は、本体部１１の剛性をもって接続される形となるので、ラジエータ１００の耐振強度を充分に確保することが可能であり、また、ナット１４１に対する取付けピン１２の位置の自由度を高めることができる。

尚、上記第１実施形態では、本発明の熱交換器としてラジエータ１００に適用したものとして説明したが、他の熱交換器（以下の第２実施形態で説明するコンデンサ３００等）に適用しても良い。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を図５に示す。第２実施形態は、上記第１実施形態で説明したラジエータ１００にコンデンサ３００を一体的に組付けた複式熱交換器１００Ａに適用したものである。

コンデンサ３００は、車両用冷凍サイクル中の冷媒を凝縮液化する周知の熱交換器であり、上記ラジエータ１００と同様にアルミニウム製としている。

基本構造もラジエータ１００と同様のクロスフロータイプであり、チューブ３１０、フィン３２０、サイドプレート３３０から成るコア部３０１を有し、チューブ３１０の両長手方向端部には、一対の円筒状のヘッダタンク３４０が接続されている。

そして、ヘッダタンク３４０には上下方向端部を閉塞するキャップ３４１が設けられており、このキャップ３４１から張出してサイドプレート３３０の端部に接合される張出し部３４２には、ピン３５０が設けられている（４ヶ所）。

尚、ラジエータ１００、コンデンサ３００の上下方向寸法は、略同一の設定としており、ラジエータ１００とコンデンサ３００は、冷却風の流れ方向に並ぶように配置され、ブラケット１０ｂによって、一体的に固定される。

即ち、ブラケット１０ｂは、上記第１実施形態中の図４で説明したブラケット１０ａに対して、本体部１１をコンデンサ３００側に延長したものとしており、この延長部にはコンデンサ３００のピン３５０に対応するようにピン穴１１ｃを設けている。

ブラケット１０ｂをラジエータ１００（ナット１４１）に組付ける際に、ピン穴１１ｃにコンデンサ３００のピン３５０が挿通されるようにしてボルト４００で固定している。

これにより、ラジエータ１００の耐振強度を充分に確保しつつ、コンデンサ３００を一体的に有する複式熱交換器１００Ａとすることができる。

尚、上記第２実施形態では、コンデンサ３００のヘッダタンク３４０の近傍にピン３５０を設けるものとして説明したが、ラジエータ１００のようにヘッダタンク３４０にナットを設けるようにしても良く、これによれば、更にコンデンサ３００の耐振強度を向上させることができる。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態を図６に示す。第３実施形態は、上記第１実施形態で説明したナット１４１の小型化を図るようにしたものである。

ここでは、図６（ｂ）に示すように、ナット１４１は２種類の金属材（本発明の第１材、第２材に対応）から形成されるようにしている。即ち、ナット１４１は、外周側部１４１ａと、この外周側部１４１ａの内周側にねじ込まれて自身の内周側にねじ山が形成されるねじ山部１４１ｂとから成るようにしており、ねじ山部１４１ｂを形成する金属材料の破断強度は、外周側部１４１ａを形成する金属材料の破断強度よりも高くなるようにしている。更に具体的には、外周側部１４１ａを基本材としてのアルミニウム系材で形成し、ねじ山部１４１ｂを鉄系材で形成している。

これにより、ねじ山部１４１ｂの強度を高めて必要ねじ山数を少なくすることができるので、上記第１実施形態で説明した図６（ａ）に比べて図６（ｂ）のようにナット１４１の小型化（全長Ｌの短縮化）が可能となる。よって、ナット１４１をキャップ１４３の外側面１４３ａよりも突出しないようにする際に、ナット１４１のタンク１４０内部に入り込む体積を小さくできるので、タンク１４０内での冷却水の流れに対する悪影響を小さくすることができる。

（第４実施形態）
本発明の第４実施形態を図７、図８に示す。第４実施形態は、ラジエータ１００にコンデンサ３００および電動ファン２００を一体的に組付けたクーリングモジュール１００Ｂに適用したものである。尚、図７はクーリングモジュール１００Ｂの全体構成を示す分解斜視図であり、図８はクーリングモジュール１００Ｂの組付け状態を示す斜視図である。

クーリングモジュール１００Ｂは、複数の熱交換器（ここでは熱交換器としてのラジエータ１００、他の熱交換器としてのコンデンサ３００の２つとしている）および電動ファン２００が一体的に組付けられたものであり、この状態（図８）で車両への搭載を可能としている。ラジエータ１００については上記第１実施形態で説明したものに対して、出口パイプ１４５を有するタンク１４０の上側に冷却水を注水するための注水口１４７が設けられたこと以外は同一であり、また、コンデンサ３００については、第２実施形態で説明したものと同一のため、その構成に関わる説明は割愛する。よって、以下電動ファン２００について詳述する。

電動ファン２００は、上記ラジエータ１００、コンデンサ３００に冷却風を供給する送風機であり、シュラウド２１０にモータ２２０、ファン２３０が組付けられて形成されている。ここでは、電動ファン２００は、ラジエータ１００のコア部１０１側からファン２３０側に冷却風を吸込む吸込みタイプのものとしている。

シュラウド２１０は、例えばポリプロピレンのような樹脂材から成りインジェクション成形されており、ラジエータ１００の外形に沿うように矩形状に形成された開口側外周部２１１から反ラジエータ側に向けて滑らかに傾斜して、リング部２１２に繋がる導風部２１０ａを有している。そして、リング部２１２には複数のステー部２１３によって支持されるモータ取付け部２１４が設けられている。尚、モータ取付け部２１４にはモータ２２０が図示しないビスによって締結され、更に、モータ２２０のシャフトにはファン２３０がナット２３１（図８）によって締結されている。

シュラウド２１０の開口側外周部２１１の下側には、反モータ側に突出する下側枠体部２１５が一体で形成されている。また、下側枠体部２１５の上側には、この下側枠体部２１５に対して着脱可能に分割された上側枠体部２１６が設けられている。

下側枠体部２１５は、底面部（本発明における下壁部に対応）２１５ａと２つの側面部２１５ｂとから成り、全体形状が上側に開口するコの字状となっている。底面部２１５ａには、ラジエータ１００のナット１４１の位置に対応するボルト穴２１５ｃおよびコンデンサ３００のピン（本発明における突出部に対応）３５０の位置に対応するピン穴（本発明における挿入穴に対応）２１５ｄがそれぞれ設けられている。更に、底面部２１５の下側面でボルト穴２１５ｃに近接する部位には、車両への取付け用の取付けピン（本発明の取付け部材に対応）２１５ｅが一体で設けられている。また、側面部２１５ｂには嵌合部２１５ｆが設けられ、後述する上側枠体部２１６の凸部２１６ｆが嵌合されるようにしている。

一方、上側枠体部２１６は、上面部（本発明における上壁部に対応）２１６ａと２つの側面部２１６ｂとから成り、全体形状が下側枠体部２１５よりも浅く、下側に開口するコの字状となっている。上面部２１６ａには、ラジエータ１００のナット１４１およびコンデンサ３００のピン３５０の位置にそれぞれ対応するボルト穴２１６ｃおよびピン穴（本発明における挿入穴に対応）２１６ｄが設けられている。更に、上面部２１６ａの上側面でボルト穴２１６ｃに近接する部位には、車両への取付け用の取付けピン（本発明の取付け部材に対応）２１６ｅが一体で設けられている。また、側面部２１６ｂの下側端部には凸部２１６ｆが設けられており、後述するように上側枠体部２１６がラジエータ１００にボルト４００によって組付けされる際に、凸部２１６ｆは下側枠体部２１５の嵌合部２１５ｆに嵌合されるようにしている。

そして、ラジエータ１００およびコンデンサ３００は、下側枠体部２１５内に配置され、ボルト４００がボルト穴２１５ｃに挿通され、ラジエータ１００のナット１４１に締結されることで、下側枠体部２１５（シュラウド２１０の大半の部分）はラジエータ１００の下側に固定される。また、コンデンサ３００は、ピン３５０がピン穴２１５ｄに挿入されることで位置決めされる。

更に、底面部２１５ａと上面部２１６ａとによって、ラジエータ１００およびコンデンサ３００が上下方向に挟まれるように、上側枠体部２１６がラジエータ１００およびコンデンサ３００の上側からセットされ、上記と同様にボルト４００がボルト穴２１６ｃに挿通され、ラジエータ１００のナット１４１に締結されることで、上側枠体部２１６はラジエータ１００の上側に固定される。また、コンデンサ３００は、ピン３５０がピン穴２１６ｄに挿入されることで位置決めされ、上下の枠体部２１５、２１６内に保持される。

このように、シュラウド２１０がラジエータ１００およびコンデンサ３００に一体的に組付けられて、クーリングモジュール１００Ｂとして形成することができ、このクーリングモジュール１００Ｂは、上下の枠体部２１５、２１６（底面部２１５ａ、上面部２１６ａ）にそれぞれ設けられた取付けピン２１５ｅ、２１６ｅによって車両に取付け支持される。

そして、車両からの振動負荷を上記第１実施形態と同様に剛性の高いラジエータ１００のタンク１４０で受けることができるので、充分な耐振強度を確保することができる。

また、シュラウド２１０は、ラジエータ１００のタンク１４０に固定されて支持されることになるので、取付けピン２１５ｅ、２１６ｅおよびナット１４１間を繋ぐ領域以外は、ことさら強度を必要としないので、シュラウド２１０の薄肉化が可能となり、軽量化、コストダウンが可能となる。

また、シュラウド２１０の上側枠体部２１６を上下方向に分割することで、ラジエータ１００およびコンデンサ３００の上下方向の出来栄え寸法バラツキを吸収しながらシュラウド２１０の組付けを可能（組付け性向上）とすることができ、また、ラジエータ１００およびコンデンサ３００の周囲とシュラウド２１０との隙間を小さくできるので、冷却風がこの隙間を通り、コア部１０１（チューブ１１０、フィン１２０）の領域を迂回してしまうのを防止できる。

尚、上記第４実施形態では、ラジエータ１００に電動ファン２００（シュラウド２１０）およびコンデンサ３００が装着されるものとして説明したが、これに限らず、ラジエータ１００と電動ファン２００の組み合わせとしたものや、コンデンサ３００に加えて更に他の熱交換器（例えば、インタークーラや、サブラジエータ等）が装着されるものとしても良い。

（第５実施形態）
上記第１〜第４実施形態では、ラジエータ１００のタンク１４０の上下方向端部にナット１４１を設けるものとして説明したが、これに限らず、タンク１４０の水平方向と交差する面（タンク側面）に設けるようにしても良い。

例えば、図９（第５実施形態１）に示すように、タンク１４０の両パイプ１４４、１４５側の面や、図１０（第５実施形態２）に示すように、タンク１４０の左右側の面に、ナット１４１を設けるようにしても良く、これによれば、車両走行時に発生する振動負荷の方向（上下方向）と、ブラケット１０がタンク１４０に固定される方向（水平方向）とを異なる方向とすることができるので、耐振強度が高い状態で車両へと組み付けることができる。

更に、ナット１４１の設定部位としては、図１１（第５実施形態３）、図１２（第５実施形態４）に示すように、上記の図１、図９、図１０で説明した組み合わせとなるようにしても良い。

（第６実施形態）
本発明の第６実施形態を図１３〜図１５に示す。第６実施形態は、上記第４実施形態に対して、ラジエータ１００のタンク１４０を樹脂製タンクとしたものである。

タンク１４０は、例えば所定量のガラス繊維を含有するナイロン材から成り、入口パイプ１４４、出口パイプ１４５、ドレンコック１４６が射出成形により本体部に一体で形成され、上下方向端部にナット１４１がインサート成形されている。

尚、シュラウド２１０の上面部２１６ａ（図１４中では図示省略するも底面部２１５ａも同じ）には、インサート成形により金属製のカラー２１９が装着されており、カラー２１９の中心部に設けられた丸穴によってボルト穴２１６ｃ（底面部２１５ａにはボルト穴２１５ｃ）が形成されている。また、コンデンサ３００のピン３５０は、ヘッダタンク３４０の上下方向端部に設けられるようにしている。

シュラウド２１０はラジエータ１００のナット１４１にボルト４００によって固定され、また、コンデンサ３００は底面部２１５ａ、上面部２１６ａに挟まれて、ピン３５０がピン穴２１５ｄ、２１６ｄに挿入されて保持され、クーリングモジュール１００Ｂが形成される。

これにより、上記第４実施形態と同様の効果を得ることができると共に、ラジエータ１００のタンク１４０を樹脂製としているので、インサート成形によりナット１４１の設定が容易となる。

尚、シュラウド２１０の側面部２１５ｂ、２１６ｂは、図１６（第６実施形態の変形例１）に示すように、廃止したものとしても良い。

（第７実施形態）
本発明の第７実施形態を図１７に示す。第７実施形態は、上記第６実施形態に対して、コンデンサ３００およびラジエータ１００に冷却風を導入する導風板２１７を追加したものである。

導風板２１７は、シュラウド２１０の側面部２１５ｂ（シュラウド２１０におけるラジエータ１００のタンク１４０側）から図示しない車両のバンパー開口部あるいはグリル側に延びる樹脂製の板状部材であり、側面部２１５ｂ側に固定穴２１７ａが設けられている。また、側面部２１５ｂにも同様の固定穴２１５ｇが設けられており、両固定穴２１５ｇ、２１７ａに図示しないクリップピン（複数部材に挿通された後に先端側の傘状部が開いて係止されるピン）が挿通されて、導風板２１７は側面部２１５ｂに固定されている。

これにより、車両の前方から流入する冷却風を効果的にコンデンサ３００およびラジエータ１００の各コア部３０１、１０１領域に導くことができ、コンデンサ３００、ラジエータ１００における熱交換性能を向上できる。

また、通常、車両においては、ラジエータ１００およびコンデンサ３００から車両前方部に至る形状は車種ごとに異なる。よって、導風板２１７をシュラウド２１０に対して別部材（個々の機種の形状に応じた導風板２１７）とすることで、ラジエータ１００、コンデンサ３００およびシュラウド２１０をクーリングモジュール１００Ｂの基本部として、導風板２１７のみ交換することで、異なる車種間での使用が可能となる。更には、車両の前方側衝突があった時でも、クリップピンの強度設計に応じて、衝突時の衝撃力で導風板２１７がクリップピン部で外れるように設定できるので、クーリングモジュール１００Ｂの基本部の損傷を回避することができる。

尚、シュラウド２１０に側面部２１５ｂ、２１６ｂを設けない場合は、図１８（第７実施形態の変形例１）に示すように、底面部２１５ａ、上面部２１６ａに設けた固定穴２１５ｇ、２１６ｇを用いて導風板２１７を固定するようにすれば良い。また、図１９（第７実施形態の変形例２）に示すように、タンク１４０に一体成形される張出し部１４８および固定穴１４８ａを設けて、この固定穴１４８ａを用いて導風板２１７を固定するようにしても良い。

また、上記第７実施形態（図１７〜図１９）においては、導風板２１７をクリップピンで固定しているが、導風板２１７およびシュラウド２１０を、あるいは導風板２１７およびタンク１４０を、互いに嵌合させることで固定しても良い。

また、導風板２１７をシュラウド２１０あるいはラジエータ１００に対して別部材として設定したが、シュラウド２１０あるいはラジエータ１００（タンク１４０）に一体で形成されるものとしても良い。これにより、導風板２１７の組付け工数を低減できる。この場合、導風板２１７の例えば中間部にあえて低剛性部（例えば薄肉部等）を設けることで、車両衝突時に優先的に導風板２１７を破損させて、クーリングモジュール１００Ｂの損傷を回避できる。

（第８実施形態）
本発明の第８実施形態を図２０、図２１に示す。第８実施形態は、上記第６実施形態に対して、ラジエータ１００およびコンデンサ３００とシュラウド２１０との間のシール性を向上させたものである。

ここでは、シュラウド２１０の底面部２１５ａ、上面部２１６ａにそれぞれ、シールリブ（本発明における第１抑制板に対応）２１５ｈ、２１６ｈを一体的に設けている。シールリブ２１５ｈ、２１６は、ラジエータ１００およびコンデンサ３００におけるそれぞれの冷却風の上流側に位置するように、且つ、サイドプレート１３０、３３０にオーバーラップするように上下方向に張出す板状部材としている。

また、シュラウド２１０のタンク１４０側面に対向する位置に、シールリブ（本発明における第２抑制板に対応）２１８を一体的に設けている。シールリブ２１８は、タンク１４０に当接しない範囲でシュラウド２１０とタンク１４０との隙間を塞ぐようにタンク１４０側に張出す板状部材としている。

上記シールリブ２１５ｈ、２１６ｈによって、底面部２１６ａ、上面部２１５ａと、ラジエータ１００、コンデンサ３００との隙間を冷却風が流通するのを抑制できる。具体的には、まず、上流側のシールリブ２１５ｈ、２１６ｈによって、冷却風がコンデンサ３００のコア部３０１側に導かれ（図２０中の実線矢印）、仮に隙間を流れる冷却風が生じても、もうひとつのシールリブ２１５ｈ、２１６ｈによって、ラジエータ１００のコア部１０１側に導かれる（図２０中の破線矢印）。

また、シールリブ２１８によって、シュラウド２１０とタンク１４０との隙間を冷却風が流通するのを抑制できる（図２１中の２点鎖線矢印の流れを抑制できる）。

よって、冷却風を確実にラジエータ１００、コンデンサ３００の各コア部１０１、３０１に流通させることができ、ラジエータ１００、コンデンサ３００の熱交換性能を向上させることができる。尚、シールリブ２１５ｈ、２１６ｈは、ラジエータ１００およびコンデンサ３００に接触することが無いので、シュラウド２１０の組付け時に支障をきたすことが無い。

尚、シュラウド２１０に側面部２１５ｂ、２１６ｂを設けないものにおいては、図２２（第８実施形態の変形例１）に示すように、シュラウド２１０の先端部をタンク１４０側に延設させることでシールリブ２１８を形成するようにしても良い（図２２中の２点鎖線矢印の流れを抑制できる）。

（第９実施形態）
本発明の第９実施形態を図２３、図２４に示す。第９実施形態は、上記第６実施形態に対して、ラジエータ１００とシュラウド２１０間に凹凸部を設けることで、ラジエータ１００、シュラウド２１０、コンデンサ３００の組付け時における位置ズレを抑制するようにしたものである。

ここでは凹凸部のうち、凸部は、タンク１４０の上下方向端部でナット１４１に近接する位置に一体的に設けられた位置ズレ抑制ピン（以下、抑制ピン）１４９としている。抑制ピン１４９は、ラジエータ１００に４箇所設けられ、各抑制ピン１４９の直径は４ｍｍとしている。

また、凹凸部のうち、凹部は、ナット１４１とボルト穴２１６ｃ（ボルト穴２１５ｃ）との中心を一致させた時の上面部２１６ａ（底面部２１５ａ）において、上記抑制ピン１４９に対応する位置に設けられた位置ズレ抑制穴（以下、抑制穴）２１６ｉとしている（上記抑制ピン１４９に対応して４箇所）。抑制穴２１６ｉは、上面部２１６ａ（底面部２１５ａ）の長手方向の一方が基準穴として、内径４．６ｍｍとしており、また他方を抑制ピン１４９間寸法の出来栄えバラツキ吸収用の長穴として、４．６×７．６ｍｍとしている。

上記抑制ピン１４９および抑制穴２１６ｉを設けたクーリングモジュール１００Ｂの組付けにおいては、抑制ピン１４９を抑制穴２１６ｉに嵌合させた後に、ボルト４００（図２３中では図省略）がボルト穴２１６ｃ（ボルト穴２１５ｃ）に挿通されてナット１４１に締結される。この時、コンデンサ３００は、ピン３５０によって、シュラウド２１０に保持される。

ここで、通常、カラー２１９によって形成されるボルト穴（丸穴）２１６ｃ（ボルト穴２１５ｃ）は、ラジエータ１００のナット１４１間寸法（図２３中のＢ寸法）の出来栄えバラツキを吸収するために、その内径は、使用されるボルト４００の径寸法（例えばＭ６）に対して、大きく設定（例えば１０ｍｍ）される。一方、図２３中のコンデンサ３００、ラジエータ１００、シュラウド２１０が並ぶ配列方向においては、各部寸法はＢ寸法に比べて小さく、各部出来栄えのバラツキも小さいので、ボルト４００外径とボルト穴２１６ｃ（ボルト穴２１５ｃ）との寸法差分がラジエータ１００、シュラウド２１０、コンデンサ３００の組付けガタとなる。

しかしながら、本実施形態では、抑制ピン１４９と抑制穴２１６ｉとの嵌合により、配列方向におけるシュラウド２１０に対するラジエータ１００の組付けガタをを抑えることができる。よってＣ寸法を小さく設定することができる。そして、車両において前後方向のスペース確保が厳しいものにも搭載可能とするクーリングモジュール１００Ｂとすることができる。

尚、上記第９実施形態においては、ナット１４１および抑制ピン１４９をタンク１４０の両パイプ１４４、１４５側の面に設けて、そのナット１４１および抑制ピン１４９に対向するようにボルト穴２１５ｃ、２１６ｃ、抑制穴２１６ｉを設けても良く、これにより、シュラウド２１０に対するラジエータ１００の上下左右方向の組付けガタを抑えつつ、ラジエータ１００とコンデンサ３００との配列方向の組付けガタを抑えることができる。

第１実施形態におけるラジエータの全体構成を示す（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図である。 図１におけるＡ−Ａ部を示す断面図である。 ラジエータへのブラケットの取付け状態を示す分解斜視図である。 ラジエータへのブラケットの他の取付け状態を示す分解斜視図である。 第２実施形態における複式熱交換器へのブラケットの取付け状態を示す分解斜視図である。 （ａ）は従来技術におけるナットを示す断面図であり、（ｂ）は第３実施形態におけるナットを示す断面図である。 第４実施形態におけるクーリングモジュールの全体構成を示す分解斜視図である。 図７におけるクーリングモジュールの組付け状態を示す斜視図である。 第５実施形態１におけるナットの設定部位を示す（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図である。 第５実施形態２におけるナットの設定部位を示す（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。 第５実施形態３におけるナットの設定部位を示す（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図である。 第５実施形態４におけるナットの設定部位を示す（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は左側面図、（ｄ）は右側面図である。 第６実施形態におけるラジエータの全体構成を示す（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図である。 図１３におけるナットを示す断面図である。 第６実施形態におけるクーリングモジュールの全体構成を示す分解斜視図である。 第６実施形態の変形例１におけるクーリングモジュールの全体構成を示す分解斜視図である。 第７実施形態におけるクーリングモジュールの全体構成を示す分解斜視図である。 第７実施形態の変形例１におけるクーリングモジュールの全体構成を示す分解斜視図である。 第７実施形態の変形例２におけるクーリングモジュールの全体構成を示す分解斜視図である。 第８実施形態におけるシールリブ（第１抑制板）を示す側面方向から見た断面図である。 第８実施形態におけるシールリブ（第２抑制板）を示す平面方向から見た断面図である。 第８実施形態の変形例１におけるシールリブ（第２抑制板）を示す平面方向から見た断面図である。 第９実施形態における位置ズレ抑制ピンおよび位置ズレ抑制穴を示す平面図である。 ラジエータの位置ズレ抑制ピンを示す正面図である。

符号の説明

１０ ブラケット（取付け部材）
１００ ラジエータ（熱交換器）
１１０ チューブ
１４０ タンク
１４１ ナット（雌ねじ部）
１４１ａ 外周側部
１４１ｂ ねじ山部
１４２ 開口部
１４３ キャップ（閉塞部材）
１４３ａ 外側面
１４３ｂ 凹面部
１４９ 位置ズレ抑制ピン（凸部）
２１０ シュラウド
２１５ａ 底面部（下壁部）
２１５ｃ、２１６ｃ ボルト穴（丸穴）
２１５ｄ、２１６ｄ ピン穴（挿入穴）
２１５ｅ、２１６ｅ 取付けピン（取付け部材）
２１５ｈ、２１６ｈ シールリブ（第１抑制板）
２１６ａ 上面部（上壁部）
２１６ｉ 位置ずれ抑制穴（凹部）
２１７ 導風板
２１８ シールリブ（第２抑制板）
２１９ カラー
３００ コンデンサ（他の熱交換器）
３４０ ヘッダタンク
３５０ ピン（突出部）

Claims (10)

1. 上下方向に複数積層されるチューブ（１１０）と、
   前記チューブ（１１０）の積層方向に延びて、前記チューブ（１１０）の両長手方向端部に接続される一対のタンク（１４０）とを有する熱交換器（１００）を用いたクーリングモジュールであって、
   雌ねじ部（１４１）が、前記タンク（１４０）の鉛直方向端部に設けられており、
   前記チューブ（１１０）領域に冷却用の空気を導くと共に、前記熱交換器（１００）の上側に配される上壁部（２１６ａ）と、前記熱交換器（１００）の下側に配される下壁部（２１５ａ）とが形成されて、上下方向に分割されたシュラウド（２１０）を有し、
   前記シュラウド（２１０）は、前記上壁部（２１６ａ）、前記下壁部（２１５ａ）が前記熱交換器（１００）を上下方向に挟むようにして、前記雌ねじ部（１４１）にボルト（４００）によって固定され、
   前記上壁部（２１６ａ）、前記下壁部（２１５ａ）の前記雌ねじ部（１４１）近傍には、車両の所定部位へ取付けるための取付け部材（２１５ｅ、２１６ｅ）が一体的に設けられたことを特徴とするクーリングモジュール。
2. 前記タンク（１４０）、あるいは前記タンク（１４０）側における前記シュラウド（２１０）には、前記車両の前方側に延びて、前記車両の前方から流入する前記冷却用の空気を前記チューブ（１１０）側に導入する導風板（２１７）が設けられたことを特徴とする請求項１に記載のクーリングモジュール。
3. 前記導風板（２１７）は、前記タンク（１４０）、あるいは前記シュラウド（２１０）に対して別部材として形成されたことを特徴とする請求項２に記載のクーリングモジュール。
4. 前記熱交換器（１００）の反シュラウド側に配置されて、前記上壁部（２１６ａ）と前記下壁部（２１５ａ）とに保持される他の熱交換器（３００）が設けられたことを特徴とする請求項１ないし３のうちいずれか１つに記載のクーリングモジュール。
5. 前記他の熱交換器（３００）は、一対のヘッダタンク（３４０）と、前記ヘッダタンク（３４０）から突出する突出部（３５０）とを有すると共に、
   前記突出部（３５０）が前記上壁部（２１６ａ）および前記下壁部（２１５ａ）にそれぞれ設けられた挿入穴（２１６ｄ、２１５ｄ）に挿入されて、前記上壁部（２１６ａ）および前記下壁部（２１５ａ）に保持されることを特徴とする請求項４に記載のクーリングモジュール。
6. 前記タンク（１４０）は、樹脂製であることを特徴とする請求項１ないし５のうちいずれか１つに記載のクーリングモジュール。
7. 前記上壁部（２１６ａ）、前記下壁部（２１５ａ）の前記熱交換器（１００）および前記他の熱交換器（３００）のそれぞれの前記冷却用の空気上流側には、前記熱交換器（１００）および前記他の熱交換器（３００）との隙間における前記冷却用の空気流れを抑制する第１抑制板（２１５ｈ、２１６ｈ）が、一体的に形成されたことを特徴とする請求項４ないし６のうちいずれか１つに記載のクーリングモジュール。
8. 前記シュラウド（２１０）には、前記タンク（１４０）との隙間における前記冷却用の空気流れを抑制する第２抑制板（２１８）が、一体的に形成されたことを特徴とする請求項１ないし７のうちいずれか１つに記載のクーリングモジュール。
9. 前記シュラウド（２１０）は樹脂製であって、
   前記シュラウド（２１０）が前記雌ねじ部（１４１）に前記ボルト（４００）によって固定される部位は、丸穴（２１５ｃ、２１６ｃ）を有する金属製のカラー（２１９）が装着されて形成されており、
   前記タンク（１４０）と前記シュラウド（２１０）との間には、互いの嵌合により前記雌ねじ部（１４１）中心と前記丸穴（２１５ｃ、２１６ｃ）中心とのズレを抑制する凹凸部（２１６ｉ、１４９）が形成されたことを特徴とする請求項４ないし８のうちいずれか１つに記載のクーリングモジュール。
10. 前記カラー（２１９）は、前記上壁部（２１６ａ）、前記下壁部（２１５ａ）に設けられており、
    前記凹凸部（２１６ｉ、１４９）は、前記タンク（１４０）と前記上壁部（２１６ａ）との間、前記タンク（１４０）と前記下壁部（２１５ａ）との間に形成されたことを特徴とする請求項９に記載のクーリングモジュール。

Images