JP6954075B2 - 車両用ラジエータのパイプ構造 - Google Patents

Description

本開示は、車両用ラジエータのパイプ構造に係り、特に、車両用ラジエータのタンク部から突き出してホースを取り付けるためのパイプ構造に関する。

車両用ラジエータは、冷媒を流すチューブと、チューブからの熱を受けて外気中に放散するフィンと、チューブの上流側と下流側にそれぞれ設けられる上流側タンク部及び下流側タンク部を備える。上流側タンク部と下流側タンク部には、それぞれホース取付用のパイプが設けられる。

特許文献１には、ラジエータタンク部の側方にタンク部の内部と連通した状態で車両後方に突き出す円筒形のポートであるパイプに、ゴム等の弾性素材を用いて管状に形成されたホースが接続される構成が述べられている。そして、ホースの外周にはホースとパイプとを緊縛して固定するクリップが外嵌される。

特開２００８−１９７７８号公報

ラジエータのタンク部から突き出した形状のパイプにホースを嵌め込みクリップで固定すると、車両の振動によるホースの動き等によって突き出したパイプに応力が懸る。パイプの剛性が不十分であると損傷等の恐れがある。そこで、タンク部から突き出した形状のパイプの剛性を向上させる車両用ラジエータのパイプ構造が要望される。

本開示に係る車両用ラジエータのパイプ構造は、車両用ラジエータのタンク部から突き出してホースを取り付けるためのパイプと、パイプの外周面の周方向に延びて配置された第一リブ部と、第一リブ部と軸方向に予め定められた所定間隔を隔ててパイプの外周面の周方向に延びて配置された第二リブ部と、第一リブ部と第二リブ部と一体化されてパイプの外周面の軸方向に延びて配置された第三リブ部と、を有する。

上記構成によれば、パイプの外周面に沿って、周方向に延びる第一リブ部と第二リブ部に加えて、第一リブ部と第二リブ部との間に軸方向に延びて一体化された第三リブ部が設けられる。これによって、タンク部から突き出した形状のパイプの剛性が向上する。また、軸方向に延びる第三リブ部は、パイプにホースを嵌め込んでクリップで固定する際のクリップ固定位置の目印にできるので、パイプへのホースの固定が安定化する。

上記構成の車両用ラジエータのパイプ構造によれば、タンク部から突き出した形状のパイプの剛性が向上する。

実施の形態に係る車両用ラジエータのパイプ構造を有する車両用ラジエータの斜視図である。 実施の形態に係る車両用ラジエータのパイプ構造を示す斜視図である。 図２のＣ−Ｃ線を含み、車両上下方向に沿って切断した断面図である。 実施の形態に係る車両用ラジエータのパイプ構造における複合リブ部についての三面図である。図４（ａ）は側面図であり、（ｂ）は上面図であり、（ｃ）は正面図である。

以下に図面を用いて本開示に係る実施の形態につき詳細に説明する。以下において、車両用ラジエータとして、車両に搭載されるエンジンを冷却する冷媒用のラジエータを述べるが、これは説明のための例示であって、車両用ラジエータであればよく、例えば、インタークーラの冷媒用のラジエータでもよい。以下では、ダウンフロー型のラジエータの上部タンク部に設けられるパイプ構造を述べるが、これは説明のための例示であって、下部タンク部に設けられるパイプ構造でもよい。また、車両用ラジエータであればよいので、クロスフロー型のラジエータであってもよい。クロスフロー型のラジエータの場合では、上流側タンク部に設けられるパイプ構造であってもよく、下流側タンク部に設けられるパイプ構造であってもよい。上記では、上部タンク部から垂直方向に突き出すパイプについて述べるが、これは説明のための例示であって、車両用ラジエータの仕様等によって適宜変更が可能である。

以下に述べる形状、材質等は、説明のための例示であって、車両前部構造の仕様等により、適宜変更が可能である。また、以下では、全ての図面において同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図１は、車両用ラジエータ１０の斜視図である。以下では、特に断らない限り、車両用ラジエータ１０を、ラジエータ１０と呼ぶ。

以下の各図において、車両前後方向、車両幅方向、車両上下方向を適宜示す。車両前後方向の２方向を区別する場合は、車両の前進方向が車両前方側方向で、後退方向が車両後方側方向である。車両幅方向の２方向を区別する場合は、車両前方側を向いて右側が車両右側方向、左側が車両左側方向である。車両上下方向の２方向を区別する場合は、路面に対して上側の方向が車両上方側であり、路面側の方向が車両下方側である。場合によって、車両前方側、車両後方側、車両右側、車両左側、車両上方側、車両下方側を、それぞれ、前方側、後方側、右側、左側、上方側、下方側と呼ぶ。

ラジエータ１０は、車両に搭載されるエンジンを冷却する冷媒用の熱交換器である。ラジエータ１０は、車両の前部構造において、車両前方側に設けられる図示しないグリルから走行風を受け、その走行風を用いて、図示しないエンジンにおいて熱くなったエンジン冷却用の冷媒の熱を外気中に放散させ、これによって冷媒を冷やし、エンジン側に戻す。ラジエータ１０は、車両の前部構造のグリルのすぐ後方側で、エンジンの前方側に配置される。図１は、車両の後方側であるエンジン側から見たラジエータ１０の斜視図である。ラジエータ１０において、車両前方側とは、走行風を受けるグリル側であり、車両後方側とは、エンジン側である。

ラジエータ１０は、略直方体の扁平形状を有するコア部１２、コア部１２の両側面に設けられるサイドプレート１４，１５、コア部１２の上方側面に配置される上部タンク部１６、及び、コア部１２の下方側面に配置される下部タンク部１８を含んで構成される。上部タンク部１６にはエンジンからの冷媒を受け取る流入側パイプ２０が設けられ、下部タンク部１８にはエンジンへ冷媒を送出する流出側パイプ２２が設けられる。

ラジエータ１０において、エンジンからの熱い冷媒は、ホース３２（図２、図３参照）を用いて流入側パイプ２０を介して上部タンク部１６の内部に入り、車両の走行風を受けるコア部１２を上方側から下方側に向って流れて外気との間で熱交換されて冷やされる。冷やされた冷媒は、下部タンク部１８の内部に入り、流出側パイプ２２を介して、図示しないホースを用いてエンジンに戻される。ラジエータ１０は、上部タンク部１６から下部タンク部１８に向って冷媒が流れるダウンフロー型である。

コア部１２は、上部タンク部１６から下部タンク部１８に向って冷媒が流れる複数のチューブ２４、及び、隣接するチューブ２４の間に配置されチューブ２４の熱を外気中に放散するフィン２６を含む。チューブ２４の形状は扁平型で、材質は黄銅またはアルミニウムである。フィン２６の構造は、プレート状のプレートフィンあるいは、折畳み状のコルゲートフィンで、材質は銅薄板、黄銅薄板、アルミニウム薄板等の金属薄板である。

上部タンク部１６は、コア部１２を基準として上流側の冷媒タンクであり、下部タンク部１８は、コア部１２を基準として下流側の冷媒タンクである。上部タンク部１６、下部タンク部１８は、樹脂を所定の形状に成形した樹脂製タンクを用いる。樹脂製タンクの材質は、６６ナイロンにガラスウールを混入したものを用いる。これに代えて、黄銅を所定の形状にプレス成形した黄銅製タンクを用いてもよい。

流入側パイプ２０は、上部タンク部１６から後方側に向って垂直方向に突出し、ホース３２を取り付けるためのホース取付用パイプである。同様に、流出側パイプ２２は、下部タンク部１８から後方側に突出し、ホースを取り付けるためのホース取付用パイプである。流入側パイプ２０は、樹脂製の上部タンク部１６と一体成形される。これに代えて、上部タンク部１６と別体で成形され、液密のシールを介して上部タンク部１６に取付けるものとしてもよい。同様に、流出側パイプ２２は、樹脂製の下部タンク部１８と一体成形されるが、これに代えて、下部タンク部１８と別体で成形されたものを用いてもよい。流入側パイプ２０、流出側パイプ２２の材質は、上部タンク部１６、下部タンク部１８と同じである。場合によっては、上部タンク部１６、下部タンク部１８と異なる材質を用いてもよい。

流入側パイプ２０と流出側パイプ２２は、車両前部構造との関係で配置される位置が相違することから、やや外形形状等が異なるが、基本構造は同じであるので、以下では、流入側パイプ２０について述べる。以下では、特に断らない限り、流入側パイプ２０を、パイプ２０と呼ぶ。

図２は、パイプ２０についての車両用ラジエータのパイプ構造３０の斜視図である。以下では、特に断らない限り、車両用ラジエータのパイプ構造３０を、パイプ構造３０と呼ぶ。図２では、パイプ構造３０の構成要素ではないが、パイプ２０に取付けられるホース３２、及び、パイプ２０にホース３２に緊縛するためのクリップ３４を二点鎖線で示す。図２において、Ｃ−Ｃ線はパイプ２０の軸方向中心線で、Ｃ−Ｃ線の延びる方向は車両前後方向に平行な方向である。

ホース３２は 冷媒を流すための管路部材で、車両前部構造内の配置自由度を高くするために弾性素材を用いて管状に成形された可撓管である。冷媒としては、ＬＬＣ（Ｌｏｎｇ Ｌｉｆｅ Ｃｏｏｌａｎｔ）が用いられる。ホース３２の弾性素材としては、耐水性、耐熱性、耐ＬＬＣ性を有する合成ゴムが用いられる。例えば、エチレンプロピレンジエン（ＥＰＤＭ）ゴムが用いられる。

クリップ３４は、金属薄板を開環状に成形し、開環状の両端部をボルトとナットで固定する円環状の板バネクリップである。ホース３２の内周面をパイプ２０の外周面に嵌め込み、ホース３２の外周面に開環状のクリップ３４を配置して、開環状の両端部をボルトとナットで締め付け締結する。締め付け締結によって、ホース３２の弾性と、クリップ３４の環状形状の弾性とによって、ホース３２をパイプ２０に固定できる。

パイプ構造３０は、パイプ２０、及び、パイプ２０の外周面に設けた複合リブ部４０で構成される。複合リブ部４０は、第一リブ部４２、第二リブ部４４、及び、第三リブ部４６を含む。第一リブ部４２と第二リブ部４４は、共に、パイプ２０の外周面の周方向に延びる突出リブである。第三リブ部４６は、第一リブ部４２と第二リブ部４４と一体化されパイプ２０の外周面の軸方向に延びて配置される突出リブである。

第一リブ部４２と第二リブ部４４は、周方向に沿って全周でなく半周に渡って延びる。全周とは、パイプ２０の軸方向中心線であるＣ−Ｃ線からの見込み角度で３６０度の一周全部に渡って延びることを意味し、半周とは、Ｃ−Ｃ線からの見込み角度で１８０度の半周に渡って延びることを意味する。半周とすることで、パイプ構造３０の樹脂材料が少なくて済む。第一リブ部４２と第二リブ部４４は、パイプ２０の軸方向に沿って所定間隔を空けて、互いに平行に周方向に延びる。

第三リブ部４６の周方向における配置位置は、第一リブ部４２と第二リブ部４４の周方向に半周延びる中間位置とされる。第三リブ部４６は、パイプ２０の軸方向に延び、パイプ２０の周方向の位置の目印になるので、クリップ３４のボルトとナットによる締結位置の目印とされる。クリップ３４の締結位置は、作業性の観点から、パイプ２０の上方側が好ましい。図２では、第三リブ部４６の配置位置を、パイプ２０の周方向における最も上方側の位置とする。したがって、第一リブ部４２及び第二リブ部４４の周方向に沿って半周の範囲は、第三リブ部４６を中間位置として周方向両側に延びる半周となる。換言すれば、第一リブ部４２と第二リブ部４４は、パイプ２０の周方向に沿って上側半周に渡って延びる。

第一リブ部４２と第二リブ部４４の軸方向に沿ったリブ幅寸法、第三リブ部４６の周方向に沿ったリブ幅寸法、第一リブ部４２と第二リブ部４４におけるパイプ２０の軸方向に沿った所定間隔は、パイプ２０の強度仕様に基づいて定められる。同様に、第一リブ部４２と第二リブ部４４と第三リブ部４６のパイプ２０の外周面からの突出し量であるリブ高さ寸法は、パイプ２０の強度仕様に基づいて定められる。

複合リブ部４０は、上部タンク部１６から突き出すパイプ２０の外周面に、周方向に沿った第一リブ部４２、第二リブ部４４と、軸方向に沿った第三リブ部４６とが互いに連結して一体化しているので、パイプ２０の曲げ剛性が向上する。これによって、車両の前部構造において引き回して配置されたホース３２が車両の振動等で動くことでパイプ２０に応力が懸っても、十分な剛性でパイプ２０の損傷等を抑制することができる。

図３は、図２のＣ−Ｃ線を含み、車両上下方向に沿って切断した断面図である。パイプ２０の後方側の開口先端から少し前方側方向に拡径部２８が設けられる。拡径部２８を設けることで、パイプ２０にホース３２を嵌め込む場合に、ホース３２がパイプ２０の軸方向に沿って後方側に脱落することを防止できる。

図３に示すように、ホース３２は、複合リブ部４０の後方側の端面Ｐに突き当たるまで、パイプ２０に嵌め込まれる。換言すると、複合リブ部４０の後方側の端面Ｐは、ホース３２の突き当て面として作用する。

図４は、パイプ構造３０における複合リブ部４０についての三面図である。図４（ａ）は側面図であり、（ｂ）は上面図であり、（ｃ）は正面図である。図４（ａ），（ｃ）において、パイプ２０の外周面に沿って第一リブ部４２と第二リブ部４４が延びる範囲が、パイプ２０の軸方向中心線であるＣ−Ｃ線からの見込み角度で１８０度の半周であることが示される。図３で述べたように、複合リブ部４０の後方側の端面Ｐは、ホース３２の突き当て面として作用するが、その突き当て面は、１８０度の角度範囲である。図４（ｂ），（ｃ）に示すストッパ４８は、端面Ｐの下方側に対応する位置においてパイプ２０の外周面に設けられる。ストッパ４８は、ホース３２の下方側の突き当て面として作用するので、ホース３２のパイプ２０への嵌め込み状態が安定する。図４（ｃ）の例では、ストッパ４８は、１箇所設けられているが、複合リブ部４０の端面Ｐが延びていない範囲で、複数箇所設けてもよい。

上記構成の車両用ラジエータのパイプ構造３０によれば、パイプ２０の外周面の周方向に延びる第一リブ部４２と第二リブ部４４に加えて、第一リブ部４２と第二リブ部４４と一体化してパイプ２０の外周面の軸方向に延びる第三リブ部４６が設けられる。これによって、上部タンク部１６から突き出した形状のパイプ２０の剛性が向上する。また、軸方向に延びる第三リブ部４６は、パイプ２０にホース３２を嵌め込んでクリップ３４で固定する際のクリップ固定位置の目印にできるので、パイプ２０へのホース３２の固定が安定化する。

１０ （車両用）ラジエータ、１２ コア部、１４，１５ サイドプレート、１６ 上部タンク部、１８ 下部タンク部、２０ （流入側）パイプ、２２ 流出側パイプ、２４ チューブ、２６ フィン、２８ 拡径部、３０ （車両用ラジエータの）パイプ構造、３２ ホース、３４ クリップ、４０ 複合リブ部、４２ 第一リブ部、４４ 第二リブ部、４６ 第三リブ部、４８ ストッパ。

Claims (1)

1. 車両用ラジエータのタンク部から突き出してホースを取り付けるためのパイプと、
   パイプの外周面の周方向に沿って上側半周に亘って延びて配置された第一リブ部と、
   第一リブ部と軸方向に予め定められた所定間隔を隔ててパイプの外周面の周方向に沿って上側半周に亘って延びて配置された第二リブ部と、
   第一リブ部と第二リブ部と一体化されてパイプの外周面の周方向の最も上側の位置において軸方向に延びて配置された第三リブ部と、
   を有する、車両用ラジエータのパイプ構造。
   

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