(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のチューブと、
上記チューブの端部に連通するタンクと、
上記タンクに取り付けられる付属部品とを備えた熱交換器であって、
上記付属部品には、上記タンクを径方向に挟持するとともに、該タンクの外周面を周方向に囲むように形成され、該タンクが径方向に嵌め込まれる挟持部が設けられ、
上記挟持部は、上記タンクの外周面に径方向一側から接触する第１接触部と、他側から接触する第２接触部とを有し、上記挟持部における上記第１接触部と上記第２接触部との間の部位は、上記タンクの外周面から離れるように形成され、
上記第２接触部は、上記付属部品の本体部分に連なり、該本体部分から延出するように形成され、上記第１接触部は、上記第２接触部の先端部から延出するように形成され、
上記付属部品の本体部分には、上記第２接触部に連なるリブが形成され、
上記第１接触部は、上記第２接触部との間隔が上記タンクの外径よりも狭くなるように弾性変形可能に構成されていることを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
請求項１に記載の熱交換器において、
挟持部には、タンクを第１接触部と第２接触部との間に導くための案内部が設けられていることを特徴とする熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チューブ及びチューブに連通するヘッダタンクを備える熱交換器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば、特許文献１に開示されているように、ブラケット等の付属部品を有する熱交換器が知られている。特許文献１の熱交換器は、チューブ及びフィンからなるコアと、チューブに連通するヘッダタンクと、ヘッダタンクに取り付けられたブラケットとを備えている。ブラケットは、ヘッダタンクの周壁部を径方向に挟む２つの片部を備えている。
【０００３】
ヘッダタンクに取り付けられる前のブラケットは、一方の片部が他方の片部から離れる方向に予め折り曲げられて成形されている。そして、ブラケットをヘッダタンクに取り付ける際には、両片部の間にヘッダタンクを配置した後、一方の片部を他方の片部に近づく方向に折り曲げることによって塑性変形させて、ヘッダタンクを両片部で挟んだ状態とする。これにより、ブラケットをヘッダタンクに仮固定する。その後、ブラケットとヘッダタンクとをろう付けする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３２０３０７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のようにブラケットをヘッダタンクに仮固定する際に一方の片部を塑性変形させると、外力を取り去った後に元の形状に戻ろうとする現象、いわゆるスプリングバック現象が発生し、一方の片部が他方の片部から離れる方向に変位することが考えられる。こうなると、ブラケットがヘッダタンクに対してがたついてしまい、位置決めできず、ひいては、ブラケットをヘッダタンクの所定位置に固定できなくなり、不良品の発生を招く。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ヘッダタンクに取り付けられる付属部品を有する熱交換器において、付属部品を所定位置に確実に固定できるようにして不良品の発生を抑制することにある。  
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明は、複数のチューブと、上記チューブの端部に連通するタンクと、上記タンクに取り付けられる付属部品とを備えた熱交換器であって、上記付属部品には、上記タンクを径方向に挟持するとともに、該タンクの外周面を周方向に囲むように形成され、該タンクが径方向に嵌め込まれる挟持部が設けられ、上記挟持部は、上記タンクの外周面に径方向一側から接触する第１接触部と、他側から接触する第２接触部とを有し、上記挟持部における上記第１接触部と上記第２接触部との間の部位は、上記タンクの外周面から離れるように形成され、上記第２接触部は、上記付属部品の本体部分に連なり、該本体部分から延出するように形成され、上記第１接触部は、上記第２接触部の先端部から延出するように形成され、上記付属部品の本体部分には、上記第２接触部に連なるリブが形成され、上記第１接触部は、上記第２接触部との間隔が上記タンクの外径よりも狭くなるように弾性変形可能に構成されていることを特徴とするものである。
【０００８】
この構成によれば、熱交換器の製造時に、付属部品をタンクに仮固定する際、第１接触部と第２接触部との間隔がタンクの外径よりも狭いので、第１接触部を第２接触部から離れる方向に弾性変形させながら、タンクを第１接触部と第２接触部との間に差し込んでいくことになる。これにより、挟持部がタンクを挟持した状態となる。このとき、第１接触部が弾性変形しているので、その変形により発生した弾性力によって第１接触部がタンクの外周面に圧接することになる。その結果、付属部品をタンクに固定する前に、付属部品の位置ずれが起こりにくくなる。
【０００９】
また、付属部品の挟持部をタンクに対し径方向に移動させる作業を行うだけで、タンクを挟持部に嵌めて該挟持部により挟持することが可能になる。
【００１０】
また、挟持部における第１接触部と第２接触部との間の部位を、タンクの外周面から離れるように予め形成したことで、タンクに製造誤差等が生じていても、そのタンクの外周面が、挟持部の第１接触部と第２接触部との間の部位に接触するのを回避して、第１接触部と第２接触部とをタンクの外周面に確実に接触させることが可能になる。
【００１１】
また、第１接触部を第２接触部から延出するものとしたことで、付属部品の本体部分に連なる第２接触部よりも第１接触部を低剛性にして弾性変形し易くすることが可能になる。言い換えると、付属部品の本体部分に影響を与えることなく、第１接触部を弾性変形し易くすることが可能になる。
【００１２】
第２の発明は、第１の発明において、挟持部には、タンクを第１接触部と第２接触部との間に導くための案内部が設けられていることを特徴とするものである。
【００１３】
この構成によれば、付属部品をタンクに仮固定する際に、タンクが案内部により挟持部の第１接触部と第２接触部との間に案内されるようになる。
【発明の効果】
【００１４】
第１の発明によれば、タンクを径方向に挟持する挟持部を付属部品に設け、この挟持部の第１接触部を、第２接触部との間隔がタンクの外径よりも狭くなるように弾性変形可能にしたので、付属部品をタンクに仮固定した際に位置ずれを起こりにくくすることができる。これにより、付属部品をタンクの所定位置に固定でき、不良品の発生を抑制できる。
【００１５】
また、タンクを挟持部に径方向に嵌め込むようにしたので、付属部品をヘッダタンクへ取り付ける際の作業性を良好にすることができる。
【００１６】
また、挟持部における第１接触部と第２接触部との間の部位を、タンクの外周面から離れるように形成したので、タンクに製造誤差等が生じていても、第１接触部及び第２接触部をタンクの外周面に確実に接触させてろう付けすることができる。
【００１７】
また、付属部品の本体部分の剛性を低下させることなく、第１接触部を低剛性にして弾性変形し易くすることができ、タンクを容易に挟持できる。
【００１８】
第２の発明によれば、タンクを案内部により第１接触部と第２接触部との間に導くようにしたので、付属部品をタンクに仮固定する際の作業性を良好にできる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施形態にかかる熱交換器の一部を示す斜視図である。
【図２】熱交換器を上方から見た部分断面図である。
【図３】ブラケットの正面図である。
【図４】ヘッダタンクに取り付けられる前のブラケットの平面図である。
【図５】ブラケットを取り付ける前の図１相当図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【００２１】
図１は、本発明の実施形態にかかる熱交換器１の一部を示すものである。この熱交換器１は、自動車に搭載される空調装置（図示せず）における冷凍サイクルの一要素である凝縮器となるものである。熱交換器１は、自動車の車体前部に設けられた車体側部材に固定されるようになっている。尚、本発明は、凝縮器以外にも、例えば自動車のラジエータ等にも適用することができる。
【００２２】
熱交換器１は、コア２と、一対のヘッダタンク３（図１及び図５には一方のみ示す）と、ヘッダタンク３にろう付けされるブラケット２０（付属部品）とを備えている。
【００２３】
コア２は、車両の左右方向に延び、上下方向に間隔をあけて配置される複数のチューブ１０，１０，…と、チューブ１０，１０間に設けられる複数のフィン１１，１１，…と、上下両端に配置されるエンドプレート１２（図１及び図５には上側のみ示す）とを備えた積層型に構成されている  チューブ１０は、アルミニウム合金からなる扁平板状チューブである。チューブ１０の断面は、空気の通過方向に延びる略矩形状に形成されている。
【００２４】
フィン１１は、アルミニウム合金を波板状に形成してなるコルゲートフィンである。フィン１１の上端部は、該フィン１１の上側に隣接するチューブ１０の下面にろう付けされ、フィン１１の下端部は、該フィン１１の下側に隣接するチューブ１０の上面にろう付けされている。
【００２５】
エンドプレート１２は、アルミニウム合金を左右方向に長い形状に形成してなるものであり、コア２を保護するように構成されている。エンドプレート１２は、コア２のフィン１１にろう付けされている。
【００２６】
ヘッダタンク３は、上下方向に延びる円筒部材１４と、円筒部材１４の上端及び下端開口を閉塞するキャップ１５，１５とを備えている。円筒部材１４及びキャップ１５，１５は、共にアルミニウム合金製である。円筒部材１４には、チューブ１０，１０，…の挿入孔１４ａ，１４ａ，…が形成されている。各チューブ１０の端部は挿入孔１４ａに挿入された状態で、ヘッダタンク３と連通し、挿入孔１４ａの周縁部にろう付けされている。
【００２７】
キャップ１５は、円筒部材１４の外側に嵌るように形成され、円筒部材１４の外周面にろう付けされている。
【００２８】
ブラケット２０は、車体側部材に締結部材によって固定される本体部２１と、ヘッダタンク３の円筒部材１４を径方向に挟持する挟持部２２と、円筒部材１４の外周面にろう付けされる接合部２３とを備えている。これら本体部２１、挟持部２２及び接合部２３は、１枚のアルミニウム合金製板材をプレス成形法により成形してなる。
【００２９】
本体部２１は、ヘッダタンク３へ取り付けられた状態で車両の幅方向外方へ向けて延び、かつ、上下方向に延びる平板状に形成されている。本体部２１の上部は、ヘッダタンク３の上部よりも上方へ突出しており、上縁部は車両幅方向に略直線状に延びている。本体部２１の下縁部は、車両の幅方向外方へ行くほど上側に位置するように湾曲形成されている。また、本体部２１のヘッダタンク３と反対側の側縁部は、上下方向に延びている。
【００３０】
図２及び図３に示すように、本体部２１には、下縁部からヘッダタンク３と反対側の側縁部に亘ってリブ２４が形成されている。リブ２４は、本体部２１の下縁部及び側縁部を略直角に折り曲げることによって本体部２１に一体成形されている。また、本体部２１の上縁部近傍には、締結部材の挿通孔２５が貫通形成されている。挿通孔２５は車両の幅方向に長い略長円形とされている。この挿通孔２５に挿通した締結部材を車体側部材に締結することによって熱交換器１が車体に着脱可能に固定されるようになっている。
【００３１】
図２に示すように、本体部２１のヘッダタンク３側の側縁部には、リブ２４の立ち上がり方向と同方向に湾曲するように形成された湾曲部２６が形成されている。図１に示すように、湾曲部２６は、本体部２１の上部近傍から下縁部に亘る板状をなしている。湾曲部２６の下縁部には、リブ２４が連なっている。
【００３２】
挟持部２２は、ヘッダタンク３における上側のキャップ１５よりも下側で、かつ、コア２よりも上側の部分を挟持するようになっている。図２に示すように、挟持部２２は、湾曲部２６に連なり、ヘッダタンク３の円筒部材１４の外周面に沿って延びるように形成された本体側部（第２接触部）２２ａと、本体側部２２ａの先端部に連なり、円筒部材１４の接線方向に延びる基端側延出部２２ｂと、基端側延出部２２ｂの先端部に連なり、円筒部材１４の外周面に接するように延びる先端側延出部（第１接触部）２２ｃとを備えている。
【００３３】
本体側部２２ａは、湾曲部２６の上下両端に亘って形成され、円筒部材１４の外周面に接触するようになっている。図３にも示すように、基端側延出部２２ｂは、湾曲部２６の上部から延びる細長い板状に形成されており、図２に示すように、基端側延出部２２ｂの湾曲部２６側の一部は、円筒部材１４の外周面に接触するように形成されている。基端側延出部２２ｂの他の部分は、円筒部材１４の外周面から離れるように形成されている。
【００３４】
先端側延出部２２ｃは、基端側延出部２２ｂと同様な細長い板状に形成されている。先端側延出部２２ｃの基端側延出部２２ｂ側は、円筒部材１４の外周面から離れるように形成されている。先端側延出部２２ｃの先端側は、円筒部材１４の外周面に接するように湾曲形成されている。この先端側延出部２２ｃの先端側と、本体側部２２ａとは、円筒部材１４の外周面に径方向両側から接し、これら先端側延出部２２ｃの先端側と、本体側部２２ａとが円筒部材１４を径方向に挟持するようになっている。また、先端側延出部２２ｃの先端側と、本体側部２２ａとは、円筒部材１４の外周面にろう付けされている。
【００３５】
先端側延出部２２ｃの先端部には、円筒部材１４を先端側延出部２２ｃと本体側部２２ａとの間に案内するための案内部２２ｄが設けられている。案内部２２ｄは、円筒部材１４の外周面から離れる方向に湾曲形成されている。
【００３６】
先端側延出部２２ｃは、図４に実線で示す形状に予め成形されている。尚、同図における仮想線は、図２に実線で示す形状であり、ヘッダタンク３の円筒部材１４を挟持部２２で挟持したときの形状である。
【００３７】
先端側延出部２２ｃが図４に実線で示す形状にあるときには、先端側延出部２２ｃと本体側部２２ａとの間隔は、円筒部材１４の外径よりも小さく設定されている。
【００３８】
また、基端側延出部２２ｂ及び先端側延出部２２ｃの境界部分近傍は弾性変形するようになっている。すなわち、先端側延出部２２ｃは、本体側部２２ａに接近する方向及び本体側部２２ａから離れる方向に変形し、その変形量がアルミニウム合金の弾性変形領域であれば、外力を除くことで図４に実線で示す形状に復元する。また、挟持部２２が屈曲した形状となっているので弾性変形させ易い。
【００３９】
本体側部２２ａ及び先端側延出部２２ｃの形状を上記のように設定していることにより、ヘッダタンク３の円筒部材１４は、本体側部２２ａと先端側延出部２２ｃとの間に嵌まり込むようになっている。
【００４０】
また、図１に示すように、接合部２３は、本体側部２２ａを介して湾曲部２６に連なり、ヘッダタンク３の円筒部材１４の外周面に沿って延びるように形成されている。この接合部２３は、円筒部材１４の外周面にろう付けされている。
【００４１】
尚、ブラケット２０は、反対側のヘッダタンク３にも取り付けられている。
【００４２】
次に、上記のように構成された熱交換器１の製造要領について説明する。まず、チューブ１０及びフィン１１を交互に積層し、積層方向の両端部にエンドプレート１２を配置してコア２を構成する。尚、チューブ１０やフィン１１はろう材がクラッドされたクラッド材である。
【００４３】
その後、チューブ１０の端部をヘッダタンク３の挿入孔１４ａに挿入する。また、キャップ１５をヘッダタンク３に組み付ける。
【００４４】
しかる後、ブラケット２０をヘッダタンク３に仮固定する。すなわち、ヘッダタンク３の円筒部材１４をブラケット２０の本体側部２２ａと先端側延出部２２ｃとの間に嵌める。詳しくは、始めに、円筒部材１４を、図４に仮想線で示すように案内部２２ｄと湾曲部２６との間に配置する。そして、円筒部材１４を矢印Ａに示す方向に押す。すると、円筒部材１４は、案内部２２ｄと湾曲部２６とに摺接しながら矢印Ａの方向に移動していき、これにより、先端側延出部２２ｃが湾曲部２６から離れる方向に弾性変形して、円筒部材１４が先端側延出部２２ｃと湾曲部２６との間に入っていく。
【００４５】
図２に示すように、円筒部材１４が先端側延出部２２ｃと湾曲部２６との間に完全に入って嵌り込むと、先端側延出部２２ｃが円筒部材１４に圧接し、挟持部２２が円筒部材１４を挟持した状態となる。この状態では、基端側延出部２２ｂの先端側、及び、先端側延出部２２ｃの基端側がヘッダタンク３の外周面から離れることになる。従って、ヘッダタンク３の円筒部材１４に製造誤差が生じていても、円筒部材１４の外周面が、基端側延出部２２ｂの先端側、及び、先端側延出部２２ｃの基端側に干渉することはなく、本体側部２２ａと先端側延出部２２ｃの先端側との２箇所を円筒部材１４の外周面に確実に接触させることができる。
【００４６】
そして、ブラケット２０の接合部２３をヘッダタンク３の円筒部材１４に点溶接する。このとき、先端側延出部２２ｃが円筒部材１４に圧接していることにより、ブラケット２０の位置ずれが起こりにくくなり、所定位置に固定されることになる。
【００４７】
次いで、熱交換器１をろう付け用の炉内へ搬送して各部をろう付けする。炉内への搬送中、熱交換器１に振動が発生することがあるが、ブラケット２０の位置ずれは起こりにくく、ブラケット２０を所定位置にろう付けすることが可能になる。
【００４８】
尚、上記説明では、ブラケット２０をヘッダタンク３に点溶接するようにしているが、点溶接を省略してもよい。また、接合部２２をヘッダタンク３に点溶接するようにしてもよい。
【００４９】
以上説明したように、この実施形態によれば、ヘッダタンク３を径方向に挟持する挟持部２２をブラケット２０に設け、この挟持部２２の先端側延出部２２ｃを、湾曲部２６との間隔がヘッダタンク３の外径よりも狭くなるように位置付けるとともに、弾性変形可能にしたので、ブラケット２０をヘッダタンク３に仮固定した際に位置ずれが起こりにくくなる。これにより、ブラケット２０をヘッダタンク３の所定位置にろう付けでき、不良品の発生を抑制できる。
【００５０】
また、ヘッダタンク３を挟持部２２に径方向に嵌め込むようにしたので、ヘッダタンク３への組付作業性を良好にすることができる。
【００５１】
また、挟持部２２における先端側延出部２２ｃと湾曲部２６との間の部位を、ヘッダタンク３の外周面から離れるように形成したので、ヘッダタンク３に製造誤差等が生じていても、先端側延出部２２ｃと湾曲部２６とをヘッダタンク３の外周面に確実に接触させてろう付けすることができる。
【００５２】
また、先端側延出部２２ｃを本体側部２２ａから延出するように形成したので、先端側延出部２２ｃを本体側部２２ａよりも低剛性にして弾性変形し易くすることができる。つまり、本体部２１の剛性を低下させることなく、先端側延出部２２ｃを低剛性にして弾性変形させやすくすることができ、ヘッダタンク３を容易に挟持できる。
【００５３】
また、ヘッダタンク３を案内部２２ｄにより先端側延出部２２ｃと本体側部２２ａとの間に導くようにしたので、ブラケット２０をヘッダタンク３に仮固定する際の作業性を良好にできる。
【００５４】
尚、上記実施形態では、ブラケット２０が付属部品である場合について説明したが、これに限らず、例えば、受液器を保持する部材を付属部品としてもよいし、他の熱交換器を当該熱交換器１に取り付けるための取り付け部材を付属部品としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
以上説明したように、本発明にかかる熱交換器は、例えば、空調装置の凝縮器に適用することができる。
【符号の説明】
【００５６】
１          熱交換器
３          ヘッダタンク
１０        チューブ
２０        ブラケット（付属部品）
２２        挟持部
２２ａ      本体側部（第２接触部）
２２ｃ      先端側延出部（第１接触部）
【図１】
0005559517.tif 000002
【図２】
0005559517.tif 000003
【図３】
0005559517.tif 000004
【図４】
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【図５】
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