(57)【要約】【課題】  熱交換器を下から支える機能を確保しつつ、ラジエータサポートの軽量化を図る。【解決手段】  熱交換器の側面を覆う矩形状の枠５１を樹脂製のシュラウド５に設け、熱交換器を枠５１の底板部５１３に載せた状態で、熱交換器をシュラウド５に固定する。枠５１の下方部位には補強構造を設けて、熱交換器を支えることが可能な強度を確保する。熱交換器やシュラウド５を一体化したクーリングモジュールは、シュラウド５のサイドブラケット５１２ａをサイドメンバー２に結合し、シュラウド５のアッパブラケット５１１ｂをラジエータサポート１のアッパサポートメンバー１１に結合することにより、車両に組み付けられる。熱交換器をシュラウド５で支えるため、ラジエータサポート１のうちサイドメンバー２から下の部分を廃止することができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両前後方向に延びるサイドメンバー（２）を備える車両に搭載されるクーリングモジュールであって、
熱媒体と空気とを熱交換して熱媒体を冷却するとともに、空気流入面、空気流出面および側面を有する直方体の熱交換器（３、４）と、
前記熱交換器（３、４）に空気を供給する送風機（６）と、
前記送風機（６）を保持するとともに、前記熱交換器（３、４）を通過する空気の流れをガイドする樹脂製のシュラウド（５）とを備え、
前記シュラウド（５）は、前記熱交換器（３、４）の側面を覆う矩形状の枠（５１）を有し、
前記枠（５１）が前記サイドメンバー（２）に結合され、
前記熱交換器（３、４）は、前記枠（５１）における底板部（５１３）に載せられた状態で前記シュラウド（５）に固定され、
前記枠（５１）のうち、前記サイドメンバー（２）に結合される部位よりも下方の部位に、補強構造が設けられていることを特徴とするクーリングモジュール。
【請求項２】
前記補強構造は、前記枠（５１）が断面コの字状に形成されるとともに、断面コの字状の対向する面がリブ（５１４）にて連結されている構造である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。
【請求項３】
前記サイドメンバー（２）よりも上方に位置して車両幅方向に延びる梁状のアッパサポートメンバー（１１）を備える車両に搭載されるクーリングモジュールであって、
前記枠（５１）が前記アッパサポートメンバー（１１）に結合されていることを特徴とする請求項１または２に記載のクーリングモジュール。
【請求項４】
前記底板部（５１３）に嵌合穴（５１３ａ）が形成され、前記嵌合穴（５１３ａ）に挿入される嵌合部材（３４）が前記熱交換器（３）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つに記載のクーリングモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換器と送風機とシュラウドとを備えるクーリングモジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両のラジエータやコンデンサ等の熱交換器は、個別にラジエータサポート（車両側鉄部品）に組み付けられていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
近年、熱交換器と送風機とシュラウドを一体に組付けてクーリングモジュールを構成し、一括してラジエータサポートに組み付ける組立て方法が採用されつつある。この場合、ラジエータはラジエータサポートに直接組み付けられ、コンデンサはラジエータまたはラジエータサポートに組み付けられる。
【０００４】
ラジエータサポートは、車両幅方向に延びる梁状のアッパサポートメンバーおよびロアサポートメンバーと、上下方向に延びてアッパサポートメンバーとロアサポートメンバーを連結するサイドサポートメンバーを備えている。また、車両前後方向に延びるサイドメンバーに、サイドサポートメンバーの上下方向中間部が結合されている。
【０００５】
そして、ラジエータは、種々の理由により下から支える必要があるため、ロアサポートメンバーに載せた状態でラジエータサポートに組み付けられている。
【特許文献１】特開平５−１７８２３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、ラジエータサポートのうちサイドメンバーより上の部分は、フードロックが取り付けられるとともにフードの荷重に耐える必要がある為、高い強度および剛性が要求される。
【０００７】
一方、ラジエータサポートのうちサイドメンバーより下の部分は、車両骨格の一部として車両剛性を維持する為に設ける場合と、熱交換器等の搭載が主目的で設ける場合がある。後者の場合、ラジエータサポートのうちサイドメンバーより下の部分は、熱交換器等の搭載に必要最低限の強度および剛性でよいにもかかわらず、ラジエータサポートは構成部品全てが鉄部品であり、重量増の要因となっている。
【０００８】
本発明は上記点に鑑みて、ラジエータを下から支える機能を確保しつつ、ラジエータサポートの軽量化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、車両前後方向に延びるサイドメンバー（２）を備える車両に搭載されるクーリングモジュールであって、熱媒体と空気とを熱交換して熱媒体を冷却するとともに、空気流入面、空気流出面および側面を有する直方体の熱交換器（３、４）、熱交換器（３、４）に空気を供給する送風機（６）と、送風機（６）を保持するとともに、熱交換器（３、４）を通過する空気の流れをガイドする樹脂製のシュラウド（５）とを備え、シュラウド（５）は、熱交換器（３、４）の側面を覆う矩形状の枠（５１）を有し、枠（５１）がサイドメンバー（２）に結合され、熱交換器（３、４）は、枠（５１）における底板部（５１３）に載せられた状態でシュラウド（５）に固定され、枠（５１）のうち、サイドメンバー（２）に結合される部位よりも下方の部位に、補強構造が設けられていることを特徴とする。
【００１０】
これによると、熱交換器をシュラウドの枠における底板部に載せるため熱交換器を下から支えることができるとともに、シュラウドの枠には補強構造を設けているため、樹脂製のシュラウドであっても熱交換器を支えることが可能な強度を得ることができる。
【００１１】
また、熱交換器をシュラウドで支えるため、ラジエータサポートのうちサイドメンバーより下の部分を廃止して、ラジエータサポートの軽量化を図ることができる。
【００１２】
因みに、請求項２に記載の発明のように、請求項１の発明における補強構造は、枠（５１）が断面コの字状に形成されるとともに、断面コの字状の対向する面がリブ（５１４）にて連結されている構造とすることができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載のクーリングモジュールにおいて、サイドメンバー（２）よりも上方に位置して車両幅方向に延びる梁状のアッパサポートメンバー（１１）を備える車両に搭載されるクーリングモジュールであって、枠（５１）がアッパサポートメンバー（１１）に結合されていることを特徴とする。
【００１４】
これによると、シュラウドの枠をサイドメンバーとアッパサポートメンバーに結合するため、クーリングモジュールを車両に対して確実に固定して、車両振動に伴うクーリングモジュールの振れを防止することができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明では、請求項１ないし３のいずれか１つに記載のクーリングモジュールにおいて、底板部（５１３）に嵌合穴（５１３ａ）が形成され、嵌合穴（５１３ａ）に挿入される嵌合部材（３４）が熱交換器（３）に設けられていることを特徴とする。
【００１６】
これによると、シュラウドの枠における底板部と熱交換器下部との位置決めを、簡単な構成で実現することができる。
【００１７】
なお、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ものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の一実施形態について説明する。図１は本発明の一実施形態に係るクーリングモジュールが車両に搭載された状態を車両後方から見た斜視図、図２は図１のクーリングモジュールが車両に搭載された状態を車両前方から見た斜視図、図３は図１のクーリングモジュールの分解斜視図、図４は図１のクーリングモジュール単体を車両後方から見た図、図５は図４のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【００１９】
図１〜図３において、金属製のラジエータサポート１は、車両前端部にて車両ボディに固定されて車両幅方向に拡がるものであり、車両幅方向に延びる梁状のアッパサポートメンバー１１と、アッパサポートメンバー１１の中間部から下向きに延びる２本のサイドサポートメンバー１２を備えている。
【００２０】
アッパサポートメンバー１１は、その長手方向端部に設けられた取付部１１１を利用して、車両サイドボディにボルト（図示せず）にて結合されている。また、サイドサポートメンバー１２は、車両前後方向に延びるサイドメンバー２にボルト（図示せず）にて結合されている。
【００２１】
ラジエータサポート１には、ラジエータ３、コンデンサ４、シュラウド５および送風機６を一体化したクーリングモジュールが固定されている。因みに、コンデンサ４はラジエータ３に固定され、ラジエータ３および送風機６はシュラウド５に固定され、シュラウド５がラジエータサポート１に固定されている（詳細後述）。なお、ラジエータ３およびコンデンサ４は、本発明の熱交換器に相当する。
【００２２】
ラジエータ３は、水冷式内燃機関（図示せず）を冷却するための冷却水を冷却するもので、全体として直方体をなしている。そして、ラジエータ３は、冷却水が流通する複数本のチューブ及びフィンを備えて冷却水と空気とを熱交換させるコア部３１、各チューブの長手方向両端部に位置して各チューブと連通するヘッダタンク３２等からなる。因みに、コア部３１における車両前方側の面が空気流入面であり、コア部３１における車両後方側の面が空気流出面である。
【００２３】
ヘッダタンク３２の上端には、ゴム等にて形成されて弾性変形可能な上部グロメット３３が装着され、ヘッダタンク３２の下端には、ゴム等にて形成されて弾性変形可能な下部グロメット３４が装着されている。なお、冷却水は本発明の熱媒体に相当する。また、下部グロメット３４は、本発明の嵌合部材に相当する。
【００２４】
コンデンサ４は、冷凍サイクル（図示せず）において圧縮機（図示せず）から吐出された高温高圧の気相冷媒を冷却して液化させるもので、全体として直方体をなしている。そして、コンデンサ４は、冷媒が流通する複数本のチューブ及びフィンを備えて冷媒と空気とを熱交換させるコア部４１、各チューブの長手方向両端部に位置して各チューブと連通するヘッダタンク４２等からなる。
【００２５】
因みに、コア部４１における車両前方側の面が空気流入面であり、コア部４１における車両後方側の面が空気流出面である。このコンデンサ４は、ラジエータ３の空気流れ上流側に配置された状態で４つのボルトＢ１にてラジエータ３に固定されている。なお、冷媒は本発明の熱媒体に相当する。
【００２６】
送風機６は、ラジエータ３およびコンデンサ４に空気を供給するものであり、回転することにより空気流を発生する羽根車６１と、この羽根車６１を駆動する電動機６２とを備えている。この送風機６は、シュラウド５に固定され、ラジエータ３の空気流れ下流側に配置されている。
【００２７】
シュラウド５について、図１〜図５のうち主に図３〜図５に基づいて詳細に説明する。シュラウド５は、送風機６によって誘起された空気流がラジエータ３およびコンデンサ４を迂回して流れることを抑制するものであり、換言すると、ラジエータ３およびコンデンサ４を通過する空気の流れをガイドするものである。
【００２８】
シュラウド５は、ラジエータ３およびコンデンサ４の４つの側面を覆う矩形状の枠５１と、送風機６の外周側で且つラジエータ３の空気流れ下流側の部位を覆う背面板部５２とを備えている。因みに、シュラウド５は、樹脂製であり、具体的には、炭素繊維又はガラス繊維等で強化された樹脂（例えば、ポリプロピレン）よりなる。そして、枠５１と背面板部５２は一体成形されている。
【００２９】
枠５１は、車両幅方向に延びる天板部５１１と、天板部５１１の両端から下向きに延びる２つの側板部５１２と、車両幅方向に延びて２つの側板部５１２の下端を連結する底板部５１３とからなる。
【００３０】
天板部５１１には、ラジエータ３の上部グロメット３３が挿入される２つの切り欠き５１１ａが形成されている。また、天板部５１１には、上方に向かって突出するアッパブラケット５１１ｂが２つ形成されている。そして、アッパブラケット５１１ｂが、ラジエータサポート１のアッパサポートメンバー１１にボルトＢ２（図２参照）にて結合されている。
【００３１】
側板部５１２における上下方向中間部には、車両幅方向に向かって突出するサイドブラケット５１２ａが形成されている。そして、サイドブラケット５１２ａが、サイドメンバー２にボルト（図示せず）にて結合されている。
【００３２】
底板部５１３には、ラジエータ３の下部グロメット３４が挿入される２つの嵌合穴５１３ａが形成されている。
【００３３】
さらに、側板部５１２および底板部５１３には、枠５１の強度および剛性を増加させるために補強構造が設けられている。具体的には、側板部５１２および底板部５１３を断面コの字状に形成するとともに（図５参照）、断面コの字状の対向する面を多数のリブ５１４にて連結して、補強構造としている。
【００３４】
因みに、この補強構造は、枠５１のうち、少なくともサイドメンバー２に結合される部位よりも下方の部位に設けられている。より詳細には、補強構造は、側板部５１２におけるサイドブラケット５１２ａよりもやや上方の部位から側板部５１２の下端までの領域と、底板部５１３の全域に、設けられている。
【００３５】
次に、本実施形態のクーリングモジュールの組み付けおよび車両への搭載手順について説明する。
【００３６】
まず、コンデンサ４を４つのボルトＢ１にてラジエータ３に結合して、ラジエータ３とコンデンサ４を一体化する。また、これと前後して、送風機６をシュラウド５に結合して、シュラウド５と送風機６を一体化する。
【００３７】
次いで、一体化されたラジエータ３とコンデンサ４をシュラウド５に組み付ける。具体的には、ラジエータ３の下部グロメット３４をシュラウド５の嵌合穴５１３ａに挿入して、ラジエータ３およびコンデンサ４とシュラウド５の底板部５１３との位置決めを行い、ラジエータ３をシュラウド５の底板部５１３に載せる。
【００３８】
次いで、ラジエータ３の上部グロメット３３をシュラウド５の切り欠き５１１ａに挿入する。なお、図示しないストッパにより上部グロメット３３と切り欠き５１１ａの抜け止めがなされる。この状態では、ラジエータ３およびコンデンサ４は枠５１内に収納されており、ラジエータ３およびコンデンサ４の４つの側面は枠５１に覆われている。以上により、ラジエータ３、コンデンサ４、シュラウド５および送風機６を一体化したクーリングモジュールが完成する。
【００３９】
次いで、このクーリングモジュールを車両に搭載する。具体的には、シュラウド５のサイドブラケット５１２ａを、サイドメンバー２にボルトにて結合し、シュラウド５のアッパブラケット５１１ｂを、ラジエータサポート１のアッパサポートメンバー１１にボルトＢ２にて結合する。
【００４０】
以上により、クーリングモジュールの組み付け、およびクーリングモジュールの車両への搭載が完了する。
【００４１】
本実施形態によると、ラジエータ３をシュラウド５の底板部５１３に載せるため、ラジエータ３を下から支えることができる。そして、シュラウド５の枠５１の下方部位には補強構造を設けているため、樹脂製のシュラウド５であってもラジエータ３やコンデンサ４を支えることが可能な強度を得ることができる。
【００４２】
また、ラジエータ３をシュラウド５で支えることが可能になったことにより、ラジエータサポート１のうちサイドメンバー２より下の部分を廃止して、ラジエータサポート１の軽量化を図ることができる。
【００４３】
また、シュラウド５の枠５１をサイドメンバー２とアッパサポートメンバー１１に結合するため、クーリングモジュールを車両に対して確実に固定して、車両振動に伴うクーリングモジュールの振れを防止することができる。
【００４４】
また、ラジエータ３の下部グロメット３４をシュラウド５の嵌合穴５１３ａに挿入することにより、簡単な構成で、ラジエータ３およびコンデンサ４とシュラウド５の底板部５１３との位置決めを行うことができる。
【００４５】
（他の実施形態）
上記実施形態では、コンデンサ４をラジエータ３に結合したが、ラジエータ３と同様に、コンデンサ４を直接シュラウド５に結合してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施形態に係るクーリングモジュールが車両に搭載された状態を車両後方から見た斜視図である。
【図２】図１のクーリングモジュールが車両に搭載された状態を車両前方から見た斜視図である。
【図３】図１のクーリングモジュールの分解斜視図である。
【図４】図１のクーリングモジュール単体を車両後方から見た図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
２…サイドメンバー、３…ラジエータ（熱交換器）、４…コンデンサ（熱交換器）、５…シュラウド、６…送風機、５１…枠、５１３…底板部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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