(57)【要約】【課題】最外方フィンにおける応力集中を緩和して耐久強度の向上を可能とする車両用熱交換器を提供する。【解決手段】複数積層される放熱用のフィン１１１と、内部流体が流通し、複数のフィン１１１の間に介在される複数のチューブ１１２と、フィン１１１のうち、積層方向の最外方に位置する最外方フィン１１１ａの更に外方に配設される補強用のサイドプレート１１３とが互いにろう接されており、サイドプレート１１３に、車両の所定部位に取付けされる取付け部１２０が設けられた車両用熱交換器において、最外方フィン１１１ａとサイドプレート１１３との間のろう接は、フィン１１１およびチューブ１１２に対する外部流体流れ方向における最外方フィン１１１ａの両端部側を除く領域に施されるようにする。【選択図】　　　　図２
2004011986.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数積層される放熱用のフィン（１１１）と、
内部流体が流通し、前記複数のフィン（１１１）の間に介在される複数のチューブ（１１２）と、
前記フィン（１１１）のうち、積層方向の最外方に位置する最外方フィン（１１１ａ）の更に外方に配設される補強用のサイドプレート（１１３）とが互いにろう接されており、
前記サイドプレート（１１３）に、車両の所定部位に取付けされる取付け部（１２０）が設けられた車両用熱交換器において、
前記最外方フィン（１１１ａ）と前記サイドプレート（１１３）との間の前記ろう接は、前記フィン（１１１）および前記チューブ（１１２）に対する外部流体流れ方向における前記最外方フィン（１１１ａ）の両端部側を除く領域に施されるようにしたことを特徴とする車両用熱交換器。
【請求項２】
前記サイドプレート（１１３）における前記最外方フィン（１１１ａ）の両端部側に対応する部位は、前記フィン（１１１）の積層方向外方に曲げられて、前記最外方フィン（１１１ａ）との間に隙間部（１１３ａ）が形成されるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の車両用熱交換器。
【請求項３】
前記最外方フィン（１１１ａ）および前記サイドプレート（１１３）の前記外部流体流れ方向の寸法は、前記最外方フィン（１１１ａ）の方が前記サイドプレート（１１３）よりも長くなるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の車両用熱交換器。
【請求項４】
少なくとも前記フィン（１１１）の積層方向の最外方に位置する最外方チューブ（１１２ａ）および前記最外方フィン（１１１ａ）の前記外部流体流れ方向の寸法は、前記最外方フィン（１１１ａ）の方が前記最外方チューブ（１１２ａ）よりも長くなるようにしたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の車両用熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば２輪車用ラジエータとして用いて好適な、車両用熱交換器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の車両用熱交換器１００は、図６の断面図に示すように、フィン１１１およびチューブ１１２が複数交互に積層されて、最外方のフィン１１１ａの更に外方にサイドプレート１１３が設けられ、このサイドプレート１１３に相手側車両との取付け部１２０が形成されるものが広く知られている。フィン１１１は、薄肉の帯板材から形成され、また、フィン１１１、チューブ１１２、サイドプレート１１３は互いにろう付けされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、取付け部１２０を介して車両走行時の振動がこの車両用熱交換器１００に負荷されると、特に最外方フィン１１１ａのサイドプレート１１３側の冷却風流れ方向端部（図６中のＢ部）が応力集中部位となる。よって、薄肉部材である最外方フィン１１１ａ端部から亀裂が発生し、破損に至ることとなり、耐久強度上のウイークポイントとなっている。
【０００４】
本発明の目的は、上記問題に鑑み、最外方フィンにおける応力集中を緩和して耐久強度の向上を可能とする車両用熱交換器を提供することにある。
【０００５】
【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、以下の技術的手段を採用する。
【０００６】
請求項１に記載の発明では、複数積層される放熱用のフィン（１１１）と、内部流体が流通し、複数のフィン（１１１）の間に介在される複数のチューブ（１１２）と、フィン（１１１）のうち、積層方向の最外方に位置する最外方フィン（１１１ａ）の更に外方に配設される補強用のサイドプレート（１１３）とが互いにろう接されており、サイドプレート（１１３）に、車両の所定部位に取付けされる取付け部（１２０）が設けられた車両用熱交換器において、最外方フィン（１１１ａ）とサイドプレート（１１３）との間のろう接は、フィン（１１１）およびチューブ（１１２）に対する外部流体流れ方向における最外方フィン（１１１ａ）の両端部側を除く領域に施されるようにしたことを特徴としている。
【０００７】
これにより、最外方フィン（１１１ａ）の両端部側は、ろう接されずにサイドプレート（１１３）の拘束を受けないようにすることができるので、最外方フィン（１１１ａ）の両端部における振動時の応力が緩和されて亀裂の発生を抑制でき、耐久強度を向上することができる。
【０００８】
具体的には、請求項２に記載の発明のように、サイドプレート（１１３）における最外方フィン（１１１ａ）の両端部側に対応する部位は、フィン（１１１）の積層方向外方に曲げられて、最外方フィン（１１１ａ）との間に隙間部（１１３ａ）が形成されるようにしたり、請求項３に記載の発明のように、最外方フィン（１１１ａ）およびサイドプレート（１１３）の外部流体流れ方向の寸法は、最外方フィン（１１１ａ）の方がサイドプレート（１１３）よりも長くなるようにすることで、最外方フィン（１１１ａ）の両端部側を除く領域にろう接を施すことができる。
【０００９】
また、請求項４に記載の発明では、少なくともフィン（１１１）の積層方向の最外方に位置する最外方チューブ（１１２ａ）および最外方フィン（１１１ａ）の外部流体流れ方向の寸法は、最外方フィン（１１１ａ）の方が最外方チューブ（１１２ａ）よりも長くなるようにしたことを特徴としている。
【００１０】
振動時の最外方フィン（１１１ａ）に発生する応力は、サイドプレート（１１３）側に次いで最外方チューブ（１１２ａ）側の両端部にも高く発生する。上記請求項４に記載の発明によれば、最外方フィン（１１１ａ）と最外方チューブ（１１２ａ）との間において、最外方フィン（１１１ａ）の両端部側はろう接されずに最外方チューブ（１１２ａ）の拘束を受けないようにできるので、最外方フィン（１１１ａ）の両端部の発生応力を緩和でき、更に耐久強度を向上することができる。
【００１１】
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。
【００１２】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
本発明における第１実施形態を図１、図２に示す。第１実施形態は、本発明の車両用熱交換器を２輪車用エンジン冷却ラジエータ（以下、ラジエータ）１００に適用したものとしている。このラジエータ１００を構成する各部材（以下で詳細説明）は、アルミニウムあるいはアルミニウム系合金より成り、アルミろう材を用いるろう接、即ち、ろう付けにより互いに接合されるものとしている。
【００１３】
まず、ラジエータ１００の全体構成について、図１を用いて説明する。ラジエータ１００は、主にコア部１１０、取付けブラケット１２０、右タンク１３０、左タンク１４０から成る。
【００１４】
コア部１１０は、内部を流通する冷却水（内部流体）を冷却する熱交換部であり、フィン１１１、チューブ１１２、サイドプレート１１３およびコアプレート１１４から成る。
【００１５】
フィン１１１は、冷却水の熱を効率的に放熱する放熱部材であって、薄肉の帯板材から波状に成形され、内側にスリット状のルーバが設けられている。フィン１１１は、図１中、上下方向に複数積層されている。チューブ１１２は、薄肉の帯板材から断面が偏平状に成るように折り曲げられ、端部同士が溶接されたものである。チューブ１１２は、上記複数積層されたフィン１１１の間にそれぞれ介在されている。そして、積層されたフィン１１１のうち、積層方向の最外方に位置する最外方フィン１１１ａ（図２）の更に外方には、補強部材としてのサイドプレート１１３が配設されている。
【００１６】
また、コアプレート１１４は、後述する右タンク１３０、左タンク１４０の開口側が嵌合する縁立て部を有する浅い箱状部材としており、平板材の絞り加工により形成されている。コアプレート１１４のチューブ１１２の長手方向端部に対応する位置には、チューブ孔が複数設けられており、チューブ端部が嵌入され、上記したフィン１１１、チューブ１１２、サイドプレート１１３、コアプレート１１４は互いに当接する部位でろう付けされている。
【００１７】
そして、コア部１１０のサイドプレート１１３には車両フレーム（所定部位）への取付け部を成す取付けブラケット１２０が設けられている。取付けブラケット１２０は、平板部材がＬ字状に曲げられて、先端側に取付け孔１２１が形成されたもので、リベット１２２によってサイドプレート１１３に仮固定された後にろう付けされている。尚、ここでは取付けブラケット１２０は、上下のサイドプレート１１３にそれぞれ２つずつ設けられるものとしている。
【００１８】
右タンク１３０、左タンク１４０は、コアプレート１１４側が開口し断面が略コの字状に形成される箱状部材であり、平板材の絞り加工により形成されている。各タンク１３０、１４０の側壁面には、入口パイプ１３１、出口パイプ１４１がそれぞれ設けられ、各タンク１３０、１４０の内部と連通するようにしている。そして、各タンク１３０、１４０の開口部側が、上記したコア部１１０の左右のコアプレート１１４に嵌合され、ろう付けされている。
【００１９】
本発明においては、上記したコア部１１０の最外方フィン１１１ａとサイドプレート１１３との接合構造に特徴を持たせており、以下、その詳細について図２を用いて説明する。
【００２０】
まず、最外方フィン１１１ａの冷却風（外部流体）流れ方向（以下、幅方向と呼ぶ）の寸法を他のフィン１１１の幅方向寸法よりも大きく設定している。そして、サイドプレート１１３における最外方フィン１１１ａの両端部側に対応する部位は、フィン１１１積層方向の外方に曲げられ、最外方フィン１１１ａとの間に隙間部１１３ａが形成されるようにしている。
【００２１】
よって、最外方フィン１１１ａとサイドプレート１１３とのろう付け部は、最外方フィン１１１ａの幅方向両端部側を除く領域で形成されるようにしている。言い換えれば、最外方フィン１１１ａの幅方向両端部側は、サイドプレート１１３にろう付けされないようにしている。
【００２２】
次に、上記構成に基づく作動およびその作用効果について説明する。ラジエータ１００は、取付けブラケット１２０によって車両フレームに装着され、入口パイプ１３１、出口パイプ１４１は車両エンジンにゴムホースで接続される。そして、入口パイプ１３１から右タンク１３０内に流入するエンジンの冷却水は、複数のチューブ１１２内を流通し、この間に冷却風との熱交換により冷却される。この時フィン１１１によってこの熱交換が促進される。そして、冷却水は左タンク１４０で回収され出口パイプ１４１から流出し、エンジンに戻る。
【００２３】
ところで、従来技術の項で説明したように、このラジエータ１００には取付けブラケット１２０を介して車両走行時の振動が負荷されるが、本発明においては最外方フィン１１１ａの幅方向端部側がサイドプレート１１３にろう付けされないようにしているので、最外方フィン１１１ａの両端部側はサイドプレート（１１３）の拘束を受けないようにすることができる。よって、最外方フィン１１１ａの両端部における振動時の応力が緩和されて亀裂の発生を抑制でき、耐久強度を向上することができる。
【００２４】
尚、上記第１実施形態の変形例１として図３に示すように、最外方フィン１１１ａの幅方向寸法が他のフィン１１１と同一仕様となるようにして、サイドプレート１１３側の最外方フィン１１１ａとの当接長さを短くするようにしても良い。これにより、フィン１１１の種類を増やす必要が無くなる。
【００２５】
また、変形例２として図４に示すように、サイドプレート１１３自体の幅方向寸法が最外方フィン１１１ａの幅方向寸法よりも短くなるようにしても良い。
【００２６】
（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実施形態に対して、最外方フィン１１１ａとこれに接合されるチューブ１１２との接合構造にも特徴を持たせたものである。
【００２７】
ここでは、フィン１１１積層方向の最外方に位置する最外方チューブ１１２ａの幅方向寸法を最外方フィン１１１ａの幅方向寸法よりも短くなるようにしている。
【００２８】
振動時の最外方フィン１１１ａに発生する応力は、サイドプレート１１３側に次いで最外方チューブ１１２ａ側の両端部にも高く発生する。上記のように最外方チューブ１１２ａの幅方向寸法を最外方フィン１１１ａの幅方向寸法よりも短くすることで、最外方フィン１１１ａと最外方チューブ１１２ａとの間において、最外方フィン１１１ａの両端部側は、ろう付けされずに最外方チューブ１１２ａの拘束を受けないようにできるので、最外方フィン１１１ａの両端部の発生応力を緩和でき、更に耐久強度を向上することができる。
【００２９】
尚、最外方チューブ１１２ａに限らず、積層方向の外方から内側に向かって他のチューブ１１２の幅方向寸法も短くするようにしても良い。
【００３０】
因みに、図２で説明した上記第１実施形態は、最外方フィン１１１ａの幅方向寸法を大きくしており、最外方チューブ１１２ａとの関係で見れば、この第２実施形態の思想が折り込まれたものとなっている。
【００３１】
（その他の実施形態）
上記実施形態では、車両用熱交換器を２輪車用のラジエータに適用して説明したが、これに限らず他の４輪車用のラジエータ等に適用しても良い。また、ラジエータに代えて、インタークーラやコンデンサ等に適用するようにしても良い。
【００３２】
更に、車両用熱交換器の材質もアルミニウムに限定されることなく、銅材等で形成するようにしても良い。この時、ろう接としてははんだ付けが好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の車両用熱交換器を２輪車用ラジエータに適用した場合の全体構成を示す正面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ部を示す断面図である。
【図３】第１実施形態における変形例１を示す断面図である。
【図４】第１実施形態における変形例２を示す断面図である。
【図５】第２実施形態を示す断面図である。
【図６】従来技術を示す断面図である。
【符号の説明】
１００　ラジエータ（車両用熱交換器）
１１１　フィン
１１１ａ　最外方フィン
１１２　チューブ
１１２ａ　最外方チューブ
１１３　サイドプレート
１１３ａ　隙間部
１２０　取付けブラケット（取付け部）
【図１】
2004011986.tif 000003
【図２】
2004011986.tif 000004
【図３】
2004011986.tif 000005
【図４】
2004011986.tif 000006
【図５】
2004011986.tif 000007
【図６】
2004011986.tif 000008