(57)【要約】【課題】専用のプレートを廃止して、ピンを蓋部材に設ける場合でも、強度低下を起さない熱交換器を提供する。【解決手段】ヘッダタンク１２０、１３０の長手方向端部の開口部１２１、１３１を閉塞する蓋部材１４０に設けられ、所定部位への取付け部を形成する棒状のピン１５０を有する熱交換器において、ピン１５０は、一端側に設けられる平板状の頭部１５１の近傍でピン１５０の外径が他の領域の外径より大きく設定される外径拡大部１５２を有し、この外径拡大部１５２が蓋部材１４０に設けられた取付け孔１４３に圧入される圧入部１５３を形成して、蓋部材１４０に熱的に接合されるようにする。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部を流体が流通する複数のチューブ（１１１）と、
前記チューブ（１１１）の長手方向両端部に配設され、前記チューブ（１１１）内と連通する筒状のヘッダタンク（１２０、１３０）と、
前記ヘッダタンク（１２０、１３０）の長手方向端部の開口部（１２１、１３１）を閉塞する蓋部材（１４０）と、
前記蓋部材（１４０）に設けられ、所定部位への取付け部を形成する棒状のピン（１５０）とを有する熱交換器において、
前記ピン（１５０）は、一端側に設けられる平板状の頭部（１５１）の近傍で前記ピン（１５０）の外径が他の領域の外径より大きく設定される外径拡大部（１５２）を有し、この外径拡大部（１５２）が前記蓋部材（１４０）に設けられた取付け孔（１４３）に圧入される圧入部（１５３）を形成して、前記蓋部材（１４０）に熱的に接合されたことを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
前記複数のチューブ（１１１）の積層方向の外方には、補強用のサイドプレート（１１３）が配設されており、
前記蓋部材（１４０）は、前記サイドプレート（１１３）の長手方向に延長されて平面部を形成する延長部（１４２）を有し、
前記ピン（１５０）は、前記延長部（１４２）に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
内部を流体が流通する複数のチューブ（１１１）の長手方向両端部に配設され、前記チューブ（１１１）内と連通する筒状のヘッダタンク（１２０、１３０）の長手方向端部の開口部（１２１、１３１）を閉塞する蓋部材（１４０）に対して、一端側に平板状の頭部（１５１）を有し、所定部位への取付け部を形成する棒状のピン（１５０）を設ける熱交換器の製造方法であって、
前記頭部（１５１）近傍の外径を他の領域の外径よりも大きく設定した外径拡大部（１５２）を有する前記ピン（１５０）を準備する工程と、
前記ピン（１５０）を反頭部側から前記蓋部材（１４０）に予め設けた取付け孔（１４３）に挿入して、前記外径拡大部（１５２）を前記取付け孔（１４３）に圧入する工程と、
前記ピン（１５０）が圧入された前記蓋部材（１４０）を前記ヘッダタンク（１２０、１３０）に仮固定する工程と、
少なくとも、前記ヘッダタンク（１２０、１３０）、前記蓋部材（１４０）、前記ピン（１５０）を一体で熱的に接合する工程とを有することを特徴とする熱交換器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱交換器に関するものであり、例えば車両用冷凍サイクル装置内に設けられる凝縮器に適用して好適である。
【０００２】
【従来の技術】
従来の熱交換器の車両側メンバー等の所定部位への取付け部の構造として、例えば図４に示すように、ヘッダタンク１２０の長手方向端部側を閉塞する蓋部材１４０の外方にピン付きプレート１７０を設けたものが知られている。
【０００３】
この熱交換器の製造にあたっては、まず、ピン付きプレート１７０のピン１５０を、車両側メンバーに対する取付け座面と成る専用のプレート１７１に挿通した後に、頭部１５１側に設けられた徐肉部１５１ａを拡管して、かしめによって仮固定する。次に、蓋部材１４０をヘッダタンク１２０にかしめて仮固定し、更に、上記のピン付きプレート１７０をヘッダタンク１２０にかしめて仮固定した後に、一体でろう付けするようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図５に示すように、部品点数低減のためにプレート１７１を廃止し、蓋部材１４０の延長部１４２を取付け座面として、ピン１５０をこの延長部１４２に設けようとした場合に、延長部１４２（蓋部材１４０）の板厚が上記のプレート１７１よりも薄いと、蓋部材１４０との接合部において徐肉部１５１ａによってピン１５０の肉厚ｔが薄い状態となり、強度面の低下が懸念される。尚、徐肉部１５１ａを廃止して、ピン１５０の外径側を変形させてかしめようとすると、ピン１５０の変形や割れが生じる。
【０００５】
本発明の目的は、上記問題に鑑み、専用のプレートを廃止して、ピンを蓋部材に設ける場合でも、強度低下を起さない熱交換器を提供することにある。
【０００６】
【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。
【０００７】
請求項１に記載の発明では、内部を流体が流通する複数のチューブ（１１１）と、チューブ（１１１）の長手方向両端部に配設され、チューブ（１１１）内と連通する筒状のヘッダタンク（１２０、１３０）と、ヘッダタンク（１２０、１３０）の長手方向端部の開口部（１２１、１３１）を閉塞する蓋部材（１４０）と、蓋部材（１４０）に設けられ、所定部位への取付け部を形成する棒状のピン（１５０）とを有する熱交換器において、ピン（１５０）は、一端側に設けられる平板状の頭部（１５１）の近傍でピン（１５０）の外径が他の領域の外径より大きく設定される外径拡大部（１５２）を有し、この外径拡大部（１５２）が蓋部材（１４０）に設けられた取付け孔（１４３）に圧入される圧入部（１５３）を形成して、蓋部材（１４０）に熱的に接合されたことを特徴としている。
【０００８】
これにより、ピン（１５０）に変形や割れ等の損傷を与える事無く、圧入部（１５３）によってピン（１５０）を蓋部材（１４０）に仮固定することができ、その後に一体で熱的に接合できる。よって、従来技術のようにピン（１５０）に徐肉部（１５１ａ）を設ける必要が無く、ピン（１５０）の強度低下を伴うことが無い。
【０００９】
尚、ピン（１５０）を取付け孔（１４３）に挿入する際は、反頭部側は、取付け孔（１４３）に対して外径が小さく設定されることになるので、挿入性に支障をきたすことが無い。
【００１０】
請求項２に記載の発明では、複数のチューブ（１１１）の積層方向の外方には、補強用のサイドプレート（１１３）が配設されており、蓋部材（１４０）は、サイドプレート（１１３）の長手方向に延長されて平面部を形成する延長部（１４２）を有し、ピン（１５０）は、延長部（１４２）に設けられたことを特徴としている。
【００１１】
これにより、所定部位に対してピン（１５０）の付け根に平面と成る取付け座を要するものに対しては、その設定を容易にして対応することができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明では、内部を流体が流通する複数のチューブ（１１１）の長手方向両端部に配設され、チューブ（１１１）内と連通する筒状のヘッダタンク（１２０、１３０）の長手方向端部の開口部（１２１、１３１）を閉塞する蓋部材（１４０）に対して、一端側に平板状の頭部（１５１）を有し、所定部位への取付け部を形成する棒状のピン（１５０）を設ける熱交換器の製造方法であって、頭部（１５１）近傍の外径を他の領域の外径よりも大きく設定した外径拡大部（１５２）を有するピン（１５０）を準備する工程と、ピン（１５０）を反頭部側から蓋部材（１４０）に予め設けた取付け孔（１４３）に挿入して、外径拡大部（１５２）を取付け孔（１４３）に圧入する工程と、ピン（１５０）が圧入された蓋部材（１４０）をヘッダタンク（１２０、１３０）に仮固定する工程と、少なくとも、ヘッダタンク（１２０、１３０）、蓋部材（１４０）、ピン（１５０）を一体で熱的に接合する工程とを有することを特徴としている。
【００１３】
これにより、請求項１に記載の熱交換器を製造することができる。
【００１４】
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。
【００１５】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態を図１〜図３に示す。ここでは、熱交換器として自動車用冷凍サイクル装置内の冷媒を凝縮液化する凝縮器１００に適用したものとしており、まず図１を用いてその全体構成について説明する。
【００１６】
凝縮器１００は、コア部１１０、左ヘッダタンク１２０、右ヘッダタンク１３０、受液器１６０および図示しない車両側メンバー（本発明の所定部位に対応）への取付け部を形成する蓋部材１４０、ピン１５０等から構成され、各部材はアルミニウムあるいはアルミニウム合金から成り、嵌合、かしめ、治具固定等により組付けられ、予め必要とされる各部材表面に設けられたろう材により一体でろう付け（熱的接合）されている。
【００１７】
コア部１１０は、内部を冷媒（流体）が流通する複数のチューブ１１１および複数のフィン１１２が交互に積層され、積層方向の最外方のフィン１１２の更に外方に強度部材としてのサイドプレート１１３が配設されたものであり、一体でろう付けされている。サイドプレート１１３は、一般部において断面がコの字状を呈しており、反チューブ側に開口している。また、長手方向端部においては後述する両ヘッダタンク１２０、１３０との接合のために板状にしている。尚、チューブ１１１の積層方向を以下、図１〜図３に合わせて上下方向と呼ぶ。
【００１８】
コア部１１０のチューブ１１１の長手方向両端部には、この長手方向に交差する方向に延びる一対のヘッダタンク、即ち、左ヘッダタンク１２０と右ヘッダタンク１３０が設けられている。両ヘッダタンク１２０、１３０にはチューブ孔１２０ａ（図３）が複数穿設されており、各チューブ１１１の長手方向端部がこのチューブ孔１２０ａに嵌合され、チューブ１１１と両ヘッダタンク１２０、１３０が互いに連通するようにろう付けされている。また、サイドプレート１１３の長手方向端部も両ヘッダタンク１２０、１３０に設けられたプレート孔１２０ｂ（図３）に嵌合され、ろう付けされている。尚、ここでは両ヘッダタンク１２０、１３０は、断面が楕円状に押出し成形された筒状の容器体と成るものとしている。そして、両ヘッダタンク１２０、１３０の長手方向端部の開口部１２１、１３１には、ピン１５０を有する蓋部材１４０がろう付けされて閉塞されている。この蓋部材１４０およびピン１５０は、本発明の要部を成すものであって、詳細については後述する。
【００１９】
また、両ヘッダタンク１２０、１３０内には、内部の空間を仕切るセパレータ１２２、１３２ａ、１３２ｂがろう付けされている。セパレータ１３２ａよりも下側となるセパレータ１２２、１３２ｂは、共に上下方向において同一の位置となるようにしている。そして、右ヘッダタンク１３０のセパレータ１３２ａよりも上側には入口ジョイント１３３が、また、左ヘッダタンク１２０のセパレータ１２２よりも下側には出口ジョイント１２３がそれぞれろう付けされ、各ヘッダタンク１２０、１３０の内部と連通するようにしている。
【００２０】
受液器１６０は、押出し成形より成る円筒状の容器体であって、右ヘッダタンク１３０の側壁にろう付けされている。そしてセパレータ１３２ｂを挟むように連通孔１６１、１６２が設けられ、右ヘッダタンク１３０の内部と受液器１６０の内部とが互いに連通するようにしている。
【００２１】
次に、本発明の要部について、図２、図３を用いて詳細に説明する。両ヘッダタンク１２０、１３０の長手方向端部には、蓋部材１４０およびピン１５０が設けられており、開口部１２１、１３１を閉塞すると共に、車両側メンバーへの取付け部を形成している。尚、ここでは蓋部材１４０、ピン１５０は凝縮器１００の上下左右の４個所に設けるようにしているが、基本構成はすべて同一のため、以下、左ヘッダタンク（以下、ヘッダタンク）１２０の上側に設けられたものを代表として説明していく。
【００２２】
蓋部材１４０は、ヘッダタンク１２０の開口部１２１を閉塞する蓋部１４１と、サイドプレート１１３の長手方向に延びる延長部１４２とを有している。蓋部１４１は、ヘッダタンク１２０内に入り込むように凹状に形成されており、外周部にはヘッダタンク１２０へのかしめ用の爪部１４５が設けられている。また、延長部１４２の略中央には後述するピン１５０が挿入される取付け孔１４３が穿設されている。更に、延長部１４２にはサイドプレート１１３のプレート側壁部１１３ａに当接する蓋側壁部１４４が設けられており、この蓋側壁部１４４はプレート側壁部１１３ａにろう付けされている。尚、この蓋部材１４０は、平板材をベースにしてプレス加工によって上記蓋部１４１、延長部１４２、取付け孔１４３、蓋側壁部１４４、爪部１４５が一体で形成されている。
【００２３】
一方、延長部１４２の取付け孔１４３には、棒状のピン１５０が反コア部側に突出するように設けられている。ピン１５０の一端側には平板状（円板状）の頭部１５１が設けられており、この頭部１５１の近傍（頭部１５１から他端側に向けて略蓋部材１４０の板厚に相当する領域）には、ピン１５０の外径が他の領域の外径よりも大きく設定された外径拡大部１５２が設けられている。尚、このピン１５０は、切削、ダイキャスト、鍛造加工等によって形成されている。そして、ピン１５０は、外径拡大部１５２が取付け孔１４３に圧入されて（外径拡大部１５２と取付け孔１４３との間で圧入部１５３が形成されて）、蓋部材１４０にろう付けされている。この時、ろう付けされる部位は、頭部１５１と延長部１４２との当接面、および圧入部１５３となる。
【００２４】
上記のように形成された４個所のピン１５０には、図示しない円筒状のマウントゴムが装着され、このマウントゴムが車両側メンバー等に固定されて凝縮器１００は車両エンジンルーム内のグリル後方に支持される。
【００２５】
そして、入口ジョイント１３３は、図示しない圧縮機の吐出側と接続され、また、出口ジョイント１２３は図示しない膨張弁と接続されている。圧縮機から吐出された冷媒は入口ジョイント１３３から右ヘッダタンク１２０内に流入し、セパレータ１２２、１３２ｂより上側のチューブ１１１群をＵターンして流れ、外部空気と熱交換されて凝縮液化される。更に、この冷媒は右ヘッダタンク１３０、連通孔１６１から受液器１６０内に流入し、気液分離される。気液分離された冷媒のうち、液相冷媒が連通孔１６２、右ヘッダタンク１３０からセパレータ１２２、１３２ｂより下側のチューブ１１１群で過冷却され、左ヘッダタンク１２０の出口ジョイント１２３から流出する。因みに、受液器１６０の内部には図示しない乾燥剤およびフィルタが配設されており、これによって冷媒中の水分や異物が除去されるようにしている。
【００２６】
次に、この凝縮器１００の製造方法について簡単に説明する。
【００２７】
まず、チューブ１１１とフィン１１２とを複数交互に積層し、積層方向の最外方のフィン１１２の更に外方にサイドプレート１１３をセットし、ワイヤ治具等でコア部１１０の形状を保持する。
【００２８】
次に、セパレータ１２２、１３２ａ、１３２ｂを両ヘッダタンク１２０、１３０の内部にセットし、また、両ジョイント１２３、１３３を両ヘッダタンク１２０、１３０に嵌合し組付け、チューブ１１１の長手方向端部、サイドプレート１１３の長手方向端部を両ヘッダタンク１２０、１３０のチューブ孔１２０ａ、プレート孔１２０ｂにそれぞれ嵌合し組付ける。そして、右ヘッダタンク１３０の側壁に受液器１６０を組付け、所定の治具で仮固定する。
【００２９】
次に、上記で説明した外径拡大部１５２を有するピン１５０を準備して、蓋部材１４０に仮固定する。即ち、ピン１５０の反頭部側を取付け孔１４３のコア部１１０側から挿入して、外径拡大部１５２を取付け孔１４３に圧入する。
【００３０】
次に、蓋側壁部１４４がサイドプレート１１３のプレート側壁部１１３ａに当接するようにして、蓋部１４１を両ヘッダタンク１２０、１３０の開口部１２１、１３１内に嵌合させ、爪部１４５でかしめることによって、ピン１５０が仮固定された蓋部材１４０を両ヘッダタンク１２０、１３０に仮固定する。以上で凝縮器１００の組立て体が完成する。
【００３１】
そして、上記組立て体のろう付けを行なうがここではフラックスを用いるフラックスろう付けとしている。即ち、組立て体の各部材の当接する部位あるいは互いに嵌合する部位にフラックスを塗布し、このフラックスが塗布された組立て体をろう付け炉内に投入して、組立て体を構成する各部材の嵌合やかしめによる当接部全てを一度にろう付けして、製品としての凝縮器１００が完成する。
【００３２】
本発明においては、ピン１５０に外径拡大部１５２を設けて、この外径拡大部１５２を蓋部材１４０の取付け孔１４３に圧入することで、ピン１５０に変形や割れ等の損傷を与える事無く、ピン１５０を蓋部材１４０に仮固定でき、更に、この蓋部材１４０を両ヘッダタンク１２０、１３０に仮固定した後に一体ろう付けできるようになり、従来技術のようにピン１５０にかしめのための徐肉部（１５１ａ）を設ける必要が無いので、ピン１５０の強度低下を伴うことが無い。
【００３３】
尚、ピン１５０を取付け孔１４３に挿入する際は、反頭部側は、取付け孔１４３に対して外径が小さく設定されることになるので、挿入性に支障をきたすことが無い。
【００３４】
また、ピン１５０を平面状に形成される延長部１４２に設けるようにしているので、車両側メンバーに対してピン１５０の付け根に平面と成る取付け座を要するものに対しては、その設定を容易にして対応することができる。
【００３５】
（その他の実施形態）
上記第１実施形態では、蓋部材１４０の蓋部１４１が両ヘッダタンク１２０、１３０内に入り込むように凹状に形成するものとしたが、これに限らず、平面状にして、ここにピン１５０を設けるようにしても良い。
【００３６】
また、熱交換器として凝縮器１００を例に説明したが、その他の熱交換器としてラジエータやインタークーラ等に適用しても良い。また、熱交換器を構成する各部材の材質は、アルミニウムに限らず、他のステンレス材や銅材等としても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態における凝縮器の全体構成を示す正面図である。
【図２】図１における蓋部材およびピンを示す斜視図である。
【図３】図１における蓋部材およびピンを示す断面図である。
【図４】従来技術におけるピン付きプレートを示す断面図である。
【図５】徐肉部を形成したピンを蓋部材に設けた場合を示す断面図である。
【符号の説明】
１００  凝縮器（熱交換器）
１１１  チューブ
１１３  サイドプレート
１２０  左ヘッダタンク（ヘッダタンク）
１２１  開口部
１３０  右ヘッダタンク（ヘッダタンク）
１３１  開口部
１４０  蓋部材
１４２  延長部
１４３  取付け孔
１５０  ピン
１５１  頭部
１５２  外径拡大部
１５３  圧入部
【図１】
2005003265.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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