(57)【要約】【課題】  チューブをヘッダタンクに機械的に固定した熱交換器において、ヘッダタンクが熱交換コア部、つまりチューブに対して容易に傾くように変位してしまうことを抑制する。【解決手段】  保持プレート３ｅをチューブ２の外周面に接触させた状態でヘッダタンク本体３ｃに固定する。これにより、ヘッダタンク３をチューブ２に対して傾ける向きの力がヘッダタンク３に作用しても、ヘッダタンク３の傾きが保持プレート３ｅにより規制される。したがって、ヘッダタンク３がチューブ２に対して容易に傾くように変位してしまうことを抑制できる。【選択図】        図２
2005090822.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体が流れる金属からなる複数本のチューブ（２）と、
前記チューブ（２）が挿入された状態で前記チューブ（２）が拡管されて前記チューブ（２）に機械的に固定された金属製のコアプレート（３ａ）と、
前記コアプレート（３ａ）と前記チューブ（２）との間に配置され、前記コアプレート（３ａ）と前記チューブ（２）との隙間を閉塞する弾性材料からなるパッキン（３ｂ）と、
前記コアプレート（３ａ）に固定され、前記コアプレート（３ａ）と共に前記複数本のチューブ（２）が連通するタンク部を構成するヘッダタンク本体（３ｃ）と、
前記チューブ（２）の外周面に接触した状態で前記ヘッダタンク本体（３ｃ）に固定された保持プレート（３ｅ）とを有することを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
前記ヘッダタンク本体（３ｃ）と前記コアプレート（３ａ）との間には、前記コアプレート（３ａ）と前記ヘッダタンク本体（３ｃ）との隙間を閉塞する第２のパッキン（３ｄ）が配置されており、
前記保持プレート（３ｅ）は、前記第２のパッキン（３ｄ）を押し潰すようにして前記ヘッダタンク本体（３ｃ）を前記コアプレート（３ａ）側に押し付けていることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記パッキン（３ｂ）と前記第２のパッキン（３ｄ）とは、一体成形されていることを特徴とする請求項２に記載の熱交換器。
【請求項４】
前記保持プレート（３ｅ）は金属製であり、
さらに、前記保持プレート（３ｅ）の一部が塑性変形させられて前記ヘッダタンク本体（３ｃ）が前記保持プレート（３ｅ）にて前記コアプレート（３ａ）側に押し付けられていることを特徴とする請求項２または３に記載の熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は熱交換器に関するもので、エンジン（内燃機関）の冷却水と空気とを熱交換するラジエータに適用して有効である。
【背景技術】
【０００２】
一般的なラジエータは、エンジン冷却水が流れる複数本のチューブ、およびこれら複数本のチューブと連通するヘッダタンク等から構成され、かつ、ヘッダタンクは、チューブが固定されたコアプレート、およびこのコアプレートと共に複数本のチューブが連通する空間を構成するヘッダタンク本体等から構成されてる。
【０００３】
そして、従来は、チューブを拡大させるようにチューブを塑性変形させてチューブとコアプレートとを機械的に固定するとともに、チューブとコアプレートとの間にゴム製のパッキンを介在させてチューブとコアプレートとの隙間を閉塞している（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
しかし、上記特許文献１に記載の発明では、コアプレート、つまりヘッダタンクが弾性材であるパッキンを介してチューブに固定されるので、ヘッダタンクがチューブ、つまり熱交換コア部に対して可撓性を有する部材を介して固定された構造となってしまう。
【０００５】
このため、ヘッダタンクが熱交換コア部に対して容易に傾くように変位するので、例えばヘッダタンクを介してラジエータを車両に組み付ける場合の組み付け作業性、またはヘッダタンクに送風機を組み付け場合の組み付け作業性が悪く、組み付け不良を招くおそれが高い。
【０００６】
これに対して、他の従来型のラジエータでは、図３に示すように、コアプレート２１およびチューブ２の外周面に接触してヘッダタンク３が熱交換コア部に対して傾くことを防止する補助プレート２２を配置している（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開昭５９−２９９９４号公報
【特許文献２】仏国特許出願公開２７４６１７８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献２に記載された発明において、補助プレート２２は、チューブ２を拡大させるようにチューブ２を塑性変形させる際に、コアプレート２１と同様にチューブ２に固定されるものの、その固定力はコアプレート２１とチューブ２との固定力に比べて小さいく、かつ、補助プレート２２は単純にコアプレート２１に接触しているのみであるので、ヘッダタンク３が熱交換コア部に対して傾くことを十分に抑制できなかった。
【０００８】
なお、特許文献２に記載された発明において、補助プレート２２とコアプレート２１とを溶接等で一体化すれば、ヘッダタンク３がチューブ２に対して容易に傾くように変位してしまうことを抑制することができるものの、ヘッダタンク３の製造工数が増大し、ヘッダタンク３の製造原価が上昇する。因みに、図３中、符号２３はパッキンである。
【０００９】
本発明は、上記点に鑑み、第１には、従来と異なる新規な熱交換器を提供し、第２には、チューブをヘッダタンクに機械的に固定した熱交換器において、ヘッダタンクが熱交換コア部、つまりチューブに対して容易に傾くように変位してしまうことを抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、流体が流れる金属からなる複数本のチューブ（２）と、チューブ（２）が挿入された状態でチューブ（２）が拡管されてチューブ（２）に機械的に固定された金属製のコアプレート（３ａ）と、コアプレート（３ａ）とチューブ（２）との間に配置され、コアプレート（３ａ）とチューブ（２）との隙間を閉塞する弾性材料からなるパッキン（３ｂ）と、コアプレート（３ａ）に固定され、コアプレート（３ａ）と共に複数本のチューブ（２）が連通するタンク部を構成するヘッダタンク本体（３ｃ）と、チューブ（２）の外周面に接触した状態でヘッダタンク本体（３ｃ）に固定された保持プレート（３ｅ）とを有することを特徴とする。
【００１１】
そして、本発明では、保持プレート（３ｅ）は、チューブ（２）の外周面に接触した状態でヘッダタンク本体（３ｃ）に固定されているので、ヘッダタンク本体（３ｃ）をチューブ（２）に対して傾ける向きの力がヘッダタンク本体（３ｃ）に作用しても、ヘッダタンク本体（３ｃ）の傾きが保持プレート（３ｅ）により規制される。
【００１２】
したがって、ヘッダタンク本体（３ｃ）、コアプレート（３ａ）および保持プレート（３ｅ）からなるヘッダタンクが熱交換コア部、つまりチューブ（２）に対して容易に傾くように変位してしまうことを抑制することができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明では、ヘッダタンク本体（３ｃ）とコアプレート（３ａ）との間には、コアプレート（３ａ）とヘッダタンク本体（３ｃ）との隙間を閉塞する第２のパッキン（３ｄ）が配置されており、保持プレート（３ｅ）は、第２のパッキン（３ｄ）を押し潰すようにしてヘッダタンク本体（３ｃ）をコアプレート（３ａ）側に押し付けていることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項３に記載の発明では、パッキン（３ｂ）と第２のパッキン（３ｄ）とは、一体成形されていることを特徴とするものである。
【００１５】
請求項４に記載の発明では、保持プレート（３ｅ）は金属製であり、さらに、保持プレート（３ｅ）の一部が塑性変形させられてヘッダタンク本体（３ｃ）が保持プレート（３ｅ）にてコアプレート（３ａ）側に押し付けられていることを特徴とするものである。
【００１６】
因みに、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一例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本実施形態は、本発明に係る熱交換器を車両用のエンジン（内燃機関）を冷却する冷却水と空気とを熱交換するラジエータ１に適用したものであって、図１（ａ）はラジエータ１を冷却風の流通方向（空気流れ下流側）から見た正面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）の右側面図であり、図２はチューブ２とヘッダタンク３との接合部を示す拡大図である。
【００１８】
そして、ラジエータ１は、図１に示すように、エンジン冷却水が流通する複数本の金属（本実施形態では、アルミニウム合金）からなるチューブ２、チューブ２の外表面に接合されて熱交換を促進するフィン２ａ、およびチューブ２の長手方向両端側にてチューブ２の長手方向と直交する方向に延びるヘッダタンク３等から構成されている。
【００１９】
なお、本実施形態では、チューブ２の長手方向を鉛直方向と一致させた状態で、ヘッダタンク３を車両のフレーム１０に固定することにより、ラジエータ１を車両に組み付け固定している。
【００２０】
また、ヘッダタンク３は、図２に示すように、コアプレート３ａ、パッキン３ｂ、３ｄ、ヘッダタンク本体３ｃおよび保持プレート３ｅ等から構成されたものである。
【００２１】
そして、コアプレート３ａは、チューブ２の長手方向端部側が挿入されてチューブ２に固定された金属（本実施形態では、アルミニウム合金）製のものあり、このコアプレート３ａは、チューブ２の外径寸法を拡大するようにチューブ２を塑性変形させる（以下、この行為を拡管と呼ぶ。）ことによりチューブ２に機械的に固定されている。
【００２２】
パッキン３ｂは、コアプレート３ａとチューブ２との間に配置されてコアプレート３ａとチューブ２との隙間を閉塞するゴム等の弾性材料からなるシール部材であり、このパッキン３ｂは、チューブ２を拡管する際に潰れてチューブ２とコアプレート３ａとの隙間を液密に密閉しながら、チューブ２とコアプレート３ａとに挟まれた状態で固定される。
【００２３】
ヘッダタンク本体３ｃは、コアプレート３ａに固定されてコアプレート３ａと共に複数本のチューブ２が連通するタンク部（空間）を構成する樹脂製のもので、このヘッダタンク本体３ｃとコアプレート３ａとの間に配置されたゴム等の弾性部材からなる第２のパッキン３ｄによりコアプレート３ａとヘッダタンク本体３ｃとの隙間が液密に閉塞される。
【００２４】
なお、本実施形態では、パッキン３ｂとパッキン３ｄとは、一体成形されて１つのパッキンシートを構成している。
【００２５】
また、保持プレート３ｅは、チューブ２側がチューブ２の外周面に接触した状態でヘッダタンク本体３ｃに固定された金属（本実施形態では、アルミニウム合金）製のもので、その一部３ｆをヘッダタンク本体３ｃ側に曲げて塑性変形させることにより、ヘッダタンク本体３ｃをコアプレート３ａ側に押し付けながら、折り曲げられた部位３ｆにてヘッダタンク本体３ｃに固定されている。
【００２６】
また、本実施形態では、保持プレート３ｅのうちチューブ２側を折り曲げて、チューブ２の外周面と略平行な面３ｇを設けて保持プレート３ｅとチューブ２との当たり面の面積を増大させている。
【００２７】
因みに、図２では、パッキン３ｂ、３ｄが潰される前の状態が描かれているため、パッキン３ｂとチューブ２との間、パッキン３ｄとコアプレート３ａとの間、およびパッキン３ｄと保持プレート３ｅとの間に隙間が描かれているが、実際にはパッキン３ｂ、３ｄが潰れた状態でこれらの隙間は消滅している。
【００２８】
なお、コアプレート３ａおよび保持プレート３ｅは共にプレス加工にて所定形状に成形されたもので、コアプレート３ａと保持プレート３ｅとは、ろう接や溶接といった接合手段では、接合されておらず、チューブ２、コアプレート３ａおよび保持プレート３ｅは、チューブ２を拡管することによって発生するコアプレート３ａを保持プレート３ｅ側に押し付ける力と保持プレート３ｅの一部３ｆを折り曲げてカシメることによって発生するコアプレート３ａをチューブ２側に押し付ける力とによって機械的に保持固定されている。
【００２９】
因みに、上方側のヘッダタンク３には、図１に示すように、エンジン冷却水の流入口４および加圧型のラジエータキャップ５が設けられ、下方側のヘッダタンク３には、エンジン冷却水の流出口６が設けられている。
【００３０】
次に、本実施形態に係るラジエータ１の製造方法の概略を述べる。
【００３１】
フィン２ａ、パッキン３ｂを組付けた保持プレート３ｅおよびコアプレート３ａにチューブ２を挿入した状態で、チューブ２を拡管して、少なくともフィン２ａおよびコアプレート３ａをチューブ２に固定するとともに、保持プレート３ｅの当たり面３ｇとチューブ２の外周面とを確実に接触させる。
【００３２】
次に、パッキン３ｄを配置した状態でヘッダタンク本体３ｃを保持プレート３ｅおよびコアプレート３ａに組み付けた状態で、保持プレート３ｅをカシメてヘッダタンク本体３ｃを保持プレート３ｅに固定し、コアプレート３ａ、保持プレート３ｅおよびヘッダタンク本体３ｃを機械的に固定する。
【００３３】
次に、本実施形態に係るラジエータ１の特徴を述べる。
【００３４】
保持プレート３ｅは、チューブ２の外周面に接触した状態でヘッダタンク本体３ｃに固定されているので、ヘッダタンク３をチューブ２に対して傾ける向きの力がヘッダタンク３に作用しても、ヘッダタンク３の傾きが保持プレート３ｅにより規制される。したがって、ヘッダタンク３がチューブ２に対して容易に傾くように変位してしまうことを抑制できる。
【００３５】
また、本実施形態では、コアプレート３ａ、保持プレート３ｅおよびヘッダタンク本体３ｃは、全て機械的に結合され、かつ、その作業は、チューブ２の拡管と保持プレート３ｅのカシメ作業のみであり、作業工数および部品点数は、図３に示す試作検討品と変わらない。
【００３６】
したがって、ラジエータ１の製造原価上昇を招くことなく、ヘッダタンク３がチューブ２に対して容易に傾くように変位してしまうことを抑制できる。
【００３７】
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、本発明に係る熱交換器を車両用ラジエータに適用したが、本発明の適用はこれに限定されるものではない。
【００３８】
また、上述の実施形態では、パッキン３ｂ、３ｄを一体化したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００３９】
また、本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】（ａ）は本発明の実施形態に係るラジエータを冷却風の流通方向（空気流れ下流側）から見た正面図であり、（ｂ）は図１（ａ）の右側面図である。
【図２】本発明の実施形態に係るラジエータチューブとヘッダタンクとの接合部を示す拡大図である。
【図３】試作検討品に係るラジエータチューブとヘッダタンクとの接合部を示す拡大図である。
【符号の説明】
【００４１】
２…チューブ、３…ヘッダタンク、３ａ…コアプレート、３ｂ…パッキン、
３ｃ…ヘッダタンク本体、３ｄ…パッキン、３ｅ…保持プレート。
【図１】
2005090822.tif 000003
【図２】
2005090822.tif 000004
【図３】
2005090822.tif 000005