(57)【要約】      （修正有）【課題】車両に用いる熱交換器の保護グリッドとして、構造的に強く、振動が発生しない接合部を提供する。【解決手段】車両に用いる熱交換器１は、フレーム３と、平行に延在する複数のチューブ５と、上記フレームの２つの側部３ａ，３ｂに配置される一対のヘッダ７ａ、７ｂと、熱交換器１のフェースに取り付けられた保護グリッド１０と、を備える。保護グリッド１０は、熱交換器１の対応するチューブ５をシールドする複数の平行なグリッド要素１１を含む。熱交換器１は、固定／支持手段１５を備えていて、当該固定／支持手段１５によって、保護グリッド１０の対向する側部１３ａ、１３ｂが直接接続され、かつしっかりと固定されていて、保護グリッド１０が熱交換器１に支持されている。また、下部固定手段１７を備えていて、当該下部固定手段１７によって、保護グリッド１０の下方端部１３ｄが熱交換器１の下方側に非強固に保持されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に用いる熱交換器であって、
フレーム（３）と、
当該フレームの対向する２つの側部の間に平行に延在する複数のチューブ（５）と、
上記フレームの２つの側部のそれぞれに配置される一対のヘッダ（７ａ、７ｂ）と、
熱交換器のフェースに取り付けられた保護グリッド（１０）であって、熱交換器の対応するチューブをシールドする複数の平行なグリッド要素（１１）を含む保護グリッド（１０）と、を備え、
以下のことを特徴とする、すなわち、
固定／支持手段（１５）を備えていて、当該固定／支持手段（１５）によって、保護グリッドの対向する側部（１３ａ、１３ｂ）が、上記フレームまたは上記ヘッダに直接接続され、かつしっかりと固定されていて、その結果、保護グリッドが熱交換器に支持されており、
下部固定手段（１７）を備えていて、当該下部固定手段（１７）によって、保護グリッドの下方端部（１３ｄ）が熱交換器の下方側に非強固に保持されていることを特徴とする、熱交換器。
【請求項２】
上記固定／支持手段は、保護グリッド（１０）の両サイドに対して、一対のスナップフィットするスプリングトング（１５ａ、１５ｂ）と挿通支持部（１６ａ、１６ｂ）とで構成されていて、
上記スプリングトング（１５ａ、１５ｂ）は、保護グリッド（１０）の側端部に配置された対応する開口（１４ｃ、１４ｄ）内にスナップフィットし、
上記挿通支持部（１６ａ、１６ｂ）は、保護グリッド（１０）の側端部に配置された対応する形状の開口（１４ｅ、１４ｆ）内にフィットし、
熱交換器（１）上への保護グリッド（１０）の支持は、主として、挿通支持部（１６ａ、１６ｂ）により達成されている、請求項１記載の熱交換器。
【請求項３】
各スプリングトング（１５ａ、１５ｂ）は、熱交換器面に対して垂直に延在し、鉛直方向に撓み得るように配置されるとともに、戻り止め（１５ｃ、１５ｄ）を備えており、当該戻り止め（１５ｃ、１５ｄ）は、保護グリッド（１０）の対応する部分と係合する、請求項２記載の熱交換器。
【請求項４】
各挿通支持部（１６ａ、１６ｂ）は、熱交換器面に対して垂直に延在し、その断面形状がＴ字状であって、
上記対応する形状の開口（１４ｅ、１４ｆ）もＴ字状である、請求項２または３記載の熱交換器。
【請求項５】
保護グリッドの一方の側端部（１３ａ）と関連する上記開口（１４ｃ）および対応する形状の開口（１４ｅ）は、他方の側端部（１３ｂ）と関連する上記開口（１４ｄ）および対応する形状の開口（１４ｆ）よりも、水平方向における寸法が大きい、請求項２〜４のいずれか１つに記載の熱交換器。
【請求項６】
上記スプリングトング（１５ａ、１５ｂ）および挿通支持部（１６ａ、１６ｂ）は、それぞれが上記フレームの側方プレート（３ａ、３ｂ）に取り付けられたヘッダ（７ａ、７ｂ）のボディあるいは支持要素（２１ａ、２１ｂ）に一体的に設けられている、請求項２〜５のいずれか１つに記載の熱交換器。
【請求項７】
上記開口および対応する形状の開口は、保護グリッドの各側端部（１３ａ、１３ｂ）から横方向に延在する各耳状領域（１４ａ、１４ｂ）に配置されている、請求項２〜６のいずれか１つに記載の熱交換器。
【請求項８】
上記固定／支持手段はスクリューまたはリベットで構成されていて、
当該スクリューまたはリベットは、保護グリッドの側端部（１３ａ、１３ｂ）に形成された対応する孔内にフィットしていて、上記フレームまたはヘッダ上に配置された対応する座部に係合して、その結果、保護グリッドをそこにしっかりと固定している、請求項１〜７のいずれか１つに記載の熱交換器。
【請求項９】
前記下部固定手段は、保護グリッド（１０）の下方端部（１３ｄ）に一体的に構成され、そこから後方へと延在する少なくとも１つのフック部（１７ａ）で構成されており、
当該少なくとも１つのフック部（１７ａ）は、熱交換器のフレーム（３）の下方プレート（３ｄ）の対応する部分と係合する、請求項１〜８のいずれか１つに記載の熱交換器。
【請求項１０】
前記下部固定手段は、保護グリッド（１０）の下方端部（１３ｄ）に一体的に構成され、そこから下方へと延在する少なくとも１つのタブ部分（１７ａ）によって構成されており、
当該少なくとも１つのタブ部分（１７ａ）は、熱交換器のフレーム（３）の下方プレート（３ｄ）の対応するスロットと係合する、請求項１〜８のいずれか１つに記載の熱交換器。
【請求項１１】
予め荷重を負荷した湾曲部が少なくとも１つ保護グリッド（１０）上に形成されていて、
当該湾曲部は、熱交換器の少なくとも１つのチューブ（５）に対して、少なくとも１つのグリッド要素（１１）を弾性的に付勢する、請求項１〜１０のいずれか１つに記載の熱交換器。
【請求項１２】
衝撃吸収材料からなる振動減衰要素（２５）が保護グリッド（１０）に設けられていて、
当該振動減衰要素（２５）は、保護グリッド（１０）と熱交換器のチューブ（５）との間に配置され圧縮されている、請求項１〜１１のいずれか１つに記載の熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に用いる熱交換器に関し、その熱交換器は、
フレームと、
当該フレームの対向する２つの側部の間に平行に延在する複数のチューブと、
上記フレームの２つの側部のそれぞれに配置される一対のヘッダと、
熱交換器のフェースに取り付けられた保護グリッドであって、熱交換器の対応するチューブをシールドする複数の平行なグリッド要素を含む保護グリッドと、
を備える。
【背景技術】
【０００２】
自動車の分野において、ヒーターおよびコンデンサのような熱交換器を保護するため、従来より、保護グリッドが使用されている。
【０００３】
実際問題として、自動車に使用される熱交換器は、その耐用期間において、車両走行中に石がぶつかることに起因して損傷を受けることが知られている。そのような損傷の危険を除去する、あるいは少なくとも緩和する解決策の１つは、熱交換器の前面に保護グリッドを設けることである。
【０００４】
この種の解決策は、例えば、刊行物ＥＰ０９８０５０４において説明されている。そこに説明されたヒーターにおいては、保護グリッドがクリップを用いてヒーターチューブに取り付けられている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そのような解決策には、幾つかの欠点がある。第１に、チューブの幾何学的配置が相違している異なるヒーターが存在するので、そのように相違する幾何学的形状に併せて異なるクリップを配置する必要がある。第２に、クリップは弾性領域内で機能しなければならないので、厚みの大きなヒーターにおいては、クリップは構造的に弱く、有効に機能しない。
さらに、手で組み立てる場合、クリップが適切に配置されていることは、目視的な制御によってのみチェックが可能となる。他の欠点は、チューブ群に別要素を付加するということは、製造段階および使用中の両方において、当該チューブ群の完全性に影響を及ぼす、という事実と関係している。
さらには、クリップがヒーターチューブに接するため、当該ヒーターチューブによって放出される熱によってクリップが拡張し、その結果、機械的シールが弱まってしまう。さらに、振動が発生しない接合部を構成するのは難しい。
【０００６】
したがって、本発明の目的は、保護グリッドを備えた熱交換器であって、上に説明した欠点の少なくとも一部を除去できるものを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に従い、冒頭で述べたタイプの熱交換器によって、その目的は達成される。本発明の熱交換器は、固定／支持手段を備えていて、当該固定／支持手段によって、保護グリッドの対向する側部が、上記フレームまたは上記ヘッダに直接接続され、かつしっかりと固定されていて、その結果、保護グリッドが熱交換器に支持される。さらに熱交換器は、下部固定手段を備えていて、当該下部固定手段によって、保護グリッドの下方端部が熱交換器の下方側に非強固に保持される。
【発明の効果】
【０００８】
そのような解決策により、ほぼ全目的にかなう組立システムを達成できる。固定／支持手段および下部固定手段はチューブ群の幾何学的配置には影響されず、それ故、それらの手段を異なるモデルの熱交換器に使用することができる。さらに、解決策の高度な標準化によって、アセンブリの適合性を客観的にチェックすることが可能になる。
さらに、熱交換器のチューブに別要素を付ける必要が無いので、一方では、そのようなチューブに破損を与える危険を回避でき、他方では、アセンブリの機械的シールの品質に対する熱に起因した悪影響を避けることができる。
【０００９】
本発明の好ましい具体例は、特許請求の範囲において定義されている。それは本件明細書の一部としての意味を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の熱交換器の下方部分を示す不等角投影図。
【図２】図１中に矢印IIで示した部分の詳細を示す拡大図。
【図３】図１中に矢印IIIで示した部分の詳細を示す拡大図。
【図４】図１中に矢印IVで示した部分を下方から見た場合の詳細を示す拡大図。
【図５】図１に示した熱交換器の保護グリッドを示す正面図。
【図６】図１に示した熱交換器の保護グリッドを示す背面図。
【図７】本発明の第２実施形態に係る熱交換器を、保護グリッドを取り付けた状態で示す図。
【図８】本発明の第２実施形態に係る熱交換器を、保護グリッドを取り外した状態で示す図。
【図９】図７中に矢印IXで示した部分の詳細を示す側方拡大図。
【図１０】図７中に矢印Xで示した部分の詳細を示す拡大図。
【図１１】図７中に矢印XIで示した部分の詳細を示す拡大図。
【図１２】図７に示した熱交換器の下方部分を示す単純化した断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の熱交換器の更なる特徴および利点は、添付の図面を参照して本発明の幾つかの具体例を示す次の詳細な説明から、より明確に理解されるであろう。これらは、単なる例示に過ぎず、本発明の限定を意図したものではない。
【００１２】
明細書および特許請求の範囲における記載において、空間を表す用語、例えば「上方」、「下方」、「側方」、「前方」、「後方」、その他の用語は、車両に熱交換器を取り付ける場合における通常の向きを意味している。
【００１３】
熱交換器は、例えば、ヒーター、コンデンサ、インタークーラー、あるいはオイルクーラーである。
【００１４】
図１〜６において、本発明の熱交換器は、その全体を参照数字１で示している。
【００１５】
熱交換器１は、従来のものと同様に、フレーム３を備える。フレーム３は、右側方プレート３ａ、左側方プレート３ｂ、不図示の上方プレート、図４中に示した下方プレート３ｄを含んでいる。これらの各プレートが、従来からの方法で互いに連結されて、フレーム３を構成している。
【００１６】
さらに熱交換器１は、フレーム３の対向する側方部の間に、平行に延在する複数のチューブ５を有している。図示した実施形態では、熱交換器１は、水平のチューブを備えるタイプであり、したがって、チューブ５は、フレーム３の右側方プレート３ａと左側方プレート３ｂとの間に延在している。チューブ５とチューブ５の間に、不図示のトング（tongue）を配置してもよい。 
【００１７】
さらに熱交換器１はヘッダ７ａ、７ｂを備え、各ヘッダは、それぞれ、フレーム３の対向する側方部の一方に配置される。図示した実施形態では、ヘッダ７ａ、７ｂは、フレーム３の対向する右側方プレート３ａおよび左側方プレート３ｂに配置されている。そのようなヘッダ７ａ、７ｂは、一般的にプラスチック材料で構成されるが、それに限定されるものではない。
【００１８】
さらに熱交換器１は、当該熱交換器１のフェース（特に、前方フェース）に取り付けられた保護グリッド１０を備える。保護グリッド１０は、複数の平行なグリッド要素１１を備える。各々のグリッド要素１１は、対応する熱交換器１のチューブ５をシールドする。
保護グリッド１０は、特に、プラスチックまたは金属材料から一体的に構成された要素である。グリッド要素１１は、互いに間隔を置いて配置された小さなバー部材で構成されており、バー部材間のピッチは、熱交換器のチューブ間のピッチに等しい。これら小さなバー部材は、補強ブリッジによって相互接続される。
【００１９】
保護グリッド１０は、右側端部１３ａ、左側端部１３ｂ、上方端部１３ｃ、下方端部１３ｄを含んでいて、これらがグリッド要素１１の拡がり面積を規定している。保護グリッド１０は、熱交換器の全体をカバーするように延在してもよいし、あるいは図示した実施形態のように、熱交換器の下方部分だけをカバーするように延在してもよい。 
【００２０】
図示した熱交換器には、固定／支持手段（fastening and supporting means）１５が設けられている。固定／支持手段１５によって、保護グリッド１０の右側端部１３ａおよび左側端部１３ｂは、ヘッダ７ａ、７ｂに直接接続されて、しっかりと固定される。その結果、保護グリッド１０は、熱交換器１で支持される。また、下部固定手段（anchoring means）１７によって、保護グリッド１０の下方端部１３ｄは、熱交換器１の下方側にしっかりと保持される。
【００２１】
本発明の目的において、２つの要素について、固定／支持手段を除き中間にそれらを接続する要素が介在しない場合、それは、２つの要素が互いに「直接」接続されるという意味である。
さらに、固定／支持手段を不能にする、あるいは除去することによって、当該２つの要素が互いに分離可能であり、したがって解除可能な連結を構成しているならば、それは、２つの要素が互いに「しっかりと」取り付けられているという意味である。
【００２２】
最後に、保護グリッドの下方端部が、下部固定手段１７によって、熱交換器の下方側に「非強固」に保持されると言うとき、それは、グリッドを熱交換器にしっかりと固定している固定／支持手段を不能にする、あるいは除去することによって、下部固定手段による固定が失われているという意味である。
特に、「非強固」な保持は、保護グリッドの下方端部が、締まりバメによって熱交換器の下方側を係合することで実現される。
【００２３】
図示した実施形態では、固定／支持手段は、保護グリッド１０の両サイドに対して、一対のスナップフィットするスプリングトング（spring tongue）１５ａ、１５ｂと挿通支持部（dowelling and supporting formation）１６ａ、１６ｂとで構成されている。スプリングトング１５ａ、１５ｂおよび挿通支持部１６ａ、１６ｂは、対応するヘッダ７ａ、７ｂのボディ上に一体的に形成されている。
【００２４】
各スプリングトング１５ａ、１５ｂは、熱交換器面に対して垂直に延在し、鉛直方向に撓み得るように配置されている。スプリングトング１５ａ、１５ｂは、それぞれ、戻り止め１５ｃ、１５ｄを備えていて、これらは、保護グリッド１０の対応する部分に係合する。
この目的のため、保護グリッドの左右の側端部１３ａ、１３ｂには、対応する耳状領域１４ａ、１４ｂが設けられている。耳状領域１４ａ、１４ｂは、対応するヘッダ７ａ、７ｂにオーバーラップするよう横方向に延在しており、開口１４ｃ、１４ｄを備える。開口１４ｃ、１４ｄには、対応する一対のスプリングトング１５ａ、１５ｂがスナップフィットする。
図から分かるように、開口１４ｃ、１４ｄのうちの１つは（実施形態においては、右側の開口１４ｃ）、水平方向の幅寸法が大きい。これは、製造誤差を償うためである。
【００２５】
各挿通支持部１６ａ、１６ｂは、熱交換器面に対して垂直に延在し、その断面形状がＴ字状である。各挿通支持部１６ａ、１６ｂは、対応する耳状領域１４ａ、１４ｂに形成されたＴ字状開口１４ｅ、１４ｆにフィットする。
図から分かるように、Ｔ字状開口１４ｅ、１４ｆのうちの１つは（実施形態においては、右側の開口１４ｅ）、水平方向の幅寸法が大きい。これは、製造誤差を償うためである。
【００２６】
スナップフィットするスプリングトング１５ａ、１５ｂは、主として（または専属的に）、熱交換器面に対して垂直な方向において保護グリッド１０を保持する機能を果たす。一方、熱交換器面と平行な方向において、挿通されて保護グリッド１０を支持することは、主として（または専属的に）挿通支持部１６ａ、１６ｂによって行なわれる。
【００２７】
別の実施形態（不図示）では、固定／支持手段は、スクリューまたはリベットで構成される。スクリューまたはリベットは、側端部１３ａ、１３ｂに形成された対応する孔内にフィットしていて、ヘッダ７ａ、７ｂのボディ上に形成された対応する座部に係合して、その結果、保護グリッドをヘッダにしっかりと固定する。
この場合、固定、挿通、および支持の各機能は、同じ要素によって行なわれる。
【００２８】
特に図４、６を参照すると、前述の下部固定手段１７は、保護グリッド１０の下方端部１３ｄに一体的に構成され、そこから後方へと延在する少なくとも１つのフック部１７ａで構成されている。当該少なくとも１つのフック部１７ａは、熱交換器のフレーム３の下方プレート３ｄの対応する部分と係合するよう構成されていて、保護グリッド１０の下方端部１３ｄを、熱交換器１の下方側に非強固に保持する。
このような方法によって、保護グリッド１０の中央部下方に関連する振動を減じ、あるいは取り除くことができる。また、熱交換器上にグリッドを組み付けるに際して、複雑な連結作業が必要となることも無い。
【００２９】
好ましくは、保護グリッド１０の中央部上方に関連する振動を減じ、あるいは取り除くために、熱交換器のチューブ５の１つ（または２つ）に対してスナップフィットする係合部を、保護グリッド１０の上方端部１３ｃ上に一体的に構成する。
【００３０】
さらに好ましくは、予め荷重を負荷した湾曲部を少なくとも１つ保護グリッド１０上に形成する。この湾曲部は、組立状態において、熱交換器のチューブ５に対してグリッド要素１１を弾性的に付勢して、振動の発生をさらに減じる。代替として、あるいは追加的に、予め荷重を負荷したリブをさらに１または２以上設けてもよい。
【００３１】
代替として、あるいは追加的に、振動減衰要素（不図示）を、例えばゴムのような衝撃吸収材料に入れて、保護グリッド１０と熱交換器のチューブ５との間に挟み込んでもよい。それは、保護グリッド１０とチューブ５の間で圧縮されるように配置される。そのような振動減衰要素は、保護グリッド１０上に機械的に取り付けるか、あるいは型成形することができる。
【００３２】
図７〜１１には、本発明の第２実施形態に係る熱交換器の全体を参照数字１で示した。第１実施態様と対応する要素については同じ参考番号で示したので、ここで説明していない事項については、前述の説明箇所を参照されたい。図７〜１１に示した第２実施態様は、主として、熱交換器が鉛直のチューブを有するよう製造される点において、第１実施形態と異なる。
【００３３】
したがって、この実施形態においては、チューブ５は、フレーム３の上方プレート３ｃと下方プレート３ｄの間に延在し、ヘッダ７ａ、７ｂは、上方プレート３ｃおよび下方プレート３ｄに配置される。
【００３４】
図示した熱交換器には固定／支持手段１５が設けられていて、この固定／支持手段１５によって、保護グリッド１０の側端部１３ａ、１３ｂは、側方プレート３ａ、３ｂに直接接続されて、しっかりと固定される。その結果、保護グリッド１０は、熱交換器１で支持される。また、下部固定手段１７によって、保護グリッド１０の下方端部１３ｄは、熱交換器１の下方側にしっかりと保持される。
【００３５】
図示した実施形態では、固定／支持手段は、保護グリッド１０の両サイドに対して、一対のスナップフィットするスプリングトング１５ａ、１５ｂと挿通支持部（dowelling and supporting formation）１６ａ、１６ｂとで構成されている。スプリングトング１５ａ、１５ｂおよび挿通支持部１６ａ、１６ｂは、支持要素２１ａ、２１ｂ上に一体的に形成されている。支持要素２１ａ、２１ｂは、例えばリベットを用いて、対応する側方プレート３ａ、３ｂに取り付けられている。
【００３６】
次に、保護グリッドの各側端部１３ａ、１３ｂには、対応する連結部２３ａ、２３ｂが設けられている。連結部２３ａ、２３ｂは、対応する支持要素２１ａ、２１ｂとオーバーラップするように配置されていて、開口１４ｃ、１４ｄを有している。開口１４ｃ、１４ｄには、対応するスプリングトング１５ａ、１５ｂがスナップフィットする。
【００３７】
各挿通支持部１６ａ、１６ｂは、対応する連結部１４ａ、１４ｂに形成されたＴ字形の開口１４ｅ、１４ｆ内にフィットする。
【００３８】
特に図１２を参照すると、前述の下部固定手段１７は、保護グリッド１０下方端部１３ｄに一体的に設けられ、そこから後方へ延在する少なくとも１つのタブ部分１７ａで構成されている。当該少なくとも１つのタブ部分１７ａは、熱交換器のフレーム３の下方プレート３ｄの対応するスロットと係合する。これによって、保護グリッド１０の下方端部１３ｄは、熱交換器１の下方側へ非強固に保持される。
このような方法によって、保護グリッド１０の中央部下方に関連する振動を減じ、あるいは取り除くことができる。また、熱交換器上にグリッドを組み付けるに際して、複雑な連結作業が必要となることも無い。
【００３９】
図７、９から分かるように、例えばゴムのような衝撃吸収材料で構成される振動減衰要素２５は、保護グリッド１０と熱交換器のチューブ５との間に挟み込まれる。振動減衰要素は、保護グリッド１０とチューブ５の間で圧縮されることとなるように配置される。そのような振動減衰要素は、保護グリッド１０上に機械的に取り付けるか、あるいは、その上に形成型することができる。
図示した実施形態においては、振動減衰要素２５は、返し（barb）を用いて、保護グリッド１０の対応する部分に機械的に取り付けられている。返し（barb）は、振動減衰要素２５上に一体的に設けられていて、保護グリッド上に形成した対応する孔部に挿入される。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【外国語明細書】
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