(57)【要約】【課題】重ね合わせて取り付けられる熱交換器の取り付け強度が十分に確保される構造を提供すること。【解決手段】熱交換装置１は、冷却空気が通過する方向に並ぶ第１熱交換器１０及び第２熱交換器５０を備える。第１熱交換器１０は、第２熱交換器５０の一方の端部を第２熱交換器５０の長手方向に摺動自在に支持するサポート４０(摺動支持部)と、第２熱交換器５０の他方の端部を第２熱交換器５０の長手方向の所定位置に支持するブラケット２０(係止支持部)と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に設けられる熱交換器の取り付け構造であって、
冷却空気が通過する方向に並ぶ第１熱交換器及び第２熱交換器を備え、
前記第１熱交換器は、
前記第２熱交換器の一方の端部を前記第２熱交換器の長手方向に摺動自在に支持する摺動支持部と、
前記第２熱交換器の他方の端部を前記第２熱交換器の長手方向の所定位置に支持する係止支持部と、を備えることを特徴とする熱交換器の取り付け構造。
【請求項２】
請求項１に記載の熱交換器の取り付け構造であって、
前記係止支持部には、前記第２熱交換器の端部が固定されることを特徴とする熱交換器の取り付け構造。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の熱交換器の取り付け構造であって、
前記第２熱交換器は、前記第２熱交換器の長手方向に延びる摺動ステーを備え、
前記摺動支持部は、
前記摺動ステーが摺動自在に挿入されるサポート孔と、
前記摺動ステーを前記サポート孔の内壁に押圧する押圧部と、を有することを特徴とする熱交換器の取り付け構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に設けられる熱交換器の取り付け構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、車両に設けられるサブラジエータがコンデンサに重ね合わせて取り付けられる熱交換器の取り付け構造が開示されている。
【０００３】
上記の取り付け構造では、サブラジエータの左右端部がコンデンサにボルト及びナットを介して締結される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１１５０５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような従来の熱交換器の取り付け構造にあっては、サブラジエータとコンデンサとの間に熱膨張差が生じると、サブラジエータをコンデンサに支持する部位に応力が生じるため、サブラジエータの取り付け強度を確保することが難しいという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、重ね合わせて取り付けられる熱交換器の取り付け強度が十分に確保される構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のある態様によれば、車両に設けられる熱交換器の取り付け構造であって、冷却空気が通過する方向に並ぶ第１熱交換器及び第２熱交換器を備え、第１熱交換器は、第２熱交換器の一方の端部を第２熱交換器の長手方向に摺動自在に支持する摺動支持部と、第２熱交換器の他方の端部を第２熱交換器の長手方向の所定位置に支持する係止支持部と、を備えたことを特徴とする熱交換器の取り付け構造が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
上記態様によれば、第１熱交換器と第２熱交換器との間に生じる熱膨張差は、摺動支持部に対して第２熱交換器の一方の端部が第２熱交換器の長手方向に摺動することで吸収される。これにより、熱交換装置は、係止支持部に生じる応力が低減され、第２熱交換器の取り付け強度が十分に確保される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る熱交換器の取り付け構造を示す正面図である。
【図２】図１のII−II線に沿う断面図である。
【図３】図１のIII−III線に沿う断面図である。
【図４】熱交換器の取り付け動作を示す断面図である。
【図５】熱交換器の取り付け動作を示す断面図である。
【図６】熱交換器の取り付け動作を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。なお、車両の前後方向を単に前後方向と称し、車幅方向を左右方向と称して説明する。
【００１１】
図１は、本実施形態に係る熱交換装置１を前方から見た正面図である。熱交換装置１は、車両のエンジンルームの前部に搭載される第１熱交換器１０と、第１熱交換器１０の前方に並んで配置される第２熱交換器５０と、を備える。
【００１２】
車両には、第２熱交換器５０の前方に車両走行風を取り入れる開口部(図示省略)が設けられる。第１熱交換器１０の後方にエンジンのラジエータ(図示省略)が設けられる。ラジエータの後方にファン（図示省略）が設けられる。熱交換装置１では、車両走行風またはファンによって送られる強制風が第２熱交換器５０、第１熱交換器１０、ラジエータを順に通過する。つまり、第１熱交換器１０と第２熱交換器５０とは、冷却空気(外気)が通過する方向に並んで設けられている。
【００１３】
第１熱交換器１０は、車両の空調装置（図示省略）に設けられるコンデンサである。
【００１４】
第１熱交換器１０は、中央部に設けられるコア部１２と、コア部１２の両端に設けられる対のタンク１１、１３と、を備える。第１熱交換器１０では、コンプレッサ（図示省略）から送られる冷媒が、配管が接続されるインレット（図示省略）から一方のタンク１１に流入し、コア部１２を循環した後に、他方のタンク１３からアウトレット（図示省略）に接続される配管を介して流出する。第１熱交換器１０では、コア部１２を循環する冷媒と、コア部１２を通過する冷却空気との間で熱交換が行われ、コンプレッサから送られる高温高圧のガス冷媒が凝縮液化する。
【００１５】
第１熱交換器１０は、４個のブラケット１５〜１９を介して車体（図示省略）に支持される。上下方向に延びる一方のタンク１１は、その上下端部がブラケット１５、１６を介して車体に支持される。同様に、上下方向に延びる他方のタンク１３は、その上下端部がブラケット１７、１８を介して車体に支持される。
【００１６】
第２熱交換器５０は、インバータなどの電気部品や電動機を冷却する強電系冷却装置（図示省略）に設けられるサブラジエータである。
【００１７】
第２熱交換器５０は、中央部に設けられるコア部５３と、コア部５３の両端に設けられる対の樹脂製のタンク５２、５４と、を備える。第２熱交換器５０では、強電系冷却装置の冷却部から送られる冷媒が、配管(図示省略)が接続されるインレット５１から一方のタンク５２に流入し、コア部５３を循環した後に、他方のタンク５４から配管(図示省略)が接続されるアウトレット５５を通じて流出し、電気部品などの冷却部に送られる。第２熱交換器５０では、コア部５３を循環する冷媒と、コア部５３を通過する冷却空気との間で熱交換が行われ、冷却部から送られる高温の冷媒が冷却される。
【００１８】
タンク５２、５４は、樹脂製のタンク部材に金属製のプレート部材が結合される構成である。なお、これに限らず、タンク５２、５４は、全てを金属製の部材で形成する構成であってもよい。
【００１９】
以下、第２熱交換器５０の取り付け構造について説明する。
【００２０】
第２熱交換器５０を車体に支持する支持側の部材として、サポート４０及びブラケット２０が第１熱交換器１０に設けられる。
【００２１】
第２熱交換器５０は、その左端部から２本の摺動ステー８１、８２が左方向(図1において右方向)に延設される。摺動ステー８１、８２は、サポート４０に摺動自在に支持される。つまり、サポート４０は、第２熱交換器５０の左端部を第２熱交換器５０の長手方向に摺動自在に支持する摺動支持部を構成する。
【００２２】
摺動ステー８１、８２は、第２熱交換器５０の樹脂製のタンク５４の下部に一体形成される。摺動ステー８１、８２は、その段部８５(図３参照)から第１熱交換器１０の長手方向(左右方向)に延びる片持ち梁状に形成される。摺動ステー８１、８２は、互いに上下方向に並んで平行に延びる。
【００２３】
樹脂製のサポート４０は、第１熱交換器１０のタンク１３に沿って延び、その上下端部がボルト４１、４２を介してブラケット１５、１６にそれぞれ締結される。
【００２４】
樹脂製のサポート４０には、摺動ステー８１、８２がそれぞれ摺動自在に差し込まれるサポート孔４３、４４が形成される。
【００２５】
図２に示すように、サポート孔４３は、摺動ステー８１を上下方向について挟むように延びる対のサポート壁部４７と、対のサポート壁部４７の間に梁状にわたされるサポート梁部４８と、サポート梁部４８との間に摺動ステー８１を前後方向について挟むように延びるサポート壁部４９Ａ、４９Ｂと、によって形成される。
【００２６】
サポート壁部４９Ａは、第１熱交換器１０の長手方向(左右方向)に延びる平面状に形成される。サポート壁部４９Ｂは、サポート壁部４９Ａに対して傾斜して延びるように形成される。これにより、第２熱交換器５０の取り付け時に、摺動ステー８１がサポート孔４３に差し込まれる際に、摺動ステー８１がサポート壁部４９Ａに沿って傾斜するようになっている(図４参照)。
【００２７】
サポート４０には、サポート壁部４９Ａから爪状に突出する弾性爪４６(押圧部)が形成される。サポート孔４３に摺動ステー８１が挿入された取り付け状態で、弾性爪４６は、摺動ステー８１に当接して撓み変形し、摺動ステー８１をサポート梁部４８(サポート孔４３の内壁)に押圧する。
【００２８】
また、サポート孔４４は、サポート孔４３と同様に形成される。
【００２９】
第２熱交換器５０は、その右端部から１本の固定ステー６０が右方向(図1において左方向)に延設される。固定ステー６０は、ブラケット２０にボルト９５を介して締結される。つまり、ブラケット２０は、第２熱交換器５０の右端部を第２熱交換器５０の長手方向の所定位置に支持する係止支持部を構成する。
【００３０】
図３に示すように、ブラケット２０は、第１熱交換器１０のタンク１１に固定される基端部２０Ａと、基端部２０Ａから前方に突出するアーム部２０Ｂと、アーム部２０Ｂから左方向(図３において右方向)に延びる先端部２０Ｃと、を有する。
【００３１】
ブラケット２０の基端部２０Ａは、タンク１１の取り付け孔１１Aに挿入される突起部２１と、タンク１１に接合される接合面２２と、を有する。金属製のブラケット２０は、その接合面２２が金属製のタンク１１にロウ付けなどによって結合される。
【００３２】
ブラケット２０の先端部２０Ｃは、左右方向に延びる平板状に形成され、その前後面に平面状に延びる第１座面２４及び第２座面２５を有する。先端部２０Ｃの中程には、ボルト９５を通す取り付け孔２３が形成される。
【００３３】
固定ステー６０は、第２熱交換器５０の樹脂製のタンク５２に一体形成される。固定ステー６０は、ブラケット２０の先端部２０Ｃを挟むように延びる対のガイド壁部６４と、対のガイド壁部６４の間に梁状にわたされる締結板部６１及びガイド部６３と、を有する。ブラケット２０の先端部２０Ｃは、第２熱交換器５０の取り付け時に締結板部６１とガイド部６３との間に差し込まれるようになっている。
【００３４】
締結板部６１には、ボルト９５を螺合させる金属製のＪナット９０が取り付けられる。Ｊナット９０は、ブラケット２０に締結される固定ステー６０の締結部を構成する。
【００３５】
Ｊナット９０は、ボルト９５を貫通させる座部９１と、ボルト９５を螺合させる内周ネジ部を持つナット部９２と、座部９１とナット部９２とを結ぶ湾曲した連結部９３と、を有する。Ｊナット９０は、座部９１とナット部９２との間に締結板部６１を挟み込むようにして固定ステー６０に取り付けられる。Ｊナット９０の座部９１は、ブラケット２０の第２座面２５に当接する。
【００３６】
なお、固定ステー６０の締結部は、固定ステー６０に取り付けられるＪナット９０に限らず、樹脂製の固定ステー６０にインサート成型されるネジ部材であってもよい。
【００３７】
ボルト９５の頭部は、平ワッシャ９７を介してブラケット２０の第１座面２４に当接する。ボルト９５の頭部と平ワッシャ９７との間には、バネワッシャ９６が介装される。バネワッシャ９６は、ボルト９５の締結力によって圧縮され、その弾性復元力によってボルト９５の緩み止めをする。
【００３８】
ガイド部６３は、Ｊナット９０の座部９１に対して前方及び右方向(図３にて左方向)に所定の距離だけ離して形成され、第２熱交換器５０の取り付け時にブラケット２０に係合する。
【００３９】
ブラケット２０の第１座面２４には、ボルト９５の頭部を受ける基準面２４Ａに対して傾斜する傾斜部２６が形成される。傾斜部２６は、第１座面２４の中程から左方向(図３において右方向)にかけて前方に向かうように傾斜している。傾斜部２６は、ブラケット２０の先端部２０Ｃの差し込み方向(第２熱交換器５０の長手方向)に対して傾斜している。
【００４０】
傾斜部２６が第１座面２４の基準面２４Ａに対して前方に突出する最大突出量Ｌは、第２熱交換器５０の取り付け時に差し込まれるブラケット２０の第２座面２５がＪナット９０の座部９１に十分に近づき、両者が密着するように設定される。
【００４１】
次に、第２熱交換器５０を第１熱交換器１０に取り付ける作業時の動作について説明する。
【００４２】
まず、図４に示すように、摺動ステー８１をサポート孔４３に挿入して、固定ステー６０(第２熱交換器５０)を矢印Ａで示すように左方向(図４において右方向)に移動する。このときに、摺動ステー８１の段部８５がサポート梁部４８に当接することにより、第２熱交換器５０の移動範囲が規制される。
【００４３】
続いて、図５に示すように、サポート孔４３に挿入された摺動ステー８１を支点として、固定ステー６０(第２熱交換器５０)を矢印Ｂで示すように後方向に回動させる。
【００４４】
このときに、第２熱交換器５０は、ガイド部６３がブラケット２０の第１座面２４に係合することにより、Ｊナット９０の座部９１がブラケット２０の第２座面２５より若干後方に来るように位置決めされる。こうして、ブラケット２０に対する固定ステー６０の回動範囲がガイド部６３によって規制されることにより、固定ステー６０がブラケット２０の先端部２０Ｃから離れることがなく、第２熱交換器５０が第１熱交換器１０に衝突することが防止される。
【００４５】
続いて、図６に示すように、サポート孔４３に挿入された摺動ステー８１を摺動させ、固定ステー６０(第２熱交換器５０)を矢印Ｃで示すように右方向(図６において左方向)にストロークＳだけ移動する。
【００４６】
このときに、ガイド部６３及びガイド壁部６４がブラケット２０に摺接し、固定ステー６０が所定の取り付け位置に案内される。これにより、固定ステー６０に設けられるＪナット９０の座部９１をブラケット２０の取り付け孔２３に対峙させる位置合わせが速やかに行われる。
【００４７】
そして、傾斜部２６がブラケット２０の第１座面２４に摺接することによって固定ステー６０が矢印Ｄで示すように前方向に移動する。こうして、固定ステー６０に設けられるＪナット９０の座部９１がブラケット２０の取り付け孔２３に近づけられて密着する。これにより、ボルト９５が矢印Ｅで示すように取り付け孔２３とナット部９２とにわたって円滑に挿入され、ボルト９５をナット部９２に螺合させる作業が確実に行われる。
【００４８】
このようにして、第２熱交換器５０を第１熱交換器１０に重ね合わせる位置合わせが的確に行われ、ボルト９５を介して第１熱交換器１０に取り付ける作業が速やかに行われる。
【００４９】
また、第２熱交換器５０を取り外す作業時には、上記取り付け作業時と逆の動作が行われることにより、第２熱交換器５０が第１熱交換器１０から取り外される。
【００５０】
次に、車両の運転時における熱交換装置１の作動について説明する。
【００５１】
空調装置の作動時に、第１熱交換器１０では、コンプレッサから送られる冷媒が循環し、冷媒と冷却空気との間で熱交換が行われ、高温高圧のガス冷媒が凝縮液化する。
【００５２】
一方、第２熱交換器５０では、強電系冷却装置の冷却部から送られる冷媒が、循環し、冷媒と冷却空気との間で熱交換が行われ、高温の冷媒が冷却される。
【００５３】
空調装置及び強電系冷却装置の作動状態に応じて第１熱交換器１０と第２熱交換器５０を循環する冷媒の温度差が生じると、第１熱交換器１０と第２熱交換器５０との間に熱膨張差が生じる。このときに、サポート４０に対して摺動ステー８１、８２が図１に矢印Ｆで示すように第２熱交換器５０の長手方向に摺動することにより、第１熱交換器１０と第２熱交換器５０との熱膨張差が吸収される。これにより、熱交換装置１は、固定ステー６０とブラケット２０との締結部に生じる応力が低減され、十分な強度が確保される。
【００５４】
熱交換装置１では、固定ステー６０とブラケット２０とがボルト９５を介して固定されているため、第２熱交換器５０が第１熱交換器１０に対して熱膨張差によって変位する量が小さく抑えられ、エンジンルーム内の部品などと干渉することが防止される。
【００５５】
車両の走行時には、車体から衝撃や振動が熱交換装置１に伝えられる。このときに、第２熱交換器５０では、弾性爪４６の弾性復元力によって摺動ステー８１がサポート梁部４８(サポート孔４３の内壁)に押圧されていることにより、摺動ステー８１にガタツキが生じることが抑えられる。
【００５６】
次に、本実施形態の効果について説明する。
【００５７】
本実施形態によれば、熱交換装置１は、冷却空気が通過する方向に並ぶ第１熱交換器１０及び第２熱交換器５０を備える。第１熱交換器１０は、第２熱交換器５０の一方の端部を第２熱交換器５０の長手方向に摺動自在に支持するサポート４０(摺動支持部)と、第２熱交換器５０の他方の端部を第２熱交換器５０の長手方向の所定位置に支持するブラケット２０(係止支持部)と、を備える。
【００５８】
上記構成に基づき、第１熱交換器１０と第２熱交換器５０との間に生じる熱膨張差は、サポート４０に対して第２熱交換器５０の一方の端部が第２熱交換器５０の長手方向に摺動することで吸収される。これにより、熱交換装置１は、ブラケット２０(係止支持部)に生じる応力が低減され、第２熱交換器５０の取り付け強度が十分な確保される。さらに、熱交換装置１は、第１熱交換器１０と第２熱交換器５０との間に熱膨張差を吸収するゴム製マウント部材などを介装する必要がなく、構造の簡素化がはかれる。
【００５９】
また、ブラケット２０(係止支持部)には、第２熱交換器５０の固定ステー６０(端部)が固定される。このため、第１熱交換器１０に対する第２熱交換器５０の変位が小さく抑えられ、第２熱交換器５０がエンジンルーム内の部品（車両搭載機器）と干渉することが防止される。
【００６０】
また、第２熱交換器５０は、第２熱交換器５０の長手方向に延びる摺動ステー８１を備える。サポート４０(摺動支持部)は、摺動ステー８１が摺動自在に挿入されるサポート孔４３と、摺動ステー８１をサポート孔４３の内壁に押圧する弾性爪４６(押圧部)と、を有する。
【００６１】
上記構成に基づき、第２熱交換器５０は、弾性爪４６の弾性復元力によって摺動ステー８１がサポート孔４３の内壁に押圧されることにより、車体から第１熱交換器１０を介して伝えられる衝撃や振動によってガタツキが生じることが抑えられる。
【００６２】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
【００６３】
本発明は、コンデンサ、サブラジエータを備えるものに限らず、エンジンのラジエータ、オイルクーラ、チャージエアクーラなどの熱交換器を備えるものにも適用できる。
【符号の説明】
【００６４】
１    熱交換装置
１０    第１熱交換器
２０    ブラケット(係止支持部)
４０    サポート(摺動支持部)
４３、４４    サポート孔
４６    弾性爪(押圧部)
５０    第２熱交換器
６０    固定ステー
８１、８２    摺動ステー
【図１】
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【図２】
2016097791.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2016097791.tif 000007
【図６】
2016097791.tif 000008