JP7628907B2 - ラジエータの連結構造 - Google Patents

Description

本発明は、複数のラジエータを接続してなる複合型熱交換器における連結構造に関する発明である。

従来、ハイブリッド型自動車においては、エンジン冷却水用ラジエータおよび補機冷却用ラジエータを備える必要がある。これらのラジエータを配置する構造として、図６に示す如く、第一ラジエータ５と第二ラジエータ６を上下に連結する構造が知られている。
これらのラジエータ５、６は、一方（この例では下方側）の第二ラジエータ６の樹脂タンク１にブラケット１６を設け、それを他方（この例では上方側）の第一ラジエータ５の樹脂タンク１にボルトおよびナット１５を介して連結されている。
そして、第一ラジエータ５、第二ラジエータ６は、各ラジエータ５、６に形成されたブラケット１４を介して車両等の強度メンバーに取付けられる。

しかしながら、図６に示すラジエータの連結構造は、一般的な樹脂製のタンクにブラケット１６を射出成形によって一体に形成する場合、そのブラケット１６の分、成形金型を大きくする必要があり、また、その金型構造も複雑になるとともに、そのブラケット１６は樹脂製であるがゆえ、その強度および剛性を確保することが困難となる。
さらに、図６に示すごとく、連結において、上下、左右、および前後の動きを拘束するために、複数のボルトおよびナット１５が必要となるので、各ラジエータの連結構造が複雑となり、またその連結作業性も悪くなる。

そこで、本発明は、樹脂製タンクの射出成形における金型の大型化の抑制、その構造の簡素化、連結構造の強度および剛性の確保、連結構造の簡素化、連結作業性の向上を目的としたラジエータの連結構造を提供することを課題とする。

請求項１に記載の本発明は、対向して配置された一対の樹脂タンク１と、
前記一対の樹脂タンク１間に配置されるチューブ２およびフィン３の集合体よりなるコア４と、
を具備する複数のラジエータが形成され、
隣接するラジエータ間が前記樹脂タンク１を介して連結された連結構造において、
前記複数のラジエータのうち、少なくとも一つのラジエータには、そのラジエータを強度部材に支持するブラケット１４を有し、
前記複数のラジエータのうち、少なくとも一つのラジエータには、前記ブラケット１４を有せず、
前記連結構造は、各ラジエータの各樹脂タンク１の隣接位置で、一つのラジエータの樹脂タンク１とそのラジエータに隣接するラジエータの樹脂タンク１との各境の外面に一体に、互いに第１の方向（１７）に摺接して両樹脂タンク１を連結する差込み構造７と、
その差込み構造７に隣接して、前記一つのラジエータの樹脂タンク１とそのラジエータに隣接するラジエータの樹脂タンク１のそれぞれの外面に一体に、前記第１の方向（１７）に直交する第２の方向（１８）に離間して配置された一対のレール部材８、９および、各レール部材８、９間を架橋して摺接し、隣接する樹脂タンク１間を第２の方向（１８）に連結するクリップ部材１０とからなるレールクリップ構造１１と、
を具備するラジエータの連結構造である。

請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の発明において、
前記の複数のラジエータは、第一ラジエータ５および第二ラジエータ６の二つからなり、
各ラジエータ５、６はともに、その使用状態の姿勢において、それらの前記チューブ２が水平方向に配置されたクロスフロー型であり、
各ラジエータ５、６は鉛直方向の上下に配置され、それらのラジエータ５、６の両樹脂タンク１の隣接部で接続されたラジエータの連結構造である。

請求項３に記載の本発明は、請求項２に記載の発明において、
前記レールクリップ構造１１の前記クリップ部材１０は、表面に指係止突起１２が形成され、
前記指係止突起１２に対向して樹脂タンク１の外面にフィンガーフック１３が形成されており、
使用状態において、前記鉛直方向の下方に配置されるラジエータの樹脂タンク１に形成された前記フィンガーフック１３は、前記クリップ部材１０のストッパを兼ねるラジエータの連結構造である。

請求項１に記載の発明は、隣接するラジエータの樹脂タンク１を互いに第１の方向１７に摺接して連結する差込み構造７と、二つの樹脂タンク１間を連結するレールクリップ構造１１と、を具備するものである。
これにより、従来のブラケット１６が不要となり、樹脂タンク１における金型の大型化が抑制され、また、その構造が簡素化される。さらに、ブラケット１６を介して連結する必要がなくなり、連結構造の強度および剛性の確保が容易となる。
そして、ボルトおよびナット１５による締結が不要となり、連結構造が簡素化されるとともに、その連結作業性も向上する。

請求項２に記載の発明は、第一ラジエータ５と第二ラジエータ６がその使用状態の姿勢においてクロスフロー型であり、各ラジエータ５、６は鉛直方向の上下に配置されているので、上下に配置された２つのクロスフロー型のラジエータに、第１の発明の連結構造を適用することにより、一方のラジエータを他方のラジエータの下に懸架、または上に載置して連結することができ、当該一方のラジエータを、ブラケット１４を要せずに、適切に支持し固定することが可能となる。

請求項３に記載の発明は、クリップ部材１０の表面に指係止突起１２が形成され、指係止突起１２に対向して樹脂タンク１の外面にフィンガーフック１３が形成されているので、連結の作業性が向上する。
また、使用状態において、鉛直方向の下方に配置されるラジエータの樹脂タンク１に形成されたフィンガーフック１３が、クリップ部材１０のストッパを兼ねるので、クリップ部材１０の位置ずれ、およびその脱落が防止される。

本発明のラジエータの連結構造を示す正面図。 図１のＩＩ部拡大図であって、（Ａ）はその正面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ－Ｃ矢視断面図。 本発明のラジエータの連結構造の要部斜視図。 同連結構造の連結方法を示す説明図。 本連結構造の取扱い説明図であって、（Ａ）はそのクリップ部材１０を上下一対のレール部材８，９に装着する説明図、（Ｂ）は装着されたクリップ部材１０を取り外す方法を示す説明図。 従来型のラジエータの連結構造を示す説明図。

次に、図面に基づいて本発明の実施の形態につき説明する。
図１～図５は本発明のラジエータの連結構造の実施の形態を示し、図１はその正面図、図２はその要部正面図及び側面図並びに図２（Ａ）のＣ－Ｃ矢視断面図、図３は同要部斜視図、図４は同実施例の連結の手順を示す説明図、図５は同連結構造におけるクリップ部材１０の着脱説明図である。
各図において、Ｚ方向は鉛直方向、Ｘ方向は水平方向、Ｙ方向はＺ方向とＸ方向に直行する方向を示す。

本発明のラジエータの連結構造は、二つ以上の複数のラジエータを差込み構造７とレールクリップ構造１１とを介して連結している。
この例では、図１に示す如く、第一ラジエータ５、第二ラジエータ６の二つのラジエータが隣接して連結されている。
各ラジエータ５、６は、底面１ａと側面１ｂを有する、一端開口の箱状の一対の樹脂タンク１と、それらの樹脂タンク１間に配置されたコア４とを有する。各樹脂タンク１は樹脂の射出成型体からなる。
各ラジエータ５、６のコア４は、偏平なチューブ２が並列しており、それらの隣接するチューブ２の外面間にコルゲート状に曲折されたフィン３が接続されている。各チューブ２の先端は、ヘッダプレートに挿通されている。このヘッダプレートは各樹脂タンク１の開口を被嵌する。

各ラジエータ５、６は、図１に示す如く、その使用状態の姿勢において、各チューブ２の両開口端を結ぶ軸方向が水平方向に配置されたクロスフロー型である。そして、鉛直方向に対して上下に隣接するラジエータ５、６が配置される。
この例では、上方に位置する第一ラジエータ５の樹脂タンク１には、ブラケット１４が形成され、その各ブラケット１４が、図示しない補強部材（一例として、車両のフレーム）に支持される。下方に位置する第二ラジエータ６には、ブラケット１４が形成されておらず、補強部材に支持されない。
このように構成することにより、複数のラジエータのうち、少なくとも一つのラジエータにブラケット１４を形成することにより、補強部材のラジエータの取り付けスペースが少ない場合にも対応することが可能となる。

図１～図５に示す如く、本発明のラジエータの連結構造は差込み構造７と、レールクリップ構造１１を有する。
差込み構造７は、図４に示す如く、溝７ａと凸条７ｂとからなる。
この例では、第一ラジエータ５の樹脂タンク１の側面１ｂの外面側の下端部に、蟻溝状の溝７ａが一体に形成されている。そして、第二ラジエータ６の樹脂タンク１の側面１ｂの外面側の上端部に、溝７ａに整合するＴ字状の凸条７ｂが一体に形成されている。
溝７ａと凸条７ｂは、Ｙ方向に沿って形成されている。この例では、Ｙ方向が第１の方向１７となる。
溝７ａには、凸条７ｂが図４においてＹ方向に沿って摺接自在に挿入される。

次に、レールクリップ構造１１は、図４、図５に示す如く、差込み構造７に直交した位置に配置されたレール部材８、９とクリップ部材１０とを有する。
この例のレール部材８、９は、図４、図５に示す如く、第一ラジエータ５の樹脂タンク１の底面１ａの外面側の下端部に形成されたレール部材８と、第二ラジエータ６の樹脂タンク１の底面１ａの外面側の上端部に形成されたレール部材９とで構成される。
各レール部材８、９は、図２（Ｃ）に示す如く、樹脂タンク１の長手方向を横断する断面がＴ字状に形成され、Ｚ方向に沿って樹脂タンク１の底面１ａに一体に形成されている。
各レール部材８、９には、そのＴ字状に整合するチャンネル型のクリップ部材１０が挿脱自在に摺接して、両レール部材８、９間を架橋する。
各ラジエータ５、６を差込み構造７で固定した状態においては、図５に記載のごとく、各レール部材８、９のレール面８ａ、９ａは面一となる。

さらに、この例のように、第二ラジエータ６が鉛直方向の下側に配置される場合、そこに形成されるレール部材９には、図４、図５に記載のごとく、そのレール部材９のＺ方向の下方端にフィンガーフック１３がレール面９ａに対して直行する方向に立設される。
また、第一ラジエータ５の樹脂タンク１のレール部材８のＺ方向の上方にも、間隔をあけた位置にクリップ部材１０を取り外すためのフィンガーフック１３が突設されている。この例では、Ｚ方向が第２の方向１８となる。

そして、一対のレール部材８，９にはそれらを連結するクリップ部材１０が上下動自在に装着される。クリップ部材１０の断面は、図２（Ｃ）、図３、図４に示す如く、レール部材８，９の形状に整合する蟻溝状に形成されている。さらに、クリップ部材１０の各レール面８ａ、９ａと摺接する面の外面１０ａには、Ｚ方向に離間して突設された一対の指係止突起１２が形成されている。
第一ラジエータ５の樹脂タンク１と第二ラジエータ６の樹脂タンク１とが差込み構造７により固定された状態（図５（Ａ）に記載の状態）において、レール部材８、９にクリップ部材１０を架橋することにより、各レール部材８、９が連結されて、図３に示す如く、レールクリップ構造１１が形成される。この時、第二ラジエータ６に形成されたフィンガーフック１３は、クリップ部材１０のストッパとして機能する。

図５はレールクリップ構造１１のクリップ部材１０の着脱を示す説明図である。
前述の如く、レールクリップ構造１１を連結するには、予め、図４に示す如く、第一ラジエータ５の樹脂タンク１と第二ラジエータ６の樹脂タンク１とを差込み構造７により固定しておく。
次いで、図５（Ａ）に示す如く、クリップ部材１０の下方に形成された指係止突起１２と第二ラジエータ６側のフィンガーフック１３とを、手の指間で保持した状態で、クリップ部材１０を図５（Ａ）の矢印の方向（Ｚ方向の上方から下方）に下げることにより、図５（Ｂ）のように連結できる。

レールクリップ構造１１を解除する場合には、図５（Ｂ）の如く、レールクリップ構造１１のクリップ部材１０を矢印の方向（Ｚ方向の下方から上方）に引き上げるように移動すればよい。即ち、クリップ部材１０の上方に形成された指係止突起１２と第一ラジエータ５側のフィンガーフック１３とを指間で保持した状態で、クリップ部材１０を持ち上げれば良い。
次に、第一ラジエータ５と第二ラジエータ６の連結を完全に解除するには、差込み構造７の蟻溝７ａと凸条７ｂとを分離すれば良い。
なお、差込み構造７の蟻溝７ａ，凸条７ｂの摺接方向（この例では、Ｙ方向）と、レールクリップ構造１１のクリップ部材１０及びレール部材８、レール部材９の摺接方向（この例では、Ｚ方向）とは、互いに直交する。

〔変形例〕
差込み構造７は、上記の形状に限られない。例えば、凸条７ｂをＬ字状に形成し、その凸条７ｂに整合するように溝７ａを形成してもよい。
また、凸条７ｂと溝７ａとを、上下入れ換えてもよい。

また、第二ラジエータ６を第一ラジエータ５の上方に載置して連結してもよい。
その差込み構造７に合わせて、レールクリップ構造１１のレール部材８、９とフィンガーフック１３を配置する。この場合は、第一ラジエータ５の樹脂タンク１の底面１ａの外面側の上端部にレール部材８が形成され、第二ラジエータ６の樹脂タンク１の底面１ａの外面側の下端部にレール部材９が形成される。そして、レール部材８の下端部にストッパを兼ねたフィンガーフック１３が形成される。また、第二ラジエータ６の樹脂タンク１のレール部材９の上方で間隔をあけた位置に、クリップ部材１０を取り外すためのフィンガーフック１３が突設される。

上記実施例では、第一ラジエータ５と第二ラジエータ６は上下に２つ配置されていたが、３つ以上の複数個のラジエータを連結することができる。その場合、各ラジエータを連結させるための差込み構造７とレールクリップ構造１１を３つ以上、形成する。
また、この例では、上側に設けた第一ラジエータ５にブラケット１４を形成し、そのブラケット１４を介して図示しない強度部材に固定しているが、それに変えて、第二ラジエータ６にブラケット１４を形成し、そのブラケット１４を強度部材に固定しても良い。
さらには、この例では、ラジエータをクロスフロー型に配置するため、チューブ２の長手方向を水平方向と平行にして一対の樹脂タンク１を左右に配置したが、チューブ２の長手方向を水平方向と直交させて一対の樹脂タンク１を上下に配置することもできる。

本発明は、特に、ハイブリッド型自動車におけるエンジン冷却水用ラジエータおよび補機冷却水用ラジエータの連結、固定、等の構造として利用することができる。

１ 樹脂タンク
１ａ 底面
１ｂ 側面
２ チューブ
３ フィン
４ コア
５ 第一ラジエータ
６ 第二ラジエータ
７ 差込み構造
７ａ 溝
７ｂ 凸条

８ レール部材
８ａ レール面
９ レール部材
９ａ レール面
１０ クリップ部材
１０ａ 外面
１１ レールクリップ構造
１２ 指係止突起
１３ フィンガーフック
１４ ブラケット
１５ ボルトおよびナット
１６ ブラケット
１７ 第１の方向
１８ 第２の方向

Claims (3)

1. 対向して配置された一対の樹脂タンク（１）と、
   前記一対の樹脂タンク（１）間に配置されるチューブ（２）およびフィン（３）の集合体よりなるコア（４）と、
   を具備する複数のラジエータが形成され、
   隣接するラジエータ間が前記樹脂タンク（１）を介して連結された連結構造において、
   前記複数のラジエータのうち、少なくとも一つのラジエータには、そのラジエータを強度部材に支持するブラケット（１４）を有し、
   前記複数のラジエータのうち、少なくとも一つのラジエータには、前記ブラケット（１４）を有せず、
   前記連結構造は、各ラジエータの各樹脂タンク（１）の隣接位置で、一つのラジエータの樹脂タンク（１）とそのラジエータに隣接するラジエータの樹脂タンク（１）との各境の外面に一体に、互いに第１の方向（１７）に摺接して両樹脂タンク（１）を連結する差込み構造（７）と、
   その差込み構造（７）に隣接して、前記一つのラジエータの樹脂タンク（１）とそのラジエータに隣接するラジエータの樹脂タンク（１）のそれぞれの外面に一体に、前記第１の方向（１７）に直交する第２の方向（１８）に離間して配置された一対のレール部材（８）（９）および、各レール部材（８）（９）間を第２の方向（１８）に架橋して摺接し、隣接する樹脂タンク（１）間を連結するクリップ部材（１０）とからなるレールクリップ構造（１１）と、
   を具備するラジエータの連結構造。
2. 請求項１に記載の発明において、
   前記の複数のラジエータは、第一ラジエータ（５）および第二ラジエータ（６）の二つからなり、
   各ラジエータ（５）（６）はともに、その使用状態の姿勢において、それらの前記チューブ（２）が水平方向に配置されたクロスフロー型であり、
   各ラジエータ（５）（６）は鉛直方向の上下に配置され、それらのラジエータ（５）（６）の両樹脂タンク（１）の隣接部で接続されたラジエータの連結構造。
3. 請求項２に記載の発明において、
   前記レールクリップ構造（１１）の前記クリップ部材（１０）は、表面に指係止突起（１２）が形成され、
   前記指係止突起（１２）に対向して樹脂タンク（１）の外面にフィンガーフック（１３）が形成されており、
   使用状態において、前記鉛直方向の下方に配置されるラジエータの樹脂タンク（１）に形成された前記フィンガーフック（１３）は、前記クリップ部材（１０）のストッパを兼ねるラジエータの連結構造。

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