JP2006071170A - 熱交換器 - Google Patents

Abstract

【課題】 製造時の寸法バラツキに拘わらず、ダクトのガタつきを防止可能で、且つ潰し荷重が過大になるのを防止可能にする。
【解決手段】 ダクトに設けた突起部２３を熱交換部に設けた穴部１７１に挿入して、ダクトを熱交換部に連結固定する熱交換器において、穴部１７１への挿入向きＸの前方側に向かって細くなる三角錐体のリブ部２３２を突起部２３に設けて、挿入向きＸに対して直交する方向の突起部２３の厚さを、挿入向きＸの前方側から後方側に向かって増加させる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、熱交換部にダクトにて冷却用の空気を導く形式の熱交換器に関するものである。

従来、２つの部材を連結固定する場合、一方の部材に設けた突起部を他方の部材に設けた穴部に挿入する方法が知られている。そして、特許文献１に記載されたファンシュラウド取付構造では、突起部と穴部とを接触させることにより、シュラウド（ダクトに相当）のガタつきを防止するようにしている。
特開２００４−９２４２１号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたものでは、穴部への挿入向きに対して直交する方向の突起部の厚さ（以下、突起部厚さという）が、製造時の寸法バラツキにより穴部の幅寸法よりも小さく形成された場合は、突起部と穴部との接触状態が安定して得られず、シュラウドのガタつきを防止することができないという問題が発生する。

一方、製造時の寸法バラツキによりその突起部厚さが穴部の幅寸法よりも過大に大きく形成された場合は、潰し代が大きくなり過ぎて潰し荷重が大きくなり、穴部に突起部を挿入することができなくなるという問題が発生する。

本発明は上記点に鑑みて、製造時の寸法バラツキに拘わらず、ダクトのガタつきを防止可能で、且つ潰し荷重が過大になるのを防止可能にすることを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、高温流体を空気との熱交換により冷却する熱交換部（１）と、熱交換部（１）に冷却用の空気を導くダクト（２）とを備え、ダクト（２）に設けた突起部（２３）を熱交換部（１）に設けた穴部（１７１）に挿入して、ダクト（２）を熱交換部（１）に連結固定する熱交換器において、突起部（２３）は、穴部（１７１）への挿入向き（Ｘ）に対して直交する方向の厚さが、挿入向き（Ｘ）の前方側から後方側に向かって増加していることを特徴とする。

ところで、挿入向き最前部の突起部厚さが穴部の幅寸法よりも小さく、且つ挿入向き最後部の突起部厚さが穴部の幅寸法よりも大きければ、突起部と穴部とを接触させることができる。

そして、請求項１に記載の発明によれば、製造時の寸法バラツキがあっても、このような突起部厚さと穴部の幅寸法との関係を容易に実現することができ、したがって、突起部と穴部とを確実に接触させて、ダクトのガタつきを防止することができる。

また、穴部に対する突起部の挿入深さによって潰し代が変わるため、突起部の挿入深さを調整することにより、潰し荷重が過大になるのを防止することができる。

請求項２に記載の発明のように、突起部（２３）における穴部（１７１）に接触する部位の少なくとも一部を、穴部（１７１）への挿入向き（Ｘ）に対して傾斜させることにより、請求項１に記載の発明を容易に実施することができる。

請求項３に記載の発明では、突起部（２３）は、穴部（１７１）への挿入向き（Ｘ）に対して直交する断面の形状が三角形であるリブ部（２３２）を有し、リブ部（２３２）の角部（２３２ａ）が穴部（１７１）に接触していることを特徴とする。

これによると、突起部全体が矩形断面形状の場合よりも、潰し荷重を小さくすることができる。

なお、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ものである。

本実施形態は、走行用車両に搭載されてエンジンオイルを冷却する熱交換器に本発明を適用したものである。図１は本実施形態に係る熱交換器の正面図、図２は図１の側面断面図、図３は図２のＡ部の拡大断面図、図４は図１の熱交換部単体の正面図、図５は図１のダクト単体の正面図、図６は図１の熱交換器における嵌合部の分解斜視図、図７は図５のダクトにおける突起部の斜視図、図８は図５のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。

図１、図２に示すように、熱交換器は、高温流体であるエンジンオイルを空気との熱交換により冷却する熱交換部１と、この熱交換部１に冷却用の空気を導くダクト２とを備えている。

図４、図６に示すように、熱交換部１は、いわゆるドロンカップ型であり、所定形状にプレス成形されたアルミニウム製のチューブプレートを積層した後ろう付けにて接合することにより、複数の偏平状のチューブ１１が積層して形成されるとともに、チューブ１１の長手方向の両端にタンク部１２、１３が形成されている。

そして、図示しないエンジンから導かれたエンジンオイルは、一方のタンク部１２に流入した後、各チューブ１１に分配され、チューブ１１内を通過した後他方のタンク１３に集合し、エンジンに戻されるようになっている。

チューブ１１間には、チューブ１１内を通過するエンジンオイルと、チューブ１１間を通過する空気との、熱交換を促進するアルミニウム製のアウターフィン１４が配設されている。

チューブ１１の積層方向の両端にはアルミニウム製の上端板１５および下端板１６が配設されている。上端板１５には、２つの雌ねじ１５１が形成され、下端板１６には、アルミニウム製のアングル１７が取付られ、このアングル１７には長方形の貫通した穴部１７１が形成されている。

図２に示すように、ダクト２は、樹脂よりなり、入口２１から流入した空気（走行風）を熱交換部１におけるチューブ１１およびアウターフィン１４の部位に導くものであり、熱交換部１の車両前方側（空気流れ上流側）に取り付けられている。

図５に示すように、ダクト２は、上部側両端に鍔部２２を備えており、この鍔部２２には貫通した長穴２２１が形成されている。

図５〜図８に示すように、ダクト２は、アングル１７の穴部１７１に挿入される突起部２３を備えている。突起部２３は、突起部２３を穴部１７１に挿入する向きＸ（以下、挿入向きＸという）に対して直交する断面の形状が四角形で、且つ挿入向きＸの全域で厚さが一定である板部２３１と、この板部２３１の一端面に２つ形成され、挿入向きＸに対して直交する断面の形状が三角形であるリブ部２３２とを備えている。

より詳細には、リブ部２３２は、挿入向きＸの前方側に向かって細くなる三角錐体であり、リブ部２３２の角部２３２ａが挿入向きＸに対して傾斜している。したがって、挿入向きＸに対して直交する方向の突起部２３の厚さ（以下、突起部厚さという）は、挿入向きＸの前方側から後方側に向かって増加している。なお、突起部厚さは、板部２３１の厚さとリブ部２３２の厚さの和である。

また、挿入向きＸ最前部の突起部厚さが、挿入向きＸに対して直交する方向の穴部１７１の幅寸法よりも小さく、且つ挿入向きＸ最後部の突起部厚さが穴部１７１の幅寸法よりも大きくなっている。

上記構成になる熱交換器は、まず、ダクト２の突起部２３を熱交換部１の穴部１７１に挿入し、次に、図示しないボルトを長穴２２１に挿入して上端板１５の雌ねじ１５１に螺合することにより、熱交換部１とダクト２が結合される。

ここで、挿入向きＸ最前部の突起部厚さが穴部１７１の幅寸法よりも小さく、且つ挿入向きＸ最後部の突起部厚さが穴部１７１の幅寸法よりも大きいため、突起部２３を穴部１７１に挿入すると、板部２３１の他端面およびリブ部２３２の角部２３２ａが穴部１７１に接触する。そして、リブ部２３２の角部２３２ａが潰れ（図３参照）、突起部２３と穴部１７１との接触状態が安定して得られ、ダクト２のガタつきが防止される。

なお、突起部２３を穴部１７１に挿入する時の荷重（挿入性）は、挿入向きＸに対して直交する断面における角部２３２ａの角度θで調整可能であり、その角度θは、３０°〜１２０°が望ましい。

（他の実施形態）
上記各実施形態では、ダクト２を樹脂製としたが、ダクト２は熱交換部１よりも柔らかいものであれば、軟質金属であっても良い。

本発明の一実施形態に係る熱交換器の正面図である。 図１の側面断面図である。 図２のＡ部の拡大断面図である。 図１の熱交換部単体の正面図である。 図１のダクト単体の正面図である。 図１の熱交換器における嵌合部の分解斜視図である。 図５のダクトにおける突起部の斜視図である。 図５のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。

符号の説明

１…熱交換部、２…ダクト、２３…突起部２３、１７１…穴部。

Claims (3)

1. 高温流体を空気との熱交換により冷却する熱交換部（１）と、前記熱交換部（１）に冷却用の空気を導くダクト（２）とを備え、前記ダクト（２）に設けた突起部（２３）を前記熱交換部（１）に設けた穴部（１７１）に挿入して、前記ダクト（２）を前記熱交換部（１）に連結固定する熱交換器において、
   前記突起部（２３）は、前記穴部（１７１）への挿入向き（Ｘ）に対して直交する方向の厚さが、挿入向き（Ｘ）の前方側から後方側に向かって増加していることを特徴とする熱交換器。
2. 前記突起部（２３）における前記穴部（１７１）に接触する部位の少なくとも一部が、前記穴部（１７１）への挿入向き（Ｘ）に対して傾斜していることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
3. 前記突起部（２３）は、前記穴部（１７１）への挿入向き（Ｘ）に対して直交する断面の形状が三角形であるリブ部（２３２）を有し、前記リブ部（２３２）の角部（２３２ａ）が前記穴部（１７１）に接触していることを特徴とする請求項１または２に記載の熱交換器。

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