JP4830700B2 - クーリングモジュール - Google Patents

Description

本発明は、複数の熱交換器を一体に組み付けたクーリングモジュールに関する。

従来、自動車のラジエータやコンデンサ等の熱交換器は、個別に車体に搭載されていた。特にコンデンサは、冷凍サイクルにおけるコンプレッサからの冷媒の吐出脈動が車両ボディに伝達するのを抑制するために、弾性部材（ゴムブッシュ）を介して車体に搭載されており、これにより車室内騒音を低減していた。

近年、熱交換器や車体前周りの部品を一体に組み付けてモジュールを構成して、車体に一括搭載する組立て方法が考案され、主流になりつつある。この中には、ラジエータとコンデンサを一体に組み付けたクーリングモジュールがあり、種々の構造が考案されている（例えば、特許文献１参照）。

このようなクーリングモジュールにおいては、ラジエータにコンデンサを固定した後、コンデンサが固定されたラジエータを車体に直接組み付ける方法が知られている。
特開２００１−３０１４７４号公報

しかしながら、上記方法では、コンデンサを直接ラジエータに固定するため、コンプレッサからの冷媒の吐出脈動がラジエータを介して車体に伝達し、車室内の振動騒音が悪化するという問題がある。なお、コンデンサが固定されたラジエータを、防振ゴムを介して車体に搭載しているものもあるが、車室内の振動騒音を十分に抑制できないことが多い。

そこで、本発明者等がその原因について調査したところ、コンプレッサの冷媒の吐出脈動による振動がコンデンサと共振することにより増幅されて、ラジエータを介して車両ボディに伝達していることが分かった。

また、通常、クーリングモジュールの防振構造は、クーリングモジュールをエンジンの振動を抑制するダイナミックダンパ(動吸振器)の錘として作用するように設計され、アイドリング時のエンジンの燃焼爆発成分が主体となる振動が車両全体およびステアリングに伝達して乗員に不快感を与えることを抑制している。このとき、防振ゴム上下方向の固有振動数がエンジン振動と略同一の振動数（１７〜２０Ｈｚ程度）となるように、バネ定数をチューニングしている。

しかしながら、前後方向と左右方向のバネ定数は規定されておらず、通常成り行きで硬く設定されている。このため、コンプレッサの冷媒の吐出脈動による振動がコンデンサで増幅され、ラジエータを介して車両ボディに伝達することで、エアコン作動時の車室内騒音が上昇し、乗員に不快感を与えるという問題が発生する。

本発明は、上記点に鑑み、コンプレッサの吐出脈動に起因する車室内の振動騒音を低減することができるクーリングモジュールを提供することを目的とする。

また、アイドリング時のエンジン振動が車両ボディおよびステアリングに伝達されることを低減することができるクーリングモジュールを提供することを他の目的とする。

上記目的を達成するため、本発明では、車両に搭載され、冷却水と空気とを熱交換して冷却水を冷却するラジエータ（１）と、冷凍サイクル内を循環する冷媒と空気とを熱交換して冷媒を凝縮させるコンデンサ（２）とを備え、ラジエータ（１）が車両に固定されるクーリングモジュールであって、コンデンサ（２）は、弾性変形可能な弾性部材（３、３０）を介してラジエータ（１）に固定されていることを第１の特徴としている。

これにより、冷凍サイクルにおけるコンプレッサの吐出脈動が弾性部材（３、３０）によって吸収されるため、コンデンサ（２）からラジエータ（１）、そして車両ボディに伝達することを抑制できる。このため、コンプレッサの吐出脈動に起因する車室内の振動騒音を低減することが可能となる。

この場合、ラジエータ（１）にコンデンサ（２）を固定する取付部材（４）を設け、コンデンサ（２）の外周縁部に、突起部（２ｃ）を設け、弾性部材（３、３０）を、突起部（２ｃ）を覆うように設け、取付部材（４）を、弾性部材（３、３０）を介して突起部（２ｃ）に固定することができる。

また、ラジエータ（１）にコンデンサ（２）を固定する取付部材（６）を設け、取付部材（６）に、コンデンサ（２）の外周縁部が入り込んで嵌合することができる凹形状の受部（６１）を設け、弾性部材（３０）を、受部（６１）におけるコンデンサ（２）の外周縁部が嵌合する部位に設けることができる。
また、ラジエータ（１）を、冷却水が流れる複数のチューブを有するラジエータコア（１ａ）と、チューブの長手方向両端部にてチューブの長手方向と直交する方向に延びてチューブと連通するラジエータタンク（１ｂ）とを備え、ラジエータタンク（１ｂ）がラジエータコア（１ａ）の鉛直方向両端部に配置されるとともに、冷却水が鉛直方向に流れるダウンフロー型の熱交換器にて構成し、取付部材（４、６）を、ラジエータタンク（１ｂ）に固定することができる。

また、本発明では、ラジエータ（１）は、弾性変形可能な弾性支持部材（７）を介して車両ボディ（８）に固定されており、弾性支持部材（７）および弾性部材（３、３０）のうち、一方の固有振動数が他方の固有振動数の２倍以上に設定されていることを第２の特徴としている。

通常、ラジエータ（１）はエンジンの振動を抑制する動吸振器（ダイナミックダンパ）の錘として作用するように設計されている。しかし、ラジエータ（１）とコンデンサ（２）とを一体に組み付けるクーリングモジュール化により、ラジエータ（１）の動吸振器としての作用を阻害してしまう場合があることが分かった。

そこで、本発明者等の検討の結果（後述の図１７（ａ）〜（ｃ）参照）、弾性支持部材（７）および弾性部材（３、３０）のうち、一方の固有振動数を他方の固有振動数の２倍以上とすることで、ラジエータ（１）を動吸振器の錘としての作用させることを阻害しないことが明らかになった。これにより、アイドリング時のエンジン振動が車両ボディ（８）およびステアリングに伝達されることを低減することが可能となる。

また、本発明では、弾性部材（３、３０）の固有振動数が、弾性支持部材（７）の固有振動数の２倍以上に設定されていることを第３の特徴としている。

これにより、弾性部材（３、３０）の固有振動数を、危険周波数域（通常走行中の車両に発生しうる振動の周波数）に含まれないようにすることができるため、コンデンサ（２）が車両の振動と共振することを防止しつつ、アイドリング時のエンジン振動が車両ボディ（８）およびステアリングに伝達されることを低減することが可能となる。

また、本発明では、冷凍サイクルには、冷媒を圧縮して吐出するコンプレッサが設けられており、コンプレッサの冷媒の吐出脈動により発生する振動の振動周波数全域にわたって弾性部材（３、３０）が振動を減衰するように、弾性部材（３、３０）の固有振動数が振動周波数より低く設定されていることを第４の特徴としている。

これによると、コンデンサ（２）とラジエータ（１）との間に弾性部材（３、３０）を介在しているから、コンデンサ（２）に発生するコンプレッサの冷媒の吐出脈動による振動が、ラジエータ（１）を介して車両ボディ（８）側へ伝達することを弾性部材（３、３０）によって抑制できる。

また、弾性部材（３、３０）のような防振材は、固有振動数の√２倍より大きい振動周波数に対して振動伝達率が１未満となり、振動を減衰することが理論的に知られている。

このため、コンプレッサの冷媒の吐出脈動により発生する振動の振動周波数全域にわたって弾性部材（３、３０）が振動を減衰するように、弾性部材（３、３０）の固有振動数を振動周波数より低く設定すれば、コンデンサ（２）の振動が車両ボディ（８）側へ伝達することを抑制できる。このため、コンプレッサの吐出脈動に起因する車室内の振動騒音を低減することが可能となる。

この場合、弾性部材（３、３０）の固有振動数を、振動周波数の１／√２倍より低く設定することができる。

また、弾性部材（３、３０）の固有振動数を、振動周波数の１／２倍より低く設定してもよい。これにより、コンデンサ（２）の振動が車両ボディ（８）側へ伝達することをより確実に抑制できる。このため、コンプレッサの吐出脈動に起因する車室内の振動騒音をより一層低減することが可能となる。

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。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図１〜図４に基づいて説明する。本実施形態のクーリングモジュールは車両用であり、このクーリングモジュールは、通常、エンジン（内燃機関）を走行用駆動源とする車両の前端部に搭載される。

図１は本第１実施形態に係るクーリングモジュールを車両前方側からみた状態を示す斜視図で、図２は図１のＡ−Ａ断面図である。

図１および図２に示すように、クーリングモジュールは、図示しないエンジンの冷却水と外気とを熱交換させて冷却水を冷却するラジエータ１と、図示しない車両用冷凍サイクル（空調装置）内を循環する冷媒と外気とを熱交換させて冷媒を冷却するコンデンサ２と、ラジエータ１およびコンデンサ２に冷却風を送風する電動送風機（図示せず）と、電動送風機を保持するとともに、電動送風機により誘起される空気流がラジエータ１およびコンデンサ２に流れるように空気流をガイドするシュラウド（図示せず）とを備えている。

ちなみに、コンデンサ２は、ラジエータ１よりも空気流れ上流側、換言すると、車両前方側に配置されている。シュラウドは、ラジエータ１の空気流れ下流側（車両後方側）に配置されており、ラジエータ１の背面（車両後方側の面）を覆うようになっている。

ラジエータ１は、エンジン冷却水と外気とを熱交換してエンジン冷却水を冷却する熱交換器である。ラジエータ１は、冷却水が流通する複数本のラジエータチューブからなるラジエータコア１ａ、およびラジエータチューブの長手方向両端側に配設されて各ラジエータチューブに連通するラジエータタンク１ｂを有している。

本実施形態のラジエータ１は、冷却水が上下方向に流れるダウンフロー型の熱交換器であって、ラジエータチューブの長手方向は鉛直方向に延びており、ラジエータタンク１ｂはラジエータコア１ａの鉛直方向上下端部に配置されている。

ラジエータタンク１ｂの長手方向両端部には、貫通孔１０がそれぞれ設けられている。貫通孔１０は、ラジエータタンク１ｂ内を貫通するように形成されている。また、ラジエータタンク１ｂにおいて、貫通孔１０の一方の開口部はコンデンサ２が固定される側の面（車両前方側）に形成され、他方の開口部はコンデンサ２が固定される側と反対の面（車両後方側）に形成されている。すなわち、貫通孔１０は、車両前方側から車両後方側に貫通している。

また、ラジエータタンク１ｂには、ラジエータ１を車両ボディ（図示せず）に固定するための突出部１１がそれぞれ設けられている。突出部１１は、ジエータタンク１ｂの長手方向両端部に配置されており、鉛直方向に突出している。

コンデンサ２は、冷凍サイクル（図示せず）内を循環する冷媒と外気とを熱交換して冷媒を冷却する熱交換器である。コンデンサ２もラジエータ１と同様に、冷媒が流通する複数本のコンデンサチューブからなるコンデンサコア２ａ、およびコンデンサチューブの長手方向両端側に配設されて各コンデンサチューブに連通するコンデンサタンク２ｂとを有している。

本実施形態のコンデンサ２は、冷媒が水平方向に流れるクロスフロー型の熱交換器であって、コンデンサチューブの長手方向は水平方向に延びており、コンデンサタンク２ｂはコンデンサコア２ａの水平方向両端部に配置されている。

コンデンサ２の外周縁部における鉛直方向上面および下面には、鉛直方向に突出するピン２ｃが設けられている。ピン２ｃには、弾性変形可能なゴム製のゴムブッシュ３が取り付けられている。ゴムブッシュ３は、ピン２ｃを覆うように設けられている。なお、ピン２ｃが本発明の突起部に相当し、ゴムブッシュ３が弾性部材に相当している。

図３は、本第１実施形態におけるゴムブッシュ３を示す斜視図である。図３に示すように、ゴムブッシュ３は、円柱状の部位３ａと略円錐状の部位３ｂとを有している。また、ゴムブッシュ３には、円柱状の部位３ａおよび略円錐状の部位３ｂの軸方向に貫通孔３ｃが形成されている。そして、この貫通孔３ｃがコンデンサ２のピン２ｃに嵌合されることによって、ゴムブッシュ３はピン２ｃに固定されている。

図１および図２に戻り、コンデンサ２の鉛直方向上面および下面には、樹脂製のブラケット４が組み付けられている。本実施形態では、ゴムブッシュ３が取り付けられたピン２ｃを、ブラケット４の後述する貫通穴部４０に挿入することにより、ブラケット４はコンデンサ２に組み付けられている。なお、ブラケット４が、本発明の取付部材に相当している。

図４は、本第１実施形態におけるブラケット４を示す斜視図である。図４に示すように、ブラケット４におけるピン２ｃと対応する部位には、貫通穴部４０が形成されている。また、ブラケット４には、ラジエータ１側（車両後方側）に向かって突出する弾性変形可能な爪部４１が設けられている。

爪部４１は、ラジエータ１の貫通孔１０に嵌合するように構成されており、貫通孔１０の一方の開口部から挿入し、他方の開口部の角部に係合するようになっている。爪部４１は、弾性変形可能な一対の係合片４１ａ、４１ｂから構成されている。一対の係合片４１ａ、４１ｂには、貫通孔１０の他方の開口部の角部に係合する突起部が形成されている。

爪部４１は、貫通孔１０の内壁により押圧されて一対の係合片４１ａ、４１ｂが弾性変形して互いに接近した状態で貫通孔１０に挿入される。爪部４１が貫通孔１０を貫通した後には、一対の係合片４１ａ、４１ｂの弾性変形が戻り、突起部が他方の開口部の角部に係合するようになっている。このように爪部４１が貫通孔１０に係合することにより、ブラケット４はラジエータ１に固定されている。

次に、本実施形態のクーリングモジュールの組み付けおよび車両への搭載手順について説明する。

まず、鉛直方向下側のラジエータタンク１ｂに鉛直方向下側のブラケット４を取り付ける。別工程で、コンデンサ２のピン２ｃにゴムブッシュ３を取り付けておく。そして、鉛直方向下側のピン２ｃを、下側のブラケット４における貫通穴部４０に挿入する。次に、コンデンサ２の鉛直方向上側のピン２ｃに、鉛直方向上側のブラケット４における貫通穴部４０を嵌合し、このブラケット４を鉛直方向上側のラジエータタンク１ｂにおける貫通孔１０に係合させる。また、別工程にて、送風機（図示せず）をシュラウド（図示せず）に結合して、シュラウドと送風機を一体化する。

次いで、一体化されたラジエータ１とコンデンサ２にシュラウドを組み付ける。これにより、ラジエータ１、コンデンサ２、シュラウドおよび送風機を一体化したクーリングモジュールが完成する。

次いで、このクーリングモジュールを車両に搭載する。具体的には、ラジエータ１の突出部１１を、車両ボディ（図示せず）の一部と嵌合させる。これにより、クーリングモジュールの組み付け、およびクーリングモジュールの車両への搭載が完了する。

以上説明したように、弾性変形可能なゴムブッシュ３を介してラジエータ１とコンデンサ２とを固定することで、コンプレッサの吐出脈動がゴムブッシュ３によって吸収され、コンデンサ２からラジエータ１、そして車両ボディに伝達することを抑制できる。このため、コンプレッサの吐出脈動に起因する車室内の振動騒音を低減することができる。

また、貫通孔１０に爪部４１を係合させることでブラケット４をラジエータ１に固定しているので、ボルト等の別の締結部材を新たに設ける必要がない。このため、部品点数を削減してコスト低減を図ることが可能となる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図５〜図８に基づいて説明する。上記第１実施形態と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。

図５は本第２実施形態に係るクーリングモジュールを示す斜視図で、図６は図５のＢ−Ｂ断面図である。図５および図６に示すように、コンデンサ２の鉛直方向上面および下面には、鉛直方向に突出するピン部５ａを有するピン付ブラケット５が配設されている。以下、コンデンサ２の鉛直方向上面に配設されるピン付ブラケット５を上側ピン付ブラケット５１といい、鉛直方向下面に配設されるピン付ブラケット５を下側ピン付ブラケット５２という。なお、ピン部５ａが本発明の突起部に相当している。

図７は、本第２実施形態における上側ピン付ブラケット５１近傍を示す斜視図である。図７に示すように、上側ピン付ブラケット５１のピン部５ａには、ゴムブッシュ３が取り付けられており、このゴムブッシュ３を介して締結ブラケット４が取り付けられている。なお、締結ブラケット４が、本発明の取付部材に相当している。

締結ブラケット４におけるゴムブッシュ３と対向する部位には、貫通穴部４０が形成されている。貫通穴部４０には、ゴムブッシュ３が挿通されて、締結ブラケット４は上側ピン付ブラケット５１に固定されている。これにより、締結ブラケット４は、コンデンサ２に固定されている。

また、締結ブラケット４におけるラジエータタンク１ｂと対向する部位には、ボルト用穴部４２が形成されている。ボルト用穴部４２には、ボルト４３が挿通されて（図５参照）、締結ブラケット４はラジエータタンク１ｂに固定されている。

図８は、本第２実施形態における下側ピン付ブラケット５近傍を示す斜視図である。下側ピン付ブラケット５は、上側ピン付ブラケット５と形状は異なるものの同一の機能を有しているため、ここでは上側ピン付ブラケット５と同様の部分に同一の符号を付して説明を省略する。

以上説明したように、コンデンサ２にピン付ブラケット５を設け、このピン付ブラケット５のピン部５ａと締結ブラケット４とを弾性変形可能なゴムブッシュ３を介して嵌合させることにより、ラジエータ１にコンデンサ２を固定することができる。これにより、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、ピン付ブラケット５を用いることで、ピン部５ａ（突起部）をコンデンサ２の外周縁部における任意の位置に設定することができる。本実施形態では、ピン部５ａをコンデンサ２におけるラジエータ１から遠い側の面上に配設しているため、ラジエータ１とコンデンサ２との隙間Ｓ（図６参照）を小さくすることができる。これにより、コンデンサ２の熱交換性能を向上させることが可能となる。同時に、クーリングモジュールを小型化できるため、車両搭載性を向上させることが可能となる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図９〜図１１に基づいて説明する。本第３実施形態は、上記第２実施形態と比較して、上側ピン付ブラケット５１を廃止するとともに、締結ブラケット４をゴム付ブラケット６に変更した点が異なるものである。上記第２実施形態と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。

図９は本第３実施形態に係るクーリングモジュールを示す斜視図で、図１０は図９のＣ−Ｃ断面図である。図９および図１０に示すように、コンデンサ２の鉛直方向上面には、ゴム付ブラケット６が取り付けられている。なお、ゴム付ブラケット６が、本発明の取付部材に相当している。

図１１は、本第３実施形態におけるゴム付ブラケット６を示す斜視図である。図１１に示すように、ゴム付ブラケット６におけるコンデンサ２の鉛直方向上端部と対向する面には、コンデンサ２の鉛直方向上端部が入り込む略コの字形状の受部６１が形成されている。ゴム付ブラケット６における受部６１の内側には、弾性変形可能な（本実施形態ではゴム製）ゴムブッシュ部３０が配設されている。本実施形態では、ゴムブッシュ部３０は、コンデンサ２の鉛直方向上端部と嵌合するような形状に形成されている。なお、ゴムブッシュ部３０が、本発明の弾性部材に相当している。

また、ゴム付ブラケット６におけるラジエータタンク１ｂと対向する部位には、ラジエータ取り付け穴６２が形成されている。ラジエータ取り付け穴６２にはボルト６３が挿通されて（図１０参照）、ゴム付ブラケット６はラジエータタンク１ｂに固定されている。

以上説明したように、コンデンサ２の鉛直方向上面に、ゴムブッシュ部３０およびラジエータ取り付け穴６２を有するゴム付ブラケット６を配設することで、ラジエータ１とコンデンサ２とを固定することができる。このとき、ラジエータ１とコンデンサ２との間の締結用部品を、ゴム付ブラケット６のみにすることができる、すなわち、上記第２実施形態における上側ピン付ブラケット５１をなくすことができる。このため、上記第２実施形態と同様の効果を得つつ、部品点数を削減してコスト低減を図ることが可能となる。

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について図１２〜図１４に基づいて説明する。本第４実施形態は、上記第３実施形態と比較して、ゴム付ブラケット６および締結ブラケット４の形状が異なるものである。上記第３実施形態と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。

図１２は、本第４実施形態に係るクーリングモジュールを示す断面図である。図１２に示すように、ラジエータタンク１ｂの長手方向両端部には、貫通孔１０がそれぞれ設けられている。貫通孔１０は、ラジエータタンク１ｂ内を貫通するように形成されている。また、ラジエータタンク１ｂにおいて、貫通孔１０の一方の開口部はコンデンサ２が固定される側の面（車両前方側）に形成され、他方の開口部はコンデンサ２が固定される側と反対の面（車両後方側）に形成されている。すなわち、貫通孔１０は、車両前方側から車両後方側に貫通している。

図１３は、本第４実施形態におけるゴム付ブラケット６を示す斜視図である。図１２および図１３に示すように、ゴム付ブラケット６には、ラジエータタンク１ｂ側（車両後方側）に向かって突出する弾性変形可能な第１の爪部６４が設けられている。

第１の爪部６４は、鉛直方向上側のラジエータタンク１ｂの貫通孔１０に嵌合するように構成されており、貫通孔１０の一方の開口部から挿入し、他方の開口部の角部に係合するようになっている。第１の爪部６４は、弾性変形可能な一対の係合片６４ａ、６４ｂから構成されている。一対の係合片６４ａ、６４ｂには、貫通孔１０の他方の開口部の角部に係合する突起部が形成されている。

爪部６１は、貫通孔１０の内壁により押圧されて一対の係合片６４ａ、６４ｂが弾性変形して互いに接近した状態で貫通孔１０に挿入される。第１の爪部６４が貫通孔１０を貫通した後には、一対の係合片６４ａ、６４ｂの弾性変形が戻り、突起部が他方の開口部の角部に係合するようになっている。このように第１の爪部６４が貫通孔１０に係合することにより、コンデンサ２はラジエータ１に固定されている。

図１４は、本第４実施形態における締結ブラケット４を示す斜視図である。図１２および図１４に示すように、締結ブラケット４には、ラジエータタンク１ｂ側（車両後方側）に向かって突出する弾性変形可能な第２の爪部４１が設けられている。第２の爪部４１は、第１の爪部と同様に、一対の係合片４１ａ、４１ｂを有している。第２の爪部４１と貫通孔１０との係合構造は、上述した第１の爪部６４と貫通孔１０との嵌合構造と同様であるため、ここでは説明を省略する。

以上説明したように、ラジエータタンク１ｂの貫通孔１０に爪部４１、６４をそれぞれ係合させることで、ラジエータ１にコンデンサ２を固定することができる。このとき、ボルト等の別の締結部材を新たに設ける必要がないため、部品点数をさらに削減して、コスト低減をより一層図ることが可能となる。

（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態について図１５〜図１８に基づいて説明する。上記第３実施形態と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。

図１５は、本第５実施形態に係るクーリングモジュールを示す断面図である。図１５に示すように、本実施形態のラジエータ１は、弾性変形可能な防振ゴム７を介して車両ボディ８に固定されている。これにより、クーリングモジュールが車両ボディ８に固定されている。

続いて、上記構成になる本実施形態のクーリングモジュールについて、弾性部材３、３０の固有振動数の検討を行った。

図１６は、車両ボディ８に発生する振動を示す特性図であり、横軸は振動周波数であり、縦軸は振動倍率である。

本実施形態のエンジンは４気筒であり、アイドリング時の回転数が６００ｒｐｍである。このとき、図１６中の実線ａに示すように、アイドリング時のエンジンの燃焼爆発成分が主体となる一次振動の固有振動数が２０Ｈｚとなる。そこで、防振ゴム７の固有振動数を、エンジンの一次振動の固有振動数と略同一（１７〜２０Ｈｚ）となるようにバネ定数をチューニングすると、ラジエータ１を動吸振器の錘として作用させることができる。これにより、図１６中の破線ｂに示すように、エンジンの振動が車両ボディ８に伝達することを抑制できる。

図１７は、防振ゴム７の固有振動数を２０Ｈｚに設定したときにラジエータ１に発生する振動を示す特性図であり、（ａ）は弾性部材３、３０の固有振動数を防振ゴム７の固有振動数の１．５倍に設定した場合を、（ｂ）は弾性部材３、３０の固有振動数を防振ゴム７の固有振動数の２倍に設定した場合を、（ｃ）は弾性部材３、３０の固有振動数を防振ゴム７の固有振動数の３倍に設定した場合を示している。図１７（ａ）〜（ｃ）において、横軸は振動周波数であり、縦軸は振動倍率である。図１７（ａ）〜（ｃ）中、実線ｃは、ラジエータ１単体（ラジエータ１にコンデンサ２が固定されていない）の場合を示しており、破線ｄ、ｅ、ｆは、ラジエータ１に弾性部材３、３０を介してコンデンサ２が固定されている場合を示している。

図１７（ａ）に示すように、弾性部材３、３０の固有振動数を防振ゴム７の固有振動数の１．５倍（本実施形態では３０Ｈｚ）に設定すると、弾性部材３、３０と防振ゴム７との固有振動数の差が小さくなる。このため、コンデンサ２自体がラジエータ１の振動を吸収する動吸振器の錘として作用し、図１７（ａ）中の破線ｄに示すように、ラジエータ１の振動がコンデンサ２によって吸収される。これにより、ラジエータ１のエンジン振動を吸収する動吸振器の錘としての作用を阻害してしまう。したがって、弾性部材３、３０の固有振動数を防振ゴム７の固有振動数の１．５倍に設定すると、コンデンサ２はラジエータ１の動吸振器の錘としての作用に大きな影響を与えてしまう。

一方、図１７（ｂ）に示すように、弾性部材３、３０の固有振動数を防振ゴム７の固有振動数の２倍（本実施形態では４０Ｈｚ）に設定すると、弾性部材３、３０と防振ゴム７との固有振動数の差が大きくなる。このため、図１７（ｂ）中の破線ｅに示すように、コンデンサ２自体がラジエータ１の振動を吸収する動吸振器の錘として作用することはないので、コンデンサ２がラジエータ１の動吸振器の錘としての作用に与える影響は小さくなる。

さらに、図１７（ｃ）に示すように、弾性部材３、３０の固有振動数を防振ゴム７の固有振動数の３倍（本実施形態では６０Ｈｚ）に設定すると、弾性部材３、３０と防振ゴム７との固有振動数の差がより大きくなる。このため、図１７（ｃ）中の破線ｆに示すように、コンデンサ２がラジエータ１の動吸振器の錘としての作用に与える影響はさらに小さくなる。

以上のような発明者等の実験検討により、防振ゴム７と弾性部材３、３０との固有振動数の分離が２倍以上、すなわち防振ゴム７および弾性部材３、３０のうち、一方の固有振動数が他方の固有振動数の２倍以上であれば、ラジエータ１の動吸振器の錘としての作用を阻害しないことが分かった。したがって、防振ゴム７の固有振動数と弾性部材３、３０の固有振動数との関係は、「弾性部材３、３０の固有振動数を防振ゴム７の固有振動数の２倍以上」とする場合と「弾性部材３、３０の固有振動数を防振ゴム７の固有振動数の１／２倍以下」とする場合の２通りが考えられる。

ところで、車両ボディ８に組み付ける部品のなかでも、重量の大きいラジエータ１やコンデンサ２等は、通常走行中の車両に発生しうる振動（例えば、悪路を走行した場合等）と共振しないように設計されなければならない。このような通常走行中の車両に発生しうる振動の周波数を危険周波数域といい、車両ボディ８に搭載される部品は、その部品の固有振動数が危険周波数域外の値を取るように設計される必要がある。危険周波数域は通常１５Ｈｚ以下の低い周波数であるため、弾性部材３、３０の固有振動数を防振ゴム７の固有振動数の１／２倍以下にしてしまうと、１５Ｈｚ以下に設定することになり、危険周波数域内に弾性部材３、３０の固有振動数を含むことになってしまう。したがって、「弾性部材３、３０の固有振動数を、防振ゴム７の固有振動数の２倍以上」とすれば、弾性部材３、３０の固有振動数は４０Ｈｚ以上となり、危険周波数域内の値を含むことはない。したがって、本実施形態では、弾性部材３、３０の固有振動数の下限値を、防振ゴム７の固有振動数の２倍に規定している。具体的には、本実施形態のようにアイドリング時の回転数が６００ｒｐｍである４気筒エンジンを用いた場合においては、弾性部材３、３０の固有振動数の下限値を４０Ｈｚに規定している。

図１８は、弾性部材３、３０の振動吸収作用を示すグラフであり、横軸はコンデンサ２からの発生振動周波数であり、縦軸はコンデンサ２で発生した振動加速度と車両ボディ８で測定された振動加速度との比（振動伝達率）である。すなわち、振動伝達率が１未満であれば、弾性部材３、３０により振動が吸収されたことを意味する。なお、コンデンサ２で発生する振動とは、図示しない車両用冷凍サイクル（空調装置）内を循環する冷媒を圧縮して吐出するコンプレッサの冷媒の吐出脈動に起因するものである。

図１８中の実線ｇは、本実施形態における測定結果である。矢印ｈに示すように、本実施形態のコンデンサ２で発生する振動の周波数域が１００Ｈｚ〜１０００Ｈｚとなっているが、本測定では、コンデンサ２にこの周波数域の振動を発生させて測定を行っている。
コンデンサ２で発生する振動の全周波数域において振動を減衰するためには、弾性部材３、３０の固有振動数を、コンデンサ２で発生する振動の周波数域内の最低値（本実施形態では、１００Ｈｚ）より低くする必要がある。

また、理論上、弾性部材３、３０は、その固有振動数の√２倍より大きい周波数の領域で振動伝達率が１未満となって振動を減衰することができる。よって、コンデンサ２で発生する振動の全周波数域において振動を減衰するためには、弾性部材３の固有振動数を、コンデンサ２で発生する振動周波数域内の最低値の１／√２倍未満にする必要がある。具体的には、本実施形態のように、コンプレッサの冷媒の吐出脈動により発生する振動の振動周波数が１００Ｈｚ以上の場合においては、弾性部材３、３０の固有振動数を約７１Ｈｚ未満に規定している。

さらに、弾性部材３の固有振動数を、コンデンサ２で発生する振動周波数域内の最低値の１／２倍（本実施形態では５０Ｈｚ）未満にすると、より高い振動減衰効果を得ることができる。

以上により、アイドリング時のエンジン振動が車両ボディ８およびステアリングに伝達されることを低減するために、防振ゴム７および弾性部材３、３０のうち、一方の固有振動数が他方の固有振動数の２倍以上に設定している。

さらに、弾性部材３、３０の固有振動数を、危険周波数域に含まれないようにするために、弾性部材３、３０の固有振動数を防振ゴム７の固有振動数の２倍以上に設定している。具体的には、上述したように弾性部材３、３０の固有振動数の下限値を４０Ｈｚとすることができる。

また、コンデンサ２の振動が車両ボディ８側へ伝達することを抑制するために、弾性部材３、３０の固有振動数を振動周波数の１／√２倍より低く設定している。具体的には、上述したように弾性部材３、３０の固有振動数を７１Ｈｚ未満とすることができる。さらに、弾性部材３、３０の固有振動数を、６０Ｈｚ未満とするとより好ましい。

さらに、コンデンサ２の振動が車両ボディ８側へ伝達することをより確実に抑制するために、弾性部材３、３０の固有振動数を振動周波数の１／２倍より低く設定している。具体的には、上述したように弾性部材３、３０の固有振動数を５０Ｈｚ未満とすることができる。

以上により、弾性部材３、３０の固有振動数を、４０Ｈｚ以上７１Ｈｚ未満の範囲とすることで、コンプレッサの吐出脈動に起因する車室内の振動騒音を低減するとともに、アイドリング時のエンジン振動が車両ボディ８およびステアリングに伝達されることを低減することが可能となる。また、弾性部材３、３０の固有振動数を、より好ましくは４０Ｈｚ以上６０Ｈｚ未満の範囲、さらに好ましくは４０Ｈｚ以上５０Ｈｚ未満の範囲とすることが望ましい。

（他の実施形態）
なお、上記各実施形態では、冷却水が上下方向に流れるダウンフロー型のラジエータ１に本発明を適用した実施形態について述べたが、冷却水が水平方向に流れるクロスフロー型のラジエータに本発明を適用することもできる。

また、上記各実施形態では、弾性部材としてゴム製のゴムブッシュ３（ゴムブッシュ部３０）を用いたが、ゴム製に限らず、コンプレッサの冷媒の吐出脈動による振動を吸収できるものであれば、例えばエラストマー等のその他の材料にて形成してもよい。

また、上記各実施形態では、各種ブラケットを樹脂にて形成したが、これに限らず、例えばアルミニウム等の金属製としてもよい。

また、上記各実施形態は、適宜組み合わせて用いることができる。

第１実施形態に係るクーリングモジュールを車両前方側からみた状態を示す斜視図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 第１実施形態におけるゴムブッシュ３を示す斜視図である。 第１実施形態におけるブラケット４を示す斜視図である。 第２実施形態に係るクーリングモジュールを示す斜視図である。 図５のＢ−Ｂ断面図である。 第２実施形態における上側ピン付ブラケット５１近傍を示す斜視図である。 第２実施形態における下側ピン付ブラケット５近傍を示す斜視図である。 第３実施形態に係るクーリングモジュールを示す斜視図である。 図９のＣ−Ｃ断面図である。 第３実施形態におけるゴム付ブラケット６を示す斜視図である。 第４実施形態に係るクーリングモジュールを示す断面図である。 第４実施形態におけるゴム付ブラケット６を示す斜視図である。 第４実施形態における締結ブラケット４を示す斜視図である。 第５実施形態に係るクーリングモジュールを示す断面図である。 第５実施形態における車両ボディ８に発生する振動を示す特性図である。 第５実施形態におけるラジエータ１に発生する振動を示す特性図であり、（ａ）は弾性部材３、３０の固有振動数を防振ゴム７の固有振動数の１．５倍に設定した場合を、（ｂ）は弾性部材３、３０の固有振動数を防振ゴム７の固有振動数の２倍に設定した場合を、（ｃ）は弾性部材３、３０の固有振動数を防振ゴム７の固有振動数の３倍に設定した場合を示している。 第５実施形態における弾性部材３、３０の振動吸収作用を示すグラフである。

符号の説明

１…ラジエータ、１ａ…ラジエータコア、１ｂ…ラジエータタンク、２…コンデンサ、２ｃ…ピン（突起部）３…ゴムブッシュ（弾性部材）、４、６…ブラケット（取付部材）、７…防振ゴム（弾性支持部材）、８…車両ボディ、３０…ゴムブッシュ部（弾性部材）、６１…受部。

Claims (8)

1. 車両に搭載され、冷却水と空気とを熱交換して前記冷却水を冷却するラジエータ（１）と、冷凍サイクル内を循環する冷媒と空気とを熱交換して前記冷媒を凝縮させるコンデンサ（２）とを備え、前記ラジエータ（１）が車両に固定されるクーリングモジュールであって、
   前記ラジエータ（１）は、弾性変形可能な弾性支持部材（７）を介して車両ボディ（８）に固定されており、
   前記コンデンサ（２）は、弾性変形可能な弾性部材（３、３０）を介して前記ラジエータ（１）に固定されており、
   前記弾性部材（３、３０）の固有振動数が、前記弾性支持部材（７）の固有振動数の２倍以上もしくは１／２倍以下に設定されていることを特徴とするクーリングモジュール。
2. 前記ラジエータ（１）に前記コンデンサ（２）を固定する取付部材（４）を備え、
   前記コンデンサ（２）の外周縁部には、突起部（２ｃ）が設けられており、
   前記弾性部材（３、３０）は、前記突起部（２ｃ）を覆うように設けられており、
   前記取付部材（４）は、前記弾性部材（３、３０）を介して前記突起部（２ｃ）に固定されていることを特徴とする請求項１に記載のクーリングモジュール。
3. 前記ラジエータ（１）に前記コンデンサ（２）を固定する取付部材（６）を備え、
   前記取付部材（６）は、前記コンデンサ（２）の外周縁部が入り込んで嵌合することができる凹形状の受部（６１）を有しており、
   前記弾性部材（３０）は、前記受部（６１）における前記コンデンサ（２）の外周縁部が嵌合する部位に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のクーリングモジュール。
4. 前記ラジエータ（１）は、前記冷却水が流れる複数のチューブを有するラジエータコア（１ａ）と、前記チューブの長手方向両端部にて前記チューブの長手方向と直交する方向に延びて前記チューブと連通するラジエータタンク（１ｂ）とを備え、前記ラジエータタンク（１ｂ）が前記ラジエータコア（１ａ）の鉛直方向両端部に配置されるとともに、前記冷却水が鉛直方向に流れるダウンフロー型の熱交換器であり、
   前記取付部材（４、６）は、前記ラジエータタンク（１ｂ）に固定されていることを特徴とする請求項２または３に記載のクーリングモジュール。
5. 前記弾性部材（３、３０）の固有振動数が、前記弾性支持部材（７）の固有振動数の２倍以上に設定されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載のクーリングモジュール。
6. 前記冷凍サイクルには、前記冷媒を圧縮して吐出するコンプレッサが設けられており、
   前記コンプレッサの前記冷媒の吐出脈動により発生する振動の振動周波数全域にわたって前記弾性部材（３、３０）が前記振動を減衰するように、前記弾性部材（３、３０）の固有振動数が前記振動周波数より低く設定されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載のクーリングモジュール。
7. 前記弾性部材（３、３０）の固有振動数が、前記振動周波数の１／√２倍より低く設定されていることを特徴とする請求項６に記載のクーリングモジュール。
8. 前記弾性部材（３、３０）の固有振動数が、前記振動周波数の１／２倍より低く設定されていることを特徴とする請求項６に記載のクーリングモジュール。
   

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