JPH09229582A - 熱交換器のキャップ構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 取り付けるピンの強度低下をもたらすことな
く、しかもピンや配管の取り付けに困難を来すことがな
く、配管のトーチろう付けに際しキャップの溶融や変形
をもたらすことのないキャップ構造を提供する。 【構成】 ヘッダパイプ４の端部に装着される熱交換器
１のキャップ５において、キャップ５は、ヘッダパイプ
４の外径に適合する外径部５ａを備えるとともに該ヘッ
ダパイプ内に入り込んでヘッダパイプ端部内周に接合す
る周面部５ｂを有し、更に、キャップ中央部５ｃがヘッ
ダパイプ端縁の方向に凸状に突出形成されている構成の
熱交換器のキャップ構造である。キャップ中央部５ｃ
は、キャップ外径部５ａと略同一面位置に突出形成され
ている。また、キャップ中央部５ｃには、車体側に取り
付けるためのフランジ部付きのピン１０が取り付けられ
ており、フランジ部１１ｂの外側面がキャップ外径部５
ａと略同一面位置に設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ヘッダパイプの端
部に装着される熱交換器のキャップの構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、車両に搭載される熱交換器は、
例えば、複数のチューブとフィンとが交互に積層され、
これら積層されたチューブの両端がそれぞれヘッダパイ
プ（タンク）に接続され、前記ヘッダパイプの片方に入
口継手を有する熱交換媒体流入配管が接続され、もう片
方のヘッダパイプ或いは前記ヘッダパイプに出口継手を
有する熱交換媒体流出配管が接続され、双方のヘッダパ
イプの間で熱交換媒体が通流される構造のパラレルフロ
ータイプの熱交換器や、蛇行状に屈曲したチューブと、
このチューブの互いに平行な直管部間に介装されたフィ
ンとを備え、チューブの各端部には熱交換媒体の出入口
となるヘッダパイプが熱交換媒体の流れに沿って取り付
けられ、或いはヘッダパイプが熱交換媒体の流れに直交
するように取り付けられた構造のサーペンタインタイプ
の熱交換器等が知られている。尚、熱交換媒体流出入配
管を以下、単に「配管」と称する。

【０００３】前記熱交換器においてヘッダパイプの端部
開口は、例えば、キャップ等をヘッダパイプの端部開口
に外嵌して閉塞する構造（実開平２−４８２７０号公
報、特開平５−３３２６９３号公報）や、ヘッダパイプ
端部開口の内面に嵌入する嵌入部を設けたキャップ等を
ヘッダパイプに内嵌して閉塞する構造（特開昭６３−１
１４２５８６号公報）が知られている。

【０００４】前記ヘッダパイプの端部開口を閉塞するキ
ャップは、熱交換器を車体側に取り付けるブラケット等
が組付けられる構造を採るものが多い。例えば、前記特
開平５−３３２６９３号公報記載の外嵌タイプのキャッ
プは、キャップに備えられた雄ネジをブラケットに挿通
してナットで固定し、該ブラケットにより熱交換器を車
体に取り付ける構造である。

【０００５】また、前記特開昭６３−１４２５８６号公
報記載の内嵌タイプのキャップは、車体側に設けられた
防振用ゴム材の係止突部が、前記キャップのヘッダパイ
プに嵌入した部分に嵌合することにより、熱交換器を車
体に取り付ける構造である。更に、内嵌タイプのキャッ
プには、ヘッダパイプに嵌入する部分とは反対側に車体
に取り付ける突起部が設けられて、該突起部により車体
に取り付けられる構造も知られている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記実開平２−４８２
７０号公報及び特開平５−３３２６９３号公報等に示さ
れる外嵌タイプのキャップは、図４に示すように、キャ
ップ１４の肉厚Ａによりヘッダパイプ４の端部における
外径が増大し、スペースが限られた車体内に取り付ける
と不都合を生じる場合がある。また、ヘッダパイプの端
部の外径の増大を考慮し、ヘッダパイプを作製する必要
が生じ、正面面積が小さくなるため熱交換器の性能が低
下する虞がある。

【０００７】この点、前記実開平６３−１４２５８６号
公報等に示されるような内嵌タイプのキャップは、前述
したヘッダパイプの端部の外径の増大を来さないので、
前記不都合を除去することができる。

【０００８】すなわち、内嵌タイプのキャップは、図５
に示すように、キャップ１５は、ヘッダパイプ４の端部
開口内面に嵌入して装着されるので、キャップ１５の存
在によりヘッダパイプの端部の外径の増大を回避するこ
とができる。

【０００９】そして、内嵌タイプのキャップ１５は、一
般的に、外径部１５ａよりもキャップ中央部１５ｃがヘ
ッダパイプ４の内部に位置しており、このキャップ中央
部１５ｃに、車体側の取り付け部分であるアイソレータ
１２の凹部１３に挿入されるピン１０を、内側から外側
に挿通してろう付けしたり、また、キャップ中央部１５
ｃに配管１６をトーチろう付け等により固着してヘッダ
パイプ４に取り付けている。

【００１０】ところが、前記従来のキャップ及びこれに
取り付けられるピンや配管は、次のような構造上の不都
合を有していた。

【００１１】すなわち、前記キャップは、凹形状を呈し
ているので、キャップ中央部に取り付けられるピンは、
キャップとアイソレータとの間に非支持の部分を有する
ことになり、その結果、ピンを介してなされる熱交換器
の車体取り付けに強度不足を生じる虞があった。この非
支持の部分を少なくするにはキャップの凹部の深さを少
なくすることとなるが、該深さが浅くなるとキャップ組
み付け後の搬送時にキャップが外れてしまう不都合があ
る。

【００１２】また、配管は、前述したようにトーチろう
付け等によりキャップに固着され、そして、キャップが
凹形状を呈しているので、ろう付け部位が凹部内でろう
付け作業が困難であり、更にトーチの炎がキャップ凹部
内に集まってしまうので、キャップ内底が融けたり、変
形したりする不都合があった。

【００１３】本発明は、前記事情に鑑みてなされたもの
で、取り付けるピンの強度低下をもたらすことなく、し
かもピンや配管の取り付けに困難を来すことがなく、配
管のトーチろう付けに際しキャップの溶融や変形をもた
らすことのないキャップ構造を提案するものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、ヘッダパイプ
の端部に装着される熱交換器のキャップにおいて、前記
キャップは、前記ヘッダパイプの外径に適合する外径部
を備えるとともに該ヘッダパイプ内に入り込んでヘッダ
パイプ端部内周に接合する周面部を有し、更に、キャッ
プ中央部がヘッダパイプ端縁の方向に凸状に突出形成さ
れていること構成の熱交換器のキャップ構造である。

【００１５】本発明によれば、キャップは所謂内嵌タイ
プのものであり、しかもキャップはヘッダパイプの外径
に適合する外径部を備えているので、ヘッダパイプの端
部の外径の増大を来すことがない。更に、キャップ中央
部がヘッダパイプ端縁の方向に凸状に突出形成されてい
るので、例えばピンを取り付けた場合に、キャップとア
イソレータとの間におけるピンの非支持の部分は少なく
なり、特に、本願の請求項２に記載したように、キャッ
プ中央部がキャップ外径部と略同一面位置に突出形成さ
れているような場合は、キャップ中央部がアイソレータ
と面接触することとなって、前述したピンの非支持の部
分がなくなるので、熱交換器の取り付けが確実になされ
る。すなわち、車体側取り付け部分とキャップの間に接
面ができるので、この接面により熱交換器の取り付け強
度を補強することが可能となる。同様に、本願の請求項
４に記載したように、ピンにフランジ部を設けて、当該
フランジ部の外側面を前記キャップ外径部と略同一面位
置に設けた場合は、キャップ中央部に位置するピンのフ
ランジ部がアイソレータと面接触することとなって、前
述したピンの非支持の部分がなくなるので、熱交換器の
取り付けが確実になされる。尚、本願の請求項３に記載
したように、キャップ中央部は、車体側に取り付けるた
めのピンの穴又は熱交換媒体通流用配管が挿通される穴
を備えていると、上述したピンの設置が容易になされ
る。

【００１６】また、キャップ中央部がヘッダパイプ端縁
の方向に凸状に突出形成されているので、配管のトーチ
ろう付けの場合も、ろう付け部位が奥部でないので作業
に支障を来すことがなく、また、トーチの炎によるキャ
ップ内底の溶融や変形等の不都合を来すことがない。つ
まり、配管をろう付けするときの熱が、大気中に解放さ
れることにより、キャップを接合しているろうを溶かす
ことなく配管を組み付けることができる。そして、ヘッ
ダパイプ内に入り込んでヘッダパイプ端部内周に接合す
る周面部を有しているので、キャップのヘッダパイプへ
のろう付けも確実になされる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下に本発明の具体例を図面に基
づいて説明する。図１は本具体例の熱交換器１の正面図
を示し、この熱交換器１は、複数の偏平チューブ２と波
状フィン３が交互に積層され、これらの積層された偏平
チューブ２の両端側はヘッダパイプ４に設けられたチュ
ーブ挿入孔にそれぞれ挿入してヘッダパイプ４に接続さ
れている。

【００１８】前記ヘッダパイプ４は、丸めて円管状に形
成されており、ヘッダパイプ４の上下端部の開口は後述
する本具体例のキャップ５により閉塞されている。

【００１９】ヘッダパイプ４の上下端部開口を閉塞して
いるキャップ５の上下どちらか一方に熱交換媒体を流出
入させる配管６，７が組付けられ、もう片方のキャップ
５には熱交換器を車体に取り付けるブラケット（本例で
は、ピン１０）が組付けられる。双方のヘッダパイプ内
部の所要箇所に仕切板８が設けられ、入口配管６及び出
口配管７の間で、熱交換媒体が復数回蛇行して通流され
る。更に、前記積層された偏平チューブ２の上端側及び
下端側には、横断面コ字状のサイドプレート９が配設さ
れている。

【００２０】図２に示すように、本具体例のキャップ５
は、ヘッダパイプの外径に適合する外径部５ａと、ヘッ
ダパイプ端部内周に接合する周面部５ｂと、前記周面部
５ｂの内側においてヘッダパイプ端縁の方向に凸状に突
出形成されるキャップ中央部５ｃとを備えている。５ｄ
は、周面部５ｂとキャップ中央部５ｃとの間に形成され
た溝部である。

【００２１】そして、キャップ中央部５ｃには、穴５ｅ
が形成されており、この穴５ｅに、熱交換器１を車体側
に取り付けるためのピン１０や、熱交換媒体通流用配管
６，７を挿通して固定している。

【００２２】ピン１０は、本例の場合、底部に膨出状の
基部１１ａを備え、キャップ中央部５ｃの穴５ｅからピ
ン１０を挿通して基部１１ａをキャップ中央部５ｃの下
面に接合し、熱交換器の一体ろう付け時にキャップ５に
ろう付けされる。そして、ピン１０は、車体側の取り付
け部の一部であるアイソレータ１２の凹部１３に嵌合し
て車体に取り付けられる。この場合、アイソレータ１２
の底面１２ａは、キャップ５の外径部５ａとキャップ中
央部５ｃに当接する。このため、キャップ５を介してヘ
ッダパイプ４延いては熱交換器１と、アイソレータ１２
延いては車体側の取り付け部との取り付け状態を安定化
させることができ、これにより熱交換器の車体取り付け
強度を増すことができる。

【００２３】また、ヘッダパイプ４にキャップ５をろう
付けした後、配管６，７はキャップ５の穴５ｅに挿通さ
れて、トーチろう付け等によりろう付けされる。この場
合、キャップ５の穴５ｅは突出したキャップ中央部５ｃ
に設けられているため、ろう付け作業が行いやすくな
る。また、配管６，７をキャップ５にろう付けするとき
の熱が、従来のキャップのようにトーチの炎がキャップ
凹部内に集まってしまうことがなく、大気中に解放され
るため、ヘッダパイプ４とキャップ５を接合しているろ
うが溶けにくくなり、従ってキャップが融けたり、変形
したりする不都合を生じることがない。また、配管６，
７をろう付けした後に、キャップ５が傾いたり外れたり
する形成不良が低下することが可能となるので、製品ロ
ス率及び作業性の向上改善を図ることができる。

【００２４】図３は、本発明の他の具体例を示すもの
で、この例の場合は、キャップ中央部５ｃには前例同様
に車体側に取り付けるためのピン１０が取り付けられて
おり、そして、このピン１０にはフランジ部１１ｂが設
けられていて、当該フランジ部の外側面が前記キャップ
外径部５ａと略同一面位置に設けられている。従って、
この例の場合も、アイソレータ１２の底面１２ａは、キ
ャップ５の外径部５ａとキャップ中央部５ｃに配設され
たピン１０のフランジ部１１ｂに当接する。このため、
キャップ５を介してヘッダパイプ４延いては熱交換器１
と、アイソレータ１２延いては車体側の取り付け部との
取り付け状態を安定化させることができ、これにより熱
交換器の車体取り付け強度を増すことができる。

【００２５】前述した具体例は、パラレルフロータイプ
の熱交換器を例に採って説明したが、本発明のキャップ
構造は、サーペンタインタイプの熱交換器その他にも用
いることができるものである。

【００２６】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成さ
れ、キャップはヘッダパイプの外径に適合する外径部を
備えているので、ヘッダパイプの端部の外径の増大を来
すことがない。更に、キャップ中央部がヘッダパイプ端
縁の方向に凸状に突出形成されているので、例えばピン
を取り付けた場合に、キャップとアイソレータとの間に
おけるピンの非支持の部分は少なくなり、特に、本願の
請求項２に記載したように、キャップ中央部がキャップ
外径部と略同一面位置に突出形成されているような場合
は、キャップ中央部がアイソレータと面接触することと
なって、前述したピンの非支持の部分がなくなるので、
熱交換器の取り付けが確実になされる。このように、車
体側取り付け部分とキャップの間に接面ができるので、
この接面により熱交換器の取り付け強度を補強すること
が可能となる。

【００２７】同様に、本願の請求項４に記載したよう
に、ピンにフランジ部を設けて、当該フランジ部の外側
面を前記キャップ外径部と略同一面位置に設けた場合
は、キャップ中央部に位置するピンのフランジ部がアイ
ソレータと面接触することとなって、前述したピンの非
支持の部分がなくなるので、熱交換器の取り付けが確実
になされる。

【００２８】更に、キャップ中央部がヘッダパイプ端縁
の方向に凸状に突出形成されているので、配管のトーチ
ろう付けの場合も、ろう付け部位が奥部でないので作業
に支障を来すことがなく、また、トーチの炎によるキャ
ップ内底の溶融や変形等の不都合を来すことがない。こ
のようにして、配管をろう付けするときの熱が、大気中
に解放されることにより、キャップを接合しているろう
を溶かすことなく配管を組み付けることができる。そし
て、ヘッダパイプ内に入り込んでヘッダパイプ端部内周
に接合する周面部を有しているので、キャップのヘッダ
パイプへのろう付けも確実になされる。

【００２９】このように本発明によれば、キャップの装
着及びろう付けが確実になされて、キャップが傾いたり
外れたりする組み立て不良が低下するので、製品ロス率
及び作業性の向上改善を図ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の具体例に係る熱交換器の正面図であ
る。

【図２】ヘッダパイプの上下端部を示す縦断面図であ
る。

【図３】本発明の他の具体例に係り、ヘッダパイプの上
端部を示す縦断面図である。

【図４】従来例に係り、外嵌タイプのキャップのヘッダ
パイプ組付け構造を示す縦断面図である。

【図５】従来例に係り、ヘッダパイプの上下端部を示す
縦断面図である。

【符号の説明】

１ 熱交換器 ２ チューブ ３ フィン ４ ヘッダパイプ ５ キャップ ５ａ 外径部 ５ｂ 周面部 ５ｃ 中央部 ５ｄ 溝部 ６ 入口配管 ７ 出口配管 ８ 仕切板 ９ サイドプレート １０ ピン １１ａ 基部 １１ｂ フランジ部 １２ アイソレータ １２ａ アイソレータ底面 １３ 凹部 １４ キャップ １５ キャップ Ａ 肉厚

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ヘッダパイプの端部に装着される熱交換
   器のキャップにおいて、 前記キャップは、前記ヘッダパイプの外径に適合する外
   径部を備えるとともに該ヘッダパイプ内に入り込んでヘ
   ッダパイプ端部内周に接合する周面部を有し、更に、キ
   ャップ中央部がヘッダパイプ端縁の方向に凸状に突出形
   成されていることを特徴とする熱交換器のキャップ構
   造。
2. 【請求項２】 前記キャップ中央部は、前記キャップ外
   径部と略同一面位置に突出形成されていることを特徴と
   する請求項１記載の熱交換器のキャップ構造。
3. 【請求項３】 前記キャップ中央部は、車体側に取り付
   けるためのピンの穴又は熱交換媒体通流用配管が挿通さ
   れる穴を備えていることを特徴とする請求項１又は２記
   載の熱交換器のキャップ構造。
4. 【請求項４】 前記キャップ中央部には、車体側に取り
   付けるためのピンが取り付けられており、このピンには
   フランジ部が設けられていて、当該フランジ部の外側面
   が前記キャップ外径部と略同一面位置に設けられている
   ことを特徴とする請求項１記載の熱交換器のキャップ構
   造。