熱交換器、及び熱交換器システム
【課題】配管が接続される熱交換器のパイプの破損を抑制することを目的とする。
【解決手段】熱交換器１０は、天板１１、底板１２及び冷媒流通部１３を有する。コネクタ５０は筒状の形状を有し、一方の端部５１から所定距離を隔てた位置の外周面上にフランジ部５３が形成されている。コネクタ５０の他方の端部５２には配管６０が取り付けられる。導入側取付部１４は熱交換器１０から突出して設けられ、冷媒流通部１３に連通する中空部を有する。導入側取付部１４の中空部には、コネクタの一方の端部５１が挿入される。第１のリテーナ３０は、コネクタ５０のフランジ部５３に係合することにより、コネクタ５０を導入側取付部１４に対して抜け止めする。
【解決手段】熱交換器１０は、天板１１、底板１２及び冷媒流通部１３を有する。コネクタ５０は筒状の形状を有し、一方の端部５１から所定距離を隔てた位置の外周面上にフランジ部５３が形成されている。コネクタ５０の他方の端部５２には配管６０が取り付けられる。導入側取付部１４は熱交換器１０から突出して設けられ、冷媒流通部１３に連通する中空部を有する。導入側取付部１４の中空部には、コネクタの一方の端部５１が挿入される。第１のリテーナ３０は、コネクタ５０のフランジ部５３に係合することにより、コネクタ５０を導入側取付部１４に対して抜け止めする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車両に搭載される熱交換器に関し、特に、コネクタが取り付けられる熱交換器に関する。また、本発明は、熱交換器にコネクタが取り付けられた熱交換器システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド自動車や電気自動車などの電動車両のように、電動機によって走行する車両が知られている。このような電動車両には、電動機の他に、充放電可能なバッテリ、電動機とバッテリとの間で授受される電力を制御するインバータなどが搭載されている。電動機やインバータなどは動作に伴って発熱する。従って、電動機やインバータなどから発せられた熱を除去して冷却するために、冷媒を循環させて熱を運び出す熱交換器が用いられる。
【０００３】
従来技術に係る熱交換器は、内部に冷媒が流れる中空のケースと、冷媒をケースの内部に導入するための流入側パイプと、冷媒を外部に排出するための流出側パイプとを有する。流入側パイプと流出側パイプとにはそれぞれホースが取り付けられ、ポンプから吐き出された冷媒が、ホースを通って流入側パイプからケース内に供給される。電動機やインバータで発生した熱は冷媒に放たれ、冷媒は流出側パイプから排出される。
【０００４】
従来においては、熱交換器のパイプにホースを取り付けるために、パイプを長くして熱交換器のケースから外側に突出させている。ケースから突出したパイプをホース内に挿入した状態で、ホースの外側からホースバンドで締め付けることにより、ホースがパイプに固定される。
【０００５】
下記特許文献１には、パイプとホースとの間にクイックコネクタを設け、パイプをクイックコネクタ内に挿入して固定することにより、パイプとホースとを簡便に接続できる機構が開示されている。
【０００６】
下記特許文献２には、パイプとホースとの間にＬ字型のコネクタを設け、パイプをコネクタ内に挿入して固定する機構が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−２３４０２４号公報
【特許文献２】特開２００５−２６５０１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
以上のように、従来においては、熱交換器のパイプをホース内又はコネクタ内に挿入して固定している。従って、ホース又はコネクタがパイプから外れ難いように、ホース又はコネクタをパイプに取り付けるためには、熱交換器から突出するパイプを長くして、ホース内又はパイプ内に挿入されるパイプの長さを確保する必要がある。また、ホース内又はコネクタ内にはＯリングが設置される。パイプにおいてＯリングが当接する部分は、平坦性を確保する必要があるため、その部分の長さを確保する必要がある。
【０００９】
しかしながら、振動などによる荷重が熱交換器に加わった場合に、パイプを長くするほど、ホース内又はコネクタ内に挿入されたパイプの根元に曲げや圧縮などの力が集中しやすくなるため、パイプが破損するおそれがある。
【００１０】
本発明は、配管が接続される熱交換器のパイプの破損を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、熱交換器において、冷媒流通部を有する熱交換器本体と、前記熱交換器本体の一部から突出して設けられ、突起部が形成されたコネクタが挿入される中空部を有する取付部と、前記取付部に固設された係合部と、を備え、前記係合部は、前記コネクタの前記突起部を含む領域が前記中空部に挿入された状態で、前記コネクタが挿入される方向とは反対側において前記突起部に当接することにより、前記コネクタが挿入される方向とは反対方向への前記コネクタの移動を規制することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る熱交換器において、前記取付部は前記中空部に繋がる開口部を有し、前記係合部は、前記開口部を介して前記中空部に挿入されて前記取付部に対して着脱可能に設けられ、前記係合部を、前記開口部を介して前記中空部内に突出させ、前記コネクタが挿入される方向とは反対側において前記突起部に当接させて、前記反対方向への前記コネクタの移動を規制することが好ましい。
【００１３】
また、本発明に係る熱交換器において、前記取付部の前記中空部の内面に装着され、前記中空部に挿入された前記コネクタの外周面に密着するシール部材を更に有することが好ましい。
【００１４】
また、本発明に係る熱交換器において、前記取付部の前記中空部内であって前記中空部に挿入された前記コネクタの前記突起部よりも前記冷媒流通部側に設けられ、前記コネクタの前記冷却流通部側への移動により前記突起部によって前記冷却流通部側に押圧されて変形する緩衝部材を更に有することが好ましい。
【００１５】
また、本発明は、コネクタと熱交換器とを備え、前記コネクタは、筒状の形状を有し、一方の端部から所定距離を隔てた位置の外周面上に突起部が形成され、他方の端部に配管が取り付けられており、前記熱交換器は、冷媒流通部を有する熱交換器本体と、前記冷媒流通部に連通する中空部を有し、前記熱交換器本体の一部から突出して設けられ、前記コネクタの前記一方の端部が前記中空部に挿入された取付部と、前記取付部に固設され、前記コネクタの前記突起部を含む領域が前記中空部に挿入された状態で、前記コネクタが挿入される方向とは反対側において前記突起部に当接することにより、前記コネクタが挿入される方向とは反対方向への前記コネクタの移動を規制する係合部と、を有する、ことを特徴とする熱交換器システムである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によると、配管が取り付けられるコネクタを取付部の中空部内に挿入し、係合部によってコネクタの移動を規制することにより、熱交換器の取付部をコネクタ内又は配管内に挿入せずに、熱交換器と配管とを接続することが可能となる。このような態様でコネクタを熱交換器に取り付けることにより、取付部の長さを確保しなくても、熱交換器と配管とを接続することができるため、取付部への応力の集中が緩和され、熱交換器のパイプの破損を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係る熱交換器、コネクタ、及び配管を示す上面図である。
【図２】熱交換器を示す断面図と、コネクタ及び配管を示す側面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る熱交換器の取付部、リテーナ、及びコネクタを示す斜視図である。
【図４】熱交換器の取付部にコネクタを挿入したときのリテーナの動作を説明するための図である。
【図５】本発明の実施形態に係る熱交換器を示す断面図、及びコネクタを示す側面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る熱交換器の取付部を示す断面図と、コネクタを示す側面図である。
【図７】変形例に係る熱交換器を示す側面図と、コネクタを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の実施形態に係る熱交換器について、図を用いて説明する。一例として、ハイブリッド車両のインバータ用の熱交換器について説明する。冷媒としては、腐食防止性能及び凍結防止性能を有するＬＬＣ（ロングライフクーラント）を使用することができる。
【００１９】
図１から図３を参照して、本実施形態に係る熱交換器について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る熱交換器、コネクタ、及び配管を示す上面図である。図２は、熱交換器を示す断面図と、コネクタ及び配管を示す側面図である。図３は、本発明の実施形態に係る熱交換器の取付部、リテーナ、及びコネクタを示す斜視図である。
【００２０】
本実施形態においては、熱交換器１０と配管６０とをコネクタ５０を介して接続する。コネクタ５０は熱交換器１０に取り付けられて、第１のリテーナ３０と第２のリテーナ４０とによって熱交換器１０に固定される。配管６０の材料としては、樹脂又は金属が用いられる。コネクタ５０は、円筒状などの筒状の形状を有する。また、一例として、コネクタ５０は、Ｌ字状に折れ曲がった形状を有する。コネクタ５０の一方の端部５１から所定距離を隔てた位置の外周面上には、環状に突出するフランジ部５３（突起部）が形成されている。コネクタ５０の他方の端部５２には、配管６０が取り付けられる。コネクタ５０の端部５２を配管６０内に挿入した状態で、配管６０の外側からホースバンド６１で締め付けることにより、配管６０がコネクタ５０に固定される。熱交換器１０と配管６０とコネクタ５０とが接続されて、熱交換器システムを構成する。
【００２１】
図２に示すように、熱交換器１０は、天板１１と、天板１１に対向して設けられた底板１２と、天板１１及び底板１２の間に形成される冷媒流通部１３と、を有する。天板１１と底板１２と冷媒流通部１３とによって、熱交換器本体が構成される。天板１１の端部は、例えば曲げ加工されており、その曲げ加工された部分と底板１２とがロウ付けなどの接続技術によって接合されている。天板１１と底板１２とが接合されて、天板１１と底板１２との間に密閉された空間である冷媒流通部１３が形成される。天板１１及び底板１２の材料としては、例えばアルミニウムなどの金属が用いられる。天板１１の表面には、例えば図示しない車両用のインバータが取り付けられる。
【００２２】
図１及び図２に示すように、熱交換器１０の側面には、冷媒を冷媒流通部１３に導入するための導入側取付部１４と、冷媒を冷媒流通部１３から排出するための排出側取付部１５とが設けられている。導入側取付部１４及び排出側取付部１５は、円筒状などの筒状の形状を有し、熱交換器１０の側面から外側に向けて突出して設けられている。導入側取付部１４及び排出側取付部１５の中空部は、冷媒流通部１３に繋がっており、冷媒流通部１３に連通している。従って、熱交換器１０は、導入側取付部１４及び排出側取付部１５の中空部を除いて外部から密閉された容器であり、その中に形成された冷媒流通部１３に冷媒が流される。また、導入側取付部１４及び排出側取付部１５の中空部には、コネクタ５０が挿入される。
【００２３】
以下では、導入側取付部１４、排出側取付部１５、及びコネクタ５０は、それぞれ円筒状の形状を有するものとして説明する。また、導入側取付部１４と排出側取付部１５とは同じ構造を有するため、以下では導入側取付部１４について説明し、排出側取付部１５の説明を省略する。
【００２４】
図２及び図３に示すように、導入側取付部１４は、天板１１から外側に延びて設けられた部材と、底板１２から外側に延びて設けられた部材とによって円筒状に構成されている。一例として、導入側取付部１４は、天板１１と底板１２とに一体的に設けられている。導入側取付部１４の中空部の内径はコネクタ５０の外径よりも大きく、導入側取付部１４の中空部にコネクタ５０の端部５１が挿入される。
【００２５】
導入側取付部１４の上半部には、導入側取付部１４の先端側から順番に、左右一対の開口部１６と左右一対の開口部１８とが、それぞれ左右対称に形成されている。２つの開口部１６の間は仕切り部１７となっており、２つの開口部１８の間は仕切り部１９となっている。
【００２６】
図３に示すように、第１のリテーナ３０は、一部が開口して導入側取付部１４の外周の一部を囲むコの字状に形成されている。第１のリテーナ３０は、平板状の基板部３１の両側から下方に突出して設けられた左右一対の抜止部３２ａ、３２ｂを有する。基板部３１は、ほぼ平板状に形成されており、導入側取付部１４の上方から嵌合可能に形成されている。抜止部３２ａ、３２ｂは、基板部３１からそれぞれ左右対称で下方に延びる長細板状に形成されている。抜止部３２ａ、３２ｂは、導入側取付部１４の開口部１６に上方から差込可能となっている。抜止部３２ａ、３２ｂの上端部の相互間には、溝３３が形成されている。溝３３は、導入側取付部１４の仕切り部１７に嵌合可能に形成されている。第１のリテーナ３０は、例えば弾性変形可能な樹脂によって構成されている。また、抜止部３２ａと抜止部３２ｂとの間の距離は、コネクタ５０の外径よりも長く、フランジ部５３の外径よりも短い。
【００２７】
第２のリテーナ４０は、一部が開口して導入側取付部１４の外周の一部を囲むコの字状に形成されている。第２のリテーナ４０は、互いに対向して配置された平板状の基板部４１及び基板部４２を有する。また、第２のリテーナ４０は、基板部４１、４２のそれぞれの両側から下方に突出して設けられた左右一対の抜止部４３ａ、４３ｂを有する。基板部４１、４２は、ほぼ平板状に形成されており、導入側取付部１４の上方から嵌合可能に形成されている。抜止部４３ａ、４３ｂは、基板部４１、４２からそれぞれ左右対称で下方に延びる長細板状に形成されている。基板部４１と基板部４２との間には、基板部４１、４２、及び抜止部４３ａ、４３ｂに沿って緩衝部４５が設けられている。基板部４１、４２、及び抜止部４３ａ、４３ｂは、緩衝部４５にそれぞれ接続されている。緩衝部４５は、基板部４１と基板部４２とを結ぶ方向に加わる圧縮荷重を緩和する機能を有する。緩衝部４５は、例えば蛇腹形状を有する部材、バネやゴムなどの弾性部材、又は、発泡部材などの塑性変形する部材で構成されている。すなわち、基板部４１と基板部４２とを結ぶ方向に圧縮荷重が加わった場合に、緩衝部４５は、その圧縮荷重に応じて縮む部材であってもよいし、その圧縮荷重によって潰れる部材であってもよい。抜止部４３ａ、４３ｂ、及び緩衝部４５は、導入側取付部１４の開口部１８に上方から差込可能となっている。抜止部４３ａ、４３ｂの上端部の相互間には、溝４４が形成されている。溝４４は、導入側取付部１４の仕切り部１９に嵌合可能に形成されている。また、抜止部４３ａと抜止部４３ｂとの間の距離は、コネクタ５０の外径よりも長く、フランジ部５３の外径よりも短い。
【００２８】
次に、図１から図４を参照して、熱交換器１０の導入側取付部１４にコネクタ５０を取り付ける手順について説明する。図４は、熱交換器の取付部にコネクタを挿入したときのリテーナの動作を説明するための図である。まず、第１のリテーナ３０の抜止部３２ａ、３２ｂを導入側取付部１４の開口部１６の上方から導入側取付部１４の中空部に挿入し、基板部３１を下方に押し込む。第１のリテーナ３０の溝３３が、導入側取付部１４の仕切り部１７に嵌合される。これにより、第１のリテーナ３０の動きが規制される。なお、第１のリテーナ３０を上方に引き抜くことにより、溝３３と仕切り部１７との嵌合が外れて、第１のリテーナ３０を導入側取付部１４から取り外すことができる。このように、第１のリテーナ３０は、導入側取付部１４に対して着脱可能に設けられている。また、第２のリテーナ４０の抜止部４３ａ、４３ｂと緩衝部４５とを、導入側取付部１４の開口部１８の上方から導入側取付部１４の中空部に挿入し、基板部４１、４２を下方に押し込む。第２のリテーナ４０の溝４４が、導入側取付部１４の仕切り部１９に嵌合される。これにより、第２のリテーナ４０の動きが規制される。なお、第２のリテーナ４０を上方に引き抜くことにより、溝４４と仕切り部１９との嵌合が外れて、第２のリテーナ４０を導入側取付部１４から取り外すことができる。このように、第２のリテーナ４０は、導入側取付部１４に対して着脱可能に設けられている。
【００２９】
そして、コネクタ５０の端部５１を導入側取付部１４の中空部に挿入する。なお、図中において、矢印Ａの方向が挿入方向に相当する。第１のリテーナ３０の抜止部３２ａと抜止部３２ｂとの間の距離は、コネクタ５０の外径よりも長いため、コネクタ５０は、抜止部３２ａと抜止部３２ｂとの間を通って導入側取付部１４の内部に挿入される。また、第２のリテーナ４０の抜止部４３ａと抜止部４３ｂとの間の距離は、コネクタ５０の外径よりも長いため、コネクタ５０は、抜止部４３ａと抜止部４３ｂとの間を通って導入側取付部１４の内部に挿入される。
【００３０】
一方、コネクタ５０のフランジ部５３の外径は、第１のリテーナ３０の抜止部３２ａと抜止部３２ｂとの間の距離よりも長い。従って、コネクタ５０を、導入側取付部１４の内部において挿入方向に押し進めると、フランジ部５３が第１のリテーナ３０を通過するときに抜止部３２ａ、３２ｂを外側に押圧し、第１のリテーナ３０を外側に広げるように変形させる。このように第１のリテーナ３０が外側に広がるため、フランジ部５３が抜止部３２ａ、３２ｂを乗り越えて、その後方に進入可能となる。フランジ部５３が第１のリテーナ３０の抜止部３２ａ、３２ｂの後方に進入すると、図４に示すように、第１のリテーナ３０の抜止部３２ａ、３２ｂへの押圧が解除されて、第１のリテーナ３０は元の形状に戻る。フランジ部５３の外径は、抜止部３２ａと抜止部３２ｂとの間の距離よりも長いため、フランジ部５３は、挿入方向とは反対側（前方側）において抜止部３２ａ、３２ｂに当接する。すなわち、第１のリテーナ３０の抜止部３２ａ、３２ｂは、挿入方向とは反対側（前方側）においてフランジ部５３と係合する。その結果、コネクタ５０は、抜け方向（挿入方向とは反対の方向）への移動が規制され、導入側取付部１４に対して抜け止めされて熱交換器１０に接続される。なお、抜止部３２ａ、３２ｂが係合部の一例に相当する。
【００３１】
また、コネクタ５０のフランジ部５３の外径は、第２のリテーナ４０の基板部４１に設けられた抜止部４３ａと抜止部４３ｂとの間の距離よりも長い。従って、フランジ部５３が第１のリテーナ３０の抜止部３２ａ、３２ｂを乗り越えた後、フランジ部５３は、抜止部４３ａ、４３ｂを乗り越えることができず、挿入方向側（後方側）において抜止部４３ａ、４３ｂに当接する。すなわち、第２のリテーナ４０の抜止部４３ａ、４３ｂは、挿入方向側（後方側）においてフランジ部５３と係合する。その結果、コネクタ５０は、挿入方向への移動が規制される。
【００３２】
以上のように、第１のリテーナ３０と第２のリテーナ４０とによって、コネクタ５０の移動が規制されて、コネクタ５０が導入側取付部１４に固定される。すなわち、第１のリテーナ３０によって挿入方向とは反対の方向へのコネクタ５０の移動が規制され、第２のリテーナ４０によって挿入方向へのコネクタ５０の移動が規制される。
【００３３】
また、図２に示すように、導入側取付部１４の内面であって開口部１８よりも冷媒流通部１３側には、凹部などの図示しないシール部材収容部が形成されている。このシール部材収容部には、Ｏリングなどのシール部材２０が配置されている。すなわち、シール部材２０は、第１のリテーナ３０及び第２のリテーナ４０よりも冷媒流通部１３側（挿入方向側）に配置されている。シール部材２０は、弾性を有する樹脂などで構成されている。一例として、シール部材２０は、ゴム又はプラスチックで構成されている。シール部材２０がコネクタ５０の外周面に密着してシールを図ることが可能となっている。
【００３４】
なお、排出側取付部１５は導入側取付部１４と同じ構成を有し、排出側取付部１５にも、第１のリテーナ３０と第２のリテーナ４０とによってコネクタ５０が固定される。また、排出側取付部１５の内面にも、第１のリテーナ３０及び第２のリテーナ４０よりも冷媒流通部１３側（挿入方向側）にシール部材２０が配置されている。
【００３５】
導入側取付部１４と排出側取付部１５とにそれぞれコネクタ５０を取り付け、コネクタ５０を介して熱交換器１０に配管６０を接続する。図示しないポンプから吐き出された冷媒は配管６０を通り、導入側取付部１４に取り付けられたコネクタ５０を介して冷媒流通部１３に供給される。例えば図示しないインバータで発生した熱は熱交換器１０に伝導し、冷媒に放熱される。そして、冷媒は、排出側取付部１５に取り付けられたコネクタ５０を介して冷媒流通部１３から配管６０に排出される。これにより、発熱したインバータが冷却される。
【００３６】
以上のように、配管６０が取り付けられたコネクタ５０を導入側取付部１４内に挿入し、第１のリテーナ４０によってコネクタ５０を導入側取付部１４に対して抜け止めすることにより、導入側取付部１４をコネクタ５０内又は配管６０内に挿入せずに、熱交換器１０と配管６０とを接続することが可能となる。このような態様でコネクタ５０を熱交換器１０に取り付けることにより、導入側取付部１４の長さを確保しなくても、熱交換器１０と配管６０とを接続することができるため、導入側取付部１４への応力の集中を緩和して、熱交換器１０のパイプの破損を抑制することが可能となる。すなわち、本実施形態では、配管６０が取り付けられるコネクタ５０を導入側取付部１４に挿入しているため、導入側取付部１４を配管６０内に直接挿入して固定する場合と比べて、導入側取付部１４を短くして、熱交換器１０と配管６０とを接続することが可能となる。そのことにより、導入側取付部１４の根元に加わる応力を緩和することが可能となる。例えば、導入側取付部１４は、第１のリテーナ３０、第２のリテーナ４０、及びシール部材２０を設置するためのスペースを確保できる長さがあればよい。そのため、導入側取付部１４を配管６０内に直接挿入して固定する場合と比べて、導入側取付部１４を短くすることが可能となるため、導入側取付部１４の根元に加わる応力を緩和することが可能となる。
【００３７】
また、図２及び図５を参照して、上下方向又は左右方向の振動がコネクタ５０に発生して、コネクタ５０を曲げる方向に荷重が加わる場合について説明する。図５は、本発明の実施形態に係る熱交換器を示す断面図、及びコネクタを示す側面図である。上下方向又は左右方向（図中の矢印Ｂの方向）の振動がコネクタ５０に発生すると、導入側取付部１４の内側に配置されたシール部材２０が、振動による荷重を吸収する。上述したようにシール部材２０は、ゴムやプラスチックなどの弾性を有する部材で構成されているため、シール部材２０はコネクタ５０に発生した振動を吸収して、熱交換器１０に伝達する荷重を軽減することが可能となる。そのことにより、熱交換器１０のパイプの破損を抑制することが可能となる。なお、図５においては説明のために、第１のリテーナ３０及び第２のリテーナ４０を省略し、振動によるコネクタ５０の動きを強調して図示している。
【００３８】
また、図２及び図６を参照して、挿入方向（矢印Ａの方向）にコネクタ５０を圧縮する荷重が加わる場合について説明する。図６は、本発明の実施形態に係る熱交換器の取付部を示す断面図と、コネクタを示す側面図である。コネクタ５０に圧縮荷重が加わる前は、図６（ａ）に示すように、第１のリテーナ３０によってコネクタ５０が抜け止めされ、第２のリテーナ４０によって挿入方向へのコネクタ５０の移動が規制されている。例えば車両衝突時に、コネクタ５０に対して挿入方向（矢印Ａの方向）に圧縮荷重が加わると、図６（ｂ）に示すように、コネクタ５０は挿入方向に移動する。この場合、コネクタ５０の外周面上に形成されたフランジ部５３が、第２のリテーナ４０を挿入方向に押圧する。具体的には、フランジ部５３が、第２のリテーナ４０の基板部４１の抜止部４３ａ、４３ｂに当接して、基板部４１を挿入方向に押し込む。基板部４１が挿入方向に押し込まれることにより、基板部４１と基板部４２との間に設けられた緩衝部４５に、挿入方向への圧縮荷重が加わる。緩衝部４５は、蛇腹形状を有する部材、弾性部材、又は、塑性変形する部材で構成されているため、緩衝部４５は、圧縮荷重によって挿入方向に縮み又は潰れて、挿入方向への圧縮荷重を吸収することができる。また、緩衝部４５が挿入方向に縮む又は潰れることにより、挿入方向にコネクタ５０が移動するためのスペースが確保されるため、熱交換器１０に荷重が伝達し難くなる。このように、緩衝部４５を導入側取付部１４に設けることにより、熱交換器１０に伝達する圧縮荷重を軽減することが可能となる。一例として、緩衝部４５は、車両衝突時にコネクタ５０に発生し得る圧縮荷重によって縮む又は潰れる強度を持っていることが好ましい。
【００３９】
上述した実施形態では、第１のリテーナ３０と第２のリテーナ４０とは別体として説明したが、第１のリテーナ３０と第２のリテーナ４０とは、導入側取付部１４の軸方向（挿入方向）に沿って接続されていてもよい。
【００４０】
なお、排出側取付部１５は導入側取付部１４と同じ構成を有するため、排出側取付部１５にコネクタ５０を取り付けた場合においても、上述した効果と同じ効果を奏することができる。
【００４１】
次に、図７を参照して変形例について説明する。図７は、変形例に係る熱交換器を示す側面図と、コネクタを示す断面図である。上述した実施形態では、コネクタ５０を、導入側取付部１４及び排出側取付部１５内に挿入して固定したが、導入側取付部１４及び排出側取付部１５をコネクタ５０内に挿入して固定してもよい。例えば、コネクタ５０の上半部には、左右一対の開口部５４と左右一対の開口部５５とが、それぞれ左右対称に形成されている。また、導入側取付部１４の一方の端部から所定距離を隔てた位置の外周面上には、環状に突出するフランジ部１４ａ（突起部）が形成されている。
【００４２】
まず、第１のリテーナ３０の抜止部３２ａ、３２ｂをコネクタ５０の開口部５４の上方からコネクタ５０の中空部に挿入する。また、第２のリテーナ４０の抜止部４３ａ、４３ｂと緩衝部４５とを、コネクタ５０の開口部５５の上方からコネクタ５０の中空部に挿入する。
【００４３】
そして、導入側取付部１４をコネクタ５０の中空部に挿入する。導入側取付部１４のフランジ部１４ａの外径を、第１のリテーナ３０の抜止部３２ａと抜止部３２ｂとの間の距離よりも長くすることで、フランジ部１４ａが第１のリテーナ３０を通過するときに抜止部３２ａ、３２ｂを外側に押圧し、第１のリテーナ３０を外側に広げるように変形させる。このように第１のリテーナ３０が外側に広がるため、フランジ部１４ａが抜止部３２ａ、３２ｂを乗り越えて、その後方に進入可能となる。フランジ部１４ａが第１のリテーナ３０の抜止部３２ａ、３２ｂの後方に進入すると、第１のリテーナ３０の抜止部３２ａ、３２ｂへの押圧が解除されて、第１のリテーナ３０は元の形状に戻る。フランジ部１４ａの外径は、抜止部３２ａと抜止部３２ｂとの間の距離よりも長いため、フランジ部１４ａは、挿入方向とは反対側において抜止部３２ａ、３２ｂに当接する。すなわち、第１のリテーナ３０の抜止部３２ａ、３２ｂは、挿入方向とは反対側においてフランジ部１４ａに係合する。その結果、導入側取付部１４は、抜け方向（挿入方向とは反対の方向）への移動が規制される。
【００４４】
また、導入側取付部１４のフランジ部１４ａの外径を、第２のリテーナ４０の基板部４１に設けられた抜止部４３ａと抜止部４３ｂとの間の距離よりも長くすることで、挿入方向側において抜止部４３ａ、４３ｂに当接する。すなわち、第２のリテーナ４０の抜止部４３ａ、４３ｂは、挿入方向側においてフランジ部１４ａと係合する。その結果、導入側取付部１４は、挿入方向への移動が規制される。
【００４５】
なお、コネクタ５０の内面には、導入側取付部１４の外周面に密着してシールを図るシール部材２０が配置されている。
【００４６】
以上のように、導入側取付部１４をコネクタ５０内に挿入する場合であっても、第１のリテーナ３０と第２のリテーナとによって、導入側取付部１４に対するコネクタ５０の移動が規制されて、コネクタ５０が導入側取付部１４に固定される。排出側取付部１５にも、同様にコネクタ５０が固定される。これにより、熱交換器１０と配管６０とを接続することが可能となる。
【００４７】
なお、導入側取付部１４をコネクタ５０内に挿入する場合には、導入側取付部１４の外周面上にフランジ部１４ａを形成する必要がある。一方、上述した実施形態のように、導入側取付部１４内にコネクタ５０を挿入して固定する場合には、導入側取付部１４にフランジ部を形成する必要がないため、製造コストや製造の工程数を削減することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１０ 熱交換器、１１ 天板、１２ 底板、１３ 冷媒流通部、１４ 導入側取付部、１５ 排出側取付部、１６，１８ 開口部、２０ シール部材、３０ 第１のリテーナ、３１，４１，４２ 基板部、３２ａ，３２ｂ，４３ａ，４３ｂ 抜止部、４０ 第２のリテーナ、４５ 緩衝部、５０ コネクタ、５３ フランジ部、６０ 配管、６１ ホースバンド。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車両に搭載される熱交換器に関し、特に、コネクタが取り付けられる熱交換器に関する。また、本発明は、熱交換器にコネクタが取り付けられた熱交換器システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド自動車や電気自動車などの電動車両のように、電動機によって走行する車両が知られている。このような電動車両には、電動機の他に、充放電可能なバッテリ、電動機とバッテリとの間で授受される電力を制御するインバータなどが搭載されている。電動機やインバータなどは動作に伴って発熱する。従って、電動機やインバータなどから発せられた熱を除去して冷却するために、冷媒を循環させて熱を運び出す熱交換器が用いられる。
【０００３】
従来技術に係る熱交換器は、内部に冷媒が流れる中空のケースと、冷媒をケースの内部に導入するための流入側パイプと、冷媒を外部に排出するための流出側パイプとを有する。流入側パイプと流出側パイプとにはそれぞれホースが取り付けられ、ポンプから吐き出された冷媒が、ホースを通って流入側パイプからケース内に供給される。電動機やインバータで発生した熱は冷媒に放たれ、冷媒は流出側パイプから排出される。
【０００４】
従来においては、熱交換器のパイプにホースを取り付けるために、パイプを長くして熱交換器のケースから外側に突出させている。ケースから突出したパイプをホース内に挿入した状態で、ホースの外側からホースバンドで締め付けることにより、ホースがパイプに固定される。
【０００５】
下記特許文献１には、パイプとホースとの間にクイックコネクタを設け、パイプをクイックコネクタ内に挿入して固定することにより、パイプとホースとを簡便に接続できる機構が開示されている。
【０００６】
下記特許文献２には、パイプとホースとの間にＬ字型のコネクタを設け、パイプをコネクタ内に挿入して固定する機構が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−２３４０２４号公報
【特許文献２】特開２００５−２６５０１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
以上のように、従来においては、熱交換器のパイプをホース内又はコネクタ内に挿入して固定している。従って、ホース又はコネクタがパイプから外れ難いように、ホース又はコネクタをパイプに取り付けるためには、熱交換器から突出するパイプを長くして、ホース内又はパイプ内に挿入されるパイプの長さを確保する必要がある。また、ホース内又はコネクタ内にはＯリングが設置される。パイプにおいてＯリングが当接する部分は、平坦性を確保する必要があるため、その部分の長さを確保する必要がある。
【０００９】
しかしながら、振動などによる荷重が熱交換器に加わった場合に、パイプを長くするほど、ホース内又はコネクタ内に挿入されたパイプの根元に曲げや圧縮などの力が集中しやすくなるため、パイプが破損するおそれがある。
【００１０】
本発明は、配管が接続される熱交換器のパイプの破損を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、熱交換器において、冷媒流通部を有する熱交換器本体と、前記熱交換器本体の一部から突出して設けられ、突起部が形成されたコネクタが挿入される中空部を有する取付部と、前記取付部に固設された係合部と、を備え、前記係合部は、前記コネクタの前記突起部を含む領域が前記中空部に挿入された状態で、前記コネクタが挿入される方向とは反対側において前記突起部に当接することにより、前記コネクタが挿入される方向とは反対方向への前記コネクタの移動を規制することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る熱交換器において、前記取付部は前記中空部に繋がる開口部を有し、前記係合部は、前記開口部を介して前記中空部に挿入されて前記取付部に対して着脱可能に設けられ、前記係合部を、前記開口部を介して前記中空部内に突出させ、前記コネクタが挿入される方向とは反対側において前記突起部に当接させて、前記反対方向への前記コネクタの移動を規制することが好ましい。
【００１３】
また、本発明に係る熱交換器において、前記取付部の前記中空部の内面に装着され、前記中空部に挿入された前記コネクタの外周面に密着するシール部材を更に有することが好ましい。
【００１４】
また、本発明に係る熱交換器において、前記取付部の前記中空部内であって前記中空部に挿入された前記コネクタの前記突起部よりも前記冷媒流通部側に設けられ、前記コネクタの前記冷却流通部側への移動により前記突起部によって前記冷却流通部側に押圧されて変形する緩衝部材を更に有することが好ましい。
【００１５】
また、本発明は、コネクタと熱交換器とを備え、前記コネクタは、筒状の形状を有し、一方の端部から所定距離を隔てた位置の外周面上に突起部が形成され、他方の端部に配管が取り付けられており、前記熱交換器は、冷媒流通部を有する熱交換器本体と、前記冷媒流通部に連通する中空部を有し、前記熱交換器本体の一部から突出して設けられ、前記コネクタの前記一方の端部が前記中空部に挿入された取付部と、前記取付部に固設され、前記コネクタの前記突起部を含む領域が前記中空部に挿入された状態で、前記コネクタが挿入される方向とは反対側において前記突起部に当接することにより、前記コネクタが挿入される方向とは反対方向への前記コネクタの移動を規制する係合部と、を有する、ことを特徴とする熱交換器システムである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によると、配管が取り付けられるコネクタを取付部の中空部内に挿入し、係合部によってコネクタの移動を規制することにより、熱交換器の取付部をコネクタ内又は配管内に挿入せずに、熱交換器と配管とを接続することが可能となる。このような態様でコネクタを熱交換器に取り付けることにより、取付部の長さを確保しなくても、熱交換器と配管とを接続することができるため、取付部への応力の集中が緩和され、熱交換器のパイプの破損を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係る熱交換器、コネクタ、及び配管を示す上面図である。
【図２】熱交換器を示す断面図と、コネクタ及び配管を示す側面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る熱交換器の取付部、リテーナ、及びコネクタを示す斜視図である。
【図４】熱交換器の取付部にコネクタを挿入したときのリテーナの動作を説明するための図である。
【図５】本発明の実施形態に係る熱交換器を示す断面図、及びコネクタを示す側面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る熱交換器の取付部を示す断面図と、コネクタを示す側面図である。
【図７】変形例に係る熱交換器を示す側面図と、コネクタを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の実施形態に係る熱交換器について、図を用いて説明する。一例として、ハイブリッド車両のインバータ用の熱交換器について説明する。冷媒としては、腐食防止性能及び凍結防止性能を有するＬＬＣ（ロングライフクーラント）を使用することができる。
【００１９】
図１から図３を参照して、本実施形態に係る熱交換器について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る熱交換器、コネクタ、及び配管を示す上面図である。図２は、熱交換器を示す断面図と、コネクタ及び配管を示す側面図である。図３は、本発明の実施形態に係る熱交換器の取付部、リテーナ、及びコネクタを示す斜視図である。
【００２０】
本実施形態においては、熱交換器１０と配管６０とをコネクタ５０を介して接続する。コネクタ５０は熱交換器１０に取り付けられて、第１のリテーナ３０と第２のリテーナ４０とによって熱交換器１０に固定される。配管６０の材料としては、樹脂又は金属が用いられる。コネクタ５０は、円筒状などの筒状の形状を有する。また、一例として、コネクタ５０は、Ｌ字状に折れ曲がった形状を有する。コネクタ５０の一方の端部５１から所定距離を隔てた位置の外周面上には、環状に突出するフランジ部５３（突起部）が形成されている。コネクタ５０の他方の端部５２には、配管６０が取り付けられる。コネクタ５０の端部５２を配管６０内に挿入した状態で、配管６０の外側からホースバンド６１で締め付けることにより、配管６０がコネクタ５０に固定される。熱交換器１０と配管６０とコネクタ５０とが接続されて、熱交換器システムを構成する。
【００２１】
図２に示すように、熱交換器１０は、天板１１と、天板１１に対向して設けられた底板１２と、天板１１及び底板１２の間に形成される冷媒流通部１３と、を有する。天板１１と底板１２と冷媒流通部１３とによって、熱交換器本体が構成される。天板１１の端部は、例えば曲げ加工されており、その曲げ加工された部分と底板１２とがロウ付けなどの接続技術によって接合されている。天板１１と底板１２とが接合されて、天板１１と底板１２との間に密閉された空間である冷媒流通部１３が形成される。天板１１及び底板１２の材料としては、例えばアルミニウムなどの金属が用いられる。天板１１の表面には、例えば図示しない車両用のインバータが取り付けられる。
【００２２】
図１及び図２に示すように、熱交換器１０の側面には、冷媒を冷媒流通部１３に導入するための導入側取付部１４と、冷媒を冷媒流通部１３から排出するための排出側取付部１５とが設けられている。導入側取付部１４及び排出側取付部１５は、円筒状などの筒状の形状を有し、熱交換器１０の側面から外側に向けて突出して設けられている。導入側取付部１４及び排出側取付部１５の中空部は、冷媒流通部１３に繋がっており、冷媒流通部１３に連通している。従って、熱交換器１０は、導入側取付部１４及び排出側取付部１５の中空部を除いて外部から密閉された容器であり、その中に形成された冷媒流通部１３に冷媒が流される。また、導入側取付部１４及び排出側取付部１５の中空部には、コネクタ５０が挿入される。
【００２３】
以下では、導入側取付部１４、排出側取付部１５、及びコネクタ５０は、それぞれ円筒状の形状を有するものとして説明する。また、導入側取付部１４と排出側取付部１５とは同じ構造を有するため、以下では導入側取付部１４について説明し、排出側取付部１５の説明を省略する。
【００２４】
図２及び図３に示すように、導入側取付部１４は、天板１１から外側に延びて設けられた部材と、底板１２から外側に延びて設けられた部材とによって円筒状に構成されている。一例として、導入側取付部１４は、天板１１と底板１２とに一体的に設けられている。導入側取付部１４の中空部の内径はコネクタ５０の外径よりも大きく、導入側取付部１４の中空部にコネクタ５０の端部５１が挿入される。
【００２５】
導入側取付部１４の上半部には、導入側取付部１４の先端側から順番に、左右一対の開口部１６と左右一対の開口部１８とが、それぞれ左右対称に形成されている。２つの開口部１６の間は仕切り部１７となっており、２つの開口部１８の間は仕切り部１９となっている。
【００２６】
図３に示すように、第１のリテーナ３０は、一部が開口して導入側取付部１４の外周の一部を囲むコの字状に形成されている。第１のリテーナ３０は、平板状の基板部３１の両側から下方に突出して設けられた左右一対の抜止部３２ａ、３２ｂを有する。基板部３１は、ほぼ平板状に形成されており、導入側取付部１４の上方から嵌合可能に形成されている。抜止部３２ａ、３２ｂは、基板部３１からそれぞれ左右対称で下方に延びる長細板状に形成されている。抜止部３２ａ、３２ｂは、導入側取付部１４の開口部１６に上方から差込可能となっている。抜止部３２ａ、３２ｂの上端部の相互間には、溝３３が形成されている。溝３３は、導入側取付部１４の仕切り部１７に嵌合可能に形成されている。第１のリテーナ３０は、例えば弾性変形可能な樹脂によって構成されている。また、抜止部３２ａと抜止部３２ｂとの間の距離は、コネクタ５０の外径よりも長く、フランジ部５３の外径よりも短い。
【００２７】
第２のリテーナ４０は、一部が開口して導入側取付部１４の外周の一部を囲むコの字状に形成されている。第２のリテーナ４０は、互いに対向して配置された平板状の基板部４１及び基板部４２を有する。また、第２のリテーナ４０は、基板部４１、４２のそれぞれの両側から下方に突出して設けられた左右一対の抜止部４３ａ、４３ｂを有する。基板部４１、４２は、ほぼ平板状に形成されており、導入側取付部１４の上方から嵌合可能に形成されている。抜止部４３ａ、４３ｂは、基板部４１、４２からそれぞれ左右対称で下方に延びる長細板状に形成されている。基板部４１と基板部４２との間には、基板部４１、４２、及び抜止部４３ａ、４３ｂに沿って緩衝部４５が設けられている。基板部４１、４２、及び抜止部４３ａ、４３ｂは、緩衝部４５にそれぞれ接続されている。緩衝部４５は、基板部４１と基板部４２とを結ぶ方向に加わる圧縮荷重を緩和する機能を有する。緩衝部４５は、例えば蛇腹形状を有する部材、バネやゴムなどの弾性部材、又は、発泡部材などの塑性変形する部材で構成されている。すなわち、基板部４１と基板部４２とを結ぶ方向に圧縮荷重が加わった場合に、緩衝部４５は、その圧縮荷重に応じて縮む部材であってもよいし、その圧縮荷重によって潰れる部材であってもよい。抜止部４３ａ、４３ｂ、及び緩衝部４５は、導入側取付部１４の開口部１８に上方から差込可能となっている。抜止部４３ａ、４３ｂの上端部の相互間には、溝４４が形成されている。溝４４は、導入側取付部１４の仕切り部１９に嵌合可能に形成されている。また、抜止部４３ａと抜止部４３ｂとの間の距離は、コネクタ５０の外径よりも長く、フランジ部５３の外径よりも短い。
【００２８】
次に、図１から図４を参照して、熱交換器１０の導入側取付部１４にコネクタ５０を取り付ける手順について説明する。図４は、熱交換器の取付部にコネクタを挿入したときのリテーナの動作を説明するための図である。まず、第１のリテーナ３０の抜止部３２ａ、３２ｂを導入側取付部１４の開口部１６の上方から導入側取付部１４の中空部に挿入し、基板部３１を下方に押し込む。第１のリテーナ３０の溝３３が、導入側取付部１４の仕切り部１７に嵌合される。これにより、第１のリテーナ３０の動きが規制される。なお、第１のリテーナ３０を上方に引き抜くことにより、溝３３と仕切り部１７との嵌合が外れて、第１のリテーナ３０を導入側取付部１４から取り外すことができる。このように、第１のリテーナ３０は、導入側取付部１４に対して着脱可能に設けられている。また、第２のリテーナ４０の抜止部４３ａ、４３ｂと緩衝部４５とを、導入側取付部１４の開口部１８の上方から導入側取付部１４の中空部に挿入し、基板部４１、４２を下方に押し込む。第２のリテーナ４０の溝４４が、導入側取付部１４の仕切り部１９に嵌合される。これにより、第２のリテーナ４０の動きが規制される。なお、第２のリテーナ４０を上方に引き抜くことにより、溝４４と仕切り部１９との嵌合が外れて、第２のリテーナ４０を導入側取付部１４から取り外すことができる。このように、第２のリテーナ４０は、導入側取付部１４に対して着脱可能に設けられている。
【００２９】
そして、コネクタ５０の端部５１を導入側取付部１４の中空部に挿入する。なお、図中において、矢印Ａの方向が挿入方向に相当する。第１のリテーナ３０の抜止部３２ａと抜止部３２ｂとの間の距離は、コネクタ５０の外径よりも長いため、コネクタ５０は、抜止部３２ａと抜止部３２ｂとの間を通って導入側取付部１４の内部に挿入される。また、第２のリテーナ４０の抜止部４３ａと抜止部４３ｂとの間の距離は、コネクタ５０の外径よりも長いため、コネクタ５０は、抜止部４３ａと抜止部４３ｂとの間を通って導入側取付部１４の内部に挿入される。
【００３０】
一方、コネクタ５０のフランジ部５３の外径は、第１のリテーナ３０の抜止部３２ａと抜止部３２ｂとの間の距離よりも長い。従って、コネクタ５０を、導入側取付部１４の内部において挿入方向に押し進めると、フランジ部５３が第１のリテーナ３０を通過するときに抜止部３２ａ、３２ｂを外側に押圧し、第１のリテーナ３０を外側に広げるように変形させる。このように第１のリテーナ３０が外側に広がるため、フランジ部５３が抜止部３２ａ、３２ｂを乗り越えて、その後方に進入可能となる。フランジ部５３が第１のリテーナ３０の抜止部３２ａ、３２ｂの後方に進入すると、図４に示すように、第１のリテーナ３０の抜止部３２ａ、３２ｂへの押圧が解除されて、第１のリテーナ３０は元の形状に戻る。フランジ部５３の外径は、抜止部３２ａと抜止部３２ｂとの間の距離よりも長いため、フランジ部５３は、挿入方向とは反対側（前方側）において抜止部３２ａ、３２ｂに当接する。すなわち、第１のリテーナ３０の抜止部３２ａ、３２ｂは、挿入方向とは反対側（前方側）においてフランジ部５３と係合する。その結果、コネクタ５０は、抜け方向（挿入方向とは反対の方向）への移動が規制され、導入側取付部１４に対して抜け止めされて熱交換器１０に接続される。なお、抜止部３２ａ、３２ｂが係合部の一例に相当する。
【００３１】
また、コネクタ５０のフランジ部５３の外径は、第２のリテーナ４０の基板部４１に設けられた抜止部４３ａと抜止部４３ｂとの間の距離よりも長い。従って、フランジ部５３が第１のリテーナ３０の抜止部３２ａ、３２ｂを乗り越えた後、フランジ部５３は、抜止部４３ａ、４３ｂを乗り越えることができず、挿入方向側（後方側）において抜止部４３ａ、４３ｂに当接する。すなわち、第２のリテーナ４０の抜止部４３ａ、４３ｂは、挿入方向側（後方側）においてフランジ部５３と係合する。その結果、コネクタ５０は、挿入方向への移動が規制される。
【００３２】
以上のように、第１のリテーナ３０と第２のリテーナ４０とによって、コネクタ５０の移動が規制されて、コネクタ５０が導入側取付部１４に固定される。すなわち、第１のリテーナ３０によって挿入方向とは反対の方向へのコネクタ５０の移動が規制され、第２のリテーナ４０によって挿入方向へのコネクタ５０の移動が規制される。
【００３３】
また、図２に示すように、導入側取付部１４の内面であって開口部１８よりも冷媒流通部１３側には、凹部などの図示しないシール部材収容部が形成されている。このシール部材収容部には、Ｏリングなどのシール部材２０が配置されている。すなわち、シール部材２０は、第１のリテーナ３０及び第２のリテーナ４０よりも冷媒流通部１３側（挿入方向側）に配置されている。シール部材２０は、弾性を有する樹脂などで構成されている。一例として、シール部材２０は、ゴム又はプラスチックで構成されている。シール部材２０がコネクタ５０の外周面に密着してシールを図ることが可能となっている。
【００３４】
なお、排出側取付部１５は導入側取付部１４と同じ構成を有し、排出側取付部１５にも、第１のリテーナ３０と第２のリテーナ４０とによってコネクタ５０が固定される。また、排出側取付部１５の内面にも、第１のリテーナ３０及び第２のリテーナ４０よりも冷媒流通部１３側（挿入方向側）にシール部材２０が配置されている。
【００３５】
導入側取付部１４と排出側取付部１５とにそれぞれコネクタ５０を取り付け、コネクタ５０を介して熱交換器１０に配管６０を接続する。図示しないポンプから吐き出された冷媒は配管６０を通り、導入側取付部１４に取り付けられたコネクタ５０を介して冷媒流通部１３に供給される。例えば図示しないインバータで発生した熱は熱交換器１０に伝導し、冷媒に放熱される。そして、冷媒は、排出側取付部１５に取り付けられたコネクタ５０を介して冷媒流通部１３から配管６０に排出される。これにより、発熱したインバータが冷却される。
【００３６】
以上のように、配管６０が取り付けられたコネクタ５０を導入側取付部１４内に挿入し、第１のリテーナ４０によってコネクタ５０を導入側取付部１４に対して抜け止めすることにより、導入側取付部１４をコネクタ５０内又は配管６０内に挿入せずに、熱交換器１０と配管６０とを接続することが可能となる。このような態様でコネクタ５０を熱交換器１０に取り付けることにより、導入側取付部１４の長さを確保しなくても、熱交換器１０と配管６０とを接続することができるため、導入側取付部１４への応力の集中を緩和して、熱交換器１０のパイプの破損を抑制することが可能となる。すなわち、本実施形態では、配管６０が取り付けられるコネクタ５０を導入側取付部１４に挿入しているため、導入側取付部１４を配管６０内に直接挿入して固定する場合と比べて、導入側取付部１４を短くして、熱交換器１０と配管６０とを接続することが可能となる。そのことにより、導入側取付部１４の根元に加わる応力を緩和することが可能となる。例えば、導入側取付部１４は、第１のリテーナ３０、第２のリテーナ４０、及びシール部材２０を設置するためのスペースを確保できる長さがあればよい。そのため、導入側取付部１４を配管６０内に直接挿入して固定する場合と比べて、導入側取付部１４を短くすることが可能となるため、導入側取付部１４の根元に加わる応力を緩和することが可能となる。
【００３７】
また、図２及び図５を参照して、上下方向又は左右方向の振動がコネクタ５０に発生して、コネクタ５０を曲げる方向に荷重が加わる場合について説明する。図５は、本発明の実施形態に係る熱交換器を示す断面図、及びコネクタを示す側面図である。上下方向又は左右方向（図中の矢印Ｂの方向）の振動がコネクタ５０に発生すると、導入側取付部１４の内側に配置されたシール部材２０が、振動による荷重を吸収する。上述したようにシール部材２０は、ゴムやプラスチックなどの弾性を有する部材で構成されているため、シール部材２０はコネクタ５０に発生した振動を吸収して、熱交換器１０に伝達する荷重を軽減することが可能となる。そのことにより、熱交換器１０のパイプの破損を抑制することが可能となる。なお、図５においては説明のために、第１のリテーナ３０及び第２のリテーナ４０を省略し、振動によるコネクタ５０の動きを強調して図示している。
【００３８】
また、図２及び図６を参照して、挿入方向（矢印Ａの方向）にコネクタ５０を圧縮する荷重が加わる場合について説明する。図６は、本発明の実施形態に係る熱交換器の取付部を示す断面図と、コネクタを示す側面図である。コネクタ５０に圧縮荷重が加わる前は、図６（ａ）に示すように、第１のリテーナ３０によってコネクタ５０が抜け止めされ、第２のリテーナ４０によって挿入方向へのコネクタ５０の移動が規制されている。例えば車両衝突時に、コネクタ５０に対して挿入方向（矢印Ａの方向）に圧縮荷重が加わると、図６（ｂ）に示すように、コネクタ５０は挿入方向に移動する。この場合、コネクタ５０の外周面上に形成されたフランジ部５３が、第２のリテーナ４０を挿入方向に押圧する。具体的には、フランジ部５３が、第２のリテーナ４０の基板部４１の抜止部４３ａ、４３ｂに当接して、基板部４１を挿入方向に押し込む。基板部４１が挿入方向に押し込まれることにより、基板部４１と基板部４２との間に設けられた緩衝部４５に、挿入方向への圧縮荷重が加わる。緩衝部４５は、蛇腹形状を有する部材、弾性部材、又は、塑性変形する部材で構成されているため、緩衝部４５は、圧縮荷重によって挿入方向に縮み又は潰れて、挿入方向への圧縮荷重を吸収することができる。また、緩衝部４５が挿入方向に縮む又は潰れることにより、挿入方向にコネクタ５０が移動するためのスペースが確保されるため、熱交換器１０に荷重が伝達し難くなる。このように、緩衝部４５を導入側取付部１４に設けることにより、熱交換器１０に伝達する圧縮荷重を軽減することが可能となる。一例として、緩衝部４５は、車両衝突時にコネクタ５０に発生し得る圧縮荷重によって縮む又は潰れる強度を持っていることが好ましい。
【００３９】
上述した実施形態では、第１のリテーナ３０と第２のリテーナ４０とは別体として説明したが、第１のリテーナ３０と第２のリテーナ４０とは、導入側取付部１４の軸方向（挿入方向）に沿って接続されていてもよい。
【００４０】
なお、排出側取付部１５は導入側取付部１４と同じ構成を有するため、排出側取付部１５にコネクタ５０を取り付けた場合においても、上述した効果と同じ効果を奏することができる。
【００４１】
次に、図７を参照して変形例について説明する。図７は、変形例に係る熱交換器を示す側面図と、コネクタを示す断面図である。上述した実施形態では、コネクタ５０を、導入側取付部１４及び排出側取付部１５内に挿入して固定したが、導入側取付部１４及び排出側取付部１５をコネクタ５０内に挿入して固定してもよい。例えば、コネクタ５０の上半部には、左右一対の開口部５４と左右一対の開口部５５とが、それぞれ左右対称に形成されている。また、導入側取付部１４の一方の端部から所定距離を隔てた位置の外周面上には、環状に突出するフランジ部１４ａ（突起部）が形成されている。
【００４２】
まず、第１のリテーナ３０の抜止部３２ａ、３２ｂをコネクタ５０の開口部５４の上方からコネクタ５０の中空部に挿入する。また、第２のリテーナ４０の抜止部４３ａ、４３ｂと緩衝部４５とを、コネクタ５０の開口部５５の上方からコネクタ５０の中空部に挿入する。
【００４３】
そして、導入側取付部１４をコネクタ５０の中空部に挿入する。導入側取付部１４のフランジ部１４ａの外径を、第１のリテーナ３０の抜止部３２ａと抜止部３２ｂとの間の距離よりも長くすることで、フランジ部１４ａが第１のリテーナ３０を通過するときに抜止部３２ａ、３２ｂを外側に押圧し、第１のリテーナ３０を外側に広げるように変形させる。このように第１のリテーナ３０が外側に広がるため、フランジ部１４ａが抜止部３２ａ、３２ｂを乗り越えて、その後方に進入可能となる。フランジ部１４ａが第１のリテーナ３０の抜止部３２ａ、３２ｂの後方に進入すると、第１のリテーナ３０の抜止部３２ａ、３２ｂへの押圧が解除されて、第１のリテーナ３０は元の形状に戻る。フランジ部１４ａの外径は、抜止部３２ａと抜止部３２ｂとの間の距離よりも長いため、フランジ部１４ａは、挿入方向とは反対側において抜止部３２ａ、３２ｂに当接する。すなわち、第１のリテーナ３０の抜止部３２ａ、３２ｂは、挿入方向とは反対側においてフランジ部１４ａに係合する。その結果、導入側取付部１４は、抜け方向（挿入方向とは反対の方向）への移動が規制される。
【００４４】
また、導入側取付部１４のフランジ部１４ａの外径を、第２のリテーナ４０の基板部４１に設けられた抜止部４３ａと抜止部４３ｂとの間の距離よりも長くすることで、挿入方向側において抜止部４３ａ、４３ｂに当接する。すなわち、第２のリテーナ４０の抜止部４３ａ、４３ｂは、挿入方向側においてフランジ部１４ａと係合する。その結果、導入側取付部１４は、挿入方向への移動が規制される。
【００４５】
なお、コネクタ５０の内面には、導入側取付部１４の外周面に密着してシールを図るシール部材２０が配置されている。
【００４６】
以上のように、導入側取付部１４をコネクタ５０内に挿入する場合であっても、第１のリテーナ３０と第２のリテーナとによって、導入側取付部１４に対するコネクタ５０の移動が規制されて、コネクタ５０が導入側取付部１４に固定される。排出側取付部１５にも、同様にコネクタ５０が固定される。これにより、熱交換器１０と配管６０とを接続することが可能となる。
【００４７】
なお、導入側取付部１４をコネクタ５０内に挿入する場合には、導入側取付部１４の外周面上にフランジ部１４ａを形成する必要がある。一方、上述した実施形態のように、導入側取付部１４内にコネクタ５０を挿入して固定する場合には、導入側取付部１４にフランジ部を形成する必要がないため、製造コストや製造の工程数を削減することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１０ 熱交換器、１１ 天板、１２ 底板、１３ 冷媒流通部、１４ 導入側取付部、１５ 排出側取付部、１６，１８ 開口部、２０ シール部材、３０ 第１のリテーナ、３１，４１，４２ 基板部、３２ａ，３２ｂ，４３ａ，４３ｂ 抜止部、４０ 第２のリテーナ、４５ 緩衝部、５０ コネクタ、５３ フランジ部、６０ 配管、６１ ホースバンド。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換器において、
冷媒流通部を有する熱交換器本体と、
前記熱交換器本体の一部から突出して設けられ、突起部が形成されたコネクタが挿入される中空部を有する取付部と、
前記取付部に固設された係合部と、を備え、
前記係合部は、前記コネクタの前記突起部を含む領域が前記中空部に挿入された状態で、前記コネクタが挿入される方向とは反対側において前記突起部に当接することにより、前記コネクタが挿入される方向とは反対方向への前記コネクタの移動を規制することを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
請求項１に記載の熱交換器において、
前記取付部は前記中空部に繋がる開口部を有し、
前記係合部は、前記開口部を介して前記中空部に挿入されて前記取付部に対して着脱可能に設けられ、
前記係合部を、前記開口部を介して前記中空部内に突出させ、前記コネクタが挿入される方向とは反対側において前記突起部に当接させて、前記反対方向への前記コネクタの移動を規制することを特徴とする熱交換器。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の熱交換器において、
前記取付部の前記中空部の内面に装着され、前記中空部に挿入された前記コネクタの外周面に密着するシール部材を更に有することを特徴とする熱交換器。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の熱交換器において、
前記取付部の前記中空部内であって前記中空部に挿入された前記コネクタの前記突起部よりも前記冷媒流通部側に設けられ、前記コネクタの前記冷却流通部側への移動により前記突起部によって前記冷却流通部側に押圧されて変形する緩衝部材を更に有することを特徴とする熱交換器。
【請求項５】
コネクタと熱交換器とを備え、
前記コネクタは、筒状の形状を有し、一方の端部から所定距離を隔てた位置の外周面上に突起部が形成され、他方の端部に配管が取り付けられており、
前記熱交換器は、
冷媒流通部を有する熱交換器本体と、
前記冷媒流通部に連通する中空部を有し、前記熱交換器本体の一部から突出して設けられ、前記コネクタの前記一方の端部が前記中空部に挿入された取付部と、
前記取付部に固設され、前記コネクタの前記突起部を含む領域が前記中空部に挿入された状態で、前記コネクタが挿入される方向とは反対側において前記突起部に当接することにより、前記コネクタが挿入される方向とは反対方向への前記コネクタの移動を規制する係合部と、を有する、
ことを特徴とする熱交換器システム。
【請求項１】
熱交換器において、
冷媒流通部を有する熱交換器本体と、
前記熱交換器本体の一部から突出して設けられ、突起部が形成されたコネクタが挿入される中空部を有する取付部と、
前記取付部に固設された係合部と、を備え、
前記係合部は、前記コネクタの前記突起部を含む領域が前記中空部に挿入された状態で、前記コネクタが挿入される方向とは反対側において前記突起部に当接することにより、前記コネクタが挿入される方向とは反対方向への前記コネクタの移動を規制することを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
請求項１に記載の熱交換器において、
前記取付部は前記中空部に繋がる開口部を有し、
前記係合部は、前記開口部を介して前記中空部に挿入されて前記取付部に対して着脱可能に設けられ、
前記係合部を、前記開口部を介して前記中空部内に突出させ、前記コネクタが挿入される方向とは反対側において前記突起部に当接させて、前記反対方向への前記コネクタの移動を規制することを特徴とする熱交換器。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の熱交換器において、
前記取付部の前記中空部の内面に装着され、前記中空部に挿入された前記コネクタの外周面に密着するシール部材を更に有することを特徴とする熱交換器。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の熱交換器において、
前記取付部の前記中空部内であって前記中空部に挿入された前記コネクタの前記突起部よりも前記冷媒流通部側に設けられ、前記コネクタの前記冷却流通部側への移動により前記突起部によって前記冷却流通部側に押圧されて変形する緩衝部材を更に有することを特徴とする熱交換器。
【請求項５】
コネクタと熱交換器とを備え、
前記コネクタは、筒状の形状を有し、一方の端部から所定距離を隔てた位置の外周面上に突起部が形成され、他方の端部に配管が取り付けられており、
前記熱交換器は、
冷媒流通部を有する熱交換器本体と、
前記冷媒流通部に連通する中空部を有し、前記熱交換器本体の一部から突出して設けられ、前記コネクタの前記一方の端部が前記中空部に挿入された取付部と、
前記取付部に固設され、前記コネクタの前記突起部を含む領域が前記中空部に挿入された状態で、前記コネクタが挿入される方向とは反対側において前記突起部に当接することにより、前記コネクタが挿入される方向とは反対方向への前記コネクタの移動を規制する係合部と、を有する、
ことを特徴とする熱交換器システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１３７１２７（Ｐ２０１２−１３７１２７Ａ）
【公開日】平成２４年７月１９日（２０１２．７．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８８６５９（Ｐ２０１０−２８８６５９）
【出願日】平成２２年１２月２４日（２０１０．１２．２４）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月１９日（２０１２．７．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２４日（２０１０．１２．２４）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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