JP2006226651A

JP2006226651A - オイルクーラ

Info

Publication number: JP2006226651A
Application number: JP2005043656A
Authority: JP
Inventors: Akira Masuda; 晃増田
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2005-02-21
Filing date: 2005-02-21
Publication date: 2006-08-31

Abstract

【課題】オイルクーラのポートと接続管側との配管作業を容易にしつつ、オイルクーラの部品点数や組立工程の減少、構造の簡略化を実現でき、オイルクーラ自体の組付け作業性、オイルクーラとラジエータタンクとの組付け作業性を改善できるオイルクーラの提供。
【解決手段】オイル流路が形成されるシェル１を複数積層して熱交換器コア２を形成し、熱交換器コア２の一方側にコネクタ３を配置すると共に、このコネクタ３に第１流路Ｒ１及び第２流路Ｒ２を備える入出力ポート４を設け、第１流路Ｒ１を熱交換器コア２の連通路７ａ（オイル入り口側流路）に連通させ、第２流路Ｒ２を熱交換器コア２の連通路７ｂ（オイル出口側流路）に連通させた。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車のエンジンやＡＴのオイルを冷却するために用いるオイルクーラに関する。

従来、熱交換器コアの一端側にオイル入り口側流路に連通した入力ポートのコネクタと、オイル出口側に連通した出力ポートのコネクタを近接して配置したオイルクーラの技術が公知になっている（特許文献１参照）。

このようなオイルクーラでは、熱交換器コアの全長が長い場合であっても各ポートにおける接続配管作業が容易になるという利点がある。
特開平１１−２１１３８０号公報

しかしながら、特許文献１記載の発明にあっては、オイルクーラの部品点数や組立工程が増える上、構造が複雑化するという問題点があった。

従って、ポートとコネクタとのシール性、コネクタと熱交換器コアとのシール性、コネクタとラジエータタンクとのシール性を確保するためには、オイルクーラの各部の組付け精度を高く維持した状態で、ラジエータタンクに対して高い組付け精度で組付けなければならず、オイルクーラの各ポートにおける接続配管作業は容易になるものの、オイルクーラ自体の組付け作業性、オイルクーラとラジエータタンクとの組付け作業性は改善されないという問題点があった。

本発明は上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところはオイルクーラの各ポートにおける接続配管作業を容易にしつつ、構造を簡略化して部品点数や組立工程の減少を実現でき、オイルクーラ自体の組付け作業性、オイルクーラとラジエータタンクとの組付け作業性を改善できるオイルクーラを提供することにある。

請求項１記載の発明では、オイル流路が形成されるシェルを複数積層して熱交換器コアを形成し、前記熱交換器コアの一方側にコネクタを配置すると共に、このコネクタに第１流路及び第２流路を備える入出力ポートを設け、前記第１流路を熱交換器コアのオイル入り口側流路に連通させ、第２流路を熱交換器コアのオイル出口側流路に連通させたことを特徴とする。

請求項１記載の発明にあっては、オイル流路が形成されるシェルを複数積層して熱交換器コアを形成し、前記熱交換器コアの一方側にコネクタを配置すると共に、このコネクタに第１流路及び第２流路を備える入出力ポートを設け、前記第１流路を熱交換器コアのオイル入り口側流路に連通させ、第２流路を熱交換器コアのオイル出口側流路に連通させたため、オイルクーラの各ポートにおける接続配管作業を容易にしつつ、構造を簡略化して部品点数や組立工程の減少を実現でき、オイルクーラ自体の組付け作業性、オイルクーラとラジエータタンクとの組付け作業性を改善できる。

以下、本発明のオイルクーラの実施例を説明する。

図１は本発明の実施例１のオイルクーラを示す全体図、図２は同分解図、図３はシェルの分解図、図４は本実施例１のオイルクーラの側断面図、図５は入出力ポートの斜視分解図とコネクタの斜視図である。
図６は入出力ポート、ナット、アダプタの固定を説明する図、図７は本実施例１のオイルクーラの作用を説明する図である。

図１、２に示すように、本実施例のオイルクーラは、複数のシェル１から成る熱交換器コア２と、コネクタ３と、入出力ポート４を主要な構成としている。

図３に示すように、シェル１は、その周縁が立ち上げられて皿状に形成されたアッパシェル１ａ及びロアシェル１ｂと、両者の間に介装される波状のインナーフィン１ｃを主要な構成としている。

また、両シェル1a,1bの両端部にはバーリング加工により筒状に突出して形成された筒状部５がそれぞれ形成されると共に、各筒状部５の周りには、山型に突出して形成された環状の保持部５ａが形成されている。
また、アッパシェル１ａの筒状部５の開口径Ｗ１は、ロアシェル１ｂの筒状部５の外径Ｗ２よりも大きく形成され、これにより、隣り合うシェル１の筒状部５同士を嵌合させて積層可能になっている。
なお、本実施例１ではシェル１を６個積層しているが、この積層数については適宜設定できる。

図４に示すように、熱交換器コア２の両側には、隣り合うシェル１の筒状部５同士によって連通した連通穴6,7が形成されている。

また、最外端のシェル８の筒状部８ａには、後述するコネクタ３と入出力ポート４が装着され、一方、筒状部８ｂには、皿状のキャップＣが装着されている。

図５に示すように、コネクタ３は、全体が略円盤形状を成すと共に、その中央には貫通穴３ａが形成されている。
コネクタ３の上部には、後述するナットＮ１に締結するための螺子溝３ｂが形成される他、その中途部には、拡径した段部３ｃと、環状のシール溝３ｄが形成され、さらに、その下部には円筒状の嵌合部３ｅが形成されている。

入出力ポート４は、外管４ａと内管４ｂで構成される二重管であって、内管４ｂは、外管４ａに比べて全長が長く形成されると共に、その外周には両管4a,4bの間隔を維持して保持するための板状の保持部4c,4cが設けられている。
なお、保持部４ｃの形状、形成数については適宜設定できるし、製造上可能であれば押し出し成形により保持部４ｃを連結部分として外管４ａと内管４ｂを一体的に形成しても良い。
また、外管４ａ、内管４ｂ、保持部４ｃを別体で構成しても良い。

そして、図４に示すように、コネクタ３は、嵌合部３ｅをシェル８の筒状部８ａに挿入された状態で固定され、入出力ポート４は、コネクタ３の貫通穴３ａを貫通した状態で固定されている。

さらに、入出力ポート４の内管４ｂの下端は、シェル９の筒状部９ａに設けられた環状の遮断部材１０を貫通した状態で配置され、一方、外管４ａの下端はコネクタ３の嵌合部３ｅの下端に面一に配置されている。

従って、連通穴７は、遮断部材１０を境にして内管４ｂに連通した連通した連通穴７ａ（オイル入り口側流路に相当）と、外管４ａに連通した連通穴７ｂ（オイル出口側流路に相当）に仕切られている。

その他、最外端のシェル１１におけるロアシェルの筒状部と保持部は省略され、ここに皿状のパッチプレートＰが装着されている。

なお、本実施例のオイルクーラは、全ての構成部品がアルミニウム製であり、各部品の接触部には少なくとも一方側にはろう材が被覆されたブレージングシート（クラッド材）が用いられている。

次に、オイルクーラの組付けについて説明する。
このように構成されたオイルクーラを組付けるには、先ず、インナーフィン１ｃを介装した状態でアッパシェル１ａとロアシェル１ｂを最中状に重ね合わせて互いに圧入またはカシメ固定することにより、各シェル１（シェル8,9,11）を形成した後、複数積層することにより熱交換器コア２を形成する（図２参照）。
この際、シェル９の筒状部９ａには遮断部材１０を圧入しておく。

次に、シェル８の筒状部８ａにコネクタ３の嵌合部３ｅを嵌挿固定した後、このコネクタ３の貫通穴３ａに入出力ポート４を圧入して固定する。
なお、コネクタ３と入出力ポート４を予め固定した後、熱交換器コア２に固定しても良い。

次に、シェル８の筒状部８ｂにキャップＣを装着し、シェル１１にパッチプレートＰを装着した状態とし、図外の加熱炉で熱処理して各部材の接合部を全てろう付け固定することにより、これらを一体的に形成してオイルクーラの組付けを終了する。

従って、従来の発明に比べてコネクタを２つ設ける必要がないため、熱交換器コア２の構造を簡略化して部品点数や組立工数を削減でき、これによって、オイルクーラ自体の組立を容易にできると同時に、各構成部材のシール性を容易に保つことができる。

次に、オイルクーラとラジエータタンク１４の組付けを説明する。
このように構成されたオイクーラをラジエータタンク１４に組付ける際には、先ず、図６、７に示すように、コネクタ３の段部３ｃを樹脂製のラジエータタンク１４の開口段部１４ａに当接した状態とし、且つ、シール溝３ｄにシール部材Ｓ１を介装した状態でナットＮ１を螺子溝３ｂに締結することにより、オイクーラをラジエータタンク１４内に収容する。

次に、入出力パイプ４に、外管４ａと内管４ｂの空間と、内管４ｂにそれぞれオイルを流通させるためのアダプタ１５を装着してオイルクーラとラジエータタンク１４の組付けを終了する。
なお、アダプタ１５の詳細な構造については適宜設定できる。
従って、従来の発明のように入力ポートと出力ポートの位置関係の誤差によってコネクタ３とラジエータタンク１４とのシール性が失われる虞がなく、両者を精度良く組付けてシール性を向上できる。

また、入出力ポート４を一体的に形成でき、これによってアダプタ１５側との接続配管作業を容易に行うことができる。

次に、作用を説明する。
このように構成されたオイルクーラでは、図７に示すように、エンジンまたはＡＴのオイル（破線矢印で図示）は、アダプタ１５から内管４ｂを介して連通穴７ａに流入し、連通穴６と連通穴７ａに対応する各シェル１内を流通する間にインナーフィン１ｃやラジエータタンク１４内の冷却水と熱交換して冷却された後、連通穴６に流入する。

次に、連通穴６のオイルは、この連通穴６と連通穴７ｂに対応する各シェル１内を流通する間にインナーフィン１ｃやラジエータタンク１４内の冷却水と熱交換して冷却された後、連通穴７ｂに流入する。

次に、連通穴７ｂのオイルは、外管４ａと内管４ｂとの空間を介してアダプタ１５へ排出される。

即ち、本実施例１では、入出力ポート４の内管４ｂに第１流路Ｒ１を形成し、この第１流路Ｒ１を熱交換器コア２のオイル入り口側流路である連通穴７ａに連通させることによって入力ポートとして機能させている。
また、入出力ポート４の外管４ａと内管４ｂの空間に第２流路Ｒ２を形成し、この第２流路Ｒ２を熱交換器コア２のオイル出口側流路である連通穴７ｂに連通させることによって出力ポートとして機能させている。
なお、オイルの流れを逆方向にして内管４ｂを出力ポート、外管４ａと内管４ｂの空間を入力ポートとしてそれぞれ機能させても良い。

従って、オイルが熱交換器コア２をＵターン（蛇行）するように流れるため、その流路を長く形成することができ、冷却性能の向上に貢献できる。

また、本実施例１では、外管４ａと内管４との空間を出力ポートとして機能させたため、内管４ｂを出力ポートとした場合に比べて高温なオイルをラジエータタンク１４の冷却水により近づけた状態で流通させることができ、熱交換器コア２で冷却されたオイルの再加熱を防止できると共に、放熱面積を増やすことができる。

次に、効果を説明する。
以上、説明したように、本実施例１のオイクーラでは、オイル流路が形成されるシェル１を複数積層して熱交換器コア２を形成し、熱交換器コア２の一方側にコネクタ３を配置すると共に、このコネクタ３に第１流路Ｒ１及び第２流路Ｒ２を備える入出力ポート４を設け、第１流路Ｒ１を熱交換器コア２の連通路７ａ（オイル入り口側流路）に連通させ、第２流路Ｒ２を熱交換器コア２の連通路７ｂ（オイル出口側流路）に連通させたため、オイルクーラの入出力ポート４における接続配管作業を容易にしつつ、熱交換器コア２の構造を簡略化して部品点数や組立工程の減少を実現でき、オイルクーラ自体の組付け作業性、オイルクーラとラジエータタンク１４との組付け作業性を改善できる。

また、入出力ポート４を内管４ｂと外管４ａで構成された二重管で構成したため、簡便な構成で第１流路Ｒ１及び第２流路Ｒ２を形成することができる。

以下、実施例２を説明する。
なお、本実施例２のオイルクーラでは、入出力ポートを、内部が仕切り部で２つに仕切られた分割管で構成したこと以外は実施例１と同様であるため、同一の構成部材については同一の符号を付してその説明は省略し、相違点のみ詳述する。
図８は本発明の実施例２におけるオイルクーラの側断面図、図９は入出力ポートの組立を説明する図、図１０は本実施例２のオイルクーラの作用を説明する図である。

図８に示すように、本実施例２のオイルクーラでは、実施例１で説明した入出力ポート４の代わりに、入出力ポート２０が設けられている。
図９に示すように、入出力ポート２０は互いに重ね合わせた際にその内部に仕切り部を有して略円形断面となる一対の半円形断面の分割管20a,20bで構成される他、分割管２０ａの全長は分割管２０ｂに比べて短く形成されている。
なお、製造上可能であれば押し出し成形により分割管20a,20bを一体的に形成しても良い。

そして、入出力ポート２０の分割管２０ｂの下端は、シェル９の筒状部９ａに設けられた環状の遮断部材２１を貫通した状態で配置され、一方、分割管２０ａの下端はコネクタ３の嵌合部３ｅの下端に面一に配置されている。
なお、本実施例２のオイルクーラの組付けは実施例１と略同様であるため、省略する。

次に、作用を説明する。
このように構成されたオイルクーラでは、図１０に示すように、エンジンまたはＡＴのオイル（破線矢印で図示）は、図示を省略するアダプタから分割管２０ｂを介して連通穴７ａに流入し、連通穴６と連通穴７ａに対応する各シェル１内を流通する間にインナーフィン１ｃやラジエータタンク１４内の冷却水と熱交換して冷却された後、連通穴６に流入する。

次に、連通穴７ｂのオイルは、分割管２０ａを介して図示を省略するアダプタへ排出される。

即ち、本実施例２では、入出力ポート２０の分割管２０ｂに第１流路Ｒ１を形成し、この第１流路Ｒ１を熱交換器コア２のオイル入り口側流路である連通穴７ａに連通させることによって入力ポートとして機能させている。
また、入出力ポート２０の分割管２０ａに第２流路Ｒ２を形成し、この第２流路Ｒ２を熱交換器コア２のオイル出口側流路である連通穴７ｂに連通させることによって出力ポートとして機能させている。

次に、効果を説明する。
以上、説明したように、本実施例２のオイクーラでは、オイル流路が形成されるシェル１を複数積層して熱交換器コア２を形成し、熱交換器コア２の一方側にコネクタ３を配置すると共に、このコネクタ３に第１流路Ｒ１及び第２流路Ｒ２を備える入出力ポート２０を設け、第１流路Ｒ１を熱交換器コア２の連通路７ａ（オイル入り口側流路）に連通させ、第２流路Ｒ２を熱交換器コア２の連通路７ｂ（オイル出口側流路）に連通させたため、オイルクーラの入出力ポート２０における接続配管作業を容易にしつつ、熱交換器コア２の構造を簡略化して部品点数や組立工程の減少を実現でき、オイルクーラ自体の組付け作業性、オイルクーラとラジエータタンク１４との組付け作業性を改善できる。

また、入出力ポート２０を、分割管２０ａと分割管２０ｂで構成したため、簡便な構成で第１流路Ｒ１及び第２流路Ｒ２を形成することができる。

以上、本発明の実施例を説明してきたが、本発明の具体的構成は本実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更などがあっても本発明に含まれる。

例えば、本実施例のオイルクーラでは、連通穴７は、遮断部材１０を境にして内管４ｂ（分割管２０ｂ）に連通した連通した連通穴７ａ（オイル入り口側流路に相当）と、外管４ａと内管４ｂとの間の空間（分割管２０ａ）に連通した連通穴７ｂ（オイル出口側流路に相当）に仕切られる場合について説明したが、遮断部材１０の代わりに筒状部９ａの開口部を小さく形成し、ここに内管４ｂを貫通させた状態でろう付け固定しても良い。

さらに、シェル９内の筒状部９以外の部位に遮断部材１０に相当する部材を配置しても良い。この場合、シェル９内にオイルが流れないようにしてオイルの入り口側と出口側との温度差に起因する熱伝達の悪影響を防止できる。

また、本実施例では、樹脂製のラジエータタンク１４内に収容される水冷式オイルクーラについて説明したが、空冷式オイルクーラの場合にはラジエータタンク１４の外部に配置でき、ナットＮ１やシール部材Ｓ１は省略できる。

この際、図１１に示すように、入出力ポート４とコネクタ３との固定はろう付けに限らず、入出力ポート４の外周に螺子溝４ｘを形成すると共に、コネクタ３の貫通穴３ａに螺子溝３ｘを形成し、両螺子溝4x,3xを締結して入出力ポート４を固定しても良い。また、その際、入出力ポート４の外周とコネクタ３の貫通穴３ａとの間にシール部材Ｓ２を設けても良い。
また、図１２に示すように、入出力ポート４にフレア部４ｙを形成して、シール部材Ｓ３を介してナットＮ２をコネクタ３に締結することにより、両者を固定しても良い。

また、ラジエータタンク１４がアルミ製の場合には、ラジエータタンク１４とオイルクーラを共にろう付け固定するか、または、オイルクーラを単体で予めろう付けした後、コネクタ３または入出力ポート４をラジエータタンク１４とろう付け固定しても良い。

従って、ラジエータタンク１４、コネクタ３、入出力ポート４の相互の固定手段はラジエータタンク１４の材質や組付け方法などによってナットやクリップによる締結、加締め固定、凹凸係合、ろう付け等の様々な手段が適宜適用でき、それに伴う固定部位の詳細な形状変更は本発明の範疇となる。

さらに、本実施例では、オイルが熱交換器コア２をＵターン（蛇行）するように流れる場合について説明したが、第１流路Ｒ１を熱交換器コアのオイル入り口側流路に連通させ、第２流路Ｒ２を熱交換器コアのオイル出口側流路に連通させた状態であれば、熱交換器コア２を流れるオイルの流路の形態については任意に設計変更可能である。

本発明の実施例１のオイルクーラを示す全体図である。本発明の実施例１のオイルクーラを示す分解図である。シェルの分解図である。本実施例１のオイルクーラの側断面図である。入出力ポートの斜視分解図とコネクタの斜視図である。入出力ポート、ナット、アダプタの固定を説明する図である。本実施例１のオイルクーラの作用を説明する図である。本発明の本実施例２のオイルクーラの側断面図である。入出力ポートの組立を説明する図である。本実施例２のオイルクーラの作用を説明する図である。その他の実施例のオイルクーラの要部側断面図である。その他の実施例のオイルクーラの要部側断面図である。

符号の説明

Ｎ１ナット
Ｃキャップ
Ｐパッチプレート
７ａ連通穴
７ｂ連通穴
Ｓ１シール部材
１、８、９、１１シェル
１ａアッパシェル
１ｂロアシェル
１ｃインナーフィン
２熱交換器コア
３コネクタ
３ａ貫通穴
３ｂ螺子溝
３ｃ段部
３ｄシール溝
３ｅ嵌合部
４、２０入出力ポート
５、８ａ、８ｂ、９ａ筒状部
５ａ保持部
６、７連通穴
１０、２１遮断部材
１４ラジエータタンク
１４ａ開口段部
１５アダプタ
２０ａ、２０ｂ分割管

Claims

オイル流路が形成されるシェルを複数積層して熱交換器コアを形成し、
前記熱交換器コアの一方側にコネクタを配置すると共に、このコネクタに第１流路及び第２流路を備える入出力ポートを設け、
前記第１流路を熱交換器コアのオイル入り口側流路に連通させ、第２流路を熱交換器コアのオイル出口側流路に連通させたことを特徴とするオイルクーラ。
請求項１記載のオイルクーラにおいて、
前記入出力ポートを、内管と外管で構成された二重管で構成することにより、第１流路及び第２流路を形成したことを特徴とするオイルクーラ。
請求項１記載のオイルクーラにおいて、
前記入出力ポートを、内部が仕切り部で２つに仕切られた分割管で構成することにより、第１流路及び第２流路を形成したことを特徴とするオイルクーラ。