JP2007003027A - オイルクーラ - Google Patents

Abstract

【課題】 全てのエレメント部を同一形状部品としながら、パッチプレートを容易且つ安定した状態で固定できるオイルクーラの提供。
【解決手段】 各エレメント部５を周縁が皿状に形成された上下一対のシェル6,7で構成すると共に、両シェル6,7の端部に円筒部6a,7aを形成し、隣り合うエレメント部５の円筒部6a,7a同士を加締めることにより、エレメント部５の端部同士を連通させた状態とし、パッチプレート１３に、エレメント部５ｂの下シェル７に当接する第１環状部１３ａと、該下シェル７の円筒部７ａを収容可能な内溝１３ｃと、拡径して該下シェル７の円筒部７ａに加締めることにより該パッチプレートを熱交換部１に保持させる第２環状部１３ｂを設けた。
【選択図】 図３

Description

本発明は、オイルクーラに関し、特に、ラジエータタンク内に収容されるオイルクーラに関する。

従来、オイルクーラをラジエータタンク内に収容する技術が公知となっている。
このようなオイルクーラは、エレメント部の端部同士を連通させた状態で複数積層することにより通路が形成された熱交換部と、該熱交換部の一方側最外端介して前記通路に臨んで設けられる接続パイプと、該熱交換部の他方側最外端のエレメント部を介して前記通路に臨んで設けられるパッチプレートを備える構成になっている。

また、図２０に示すように、他方側最外端のエレメント部０５ｂは、他のエレメント部０５の下シェル０７にシート部材Ｓを介在させた状態でパッチプレート０１３を装着するか、図２１に示すように、下シェル０７の代わりに下シェル０７とは別形状のシェル０７ａを設けて、ここにパッチプレート０１３を装着するようにしている（特許文献１、２参照）。
特開平１１−２１１３７９号公報 特開２００２−１９５７８３公報

しかしながら、従来の発明のうち前者にあっては、パッチプレートを良好にろう付け固定するためにシート部材を介在する必要があり、部品点数及び組み付け工数が増えるという問題点があった。

また、後者にあっては他方側最外端のエレメント部の下シェルが専用部品となるため、全てのエレメント部を同一形状部品とすることができず、部品点数が増えてコストが高く付く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、全てのエレメント部を同一形状部品としながら、パッチプレートを容易且つ安定した状態で固定できるオイルクーラを提供することにある。

上記課題を解決するため、請求項１記載の発明では、エレメント部の端部同士を連通させた状態で複数積層することにより通路が形成された熱交換部と、前記熱交換部の一方側最外端のエレメント部を介して前記通路に臨んで設けられる接続パイプと、熱交換部の他方側最外端のエレメント部を介して前記通路に臨んで設けられるパッチプレートを備えるオイルクーラにおいて、前記エレメント部を周縁が皿状に形成された上下一対のシェルで構成すると共に、これら両シェルの端部に上下方向に突出する円筒部をそれぞれ形成し、前記隣り合うエレメント部の円筒部同士を加締めることにより、エレメント部の端部同士を連通させた状態とし、前記パッチプレートに、前記他方側最外端のエレメント部の下シェルに当接する環状の第１環状部と、該下シェルの円筒部を収容可能な環状の内溝と、拡径して該下シェルの円筒部に加締めることにより該パッチプレートを熱交換部に保持させる環状の第２環状部を設けたことを特徴とする。

請求項２記載の発明では、請求項１記載のオイルクーラにおいて、前記ラジエータタンクを含む全ての構成部材をアルミ製とし、これらを全て仮組した状態で一体的にろう付け固定したことを特徴とする。

請求項１記載の発明にあっては、エレメント部の端部同士を連通させた状態で複数積層することにより通路が形成された熱交換部と、前記熱交換部の一方側最外端のエレメント部を介して前記通路に臨んで設けられる接続パイプと、熱交換部の他方側最外端のエレメント部を介して前記通路に臨んで設けられるパッチプレートを備えるオイルクーラにおいて、前記エレメント部を周縁が皿状に形成された上下一対のシェルで構成すると共に、これら両シェルの端部に上下方向に突出する円筒部をそれぞれ形成し、前記隣り合うエレメント部の円筒部同士を加締めることにより、エレメント部の端部同士を連通させた状態とし、前記パッチプレートに、前記他方側最外端のエレメント部の下シェルに当接する環状の第１環状部と、該下シェルの円筒部を収容可能な環状の内溝と、拡径して該下シェルの円筒部に加締めることにより該パッチプレートを熱交換部に保持させる環状の第２環状部を設けたため、全てのエレメント部を同一形状部品としながら、パッチプレートを容易且つ安定した状態で固定できる。

以下、本発明のオイルクーラの実施例を説明する。

以下、実施例１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は本実施例１の要部拡大分解図（一部断面図）、図３は本実施例１の要部拡大断面図、図４は本実施例１のインナーフィンの一部を示す図、図５は本実施例１の係止部材の平面図、図６は図５のＳ６−Ｓ６線における断面図、図７は本実施例１のパイプコネクタを示す平面図、図８は同正面図、図９は図７のＳ９−Ｓ９線における断面図である。

図１０は本実施例１のパッチプレートを示す平面図、図１１は同正面図、図１２は図１０のＳ１２−Ｓ１２線における断面図である。

図１３〜１８は図３のＳ１３−Ｓ１３線におけるオイルクーラの仮組を説明する図、図１９は図３のＳ１３−Ｓ１３線におけるオイルクーラのラジエータタンク内への収容を説明する図である。

先ず、全体構成を説明する。
図１〜３に示すように、本実施例１のオイルクーラＡは、熱交換部１と、接続パイプ2,2と、ラジエータタンクの側壁３と、パイプコネクタ4,4が備えられている。
なお、本実施例１のオイルクーラＡは左右対称形状であるため、図１中左側の接続パイプ２側についてのみ主に図示して説明する。

熱交換部１は、エレメント部５と環状のシートＳ１を交互に複数積層して構成されると共に、各エレメント部５は、その周縁が略皿状に形成されたシェル6,7（シェル６が上シェルに、シェル７が下シェルにそれぞれ相当）同士をその内部に図４に示す波状のインナーフィン８を介在させた状態で最中状に重ねることにより形成されている。
なお、本実施例１のインナーフィン８はオフセットフィンが採用されているが、この限りではない。

図２に示すように、シェル６の両端部には上方に突出した円筒状の円筒部６ａが形成され、一方、シェル７の両端部には下方に突出した円筒状の円筒部７ａが形成されている。
また、シェル６の円筒部６ａの開口幅は、シェル７の円筒部７ａの外径幅よりも大きく形成されることにより、隣り合うエレメント部５のシェル７の円筒部７ａをシェル６の円筒部６ａに嵌合させた状態で加締め固定可能となっている。

その他、各エレメント部５には積層方向に突出して隣り合うエレメント部５同士の間隔を保持するための突起部９や、オイルクーラのろう付け時にエレメント部５が変形することを抑制するディンプル溝１０がエレメント部５の長手方向に亘って複数形成されている。

従って、図３に示すように、熱交換部１の両側には、各エレメント部５の両端部同士を連通状態にする通路Ｒ１が形成されている。

また、熱交換部１の一方側最外端のエレメント部５ａにおけるシェル６の円筒部６ａは、シートＳ１を介在した状態で図２、５、６に示す略円筒状の係止部材１１の下部に形成された円筒部１１ａによって加締め固定され、さらに、係止部材１１の上部に形成された複数（本実施例では４箇所）の爪部１１ｂによって、図２に示す円筒状の着座プレート１２の外周側下段部１２ｂが加締め固定されている。

接続パイプ２は、その下方中途部分に拡径した拡径部２ａが形成されると共に、この拡径部２ａは、ラジエータタンクの側壁３に設けられたパイプ取付孔３ａを貫通した状態で熱交換部１の通路Ｒ１に臨んで設けられるパイプコネクタ４に装着されている。

図７〜９に示すように、パイプコネクタ４は略円筒状に形成される他、その一端側には、拡径部２ａを収容した状態でラジエータタンクの側壁３に着座し、且つ、縮径して拡径部２ａの外周を保持するように加締めることにより接続パイプ２を保持する第１保持部４ａが設けられ、他端側には、拡径して着座プレート１２の内周側上段部１２ａをラジエータタンクの側壁３に当接させて加締めることにより、係止部材１１を介して熱交換部１を保持する第２保持部４ｂが設けられている。

なお、本実施例１では、パイプコネクタ４の第１保持部４ａが接続パイプ２の拡径部２ａの外周を保持するように加締めているが、拡径部２ａの一部をパイプコネクタ４に収容するようにして、拡径部２ａの外周を側面からパイプコネクタ４で押さえるように保持する加締め構造にしても良い。

また、本実施例１の第１保持部４ａは、８箇所の切欠溝４ｃによって８分割された状態で形成され、これによって、拡径部２ａとの密着性が良くなっている。
勿論、切欠部４ｃの形成数は８箇所に限定されるものではなく、また、第１保持部４ａの長さは適宜選択できる。

また、第２保持部４ｂの厚みは第１保持部４ａよりも薄肉で形成されることにより、ラジエータタンクの側壁３におけるパイプ取付孔３ａの開口径をできるだけ小さくする配慮がされている。

そして、熱交換部１の他方側最外端のエレメント部５ｂには、シェル７の円筒部７ａに加締め固定された略円盤状のパッチプレート１３が装着されている。

図１０〜１２に示すように、パッチプレート１３は、エレメント部５ｂのシェル７に当接する環状の第１環状部１３ａと、シェル７の円筒部７ａを収容可能な環状の内溝１３ｃと、拡径してシェル７の円筒部７ａに加締めることによりパッチプレート１３を熱交換部１に保持させる環状の第２環状部１３ｂが設けられている。

また、本実施例１のパッチプレート１３の第２環状部１３ｂは他の部位よりも薄肉に形成され、径方向外側へいくにつれて斜め上方へ細くなるテーパ状に形成されている。

その他、本実施例１のオイルクーラＡはラジエータタンクの側壁３を含めた全ての構成部材がアルミ製であり、各部品の接触部には少なくとも一方側にろう材（ブレージングシート）が被覆されている。

以下、作用を説明する。
このようなオイルクーラＡを仮組みするには、先ず、図２に示すように、一対のシェル6,7を、インナーフィン８を介装した状態で最中状に重ね合わせることによりエレメント部５を形成し、シートＳ１と交互に複数（本実施例１では５層）積層することにより熱交換部１を形成する。

次に、図１３に示すように、熱交換部１の両側において、他方側最外端のエレメント部５ｂにそれぞれパッチプレート１３を配置する。
この際、エレメント部５ｂのシェル７の円筒部７ａはパッチプレート１３の内溝１３ｃに収容された状態となる。

次に、図１４に示すように、熱交換部１の両側において、エレメント部５ａ側から通路Ｒ１内にパンチＰを圧入することにより、隣り合うエレメント部５同士におけるシェル７の円筒部７ａを拡径させてシェル６の円筒部６ａに加締め固定すると同時に、パンチＰの先端でパッチプレート１３の第２環状部１３ｂを拡径させてエレメント部５ｂのシェル７の円筒部７ａに加締め固定することにより、該パッチプレート１３の第１環状部１３ａをエレメント部５ｂのシェル７に当接した状態で該パッチプレート１３を保持させる。

次に、熱交換部１の両側において、一方側最外端のエレメント部５ａにそれぞれ係止部材１１及び着座プレート１２を加締め固定してこれら三者を固定する。

次に、図１５、１６に示すように、熱交換部１の両側において、パイプ取付孔３ａにパイプコネクタ４を挿入して第１保持部４ａをラジエータタンクの側壁３に着座した状態とし、さらに、熱交換部１をパイプ取付孔３ａに臨んだ状態としてパイプコネクタ４の第２保持部４ｂを拡径して着座プレート１２の内周側上段部１２ａに加締め固定することにより、これら三者を固定する。

次に、図１７、１８に示すように、接続パイプ２の拡径部２ａをパイプコネクタ４の第１保持部４ａに収容した状態で縮径して該拡径部２ａの外周を保持するように加締め固定することにより、両者を固定してオイルクーラＡの仮組を終了する。

この際、第１保持部４ａは、切欠溝４ｃによって偏りなく均等に拡径部２ａに密着した状態となる。

また、接続パイプ２とパイプコネクタ４との間には、幾分の隙間X1,X2が形成される上、両者は加締め固定で固定されるため、パイプコネクタ４は様々な径（例えば８φ〜１０φ）の接続パイプ２を加締めて保持できるようになっている。

また、パイプコネクタ４を用いて接続パイプ２を固定しているので、様々な径の接続パイプ２に対応できると同時に、別部材を用いることなく、熱交換部１をラジエータタンクの側壁３に固定できる。

ここで、従来の発明にあっては、パッチプレートを良好にろう付け固定するためにシート部材を介在する必要があり、部品点数及び組み付け工数が増えるという問題点があった。

また、他端側最外端のエレメント部の下シェルを専用部品とした場合には、全てのエレメント部を共用部品とすることができず、部品点数が増えてコストが高く付くという問題点があった。

これに対し、本実施例１のオイルクーラＡでは、前述したように、エレメント部５ｂのシェル７の円筒部７ａはパッチプレート１３の内溝１３ｃに収容された状態となるため、全てのエレメント部５を同一形状部品で構成でき、部品点数が増える虞がない。

また、パッチプレート１３の第２環状部１３ｂを拡径してエレメント部５ｂのシェル７の円筒部７ａに加締め固定することにより、該パッチプレート１３の第１環状部１３ａをエレメント部５ｂのシェル７に当接した状態で該パッチプレート１３を保持させるため、各エレメント部５同士を加締める工程でもってパッチプレート１３を熱交換部１に容易に加締め固定できる他、エレメント部５ｂとパッチプレート１３との間にシートを必要とせず、部品点数及び組み立て工数を減らして生産性を向上できる。

このように仮組されたラジエータタンクの側壁３を含むオイルクーラＡは、図外の加熱炉内で熱処理されることにより、一体的にろう付け固定される。

次に、図１９に示すように、ラジエータタンクの側壁３は、オイルクーラＡを収容した状態でラジエータタンクのコ字状の残りの側壁１４と嵌合されて矩形断面のラジエータタンク本体１５を形成し、ラジエータを構成するコア部等と仮組された状態で再びろう付け固定される。

なお、本実施例１では、ラジエータタンクの側壁３とオイルクーラＡを加熱処理してろう付け固定した後、オイルクーラＡをラジエータタンク内に収容してラジエータの各構成部材と共に再び加熱処理してろう付け固定する場合について説明したが、１回目の加熱処理を省略しても良い。

このように構成されたオイルクーラＡは、一方側の接続パイプ２から熱交換部１の通路Ｒ１内にエンジンやＡＴのオイルを流入させた後、各エレメント部５内を長手方向に流通させて他方側の接続パイプ２側の通路Ｒ１内に流入する間にインナーフィン８及びラジエータタンク内の冷却水と熱交換して冷却した後、他方側の接続パイプ２から排出する冷却回路となる。

以下、効果を説明する。
以上、説明したように、本実施例１のオイルクーラＡにあっては、エレメント部５の端部同士を連通させた状態で複数積層することにより通路Ｒ１が形成された熱交換部１と、熱交換部１の一方側最外端を介して通路Ｒ１に臨んで設けられる接続パイプ２と、熱交換部１の他方側最外端のエレメント部５ｂを介して通路Ｒ１に臨んで設けられるパッチプレート１３を備えるオイルクーラにおいて、各エレメント部５を周縁が皿状に形成された上下一対のシェル6,7で構成すると共に、これら両シェル6,7の端部に上下方向に突出する円筒部6a,7aをそれぞれ形成し、隣り合うエレメント部５の円筒部6a,7a同士を加締めることにより、エレメント部５の端部同士を連通させた状態とし、パッチプレート１３に、他方側最外端のエレメント部５ｂの下シェル７に当接する環状の第１環状部１３ａと、該下シェル７の円筒部７ａを収容可能な環状の内溝１３ｃと、拡径して該下シェル７の円筒部７ａに加締めることにより該パッチプレートを熱交換部１に保持させる環状の第２環状部１３ｂを設けたため、全てのエレメント部５を同一形状部品としながら、パッチプレート１３を容易且つ安定した状態で固定できる。

また、ラジエータタンクの側壁３を含む全ての構成部材をアルミ製とし、これらを全て仮組した状態で一体的にろう付け固定したため、接続パイプ２を後工程で固定する必要がなく、この種のオイルクーラの効率的な生産性を実現できる。

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１では各エレメント部５同士を加締める工程と、エレメント部５ｂにパッチプレート１３を加締める工程をパンチＰを用いて同一工程で行ったが、別の治具を用いて別工程で行っても良い。

本発明の実施例１のオイルクーラを示す全体図である。 本実施例１の要部拡大分解図（一部断面図）である。 本実施例１の要部拡大断面図である。 本実施例１のインナーフィンの一部を示す図である。 本実施例１のパイプコネクタを示す平面図である。 本実施例１のパイプコネクタを示す平面図である。 本実施例１のパイプコネクタを示す平面図である。 本実施例１のパイプコネクタを示す正面図である。 図７のＳ９−Ｓ９線における断面図である。 本実施例１のパッチプレートを示す平面図である。 本実施例１のパッチプレートを示す正面図である。 図１０のＳ１２−Ｓ１２線における断面図である。 図３のＳ１３−Ｓ１３線におけるオイルクーラの仮組を説明する図である。 図３のＳ１３−Ｓ１３線におけるオイルクーラの仮組を説明する図である。 図３のＳ１３−Ｓ１３線におけるオイルクーラの仮組を説明する図である。 図３のＳ１３−Ｓ１３線におけるオイルクーラの仮組を説明する図である。 図３のＳ１３−Ｓ１３線におけるオイルクーラの仮組を説明する図である。 図３のＳ１３−Ｓ１３線におけるオイルクーラの仮組を説明する図である。 図１９は図３のＳ１３−Ｓ１３線におけるオイルクーラのラジエータタンク内への収容を説明する図である 従来のオイルクーラの要部拡大断面図である。 従来のオイルクーラの要部拡大断面図である。

符号の説明

Ｐ パンチ
Ｒ１ 通路
Ｓ１ シート
Ｘ１、Ｘ２
１ 熱交換部
２ 接続パイプ
２ａ 拡径部
３ ラジエータタンクの壁部
３ａ パイプ取付孔
４ パイプコネクタ
４ａ 第１保持部
４ｂ 第２保持部
４ｃ 切欠溝
５ エレメント部
５ａ、５ｂ （最外端の）エレメント部
６ シェル（上シェルに相当）
７ シェル（下シェルに相当）
６ａ、７ａ 円筒部
８ インナーフィン
９ 突起部
１０ ディンプル溝
１１ 係止部材
１２ 着座プレート
１２ａ 内周側上段部
１２ｂ 外周側下段部
１３ パッチプレート
１３ａ 第１環状部
１３ｂ 第２環状部
１３ｃ 内溝
１４ コ字状の残りの側壁
１５ ラジエータタンク本体

Claims (2)

1. エレメント部の端部同士を連通させた状態で複数積層することにより通路が形成された熱交換部と、
   前記熱交換部の一方側最外端のエレメント部を介して前記通路に臨んで設けられる接続パイプと、
   熱交換部の他方側最外端のエレメント部を介して前記通路に臨んで設けられるパッチプレートを備えるオイルクーラにおいて、
   前記エレメント部を周縁が皿状に形成された上下一対のシェルで構成すると共に、これら両シェルの端部に上下方向に突出する円筒部をそれぞれ形成し、
   前記隣り合うエレメント部の円筒部同士を加締めることにより、エレメント部の端部同士を連通させた状態とし、
   前記パッチプレートに、前記他方側最外端のエレメント部の下シェルに当接する環状の第１環状部と、該下シェルの円筒部を収容可能な環状の内溝と、拡径して該下シェルの円筒部に加締めることにより該パッチプレートを熱交換部に保持させる環状の第２環状部を設けたことを特徴とするオイルクーラ。
2. 請求項１記載のオイルクーラにおいて、
   前記ラジエータタンクを含む全ての構成部材をアルミ製とし、これらを全て仮組した状態で一体的にろう付け固定したことを特徴とするオイルクーラ。

Images