JP2855240B2 - 自動車用オイルクーラの製造方法 - Google Patents

自動車用オイルクーラの製造方法

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JP2855240B2 JP3043860A JP4386091A JP2855240B2 JP 2855240 B2 JP2855240 B2 JP 2855240B2 JP 3043860 A JP3043860 A JP 3043860A JP 4386091 A JP4386091 A JP 4386091A JP 2855240 B2 JP2855240 B2 JP 2855240B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、自動車の油圧式パワ
ステアリング装置に用いられる空冷式オイルクーラの製
造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の製造方法としては、図12に示
すように、配管接続用小径部56を有する2つの段付端末
管部52を、2つのスパイラルフィン57付中央管部53の一
端部にそれぞれ差込み溶接するとともに、2つの中央管
部53の他端部にまたがってU字管部54を差込み溶接し、
全体が鉄製であるオイルクーラを得るものが知られてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この種オイルクーラ
は、自動車のラジエータの下方のような環境劣悪な場所
に装備される。そのため、オイルクーラは丈夫でなけれ
ばならず、その点、全体が鉄でできているオイルクーラ
は好都合である。ところが、鉄製オイルクーラは、重量
が重く、熱交換効率が悪い。しかも、3種類の管部を相
互に溶接しなければならず、また加工性が悪いため、製
造工程が複雑である上に、溶接部から洩れが発生する恐
れがあり、信頼性に乏しい。
【0004】また、チューブの端部に配管接続用小径部
があり、小径部とその他の部分では通路断面積が急激に
変化するため、流体の圧力損失が大きく、一層熱交換効
率を悪くしているこの発明の目的は、上記問題点を解決
した自動車用オイルクーラの製造方法を提供することに
ある。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明による自動車用
オイルクーラの製造方法は、内面にチューブ長さ方向に
のびた並列状突条が形成されている直管状アルミニウム
製チューブを用い、チューブ端部の突条を除去し、同端
部の内径が同端部以外の突条の先端に接する仮想円の直
径とほぼ等しくなるように同端部を絞ることにより同端
部に配管接続用小径部を形成することを特徴とするもの
である。
【0006】
【作用】この発明による自動車用オイルクーラの製造方
法では、内面にチューブ長さ方向にのびた並列状突条が
形成されている直管状アルミニウム製チューブを用いて
いるから、チューブ全体が1本のパイプでできており、
チューブを製造する上で溶接作業を一切必要としない。
【0007】また、チューブ端部の突条を除去し、同端
部の内径が同端部以外の突条の先端に接する仮想円の直
径とほぼ等しくなるように同端部を絞ることにより同端
部に配管接続用小径部を形成するから、小径部とその他
の部分の通路断面積の変化が比較的少なくてすむ。
【0008】
【実施例】この発明の実施例を、図1〜図11を参照し
てつぎに説明する。
【0009】この発明による方法で得られたオイルクー
ラは、図4に示すように、全体がアルミニウムないしそ
の合金で形成されているものであって、互いに平行にの
びた直管部11を有するU字状オイル流通チューブ12と、
両直管部11外面に渡し止められ多数の並列状プレートフ
ィン13と、両直管部11内にそれぞれ挿入されている2つ
のインナフィン15とよりなる。
【0010】両直管部11の先端部には、先細りテーパ部
21を介して配管接続用小径部22が形成されている。図5
〜図8に示すように、小径部21を除いて、チューブ12の
内面には、チューブ長さ方向にびた多数の突条23が並列
状に形成されている。これらの突条23により伝熱面積の
増大が図られかつ乱流の発生が促進されている。突条23
は、テーパ部21には存在するが、図7に示すように、小
径部22には、存在していない。また、図9に示すよう
に、上記突条23の代わりに、高さの異なる大小の突条2
4,25を形成すれば、一層の乱流の発生が促進される。
さらに、突条24,25をねじれば、乱流の発生に効果的で
ある。ねじり角度θは6〜8度程度であることが好まし
い。。
【0011】図1を参照すると、小径部21の内径D1が
小径部21以外の突条23の先端に接する仮想円の直径D2
とほぼ等しくなっており、これにより、チューブ12への
オイルの流出入がスムースに行われるプレートフィン13
は、図10に示すように、長円形に形成されている。フ
ィン13には、直管部11の外面に合致する2つのチューブ
挿入孔31がフィン長さ方向に両直管部11のピッチに等し
いピッチで形成されている。チューブ挿入孔31の縁部に
はフランジ32が形成されるとともに、フランジ32の先端
4か所には突起33が形成されている。
【0012】インナフィン15は、アルミニウムブレージ
ングシートよりなる帯状のものであって、らせん状にね
じられている。場合によっては、インナフィン15は省略
してもよい。
【0013】再び図4を参照すると、両直管部11の先端
寄りの部分にはフィン無し部があり、これらにまたがっ
て取付ブラケット41がボルトで取り付けられるともに、
両直管部11の長さの中ほどにもフィン無し部があり、こ
れらにまたがって取付ブラケット42がボルトで取付けら
れている。
【0014】つぎに、図2を参照しながら、オイルクー
ラの製造方法を3つの実施例について、詳しく説明す
る。
【0015】<実施例1>チューブ材として、A110
0製のアルミニウム合金を用いる。
【0016】そして、チューブ12に別途形成したインナ
フィン15を挿入しておいて、チューブ両端の小径部22と
なるべき部分の突条23を切削除去する。同突条23が存在
すると、これが邪魔となり、次工程で小径部22となるべ
き端部がうまく絞れない。
【0017】さらに、突条23を除去する際、突条23の全
てを除去する代わりに、図3(a) に示すように、突条23
の基部23aを残しておいてもよい。こうすると、図3
(b) に示すように、後工程で小径部22を形成した後、残
存する突条23の基部23aにより、小径部22の耐圧強度が
向上し、配管が行い易くなる。また、この場合も、小径
部22の内径D3が小径部22以外の突条23の先端に接する
仮想円の直径D4とほぼ等しくなるようにすることが好
ましい。
【0018】また、突条23を切削除去する代わりに、突
条23を塑性変形させて、突条23を無くすようにしてもよ
い。そうすると、切削時のばり等の発生を防止できる。
ばり等が油圧回路内に進入して回路がつまると、ハンド
ル操作に支障を来す。
【0019】つぎに、チューブ12の両端部の絞り加工に
より、チューブ12の両端部に、テーパ部21および小径部
22を形成する。こうしておいて、曲げ加工により、直管
状チューブ12をU字状チューブ12とする。
【0020】プレートフィン材としては、JISA11
00製のアルミニウム合金を用いる。フィン13の成形お
よびチューブ挿入孔31の加工は、詳しく説明しないが、
常套手段による。
【0021】つぎに、全てのフィン13のそれぞれの2つ
ずつのチューブ挿入孔31にU字状チューブ12の両直管部
11を挿入する。この場合、チューブ12にろう接部が無い
ため、ろう接部にフィン13が引っ掛かることもないし、
テーパ部21に案内されてチューブ12がスムースに挿入さ
れる。したがって、チューブ12とフィン13のクリアラン
スも少くてすみ、とくに、拡管作業をしなくても、ろう
付け性がよい。また、フィン13が長円形であるため、作
業者が手に怪我をするようなこともない。そして、フィ
ン13を隣り合うもの同し接するように並べ、こうして組
み合わされたチューブ12とフィン13を、塩化亜鉛反応ろ
う付法で接合した。
【0022】チューブ12を形成するために溶接作業が不
要であるから、ろう接部からの洩れの恐れの無い信頼性
の高いオイルクーラが得られる。
【0023】さらに、フィン13がチューブ12の両直管部
11にまたがることとなるため、チューブ12およびフィン
13が互いに補強されるから、強度に優れたオイルクーラ
が得られる。
【0024】<実施例2>アルミニウム合金の押出加工
により、チューブ12を形成する。アルミニウム合金は、
マンガン0.3〜0.7%および銅0.1〜0.5%を
含み、残部アルミニウムおよび不可避不純物よりなる。
不可避不純物は、シリコン0.2%以下、鉄0.5%以
下、クロム0.05%以下、亜鉛0.1%以下およびチ
タン0.05%以下である。チューブ12内面の突条23は
押出時に形成される。上記アルミニウム合金を用いる理
由は、同合金の押出加工性が極めて良好であるからであ
る。プレートフィン材としては、ブレージングシートを
用いる。ブレージングシートの芯材は、シリコン0.6
%以下、鉄0.5%以下、銅0.05%以下、マンガン
1.0〜1.5%、マグネシウム0.05%以下、クロ
ム0.04〜0.12%、亜鉛0.1%以下、チタン
0.06%、インジウム0.04〜0.10%および残
部アルミニウムよりなる。ブレージングシートの皮材
は、シリコン6.8〜11.0%、鉄0.8%以下、銅
0.25%以下、マンガン0.10%以下、マグネシウ
ム0.6〜2.3%、クロム0.10%以下、亜鉛0.
20%以下、チタン0.10%以下、ビスマス0.13
%以下および残部アルミニウムよりなる。
【0025】実施例1と同様に、チューブ12およびフィ
ン13を組み合わせ、真空炉に入れて加熱し、チューブ12
およびフィン13を接合してオイルクーラを得た。
【0026】上記方法によれば、チューブ12の押出加工
性が良好であり、得られたチューブ12の電位が貴とな
り、しかも強度が大であるから、耐食性に優れ、強度に
優れたチューブ12が得られる。
【0027】また、チューブ12の電位が貴となることと
相俟って、チューブ12とフィン13の電位差が大であるか
ら、フィン13が犠牲腐食するため、チューブ12の腐食が
防止され、耐久性に優れたオイルクーラが得られる。
【0028】<実施例3>チューブ材として、JISA
1100アルミニウム合金製の押出パイプを用いる。
【0029】プレートフィン材として、ブレージングシ
ートを用いる。ブレージングシートの芯材は、JISA
3003製のアルミニウム合金であり、その皮材は、シ
リコン6.3〜10.0%、鉄0.8%以下、銅0.2
5%以下、マグネシウム0.06%以下、クロム0.0
5%以下および亜鉛2.25%以下を含み、残部アルミ
ニウムよりなるアルミニウム合金である。
【0030】上記両実施例と同様に、チューブ12および
フィン13を組み合わせ、弗化物系のフラックスを用い
て、ろう付を行う。ろう付に際し、図11に示すよう
に、チューブ12の外面に亜鉛を溶射して6〜14g/m2
の亜鉛層45を析出しておくが、これは、溶射に限らず、
メッキ、コーティングによってもよい。そして、チュー
ブ12とフィン13の組合せ体を不活性ガス雰囲気の加熱炉
中で600℃程度の温度で加熱することにより、チュー
ブ12とフィン13のろう付を行う。この加熱作用により、
亜鉛層45がチューブ12の外面に亜鉛拡散層46を形成する
が、その深さTは、200μ以下に抑制することが好ま
しい。これ以上になると、チューブ12の強度が低下し、
孔食の発生を来し易い。また、拡散層46の亜鉛濃度は、
2.5%〜10%の範囲であることが好ましく、2.5
%未満では耐食性に問題があり、10%を超えると、こ
れ以上の耐食性の向上を望めない。
【0031】これにより得られたオイルクーラでは、フ
ィン13、チューブ12外面およびチューブ12内面の順で電
位が段階的に高くなっているため、チューブ12内面が腐
食され難く、耐食性に優れたものとなっている。
【0032】
【発明の効果】この発明によれば、チューブ全体が1本
のパイプでできており、チューブを製造する上で溶接作
業を一切必要としないから、洩れの恐れの無い、信頼性
の高いオイルクーラが得られる。
【0033】また、小径部とその他の部分の通路断面積
の変化が比較的少なくてすむから、流体の流れがスムー
スとなって、流体の圧力損失が小さく、熱交換交換効率
の良いオイルクーラが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明による方法で得られたオイルクーラの
チューブ端部の断面図である。
【図2】この発明によるオイルクーラの製造方法を順に
示す工程図である。
【図3】オイルクーラのチューブの変形例を示す図1相
当の断面図である
【図4】この発明による方法で得られたオイルクーラ全
体の斜視図である。
【図5】チューブの破砕断面を含む斜視図である。
【図6】チューブの部分断面図である。
【図7】図6と別の部分のチューブの部分断面図であ
る。
【図8】図6のVIIIーVIII線にそうチューブの縦断面図
である。
【図9】チューブの変形例を示す破砕断面を含む斜視図
である。
【図10】フィンおよびチューブ端部の分解斜視図であ
る。
【図11】チューブの亜鉛拡散層を示す拡大断面図であ
る。
【図12】従来例のオイルクーラ分解斜視図である。
【符号の説明】
12 チューブ 22 小径部 23 突条

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内面にチューブ長さ方向にのびた並列状
    突条23が形成されている直管状アルミニウム製チューブ
    12を用い、チューブ12端部の突条23を除去し、同端部の
    内径D1が同端部以外の突条23の先端に接する仮想円の
    直径D2とほぼ等しくなるように同端部を絞ることによ
    り同端部に配管接続用小径部22を形成する、ことを特徴
    とする、自動車用オイルクーラの製造方法。
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