JP3057455B2 - 自動車用オイルクーラ - Google Patents

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に関
する。

【０００２】

【従来の技術】この種のオイルクーラとしては、図２６
に示すように、鉄製オイル流通チューブ51が、２つの端
末管部52、２つの中央直管部53および１つのＵ字管部54
で構成され、これら３種類の管部52〜54の隣り合うもの
どうしが差込み溶接され、２つの端末管部52の先端部に
は、配管接続用小径部56が差込み溶接され、２つの中央
直管部53には、鉄製スパイラルフィン57が巻き付けられ
てろう接されているものが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のオイルクー
ラでは、チューブ51およびフィン57がいずれも鉄製であ
るため、重量が重く、熱交換効率が悪い。また、熱交換
効率を向上させるには、フィン57の外径を大きくしてフ
ィン57の放熱面積を増大させればよいが、２つのスパイ
ラルフィン57のピッチはチューブ51の両直管部のピッチ
によって決まってしまうため、フィン57の外径を大きく
するには限界があった。

【０００４】また、上記従来のオイルクーラにおいて、
３種類の管部52〜54を溶接しているのは、スパイラルフ
ィン57の巻付作業の都合によるものであるが、溶接作業
が必須であるため、溶接部からの洩れが発生する恐れが
あり、信頼性に乏しいという問題点があった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明による自動車用
オイルクーラは、互いに平行にのびた２つの直管部を有
するＵ字状オイル流通チューブが備わっている自動車用
オイルクーラにおいて、多数のプレートフィンのそれぞ
れに、２つのチューブ挿入孔が形成されて、これらに両
直管部がそれぞれ挿入され、両直管部の端部に、配管接
続用小径部がテーパ部を介して一体成形されており、両
直管部の長さの中程にはフィン無し部がそれぞれ形成さ
れており、これらフィン無し部にまたがって取付ブラケ
ットが取付けられていることを特徴とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明による自動車用
オイルクーラは、互いに平行にのびた２つの直管部を有
するＵ字状オイル流通チューブが備わっている自動車用
オイルクーラにおいて、多数のプレートフィンのそれぞ
れに、２つのチューブ挿入孔が形成されて、これらに両
直管部がそれぞれ挿入され、両直管部の端部に、配管接
続用小径部が一体成形されていることを特徴とするもの
である。

【０００７】

【作用】この発明による自動車用オイルクーラでは、多
数のプレートフィンのそれぞれに、２つのチューブ挿入
孔が形成されて、これらに両直管部がそれぞれ挿入され
ているから、スパイラルフィンよりフィンの放熱面積を
大きくすることが可能であり、しかも冒頭で説明したオ
イルクーラのように、スパイラルフィンの巻き付け作業
が不要である。

【０００８】さらに、両直管部の端部に、配管接続用小
径部がテーパ部を介して一体成形されているから、チュ
ーブ挿入孔へ両直管部を挿入する際に、テーパ部が案内
となる。 また、両直管部の長さの中程にはフィン無し部
がそれぞれ形成されており、これらフィン無し部にまた
がって取付ブラケットが取付けられているから、両直管
部が取付ブラケットで補強されることになるし、オイル
クーラの取付に際し、オイルクーラがフィン無し部２か
所で取付けられることとなる。

【０００９】

【実施例】この発明の実施例を、図１〜図２５を参照し
てつぎに説明する。

【００１０】以下に説明する各実施例において、対応す
る部分には、便宜上、同一の符号を付すことにし、繰返
しの説明は省略する。

【００１１】＜実施例１＞実施例１による自動車用オイ
ルクーラは、図１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２つの直管部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ている多数
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。

【００１２】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16が取
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
16が取付けられている。

【００１３】チューブ12の全体は、AlーCuーMn系合金の
押出パイプで形成されており、従来の鉄材料に比べて、
加工性が高い。両直管部11の先端部には、絞り加工によ
り、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２〜図５に示すように、小径部22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、第
４図に示すように、小径部22では、存在していた突条が
切削加工により取り除かれており、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。また、
絞り加工の際に、突条が存在すれば、突条が邪魔にな
り、小径部を絞り難い。図６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24，25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。

【００１４】プレートフィン13は、図７に示すように、
ＪＩＳＡ１１００製であって、長円形に形成されてい
る。フィン13が長円形であるため、作業者が手に怪我を
するようなことがなく、フィン13の取扱が容易である。
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。

【００１５】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、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を省略しても
よい。

【００１６】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に両直管部11が挿入されているが、挿入
に際し、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、チューブ12にテー
パ部21があるため、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のクリアランスがすくなてすみ、とくに拡管作業
を行わなくても、チューブ12とフィン13のろう付性が向
上する。そして、フィン13が隣り合うものどうし接する
ように並べられ、この状態で両直管部11の外面にチュー
ブ挿入孔31の縁部がろう接されている。ろう接は真空ろ
う付法、弗化物系のフラックスを使用したろう付け法、
塩化亜鉛反応ろう付法等で行われるが、塩化亜鉛反応ろ
う付法によればアルミニウム表面に亜鉛が析出するの
で、防食処理が不要となる。

【００１７】＜実施例２＞図８において、実施例２によ
るオイルクーラは、実施例１と同様に、直管部11を有す
るチューブ12、プレートフィン13およびインナフィン15
よりなり、プレートフィン13以外は、実施例１と同一で
ある。

【００１８】図９および図１０を参照すると、プレート
フィン13には、実施例１と同様に、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。

【００１９】そして、両チューブ挿入孔31の間には、千
鳥状に配された風孔34が形成されている。風孔34を通じ
てフィン13の中央部にも風が導入されるし、複数の風孔
34は千鳥状に配されているから、単位面積当りの風孔34
の数が増やせる。フィン13の縁部には補強折返し部35が
形成されている。折返し部35を形成する際、フィン13の
縁部が長円形であるため、折返し作業が容易である。

【００２０】この補強折返し部35の存在により、フィン
13に小石や砂が衝突しても、フィンの縁部が潰れること
がなく、熱交換効率が低下することがない。また、製造
上、フィン13が加熱されて軟化しても、フィン13の必要
な強度が損なわれない。

【００２１】＜実施例３＞図１１において、実施例３に
よるオイルクーラは、実施例１と同様に、直管部11を有
するチューブ12、プレートフィン13およびインナフィン
15よりなり、プレートフィン13以外は、実施例１と同一
である。

【００２２】図１２および図１３を参照すると、プレー
トフィン13には、実施例１と同様に、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。

【００２３】そして、両チューブ挿入孔31の間には、３
つのルーバ群36がフィン幅方向に直列に切り起こしされ
ており、各群は、フィン長さ方向にのびた４つの並列状
ルーバ37よりなる。図１３に示すように、３つの群のル
ーバ36のうち、両側の群のルーバ37の向きと、中央の群
のルーバ37の向きは反対であるが、いずれの群のルーバ
37のフィン対する角度α、βはいずれも３０度である。

【００２４】また、ルーバ36に代えて、図１４に示すよ
うに、千鳥状に配された多数の風孔38を形成するように
してもよい。

【００２５】ルーバ37または風孔38を通じてフィン13の
中央部まで風が入り込むから、熱交換効率が向上する。

【００２６】＜実施例４＞図１５において、実施例４に
よるオイルクーラは、実施例１と同様に、直管部11を有
するチューブ12およびインナフィン15を備えているが、
両直管部11には、２種類のプレートフィン13，14が渡し
止められている。

【００２７】２種類のプレートフィン13，14のうち、一
方の第１フィン13は実施例１と同じものである。その他
方の第２フィン14の数は２つであり、２つの第２フィン
14は、第１フィン13の列の一端とその中ほどに配されて
いる。第２フィン14は、第１フィン13と同様に、概ね長
円形に形成されているが、その材質は時効硬化型の合
金、例えばＪＩＳＡ７Ｎ０１でできている。また、第２
フィン14は第１フィン13より厚肉である。

【００２８】図１６を参照すると、第２フィン14にも、
第１フィン13と同様に２つのチューブ挿入孔31が形成さ
れ、これらの縁部には突起33付きフランジ32が形成され
ている。そして、第２フィン14には、車体へのＬ字状ボ
ルト孔39付取付部40が一体的に設けられている。

【００２９】この実施例４のオイルクーラでは、チュー
ブ12の両直管部11に２種類のフィン13，14をろう接する
だけで、上記各実施例のように、ブラケット16を、わざ
わざチューブ12に取付ける必要がない。

【００３０】＜実施例５＞図１７において、実施例５に
よるオイルクーラは、実施例１と同様に、直管部11を有
するチューブ12、プレートフィン13およびインナフィン
15よりなる。

【００３１】そして、両直管部11には、上記各実施例の
ブラケット16と異なる２つのブラケット16が渡し止めら
れている。

【００３２】ブラケット16は、押出性が良好な時効硬化
型のアルミニウム合金、例えばＪＩＳＡ７Ｎ０１製であ
って、図１８に示すように、押出形材により２つのチュ
ーブ挿入孔41を有するチューブ保持部42および車体への
取付部43が一体成形されたものである。チューブ挿入孔
41の縁部には、４つの溝44が等間隔で形成されており、
これらの溝44には、ろう接時にスラリーが流入する。溝
44の具体的数字を一例として挙げると、溝44の深さは１
mm、その幅は４mmである。チューブ保持部42は、チュー
ブ挿入孔41を取り囲む２つの短筒状部45およびこれらを
連結している平板状部46よりなる。取付部43は、一方に
短筒状部45につらなる平板状のものであり、これには、
ボルト孔47があけられている。

【００３３】図１９および図２０に、ブラケットの変形
例が示されている。この変形例によるブラケットは、上
記実施例同様に、チューブ挿入孔41を取り囲む２つの短
筒部45を有しているが、これら２つの短筒部45にスリッ
ト48がそれぞれ形成されている。両チューブ挿入孔41に
チューブ12の２つの直管部11を挿入した後、スリット48
の両側付近にプレス圧Ｐを加えて、両短筒部45および両
直管部11をともに楕円形となるように変形させる。そう
すると、両者の密着性がよくなり、ろう接性が向上す
る。

【００３４】この実施例５のオイルクーラでは、ブラケ
ット16を形材で形成しており、２つのチューブ挿入孔41
のピッチおよび内径に誤差が生じ難く、チューブ12とブ
ラケット16の組立作業が容易となる。

【００３５】＜実施例６＞図２１において、実施例６に
よるオイルクーラは、実施例１と同様に、直管部11を有
するチューブ12、プレートフィン13およびインナフィン
15よりなる。プレートフィン13以外は、実施例１と同一
である。

【００３６】プレートフィン13のピッチは、上記各実施
例のものと比較して、２倍程度拡げられている。

【００３７】そして、オイルクーラの風入側となるプレ
トフィン13の一方の縁部には、これの絞り加工により、
垂直断面波形の乱流発生用凹凸61が設けられている。凹
凸61の波は、図２２に示すように、上下につらなる１つ
ずつの山および谷をもっている。また、図２３に示すよ
うに、山および谷が２つずつある凹凸62としてもよい。

【００３８】上記の凹凸61，62の存在により、フィン13
間を通過する空気の流れが乱されるため、風がフィン13
に効率良く接触し、フィン13の数を減らしても、熱交換
効率は低下しない。

【００３９】＜実施例７＞図２４において、実施例７に
よるオイルクーラは、実施例１と同様に、直管部11を有
するチューブ12、プレートフィン13およびインナフィン
15よりなる。

【００４０】両直管部11には、上記各実施例同様に、ブ
ラケット16が取付けられているが、その数は３つであ
る。３つのブラケット16の取付け位置は、直管部11の両
端および中央である。

【００４１】そして、直管部11の３つのブラケット取付
部63は、図２５に示すように、通路断面積は変化させる
ことなく、偏平状に潰されていて、フィン13に対する位
置決め部となされてる。直管部11のブラケット取付部63
以外の外径をＤ１とすると、ブラケット取付部63の厚み
Ｄ２＝２／３Ｄ１である。

【００４２】フィン13のチューブ挿入孔31を直管部11を
挿入する際、ブラケット取付部63によりフィン13の位置
決めがなされるため、チューブ12とフィン13のセット時
間が短縮され、生産性が向上する。

【００４３】

【発明の効果】この発明によれば、スパイラルフィンよ
りフィンの放熱面積を大きくすることが可能であるか
ら、そうすることにより、熱交換効率を向上させること
ができ、冒頭で説明したオイルクーラのように、スパイ
ラルフィンの巻き付け作業が不要であるから、チューブ
の全体を１本のパイプで形成することが可能であり、そ
うすることにより、端末管部等の溶接作業が不要で、チ
ューブには溶接部がなくなるため、洩れの恐れがない信
頼性の高いオイルクーラが得られる。

【００４４】さらに、チューブ挿入孔へ両直管部を挿入
する際に、テーパ部が案内となるから、チューブ挿入孔
へ両直管部を容易に挿入することができ、チューブとフ
ィンの組立作業を容易に行うことができる。また、両直
管部が取付ブラケットで補強されることになるし、オイ
ルクーラの取付に際し、オイルクーラがフィン無し部２
か所で取付けられることとなるから、オイルクーラその
ものの強度が向上するし、オイルクーラの取付強度も向
上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１のオイルクーラの斜視図である。

【図２】同オイルクーラのチューブの破砕断面を含む斜
視図である。

【図３】同オイルクーラのチューブの断面図である。

【図４】図３と別の部分のチューブの断面図である。

【図５】図３のＶーＶ線にそうチューブの縦断面図であ
る。

【図６】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７】同オイルクーラのフィンおよびチューブ端部の
分解斜視図である。

【図８】実施例２のオイルクーラの斜視図である。

【図９】同オイルクーラのフィンおよびチューブ端部の
分解斜視図である。

【図１０】図９のＸーＸ線にそう断面図である。

【図１１】実施例３のオイルクーラの斜視図である。

【図１２】同オイルクーラのフィンおよびチューブ端部
の分解斜視図である。

【図１３】図１２のXIIIーXIII線にそう断面図である。

【図１４】同オイルクーラの変形例によるフィンおよび
チューブ端部の分解斜視図である。

【図１５】実施例４のオイルクーラの斜視図である。

【図１６】同オイルクーラのフィンおよびチューブ端部
の分解斜視図である。

【図１７】実施例５のオイルクーラの斜視図である。

【図１８】同オイルクーラのフィン、ブラケットおよび
チューブ端部の分解斜視図である。

【図１９】同オイルクーラの変形例によるブラケットお
よびチューブの断面図である。

【図２０】図１９に示すブラケットおよびチューブのプ
レス加工後の断面図である。

【図２１】実施例６のオイルクーラの斜視図である。

【図２２】同オイルクーラの部分正面図である。

【図２３】同オイルクーラの変形例を示す部分正面図で
ある。

【図２４】実施例７のオイルクーラの斜視図である。

【図２５】図２４のXXV ーXXV 線にそう断面図である。

【図２６】従来例を示すオイルクーラの分解斜視図であ
る。

【符号の説明】

11 直管部 12 チューブ 13 フィン 22 配管接続用小径部 31 チューブ挿入孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭55−136972（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F28F 1/32 F28D 7/06 F28F 9/00 321

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに平行にのびた２つの直管部11を有
   するＵ字状オイル流通チューブ12が備わっている自動車
   用オイルクーラにおいて、 多数のプレートフィン13のそれぞれに、２つのチューブ
   挿入孔31が形成されて、これらに両直管部11がそれぞれ
   挿入され、両直管部11の端部に、配管接続用小径部22が
   テーパ部21を介して一体成形されており、両直管部11の
   長さの中程にはフィン無し部がそれぞれ形成されてお
   り、これらフィン無し部にまたがって取付ブラケット16
   が取付けられていることを特徴とする自動車用オイルク
   ーラ。