JP4548351B2 - オイルクーラの取付構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両のエンジンオイルやトランスミッションオイルを冷却するコア部を有するオイルクーラの取付構造に関し、詳しくは、コア部による高温のオイルの冷却効率を確保しつつ、コア部とその外周側に設けられたフランジ部との取付部位への高圧のオイルによる応力集中を緩和させる対策に係わる。

一般に、オイルクーラは、油圧源からのオイルをエンジン冷却水との間で熱交換するコア部と、そのコア部の外周側にろう付けされたフランジ部とを備え、前記油圧源側の取付面に対し前記フランジ部を取り付けることによって固定されている。

ところで、油圧源側のオイルクーラの取付面には、油圧源からのオイルをコア部に導入するオイル導入口が開口しており、このオイル導入口は、油圧源側からのオイルをコア部の内部に円滑に流入させる上で大きな口径に形成されていることがある。

しかし、油圧源側の取付面のオイル導入口が大きな口径に形成されていると、油圧源側からのオイルが高圧になった際に、その大きな口径のオイル導入口から高圧のオイルがオイルクーラのコア部の内部にそのまま導入されることになり、これによって、コア部の内部が高圧のオイルによって昇圧し、コア部とフランジ部とのろう付け部分に大きな応力が集中することになる。

そこで、従来より、オイルクーラのフランジ部に、油圧源からオイル導入口を介して導入されるオイルをコア部に流入させるオイル流入孔と、そのコア部において熱交換されたオイルを取付面上のオイル導出口に流出させるオイル流出孔と、このオイル流出孔とオイル流入孔とをフランジ部のコア側面において連通するバイパス用の溝とを設け、油圧源からの高圧のオイルをオイル流入孔からそのままコア部に流入させることなくバイパス用の溝を介してオイル流出孔へ高圧のオイルをバイパスさせることによって、オイルクーラのコア部の内部での高圧のオイルによる油圧の上昇を抑え、コア部とフランジ部とのろう付け部分への大きな応力集中を緩和させるようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−３４６９１６号公報

ところが、上記従来のものでは、オイルが高温となった際にオイル流入孔からコア部に流入せずにバイパス用の溝を介してオイル流出孔へオイルがバイパスされるおそれがある。これは、オイルが高温になるに従い粘性が低下してバイパス用の溝からバイパスされる可能性が高くなるからであり、これでは、高温となったオイルをオイル流入孔からコア部に円滑に流入させることができず、オイルの冷却効率が著しく低下してしまうことになる。

しかも、バイパス用の溝がフランジ部のコア側面に設けられているため、バイパス用の溝を通ってオイルがバイパスされる際のバイパスオイルの圧力がコア部に対して作用することになる。このため、バイパス用の溝を通ってバイパスされるバイパスオイルの圧力によって、コア部とフランジ部とのろう付け部分に応力が集中することになる。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、コア部による高温のオイルの冷却効率を確保しつつ、コア部とフランジ部とのろう付け部分への高圧のオイルによる応力集中を緩和させることができるオイルクーラの取付構造を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明では、油圧源からのオイルをエンジン冷却水との間で熱交換するコア部と、前記コア部の外周側に設けられたフランジ部とを備えたオイルクーラの取付構造を前提とし、前記油圧源側の取付面に対し中間プレートを介して前記フランジ部を取り付けることによって前記オイルクーラを固定している。そして、前記油圧源側の取付面に、前記油圧源からのオイルを前記中間プレートを介して前記コア部に導入するための口径の大きなオイル導入口を設ける一方、前記中間プレートに、前記オイル導入口よりも口径を小さく縮小したオイル流入孔を設けており、前記コア部に対し流入するオイルが前記オイル流入孔からのみ流入するようにしている。

この特定事項により、油圧源からオイル導入口を介して導入される高圧のオイルは、高温になるに従い粘性が低下してもバイパスされることなく中間プレートのオイル流入孔を介して確実にコア部の内部に流入し、高温となったオイルが効率よく冷却されることになる。

しかも、油圧源からオイル導入口を介して導入される高圧のオイルは、油圧源側の取付面のオイル導入口よりも口径の小さな中間プレートのオイル流入孔によってコア部に流入する流入量が制限されるとともに、その流入量が制限されてコア部に流入できない残りのオイルの油圧が中間プレートで受圧されることになる。

これにより、コア部による高温のオイルの冷却効率を確保しつつ、オイルクーラのコア部に対し流入量が制限されたオイルのみを流入させてコア部とフランジ部とのろう付け部分への高圧のオイルによる応力集中を緩和させることが可能となる。

また、本発明では、油圧源からのオイルをエンジン冷却水との間で熱交換するコア部と、前記コア部の外周側に設けられたフランジ部とを備えたオイルクーラの取付構造を前提とし、前記油圧源側の取付面に対し中間プレートを介して前記フランジ部を取り付けることによって前記オイルクーラを固定している。そして、前記油圧源側の取付面に、前記油圧源からのオイルを前記中間プレートを介して前記コア部に導入するための口径の大きなオイル導入口を設ける一方、前記中間プレートに、前記オイル導入口よりも口径を小さく縮小したオイル流入孔を設けており、当該中間プレートを高油圧が作用した際に弾性変形可能な構成としている。
このように中間プレートを、高油圧が作用した際に弾性変形可能に構成することによって、油圧源からオイル導入口を介して断続的または一時的に高圧のオイルが中間プレートに作用すると、中間プレートが弾性変形して高圧のオイルが円滑に受圧され、オイルクーラのコア部の内部での高圧のオイルによる油圧の上昇が効率よく抑えられ、コア部とフランジ部とのろう付け部分への高圧のオイルによる応力集中を効果的に緩和させることが可能となる。

しかも、前記中間プレートのオイルクーラ側面に凹部を凹設し、この凹部によって前記中間プレートを弾性変形させるようにしている場合には、凹部を設けるだけの簡単な構成で中間プレートが弾性変形可能となり、実施する上で非常に有利なものとなる。

更に、前記油圧源側の取付面に、前記オイル導入口と隔離され、かつ前記コア部において熱交換されたオイルを前記中間プレートを介して導出するための口径の大きなオイル導出口を設ける一方、前記中間プレートに、前記オイル流入孔よりも口径の大きなオイル流出孔を設けている場合には、油圧源からオイル導入口を介して導入される高圧のオイルが、中間プレートのオイル流入孔からコア部の内部に流入すると、そのオイル流入孔よりも口径の大きなオイル流出孔によりコア部の内部に圧力が掛かりにくい構成となる。したがって、コア部の内部での高圧のオイルによる油圧の上昇がさらに効率よく抑えられ、コア部とフランジ部とのろう付け部分への応力集中をより効果的に緩和させることが可能となる。

以上、要するに、油圧源側の取付面のオイル導入口よりも口径の小さいオイル流入孔を油圧源側の取付面とフランジ部との間の中間プレートに設けることで、油圧源からの高圧のオイルを、高温になるに従い粘性が低下してもバイパスさせることなく中間プレートのオイル流入孔を介して確実にコア部の内部に流入させ、高温のオイルを効率よく冷却するとともに、油圧源側の取付面のオイル導入口よりも口径の小さな中間プレートのオイル流入孔によってコア部に流入する流入量を制限して残りのオイルの油圧を中間プレートで受圧し、よって、コア部による高温のオイルの冷却効率を確保しつつ、オイルクーラのコア部に対し流入量が制限されたオイルのみを流入させてコア部とフランジ部とのろう付け部分への高圧のオイルによる応力集中を緩和させることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。

図１は車両のエンジンオイル（以下、オイルと略す）を冷却するオイルクーラに本発明を適用した例を示すもので、１は水冷エンジンのエンジンブロックに複数のボルトＢ１，Ｂ１，…により取り付けられたエレメント交換型のオイルフィルタであって、このオイルフィルタ１は、鋳型により成形された鋳型成形品である。この場合、オイルフィルタ１は、アルミニウム合金よりなり、図１に示す中心線ｍに対し割型が左右方向に型割りされて成形されている。

前記オイルフィルタ１は、エンジンブロックに取り付けられる略円筒形状の本体側ケーシング１１と、この本体側ケーシング１１に対し着脱可能に装着される有底円筒形状のエレメント側ケーシング１２とを備えている。そして、前記エレメント側ケーシング１２は、前記本体側ケーシング１１の先端部側（図１では下端側）に螺着されている。

また、図２にも示すように、前記オイルフィルタ１の本体側ケーシング１１の一側面（図１では右側面）には、オイルクーラ２を取り付けるための取付面としての取付座１１１が一体的に成形されている。この取付座１１１には、オイルクーラ２のコア部２１（後述する）に対しオイルを導入するためのオイル導入口１１３が設けられている。このオイル導入口１１３には、油圧源となるオイルポンプの吐出口と連通するオイル通路１１２の下流端１１２ａが開口しており、オイルポンプの吐出口から吐出されたオイルがオイル通路１１２およびオイル導入口１１３を介してオイルクーラ２のコア部２１に導入されるようになっている。また、取付座１１１には、前記オイル導入口１１３と隔離され、かつコア部２１内からのオイルをオイルフィルタ１のオイル供給口に対しオイル供給通路１１４を介して導出するためのオイル導出口１１５が設けられている。このオイル導出口１１５には、オイルフィルタ１のオイル供給口と連通するオイル供給通路１１４の上流端１１４ａが開口している。この場合、オイル導入口１１３およびオイル導出口１１５は、取付座１１１に対しオイルフィルタ１の鋳型の型割り方向（図２では紙面手前奥方向）と直行する方向（図２では紙面上の広がり方向）に拡径されて大きな口径に形成されている。

図１に示すように、オイルクーラ２は、オイルポンプの吐出口からオイル通路１１２を介して供給されたオイルをエンジン冷却水との間で熱交換するコア部２１と、そのコア部２１の外周側に設けられたフランジ部２２とを備えている。このコア部２１とフランジ部２２とは、ろう付けによって取り付けられている。そして、オイルクーラ２は、前記取付座１１１の周縁に所定間隔おきに突設されたスタッドボルトＢ２，Ｂ２，…に対し中間プレート３を介してフランジ部２２のボルト孔２２ａ，２２ａ，…が挿通された状態でナットＮ１，Ｎ１，…により締結されて固定されている。なお、図３中３ａは、スタッドボルトＢ２に挿通されるボルト孔である。

そして、図３にも示すように、中間プレート３には、取付座１１１のオイル導入口１１３に対応し、かつそのオイル導入口１１３よりも口径の小さなオイル流入孔３１が設けられている。また、中間プレート３には、前記取付座１１１のオイル導出口１１５に対応し、かつそのオイル導出口１１５よりも口径の小さなオイル流出孔３２が設けられている。そして、オイル流出孔３２は、オイル流入孔３１よりも若干大きな口径に形成されている。また、中間プレート３のオイルフィルタ１側面（図１では左側面）には、取付座１１１に対しオイル導入口１１３およびオイル導出口１１５をその周囲からシールするシール材３５が取り付けられている。この場合、オイル流入孔３１およびオイル流出孔３２は、中間プレート３のスタッドボルトＢ２への挿通方向（図１では水平方向）と平行に開口している。

また、中間プレート３周縁部および略中央部付近には、取付座１１１に対しフランジ部２２により挟まれて固定される固定部位３３が設けられている。この固定部位３３を除く中間プレート３の非固定部位３４のオイルクーラ２側面（図１では右側面）には、凹部４１，４１，…が凹設されている。そして、中間プレート３は、前記各凹部４１によって、前記中間プレート３に高油圧が作用した際に撓んで弾性変形するように構成されていて、中間プレート３に対し作用する高圧のオイルが受圧されるようになっている。

したがって、上記実施形態では、取付座１１１のオイル導入口１１３よりも口径の小さなオイル流入孔３１が中間プレート３に設けられているので、オイルポンプの吐出口からオイル通路１１２およびオイル導入口１１３を介して供給される高圧のオイルは、高温になるに従い粘性が低下してもバイパスされることなく中間プレート３のオイル流入孔３１を介して確実にコア部２１の内部に流入し、高温となったオイルが確実に冷却されることになる。しかも、オイルポンプの吐出口からオイル導入口１１３を介して供給される高圧のオイルは、取付座１１１のオイル導入口１１３よりも口径の小さな中間プレート３のオイル流入孔３１によってコア部２１に流入する流入量が制限されるとともに、その流入量が制限されてコア部２１に流入できない残りのオイルの油圧が中間プレート３で受圧されることになる。これにより、コア部による高温のオイルの冷却効率を確保しつつ、オイルクーラ２のコア部２１に対し流入量が制限されたオイルのみを流入させてコア部２１とフランジ部２２とのろう付け部分への高圧のオイルによる応力集中を緩和させることができる。

また、中間プレート３の非固定部位３４のオイルクーラ２側面に設けた凹部４１，４１，…よって高油圧が作用した際に中間プレート３が弾性変形するように構成されているので、オイルポンプの吐出口からオイル導入口１１３を介して断続的または一時的に高圧のオイルが中間プレート３に作用すると、中間プレート３が弾性変形して高圧のオイルが円滑に受圧され、オイルクーラ２のコア部２１の内部での高圧のオイルによる油圧の上昇が効率よく抑えられ、コア部２１とフランジ部２２とのろう付け部分への高圧のオイルによる応力集中を効果的に緩和させることができる。しかも、中間プレート３の非固定部位３４のオイルクーラ２側面に設けた凹部４１，４１，…よって中間プレート３が弾性変形可能に構成されていることにより、凹部４１を設けるだけの簡単な構成で中間プレート３が弾性変形可能となり、実施する上で非常に有利なものとなる。

更に、オイル流出孔３２がオイル流入孔３１よりも若干大きな口径に形成されているので、オイルポンプの吐出口からオイル通路１１２およびオイル導入口１１３を介して供給される高圧のオイルが、中間プレート３のオイル流入孔３１からコア部２１の内部に流入すると、そのオイル流入孔３１よりも口径の大きなオイル流出孔３２によりコア部２１の内部に圧力が掛かりにくい構成となる。したがって、コア部２１の内部での高圧のオイルによる油圧の上昇がさらに効率よく抑えられ、コア部２１とフランジ部２２とのろう付け部分への応力集中をより効果的に緩和させる上で非常に有利なものとなる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の変形例を包含している。例えば、上記実施形態では、オイル流入孔３１およびオイル流出孔３２を、中間プレート３のスタッドボルトＢ２への挿通方向と平行に開口させたが、図５に示すように、オイル流入孔３１′およびオイル流出孔３２′が、中間プレート３のスタッドボルトＢ２への挿通方向に対し傾斜する方向に開口していてもよく、この場合には、コア部２１の内部とオイル導入口１１３およびオイル導出口１１５とがスタッドボルトＢ２の軸方向と合致していなくても、コア部２１の内部とオイル導入口１１３およびオイル導出口１１５とが容易に合致し、コア部２１並びにオイル導入口１１３およびオイル導出口１１５の設計の自由度を拡大させることが可能となる。

また、上記実施形態では、オイルクーラ２をオイルフィルタ１の本体側ケーシング１１側面の取付座１１１に固定する場合について述べたが、エンジンブロックなどの鋳型成形品の取付座（取付面）に取り付けられている場合にも適用できるのはもちろんである。

しかも、上記実施形態では、オイル導入口１１３およびオイル導出口１１５を、オイルフィルタ１の割型が中心線ｍに対し左右方向に型割りされて成形されるために取付座１１１に対しオイルフィルタ１の鋳型の型割り方向と直行する方向に拡径して大きな口径に形成した場合について述べたが、オイルクーラが鋳型成型品の取付座に取り付けられる場合に限定されるものではなく、鋳型成型品以外の成形方法により成型された部品の取付座に対しオイルクーラが取付られる場合にも適用できる。このとき、取付座のオイル導入口およびオイル導出口は、その製造上または構成上の理由により、中間プレートのオイル流入孔およびオイル流出孔に対し円滑に位置合わせする上で大きな口径に形成されているものとする。

更に、上記実施形態では、車両のエンジンオイルを冷却するオイルクーラ２について説明したが、トランスミッションオイルを冷却するオイルクーラに適用してもよい。

本発明の実施形態に係わるオイルクーラの取付構造を適用したオイルフィルタ付近の断面図である。 取付座側から見たオイルフィルタの側面図である。 オイルフィルタ側から見た中間プレートの背面図である。 中間プレートを取り付けた状態で取付座側から見たオイルフィルタの側面図である。 その他の実施形態に係わるオイルクーラの取付構造を適用したオイルフィルタ付近の断面図である。

符号の説明

１１１ 取付座（油圧源側の取付面）
１１３ オイル導入口
１１５ オイル導出口
２ オイルクーラ
２１ コア部
２２ フランジ部
３ 中間プレート
３１ オイル流入孔
３１′ オイル流入孔
３２ オイル流出孔
３２′ オイル流出孔
４１ 凹部

Claims (4)

1. 油圧源からのオイルをエンジン冷却水との間で熱交換するコア部と、前記コア部の外周側に設けられたフランジ部とを備えたオイルクーラの取付構造であって、
   前記オイルクーラは、前記油圧源側の取付面に対し中間プレートを介して前記フランジ部を取り付けることによって固定されており、
   前記油圧源側の取付面には、前記油圧源からのオイルを前記中間プレートを介して前記コア部に導入するための口径の大きなオイル導入口が設けられている一方、
   前記中間プレートには、前記オイル導入口よりも口径を小さく縮小したオイル流入孔が設けられており、前記コア部に対し流入するオイルは前記オイル流入孔からのみ流入することを特徴とするオイルクーラの取付構造。
2. 油圧源からのオイルをエンジン冷却水との間で熱交換するコア部と、前記コア部の外周側に設けられたフランジ部とを備えたオイルクーラの取付構造であって、
   前記オイルクーラは、前記油圧源側の取付面に対し中間プレートを介して前記フランジ部を取り付けることによって固定されており、
   前記油圧源側の取付面には、前記油圧源からのオイルを前記中間プレートを介して前記コア部に導入するための口径の大きなオイル導入口が設けられている一方、
   前記中間プレートには、前記オイル導入口よりも口径を小さく縮小したオイル流入孔が設けられており、当該中間プレートは、高油圧が作用した際に弾性変形可能に構成されていることを特徴とするオイルクーラの取付構造。
3. 請求項２に記載のオイルクーラの取付構造において、
   前記中間プレートのオイルクーラ側面には凹部が凹設され、この凹部によって前記中間プレートが弾性変形するようになっていることを特徴とするオイルクーラの取付構造。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載のオイルクーラの取付構造において、
   前記油圧源側の取付面には、前記オイル導入口と隔離され、かつ前記コア部において熱交換されたオイルを前記中間プレートを介して導出するための口径の大きなオイル導出口が設けられている一方、
   前記中間プレートには、前記オイル流入孔よりも口径の大きなオイル流出孔が設けられていることを特徴とするオイルクーラの取付構造。

Images