JP4675620B2 - Oil cooler - Google Patents
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Description
本発明は、例えば内燃機関の潤滑油や自動変速機の作動油等の冷却に用いられるオイルクーラに関する。 The present invention relates to an oil cooler used for cooling, for example, lubricating oil for an internal combustion engine or hydraulic oil for an automatic transmission.
特許文献1には、多数のコアプレートを積層し、これらコアプレートの間にオイル流路と冷却水流路とを交互に構成するようにしたコア部を有し、コア部の一端側から導入されたオイルを、コア部内に構成されたオイル流路を全体として左右にUターンさせながらコア部の他端側に向かって流すことで冷却水との熱交換を促進するオイルクーラが開示されている。
この特許文献1のオイルクーラは、コア部の他端側に達したオイルを、コア部を軸方向に貫通する中央オイル通路に導入して、コア部の一端側から排出するものであり、コア部の最上部に位置するコアプレートに開口形成されたオイル連通孔と中央オイル通路の開口部とを互いに連通させる上部連通路が頂部プレートに形成された膨出部とコア部の最上部に位置するコアプレートとの間に構成されている。
しかしながら、この特許文献1に開示されたオイルクーラにおいては、エンジンの低温始動時等に上部連通路に異常に高圧な油圧が作用した際に、上部連通路の外周縁に沿って応力が集中する。そして、コア部の最上部に位置するコアプレートにおいては、この応力の集中により、頂部プレートの膨出部外周縁位置を支点として、頂部プレートの膨出部側に相対的に持ち上がるように変形しようとするため、この変形によりコア部の最上部に位置するコアプレートに亀裂等が生じ、耐久性が低下してしまう虞がある。
However, in the oil cooler disclosed in
請求項1に係るオイルクーラは、多数のコアプレートを積層して互いに接合し、積層された第1のコアプレートとこれに隣接する第2のコアプレート間にオイル流路と、第2のコアプレートとこれに隣接する第3のコアプレート間に冷却水流路とを交互に構成するようにしたコア部と、コア部の最上部に位置する第1のコアプレートの上面に重ねて接合された頂部プレートと、を備え、頂部プレートに形成された膨出部により第1のコアプレートに開口形成されたオイル連通孔を中央オイル連通路に連通させる上部連通路が第1のコアプレートとの間に構成されたオイルクーラにおいて、第1のコアプレートと第2のコアプレートとの間にフィンプレートを介装すると共に、冷却水流路を挟んで対向する第2のコアプレートまたは第3のコアプレートのいずれか一方の面に、他方の面に先端が接合された複数の突起部が形成され、これら複数の突起部は、コアプレートの積層方向で透視して見たときに上記膨出部の外周縁に沿った位置に配置され、コアプレートの積層方向で上記複数の突起部により少なくとも上記膨出部の外周縁が全周に亙って支持されていることを特徴としている。上部連通路に油圧が作用すると、頂部プレートに接合された第1のコアプレートには、上部連通路の外周縁に沿って応力が集中することになるが、上部連通路に異常に高圧な油圧が作用したとしても第1のコアプレートと第2のコアプレート間に介装されたフィンプレートにより剛性が向上したことと相まって、第1のコアプレートは、上部連通路に沿った複数の突起部により支持される。
An oil cooler according to
また、請求項2に係るオイルクーラは、多数のコアプレートを積層して互いに接合し、積層された第1のコアプレートとこれに隣接する第2のコアプレート間にオイル流路と、第2のコアプレートとこれに隣接する第3のコアプレート間に冷却水流路とを交互に構成するようにしたコア部と、コア部の最上部に位置する第1のコアプレートの上面に重ねて接合された頂部プレートと、を備え、頂部プレートに形成された膨出部により第1のコアプレートに開口形成されたオイル連通孔を中央オイル連通路に連通させる上部連通路が第1のコアプレートとの間に構成されたオイルクーラにおいて、オイル流路を挟んで対向する第1のコアプレート又は第2のコアプレートのいずれか一方の面と共に、冷却水流路を挟んで対向する第2のコアプレート又は第3のコアプレートのいずれか一方の面とに、他方の面に先端が接合された複数の突起部が形成され、これら複数の突起部は、コアプレートの積層方向で透視して見たときに上記膨出部の外周縁に沿った位置に配置され、コアプレートの積層方向で上記複数の突起部により少なくとも上記膨出部の外周縁が全周に亙って支持されていることを特徴としている。上部連通路に油圧が作用すると、頂部プレートに接合された第1のコアプレートには、上部連通路の外周縁に沿って応力が集中することになるが、上部連通路に異常に高圧な油圧が作用したとしても、第1のコアプレートと第2のコアプレートとの間に構成されたオイル流路内の複数の突起部により剛性が向上したことと相まって、第1のコアプレートは、上部連通路に沿った第2のコアプレートもしくは第3のコアコアプレートに形成された複数の突起部により支持される。 According to a second aspect of the present invention, an oil cooler includes a plurality of core plates stacked and joined to each other, an oil passage between the stacked first core plates and a second core plate adjacent thereto, The core portion in which the cooling water flow path is alternately configured between the core plate and the third core plate adjacent thereto, and the upper surface of the first core plate positioned at the uppermost portion of the core portion are joined together. An upper communication path that communicates with the central oil communication path an oil communication hole that is formed in the first core plate by a bulging portion that is formed in the top plate. In the oil cooler configured between the second core plate and the first core plate facing each other across the oil flow path, and the second core plate facing the cooling water flow path together with either one of the first core plate and the second core plate facing each other On the one side bets or third core plate, a plurality of protrusions whose tip is joined to the other surface are formed, the plurality of protrusions, seen in perspective in the laminating direction of the core plate At a position along the outer peripheral edge of the bulging portion, and at least the outer peripheral edge of the bulging portion is supported over the entire circumference by the plurality of protrusions in the stacking direction of the core plate. It is characterized by. When hydraulic pressure acts on the upper communication path, stress concentrates on the first core plate joined to the top plate along the outer peripheral edge of the upper communication path. Even when the first core plate is coupled with the improved rigidity due to the plurality of protrusions in the oil flow path formed between the first core plate and the second core plate, It is supported by a plurality of projections formed on the second core plate or the third core plate along the communication path.
本発明によれば、第1のコアプレートと第2のコアプレートとの間にフィンプレートを介装すると共に、第2のコアプレートもしくは第3のコアプレートに設けられた複数の突起部により、第1のコアプレートが、頂部プレートの膨出部の外周縁に沿って補強されているので、頂部プレートにオイルからの圧力が作用した場合でも、第1コアプレートの変形を抑制することができ、総じてオイルクーラの耐久性を向上させることができる。また、第1コアプレートを補強するための補強部材を必要しないため、オイルクーラの部品点数、重量及びコストの増大を防止することができる。 According to the present invention, the fin plate is interposed between the first core plate and the second core plate, and by the plurality of protrusions provided on the second core plate or the third core plate, Since the first core plate is reinforced along the outer peripheral edge of the bulging portion of the top plate, deformation of the first core plate can be suppressed even when pressure from oil acts on the top plate. In general, the durability of the oil cooler can be improved. Moreover, since a reinforcing member for reinforcing the first core plate is not necessary, it is possible to prevent an increase in the number of parts, weight, and cost of the oil cooler.
また、第1のコアプレートと第2のコアプレートとの間にフィンプレートを介装する替わりに、第1のコアプレートと第2のコアプレートとの間に構成されたオイル流路内の頂部プレートの膨出部の外周縁に沿った位置に複数の突起部を設けると共に、第2のコアプレートもしくは第3のコアプレートに設けられた複数の突起部により、第1のコアプレートが、頂部プレートの膨出部の外周縁に沿って補強されることにになり、頂部プレートにオイルからの圧力が作用した場合でも、第1コアプレートの変形を抑制することができ、総じてオイルクーラの耐久性を向上させることができる。 Further, instead of interposing a fin plate between the first core plate and the second core plate, the top in the oil flow path formed between the first core plate and the second core plate A plurality of protrusions are provided at positions along the outer peripheral edge of the bulging portion of the plate, and the first core plate is formed at the top portion by the plurality of protrusions provided on the second core plate or the third core plate. It will be reinforced along the outer peripheral edge of the bulging part of the plate, and even when pressure from the oil acts on the top plate, the deformation of the first core plate can be suppressed, and the durability of the oil cooler is generally achieved. Can be improved.
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1〜図3は、本発明に係るオイルクーラを示している。図1はオイルクーラの分解斜視図、図2はオイルクーラの平面図、図3は、図2のA−A線に沿った断面図であって、オイルクーラの要部を示すものである。 1 to 3 show an oil cooler according to the present invention. FIG. 1 is an exploded perspective view of the oil cooler, FIG. 2 is a plan view of the oil cooler, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
初めに、オイルクーラ全体の構成を説明する。オイルクーラは、例えば、全体がアルミニウム製でなり、オイルと冷却水との熱交換を行うコア部1と、このコア部1の上面に取り付けられる比較的厚肉の頂部プレート15と、頂部プレート15に取り付けられた管状の冷却水導入部21及び冷却水排水部22と、コア部1の下面に取り付けられる底部プレート2、3とから大略構成されている。
First, the overall configuration of the oil cooler will be described. The oil cooler is made of, for example, aluminum as a whole, and includes a
コア部1は、基本的な形状が同一な多数のコアプレート5を積層し、各コアプレート5の間に、オイル流路6と冷却水流路7とが交互に構成されたものである。具体的には、コアプレート5は、頂部プレート15に比べて薄肉で、図1、図2に示すように、全体として略矩形をなし、その対角線上の2箇所にオイル連通孔8が開口形成されていると共に、異なる対角線上の2箇所に、冷却水連通孔9が開口形成されている。そして、コアプレート5は、上記のオイル連通孔8や冷却水連通孔9の周囲がボス部10として一段高く形成されているものと、平坦なものとの2種類があり、これらの2種類のコアプレート5が交互に組み合わされることで、各コアプレート5間に流路となる一定の間隔が保持されている。そして、隣接した2枚のコアプレート5の間では、それぞれのオイル連通孔8は、互いに一致した位置にあり、ボス部10の周囲が、各オイル連通孔8を囲むように隣接するコアプレート5と接合されている。これにより、多数のオイル連通孔8を介して、各オイル流路6(図3を参照)同士が連通すると共に、全体としてコア部1内をオイルが下方から上方に通流し得るようになっている。
The
尚、図1では、各コアプレート5のオイル連通孔8が上下に整列した位置に描かれているが、実際には、コア部軸方向の中間の適宜位置にある1つあるいは複数のコアプレート5において、一対のオイル連通孔8の中の一方が閉塞されており、オイルが全体として左右にUターンしつつ流れるようになっている。
In FIG. 1, the
また、冷却水連通孔9についても、オイル連通孔8と全く同様の構成となっており、隣接した2枚のコアプレート5の間では、それぞれの冷却水連通孔9は、互いに一致した位置にあり、ボス部10の周囲が、各冷却水連通孔9を囲むように隣接するコアプレート5と接合されている。これにより、多数の冷却水連通孔9を介して、各冷却水流路7(図3を参照)同士が連通すると共に、全体としてコア部1内を冷却水が上方から下方に通流し、かつ各冷却水流路7内を流れるようになっている。
Also, the cooling
各オイル流路6には、それぞれ略矩形のフィンプレート11が挟み込まれている。このフィンプレート11は、その対角線上の2箇所にオイル連通孔8が開口形成されていると共に、異なる対角線上の2箇所に、冷却水連通孔9が開口形成され、さらに後述する中央オイル通路14に対応する貫通孔12が形成されている。尚、図1におけるフィンプレート11は、模式的に描かれたものであり、実際は全体がいわゆるフィン形状に形成されている。
A substantially
コアプレート5の周縁部5aは、外側に開口するテーパ状をなし、各コアプレート5を積層した状態では、各周縁部5aが互いに密に接するようになっている。また、各コアプレート5の中央部には、略円錐形に突出したテーパ筒状部5bが設けられており、多数のテーパ筒状部5bが順次重なることで、コア部1を上下に貫通する中央オイル通路14が構成されている。この中央オイル通路14は、各コアプレート5間のオイル流路6とは直接には連通していない。
The
コア部1の最上部には、さらに頂部プレート15が積層されている。この頂部プレート15は、コアプレート5の一対の冷却水連通孔9に対応して冷却水導入部21及び冷却水排水部22が取り付けられている。そして、頂部プレート15は、一方の対角線に沿った膨出部15aを有し、これにより、オイル連通孔8と、オイルを出口に導く中央オイル通路14の上端とを互いに連通する上部連通路16が構成されている。
A
最下部のコアプレート5の下には、十分な剛性を有する比較的厚い金属板からなる底部プレート2、3が積層されている。これら底部プレート2、3は、コアプレート5よりも外側へ延びたフランジ部17を有し、フランジ部17において、ボルト等によって、ガスケット18、18を介して、例えばシリンダブロック(図示せぬ)に固定されるようになっている。そして、この底部プレート2、3は、中央部に、中央オイル通路14に連通する開口部19が形成されている。尚、底部プレート2、3は、必ずしも2枚必要ではなく、オイルクーラの使用圧力が低い場合等仕様条件によりどちらか一方を省略することも可能である。
Under the
上述した多数のコアプレート5、フィンプレート11、頂部プレート15、底部プレート2,3は、組み付け時に、底部プレート2,3に設けた孔23に円柱形状のピン(図示せず)を挿入し、積層されたコアプレート5の位置決めを行った上で、ロー付によって一体化されている。
A large number of the above-described
上記の構成においては、内燃機関の各部を潤滑して高温となったオイルが、底部プレート2の連通路26を介してコア部1のそれぞれのオイル流路6へ導入され、冷却水と熱交換して冷却された上で、上部連通路16を経由して中央オイル通路14へと流れる。そして、底部プレート2の開口部19から排出される。尚、オイルの流れを逆にして、底部プレート2,3の開口部19からコア部1の中央オイル通路14にオイルを導入し、底部プレート2,3の連通孔26からオイルを排出するように構成することも可能である。
In the above-described configuration, oil that has become hot due to lubrication of each part of the internal combustion engine is introduced into the respective
次に、本発明の要部であるコア部1の最上部付近の構成について説明する。以下の説明では、便宜上、頂部プレート15が積層される最上部に位置するコアプレート5を第1コアプレート31とし、底部プレート2,3側に隣接する2番目のコアプレート5を第2コアプレート32とし、さらにこれに隣接する3番目のコアプレート5を第3コアプレート33とする。
Next, the configuration in the vicinity of the uppermost part of the
図1及び図3に示すように、上述した上部連通路は16は、頂部プレート15に形成された膨出部15aと第1コアプレート31との間に構成されている。第1コアプレート31は、上部連通路16以外の部分で、頂部プレート15に対して接合されている。第1コアプレート31には、一対の冷却水連通孔9と、一つのオイル連通孔8が形成されており、この唯一のオイル連通孔8と、中央オイル通路14とが上部連通路16により互いに連通している。ここで、説明した第1コアプレート31には、オイル連通孔8を一つだけ形成したものであるが2つ形成してもよい。第1コアプレート31と、これに隣接する第2コアプレート32との間には、オイル流路6が構成されていると共に、両者間にフィンプレート11が挟持されている。このフィンプレート11は、第1コアプレート31及び第2コアプレート32の双方に対してロー付けにより接合されている。第2コアプレート32と、これに隣接する第3コアプレート33との間には冷却水流路7が構成されている。
As shown in FIGS. 1 and 3, the
また、第1コアプレート31、第2コアプレート32及び第3コアプレート33の各テーパ筒状部31b,32b,33bは、互いに重なり合い、かつ互いにロー付けされている。
The tapered cylindrical portions 31b, 32b, and 33b of the
そして、第3コアプレート33には、図2、図3に示すように、頂部プレート15の膨出部15aの外周縁に沿った位置に円錐台形状の多数の突起部35が形成されている。それとともに、第3コアプレート33の残余の面にも前記突起部35と同形状の突起部35a(図示せず)を形成してもよい。換言すれば、多数の突起部35の一部は、上部連通路16の外周縁に沿った位置に形成されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
さらに言えば、第3コアプレート33には、膨出部15aの外周縁の略直下となる位置に、膨出部15aの外周縁周方向の全周に亙って、複数の突起部35が形成されている。尚、第3コアプレート33の膨出部15a外周縁に対応する位置以外に形成された突起部35aは、外周縁周方向の全周に亙って形成した複数の突起部35とともに熱交換効率向上に寄与する。
More specifically, the
これら複数の突起部35は、エンボス加工により第3コアプレート33に形成されたものであって、各突起部35の先端は隣接する第2コアプレート32に対してロー付けにより接合されている。
The plurality of
このように構成されたオイルクーラにおいては、第1コアプレート31と頂部プレート15とにより構成された上部連通路16にエンジンの低温始動時等、異常に高圧な油圧が作用すると、第1コアプレート31には、膨出部15aの外周縁に沿って応力が集中し、第1コアプレート31が頂部プレート15側に傾こうとするが、この応力が作用する部分の略直下に位置するように、第3コアプレート33に複数の突起部35が設けられている。
In the oil cooler configured as described above, when an abnormally high hydraulic pressure acts on the
そのため、膨出部15aの外周縁に沿った突起部35により、フィンプレート11が第1コアプレート31と第2コアプレート32との間にロー付けされ剛性が確保されることと相まって、第1コアプレート31が下方から支持されることになり、膨出部15aの外周縁に沿った第1コアプレート31への応力集中による第1コアプレートの変形を抑制することができる。
Therefore, the
特に、突起部35の先端は第2コアプレート32にロー付けされているため、膨出部15aの外周縁に沿った位置において、第1コアプレート31乃至第3コアプレート33とがフィンプレート11を介して上下方向で実質的に一体化されているので、膨出部15aの外周縁位置における第1コアプレート31乃至第3コアプレート33間の全体的な剛性が向上することになる。つまり、上部連通路16内の油圧により、膨出部15aの外周縁位置に応力が作用しても、第1コアプレート31の変形が抑制されることになり、総じてオイルクーラの耐久性を向上させることができる。
In particular, since the tip of the
さらに言えば、第1コアプレート31と頂部プレート15との間に、第1コアプレート31を補強する目的でプレート状の部材を配置する必要もないので、オイルクーラの部品点数、重量及びコストが相対的に増大してしまうことを防止することができる。
Furthermore, since it is not necessary to arrange a plate-like member for the purpose of reinforcing the
尚、上述した実施形態においては、第3コアプレート33に突起部35が形成されているが、第3コアプレート33ではなく、第2コアプレート32に突起部35を設けるようにしてもよい。この場合には、突起部は第3コアプレート33に向かって突出することになる。
In the embodiment described above, the
また、上述した実施形態においては、第1コアプレート31と第2コアプレート32との間にフィンプレート11を介装、ロウ付けし、剛性を確保しつつ膨出部15aの外周縁に沿った突起部35により、第1コアプレート31の変形を抑制した例を示したが、第1コアプレート31と第2コアプレート32との間にフィンプレート11を介装することに替え、第2コアプレート32には、前記実施形態で説明したものと同じ頂部プレート15の膨出部15aの外周縁に沿った位置に円錐台形状の多数の突起部35を形成したものであったり、第1コアプレート31に第2コアプレート32側に向かって突出する突起部35を頂部プレート15の膨出部15aの外周縁に沿った位置に形成してもよい。
Further, in the above-described embodiment, the
さらに、上述した実施形態においては、第3コアプレート33にのみ突起部35が形成されているが、第3コアプレート33を含まずに冷却水流路7を構成する他のコアプレート対においても、一方のコアプレート5に突起部を設けるようにしてもよい。
Furthermore, in the above-described embodiment, the
そして、膨出部15aの外周縁に対応して第3コアプレート33に突起部35を設ける際には、必ずしも膨出部15a外周縁の略直下にする必要はなく、例えば、膨出部15a外周縁の直下位置を挟んで、膨出部15a外周縁周方向の全周に亙って、いわゆる千鳥状(互い違い)に複数の突起部を設け、第1コアプレート31の膨出部15aの外周縁位置における第1コアプレート31が全体として補強されるように構成してもよい。
And when providing the
1…コア部
5…コアプレート
6…オイル流路
7…冷却水流路
11…フィンプレート
15…頂部プレート
15a…膨出部
16…上部連通路
31…第1コアプレート
32…第2コアプレート
33…第3コアプレート
35…突起部
DESCRIPTION OF
Claims (2)
第1のコアプレートと第2のコアプレートとの間にフィンプレートを介装すると共に、冷却水流路を挟んで対向する第2のコアプレートまたは第3のコアプレートのいずれか一方の面に、他方の面に先端が接合された複数の突起部が形成され、これら複数の突起部は、コアプレートの積層方向で透視して見たときに上記膨出部の外周縁に沿った位置に配置され、コアプレートの積層方向で上記複数の突起部により少なくとも上記膨出部の外周縁が全周に亙って支持されていることを特徴とするオイルクーラ。 A large number of core plates are stacked and joined together, an oil flow path between the stacked first core plate and the second core plate adjacent thereto, a second core plate and a third core plate adjacent thereto. A top plate comprising: a core portion configured to alternately form cooling water flow paths between the core plates; and a top plate joined to the upper surface of the first core plate located at the top of the core portion. In an oil cooler in which an upper communication path that communicates an oil communication hole that is formed in the first core plate with the bulge portion formed on the central oil communication path is formed between the first core plate,
While interposing a fin plate between the first core plate and the second core plate, either one of the second core plate or the third core plate facing the cooling water flow path, A plurality of protrusions whose ends are joined to the other surface are formed, and the plurality of protrusions are arranged at positions along the outer peripheral edge of the bulging portion when seen through in the stacking direction of the core plate. An oil cooler, wherein at least an outer peripheral edge of the bulging portion is supported over the entire circumference by the plurality of protrusions in the stacking direction of the core plate .
オイル流路を挟んで対向する第1のコアプレート又は第2のコアプレートのいずれか一方の面と共に、
冷却水流路を挟んで対向する第2のコアプレート又は第3のコアプレートのいずれか一方の面とに、
他方の面に先端が接合された複数の突起部が形成され、これら複数の突起部は、コアプレートの積層方向で透視して見たときに上記膨出部の外周縁に沿った位置に配置され、コアプレートの積層方向で上記複数の突起部により少なくとも上記膨出部の外周縁が全周に亙って支持されていることを特徴とするオイルクーラ。 A large number of core plates are stacked and joined together, an oil flow path between the stacked first core plate and the second core plate adjacent thereto, a second core plate and a third core plate adjacent thereto. A top plate comprising: a core portion configured to alternately form cooling water flow paths between the core plates; and a top plate joined to the upper surface of the first core plate located at the top of the core portion. In an oil cooler in which an upper communication path that communicates an oil communication hole that is formed in the first core plate with the bulge portion formed on the central oil communication path is formed between the first core plate,
With either one of the first core plate or the second core plate facing each other across the oil flow path,
On either side of the second core plate or the third core plate facing each other across the cooling water flow path,
A plurality of protrusions whose ends are joined to the other surface are formed, and the plurality of protrusions are arranged at positions along the outer peripheral edge of the bulging portion when seen through in the stacking direction of the core plate. An oil cooler, wherein at least an outer peripheral edge of the bulging portion is supported over the entire circumference by the plurality of protrusions in the stacking direction of the core plate .
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