JPH0610639A - 熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 リリーフバルブの開弁圧が変化することな
く、リリーフバルブの構成部品を低減し、且つリリーフ
バルブを熱交換器本体へ組み付ける際の組付工数を減少
することを可能とする。 【構成】 オイルクーラ本体４をエンジンブロック２に
取り付ける取付ボルト５の外周に、リリーフバルブ６の
バルブ３９とスプリング４０を一体的に組み付けてい
る。これにより、オイルクーラ本体４を取付ボルト５を
用いてエンジンブロック２に取り付けると同時にリリー
フバルブ６がオイルクーラ本体４に組み付けられること
によって、水冷式オイルクーラ１の組付工数が減る。ま
た、流路管１２を補強する補強部品１５の内周と取付ボ
ルト５の外周との間に、バルブ３９とスプリング４０が
組み付けられるので、補強部品１５をリリーフバルブ６
のバルブケースとして共用することによって、リリーフ
バルブ６の構成部品が減る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばリリーフバルブ
を備えたオイルクーラに用いられる熱交換器に関するも
のである。

【０００２】

【先行の技術】従来より、例えばエンジンオイルをエン
ジン冷却水を利用して冷却するオイルクーラ本体内に何
らかの異物が目詰まりすると、オイルクーラ本体内に良
好にエンジンオイルが流れなくなるため、オイルクーラ
本体の上流側やオイルクーラ本体内のオイル圧が高くな
り、オイルクーラ本体が破損する可能性があったり、オ
イルクーラ本体内の流通抵抗が大きくなることによっ
て、エンジンオイルの流量が少なくなり、エンジン作動
部へ必要な流量を確保できず、エンジン作動部が焼きつ
いたりする等の問題点がある。

【０００３】この問題点を解消する目的で、実公昭６３
−１８７３６号公報に示されたオイルクーラのように、
オイルクーラ本体内に弁体とスプリングよりなるリリー
フバルブを設けて、オイル圧が開弁圧以上に高くなると
オイルをバイパス通路にも流すようにしたものがある。
ところが、オイルクーラ本体を一体ろう付けする際にリ
リーフバルブのスプリングが焼鈍されるため、リリーフ
バルブの開弁圧が変化してしまい、オイルクーラ本体の
上流側やオイルクーラ本体内のオイル圧が高くなるとい
う不具合があった。

【０００４】この不具合を解消する目的で、図５に示し
たオイルクーラ（公知のものではない）のように、オイ
ルクーラ本体１０１と別途設けられたハウジング１０２
内に弁体１０３とスプリング１０４を配したリリーフバ
ルブ１０５を、オイルクーラ本体１０１内に形成された
迂回通路１０６に圧入等により組み付けた先行の技術が
ある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、先行の技術
においては、オイルクーラ本体１０１をエンジンブロッ
ク１０７に組み付ける際には、オイルクーラ本体１０１
を一体ろう付けした後に、オイルクーラ本体１０１の迂
回通路１０６内にリリーフバルブ１０５を圧入等により
組み付け、さらにオイルクーラ本体１０１を取付ボルト
１０８によりエンジンブロック１０７へ締め付けてい
る。

【０００６】よって、リリーフバルブ１０５のハウジン
グ１０２を、取付ボルト１０８またはオイルクーラ本体
１０１の構成部品と共用することができないことから、
リリーフバルブ１０５の構成部品の部品点数が多く、し
かもリリーフバルブ１０５をオイルクーラ本体１０１へ
組み付ける際の組付工数が多いという課題があった。

【０００７】本発明は、リリーフバルブの開弁圧が変化
することなく、リリーフバルブの構成部品の部品点数を
減少し、且つリリーフバルブを熱交換器本体へ組み付け
る際の組付工数を減少することが可能な熱交換器の提供
を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、軸方向に貫通
する中空部を形成した筒状の熱交換器本体と、前記中空
部内に差し込まれて前記熱交換器本体を貫通すると共
に、前記熱交換器本体の内周との間に、流体を前記熱交
換器本体より迂回させる迂回通路が形成される取付部材
と、この取付部材の外周に一体的に取り付けられ、前記
熱交換器本体内に流入する流体の圧力が開弁圧以上に上
昇した時に前記迂回通路を開くリリーフバルブとを備え
た技術手段を採用した。

【０００９】

【作用】本発明は、熱交換器本体の内周と取付部材の外
周との間にリリーフバルブが配されているので、リリー
フバルブのバルブケースとして熱交換器本体を流用する
ことが可能となる。また、リリーフバルブが取付部材の
外周に一体的に取り付けられているので、熱交換器本体
の中空部内に取付部材を差し込むと同時に、リリーフバ
ルブを熱交換器本体に組み付けることが可能となる。さ
らに、熱交換器本体内にリリーフバルブを設けていない
ので、仮に熱交換器本体を一体ろう付けにより形成して
もリリーフバルブが焼鈍されることはなく、リリーフバ
ルブの開弁圧への影響はない。

【００１０】

【実施例】つぎに、本発明の熱交換器を図１ないし図４
に示す一実施例に基づいて説明する。図１および図２は
水冷式のオイルクーラを示した図で、図３はブラケット
を示した図である。水冷式のオイルクーラ１は、エンジ
ンブロック２とオイルフィルタ３との間に装着されてい
る。このオイルクーラ１は、エンジン作動部（図示せ
ず）を潤滑するエンジンオイル（流体：以下オイルと略
す）をエンジン冷却水（以下冷却水と略す）を利用して
冷却するオイルクーラ本体４と、このオイルクーラ本体
４を軸方向に貫通する取付ボルト５と、この取付ボルト
５の外周に一体的に装着されたリリーフバルブ６とから
構成されている。

【００１１】エンジンブロック２には、オイルポンプ
（図示せず）でオイルパン（図示せず）より汲み上げた
オイルをオイルクーラ１を介してオイルフィルタ３に導
く導出路７と、オイルフィルタ３で浄化されたオイルを
取付ボルト５を介してエンジン作動部に導く導入路８と
が形成されている。オイルフィルタ３は、オイルをろ過
するもので、従来公知の構造を備える。

【００１２】オイルクーラ本体４は、本発明の熱交換器
本体であって、円筒状に形成されている。このオイルク
ーラ本体４は、内部にオイルと冷却水が流入する円筒状
のコア部９、およびこのコア部９のオイルフィルタ３側
に接続されたブラケット１０等から構成されている。

【００１３】コア部９は、内部にオイルが流れるオイル
通路１１を形成した略円筒状の流路管１２と、内部に冷
却水が流れる冷却水通路１３を形成するハウジング１４
と、流路管１２を補強する円筒状の補強部品１５とから
なり、オイル通路１１を流れるオイルと冷却水通路１３
を流れる冷却水とを熱交換させる。流路管１２は、アル
ミニウム合金等の金属製で、内部が中空の金属製容器１
６内にインナーフィン１７を配した円環状の接合体１８
が複数の連通穴（図示せず）を介して積層方向に連通す
るようにろう付け等の手段により複数接合されている。
冷却水通路１３は、ハウジング１４と補強部品１５とで
囲まれた円筒状の中空部内において、流路管１２の周囲
に形成されている。

【００１４】ハウジング１４は、アルミニウム合金等の
金属製で、ブラケット１０を接続する円環板部２０と、
この円環板部２０の外周側端部よりエンジンブロック２
側に向かって軸方向に延ばされた外周壁２１とから構成
されている。なお、円環板部２０には、流路管１２を通
過したオイルをブラケット１０を介してオイルフィルタ
３に送る複数の流出穴２２が形成されている。また、円
環板部２０には、コア部９の上端部（オイルフィルタ３
側端部）がろう付け等の手段により接合されている。そ
して、外周壁２１には、冷却水配管（図示せず）より冷
却水通路１３内に冷却水を導入する導入孔（図示せ
ず）、および冷却水通路１３を通過した冷却水を冷却水
配管（図示せず）に流出する流出孔（図示せず）が形成
されている。

【００１５】補強部品１５は、アルミニウム合金等の金
属製で、エンジンブロック２に接続される円環状の基板
部２３と、この基板部２３の内周側端部よりオイルフィ
ルタ３側に向かって軸方向に延ばされた内周壁２４とか
ら構成されている。なお、基板部２３には、エンジンブ
ロック２の導出路７より流路管１２内にオイルを導入す
る複数のオイル入口２５が形成されている。また、基板
部２３の外周壁には、流路管１２の内周側端部がろう付
け等の手段により接合されている。内周壁２４の外周面
には、流路管１２の下端部（エンジンブロック２側端
部）がろう付け等の手段により接合されている。さら
に、内周壁２４の上端には、ハウジング１４の円環板部
２０の内周側端部がろう付け等の手段により接合されて
いる。

【００１６】そして、補強部品１５の内周壁２４の内周
には、内部に取付ボルト５が差し込まれると共に、軸方
向に延びる中空部２６が形成されている。さらに、補強
部品１５は、リリーフバルブ６のバルブケースを兼ねて
おり、内周壁に形成された段差部分がバルブシート部２
７を構成する。

【００１７】ブラケット１０は、アルミニウム合金等の
金属製で、円環状に形成されており、内周に取付ボルト
５の六角部３５より逃げるための円環状溝部２８を備え
ている。このブラケット１０は、内部にオイルが流入す
るタンク室２９を形成している。また、ブラケット１０
の内周には、コア部９よりタンク室２９を通ってオイル
フィルタ３側へオイルを送る複数のオイル出口３０が形
成されている。なお、ブラケット１０の円環状溝部２８
の内周の一部には、図３にも示したように、取付ボルト
５の六角部３５の周囲にオイルを回り込ませるための凹
み部３１が形成されている。

【００１８】図４は取付ボルト５とリリーフバルブ６を
示す図である。取付ボルト５は、本発明の取付部材であ
って、炭素鋼製で円管状に形成されており、中空部２６
内に差し込まれてオイルクーラ本体４の中心部を軸方向
に貫通する。この取付ボルト５の内部には、オイルフィ
ルタ３よりエンジンブロック２の導入路８にオイルを戻
すための戻し通路３２が形成されている。また、取付ボ
ルト５のエンジンブロック２側端部の外周には、エンジ
ンブロック２に締結するおねじ部３３が形成されてお
り、オイルフィルタ３側端部の外周には、オイルフィル
タ３に締結するおねじ部３４が形成されている。

【００１９】そして、取付ボルト５のおねじ部３４付近
の外周には、ブラケット１０を係止する六角部３５が形
成されている。なお、取付ボルト５の外周と補強部品１
５の内周壁２４の内周との間には、オイルをコア部９よ
り迂回させてブラケット１０の凹み部３１を通してオイ
ルフィルタ３に送る迂回通路３６が形成されている。ま
た、取付ボルト５の補強部品１５のバルブシート部２７
に対応する位置には、リリーフバルブ６を取り付けるた
めのリング状のスナップリング３７が装着されている。
そして、３８はリリーフバルブ６を取り付けるために取
付ボルト５に形成された係止部である。

【００２０】リリーフバルブ６は、図４にも示したよう
に、バルブ３９、スプリング４０およびバルブケースを
構成する補強部品１５の内周壁２４よりなる。バルブ３
９は、快削鋼製で円環板状に形成されており、取付ボル
ト５の外周面に沿って軸方向に変位可能に取付ボルト５
の外周に取り付けられている。このバルブ３９は、図１
に示したように、バルブシート部２７とスナップリング
３７にシートした際に迂回通路３６を閉じ、図２に示し
たように、バルブシート部２７とスナップリング３７よ
り離れた際に迂回通路３６を開く。スプリング４０は、
いわゆるばね鋼製のコイルスプリングであって、取付ボ
ルト５の外周に巻回されている。このスプリング４０
は、バルブ３９の開弁圧を決定するもので、一端部がバ
ルブ３９に保持され、他端部が係止部３８に保持されて
いる。なお、スプリング４０は、バルブ３９をバルブシ
ート部２７とスナップリング３７側に付勢している。

【００２１】このオイルクーラ１の製造方法、並びに取
付方法を図１ないし図４に基づいて説明する。容器１６
内にインナーフィン１７を配した接合体１８を、連通穴
を介して積層方向に連通するように複数積層してコア部
９を組み付け、そのコア部９を囲むようにハウジング１
４と補強部品１５を取り付けたものの端部に、ブラケッ
ト１０を設置した後に、これらを例えば炉中に入れて一
体ろう付けすることによってオイルクーラ本体４を製造
する。一方、炭素鋼により所定の形状に形成した取付ボ
ルト５の外周にバルブ３９およびスプリング４０を嵌め
合わせて、取付ボルト５の外周にスナップリング３７を
装着することによって、リリーフバルブ６を構成するバ
ルブ３９とスプリング４０が取付ボルト５の外周に一体
的に取り付けられる。

【００２２】このオイルクーラ１をエンジンブロック２
に取り付ける際には、リリーフバルブ６を一体的に取り
付けた取付ボルト５を、オイルクーラ本体４の中空部２
６内に差し込んで、取付ボルト５の六角部３５にスパナ
等の工具により回転力を与えることによって、おねじ部
３３がエンジンブロック２に螺合され、六角部３５がオ
イルクーラ本体４をエンジンブロック２側に締め付ける
力により、オイルクーラ１がエンジンブロック２に取り
付けられる。このように、オイルクーラ１のオイルクー
ラ本体４には、締め付け荷重が加わるが、補強部品１５
の内周壁２４がハウジング１４の円環板部２０を介して
ブラケット１０を支持しているので、取付ボルト５によ
りオイルクーラ本体４をエンジンブロック２に締め付け
る際のオイルクーラ本体４の座屈、とくに流路管１２の
座屈を防止することができる。

【００２３】以上のように、この実施例のオイルクーラ
１は、バルブ３９とスプリング４０が取付ボルト５の外
周に一体的に取り付けられている。これによって、オイ
ルクーラ１をエンジンブロック２に取り付ける際に、オ
イルクーラ本体４の中空部２６内に取付ボルト５を差し
込むと同時に、リリーフバルブ６をオイルクーラ本体４
に組み付けることができるので、リリーフバルブ６の組
付作業を減少できる。

【００２４】また、バルブ３９とスプリング４０が取付
ボルト５の外周に一体的に取り付けられており、しかも
オイルクーラ本体４内にバルブ３９とスプリング４０を
配していないので、オイルクーラ本体４を一体ろう付け
する際にスプリング４０が焼鈍されることはない。これ
によって、スプリング４０のスプリング特性が変化する
ことはないので、スプリング４０により決められるバル
ブ３９の開弁圧への影響はなく、バルブ３９が予め設定
された開弁圧で開弁するようになる。

【００２５】このオイルクーラ１の作用を図１ないし図
４に基づいて説明する。オイルポンプでオイルパンより
汲み上げられたオイルは、エンジンブロック２の導出路
７を通ってオイルクーラ本体４に至る。このとき、リリ
ーフバルブ６のバルブ３９で受圧したオイル圧が、スプ
リング４０で決められた開弁圧より低い場合には、バル
ブ３９が補強部品１５のバルブシート部と取付ボルト５
に装着されたスナップリング３７にシートしている。こ
れによって、迂回通路３６が閉じられているので、オイ
ルは、図１に示したように、補強部品１５の複数のオイ
ル入口２５よりオイルクーラ本体４内に流入する。

【００２６】オイルクーラ本体４内に流入したオイル
は、流路管１２のオイル通路１１内を通過する際に、冷
却水通路１３内を流れる冷却水により冷却された後にハ
ウジング１４の複数の流出穴２２よりブラケット１０の
タンク室２９内に流入する。ブラケット１０のタンク室
２９内に流入したオイルは、ブラケット１０のオイル出
口３０を通ってオイルフィルタ３内に流入してろ過され
る。オイルフィルタ３内でろ過されたオイルは、取付ボ
ルト５の戻し通路３２を通ってエンジンブロック２の導
入路８に流入してエンジン作動部に送られる。

【００２７】ここで、仮に一部の連通穴に何らかの異物
が目詰まりすると、流路管１２を良好にオイルが流れな
くなるため、エンジンブロック２の導出路７や流路管１
２内のオイル圧が高くなる。これによって、リリーフバ
ルブ６のバルブ３９で受圧したオイル圧が開弁圧以上に
高くなると、バルブ３９がスプリング４０の付勢力に打
ち勝って、図２に示したように図示上方にリフトする。
よって、迂回通路３６が開かれ、迂回通路３６内をオイ
ルが流れる。このとき、迂回通路３６よりオイル通路１
１の方が通路抵抗が大きいので、ほとんどのオイルが迂
回通路３６を通過してブラケット１０の凹み部３１より
オイルフィルタ３へ流出する。

【００２８】したがって、バルブ３９に開弁圧以上の高
いオイル圧が加わったときに、オイル通路１１だけでな
く迂回通路３６にもオイルが流れるようになっているの
で、流路管１２内の圧力負荷が低くなり、流路管１２が
破損することを回避できる。さらに、エンジン作動部へ
必要な流量を確保できるので、エンジン作動部が焼きつ
いたりすることはない。

【００２９】以上のように、この実施例のオイルクーラ
１は、オイルクーラ本体４の内周と取付ボルト５の外周
との間にバルブ３９とスプリング４０が配されており、
バルブ３９がバルブシート部２７とスナップリング３７
にシートするように構成されている。これによって、リ
リーフバルブ６のバルブケースとして補強部品１５を流
用することができるので、リリーフバルブ６の構成部品
を低減できる。

【００３０】〔変形例〕本実施例では、本発明をオイル
クーラに用いたが、冷媒凝縮器、冷媒蒸発器、ヒータコ
アまたはラジエータ等の他の熱交換器に用いても良い。
本実施例では、取付部材として戻し通路を有する取付ボ
ルトを用いたが、戻し通路を持たない取付ボルト等の取
付部材を用いても良い。本実施例では、オイルクーラ本
体内で冷却されたオイルをオイルフィルタ内でろ過した
後に取付ボルトの戻し通路を通してエンジン作動部に送
ったが、オイルフィルタ内でろ過したオイルクーラ本体
内で冷却した後にエンジン作動部に送っても良い。本実
施例では、リリーフバルブのバルブケースとして補強材
を用いたが、流路管やコア部を収納するハウジング等を
バルブケースとして用いても良い。

【００３１】

【発明の効果】本発明は、仮に熱交換器本体を一体ろう
付けにより形成してもリリーフバルブの開弁圧が変化す
ることはない。しかも、リリーフバルブの構成部品の部
品点数を減少することができ、且つリリーフバルブを熱
交換器本体へ組み付ける際の組付工数を減少することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に適用されたオイルクーラを示した断面
図である。

【図２】本発明に適用されたオイルクーラを示した断面
図である。

【図３】本発明にかかるブラケットを示した斜視図であ
る。

【図４】本発明にかかる取付ボルトとリリーフバルブを
示した正面図である。

【図５】先行技術のオイルクーラを示した断面図であ
る。

【符号の説明】

１ オイルクーラ（熱交換器） ４ オイルクーラ本体（熱交換器本体） ５ 取付ボルト（取付部材） ６ リリーフバルブ １２ 流路管 ２４ 補強部品の内周壁（バルブケース） ２６ 中空部 ３６ 迂回通路 ３９ バルブ ４０ スプリング

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）軸方向に貫通する中空部を形成し
   た筒状の熱交換器本体と、 （ｂ）前記中空部内に差し込まれて前記熱交換器本体を
   貫通すると共に、 前記熱交換器本体の内周との間に、流体を前記熱交換器
   本体より迂回させる迂回通路が形成される取付部材と、 （ｃ）この取付部材の外周に一体的に取り付けられ、前
   記熱交換器本体内に流入する流体の圧力が開弁圧以上に
   上昇した時に前記迂回通路を開くリリーフバルブとを備
   えた熱交換器。