JP4614830B2

JP4614830B2 - オイルクーラ

Info

Publication number: JP4614830B2
Application number: JP2005180174A
Authority: JP
Inventors: 達央小澤; 史朗中嶋; 範光松平; 登裕中込; 真一宮坂; 久大貫
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2005-06-21
Filing date: 2005-06-21
Publication date: 2011-01-19
Anticipated expiration: 2025-06-21
Also published as: JP2007003028A

Description

本発明は、オイルクーラに関し、特に、ラジエータタンク内に収容されるオイルクーラに関する。

従来、オイルクーラをラジエータタンク内に収容する技術が公知となっている（特許文献１〜３参照）。
このようなオイルクーラは、エレメント部の端部同士を連通させた状態で複数積層することにより通路が形成された熱交換部と、ラジエータタンクに設けられたパイプ取付孔を貫通した状態で通路に臨んで設けられる円筒状のパイプコネクタと、パイプコネクタを介して通路に臨んで設けられる接続パイプを備える構成となっており、通常、接続パイプはパイプコネクタとの間にシール部材を介在させた状態で該接続パイプをパイプコネクタに螺合することにより固定されている。
特開２００１−２７２１９５号公報特開２００２−１９５７８３号公報特許第３２４５７３９号公報

しかしながら、従来の発明にあっては、接続パイプをパイプコネクタに螺合する際の締め付けトルクの管理やシール部材の噛み込みの管理に大変手間が掛かるという問題点があった。

また、パイプコネクタは、１種類の径の接続パイプにのみ対応する専用部品であるため、接続パイプの径が異なる毎に設計・製造する必要が生じ、コストが高く付くという問題点があった。
従って、パイプコネクタを様々な径の接続パイプに対応できる共用部品にしたいという要求があった。

さらに、従来の発明にあっては、熱交換部とタンクの固定がパイプコネクタとは別部材を用いて行われるため、部品点数が増える上、パイプコネクタ、熱交換部、タンクを高度な精度で組み付けなければ、ろう付け不良やオイル漏れに繋がるという問題点があった。

本発明は上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、接続パイプを容易に固定して様々な径の接続パイプに対応できると同時に、別部材を用いることなく、熱交換部とタンクを固定できるパイプコネクタを備えるオイルクーラを提供することにある。

上記課題を解決するため、請求項１記載の発明では、エレメント部の端部同士を連通させた状態で複数積層することにより通路が形成された熱交換部と、ラジエータタンクに設けられたパイプ取付孔を貫通した状態で熱交換部の最外端のエレメント部を介して前記通路に臨んで設けられる円筒状のパイプコネクタと、前記パイプコネクタを介して前記通路に臨んで設けられる接続パイプを備えるオイルクーラにおいて、前記接続パイプに拡径した拡径部を形成し、前記パイプコネクタの一端側に、拡径部の少なくとも一部を収容した状態でラジエータタンクに着座し、該拡径部を加締めて接続パイプを保持する第１保持部を設け、
前記パイプコネクタの他端側に、拡径して熱交換部の一部をラジエータタンクに加締めることにより熱交換部を保持する第２保持部を設けたことを特徴とする。

請求項１記載の発明にあっては、エレメント部の端部同士を連通させた状態で複数積層することにより通路が形成された熱交換部と、ラジエータタンクに設けられたパイプ取付孔を貫通した状態で熱交換部の最外端のエレメント部を介して前記通路に臨んで設けられる円筒状のパイプコネクタと、前記パイプコネクタを介して前記通路に臨んで設けられる接続パイプを備えるオイルクーラにおいて、前記接続パイプに拡径した拡径部を形成し、前記パイプコネクタの一端側に、拡径部の少なくとも一部を収容した状態でラジエータタンクに着座し、該拡径部を加締めて接続パイプを保持する第１保持部を設け、前記パイプコネクタの他端側に、拡径して熱交換部の一部をラジエータタンクに加締めることにより熱交換部を保持する第２保持部を設けたため、接続パイプを容易に固定して様々な径の接続パイプに対応できると同時に、別部材を用いることなく、熱交換部とタンクを固定できる。

以下、本発明のオイルクーラの実施例を説明する。

以下、実施例１を説明する。
図１は本発明の実施例１のオイルクーラを示す全体図、図２は本実施例１の要部拡大分解図（一部断面図）、図３は本実施例１の要部拡大断面図、図４は本実施例１のインナーフィンの一部を示す図、図５は本実施例１の係止部材の平面図、図６は図５のＳ６−Ｓ６線における断面図、図７は本実施例１のパイプコネクタを示す平面図、図８は同正面図、図９は図７のＳ９−Ｓ９線における断面図である。

図１０〜１３は図３のＳ１０−Ｓ１０線におけるオイルクーラの仮組を説明する図、図１４は図３のＳ１０−Ｓ１０線におけるオイルクーラのラジエータタンク内への収容を説明する図である。

先ず、全体構成を説明する。
図１〜３に示すように、本実施例のオイルクーラＡは、熱交換部１と、接続パイプ2,2と、ラジエータタンクの側壁３と、パイプコネクタ4,4が備えられている。
なお、本実施例１のオイルクーラＡは左右対称形状であるため、接続パイプ２側についてのみ主に図示して説明する。

熱交換部１は、エレメント部５と環状のシートＳ１を交互に複数積層して構成されると共に、各エレメント部５は、その周縁が略皿状に形成されたシェル6,7同士をその内部に図４に示す波状のインナーフィン８を介在させた状態で最中状に重ねることにより形成されている。
なお、本実施例１のインナーフィン８はオフセットフィンが採用されているが、この限りではない。

図２に示すように、シェル６の両端部には上方に突出した円筒状の円筒部６ａが形成され、一方、シェル７の両端部には下方に突出した円筒状の円筒部７ａが形成されている。
また、シェル６の円筒部６ａの開口幅は、シェル７の円筒部７ａの外径幅よりも大きく形成されることにより、隣り合うエレメント部５のシェル７の円筒部７ａをシェル６の円筒部６ａに嵌合させた状態で加締め固定可能となっている。

その他、各エレメント部５には積層方向に突出して隣り合うエレメント部５同士の間隔を保持するための突起部９や、オイルクーラのろう付け時にエレメント部５が変形することを抑制するディンプル溝１０がエレメント部５の長手方向に亘って複数形成されている。

従って、図３に示すように、熱交換部１の両側には、各エレメント部５同士を連通状態にする通路Ｒ１が形成されている。

また、熱交換部１の一方側最外端のエレメント部５ａにおけるシェル６の円筒部６ａは、シートＳ１を介在した状態で図２、５、６に示す略円筒状の係止部材１１の下部に形成された円筒部１１ａによって加締め固定され、さらに、係止部材１１の上部に形成された複数（本実施例では４箇所）の爪部１１ｂによって、図２に示す円筒状の着座プレート１２の外周側下段部１２ｂが加締め固定されている。

一方、熱交換部１の他方側最外端のエレメント部５ｂには、シェル７の円筒部７ａに加締め固定された円盤状のパッチプレート１３が装着されている。

接続パイプ２は、その下方中途部に拡径した拡径部２ａが形成されると共に、この拡径部２ａは、ラジエータタンクの側壁３（ラジエータタンクに相当）に設けられたパイプ取付孔３ａを貫通した状態で熱交換部１の通路Ｒ１に臨んで設けられるパイプコネクタ４に装着されている。

図７〜９に示すように、パイプコネクタ４は略円筒状に形成される他、その一端側には、拡径部２ａを収容した状態でラジエータタンクの側壁３に着座し、且つ、縮径して拡径部２ａの外周を包むように加締めることにより接続パイプ２を保持する第１保持部４ａが設けられ、他端側には、拡径して着座プレート１２の内周側上段部１２ａをラジエータタンクの側壁３に当接させて加締めることにより、係止部材１１を介して熱交換部１を保持する第２保持部４ｂが設けられている。
なお、本実施例１では、パイプコネクタ４の第１保持部４ａが接続パイプ２の拡径部２ａの外周を包み込むように加締めているが、拡径部２ａの一部をパイプコネクタ４に収容するようにして、拡径部２ａの外周を側面からパイプコネクタ４で押さえるように保持する加締め構造にしても良い。

また、本実施例１の第１保持部４ａは、８箇所の切欠溝４ｃによって８分割された状態で形成され、これによって、拡径部２ａとの密着性が良くなっている。
勿論、切欠部４ｃの形成数は８箇所に限定されるものではなく、また、第１保持部４ａの長さは適宜選択できる。

また、第２保持部４ｂの厚みは第１保持部４ａよりも薄肉で形成されることにより、ラジエータタンクの側壁３におけるパイプ取付孔３ａの開口径をできるだけ小さくする配慮がされている。

その他、本実施例１のオイルクーラＡはラジエータタンクの側壁３を含めた全ての構成部材がアルミ製であり、各部品の接触部には少なくとも一方側にろう材（ブレージングシート）が被覆されている。

このようなオイルクーラＡを仮組みするには、先ず、図２に示すように、一対のシェル6,7を、インナーフィン８を介装した状態で最中状に重ね合わせることによりエレメント部５を形成し、シートＳ１と交互に複数（本実施例１では５層）積層することにより熱交換部１を形成する。

次に、熱交換部１の両側において、他方側最外端のエレメント部５ｂにそれぞれパッチプレート１３を配置した後、エレメント部５ａ側からエレメント部５の通路Ｒ１内に図示を省略するパンチを圧入することにより、隣り合うエレメント部５同士におけるシェル７の円筒部７ａを拡径させてシェル６の円筒部６ａに加締め固定する。この際、パッチプレート１３の内側に設けられた環状の内側環状部１３ａがパンチの先端によって拡径されてエレメント部５ｂのシェル７の円筒部７ａに加締め固定される。

次に、熱交換部１の最外端となるエレメント部５ａの両側にそれぞれ係止部材１１及び着座プレート１２を加締め固定してこれら三者を固定する。

次に、図１０、１１に示すように、熱交換部１の両側において、パイプ取付孔３ａにパイプコネクタ４を挿入して第１保持部４ａをラジエータタンクの側壁３に着座した状態とし、さらに、熱交換部１をパイプ取付孔３ａに臨んだ状態としてパイプコネクタ４の第２保持部４ｂを拡径して着座プレート１２の内周側上段部１２ａに加締め固定することにより、これら三者を固定する。

次に、図１２、１３に示すように、接続パイプ２の拡径部２ａをパイプコネクタ４の第１保持部４ａに収容した状態で縮径して該拡径部２ａの外周を包むように加締め固定することにより、両者を固定することにより、オイルクーラＡの仮組を終了する。

この際、第１保持部４ａは、切欠溝４ｃによって偏りなく均等に拡径部２ａに密着した状態となる。

また、接続パイプ２とパイプコネクタ４との間には、幾分の隙間X1,X2が形成される上、両者は加締め固定で固定されるため、パイプコネクタ４は様々な径（例えば８φ〜１０φ）の接続パイプ２を加締めて保持できるようになっている。

また、パイプコネクタ４を用いて接続パイプ２を固定しているので、様々な径の接続パイプ２に対応できると同時に、別部材を用いることなく、熱交換部１をラジエータタンクの側壁３に固定できる。

ここで、従来の発明にあっては、接続パイプをパイプコネクタに螺合する際の締め付けトルクの管理やシール部材の噛み込みの管理に大変手間が掛かるという問題点があった。

また、パイプコネクタは、１種類の径の接続パイプにのみ対応する専用部品であるため、接続パイプの径が異なる毎に設計・製造する必要が生じ、コストが高く付くという問題点があった。

さらに、従来の発明にあっては、熱交換部とタンクの固定がパイプコネクタとは別部材を用いて行われるため、部品点数が増える上、パイプコネクタ、熱交換部１、タンクを高度な精度で組み付けなければ、ろう付け不良やオイル漏れに繋がるという問題点があった。

これに対し、本実施例１のオイルクーラＡでは、前述したように、パイプコネクタ４の第１保持部４ａが拡径部２ａを加締め固定し、一方、第２保持部４ｂが着座プレート１２の内周側上段部１２ａをタンクの側壁に加締めることにより熱交換部１を保持する第２保持部４ｂを設けたため、第１保持部４ａによって様々な径の接続パイプ２に対応でき、パイプコネクタ４を共用部品として利用できる。

また、第２保持部４ｂによって別部品を用いることなく、熱交換部１とタンクを良好に固定できる。

さらに、第１保持部４ａ及び第２保持部４ｂは共に加締め固定であるため、容易な作業でもってオイルクーラＡの仮組を行える。

このように仮組されたラジエータタンクの側壁３を含むオイルクーラＡは、図外の加熱炉内で熱処理されることにより、一体的にろう付け固定される。

次に、図１４に示すように、ラジエータタンクの側壁３は、オイルクーラＡを収容した状態でラジエータタンクのコ字状の残りの側壁１４と嵌合されて矩形断面のラジエータタンク本体１５を形成し、ラジエータを構成するコア部等と仮組された状態で再びろう付け固定される。

なお、本実施例１では、ラジエータタンクの側壁３とオイルクーラＡを加熱処理してろう付け固定した後、オイルクーラＡをラジエータタンク内に収容してラジエータの各構成部材と共に再び加熱処理してろう付け固定する場合について説明したが、１回目の加熱処理を省略しても良い。

このように構成されたオイルクーラＡは、一方側の接続パイプ２から熱交換部１の通路Ｒ１内にエンジンやＡＴのオイルを流入させた後、各エレメント部５内を長手方向に流通させて他方側の接続パイプ２側の通路Ｒ１内に流入する間にインナーフィン８及びラジエータタンク内の冷却水と熱交換して冷却した後、他方側の接続パイプ２から排出する冷却回路となる。

以下、効果を説明する。
以上、説明したように、本実施例１のオイルクーラＡにあっては、エレメント部５の端部同士を連通させた状態で複数積層することにより通路Ｒ１が形成された熱交換部１と、ラジエータタンクの側壁３に設けられたパイプ取付孔３ａを貫通した状態で熱交換部１の最外端のエレメント部５ａを介して通路Ｒ１に臨んで設けられる円筒状のパイプコネクタ４と、パイプコネクタ４を介して通路Ｒ１に臨んで設けられる接続パイプ２を備えるオイルクーラＡにおいて、接続パイプ２に拡径した拡径部２ａを形成し、パイプコネクタ４の一端側に、拡径部２ａの少なくとも一部を収容した状態でラジエータタンクの側壁３に着座し、前記拡径部２ａを加締めて接続パイプ２を保持する第１保持部４ａを設け、パイプコネクタ４の他端側に、拡径して熱交換部１の一部をラジエータタンクの側壁３に加締めることにより熱交換部１を保持する第２保持部４ｂを設けたため、接続パイプ２を容易に固定して様々な径の接続パイプ２に対応できると同時に、別部材を用いることなく、熱交換部１とタンクを固定できる。

また、ラジエータタンクを含む全ての構成部材をアルミ製とし、これらを全て仮組した状態で一体的にろう付け固定したため、接続パイプ２を後工程で固定する必要がなく、この種のオイルクーラＡの効率的な生産性を実現できる。

以上、本発明の実施例を説明してきたが、本発明の具体的構成は本実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更などがあっても本発明に含まれる。

例えば、パイプコネクタと接続パイプとの間にシートを介装するようにしても良い。なお、本実施例の場合にはパイプコネクタに螺子溝などがないため、従来の発明のようにシートを変形させたり噛み込む要因がなく、適正に装着できる。

本発明の実施例１のオイルクーラを示す全体図である。本実施例１の要部拡大分解図（一部断面図）である。本実施例１の要部拡大断面図である。本実施例１のインナーフィンの一部を示す図である。本実施例１の係止部材の平面図である。図５のＳ６−Ｓ６線における断面図である。本実施例１のパイプコネクタを示す平面図である。本実施例１のパイプコネクタを示す正面図である。図７のＳ９−Ｓ９線における断面図である。図３のＳ１０−Ｓ１０線におけるオイルクーラの仮組を説明する図である。図３のＳ１０−Ｓ１０線におけるオイルクーラの仮組を説明する図である。図３のＳ１０−Ｓ１０線におけるオイルクーラの仮組を説明する図である。図３のＳ１０−Ｓ１０線におけるオイルクーラの仮組を説明する図である。図３のＳ１０−Ｓ１０線におけるオイルクーラのラジエータタンク内への収容を説明する図である。

符号の説明

Ｒ１通路
Ｓ１シート
Ｘ１、Ｘ２
１熱交換部
２接続パイプ
２ａ拡径部
３ラジエータタンクの壁部
３ａパイプ取付孔
４パイプコネクタ
４ａ第１保持部
４ｂ第２保持部
４ｃ切欠溝
５エレメント部
５ａ、５ｂ（最外端の）エレメント部
６、７シェル
６ａ、７ａ円筒部
８インナーフィン
９突起部
１０ディンプル溝
１１係止部材
１１ａ円筒部
１１ｂ爪部
１２着座プレート
１２ａ内周側上段部
１２ｂ外周側下段部
１３パッチプレート
１３ａ内側環状部
１４コ字状の残りの側壁
１５ラジエータタンク本体

Claims

エレメント部の端部同士を連通させた状態で複数積層することにより通路が形成された熱交換部と、
ラジエータタンクに設けられたパイプ取付孔を貫通した状態で熱交換部の最外端のエレメント部を介して前記通路に臨んで設けられる円筒状のパイプコネクタと、
前記パイプコネクタを介して前記通路に臨んで設けられる接続パイプを備えるオイルクーラにおいて、
前記接続パイプに拡径した拡径部を形成し、
前記パイプコネクタの一端側に、拡径部の少なくとも一部を収容した状態でラジエータタンクに着座し、該拡径部を加締めて接続パイプを保持する第１保持部を設け、
前記パイプコネクタの他端側に、拡径して熱交換部の一部をラジエータタンクに加締めることにより熱交換部を保持する第２保持部を設けたことを特徴とするオイルクーラ。
請求項１記載のオイルクーラにおいて、
前記ラジエータタンクを含む全ての構成部材をアルミ製とし、これらを全て仮組した状態で一体的にろう付け固定したことを特徴とするオイルクーラ。