JP2007278613A

JP2007278613A - オイルクーラ内蔵ラジエータ

Info

Publication number: JP2007278613A
Application number: JP2006106265A
Authority: JP
Inventors: Ryoichi Hori; 亮一堀; Hiroyuki Okura; 宏之大倉; Shiro Nakajima; 史朗中嶋
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2006-04-07
Filing date: 2006-04-07
Publication date: 2007-10-25
Also published as: EP1843119A1; CN100516761C; US8069911B2; EP1843119B1; US20070246201A1; CN101050933A

Abstract

【課題】オイルクーラをタンク内に収容した状態でこれら両者の各部を熱処理してろう付け固定する際におけるタンクの壁部の変形を防止でき、これによって、高い製品品質と信頼性を実現できるオイルクーラ内蔵ラジエータの提供。
【解決手段】オイルクーラ５の両端部の接続パイプP1,P2をラジエータ１のタンク３の壁部３ｂに固定した状態で該オイルクーラ５をラジエータ１のタンク３内に収容した後、これら両者の各部を熱処理してろう付け固定するようにしたオイルクーラ内蔵ラジエータにおいて、タンク３の壁部３ｂにおける両接続パイプP1,P2間に、該タンク３の内側へ向かって突出するビード１７を形成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、オイルクーラ内蔵ラジエータに関する。

従来、ラジエータのタンク内にオイルクーラを収容したオイルクーラ内蔵ラジエータの技術が公知となっており、このようなオイルクーラ内蔵ラジエータでは、オイルクーラの接続パイプをラジエータのタンクの壁部に固定した状態で該オイルクーラをラジエータのタンク内に収容した後、これら両者の各部を熱処理してろう付け固定している（特許文献１〜５参照）。
なお、上記熱処理の前に予めオイルクーラ、またはオイルクーラとタンクの壁部を熱処理してろう付け固定する場合もある。
特開２００５−３１５５１４号公報特開２００５−３３７５２９号公報特開２００５−３０８３０３号公報特開２００５−１７２２７０号公報特開２００５−３２２７号公報

しかしながら、従来の発明にあっては、図１０に示すように、オイルクーラ０５をタンク０３内に収容した状態でこれら両者の各部を熱処理した際に、タンク０３の壁部０３ｂにおける接続パイプP01,P02間が外側に突出するように変形してしまうという問題点があった。
なお、このような問題は、タンク０３の壁部０３ｂが加熱炉の雰囲気中にあるのに対して、オイルクーラ０５はタンク０３内に収容されているため、タンク０３の壁部０３ｂがオイルクーラ０５よりも早く昇温して大きく熱膨張することが原因と考えられる。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、オイルクーラをタンク内に収容した状態でこれら両者の各部を熱処理してろう付け固定する際におけるタンクの壁部の変形を防止でき、これによって、製品品質と信頼性を高くできるオイルクーラ内蔵ラジエータを提供することである。

本発明の請求項１記載の発明では、オイルクーラの両端部の接続パイプをラジエータのタンクの壁部に固定した状態で該オイルクーラをラジエータのタンク内に収容した後、これら両者の各部を熱処理してろう付け固定するようにしたオイルクーラ内蔵ラジエータにおいて、前記タンクの壁部における前記両接続パイプ間に、該タンクの内側へ向かって突出する突出部を形成したことを特徴とする。

本発明の請求項１記載の発明にあっては、オイルクーラの両端部の接続パイプをラジエータのタンクの壁部に固定した状態で該オイルクーラをラジエータのタンク内に収容した後、これら両者の各部を熱処理してろう付け固定するようにしたオイルクーラ内蔵ラジエータにおいて、前記タンクの壁部における前記両接続パイプ間に、該タンクの内側へ向かって突出する突出部を形成したため、オイルクーラをタンク内に収容した状態でこれら両者の各部を熱処理してろう付け固定する際におけるタンクの壁部の変形を防止でき、これによって、製品品質と信頼性を高くできる。

以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

以下、実施例１を説明する。
図１は本発明の実施例１のオイルクーラ内蔵ラジエータを示す正面図、図２は本実施例１のタンクとオイルクーラの分解図、図３は図１のＳ３−Ｓ３線における断面図、図４は図１のＳ４−Ｓ４線における断面図、図５はオイルクーラのエレメント部を説明する図である。
図６はタンクの壁部の正面図、図７は図６のＳ７−Ｓ７線における断面図、図８はオイルクーラと壁部の熱処理を説明する図、図９はビードの形成範囲を広げた例を示す図である。

先ず、全体構成を説明する。
図１に示すように、本実施例のオイルクーラ内蔵ラジエータが採用されたラジエータ１は、コア部２の左右両側にタンク3,4が配置される所謂パラレルフロー型のラジエータが採用されている。

コア部２は、両端部がそれぞれ対応するタンク3,4に挿通し固定される複数の偏平環状のチューブ２ａと、隣接するチューブ２ａ同士の間に配置される波状のフィン２ｂで構成されている。
また、コア部２の両端部はそれぞれ対応するタンク3,4に挿通し固定された一対のレインフォース2c,2dによって連結補強されている。

タンク４には、円筒状の入力ポート４ａが該タンク４の内部と連通した状態で設けられる一方、タンク３には円筒状の出力ポート３ａが該タンク３の内部と連通した状態で設けられている。
また、タンク３内には後述するオイルクーラ５が収容されている。

その他、本実施例１では、後述するオイルクーラ５を含む全ての構成部材がアルミ製であり、これらの各接触部のうち少なくとも一方側にはろう材からなるクラッド層（ブレージングシート）が設けられている。

以下、タンク３とオイルクーラ５について詳述する。
図２、３、４に示すように、オイルクーラ５は、各エレメント部６の両端部同士を連通させた状態で環状のシート部材Ｓ１を介して複数積層されたコア部７が備えられている。
また、コア部７の両端部には、エレメント部６の積層方向に連通した第１オイル流路Ｒ１及び第２オイル流路Ｒ２が形成される他、これら両流路R1,R2の一端側には接続パイプP1,P2が連通した状態で設けられる一方、他端側にはパッチPT1,PT2が設けられて塞がれている。
図５（ａ）に示すように、各エレメント部６は、略皿状に形成された第１シェル８と第２シェル９が波状のインナーフィン１０を介在させた状態で最中状に重ねられて接合されることにより形成されている。

また、両シェル8,9の両端部には、バーリング加工で開口された環状突起部8a,9aが形成される他、第１シェル８の環状突起部８ａの内径Ｄ１は第２シェルの環状突起部９ａの外径Ｄ２よりも若干大きくなるように形成されている。また、両シェルには複数のブレード１１（図２参照）が形成されている。

従って、図５（ｂ）に示すように、隣り合うエレメント部６同士の両端部において対向する環状突起部8a,9a同士を内外に接合して連通させた状態で、その外周に円筒状のシート部材Ｓ１を介して複数（本実施例では５層）積層することにより、コア部７が形成されると同時に、その両端部に第１オイル流路Ｒ１と第２オイル流路Ｒ２（図４参照）が形成されている。

また、コア部７の積層方向の最外端となるエレメント部6a,6bのうち、エレメント部６ａの第１シェル８の両端部における環状突起部８ａの外周には他のシート部材Ｓ１よりも肉厚のシート部材Ｓ２が設けられると共に、このシート部材Ｓ２の上面は後述するタンク３の壁部３ｂの下面に接合されている。

また、エレメント部６ａの第１シェル８の両端部における環状突起部８ａの内周には、略円筒状のパイプコネクタ１２の先端側がタンク３の壁部３ｂに形成されたそれぞれ対応する貫通穴3c,3dを介して挿入される一方、このパイプコネクタ１２の基端側は拡径されてその底面がタンク３の壁部３ｂの上面に接合されている。
さらに、各パイプコネクタ１２には、それぞれ対応する接続パイプP1,P2が挿入され、これによって、第１オイル流路Ｒ１及び第２オイル流路Ｒ２の一端側がそれぞれ対応する接続パイプP1,P2に連通されている。

一方、エレメント部６ｂの第２シェル９の両端部における環状突起部９ａはシート部材Ｓ１を介してパッチPT1,PT2が嵌合され、これによって、第１オイル流路Ｒ１及び第２オイル流路Ｒ２の他端側が塞がれている。

図２に示すように、タンク３は、略コ字状断面に形成された第１分割部１３（タンクの壁部に相当）の開口端部13a,13bと、略コ字状断面に形成された第２分割部１４の開口端部14a,14bを嵌合して略矩形断面形状に形成可能に構成されると共に、その両端部の開口端がパッチ15,16（図１参照）で塞がれるようになっている。

図２、６、７に示すように、第１分割部１３には、前述したパイプコネクタ１２、接続パイプP1,P2を介してオイルクーラ５が固定される貫通穴3c,3dが形成される他、貫通穴３ｄに近接して上述したラジエータの出力ポート３ａが一体的に形成されている。

そして、タンク３の壁部３ｂにおける貫通穴3c,3dの間、即ち、オイルクーラ５の接続パイプP1,P2間には、タンク３の内側へ傾斜状のテーパ部１７ａを有して長方形状に突出したビード１７（請求項の突出部に相当）が形成されている。

ビード１７の長さＬ、幅Ｗ、突出角度α、突出高さＨはオイルクーラ５のサイズや接続パイプP1,P2間の寸法に応じて適宜設定できるが、本実施例１では、例えば、Ｌ＝２３０ｍｍ前後、Ｗ＝３０ｍｍ、テーパ部の角度α＝４５°、突出高さＨ＝２ｍｍの寸法となっている。

また、図４に示すように、本実施例１では、ビード１７の底面の一部１７ｂがエレメント部６ａの第１シェル８に接合されている。なお、これら両者は必ずしも接合する必要はない。

その他、第２分割部１４には、ラジエータ１のコア部２のチューブ２ａを挿通し固定するための固定穴１４ｃが複数形成されている。
また、図１に示すように、タンク４は矩形断面に形成される他、その両端部の開口端がパッチ15,16で塞がれている。

このように構成されたオイルクーラ内蔵ラジエータを製造する際には、先ず、前工程として、図８に示すように、オイルクーラ５と第１分割部１３を予め仮組みして図外の加熱炉で熱処理することにより、これら両者の各部をろう付け固定して一体的に形成する。
この際、加熱炉内の熱処理は、主にオイルクーラ５のコア部７のろう付けに適した温度及び時間で処理できるため、オイルクーラ５の各部と第１分割部１３はスムーズに昇温し、これにより両者を良好にろう付けして固定できる。

次に、後工程として、ラジエータ１のタンク３とコア部７と第２分割部１４を仮組みすると共に、この第２分割部１４の開口端部14a,14bに、前工程でオイルクーラ５と共にろう付け固定された第１分割部１３の開口端部13a,13bを嵌合させて該オイルクーラ５をタンク３内に収容し、さらに、タンク３の両端部にパッチ15,16を装着して仮組みした状態で図外の加熱炉で熱処理することにより、コア部７の各部や両分割部同士等をろう付け固定して一体的に形成する。

ここで、加熱炉内の熱処理は、主にラジエータ１のコア部７や両分割部同士の接合のろう付けに適した温度及び時間で処理されるが、タンク３の壁部３ｂが加熱炉の雰囲気中にあるのに対して、オイルクーラ５はタンク３内に収容されているため、従来品においてはタンク３の壁部３ｂがオイルクーラよりも早く昇温して熱膨張し、この結果、タンク３の壁部３ｂにおける両接続パイプP1,P2間がタンク３の外側へ変形して不良品となってしまうという問題点があった。
これに対し、本実施例１では、タンク３の壁部３ｂにおける両接続パイプP1,P2間に、該タンク３の内側へ向かって突出するビード１７を形成したため、該ビード１７によってタンク３の外側への変形を抑制でき、高い製品品質と信頼性を確保できる。

また、本実施例１では、ビード１７部の底面の一部１７ｂをコア部７のエレメント６ａの第１シェル８に接合したため、上記ろう付け固定の際に、タンク３の壁部３ｂからオイルクーラ５へ伝熱させて両者の昇温速度の差を小さくでき、この結果、両者の熱膨張による変形量の差を小さくできる。

本実施例１では、ビード１７を接続パイプP1,P2間に形成したが、図９に示すように、ビード２０の領域内に接続パイプP1,P2が配置されるようにビードの領域を広げても良く、この際、ビード２０の外形を長孔形状にしても良い、少なくとも接続パイプP1,P2間にビード１７が形成されていればよい。

次に、作用を説明する。
このように構成されたラジエータ１は、入力ポート４ａからタンク４に流入した高温の流通媒体が、各チューブ２ａを流通してタンク３に流入する間にコア部２を通過する車両走行風または図外のファンによる強制風と熱交換して冷却された後、出力ポート３ａから排出されることにより、ラジエータとして機能する。

また、オイルクーラ５は、接続パイプＰ１から第１オイル流路Ｒ１に流入したエンジンやＡＴのオイルが、各エレメント部６内を流通して第２オイル流路Ｒ２に流入する間にタンク３内の流通媒体と熱交換して冷却された後、接続パイプＰ２から排出されることにより、オイルクーラ５として機能する。なお、接続パイプＰ２から接続パイプＰ１へオイルを流通させても良い。

次に、効果を説明する。
以上、説明したように、本実施例１のオイルクーラ内蔵ラジエータにあっては、オイルクーラ５の両端部の接続パイプP1,P2をラジエータ１のタンク３の壁部３ｂに固定した状態で該オイルクーラ５をラジエータ１のタンク３内に収容した後、これら両者の各部を熱処理してろう付け固定するようにしたオイルクーラ内蔵ラジエータにおいて、タンク３の壁部３ｂにおける両接続パイプP1,P2間に、該タンク３の内側へ向かって突出するビード１７を形成したため、オイルクーラ５をタンク３内に収容した状態でこれら両者の各部を熱処理してろう付け固定する際におけるタンク３の壁部３ｂの変形を防止でき、これによって、製品品質と信頼性の高いオイルクーラ内蔵ラジエータを提供できる。

以上、本実施例を説明してきたが、本発明は上述の実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
例えば、本実施例では、突出部（ビード１７）の形成数、断面を含む詳細な部位の形状等については適宜設定できる。
また、本実施例１のラジエータ１はパラレルフロー型のラジエータについて説明したが、コア部７の上下両側にタンクが配置される所謂ダウンフロー型のラジエータに適用しても良い。
さらに、本実施例１で説明した前工程の熱処理を省略する場合もあり得る。

本発明の実施例１のオイルクーラ内蔵ラジエータを示す正面図である。本実施例１のタンクとオイルクーラの分解図である。図１のＳ３−Ｓ３線における断面図である。図１のＳ４−Ｓ４線における断面図である。オイルクーラのエレメント部を説明する図ある。タンクの壁部の正面図である。図６のＳ７−Ｓ７線における断面図である。オイルクーラと壁部の熱処理を説明する図である。ビードの形成範囲を広げた例を示す図である。従来のオイルクーラ内蔵ラジエータのろう付け固定に掛かる問題点を説明する図である。

符号の説明

Ｒ１第１オイル流路
Ｒ２第２オイル流路
Ｐ１、Ｐ２接続パイプ
ＰＴ１、ＰＴ２パッチ
Ｓ１、Ｓ２シート部材
１ラジエータ
２コア部
２ａチューブ
２ｂフィン
２ｃ、２ｄレインフォース
３、４タンク
３ａ入力ポート
３ｂ壁部
３ｃ、３ｄ貫通穴
４ａ出力ポート
５オイルクーラ
６、６ａ、６ｂエレメント部
７コア部
８第１シェル
８ａ、９ａ環状突起部
９第２シェル
１０インナーフィン
１１ブレード
１２パイプコネクタ
１３第１分割部
１３ａ、１３ｂ、１４ａ、１４ｂ開口端部
１４第２分割部
１４ｃ固定穴
１５、１６パッチ
１７ビード
１７ａテーパ部
１７ｂ（突出部の底面の）一部

Claims

オイルクーラの両端部の接続パイプをラジエータのタンクの壁部に固定した状態で該オイルクーラをラジエータのタンク内に収容した後、これら両者の各部を熱処理してろう付け固定するようにしたオイルクーラ内蔵ラジエータにおいて、
前記タンクの壁部における前記両接続パイプ間に、該タンクの内側へ向かって突出する突出部を形成したことを特徴とするオイルクーラ内蔵ラジエータ。