JP5525266B2 - Oil cooler - Google Patents
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Description
この発明は、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、例えば内燃機関の潤滑油や自動変速機の作動油のためのオイルクーラとして、多数のコアプレートを積層して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する水冷式オイルクーラが開示されている。このオイルクーラは、コア部の底面に取付基部としての板状のベースプレートがロウ付け接合され、このベースプレートの外周部で複数のボルトによりシリンダブロック側へ締結される。オイルクーラを構成するコアプレートやベースプレートは、軽量かつロウ付けが可能なアルミ合金等の材質の材料で形成されている。
In
オイルは、ベースプレートに貫通形成されたオイル連通路を通してシリンダブロック側よりコア部へ供給され、コア部内のオイル流路を通流する間に冷却水通路との間で熱交換が行われた後、同じくベースプレートに貫通形成されたオイル連通路を通してシリンダブロック側へ戻される。 Oil is supplied to the core from the cylinder block side through the oil communication passage formed through the base plate, and heat exchange is performed with the cooling water passage while flowing through the oil passage in the core. Similarly, it is returned to the cylinder block side through an oil communication passage formed through the base plate.
このように従来の構成のオイルクーラにおけるベースプレートは、外周部でシリンダブロックにボルトで固定され、この固定位置よりも中央寄りの位置に貫通形成されたオイル連通路にオイルが流れる構造となっているため、このオイル連通路の部分に高いオイル圧力が作用すると、ベースプレートの中央部を押し上げるような応力が発生し、これによりベースプレートにたわみが生じると、オイル漏れや固定力の低下などの不具合を招くおそれがある。特に、上記特許文献１のように、ベースプレートが取り付けられるシリンダブロック側の取付座面にオイルフィルタの収容室が凹設されているような場合には、ベースプレートの受圧面積が大きくなり、上述したベースプレートのたわみを生じ易くなる。また、ベースプレートにおけるボルト固定位置がコア部から大きく離れている場合にも、ベースプレートのたわみを生じ易い。
As described above, the base plate in the oil cooler having the conventional configuration is fixed to the cylinder block with the bolt at the outer peripheral portion, and the oil flows through the oil communication passage formed at a position closer to the center than the fixed position. Therefore, when a high oil pressure acts on the oil communication passage, a stress that pushes up the central portion of the base plate is generated. If the base plate bends due to this, a problem such as oil leakage or a decrease in fixing force is caused. There is a fear. In particular, when the oil filter housing chamber is recessed in the mounting seat surface on the cylinder block side to which the base plate is mounted as in
このようなベースプレートのたわみを防止するために、ベースプレートの板厚を過度に厚くすると、オイルクーラの高さ方向寸法が増加するとともに、材料コストが増加してしまう。また、ベースプレートをアルミ合金よりも強度に優れた鉄やステンレス鋼などの材質の材料により形成すると、コア部を構成するアルミ合金とロウ付け接合することができなくなる。 If the thickness of the base plate is excessively increased in order to prevent such deflection of the base plate, the height direction dimension of the oil cooler increases and the material cost increases. Further, if the base plate is formed of a material such as iron or stainless steel, which is superior in strength to the aluminum alloy, it cannot be brazed to the aluminum alloy constituting the core portion.
そこで、この発明は、取付基部をコア部にロウ付け接合可能としつつ、この取付基部の薄肉化と強度の確保とを両立し得る新規なオイルクーラを提供することを目的としている。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a novel oil cooler that can achieve both the thinning of the mounting base and the securing of strength while allowing the mounting base to be brazed to the core.
そこで、本発明は、多数のコアプレートを積層し、各々の間にオイル流路と冷却水流路とを交互に構成するコア部と、上記コア部の底面に接合面でロウ付け接合される板状の取付基部と、を有し、この取付基部の外周部で複数のボルトによりオイルが使用される装置の取付座面に締結されてなるオイルクーラにおいて、上記取付基部が、上記接合面の直交方向に沿う合わせ面で互いにロウ付け接合される２枚の分割プレートと、上記２枚の分割プレートよりも強度の高い材料からなる補強プレートと、を有し、この補強プレートは、上記２枚の分割プレートの合わせ面に凹設されたプレート収容部に嵌合した状態で、上記２枚の分割プレートの間に挟み込まれていることを特徴としている。 Accordingly, the present invention provides a core part in which a large number of core plates are laminated, and an oil flow path and a cooling water flow path are alternately formed between them, and a plate that is brazed and joined to the bottom surface of the core part with a joint surface. In an oil cooler that is fastened to a mounting seat surface of a device in which oil is used by a plurality of bolts on the outer periphery of the mounting base, the mounting base is orthogonal to the joint surface Two divided plates that are brazed and joined to each other at a mating surface along the direction, and a reinforcing plate made of a material that is stronger than the two divided plates. It is characterized in that it is sandwiched between the two divided plates in a state of being fitted into a plate accommodating portion that is recessed in the mating surface of the divided plates.
２枚の分割プレート同士のロウ付け接合を確実なものとするために、好ましくは、上記プレート収容部における合わせ面との隅角部分に、上記補強プレートから離間する方向へ窪んだ凹部が形成されている。この場合、補強プレートから離間する凹部の部分で、２枚の分割プレートのみがロウ付け接合される適宜なフィレット（隅肉部）が形成されることなり、２枚の分割プレート同士をより確実にロウ付け接合することができる。また、プレート収容部における凹部の形成されていない部分では、補強プレートが実質的に隙間無く嵌合することで、補強プレートをぐらつくことなくしっかりと保持することができる。 In order to ensure brazing joining between the two divided plates, preferably, a concave portion that is recessed in a direction away from the reinforcing plate is formed in a corner portion of the plate housing portion with the mating surface. ing. In this case, an appropriate fillet (filled portion) in which only the two divided plates are brazed and joined is formed in the recessed portion that is separated from the reinforcing plate, and the two divided plates are more reliably connected to each other. It can be brazed. Moreover, in the part in which the recessed part in a plate accommodating part is not formed, a reinforcement plate can be hold | maintained firmly, without wobbling because a reinforcement plate fits without gap substantially.
オイルクーラの好適な一例では、上記２枚の分割プレートと補強プレートに、上記コア部の底面に開口するコア側オイル通路と上記装置の取付座面に開口する装置側オイル通路とを連通するオイル連通路が貫通形成されている。この場合、オイル連通路内のオイルの高い圧力に起因して、ベースプレートのたわみを生じるおそれがあるが、本発明によれば、補強プレートを用いることでたわみに対する十分な強度を確保することが可能となる。 In a preferred example of the oil cooler, the oil that connects the two divided plates and the reinforcing plate to the core-side oil passage that opens to the bottom surface of the core portion and the device-side oil passage that opens to the mounting seat surface of the device. A communication passage is formed through. In this case, the base plate may bend due to the high pressure of the oil in the oil communication path. However, according to the present invention, it is possible to ensure sufficient strength against the deflection by using the reinforcing plate. It becomes.
本発明によれば、取付基部を構成する２枚の分割プレートの間に強度の高い補強プレートを挟み込んでいるために、取付基部の板厚を過度に厚くすることなく、強度を向上することができ、取付基部の薄肉化と強度の確保とを両立することができる。また、補強プレートは合わせ面に凹設されたプレート収容部に嵌合した状態で保持されているために、２枚の分割プレートをコア部とともにロウ付け接合することができ、補強プレートを別途接合する必要もない。 According to the present invention, since the high-strength reinforcing plate is sandwiched between the two divided plates constituting the mounting base, the strength can be improved without excessively increasing the thickness of the mounting base. It is possible to achieve both the thinning of the mounting base and the securing of strength. In addition, since the reinforcing plate is held in a state where it is fitted in the plate receiving portion recessed in the mating surface, the two divided plates can be brazed and joined together with the core portion, and the reinforcing plate is joined separately. There is no need to do.
以下、この発明の好ましい実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、この発明の一実施例に係るオイルクーラを示している。このオイルクーラは、オイルが使用される装置としての内燃機関のシリンダブロック３に直接取り付けるように構成したものであって、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の底部に位置する板状の取付基部２と、を備えている。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows an oil cooler according to an embodiment of the present invention. The oil cooler is configured to be directly attached to a cylinder block 3 of an internal combustion engine as a device in which oil is used, and includes a
コア部１は、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とを交互に構成してある。具体的には、コアプレート５は、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ともに、異なる対角線上の２箇所に、コア部１の上部に取り付けられた冷却水パイプ９に連通する図示せぬ冷却水連通孔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、上記ボス部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同士が連通するとともに、全体としてコア部１内をオイルが上下方向に通流し得るようになっている。図１には、冷却水連通孔は図示されていないが、全く同様の構成となっており、コア部１内を上下に冷却水が通流するとともに、各冷却水流路７内を流れるようになっている。
The
各オイル流路６には、それぞれフィンプレート１１が挟み込まれている。コアプレート５の周縁部５ａは、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とは連通していない。
A
上記コア部１の最上部のコアプレート５の上には、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、上記の冷却水パイプ９が取り付けられるとともに、一方のオイル連通孔８を閉塞している。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、他方のオイル連通孔８と中央オイル通路１４の上端とを連通する上部連通路１６が構成されている。
A
また、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板状の取付基部２が積層されている。この取付基部２は、コアプレート５よりも外側へ延びた外周部にフランジ部１７を有し、該フランジ部１７において、複数本のボルト１８によってシリンダブロック３の平坦な取付座面３ａに締結・固定されるようになっている。
A relatively thick plate-
また、この取付基部２は、第１オイル連通路１９と第２オイル連通路２０とが板厚方向に貫通形成されている。第１オイル連通路１９は、シリンダブロック３の取付座面３ａに開口する第１オイル通路（装置側オイル通路）２１とコア部１の底面に開口する中央オイル通路（コア側オイル通路）１４とを連通しており、第２オイル連通路２０は、シリンダブロック３の取付座面３ａに開口する第２オイル通路（装置側オイル通路）２２とコア部１の底面に開口するオイル連通孔（コア側オイル通路）８とを連通している。内燃機関の各部を潤滑して高温となったオイルは、第１オイル通路２１から第１オイル連通路１９を通してコア部１へ導入され、中央オイル通路１４及び連通路１６を経由して一方のオイル連通孔８から多数のオイル流路６へ流れて、冷却水流路７を流れる冷却水と熱交換して冷却された上で、他方のオイル連通孔８から第２オイル連通路２０を経由して最終的に第２オイル通路２２へと流れる。
In addition, the
なお、上記第１オイル通路２１の開口周縁部ならびに第２オイル通路２２の開口周縁部には、オイルの漏洩を防止するシールリング２３，２４がそれぞれ設けられている。
In addition, seal rings 23 and 24 for preventing oil leakage are respectively provided at the opening peripheral edge of the
次に、本実施例の特徴的な構成である取付基部２の構造について、図１〜図３を参照して説明する。この取付基部２は、コア部１の底面と接合する接合面２ａに対して直交方向、つまり板厚直交方向（図１の左右方向）に沿う合わせ面３０で互いにロウ付け接合される下側分割プレート３１と上側分割プレート３２とに分割構成されており、これら２枚の分割プレート３１，３２の間に、分割プレート３１，３２よりも強度の高い鉄あるいはステンレス鋼の材質を主体とする材料からなる板状の補強プレート３３が挟み込まれる構造となっている。
Next, the structure of the mounting
分割プレート３１，３２は、同じ外郭形状をなす薄板状のもので、上記のコアプレート５などと同様、ロウ付けが可能なアルミ合金の材質により形成されている。すなわち、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，冷却水パイプ９，及び分割プレート３１，３２は、アルミ合金又はその表面にロウ材層が形成されたクラッド材からなり、炉内でロウ付けを行うことで、各部が一体的に接合されるようになっている。
The dividing
なお、上記のボルト１８が貫通するボルト孔１８ａは、両分割プレート３１，３２のフランジ部１７にそれぞれ貫通形成されており、上記のオイル連通路１９，２０は、両分割プレート３１，３２と補強プレート３３とに貫通形成されており、補強プレート３３を挟んで両分割プレート３１，３２を接合した状態でそれぞれが一本の孔・連通路を構成するようになっている。
The bolt holes 18a through which the
各分割プレート３１，３２には、補強プレート３３が嵌合するプレート収容部３４が合わせ面３０に凹設されている。この実施例では、双方の分割プレート３１，３２に、浅皿型のプレート収容部３４ａ，３４ｂが形成されている。補強プレート３３が上下にぐらつくことのないように、両プレート収容部３４ａ，３４ｂの板厚方向の深さ（高さ）寸法の合計は、補強プレート３３の板厚方向寸法と実質的に同等、より詳しくは僅かに大きな寸法に設定されている。
In each of the divided
下側分割プレート３１に形成される一方の第１プレート収容部３４ａは、補強プレート３３が実質的に隙間なく嵌合するように、補強プレート３３の外郭形状と同等、より正確には僅かに大きな寸法に形成されている。一方、上側分割プレート３２に形成される他方の第２プレート収容部３４ｂは、上記の第１プレート収容部３４ａや補強プレート３３の外郭形状よりも一回り大きな寸法に形成されている。この結果、図３に示すように、第２プレート収容部３４ｂにおける内壁面３７が第１プレート収容部３４ａにおける内壁面３６よりも補強プレート３３から離間する方向に後退する形となり、上側分割プレート３２の第２プレート収容部３４ｂにおける合わせ面３０との隅角部分に、補強プレート３３から離間する方向へ窪んだ凹部３５が形成されている。
One first
これによって、凹部３５には、補強プレート３３から離れた位置で下側分割プレート３１と上側分割プレート３２とが直接的に接触する隅角部分が形成され、この隅角部分にロウ付けの際に適宜なロウ付けフィレット３８が形成される。このようなロウ付けフィレット３８によって、ロウ付けされることのない補強プレート３３の影響を受けることなく、２枚の分割プレート３１，３２を確実にロウ付け接合することができる。また、凹部３５のない下側分割プレート３１の第１プレート収容部３４ａに補強プレート３３が実質的に隙間無く嵌合することで、ロウ付け接合後に補強プレート３３がプレート収容部３４内でぐらつくことなく所定位置に保持され、各分割プレート３１，３２や補強プレート３３に形成されたオイル連通路１９，２０の位置がずれることもない。
Accordingly, a corner portion where the lower divided
そして、取付基部２を構成する２枚の分割プレート３１，３２の間に強度の高い補強プレート３３を挟み込んでいるために、取付基部２の板厚を過度に厚くすることなく、その強度を向上することができ、取付基部２の薄肉化と強度の確保とを両立することができる。これによって、中央の第１オイル通路２１内の通流するオイルから高い圧力を受けても、取付基部２のたわみを抑制し、シールリング２３，２４を介したシリンダブロック３の取付座面３ａとのシール性を良好に保つことができる。
And since the reinforcing
また、補強プレート３３は合わせ面３０に凹設されたプレート収容部３４に嵌合した状態で保持されているために、２枚の分割プレート３１，３２をコア部１とともにロウ付け接合することができ、補強プレート３３を別途接合する必要がなく、その製造が極めて容易である。
Further, since the reinforcing
更に、鉄等の高強度材質からなる補強プレート３３は、外部に露出した場合、アルミ合金との接触部位で電位差により腐食を招き易いものの、本実施例では、補強プレート３３が外部に露出することなく２枚の分割プレート３１，３２の間に液密に内包されており、かつ、上記の凹部３５に形成されるロウ付けフィレット３８によりプレート収容部３４への水等の浸入が確実に遮断されているために、補強プレート３３の腐食を招くことがない。
Further, when the reinforcing
図４は、プレート収容部及び凹部の他の実施例を示している。この実施例では、一方の下側分割プレート３１にのみ、プレート収容部４１が形成されており、他方の上側分割プレート３２の合わせ面３０は平坦面となっている。このため、下側分割プレート３１がプレート収容部４１の分、上側分割プレート３２よりも厚肉なものとなっている。
FIG. 4 shows another embodiment of the plate accommodating portion and the recess. In this embodiment, the
そして、プレート収容部４１における合わせ面３０との隅角部分に、補強プレート３３から離間する方向に窪んだ凹部４２が形成されている。つまり、プレート収容部４１の内壁面を階段状に段付形成することで凹部４２を形成している。
A
この場合であっても、上記図１〜図３の実施例と同様、凹部４２における２枚の分割プレート３１，３２同士が接する隅角部分に、適宜なロウ付けフィレット４３が形成されることになり、両分割プレート３１，３２を堅牢にロウ付け接合することができ、プレート収容部４１への水等の浸入を確実に遮断することができる。
Even in this case, an
以上のように本発明を具体的な実施例に基づいて説明してきたが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、種々の変形，変更を含むものである。例えば、上記実施例とはオイルの流れを逆にして、第２オイル通路２２からコア部１へオイルを導入し、第１オイル通路２１へと排出するように構成することも可能である。
As described above, the present invention has been described based on the specific embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes various modifications and changes. For example, the oil flow may be reversed from that in the above embodiment, and the oil may be introduced from the
更に、上記実施例では、コア部１へのオイルの導入，排出を取付基部２に第１，第２オイル連通路を設けて行っていたが、オイル連通路を頂部プレート１５側に形成し、冷却水及びオイルの導入，排出を取付プレート１５側で集中的に行う場合であっても、取付基部２にオイル，冷却水等からの振動が加わると、やはり取付基部を肉厚にする必要があり、この場合にも振動対策として本発明を有効に実施することができる。
Furthermore, in the above-described embodiment, the oil is introduced into and discharged from the
また、上記実施例では、取付基部２を固定するボルト孔１８ａは、取付基部２における補強プレート３３を避けるような位置に貫通形成されていたが、補強プレート内にボルト孔を貫通形成するように補強プレートを拡大形成しても良い。この場合、ボルトによる締結力を更に増加することができる。
Moreover, in the said Example, although the
１…コア部
２…取付基部
３…シリンダブロック
５…コアプレート
６…オイル流路
７…冷却水流路
８…オイル連通孔（コア側オイル通路）
１４…中央オイル通路（コア側オイル通路）
１８…ボルト
１９…第１オイル連通路
２０…第２オイル連通路
２１…第１オイル通路（装置側オイル通路）
２２…第２オイル通路（装置側オイル通路）
３１…下側分割プレート
３２…上側分割プレート
３３…補強プレート
３４…プレート収容部
３５…凹部
４１…プレート収容部
４２…凹部
DESCRIPTION OF
14 ... Central oil passage (core side oil passage)
DESCRIPTION OF
22 ... Second oil passage (device side oil passage)
DESCRIPTION OF
Claims (3)
上記取付基部が、
上記接合面の直交方向に沿う合わせ面で互いにロウ付け接合されるアルミ合金製の２枚の分割プレートと、
上記アルミ合金よりも強度の高い鉄系の金属材料からなる補強プレートと、を有し、
この補強プレートは、上記２枚の分割プレートの合わせ面に凹設されたプレート収容部に嵌合した状態で、互いにロウ付け接合される上記２枚の分割プレートの間に挟み込まれた状態で保持されていることを特徴とするオイルクーラ。 Laminating a large number of core plates, a core part that alternately constitutes an oil flow path and a cooling water flow path between them, a plate-like mounting base that is brazed and joined to the bottom surface of the core part with a joint surface, In an oil cooler that is fastened to a mounting seat surface of a device in which oil is used by a plurality of bolts at the outer peripheral portion of the mounting base,
The mounting base is
Two split plates made of aluminum alloy that are brazed to each other at mating surfaces along the orthogonal direction of the joint surfaces;
A reinforcing plate made of an iron-based metal material having a strength higher than that of the aluminum alloy ,
The reinforcing plate is held in a state of being sandwiched between the two divided plates that are brazed and joined to each other in a state where the reinforcing plate is fitted in a plate housing portion that is recessed in the mating surface of the two divided plates. Oil cooler characterized by being .
他方の分割プレートに形成される第２プレート収容部における合わせ面との隅角部分に、上記補強プレートから離間する方向へ窪んだ凹部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のオイルクーラ。 The first plate housing portion formed on one of the divided plates is formed in a size that allows the reinforcing plate to be fitted with substantially no gap,
2. The concave portion that is recessed in a direction away from the reinforcing plate is formed at a corner portion of the second plate housing portion formed on the other divided plate with the mating surface. Oil cooler.
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