JPWO2012153414A1 - 冷却器および冷却器の製造方法 - Google Patents

冷却器および冷却器の製造方法 Download PDF

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Abstract

冷却器は、互いに対向する第１開口部および第２開口部を含む枠状のハウジング（２０）と、第１開口部を閉塞するようにハウジング（２０）に接合された第１基板（３０）と、第１基板（３０）に設けられた第１放熱部（３１）とを含む第１放熱体（２１）と、第２開口部を閉塞するようにハウジング（２０）に接合された第２基板（４０）と、第２基板（４０）に設けられた第２放熱部（４１）とを含む第２放熱体（２２）とを備え、第１放熱部（３１）は、複数の第１フィン部（３２）を有し、第２放熱部（４１）は、複数の第２フィン部（４２）を有し、各々の第１フィン部（３２）は、少なくとも１つの第２フィン部（４２）の先端部と当接する。

Description

本発明は、冷却器および冷却器の製造方法に関する。
従来から素子などの冷却対象物を冷却する装置として、冷却ジャケットや特開２０１０−２５５２１号公報などに記載された熱交換器などが各種提案されている。たとえば、特開２０１０−１４１１１３号公報に記載された冷却ジャケットは、表裏面に開口部が形成されたジャケット本体と、ジャケット本体の表裏面に配置され、上記開口部を封止する封止体とを備える。
ジャケット本体内には、内空部が形成されており、上記開口部は内空部の両側端部分に形成されている。
ジャケット本体の開口部の周縁部には、ジャケット本体の表面から厚さ方向に一段下がった段差底面が形成されている。この段差底面は支持面として機能しており、この支持面とジャケット本体の表面との高低差は、封止体の厚さ寸法と同一寸法とされている。
封止体は、板状の蓋板部と、この蓋板部の片面に設けられた複数のフィンとを含み、蓋板部の外周縁部は、段差側面と同じ形状となるように形成されている。
このジャケットを製造する際には、ジャケット本体の段差部に蓋板部を載せる。その後、蓋板部とジャケットとを摩擦攪拌によって接合する。
特開２０１０−２５５２１号公報 特開２０１０−１４１１１３号公報
上記特開２０１０−１４１１１３号公報に記載された冷却ジャケットには、ジャケット本体に、蓋板部を支持するための段差底面が形成されているため、当該段差底面分、ジャケット本体の厚さが厚くなる。その結果、冷却ジャケットが大型化するという問題が生じる。
本発明は、上記のような課題に鑑みてなされた発明であって、その目的は、コンパクト化を図ることができる冷却器および当該冷却器の製造方法を提供することである。
本発明に係る冷却器は、互いに対向する第１開口部および第２開口部を含む枠状のハウジングと、第１開口部を閉塞するようにハウジングに接合された第１基板と、第１基板に設けられた第１放熱部とを含む第１放熱体と、第２開口部を閉塞するようにハウジングに接合された第２基板と、第２基板に設けられた第２放熱部とを含む第２放熱体とを備える。上記第１放熱部は、複数の第１フィン部を有し、第２放熱部は、複数の第２フィン部を有する。上記各々の第１フィン部は、少なくとも１つの第２フィン部の先端部と当接する。
好ましくは、上記第１開口部と第２開口部との配列方向に垂直な方向におけるハウジングの内周面の断面形状は、第１開口部から第２開口部に亘って同一形状となるように形成される。上記第１基板の外周縁部は、ハウジングの内周面に接合される。上記第２基板の外周縁部は、ハウジングの内周面に接合される。好ましくは、上記ハウジングは、押出成形によって形成される。好ましくは、上記第１放熱体および第２放熱体は、押出成形によって形成される。
好ましくは、上記第１フィン部は、第１方向に延びるように形成されると共に、第１方向と交差する第２方向に間隔をあけて設けられる。上記第２フィン部は、第１方向に延びるように形成されると共に、第２方向に間隔をあけて設けられる。上記第１放熱部は、第１フィン部の間に位置し、第２フィン部と接触しない非接触フィン部を有する。
好ましくは、上記第１フィン部は、第１方向に延びるように形成されると共に、第１方向と交差する第２方向に間隔をあけて設けられる。上記第２フィン部は、第１方向に延びるように形成されると共に、第２方向に間隔をあけて設けられる。上記第１基板の外周縁部は、第１方向に配列する第１辺部および第２辺部を含む。上記第１フィン部は、第１辺部側に位置する第１端部と、第２辺部側に位置する第２端部とを含む。上記ハウジングは、第１辺部が接合されると共に、冷媒が供給される供給口が形成された第１壁部と、第２辺部が接合されると共に、冷媒が排出される排出口が形成された第２壁部とを含む。上記第１端部の高さは、第１辺部に近づくにつれて、低くなるように形成される。上記第２端部の高さは、第２辺部に近づくにつれて、低くなるように形成される。
好ましくは、上記第２基板の外周縁部は、第１方向に配列する第３辺部および第４辺部を含む。上記第２フィン部は、第３辺部側に位置する第３端部と、第４辺部側に位置する第４端部とを含む。上記第３端部の高さは、第３辺部に近づくにつれて低くなるように形成される。上記第４端部の高さは、第４辺部に近づくにつれて低くなるように形成される。
好ましくは、上記第１フィン部は、第１方向に延びるように形成されると共に、第１方向と交差する第２方向に間隔をあけて設けられる。上記第２フィン部は、第２方向に向けて延びるように形成され、第１方向に間隔をあけて設けられる。
好ましくは、上記ハウジングは、第２方向に配列する第３壁部および第４壁部を含む。上記第１壁部には、冷媒が供給される供給口と、冷媒が排出される排出口とが形成される。上記第１放熱部は、ハウジング内を第１冷媒室と、第２冷媒室とに分けるように設けられた仕切り板を含む。上記供給口は第１冷媒室と連通し、排出口は第２冷媒室と連通する。好ましくは、上記第１フィン部の高さは、第２フィン部の高さよりも高い。
本発明に係る冷却器の製造方法は、上記互いに対向する第１開口部および第２開口部を含み、枠状に形成されたハウジングを準備する工程と、第１基板と第１基板に形成された複数の第１フィン部とを含む第１放熱体を準備する工程と、第１基板の外周縁部を第１開口部の内周面に接合する工程と、第２基板と、第２基板に形成された複数の第２フィン部とを含む第２放熱体を準備する工程と、第２フィン部と第１フィン部とを当接させた状態で、第２基板の外周縁部をハウジングの内周面に接合する工程とを備える。好ましくは、上記ハウジングを押出成形で形成する工程をさらに備える。
好ましくは、上記第１放熱体を押出成形で形成する工程と、第２放熱体を押出成形で形成する工程と、をさらに備える。
本発明に係る冷却器によれば、冷却自体のコンパクト化を図ることができる。本発明に係る冷却器の製造方法によれば、小型化が図られた冷却器を製造することができる。
本実施の形態１に係る冷却装置および冷却ユニットが搭載されたハイブリッド車両のブロック図である。 インバータ５，６を冷却する冷却回路を模式的に示す斜視図である。 冷却器１４を示す断面図である。 冷却器１４の分解斜視図である。 冷却器１４の断面図である。 冷却器１４の製造工程の第１工程を示す斜視図である。 図６に示す製造工程後の工程を示す斜視図である。 ハウジング２０と基板３０とを接合する工程を示す平面図である。 基板３０と放熱体２１とを接合した状態を示す断面図である。 中間製品６０を製造した後の工程を示す斜視図である。 中間製品６０内に放熱体２２を挿入した状態を示す断面図である。 本実施の形態２に係る冷却器１４の断面図である。 本実施の形態３に係る冷却器１４を示す断面図である。 本実施の形態４に係る冷却器１４の分解斜視図である。 冷却器１４の側断面図である。 本実施の形態５に係る冷却器１４の分解斜視図である。 図１６に示すＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線における断面図である。 ＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ線における断面図である。
図１から図１８を用いて、本発明の実施の形態に係る冷却器および冷却器の製造方法について説明する。なお、下記の実施の形態においては、内燃機関としてのエンジンを搭載したハイブリッド車両に本発明を適用した例について説明するが、エンジンを有さない電気車両や燃料電池車両にも適用することができることはいうまでもない。すなわち、ハイブリッド車両、燃料電池車両および電気自動車などの電動車両に適用することができる。
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態１に係る冷却器が搭載されたハイブリッド車両のブロック図である。この図１において、車両１０は、エンジン１と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、動力分割機構２と、バッテリＢと、コンデンサＣと、リアクトルＬと、コンバータ４と、インバータ５およびインバータ６と、車両ＥＣＵ（electronic control unit）７とを備える。
動力分割機構２は、エンジン１およびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に結合されており、これらの間で動力を分配する。たとえば、動力分割機構２としては、サンギヤ、プラネタリキャリヤおよびリングギヤの３つの回転軸を有する遊星歯車機構が用いられる。この３つの回転軸は、エンジン１、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の各回転軸に接続されている。たとえば、モータジェネレータＭＧ１のロータを中空とし、その中心にエンジン１のクランク軸を通すことによって、動力分割機構２にエンジン１およびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を機械的に接続されている。
なお、モータジェネレータＭＧ２の回転軸は、図示しない減速ギヤや差動ギヤによって駆動輪である前輪３に結合されている。動力分割機構２の内部には、モータジェネレータＭＧ２の回転軸に対する減速機がさらに組み込まれてもよい。
モータジェネレータＭＧ１は、エンジン１によって駆動される発電機として動作し、かつ、エンジン１の始動を行ない得る電動機として動作するものとして車両１０に組み込まれている。モータジェネレータＭＧ２は、車両１０の駆動輪である前輪３を駆動する電動機として車両１０に組み込まれている。
モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、たとえば、三相交流同期電動機である。モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、Ｕ相コイル、Ｖ相コイル、Ｗ相コイルからなる三相コイルをステータコイルとして含む。
モータジェネレータＭＧ１は、エンジン出力を用いて三相交流電圧を発生し、その発生した三相交流電圧をインバータ５へ出力する。モータジェネレータＭＧ１は、インバータ６から受ける三相交流電圧によって駆動力を発生し、エンジン１の始動を行なう。
モータジェネレータＭＧ２は、インバータ６から受ける三相交流電圧によって車両の駆動トルクを発生する。モータジェネレータＭＧ２は、車両の回生制動時、三相交流電圧を発生してインバータ６へ出力する。なお、インバータ５およびインバータ６は複数の素子によって形成されており、たとえば、複数のＩＧＢＴ(Insulated Gate Bipolar Transistor)と、複数のダイオードとを含む。
図２は、インバータ５，６を冷却する冷却回路を模式的に示す斜視図である。冷却回路１１は、素子１２，１３，１９およびリアクトルＬを冷却する冷却器１４と、冷却器１４内を流れる冷媒Ａを冷却する熱交換器１５と、熱交換器１５および冷却器１４を接続する供給管１６および排出管１７と、ポンプ１８とを備える。なお、素子１２，１３は、インバータ５，６のＩＧＢＴまたはダイオードであり、素子１９は、コンバータ４のＩＧＢＴまたはダイオードである。
熱交換器１５は、たとえば、ラジエータなどに設けられており、外部の空気を用いて、冷媒Ａを冷却する。
冷却された冷媒Ａは、ポンプ１８によって冷却器１４に供給される。冷却器１４は素子１２および素子１３を冷却する。排出管１７は、冷却器１４から排出される冷媒Ａを熱交換器１５に供給する。
図３は、冷却器１４を示す断面図であり、図４は、冷却器１４の分解斜視図である。図３および図４において、冷却器１４は、枠状に形成されたハウジング２０と、このハウジング２０内に配置された放熱体２１および放熱体２２とを備える。
ハウジング２０は、複数の壁部２５，２６，２７，２８を含む周壁部を有し、ハウジング２０には、互いに対向する開口部２３および開口部２４が形成されている。
壁部２５および壁部２７は、互いに第１方向に配列しており、壁部２６および壁部２８は、互いに第２方向に配列している。壁部２５には、供給管１６が接続されており、壁部２７には、排出管１７が接続されている。これら、壁部２５，２６，２７，２８によってハウジング２０の内周面２９が規定されている。
開口部２３および開口部２４の配列方向に対して垂直な方向における内周面２９の断面形状は、開口部２３から開口部２４に亘って同一形状となるように形成されている。なお、本明細書でいう同一形状とは、実質的に同一形状である場合も含むものである。このため、供給管１６や排出管１７などを接合する際などに、不可避的に内周面２９の形状が変形した場合も含む。
放熱体２１は、開口部２３を閉塞するようにハウジング２０に接合された基板３０と、基板３０に設けられた放熱部３１とを含む。
基板３０は、厚さ方向に配列する２つの主表面を含み、一方の主表面に放熱部３１が形成され、他方の主表面に、放熱板３３が設けられている。素子１２および素子１３は放熱板３３上に配置されている。
基板３０の外周縁部は、辺部３４，３５，３６，３７を含む。辺部３４および辺部３６は、第１方向に配列し、辺部３５および辺部３７は第２方向に配列している。
図３において、基板３０の外周縁部は、ハウジング２０の内周面２９に接合されている。なお、本実施の形態においては、摩擦撹拌接合によって基板３０とハウジング２０を接合しており、基板３０の外周縁部と内周面２９との間には、接合部３９が形成されている。
ハウジング２０の内周面２９には、基板３０を支持する段差部などは形成されていない。ここで、本実施の形態に係る冷却器１４と、ハウジングに段差部が形成された冷却器とを比較する。ハウジングの内周面に段差部を形成すると、ハウジングの周壁部の厚さ（開口部２３および開口部２４の配列方向に垂直な方向の厚さ）は段差の幅の分厚くなる。その一方で、本実施の形態に係る冷却器１４によれば、ハウジング２０の厚さを薄くすることができ、冷却器１４のコンパクト化を図ることができる。
放熱部３１は、複数の放熱フィン部３２を有する。放熱フィン部３２は、第１方向に延び、複数の放熱フィン部３２が第２方向に間隔をあけて配置されている。図３に示すように、放熱部３１間には、溝部３８が形成されている。放熱フィン部３２は、辺部３５から辺部３７に亘って配置されている。辺部３５および辺部３７に位置する放熱フィン部３２の幅Ｗ１は、他の放熱フィン部３２の幅よりも広い。なお、放熱フィン部の幅とは、放熱フィン部の延在方向に対して垂直な方向の幅である。
図４において、放熱フィン部３２の辺部３４側の端部は、辺部３４から辺部３６側に退避しており、放熱フィン部３２の辺部３６側の端部は、辺部３６から辺部３４側に退避している。
放熱体２２は、放熱体２２は、開口部２４を閉塞するように設けられた基板４０と、この基板４０に設けられた放熱部４１とを含む。なお、放熱体２２と、放熱体２１とは、実質的に同一の形状である。
基板４０は、板状に形成されており、厚さ方向に配列する２つの主表面を有する。基板４０の一方の主表面に放熱部４１が設けられ、他方の主表面には、コンバータ４を形成する素子１９やリアクトルＬなどが設けられている。このように、冷却器１４は、両面冷却が可能な冷却器である。
基板４０の外周縁部は、辺部４４，４５，４６，４７を含む。辺部４４および辺部４６は、第１方向に配列し、辺部４５および辺部４７は、第２方向に配列している。
図３において、基板４０の外周縁部は、ハウジング２０の内周面２９に接合されている。基板４０の外周縁部と内周面２９との間には、接合部４９が形成されている。
放熱部４１は、複数の放熱フィン部４２を有する。放熱フィン部４２は、第１方向に延び、複数の放熱フィン部４２が第２方向に間隔をあけて配列している。放熱フィン部４２の間には、溝部４８が形成されている。各放熱フィン部４２の先端部と放熱フィン部３２の先端部は互い当接している。このため、溝部３８と溝部４８とによって、冷媒Ａが流通する冷媒通路５０が形成されている。
放熱フィン部４２は、辺部４５から辺部４７に亘って配置されており、辺部４５，４７に位置する放熱フィン部４２の幅Ｗ２は、他の放熱フィン部４２の幅よりも広い。
図４において、放熱フィン部４２の辺部４４側の端部は、辺部４４から辺部４６側に退避しており、放熱フィン部４２の辺部４６側の端部は、辺部４６から辺部４４側に退避している。
図５は、冷却器１４の断面図である。この図５に示すように、放熱フィン部３２（４２）の壁部２５側の端部が壁部２７側に退避しているため、壁部２５に沿って延びる液貯部５１が形成されている。
放熱フィン部３２（４２）の壁部２７側の端部は壁部２５側に退避しているため、壁部２７に沿って液貯部５２が形成されている。
液貯部５１は、供給管１６および各冷媒通路５０と連通している。そして、供給管１６から冷媒Ａが液貯部５１内に入り込むと、冷媒Ａが液貯部５１内に広がる。これにより、各冷媒通路５０に冷媒Ａが供給される。
冷媒通路５０内を冷媒Ａが流れることで、図４などに示す素子１２および素子１３と、素子１９と、リアクトルＬとが冷却される。
液貯部５２は、各冷媒通路５０および排出管１７に接続されている。冷媒Ａは、各冷媒通路５０から液貯部５２に排出された後、排出管１７に流れ込む。
上記のように構成された冷却器１４の製造方法について、図６から図１１を用いて説明する。
図６は、冷却器１４の製造工程の第１工程を示す斜視図である。この図６に示すように、放熱体２１を準備する。放熱体２１は、押出成形によって形成される。具体的には、まず、押出成形によって、長尺な基板と、この基板の主表面に一体的に形成された複数のフィン部材とを有する押出成形品を形成する。その後、フィン部材に所定の間隔で切り欠きを形成する。そして、切欠きが形成された押出成形品を切欠き部が形成された部分で切断する。これにより、放熱体２１および放熱体２２が製造される。
ハウジング２０を準備する。ハウジング２０は、押出成形によって形成される。具体的には、押出成形によって中空方形形状の筒体を形成する。
その後、当該筒体を所定の長さで切断して、壁部２５，２６，２７，２８を含む枠部材を形成する。そして、壁部２５に供給口５３を形成し、壁部２７に排出口５４を形成することで、ハウジング２０を製作する。このようにして、ハウジング２０および放熱体２１を準備する。その後、放熱体２１を開口部２３からハウジング２０内に挿入する。
ハウジング２０内には、たとえば、放熱体２１の放熱フィン部３２を支持する台座５５が配置されており、台座５５はハウジング２０内に挿入された放熱体２１を支持する。
図７は、図６に示す製造工程後の工程を示す斜視図である。この図７に示すように放熱体２１がハウジング２０内に配置されると、基板３０は、開口部２３を閉塞する。この際、基板３０の外周縁部は、開口部２３の開口縁部および内周面２９と接触する。
そして、基板３０とハウジング２０とを接合する。本実施の形態においては、接合工具５６を用いてハウジング２０と基板３０とを摩擦撹拌接合している。
接合工具５６は、回転する回転部５７と、回転部５７の下端部に設けられたピン５８とを含む。回転部５７が回転することでピン５８も回転する。そして、ハウジング２０と基板３０とを接合する際には、ハウジング２０および基板３０の突合せ面にピン５８を挿入する。
図８は、ハウジング２０と基板３０とを接合する工程を示す平面図である。この図８に示す例においては、基板３０と壁部２６との突合せ面にピン５８を挿入している。その後、ピン５８を回転させた状態で、ピン５８を基板３０と壁部２６との突合せ面上を移動させる。そして、ピン５８は、基板３０の外周縁部を一周した後、さらに、基板３０の外周縁部に沿って移動する。その後、壁部２６の上面に形成された穴部５９から引き抜かれる。このようにして、ハウジング２０と放熱部３１とを接合することができる。
図９は、ハウジング２０と放熱体２１とを接合した状態を示す断面図である。この図９に示すように、接合部３９によって放熱体２１の基板３０と、ハウジング２０とが接合され、中間製品６０が製造される。
放熱体２１をハウジング２０に接合する際に、台座で放熱体２１を支持する場合に限られない。たとえば、ハウジング２０に接合されていない放熱体２２をハウジング２０内に配置し、放熱体２２の放熱フィン部４２の先端部と、放熱体２１の放熱フィン部３２の先端部とを当接させることで、放熱体２１を支持するようにしてもよい。
放熱体２１をハウジング２０に接合する際において、辺部３５，３７に位置する放熱部３１の幅は、他の放熱部３１の幅よりも広くなるように形成されているため、基板３０およびハウジング２０を接合する際に、基板３０の外周縁部が撓むことを抑制することができる。
図１０は、中間製品６０を製造した後の工程を示す斜視図である。この図１０に示すように、放熱体２２を準備する。なお、放熱体２２も放熱体２１と同様に押出成形によって形成される。
そして、中間製品６０の開口部２４から放熱体２２をハウジング２０内に挿入する。図１１は、中間製品６０内に放熱体２２を挿入した状態を示す断面図である。この図１１に示すように、放熱体２２を中間製品６０のハウジング２０内に配置すると、放熱体２２の放熱フィン部４２の先端部が、放熱体２１の放熱フィン部３２の先端部と当接する。
また、放熱体２２の基板４０の外周縁部は、ハウジング２０の開口部２４の縁部および内周面２９と接触する。これにより、放熱体２２と中間製品６０との相対的な位置決めがなされる。
このように、放熱体２２を放熱体２１で支持した状態で、基板４０とハウジング２０とを摩擦撹拌接合することで、冷却器１４を製造することができる。
辺部４５，４７に位置する放熱フィン部４２の幅は、他の放熱フィン部４２よりも、厚くなるように形成されている。このため、基板４０とハウジング２０とを接合する際に、基板４０の外周縁部が撓むことを抑制することができる。
本実施の形態に係る冷却器１４は、放熱体２１、放熱体２２およびハウジング２０を主に押出成形によって成形することができる。具体的には、ハウジング２０の内周面２９に基板３０および基板４０を支持するための段差部を形成するための切削工程などが不要となり、製造コストの低減を図ることができる。
さらに、放熱体２２を接合する際に、放熱体２１を台座として利用することができ、製造設備の簡略化を図ることもできる。
（実施の形態２）
図１２を用いて、本実施の形態２に係る冷却器１４について説明する。なお、図１２に示す構成のうち、上記図１から図１１に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
図１２は、本実施の形態２に係る冷却器１４の断面図である。この図１２に示すように、放熱体２１の放熱フィン部３２の高さＨ１は、放熱体２２の放熱フィン部４２の高さＨ２よりも高くなるように形成されている。このため、放熱フィン部３２の方が放熱フィン部４２よりも表面積が広く、放熱体２１の方が放熱体２２よりも冷却効率が高い。
一般的に、インバータ５，６を形成する素子１２の発熱量の方が、リアクトルＬの発熱量や素子１９の発熱量よりも多い。このため、本実施の形態に係る冷却器１４によれば、素子１２を良好に冷却することができる。
（実施の形態３）
図１３は、本実施の形態３に係る冷却器１４を示す断面図である。なお、図１３に示す構成のうち、上記図１から図１２に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付して説明を省略する場合がある。
この図１３に示すように冷却器１４は、ハウジング２０と、放熱体２１と、放熱体２２とを備える。放熱体２１の放熱部３１は、複数の放熱フィン部３２と、複数の非接触フィン部６１とを含む。各非接触フィン部６１は、放熱フィン部３２の間に配置されている。なお、本実施の形態３に係る冷却器１４においても、放熱フィン部３２および非接触フィン部６１は、第１方向に延びるように形成されている。
ここで、非接触フィン部６１は、基板３０から放熱体２２に向けて延びており、非接触フィン部６１は、溝部４８の間に入り込むように形成されている。
本実施の形態３に係る冷却器１４においても、放熱フィン部３２の先端部と、放熱フィン部４２の先端部とは互いに当接している。その一方で、非接触フィン部６１は、放熱フィン部４２から離れており、非接触フィン部６１と放熱フィン部４２とは非接触となっている。
放熱体２１は、複数の放熱フィン部３２および複数の非接触フィン部６１を含み、放熱体２１の冷却効率は、放熱体２２の冷却効率よりも高い。
このため、放熱体２１に設けられたインバータ５，６の素子１２を良好に冷却することができる。
（実施の形態４）
図１４および図１５を用いて、本実施の形態４に係る冷却器１４について説明する。なお、図１４および図１５に示す構成のうち、上記図１から図１３に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
図１４は、本実施の形態４に係る冷却器１４の分解斜視図であり、図１５は、冷却器１４の側断面図である。
図１４において、放熱フィン部３２は、第１方向に延びており、複数の放熱フィン部３２が第２方向に間隔をあけて複数配置されている。同様に、放熱フィン部４２も、第１方向に延び、複数の放熱フィン部４２が第２方向に間隔をあけて配置されてる。
放熱フィン部３２は、基板３０の辺部３４側に位置する端部７０と、辺部３６側に位置する端部７１とを含む。
端部７０の高さは、辺部３４に近づくにつれて、低くなるように形成されており、端部７０の端辺部７２は傾斜している。端部７１の高さも、辺部３６に近づくにつれて低くなるように形成されており、端部７１の端辺部７３も傾斜している。
放熱フィン部４２は、基板４０の辺部４４側に位置する端部７４と、辺部４６側に位置する端部７５とを含む。端部７４の高さは、辺部４４に近づくにつれて低くなるように形成されており、端部７５の高さも辺部４６に近づくにつれて低くなるように形成されている。
端部７４の端辺部７６は傾斜するように形成されており、端部７５の端辺部７７も傾斜するように形成されている。
図１５において、端部７０の端辺部７２は、ハウジング２０の壁部２５から離れるにつれて、高さが高くなるように形成され、端辺部７６も、壁部２５から離れるにつれて、端部７４の高さが高くなるように形成されている。
放熱フィン部３２および放熱フィン部４２は、壁部２５に沿って複数配列している。このため、複数の端辺部７２と、複数の端辺部７６と、壁部２５とによって液貯部５１が形成されている。
このため、端辺部７２の付根部を辺部３４に近づけることができ、さらに、同様に端部７４の付根部を辺部４４に近づけることができる。
端辺部７３は、壁部２７から離れるにつれて高さが高くなるように形成され、端辺部７７も、壁部２７から離れるにつれて高さが高くなるように形成されている。
このため、複数の端辺部７３と、複数の端辺部７７と、壁部２７とによって、液貯部５２が形成されている。
これにより、端辺部７３の付根部を辺部３６に近接させることができ、さらに、端辺部７７の付根部を辺部４６に近接させることができる。
このように、放熱フィン部３２が辺部３４および辺部３６の直近にまで形成され、放熱フィン部４２が辺部４４および辺部４６の直近まで形成され、放熱フィン部３２の先端面と放熱フィン部４２の先端面とが互いに当接している。
このため、基板３０の辺部３４，３６付近の剛性は高く、さらに、基板４０の辺部４４，４６付近の剛性も高い。
辺部３４および辺部３６の付近の剛性が高いため、基板３０をハウジング２０に接合する際に、辺部３４および辺部３６が工具からの押圧力によって撓むことを抑制することができる。
同様に、辺部４４および辺部４６においても、基板４０をハウジング２０に接合する際に、辺部４４および辺部４６が撓むことを抑制することができる。
（実施の形態５）
図１６から図１８を用いて、本実施の形態５に係る冷却器１４について説明する。なお、図１６から図１８に示す構成のうち、上記図１から図１５に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
図１６は、本実施の形態５に係る冷却器１４の分解斜視図である。この図１６に示すように、本実施の形態５に係る冷却器１４は、ハウジング２０と、放熱体２１と、放熱体８０とを含む。
ハウジング２０は、枠状に形成され、ハウジング２０は、壁部２５，２６，２７，２８を含む。壁部２５および壁部２７は、第１方向に配列し、壁部２６および壁部２８は、第２方向に配列している。
壁部２８には、供給管１６および排出管１７が接続されており、供給管１６および排出管１７は、互いに第１方向に間隔をあけて配置されている。
放熱体２１の放熱フィン部３２は、第１方向に延びるように形成され、複数の放熱フィン部３２が第２方向に間隔をあけて配置されている。
放熱体８０は、基板４０と、基板４０に一体的に形成された放熱部８１とを含み、放熱部８１は、仕切板８３と、複数の放熱フィン部８２とを含む。
基板４０は板状に形成されており、基板４０は、厚さ方向に配列する２つの主表面を有する。一方の主表面には、放熱部８１が形成され、他方の主表面には、リアクトルＬや素子１９が配置されている。
基板４０は、辺部４４，４５，４６，４７を含み、辺部４４および辺部４６は、第１方向に配列し、辺部４５および辺部４７は、第２方向に配列している。
仕切板８３は、一方の主表面のうち、辺部４４および辺部４６の配列方向の中央部に位置する部分に形成されている。仕切板８３は、辺部４５から辺部４７に亘って形成されている。
放熱フィン部８２は、一方の主表面のうち、仕切板８３および辺部４４の間と、仕切板８３と辺部４６との間に複数配置されている。
放熱フィン部８２は、第２方向に長尺に形成されている。放熱フィン部８２の辺部４７側の端部は、辺部４７から辺部４５側に退避しており、放熱フィン部８２の辺部４５側の端部は、辺部４５に達するように形成されている。
放熱フィン部８２および放熱フィン部３２を、放熱体２１および放熱体２２の配列方向から見ると、放熱フィン部８２および放熱フィン部３２は互いに交差するように配置されている。
具体的には、放熱フィン部８２の先端部は、複数の放熱フィン部３２の先端部と接触している。なお、仕切板８３の先端部も、複数の放熱フィン部３２の先端部と接触している。同様に、放熱フィン部３２の先端部も、複数の放熱フィン部８２の先端部と、仕切板８３の先端部とに当接している。
図１７は、図１６に示すＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線における断面図であり、図１８は、ＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ線における断面図である。
図１７において、仕切板８３は、ハウジング２０内の空間を第１冷媒室８６と、第２冷媒室８７とに仕切るように配置されている。
具体的には、仕切板８３は、ハウジング２０内の空間のうち、開口部２３および開口部２４の配列方向の中央部よりも開口部２４側に位置する部分を第１冷媒室８６と第２冷媒室８７とに仕切るように形成されている。
そして、供給管１６は、第１冷媒室８６と連通し、排出管１７は第２冷媒室８７と連通している。
第１冷媒室８６内には、複数の放熱フィン部８２が配列しており、放熱フィン部８２の間に溝部８４が形成されている。
放熱フィン部８２の壁部２８側の端部は、壁部２８から壁部２６側に間隔をあけて配置されている。このため、複数の放熱フィン部８２の端部と、壁部２８と、仕切板８３とによって冷媒Ａが貯まる液貯部８８が形成されている。この液貯部８８は、各溝部８４と、供給管１６とにつながっている。
第２冷媒室８７内にも複数の放熱フィン部８２が配置されており、放熱フィン部８２の間に溝部８５が形成されている。
第２冷媒室８７内においても、放熱フィン部８２は、壁部２８より壁部２６側に配置されている。このため第２冷媒室８７にも、複数の放熱フィン部８２の端部と、壁部２８と仕切板８３とによって液貯部８９が形成されている。この液貯部８９は、各溝部８５に連通すると共に、排出管１７にも連通している。
図１８において、放熱フィン部３２は、ハウジング２０内の空間のうち、開口部２３および開口部２４の配列方向の中央部よりも開口部２３側に位置する部分に配置されている。
放熱フィン部３２の間には溝部３８が形成されている。この溝部３８は、図１７に示す溝部８４と溝部８５とを連通するように延びている。
このように構成された冷却器１４においては、冷媒Ａは、まず、図１７に示すように供給管１６から液貯部８８内に入り込む。その後、液貯部８８から溝部８４内に入り込む。その後、図１８に示すように、溝部３８内に入り込み、溝部３８内を流れる。そして、その後、図１７に示す溝部８５内に入り込む。
そして、冷媒Ａは、溝部８５から液貯部８９内に入り込み、排出管１７から冷却器１４の外部に排出される。
このように、本発明に係る冷却器によれば、放熱体の向きを変更することで、供給管１６および排出管１７の接続位置を変更することができる。このため、設計変更を容易にすることができ、多種多様の車両に適合させることができる。
なお、本実施の形態５に係る冷却器１４においても、放熱フィン部同士を接触させた状態で、基板の外周をハウジング２０に接合させることができ、製造工程の簡略化などを図ることができる。
さらに、本実施の形態においても、ハウジング２０の内周面２９には基板を支持するための段差部が形成されておらず、冷却器１４のコンパクト化が図られている。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。さらに、上記数値などは、例示であり、上記数値および範囲にかぎられない。
本発明は、冷却器および冷却器の製造方法に適用することができる。
１ エンジン、２ 動力分割機構、３ 前輪、４ コンバータ、５，６ インバータ、１１ 冷却回路、１２，１３ 素子、１４ 冷却器、１５ 熱交換器、１６ 供給管、１７ 排出管、１８ ポンプ、２０ ハウジング、２１，２２，８０ 放熱体、２３，２４ 開口部、２５，２６，２７，２８ 壁部、２９ 内周面、３０，４０ 基板、３１，４１，８１ 放熱部、３２，４２，８２ 放熱フィン部、３３ 放熱板、３４，３４，３５，３６，３７，４４，４６，４７ 辺部、３８，４８，８４，８５ 溝部、３９，４９ 接合部、５０ 冷媒通路、５１，５２，８８，８９ 液貯部、５３ 供給口、５４ 排出口、５５ 台座、５６ 接合工具、５７ 回転部、５８ ピン、５９ 穴部、６０ 中間製品、６１ 非接触フィン部、７０，７１，７４，７５ 端部、７２，７３，７６，７７ 端辺部、８３ 仕切板、８６ 第１冷媒室、８７ 第２冷媒室、Ｗ１，Ｗ２ 幅。
【０００２】
［０００８］
上記特開２０１０−１４１１１３号公報に記載された冷却ジャケットには、ジャケット本体に、蓋板部を支持するための段差底面が形成されているため、当該段差底面分、ジャケット本体の厚さが厚くなる。その結果、冷却ジャケットが大型化するという問題が生じる。
［０００９］
本発明は、上記のような課題に鑑みてなされた発明であって、その目的は、コンパクト化を図ることができる冷却器および当該冷却器の製造方法を提供することである。
課題を解決するための手段
［００１０］
本発明に係る冷却器は、互いに対向する第１開口部および第２開口部を含む枠状のハウジングと、第１開口部を閉塞するようにハウジングに接合された第１基板と、第１基板に設けられた第１放熱部とを含む第１放熱体と、第２開口部を閉塞するようにハウジングに接合された第２基板と、第２基板に設けられた第２放熱部とを含む第２放熱体とを備える。上記第１放熱部は、複数の第１フィン部を有し、第２放熱部は、複数の第２フィン部を有する。上記各々の第１フィン部は、少なくとも１つの第２フィン部の先端部と当接する。
［００１１］
上記第１開口部と第２開口部との配列方向に垂直な方向におけるハウジングの内周面の断面形状は、第１開口部から第２開口部に亘って同一形状となるように形成される。上記第１基板の外周縁部は、ハウジングの内周面に接合される。上記第２基板の外周縁部は、ハウジングの内周面に接合される。上記ハウジングは、押出成形によって形成される。好ましくは、上記第１放熱体および第２放熱体は、押出成形によって形成される。
［００１２］
本発明に係る冷却器は、互いに対向する第１開口部および第２開口部を含む枠状のハウジングと、第１開口部を閉塞するようにハウジングに接合された第１基板と、第１基板に設けられた第１放熱部とを含む第１放熱体と、第２開口部を閉塞するようにハウジングに接合された第２基板と、第２基板に設けられた第２放熱部とを含む第２放熱体とを備える。上記第１放熱部は、複数の第１フィン部を有し、第２放熱部は、複数の第２フィン部を有する。上記各々の第１フィン部は、少なくとも１つの第２フィン部の先端部と当接する。上記第１フィン部は、第１方向に延びるように形成されると共に、第１方向と交差する第２方向に間隔をあけて設けられる。上記第２フィン部は、第１方向に延びるように形成されると共に、第２方向に間隔をあけて設けられる。上記第１放熱部は、第１フィン部の間に位置し、第２フィン部と接触しない非接触フィン部を有する。
【０００３】
［００１３］
好ましくは、上記第１フィン部は、第１方向に延びるように形成されると共に、第１方向と交差する第２方向に間隔をあけて設けられる。上記第２フィン部は、第１方向に延びるように形成されると共に、第２方向に間隔をあけて設けられる。上記第１基板の外周縁部は、第１方向に配列する第１辺部および第２辺部を含む。上記第１フィン部は、第１辺部側に位置する第１端部と、第２辺部側に位置する第２端部とを含む。上記ハウジングは、第１辺部が接合されると共に、冷媒が供給される供給口が形成された第１壁部と、第２辺部が接合されると共に、冷媒が排出される排出口が形成された第２壁部とを含む。上記第１端部の高さは、第１辺部に近づくにつれて、低くなるように形成される。上記第２端部の高さは、第２辺部に近づくにつれて、低くなるように形成される。
［００１４］
好ましくは、上記第２基板の外周縁部は、第１方向に配列する第３辺部および第４辺部を含む。上記第２フィン部は、第３辺部側に位置する第３端部と、第４辺部側に位置する第４端部とを含む。上記第３端部の高さは、第３辺部に近づくにつれて低くなるように形成される。上記第４端部の高さは、第４辺部に近づくにつれて低くなるように形成される。
［００１５］
好ましくは、上記第１フィン部は、第１方向に延びるように形成されると共に、第１方向と交差する第２方向に間隔をあけて設けられる。上記第２フィン部は、第２方向に向けて延びるように形成され、第１方向に間隔をあけて設けられる。
［００１６］
好ましくは、上記ハウジングは、第２方向に配列する第３壁部および第４壁部を含む。上記第１壁部には、冷媒が供給される供給口と、冷媒が排出される排出口とが形成される。上記第１放熱部は、ハウジング内を第１冷媒室と、第２冷媒室とに分けるように設けられた仕切り板を含む。上記供給口は第１冷媒室と連通し、排出口は第２冷媒室と連通する。好ましくは、上記第１フィン部の高さは、第２フィン部の高さよりも高い。
［００１７］
本発明に係る冷却器の製造方法は、上記互いに対向する第１開口部および第２開口部を含み、枠状に形成されると共に、第１開口部と第２開口部との配列方向に垂直な方向における内周面の断面形状が第１開口部から第２開口部に亘って同一形状となるように形成され、押出成形で形成されたハウジングを準備する工程と、第１基
好ましくは、上記ハウジングは、第２方向に配列する第３壁部および第４壁部を含む。上記第３壁部には、冷媒が供給される供給口と、冷媒が排出される排出口とが形成される。上記第２放熱部は、ハウジング内を第１冷媒室と、第２冷媒室とに分けるように設けられた仕切り板を含む。上記供給口は第１冷媒室と連通し、排出口は第２冷媒室と連通する。好ましくは、上記第１フィン部の高さは、第２フィン部の高さよりも高い。
放熱部３１は、複数の放熱フィン部３２を有する。放熱フィン部３２は、第１方向に延び、複数の放熱フィン部３２が第２方向に間隔をあけて配置されている。図３に示すように、放熱フィン部３２の間には、溝部３８が形成されている。放熱フィン部３２は、辺部３５から辺部３７に亘って配置されている。辺部３５および辺部３７に位置する放熱フィン部３２の幅Ｗ１は、他の放熱フィン部３２の幅よりも広い。なお、放熱フィン部の幅とは、放熱フィン部の延在方向に対して垂直な方向の幅である。

Claims (15)

  1. 互いに対向する第１開口部（２３）および第２開口部（２４）を含む枠状のハウジング（２０）と、
    前記第１開口部（２３）を閉塞するように前記ハウジング（２０）に接合された第１基板（３０）と、前記第１基板（３０）に設けられた第１放熱部（３１）とを含む第１放熱体（２１）と、
    前記第２開口部（２４）を閉塞するように前記ハウジング（２０）に接合された第２基板（４０）と、前記第２基板（４０）に設けられた第２放熱部（４１，８１）とを含む第２放熱体（２２，８０）と、
    を備え、
    前記第１放熱部（３１）は、複数の第１フィン部（３２）を有し、
    前記第２放熱部（４１，８１）は、複数の第２フィン部（４２，８２）を有し、
    前記各々の第１フィン部（３２）は、少なくとも１つの前記第２フィン部（４２，８２）の先端部と当接する、冷却器。
  2. 前記第１開口部（２３）と前記第２開口部（２４）との配列方向に垂直な方向における前記ハウジング（２０）の内周面の断面形状は、前記第１開口部（２３）から前記第２開口部（２４）に亘って同一形状となるように形成され、
    前記第１基板（３０）の外周縁部は、前記ハウジング（２０）の前記内周面に接合され、
    前記第２基板（４０）の外周縁部は、前記ハウジング（２０）の前記内周面に接合された、請求項１に記載の冷却器。
  3. 前記ハウジング（２０）は、押出成形によって形成された、請求項１に記載の冷却器。
  4. 前記第１放熱体（２１）および前記第２放熱体（２２，８０）は、押出成形によって形成された、請求項１に記載の冷却器。
  5. 前記第１フィン部（３２）は、第１方向に延びるように形成されると共に、前記第１方向と交差する第２方向に間隔をあけて設けられ、
    前記第２フィン部（４２）は、前記第１方向に延びるように形成されると共に、前記第２方向に間隔をあけて設けられ、
    前記第１放熱部（３１）は、前記第１フィン部（３２）の間に位置し、前記第２フィン部と接触しない非接触フィン部（６１）を有する、請求項１に記載の冷却器。
  6. 前記第１フィン部（３２）は、第１方向に延びるように形成されると共に、前記第１方向と交差する第２方向に間隔をあけて設けられ、
    前記第２フィン部（４２）は、第１方向に延びるように形成されると共に、前記第２方向に間隔をあけて設けられ、
    前記第１基板（３０）の外周縁部は、前記第１方向に配列する第１辺部および第２辺部を含み、
    前記第１フィン部（３２）は、第１辺部側に位置する第１端部と、前記第２辺部側に位置する第２端部とを含み、
    前記ハウジング（２０）は、前記第１辺部が接合されると共に、冷媒が供給される供給口が形成された第１壁部と、前記第２辺部が接合されると共に、前記冷媒が排出される排出口が形成された第２壁部とを含み、
    前記第１端部の高さは、前記第１辺部に近づくにつれて、低くなるように形成され、
    前記第２端部の高さは、前記第２辺部に近づくにつれて、低くなるように形成された、請求項１に記載の冷却器。
  7. 前記第２基板（４０）の外周縁部は、前記第１方向に配列する第３辺部および第４辺部を含み、
    前記第２フィン部（４２）は、前記第３辺部側に位置する第３端部と、前記第４辺部側に位置する第４端部とを含み、
    前記第３端部の高さは、前記第３辺部に近づくにつれて低くなるように形成され、
    前記第４端部の高さは、前記第４辺部に近づくにつれて低くなるように形成された、請求項６に記載の冷却器。
  8. 前記第１フィン部（３２）は、第１方向に延びるように形成され、
    前記第２フィン部（８２）は、前記第１方向と交差する前記第２方向に向けて延びるように形成され、前記第１方向に間隔をあけて設けられた、請求項１に記載の冷却器。
  9. 前記ハウジング（２０）は、前記第２方向に配列する第３壁部および第４壁部を含み、
    前記第３壁部には、冷媒が供給される供給口と、冷媒が排出される排出口とが形成され、
    前記第２放熱部（８１）は、前記ハウジング（２０）内を第１冷媒室と、第２冷媒室とに分けるように設けられた仕切り板を含み、
    前記供給口は前記第１冷媒室と連通し、前記排出口は前記第２冷媒室と連通する、請求項８に記載の冷却器。
  10. 前記第１フィン部（３２）の高さは、前記第２フィン部の高さよりも高い、請求項１に記載の冷却器。
  11. 前記第１放熱体と、前記第２放熱体とは、同一形状とされた、請求項１に記載の冷却器。
  12. 互いに対向する第１開口部（２３）および第２開口部（２４）を含み、枠状に形成されたハウジング（２０）を準備する工程と、
    第１基板（３０）と前記第１基板（３０）に形成された複数の第１フィン部（３２）とを含む第１放熱体（２１）を準備する工程と、
    前記第１基板（３０）の外周縁部を前記第１開口部（２３）の内周面に接合する工程と、
    第２基板（４０）と、前記第２基板（４０）に形成された複数の第２フィン部とを含む第２放熱体（２２，８０）を準備する工程と、
    前記第２フィン部と前記第１フィン部（３２）とを当接させた状態で、前記第２基板（４０）の外周縁部を前記ハウジング（２０）の内周面に接合する工程と、
    を備えた、冷却器の製造方法。
  13. 前記ハウジング（２０）を押出成形で形成する工程をさらに備えた、請求項１２に記載の冷却器の製造方法。
  14. 前記第１放熱体（２１）を押出成形で形成する工程と、
    前記第２放熱体（２２，８０）を押出成形で形成する工程と、
    をさらに備えた、請求項１２に記載の冷却器の製造方法。
  15. 前記第１基板と前記ハウジングとを摩擦撹拌接合し、
    前記第２基板と前記ハウジングとを摩擦撹拌接合する、請求項１２に記載の冷却器の製造方法。
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