説明

オイルクーラ

【課題】 コア部の最上部のコアプレートの剛性を相対的に向上させる。
【解決手段】 オイルクーラは、積層されたコアプレート5間にオイル流路6と冷却水流路7とを交互に構成したコア部1と、コア部1の最上部の第1コアプレート31の上面に接合された頂部プレート15と、を備え、頂部プレート15に形成された膨出部15aにより第1コアプレート31に開口形成されたオイル連通孔8を中央オイル連通路14に連通させる上部連通路16が第1コアプレート31との間に構成され、第1コアプレート31と第2コアプレート32との間にフィンプレート11を介装し、第3コアプレート33に先端が第2コアプレート32に接合された複数の突起部35が形成され、これら複数の突起部35は、膨出部15aの外周縁に沿った位置に配置されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、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。
【背景技術】
【0002】
特許文献1には、多数のコアプレートを積層し、これらコアプレートの間に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し、コア部の一端側から導入されたオイルを、コア部内に構成されたオイル流路を全体として左右にUターンさせながらコア部の他端側に向かって流すことで冷却水との熱交換を促進するオイルクーラが開示されている。
【0003】
この特許文献1のオイルクーラは、コア部の他端側に達したオイルを、コア部を軸方向に貫通する中央オイル通路に導入して、コア部の一端側から排出するものであり、コア部の最上部に位置するコアプレートに開口形成されたオイル連通孔と中央オイル通路の開口部とを互いに連通させる上部連通路が頂部プレートに形成された膨出部とコア部の最上部に位置するコアプレートとの間に構成されている。
【特許文献1】特開2002−332818号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、この特許文献1に開示されたオイルクーラにおいては、エンジンの低温始動時等に上部連通路に異常に高圧な油圧が作用した際に、上部連通路の外周縁に沿って応力が集中する。そして、コア部の最上部に位置するコアプレートにおいては、この応力の集中により、頂部プレートの膨出部外周縁位置を支点として、頂部プレートの膨出部側に相対的に持ち上がるように変形しようとするため、この変形によりコア部の最上部に位置するコアプレートに亀裂等が生じ、耐久性が低下してしまう虞がある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
請求項1に係るオイルクーラは、多数のコアプレートを積層して互いに接合し、積層された第1のコアプレートとこれに隣接する第2のコアプレート間にオイル流路と、第2のコアプレートとこれに隣接する第3のコアプレート間に冷却水流路とを交互に構成するようにしたコア部と、コア部の最上部に位置する第1のコアプレートの上面に重ねて接合された頂部プレートと、を備え、頂部プレートに形成された膨出部により第1のコアプレートに開口形成されたオイル連通孔を中央オイル連通路に連通させる上部連通路が第1のコアプレートとの間に構成されたオイルクーラにおいて、第1のコアプレートと第2のコアプレートとの間にフィンプレートを介装すると共に、冷却水流路を挟んで対向する第2のコアプレートまたは第3のコアプレートのいずれか一方の面に、他方の面に先端が接合された複数の突起部が形成され、これら複数の突起部は、上記膨出部の外周縁に沿った位置に配置されていることを特徴としている。上部連通路に油圧が作用すると、頂部プレートに接合された第1のコアプレートには、上部連通路の外周縁に沿って応力が集中することになるが、上部連通路に異常に高圧な油圧が作用したとしても第1のコアプレートと第2のコアプレート間に介装されたフィンプレートにより剛性が向上したことと相まって、第1のコアプレートは、上部連通路に沿った複数の突起部により支持される。
【0006】
また、請求項2に係るオイルクーラは、多数のコアプレートを積層して互いに接合し、積層された第1のコアプレートとこれに隣接する第2のコアプレート間にオイル流路と、第2のコアプレートとこれに隣接する第3のコアプレート間に冷却水流路とを交互に構成するようにしたコア部と、コア部の最上部に位置する第1のコアプレートの上面に重ねて接合された頂部プレートと、を備え、頂部プレートに形成された膨出部により第1のコアプレートに開口形成されたオイル連通孔を中央オイル連通路に連通させる上部連通路が第1のコアプレートとの間に構成されたオイルクーラにおいて、オイル流路を挟んで対向する第1のコアプレート又は第2のコアプレートのいずれか一方の面と共に、冷却水流路を挟んで対向する第2のコアプレート又は第3のコアプレートのいずれか一方の面とに、他方の面に先端が接合された複数の突起部が形成され、これら複数の突起部は、上記膨出部の外周縁に沿った位置に配置されていることを特徴としている。上部連通路に油圧が作用すると、頂部プレートに接合された第1のコアプレートには、上部連通路の外周縁に沿って応力が集中することになるが、上部連通路に異常に高圧な油圧が作用したとしても、第1のコアプレートと第2のコアプレートとの間に構成されたオイル流路内の複数の突起部により剛性が向上したことと相まって、第1のコアプレートは、上部連通路に沿った第2のコアプレートもしくは第3のコアコアプレートに形成された複数の突起部により支持される。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、第1のコアプレートと第2のコアプレートとの間にフィンプレートを介装すると共に、第2のコアプレートもしくは第3のコアプレートに設けられた複数の突起部により、第1のコアプレートが、頂部プレートの膨出部の外周縁に沿って補強されているので、頂部プレートにオイルからの圧力が作用した場合でも、第1コアプレートの変形を抑制することができ、総じてオイルクーラの耐久性を向上させることができる。また、第1コアプレートを補強するための補強部材を必要しないため、オイルクーラの部品点数、重量及びコストの増大を防止することができる。
【0008】
また、第1のコアプレートと第2のコアプレートとの間にフィンプレートを介装する替わりに、第1のコアプレートと第2のコアプレートとの間に構成されたオイル流路内の頂部プレートの膨出部の外周縁に沿った位置に複数の突起部を設けると共に、第2のコアプレートもしくは第3のコアプレートに設けられた複数の突起部により、第1のコアプレートが、頂部プレートの膨出部の外周縁に沿って補強されることにになり、頂部プレートにオイルからの圧力が作用した場合でも、第1コアプレートの変形を抑制することができ、総じてオイルクーラの耐久性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0009】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【0010】
図1〜図3は、本発明に係るオイルクーラを示している。図1はオイルクーラの分解斜視図、図2はオイルクーラの平面図、図3は、図2のA−A線に沿った断面図であって、オイルクーラの要部を示すものである。
【0011】
初めに、オイルクーラ全体の構成を説明する。オイルクーラは、例えば、全体がアルミニウム製でなり、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の上面に取り付けられる比較的厚肉の頂部プレート15と、頂部プレート15に取り付けられた管状の冷却水導入部21及び冷却水排水部22と、コア部1の下面に取り付けられる底部プレート2、3とから大略構成されている。
【0012】
コア部1は、基本的な形状が同一な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とが交互に構成されたものである。具体的には、コアプレート5は、頂部プレート15に比べて薄肉で、図1、図2に示すように、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共に、異なる対角線上の2箇所に、冷却水連通孔9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9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、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(図3を参照)同士が連通すると共に、全体としてコア部1内をオイルが下方から上方に通流し得るようになっている。
【0013】
尚、図1では、各コアプレート5のオイル連通孔8が上下に整列した位置に描かれているが、実際には、コア部軸方向の中間の適宜位置にある1つあるいは複数のコアプレート5において、一対のオイル連通孔8の中の一方が閉塞されており、オイルが全体として左右にUターンしつつ流れるようになっている。
【0014】
また、冷却水連通孔9についても、オイル連通孔8と全く同様の構成となっており、隣接した2枚のコアプレート5の間では、それぞれの冷却水連通孔9は、互いに一致した位置にあり、ボス部10の周囲が、各冷却水連通孔9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、多数の冷却水連通孔9を介して、各冷却水流路7(図3を参照)同士が連通すると共に、全体としてコア部1内を冷却水が上方から下方に通流し、かつ各冷却水流路7内を流れるようになっている。
【0015】
各オイル流路6には、それぞれ略矩形のフィンプレート11が挟み込まれている。このフィンプレート11は、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共に、異なる対角線上の2箇所に、冷却水連通孔9が開口形成され、さらに後述する中央オイル通路14に対応する貫通孔12が形成されている。尚、図1におけるフィンプレート11は、模式的に描かれたものであり、実際は全体がいわゆるフィン形状に形成されている。
【0016】
コアプレート5の周縁部5aは、外側に開口するテーパ状をなし、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とは直接には連通していない。
【0017】
コア部1の最上部には、さらに頂部プレート15が積層されている。この頂部プレート15は、コアプレート5の一対の冷却水連通孔9に対応して冷却水導入部21及び冷却水排水部22が取り付けられている。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、オイル連通孔8と、オイルを出口に導く中央オイル通路14の上端とを互いに連通する上部連通路16が構成されている。
【0018】
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金属板からなる底部プレート2、3が積層されている。これら底部プレート2、3は、コアプレート5よりも外側へ延びたフランジ部17を有し、フランジ部17において、ボルト等によって、ガスケット18、18を介して、例えばシリンダブロック(図示せぬ)に固定されるようになっている。そして、この底部プレート2、3は、中央部に、中央オイル通路14に連通する開口部19が形成されている。尚、底部プレート2、3は、必ずしも2枚必要ではなく、オイルクーラの使用圧力が低い場合等仕様条件によりどちらか一方を省略することも可能である。
【0019】
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、底部プレート2,3は、組み付け時に、底部プレート2,3に設けた孔23に円柱形状のピン(図示せず)を挿入し、積層されたコアプレート5の位置決めを行った上で、ロー付によって一体化されている。
【0020】
上記の構成においては、内燃機関の各部を潤滑して高温となったオイルが、底部プレート2の連通路26を介してコア部1のそれぞれのオイル流路6へ導入され、冷却水と熱交換して冷却された上で、上部連通路16を経由して中央オイル通路14へと流れる。そして、底部プレート2の開口部19から排出される。尚、オイルの流れを逆にして、底部プレート2,3の開口部19からコア部1の中央オイル通路14にオイルを導入し、底部プレート2,3の連通孔26からオイルを排出するように構成することも可能である。
【0021】
次に、本発明の要部であるコア部1の最上部付近の構成について説明する。以下の説明では、便宜上、頂部プレート15が積層される最上部に位置するコアプレート5を第1コアプレート31とし、底部プレート2,3側に隣接する2番目のコアプレート5を第2コアプレート32とし、さらにこれに隣接する3番目のコアプレート5を第3コアプレート33とする。
【0022】
図1及び図3に示すように、上述した上部連通路は16は、頂部プレート15に形成された膨出部15aと第1コアプレート31との間に構成されている。第1コアプレート31は、上部連通路16以外の部分で、頂部プレート15に対して接合されている。第1コアプレート31には、一対の冷却水連通孔9と、一つのオイル連通孔8が形成されており、この唯一のオイル連通孔8と、中央オイル通路14とが上部連通路16により互いに連通している。ここで、説明した第1コアプレート31には、オイル連通孔8を一つだけ形成したものであるが2つ形成してもよい。第1コアプレート31と、これに隣接する第2コアプレート32との間には、オイル流路6が構成されていると共に、両者間にフィンプレート11が挟持されている。このフィンプレート11は、第1コアプレート31及び第2コアプレート32の双方に対してロー付けにより接合されている。第2コアプレート32と、これに隣接する第3コアプレート33との間には冷却水流路7が構成されている。
【0023】
また、第1コアプレート31、第2コアプレート32及び第3コアプレート33の各テーパ筒状部31b,32b,33bは、互いに重なり合い、かつ互いにロー付けされている。
【0024】
そして、第3コアプレート33には、図2、図3に示すように、頂部プレート15の膨出部15aの外周縁に沿った位置に円錐台形状の多数の突起部35が形成されている。それとともに、第3コアプレート33の残余の面にも前記突起部35と同形状の突起部35a(図示せず)を形成してもよい。換言すれば、多数の突起部35の一部は、上部連通路16の外周縁に沿った位置に形成されている。
【0025】
さらに言えば、第3コアプレート33には、膨出部15aの外周縁の略直下となる位置に、膨出部15aの外周縁周方向の全周に亙って、複数の突起部35が形成されている。尚、第3コアプレート33の膨出部15a外周縁に対応する位置以外に形成された突起部35aは、外周縁周方向の全周に亙って形成した複数の突起部35とともに熱交換効率向上に寄与する。
【0026】
これら複数の突起部35は、エンボス加工により第3コアプレート33に形成されたものであって、各突起部35の先端は隣接する第2コアプレート32に対してロー付けにより接合されている。
【0027】
このように構成されたオイルクーラにおいては、第1コアプレート31と頂部プレート15とにより構成された上部連通路16にエンジンの低温始動時等、異常に高圧な油圧が作用すると、第1コアプレート31には、膨出部15aの外周縁に沿って応力が集中し、第1コアプレート31が頂部プレート15側に傾こうとするが、この応力が作用する部分の略直下に位置するように、第3コアプレート33に複数の突起部35が設けられている。
【0028】
そのため、膨出部15aの外周縁に沿った突起部35により、フィンプレート11が第1コアプレート31と第2コアプレート32との間にロー付けされ剛性が確保されることと相まって、第1コアプレート31が下方から支持されることになり、膨出部15aの外周縁に沿った第1コアプレート31への応力集中による第1コアプレートの変形を抑制することができる。
【0029】
特に、突起部35の先端は第2コアプレート32にロー付けされているため、膨出部15aの外周縁に沿った位置において、第1コアプレート31乃至第3コアプレート33とがフィンプレート11を介して上下方向で実質的に一体化されているので、膨出部15aの外周縁位置における第1コアプレート31乃至第3コアプレート33間の全体的な剛性が向上することになる。つまり、上部連通路16内の油圧により、膨出部15aの外周縁位置に応力が作用しても、第1コアプレート31の変形が抑制されることになり、総じてオイルクーラの耐久性を向上させることができる。
【0030】
さらに言えば、第1コアプレート31と頂部プレート15との間に、第1コアプレート31を補強する目的でプレート状の部材を配置する必要もないので、オイルクーラの部品点数、重量及びコストが相対的に増大してしまうことを防止することができる。
【0031】
尚、上述した実施形態においては、第3コアプレート33に突起部35が形成されているが、第3コアプレート33ではなく、第2コアプレート32に突起部35を設けるようにしてもよい。この場合には、突起部は第3コアプレート33に向かって突出することになる。
【0032】
また、上述した実施形態においては、第1コアプレート31と第2コアプレート32との間にフィンプレート11を介装、ロウ付けし、剛性を確保しつつ膨出部15aの外周縁に沿った突起部35により、第1コアプレート31の変形を抑制した例を示したが、第1コアプレート31と第2コアプレート32との間にフィンプレート11を介装することに替え、第2コアプレート32には、前記実施形態で説明したものと同じ頂部プレート15の膨出部15aの外周縁に沿った位置に円錐台形状の多数の突起部35を形成したものであったり、第1コアプレート31に第2コアプレート32側に向かって突出する突起部35を頂部プレート15の膨出部15aの外周縁に沿った位置に形成してもよい。
【0033】
さらに、上述した実施形態においては、第3コアプレート33にのみ突起部35が形成されているが、第3コアプレート33を含まずに冷却水流路7を構成する他のコアプレート対においても、一方のコアプレート5に突起部を設けるようにしてもよい。
【0034】
そして、膨出部15aの外周縁に対応して第3コアプレート33に突起部35を設ける際には、必ずしも膨出部15a外周縁の略直下にする必要はなく、例えば、膨出部15a外周縁の直下位置を挟んで、膨出部15a外周縁周方向の全周に亙って、いわゆる千鳥状(互い違い)に複数の突起部を設け、第1コアプレート31の膨出部15aの外周縁位置における第1コアプレート31が全体として補強されるように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【0035】
【図1】本発明に係るオイルクーラの分解斜視図。
【図2】本発明に係るオイルクーラの平面図。
【図3】図2のA−A線に沿った断面図。
【符号の説明】
【0036】
1…コア部
5…コアプレート
6…オイル流路
7…冷却水流路
11…フィンプレート
15…頂部プレート
15a…膨出部
16…上部連通路
31…第1コアプレート
32…第2コアプレート
33…第3コアプレート
35…突起部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
多数のコアプレートを積層して互いに接合し、積層された第1のコアプレートとこれに隣接する第2のコアプレート間にオイル流路と、第2のコアプレートとこれに隣接する第3のコアプレート間に冷却水流路とを交互に構成するようにしたコア部と、コア部の最上部に位置する第1のコアプレートの上面に重ねて接合された頂部プレートと、を備え、頂部プレートに形成された膨出部により第1のコアプレートに開口形成されたオイル連通孔を中央オイル連通路に連通させる上部連通路が第1のコアプレートとの間に構成されたオイルクーラにおいて、
第1のコアプレートと第2のコアプレートとの間にフィンプレートを介装すると共に、冷却水流路を挟んで対向する第2のコアプレートまたは第3のコアプレートのいずれか一方の面に、他方の面に先端が接合された複数の突起部が形成され、これら複数の突起部は、上記膨出部の外周縁に沿った位置に配置されていることを特徴とするオイルクーラ。
【請求項2】
多数のコアプレートを積層して互いに接合し、積層された第1のコアプレートとこれに隣接する第2のコアプレート間にオイル流路と、第2のコアプレートとこれに隣接する第3のコアプレート間に冷却水流路とを交互に構成するようにしたコア部と、コア部の最上部に位置する第1のコアプレートの上面に重ねて接合された頂部プレートと、を備え、頂部プレートに形成された膨出部により第1のコアプレートに開口形成されたオイル連通孔を中央オイル連通路に連通させる上部連通路が第1のコアプレートとの間に構成されたオイルクーラにおいて、
オイル流路を挟んで対向する第1のコアプレート又は第2のコアプレートのいずれか一方の面と共に、
冷却水流路を挟んで対向する第2のコアプレート又は第3のコアプレートのいずれか一方の面とに、
他方の面に先端が接合された複数の突起部が形成され、これら複数の突起部は、上記膨出部の外周縁に沿った位置に配置されていることを特徴とするオイルクーラ。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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