JP2018131908A - Ｅｇｒクーラ - Google Patents

Abstract

【課題】ケースにヘッダを上手く嵌合することができ、良品の歩留まりを向上させることのできるＥＧＲクーラを提供する。【解決手段】排気ガス通路を流れる排気ガスを冷却水との間で熱交換して冷却するＥＧＲクーラ１であって、複数に亘って積層されるチューブユニットＡ１ａで構成される熱交換用コアＡ１と、熱交換用コアを収容するケースＣ（Ｃ１、Ｃ２）と、ケースの両端に形成される開口部に嵌合されるヘッダ１２，１３と、を備え、ケースのヘッダ側の四隅の角部に、ケースの長手方向に延びる切込み３０１が設けられている。【選択図】図５

Description

本発明は、ＥＧＲクーラに関する。

本発明は、内燃機関の吸気系統に導入される排気ガスを冷却するためのＥＧＲクーラに関する。

近年、エンジンから排出される排気ガスに含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）および粒子状物質（ＰＭ）等の低減や、エンジンの燃費向上を目的として、排気再循環（ＥＧＲ：Ｅｘｈａｕｓｔ Ｇａｓ Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）装置が広く用いられている。

このようなＥＧＲ装置は、エンジンの排気ガスの再循環系に、排気ガスを冷却するＥＧＲクーラを備えている。

ＥＧＲクーラは、例えば、扁平管にインナーフィンを挿入してロウ付けした複数のチューブユニットをケースに収容して構成されている。

ケースの外周部には冷却水入口管と冷却水出口管とが接続され、ケースの開口端部には排気ガス入口管と排気ガス出口管が接続されている。

冷却水入口管及び冷却水出口管と排気ガス入口管及び排気ガス出口管は、冷却水と排気ガスとが互いに並行して流通するように配置されている。

そして、冷却水入口管からケース内に流入した冷却水は、排気ガス入口管から排気ガス出口管に向かって各チューブユニット内を流通する排気ガスとの間で熱交換を行い、排気ガスを冷却した後、冷却水出口管から流されるようになっている。

このようなＥＧＲクーラに関する技術は種々提案されている（例えば、特許文献１等）。

特許文献１に係る従来技術では、プレス加工で成形したケースに、排気ガイド部を構成するヘッダを嵌合して取り付けている。

特開２０１３−１４８３２０号公報

ところで、ケースおよびヘッダをプレス加工で成形する際には、角部に余肉が必然的に発生してしまう。

そのため、従来技術では、ケースにヘッダを嵌合させる際に、角部の余肉が邪魔をして、ヘッダを上手く嵌合することができず、良品の歩留まりが低下するという問題があった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、ケースにヘッダを上手く嵌合することができ、良品の歩留まりを向上させることのできるＥＧＲクーラを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係るＥＧＲクーラは、排気ガス通路を流れる排気ガスを冷却水との間で熱交換して冷却するＥＧＲクーラであって、複数に亘って積層されるチューブユニットで構成される熱交換用コアと、前記熱交換用コアを収容するケースと、前記ケースの両端に形成される開口部に嵌合されるヘッダと、を備え、前記ケースの前記ヘッダ側の四隅の角部に、前記ケースの長手方向に延びる切込みが設けられていることを特徴とする。

また、他の発明に係るＥＧＲクーラは、排気ガス通路を流れる排気ガスを冷却水との間で熱交換して冷却するＥＧＲクーラであって、複数に亘って積層されるチューブユニットで構成される熱交換用コアと、前記熱交換用コアを収容するケースと、前記ケースの両端に形成される開口部に嵌合されるヘッダと、を備え、前記ヘッダの前記ケース側の端部には、前記ケースの外縁側に向けて拡張される拡張部が設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、ケースにヘッダを上手く嵌合することができ、良品の歩留まりを向上させることのできるＥＧＲクーラを提供することができる。

実施の形態に係るＥＧＲクーラの全体構成を示す斜視図である。 実施の形態に係るＥＧＲクーラの製造工程を示す説明図である。 実施の形態に係るＥＧＲクーラの製造工程の続きを示す説明図である。 ＥＧＲクーラの要部を構成するヘッダの比較例を示す斜視図である。 実施の形態に係るＥＧＲクーラに適用されるケースの第１実施例を示す斜視図（ａ）および要部の拡大図（ｂ）である。 実施の形態に係るＥＧＲクーラに適用されるケースの第２実施例を示す斜視図（ａ）および要部の拡大図（ｂ）である。 実施の形態に係るＥＧＲクーラの全体構成を示す平面図である。 実施の形態に係るＥＧＲクーラに適用されるヘッダの第１実施例を示す斜視図（ａ）、図７のＡ−Ａ線断面図（ｂ）および要部の拡大図（ｃ）である。 実施の形態に係るＥＧＲクーラに適用されるヘッダの第２実施例を示す斜視図（ａ）、図７のＡ−Ａ線断面図（ｂ）および要部の拡大図（ｃ）である。

以下、本発明の一例としての実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。ここで、添付図面において同一の部材には同一の符号を付しており、また、重複した説明は省略されている。なお、ここでの説明は本発明が実施される最良の形態であることから、本発明は当該形態に限定されるものではない。

［実施の形態に係るＥＧＲクーラ］
図１から図３を参照して、本実施の形態に係るＥＧＲクーラ１の全体構成について説明する。

ＥＧＲクーラ１は、例えば、扁平管にインナーフィンを挿入してロウ付けした複数のチューブユニットＡ１ａから成る熱交換用コア（クーリングコア）Ａ１を収容したケースＣと、ケースＣの両端側の開口部に嵌合されるヘッダ１２、１３等から構成されている。

なお、ケースＣは、図２に示すように互いに係合される２つのケース半体Ｃ１、Ｃ２とから構成されている（図２参照）。

ケース半体Ｃ２の外周部には、冷却水がＤ１方向に流入する冷却水入口管１０１と、冷却水をＤ２方向に排出する冷却水出口管１０２が接続されている。

ケースＣの開口端部には、排気ガスをＤ１０方向に導入する排気ガス入口管（図示せず）を接続するヘッダ１２と、排気ガスをＤ１１方向に排出する排気ガス出口管（図示せず）を接続するヘッダ１３とがＤ２２方向またはＤ２３方向から嵌合されている（図３参照）。

なお、冷却水入口管１０１及び冷却水出口管１０２と、排気ガス入口管及び排気ガス出口管は、冷却水と排気ガスとが互いに並行して流通するように配置されている。

そして、冷却水入口管１０１からＤ１方向にケースＣ内に流入した冷却水は、排気ガス入口管から排気ガス出口管に向かって（Ｄ１０、Ｄ１１方向）、チューブユニットＡ１内を流通する排気ガスとの間で熱交換を行い、排気ガスを冷却した後、冷却水出口管１０２からＤ２方向に排出されるようになっている。

（ヘッダの比較例について）
ここで、図４を参照して、ＥＧＲクーラに適用されるヘッダの比較例について説明する。

図４に示す比較例に係るヘッダ１２Ａ、１３Ａは、プレス加工で成形する際に、角部に余肉（増肉部）２０１が必然的に発生してしまう。

そのため、図３に示すように、ケースＣの端部２５１、２５２に対してヘッダ１２Ａ、１３ＡをＤ２２方向またはＤ２３方向から嵌合させる際に、角部の余肉２０１が邪魔をしてしまう。そのため、ヘッダ１２Ａ、１３ＡをケースＣの端部２５１、２５２に上手く嵌合することができず、良品の歩留まりが低下するという不都合があった。

（ケースの第１実施例について）
図５を参照して、本実施の形態に係るＥＧＲクーラ１に適用されるケースＣ（Ｃ１、Ｃ２）の第１実施例について説明する。

ここで、図５（ａ）は、実施の形態に係るＥＧＲクーラ１に適用されるケースＣの第１実施例を示す斜視図、図５（ｂ）は、その要部の拡大図である。

図５（ａ）、（ｂ）に示すように、第１実施例では、ケースＣ（Ｃ１、Ｃ２）のヘッダ側の四隅の角部に、ケースの長手方向に延びる切込み３０１が設けられている。

切込み３０１は、図５（ｂ）に示すように、先端部から根元部に向けて切込み幅は略一様（略等幅）となるように形成されている。

これにより、図３に示すように、ケースＣの端部２５１、２５２にヘッダ１２、１３を嵌合する際に、ヘッダ１２、１３の内側の隅部（角部）に、図４に示すのと同様に余肉（増肉部）２０１が形成された場合であっても、ケースＣ（Ｃ１、Ｃ２）のヘッダ側の四隅の角部に形成された切込み３０１によって余肉２０１による干渉を避けることができ、ケースＣまたはヘッダ１２、１３に歪みが生じる事態を回避することができる。

したがって、ケースＣにヘッダ１２、１３を上手く嵌合することができ、良品の歩留まりを向上させることができる。

（ケースの第２実施例について）
図６を参照して、本実施の形態に係るＥＧＲクーラ１に適用されるケースＣ（Ｃ１、Ｃ２）の第２実施例について説明する。

ここで、図６（ａ）は、実施の形態に係るＥＧＲクーラ１に適用されるケースＣの第２実施例を示す斜視図、図６（ｂ）は、その要部の拡大図である。

図６（ａ）、（ｂ）に示すように、第１実施例では、ケースＣ（Ｃ１、Ｃ２）のヘッダ側の四隅の角部に、ケースの長手方向に延びる切込み３０２が設けられている。

切込み３０２は、図６（ｂ）に示すように、先端部から根元部に向けて切込み幅が徐々に狭くなるように、即ち、略三角形状を呈するように形成されている。

これにより、図３に示すように、ケースＣの端部２５１、２５２にヘッダ１２、１３を嵌合する際に、ヘッダ１２、１３の内側の隅部（角部）に、図４に示すのと同様に余肉（増肉部）２０１が形成された場合であっても、ケースＣ（Ｃ１、Ｃ２）のヘッダ側の四隅の角部に形成された切込み３０１によって余肉２０１による干渉を避けるようにガイドして嵌合させることができ、ケースＣまたはヘッダ１２、１３に歪みが生じる事態を回避することができる。

したがって、ケースＣにヘッダ１２、１３を上手く嵌合することができ、良品の歩留まりを向上させることができる。

（ヘッダの第１実施例について）
図７および図８を参照して、実施の形態に係るＥＧＲクーラ１に適用されるヘッダ１２、１３の第１実施例について説明する。

ここで、図７は、実施の形態に係るＥＧＲクーラ１の全体構成を示す平面図、図８（ａ）は実施の形態に係るＥＧＲクーラ１に適用されるヘッダ１２、１３の第１実施例を示す斜視図、図８（ｂ）は図７のＡ−Ａ線断面図、図８（ｃ）は要部の拡大図である。

第１実施例に係るヘッダ１２、１３では、ヘッダ１２、１３のケースＣ側の端部２００に、ケースＣの外縁側に向けて拡張される拡張部２００ａが設けられている。

そして、図８（ｂ）、（ｃ）に示すように、拡張部２００ａは、端部にＲ加工を施したピンチトリム形状とされている。

これにより、図３に示すように、ケースＣの端部２５１、２５２にヘッダ１２、１３を嵌合する際に、ヘッダ１２、１３の内側の隅部（角部）に、図４に示すのと同様に余肉（増肉部）２０１が形成された場合であっても、ヘッダ１２、１３のケースＣ側の端部２００にピンチトリム形状の拡張部２００ａが設けられているので、余肉２０１による干渉を避けるようにガイドして嵌合させることができ、ケースＣまたはヘッダ１２、１３に歪みが生じる事態を回避することができる。

したがって、ケースＣにヘッダ１２、１３を上手く嵌合することができ、良品の歩留まりを向上させることができる。

なお、前述のケースＣの第１実施例、第２実施例と同様に、ケースＣ側に切込み３０１、３０２を設けるようにしてもよい。

これにより、よりスムーズにケースＣとヘッダ１２、１３との嵌合を行うことができる。

（ヘッダの第２実施例について）
図９を参照して、実施の形態に係るＥＧＲクーラ１に適用されるヘッダ１２、１３の第２実施例について説明する。

ここで、図９（ａ）は実施の形態に係るＥＧＲクーラ１に適用されるヘッダ１２、１３の第２実施例を示す斜視図、図９（ｂ）は図７のＡ−Ａ線断面図、図９（ｃ）は要部の拡大図である。

第２実施例に係るヘッダ１２、１３では、ヘッダ１２、１３のケースＣ側の端部２００に、ケースＣの外縁側に向けて拡張される拡張部２００ｂが設けられている。

そして、図９（ｂ）、（ｃ）に示すように、拡張部２００ｂは、端部が比較的大きく広がるラッパ形状とされている。

これにより、図３に示すように、ケースＣの端部２５１、２５２にヘッダ１２、１３を嵌合する際に、ヘッダ１２、１３の内側の隅部（角部）に、図４に示すのと同様に余肉（増肉部）２０１が形成された場合であっても、ヘッダ１２、１３のケースＣ側の端部２００にラッパ形状の拡張部２００ｂが設けられているので、余肉２０１による干渉を避けるようにガイドして嵌合させることができ、ケースＣまたはヘッダ１２、１３に歪みが生じる事態を回避することができる。

したがって、ケースＣにヘッダ１２、１３を上手く嵌合することができ、良品の歩留まりを向上させることができる。

なお、前述のケースＣの第１実施例、第２実施例と同様に、ケースＣ側に切込み３０１、３０２を設けるようにしてもよい。

これにより、よりスムーズにケースＣとヘッダ１２、１３との嵌合を行うことができる。

以上本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本明細書で開示された実施の形態はすべての点で例示であって開示された技術に限定されるものではないと考えるべきである。すなわち、本発明の技術的な範囲は、前記の実施の形態における説明に基づいて制限的に解釈されるものでなく、あくまでも特許請求の範囲の記載にしたがって解釈すべきであり、特許請求の範囲の記載技術と均等な技術および特許請求の範囲内でのすべての変更が含まれる。

１…ＥＧＲクーラ
１２，１３…ヘッダ
２００…端部
２００ａ、２００ｂ…拡張部
２０１…余肉（増肉部）
３０１、３０２…切込み
Ａ１…熱交換用コア（クーリングコア）
Ａ１ａ…チューブユニット
Ｃ（Ｃ１，Ｃ２）…ケース

Claims (6)

1. 排気ガス通路を流れる排気ガスを冷却水との間で熱交換して冷却するＥＧＲクーラであって、
   複数に亘って積層されるチューブユニットで構成される熱交換用コアと、
   前記熱交換用コアを収容するケースと、
   前記ケースの両端に形成される開口部に嵌合されるヘッダと、
   を備え、
   前記ケースの前記ヘッダ側の四隅の角部に、前記ケースの長手方向に延びる切込みが設けられていることを特徴とするＥＧＲクーラ。
2. 前記切込みは、先端部から根元部に向けて切込み幅は略一様となるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載のＥＧＲクーラ。
3. 前記切込みは、先端部から根元部に向けて切込み幅が徐々に狭くなるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載のＥＧＲクーラ。
4. 排気ガス通路を流れる排気ガスを冷却水との間で熱交換して冷却するＥＧＲクーラであって、
   複数に亘って積層されるチューブユニットで構成される熱交換用コアと、
   前記熱交換用コアを収容するケースと、
   前記ケースの両端に形成される開口部に嵌合されるヘッダと、
   を備え、
   前記ヘッダの前記ケース側の端部には、前記ケースの外縁側に向けて拡張される拡張部が設けられていることを特徴とするＥＧＲクーラ。
5. 前記ケースの前記ヘッダ側の四隅の角部に、前記ケースの長手方向に延びる切込みがさらに設けられていることを特徴とする請求項４に記載のＥＧＲクーラ。
6. 前記ケースは、互いに係合される２つのケース半体で構成されていることを特徴とする請求項１から請求項５の何れか１項に記載のＥＧＲクーラ。

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