JPH04284933A - 自動車用オイルクーラの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、自動車の油圧式パワ
ステアリング装置に用いられる空冷式オイルクーラの製
造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の製造方法としては、図１２に示
すように、配管接続用小径部５６を有する２つの段付端
末管部５２を、２つのスパイラルフィン５７付中央管部
５３の一端部にそれぞれ差込み溶接するとともに、２つ
の中央管部５３の他端部にまたがってＵ字管部５４を差
込み溶接し、全体が鉄製であるオイルクーラを得るもの
が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この種オイルクーラは
、自動車のラジエータの下方のような環境劣悪な場所に
装備される。そのため、オイルクーラは丈夫でなければ
ならず、その点、全体が鉄でできているオイルクーラは
好都合である。ところが、鉄製オイルクーラは、重量が
重く、熱交換効率が悪い。しかも、３種類の管部を相互
に溶接しなければならず、また加工性が悪いため、製造
工程が複雑である上に、溶接部から洩れが発生する恐れ
があり、信頼性に乏しい。

【０００４】また、チューブの端部に配管接続用小径部
があり、小径部とその他の部分では通路断面積が急激に
変化するため、流体の圧力損失が大きく、一層熱交換効
率を悪くしているこの発明の目的は、上記問題点を解決
した自動車用オイルクーラの製造方法を提供することに
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明による自動車用
オイルクーラの製造方法は、内面にチューブ長さ方向に
のびた並列状突条が形成されている直管状アルミニウム
製チューブを用い、直管状チューブの曲げ加工により、
Ｕ字状チューブを形成し、直管状チューブの曲げ加工の
前または後に、チューブ端部の突条を除去し、同端部の
内径が同端部以外の突条の先端に接する仮想円の直径と
ほぼ等しくなるように同端部を絞ることにより同端部に
配管接続用小径部を形成することを特徴とするものであ
る。

【０００６】

【作用】この発明による自動車用オイルクーラの製造方
法では、内面にチューブ長さ方向にのびた並列状突条が
形成されている直管状アルミニウム製チューブを用い、
直管状チューブの曲げ加工により、Ｕ字状チューブを形
成しているから、チューブ全体が１本のパイプでできて
おり、チューブを製造する上で溶接作業を一切必要とし
ない。

【０００７】また、直管状チューブの曲げ加工の前また
は後に、チューブ端部の突条を除去し、同端部の内径が
同端部以外の突条の先端に接する仮想円の直径とほぼ等
しくなるように同端部を絞ることにより同端部に配管接
続用小径部を形成するから、小径部とその他の部分の通
路断面積の変化が比較的少なくてすむ。

【０００８】

【実施例】この発明の実施例を、図１〜図１１を参照し
てつぎに説明する。

【０００９】この発明による方法で得られたオイルクー
ラは、図４に示すように、全体がアルミニウムないしそ
の合金で形成されているものであって、互いに平行にの
びた直管部１１を有するＵ字状オイル流通チューブ１２
と、両直管部１１外面に渡し止められ多数の並列状プレ
ートフィン１３と、両直管部１１内にそれぞれ挿入され
ている２つのインナフィン１５とよりなる。

【００１０】両直管部１１の先端部には、先細りテーパ
部２１を介して配管接続用小径部２２が形成されている
。図５〜図８に示すように、小径部２１を除いて、チュ
ーブ１２の内面には、チューブ長さ方向にびた多数の突
条２３が並列状に形成されている。これらの突条２３に
より伝熱面積の増大が図られかつ乱流の発生が促進され
ている。突条２３は、テーパ部２１には存在するが、図
７に示すように、小径部２２には、存在していない。ま
た、図９に示すように、上記突条２３の代わりに、高さ
の異なる大小の突条２４，２５を形成すれば、一層の乱
流の発生が促進される。 さらに、突条２４，２５をねじれば、乱流の発生に効果
的である。ねじり角度θは６〜８度程度であることが好
ましい。。

【００１１】図１を参照すると、小径部２１の内径Ｄ１
が小径部２１以外の突条２３の先端に接する仮想円の直
径Ｄ２とほぼ等しくなっており、これにより、チューブ
１２へのオイルの流出入がスムースに行われるプレート
フィン１３は、図１０に示すように、長円形に形成され
ている。フィン１３には、直管部１１の外面に合致する
２つのチューブ挿入孔３１がフィン長さ方向に両直管部
１１のピッチに等しいピッチで形成されている。チュー
ブ挿入孔３１の縁部にはフランジ３２が形成されるとと
もに、フランジ３２の先端４か所には突起３３が形成さ
れている。

【００１２】インナフィン１５は、アルミニウムブレー
ジングシートよりなる帯状のものであって、らせん状に
ねじられている。場合によっては、インナフィン１５は
省略してもよい。

【００１３】再び図４を参照すると、両直管部１１の先
端寄りの部分にはフィン無し部があり、これらにまたが
って取付ブラケット４１がボルトで取り付けられるとも
に、両直管部１１の長さの中ほどにもフィン無し部があ
り、これらにまたがって取付ブラケット４２がボルトで
取付けられている。

【００１４】つぎに、図２を参照しながら、オイルクー
ラの製造方法を３つの実施例について、詳しく説明する
。

【００１５】＜実施例１＞チューブ材として、Ａ１１０
０製のアルミニウム合金を用いる。

【００１６】そして、チューブ１２に別途形成したイン
ナフィン１５を挿入しておいて、チューブ両端の小径部
２２となるべき部分の突条２３を切削除去する。同突条
２３が存在すると、これが邪魔となり、次工程で小径部
２２となるべき端部がうまく絞れない。

【００１７】さらに、突条２３を除去する際、突条２３
の全てを除去する代わりに、図３（ａ）　に示すように
、突条２３の基部２３ａを残しておいてもよい。こうす
ると、図３（ｂ）　に示すように、後工程で小径部２２
を形成した後、残存する突条２３の基部２３ａにより、
小径部２２の耐圧強度が向上し、配管が行い易くなる。 また、この場合も、小径部２２の内径Ｄ３が小径部２２
以外の突条２３の先端に接する仮想円の直径Ｄ４とほぼ
等しくなるようにすることが好ましい。

【００１８】また、突条２３を切削除去する代わりに、
突条２３を塑性変形させて、突条２３を無くすようにし
てもよい。そうすると、切削時のばり等の発生を防止で
きる。 ばり等が油圧回路内に進入して回路がつまると、ハンド
ル操作に支障を来す。

【００１９】つぎに、チューブ１２の両端部の絞り加工
により、チューブ１２の両端部に、テーパ部２１および
小径部２２を形成する。こうしておいて、曲げ加工によ
り、直管状チューブ１２をＵ字状チューブ１２とする。

【００２０】プレートフィン材としては、ＪＩＳＡ１１
００製のアルミニウム合金を用いる。フィン１３の成形
およびチューブ挿入孔３１の加工は、詳しく説明しない
が、常套手段による。

【００２１】つぎに、全てのフィン１３のそれぞれの２
つずつのチューブ挿入孔３１にＵ字状チューブ１２の両
直管部１１を挿入する。この場合、チューブ１２にろう
接部が無いため、ろう接部にフィン１３が引っ掛かるこ
ともないし、テーパ部２１に案内されてチューブ１２が
スムースに挿入される。したがって、チューブ１２とフ
ィン１３のクリアランスも少くてすみ、とくに、拡管作
業をしなくても、ろう付け性がよい。また、フィン１３
が長円形であるため、作業者が手に怪我をするようなこ
ともない。そして、フィン１３を隣り合うもの同し接す
るように並べ、こうして組み合わされたチューブ１２と
フィン１３を、塩化亜鉛反応ろう付法で接合した。

【００２２】チューブ１２を形成するために溶接作業が
不要であるから、ろう接部からの洩れの恐れの無い信頼
性の高いオイルクーラが得られる。

【００２３】さらに、フィン１３がチューブ１２の両直
管部１１にまたがることとなるため、チューブ１２およ
びフィン１３が互いに補強されるから、強度に優れたオ
イルクーラが得られる。

【００２４】＜実施例２＞アルミニウム合金の押出加工
により、チューブ１２を形成する。アルミニウム合金は
、マンガン０．３〜０．７％および銅０．１〜０．５％
を含み、残部アルミニウムおよび不可避不純物よりなる
。 不可避不純物は、シリコン０．２％以下、鉄０．５％以
下、クロム０．０５％以下、亜鉛０．１％以下およびチ
タン０．０５％以下である。チューブ１２内面の突条２
３は押出時に形成される。上記アルミニウム合金を用い
る理由は、同合金の押出加工性が極めて良好であるから
である。プレートフィン材としては、ブレージングシー
トを用いる。ブレージングシートの芯材は、シリコン０
．６％以下、鉄０．５％以下、銅０．０５％以下、マン
ガン１．０〜１．５％、マグネシウム０．０５％以下、
クロム０．０４〜０．１２％、亜鉛０．１％以下、チタ
ン０．０６％、インジウム０．０４〜０．１０％および
残部アルミニウムよりなる。ブレージングシートの皮材
は、シリコン６．８〜１１．０％、鉄０．８％以下、銅
０．２５％以下、マンガン０．１０％以下、マグネシウ
ム０．６〜２．３％、クロム０．１０％以下、亜鉛０．
２０％以下、チタン０．１０％以下、ビスマス０．１３
％以下および残部アルミニウムよりなる。

【００２５】実施例１と同様に、チューブ１２およびフ
ィン１３を組み合わせ、真空炉に入れて加熱し、チュー
ブ１２およびフィン１３を接合してオイルクーラを得た
。

【００２６】上記方法によれば、チューブ１２の押出加
工性が良好であり、得られたチューブ１２の電位が貴と
なり、しかも強度が大であるから、耐食性に優れ、強度
に優れたチューブ１２が得られる。

【００２７】また、チューブ１２の電位が貴となること
と相俟って、チューブ１２とフィン１３の電位差が大で
あるから、フィン１３が犠牲腐食するため、チューブ１
２の腐食が防止され、耐久性に優れたオイルクーラが得
られる。

【００２８】＜実施例３＞チューブ材として、ＪＩＳＡ
１１００アルミニウム合金製の押出パイプを用いる。

【００２９】プレートフィン材として、ブレージングシ
ートを用いる。ブレージングシートの芯材は、ＪＩＳＡ
３００３製のアルミニウム合金であり、その皮材は、シ
リコン６．３〜１０．０％、鉄０．８％以下、銅０．２
５％以下、マグネシウム０．０６％以下、クロム０．０
５％以下および亜鉛２．２５％以下を含み、残部アルミ
ニウムよりなるアルミニウム合金である。

【００３０】上記両実施例と同様に、チューブ１２およ
びフィン１３を組み合わせ、弗化物系のフラックスを用
いて、ろう付を行う。ろう付に際し、図１１に示すよう
に、チューブ１２の外面に亜鉛を溶射して６〜１４ｇ／
ｍ２の亜鉛層４５を析出しておくが、これは、溶射に限
らず、メッキ、コーティングによってもよい。そして、
チューブ１２とフィン１３の組合せ体を不活性ガス雰囲
気の加熱炉中で６００℃程度の温度で加熱することによ
り、チューブ１２とフィン１３のろう付を行う。この加
熱作用により、亜鉛層４５がチューブ１２の外面に亜鉛
拡散層４６を形成するが、その深さＴは、２００μ以下
に抑制することが好ましい。これ以上になると、チュー
ブ１２の強度が低下し、孔食の発生を来し易い。また、
拡散層４６の亜鉛濃度は、２．５％〜１０％の範囲であ
ることが好ましく、２．５％未満では耐食性に問題があ
り、１０％を超えると、これ以上の耐食性の向上を望め
ない。

【００３１】これにより得られたオイルクーラでは、フ
ィン１３、チューブ１２外面およびチューブ１２内面の
順で電位が段階的に高くなっているため、チューブ１２
内面が腐食され難く、耐食性に優れたものとなっている
。

【００３２】

【発明の効果】この発明によれば、チューブ全体が１本
のパイプでできており、チューブを製造する上で溶接作
業を一切必要としないから、洩れの恐れの無い、信頼性
の高いオイルクーラが得られる。

【００３３】また、小径部とその他の部分の通路断面積
の変化が比較的少なくてすむから、流体の流れがスムー
スとなって、流体の圧力損失が小さく、熱交換交換効率
の良いオイルクーラが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による方法で得られたオイルクーラの
チューブ端部の断面図である。

【図２】この発明によるオイルクーラの製造方法を順に
示す工程図である。

【図３】オイルクーラのチューブの変形例を示す図１相
当の断面図である

【図４】この発明による方法で得られたオイルクーラ全
体の斜視図である。

【図５】チューブの破砕断面を含む斜視図である。

【図６】チューブの部分断面図である。

【図７】図６と別の部分のチューブの部分断面図である
。

【図８】図６のＶＩＩＩーＶＩＩＩ線にそうチューブの
縦断面図である。

【図９】チューブの変形例を示す破砕断面を含む斜視図
である。

【図１０】フィンおよびチューブ端部の分解斜視図であ
る。

【図１１】チューブの亜鉛拡散層を示す拡大断面図であ
る。

【図１２】従来例のオイルクーラ分解斜視図である。

【符号の説明】

１２　　チューブ ２２　　小径部 ２３　　突条

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　内面にチューブ長さ方向にのびた並列
   状突条２３が形成されている直管状アルミニウム製チュ
   ーブ１２を用い、直管状チューブ１２の曲げ加工により
   、Ｕ字状チューブ１２を形成し、直管状チューブ１２の
   曲げ加工の前または後に、チューブ１２端部の突条２３
   を除去し、同端部の内径Ｄ１が同端部以外の突条２３の
   先端に接する仮想円の直径Ｄ２とほぼ等しくなるように
   同端部を絞ることにより同端部に配管接続用小径部２２
   を形成する、ことを特徴とする、自動車用オイルクーラ
   の製造方法。