JPH08291981A - アルミニウム製自動車用オイルクーラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 放熱性能を改善すると共に大量生産に適し且
つ軽量化できるアルミニウム製自動車用オイルクーラを
提供することにある。 【構成】 ２つのシート３０間に配される外筒２０と、
両シート３０間に配される二重管型オイルクーラ５０
と、両シート３０の外端部に配されるロート状の冷却水
入出口パイプ６０と、両シート３０に取り付けられるオ
イル入出口パイプ４０とから成り、両シート３０は、中
心部に設けたオイル内管挿通用孔３２と、オイル内管挿
通用孔３２の周囲に設けた冷却水通路３４と、オイル内
管挿通用孔３２と直交しオイル入出口パイプ４０を取り
付けるオイル入出口３５と、オイル内管挿通用孔３２と
同心上に位置すると共に二重管型オイルクーラ５０と連
通するオイル通路３３とで構成され、両冷却水入出口パ
イプ６０と二重管型オイルクーラ５０のオイル内管５１
の中心が一致し、オイル内管挿通孔３２に挿通された二
重管型オイルクーラ５０のオイル内管５１の断面積ＳＡ
と冷却水通路３４の総断面積ＳＣとの比が、１：０．５
〜１：１．４となっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ラジエータタンクとエ
ンジンとの間を接続する配管に取り付けられるアルミニ
ウム製自動車用オイルクーラに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の自動車用オイルクーラと
しては、実開昭５９ー１３００２３号公報やホンダマト
リートサービスマニアル、スズキエブリィサービスマニ
アル等に開示されるように配管内蔵型オイルクーラが知
られている。図１４乃至図１７はこれらの配管内蔵型オ
イルクーラを示すものである。尚、これらの図において
は、便宜上一方側だけを示している。

【０００３】図１４及び図１５において、１は外筒を表
す。外筒１の両端にはロート状の冷却水入出口パイプ２
が取り付けられている。外筒１には、オイル内管４とオ
イル外管５と両者間に配されたインナーフィン６とから
成る二重管型オイルクーラ３が、その中心線Ｃ₁を冷却
水入出口パイプ２の中心線Ｃ₂よりオフセットした位置
で取り付けられている。

【０００４】二重管型オイルクーラ３の両端部には、膨
出部７が形成され、この膨出部７に連通するようにオイ
ル入出口パイプ８が取り付けられて外筒１の挿通孔１０
から突出している。外筒１の挿通孔１０は、外筒１に設
けた膨出部９に形成されている。この膨出部９は、二重
管型オイルクーラ３の膨出部７を嵌入できるようにほぼ
相似形状を為している。

【０００５】１１は冷却水ホースである。図１６及び図
１７は別の例を示すもので、図１４及び図１５の配管内
蔵型オイルクーラにシート１２を付加したものである。
図１４乃至図１７に示す配管内蔵型オイルクーラは、真
鍮、銅等で構成されており、各部品を組み付けた後に、
ハンダや硬ロー等でロー付けされている。

【０００６】又、外部からの腐食を防止するため、塗装
や表面処理が施されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】然し、図１４乃至図１
７に示す配管内蔵型オイルクーラは、次のような欠点が
あった。

【０００８】（１）二重管型オイルクーラ３の中心線Ｃ
₁が冷却水入出口パイプ２の中心線Ｃ₂よりオフセットし
た位置で取り付けられているため、冷却水が均一に流れ
にくい。そのために、放熱性能が悪いという問題があっ
た。 （２）真鍮、銅等の比重の大きい材料で構成されている
ため、重量が重い。 （３）ハンダや硬ロー等でロー付けされているため、ロ
ー付け作業が煩雑となり、大量生産には適していない。

【０００９】（４）外部の塗装や表面処理が必要とな
り、コストが高い。 （５）外筒１と二重管型オイルクーラ３とを確実に接着
させるため、その当接部の形状に相応した形状に成形す
る必要があり、手間を要する。 本発明は斯かる従来の問題点を解決するために為された
もので、その目的は、放熱性能を改善すると共に大量生
産に適し且つ軽量化できるアルミニウム製自動車用オイ
ルクーラを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、２つ
のシート間に配される外筒と、両シート間に配される二
重管型オイルクーラと、両シートの外端部に配されるロ
ート状の冷却水入出口パイプと、両シートに取り付けら
れるオイル入出口パイプとから成り、両シートは、中心
部に設けたオイル内管挿通用孔と、オイル内管挿通用孔
の周囲に設けた冷却水通路と、オイル内管挿通用孔と直
交しオイル入出口パイプを取り付けるオイル入出口と、
オイル内管挿通用孔と同心上に位置すると共に二重管型
オイルクーラと連通するオイル通路とで構成され、両冷
却水入出口パイプと二重管型オイルクーラのオイル内管
の中心が一致し、オイル内管挿通孔に挿通された二重管
型オイルクーラのオイル内管の断面積と冷却水通路の総
断面積との比が、１：０．５〜１：１．４となっている
ことを特徴とするものである。

【００１１】請求項２の発明は、オイル内管挿通孔に挿
通された二重管型オイルクーラのオイル内管の断面積と
冷却水通路の総断面積との和は、冷却水入出口パイプの
水入出口通路断面積と同等又はそれより大きいことを特
徴とするものである。

【００１２】

【作用】請求項１及び２に記載されたアルミニウム製自
動車用オイルクーラにおいては、ラジエータとエンジン
との間を流れる冷却水が、冷却水入出口パイプから流入
すると、オイル内管と冷却水通路を経由して下流側の冷
却水入出口パイプから流出する。

【００１３】この間、オイル内管内に入った冷却水は、
内蔵された二重管型オイルクーラの回りに均一に流れる
と共に、二重管型オイルクーラの内部を流れる。一方、
トランスミッションオイル等のオイルは、オイル入出口
パイプからシートのオイル入出口を経てオイル通路へ導
かれると、オイル通路に流入し、二重管型オイルクーラ
のオイル内管とオイル外管とインナーフィンとで構成さ
れるオイル通路へ流入し、インナーフィンによって攪
乱、攪拌されながら他方のシートへ向かって流下する。

【００１４】この際、オイル内管とオイル外管とを伝わ
るオイルの熱は、冷却水によって放熱される。そして、
オイルは、他方のシートのオイル入出口からオイル入出
口パイプを経て戻される。

【００１５】

【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて
説明する。

【００１６】図１乃至図５は請求項１及び２のアルミニ
ウム製自動車用オイルクーラの一実施例を示すものであ
る。図において、２０はアルミニウム製の外筒を表す。
この外筒２０は、外側に犠牲材料（ＪＩＳ Ａ７０７２
等のＡｌーＺｎ合金）、内側に犠牲腐食効果のあるロー
材（ＡｌーＳｉーＺｎ合金）がクラッド等の手段によっ
て積層されている。

【００１７】この外筒２０は２つのシート３０間に配さ
れている。両シート３０は、一体ロー付け可能なアルミ
ニウム材料（ＪＩＳ Ａ３００３等）の円筒状の基材３
１で形成されており、中心部には二重管型オイルクーラ
５０のオイル内管５１を挿通させると共にロー付け時に
オイル内管５１を固着するオイル内管挿通用孔３２が設
けられている。

【００１８】このオイル内管挿通用孔３２は、基材３１
の一側面３１ａ側に位置し、その後部側にはオイル内管
挿通用孔３２と同心上に位置すると共にアルミニウム製
の二重管型オイルクーラ５０と連通するオイル通路３３
が形成されている。オイル通路３３は、基材３１の他側
面３１ｂ側に開口しており、オイル内管挿通用孔３２よ
り大きな内径を有し、二重管型オイルクーラ５０のオイ
ル通路５４とオイル入出口パイプ４０とにオイルを流通
させるものである。

【００１９】オイル内管挿通用孔３２の周囲には、４つ
の断面円弧状の冷却水通路３４が基材３１を貫通して設
けられている。オイル内管挿通用孔３２と直交してオイ
ル通路３３と連通するオイル入出口３５が設けられてい
る。このオイル入出口３５には、外側に犠牲腐食効果の
あるロー材を積層したアルミニウム製のオイル入出口パ
イプ４０を挿通させると共にロー付け時に固着する。

【００２０】基材３１の他側面３１ｂ側には、二重管型
オイルクーラ５０のオイル外管５２の先端を嵌入してロ
ー付け時に固定する環状の突起部３６が設けてある。基
材３１の一側面３１ａには、アルミニウム製のロート状
の冷却水入出口パイプ６０の先端６０ａを嵌合させると
共にロー付け時に固着する環状の段部３７が設けてあ
る。又，基材３１の他側面３１ｂには、外筒２０の先端
２０ａを嵌合させると共にロー付け時に固着する環状の
段部３８が設けてある。

【００２１】このアルミニウム製のロート状の冷却水入
出口パイプ６０は、外側に犠牲材料（ＪＩＳ Ａ７０７
２等のＡｌーＺｎ合金）、内側に犠牲腐食効果のあるロ
ー材（ＡｌーＳｉーＺｎ合金）がクラッド等の手段によ
って積層されている。アルミニウム製のロート状の冷却
水入出口パイプ６０には、冷却水ホース７０を固定する
ビード部６１が設けてある。

【００２２】アルミニウム製の二重管型オイルクーラ５
０は、外側に犠牲腐食効果のあるロー材、内側に犠牲材
料（ＪＩＳ Ａ７０７２等のＡｌーＺｎ合金）がクラッ
ド等の手段によって積層されているオイル内管５１と、
内側に犠牲腐食効果のあるロー材、外側に犠牲材料（Ｊ
ＩＳ Ａ７０７２等のＡｌーＺｎ合金）がクラッド等の
手段によって積層されているオイル外管５２と、オイル
内管５１とオイル外管５２との間に挿入されると共にロ
ー付け時にオイル内管５１とオイル外管５２との間に固
着される一体ロー付け可能なアルミニウム材料（ＪＩＳ
Ａ３００３等）から成るインナーフィン５３とで構成
されている。

【００２３】ここで、両冷却水入出口パイプ６０の中心
線ＣＬ₁と二重管型オイルクーラ５０のオイル内管５１
の中心線ＣＬ₂が一致し、オイル内管挿通孔３２に挿通
された二重管型オイルクーラ５０のオイル内管５１の断
面積ＳＡと４つの冷却水通路３４の総断面積ＳＣとの比
が、１：０．５〜１：１．４となっている。又、オイル
内管挿通孔３２に挿通された二重管型オイルクーラ５０
のオイル内管５１の断面積ＳＡと冷却水通路３４の総断
面積ＳＣ（４つの冷却水通路３４の断面積ＳＣ₁〜ＳＣ₄
の和）との和は、冷却水入出口パイプ６０の水入出口通
路断面積ＳＢと同等又はそれより大きくしてある。

【００２４】オイル入出口パイプ４０には、トランスミ
ッション等のオイルを流通するホース８０が取り付けて
ある。次に、本実施例に係るアルミニウム製自動車用オ
イルクーラの製造方法について説明する。先ず、オイル
外管５２にインナーフィン５３を挿入する。次に、この
オイル外管５２に外筒２０を被せた後、２つのシート３
０の環状突起３６にオイル外管５２を圧入すると共に両
シート３０の環状の段部３８に外筒２０の先端２０ａを
圧入する。

【００２５】次に、オイル内管５１を両シート３０のオ
イル内管挿通孔３２に挿通する。その後、シート３０の
一側面３１ａ側からオイル内管５１を拡管する。これに
よって、両シート３０、外筒２０、オイル外管５２、イ
ンナーフィン５３が、オイル内管５１で固定される。次
に、両シート３０の環状の段部３７に、冷却水入出口パ
イプ６０の先端６０ａを圧入する。

【００２６】次に、両シート３０のオイル入出口３５
に、アルミニウム製のオイル入出口パイプ４０を圧入す
る。以上によって、仮組が完了する。この仮組みされ
た、構造体は、拡管と圧入によって組み立てられている
ので、搬送工程で安易に分解することがない。次に、常
法に従って、ロー付け装置に搬入され、ここで焼成され
各材料にクラッドされているロー材を溶融して接合する
材料同士を接合する。

【００２７】尚、被腐食性のフラックスは、組立工程の
任意な時期に塗布、浸漬等の手段により施される。この
ように構成された本実施例の作用を説明する。ラジエー
タ（図示せず）とエンジン（図示せず）との間を流れる
冷却水は、冷却水ホース７０を介して冷却水入出口パイ
プ６０から流入する。そして、オイル内管５１と４つの
冷却水通路３４を経由して下流側の冷却水入出口パイプ
６０から流出する。

【００２８】この間、オイル内管５１内に入った冷却水
は、二重管型オイルクーラ５０の内部を流れ、４つの冷
却水通路３４内に入った冷却水は、二重管型オイルクー
ラ５０の外部を流れる。一方、トランスミッションオイ
ル等のオイルは、ホース８０を介してオイル入出口パイ
プ４０からシート３０のオイル入出口３５を経てオイル
通路３３へ導かれる。

【００２９】オイル通路３３に流入したオイルは、二重
管型オイルクーラ５０のオイル内管５１とオイル外管５
２とインナーフィン５３とで構成されるオイル通路５４
へ流入し、インナーフィン５３によって攪乱、攪拌され
ながら他方のシート３０へ向かって流下する。この際、
オイル内管５１とオイル外管５２とを伝わるオイルの熱
は、冷却水によって放熱される。

【００３０】そして、オイルは、他方のシート３０のオ
イル入出口３５からオイル入出口パイプ４０を経てホー
ス８０を介して戻される。以上のように、本実施例で
は、２つのシート３０間に配される外筒２０と、両シー
ト３０間に配される二重管型オイルクーラ５０と、両シ
ート３０の外端部に配されるロート状の冷却水入出口パ
イプ６０と、両シート３０に取り付けられるオイル入出
口パイプ４０とから成り、両シート３０は、中心部に設
けたオイル内管挿通用孔３２と、オイル内管挿通用孔３
２の周囲に設けた冷却水通路３４と、オイル内管挿通用
孔３２と直交しオイル入出口パイプ４０を取り付けるオ
イル入出口３５と、オイル内管挿通用孔３２と同心上に
位置すると共に二重管型オイルクーラ５０と連通するオ
イル通路３３とで構成され、両冷却水入出口パイプ６０
の中心線ＣＬ₁と二重管型オイルクーラ５０のオイル内
管５１の中心線ＣＬ₂が一致し、オイル内管挿通孔３２
に挿通された二重管型オイルクーラ５０のオイル内管５
１の断面積ＳＡと冷却水通路３４の総断面積ＳＣとの比
が、１：０．５〜１：１．４となっているので、冷却水
が外筒２０内を均一に流れ、通水抵抗が低減すると共に
キャビテーションの発生を防止できる。又、放熱性能が
向上する。

【００３１】特に、オイル内管挿通孔３２に挿通された
二重管型オイルクーラ５０のオイル内管５１の断面積Ｓ
Ａ１と４つの冷却水通路３４の総断面積ＳＡ２との比
が、１：０．５〜１：１．４となっていると、図６に示
すように、放熱性能が最大になることが確認されてい
る。

【００３２】又、全ての材料のロー材を用いることによ
り、シート３０と一体で部品をロー付けできる。冷却水
側は勿論のこと、外側も材料にて腐食が防止されるた
め、塗装や表面処理が不要となる。オイル入出口パイプ
４０、冷却水入出口パイプ６０以外の部品をオイル内管
５１の拡管にて一体組付できるため、組付時のスポット
等による仮止めが不要となり、組付治具や仮止め作業が
廃止できる。又、一体で組付でき、炉内でも結合力が安
定して保たれ、ロー付け性が向上する。

【００３３】図７は、シート３０の変形例を示す。図１
に示す実施例では、４つの冷却水通路３４を設けた場合
について説明したが、オイル内管挿通孔３２に挿通され
た二重管型オイルクーラ５０のオイル内管５１の断面積
ＳＡ１と４つの冷却水通路３４の総断面積ＳＡ２との比
が、１：０．５〜１：１．４となるものであれば、図７
のように１つの冷却水通路３４としても良い。

【００３４】従って、冷却水通路３４の数は特に限定す
るものではなく、放熱性能と内外流量比が上述の関係と
なるものであれば良い。図８は、請求項１及び２のアル
ミニウム製自動車用オイルクーラの別の実施例を示すも
のである。本実施例では、シート３０と外筒２０との嵌
合部が、シート３０に設けた環状突起３８１に外筒２０
の先端２０ａと嵌合することで為され、シート３０と冷
却水入出口パイプ６０との嵌合部が、シート３０に設け
た環状突起３７１に冷却水入出口パイプ６０の先端６０
ａが嵌合することで為されるようになっている。

【００３５】又、シート３０の環状突起３６の内側に二
重管型オイルクーラ５０のオイル外管５２が嵌合するよ
うになっている。勿論、オイル内外管及び水入出口パイ
プは、シート３０と嵌合する側に犠牲腐食効果のあるロ
ー材が設けてある。

【００３６】本実施例においても、上記実施例と同様の
作用効果を奏することができる。図９乃至図１２は、シ
ート３０の変形例を示す。図９では、シート３０の外径
をほぼ蒲鉾型にしたものである。このシート３０では、
平面部にブラケットを取り付ける孔を設けることによっ
て、車両の取付面に取り付けることができる。

【００３７】図１０は、シート３０の側部にレール３０
ａを設けたものである。このレール３０ａは１本であっ
ても良い。このレール３０ａは車両に設けたブラケット
に取り付けたり、このレール３０ａにロー材を設けたブ
ラケット３０ｄを挿入して、ブラケット３０ｄを含め炉
中で一体ロー付けすることができる。図１１は、シート
３０を四角形等の多角形とし、ブラケット取付孔３０ｂ
を設けたものである。

【００３８】図１２は、図１１に示すシートの取付の一
例を示すものである。ブラケット９０がボルト９１をシ
ート３０のブラケット取付孔３０ｂに螺合することによ
って取り付けられる。又、このブラケット９０はボルト
９２を介して車体に取り付けられる。図１３は、シート
３０を箱断面とすると共に冷却水入出口パイプ６０の嵌
合部を矩形状としたものである。

【００３９】尚、上記実施例では、インナーフィン５３
を用いた場合について説明したが、省略することができ
る。

【００４０】

【発明の効果】以上のように、請求項１及び２に記載さ
れた発明によれば、アルミニウム一体ロー付けにより形
成されるため、ロー付け作業が簡素化でき、大量生産に
適する。アルミニウムで形成されるため、従来の真鍮、
銅製のオイルクーラに比し遙かに軽量化できる。各部品
の組付作業が簡単で、作業能率が向上する。犠牲腐食効
果のあるアルミニウム材使用により塗装や表面処理が不
要となる。冷却水が内蔵される二重管型オイルクーラの
回りに均一に流れ、放熱性能が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１及び２のアルミニウム製自動車用オイ
ルクーラの一実施例を示す要部断面図である。

【図２】図１の縦断面図である。

【図３】図１のアルミニウム製自動車用オイルクーラを
冷却水入出口から見た正面図である。

【図４】図１のシートの正面図である。

【図５】図１のアルミニウム製自動車用オイルクーラの
側面図である。

【図６】図１のアルミニウム製自動車用オイルクーラの
放熱性能と内外流量比との関係を示す図である。

【図７】図１のシートの変形例を示す正面図である。

【図８】図１のアルミニウム製自動車用オイルクーラの
変形例を示す要部断面図である。

【図９】図１のシートの変形例を示す斜視図である。

【図１０】図１のシートの変形例を示す斜視図である。

【図１１】図１のシートの変形例を示す斜視図である。

【図１２】図１１のシートの取付ブラケットの取付例を
示す斜視図である。

【図１３】図１のシートの変形例を示す斜視図である。

【図１４】従来の自動車用オイルクーラを示す要部断面
図である。

【図１５】図１４の縦断面図である。

【図１６】従来の自動車用オイルクーラを示す要部断面
図である。

【図１７】図１６の縦断面図である。

【符号の説明】

２０ 外筒 ３０ シート ３２ オイル内管挿通用孔 ３３ オイル通路 ３４ 冷却水通路 ３５ オイル入出口 ４０ オイル入出口パイプ ５０ 二重管型オイルクーラ ５１ オイル内管 ５２ オイル外管 ５３ インナーフィン ５４ オイル通路 ６０ 冷却水入出口パイプ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２つのシート（３０）間に配される外筒
   （２０）と、両シート（３０）間に配される二重管型オ
   イルクーラ（５０）と、両シート（３０）の外端部に配
   されるロート状の冷却水入出口パイプ（６０）と、両シ
   ート（３０）に取り付けられるオイル入出口パイプ（４
   ０）とから成り、 両シート（３０）は、中心部に設けたオイル内管挿通用
   孔（３２）と、オイル内管挿通用孔（３２）の周囲に設
   けた冷却水通路（３４）と、オイル内管挿通用孔（３
   ２）と直交しオイル入出口パイプ（４０）を取り付ける
   オイル入出口（３５）と、オイル内管挿通用孔（３２）
   と同心上に位置すると共に二重管型オイルクーラ（５
   ０）と連通するオイル通路（３３）とで構成され、 両冷却水入出口パイプ（６０）と二重管型オイルクーラ
   （５０）のオイル内管（５１）の中心が一致し、 オイル内管挿通孔（３２）に挿通された二重管型オイル
   クーラ（５０）のオイル内管（５１）の断面積（ＳＡ）
   と冷却水通路（３４）の総断面積（ＳＣ）との比が、
   １：０．５〜１：１．４となっていることを特徴とする
   アルミニウム製自動車用オイルクーラ。
2. 【請求項２】 オイル内管挿通孔（３２）に挿通された
   二重管型オイルクーラ（５０）のオイル内管（５１）の
   断面積（ＳＡ）と冷却水通路（３４）の総断面積（Ｓ
   Ｃ）との和は、冷却水入出口パイプ（６０）の水入出口
   通路断面積（ＳＢ）と同等又はそれより大きいことを特
   徴とする請求項１記載のアルミニウム製自動車用オイル
   クーラ。