JPH10196367A - オイルクーラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 製造が容易で軽量なオイルクーラを得る。 【解決手段】 オイルクーラ４０は、複数積層する第１
プレート４２間にオイル室４４と冷却水室４６とを交互
に形成したコア部４８と、コア部４８を収容するハウジ
ング５０とを有する。ハウジング５０をアルミ合金によ
り一体に成形し、コア部４８とハウジング５０との間に
冷却水が流れ得る間隙Ｄ３，Ｄ４を区画形成するよう
に、ハウジング５０の内面に、部分的に内側へ張り出し
た第１突起部および第２突起部７６を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車用エ
ンジンに設けられ、エンジン潤滑用のオイルを適温化す
るオイルクーラに関する。

【０００２】

【従来の技術】図６〜８は従来のオイルクーラ１０を示
し、このオイルクーラ１０は、ステンレスからなる第１
プレート１２を複数積層して、これら第１プレート１２
間にオイル室と冷却水室とを交互に形成したコア部１４
と、コア部１４を収容する略筒状のステンレス製のハウ
ジング１６とを備え、コア部１４には、第１プレート１
２の積層方向に貫通して各オイル室へ連通する一対のオ
イル通路１８，１９（図７）と、同じく第１プレート１
２の積層方向に貫通して各冷却水室へ連通する一対の冷
却水通路２０，２１（図８）とが形成されている。

【０００３】ハウジング１６は、一端が開口する略筒状
に形成され、その外筒部１６ａに一対の冷却水管２２，
２３が取り付けられるとともに、底部１６ｂの外面に
は、図外のオイルフィルタへの取付座面２４ａを有する
ステンレス製の取付シート２４が取り付けられている。
また、ハウジング１６の開口部を閉塞するようにステン
レス製の第２プレート２６が嵌着され、さらにその外側
に、Ｏリング２８を保持するパッキンガイド３０が設け
られている。

【０００４】コア部１４とハウジング１６との間には、
冷却水が流通し得る間隙Ｄ１，Ｄ２を区画形成するとと
もに、冷却水が間隙Ｄ１，Ｄ２間をバイパスするのを阻
止するように、ディスタンスピース３２とウォータガイ
ド３４とが配設されている。つまり、ディスタンスピー
ス３２は、ハウジング底部１６ｂの内面とコア部１４の
最上面との間に介在し、またウォータガイド３４は、上
部下面をコア部１４上面に接合するとともに、側面をハ
ウジング１６内周に接合して、水路を仕切る構造となっ
ている。

【０００５】このようなオイルクーラ１０は、取付シー
ト２４の座面２４ａにオイルフィルタを取り付けた状態
で、オイルフィルタおよびオイルクーラ１０の貫通孔３
６を貫通する図外の中空ボルトによって、上記Ｏリング
２８を介して第２プレート２６側よりエンジンブロック
へ締結，固定される。

【０００６】そして、エンジン側から送り込まれるエン
ジン潤滑用のオイルは、図７に示すように、一方のオイ
ル通路１８から各オイル室内に入り、各オイル室内を周
方向に沿って流れた後、他方のオイル通路１９へ送り出
される。それから上記オイルは、ディスタンスピース３
２およびハウジング底部１６ｂに形成された穴を介して
取付シート２４の内部へ送られ、この取付シート２４に
形成された複数の穴２４ｂを介してオイルフィルタへ送
り出される。この後、オイルフィルタで濾過されたオイ
ルは、図外の中空ボルトの内部を通ってエンジン側へと
戻される。

【０００７】一方、冷却水管２２より流入される冷却水
は、図８に示すように、コア部１４とハウジング１６と
の間に区画形成された一方の間隙Ｄ１から冷却水通路２
０を介して各冷却水室へ入り、各冷却水室を周方向に流
れた後、他方の冷却水通路２１および間隙Ｄ２を通って
冷却水管２３へと送り出される。そして、各冷却水室内
を流れる冷却水によって、オイル室内を流れるオイルが
適温化されるように構成されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のオイルクー
ラ１０は、ディスタンスピース３２、ウォータガイド３
４、第２プレート２６およびパッキンガイド３０等の多
くの部材を必要とするため、その構造が複雑になるとと
もに、製造時の組立が煩雑で、重量も重くなる。

【０００９】また、ハウジング１６、冷却水管２２，２
３、取付シート２４、および第２プレート２６等の各部
材がステンレスから形成されているため、その重量が非
常に重くなり、自動車軽量化の観点から好ましいもので
はない。

【００１０】そこで、仮にハウジング１６や取付シート
２４等の各部材をアルミ合金により形成すると、特にオ
イルフィルタの締付時に強度が要求される取付シート２
４の剛性に不安が残る。また、製造時に金属製のオイル
フィルタとメタルタッチする取付シート２４の座面２４
ａに傷が生じやすく、この傷に起因してオイル漏れを起
こすといった問題がある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１〜４の各発明
は、上記課題を解決するためになされたものである。

【００１２】すなわち請求項１の発明は、複数積層する
プレート間にオイル室と冷却水室とを交互に形成したコ
ア部と、上記コア部を収容するハウジングと、を有する
オイルクーラにおいて、上記ハウジングをアルミ合金に
より一体に成形し、かつ、上記コア部とハウジングとの
間に冷却水が流れ得る間隙を形成するように、上記ハウ
ジングの内面に、部分的に内側へ張り出した突起部を形
成したことを特徴としている。

【００１３】また、請求項２の発明は、上記ハウジング
が外筒部と底部とを有し、上記底部の内面に内側へ部分
的に張り出した第１突起部を形成するとともに、上記外
筒部の内周面に内側へ部分的に張り出した一対の第２突
起部を形成したことを特徴としている。

【００１４】請求項３の発明は、オイルフィルタへの取
付座面を有する取付シートを、Ａｌ−Ｚｎ−Ｍｇアルミ
合金の反取付座面側の側面に、中間層，ろう材層がこの
順に形成されたアルミ合金の３層クラッド材から構成
し、上記ろう材層側よりハウジングの外面にろう付けし
てなることを特徴としている。

【００１５】請求項４の発明は、上記ハウジングの外筒
部にろう付けされて、上記間隙へ連通する筒状の冷却水
管を、内周側から見て、犠牲材層，芯材，犠牲材層，ろ
う材層がこの順に形成されたアルミ合金の４層クラッド
材としたことを特徴としている。

【００１６】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、ハウジ
ングをアルミ合金により一体に成形したため、従来例の
ようにステンレスにより形成したものに比して軽量化さ
れる。また、ハウジングの内面に、部分的に内側へ張り
出した突起部を形成して、ハウジングとコア部との間に
間隙を形成するようにしたため、上記従来例のように、
別部材のディスタンスピースやウォータガイドが不要と
なり、つまり部品点数が低減されて、構造が簡素化され
るとともに、製造時の組付が容易となる。

【００１７】請求項２に記載の発明では、ハウジング底
部の内面から内側へ部分的に張り出した第１突起部が、
上記従来例におけるディスタンスピースとして機能する
とともに、外筒部の内周面から内側へ部分的に張り出し
た一対の第２突起部が、上記従来例のウォータガイドと
して機能して、ハウジングとコア部との間に間隙を区画
形成したため、上記ディスタンスピースやウォータガイ
ドが不要となり、つまり部品点数が低減されて、構造が
簡素化されるとともに、製造時の組付が容易となる。

【００１８】請求項３に記載の発明によれば、取付シー
トを構成するＡｌ−Ｚｎ−Ｍｇアルミ合金が、いわゆる
時効硬化性を有し、加熱後に一定時間を経て軟鋼並の強
度が得られるものであるから、オイルクーラに適用可能
な程度に取付シートの硬度および剛性が向上する。つま
り、組付時にオイルフィルタと接触する取付座面の傷の
発生を抑制し、ひいては上記傷による液漏れを未然に阻
止することができる。

【００１９】また、取付シートをアルミ合金の３層クラ
ッド材としたため、ステンレス等で形成した場合に比し
て軽量化される。さらに、外側にろう材層を形成したた
め、アルミ合金からなるハウジングと一体にろう付けす
ることができ、その製造が容易となる。

【００２０】請求項４に記載の発明によれば、冷却水管
をアルミ合金の４層クラッド材としたため、ステンレス
等で形成した場合に比して軽量化される。また、外周側
にろう材層が形成されているため、アルミ合金から形成
されるハウジングと一体にろう付けでき、その製造が容
易となる。そして、芯材の両面に犠牲材層を設けたた
め、内周面側の犠牲材層で内部を流れる冷却水による孔
食を阻止するとともに、外周面側の犠牲材層によって、
例えば冷却水管に取り付けられるゴムホースとの間に不
可避的に浸入する水による孔食をも有効に阻止すること
ができる。つまり、孔食に起因する強度低下や水漏れを
有効に阻止することができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の最適な実施の形態
を添付図面を参照して詳述する。

【００２２】図１〜３は、本発明の実施例に係わるオイ
ルクーラ４０を示し、このオイルクーラ４０は、複数の
第１プレート４２を積層して、これら第１プレート４２
間に扁平なオイル室４４と冷却水室４６とを交互に形成
したコア部４８と、コア部４８を収容するハウジング５
０とを備えている。

【００２３】各第１プレート４２は、外周フランジと内
周フランジとを有する環状皿形に形成され、芯材の両面
に犠牲材層やろう材層をクラッドしたアルミ合金のクラ
ッド材により成形されている。なお、第１プレート４２
は、交互に積層される形状の異なる２種類のプレート４
２ａ，４２ｂから構成されている。コア部４８には、第
１プレート４２の積層方向に貫通する４つの通路５２〜
５５が９０度毎に形成されており、対向する一対のオイ
ル通路５２，５３（図１参照）が一段置きに各オイル室
４４へ連通し、対向するもう一方の一対の冷却水通路５
４，５５（図２参照）が、一段置きに各冷却水室４６へ
連通している。なお、各オイル室４４内には伝熱フィン
５６が介装され、また図２において冷却水室４６の上面
を構成する一方のプレート４２ａの表面には複数のエン
ボス部５８が形成されており、これらによって、コア部
４８の積層方向の剛性を高めつつ、オイル室４４や冷却
水室４６の幅を面方向で均一化するようになっている。

【００２４】ハウジング５０は、一端が開口する略筒状
に形成され、その外筒部５０ａに形成された取付穴５
１，５１に一対の冷却水管６０，６１がろう付けにより
固定されるとともに、底部５０ｂの外面には、図外のオ
イルフィルタへの取付座面６２ａを有する取付シート６
２がろう付け固定されており、かつ、ハウジング５０の
開口部６４が第２プレート６６により閉塞されている。

【００２５】図４，５はハウジング５０を単体で示し、
図４は底部５０ｂ側から見た図、また図５は開口部側か
ら見た図である。ハウジング５０は、本実施例では、周
知のアルミ合金の冷間鍛造（インパクト成型）法によっ
て、アルミ合金により各部が一体不可分に成形されてお
り、つまり、外筒部５０ａ，底部５０ｂおよび貫通孔６
８を形成する内筒部５０ｃとが一体に成形されて構成さ
れる。底部５０ｂの外面には、図４に示すように、取付
シート６２の脚部６２ｂが係合する溝７０が２つ同心状
に形成されている。

【００２６】また底部５０ｂの内面には、図５に示すよ
うに、１つのオイル通路孔７８が形成されている他、内
方側へ部分的に張り出した第１突起部７２が形成されて
いる。つまり底部５０ｂは、図２に示すように、第１突
起部７２が厚肉となってコア部４８の最上面に当接，ろ
う付けされ、かつ、第１突起部７２以外の部分７４で
は、コア部４８の最上面との間に間隙Ｄ３，Ｄ４が形成
される。

【００２７】一方、ハウジング外筒部５０ａの内周面に
は、図１，５に示すように、内周側つまりコア部４８側
へ部分的に張り出した一対の第２突起部７６が幅方向に
帯状に延長形成されており、コア部４８の外周に当接，
ろう付けされている。つまり、第１突起部７２が上記従
来例のディスタンスピース的に機能するとともに、第２
突起部７６が上記従来例のウォータガイド的に機能し
て、外筒部５０ａ内周面とコア部４８外周面との間に間
隙Ｄ３，Ｄ４を区画形成し、かつ、間隙Ｄ３，Ｄ４間の
バイパスを阻止するようになっている。

【００２８】再び図１〜３を参照して、上記取付シート
６２は、図１に拡大して示すように、ＪＩＳ７Ｎ０１等
のＪＩＳ７０００系のＡｌ−Ｚｎ−Ｍｇアルミ合金８２
の反座面６２ａ側の側面に中間層８４とろう材層８６と
がこの順に形成された薄板状のアルミ合金の３層クラッ
ド材を、プレス成形により環状略皿形に形成したもので
ある。ここで、中間層８４は、ＪＩＳ３００３等のＡｌ
−Ｍｎアルミ合金で形成され、ろう材層８６はＪＩＳ４
０４５及び４３４３に代表されるＪＩＳ４０００系のＡ
ｌ−Ｓｉアルミ合金またはこれに亜鉛を１．０〜２．０
重量％添加したアルミ合金で形成されている。この取付
シート６２は、ろう材層８６側からハウジング底部５０
ｂの外面にろう付けされている。

【００２９】また各冷却水管６０，６１は、図２に拡大
して示すように、内周側から見て犠牲材層８８，芯材９
０，犠牲材層９２，ろう材層９４がこの順に形成された
アルミ合金の４層クラッド材によって、略筒状に形成さ
れている。ここで、犠牲材層８８，９２は例えばＪＩＳ
７０７２や純アルミ系（Ａ１０７０）のようなアルミ合
金により形成され、芯材９０はＪＩＳ３００３等のＡｌ
−Ｍｎアルミ合金により形成され、ろう材９４はＪＩＳ
４０４５及び４３４３等のＪＩＳ４０００系のＡｌ−Ｓ
ｉアルミ合金材またはこれに亜鉛を１．０〜２．０重量
％添加したアルミ合金で形成されている。このような各
冷却水管６０，６１は、外周側のろう材層９４がハウジ
ング外筒部５０ａの取付穴５１，５１内壁にろう付けさ
れ、エンジン装着時には、その先端部外周に冷却水用の
ゴムホース（図示省略）が取り付けられる。

【００３０】第２プレート６６は、アルミ合金により一
体不可分の略環状に成形されており、その内，外周面で
ハウジング５０の内筒部５０ｃおよび外筒部５０ａに嵌
着して、ハウジング５０の開口部を閉塞するようになっ
ている。また、第２プレート６６のコア部４８側の側面
には、コア部４８最下段の第１プレート４２の外周，内
周フランジに対応したテーパ６６ａが形成され、この側
面が上記最下段の第１プレート４２外面に圧接，嵌着す
るようになっている。この第２プレート６６は、図外の
エンジンブロックへ取り付けられる座面６６ｂを有し、
この座面６６ｂには図外のＯリングが配設されるパッキ
ン溝６６ｃが全周に形成されている。なお、図１の符号
６６ｄは一方のオイル通路５２へ連通するオイル入口孔
である。

【００３１】このようなオイルクーラ１０は、取付シー
ト６２の座面６２ａにオイルフィルタを取り付けた状態
で、オイルフィルタおよびオイルクーラ４０を貫通する
中空ボルト９６を介して第２プレート２６側よりエンジ
ンブロックへ締結，固定される。このとき、第２プレー
ト６６のパッキン溝６６ｃに配設されたＯリングによっ
て、第２プレート６６の座面６６ｂとエンジンブロック
側の取付面との間が適宜にシールされる。

【００３２】このような構造のオイルクーラ４０におい
て、エンジン側より送り込まれるエンジン潤滑用のオイ
ルは、図１に示すように、第２プレート６６のオイル入
口孔６６ｄからオイル通路５２を介して各オイル室４４
内に入り、各オイル室４４内を周方向に沿って流れた
後、他方のオイル通路５３へ送り出される。それから上
記オイルは、ハウジング底部５０ｂに形成されたオイル
通路孔７８を通って、取付シート６２の内部へ送られ、
取付シート６２の穴６２ｃを介してオイルフィルタへ送
り出される。この後、オイルフィルタで濾過されたオイ
ルは、中空ボルト９６内のオイル戻り通路９６ａを経て
エンジン側へと戻される。

【００３３】一方、図２に示すように、一方の冷却水管
６０より流入された冷却水は、コア部４８とハウジング
５０との間に区画形成された一方の間隙Ｄ３から冷却水
通路５４を介して各冷却水室４６へ入り、各冷却水室４
６を周方向に流れた後、冷却水通路５５および他方の間
隙Ｄ４を通って冷却水管６１へと送り出される。そし
て、各冷却水室４６内を流れる冷却水によって、オイル
室４４内を流れるオイルが適温化されるように構成され
ている。

【００３４】次に、上記オイルクーラ４０の製造方法を
説明する。まず、コア部４８を構成する第１プレート４
２と伝熱フィン４４、ハウジング５０、冷却水管６０，
６１、取付シート６２および第２プレート６６等の各部
材の表面に非腐食性フラックスを塗布した後乾燥させて
おく。次いで上記各部材を図示せぬ保持治具を用いて図
１，２に示すように組み付け保持した状態で、炉中にて
所定時間加熱する。これにより、各部材が一体にろう付
け固定されたオイルクーラ４０が製造される。

【００３５】以上のような本実施例によれば、以下に示
す効果を奏する。

【００３６】第１に、オイルクーラ４０を構成する第１
プレート４２、ハウジング５０、冷却水管６０，６１、
取付シート６２、第２プレート６６等の各部材をアルミ
合金により形成したため、例えば各部材をステンレスの
ような鉄系の金属で形成した場合に比して著しく軽量化
される。

【００３７】第２に、ハウジング５０の内面に第１，第
２突起部７２，７６を形成して、ハウジング５０とコア
部４８との間に間隙Ｄ３，Ｄ４を区画形成したため、上
記従来例のように別部材のディスタンスピースやウォー
タガイドが不要となり、つまり部品点数が少なくてす
み、構造が簡素化されるとともに、製造時の組付が容易
となる。

【００３８】第３に、取付シート６２を、Ａｌ−Ｚｎ−
Ｍｇアルミ合金材からなるＡｌ−Ｚｎ−Ｍｇアルミ合金
８２の反座面６２ａ側の側面に、中間層８４とろう材層
８６とがこの順に形成されたアルミ合金材により形成し
たため、軽量かつ強度に優れたものとなる。

【００３９】詳述すると、Ａｌ−Ｚｎ−Ｍｇアルミ合金
８２を構成する７Ｎ０１のようなＡｌ−Ｚｎ−Ｍｇアル
ミ合金材は、いわゆる時効硬化性を有し、ろう付け後に
炉冷され、さらに常温下で１〜２週間経過した後に軟鋼
並の強度が得られるものであり、例えばＪＩＳ３００３
のアルミ合金の引張強度が８〜１０Ｋｇ／ｍｍ2である
のに対し、ＪＩＳ７Ｎ０１のアルミ合金では５２〜５８
Ｋｇ／ｍｍ2と数倍の強度が得られる。この結果、取付
シート６２の硬度と剛性が向上し、例えば製造時にオイ
ルクーラと接触する取付座面６２ａに生じる傷が低減さ
れ、上記傷による破損，液漏れ等の発生を未然に阻止す
ることができる。

【００４０】また、取付シート６２のコア部４８側の外
側面にろう材層８６を形成したため、アルミ合金からな
るハウジング５０と一体にろう付けすることができ、そ
の製造が容易となる。言い換えると、上記Ａｌ−Ｚｎ−
Ｍｇアルミ合金８２を構成するＡｌ−Ｚｎ−Ｍｇアルミ
合金８２は、含有するＭｇの影響により、ろう付けが困
難な特性を持っており、そのままではオイルクーラに用
いることができない。本実施例では、Ａｌ−Ｚｎ−Ｍｇ
アルミ合金８２の一側面に中間層８４とろう材層８６と
をクラッドした３層構造とすることにより、ハウジング
５０へのろう付けを可能とし、つまり取付シート６２を
オイルクーラ４０へ適用可能としてある。

【００４１】第４に、各冷却水管６０，６１をアルミ合
金の４層クラッド材とし、外周表面にろう材層９４を形
成したため、アルミ合金から形成されるハウジング５０
と一体にろう付けでき、その製造が容易となる。また、
芯材９０の両面に犠牲材層８８，９２を設けたため、内
周面側の犠牲材層８８で内部を流れる冷却水による孔食
を阻止するとともに、外周面側の犠牲材層９２によっ
て、例えば冷却水管６０，６１に取り付けられるゴムホ
ースとの間に不可避的に浸入する水による孔食をも有効
に阻止することができる。つまり、孔食に起因する強度
低下や水漏れを有効に阻止することができる。

【００４２】第５に、パッキン溝６６ｃを有する第２プ
レート６６をアルミ合金により一体成形したため、上記
従来のように別部材のエンドプレートとパッキンガイド
とを設けたものに比し、部品点数が少なくてすみ、構造
が簡素化されるとともに、製造時の組付が容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係わるオイルクーラのオイル
通路側の断面図。

【図２】図１のオイルクーラの冷却水通路側の断面図。

【図３】図１のオイルクーラの上面図。

【図４】図１のオイルクーラのハウジングを単体で底部
側から見た正面図。

【図５】図４のハウジングを単体で開口部側から見た正
面図。

【図６】従来のオイルクーラを示す上面図。

【図７】図６のオイルクーラのオイル通路側の断面対応
図。

【図８】図６のオイルクーラの冷却水通路側の断面図。

【符号の説明】

４０…オイルクーラ ４２…第１プレート ４４…オイル室 ４６…冷却水室 ４８…コア部 ５０…ハウジング ５０ａ…外筒部 ５０ｂ…底部 ６０，６１…冷却水管 ６２…取付シート ６２ａ…取付座面 ７２…第１突起部 ７６…第２突起部 ８２，９０…芯材 ８４…中間層 ８６，９４…ろう材層 ８８，９２…犠牲材層 Ｄ３，Ｄ４…間隙

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数積層するプレート間にオイル室と冷
   却水室とを交互に形成したコア部と、上記コア部を収容
   するハウジングと、を有するオイルクーラにおいて、上
   記ハウジングをアルミ合金により一体に成形し、かつ、
   上記コア部とハウジングとの間に冷却水が流れ得る間隙
   を形成するように、上記ハウジングの内面に、部分的に
   内側へ張り出した突起部を形成したことを特徴とするオ
   イルクーラ。
2. 【請求項２】 上記ハウジングが外筒部と底部とを有
   し、上記底部の内面に内側へ部分的に張り出した第１突
   起部を形成するとともに、上記外筒部の内周面に内側へ
   部分的に張り出した一対の第２突起部を形成したことを
   特徴とする請求項１に記載のオイルクーラ。
3. 【請求項３】 オイルフィルタへの取付座面を有する取
   付シートを、Ａｌ−Ｚｎ−Ｍｇアルミ合金の反取付座面
   側の側面に、中間層，ろう材層がこの順に形成されたア
   ルミ合金の３層クラッド材から構成し、上記ろう材層側
   よりハウジングの外面にろう付けしてなることを特徴と
   する請求項１または２に記載のオイルクーラ。
4. 【請求項４】 上記ハウジングの外筒部にろう付けされ
   て、上記間隙へ連通する筒状の冷却水管を、内周側から
   見て、犠牲材層，芯材，犠牲材層，ろう材層がこの順に
   形成されたアルミ合金の４層クラッド材としたことを特
   徴とする請求項１または２に記載のオイルクーラ。