JP4939345B2 - 車両用オイルクーラ - Google Patents

Description

本発明は、円筒状の側壁部を有するケーシング内に、前記側壁部の軸線に沿って相互に平行な入口側オイル通路および出口側オイル通路を有するとともに前記入口側オイル通路および前記出口側オイル通路間のオイルの受け渡しを可能とした熱交換コアが、該熱交換コアの周囲に冷却水通路を形成するようにして収容され、前記側壁部に、前記冷却水通路に通じる冷却水入口通路を形成する入口管ならびに前記冷却水通路に通じる冷却水出口通路を形成する出口管が接続される車両用オイルクーラに関する。

両端に第１および第２プレートが固着された円筒状のケーシング内に、該ケーシングの軸線に沿って相互に平行な入口側オイル通路および出口側オイル通路を有する熱交換コアが収容され、ケーシングに、冷却水入口通路を形成する入口管ならびに冷却水出口通路を形成する出口管が接続された車両用オイルクーラが、特許文献１で知られている。
特開２００１−２１５０９１号公報

ところが、上記特許文献１で開示されるような従来のオイルクーラでは、熱交換コアの外周およびケーシングの内周間の間隙は狭く、その狭い間隙を冷却水が流通することで冷却水の流速が局部的に上昇することになる。このため、流通するオイルの温度が比較的高い入口側オイル通路の近傍ではキャビテーションが発生し、エロージョンが発生する可能性もある。このような問題が生じないようにするために、熱交換コアの外周およびケーシングの内周間の間隙を大きく設定したり、入口側オイル通路をケーシングの内面から離隔させて配置することも考えられるが、前記間隙を大きくすると熱交換コアの外周半径が小さくなって熱交換効率が低下し、またケーシングの内周半径を大きく設定するとオイルクーラの大型化を招くことになり、さらに入口側オイル通路をケーシングの内面から離隔させて配置すると、入口側オイル通路および出口側オイル通路間の距離が短縮されて熱交換効率の低下を招くことになる。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、オイルクーラの大型化および熱交換効率の低下を回避しつつ、入口側オイル通路に対応する部分での冷却水の流通に伴うキャビテーションおよびエロージョンの発生を抑制し得るようにした車両用オイル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に、請求項１記載の発明は、円筒状の側壁部を有するケーシング内に、前記側壁部の軸線に沿って相互に平行な入口側オイル通路および出口側オイル通路を有するとともに前記入口側オイル通路および前記出口側オイル通路間のオイルの受け渡しを可能とした熱交換コアが、該熱交換コアの周囲に冷却水通路を形成するようにして収容され、前記側壁部に、前記冷却水通路に通じる冷却水入口通路を形成する入口管ならびに前記冷却水通路に通じる冷却水出口通路を形成する出口管が接続される車両用オイルクーラにおいて、前記側壁部の軸線に直交する平面への投影図上で、前記冷却水入口通路および前記冷却水出口通路が、その何れもが前記入口側オイル通路よりも前記出口側オイル通路に近い位置に在り且つ前記ケーシングの中心部を指向するようにして、前記入口側オイル通路および前記出口側オイル通路の軸線を通る直線の両側に振り分けて配置され、前記入口側オイル通路の外側方で前記ケーシングの側壁部に、外側に膨らんだ膨出部が前記投影図上で前記直線と交わるようにして形成され、前記側壁部の軸線方向の一端部には、取付けプレートが固定されると共に、該取付けプレートがボルトでエンジンケースに締結され、前記膨出部は、前記投影図上で前記取付けプレートと重なる位置に配置されることを特徴とする。

また請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の構成に加えて、前記入口側オイル通路に関して前記冷却水入口通路と反対側で前記側壁部に前記膨出部が形成されることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明の構成に加えて、前記側壁部の軸線に直交する平面への投影図上で、前記側壁部の軸線および前記入口側オイル通路の軸線を結ぶ第１直線に直交して前記入口側オイル通路の軸線を通る第２直線が、前記側壁部と交わる２点間の範囲で前記側壁部に前記膨出部が形成されることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の発明の構成に加えて、前記入口管および前記出口管が前記側壁部の軸線に沿う方向に間隔をあけて前記側壁部に接続され、前記膨出部が、前記側壁部の軸線に沿う方向で前記入口管および前記出口管の前記側壁部への接続部間の範囲に配置されることを特徴とする。

さらに請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の発明の構成に加えて、前記側壁部の軸線に沿う方向を長くして形成される前記膨出部の長手方向両端部が、円弧状の曲面に形成されることを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、入口側オイル通路の外側方でケーシングの側壁部に、外側に膨らんだ膨出部が、前記側壁部の軸線に直交する平面への投影図上で入口側オイル通路および出口側オイル通路の軸線を通る直線と交わるようにして形成されるので、入口側オイル通路に対応する部分では、ケーシングの側壁部内面と熱交換コアの外周との間の間隙を比較的大きく設定して冷却水の流通断面積を拡大し、冷却水の流速を下げることができる。したがって熱交換コアの外周およびケーシングの内周間の間隙を全周にわたって大きく設定したり、入口側オイル通路をケーシングの内面から離隔させて配置することを不要として、オイルクーラの大型化および熱交換効率の低下を回避しつつ、入口側オイル通路に対応する部分での冷却水の流通に伴うキャビテーションおよびエロージョンの発生を抑制することができる。

またケーシングの側壁部の軸線に直交する平面への投影図上で、冷却水入口通路および冷却水出口通路が、その何れもが入口側オイル通路よりも出口側オイル通路に近い位置に在り且つケーシングの中心部を指向するようにして、入口側オイル通路および出口側オイル通路の軸線を通る直線の両側に振り分けて配置されるので、ケーシング内に導入された冷却水をケーシング内で有効に流通させることができる。

また請求項２記載の発明によれば、入口側オイル通路に関して冷却水入口通路と反対側でケーシングの側壁部に膨出部が形成されるので、冷却水入口通路から流入した冷却水が入口側オイル通路に対応する部分で側壁部の内面にあたって剥離する側に膨出部を配置するようにしてキャビテーションの発生を効果的に抑制することができる。

請求項３記載の発明によれば、ケーシングの側壁部の軸線に直交する平面への投影図上で、側壁部の軸線および入口側オイル通路の軸線を結ぶ第１直線に直交して入口側オイル通路の軸線を通る第２直線が側壁部と交わる２点間の範囲に膨出部が配置されることにより、キャビテーションが発生し得る範囲で側壁部に膨出部を形成し、膨出部が無駄に形成されてケーシングの大型化を招くことを回避することができる。

請求項４記載の発明によれば、 請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の発明の構成に加えて、冷却水入口通路を形成する入口管と、冷却水出口通路を形成する出口管とが側壁部の軸線に沿う方向に間隔をあけて配置され、膨出部が側壁部の軸線に沿う方向で入口管および出口管の側壁部への接続部間の範囲に配置されるので、冷却水の通過量が多い範囲に膨出部を配置し、膨出部が無駄に形成されてケーシングの大型化を招くことを回避することができる。

さらに請求項５記載の発明によれば、膨出部が側壁部の軸線に沿う方向を長くして形成されており、その膨出部の長手方向両端部が円弧状の曲面に形成されるので、膨出部の長手方向両端の境界付近での冷却水流れの変動を抑制することができる。

以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。

図１〜図５は本発明の第１実施例を示すものであり、図１はオイルクーラの縦断面図であって図２の１−１線に沿う断面図、図２は図１の２−２線に沿う断面図、図３は図２の３矢視方向から見たオイルクーラの側面図、図４は熱交換コアを簡略化した状態での図１の４−４線に沿う断面図、図５は図２の５矢視方向から見たオイルクーラの側面図である。

先ず図１〜図３において、このオイルクーラは、たとえば自動二輪車のエンジンに用いられるものであり、エンジンケース１１に取付けられるケーシング１２Ａと、該ケーシング１２Ａに収容される熱交換コア１３とを備える。

前記ケーシング１２Ａは、円筒状の側壁部１２Ａａの一端が該側壁部１２Ａａに一体に連なる端壁部１２Ａｂで閉じられて成る有底円筒状のものであり、前記側壁部１２Ａａの他端部には、オイルチャンバプレート１４が嵌合される。また前記側壁部１２Ａａの他端には前記オイルチャンバプレート１４に当接する取付けプレート１５が固定されており、この取付けプレート１５が前記エンジンケース１１に複数個たとえば４個のボルト１６，１６…で締結され、エンジンケース１１および取付けプレート１５間には、環状のシール部材１７が介装される。

前記熱交換コア１３は、所定形状の凹凸を有するようにしてプレス成形されて相互に結合される第１および第２コア板１８，１９が前記ケーシング１２Ａにおける側壁部１２Ａａの軸線方向に複数個積層されて成るものであり、この熱交換コア１３は、ケーシング１２Ａの端壁部１２Ａｂおよびオイルチャンバプレート１４間に挟持される。しかも熱交換コア１３は、前記ケーシング１２Ａにおける側壁部１２Ａａの軸線に沿って相互に平行に延びる入口側オイル通路２０および出口側オイル通路２１と、前記入口側オイル通路２０および前記出口側オイル通路２１間でオイルの受け渡しをする複数の受け渡し通路２２，２２…とを有して、前記ケーシング１２Ａに収容される。しかも入口側オイル通路２０および出口側オイル通路２１の軸線Ｃ１，Ｃ２は、側壁部１２Ａａの軸線に直交する平面内で当該軸線を通る直線Ｌ１上に配置される。

前記ケーシング１２Ａ内で、前記熱交換コア１３の周囲には冷却水通路２３が形成されており、入口側オイル通路２０、受け渡し通路２２，２２…および出口側オイル通路２１に臨んで前記熱交換コア１３には多数のインナーフィン２４…が設けられ、前記冷却水通路２３に臨んで前記熱交換コア１３には多数のインナーフィン２５…が設けられる。

而して前記オイルチャンバプレート１４には、入口側オイル通路２０に通じる入口孔２８と、出口側オイル通路２１に通じる出口孔２９とが設けられ、前記取付けプレート１５には、前記エンジンケース１１に設けられた第１オイル通路３０を前記入口孔２８に連通させる入口側連通孔３１と、前記エンジンケース１１に設けられた第２オイル通路３２を前記出口孔２９に連通させる出口側連通孔３３とが設けられる。

図４を併せて参照して、前記ケーシング１２Ａの側壁部１２Ａａには、前記冷却水通路２３に通じる冷却水入口通路３４を形成する入口管３５と、前記冷却水通路２３に通じる冷却水出口通路３６を形成する出口管３７とが接続されており、前記側壁部１２Ａａの軸線に直交する平面への投影図上で、冷却水入口通路３４および冷却水出口通路３６が、その何れもが入口側オイル通路２０よりも出口側オイル通路２１に近い位置に在り且つケーシング１２Ａの中心部を指向するようにして、前記入口側オイル通路２０および前記出口側オイル通路２１の軸線Ｃ１，Ｃ２を通る直線Ｌ１の両側に振り分けて配置される。しかも図３で明示するように、入口管３５および出口管３７は前記側壁部１２Ａａの軸線に沿う方向に間隔をあけて前記側壁部１２Ａａに接続されるものであり、出口管３７が入口管３５よりも取付けプレート１５に近い側に配置される。

ところで前記入口側オイル通路２０の外側方でケーシング１２Ａの側壁部１２Ａａには、外側に膨らんだ膨出部３８Ａが、前記側壁部１２Ａａの軸線に直交する平面への投影図上で入口側オイル通路２０および出口側オイル通路２１の軸線を通る直線Ｌ１と交わるようにして形成される。

しかも前記膨出部３８Ａは、前記側壁部１２Ａａの軸線に直交する平面への投影図上で前記取付けプレート１５と重なる位置に配置されると共に、前記側壁部１２Ａａの軸線に沿う方向で前記入口管３５および前記出口管３７の前記側壁部１２Ａａへの接続部間の範囲に配置される。すなわちケーシング１２Ａの一端から前記入口管３５の前記側壁部１２Ａａへの接続部までの距離をＡとし、ケーシング１２Ａの一端から前記出口管３７の前記側壁部１２Ａａへの接続部までの距離をＢとしたときに、前記膨出部３８Ａは、図５で示すように、その一端がケーシング１２Ａの一端から略Ａの距離にあり、その他端がケーシング１２Ａの一端から略Ｂの距離にあるようにして、前記側壁部１２Ａａの軸線に沿う方向を長くして形成されており、この膨出部３８Ａの長手方向両端部は、円弧状の曲面に形成される。

次にこの第１実施例の作用について説明すると、入口側オイル通路２０の外側方でケーシング１２Ａの側壁部１２Ａａに、外側に膨らんだ膨出部３８Ａが、前記側壁部１２Ａａの軸線に直交する平面への投影図上で入口側オイル通路２０および出口側オイル通路２１の軸線を通る直線Ｌ１と交わるようにして形成されるので、入口側オイル通路２０に対応する部分では、ケーシング１２Ａにおける側壁部１２Ａａの内面と熱交換コア１３の外周との間の間隙を比較的大きく設定して冷却水の流通断面積を拡大し、冷却水の流速を下げることができる。したがって熱交換コア１３の外周およびケーシング１２Ａの内周間の間隙を全周にわたって大きく設定したり、入口側オイル通路２０をケーシング１２Ａの内面から離隔させて配置することを不要として、オイルクーラの大型化および熱交換効率の低下を回避しつつ、入口側オイル通路２０に対応する部分での冷却水の流通に伴うキャビテーションおよびエロージョンの発生を抑制することができる。

またケーシング１２Ａの側壁部１２Ａａの軸線に直交する平面への投影図上で、冷却水入口通路３４および冷却水出口通路３６が、その何れもが入口側オイル通路２０よりも出口側オイル通路２１に近い位置に在り且つケーシング１２Ａの中心部を指向するようにして、入口側オイル通路２０および出口側オイル通路２１の軸線Ｃ１，Ｃ２を通る直線Ｌ１の両側に振り分けて配置されるので、前記直線Ｌ１の一側に偏って冷却水入口通路３４および冷却水出口通路３６を配置した場合に比べて、ケーシング１２Ａ内に導入された冷却水をケーシング１２Ａ内で有効に流通させることができる。

また冷却水入口通路３４を形成する入口管３５と、冷却水出口通路３６を形成する出口管３７とが側壁部１２Ａａの軸線に沿う方向に間隔をあけて配置され、膨出部３８Ａが側壁部１２Ａａの軸線に沿う方向で入口管３５および出口管３７の前記側壁部１２Ａａへの接続部間の範囲に配置されるので、冷却水の通過量が多い範囲に膨出部３８Ａを配置し、膨出部３８Ａが無駄に形成されてケーシング１２Ａの大型化を招くことを回避することができる。

さらに膨出部３８Ａが側壁部１２Ａａの軸線に沿う方向を長くして形成されており、その膨出部３８Ａの長手方向両端部が円弧状の曲面に形成されるので、膨出部３８Ａの長手方向両端の境界付近での冷却水流れの変動を抑制することができる。

図６は本発明の第２実施例を示すものであり、上記第１実施例に対応する部分には同一の参照符号を付して図示するのみとし、詳細な説明は省略する。

ケーシング１２Ｂにおける側壁部１２Ｂａには、冷却水通路２３に通じる冷却水入口通路３４を形成する入口管３５と、前記冷却水通路２３に通じる冷却水出口通路３６を形成する出口管３７とが、第１実施例と同様に、前記側壁部１２Ｂａの軸線に直交する平面への投影図上で、入口側オイル通路２０および出口側オイル通路２１の軸線Ｃ１，Ｃ２を通る直線Ｌ１の両側に冷却水入口通路３４および冷却水出口通路３６が振り分けて配置されるようにして接続され、入口側オイル通路２０の外側方で外側に膨らむようにしてケーシング１２Ｂの側壁部１２Ｂａに形成される膨出部３８Ｂは、入口側オイル通路２０に関して冷却水入口通路３４と反対側で前記側壁部１２に形成される。

この第２実施例によれば、入口側オイル通路２０に関して冷却水入口通路３４と反対側でケーシング１２Ｂの側壁部１２Ｂａに膨出部３８Ｂが形成されるので、冷却水入口通路３４から流入した冷却水が入口側オイル通路２０に対応する部分で側壁部１２Ｂの内面にあたって剥離する側に膨出部３８Ｂを配置するようにしてキャビテーションの発生を効果的に抑制することができる。

図７は本発明の第３実施例を示すものであり、上記第１および第２実施例に対応する部分には同一の参照符号を付して図示するのみとし、詳細な説明は省略する。

ケーシング１２Ｃにおける側壁部１２Ｃａの軸線に直交する平面への投影図上で、前記側壁部１２Ｃａの軸線および前記入口側オイル通路２０の軸線Ｃ１を結ぶ第１直線Ｌ１に直交して前記入口側オイル通路２０の軸線を通る第２直線Ｌ２が、前記側壁部１２Ｃａと交わる２点Ｐ１，Ｐ２間の範囲で前記側壁部１２Ｃａに膨出部３８Ｃが形成される。

この第３実施例によれば、キャビテーションが発生し得る範囲で側壁部１２Ｃａに膨出部３８Ｃを形成し、膨出部３８Ｃが無駄に形成されてケーシング１２の大型化を招くことを回避することができる。

以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。

第１実施例のオイルクーラの縦断面図であって図２の１−１線に沿う断面図である。 図１の２−２線に沿う断面図である。 図２の３矢視方向から見たオイルクーラの側面図である。 熱交換コアを簡略化した状態での図１の４−４線に沿う断面図である。 図２の５矢視方向から見たオイルクーラの側面図である。 第２実施例の図４に対応した断面図である。 第３実施例の図４に対応した断面図である。

１１・・・エンジンケース
１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ・・・ケーシング
１２Ａａ，１２Ｂａ，１２Ｃａ・・・側壁部
１３・・・熱交換コア
１５・・・取付けプレート
１６・・・ボルト
２０・・入口側オイル通路
２１・・・出口側オイル通路
２３・・・冷却水通路
３４・・・冷却水入口通路
３５・・・入口管
３６・・・冷却水出口通路
３７・・・出口管
３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｃ・・・膨出部
Ｌ１・・・入口側オイル通路および出口側オイル通路の軸線を通る直線

Claims (5)

1. 円筒状の側壁部（１２Ａａ，１２Ｂａ，１２Ｃａ）を有するケーシング（１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ）内に、前記側壁部（１２Ａａ，１２Ｂａ，１２Ｃａ）の軸線に沿って相互に平行な入口側オイル通路（２０）および出口側オイル通路（２１）を有するとともに前記入口側オイル通路（２０）および前記出口側オイル通路（２１）間のオイルの受け渡しを可能とした熱交換コア（１３）が、該熱交換コア（１３）の周囲に冷却水通路（２３）を形成するようにして収容され、前記側壁部（１２Ａａ，１２Ｂａ，１２Ｃａ）に、前記冷却水通路（２３）に通じる冷却水入口通路（３４）を形成する入口管（３５）ならびに前記冷却水通路（２３）に通じる冷却水出口通路（３６）を形成する出口管（３７）が接続される車両用オイルクーラにおいて、
   前記側壁部（１２Ａａ，１２Ｂａ，１２Ｃａ）の軸線に直交する平面への投影図上で、前記冷却水入口通路（３４）および前記冷却水出口通路（３６）が、その何れもが前記入口側オイル通路（２０）よりも前記出口側オイル通路（２１）に近い位置に在り且つ前記ケーシング（１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ）の中心部を指向するようにして、前記入口側オイル通路（２０）および前記出口側オイル通路（２１）の軸線を通る直線（Ｌ１）の両側に振り分けて配置され、
   前記入口側オイル通路（２０）の外側方で前記ケーシング（１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ）の側壁部（１２Ａａ，１２Ｂａ，１２Ｃａ）に、外側に膨らんだ膨出部（３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｃ）が前記投影図上で前記直線（Ｌ１）と交わるようにして形成され、
   前記側壁部（１２Ａａ，１２Ｂａ，１２Ｃａ）の軸線方向の一端部には、取付けプレート（１５）が固定されると共に、該取付けプレート（１５）がボルト（１６）でエンジンケース（１１）に締結され、
   前記膨出部（３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｃ）は、前記投影図上で前記取付けプレート（１５）と重なる位置に配置されることを特徴とする車両用オイルクーラ。
2. 前記入口側オイル通路（２０）に関して前記冷却水入口通路（３４）と反対側で前記側壁部（１２Ｂａ）に前記膨出部（３８Ｂ）が形成されることを特徴とする請求項１記載の車両用オイルクーラ。
3. 前記側壁部（１２Ｃａ）の軸線に直交する平面への投影図上で、前記側壁部（１２Ｃａ）の軸線および前記入口側オイル通路（２０）の軸線を結ぶ第１直線に直交して前記入口側オイル通路（２０）の軸線を通る第２直線が、前記側壁部（１２Ｃａ）と交わる２点間の範囲で前記側壁部（１２Ｃａ）に前記膨出部（３８Ｃ）が形成されることを特徴とする請求項１記載の車両用オイルクーラ。
4. 前記入口管（３５）および前記出口管（３７）が前記側壁部（１２Ａａ，１２Ｂａ，１２Ｃａ）の軸線に沿う方向に間隔をあけて前記側壁部（１２Ａａ，１２Ｂａ，１２Ｃａ）に接続され、前記膨出部（３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｃ）が、前記側壁部（１２Ａａ，１２Ｂａ，１２Ｃａ）の軸線に沿う方向で前記入口管（３５）および前記出口管（３７）の前記側壁部（１２Ａａ，１２Ｂａ，１２Ｃａ）への接続部間の範囲に配置されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の車両用オイルクーラ。
5. 前記側壁部（１２Ａａ，１２Ｂａ，１２Ｃａ）の軸線に沿う方向を長くして形成される前記膨出部（３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｃ）の長手方向両端部が、円弧状の曲面に形成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の車両用オイルクーラ。

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