(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｃｕを有するアルミニューム合金よりなる芯材の上下両面に、Ｚｎ，Ｉｎを有する犠牲陽極材が被覆され、それらの犠牲陽極材の外側に夫々ろう材が被覆された５層のアルミニュームクラッド材により円形の多数の皿状プレート１を形成し、
夫々の前記皿状プレート１に、周縁が末広がりのテーパとなる環状テーパ部２と、
その平面上にオイル８および冷却媒体９の出入口として設けられた第１連通孔４および第２連通孔５と、その平面上に設けられた多数の平行溝からなる攪拌用溝群６と、を形成する工程と、
多数の前記皿状プレート１を、前記環状テーパ部２および前記連通孔４，５を互いに整合して積層する工程と、
それらの皿状プレート１の各接触部を、前記ろう材により炉内で互いに液密にろう付け接合して、積層方向の一枚おきの前記各プレート１間ごとに夫々偏平なオイル流路18と冷却媒体流路19とを交互に形成し、多数の前記皿状プレート１の積層方向の両端に、その皿状プレート１にほぼ整合する外形を有し、且つその皿状プレート１の厚みに比べて厚い円形の上端プレート14および下端プレート15を一体的に接合し、夫々の前記流路18，19の周縁を前記環状テーパ部２で二重以上に重ねることとしたろう付け工程と、
を具備することを特徴とするアルミニューム製多板型オイルクーラの製造方法。
【請求項２】
請求項１の製造方法により製造されたアルミニューム製多板型オイルクーラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、主として車両用エンジンの外面に取付けられるアルミニューム製多板型オイルクーラであって、皿状プレートの一枚おきに高温のオイルと冷却媒体とが交互に流通する偏平流路をもったものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の多板型オイルクーラは、円形の多数の皿状プレートを有し、その周縁に接合用フランジ部または接合用テーパ部が設けられ、そのプレートの平面にオイルおよび冷却媒体の出入口として連通孔が形成されたものが知られている。このオイルクーラは、積層方向の一枚おきの各プレート毎に偏平なオイル流路と冷却媒体流路とが交互に形成されている。そのため、オイルクーラのケーシングを不要とし、オイルクーラのエレメントである皿状プレート外周がエンジンルーム内に直接露出する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
多板型オイルクーラのエレメントを構成する皿状プレートは、その上面側と下面側とにオイルと冷却媒体とが流通し、両者間に熱交換が行われるものである。熱交換性能を向上させるため及び軽量化並びに経済性の面から、皿状プレートの肉厚は薄い程好ましい。しかしながら、皿状プレートの周縁は直接外部環境に曝され、腐食および強度上の問題がある。そのため、その皿状プレートの厚みを一定以上薄くすることができなかった。
そこで本発明は、軽量化および熱交換促進のためにオイルクーラのエレメントの薄肉化を図りつつ、外部環境に強い信頼性の高いオイルクーラを提供することを目的とし、その目的達成のために次の構成をとる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の本発明は、Ｃｕを有するアルミニューム合金よりなる芯材の上下両面に、Ｚｎ，Ｉｎを有する犠牲陽極材が被覆され、それらの犠牲陽極材の外側に夫々ろう材が被覆された５層のアルミニュームクラッド材により円形の多数の皿状プレート１を形成し、
夫々の前記皿状プレート１に、周縁が末広がりのテーパとなる環状テーパ部２と、
その平面上にオイル８および冷却媒体９の出入口として設けられた第１連通孔４および第２連通孔５と、その平面上に設けられた多数の平行溝からなる攪拌用溝群６と、を形成する工程と、
多数の前記皿状プレート１を、前記環状テーパ部２および前記連通孔４，５を互いに整合して積層する工程と、
それらの皿状プレート１の各接触部を、前記ろう材により炉内で互いに液密にろう付け接合して、積層方向の一枚おきの前記各プレート１間ごとに夫々偏平なオイル流路18と冷却媒体流路19とを交互に形成し、多数の前記皿状プレート１の積層方向の両端に、その皿状プレート１にほぼ整合する外形を有し、且つその皿状プレート１の厚みに比べて厚い円形の上端プレート14および下端プレート15を一体的に接合し、夫々の前記流路18，19の周縁を前記環状テーパ部２で二重以上に重ねることとしたろう付け工程と、
を具備することを特徴とするアルミニューム製多板型オイルクーラの製造方法である。
請求項２に記載の本発明は、請求項１の製造方法により製造されたアルミニューム製多板型オイルクーラである。
【０００５】
【実施例】
次に、図面に基づいて本発明のアルミニューム製多板型オイルクーラの実施例につき説明する。
図１は本オイルクーラのエレメントの分解斜視図であり、図２は図１におけるII−II線上で切断したエレメントの周縁部の接合状態を示す要部縦断面図である。また、図３は図１の III− III線上における本オイルクーラの縦断面図、図４は同図１におけるIV−IV線上で切断した本オイルクーラの縦断面図である。
このオイルクーラは、中心孔20が設けられた円形の多数の皿状プレート１を有し、夫々の皿状プレート１はその周縁が末広がりのテーパとなる環状テーパ部２を形成する。そして、その皿状プレート１の平坦面には周方向に互いに９０度離間して四つの孔が設けられ、一つおきの孔の孔縁が凹陥し且つその縁に内フランジ部３が設けられて一対の第１連通孔４を形成する。それと共に、凹陥部の存在しない一対の第２連通孔５を有する。そして、各孔の間に形成された四つの扇形の平面には互いに平行な多数の溝からなる攪拌用溝群６が独立して設けられ、それ以外の部分は平坦に形成されている。
【０００６】
そして、これらの皿状プレート１を積層方向に第１連通孔４と第２連通孔５とが整合するように互いに周方向に９０度位置ずれさせて且つ、中心孔20にスペーサ10を介装して積層し、夫々の接触部間を互いに液密にろう付け固定したものである。その皿状プレート１の第１実施例として、下記表１に示す如く、夫々アルミニューム合金の材質よりなる３層のアルミニュームクラッド材がある。
ここに、ＶＢ工法とは真空炉中で各部品表面のろう材を溶融し、ついでそれを固化することによりろう付けをして、オイルクーラを完成するものである。またＮＢ工法は、真空でない炉でフラックスによるろう付けを行い本オイルクーラを完成するものである。
【０００７】
【表１】
0003689854.tif 000002
【０００８】
次に、皿状プレートの第２実施例としては、下記表２に示す５層のアルミニュームクラッド材が用いられる。即ち、夫々アルミニューム合金よりなる芯材の上下両面に先ず犠牲陽極材が被覆され、その外側にさらにろう材が被覆されたものである。このような皿状プレート１の成形体のアルミニューム合金からなるブレージングシートを用いる。この５層材に被覆された犠牲陽極材は、アルミニュームに添加元素としてＺｎ，Ｉｎを添加する。すると、特に環状テーパ部２の部分においてはその層が二倍になり且つ、その境界がろう付けにより密封されて添加元素が蒸発し難い構造となるため、防蝕効果が高まる。また、芯材に添加されたＣｕはろう付け時にその外側に拡散し、その濃度勾配のため耐腐食性がさらに高まる。
【０００９】
【表２】
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【００１０】
このような多数の皿状プレート１を、図２及び図３の如く互いに整合して積層し、その積層方向上下両端に上端プレート14及び下端プレート15を配置すると共に、下端プレート15の下面側に基礎プレート16を配置する。そして、それらを高温の真空炉等に挿入し、各部品表面に被覆されたろう材を溶融させ、次いでそれを冷却して各接触部間を液密にろう付け固定するものである。
このとき、環状テーパ部２の内外周は全ての部分で二重以上に重ね合わされる。即ち、各皿状プレート１間に形成されたオイル流路18，冷却媒体流路19の夫々の外周は、何れの部分も少なくとも二重に重ね合わされている。なお、積層方向の最上端には図３の如く上端プレート14が配置されているが、その板厚は皿状プレート１のそれに比べて著しく厚いものである。そして、その上端プレート14の周縁も皿状プレート１の周縁に整合して形成されている。なお、図４の如く上端プレート14の平面には一対の孔が穿設され、その孔に第１パイプ11，第２パイプ12の下端が嵌着し、その嵌着部が一体的にろう付け固定されている。
また、下端プレート15は積層方向最下端に配置され、その周縁が皿状プレート１の周縁に整合し、一体的にろう付け固定される。
【００１１】
このようにしてなる本オイルクーラは、締結ボルト13によりエンジン17に螺着締結される。そして、エンジン17からオイル８が各皿状プレート１の一枚おきに存在するオイル流路18内を図１の如く流通する。また、冷却媒体９として冷却水が一方の第１パイプ11から各エレメントの冷却媒体流路19内を流通し、他方の第２パイプ12から外部に流出し、図示ない熱交換器によりそれが冷却されて再び一方の第１パイプ11に戻される。これらのオイル流路18と冷却媒体流路19は、互いに一枚の皿状プレート１を挟んで交互に形成される。そして、図１において一方の第１連通孔４から皿状プレート１表面に流出したオイル８（または冷却媒体）は、上下の皿状プレート１，１の互いに直交する一対の攪拌用溝群６に沿ってジグザグ状に流通し、第２連通孔５の周縁を通り隣接する他の独立した攪拌用溝群６を介して他方の第１連通孔４内に流入する。
【００１２】
【発明の効果】
本発明のアルミニューム製多板型オイルクーラの製造方法およびオイルクーラは、その皿状プレート１として、表２に示す５層のアルミニュームクラッド材が用いられ、この５層材に被服された犠牲陽極材は、アルミニュームに添加元素してＺｎ，Ｉｎが添加されたものが用いられている。そのため、特に環状テーパ部２の部分においては、その層が２倍となり且つ、境界がろう付け時に密封されて添加元素が蒸発し難い構造となるため、防蝕効果が高まる。
また、芯材に添加されたＣｕはろう付け時にその外側に拡散し、その濃度勾配のため耐腐蝕性がさらに高まることになる。
さらに、その積層方向両端に板厚が厚い円形の上端プレート14，下端プレート15が一体的に接合されると共に、それらの間には板厚の薄い皿状プレート１が積層されて内部に偏平なオイル流路18，冷却媒体流路19を有し、その周縁は環状テーパ部２が二重以上に重ねられているから、特にオイルクーラ外周部の耐蝕性および強度が強く信頼性の高いオイルクーラとなる。
また、オイルクーラの外周は環状テーパ部２が二重以上に重ねられているから、比較的薄い皿状プレート１を使用することが可能となる。それにより、熱交換性能を向上し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のオイルクーラのエレメントの分解斜視図。
【図２】図１におけるII−II線断面図。
【図３】図１の III− III線上で切断した本オイルクーラの縦断面図。
【図４】図１のIV−IV線上で切断した本オイルクーラの縦断面図。
【符号の説明】
１  皿状プレート
２  環状テーパ部
３  内フランジ部
４  第１連通孔
５  第２連通孔
６  攪拌用溝群
８  オイル
９  冷却媒体
10  スペーサ
11  第１パイプ
12  第２パイプ
13  締結ボルト
14  上端プレート
15  下端プレート
16  基礎プレート
17  エンジン
18  オイル流路
19  冷却媒体流路
20  中心孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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