(57)【要約】【課題】インナーフィンの組付け時等に位置ズレを生じることのないＥＧＲクーラおよび製造方法を提供する。【解決手段】排気ガス通路を流れる排気ガスを冷却水との間で熱交換して冷却するＥＧＲクーラ（１）において、トレー状の第１プレート（２０１）と、第１プレート上に載置されるインナーフィン（３００）と、インナーフィンを覆うように第１プレートと係合される第２プレート（２０２）と、から構成され、複数に亘って積層されるチューブユニット（Ａ１ａ）を備え、各第１プレートには、各インナーフィンの端部と係合して該インナーフィンを仮係止する１または２以上の突起部（ビード４００ａ、４００ｂ）が形成されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気ガス通路を流れる排気ガスを冷却水との間で熱交換して冷却するＥＧＲクーラにおいて、
トレー状の第１プレートと、
前記第１プレート上に載置されるインナーフィンと、
前記インナーフィンを覆うように前記第１プレートと係合される第２プレートと、
から構成され、複数に亘って積層されるチューブユニットを備え、
前記各第１プレートには、前記各インナーフィンの端部と係合して該インナーフィンを仮係止する１または２以上の突起部が形成されていることを特徴とするＥＧＲクーラ。
【請求項２】
前記インナーフィンは、前記第１プレートと接触する山部と、前記第１プレートと離間する谷部とを有し、
前記突起部は、前記山部と対向する位置に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のＥＧＲクーラ。
【請求項３】
前記各チューブユニットの両端は、厚み方向に延設される拡張部を有し、
前記各チューブユニット同士、前記チューブユニットと前記第１プレートおよび前記チューブユニットと前記第２プレートは、前記拡張部を介してロウ付けで固定され、
前記各チューブユニットにおいて、前記各インナーフィンは、前記拡張部同士の間に位置することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＥＧＲクーラ。
【請求項４】
前記突起部の幅Ｗ１は、前記インナーフィンの山部間の幅Ｗ２よりも幅広となるように構成されていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載のＥＧＲクーラ。
【請求項５】
請求項１から請求項４の何れかに記載のＥＧＲクーラの製造方法であって、
前記各第１プレートの前記排気ガスの上流側および下流側に前記突起部を形成する工程と、
前記各第１プレートの前記突起部の間に前記インナーフィンを載置する工程と、
前記各第１プレート上に前記第２プレートを係合させる工程と、
を有することを特徴とするＥＧＲクーラの製造方法。
【請求項６】
請求項１から請求項４の何れかに記載のＥＧＲクーラの製造方法であって、
前記各第１プレートの前記排気ガスの上流側または下流側に前記突起部を形成する工程と、
前記各第１プレートの前記突起部に前記インナーフィンの一端を対向させて載置する工程と、
前記インナーフィンの他端側に対向させて前記各第１プレート上に前記突起部を形成する工程と、
前記各第１プレート上に前記第２プレートを係合させる工程と、
を有することを特徴とするＥＧＲクーラの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＥＧＲクーラおよび製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、内燃機関の吸気系統に導入される排気ガスを冷却するためのＥＧＲクーラに関する。
【０００３】
近年、エンジンから排出される排気ガスに含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）および粒子状物質（ＰＭ）等の低減や、エンジンの燃費向上を目的として、排気再循環（ＥＧＲ：Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｇａｓ  Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）装置が広く用いられている。
【０００４】
このようなＥＧＲ装置は、エンジンの排気ガスの再循環系に、排気ガスを冷却するＥＧＲクーラを備えている。
【０００５】
ＥＧＲクーラは、例えば、扁平管にインナーフィンを挿入してロウ付けした複数のチューブユニットをケースに収容して構成されている。
【０００６】
ケースの外周部には冷却水入口管と冷却水出口管とが接続され、ケースの開口端部には排気ガス入口管と排気ガス出口管が接続されている。
【０００７】
冷却水入口管及び冷却水出口管と排気ガス入口管及び排気ガス出口管は、冷却水と排気ガスとが互いに並行して流通するように配置されている。
【０００８】
そして、冷却水入口管からケース内に流入した冷却水は、排気ガス入口管から排気ガス出口管に向かって各チューブユニット内を流通する排気ガスとの間で熱交換を行い、排気ガスを冷却した後、冷却水出口管から流されるようになっている。
【０００９】
このようなＥＧＲクーラに関する技術は種々提案されている（例えば、特許文献１等）。
【００１０】
特許文献１に係る従来技術では、チューブユニットは、インナーフィンを載置する第１プレートと、インナーフィンを覆うように第１プレートと係合される第２プレートとから構成され、各部材がロウ付けによって固定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００４−２６３６１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上記のような従来技術では、第１プレートにインナーフィンを組み付ける際に位置ズレを生じ易いという不都合があった。
【００１３】
また、第１プレートに第２プレートを係合させる際や、ロウ付けを行うために移動する際にも振動等によってインナーフィンの位置ズレを生じる虞があった。
【００１４】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、インナーフィンの組付け時等に位置ズレを生じることのないＥＧＲクーラおよび製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するため、本発明に係るＥＧＲクーラは、排気ガス通路を流れる排気ガスを冷却水との間で熱交換して冷却するＥＧＲクーラにおいて、トレー状の第１プレートと、前記第１プレート上に載置されるインナーフィンと、前記インナーフィンを覆うように前記第１プレートと係合される第２プレートと、から構成され、複数に亘って積層されるチューブユニットを備え、前記各第１プレートには、前記各インナーフィンの端部と係合して該インナーフィンを仮係止する１または２以上の突起部が形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、インナーフィンの組付け時等に位置ズレを生じることのないＥＧＲクーラおよび製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施の形態に係るＥＧＲクーラの全体構成を示す斜視図である。
【図２】実施の形態に係るＥＧＲクーラの要部を構成するチューブユニットの外観を示す斜視図である。
【図３】実施の形態に係るＥＧＲクーラの第１プレートに形成された突起部の第１実施例を示す平面図（ａ）および正面図（ｂ）である。
【図４】実施の形態に係るＥＧＲクーラの要部を構成するチューブユニットの製造手順を示す分解斜視図である。
【図５】実施の形態に係るＥＧＲクーラの第１プレートに形成された突起部の第２実施例を示す斜視図である。
【図６】実施の形態に係るＥＧＲクーラの第１プレートに形成された突起部の第３実施例を示す斜視図（ａ）および第４実施例を示す斜視図（ｂ）である。
【図７】実施の形態に係るＥＧＲクーラの第１プレートに形成された突起部の第５実施例を示す斜視図および部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の一例としての実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。ここで、添付図面において同一の部材には同一の符号を付しており、また、重複した説明は省略されている。なお、ここでの説明は本発明が実施される最良の形態であることから、本発明は当該形態に限定されるものではない。
【００１９】
［実施の形態に係るＥＧＲクーラ］
図１の斜視図を参照して、本実施の形態に係るＥＧＲクーラ１の全体構成について説明する。
【００２０】
図１に示すＥＧＲクーラ１は、例えば、扁平管にインナーフィンを挿入してロウ付けした複数のチューブユニットから成る熱交換用コアＡ１（詳細は後述する）をケースＣに収容して構成されている。
【００２１】
なお、本実施の形態において、ケースＣは、係合されるケース半体Ｃ１、Ｃ２とから構成されている。
【００２２】
ケース半体Ｃ２の外周部には、冷却水がＤ１方向に流入する冷却水入口管１０１と、冷却水をＤ２方向に排出する冷却水出口管１０２が接続されている。
【００２３】
ケースＣの開口端部には、排気ガスをＤ１０方向に導入する排気ガス入口管（図示せず）を接続するヘッダ１０３と、排気ガスをＤ１１方向に排出する排気ガス出口管（図示せず）を接続するヘッダ１０４とが設けられている。
【００２４】
なお、冷却水入口管１０１及び冷却水出口管１０２と、排気ガス入口管及び排気ガス出口管は、冷却水と排気ガスとが互いに並行して流通するように配置されている。
【００２５】
そして、冷却水入口管１０１からＤ１方向にケースＣ内に流入した冷却水は、排気ガス入口管から排気ガス出口管に向かって（Ｄ１０、Ｄ１１方向）、チューブユニットＡ１内を流通する排気ガスとの間で熱交換を行い、排気ガスを冷却した後、冷却水出口管１０２からＤ２方向に排出されるようになっている。
【００２６】
（第１実施例）
図２から図４を参照して、第１実施例に係るチューブユニットＡ１ａの構成および製造方法について説明する。
【００２７】
チューブユニットＡ１ａは、トレー状の第１プレート２０１ａと、第１プレート２０１ａ上に載置されるインナーフィン３００と、インナーフィン３００を覆うように第１プレートと係合される第２プレート２０２とから構成される。
【００２８】
なお、チューブユニットＡ１ａは、複数に亘って積層されて熱交換用コア（クーリングコア）Ａ１を構成する。
【００２９】
そして、各第１プレート２０１ａには、各インナーフィン３００の端部と係合してインナーフィン３００を仮係止する突起部（ビード）４００ａ、４００ｂが形成されている。
【００３０】
ここで、図３（ａ）、（ｂ）等に示すように、インナーフィン３００は、第１プレート２０１と接触する山部３０１ａと、第１プレート２０１と離間する谷部３０１ｂとを有している。
【００３１】
そして、突起部４００ａ、４００ｂは、インナーフィン３００の山部３０１ａと対向する位置に形成されている。
【００３２】
これにより、インナーフィン３００の位置決めを確実に行うことができる。
【００３３】
また、突起部４００ａ、４００ｂの幅Ｗ１は、インナーフィン３００の山部３０１ａ間の幅Ｗ２よりも幅広（即ち、Ｗ１＞Ｗ２）となるように構成されている。
【００３４】
これにより、突起部４００ａ、４００ｂが山部３０１ａと確実に接触し、インナーフィン３００を確実に係止することができる。
【００３５】
また、図２等に示すように、各チューブユニットＡ１ａの両端は、厚み方向に延設される拡張部２０２ａ、２０２ｂを有している。なお、第２プレート２０２の表面には、拡張部２０２ａ、２０２ｂと同等の高さを有するスペーサ部２０３が形成されている。
【００３６】
そして、各チューブユニットＡ１ａ同士、チューブユニットＡ１ａと第１プレート２０１およびチューブユニットＡ１ａと第２プレート２０２は、拡張部２０２ａ、２０２ｂを介してロウ付けで固定される。
【００３７】
各チューブユニットＡ１ａにおいて、各インナーフィン３００は、拡張部２０２ａ、２０２ｂ同士の間に位置するように設計される。
【００３８】
これにより、拡張部２０２ａ、２０２ｂ同士の間は熱交換部に相当するので、この位置にインナーフィン３００を確実に固定することによって熱交換効率を高めることができる。
【００３９】
ここで、図４を参照して、チューブユニットＡ１ａの製造工程の一例について説明する。
【００４０】
まず、各第１プレート２０１の排気ガスの上流側および下流側に突起部（ビード）４００ａ、４００ｂを形成する工程を行う。
【００４１】
なお、突起部４００ａ、４００ｂは、板金加工等により形成することができる。
【００４２】
図４に示すように、第１実施例では、突起部４００ａ、４００ｂは、第１プレート２０１の端部の隅に有って、互いに対角線上に位置するように設けられている。
【００４３】
次いで、各第１プレート２０１の突起部４００ａ、４００ｂの間にインナーフィン３００をＤ２０方向に降下させて載置する工程を行う。
【００４４】
次に、各第１プレート２０１上に第２プレート２０２をＤ２１方向に降下させて係合させる工程を行う。
【００４５】
なお、実際には、インナーフィン３００、第１プレート２０１および第２プレート２０２の所定箇所にニッケル等のロウ材を塗布し、加熱炉によって加熱してロウ付けして固定する。
【００４６】
次いで、上述のようにして製造した複数のチューブユニットＡ１ａを拡張部２０２ａ、２０２ｂおよびスペーサ部２０３の位置を揃えて積層して熱交換用コア（クーリングコア）Ａ１を構成する。
【００４７】
そして、熱交換用コア（クーリングコア）Ａ１をケース半体Ｃ１、Ｃ２から成るケースＣに収容し、ヘッダ１０３，１０４等を取付けることにより、図１に示すようなＥＧＲクーラ１が作製される。
【００４８】
このような製造方法によれば、インナーフィン３００の山部３０１ａに対応して第１プレート２０１に突起部４００ａ、４００ｂを予め形成しているので、インナーフィン３００を載置する際に、インナーフィン３００を容易且つ確実に両突起部４００ａ、４００ｂの間に設置することができ、インナーフィン３００の設置位置の正確さを担保することができる。
【００４９】
ここで、ＥＧＲクーラ１の他の製造方法を簡単に説明する。
【００５０】
この製造方法では、まず、各第１プレート２０１の排気ガスの上流側または下流側の一方にのみ、突起部４００ａを形成する。
【００５１】
次いで、第１プレート２０１の突起部４００ａにインナーフィン３００の一端を対向させて載置する。
【００５２】
次に、インナーフィン３００の他端側に対向させて各第１プレート２０１上に突起部４００ｂを形成する。
【００５３】
そして、各第１プレート２０１上に第２プレート２０２を係合させて、チューブユニットＡ１ａを作製する。
【００５４】
なお、他の工程は、上述の製造方法と同様である。
【００５５】
これにより、インナーフィン３００を載置する際に、突起部４００ａでインナーフィン３００の前端部を正しい位置で係止すめることができ、またインナーフィン３００に過剰な力が加わって変形するなどの不具合を抑制することができる。
【００５６】
（第２実施例）
図５を参照して、第２実施例に係るチューブユニットＡ１ｂの構成について簡単に説明する。
【００５７】
なお、インナーフィン３００、第２プレート２０２等の他の構成部材は、第１実施例と同様である。
【００５８】
図５に示すように、第２実施例では、第１プレート２０１ｂの両端部の略中央に、突起部（ビード）４０１ａ、４０１ｂを形成している。
【００５９】
なお、突起部４０１ａ、４０１ｂの幅と、インナーフィン３００の山部３０１ａの幅との関係は第１実施例と同様である。
【００６０】
（第３実施例）
図６（ａ）を参照して、第３実施例に係るチューブユニットＡ１ｃの構成について簡単に説明する。
【００６１】
なお、インナーフィン３００、第２プレート２０２等の他の構成部材は、第１実施例と同様である。
【００６２】
図６（ａ）に示すように、第３実施例では、第１プレート２０１ｃの両端部の各隅部の計４箇所に、突起部（ビード）４０２ａ〜４０１ｄを形成している。
【００６３】
なお、突起部４０２ａ〜４０１ｄの幅と、インナーフィン３００の山部３０１ａの幅との関係は第１実施例と同様である。
【００６４】
これにより、より確実にインナーフィン３００の設置位置の正確さを担保することができる。
【００６５】
（第４実施例）
図６（ｂ）を参照して、第４実施例に係るチューブユニットＡ１ｄの構成について簡単に説明する。
【００６６】
なお、インナーフィン３００、第２プレート２０２等の他の構成部材は、第１実施例と同様である。
【００６７】
図６（ｂ）に示すように、第４実施例では、第１プレート２０１ｄの両端部の各隅部と、両端部の略中央の計６箇所に、突起部（ビード）４０３ａ〜４０３ｆを形成している。
【００６８】
なお、突起部４０３ａ〜４０３ｆの幅と、インナーフィン３００の山部３０１ａの幅との関係は第１実施例と同様である。
【００６９】
これにより、より確実にインナーフィン３００の設置位置の正確さを担保することができる。
【００７０】
（第５実施例）
図７を参照して、第５実施例に係るチューブユニットＡ１ｅの構成について簡単に説明する。
【００７１】
なお、インナーフィン３００、第２プレート２０２等の他の構成部材は、第１実施例と同様である。
【００７２】
図６（ｂ）に示すように、第５実施例では、第１プレート２０１ｅの両端の対角位置の隅部に、平面視で円形を呈する突起部（円形ビード）４０４ａ、４０４ｂを形成している。
【００７３】
これにより、より簡易な構成でインナーフィン３００の設置位置の正確さを担保することができる。
【００７４】
なお、第２実施例から第４実施例と同様の位置に、複数個の突起部（円形ビード）を設けるようにしてもよい。
【００７５】
以上本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本明細書で開示された実施の形態はすべての点で例示であって開示された技術に限定されるものではないと考えるべきである。すなわち、本発明の技術的な範囲は、前記の実施の形態における説明に基づいて制限的に解釈されるものでなく、あくまでも特許請求の範囲の記載にしたがって解釈すべきであり、特許請求の範囲の記載技術と均等な技術および特許請求の範囲内でのすべての変更が含まれる。
【符号の説明】
【００７６】
１…ＥＧＲクーラ
Ａ１…熱交換用コア（クーリングコア）
Ａ１ａ〜Ａ１ｅ…チューブユニット
２０１ａ〜２０１ｅ…第１プレート
２０２…第２プレート
２０２ａ、２０２ａ…拡張部
３００…インナーフィン
３０１ａ…山部
３０１ｂ…谷部
４００ａ、４００ｂ、４０１ａ、４０１ｂ、４０２ａ〜４０１ｄ、４０３ａ〜４０３ｆ…突起部（ビード）
４０４ａ、４０４ｂ…突起部（円形ビード）
Ｃ…ケース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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