(57)【要約】【課題】設置場所の確保を容易とし、安価に、また冷却水経路の圧損増加を抑制して、作動油の暖気および冷却を可能とする熱交換器を提供する。【解決手段】エンジン１０の自動変速機２０から送られる作動油が流通する熱交換部１１０を有し、熱交換部１１０の外側を流通するエンジン冷却水と作動油との間で熱交換を行う熱交換器において、熱交換部１１０をエンジン冷却水が常時還流される冷却水経路３０に配設されるヒータコア４０のタンク部４２内に収容する。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン（１０）の自動変速機（２０）から送られる作動油が流通する熱交換部（１１０）を有し、
前記熱交換部（１１０）の外側を流通するエンジン冷却水と前記作動油との間で熱交換を行う熱交換器において、
前記熱交換部（１１０）は、前記エンジン冷却水が常時還流される冷却水経路（３０）に配設されるヒータコア（４０）のタンク部（４２）内に収容されることを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
前記熱交換部（１１０）が収容される前記タンク部（４２）は、前記ヒータコア（４０）における前記エンジン冷却水が流入する上流側タンク部（４２ａ）および前記エンジン冷却水が流出する下流側タンク部（４２ｂ）のうち、前記下流側タンク部（４２ｂ）としたことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記エンジン（１０）は、ＦＲ用として縦置き配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の車両に搭載される自動変速機の作動油の暖気および冷却に用いて好適な熱交換器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の自動変速機の作動油（ＡＴＦ）用の熱交換器として、特開２００２−４７９３５号公報に示されるように、専用の本体内に作動油が流通する熱交換部（公報中ではエレメント）が収容され、この本体がサーモスタット閉時にエンジン冷却水が還流する冷却水経路内に配設されたものが知られている。
【０００３】
この熱交換器においては、作動油とエンジン冷却水との間で熱交換が成され、エンジン始動後の暖気運転時における作動油の暖気とエンジン定常運転時における作動油の冷却を行うものとしており、専用の本体を設けることで搭載性の自由度を高めている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記熱交換器においては、専用の本体を新たに設ける必要があり、また搭載性の自由度を高めると言いつつも、実際にはこの本体を取付けるための設置場所の確保、取付け部材およびその組み付け工数を要し、必要コストが増加する。また、熱交換器にエンジン冷却水を導くための専用のホース配管が新たに必要となり、そのホース配管でのロス、および冷却水が本体を流通する際の熱交換以外での拡大、縮小ロスを伴うために、冷却水経路の圧損の増加を招く。
【０００５】
本発明の目的は、上記点に鑑み、設置場所の確保を容易とし、安価に、また冷却水経路の圧損増加を抑制して、作動油の暖気および冷却を可能とする熱交換器を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。
【０００７】
請求項１に記載の発明では、エンジン（１０）の自動変速機（２０）から送られる作動油が流通する熱交換部（１１０）を有し、熱交換部（１１０）の外側を流通するエンジン冷却水と作動油との間で熱交換を行う熱交換器において、熱交換部（１１０）をエンジン冷却水が常時還流される冷却水経路（３０）に配設されるヒータコア（４０）のタンク部（４２）内に収容したことを特徴としている。
【０００８】
これにより、ヒータコア（４０）のタンク部（４２）を熱交換部（１１０）を収容する容器体として流用でき、設置場所を新たに確保する必要が無く、冷却水経路（３０）の圧損増加を抑えることができる。また、従来技術のような専用の容器体（本体）の設定、取付け部材、専用のホース配管、それらの取付け工数を無くすことができるので、安価にすることができる。
【０００９】
そして、ヒータコア（４０）には常時エンジン（１０）からの冷却水が流通されるので、エンジン（１０）始動時における作動油の暖気効果が得られる。尚、エンジン（１０）が定常運転に移行すれば、所定温度に制御される冷却水によって作動油は適正温度に冷却される。
【００１０】
請求項２に記載の発明では、熱交換部（１１０）が収容されるタンク部（４２）は、ヒータコア（４０）におけるエンジン冷却水が流入する上流側タンク部（４２ａ）およびエンジン冷却水が流出する下流側タンク部（４２ｂ）のうち、下流側タンク部（４２ｂ）としたことを特徴としている。
【００１１】
これにより、エンジン冷却水がヒータコア（４０）のコア部（４３）に流入する前に熱交換部（１１０）に熱を奪われることがないので、より高温のエンジン冷却水がコア部（４３）を流通し、特にエンジン（１０）始動時においてヒータコア（４０）の暖房性能を高く維持することができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明では、エンジン（１０）は、ＦＲ用として縦置き配置されていることを特徴としている。
【００１３】
これにより、自動変速機（２０）とヒータコア（４０）との距離が短くなるので、熱交換部（１１０）と自動変速機（２０）とを接続する作動油用の配管（２１、２２）の長さを短くして安価にすることができる。
【００１４】
尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について、図１〜図４を用いて説明する。図１は自動車用のエンジン１０の冷却系を含む全体構成を示したものであり、エンジン１０には自動変速機２０が設けられている。自動変速機２０は周知のように、クラッチの働きをするトルクコンバータと変速のための各種ギヤが組み込まれたものであり、トルクコンバータには動力伝達用の媒体として作動油（ＡＴＦ）が用いられている。この作動油の温度を適切に上昇させ、保持するために後述する熱交換器１００が設けられている。
【００１６】
更に、エンジン１０には、エンジン１０自身を適切な温度に保持するための冷却系が設けられている。これは、エンジン１０内の冷却水が還流するラジエータ回路５０にラジエータ６０が配設されたもので、ラジエータ６０の冷却水出口部６１とエンジン１０の冷却水入口部１１との間には、サーモスタット５１とウォータポンプ５２とが設けられている。
【００１７】
また、エンジン１０は、冷却水出口部１２から分岐して、途中部分にヒータコア４０が配設され、サーモスタット５１およびウォータポンプ５２間に接続されるヒータ回路（本発明の冷却水経路に対応）３０を有している。尚、ヒータ回路３０にはバルブ等の流量可変手段を設けておらず、常時ウォータポンプ５２によってエンジン１０内の冷却水が還流される。特にエンジン１０始動時で、サーモスタット５１が閉じている場合には、ラジエータ６０に対するバイパス流路としても作用する。
【００１８】
ヒータコア４０は、冷却水を熱源として送風空気を加熱する暖房用の熱交換器であり、図２、図３に示すように、上タンク部４１、下タンク部４２、コア部４３から成る。下タンク部４２内はセパレータ４２ｃによって上流側タンク部４２ａと下流側タンク部４２ｂとに区画されている。そして、冷却水は上流側タンク部４２ａに設けられた入口パイプ４２ｄから流入し、コア部４３、上タンク部４１でＵターン流れを形成して、下流側タンク部４２ｂに設けられた出口パイプ４２ｅから流出する。この時、下流側タンク部４２ｂ内において冷却水は、後述する熱交換部１１０の外側を流通することになる。
【００１９】
そして、本発明の特徴部として、下流側タンク部４２ｂ内には、熱交換器としてのオイルクーラ１００を構成する熱交換部１１０を収容するようにしている。熱交換部１１０は、内部にインナフィン１１１が挿入された扁平状のオイルユニット１１０ａが互いに連通しながら複数積層された多板式のものである。
【００２０】
熱交換部１１０の長手方向の両端側には、この熱交換部１１０の内部に連通する入口パイプ１２０および出口パイプ１３０が設けられており、下流側タンク部４２ｂを貫通して外部に開口している。そして、両パイプ１２０、１３０は、オイル配管２１、２２によって自動変速機２０と接続され（図１）、図示しないポンプによって熱交換部１１０の内部に作動油が流通されるようにしている。
【００２１】
尚、ここでは下流側タンク部４２ｂは、従来技術における本体に対応することになり、熱交換部１１０、両パイプ１２０、１３０、下流側タンク部４２ｂによってオイルクーラ１００が形成されることになる訳である。
【００２２】
次に、上記構成に基づく作動および作用効果について説明する。エンジン１０始動直後においては冷却水の温度は低く、サーモスタット５１は閉じた状態にあり、冷却水は図１中の矢印に示すようにヒータ回路３０を還流する。上流側タンク部４２ａ、コア部４３、上タンク部４１、コア部４３を流通する冷却水は、コア部４３を通過する送風空気を加熱する。そして、下流側タンク部４２ｂを流通する冷却水によって、熱交換部１１０を流通する作動油は熱交換される訳であるが、ここではまだ温度の低い作動油は、エンジン１０の暖気運転によって温度上昇する冷却水によって、短時間で昇温されることになる。
【００２３】
そして、エンジン１０の暖気運転が終了して定常運転に移行すれば、冷却水温度に応じてサーモスタット５１が開き、冷却水は、図４に示すようにラジエータ回路５０でも還流するようになり、ラジエータ６０によって最適な温度に制御される。そして今度は、この制御された冷却水によって、熱交換部１１０内の作動油は、所定温度に冷却される。
【００２４】
これにより、ヒータコア４０の下流側タンク部４２ｂを熱交換部１１０を収容する容器体として流用でき、設置場所を新たに確保する必要が無く、ヒータ回路３０の圧損増加を抑えることができる。また、従来技術のような専用の容器体（本体）の設定、取付け部材、専用のホース配管、それらの取付け工数を無くすことができるので、安価にすることができる。
【００２５】
そして、ヒータコア４０には常時エンジン１０からの冷却水が流通されるので、エンジン１０始動時における作動油の暖気効果が得られる。この暖気効果によって、短時間で作動油の温度が上昇し粘度がある程度低下するので、作動油の流通抵抗が低減され、作動油圧送用のポンプ動力を低減できる。また、作動油の早期温度上昇によって、自動変速機２０に対する最適温度に近づけその作動効率を向上させることができる。更には、自動変速機２０のロックアップ制御を早期に行うことができ、総じてエンジン１０の燃費性能を向上させることができる訳である。尚、エンジン１０が定常運転に移行すれば、所定温度に制御される冷却水によって作動油は適正温度に冷却される。
【００２６】
また、熱交換部１１０をヒータコア４０の上流側タンク部４２ａおよび下流側タンク部４２ｂのうち、下流側タンク部４２ｂに収容するようにしているので、冷却水がヒータコア４０のコア部４３に流入する前に熱交換部１１０に熱を奪われることがなく、より高温の冷却水がコア部４３を流通し、特にエンジン１０始動時においてヒータコア４０の暖房性能を高く維持することができる。これは、ヒータコア４０による暖房性能を重視する場合に特に有効である。
【００２７】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を図５に示す。本発明においては、エンジン１０がＦＲ用として縦置き配置されているものに適用して好適である。即ち、エンジン１０が縦置きされることによって自動変速機２０は、通常車両のダッシュボード下部に配設されるヒータコア４０との距離が近くなるので、熱交換部１１０と自動変速機２０とを接続するオイル配管２１、２２の長さを短くして安価にすることができる。
【００２８】
（その他の実施形態）
上記第１実施形態では、熱交換部１１０をヒータコア４０の下流側タンク部４２ｂに収容するものとして説明したが、これに限らず上流側タンク部４２ａに収容するようにしても良い。
【００２９】
また、ヒータコア４０は、Ｕターン流れを形成するものに限らず、冷却水が上タンク部４１からコア部４３、下タンク部４２を流通するバーチカルフローのものとしても良く、この場合、いずれかのタンク部４１、４２に熱交換部１１０を収容するようにすれば良い。
【００３０】
更に、熱交換部１１０はオイルユニット１１０ａが複数積層される多板式のものとして説明したが、これに限らず２重管式のもの等としても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態におけるエンジンの冷却系を含む全体構成を示す模式図である。
【図２】図１におけるヒータコアを示す正面図である。
【図３】図２におけるＡ−Ａ部を示す断面図である。
【図４】エンジンの定常運転に移行した場合の冷却水の流れを示す模式図である。
【図５】本発明の第２実施形態における自動変速機および熱交換部の位置関係を示す模式図である。
【符号の説明】
１０　エンジン
２０　自動変速機
３０　ヒータ回路（冷却水経路）
４０　ヒータコア
４２　下タンク部（タンク部）
４２ａ　上流側タンク部
４２ｂ　下流側タンク部
１００　オイルクーラ（熱交換器）
１１０　熱交換部
【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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