(57)【要約】【課題】  入口通路内から各チューブに流入する吸入空気の流通量を均一化してコア部の熱分布の偏りを無くして所望の冷却性能を発揮できるインタークーラの提供。【解決手段】  コア部１の積層方向略中央に位置するチューブ１０の第２シェル１２における入口通路Ｒ１側端部に予成形穴８を形成した後、この予成形穴８を拡径させることなく第１シェル１１と反対方向へ突出させて第３開口部８ａ及び環状突起部１２ａを共に形成することにより、該入口通路Ｒ１をコア部１の積層方向略中央の位置で区切るように狭くした。【選択図】      図１
2007218233.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
最中状に重ねられる略皿状の第１シェル及び第２シェルで構成されたチューブが複数積層されるコア部と、
前記コア部の一端部同士を連通して積層方向に伸びる入口通路と、
前記コア部の他端部同士を連通して積層方向に伸びる出口通路と、
前記コア部の一端部に設けられ、且つ、入口通路に沿って連通した状態で接続される吸入ポートと、前記コア部の他端部における吸入ポートと対角位置に設けられ、出口通路に沿って連通した状態で接続される排出ポートを備え、
前記第１シェルの両端部に第１開口部を形成する一方、前記第２シェルの両端部に予成形穴を形成した後、この予成形穴を拡径して該第１シェルと反対方向へ突出させた第２開口部と環状突起部を共に形成し、
前記各チューブにおける環状突起部を隣接するチューブの第１シェルの第１開口部に嵌合させることにより、各チューブの両端部を積層方向に連通させて入口通路及び出口通路を形成したインタークーラにおいて、
前記コア部の積層方向略中央に位置するチューブの第２シェルにおける入口通路側端部に予成形穴を形成した後、この予成形穴を拡径させることなく該第１シェルと反対方向へ突出させて第３開口部及び環状突起部を共に形成することにより、該入口通路をコア部の積層方向略中央の位置で区切るように狭くしたことを特徴とするインタークーラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、過給機付きエンジンにおいて、過給の効果を十分に引き出すために、圧縮した吸入空気を冷却するためのインタークーラに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、過給機付きエンジンにおいて、過給の効果を十分に引き出すために、圧縮した吸入空気を車両走行風で冷却するインタークーラの技術が公知になっている（特許文献１参照）。
このようなインタークーラは、最中状に重ねられる略皿状の第１シェル及び第２シェルで構成されたチューブが複数積層されるコア部と、コア部の一端部同士を連通して積層方向に伸びる入口通路と、コア部の他端部同士を連通して積層方向に伸びる出口通路と、コア部の一端部に設けられ、且つ、入口通路に沿って連通した状態で接続される吸入ポートと、コア部の他端部における吸入ポートと対角位置に設けられ、出口通路に沿って連通した状態で接続される排出ポートを備える構造となっている。
【特許文献１】特開平０９−３１０９８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来のインタークーラにあっては、コア部の放熱分布に偏りが生じて冷却性能を十分に発揮できないという問題点があった。
詳述すると、吸入空気は吸入ポートから入口通路に沿って、つまり、コア部の積層方向へ流入するため、吸入空気が増速されるほど入口通路の上流側（吸入ポート側）に配置されるチューブの吸入空気の流通量が、下流側のチューブに比べて少なくなり、この結果、コア部の放熱分布に偏りが生じて冷却性能が低下してしまう。
【０００４】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、入口通路内から各チューブに流入する吸入空気の流通量を均一化してコア部の熱分布の偏りを無くすことにより、所望の冷却性能を発揮できるインタークーラを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の請求項１記載の発明では、最中状に重ねられる略皿状の第１シェル及び第２シェルで構成されたチューブが複数積層されるコア部と、前記コア部の一端部同士を連通して積層方向に伸びる入口通路と、前記コア部の他端部同士を連通して積層方向に伸びる出口通路と、前記コア部の一端部に設けられ、且つ、入口通路に沿って連通した状態で接続される吸入ポートと、前記コア部の他端部における吸入ポートと対角位置に設けられ、出口通路に沿って連通した状態で接続される排出ポートを備え、前記第１シェルの両端部に第１開口部を形成する一方、前記第２シェルの両端部に予成形穴を形成した後、この予成形穴を拡径して該第１シェルと反対方向へ突出させた第２開口部と環状突起部を共に形成し、前記各チューブにおける環状突起部を隣接するチューブの第１シェルの第１開口部に嵌合させることにより、各チューブの両端部を積層方向に連通させて入口通路及び出口通路を形成したインタークーラにおいて、前記コア部の積層方向略中央に位置するチューブの第２シェルにおける入口通路側端部に予成形穴を形成した後、この予成形穴を拡径させることなく該第１シェルと反対方向へ突出させて第３開口部及び環状突起部を共に形成することにより、該入口通路をコア部の積層方向略中央の位置で区切るように狭くしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の請求項１記載の発明にあっては、最中状に重ねられる略皿状の第１シェル及び第２シェルで構成されたチューブが複数積層されるコア部と、前記コア部の一端部同士を連通して積層方向に伸びる入口通路と、前記コア部の他端部同士を連通して積層方向に伸びる出口通路と、前記コア部の一端部に設けられ、且つ、入口通路に沿って連通した状態で接続される吸入ポートと、前記コア部の他端部における吸入ポートと対角位置に設けられ、出口通路に沿って連通した状態で接続される排出ポートを備え、前記第１シェルの両端部に第１開口部を形成する一方、前記第２シェルの両端部に予成形穴を形成した後、この予成形穴を拡径して該第１シェルと反対方向へ突出させた第２開口部と環状突起部を共に形成し、前記各チューブにおける環状突起部を隣接するチューブの第１シェルの第１開口部に嵌合させることにより、各チューブの両端部を積層方向に連通させて入口通路及び出口通路を形成したインタークーラにおいて、前記コア部の積層方向略中央に位置するチューブの第２シェルにおける入口通路側端部に予成形穴を形成した後、この予成形穴を拡径させることなく該第１シェルと反対方向へ突出させて第３開口部及び環状突起部を共に形成することにより、該入口通路をコア部の積層方向略中央の位置で区切るように狭くしたため、入口通路内から各チューブに流入する吸入空気の流通量を均一化してコア部の熱分布の偏りを無くすことにより、所望の冷却性能を発揮できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００８】
以下、実施例１を説明する。
図１は本発明の実施例１のインタークーラを示す斜視図、図２は同分解正面図、図３は同側断面図であり、作用を説明する図、図４はチューブ５を説明する図、図５はチューブ５の第２シェルの製造を説明する図、図６はチューブ１０を説明する図、図７はチューブ１０の第２シェルの製造を説明する図、図８はチューブ１０の第２開口部８ａを説明する図である。
【０００９】
先ず、全体構成を説明する。
図１〜３に示すように、本実施例１のインタークーラは、コア部２と、吸入ポート３と、排出ポート４が備えられている。
【００１０】
コア部２は、後述する複数（本実施例１では合計１４個）のチューブ５と波状のアウターフィン２０が交互に積層されて構成されている。
図４に示すように、チューブ５は、最中状に重ねられる略皿状の第１シェル６及び第２シェル７で構成される他、その内部に長手方向へ伸びる通気路Ｒが形成されている。
また、第１シェル６の両端部には所定の径Ｄ１の第１開口部６ａが形成される一方、第２シェル７の両端部にはそれぞれ対応する第１開口部６ａと同軸上で所定の径Ｄ２の第２開口部７ａを有して当該第２シェルと共にチューブ５を形成する第１シェル６とは反対方向へ突出する円筒状の環状突起部７ｂが形成されている。
【００１１】
図５（ａ）に示すように、第２シェル７は、素材９の両端部に所定の径Ｄ３の予成形穴８がプレス打ち抜き加工により形成された後、図５（ｂ）に示すように、この予成形穴８が拡径された所定の径Ｄ２の第２開口部７ａ及び環状突起部７ｂがバーリング加工により共に形成されている。
この際、チューブ５の第２シェル７は、素材９に予め予成形穴８を形成しておくことで、バーリング加工時の応力によって歪みや亀裂が生じるのを防止できると同時に、部品単体精度やその後の組み付け精度を向上できる。
また、図４に示すように、第１シェル６の第１開口部６ａの径Ｄ１は、第２シェル７の環状突起部７ｂの外径Ｄ４よりも若干大きく形成されており、これによって、隣り合うチューブ５の環状突起部７ｂを第２シェル７と隣接するチューブ５の第１開口部６ａに嵌合させて精度良く積層できるようになっている。
【００１２】
そして、コア部２の積層方向略中央に位置するチューブ１０は、図６に示すように、他のチューブ５と同様に最中状に重ねられる略皿状の第１シェル１１及び第２シェル１２で構成される他、第１シェル１１は第１シェル６と同形状で形成される一方、第２シェル１２は第２シェル７に比べてその一端部（後述する入口通路Ｒ１側）に第３開口部８ａを有して下方へ突出する円筒状の環状突起部１２ａが形成されている点が異なる。
【００１３】
図７（ａ）に示すように、第２シェル１２は、素材９の両端部に所定の径Ｄ３の予成形穴８がプレス打ち抜き加工により形成された後、図７（ｂ）に示すように、その一端部の予成形穴８が拡径されることなく第３開口部８ａ及び環状突起部１２ａが共にプレス加工により形成されている。
【００１４】
即ち、図８に示すように、チューブ１０の第２シェル１２の第３開口部８ａの径Ｄ３は、他のチューブ５の第２シェル７の第２開口部７ａの径Ｄ２よりも図中ハッチング部分で示す面積だけ小さくなっている。
【００１５】
また、チューブ１０は、他のチューブ５を形成する際に用いる予成形穴８が形成された素材９を共通中間成形部品とし、前述したプレス加工を施すことにより容易に形成できる。
なお、補足ではあるが、環状突起部１２ａの外径は第２シェル７の環状突起部７ｂの外径Ｄ４と等しい。
また、第２シェル１２の他端部の予成形穴８は第２シェル７の他端部と同様に拡径されて、所定の径Ｄ２の第２開口部１２ｂ及び環状突起部１２ｃがバーリング加工により共に形成されている。
【００１６】
コア部２の積層方向最外端のチューブ１３は、第１シェル６の代わりにパッチプレート１４が第２シェル７と嵌合される他、該パッチプレート１４の一端側には上方に突出した円筒状のアダプタ部１４ａが形成されると共に、ここに円筒状の吸入ポート３が挿入された状態で固定されている。
【００１７】
一方、コア部２の積層方向他端側のチューブ１５は、第２シェル７の代わりにパッチプレート１６が第１シェル６と嵌合される他、該パッチプレート１６の他端側には下方に突出した円筒状のアダプタ部１６ａが形成されると共に、ここに円筒状の排出ポート４が挿入された状態で固定されている。
【００１８】
そして、各チューブ５において、環状突起部７ｂ（チューブ１０は環状突起部12a,12c）が隣接するチューブ５の第１シェル６の第１開口部６ａに嵌合されることにより、各チューブ５の両端部が積層方向に連通されて入口通路Ｒ１及び出口通路Ｒ２が形成されている。
【００１９】
また、入口通路Ｒ１は、チューブ１０の第３開口部８ａによってコア部２の積層方向略中央の位置で区切るように狭くなっている。
【００２０】
さらに、吸入ポート３は、入口通路Ｒ１に沿って連通した状態で接続される一方、排出ポート４は、コア部２の他端部における吸入ポート３と対角位置に設けられ、出口通路Ｒ２に沿って連通した状態で接続されることとなる。
【００２１】
その他、本実施例１のインタークーラを構成する全ての構成部材はアルミ製であり、各構成部材の接合部のうち、少なくとも一方側にはろう材から成るクラッド層（ブレージングシート）が設けられ、これらは全て予め仮組みされた状態で図外の加熱炉で熱処理されることにより、各構成部材の接合部がろう付け固定されて一体的に形成される。
【００２２】
次に、作用を説明する。
このように構成されたインタークーラは、図３に示すように、図外の過給機で圧縮された１６０℃前後の吸入空気（波線で図示）が、吸入ポート３から入口通路Ｒ１内に流入し、各チューブ５の通気路Ｒを流通して出口通路Ｒ２内に流入する間に、アウターフィン２０を介して車両走行風と熱交換して４０℃前後まで冷却された後、排出ポート４から排出されてエンジンへ流入する。
【００２３】
ここで、従来の発明にあっては、コア部の放熱分布に偏りが生じて冷却性能を十分に発揮できないという問題点があった
【００２４】
これに対し、本実施例１のインタークーラでは、入口通路Ｒ１がチューブ１０の第３開口部８ａによってコア部２の積層方向略中央の位置で区切るように狭くなっているため、吸入ポート３から入口通路Ｒ１に沿って流入した吸入空気の流通抵抗が第３開口部８ａ付近で大幅に増加し、これによって、チューブ１０から上流側（吸入ポート３側）の各チューブ５に十分な量の吸入空気が流通させることができ、コア部２の放熱分布を均一化して所望の冷却性能を発揮できる。
【００２５】
次に、効果を説明する。
以上、説明したように、本実施例１のインタークーラにあっては、最中状に重ねられる略皿状の第１シェル６及び第２シェル７で構成されたチューブ５が複数積層されるコア部１と、コア部１の一端部同士を連通して積層方向に伸びる入口通路Ｒ１と、コア部１の他端部同士を連通して積層方向に伸びる出口通路Ｒ２と、コア部１の一端部に設けられ、且つ、入口通路Ｒ１に沿って連通した状態で接続される吸入ポート２と、コア部１の他端部における吸入ポート２と対角位置に設けられ、出口通路Ｒ１に沿って連通した状態で接続される排出ポート３を備え、第１シェル６の両端部に第１開口部６ａを形成する一方、第２シェル７の両端部に予成形穴８を形成した後、この予成形穴８を拡径して該第１シェル６と反対方向へ突出させた第２開口部７ａと環状突起部７ｂを共に形成し、各チューブ５における環状突起部７ｂを隣接するチューブ５の第１シェル６の第１開口部６ａに嵌合させることにより、各チューブ５の両端部を積層方向に連通させて入口通路Ｒ１及び出口通路Ｒ２を形成したインタークーラにおいて、コア部１の積層方向略中央に位置するチューブ１０の第２シェル１２における入口通路Ｒ１側端部に予成形穴８を形成した後、この予成形穴８を拡径させることなく第１シェル１１と反対方向へ突出させて第３開口部８ａ及び環状突起部１２ａを共に形成することにより、該入口通路Ｒ１をコア部１の積層方向略中央の位置で区切るように狭くしたため、入口通路Ｒ１内から各チューブ５に流入する吸入空気の流通量を均一化してコア部の熱分布の偏りを無くすことにより、所望の冷却性能を発揮できる。
【００２６】
また、チューブ５の第２シェル７は、素材９に予め予成形穴８を形成しておくことで、第２開口部７ａ及び環状突起部７ｂの成形時における加工力によって歪みや亀裂が生じるのを防止できると同時に、部品単体精度やその後の組み付け精度を向上できる。
【００２７】
また、チューブ１０は、他のチューブ５を形成する際に用いる予成形穴８が形成された素材９を共通中間成形部品とし、これにプレス加工を施すことにより容易に形成できる。
【００２８】
以上、本実施例を説明してきたが、本発明は上述の実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
例えば、コア部１においてチューブ５を積層する数については適宜設定できる。
また、各チューブ５の内部にインナーフィンを設けても良い。
さらに、吸入ポート３と排出ポート４の位置を入れ替えて、吸入空気の流れを本実施例１で説明した方向と逆の方向に流しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施例１のインタークーラを示す斜視図である。
【図２】本発明の実施例１のインタークーラを示す分解正面図である。
【図３】本発明の実施例１のインタークーラを示す側断面図であり、作用を説明する図である。
【図４】チューブ５を説明する図である。
【図５】チューブ５の第２シェルの製造を説明する図である。
【図６】チューブ１０を説明する図である。
【図７】チューブ１０の第２シェルの製造を説明する図である。
【図８】チューブ１０の第２開口部８ａを説明する図である。
【符号の説明】
【００３０】
Ｒ  通気路
Ｒ１  入口通路
Ｒ２  出口通路
１  インタークーラ
２  コア部
３  吸入ポート
４  排出ポート
５、１０、１３、１５  チューブ
６  第１シェル６
６ａ  第１開口部
７  第２シェル
７ａ  第２開口部
７ｂ、１２ａ、１２ｃ  環状突起部
８  予成形穴
８ａ  第３開口部
９  素材
１１  第１シェル６
１２  第２シェル
１２ｂ  第２開口部
１４、１６  パッチプレート
１４ａ、１６ａ  アダプタ部
２０  アウターフィン
【図１】
2007218233.tif 000003
【図２】
2007218233.tif 000004
【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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【図８】
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