特許 6276476 インタークーラアセンブリ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6276476

(24)【登録日】2018年1月19日

(45)【発行日】2018年2月7日

(54)【発明の名称】インタークーラアセンブリ

(51)【国際特許分類】

   F02B 29/04 20060101AFI20180129BHJP

   F28D 7/16 20060101ALI20180129BHJP

【ＦＩ】

   F02B29/04 J

   F02B29/04 D

   F28D7/16 B

【請求項の数】12

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2017-531340(P2017-531340)

(86)(22)【出願日】2015年12月14日

(65)【公表番号】特表2017-538890(P2017-538890A)

(43)【公表日】2017年12月28日

(86)【国際出願番号】EP2015079648

(87)【国際公開番号】WO2016102230

(87)【国際公開日】20160630

【審査請求日】2017年6月9日

(31)【優先権主張番号】102014226865.6

(32)【優先日】2014年12月22日

(33)【優先権主張国】DE

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】506292974

【氏名又は名称】マーレ インターナショナル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング

【氏名又は名称原語表記】ＭＡＨＬＥ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ＧｍｂＨ

(74)【代理人】

【識別番号】110001427

【氏名又は名称】特許業務法人前田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】バンガート ボリス

(72)【発明者】

【氏名】アイレマン アンドレアス

(72)【発明者】

【氏名】エメリヒ カルステン

(72)【発明者】

【氏名】イーザーマイヤー トビアス

(72)【発明者】

【氏名】ポミン フーベルト

(72)【発明者】

【氏名】レッシュマン ティム

(72)【発明者】

【氏名】シュテーリッヒ ユルゲン

【審査官】 齊藤 公志郎

(56)【参考文献】

【文献】 特表２０１５−５２３４９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１５−５１３０４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１４−５０３７３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００８−５３０４４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００７／０３１２７４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１５／０１６８０７６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開平０７−０２７４９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０９２１８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０１１１７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１４−５２４００５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１２７１４３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｂ ２９／０４

Ｆ２８Ｄ １／００−１３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内燃エンジンに給気を供給するためのフローが通過可能なハウジング（２）と、
上記ハウジング（２）内に設けられ、給気が流通可能であって給気を冷却するための冷却器（３）とを備えたインタークーラアセンブリ（１）であって、
上記冷却器（３）は、給気を冷却するための冷却液が流通可能なパイプ構造体（１０）を有し、
上記ハウジング（２）は、挿入開口（７）であって、該挿入開口（７）を介して上記冷却器（３）が給気の流れ方向（９）と交差する挿入方向（８）において上記ハウジング（２）に挿入され得る挿入開口（７）を有し、
上記冷却器（３）は、第１端部パーツ（１３）および該第１端部パーツ（１３）から離間した第２端部パーツ（１４）を有し、
上記第１端部パーツ（１３）と上記第２端部パーツ（１４）とは、互いに対向しかつ上記挿入方向と交差しており、
上記冷却器（３）は、互いに対向し、上記第１および第２端部パーツ（１３，１４）と交差する方向に延び、かつ上記流れ方向（９）に対して平行に設けられた第３および第４端部パーツ（１５，１６）を有し、
上記端部パーツ（１３，１４，１５，１６）は、上記パイプ構造体（１０）を側方から囲みかつ該パイプ構造体（１０）に機械的に接続されており、
上記冷却器（３）は、上記第１端部パーツ（１３）によって上記ハウジング（２）に機械的に接続されており、
上記第１端部パーツ（１３）以外の上記端部パーツ（１４，１５，１６）のうち少なくとも１つは、上記ハウジング（２）に対して動くことができるように、該ハウジング（２）に取り付けられており、
上記冷却器（３）は、少なくとも１つの上記端部パーツ（１５，１６）によって、上記ハウジング（２）に対して予圧されており、
上記予圧は、給気の冷却中に生じると予想される上記冷却器（３）の変形とは逆向きである
ことを特徴とするインタークーラアセンブリ。

【請求項2】

請求項１において、
少なくとも１つの上記端部パーツ（１３，１４，１５，１６）は、上記ハウジング（２９）から、特に該ハウジング（２）の壁部（３０）から離間している
ことを特徴とするインタークーラアセンブリ。

【請求項3】

請求項１または２において、
少なくとも１つの上記端部パーツ（１３，１４，１５，１６）は、平面壁（２８）を有する
ことを特徴とするインタークーラアセンブリ。

【請求項4】

請求項１〜３のいずれか１項において、
上記端部パーツ（１３，１４，１５，１６）と上記ハウジング（２）との間に設けられた弾性要素（２３）を備えている
ことを特徴とするインタークーラアセンブリ。

【請求項5】

請求項４において、
上記弾性要素（２３）は、対応する上記端部パーツ（１３，１４，１５，１６）の周方向（２５）に延びている
ことを特徴とするインタークーラアセンブリ。

【請求項6】

請求項１〜５のいずれか１項において、
上記第１端部パーツ（１３）は、端部フランジ（１７）を有し、
上記ハウジング（２）は、上記端部フランジ（１７）に対して相補的なハウジングフランジ（１８）を有し、
上記端部フランジ（１７）と上記ハウジングフランジ（１８）とは、上記冷却器（３）を上記ハウジング（２）に機械的に接続するように互いに接続されている
ことを特徴とするインタークーラアセンブリ。

【請求項7】

請求項１〜６のいずれか１項において、
少なくとも１つの上記端部パーツ（１３，１４，１５，１６）は、該端部パーツ（１３，１４，１５，１６）を上記ハウジング（２）に接続する突出エッジ（３１）を有する
ことを特徴とするインタークーラアセンブリ。

【請求項8】

請求項７において、
上記エッジ（３１）は、上記ハウジング（２）のスロット（３２）に差し込まれ、または該ハウジング（２）の配置領域（３３）に配置されている
ことを特徴とするインタークーラアセンブリ。

【請求項9】

請求項１〜８のいずれか１項において、
２つの対向する上記端部パーツ（１３，１４，１５，１６）は、固定具（３４）によって互いに接続されている
ことを特徴とするインタークーラアセンブリ。

【請求項10】

請求項１〜９のいずれか１項において、
上記冷却器（３）は、上記端部パーツ（１３，１４，１５，１６）によって、該端部パーツ（１３，１４，１５，１６）を通って延びるピボット軸（２９）回りに回動可能に、上記ハウジング（２）内に設けられている
ことを特徴とするインタークーラアセンブリ。

【請求項11】

請求項１〜１０のいずれか１項において、
一の上記端部パーツ（１３，１４，１５，１６）に、上記パイプ構造体（１０）に冷却液を導入するための入口（２０）が形成されており、および／または上記パイプ構造体（１０）から冷却液を導出するための出口（２１）が形成されている
ことを特徴とするインタークーラアセンブリ。

【請求項12】

請求項１〜１１のいずれか１項において、
少なくとも１つの上記端部パーツ（１３，１４，１５，１６）と上記ハウジング（２）とは、互いにフランジ止め、特に圧着されている
ことを特徴とするインタークーラアセンブリ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、フローが通過可能なハウジングと、このハウジング内に設けられた給気冷却器とを備えたインタークーラアセンブリに関する。

【背景技術】

【0002】

内燃エンジンが動作するためには、当該内燃エンジンの燃焼室に空気を供給する必要がある。空気は、燃焼室への導入にあたって圧縮されて給気として存在する。これにより、内燃エンジンにおいて、空気の高密度化およびそれによる燃焼プロセスの高効率化を実現できる。公知の熱力学的原理にしたがってターボチャージャによって実行され得る空気の圧縮により空気量が増加するが、そのことは内燃エンジンの効率にとって逆効果である。この悪影響を少しでも緩和するために、空気の圧縮に続けて給気を冷却することがある。そのような冷却は、例えば、冷却器またはインタークーラ（インタークーラアセンブリのハウジング内に設けられて冷却器に接続される）によってなされる。給気を冷却するための冷却液が冷却器を流れるところ、冷却液流れと給気流れとは流体的に互いに分離される。したがって、冷却器と給気とが接触すると、給気が冷却されると共に冷却器が加熱される。

【0003】

そのようなインタークーラアセンブリが、独国特許出願公開第１０２０１２２０６１２１号明細書から知られている。この装置は、フローが通過可能なハウジングを備えており、このハウジング内にはパイプ構造体を有する冷却器が設けられている。パイプ構造体は端部パーツによって囲まれている。パイプ構造体と１つの端部パーツとの間には、冷却器をシールするためのシール手段が設けられている。

【0004】

国際特許公開第２００６／０８８４１１号明細書には、ハウジングと、このハウジング内に設けられた冷却器とを備えたインタークーラアセンブリが開示されている。また、４つの端部パーツが設けられており、その内の３つはハウジングに機械的に接続され、残りの１つはハウジングから離間している。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ここで、冷却器に沿って給気または空気が流れると、特に給気流れの方向において、冷却器内で温度差が生じる。冷却器内で温度差が生じると、ハウジングに接続された冷却器が変形し、この変形によって冷却器および／またはハウジングが損傷するおそれがある。また、当該変形が生じると、特にハウジングまたは冷却器での漏れが発生して、それにより給気または冷却液が漏洩するおそれがある。

【0006】

本発明は、上述したタイプのインタークーラアセンブリに対して、改善されたあるいは少なくとも異なる実施形態であって、特に高負荷容量化および／または長寿命化によって特徴付けられる実施形態を提示するという問題に関する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

この問題は、独立請求項１の主題によって本発明にしたがって解決される。有利な実施形態は従属請求項の主題である。

【0008】

本発明は、インタークーラアセンブリの冷却器を、フローが通過可能なアセンブリのハウジングに対して当該冷却器の端部パーツによって接続すると共に、当該接続をフレキシブルに構成するという一般的概念に基づく。特に、端部パーツは、ハウジングに対して動けるように、ハウジングに取り付けられる。これにより、冷却器は、少なくとも端部パーツの領域において、ハウジングに対して動くことができる。したがって、例えば、冷却器および／またはハウジングの熱力学的な膨張または収縮を補償することができる。特に、これにより、冷却器内の温度差のために生じる変形を補償することができる。よって、アセンブリの、特に冷却器の耐用年数が長くなる。なぜなら、熱力学的な膨張および収縮によるアセンブリの損傷が回避されまたは少なくとも低減されるためである。また、これによりアセンブリがより高いストレスに耐えられるようになるため、アセンブリの効率、特に冷却器の冷却性能を向上させることができる。熱力学的な膨張および／または収縮ならびにそれによる変形は、特に冷却器内および／またはハウジング内の温度変化または温度差によって生じる。冷却器は、例えば内燃エンジンに供給される空気を冷却する機能を有しており、ここで当該空気は予め圧縮されまたは充填され、したがって給気として存在していてもよい。以下では「給気」の語を一貫して用いるが、アセンブリが非圧縮空気を冷却するためにも使用され得ることは言うまでもない。給気を冷却するために、冷却液、特に水が冷却器のパイプ構造体を流通する。また、給気も冷却器を流通可能であり、ここでパイプ構造体内の冷却液流れと冷却器内の給気流れとは流体的に分離される。したがって、給気は、冷却器を流通する際に、パイプ構造体によって間接的または直接的に冷却される。このため、冷却液は、有利には、給気よりも低温である。パイプ構造体は、２つの端部パーツ、すなわち第１端部パーツおよび第２端部パーツによって側方から囲まれている。２つの端部パーツは、有利には、パイプ構造体に機械的に接続されていて、互いに対向して設けられている。これにより、パイプ構造体は端部パーツによって一体的に保持され得る。このことは特に、端部パーツによってパイプ構造体の分解が防止されることを意味する。本発明によると、冷却器は、少なくとも１つの端部パーツ、好ましくは両方の端部パーツによってハウジングに接続されている。ここで、端部パーツのうち少なくとも１つは、ハウジングに対して動けるように、当該ハウジングに取り付けられている。したがって、特に冷却器がハウジングに当接しない範囲内で、少なくとも１つの可動方向における取付パーツの可動性が実現される。したがって、各可動方向における可動範囲内において、冷却器はハウジングに対して動くことができ、このため本発明によると、温度差に起因する収縮または膨張のためのスペースが作り出される。

【0009】

冷却される給気はパイプ構造体に沿って流れる。その過程で、給気は冷却される。それにより、パイプ構造体内で温度差が生じ、よってパイプ構造体または冷却器が変形し得る。この変形は、例えばパイプ構造体の曲がりという形で現れ得る。ここで、冷却器、特にパイプ構造体のうち比較的高温の領域における膨張、および／または冷却器、特にパイプ構造体のうち比較的低温の領域における収縮によって、冷却器またはパイプ構造体が曲がる。ここで、冷却器のうち比較的高温の領域は冷却器のうち給気流れに面する領域であることが多く、一方で、比較的低温の領域は給気流れから離れた領域であることが多い。当該変形は、本発明に係る解決策によって補償される。以下では、「変形」の語を、任意のタイプの膨張および収縮ならびにこれらの組合せに対して、特に曲がりに対して使用する。

【0010】

パイプ構造体は、１つ以上のパイプによって形成され得る、冷却液のための１つ以上の流路を有していてもよい。パイプは、有利には、端部パーツ間を延びかつ当該端部パーツに機械的に接続されている。冷却性能の向上のために、当該パイプを薄肉に構成することが好ましい。特に、平坦パイプがこのために使用されてもよい。ここで、本発明に係る解決策によると、より平坦なまたはより薄いパイプを使用することが考えられ、それにより給気とパイプ構造体との間における伝熱の改善を通じてアセンブリの効率を向上させることができる。

【0011】

アセンブリは、基本的に、例えば内燃エンジンの複数の燃焼室に給気を供給するために、複数の流体出口を有していてもよい。このため、通常は分流器が使用される。ここで、ハウジングは、分流ハウジングとして構成されていてもよいし、そのような分流器を有していてもよい。これらの場合において、冷却器は、ハウジング内における分流器の上流の任意の領域または分流器内に設けられているのが好ましい。もちろん、冷却器は、分流器の下流に設けられていてもよい。

【0012】

ハウジング内に冷却器を配置するために、ハウジングは、有利には、挿入開口を有しており、この挿入開口を介して、冷却器の取付け時および／または交換時に、挿入方向において冷却器を挿入しまたは引き出すことができる。挿入開口は、給気流れ方向に対して交差する方向に向いていることが好ましく、その場合、有利には挿入方向も給気流れ方向と交差する。端部パーツは、挿入方向において対向してまたは挿入方向に対して交差するように設けられていることが好ましく、特に対向しかつ挿入方向に対して垂直に設けられていることが好ましい。

【0013】

各端部パーツは、任意の態様で構成されていてもよい。とりわけ、各端部パーツを一体式の部品として構成することが考えられる。しかしながら、少なくとも１つの端部パーツを分割式の部品として構成することも考えられる。

【0014】

本発明によると、冷却器、特にパイプ構造体は、少なくとも１つの端部パーツによってハウジングに対して予圧されている。予圧の方向は、給気の冷却時に生じることが予想される冷却器、特にパイプ構造体の変形の方向と逆向きである。このことは、冷却器、特にパイプ構造体が負に予圧されることを意味する。したがって、冷却時に生じる冷却器またはパイプ構造体の変形または曲がりによって予圧が相殺され、よって冷却器がその元の形に戻る。特に、変形または曲がりと逆向きに冷却器、特にパイプ構造体を予圧すること、および／またはそれを変形または曲がりに対して相補的に弾性変形させることが好ましい。ここで、冷却器、特にパイプ構造体を予圧する端部パーツは、ハウジングに対して移動不能にまたは固定的に取り付けられていてもよく、それにより安定した予圧が実現される。

【0015】

有利には、少なくとも１つの端部パーツは、ハウジングからまたはハウジングの壁部から離間して設けられている。ここで、当該端部パーツはハウジングに取り付けられていてもよい。端部パーツをハウジングに離間して取り付けることにより、ハウジングに対する当該端部パーツの移動自由度を実現し、または少なくともそうした効果の単純化を図ることができる。したがって、冷却器またはパイプ構造体の変形に対する優れた補償を行うことができる。

【0016】

端部パーツは、冷却器を機械的に安定させていることが好ましい。このために、少なくとも１つの端部パーツが好ましくは平面状に延びる壁を有することが有利である。当該壁は、冷却器の補強およびこれに対応した機械的安定性をもたらすものであって、空気流れの方向に、特に当該空気流れと平行に延びている。

【0017】

ハウジングに対する端部パーツの可動的な取付けは、弾性要素を用いて実現されてもよい。当該弾性要素は、好ましくは、端部パーツとハウジングとの間に設けられていて、端部パーツとハウジングとの間の相対運動を許容するように構成されている。弾性要素は、ハウジング内の状態および温度に適した樹脂から作られていることが好ましい。

【0018】

ハウジングと端部パーツとの間における弾性要素の取付けは、これによりハウジングと端部パーツとの間の相対運動が所望の範囲にわたって実現される限り、任意の対応でなされてもよい。このために、その内部に弾性要素が少なくとも所定範囲で配置され得る溝をハウジングの内面に設けることが考えられる。

【0019】

ここで、弾性要素は、任意の形状および／またはサイズを有しかつ任意の態様で延びていてもよい。好ましい変形例では、弾性要素は、対応する端部パーツに沿って、冷却器の周方向に延びている。これにより、ハウジングに対する端部パーツの最大限に均一な可動性が実現され得る。

【0020】

挿入方向において端部パーツが対向している場合、第１端部パーツが、当該端部パーツとハウジングとを互いに接続するために、ハウジングの対応するハウジングフランジと協働する端部フランジを有することが有利である。ここで、挿入開口の領域に設けられる端部パーツが端部フランジを有することが好ましく、それによりハウジング内における冷却器の取付けが簡略化される。したがって、ハウジングは、挿入開口の領域に、当該挿入開口を含むかまたは取り囲むハウジングフランジを有することが好ましい。

【0021】

少なくとも１つの端部パーツが突出エッジを有する実施形態が好ましく、当該突出エッジによって端部パーツがハウジングに接続される。ここで、各エッジは、端部パーツが延びる方向に、または当該方向と交差するように、特に直交するように端部パーツから突出している。これにより、冷却器の安定性が向上し、および／またはハウジングに対する端部パーツの可動性が向上する。

【0022】

エッジは、有利には、ハウジングの対応するスロットに差し込まれてハウジングに接続されている。その代わりに、エッジは、ハウジングの配置領域に配置されてそこでハウジングに接続されていてもよい。これにより、特に、当該エッジのハウジングに対する形状適合接続がなされ、それによって、対応するスロットに沿ったあるいは当該スロットと交差したエッジの移動、したがってハウジングに対する冷却器の相対運動が可能となる。

【0023】

追加的にまたは代替的に、任意の他の態様においてハウジングにエッジを接続することも考えられる。このために、エッジは、ハウジングに対して例えばロウ付けおよび／または溶接および／または接着されてもよい。

【0024】

ハウジングに対する端部パーツの相対運動が実現されるように、ハウジングに対して少なくとも１つの端部パーツをロウ付けおよび／または溶接および／または接着することも考えられる。

【0025】

冷却器は、第１および第２端部パーツに加えて、互いに対向する第３および第４端部パーツを有していてもよい。第３および第４端部パーツは、特に冷却器の安定性を高める機能を有する。ここで、第３および第４端部パーツは、第１および第２端部パーツと交差、特に直交して延びていて、パイプ構造体の対応する側面を囲んでいる。したがって、立方体状の基本形状を有する冷却器は、２つの対向する側面において流通可能となり、かつ他の側面において端部パーツにより区画される。この場合、冷却器は、端部パーツが空気流れの方向に、特に当該方向と平行に延びるように意図をもってハウジング内に配置され、それにより冷却器を流れる給気に対する抵抗が最小限に抑えられる。よって、特に４つの端部パーツのうち２つは挿入方向において互いに対向し、残りの２つは挿入方向と交差する方向において互いに対向する。

【0026】

好ましい構成では、互いに対向して設けられた２つの端部パーツは、固定具によって互いに接続されている。固定具による接続は、これにより接続される端部パーツが当該固定具と交差する方向におよび互いに、特に当該端部パーツの各伸張平面において動くことを可能とする。それにより、同様に、冷却中に生じた変形の補償が実現される。この効果は、少なくとも１つの別の端部パーツによって冷却器がハウジングに接続されることによってより顕著になる。隣り合う端部パーツが互いに接触しない態様で設けられている場合、さらに改善される。ここで、固定具は、任意の態様で構成されていてもよく、例えばシリンダおよび／またはねじおよび／またはバーであってもよい。ここで、各固定具は、パイプ構造体を通って延びていないことが好ましい。また、挿入方向に対して交差して延びかつ互いに対向して設けられた端部パーツが、そのような固定具によって互いに接続されていることが好ましい。

【0027】

パイプ構造体への冷却液の供給は回路によって行われるのが好ましく、それにより冷却液は、少なくとも１つの入口を通ってパイプ構造体に導入され、少なくとも１つの出口を通ってパイプ構造体から導出される。

【0028】

有利な実施形態によると、１つの端部パーツは冷却液ボックスを有するか、または同様に構成されている。このことは、挿入方向において挿入開口から離れた端部パーツに適用されることが好ましく、それによりハウジングへの冷却器の取付けが簡略化される。冷却液ボックスは、特に、パイプ構造体内の冷却液の流れ方向を変える機能を有する。このために、冷却液ボックスは、少なくとも１つの分岐室を有していてもよく、それにより第１パイプから流入した冷却液の向きを変えて第２パイプに導く。

【0029】

反対側の端部パーツ、すなわち挿入開口の領域に設けられた端部パーツもまた、そのような冷却液ボックスを有していてもよい。この冷却液ボックスは、冷却液を複数の第１パイプに分流するための分流室を有していてもよい。また、複数の第２パイプから流れてきた冷却液を集めるための捕集室が設けられまたは形成されていてもよい。したがって、少なくとも１つの入口が分流室に接続され、少なくとも１つの出口が捕集室に接続される。

【0030】

別の有利な実施形態では、冷却器は、端部パーツによってハウジング内に回動可能に設けられている。ここで、対応するピボット軸は、この端部パーツを通りかつ特に当該端部パーツに垂直に延びている。このことは、例えば、端部パーツがハウジングに対して例えば上記壁または上記エッジによって接続され、かつ当該壁またはエッジがハウジングに対して移動可能、特に回動可能であることにより実現され得る。

【0031】

各端部パーツは、ハウジングに対して任意の態様で取り付けられていてもよい。このために、ハウジングと端部パーツとは、互いにフランジ止め、特に圧着されていてもよい。これにより、特に、シンプルおよび／または可動的な取付けが可能となる。

【0032】

各端部パーツは、ハウジングに対して、ねじ止めまたはねじ、特につば付きねじによって取り付けられていてもよく、それによりシンプルおよび／または可動的な取付けが可能となる。

【0033】

本発明の別の重要な特徴および利点は、従属請求項から、図面から、および図面を参照した関連する図の説明から明らかになるだろう。

【0034】

上述したあるいは後述する特徴は、それぞれに示された組合せにおいてのみでなく、本発明の範囲を逸脱することなく、他の組合せまたは単独でも使用され得ることを理解されたい。

【図面の簡単な説明】

【0035】

【図1】図１は、インタークーラアセンブリの斜視図である。

【図2】図２は、アセンブリの冷却器の斜視図である。

【図3】図３は、アセンブリの一部を拡大して示す側面図である。

【図4】図４は、別の実施形態のアセンブリの側面図である。

【図5】図５は、図３において符号Ａで示す領域の縦断面図である。

【図6】図６は、図３において符号Ａで示す領域の縦断面図であって、別の実施形態のものである。

【図7】図７は、図３において符号Ａで示す領域の縦断面図であって、さらに別の実施形態のものである。

【図8】図８は、本発明によらない変形例のアセンブリの一部の縦断面図である。

【図9】図９は、別の実施形態における図８相当図である。

【図10】図１０は、さらに別の実施形態のアセンブリの縦断面図である。

【図11】図１１は、アセンブリの断面斜視図である。

【図12】図１２は、別の実施形態における図１１相当図である。

【図13】図１３は、アセンブリの一部の断面図である。

【図14】図１４は、別の実施形態における図１３相当図である。

【図15】図１５は、別の実施形態における図２相当図である。

【図16】図１６は、冷却器を含む装置の元の形を示す側面図である。

【図17】図１７は、アセンブリの動作中における図１６相当図である。

【図18】図１８は、ハウジングに接続された冷却器の図１６相当図である。

【図19】図１９は、アセンブリの動作中における図１８相当図である。

【発明を実施するための形態】

【0036】

以下、本発明の好ましい例示的な実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、同一の参照符号は、同一のもしくは類似の、または機能的に同一の構成要素を示す。

【0037】

図１に示すように、インタークーラアセンブリ１（単にアセンブリ１とも言う）は、ハウジング２と、インタークーラ３とも呼ばれる冷却器３とを備えている。ハウジング２は、配電器本体２’として構成されていて、１つの空気入口４と、この空気入口４に流体接続された複数の空気出口５とを有する。ハウジング２は、空気入口４と空気出口５との間に収容空間６を有しており、当該収容空間６にはハウジング２の挿入開口７を介して冷却器３が挿入されている。ここで、冷却器３は、挿入開口７を介して挿入方向８に向けてハウジング２に挿入される。空気入口４を通って空気流れ方向９に向けてハウジング２に流れ込む空気、特に給気は、冷却器３によって冷却され、空気出口５を通ってハウジング２またはアセンブリ１から流出し、そして例えば内燃エンジン（図示せず）へ向かう。ここで、給気は、排ガスターボチャージャ（図示せず）の圧縮機（図示せず）によって生じてもよい。

【0038】

図２は、冷却器３を示す斜視図である。この冷却器３は、挿入方向８に伸びる複数のパイプ１１を有するパイプ構造体１０を備えており、複数のパイプ１１の間にはリブ構造体１２が設けられている。冷却器３は、４つの端部パーツ１３，１４，１５，１６を有する。すなわち、２つの端部パーツ１３，１４は、挿入方向８において対向しており、以下では純粋に理解しやすいように、これらを第１端部パーツ１３および第２端部パーツ１４とする。また、冷却器３は、挿入方向８および空気流れ方向９に対して直交する方向において対向する端部に、別の２つの端部パーツ１３，１４，１５，１６を有しており、以下では純粋に理解しやすいように、これらを第３端部パーツ１５および第４端部パーツ１６とする。端部パーツ１５，１６は、それぞれの対向する側面においてパイプ構造体１０を囲んでいて、また当該パイプ構造体１０を一体的に保持している。図１および図２からわかるように、第１端部パーツ１３は端部フランジ１７を有しており、当該端部フランジ１７は挿入開口７の領域に設けられたハウジングフランジ１８と相互作用し、それにより冷却器３がハウジング２に取り付けられる。第１端部パーツ１３の反対側にある第２端部パーツ１４は、第１端部パーツ１３とは逆方向を向いた側面に冷却液ボックス１９を有する。第３端部パーツ１５および第４端部パーツ１６は、実質的に平坦に形成されている。

【0039】

給気を冷却するために冷却液、例えば水が使用される。冷却液は、パイプ構造体１０を流通し、よって空気流れ方向９においてパイプ１１とリブ構造体１２との間を流れる給気を冷却する。冷却液は、第１端部パーツ１３に設けられた外部入口２０を介してパイプ構造体１０に流入し、そして同じく第１端部パーツ１３に設けられた出口２１を介してパイプ構造体１０から流出する。ここで、冷却液ボックス１９内の冷却液はパイプ１１の間で流れ方向を変えられる。給気が冷却されると共に冷却器が加熱されることで、パイプ構造体１０内で温度差が生じ、それにより冷却器３またはパイプ構造体１０が膨張あるいは収縮して変形する。

【0040】

本発明によると、冷却器３が、少なくとも１つの端部パーツ１３，１４，１５，１６を介してハウジング２に接続されており、当該端部パーツ１３，１４，１５，１６のうち少なくとも１つはハウジング２に可動的に取り付けられているので、上記変形による損傷が回避されるかまたは少なくとも低減される。図３は、第１端部パーツ１３をハウジング２に取り付けるための第１実施形態を示している。ここで、符号Ａで示される領域は、断面で表されていて、また図５に拡大して示されている。これらの図からわかるように、端部フランジ１７は、ハウジングフランジ１８にねじ２２で接続されている。ねじ２２は、この例では、つば付きねじ２２’である。また、弾性要素２３が、端部フランジ１７に向かって開口するハウジング２の溝２４に設けられている。これにより、接続フランジ１７はハウジングフランジ１８に当接し、弾性要素２３のおかげで挿入方向８においてハウジング２に対して端部パーツ１３、したがって冷却器３が動くことが可能となり、上記損傷が回避もしくは相殺され、および／または公差が補償される。さらに、弾性要素２３は収容空間６をシールする機能を有する。

【0041】

図６は、別の実施形態を示している。この実施形態では、第１端部パーツ１３、したがって端部フランジ１７が、ハウジング２に対して、したがってハウジングフランジ１８に対して離間して設けられている。このため、弾性要素２３は溝１４から突出している。

【0042】

図７に示す実施形態は、図６に示す実施形態と比較して、第１端部パーツ１３がハウジング２にフランジ固定されかつ当該ハウジング２の壁部３０から離間している点で異なる。この例では、フランジ固定のおかげで、ハウジング２に対する冷却器３の動きの自由度が向上する。

【0043】

図３、図５、図６、および図７に示す実施形態では、弾性要素２３は、図４に示すような第１端部パーツ１３の周方向２５において延びている。これにより、冷却器３の動きの自由度が均一なものになる。また、冷却器３がハウジング２に対して異なる領域で異なる程度をもって動くことが可能である。これにより、両矢印２６で示すように冷却器３がハウジング２に対して相対的に傾くことが可能となり、上記損傷が抑制されるかまたは公差補償がなされる。

【0044】

図８および図９は、冷却液ボックス１９を有する第２端部パーツ１４によって冷却器３をハウジング２に取り付けるための実施形態を示している。これらの図に示すように、一方で、ハウジング２は、内部に冷却液ボックス１９が設けられるマウント２７を有する。この例では、マウント２７は冷却液ボックス１９よりも大きい。他方で、第２接続パーツ１４は、冷却液ボックス１９とパイプ構造体１０との間に設けられた平面壁２８を有する。この例では、この壁２８によって第２端部パーツ１４がハウジング２に取り付けられている。図８では、壁は、マウント２７よりも外側に延びていて、ねじ２２を用いてハウジング２に接続されている。図９では、壁２８は、マウント２７よりも内側に設けられていて、そこでハウジング２に接触している。したがって、図９に示す実施形態では、第２端部パーツ１４、したがって冷却器３は挿入方向８においてハウジング２に対して動くことができる。また、第２端部パーツ１４は、この第２端部パーツ１４を通って延びかつ挿入方向８に平行なピボット軸２９回りに回動可能であり、よってハウジング２に対して動くことができる。

【0045】

図１０は、アセンブリの別の実施形態を示している。ここでは、冷却器３は、２つだけの端部パーツ１３，１４、すなわち第１端部パーツ１３および第２端部パーツ１４を備えている。両端部パーツ１３，１４は壁２８を有する。第１端部パーツ１３は、この第１端部パーツ１３が延びる方向において壁２８から突出する２つの対向エッジ３１を有する。ここで、各エッジ３１は、第１端部パーツ１３から挿入方向８に対して垂直に突出しかつハウジング２の対応するスロット３２に差し込まれ、よってハウジング２に取り付けられている。それにより、第１端部パーツ１３とハウジング２との間において形状適合接続がなされている。また、エッジ３１は、円周方向２５において延びていて、円周方向２５において環状に延びている。これにより、冷却器３は、ハウジング２に対して、第１端部パーツ１３および第２端部パーツ１４を通って挿入方向８と平行に延びるピボット軸２９回りにまたは円周方向２５において、相対的に回動可能であるかまたは相対的に傾くことができる。また、第１端部パーツ１３は、空気流れ方向９において、ハウジング２に対して動くことができる。

【0046】

図１０に対して、図１１に示す実施形態では、第３端部パーツ１５および第４端部パーツ１６のみが設けられている。これらの端部パーツ１５，１６はそれぞれ２つのエッジ３１を有しており、当該エッジ３１は、端部パーツ１５，１６が延びる方向に対して垂直に、対応する端部パーツ１５，１６から突出している。エッジ３１はそれぞれ対応するスロット３２に差し込まれており、よって冷却器３がハウジング２に取り付けられている。したがって、エッジ３１とハウジング２との間において形状適合接続がなされており、エッジ３１は対応するスロット３２に沿って移動可能である。ここで、スロット３２およびエッジ３１は挿入方向８において平行に延びているので、第３端部パーツ１５および第４端部パーツ１６は挿入方向８においてハウジング２に対して動くことができる。

【0047】

図１１に示す実施形態では、冷却器３のハウジング２への取付けは当該冷却器を当該ハウジングに挿入することで行われ得る。これに対して、図１０に示す実施形態（図１３に一方のエッジ３１の領域を拡大して示す）における取付けでは、エッジ３１周りを包み込む必要がある。

【0048】

図１２は、別の実施形態を示している。この実施形態では、第３端部パーツ１５および／または第４端部パーツ１６が、ハウジング２に接着および／またはロウ付けおよび／または溶接されていてもよい。したがって、図１１に対して、形状適合接続が省略され得る。ここで、ハウジング２のうち冷却器３に対応する領域には、当該冷却器３を受けるためのくびれ部３６が形成されている。

【0049】

図１４は、さらに別の実施形態を示している。この実施形態は、例えば図１１に示す変形例に適用されてもよい。この例では、エッジ３１は、第３端部パーツ１５または第４端部パーツ１６が延びる方向に、対応する端部パーツ１５，１６から突出していて、ハウジング２の配置領域３３に配置されている。ここで、各エッジ３１は対応する配置領域３３において接着されていてもよい。

【0050】

図１５は、ある実施形態の冷却器３を示している。この冷却器３は、４つの端部パーツ１３，１４，１５，１６を備えている。第３端部パーツ１５および第４端部パーツ１６は、それぞれが空気流れ方向９において突出するエッジ３１を有する。また、第３端部パーツ１５と第４端部パーツ１６とは、図１５に取り付けられていない状態を示す２つの固定具３４によって互いに接続されている。ここで、固定具３４は、当該固定具３４と交差する方向における第３端部パーツ１５および第４端部パーツ１６の相対移動を許容し、それにより上記損傷を回避することまたは少なくとも低減することが可能となる。

【0051】

図１６は、冷却器３が元の形、すなわちハウジング２に取り付けられる前の形またはアセンブリ１が動作していないときの形にある状態を示している。この冷却器３の元の形あるいは状態は、動作中の冷却器３の望ましい形である。なぜなら、この形であれば、冷却器３の損傷が回避または低減されるためである。冷却器３は、接続フランジ１７を介してハウジングフランジに固定接続されていて、よって実質的にハウジングに固定されている。元の状態では、第３端部パーツ１５と第４端部パーツ１６とは、互いに平行に平面状に延びている。したがって、元の形にある冷却器３の縦中心軸３５は、当該冷却器３の中心を通っている。

【0052】

図１７は、アセンブリ１の動作中における図１６の冷却器の形を示している。冷却器内で生じる温度差のために、当該冷却器３は、特にパイプ構造体１０において、図１６に示す例では下方に曲がる。この変形したあるいは曲がった状態では、冷却器３は、その元の形における縦中心軸３５に沿って延びていない。第３端部パーツ１５および第４端部パーツ１６は曲がっている。とりわけ、この状態では冷却器３またはアセンブリ１において損傷が生じ得る。

【0053】

図１７に示すような冷却器３の曲がりを抑制するために、図１８では冷却器３が予圧される。予圧は、ハウジング２にねじ込まれたねじ２２によって与えられる。当該ねじは、ハウジング２またはその壁部３０に対して第３端部パーツ１５、したがって冷却器３を予圧する。したがって、図１７に示すようなアセンブリ１の動作中に生じると予想される変形または曲がりとは逆方向に予圧が与えられる。第３端部パーツ１５、したがって冷却器３は、よって負の予圧を与えられる。冷却器３は、その元の形における縦中心軸３５に沿って延びていない。

【0054】

ここで、第３端部パーツ１５は、ハウジング２に対して移動可能に取り付けられているかまたは予圧されている。装置１の動作中、冷却器３は図１７に示す方向に曲がる。ここで、予圧は、当該予圧と曲がりとが互いに逆向きになるように選択されており、そのため冷却器３は、図１９に示すように、動作中にその元の形を呈する。この状態では、冷却器３は、望ましく、その元の形における縦中心軸３５に実質的に沿って延びる。したがって、アセンブリ１、特に冷却器３の損傷が回避されまたは少なくとも低減される。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】