JP5727307B2

JP5727307B2 - 熱交換器の取付用フレーム

Info

Publication number: JP5727307B2
Application number: JP2011137605A
Authority: JP
Inventors: 正成今井; 和成川上; 正人村山
Original assignee: T.RAD CO., L T D.
Current assignee: T.RAD CO., L T D.
Priority date: 2011-06-21
Filing date: 2011-06-21
Publication date: 2015-06-03
Anticipated expiration: 2031-06-21
Also published as: JP2013001354A

Description

本発明は、主として、自動車用熱交換器をそのエンジンルーム等の強度メンバーに取付けるための取付用フレームに関する。

下記特許文献１には、建設機械の冷却装置における取付けフレームが記載されている。
これは、建設機械に用いるラジエータと、オイルクーラと、インタークーラとの三つの熱交換器を同時に保持し、それを車両本体フレームに固定するものである。そのために、両側に一対のサイドフレームを配置し、その上端間および下端間を上フレームと下フレームで連結する。
そのサイドフレームおよび下フレームは、断面コ字状に形成され、一対のサイドフレームにラジエータの一側部およびオイルクーラの一側部を把持し、それらの下端を下フレームで支持する。各サイドフレームの中間部外面には連結フレームの一端が固定され、その連結フレームの他端が車両本体フレームに突起部を介して取り付けられる。さらに、サイドフレームの下端部に支持片が突設され、その支持片を介してサイドフレームの下端部を車両本体フレームに締結固定するものである。

特開２００４−１４２５９７号公報

上記従来型の取付けフレームは、断面コ字状の一対のサイドフレームと、同様に断面コ字状の下フレームと、アングル材からなる上フレームとを有する。そのため、取付けフレーム全体の重量が重くなる欠点がある。また、メンテナンスのため、各熱交換器を取付けフレームから取外す際、それを上方のみに持上げて取外す必要があり、特に建設機械等の大型熱交換器の着脱が面倒である欠点があった。
そこで、本発明は取付けフレームの軽量化と、熱交換器の着脱の取扱い性をよくすることを課題とする。

請求項１に記載の本発明は、コア(3)の上下にそれぞれ上タンク(1)および下タンク(2)が配置された熱交換器(4)を、その設置場所の強度メンバー(12)に取付るための取付用フレームにおいて、
前記上タンク(1)の長辺側の側面に当接する第１側壁部(5)と、その上タンク(1)の短辺側の側面に当接する第２側壁部(6)とが平面視コ字状に形成されて、そのコ字状の開口側が第１側壁部(5)の全長に渡り開放された細長い上部フレーム(7)と、
前記下タンク(2)の長辺側の側面に当接する第３側壁部(8) と、その下タンク(2)の底面(2a)に対向する底部(9)とが断面Ｌ字状に形成された細長い下部フレーム(10)と、
一対の各バー材からなり、それらの上下両端が前記第１側壁部(5)と前記第３側壁部(8) とに接続されて、立面Ｖ字状またはＸ字状に両側壁部(5)(8)間を連結する筋交い材(11)と、を具備し、
上部フレーム(7)の第１側壁部(5)には、それぞれ上タンク締結用の複数のボルト孔(12a)が設けられると共に、その一対の第２側壁部(6)には上部支持材(13)の一端が締結する第１連結部(14)が設けられ、その上部支持材(13)の他端が前記設置場所の強度メンバー(12)に接続され、
下部フレーム(10)の底部(9)には、前記強度メンバー(12)に締結される第２連結部(13a)を有すると共に、その底部(9)の上面には複数のカラー(26)が突設されて、それが前記下タンク(2)の下面に突設された支持ピン(15)を嵌着するように構成され、
上部フレーム７と下部フレーム(10)の長手方向の両側端間が連結されるサイドフレームをなくしたことを特徴とする熱交換器の取付用フレームである。

請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の熱交換器の取付用フレームにおいて、
前記上部フレーム(7)の一対の第２側壁部(6)に、平面視コ字状の細長い補助フレーム(16)の両端が着脱自在に接続され、
前記下部フレーム(10)の底部の長手方向の両端部のみに、前記第３側壁部(8) に対向して一対の第４側壁部(17)が立ち上げられ、
シュラウド(24)の周縁が前記補助フレーム(16)および一対の第４側壁部(17)にボルトを介して締結固定される熱交換器の取付用フレームである。

請求項３に記載の本発明は、請求項１または請求項２に記載の熱交換器の取付用フレームにおいて、
前記上部フレーム(7)の第１側壁(5)に断面Ｌ字状のブラケット(19)が着脱自在に締結固定され、そのブラケット(19)を介して上タンク(1)の頂部が上部フレーム(7)に締結された熱交換器の取付用フレームである。

請求項４に記載の本発明は、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の熱交換器の取付用フレームにおいて、
並列された複数の熱交換器(4a)(4b)(4c)が取付られる熱交換器の取付用フレームである。

本発明の取付用フレームは、従来の一対のサイドフレームを廃止し、それに替えて一対のバー材からなる立面Ｖ字状またはＸ字状の筋交い材11を、平面視コ字状の上部フレーム７の第１側壁部５と、断面Ｌ字状の下部フレーム10の第３側壁部８との間で連結したから、その筋交いの効果により、比較的軽量な筋交い材であっても、その高さおよび水平方向の位置決めを確実に行いうる。それによって、取付用フレーム全体の軽量化を達成できる。それとともに、従来の一対のサイドフレームがなく、且つ、上部フレーム７の前面側が開放されているので、その開放側に熱交換器を容易に取外すことができる。そして、修理点検を容易にできる。即ち、本発明の取付用フレームは、揺れ止めとメンテナンス性の向上を確保するとともに、軽量化に寄与できる。
また、本発明の取付用フレームは、強度メンバー12に下部フレーム10の底部９が第２連結部13aを介して固定され、上部フレーム７の第１連結部14を介して上部支持材13が強度メンバー12に固定されるから、安定性の良い取付用フレームとなりうる。

上記構成において、請求項２に記載のように、上部フレーム７の一対の第２側壁部６に細長いコ字状の補助フレーム16の両端を着脱自在に設けた場合には、そこにシュラウド24の上端部を取り付けることができる。また、シュラウドの下端部は下部フレーム10の第４側壁部17に取り付けることができる。

請求項３に記載のように、上部フレーム７の第１側壁部５に断面Ｌ字状のブラケット19を着脱自在に締結し、それを介して熱交換器の上部タンクの頂部を締結した場合には、熱交換器はそのタンクが側面および上面で上部フレーム７に固定されることになり、取り付けの信頼性が向上する。

請求項４に記載の発明によれば、本取付用フレームに複数の熱交換器を並列して同時に取り付けられるから、いずれの熱交換器も略同一条件でファン等によって起風することができる。それとともに、一つの取付用フレームで複数の熱交換器の取り付けが可能となり、組立て容易で、メンテナンス性の良い取付用フレームとなる。

本発明の熱交換器の取付用フレームの斜視図。同取付用フレームの下部フレーム10の斜視図。同上部フレーム７の斜視図。同フレームに３つの熱交換器を取付けた状態を示す斜視図。同斜視図であって、図４の裏側から見たもの。本発明の第２実施例の取付用フレームの斜視図。

次に図面に基づいて、本発明の実施の形態につき説明する。
この熱交換器の取付用フレームは、図４および図５に示すごとく、熱交換器４としてラジエータ4aと、オイルクーラ4bと、インタークーラ4cとを一体的に、同時に車両本体フレーム等の強度メンバー12に取り付けるものである。
その熱交換器の取付用フレームは、上部フレーム７と、下部フレーム10と、筋交い材11とを具備する。

上部フレーム７は、細長い第１側壁部５と、その両端に直角に折り曲げられた第２側壁部６とを有する。その第１側壁部５の上端縁は外側に折り曲げられて、その補強部を形成する。第１側壁部５には多数のボルト孔12aが設けられている。このボルト孔12aは複数の熱交換器に対応する位置にそれぞれ配置されている。

次に、上部フレーム７の第２側壁部６には、固定ナット22からなる第１連結部14がろう付け、または溶接されている。そして、上部支持材13の上端がボルトを介して第１連結部14の一端に連結され、その下端が強度メンバー12である車両本体フレームに固定ブラケットを介して締結固定される。さらに、第２側壁部６には、後述する補助フレーム16の両端を締結するネジ孔が設けられている。

次に、下部フレーム10は第３側壁部８と底部９とで、断面Ｌ字状に形成されている。底部９の長手方向両端のみには、一対の第４側壁部17が底部９に直角に立ち上げられている。そして、下部フレーム10の第３側壁部８と、上部フレーム７の第１側壁部５との間が、この例では両端部を平坦に変形した一対のパイプ材からなる立面Ｖ字状の筋交い材11によって連結されている。さらに、第３側壁部８の長手方向両端部と、第１側壁部５の長手方向両端部の間に、縦材21がスペーサ25を介して連結される。この例では、スペーサ25は第１側壁部５および第３側壁部８に、ろう付けまたは溶接等の手段により、固定されている。

次に、下部フレーム10の底部９には、図２に示すごとく、その両端部に一対づつの固定ナット22が接合され、それが第２連結部13ａを構成する。そして、その第２連結部13ａにボルト18が螺着締結されて、下部フレーム10が強度メンバー12に固定される。さらに、その底部９には一対づつのカラー26が３対突設されている。このカラー26と底部９とは、溶接またはろう付け等の手段により固定されている。このカラー26には、カラー状のゴム材が嵌着して、そこに熱交換器４の下タンク２の底面２ａに突設された支持ピン15（図５参照）が挿入される。

図１のように組立てられた取付用フレームは、その上端両側が強度メンバー12に上部支持材13を介して取付られると共に、その下端がボルト18により強度メンバー12に固定される。そしてその取付用フレーム内には、図４および図５のごとく、ラジエータ4aと、オイルクーラ4bと、インタークーラ4cとが同時に装着される。この時、上フレーム７の各ボルト孔12aにボルトが挿通され、それが各熱交換器のタンクの外面側に固定された袋状ナットに締結される。それに代え、各タンクにスタッドボルトを突出し、それを上部フレーム７の第１側壁部５のボルト孔12aに挿通し、ナットを介してそれぞれ締結固定してもよい。図４は後者の例を示す。

その時、同時に、断面Ｌ字状のブラケット19の背面側がスタッドボルトを貫通し、ナットによってブラケット19自体も一体的に固定される。そして、そのブラケット19と各熱交換器４の上タンク１の固定ナットとがボルトを介して締結される。
次いで、図５に示す如く、平面視コ字状の補助フレーム16の両端部が第２側壁部６のボルト孔にボルトを介して締結される。その補助フレーム16および下部フレーム10の第４側壁部17には、シュラウド24のフランジ部の上下両端部がボルトを介して締結固定される。さらには、図４に示すごとく、一対の縦材21にコンデンサ23の両端部がボルトを介して締結固定される。

次に、メンテナンスのため、各熱交換器を取外すには、図４および図５において先ず、シュラウド24を取外し、次いで、補助フレーム16を取除く。かかる状態で、各熱交換器４の上タンク１と、第１側壁部５とを締結するナットまたはボルトを取外す。そして、各熱交換器４を少し上方に持上げれば、その熱交換器をシュラウド24側取り外すことができる。特に、熱交換器４の上方に各種機器あるいはフレーム等が存在するとき、熱交換器４をシュラウド24側から容易に取外すことができる。

上記実施例では３つのラジエータ4a、オイルクーラ4b、インタークーラ4cを同時に取付けフレームに支持させたが、１つの熱交換器４のみを支持する取付けフレームとしても用いる事ができる。

次に、図６は本発明の第２の実施の形態を示し、この例が前記実施例と異なる点は、筋交い材11のみである。この例では、筋交い材11が立面Ｘ字状に配設されている。

１上タンク
２下タンク
2a 底面
３コア
４熱交換器
4a ラジエータ
4b オイルクーラ
4c インタークーラ
５第１側壁部
６第２側壁部

７上部フレーム
８第３側壁部
９底部
10 下部フレーム
11 筋交い材
12 強度メンバー
12a ボルト孔
13 上部支持材
13a 第２連結部
14 第１連結部

15 支持ピン
16 補助フレーム
17 第４側壁部
18 ボルト
19 ブラケット
21 縦材
22 固定ナット
23 コンデンサ
24 シュラウド
25 スペーサ
26 カラー

Claims

コア(3)の上下にそれぞれ上タンク(1)および下タンク(2)が配置された熱交換器(4)を、その設置場所の強度メンバー(12)に取付るための取付用フレームにおいて、
前記上タンク(1)の長辺側の側面に当接する第１側壁部(5)と、その上タンク(1)の短辺側の側面に当接する第２側壁部(6)とが平面視コ字状に形成されて、そのコ字状の開口側が第１側壁部(5)の全長に渡り開放された細長い上部フレーム(7)と、
前記下タンク(2)の長辺側の側面に当接する第３側壁部(8) と、その下タンク(2)の底面(2a)に対向する底部(9)とが断面Ｌ字状に形成された細長い下部フレーム(10)と、
一対の各バー材からなり、それらの上下両端が前記第１側壁部(5)と前記第３側壁部(8) とに接続されて、立面Ｖ字状またはＸ字状に両側壁部(5)(8)間を連結する筋交い材(11)と、を具備し、
上部フレーム(7)の第１側壁部(5)には、それぞれ上タンク締結用の複数のボルト孔(12a)が設けられると共に、その一対の第２側壁部(6)には上部支持材(13)の一端が締結する第１連結部(14)が設けられ、その上部支持材(13)の他端が前記設置場所の強度メンバー(12)に接続され、
下部フレーム(10)の底部(9)には、前記強度メンバー(12)に締結される第２連結部(13a)を有すると共に、その底部(9)の上面には複数のカラー(26)が突設されて、それが前記下タンク(2)の下面に突設された支持ピン(15)を嵌着するように構成され、
上部フレーム７と下部フレーム(10)の長手方向の両側端間が連結されるサイドフレームをなくしたことを特徴とする熱交換器の取付用フレーム。
請求項１に記載の熱交換器の取付用フレームにおいて、
前記上部フレーム(7)の一対の第２側壁部(6)に、平面視コ字状の細長い補助フレーム(16)の両端が着脱自在に接続され、
前記下部フレーム(10)の底部の長手方向の両端部のみに、前記第３側壁部(8) に対向して一対の第４側壁部(17)が立ち上げられ、
シュラウド(24)の周縁が前記補助フレーム(16)および一対の第４側壁部(17)にボルトを介して締結固定される熱交換器の取付用フレーム。
請求項１または請求項２に記載の熱交換器の取付用フレームにおいて、
前記上部フレーム(7)の第１側壁(5)に断面Ｌ字状のブラケット(19)が着脱自在に締結固定され、そのブラケット(19)を介して上タンク(1)の頂部が上部フレーム(7)に締結された熱交換器の取付用フレーム。
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の熱交換器の取付フレームにおいて、
並列された複数の熱交換器(4a)(4b)(4c)が取付られる熱交換器の取付用フレーム。