(57)【要約】  【課題】振動に対する耐久性を向上した油圧ショベルのラジエータを提供する。  【解決手段】チューブ41、および、チューブ41を互いに連結する放熱フィン42を備えたコア22の両側部に沿って、上部タンク21と下部タンク23とを連結するサイドフレーム25を配設する。コア22の両側部とサイドフレーム25との間にて弾性体26を挟持することで、コア22の両側部とサイドフレーム25との間にコア22が振動できるスペースをなくし、コア22の振動を抑制してチューブ41と各タンク21，23との接続部に過負荷が加わることを防止し、振動に対する耐久性を向上できる。  【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被冷却物の内部を通過した冷却流体が流入する一方のタンクと、
この一方のタンクに一端開口部が接続され冷却流体が通過する複数のチューブおよびこれらチューブを互いに連結した放熱用のフィンを備え、冷却風の通過により冷却媒体を冷却するコアと、
このコアを介し一方のタンクと反対側に設けられ、チューブの他端開口部がそれぞれ接続されてこれらチューブを通過した冷却流体が流入して被冷却物に流出する他方のタンクと、
コアの側部に沿って配設され、一方のタンクと他方のタンクとを連結する連結フレームと、
この連結フレームとコアとの間に挟持された防振部材と
を具備したことを特徴とする冷却装置。
【請求項２】
連結フレームは、
コアの側部に沿って配設され一方のタンクと他方のタンクとを連結する連結フレーム本体と、
この連結フレーム本体からコアの側部に対し隣接する前後部に対応して設けられた取付部材とを備え、
防振部材は、
コアの側部と連結フレーム本体とにより挟持される第１防振部材と、
コアの側部に隣接する前後部と取付部材とによりそれぞれ挟持される第２防振部材とを備えている
ことを特徴とする請求項１記載の冷却装置。
【請求項３】
取付部材は、連結フレーム本体にボルトにより着脱可能に設けられた
ことを特徴とする請求項２記載の冷却装置。
【請求項４】
作業機械のラジエータとして用いる
ことを特徴とした請求項１乃至３のいずれか記載の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被冷却物の内部を通過した冷却流体を冷却する冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば油圧ショベルなどの作業機械に用いられるラジエータなどの冷却装置は、エンジン内を通過した冷却媒体が流入する一方のタンクと、この一方のタンクの下方に位置し冷却媒体を冷却するコアと、このコアの下方に位置しコアにて冷却された冷却媒体が流入するとともにエンジンに流出する他方のタンクと、一方のタンクおよび他方のタンクを互いに連結する連結フレームとを備え、下部走行体の上部に旋回可能に設けられた上部旋回体のフレーム上に配設されている。
【０００３】
そして、コアは、上端部が上部タンクの下部に接続されるとともに下端部が下部タンクの上部に接続された複数のチューブと、これらチューブを左右方向に互いに連結する複数の放熱フィンとを備え、これらチューブおよび放熱フィンのそれぞれの間を冷却風が通過することにより、チューブ内を上部タンクから下部タンクへと通過する冷却媒体と冷却風との熱交換が可能となっている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００１−２２７３４０号公報（第４頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の冷却装置では、エンジンの駆動による振動、あるいは、下部走行体による走行に伴う振動などによりコアが振動し、チューブと各タンクとの接続部分に負荷が加わってこの接続部分の破損を招くおそれがあるという問題点を有している。
【０００５】
特に、油圧ショベルなどの作業機械では、走行面に多数の凹凸が形成されていることがあり、下部走行体の走行に伴う振動が頻繁に発生するため、振動に対するチューブと各タンクとの接続部の耐久性の一層の確保が望まれている。
【０００６】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、振動に対する耐久性を向上した冷却装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の発明は、被冷却物の内部を通過した冷却流体が流入する一方のタンクと、この一方のタンクに一端開口部が接続され冷却流体が通過する複数のチューブおよびこれらチューブを互いに連結した放熱用のフィンを備え、冷却風の通過により冷却媒体を冷却するコアと、このコアを介し一方のタンクと反対側に設けられ、チューブの他端開口部がそれぞれ接続されてこれらチューブを通過した冷却流体が流入して被冷却物に流出する他方のタンクと、コアの側部に沿って配設され、一方のタンクと他方のタンクとを連結する連結フレームと、この連結フレームとコアとの間に挟持された防振部材とを具備した冷却装置であり、一方のタンクと他方のタンクとにそれぞれ各端の開口部が接続され冷却流体が通過する複数のチューブおよびこれらチューブを互いに連結する放熱用のフィンを備えたコアと、このコアの側部に沿って配設され一方のタンクと他方のタンクとを連結する連結フレームとの間にて防振部材を挟持することで、コアの振動を抑制してチューブと各タンクとの接続部に過負荷が加わることを防止し、振動に対する耐久性が向上する。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の冷却装置において、連結フレームが、コアの側部に沿って配設され一方のタンクと他方のタンクとを連結する連結フレーム本体と、この連結フレーム本体からコアの側部に対し隣接する前後部に対応して設けられた取付部材とを備え、防振部材が、コアの側部と連結フレーム本体とにより挟持される第１防振部材と、コアの側部に隣接する前後部と取付部材とによりそれぞれ挟持される第２防振部材とを備えているものであり、連結フレーム本体とコアの側部とで第１防振部材を挟持するとともに、連結フレーム本体に設けられた取付部材とコアの側部に対し隣接する前後部とで第２防振部材を挟持することで、コアの両側方への振動および前後方向への振動を確実に抑制し、振動に対する耐久性がより向上する。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の冷却装置において、取付部材が、連結フレーム本体にボルトにより着脱可能に設けられたものであり、取付部材を連結フレーム本体にボルトにより着脱可能とすることで、防振部材の劣化などに対するメンテナンスの作業性が向上する。
【００１０】
請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか記載の冷却装置において、作業機械のラジエータとして用いるものであり、比較的振動が大きい作業機械のラジエータとして用いることで、振動に対する耐久性を確保し、作業機械の信頼性が向上する。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１記載の発明によれば、一方のタンクと他方のタンクとにそれぞれ各端の開口部が接続され冷却流体が通過する複数のチューブおよびこれらチューブを互いに連結する放熱用のフィンを備えたコアと、このコアの側部に沿って配設され一方のタンクと他方のタンクとを連結する連結フレームとの間にて防振部材を挟持することで、コアの振動を抑制してチューブと各タンクとの接続部に過負荷が加わることを防止し、振動に対する耐久性を向上できる。
【００１２】
請求項２記載の発明によれば、連結フレーム本体とコアの側部とで第１防振部材を挟持するとともに、連結フレーム本体に設けられた取付部材とコアの側部に対し隣接する前後部とで第２防振部材を挟持することで、コアの両側方への振動および前後方向への振動を確実に抑制し、振動に対する耐久性をより向上できる。
【００１３】
請求項３記載の発明によれば、取付部材を連結フレーム本体にボルトにより着脱可能とすることで、防振部材の劣化などに対するメンテナンスの作業性を向上できる。
【００１４】
請求項４記載の発明によれば、比較的振動が大きい作業機械のラジエータとして用いることで、振動に対する耐久性を確保し、作業機械の信頼性を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を図１乃至図５に示された実施の形態を参照しながら詳細に説明する。
【００１６】
図５は、作業機械としての油圧ショベルを示し、この油圧ショベルは、下部走行体１の上部に、図示されない旋回軸受部を介して上部旋回体３が旋回可能に設けられ、この上部旋回体３の前部には、オペレータを保護するキャブ４が搭載され、また、上部旋回体３の前部中央に、作業装置５が作動可能に設けられ、さらに、上部旋回体３の後部に、エンジン室６が設けられている。
【００１７】
そして、このエンジン室６内には、被冷却物としてのエンジン11が横置きに配設され、このエンジン11に排気用のマフラ12が接続され、また、エンジン11あるいは図示されないファン用モータなどにて駆動されて吸気流を形成するファン13がエンジン11の側方に配置され、かつ、このファン13に対向して、冷却装置としてのラジエータ14、オイルクーラ15などが配設されている。
【００１８】
さらに、エンジン室６は、図示しないが、カバーにより開閉開能に覆われ、このカバーの側部には、ファン13の駆動により外気をエンジン室６内に吸気する吸気口が設けられている。
【００１９】
なお、以下、ファンにより形成される吸気流の下流側、すなわちエンジン11側を前側とし、吸気流の上流側を後側として説明する。
【００２０】
ラジエータ14は、図１乃至図４に示されるように、エンジン11の内部を通過する冷却流体としての冷却水Ｗを冷却することで間接的にエンジン11を冷却するもので、冷却水Ｗが流入する一方のタンクとしての上部タンク21を上部に備え、この上部タンク21の下部に、冷却水Ｗが通過するコア22が設けられ、かつ、このコア22の下部、すなわちコア22を介して上部タンク21と反対側に、コア22を通過した冷却水Ｗが流入するとともにエンジン11へと流出する他方のタンクとしての下部タンク23が設けられ、さらに、コア22の両側方に沿って、上部タンク21と下部タンク23とを連結する連結フレームとしてのサイドフレーム25が設けられ、これらサイドフレーム25とコア22の側部との間に、防振部材としての弾性体26がそれぞれ挟持されている。
【００２１】
上部タンク21は、左右に細長く上下に扁平な略直方体状に形成され、コア22の上端部が接続される平面視細長四角形状のヘッダプレート31を備え、このヘッダプレート31の上部に、上部フロントプレート32、上部リアプレート33および両上部サイドプレート34，34が突設されるとともに、これら上部フロントプレート32、上部リアプレート33および両上部サイドプレート34，34の上部を閉塞するようにトッププレート35が設けられて、内部に冷却水Ｗの収容部が区画されている。
【００２２】
そして、上部フロントプレート32には、エンジン11から流出した冷却水Ｗが図示されない配管を介して上部タンク21内に流入する際の流入口となる流入管部36が前方に向けて突設されている。
【００２３】
また、トッププレート35には、上部タンク21に冷却水を補給する際に開放されるキャップ37が設けられている。
【００２４】
さらに、コア22は、図２乃至図４に示されるように、上下方向に長尺状の複数のチューブ41と、これらチューブ41を連結する放熱用のフィンとしての複数の放熱フィン42とを正面視で格子状に有し、チューブ41の上端部近傍および下端部近傍にそれぞれ端枠部材44，45が取付けられるとともに最外側に位置するチューブ41の側方にそれぞれ側枠部材46，47が取付けられて、これら各枠部材44，45，46，47により周囲が囲まれた略直方体状に形成されている。
【００２５】
チューブ41は、扁平な管状に形成され、長手方向が前後方向に沿うように配置され、コア22の左右方向に互いに略等間隔に離間された列を前後に複数構成するように放熱フィン42に一体的に固定されている。そして、これらチューブ41の各列同士は、一の列のチューブ41と他の列のチューブ41とが左右方向にずれ、かつ、平面視で前側の列のチューブ41から後側の列のチューブ41へと、前後方向に対して傾斜した直線をなすように配置されている。
【００２６】
また、各チューブ41は、それぞれ上端開口部が図１に示される上部タンク21のヘッダプレート31に接続されて上部タンク21内に連通するとともに、下端開口部が下部タンク23に接続されて下部タンク23内に連通する。
【００２７】
さらに、放熱フィン42は、例えば放熱性が良好な金属により四角形板状に形成され、水平方向にそれぞれ配設されて上下方向に略等間隔に互いに離間されている。また、これら放熱フィン42には、チューブ41の外形形状に沿いこれらチューブ41がそれぞれ挿通される複数の挿通孔48が穿設されている。
【００２８】
そして、下部タンク23は、図１に示されるように、左右に細長く上下に扁平な略直方体状に形成され、コア22のチューブ41の下端部が連通接続される平面視細長四角形状のヘッダプレート51を備え、このヘッダプレート51の下部に、下部フロントプレート52、下部リアプレート53および両下部サイドプレート54，54が突設されるとともに、これら下部フロントプレート52、下部リアプレート53および両下部サイドプレート54，54の下部を閉塞するようにボトムプレート55が設けられて、内部に冷却水Ｗの収容部が区画されている。
【００２９】
また、下部フロントプレート52には、上部タンク21からチューブ41を経由した冷却水Ｗが図示されない配管を介してエンジン11に流出する際の流出口となる流出管部56が前方に向けて突設されている。
【００３０】
さらに、ボトムプレート55の両側部には、ラジエータ14を上部旋回体３の図示されないフレーム上にボルト締めなどにより固定するための固定用ブラケット57が前後方向に設けられている。
【００３１】
そして、各サイドフレーム25は、上下方向に長尺状に形成された連結フレーム本体としてのサイドフレーム本体61と、このサイドフレーム本体61に着脱可能に取付けられる取付部材としての一対の押えプレート62とをそれぞれ備えている。
【００３２】
各サイドフレーム本体61は、上下方向に長尺状の四角形状でコア22の上下寸法と略等しい本体板部61aと、この本体板部61aの前後端からコア22と反対側すなわちラジエータ14の外側に屈曲された補強用の屈曲部61b，61bとを有する断面Ｕ字状の部材である。
【００３３】
そして、本体板部61aは、上部タンク21のヘッダプレート31の下側および下部タンク23のヘッダプレート51の上側のそれぞれの四隅に図示されないボルトなどで取付けられた取付ブラケット65に着脱可能に取付けられることにより、サイドフレーム本体61が上部タンク21と下部タンク23とを互いに一体的に連結する。
【００３４】
ここで、各取付ブラケット65は、細長板状の基体部65aと、この基体部65aから略垂直に突設された突出部65bと、これら基体部65aと突出部65bとに亘って設けられた補強用の正面視三角形状の補強部65cとを備え、各基体部65aおよび各突出部65bに、ボルト66が挿入されるボルト挿入孔65dがそれぞれ穿設されている。
【００３５】
そして、各取付ブラケットは、各基体部65aが上部タンク21のヘッダプレート31の下側および下部タンク23のヘッダプレート51の上側のそれぞれの四隅にて、各突出部65bがラジエータ14の外側に位置するように図示されないボルトで取付けられることでコア22の上下端の側部を前後に挟持するとともに、突出部65bのボルト挿入孔65dに挿入されたボルト66を、サイドフレーム本体61の本体板部61aの上下の前後側に複数穿設されたボルト孔67に締付けることにより、サイドフレーム本体61が上部タンク21および下部タンク23と一体的に取付けられる。
【００３６】
また、各押えプレート62は、サイドフレーム本体61の本体板部61aの上下方向の中央部にてコア22側に取付けられる被取付部62aと、この被取付部62aから略垂直に屈曲され弾性体26を押える押え部62bとを有する断面Ｌ字状の部材である。
【００３７】
被取付部62aは、上下方向に複数のボルト孔68が穿設され、これらボルト孔68に、サイドフレーム本体61の本体板部61aの上下方向の中央部の前後側に複数穿設されたボルト挿入孔71にワッシャ72を介して挿入されたボルト73を締付けてナット74で止めることにより、押えプレート62がサイドフレーム本体61に一体的に取付けられる。
【００３８】
また、押え部62bは、前後の押えプレート62をサイドフレーム本体61にそれぞれ取付けた状態で互いに他方の押え部62bに接近する側、すなわち前側の押えプレート62の押え部62bがこの押えプレート62の後側に位置し、かつ、後側の押えプレート62の押え部62bがこの押えプレート62の前側に位置して、コア22の前後部にそれぞれ対向している。
【００３９】
そして、弾性体26は、コア22の放熱フィン42の両側部に取付けられる第１防振部材としての第１弾性体76と、これらコア22の両側部に対して隣接するコア22の放熱フィン42の前後部にそれぞれ取付けられる第２防振部材としての第２弾性体と77を有している。
【００４０】
各第１弾性体76は、押えプレート62の上下寸法と略等しい上下寸法を有する直方体状に形成されている。さらに、これら第１弾性体76は、コア22の両側部にて、上下方向の中心域に取付けられ、コア22の両側部と各サイドフレーム25のサイドフレーム本体61の本体板部61aによりそれぞれ挟持固定される。
【００４１】
また、各第２弾性体77は、各第１弾性体76と略等しい上下寸法を有する直方体状、かつ、押え部62bに対応した大きさに形成されている。さらに、これら第２弾性体77は、コア22の両側部と前後部との隣接辺に一側を沿わせて配設されている。そして、これら第２弾性体77は、各第１弾性体76の上下方向位置に略対応する上下方向位置にそれぞれ取付けられ、各サイドフレーム25をコア22の両側部にそれぞれ取付けた状態で、コア22の両側面部に対して隣接する前後部と押えプレート62の押え部62bとにより挟持固定される。
【００４２】
次に、上記図１乃至図５に示された実施の形態の作用効果を説明する。
【００４３】
ラジエータ14の組立てに際しては、チューブ41と放熱フィン42とを格子状に嵌合させて各枠部材44，45，46，47にて周囲を囲んでコア22を形成し、このコア22を、チューブ41の上端部を上部タンク21のヘッダプレート31に接続するとともに、チューブ41の下端部を下部タンク23のヘッダプレート51に接続する。
【００４４】
この後、上部タンク21のヘッダプレート31および下部タンク23のヘッダプレート51のそれぞれの四隅にボルトなどで取付ブラケット65を取付けるとともに、コア22の各側部に第１弾性体76を、コア22の側部に隣接する前後部に第２弾性体77，77をそれぞれ取付け、押えプレート62をボルト73などで固定したサイドフレーム本体61をコア22の両側方に嵌合させる。このとき、押えプレート62の押え部62bとコア22の前側部との間で各弾性体77，77がそれぞれ挟持される。
【００４５】
この状態で、サイドフレーム本体61の上端部および下端部を、それぞれ取付ブラケット65の突出部65bにボルト66などで固定することで、サイドフレーム本体61の本体板部61aとコア22の側部との間で第１弾性体76が挟持され、ラジエータ14が組立てられる。
【００４６】
そして、この組立てられたラジエータ14を、固定用ブラケット57を介して上部旋回体３のエンジン室６内にてフレームに取付け固定し、各管部36，56とエンジン11の流出口および流入口との間に、図示されないポンプなどを介して配管を連通接続する。
【００４７】
この結果、エンジン11により駆動されたポンプの作用により、冷却水Ｗがエンジン11、配管、流入管部36、上部タンク21、チューブ41、下部タンク23および配管を経由してエンジン11に再度循環され、同時に駆動されたファン13によりエンジン室６の外部から吸気された吸気流がラジエータ14のコア22を通過する際に、放熱フィン42およびチューブ41自体を介して冷却水Ｗと吸気風とを熱交換し、冷却水Ｗを冷却する。
【００４８】
上述したように、上記図１乃至図５に示された実施の形態によれば、チューブ41およびこれらチューブ41を互いに連結する放熱フィン42を備えたコア22と、このコア22の両側部に沿って配設され上部タンク21と下部タンク23とを連結するサイドフレーム25との間にて弾性体26を挟持することで、コア22の両側部とサイドフレーム25との間にコア22が振動できるスペースをなくし、コア22の振動を抑制してチューブ41と各タンク21，23との接続部に過負荷が加わることを防止し、振動に対する耐久性を向上できる。
【００４９】
また、サイドフレーム本体61の本体板部61aとコア22の側部とで第１弾性体76を挟持するとともに、サイドフレーム本体61に設けられた押えプレート62とコア22の側部に対し隣接する前後部とで第２弾性体77を挟持することで、コア22の両側部および前後部にコア22が振動できるスペースをなくし、コア22の両側方への振動および前後方向への振動を確実に抑制し、振動に対する耐久性をより向上できる。
【００５０】
さらに、押えプレート62をサイドフレーム本体61にボルト73などにより着脱可能とすることで、弾性体26、特に第２弾性体77の劣化などに対するメンテナンスの作業性を向上できる。
【００５１】
特に、凹凸が比較的多い場所での作業が多く比較的振動が大きい油圧ショベルなどの作業機械のラジエータ14として上記冷却装置を用いることで、振動に対する耐久性を確保し、作業機械の信頼性を向上できる。
【００５２】
また、チューブ41を長手方向が前後方向に沿うように配置し、コア22の左右方向に互いに略等間隔に離間された列を前後に複数構成するように放熱フィン42に一体的に固定するとともに、これらチューブ41の各列同士を、一の列のチューブ41と他の列のチューブ41とが左右方向にずれ、かつ、平面視で前側の列のチューブ41から後側の列のチューブ41へと、前後方向に対して傾斜した直線をなすように配置することで、吸気流が効率よくチューブ41の表面を通過し、ラジエータ14による冷却水Ｗの冷却効率を向上できる。
【００５３】
さらに、コア22の両側部とこれら両側部に取付けた各サイドフレーム25とで弾性体26を挟持するため、コアの一側部と一方の連結フレームのみで弾性体を挟持する場合などと比較して、コア22を左右方向および前後方向に確実に防振できる。
【００５４】
そして、前側の押えプレート62の押え部62bがこの押えプレート62の後側に位置し、後側の押えプレート62の押え部62bがこの押えプレート62の前側に位置するように四度フレーム本体61にそれぞれ取付けることにより、押えプレート62の被取付部62aがコア22の両側部と各サイドフレーム本体61の本体板部61aとの間に介在することがないので、被取付部62aの厚みなどを考慮することなくコア22の両側部と各サイドフレーム本体61との間で第１弾性体76を確実に挟持できる。
【００５５】
なお、上記一実施の形態において、各弾性体76，77の材質、形状および大きさなどは、所望の防振特性に応じて適宜設定し、第２弾性体77の形状に応じて押えプレート62の形状なども適宜設定する。
【００５６】
また、サイドフレーム25の各タンク21，23への取付け構造などは、上記構成に限定されるものではない。
【００５７】
さらに、油圧ショベル以外の作業機械のラジエータとして用いることも可能であり、また、振動のおそれがある冷却装置であれば、ラジエータ以外の冷却装置にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明に係る冷却装置の一実施の形態を示す斜視図である。
【図２】同上冷却装置を示す正面図である。
【図３】同上冷却装置を示す側面図である。
【図４】同上冷却装置を示す平面図である。
【図５】同上冷却装置を備えた作業機械の斜視図である。
【符号の説明】
【００５９】
Ｗ    冷却流体としての冷却水
11    被冷却物としてのエンジン
14    冷却装置としてのラジエータ
21    一方のタンクとしての上部タンク
22    コア
23    他方のタンクとしての下部タンク
25    連結フレームとしてのサイドフレーム
26    防振部材としての弾性体
41    チューブ
42    フィンとしての放熱フィン
61    連結フレーム本体としてのサイドフレーム本体
62    取付部材としての押えプレート
76    第１防振部材としての第１弾性体
77    第２防振部材としての第２弾性体
【図１】
2006234194.tif 000003
【図２】
2006234194.tif 000004
【図３】
2006234194.tif 000005
【図４】
2006234194.tif 000006
【図５】
2006234194.tif 000007