(57)【要約】  【課題】  ラジエータコアの交換作業において外装フレームがバラけてしまうのを防止して、交換作業を容易に行えるラジエータフレーム構造及び同構造を備えたモジュール式ラジエータを提供する。  【解決手段】  一端部をロアータンク９に着脱自在に取り付けた一対の支柱部材５ａ、５ｂとロアータンク９とで外装フレーム４を構成し、外装フレーム４内に表裏面を開放した複数のラジエータコア２を収納支持する。一対の支柱部材５ａ、５ｂの他端部間には、アッパータンク８と一体構成の第１ブラケット６を着脱自在に取り付ける。各ラジエータコア２の上部は、外装フレーム４及び第１ブラケット６に着脱自在に取り付けた第２ブラケット７により着脱自在に支持固定する。また、各ラジエータコア２の下端部は、ロアータンク９に嵌合支持する。これにより、不具合の生じたラジエータコア２の取替え作業時に、外装フレーム４をバラけさせずに行うことができる。  【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のラジエータコアの各前後両面を開放して並列に収納支持でき、かつ前記各ラジエータコアを挿脱可能とする上部開口を有する外装フレームと、
前記上部開口の一辺を閉じる状態で前記外装フレームの上端部に対して着脱自在に取り付けられ、かつ収納支持したときの前記各ラジエータコアの上端部と接続するアッパータンクを、前記上部開口からオフセットした位置で支持できる第１ブラケットと、
前記上部開口を覆う形で前記外装フレーム及び前記第１ブラケットに対して着脱自在に取り付けられ、かつ収納支持したときの前記各ラジエータコアの上端部を支持できる第２ブラケットと、
を備えてなることを特徴とするラジエータフレーム構造。
【請求項２】
前記アッパータンクに前記第１ブラケットが一体的に固定されてなることを特徴とする請求項１記載のラジエータフレーム構造。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載のラジエータフレーム構造を備え、
前記複数並列に配したラジエータコアが、前記各ラジエータコアの前後両面を開放して前記外装フレーム内に収納され、
前記第１ブラケットに支持された前記アッパータンクと前記各ラジエータコアの上端部とが接続され、
収納支持された前記各ラジエータコアの上端部が、前記第２ブラケットによって支持され、
前記各ラジエータコアの下端部が、前記外装フレームの一部を構成するロアータンクに接続されてなることを特徴とするモジュール式ラジエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モジュール式ラジエータにおけるラジエータフレーム構造及び同ラジエータフレーム構造を用いたモジュール式ラジエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から建設機械、土木機械、農業機械、運搬車両、走行車両等の作業車両においては、エンジンを冷却する冷却水の放熱を行うラジエータや、アクチュエータを作動する作動油の放熱を行うオイルクーラ等が配設されている。
【０００３】
特に、オフロード自動車や建設機械等の作業車両では、エンジンの冷却を十分に行うことができ、冷却する寿命を長くして、メンテナンスを容易に行えるラジエータが求められており、これを解決するものとして、所謂、モジュール式ラジエータが開発されている。
【０００４】
モジュール式ラジエータにおいては、複数の比較的小さなラジエータコアが個々のモジュールとして互いに隣接して並列配置され、外装フレーム内に収納支持されている。長期間に亘る車両の使用において、あるいはその他の要因からラジエータコアの１つに漏れ等の不具合が生じた場合、不具合を起こしたラジエータコアだけを交換できることは、ラジエータ全体を交換する作業に比べて大幅に時間と経費とを少なくすることができる。この利点を、モジュール式ラジエータは備えている。
【０００５】
モジュール式ラジエータとしては、上部及び下部にアッパータンク及びロアータンクをそれぞれ配設し、複数のラジエータコアの上部及び下部をそれぞれアッパータンク及びロアータンクに接続したモジュール式ラジエータ（特許文献１参照）や、それぞれ上り管路と下り管路とを備え、上り管路と下り管路とを上部において連通した構成のラジエータコアを複数並列状態に配列して、各ラジエータコアの下部をマニホールドと接続したモジュール式ラジエータコア（特許文献２参照）などが提案されている。
【０００６】
特許文献１に記載されたモジュール式ラジエータを、本発明における従来例１として図８にその要部正面図を示すことにする。図８に示すように、アッパータンク３１とロアータンク３２との間には、中間タンク３３で接続された一対のラジエータコア３５、３５’が上下に配されている。
【０００７】
一対のラジエータコア３５、３５’は複数組並列に配され、並列に配された各一対のラジエータコア３５、３５’は、上端部及び下端部においてそれぞれアッパータンク３１及びロアータンク３２に接続している。また、中間タンク３３を介して上部のラジエータコア３５と下部のラジエータコア３５’とが、連通している。
【０００８】
特許文献２に記載されたモジュール式ラジエータを、本発明における従来例２として図９にその正面図を示すことにする。図９に示すように、各ラジエータコア４０は複数並列状態に配設され、側辺部材４２、４３、上部タンク保持部４１及び下部フレーム部材としてのマニホールド４４によって構成される外装フレーム内に収納支持されている。
【０００９】
各ラジエータコア４０は、上下方向に配した複数本の管４５を備え、管４５の上部にはタンク半分体４６が配設されている。複数本の管４５は、２組に分かれて構成され、一方の組に属する数本の管４５には、エンジンにより温められた冷却水が下方から上方に向かって流れ、他方の組に属する数本の管４５には、一方の組の管４５からタンク半分体４６に流入した冷却水が上方から下方に向かって流れることになる。
【００１０】
マニホールド４４内は、２つの流路が形成されており、一方の組の管４５はエンジンにより温められた冷却水が供給される流路と接続し、他方の組の管４５は、ラジエータコア４０で冷却された冷却水を排出する流路と接続している。
各ラジエータコア４０のタンク半分体４６は、側辺部材４２及び側辺部材４３間を連結する上部タンク保持部４１によって支持されている。
【特許文献１】実開昭６３−３０７６９号（実願昭６１−１１７４７５号）のマイクロフィルム
【特許文献２】特開平５−２１５４７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献１に記載されたモジュール式ラジエータでは、複数のラジエータコアのうちから不具合が生じたラジエータコア３５又はラジエータコア３５’を取外そうとしても、アッパータンク３１を取外してからでなければ、不具合となっているラジエータコアを取り外して、取り替えることができない。
【００１２】
特に、下部のラジエータコア３５’に不具合が生じた場合には、上部のラジエータコア３５とともに取外して、中間タンク３３を取外してから出なければ、不具合が生じた下部のラジエータコア３５’の交換を行うことができない。
また、アッパータンク３１を取外すと、外装フレームを構成している連結板３４の上端部が片持ち支持の自由端となってバラけてしまう。このため、モジュール式ラジエータにおける整備性が悪化することになる。
【００１３】
特許文献２に記載されたモジュール式ラジエータでは、アッパータンクを有さない構成である。このため、マニホールド４４内における２つの流路間において、エンジンで温められた冷却水と、ラジエータによって冷却された冷却水とが、２つの流路間の壁を隔てて接触することになる。従って、２つの流路間における温度差によって、前記壁を介しての熱の伝達が行われることになる。
【００１４】
また、一方の組に属する数本の管４５と、他方の組に属する数本の管４５との間でも両者の間隔が短いため熱の伝達が行われてしまう。このため、ラジエータとしての冷却効率を悪化させる原因となっている。
【００１５】
更に、不具合の生じたラジエータコア４０を交換しようとする場合には、上部タンク保持具４１を取外すと、側辺部材４２、４３は片持ち支持状態となり、外装フレームを構成している側辺部材４２、４３や外装フレーム内の各ラジエータコア４０がバラけてしまうことになる。このため、モジュール式ラジエータとしての整備性が悪化する。
【００１６】
本発明では、上述したような問題点を解決し、モジュール式ラジエータにおけるラジエータコアの交換作業を容易なものにし、しかも、ラジエータコアの交換作業において外装フレームや外装フレーム内の各ラジエータコア４０がバラけてしまうのを防止することのできるラジエータフレーム構造及び同構造を備えたモジュール式ラジエータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の課題は請求項１〜３に記載された各発明により達成することができる。
即ち、本願第１発明ではラジエータフレーム構造において、複数のラジエータコアの各前後両面を開放して並列に収納支持でき、かつ前記各ラジエータコアを挿脱可能とする上部開口を有する外装フレームと、前記上部開口の一辺を閉じる状態で前記外装フレームの上端部に対して着脱自在に取り付けられ、かつ収納支持したときの前記各ラジエータコアの上端部と接続するアッパータンクを、前記上部開口からオフセットした位置で支持できる第１ブラケットと、前記上部開口を覆う形で前記外装フレーム及び前記第１ブラケットに対して着脱自在に取り付けられ、かつ収納支持したときの前記各ラジエータコアの上端部を支持できる第２ブラケットと、を備えてなることを最も主要な特徴となしている。
【００１８】
また、本願第２発明では第１発明の構成に加えて、第１ブラケットがアッパータンクに一体的に固定されてなる構成を特定したことを主要な特徴となしている。
更に、本願第３発明では第１発明又は第２発明の構成を備えたラジエータフレーム構造に複数のラジエータコアが収納支持され、複数のラジエータコアの下端部が外装フレームの一部をなすロアータンクに接続されてなるモジュール式ラジエータの構成を他の最も主要の特徴となしている。
【発明の効果】
【００１９】
本発明では、第１ブラケットによって外装フレームの上部開口における開口した一辺を連結しているので、第２ブラケットを取外しても、外装フレームや外装フレーム内の各ラジエータコアがバラけてしまうのを防止できる。また、アッパータンクを複数のラジエータコアの上部からオフセットした位置に支持することができるので、アッパータンクを取外さなくても、不具合となったラジエータコアの交換作業を容易に行うことができる。
【００２０】
更に、モジュール式ラジエータとしては、アッパータンク及びロアータンクを用いた構成とすることができるので、アッパータンクとロアータンクとを連結する管路間において温度差を生ぜずに、冷却水を一方向に流すことができる。これにより、モジュール式ラジエータとしての冷却効率を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の好適な実施の形態について、添付図面に基づいて以下において具体的に説明する。本発明に係わるラジエータフレーム構造の説明としては、同ラジエータフレーム構造を備えたモジュール式ラジエータの構成を説明することで、その説明を省略する、また、以下で説明するモジュール式ラジエータの形状、配置構成以外にも本発明の課題を解決することができる形状、配置構成であれば、それらの形状、配置構成を本発明に係わるラジエータフレーム構造又はラジエータフレーム構造を備えたモジュール式ラジエータの構成として採用することができるものである。このため、本発明は、以下に説明する実施例に限定されるものではなく、多様な変更が可能である。
【実施例】
【００２２】
図１には、車両後方側から前方側を見たときのモジュール式ラジエータ１の斜視図を示している。図２には、車両前方側から後方側を見たときのモジュール式ラジエータ１の斜視図を示している。また、図３には、モジュール式ラジエータ１の後面図を示し、図４には、要部側断面図を示している。図４において、図４の右側が車両の前方方向である。
【００２３】
モジュール式ラジエータ１は、外装フレーム４内に複数個並列に配設したラジエータコア２を収納支持している。外装フレーム４内に収納支持されるラジエータコア２の形状は、図示例の形状に限定されるものではなく、大きさ、寸法等を必要に応じて適宜選択することができるものである。
【００２４】
外装フレーム４は、ロアータンク９とロアータンク９に一端部を着脱自在に取り付けた一対の支柱部材５ａ、５ｂとから構成されている。外装フレーム４は、その上部に上部開口が形成され、同上部開口から垂直方向にラジエータコア２を挿入あるいは抜き出すことができる。尚、外装フレーム４は、図示せぬ車両の車体フレーム等に取り付けられている。
【００２５】
図３に示すように、前記上部開口から挿入した複数のラジエータコア２は、それぞれ前後両面を開放した状態で外装フレーム４内に収納することができる。また、各ラジエータコア２の下端部に形成した下タンク３ｂのパイプ１１を、ロアータンク９に形成した雌入口ポートに受容させて、各ラジエータコア２の位置決めを行うことができる。各パイプ１１の外周部又は前記雌入口ポートの内周面には、Ｏリング等の密封シールが配設されており、各ラジエータコア２とロアータンク９とを液密状態で接続することができる。
【００２６】
隣接するラジエータコア２間には、パッキング１３が配設されており、車体フレームからの振動等により各ラジエータコア２が横揺れするのを防止するとともに、各ラジエータコア２間での位置決めを行っている。
また、一対の支柱部材５ａ、５ｂには、横断面形状がコ字状の溝が形成されており、外装フレーム４の両端部に配設したラジエータコア２の側端面をコ字状の溝内に挿入して支持することができる。
【００２７】
図２に示すように、外装フレーム４の上端部には、アッパータンク８と一体に構成された第１ブラケット６が、一対の支持部材５ａ、５ｂ間を連結する形で取り付けられている。図５には、アッパータンク８と一体的に構成された第１ブラケット６の斜視図を示している。
【００２８】
第１ブラケット６を一対の支持部材５ａ、５ｂ間に取付けることにより、一対の支持部材５ａ、５ｂの各上端部がバラけて開口部が広がったりするのを防止することができる。これによって、各ラジエータコア２を外装フレーム４内に収納する場合や外装フレーム４内から取外すときに、スムーズに各ラジエータコア２の挿脱を行うことができる。
【００２９】
図４に示すように、アッパータンク８の下端部と、外装フレーム４内に収納支持した各ラジエータコア２の上端部に形成した上タンク３ａとは、それぞれ連結管１２を介して連結されている。図４において、車両の前方側、即ち、図４の右側の外装フレーム４には、アフタークーラ、エアコン用コンデンサ、オイルクーラ等のラジエータとは別の熱交換器２０が取り付けられている。また、車両の後方側の外装フレーム４には、シュラウド２２等が取り付けられている。
【００３０】
第１ブラケット６の構成としては、図６にその斜視図を示すようにアッパータンク８を支持固定するフランジ部６ａを備えた構成として、アッパータンク８とは別体にて構成することもできる。この場合、第１ブラケット６のフランジ部６ａには、第１ブラケット６に支持されたアッパータンク８と各ラジエータコア２の上タンク３ａとを連結する連結管１２を通す孔１８を形成しておくことが望ましい。
【００３１】
また、アッパータンク８に温められた冷却水を供給する吸入口１５ａ等（図１参照）を通す孔１４ａ、１４ｂを形成しておくことが望ましい。尚、図１に示す口１５ｂは、モジュール式ラジエータ１内に気泡部を設けることなく満遍なく冷却水を充満させるときに、使用する排出口である。
【００３２】
図１、図３、図４に示すように、外装フレーム４内に収納した複数のラジエータコア２の上部には、各ラジエータコア２を外装フレーム４から抜け出ないように抜け止めを行うとともに、外装フレーム４に取り付ける第２ブラケット７が設けられている。第２ブラケット７は、図７の斜視図に示すような形状を有しており、直立した面側がボルト２１等を介して第１ブラケット６に着脱自在に取り付けられる。また、第２ブラケット７の底面側は、外装フレーム４の上端部にボルト２１等を介して着脱自在に取り付けられている。
更に、第１ブラケット６の長手方向には、複数の補強片７ａが形成されており、第１ブラケット６の強度を向上させている。
【００３３】
また、ボルト２１等を介して第２ブラケット７の底面側に各ラジエータコア２の上端部を着脱自在に取り付けることができる。第１ブラケット６に第２ブラケット７の直立した面を取り付ける取付け方法としては、例えば、溶接等によりボルトの頭部を第１ブラケット６に取り付け、第２ブラケット７の直立した面に形成した孔に第１ブラケット６に取り付けられたボルトを挿入し、挿入したボルトにナットを螺合させて固定することができる。
【００３４】
また、第１ブラケット６にナットを溶接等により固定しておいたり、雌ネジが切られた板状態を第１ブラケット６に固定しておくこともできる。更に、図６に示すようなアッパータンク８とは別体構成の第１ブラケット６を用いた場合には、第１ブラケット６にボルトの頭部やナットを溶接等により固定しておくこともできる。更に、第１ブラケット６にボルトが螺合するネジを切っておくこともできる。
【００３５】
図７に示すように、第２ブラケット７の直立した面には、アッパータンク８の吸入口１５ａ、アッパータンク８内に冷却水を充満させるための口１５ｂを通す孔２４が形成されている。第２ブラケット７の底面側に形成した孔２３は、上記孔２４と共に第２ブラケット７の重量を軽減することができ、しかも、第２ブラケット７で支持した各ラジエータコア２の装着状況を確認することのできる孔として機能することができる。
【００３６】
図１に示すように、ロアータンク９に形成された排出口１６は、モジュール式ラジエータ１によって冷却された冷却水が排出される排出口として構成されており、図示せぬポンプ等を介してエンジンにモジュール式ラジエータ１で冷却した冷却水を供給することができる。
【００３７】
本発明のモジュール式ラジエータ１において、モジュール式ラジエータ１を構成するラジエータコア２の一部に不具合が生じたときには、第２ブラケット７を取外し、取替えを行うラジエータコア２に接続している連結管１２を取外すことにより、簡単にラジエータコア２の交換作業を行うことができる。しかも、第２ブラケット７を取外しても外装フレーム４の一対の支柱部材５ａ、５ｂは、第１ブラケット６により上端部が連結されているので、外装フレーム４や収納支持されている各ラジエータコア２がバラけてしまうことが防止される。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本願発明は、本願発明の技術思想を適用することができる装置等に対しては、本願発明の技術思想を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】車両後方から見たモジュール式ラジエータの斜視図である。（実施例）
【図２】車両前方から見たモジュール式ラジエータの斜視図である。（実施例）
【図３】モジュール式ラジエータの後面図である。（実施例）
【図４】モジュール式ラジエータの要部側断面図である。（実施例）
【図５】第１ブラケットの斜視図である。（実施例）
【図６】他の構成による第１ブラケットの斜視図である。（実施例）
【図７】第２ブラケットの斜視図である。（実施例）
【図８】モジュール式ラジエータの要部正面図である。（従来例１）
【図９】モジュール式ラジエータの正面図である。（従来例２）
【符号の説明】
【００４０】
１・・・モジュール式ラジエータ、２・・・ラジエータコア、４・・・外装フレーム、５ａ、５ｂ・・・支柱部材、６・・・第１ブラケット、７・・・第２ブラケット、８・・・アッパータンク、９・・・ロアータンク、３１・・・アッパータンク、３２・・・ロアータンク、３３・・・中間タンク、３４・・・連結板、３５、３５’・・・ラジエータコア、４０・・・ラジエータコア、４１・・・上部タンク保持部、４２，４３・・・側辺部材、４４・・・マニホールド、４５・・・管、４６・・・タンク半分体。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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