JP2008008220A - ラジエータの支持構造 - Google Patents

Abstract

【課題】剛性を確保し、エンジン振動をラジエータに伝えないようにすることができるラジエータの支持構造を提供する。
【解決手段】機体またはエンジン１に取り付けるラジエータ４０において、前記ラジエータ４０の左右及び上下周囲を上部フレーム５０ａと下部フレーム５０ｂからなる支持フレーム５０により囲み、該支持フレーム５０を枠状に形成して、該ラジエータ４０の上部と下部とを防振部材５１を介して支持フレームに支持した。
【選択図】図７

Description

本発明は、機体またはエンジンに取り付けられるラジエータの支持構造に関する。

従来、エンジンに付設するラジエータは銅製のラジエータが一般的であるが、昨今自動車メーカー等は環境問題を考慮して、軽量であるアルミ製ラジエータへと切り替えを進めている。アルミ製ラジエータの取付け構造に関する技術としては例えば、特許文献１に記載されている。
特開平８−１４２６８９号公報

しかし、銅製ラジエータからアルミ製ラジエータに置き換える場合において、アルミ製ラジエータには銅製ラジエータに比べ剛性が低く、またアルミ製ラジエータに設けられているタンクは樹脂製となっており、さらにはフレームも無く、その状態でエンジンに付設されるとエンジンの振動が伝わりコア部に亀裂が発生する可能性がある。そうして亀裂の発生が原因となり水漏れなど不具合が起こってしまう。そこで、本発明では上記事情を鑑みて、剛性を確保し、エンジン振動をラジエータに伝えないようにすることができるラジエータの支持構造を提供する。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、機体またはエンジンに取り付けるラジエータにおいて、前記ラジエータの左右及び上下周囲を支持フレームにより囲み、該支持フレームを枠状に形成して、該ラジエータの上部と下部とを防振部材を介して支持フレームに支持したものである。

請求項２においては、前記支持フレームを、上下に分割可能に構成したものである。

請求項３においては、前記支持フレームを、左右に分割可能に構成したものである。

請求項４においては、前記支持フレームの下部にブラケットの一端部を固定し、該ブラケットの他端部をエンジン本体に固定して、支持フレームをエンジンに取り付け、該ブラケットの中途部にエンジンの支持ステーを設けたものである。

請求項５においては、前記支持ステーをブラケットと一体成形したものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１においては、ラジエータの支持構造の剛性を高めることができ、銅製よりも剛性が劣るアルミラジエータであってもエンジンに付設することが可能となる。また、エンジンからの振動は防振部材によって緩衝させることができる。

請求項２においては、ラジエータの支持部材をコンパクトな構成として、製造コストおよび輸送コストの低減を図ることができる。また、ラジエータを上方に引き抜いて外すことができ、メンテナンスを容易にできる。

請求項３においては、ラジエータの支持部材をコンパクトな構成として、製造コストおよび輸送コストの低減を図ることができる。また、左右対称にフレームを構成することができ、設計が容易となる。

請求項４においては、組立性を改善することができる。また、エンジンを支持する支持ステーを従来よりも前側に配置することになり、ラジエータの振動を低減することができる。

請求項５においては、部品点数を削減できる。

次に、発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明に係るエンジンの右側面図、図２は同じく平面図、図３は同じく正面図である。図４は本発明に係るラジエータの支持構造を示す背面図、図５は同じく左側面図、図６は同じく正面図、図７は本発明に係る支持フレームを示す斜視図、図８は防振部材の平面図、図９は防振部材の側面断面図、図１０は下部フレームのレール部を示す斜視図、図１１は本発明に係るブラケットを示す側面図、図１２は同じく平面図、図１３は同じく正面図、図１４は本発明に係るブラケットの取付け位置を示す斜視図、図１５はラジエータの支持構造を示す背面図、図１６は従来のマウンティングフートの取付け位置を示す斜視図である。なお、以下においては、図１に示す矢印Ａの方向を「前」、その反対側を「後」として説明する。

まず、本発明を適用するエンジンの一例としての、作業機などに搭載されるディーゼルエンジン（以下「エンジン」とする）の全体構成について、図１から図３を用いて説明する。
エンジン１のシリンダブロック２の上部にはシリンダヘッド３が取り付けられ、このシリンダヘッド３の上面はボンネット４で被装されている。また，シリンダブロック２の下部には間座３１を介して潤滑油槽であるオイルパン５が取り付けられており、このオイルパン５内にはエンジンオイル（潤滑油）が貯溜されている。この潤滑油は、図示せぬ潤滑油ポンプにより吸入され、潤滑油フィルタ２０を介してエンジン１内の各潤滑箇所へ供給される。

シリンダブロック２の一側には、シリンダブロック２内に形成される燃焼室内へ噴射される燃料を送り込むための燃料噴射ポンプ８が付設されている。また、燃料噴射ポンプ８の下部には、エンジン１内へと燃料を供給する燃料フィードポンプ１０が設けられている。この燃料フィードポンプ１０により、図示せぬ燃料タンク内の燃料が吸入されるとともに送出され、エンジン１の燃料供給路に設けられる燃料フィルタ１９を介して燃料噴射ポンプ８へと導入される。

シリンダブロック２下部の内部にはクランク軸６が回転自在に支持されており、コンロッド（図示せず）を介してピストン（図示せず）と連結されている。またシリンダブロック２の前面には、このクランク軸６の動力を前記燃料噴射ポンプ８等へ伝達するためのギヤ類が収納されているギヤケース１１が取り付けられており、ギヤケースカバー１２により覆われている。このギヤケース１１の前側には、冷却ファン１３が配設され、冷却ファン１３の前方に後述するブラケット３０を介してラジエータ４０が配設されている。また、該ラジエータ４０より筒状のファンシュラウド４１を後方へ向けて延出して、このファンシュラウド４１により冷却ファン１３の外周を被装し、ファンシュラウド４１後部は、エンジン１前部に固設されている。この冷却ファン１３は、前記クランク軸６上に設けたＶプーリ１４よりＶベルト１５を介してファン軸７上のプーリに伝えられて駆動される。このクランク軸６の動力は、シリンダブロック２の前側に設けられるオルタネータ１６にも同じくＶプーリ１４及びＶベルト１５を介して伝達される。また、シリンダブロック２の後面には、前記クランク軸６の後端部に取り付けられるフライホイール（図示せず）を覆うフライホイールハウジング１８が固設されている。

次に、本発明に係るラジエータの支持構造について図４から図７を用いて説明する。

該ラジエータの支持構造は、被支持体であるラジエータ４０本体とラジエータ４０の周囲を囲う支持フレーム５０で構成されている。

ラジエータ４０は、エンジン１のウォータジャケットに送られる冷却水を冷却するためのものであり、図４に示す如く、ラジエータ４０はその上部に冷却水導入口４０ａ、下部に冷却水戻り口４０ｂがそれぞれ設けられる。エンジン１から図示せぬ冷却水ポンプにより送られてきた冷却水は、冷却水導入口４０ａからラジエータ４０上部の上部タンク内に貯留されて、該上部タンクより複数の上下方向に配置したチューブ状のコアを介して下部タンクに送られる。前記コアには放熱フィン（図示せず）が付設されて放熱性が高められ、ラジエータ４０の後部に設けられた冷却ファン１３からの冷却風を放熱フィンに当てて強制冷却されており、冷却水は該放熱内を通過後、冷却水戻り口４０ｂからエンジン１のウォータジャケットに戻される。

ラジエータ４０の上面にはラジエータキャップ４０ｃが設けられるとともに、ラジエータ４０の下部には冷却水抜取口４０ｄが設けられる。
また、ラジエータ４０の上下面（上部タンク上面及び下部タンク下面）にはそれぞれピン状の突起４２・４２および突起４３・４３（図７参照）が設けられており、該突起４２・４３に後述する円筒状の防振部材５１が外嵌されて被覆される。
ラジエータキャップ４０ｃはラジエータ４０内の温度変化に起因する圧力変化を調整して略一定に保持するものであり、冷却水の抜き取り作業後には該ラジエータキャップ４０ｃを外して冷却水を補充する。
冷却水抜取口４０ｄには図示しない管の一端が接続される。該管は可撓性のホース（ゴムホース等）で構成され、管の他端は栓により閉塞されている。

支持フレーム５０は、図７で示すように上部フレーム５０ａ、下部フレーム５０ｂ、防振部材５１等で構成されている。

上部フレーム５０ａは、正面視略逆「凵」字型に折り曲げられて、左右端部にボルト孔５０ｃが左右方向に穿設されており、上面部には、後述する防振部材５１の受部５１ａ及びラジエータキャップ４０ｃの上部を挿通するための定設孔５２、開口部５４を各々設けている。
下部フレーム５０ｂは、正面視略「凵」字型に組み立てられ、左右で鉛直方向に形成される断面視「コ」字状の縦枠となるレール部５０ｄと、該レール部５０ｄを左右で連結する断面視Ｌ字状の下枠部５０ｅで構成されており、レール部５０ｄの上部にボルト孔５０ｇが穿設されている。該ボルト孔５０ｇと前記上部フレーム５０ａのボルト孔５０ｃを合わせてボルトで固定することにより、支持フレーム５０を四角形状に枠組み構成して、強固なフレームとすることができる。
また、前記下枠部５０ｅには防振部材５１の受部５１ａを挿通させるための定設孔５３を設けた防振部材用取り付け部材５０ｆが２箇所配置されている。

次に、防振部材５１について図８及び図９を用いて説明する。該防振部材５１は、平面視円形で、断面視略Ｔ字形としている。そして、前記突起４２・４２および突起４３・４３に挿嵌させる挿嵌孔５１ｂが軸心部に貫通している。そして、上下中央外周に縁部を形成してその一側を受部５１ａとし、前記上部フレーム５０ａに設けられた定設孔５２及び防振部材用取り付け部材５０ｆに設けられた定設孔５３と嵌合させる形状としている。該防振部材５１は、ゴム、または防振樹脂等の弾性体を材料として構成され、エンジン、及び走行装置からの振動をラジエータ４０に直接伝えないように緩衝支持している。さらに、ゴム、樹脂製の防振部材５１は断熱性を有しており、ラジエータ４０の熱が支持フレーム５０に伝達されにくくなる。これにより、支持フレーム５０の熱膨張などを低減でき、該支持フレーム５０の変形や支持ステー等の取り付けががたつくことがない。

このような構成において、ラジエータ４０の上下面の突起４２・４２および突起４３・４３に防振部材５１を嵌合し、該ラジエータ４０を下部フレーム５０ｂの上方からレール部５０ｄに沿って挿入し、その上から上部フレーム５０ａを取り付けて、ラジエータ４０の左右及び上下周囲を枠状に囲むように配置し、上部フレーム５０ａのボルト孔５０ｃと下部フレーム５０ｂのボルト孔５０ｇとの位置を合わせてボルト固定される。
また、このように支持フレーム５０を上部フレーム５０ａと下部フレーム５０ｂとに分割可能としているため、上部フレーム５０ａを外すことによりラジエータ４０を上方へ抜き出すことが可能となりメンテナンスが容易となる。

なお、本実施例においては、前記支持フレーム５０の下部フレーム５０ｂの形状を正面視略「凵」字状の一体型フレームとしているが、図１０に示すように前記下部フレーム５０ｂのレール部５０ｄについて左右に分割可能にして、支持フレーム５０の組立の際に、レール部５０ｄと下枠部５０ｅとをボルト等で固定する構成としてもかまわない。

すなわち、前記支持フレーム５０を、左右に分割可能に構成したので、
ラジエータ４０の支持部材をコンパクトな構成として、製造コストおよび輸送コストの低減を図ることができる。また、左右対称にフレームを構成することができ、設計が容易となる。

なお、本実施例ではラジエータ４０の上部と下部に防振部材５１を介して支持フレーム５０に取付けたが、図１２に示す如くラジエータ６０の下部にのみ防振部材５１を介して、該ラジエータ６０を支持フレーム６１に収容し、該支持フレーム６１を前述した円筒形の防振部材５６を介さずに、直接ブラケットに取付ける構成とすることも可能である。

上述のように、機体またはエンジン１に取り付けるラジエータ４０において、前記ラジエータ４０の左右及び上下周囲を支持フレーム５０により囲み、該支持フレーム５０を枠状に形成して、該ラジエータ４０の上部と下部とを防振部材５１を介して支持フレーム５０に支持したので、
ラジエータ４０の支持構造の剛性を高めることができ、銅製よりも剛性が劣るアルミラジエータであってもエンジン１に付設することが可能となる。また、エンジン１からの振動は防振部材によって緩衝させることができる。

また、前記支持フレーム５０を、上下に分割可能に構成したので、
ラジエータ４０の支持部材をコンパクトな構成として、製造コストおよび輸送コストの低減を図ることができる。また、ラジエータ４０を上方に引き抜いて外すことができ、メンテナンスを容易にできる。

そして、前記支持フレーム５０の下部は、図４に示すように左右方向に支持フレームと略同じ幅のブラケット５５上に、円筒形の防振部材５６・５６を介して取り付けられる。該ブラケット５５は断面視逆Ｌ字状に構成され、その下部の左右には、複数のボルト孔５５ｂを有した板状突出部５５ａが前後方向に一体的に固定されている。なお、左右の板状突出部５５ａは車両の機体フレームの幅やエンジンへの後述するブラケット３０の取付位置等に合わせてブラケット５５に取り付けられる。

前記ブラケット３０は、図１１から図１４に示すように、プレートが側面視略Ｌ字状に形成されて、前端部にボルト孔３０ｂ、後端部にボルト孔３０ｃ（本実施例では、前端部、後端部それぞれ四箇所づつ）が穿設されている。また、ブラケット３０の前後方向の中途部に、左右一側の外方向に支持ステーとなるマウンティングフート（機関脚）３０ａが一体的に突出して設けられている。該マウンティングフート３０ａは、側面視略「凵」字状に形成されている。
この左右一対のブラケット３０・３０の前部が、前記支持フレーム５０の下部に取付けたブラケット５５と固設し、後部がエンジン１の左右側面部とを固設し、中途部が車両等の機体フレーム上に固定する。つまり、ブラケット３０の後部ボルト孔３０ｃを用いてブラケット３０の後端部がエンジンの左右前下部側面に固定され、前部ボルト孔３０ｂを用いてブラケット３０の前端部が前記支持フレーム５０の下部の板状突出部５５ａにボルト固定される。そうして、前記マウンティングフート３０ａの下部に円筒状の防振部材５７を介装して機体の所定位置にエンジン１を固定支持する。
従来のマウンティングフート７０では、図１６に示すように、該マウンティングフート７０とブラケット７１が別部材で構成され、エンジン側面部のシリンダブロック等にマウンティングフート７０とブラケット７１の後部がボルトにより共締めにより固定していたため、組立性が悪かったが、本発明の如くマウンティングフートとブラケットを一体成形することで、組立性も改善され、部品点数も減らすことを可能としている。また、図１１に示すように、マウンティングフート３０ａは従来のマウンティングフート７０の設置箇所よりも前方に、つまりエンジン１とラジエータ４０の中途部に位置するように構成しているので、エンジン１の振動はマウンティングフート３０ａで減衰されラジエータ４０へ伝わる振動を抑制できる。また、従来ではオーバーハングしてラジエータ４０を支持していたが、マウンティングフート３０ａの前後両側でエンジン１とラジエータ４０を支持するので、支持剛性もアップすることができる。
なお、本実施例では、ブラケット３０を介して支持フレーム５０をエンジンに付設しているが、支持フレーム５０を別の支持部材等を介して機体部分に取り付けることも可能である。

以上のように、前記支持フレーム５０の下部にブラケット３０の一端部を固定し、該ブラケット３０の他端部をエンジン１本体に固定して、支持フレーム５０をエンジン１に取り付け、該ブラケット３０の中途部にエンジン１の支持ステーであるマウンティングフート３０ａを設けたので、
組立性を改善することができる。また、エンジン１を支持する支持ステーを従来よりも前側に配置することになり、ラジエータ４０の振動を低減することができる。

さらに、前記支持ステーであるマウンティングフート３０ａをブラケット３０と一体成形したので、部品点数を削減できる。

本発明に係るエンジンの右側面図。 同じく平面図。 同じく正面図。 本発明に係るラジエータの支持構造を示す背面図。 同じく左側面図。 同じく正面図。 本発明に係る支持フレームを示す斜視図。 防振部材の平面図。 防振部材の側面断面図。 下部フレームのレール部を示す斜視図。 本発明に係るブラケットを示す側面図。 同じく平面図。 同じく正面図。 本発明に係るブラケットの取付け位置を示す斜視図。 ラジエータの支持構造を示す背面図。 従来のマウンティングフートの取付け位置を示す斜視図。

符号の説明

１ エンジン
３０ ブラケット
３０ａ マウンティングフート
４０ ラジエータ
５０ 支持フレーム
５０ａ 上部フレーム
５０ｂ 下部フレーム
５１ 防振部材

Claims (5)

1. 機体またはエンジンに取り付けるラジエータにおいて、前記ラジエータの左右及び上下周囲を支持フレームにより囲み、該支持フレームを枠状に形成して、該ラジエータの上部と下部とを防振部材を介して支持フレームに支持したことを特徴とするラジエータの支持構造。
2. 前記支持フレームを、上下に分割可能に構成したことを特徴とする請求項１に記載のラジエータの支持構造。
3. 前記支持フレームを、左右に分割可能に構成したことを特徴とする請求項１に記載のラジエータの支持構造。
4. 前記支持フレームの下部にブラケットの一端部を固定し、該ブラケットの他端部をエンジン本体に固定して、支持フレームをエンジンに取り付け、該ブラケットの中途部にエンジンの支持ステーを設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のラジエータ支持構造。
5. 前記支持ステーをブラケットと一体成形したことを特徴とする請求項４に記載のラジエータの支持構造。