JP2018053937A - 蝶ねじを用いた弛み止め構造 - Google Patents

Abstract

【課題】蝶ねじの弛みを抑制することができる簡素な構造を提供する。【解決手段】枠体２１に設けられた貫通孔を挿通された雄ねじ部３３に蝶ねじ５が螺合された蝶ねじを用いた弛み止め構造において、枠体２１は、蝶ねじ５が締め付けられた状態で、弾性変形される変形部２１ｅと、蝶ねじ５に対し変形部２１ｅの復元力が作用する復元力作用部２１ｃ、２１ｄとを備える。【選択図】図９

Description

本発明は、蝶ねじを用いた弛み止め構造に関する。

ホイールローダや油圧ショベル等の建設機械では、エンジンの冷却水や作動油等の冷却を行うための冷却装置を備えている。冷却装置は、冷却装置フレーム内に収容されたラジエータ、オイルクーラ、インタークーラおよびエアコンの冷媒を冷却するコンデンサ等の熱交換器を備えている。エアコンの冷媒を冷却するコンデンサは枠状のブラケットに取付けられ、枠状のブラケットは、冷却装置フレームに開閉可能に取付けられている。冷却装置は、さらに、冷却ファンを有しており、各熱交換器は冷却ファンから送風される冷却風により冷却される。ラジエータ、オイルクーラ、インタークーラ等は、その一部がエアコンの冷媒冷却用のコンデンサの下方に、エアコンの冷媒冷却用のコンデンサと重なって配設されている。

熱交換器が汚れると冷却性能が低下するため、所定の期間毎に清掃する必要がある。清掃時には、コンデンサが取付けられた枠状のブラケットを開いて、ラジエータ、オイルクーラ、インタークーラ等を露出する必要がある。このように、コンデンサが取付けられた枠状のブラケットは、所定の期間毎に開閉する必要があるため、枠状のブラケットを閉塞状態に保持するには、蝶ねじを用いていた（例えば、特許文献１の図１２参照）。つまり、蝶ねじにより枠状のブラケットを冷却装置フレームに固定していた。蝶ねじの締め付けおよび取り外しは、工具を用いることなく行うことができるので、枠状のブラケットの開閉作業を能率的に行うことができる。

特開２０１４−１２２５１３号公報

特許文献１に記載された構造では、単に、蝶ねじにより枠状のブラケットを冷却装置フレームに締め付けたり、取外したりするだけであった。このため、車両の振動等により、蝶ねじが弛む可能性があった。

本発明の一態様によると、蝶ねじを用いた弛み止め構造は、貫通孔が形成された枠体と、保持面と雄ねじ部とを有し、前記雄ねじ部が前記枠体の前記貫通孔に対向して配置された保持部材と、前記枠体の前記貫通孔を挿通された前記保持部材の雄ねじ部に螺合され、前記枠体を前記保持部材の前記保持面に押し付けた状態で保持する蝶ねじとを備えた蝶ねじを用いた弛み止め構造において、前記枠体は、可撓性薄板により形成され、前記蝶ねじが締め付けられた状態で弾性変形される変形部と、前記蝶ねじに対し前記変形部の復元力が作用する復元力作用部とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、蝶ねじの弛みを抑制することができる。

本発明の冷却装置の第１の実施形態示す外観斜視図である。 図１に図示された冷却装置の拡大斜視図である。 図２の領域ＩＩＩの拡大図である。 図２に図示された冷却装置の正面図である。 図２に図示された蝶ねじを用いた弛み止め構造の全体を示す斜視図である。 図２に図示された冷却装置のエアコン用コンデンサを開いた状態を示す外観斜視図である。 図２に図示されたコンデンサ用ブラケットとヒンジ部材の取付構造を示す正面図である。 図７の左側面図である。 （Ａ）は、コンデンサ用ブラケットを蝶ねじで保持する前の状態を示す側面図であり、（Ｂ）は、コンデンサ用ブラケットを蝶ねじで保持した状態を示す側面図である。 本発明の蝶ねじを用いた弛み止め構造の第２の実施形態を示す側面図である。 図１に図示される冷却装置が搭載されるホイールローダの一例を示す外観斜視図。

−第１の実施形態−
以下、図１〜図９を参照して、本発明の蝶ねじを用いた弛み止め構造の第１の実施形態を説明する。
図１は、本発明の冷却装置の一実施の形態を示す外観斜視図である。
冷却装置１００は、油圧ショベル、ホイールローダ１０（図１１参照）等の建設機械に搭載される。
なお、以下の説明において、前後方向、上下方向および左右方向は、図示の通りとする。
冷却装置１００の冷却装置フレーム１には、ファンシュラウド２、ラジエータ１１、オイルクーラ１２、インタークーラ１３、トランスミッションオイルクーラ１４およびエアコン用コンデンサ１５が取付けられている。冷却装置フレーム１は、不図示の建設機械のシャーシに取付けられる。冷却装置フレーム１の後面側には、通風部１６を有するリヤグリル１７が、開閉可能に取付けられている。

ラジエータ１１は、不図示のエンジンの冷却水を冷却する。オイルクーラ１２は作動油を冷却する。インタークーラ１３はエンジンの過給器で加圧された空気を冷却する。トランスミッションオイルクーラ１４は、不図示のトランスミッションのオイルを冷却する。エアコン用コンデンサ１５は運転室１０ａ（図１１参照）に設置された空調用エアコンから吐出された冷媒を冷却する。
ファンシュラウド２には、冷却ファンユニットが取付けられており、ラジエータ１１、オイルクーラ１２、インタークーラ１３、トランスミッションオイルクーラ１４には、冷却ファンユニットの冷却ファンから冷却風が送風される。冷却ファンを逆回転して、逆方向から冷却装置１００に冷却風を送風することもある。

図２は、図１に図示された冷却装置の拡大斜視図であり、図３は、図２の領域ＩＩＩの拡大図であり、図４は、図２に図示された冷却装置の正面図である。図５は、図２に図示された蝶ねじを用いた弛み止め構造の全体を示す斜視図であり、図６は、図２に図示された冷却装置のエアコン用コンデンサを開いた状態を示す外観斜視図である。
冷却装置フレーム１の後面側には、ラジエータ１１、オイルクーラ１２、インタークーラ１３を露出する開口部１ａが設けられている。
エアコン用コンデンサ１５は、コンデンサ用ブラケット２１に取付けられている。コンデンサ用ブラケット２１は、冷却装置フレーム１の開口部１ａの周側縁から内方に突出した突出部１ｂに取付けられている。エアコン用コンデンサ１５が取付けられたコンデンサ用ブラケット２１は、ラジエータ１１、オイルクーラ１２、インタークーラ１３の後方に配置されている。このため、ラジエータ１１、オイルクーラ１２、インタークーラ１３の一部の領域は、エアコン用コンデンサ１５が取付けられたコンデンサ用ブラケット２１に対する冷却風の下流（図１における前方）側で、エアコン用コンデンサ１５またはコンデンサ用ブラケット２１に重なる位置に配置されている。

コンデンサ用ブラケット２１と冷却装置フレーム１とはヒンジ部材３により連結され、コンデンサ用ブラケット２１は、ヒンジ部材３により冷却装置フレーム１に対して回動可能に設けられている。つまり、コンデンサ用ブラケット２１は、図２に図示されるように、冷却装置フレーム１とほぼ平行な閉じた位置と、図６に図示されるように、冷却装置フレーム１に対して所定の角度、傾斜する状態の開いた位置との間で開閉する。

コンデンサ用ブラケット２１は、左右両側に配置された蝶ねじ５により、図２に示す閉じた位置に保持される。
コンデンサ用ブラケット２１の左側部にはリキッドタンク１８が取付けられている。リキッドタンク１８は、コンデンサ用ブラケット２１に固定された取付板４１に取付けられ、エアコン用コンデンサ１５に対する冷却風の上流（図１における後方側）に配置されている。リキッドタンク１８は、エアコン用コンデンサ１５からの冷媒を気液分離する。

図７は、図２に図示されたコンデンサ用ブラケットとヒンジ部材の取付構造を示す正面図であり、図８は、図７の左側面図である。
コンデンサ用ブラケット２１は、金属薄板により形成され、可撓性を有している。コンデンサ用ブラケット２１は、一側片２１ａ、該一側片２１ａに対向する他側片２１ｂ、一側片２１ａと他側片２１ｂを連結する一対の連結片２１ｃ、２１ｄを有する枠状の部材である。

図８に図示されるように、冷却装置フレーム１における、コンデンサ用ブラケット２１の一対の連結片２１ｃ、２１ｄにおけるラジエータ１１に対面する側の反対側（前面側）には、保持部材３１が取付けられている。保持部材３１は、円筒状の脚部３２と、脚部３２の先端に形成された雄ねじ部３３とを有する。脚部３２のラジエータ１１に対面する側（後面側）の端面は、コンデンサ用ブラケット２１の連結片２１ｃまたは連結片２１ｄを保持する保持面３２ａ（図９（Ａ）参照）となっている。保持部材３１は、ヒンジ部材３と反対側の、エアコン用コンデンサ１５から外れた端部に配置されている。

コンデンサ用ブラケット２１の連結片２１ｃとエアコン用コンデンサ１５との間、およびコンデンサ用ブラケット２１の連結片２１ｄとエアコン用コンデンサ１５との間には、それぞれ、弾性部材３４が２つ介装されている。弾性部材３４は、ゴムまたはエラストマにより形成されている。弾性部材３４は、内部に中空軸（図示せず）を有する円筒状部材であり、該中空軸を、連結片２１ｃまたは連結片２１ｄの貫通孔を貫通するボルト４２が挿通されている。各弾性部材３４は、ボルト４２の先端にナット４３を螺合して、エアコン用コンデンサ１５とコンデンサ用ブラケット２１との間に取付けられる。
以下に、蝶ねじ５を用いたコンデンサ用ブラケット２１の保持構造について説明するが、この構造は、コンデンサ用ブラケット２１の連結片２１ｃ側と連結片２１ｄ側とで同一である。このため、代表してコンデンサ用ブラケット２１の連結片２１ｃ側について説明する。

図９（Ａ）は、コンデンサ用ブラケットを蝶ねじで保持する前の状態を示す側面図であり、図９（Ｂ）は、コンデンサ用ブラケットを蝶ねじで保持した状態を示す側面図である。なお、図９（Ａ）、（Ｂ）では、エアコン用コンデンサ１５および弾性部材３４は、図示が省略されている。
図９（Ａ）に図示されるように、コンデンサ用ブラケット２１の連結片２１ｃには、ヒンジ部材３の反対側の端部側に、保持部材３１の反対側に向けて曲げられ、漸次、車体後方側に傾斜する傾斜部２１ｅが形成されている。コンデンサ用ブラケット２１の傾斜部２１ｅは、保持部材３１の保持面３２ａの周辺領域に対向する位置に配置される。保持部材３１の保持面３２ａの高さは、コンデンサ用ブラケット２１の傾斜部２１ｅを除く連結片２１ｃの領域の延長線とほぼ同一の高さに設定されている。

保持部材３１の雄ねじ部３３にコンデンサ用ブラケット２１の連結片２１ｃの傾斜部２１ｅに設けられた貫通孔が挿通される。図９（Ａ）に図示されるように、蝶ねじ５で締め付ける前は、コンデンサ用ブラケット２１の傾斜部２１ｅは、保持部材３１の保持面３２ａに対して角度θ、傾斜している。
蝶ねじ５を保持部材３１の雄ねじ部３３に螺合して、蝶ねじ５を、コンデンサ用ブラケット２１の連結片２１ｃの傾斜部２１ｅを保持部材３１の保持面３２ａに押し付けるように締め付ける。蝶ねじ５によりコンデンサ用ブラケット２１の傾斜部２１ｅを保持部材３１の保持面３２ａに押し付けることにより、図９（Ｂ）に図示されるように、コンデンサ用ブラケット２１の傾斜部２１ｅ以外の領域、換言すれば、コンデンサ用ブラケット２１のヒンジ部材３と傾斜部２１ｅとの間の領域が上方に向かって突状になるように湾曲する。

傾斜部２１ｅの傾斜角θは、コンデンサ用ブラケット２１の連結片２１ｃが塑性変形しないよう、弾性変形の領域内に収まるように設定される。
弾性変形の復元力の大きさは、コンデンサ用ブラケット２１の連結片２１ｃの厚さや幅（左右方向の長さ）により調整することができる。

この状態では、蝶ねじ５には、コンデンサ用ブラケット２１の傾斜部２１ｅに作用する復元力が作用している。このため、コンデンサ用ブラケット２１に振動が生じても、蝶ねじ５の弛みを抑制することができる。
従って、蝶ねじ５とコンデンサ用ブラケット２１との間にスプリングワッシャ等を介在する必要が無く、蝶ねじ５により、直接、コンデンサ用ブラケット２１を締め付ける構造を採用することができる。蝶ねじ５とコンデンサ用ブラケット２１との間にスプリングワッシャ等を介在すると、蝶ねじ５を外してコンデンサ用ブラケット２１を開放する作業の際、スプリングワッシャ等を紛失する可能性があり、作業が停滞する虞があるが、このような事態を確実に回避することができる。

図８に図示されるように、エアコン用コンデンサ１５とコンデンサ用ブラケット２１との間には、２つの弾性部材３４が介装されている。コンデンサ用ブラケット２１が湾曲すると、各弾性部材３４は、コンデンサ用ブラケット２１の連結片２１ｃの押圧力により圧縮される。このため、エアコン用コンデンサ１５は、各弾性部材３４に支持されてコンデンサ用ブラケット２１に取付けられた状態を維持する。蝶ねじ５が取り外され、図９に図示されるように、エアコン用コンデンサ１５の連結片２１ｃが平坦状になった状態では、弾性部材３４は復元するので、エアコン用コンデンサ１５は、各弾性部材３４に支持されてコンデンサ用ブラケット２１に取付けられた状態を維持する。

エアコン用コンデンサ１５が取付けられたコンデンサ用ブラケット２１を開くには、蝶ねじ５を取り外し、ヒンジ部材３の回転軸を中心にコンデンサ用ブラケット２１を回動すればよい。図６に図示されるように、エアコン用コンデンサ１５が取付けられたコンデンサ用ブラケット２１が開いた状態になると、コンデンサ用ブラケット２１の下方で、コンデンサ用ブラケット２１に重なって配置されていたラジエータ１１、オイルクーラ１２、インタークーラ１３それぞれの一部が露出する。このような状態にして、ラジエータ１１、オイルクーラ１２、インタークーラ１３それぞれの全体を清掃する。

上記一実施の形態によれば、下記の作用効果を奏する。
（１）蝶ねじを用いた弛み止め構造は、コンデンサ用ブラケット２１に設けられた貫通孔に挿通された雄ねじ部３３に蝶ねじ５を螺合し、蝶ねじ５により、直接、コンデンサ用ブラケット２１を保持部材３１の保持面３２ａに押し付け、コンデンサ用ブラケット２１を弾性変形させ、蝶ねじ５にコンデンサ用ブラケット２１の復元力が作用した状態でコンデンサ用ブラケット２１が保持される構造である。蝶ねじ５に、コンデンサ用ブラケット２１の復元力が作用しているので、コンデンサ用ブラケット２１に振動等が生じても、蝶ねじ５の弛み止めを図ることができる。
なお、蝶ねじ５を用いているので、工具等を必要とするボルトを用いる方法に比して、コンデンサ用ブラケット２１の開閉作業を簡便に行うことができる。また、蝶ねじ５とコンデンサ用ブラケット２１との間にスプリングワッシャ等を用いることなく、蝶ねじ５により、直接、コンデンサ用ブラケット２１の連結片２１ｃ、２１ｄを締め付ける構造である。このため、コンデンサ用ブラケット２１の開閉作業において、スプリングワッシャ等を紛失する虞が全く無く、作業が停滞するような事態を回避することができる。

（２）コンデンサ用ブラケット２１は、一側片２１ａと、一側片２１ａに対向する他側片２１ｂと、一側片２１ａと他側片２１ｂとを連結する一対の連結片２１ｃ、２１ｄとを有し、連結片２１ｃ、２１ｄの端部に、先端側に向かって保持部材３１の保持面３２ａから離間する方向に傾斜する傾斜部２１ｅが設けられ、蝶ねじ５により傾斜部２１ｅが保持部材３１の保持面３２ａに押し付けられ、連結片２１ｃ、２１ｄの傾斜部２１ｅを除く領域が、保持部材３１の反対側に突状となるように湾曲されている構造を有する。この構造では、連結片２１ｃ、２１ｄの傾斜部２１ｅを除く湾曲する領域の長手方向の長さを大きく、傾斜部２１ｅの長手方向の長さを小さくすることができる。連結片２１ｃ、２１ｄの傾斜部２１ｅを除く湾曲する領域の長手方向の長さを大きくすることにより、蝶ねじ５による締め付け力を小さくすることができる。また、連結片２１ｃ、２１ｄの傾斜部２１ｅの長手方向の長さを小さくすることにより、蝶ねじ５に作用する連結片２１ｃ、２１ｄの復元力を大きくすることができる。これにより、作業が容易で、かつ、弛み止めの抑制効果が大きい、蝶ねじを用いた弛み止め構造を得ることができる。

（３）コンデンサ用ブラケット２１とエアコン用コンデンサ１５との間に、弾性部材３４が介装されている構造を有する。このため、コンデンサ用ブラケット２１の連結片２１ｃ、２１ｄが湾曲した場合でも、弾性部材３４が変形し、コンデンサ用ブラケット２１を確実に支持することができる。

−第２の実施形態−
図１０は、本発明の蝶ねじを用いた弛み止め構造の第２の実施形態を示す側面図である。図１０においても、コンデンサ用ブラケットおよび弾性部材は、図示を省略されている。
第２の実施形態では、コンデンサ用ブラケット２１の連結片２１ｃ、２１ｄには、傾斜部２１ｅは設けられていない。コンデンサ用ブラケット２１の連結片２１ｃ、２１ｄは直線状に延在され、保持部材３１の保持面３２ａとコンデンサ用ブラケット２１の連結片２１ｃ、２１ｄとの間には、隙間ｃが設けられている。また、コンデンサ用ブラケット２１の連結片２１ｃ、２１ｄのヒンジ部材３側の端部には、支持部材２２が設けられている。
支持部材２２における車体前後方向の長さと比較して、保持部材３１における車体前後方向の寸法は隙間ｃ分の所定寸法分だけ短く設定されている。

図１０の状態で、蝶ねじ５を保持部材３１の雄ねじ部３３に螺合して、コンデンサ用ブラケット２１の連結片２１ｃ、２１ｄの端部を保持部材３１の保持面３２ａに押し付けていくと、コンデンサ用ブラケット２１の連結片２１ｃ、２１ｄは、支持部材２２を支点として上方に向けて突状になるように湾曲する。このため、コンデンサ用ブラケット２１の連結片２１ｃ、２１ｄの端部が保持部材３１の保持面３２ａに押し付けられた状態では、蝶ねじ５にコンデンサ用ブラケット２１の連結片２１ｃ、２１ｄの復元力が作用している。これにより、第１の実施形態と同様、コンデンサ用ブラケット２１に振動等が生じても、蝶ねじ５の弛みを抑制することができる。
第２の実施形態において、支持部材２２を無くすこともできる。

図１１は、図１に図示される冷却装置が搭載されるホイールローダの一例を示す外観斜視図。
冷却装置１００は、ホイールローダ１０の後部側に、リヤグリル１７を開閉可能に搭載される。冷却装置１００は、図１〜図１０に図示される前後方向、上下方向および左右方向が、図１１に図示される方向に一致するようにホイールローダ１０に取付けられる。

なお、上記各実施形態では、コンデンサ用ブラケット２１を、左右両側において蝶ねじ５を用いて保持する構造として例示した。しかし、コンデンサ用ブラケット２１を、コンデンサ用ブラケット２１の左右の一方の側部のみに蝶ねじ５を設けて保持するようにしてもよい。また、コンデンサ用ブラケット２１を保持する蝶ねじ５の位置は、ヒンジ部材３の反対側の他側片２１ｂの左右方向の中央部としてもよい。

上記各実施形態におけるコンデンサ用ブラケット２１は、金属薄片により形成された部材に限られるものではない。樹脂あるいは金属と樹脂とが一体成型された部材等、可撓性を有する部材であればよい。

上記実施形態にて例示した冷却装置１００は、油圧ショベル以外に、ホイールローダ、クレーン等の他の建設機械に適用することができる。
また、上記実施形態に示した蝶ねじを用いた弛み止め構造は、エアコン用コンデンサ１５が取付けられたコンデンサ用ブラケット２１の開閉構造以外の、例えば、熱交換器回りを点検する点検窓のカバーの開閉構造等に適用することもできる。

上記では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。

１ 冷却装置フレーム（フレーム）
３ ヒンジ部材
５ 蝶ねじ
１０ ホイールローダ
１１ ラジエータ（冷却器）
１２ オイルクーラ（冷却器）
１３ インタークーラ（冷却器）
１５ エアコン用コンデンサ
２１ コンデンサ用ブラケット（枠体）
２１ａ 一側片
２１ｂ 他側片
２１ｃ、２１ｄ 連結片（変形部）
２１ｅ 傾斜部（復元力作用部）
３１ 保持部材
３２ａ 保持面
３３ 雄ねじ部
３４ 弾性部材
１００ 冷却装置

Claims (5)

1. 貫通孔が形成された枠体と、保持面と雄ねじ部とを有し、前記雄ねじ部が前記枠体の前記貫通孔に対向して配置された保持部材と、前記枠体の前記貫通孔を挿通された前記保持部材の雄ねじ部に螺合され、前記枠体を前記保持部材の前記保持面に押し付けた状態で保持する蝶ねじとを備えた蝶ねじを用いた弛み止め構造において、
   前記枠体は、可撓性薄板により形成され、前記蝶ねじが締め付けられた状態で弾性変形される変形部と、前記蝶ねじに対し前記変形部の復元力が作用する復元力作用部とを備えたことを特徴とする蝶ねじを用いた弛み止め構造。
2. 請求項１に記載の蝶ねじを用いた弛み止め構造において、
   前記枠体は、一側片と、前記一側片に対向する他側片と、前記一側片と前記他側片とを連結する一対の連結片とを有し、
   前記一対の連結片の少なくとも一方の前記連結片の前記他側片側の端部には、先端側に向かって前記保持部材の前記保持面から離間する方向に傾斜する傾斜部が設けられ、前記蝶ねじにより前記傾斜部が前記保持部材の保持面に押し付けられ、かつ、前記連結片の前記傾斜部を除く領域が、前記保持部材の反対側に突状となるように湾曲されていることを特徴とする蝶ねじを用いた弛み止め構造。
3. 請求項１に記載の蝶ねじを用いた弛み止め構造において、
   さらに、前記枠体に保持されたエアコン用コンデンサを備えることを特徴とする蝶ねじを用いた弛み止め構造。
4. 請求項３に記載の蝶ねじを用いた弛み止め構造において、
   前記枠体を支持するフレームと、
   前記フレームに対して前記枠体を回動可能に支持するヒンジ部材と、
   前記フレームに取付けられ、少なくとも一部の領域が前記エアコン用コンデンサに重なって配置された冷却器とを、さらに、備えることを特徴とする蝶ねじを用いた弛み止め構造。
5. 請求項３に記載の蝶ねじを用いた弛み止め構造において、
   前記枠体と前記エアコン用コンデンサとの間に、弾性部材が介装されていることを特徴とする蝶ねじを用いた弛み止め構造。
   
   

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