JP5332231B2 - 熱交換器搭載構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両における熱交換器搭載構造に関する。

熱交換器であるラジエータを車両に搭載して取り付ける際に、ラジエータの上下双方にブラケットをそれぞれ設定し、これら上下各ブラケットを、車体フレームまで延設してその延設端部を車体フレームに固定しているものが知られている（下記特許文献１参照）。
特許第３５４５０６７号公報

しかしながら、上記した従来の熱交換器搭載構造では、車体フレームまで延設する大きな上下各ブラケットの個別の設定スペースが必要であることから、車体構造とのレイアウト要件でブラケットが設定できる位置が限られるなど、部品レイアウト上で制約を受けやすくなる。

そこで、本発明は、熱交換器を車両に搭載する際の部品レイアウト上の制約を抑えることを目的としている。

本発明は、第２の熱交換器を車体フレームに固定し、この第２の熱交換器に接続されるダクトに第１の熱交換器の一部位である上部を固定するとともに、ダクトへの固定部よりも下方における第１の熱交換器の他の部位を車体フレームに固定することで、ダクトを用いて第１の熱交換器の一部位を車両に固定したことを特徴とする。

本発明によれば、第１の熱交換器を車両に搭載する際に、その一部位の車両への固定について第２の熱交換器のダクトを用いているので、その分専用のブラケットを廃止でき、ブラケットの廃止によって部品レイアウト上の制約を抑えることができる。
また、ダクトによる第１の熱交換器の上部の固定部よりも下方の他の部位を、車体フレームに固定しているので、この上下２箇所の固定構造によって第１の熱交換器の車体への取り付け強度を高めることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係わる熱交換器搭載構造を示す車両左前方から見た斜視図であり、図２は図１の熱交換器搭載構造を車両前方から見た正面図である。なお、図中の矢印ＦＲで示す方向が車両前方、矢印ＬＨで示す方向が車両左側、矢印ＵＰで示す方向が車両上方である。

上記した車両の車幅方向両側下部には、車両前後方向に延設される車体フレームとしての一対のサイドフレーム１，３を設けてあり、これら一対のサイドフレーム１，３相互間に第１の熱交換器であるラジエータ５を配置して車両に搭載している。その際、図２に示すように、ラジエータ５は、下部をサイドフレーム１，３相互間から下方に落とし込んでいる。

上記したラジエータ５は、アッパタンク５ａとロアタンク５ｂとこれら各タンク５ａ，５ｂ相互間に位置するコア部５ｃとをそれぞれ有し、コア部５ｃの車幅方向両側部にはサイドサポート５ｄを設けている。コア部５ｃは、上記したアッパタンク５ａとロアタンク５ｂとを接続する図示しないチューブ及び放熱フィンを備え、チューブ内を流れるエンジン冷却水を外気により冷却する熱交換部を構成している。

ラジエータ５における車幅方向両側部のサイドサポート５ｄの上下方向ほぼ中央部は、ブラケット７，９を介してサイドフレーム１，３に固定している。このブラケット７，９は、図２の正面視で示すように、Ｌ字形状を呈し、その立ち上がり面７ａ，９ａをラジエータ５のサイドサポート５ｄに固定し、底面７ｂ，９ｂをサイドフレーム１，３上の固定部１ａ，３ａに弾性体１１を介してボルト１３により固定している。

上記したラジエータ５の車両前方側には第２の熱交換器であるインタークーラ１５を配置して車両に搭載している。インタークーラ１５は、中央の熱交換部となるコア部１５ａの車幅方向右側に空気導入部１５ｂを備えるとともに、車幅方向左側に空気吐出部１５ｃを備え、これら空気導入部１５ｂ及び空気吐出部１５ｃの下部近傍には車両前方に突出する下部取付具１７，１９をそれぞれ設けている。

そして、これら各下部取付具１７，１９の車両前方には、前記した両サイドフレーム１，３相互を連結するクロスフレーム２１を設け、このクロスフレーム２１の車両後部側から後方に向けて突出する取付片２３，２５に、前記したインタークーラ１５の下部取付具１７，１９をボルト２６により締結固定し、これによりインタークーラ１５の下部を車体側に固定している。

インタークーラ１５の空気導入部１５ｂの下部には、サイドフレーム１側の上方に向けて突出する空気導入口１５ｂ１を設け、空気導入口１５ｂ１には、連結具２７を介してダクトとしての空気導入管２９の一端を接続している。空気導入管２９の他端は、他のエンジン補機であるコンプレッサ３１に接続する。コンプレッサ３１は、特に図示していないが、車両に搭載されるべく適宜取付具を介して車体フレームに固定してあり、圧縮して高温高圧となる空気を、インタークーラ１５に送り込み、図示しないチューブおよび放熱フィンを備えるコア部１５ａで熱交換させて冷却し、後述するエンジン３９への空気充填効率を高める。

ここで、上記した空気導入管２９は、空気導入口１５ｂ１から上方かつ車両外側に向けて延び、さらにラジエータ５の一部位である上部の側方を車両後方に向けて延設している。

そして、上記した空気導入管２９のラジエータ５の側部に対応する位置には、上方に向けて突出する取付部２９ａを設け、この取付部２９ａの上部をボルト３３によって、ラジエータ５のサイドサポート５ｄに設けた取付片３４に固定する。

一方、インタークーラ１５の空気吐出部１５ｃの下部には、サイドフレーム３側の上方
に向けて突出する空気吐出口１５ｃ１を設け、この空気吐出口１５ｃ１には、連結具３５
を介してダクトとしての空気吐出管３７の一端を接続している。空気吐出管３７の他端は
、ラジエータ５の車両後方に配置してあるエンジン３９の空気吸入口に接続し、インター
クーラ１５で冷却した高圧空気をエンジン３９に供給する。

ここで、上記した空気吐出管３７は、空気吐出口１５ｃ１から上方かつ車両外側に向けて延び、さらにラジエータ５の一部位である上部の側方を車両後方に向けて延設している。

そして、上記した空気吐出管３７のラジエータ５の側部に対応する位置には、上方に向けて突出する取付部３７ａを設け、この取付部３７ａの上部をボルト４１によって、ラジエータ５のサイドサポート５ｄに設けた取付片４３に固定する。

また、インタークーラ１５の上部は、空気導入部１５ｂ及び空気吐出部１５ｃの上部から車幅方向外側に上部取付具４５，４７を突出して設け、この上部取付具４５，４７を空気導入管２９，空気吐出管３７にそれぞれ設けてある取付片２９ｂ，３７ｂにボルト４９により固定する。

なお、ラジエータ５の車幅方向両側のサイドサポート５ｄの下部には、図２に示すように車幅方向に延設している支持部材５１の両端下部５１ａを固定し、支持部材５１の車幅方向中央部５１ｂを、前記したクロスフレーム２１の下部に固定し、これによりラジエータ５の下部をクロスフレーム２１に支持させている。また、クロスフレーム２１の下方には、車両前方から流れてくる空気（走行風）をインタークーラ１５のコア部１５ａ及びラジエータ５のコア部５ｃに案内するエアガイド５３を設置してある。

以上より、本実施形態の熱交換器搭載構造によれば、ラジエータ５の一部位である上部を、インタークーラ１５に接続されるダクトである空気導入管２９及び空気吐出管３７に固定しており、この上部の固定部よりも下方のラジエータ５の他の部位を、ブラケット７，９を介してサイドフレーム１，３に固定している。

このように、本実施形態では、ラジエータ５の一部位である上部の固定については、この上部近傍に延設されているインタークーラ１５の空気導入管２９及び空気吐出管３７を用いているので、この上部から下方に延設してその下端をサイドフレーム１，３に連結する専用の大きなブラケットを廃止でき、この廃止によって、部品コストや重量増大を抑えることができる。

また、仮に上記専用の大きなブラケットを採用した場合には、このブラケットを設定するにあたって部品レイアウト上制約を受けやすくなり、例えばラジエータ５のコア部５ｃの容積を性能上必要な大きさに確保できない場合が発生したり、車体構造とのレイアウト要件でブラケットを設定できる位置が制限されて最適な取り付け構造が得られなくなるなどの不具合が発生する。

したがって、本実施形態では、上記した大きなブラケットの廃止によって、これらの不具合を解消でき、部品レイアウト上の制約を抑えることができる。

なお、インタークーラ１５の空気導入管２９及び空気吐出管３７は、コンプレッサ３１によって高圧に加圧された空気が流れるので、この高圧に耐えるような剛性の高い材料で構成したり、あるいは剛性の高い構造としてあり、したがってラジエータ５の上部を空気導入管２９及び空気吐出管３７に固定しても、固定構造として充分強度を確保することができる。

なお、上記実施形態では、空気導入管２９及び空気吐出管３７の双方をラジエータ５の上部に固定しているが、空気導入管２９と空気吐出管３７との少なくともいずれか一方のみをラジエータ５の上部に固定するようにしてもよい。その場合には、別途専用のブラケットが一方側のみ必要となる。

また、本実施形態によれば、空気導入管２９及び空気吐出管３７によるラジエータ５の上部の固定部よりも下方の他の部位を、サイドフレーム１，３に固定しているので、この上下２箇所の固定構造によってラジエータ５の車体への取り付け強度を高めることができる。

また、インタークーラ１５の上部を空気導入管２９に固定することで、インタークーラ１５とラジエータ５とを同一の空気導入管２９に固定することになり、インタークーラ１５とラジエータ５との相互間の位置決めが容易になる。この際、インタークーラ１５の上部を、インタークーラ１５から離れた位置にあるサイドフレーム１，３などの車体フレームに固定しようとすると、大きなブラケットが必要となってコストや重量増しとなるので、インタークーラ１５自身に接続されている空気導入管２９に固定することで、コストや重量増しを抑えることができる。

また、ラジエータ５の上部における車幅方向一方の端部を空気導入管２９に固定するとともに、同他方の端部を空気吐出管３７に固定することで、インタークーラ１５に接続される空気導入口側及び空気吐出側の両ダクトを有効利用して、ラジエータ周りの構造を簡素化することができる。

さらに、両サイドフレーム１，３相互間にラジエータ５を配置し、該ラジエータ５の車幅方向両側部のサイドフレーム１，３近傍位置をサイドフレーム１，３に固定しているので、空気導入管２９及び空気吐出管３７によるラジエータ５の上部の固定部よりも下方の固定部においても、小型のブラケット７，９で済み、大きなブラケットが不要となるので、重量低減に寄与することができる。

本発明の一実施形態に係わる熱交換器搭載構造を示す斜視図である。 図１の熱交換器搭載構造を車両前方から見た正面図である。

符号の説明

１，３ サイドフレーム（車体フレーム）
５ ラジエータ（第１の熱交換器）
１５ インタークーラ（第２の熱交換器）
１５ｂ１ インタークーラの空気導入口
１５ｃ１ インタークーラの空気吐出口
２９ インタークーラの空気導入管（ダクト）
３１ コンプレッサ（エンジン補機）
３７ インタークーラの空気吐出管（ダクト）
３９ エンジン

Claims (5)

1. 車両に、第１の熱交換器及び第２の熱交換器をそれぞれ搭載し、前記第２の熱交換器を車体フレームに固定し、この第２の熱交換器に接続されるダクトに前記第１の熱交換器の一部位である上部を固定するとともに、前記ダクトへの固定部よりも下方における前記第１の熱交換器の他の部位を前記車体フレームに固定することで、前記ダクトを用いて前記第１の熱交換器の一部位を車両に固定したことを特徴とする熱交換器搭載構造。
2. 前記第１の熱交換器がラジエータで、前記第２の熱交換器が前記ラジエータの前方に配置されるインタークーラであり、このインタークーラに接続される前記ダクトは、インタークーラの空気導入口と車両に搭載されるエンジン補機とを接続する空気導入管と、インタークーラの空気吐出口とエンジンとを接続する空気吐出管との少なくともいずれか一方であることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器搭載構造。
3. 前記インタークーラの上部を前記ダクトに固定したことを特徴とする請求項２に記載の熱交換器搭載構造。
4. 前記ラジエータの上部における車幅方向一方の端部を前記空気導入管に固定するとともに、前記ラジエータの上部における車幅方向他方の端部を前記空気吐出管に固定したことを特徴とする請求項２または３に記載の熱交換器搭載構造。
5. 前記車体フレームは、車幅方向両側にて車両前後方向に延設するサイドフレームであり、この両サイドフレーム相互間に前記第１の熱交換器を配置して該第１の熱交換器の車幅方向両側部の前記サイドフレーム近傍位置を該サイドフレームに固定したことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の熱交換器搭載構造。

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