JP5588728B2

JP5588728B2 - 車載用冷凍装置のフレーム構造

Info

Publication number: JP5588728B2
Application number: JP2010102815A
Authority: JP
Inventors: 貴英大川
Original assignee: Topre Corp
Current assignee: Topre Corp
Priority date: 2010-04-28
Filing date: 2010-04-28
Publication date: 2014-09-10
Anticipated expiration: 2030-04-28
Also published as: JP2011231977A

Description

本発明は、冷凍車に搭載されたコンテナの前面上部に突設される車載用冷凍装置を支持するフレームの構造に関するものである。

冷凍車の荷台にはコンテナが搭載されており、このコンテナの前面上部には車載用冷凍装置が突設されているが、この車載用冷凍装置を構成するコンデンサ、エバポレータ、ファン等の機器がフレームによって支持されている。

ところで、車載用冷凍装置を支持するフレームには、コンテナへの積載重量の確保と省エネルギの観点から軽量化が求められているが、このフレームは、コンデンサやエバポレータ等の荷重を受け、且つ、コンテナの前面に取り付けられるために高い剛性が必要となり重くなってしまうという問題があった。

そこで、特許文献１には、フレームのコンテナ壁面への固定が片持ち支持構造となることから、コンデンサやエバポレータ等の荷重を受ける上下２本の横フレーム材と支持フレーム材を一体化するとともに、横フレーム材の一方を傾斜フレーム材としてその両端をコンテナに固定されるバン取り付け部材に固定することによって、フレームの剛性を下げることなく軽量化を図ることができるフレーム構造が提案されている。

特開２００３−２５４６５７号公報

特許文献１において提案された前記フレーム構造においては、傾斜フレーム材がトラス構造と同様の構造を構成するためにフレームの両端の剛性は高まるものの、冷凍装置の大型化に伴ってフレームの車幅方向の剛性が低下して車幅方向に変形し易い他、大型化するコンデンサやエバポレータ等の重量増加分を補うために補強材の追加等が必要であるためにフレームが高重量化するという問題がある。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、フレームの剛性の向上と軽量化を図ることができる車載用冷凍装置のフレーム構造を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、冷凍車に搭載されたコンテナの前面上部に突設される車載用冷凍装置を支持するフレームの一部を、取付部材と、該取付部材の車幅方向両端部に設けられた側面フレーム材と、左右の側面フレーム材の間に、車両上方に凸の円弧を成して車幅方向に沿って配されたアーチ状フレーム材と、該アーチ状フレーム材の下方に車幅方向に沿って配された直線状フレーム材と、で構成したことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記アーチ状フレーム材と前記直線状フレーム材との車幅方向両端部同士を連結したことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記アーチ状フレームと前記直線状フレーム材の車幅方向両端部同士をピン結合によって連結したことを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１〜３の何れか１項記載の発明において、前記フレームの車幅方向両端に配された左右の側面フレーム材を縦部材と上下の水平部材とで側面視コの字状に一体化し、両側面フレーム材間に前記アーチ状フレーム材と前記直線状フレーム材を架設したことを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、圧縮荷重に対して強いアーチ状フレーム材によって車載用冷凍装置の荷重を効果的に受けることができるとともに、該アーチ状フレーム材の車幅方向の伸びは直線状フレーム材によって抑えられるため、フレームの剛性の向上と軽量化を図ることができ、コンテナへの積載重量増加と省エネルギを実現することができる。

請求項２記載の発明によれば、アーチ状フレーム材と直線状フレーム材の車幅方向両端部同士を連結したため、アーチ状フレーム材の車幅方向両端部と直線状フレーム材の間にモーメントが発生せず、アーチ状フレーム材と直線状フレーム材の強度と剛性が高められる。

請求項３記載の発明によれば、アーチ状フレーム材と直線状フレーム材の車幅方向両端部同士をピン結合によって連結したため、連結部に曲げモーメントが発生せず、アーチ状フレーム材には圧縮力のみが作用し、直線状フレーム材には引張力のみが作用する。このため、アーチ状フレーム材と直線状フレーム材の強度と剛性が高められ、フレームの更なる軽量化を実現することができる。

請求項４記載の発明によれば、フレームの車幅方向両端に配された左右の側面フレーム材を縦部材と上下の水平部材とで側面視コの字状に一体化したため、フレームの上下方向の剛性が高められる。又、両側面フレーム材間にアーチ状フレーム材と直線状フレーム材を架設したため、両側面フレーム材の車幅方向の変形がアーチ状フレーム材と直線状フレーム材によって抑えられてフレームの横方向の剛性も高められる。

冷凍車の側面図である。冷凍車の車載用冷凍装置部分の断面図である。冷凍車の車載用冷凍装置部分の断面図である。フレームとエバポレータケーシングの斜視図である。本発明に係るフレーム構造における力の作用方向を示すフレームの部分正面図である。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は冷凍車の側面図、図２及び図３は同冷凍車の車載用冷凍装置部分の断面図、図４はフレームとエバポレータケーシングの斜視図、図５は本発明に係るフレーム構造における力の作用方向を示すフレームの部分正面図である。

図１に示す冷凍車１００の荷台１０１には矩形ボックス状のコンテナ１０２が搭載されており、このコンテナ１０２の内部には冷凍食品等が低温状態を保って収納されている。そして、このコンテナ１０２の前面上部には車載用冷凍装置１がキャビン１０３の上方において車両前方（図１の左方）に張り出すように突設されており、この車載用冷凍装置１はその周囲がハウジング２によって覆われている。

図２及び図３に示すように、コンテナ１０２の前面上部には開口部１０２ａが形成されており、この開口部１０２ａの周縁には枠構造を成すフレーム１０が片持ち状態で取り付けられている。又、フレーム１０には、発泡スチロール等の断熱材によって略ボックス状に一体成形されたエバポレータケーシング（以下、「エバケーシング」と略称する）３０が嵌合保持されており、このエバケーシング３０内の断熱室Ｓ１は開口部１０２ａを介してコンテナ１０２の内部に連通している。そして、エバケーシング３０内の断熱室Ｓ１には、エバポレータ３とファン４が収納され、これらのエバポレータ３とファン４はフレーム１０によって支持されている。

ところで、前記ハウジング２の前面には不図示の吸気口が形成され、上面には大きな排気口２ａが形成されており、ハウジング２内のフレーム１０とこれに保持されたエバケーシング３０の前方の空間Ｓ２にはコンデンサ５とファン６が収容され、コンデンサ５はブラケット７を介してフレーム１０によって支持され、ファン６はフレーム１０に直接取り付けられている。尚、車載用冷凍装置１は、前記エバポレータ３、コンデンサ５及びファン４，６以外にエンジンによって駆動されるコンプレッサや冷媒を減圧させる膨張弁等（何れも不図示）を備えており、これらの機器（ファン４，６を除く）は閉ループを構成する冷媒配管によって互いに接続されている。

次に、車載用冷凍装置１を支持する前記フレーム１０の構成の詳細を図４及び図５に基づいて説明する。

フレーム１０は、コンテナ１０２の前面上部に開口する前記開口部１０２ａの周縁に取り付けられる門型の取付部材１１を備えており、この取付部材１１の左右には側面フレーム材１２が結着されている。ここで、取付部材１１は、左右に垂直に配された細長いプレート状の縦部材１１Ａとこれらの縦部材１１Ａの上端部間に車幅方向に水平に架設されたＬアングル材から成る横部材１１Ｂとで枠状に構成されている。そして、左右の各縦部材１１Ａには複数（図示例では３つ）の切欠き溝１３が上下方向に適当な間隔でそれぞれ形成され、横部材１１Ｂには複数（図示例では４つ）の円孔状のボルト孔１４が横方向に適当な間隔で形成されている。

又、左右の各側面フレーム材１２は、垂直に配された縦部材１２Ａと、該縦部材１２Ａの上下から車両後方に向けて折り曲げられた上側の水平部材１２Ｂと、車両後方に向けて斜めに折り曲げられた下側の傾斜部材１２Ｃとで側面視コの字状に形成されており、上側の水平部材１２Ｂの後端部は、取付部材１１を構成する横部材１１Ｂの左右両端部に結着され、下側の傾斜部材１２Ｃの後端部は取付部材１１の左右の縦部材１１Ａの下端内側に結着されている。尚、下側の傾斜部材１２Ｃは車両後方（取付部材１１）に向かって斜め下方に傾斜している。

而して、左右の側面フレーム材１２の各縦部材１２Ａの下端部間には車幅方向に配されたアーチ状フレーム材１５とその下方において車幅方向に配された直線状フレーム材１６が架設されている。具体的には、上に凸の円弧を成すアーチ状フレーム材１５の左右両端部にはヒンジブラケット１７がそれぞれ結着されており、両ヒンジブラケット１７には直線状フレーム材１６の左右両端部がピン１８によって連結されている。そして、これらのアーチ状フレーム材１５と直線状フレーム材１６の左右両端部は、左右の側面フレーム材１２の各縦部材１２Ａの下端内側にそれぞれ結着された左右のヒンジブラケット１９に前記ピン１８によって連結されている。

又、取付部材１１の横部材１１Ｂの車幅方向中央部とアーチ状フレーム材１５の車幅方向中央部とはＬ字状に屈曲する支持フレーム２０によって連結されている。

他方、図４に示すように、断熱材によって構成された前記エバケーシング３０は、フレーム１０によって囲まれる空間の形状に沿って略矩形ボックス状に一体成形されており、その外面には前面と上面に沿って部分的に膨出する膨出部３０Ａが形成されている。そして、この膨出部３０Ａの車幅方向中央には、フレーム１０の前記支持フレーム２０が嵌合するためのＬ字状の溝３０ａが形成されており、膨出部３０Ａの下面は、フレーム１０の前記アーチ状フレーム材１５の外形形状に沿った円弧状の嵌合段部３０ｂを構成している。又、膨出部３０Ａの後面は、フレーム１０の取付部材１１を構成する横部材１Ｂに嵌合する嵌合面３０ｃを構成している。尚、このエバケーシング３０の膨出部３０Ａの前面と上面の角部を成すコーナー部３０ｄは大きなＲの円弧面とされている。

而して、エバケーシング３０は、フレーム１０の内側に車両後方から嵌め込まれ、その外面に形成された膨出部３０Ａの溝３０ａにはフレーム１０の支持フレーム２０が嵌め込まれ、膨出部３０Ａの下面に形成された嵌合段部３０ｂはフレーム１０のアーチ状フレーム材１５の上面に嵌合し、膨出部３０Ａの後面に形成された嵌合面３０ｃはフレーム１０の取付部材１１を構成する横部材１１Ｂに嵌合する。これによってエバケーシング３０がフレーム１０によって嵌合保持され、図３に示すように、エバケーシング３０によって前記断熱室Ｓ１が画成され、この断熱室Ｓ１にエバポレータ３とファン４が収容されている。

上述のようにエバケーシング３０が嵌め込まれたフレーム１０は、取付部材１１の左右の縦部材１１Ａに形成された複数の切欠き溝１３と横部材１１Ｂに形成された複数のボルト孔１４にそれぞれ挿通する不図示のボルトによって図２に示すようにコンテナ１０２の前面上部の開口部１０２ａの周縁に取り付けられ、このフレーム１０によってエバポレータ３、コンデンサ５、ファン４，６等の機器が支持される。

以上のようにフレーム１０によって支持された車載用冷凍装置１において、エンジンによって不図示のコンプレッサが回転駆動されると、該コンプレッサによってガス冷媒が圧縮され、高温高圧のガス冷媒はコンデンサ５へと導入される。コンデンサ５においては、ファン６によって外気がハウジング２の前面に開口する不図示の吸気口からハウジング２内へと導入され、コンデンサ５を流れる冷媒が外気によって冷却されることによって凝縮して液化し、冷媒から凝縮熱を受け取って温度が上昇した外気は、ハウジング２の上面に開口する排気口２ａから大気中に排出される。この場合、ハウジング２内に導入された外気は、図３に示すようにエバケーシング３０の外面に沿って流れるが、エバケーシング３０の外面には外気の流れを阻害するような突起物は突出しておらず、又、エバケーシング３０の膨出部３０Ａの前面と上面のコーナー部３０ｄは大きなＲの円弧面とされているため（図４参照）、外気はハウジング２内をスムーズに流れ、該外気と冷媒との熱交換が効率良くなされてコンデンサ５の冷却性能が高められる。

そして、上述のようにコンデンサ５において液化した液冷媒は、断熱室Ｓ１に収容されたエバポレータ３へと導かれ、このエバポレータ３において周囲から熱（蒸発潜熱）を奪って蒸発する。このため、ファン４によってコンテナ１０２内を循環する空気が冷やされ、コンテナ１０２内に収容された冷凍食品等が所定の低温状態に保たれる。尚、エバポレータにおいて蒸発したガス冷媒は、コンプレッサに吸引されて再度圧縮され、以後は同様の状態変化を繰り返してコンテナ１０２内を冷却する。

以上において、本発明に係るフレーム１０の構造によれば、圧縮荷重に対して強いアーチ状フレーム材１５によって車載用冷凍装置１の荷重Ｐを効果的に受けることができるとともに、該アーチ状フレーム材１５の車幅方向の伸びは両端に連結された直線状フレーム材１６によって抑えられるため、フレーム１０の剛性の向上と軽量化が図られ、コンテナ１０２への積載重量増加と省エネルギを実現することができる。因みに、従来のフレームの重量が３０．４ｋｇであったのに対して、本発明に係るフレーム１０の重量は約１７ｋｇと約１３ｋｇも軽くなり、約４０％の軽量化を図ることができた。

又、本発明に係るフレーム１０の構造によれば、アーチ状フレーム材１５と直線状フレーム材１６の車幅方向両端部同士をピン１８によって連結したため、連結部に曲げモーメントが発生せず、図５に示すように、アーチ状フレーム材には圧縮力Ｆｃのみが作用し、直線状フレーム材には引張力Ｆｔのみが作用する。又、アーチ状フレーム材１５と直線状フレーム材１６の左右の連結点には鉛直荷重（Ｐ／２）のみが作用する。このため、アーチ状フレーム材１５と直線状フレーム材１６の強度と剛性が高められ、フレーム１０の更なる軽量化を実現することができる。

更に、本発明に係るフレーム１０の構造によれば、フレーム１０の車幅方向両端に配された左右の側面フレーム材１２を縦部材１２Ａと上側の水平部材１２Ｂと下側の傾斜部材１２Ｃとで側面視コの字状に一体化したため、フレーム１０の上下方向の剛性が高められる。

そして、両側面フレーム材１２間にアーチ状フレーム材１５と直線状フレーム材１６を架設したため、両側面フレーム材１２の車幅方向の変形がアーチ状フレーム材１５と直線状フレーム材１６によって抑えられてフレーム１０の横方向の剛性も高められる。

１車載用冷凍装置
２ハウジング
２ａハウジングの開口部
３エバポレータ
４ファン
５コンデンサ
６ファン
７ブラケット
１０フレーム
１１取付部材
１１Ａ取付部材の縦部材
１１Ｂ取付部材の横部材
１２側面フレーム材
１２Ａ側面フレーム材の縦部材
１２Ｂ側面フレーム材の水平部材（上側）
１２Ｃ側面フレーム材の傾斜部材（下側）
１３切欠き溝
１４ボルト孔
１５アーチ状フレーム材
１６直線状フレーム材
１７ヒンジブラケット
１８ピン
１９ヒンジブラケット
２０支持フレーム
３０エバケーシング
３０Ａエバケーシングの膨出部
３０ａ膨出部の溝
３０ｂ膨出部の嵌合段部
３０ｃ膨出部の嵌合面
３０ｄ膨出部のコーナー部
１００冷凍車
１０１冷凍車の荷台
１０２コンテナ
１０２ａコンテナの開口部
１０３冷凍車のキャビン
Ｆｃ圧縮力
Ｆｔ引張力
Ｐ荷重
Ｓ１断熱室
Ｓ２空間

Claims

冷凍車に搭載されたコンテナの前面上部に突設される車載用冷凍装置を支持するフレームの一部を、取付部材と、該取付部材の車幅方向両端部に取り付けられた側面フレーム材と、左右の側面フレーム材の間に、車両上方に凸の円弧を成して車幅方向に沿って配されたアーチ状フレーム材と、該アーチ状フレーム材の下方に車幅方向に沿って配された直線状フレーム材と、で構成したことを特徴とする車載用冷凍装置のフレーム構造。
前記アーチ状フレーム材と前記直線状フレーム材との車幅方向両端部同士を連結したことを特徴とする請求項１記載の車載用冷凍装置のフレーム構造。
前記アーチ状フレームと前記直線状フレーム材の車幅方向両端部同士をピン結合によって連結したことを特徴とする請求項１又は２記載の車載用冷凍装置のフレーム構造。
前記フレームの車幅方向両端に配された左右の側面フレーム材を縦部材と上下の水平部材とで側面視コの字状に一体化し、両側面フレーム材間に前記アーチ状フレーム材と前記直線状フレーム材を架設したことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項記載の車載用冷凍装置のフレーム構造。