JP6507930B2 - ファンシュラウド - Google Patents

Description

本発明は、ファンの外周に位置するシュラウド壁に、車両走行風を通すための通風孔が形成されたファンシュラウドに関する。

従来、この種のファンシュラウドとしては特許文献１に記載のファンシュラウドがある。特許文献１に記載のファンシュラウドでは、シュラウド壁における車両走行風上流側の外面に凹部室が形成されている。凹部室は、通風孔の外縁から車両走行風上流側に向かって突出するように形成されている。凹部室の側壁には、通風孔に貫通する開口部が形成されている。特許文献１に記載のファンシュラウドは、凹部室の開口部を閉塞するフラップを備えている。フラップの一端部は、回転軸を介してファンシュラウドの外壁に回転可能に支持されている。フラップは、ファンシュラウドの外壁に取り付けられたスプリングにより凹部室の側壁に押し付けられている。これにより、凹部室の開口部は、フラップにより閉塞された状態で維持されている。

特許文献１に記載のファンシュラウドでは、車両の走行中にラジエータを通過する車両走行風によりフラップにラム圧が加わる。これにより、フラップが回転軸を中心に回動し、凹部室の開口部が開放される。車両の停車時やアイドリング時には、凹部室の開口部がフラップにより閉塞される。

特開２００５−３０７９２１号公報

ところで、特許文献１に記載のファンシュラウドは、凹部室の開口部が閉塞された状態を維持するためにスプリングが必須である。このことが、ファンシュラウドの部品点数を増加させる要因の１つとなっている。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、部品点数を削減しつつ、周囲の他部品とフラッパとの干渉を抑制することのできるファンシュラウドを提供することにある。

上記課題を解決するファンシュラウド（１２）では、ファン（１０）の外周に位置するシュラウド壁（１２０）に、車両走行風を通すための通風孔（１２０ｃ）が形成されている。ファンシュラウドは、フラッパ（１２３）と、ストッパ（１３，１４，１５）とを備える。フラッパは、通風孔を閉塞するように配置され、シュラウド壁に固定された固定端（１２３ａ）を有するとともに、固定端を除く端部に開放端（１２３ｂ，１２３ｃ，１２３ｄ）を有し、車両走行風のラム圧により撓むことが可能な可撓性部材により形成されている。ストッパは、シュラウド壁に固定され、フラッパの撓みを規制する。ストッパ（１３，１４）の一端部（１３０，１４０）は、シュラウド壁における通風孔よりもフラッパの固定端とは反対側の開放端側に位置する部分で固定されている。ストッパは、一端部からフラッパの固定端に向かって延びるように配置されている。
また、上記課題を解決する他のファンシュラウド（１２）では、ファン（１０）の外周に位置するシュラウド壁（１２０）に、車両走行風を通すための通風孔（１２０ｃ）が形成されている。ファンシュラウドは、フラッパ（１２３）と、ストッパ（１３，１４，１５）とを備える。フラッパは、通風孔を閉塞するように配置され、シュラウド壁に固定された固定端（１２３ａ）を有するとともに、固定端を除く端部に開放端（１２３ｂ，１２３ｃ，１２３ｄ）を有し、車両走行風のラム圧により撓むことが可能な可撓性部材により形成されている。ストッパは、シュラウド壁に固定され、フラッパの撓みを規制する。フラッパにおける固定端とは反対側の開放端を第１開放端（１２３ｂ）とするとき、フラッパは、固定端から第１開放端に向かう方向と交差する方向に第２開放端（１２３ｃ）及び第３開放端（１２３ｄ）を有する。ストッパ（１５）の一端部（１５０）は、シュラウド壁における通風孔よりもフラッパの第２開放端側に位置する部分で固定されている。ストッパは、一端部からフラッパの第３開放端に向かって延びるように配置されている。

この構成によれば、車両走行時に車両走行風のラム圧に基づきフラッパが撓むことにより通風孔が開放される。また、車両の停車時やアイドリング時にはフラッパが撓んでいないため、フラッパが通風孔を閉塞した状態を維持する。よって、特許文献１に記載されるようなスプリングを用いることなく通風孔を開閉することができるため、スプリングを用いない分だけ部品点数を削減することができる。また、ストッパによりフラッパの撓みが規制されるため、ファンシュラウドの周囲に位置する他部品とフラッパとの干渉を抑制することもできる。

なお、上記手段、及び特許請求の範囲に記載の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

本発明によれば、部品点数を削減しつつ、周囲の他部品とフラッパとの干渉を抑制することができる。

車両のファン装置の断面構造を示す断面図である。 ファン装置の斜視構造を示す斜視図である。 実施形態のファンシュラウドについてフラッパ周辺の断面構造を示す断面図である。 実施形態のファンシュラウドについてフラッパ周辺の斜視構造を示す斜視図である。 実施形態のファンシュラウドについてラム圧が加わったフラッパの状態を示す斜視図である。 ファンシュラウドの他の実施形態についてそのフラッパ周辺の斜視構造を示す斜視図である。 ファンシュラウドの他の実施形態についてそのフラッパ周辺の斜視構造を示す斜視図である。 ファンシュラウドの他の実施形態についてそのフラッパ周辺の斜視構造を示す斜視図である。 ファンシュラウドの他の実施形態についてそのフラッパ周辺の斜視構造を示す斜視図である。 ファンシュラウドの他の実施形態についてそのフラッパ周辺の斜視構造を示す斜視図である。 ファンシュラウドの他の実施形態についてそのフラッパ周辺の斜視構造を示す斜視図である。

以下、ファンシュラウドの一実施形態について説明する。はじめに、本実施形態のファンシュラウドを有する車両のファン装置の概要について説明する。

図１に示されるように、本実施形態のファン装置１はラジエータ２より車両後方側に配置されている。車両走行時、車両走行風はラジエータ２からファン装置１に向かう方向、すなわち図中の矢印Ｗで示される方向に流れる。以下、矢印Ｗで示される方向を「車両走行風の流れ方向Ｗ」とも称する。ファン装置１よりも車両走行風の流れ方向Ｗの下流側には、エンジン等が配置されている。

ラジエータ２の内部には冷却水が流れている。冷却水は、図示しないエンジン等の車両駆動源とラジエータ２との間を循環することにより車両駆動源を冷却する。ラジエータ２は、その周囲を流れる空気と、内部を流れる冷却水との間で熱交換を行うことにより、冷却水の有する熱を空気へと放熱する熱交換器である。

ファン装置１は、ファン１０と、モータ１１と、ファンシュラウド１２とを備えている。ファン１０は軸流ファンである。ファン１０の中心部はモータ１１の出力軸１１０に連結されている。したがって、モータ１１への電力供給により出力軸１１０が回転することによりファン１０が回転する。ファン１０の回転により、ファン１０の軸線方向、すなわち車両走行風の流れ方向Ｗに空気流が発生する。

ファンシュラウド１２は樹脂部材により形成されている。ファンシュラウド１２はラジエータ２に取り付けられている。ファンシュラウド１２は、ファン１０により生成される強制風をガイドする機能、及びモータ１１を固定する機能を有している。

次に、ファンシュラウド１２の構造について詳述する。
図２に示されるように、ファンシュラウド１２は、シュラウド壁１２０と、モータ保持部１２１と、アーム部１２２と、フラッパ１２３とを有している。

シュラウド壁１２０は、所定の隙間を有してファン１０の周りを囲うように配置される筒状の部材である。図１に示されるように、シュラウド壁１２０におけるラジエータ２に対向する壁面１２０ａの外縁には、ラジエータ２に向かって突出する環状のガイド部１２４が形成されている。ガイド部１２４の先端部がラジエータ２に固定されることにより、シュラウド壁１２０がラジエータ２に対して固定されている。ガイド部１２４の内壁及びシュラウド壁１２０の壁面１２０ａは、ファン１０により生成される強制風をラジエータ２に案内する機能を有している。

図２に示されるように、モータ保持部１２１は、モータ１１の周囲に固定される筒状の部材である。モータ保持部１２１の外周面はアーム部１２２を介してシュラウド壁１２０に固定されている。アーム部１２２は、モータ保持部１２１からシュラウド壁１２０に向かって放射状に複数配置されている。

図３に示されるように、シュラウド壁１２０には矩形状の通風孔１２０ｃが形成されている。通風孔１２０ｃは、シュラウド壁１２０におけるラジエータ２に対向する壁面１２０ａから、壁面１２０ａとは反対側の壁面１２０ｂに貫通するように形成されている。通風孔１２０ｃ内には、対向する２つの内壁間を架け渡すように格子状の架設壁１２０ｄが設けられている。

フラッパ１２３は、通風孔１２０ｃにおけるシュラウド壁１２０の壁面１２０ｂ側の開口部を閉塞するように配置されている。換言すれば、フラッパ１２３は、通風孔１２０ｃにおける車両走行風の流れ方向Ｗの下流側の開口部を閉塞するように配置されている。フラッパ１２３は、通風孔１２０ｃを閉塞することができるように、通風孔１２０ｃよりも大きい矩形状に形成されている。フラッパ１２３は、車両走行風のラム圧により撓むことの可能な可撓性部材により形成されている。本実施形態では、フラッパ１２３は薄板状のゴムにより形成されている。

図４に示されるように、フラッパ１２３の上端部１２３ａは一対の締結部材１２５によりシュラウド壁１２０に固定されている。締結部材１２５は、ねじやリベット等である。一対の締結部材１２５は、フラッパ１２３の上端部１２３ａと一側端部１２３ｃとの間の角部、及びフラッパ１２３の上端部１２３ａと他側端部１２３ｄとの間の角部にそれぞれ配置されている。以下、フラッパ１２３の上端部１２３ａを「固定端１２３ａ」とも称する。

フラッパ１２３における上端部１２３ａとは反対側の下端部１２３ｂはシュラウド壁１２０に固定されていない。同様に、フラッパ１２３の一側端部１２３ｃ及び他側端部１２３ｄもシュラウド壁１２０に固定されていない。すなわち、フラッパ１２３の上端部１２３ａを除く下端部１２３ｂ、一側端部１２３ｃ、及び他側端部１２３ｄは開放端となっている。以下、フラッパ１２３の下端部１２３ｂを「第１開放端１２３ｂ」、一側端部１２３ｃを「第２開放端１２３ｃ」、他側端部１２３ｄを「第３開放端１２３ｄ」とも称する。

なお、フラッパ１２３の固定端１２３ａから第１開放端１２３ｂに向かう方向を第１方向Ａ１とすると、フラッパ１２３の第２開放端１２３ｃから第３開放端１２３ｄに向かう第２方向Ａ２は第１方向Ａ１と交差する方向、より詳しくは第１方向Ａ１と直交する方向になっている。

フラッパ１２３における一対の締結部材１２５の間には、フラッパ１２３を厚さ方向に貫通する一対の貫通孔１２３ｅ，１２３ｆが形成されている。フラッパ１２３の一側端部１２３ｃと他側端部１２３ｄとの中間を通る線を中間線Ｃ１とすると、貫通孔１２３ｅ，１２３ｆは、中間線Ｃ１を基準に対称となる位置に配置されている。

シュラウド壁１２０には一対のストッパ１３，１４が一体的に成型されている。一対のストッパ１３，１４のそれぞれの一端部１３０，１４０は、シュラウド壁１２０における通風孔１２０ｃよりもフラッパ１２３の固定端１２３ａ側に位置する部分で固定されている。

一方のストッパ１３の一端部１３０は、フラッパ１２３の裏面から一方の貫通孔１２３ｅを通じてフラッパ１２３の表面へと延びている。他方のストッパ１４の一端部１４０は、フラッパ１２３の裏面から他方の貫通孔１２３ｆを通じてフラッパ１２３の表面へと延びている。ストッパ１３，１４は、一端部１３０，１４０からフラッパ１２３の表面に対向するように配置された対向部１３１，１４１をそれぞれ有している。対向部１３１，１４１は、一端部１３０，１４０からフラッパ１２３の第１開放端１２３ｂに向かって延びるように配置されている。対向部１３１，１４１は、その途中部分から先端部に向かってシュラウド壁１２０から徐々に離間するように折り曲げられている。

次に、本実施形態のファンシュラウド１２の動作例について説明する。
車両の停車時やアイドリング時には、車両走行風のラム圧がフラッパ１２３に加わらない。そのため、フラッパ１２３は、図３に示される実線の位置、すなわち通風孔１２０ｃを閉塞する位置を維持している。これにより、ファン装置１よりも車両走行風の流れ方向Ｗの下流側に配置されるエンジン周りの空気が通風孔１２０ｃを介してラジエータ２に流れ込み難くなるため、ラジエータ２の熱交換率の悪化が抑制される。

車両の走行時に車両走行風が発生すると、車両走行風の流れ方向Ｗのラム圧がフラッパ１２３に加わる。このラム圧により、図３に二点鎖線で示されるように、また図５に示されるようにフラッパ１２３が撓むため、通風孔１２０ｃが開放される。これにより、車両走行風が、通風孔１２０ｃを通じてシュラウド壁１２０の後方へと流れる。すなわち、車両走行風が、ファン装置１よりも車両走行風の流れ方向Ｗの下流側に配置されるエンジンへと流れる。よって、車両走行風によりエンジンが冷却される。

以上説明した本実施形態のファンシュラウド１２によれば、以下の（１）〜（５）に示される作用及び効果を得ることができる。

（１）特許文献１に記載されるようなスプリングを用いることなく通風孔１２０ｃを開閉することができるため、スプリングを用いない分だけ部品点数を削減することができる。

（２）ラム圧によりフラッパ１２３が撓んだ際、フラッパ１２３がストッパ１３，１４の対向部１３１，１４１に当たることによりフラッパ１２３の撓みが規制される。これにより、ファンシュラウド１２よりも車両走行風の流れ方向Ｗの下流側に配置されるエンジン等、ファンシュラウド１２の周囲に位置する他部品とフラッパ１２３との干渉を抑制することができるため、フラッパ１２３が損傷し難くなる。

（３）シュラウド壁１２０には一対のストッパ１３，１４が設けられている。これにより、ストッパが１つの場合と比較すると、フラッパ１２３の撓みを規制し易くなるため、より的確にフラッパ１２３と他部品との干渉を抑制することができる。

（４）ストッパ１３，１４のそれぞれの一端部１３０，１４０は、シュラウド壁１２０における通風孔１２０ｃよりもフラッパ１２３の固定端１２３ａ側に位置する部分で固定されている。また、ストッパ１３，１４の対向部１３１，１４１は、一端部１３０，１４０からフラッパ１２３の第１開放端１２３ｂに向かって延びるように配置されている。さらに、対向部１３１，１４１は、その途中部分から先端部に向かってシュラウド壁１２０から徐々に離間するように折り曲げられている。これにより、図３に示されるようにストッパ１３，１４の対向部１３１，１４１がシュラウド壁１２０に対してなす角度を折り曲げ角度θとすると、この折り曲げ角度θを変化させるだけでフラッパ１２３の撓み量を調整することができる。また、フラッパ１２３がストッパ１３，１４に乗り上げることがないため、通風孔１２０ｃが開放状態のまま維持されることを回避できる。

（５）ストッパ１３，１４はシュラウド壁１２０に一体的に成型されている。これにより、シュラウド壁１２０とは別にストッパ１３，１４が設けられている場合と比較すると、部品点数を更に削減することができる。

なお、上記実施形態は、以下の形態にて実施することもできる。
・図６に示されるように、ストッパ１３，１４の一端部１３０，１４０は、シュラウド壁１２０の壁面１２０ｂにおけるフラッパ１２３に対向していない部分に固定されていてもよい。このような構成によれば、フラッパ１２３に貫通孔１２３ｅ，１２３ｆを形成する必要がないため、フラッパ１２３の構造を簡素化することができる。

・図７に示されるように、ストッパ１３，１４のそれぞれの一端部１３０，１４０は、シュラウド壁１２０における通風孔１２０ｃよりもフラッパ１２３の第１開放端１２３ｂ側に位置する部分で固定されていてもよい。ストッパ１３，１４のそれぞれの対向部１３１，１４１は、シュラウド壁１２０に固定された一端部１３０，１４０からフラッパ１２３の固定端１２３ａに向かって延びるように配置されている。このような構成であっても、ラム圧によりフラッパ１２３が撓んだ際にフラッパ１２３がストッパ１３，１４に当たることによりフラッパ１２３の撓みが規制される。よって、上記の実施形態のファンシュラウド１２に準じた作用及び効果を得ることができる。また、フラッパ１２３に貫通孔１２３ｅ，１２３ｆを形成する必要がないため、フラッパ１２３の構造を簡素化することもできる。

・フラッパ１２３の固定端１２３ａ及び開放端１２３ｂ〜１２３ｄの位置を、図４に示される位置から、図８に示されるように９０°回転した位置にずらしてもよい。

・ストッパの数は２つに限らず、３つ以上であってもよい。
・ストッパの数は複数に限らず単数であってもよい。この場合、シュラウド壁１２０には、例えば図９に示されるようなストッパ１５を形成してもよい。図９に示されるように、このストッパ１５の一端部１５０は、シュラウド壁１２０における通風孔１２０ｃよりもフラッパ１２３の第２開放端１２３ｃ側に位置する部分で固定されている。ストッパ１５の一端部１５０は、シュラウド壁１２０の壁面１２０ｂにおけるフラッパ１２３に対向していない部分から直立するように延びている。ストッパ１５は、その一端部１５０からフラッパ１２３の第３開放端１２３ｄに向かってシュラウド壁１２０の壁面１２０ｂに平行に延びる対向部１５１を有している。対向部１５１は、フラッパ１２３の表面と所定の隙間を有して対向するように配置されている。このような構成であっても、ラム圧によりフラッパ１２３が撓んだ際にフラッパ１２３がストッパ１５に当たることによりフラッパ１２３の撓みが規制される。よって、上記の実施形態のファンシュラウド１２に準じた作用及び効果を得ることができる。また、フラッパ１２３に貫通孔１２３ｅ，１２３ｆを形成する必要がないため、フラッパ１２３の構造を簡素化することもできる。

・図９に示されるストッパ１５を、図１０に示されるように変形してもよい。図１０に示されるように、このストッパ１５の他端部１５２は、シュラウド壁１２０における通風孔１２０ｃよりもフラッパ１２３の第３開放端１２３ｄ側に位置する部分で固定されている。ストッパ１５の他端部１５２は、シュラウド壁１２０の壁面１２０ｂにおけるフラッパ１２３に対向していない部分から直立するように延びている。対向部１５１の両端部はストッパ１５の一端部１５０及び他端部１５２を介してシュラウド壁１２０に固定されている。このような構成であっても、図９に示されるファンシュラウド１２に準じた作用及び効果を得ることができる。また、図９に示されるファンシュラウド１２と比較すると、フラッパ１２３がストッパ１５に乗り上げ難くなるため、通風孔１２０ｃが開放されたまま維持されることを回避できる。

・通風孔１２０ｃの形状は適宜変更可能である。また、通風孔１２０ｃの形状に合わせてフラッパ１２３の形状を適宜変更してもよい。例えば図１１に示されるように、通風孔１２０ｃが円形状の場合には、フラッパ１２３を円形状に形成してもよい。

・ストッパ１３〜１５は、シュラウド壁１２０と別体であってもよい。この場合、ストッパ１３〜１５を、ねじ等の締結部材や接着材によりシュラウド壁１２０に固定すればよい。

・フラッパ１２３の材質はゴムに限らず，樹脂等であってもよい。要は、フラッパ１２３は、車両走行風のラム圧により撓むことの可能な可撓性部材により形成されていればよい。

・本発明は上記の具体例に限定されるものではない。すなわち、上記の具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、前述した各具体例が備える各要素及びその配置、材料、条件、形状、サイズ等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、前述した実施形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。

１０：ファン
１２０：シュラウド壁
１２０ｃ：通風孔
１２：ファンシュラウド
１２３ａ：固定端
１２３ｂ：第１開放端
１２３ｃ：第２開放端
１２３ｄ：第３開放端
１２３：フラッパ
１３，１４，１５：ストッパ
１３０，１４０，１５０：一端部
１３１，１４１，１５１：対向部
１５２：他端部

Claims (6)

1. ファン（１０）の外周に位置するシュラウド壁（１２０）に、車両走行風を通すための通風孔（１２０ｃ）が形成されたファンシュラウド（１２）であって、
   前記通風孔を閉塞するように配置され、前記シュラウド壁に固定された固定端（１２３ａ）を有するとともに、前記固定端を除く端部に開放端（１２３ｂ，１２３ｃ，１２３ｄ）を有し、前記車両走行風のラム圧により撓むことが可能な可撓性部材により形成されたフラッパ（１２３）と、
   前記シュラウド壁に固定され、前記フラッパの撓みを規制するストッパ（１３，１４，１５）と、を備え、
   前記ストッパ（１３，１４）の一端部（１３０，１４０）は、前記シュラウド壁における前記通風孔よりも前記フラッパの前記固定端とは反対側の開放端側に位置する部分で固定され、
   前記ストッパは、前記一端部から前記フラッパの前記固定端に向かって延びるように配置されていることを特徴とするファンシュラウド。
2. ファン（１０）の外周に位置するシュラウド壁（１２０）に、車両走行風を通すための通風孔（１２０ｃ）が形成されたファンシュラウド（１２）であって、
   前記通風孔を閉塞するように配置され、前記シュラウド壁に固定された固定端（１２３ａ）を有するとともに、前記固定端を除く端部に開放端（１２３ｂ，１２３ｃ，１２３ｄ）を有し、前記車両走行風のラム圧により撓むことが可能な可撓性部材により形成されたフラッパ（１２３）と、
   前記シュラウド壁に固定され、前記フラッパの撓みを規制するストッパ（１３，１４，１５）と、を備え、
   前記フラッパにおける前記固定端とは反対側の開放端を第１開放端（１２３ｂ）とするとき、
   前記フラッパは、前記固定端から前記第１開放端に向かう方向と交差する方向に第２開放端（１２３ｃ）及び第３開放端（１２３ｄ）を有し、
   前記ストッパ（１５）の一端部（１５０）は、前記シュラウド壁における前記通風孔よりも前記フラッパの前記第２開放端側に位置する部分で固定され、
   前記ストッパは、前記一端部から前記フラッパの前記第３開放端に向かって延びるように配置されていることを特徴とするファンシュラウド。
3. 請求項２に記載のファンシュラウドにおいて、
   前記ストッパの他端部（１５２）は、前記シュラウド壁における前記通風孔よりも前記フラッパの前記第３開放端側に位置する部分で更に固定されていることを特徴とするファンシュラウド。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載のファンシュラウドにおいて、
   前記ストッパは、前記シュラウド壁に平行に延び、且つ所定の隙間を有して前記フラッパに対向する対向部（１５１）を有することを特徴とするファンシュラウド。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載のファンシュラウドにおいて、
   前記ストッパは複数形成されていることを特徴とするファンシュラウド。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載のファンシュラウドにおいて、
   前記ストッパは前記シュラウド壁に一体的に成型されていることを特徴とするファンシュラウド。

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