JP2001207848A

JP2001207848A - 冷却ファンのシュラウドの構造

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Publication number: JP2001207848A
Application number: JP2000019004A
Authority: JP
Inventors: Akinobu Iwasaki; 明信岩崎; Taisuke Kusaba; 泰介草場
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2000-01-27
Filing date: 2000-01-27
Publication date: 2001-08-03
Anticipated expiration: 2020-01-27
Also published as: JP4278811B2

Abstract

(57)【要約】【課題】シュラウドに取り囲まれた冷却ファンを始め
とするシュラウド周辺機器の脱着性向上と冷却効率の向
上とを図れる冷却ファンのシュラウドの構造を提供す
る。【解決手段】シュラウド(3) をラジエータ側シュラウ
ド(5) とファン側シュラウド(6) とに分割して構成する
と共に、ファン側シュラウド(6) を少なくとも２分割し
て、分割された一方のファン側シュラウド(6) を外した
ときに冷却ファン(2) を上方に引き上げ可能な開口部を
有するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ラジエータに対面
して設けられた冷却ファンの周りを取り囲むシュラウド
に係り、特に、冷却ファンの脱着性の向上と風量アップ
とを図った冷却ファンのシュラウドの構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１１に示すように、従来から、ラジエ
ータ１に対面して設けられる冷却ファン２の周りには、
冷却ファン２の送風性能を向上する目的で、冷却ファン
２の周りを取り囲むシュラウド１３が配設されていて、
シュラウド１３と冷却ファン２は通風方向にＬだけラッ
プしている。シュラウド１３は、ラジエータ１の後部に
ボルト１３ａにより固定されている。また、冷却ファン
２はエンジン４の一側に回転自在に支持され、図示しな
いＶベルトを介してエンジン４により駆動されている。
そして、ラジエータ１とエンジン４は、それぞれ車体フ
レーム１０に取着されている。

【０００３】上記の構成なので、メンテナンス等のため
に冷却ファン２やエンジン４を脱着する時は、シュラウ
ド１３が付いたラジエータ１等のクーリングアセンブリ
をエンジン４と反対方向に移動させるか、あるいは冷却
ファン２が付いたエンジン４をシュラウド１３と反対方
向に移動させて、シュラウド１３と冷却ファン２のラッ
プ量Ｌを０にしてから冷却ファン２を外さなければなら
ず、冷却ファン２の脱着が容易でないという問題があ
る。また、シュラウド１３内部の角部Ｒ1 が空気の流れ
に沿った形状になっていないので、この部分に淀みが生
じて空気がスムーズに流れないため、充分な風量が得ら
れないという問題がある。

【０００４】このため、シュラウドを改善したものが考
案されている。その先行技術として、例えば、特開平８
−２６０９６８号公報に開示されたラジエータファンシ
ュラウド（以後、シュラウドと言う）の構造があり、図
１２，１３は同公報に記載されたシュラウドの側面図及
び正面図である。図１２，１３において、シュラウド１
５を構成する筒体１６は、上半部筒体１６Ａと下半部筒
体１６Ｂとに分割されており、下半部筒体１６Ｂがラジ
エータ１方向に倒れるように、下半部筒体１６Ｂの上縁
部は上半部筒体１６Ａの下縁部にスプリング１７により
回動自由に連結されている。また、下半部筒体１６Ｂの
横幅は、下半部筒体１６Ｂがラジエータ１方向に倒され
た時に、上半部筒体１６Ａの内側に挿入可能となる幅に
設定されている。これにより、シュラウド１５を上方か
ら挿入搭載する時において、冷却ファン２との干渉が生
じず、スムーズに搭載を行うことができるようにすると
共に、シュラウド１５にはデッドスペースとなる空間が
形成されず、前後方向幅Ｈを大きく採ることができるた
め、十分な風量が得られると記載されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記特
開平８−２６０９６８号公報に開示された技術では、以
下のような問題がある。シュラウド１５の下半部筒体１
６Ｂは回動自在に取付けられているものの、上半部筒体
１６Ａは固定されているので、冷却ファン２の脱着時に
は、シュラウド１５を取り外す必要があり、作業時間が
かかる。特に装置が大型の場合には、冷却ファン２の脱
着が困難である。また、冷却ファン２とシュラウド１５
との間のチップクリアランスを調整するには、ラジエー
タ１に取付けられているシュラウド１５全体を動かして
調整する必要がある。したがって、冷却ファン２の全周
に亘ってチップクリアランスを一様に調整することが困
難であり、調整時間がかかると共に十分な風量が得られ
ないという問題がある。さらに、図１２，１３に示すよ
うに、上半部筒体１６Ａ及び下半部筒体１６Ｂの冷却フ
ァン２回転軸に垂直な端面１９Ａ，１９Ｂに冷却ファン
２からの風が衝突してシュラウド１５の角部Ｒ2 に淀み
が生じるので、冷却風の流れがスムーズでなく、冷却効
率が十分でないという問題がある。

【０００６】本発明は上記従来の問題点に着目し、冷却
ファンを始めとするシュラウド周辺機器の脱着性の向上
と冷却効率の向上とを図れる冷却ファンのシュラウドの
構造を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段及び作用効果】上記目的を
達成するために、本発明においては、冷却ファンを上方
に引き出す際に、シュラウド全体を取り外したり、ラジ
エータ及びシュラウド、あるいはエンジンをずらすため
に移動したりする必要がないように、冷却ファンを上方
に引き出し可能とする開口部が部分的に得られるように
している。このため、冷却ファンの外周部に位置する部
分のシュラウドのみを部分的に取り外し可能とする分割
構成のシュラウドを備えている。したがって、冷却ファ
ン、エンジン又はラジエータの交換作業が非常に容易と
なり、短時間で交換できる。また、分割したシュラウド
の取付位置をそれぞれこまめに調整することにより、冷
却ファンとシュラウドとの間のチップクリアランスを微
調整することが容易にできるので、風量をアップでき
る。さらに、シュラウドの内面を冷却風がスムーズに流
れるような滑らかな形状に形成しているので、冷却効率
を向上できる。

【０００８】以下に、上記を達成するための構成及び作
用効果を詳細に説明する。まず、本発明に係る冷却ファ
ンのシュラウドの構造の第１発明は、ラジエータに対面
して設けられた冷却ファンの周りを取り囲む冷却ファン
のシュラウドの構造において、シュラウドをラジエータ
側シュラウドとファン側シュラウドとに分割して構成す
ると共に、ファン側シュラウドを少なくとも２分割し
て、分割された一方のファン側シュラウドを外したとき
に冷却ファンを上方に引き上げ可能な開口部を有するよ
うにした構成としている。第１発明によれば、分割した
シュラウド構造のうち、一方の上部のファン側シュラウ
ドのみを外せば、シュラウドとの干渉を気にすることな
く冷却ファンを上方に引き上げることができる。したが
って、従来のように、ラジエータ及びシュラウドを含む
クーリングアセンブリやエンジンを前後に移動させる重
作業が不要となり、冷却ファンの脱着作業を容易にでき
る。また、ファン側シュラウドの分割された各部とラジ
エータ側シュラウドとは結合部の自由度が高く、ファン
側シュラウドの分割された各部の取付位置を細かく微調
節することができる。これにより、冷却ファンの全周に
亘って冷却ファンとファン側シュラウドとの間のチップ
クリアランスが一様になるように微調整することが容易
となり、風量をアップして冷却効率を向上できる。

【０００９】第２発明は、第１発明において、前記ファ
ン側シュラウドをベルマウス形状としている。第２発明
によれば、ファン側シュラウドをベルマウ形状としたた
め、冷却ファンによって誘起される空気の流れがスムー
ズとなり、風量をアップして冷却効率を向上できる。

【００１０】第３発明は、第１発明において、前記ラジ
エータ側シュラウドの内面を滑らかなテーパ形状に形成
している。第３発明によれば、ラジエータ側シュラウド
の内面を滑らかなテーパ形状に形成したため、ファンに
よって誘起される空気がラジエータ側シュラウドの角部
や回転軸線に垂直な前面に当たって淀むことがなく、空
気の流れがスムーズとなるので、風量をアップして冷却
効率を向上できる。

【００１１】第４発明は、第１発明において、前記ファ
ン側シュラウドをベルマウス形状とすると共に、前記ラ
ジエータ側シュラウドの内面を滑らかなテーパ形状に形
成した構成としている。第４発明によれば、ファンによ
って誘起される空気がラジエータ側シュラウド及びファ
ン側シュラウドの内面に沿ってスムーズに流れるので、
風量をアップして冷却効率を向上できる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して実施形態
について説明する。先ず、第１実施形態について、図１
乃至図８により説明する。図１は、本実施形態に係るシ
ュラウドの側面図であり、図２は図１のＺ視図である。
なお、図１１，１２と同一の構成要素には同一符号を付
して説明を省く。

【００１３】図１，２に示ように、ラジエータ１に対面
して冷却ファン２がエンジン４の一側に取り付けられて
いる。この冷却ファン２の周りには、冷却ファン２の送
風性能を向上させるために、冷却ファン２の周りを取り
囲むシュラウド３が配設されている。シュラウド３は、
ラジエータ側シュラウド５と、ファン側シュラウド６と
を有している。ラジエータ側シュラウド５はボックス形
状を、ファン側シュラウド６はベルマウス形状をしてい
る。またラジエータ側シュラウド５は、フランジ５ａ部
でラジエータ１にボルト７により取り付けられている。

【００１４】ファン側シュラウド６は、上部ベルマウス
シュラウド６ａと下部ベルマウスシュラウド６ｂとに上
下に２分割されており、分割部に設けられた結合用のフ
ランジ６ｃでボルト８により一体に結合されている。そ
して、一体に結合されたファン側シュラウド６は、外周
部でラジエータ側シュラウド５にボルト９により取り付
けられている。

【００１５】図３はラジエータ側シュラウド５の正面図
である。同図に示すように、ラジエータ側シュラウド５
は、ラジエータ側の端部周縁にフランジ５ａを有し、フ
ランジ５ａの内側は空気の通路として開放されている。
また、中央部上方寄りにはファン側シュラウド６の内壁
につながる円形の開口部５ｄが設けられており、フラン
ジ５ａと開口部５ｄの周縁とをつなぐ側板５ｃが設けら
れている。これらのフランジ５ａと側板５ｃとによりボ
ックスを形成している。開口部５ｄのファン側周端部に
は、ファン側シュラウド６の取付用のねじ穴５ｅを設け
ている。

【００１６】また、側板５ｃのラジエータに対向する内
面は、図３のＡ−Ａ断面図、Ｂ−Ｂ断面図、Ｃ−Ｃ断面
図である図４，５，６にそれぞれ示すように、フランジ
５ａから開口部５ｄの周縁に向けて滑らかにテーパ形状
に形成されていると共に、開口部５ｄの周縁に沿って周
方向にも滑らかに変化するように形成されている。

【００１７】次に、冷却ファン２の取り外しについて、
図１，７により説明する。図７は上部ベルマウスシュラ
ウド６ａを外した状態を示す図である。図１に示した状
態から、冷却ファン２を取り外す時は、先ず、上部ベル
マウスシュラウド６ａと下部ベルマウスシュラウド６ｂ
とを結合しているボルト８を外す。次いで、上部ベルマ
ウスシュラウド６ａとラジエータ側シュラウド５とを結
合しているボルト９を外して、上部ベルマウスシュラウ
ド６ａを取り外す。すると、図７に示すように、冷却フ
ァン２の上半分が露出する。したがって、この状態で冷
却ファン２をエンジン４から外して上方に引き上げれる
ことにより、シュラウド５，６との干渉を気にせずに楽
に引き上げることができる。。なお、冷却ファン２を取
り付ける時は、この逆を行えばよい。

【００１８】次に、シュラウド３内の空気の流れについ
て、図８により説明する。図８は図２のＤ−Ｄ断面にお
けるシュラウド３内の空気の流れ状態を示す図である。
同図に示すように、ファン側シュラウド６はベルマウス
形状をなしており、その内壁は空気の流れに沿った形状
としている。また、ラジエータ側シュラウド５は、ボッ
クス形状をしているが、開口部５ｄにつながる側板５ｃ
のラジエータ１に対向している内面を滑らかなテーパ形
状に形成している。

【００１９】このような第１実施形態によれば、シュラ
ウド３をラジエータ側シュラウド５と、ファン側シュラ
ウド６とに分割して構成し、しかも、ファン側シュラウ
ド６を、上部ベルマウスシュラウド６ａと下部ベルマウ
スシュラウド６ｂとに上下に２分割したため、上部ベル
マウスシュラウド６ａのみを外せば、ファン２を上方に
楽に引き抜くことができる。したがって、冷却ファン２
の脱着に際して、従来のように、ラジエータ１等のクー
リングアセンブリやエンジン４を移動させる等の重作業
が不要となり、軽い上部ベルマウスシュラウド６ａのみ
を外せばよいので、冷却ファン２の脱着作業を非常に容
易にできる。

【００２０】また、ファン側シュラウド６の上、下部ベ
ルマウスシュラウド６ａ，６ｂはボルト８により一体に
結合され、更にこの一体化された上部、下部ベルマウス
シュラウド６ａ，６ｂはラジエータ側シュラウド５にボ
ルト９により結合されるので、結合部の自由度が高い。
したがって、冷却ファン２の全周に亘って冷却ファン２
と上部、下部シュラウドベルマウス６ａ，６ｂ間のチッ
プクリアランスを一様に調整することが容易となり、こ
れにより風量をアップして冷却効率を向上することがで
きる。

【００２１】また、ファン側の上部、下部ベルマウスシ
ュラウド６ａ，６ｂは内壁面が空気の流れに沿った形状
であり、また、ラジエータ側シュラウド５は内面を滑ら
かなテーパ形状に形成したため、冷却ファン２によって
誘起される空気の流れがスムーズになるので、風量をア
ップして冷却効率を向上することができる。

【００２２】次に、第２実施形態について、図９により
説明する。本実施形態は、第１実施形態に対して、ラジ
エータ側シュラウド５を上下に２分割したものである。
すなわち、ラジエータ側シュラウド５は、上部ボックス
シュラウド５Ａと下部ボックスシュラウド５Ｂとに２分
割され、分割部に設けられた結合用のフランジ５Ｃでボ
ルト８により一体に結合されている。これ以外は第１実
施形態と同様であり、説明は省略する。

【００２３】図９に示した状態から、冷却ファン２を取
り外す時は、先ず、第１実施形態の要領に従って上部ベ
ルマウスシュラウド６ａを取り外す。次いで、上部ボッ
クスシュラウド５Ａと下部ボックスシュラウド５Ｂとを
結合しているボルト８を外し、更に上部ボックスシュラ
ウド５Ａとラジエータ１を結合しているボルト７を外し
て、上部ボックスシュラウド５Ａを取り外す。すると、
冷却ファン２の上半分が大きく露出する。

【００２４】このような第２実施形態によれば、冷却フ
ァン２の脱着時には、上部ベルマウスシュラウド６ａと
上部ボックスシュラウド５Ａとを取り外すことにより、
冷却ファン２の上半分を大きく露出させることができ
る。したがって、冷却ファン２の周囲のスペースが大き
くとれるので、足場が悪かったり、工具が充分に準備さ
れていない作業現場においても、シュラウド５，６との
干渉を気にせずに安全に短時間で冷却ファン２の脱着作
業を行うことができる。

【００２５】次に、第３実施形態について、図１０によ
り説明する。本実施形態は、第１実施形態に対して、フ
ァン側の上部、下部ベルマウスシュラウド６ａ，６ｂ
を、内周面が円筒形状をなす上部、下部円筒シュラウド
６Ａ，６Ｂとしたものである。したがって、上部円筒シ
ュラウド６Ａを取り外すことにより、冷却ファン２の上
半分を露出させることができる。これ以外は第１実施形
態と同一であり、説明は省略する。

【００２６】本実施形態によれば、冷却ファン２の脱着
時には、第１実施形態と全く同一の要領に従って、軽い
上部円筒シュラウド６Ａのみを外せばよいので、冷却フ
ァン２の脱着作業を容易に行うことができる。また、フ
ァン側シュラウド６を円筒形状の上部、下部円筒シュラ
ウド６Ａ，６Ｂとしたため、第１実施形態と比較して製
作が容易でコストを安くできる。

【００２７】尚、これまでの実施形態では、冷却ファン
２の脱着作業について説明したが、冷却ファン２を付け
たままエンジン４を車体フレーム１０から取り外して引
き上げる場合にも、冷却ファン２のみの脱着時と全く同
様に、ファン側の上部ベルマウスシュラウド６ａ、ある
いは上部円筒シュラウド６Ａのみを外せばよいので、エ
ンジン４の引き上げ作業が非常に容易である。また、ラ
ジエータ１を含むクーリングアセンブリを車体フレーム
１０から取り外して引き上げる時には、ファン側の下部
ベルマウスシュラウド６ｂ、あるいは下部円筒シュラウ
ド６Ｂのみを外せばよいので、クーリングアセンブリの
引き上げ作業が容易である。

【００２８】また、これまでの実施形態ではファン側シ
ュラウド６及びラジエータ側シュラウド５を冷却ファン
２の回転軸線を通る略水平面で上下に２分割した例を示
したが、これに限定されず、例えば前記回転軸線を通り
水平面に対して所定角度傾斜した面で上下に２分割して
もよいし、あるいは前記回転軸線の回りの中心角度を１
８０度以上と以下に振り分けて上下に２分割してもよ
い。また、分割された一方をさらに分割してもよく、こ
れにより分割シュラウドの軽量化により取り扱いを容易
にしたり、部分的にシュラウドを取り外してシュラウド
内を点検容易にしたりすることができる。

【００２９】以上説明したように、本発明による冷却フ
ァンのシュラウドの構造によれば、以下のような効果が
得られる。冷却ファンの脱着に際しては、ファン側の軽
い上部シュラウドのみを外せばよいので、従来のよう
に、クーリングアセンブリ又はエンジンを前後に移動さ
せる等の重作業が不要となり、冷却ファンの脱着作業が
非常に容易である。また、エンジン又はクーリングアセ
ンブリを車体フレームから引き上げる時も、同様にそれ
ぞれファン側の軽い上部シュラウド又は下部シュラウド
のみを外せばよいので、従来のように、エンジン又はク
ーリングアセンブリを前後に移動させる重作業が不要と
なり、引き上げ作業が容易である。

【００３０】さらに、ファン側の上部、下部シュラウド
はボルトにより一体に結合され、この一体された上部、
下部シュラウドはラジエータ側のシュラウドにボルトに
より結合されるので、結合部の自由度が高くなる。これ
により、冷却ファンの全周に亘って前記結合部でこまめ
にシュラウド位置調整を行えるので、冷却ファンと上
部、下部シュラウドとの間のチップクリアランスを一様
に調整することが容易となり、風量をアップして冷却効
率を向上できる。また、ファン側の上部、下部ベルマウ
スシュラウドは内壁面が空気の流れに沿った形状であ
り、また、ラジエータ側シュラウドは内面を滑らかなテ
ーパ形状に形成したため、冷却ファンからの空気の流れ
がスムーズになり、風量をアップして冷却効率を向上で
きる。

【００３１】さらにまた、ラジエータ側シュラウドを上
部、下部ボックスシュラウドに分割することにより、冷
却ファンやエンジン、又はクーリングアセンブリの脱着
作業を更に容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態に係るシュラウドの側面図であ
る。

【図２】図１のＺ視図である。

【図３】第１実施形態のラジエータ側シュラウドの正面
図である。

【図４】図３のＡ−Ａ断面図である。

【図５】図３のＢ−Ｂ断面図である。

【図６】図３のＣ−Ｃ断面図である。

【図７】上部ベルマウスシュラウドを外した状態を示す
図である。

【図８】第１実施形態のシュラウド内の空気の流れを示
す図である。

【図９】第２実施形態に係るシュラウドの側面図であ
る。

【図１０】第３実施形態に係るシュラウドの側面図であ
る。

【図１１】従来技術の冷却ファンのシュラウドの側面図
である。

【図１２】他の従来技術のシュラウドの側面図である。

【図１３】図１２の正面図である。

【符号の説明】

１…ラジエータ、２…冷却ファン、３…シュラウド、４
…エンジン、５…ラジエータ側シュラウド、５Ａ…上部
ボックスシュラウド、５Ｂ…下部ボックスシュラウド、
６…フアン側シュラウド、６ａ…上部ベルマウスシュラ
ウド、６ｂ…下部ベルマウスシュラウド、６Ａ…上部円
筒シュラウド、６Ｂ…下部円筒シュラウド、７，８，９
…ボルト。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ラジエータ(1) に対面して設けられた冷
却ファン(2) の周りを取り囲む冷却ファンのシュラウド
の構造において、シュラウド(3) をラジエータ側シュラウド(5) とファン
側シュラウド(6) とに分割して構成すると共に、ファン
側シュラウド(6) を少なくとも２分割して、分割された
一方のファン側シュラウド(6) を外したときに冷却ファ
ン(2) を上方に引き上げ可能な開口部を有するようにし
たことを特徴とする冷却ファンのシュラウドの構造。
【請求項２】請求項１記載の冷却ファンのシュラウド
の構造において、前記ファン側シュラウド(6) をベルマウス形状としたこ
とを特徴とする冷却ファンのシュラウドの構造。
【請求項３】請求項１記載の冷却ファンのシュラウド
の構造において、前記ラジエータ側シュラウド(5) の内面を滑らかなテー
パ形状に形成したことを特徴とする冷却ファンのシュラ
ウドの構造。
【請求項４】請求項１記載の冷却ファンのシュラウド
の構造において、前記ファン側シュラウド(6) をベルマウス形状とすると
共に、前記ラジエータ側シュラウド(5) の内面を滑らか
なテーパ形状に形成したことを特徴とする冷却ファンの
シュラウドの構造。