JP2007177778A - 軸流ファン - Google Patents

Abstract

【課題】 ファン前方の気流の流れを改善し、消費馬力を抑えつつ高風量を得ることができると共に、ボス部の強度も高く、かつ生産性も良好な軸流ファンの提供。
【解決手段】 ボス部の外周面に放射状に延びる複数枚のファンブレードを有する軸流ファンにおいて、ボス部前面に該ボス部の外周面から中心部に向かって回転方向後方へ湾曲してなるガイドベーンを放射状に設ける。このガイドベーンは、ファンブレード間に位置するように設ける。
【選択図】 図１

Description

本発明は、一般に自動車機関等の冷却用として回転駆動する軸流型のエンジン冷却用ファンに係り、より詳しくはボス部（ハブ）の外周面に放射状に延びる複数枚のファンブレードを有する軸流ファンに関するものである。

この種の従来の軸流ファンとしては、例えば図８（イ）、（ロ）に示すように、断面形状が略Ｔ字形の円筒状のボス部（ハブ）１１の外周面に放射状に延びる複数枚のファンブレード１２が突設された構造によって構成されたものが知られている。この軸流ファンの場合は、前記ボス部１１の内周面側のほぼ中央部に軸芯に対しほぼ直角に突出した取付け壁１１ａに相手部材への取付け部材（インサート）１３の一部が埋設されて取付けられている。

また、図９（イ）、（ロ）に示すように、円筒環状のボス部（ハブ）２１の外周面に放射状からなる複数枚のファンブレード１２が突設され、かつ前記ボス部２１の内周面側に、軸芯方向に直角な相手部材への取付け部材２３が設けられた軸流ファンであって、前記ボス部２１のファンブレード間の壁部に切欠き送気溝２２が設けられたエンジン冷却用ファン（特許文献１参照）や、図１０（イ）、（ロ）に示すように、ボス部３１から放射状に延びる複数枚のファンブレード３２を有する軸流ファンであって、前記ボス部の軸方向端面のうち前記ファンブレード３２の負圧面側に位置する軸端面３２ａが、この軸端面側からファンブレードの付け根側に空気あるいは風が流通するように構成された射出成形による軸流ファン（特許文献２参照）等が知られている。
実公昭６３−２５３５９号公報 特開２００２−３１００９７号公報

しかしながら、前記図８に示す軸流ファンは、図中に矢印で示すように円筒状のボス部（ハブ）１１の内部へ空気あるいは風が流れ込むことにより渦流が発生し、ボス部１１の前面付近の風や空気の流れが悪化するという欠点がある。また、図９に示すエンジン冷却用ファンの場合は、ボス部２１内側と該ボス部２１の内周面側に設けられた取付け部材２３との間へ空気あるいは風が流れ込むことにより渦流が発生し、前記の軸流フンと同様、ボス部１１の前面付近の風や空気の流れが悪化するという欠点に加え、ボス部を切欠いているため該ボス部の強度が低いという欠点がある。さらに、図１０に示す軸流ファンの場合は、ファンブレード３２の付け根部のボス部前面に射出成形のアンダーカット部が存在し生産性が極めて悪いという欠点がある。

本発明は上記した従来の軸流ファンの欠点を解消するためになされたもので、ボス部にガイドベーンを設けることによりファン前方の気流の流れを改善でき、消費馬力を抑えつつ高風量を得ることができると共に、ボス部の強度も高く、かつ生産性も良好な軸流ファンを提供しようとするものである。

本発明に係る軸流ファンは、ボス部の外周面に放射状に延びる複数枚のファンブレードを有する軸流ファンにおいて、前記ファンブレードのボス部付け根部の前縁が該ボス部前面と略面一であって、かつボス部前面にガイドベーンが放射状に設けられていることを特徴とするものである。
この軸流ファンにおいて、前記ガイドベーンは、そのボス部外周位置が前記ファンブレード間に位置するように設けることが好ましく、また、前記ボス部と一体または別体のどちらでもよく、さらに、前記ボス部の外周面から中心部に向かって回転方向後方へ湾曲して形成してもよく、またさらに、その外周側端部を前記ボス部の外周面から突出させ、その内周側端部を前記ボス部前面の内周面より内側に突出させてもよい。

本発明に係る軸流ファンは、ボス部前面のファンブレード間にガイドベーンを放射状に設けたことにより、ファン前方のボス部前面に放射状流れを生起し、かつボス部外周付近の流れに斜流成分を持つよう空気の流れを改善できるので、ボス部背面での回り込みも改善されて、消費馬力を抑えつつ高風量を得ることができる。また、ボス部に設ける前記ガイドベーンにより該ボス部が補強されるので、ボス部の強度の向上にも有効である。さらに、ファンブレードの付け根部に前記アンダーカット部が存在しないため生産性も極めて高い。

図１は本発明に係る軸流ファンの一実施例を示す一部正面図、図２は図１Ａ−Ａ線上の縦断側面図、図３は同じく本発明に係る軸流ファンの他の実施例を示す一部正面図、図４は図３Ｂ−Ｂ線上の縦断側面図、図５は同じく本発明に係る軸流ファンの別の実施例を示す一部正面図、図６は図５Ｃ−Ｃ線上の縦断側面図、図７は図３、図４に示す軸流ファンを流体式ファンクラッチ装置に適用した例を示す要部縦断側面図であり、１はボス部、２はファンブレード、３はガイドベーン、４は相手部材への取付け部材（インサート）、５は流体式ファンクラッチ装置、６は軸流ファンである。

図１、図２に示す軸流ファンは、断面形状が略逆コ字形のボス部（ハブ）１の外周面に当該ボス部より放射状に延びる複数枚のファンブレード２を有し、該ファンブレード２のボス部付け根部の前縁は当該ボス部前面１ａと略面一であって、前記ボス部前面１ａに複数個のガイドベーン３が放射状に設けられている。このガイドベーン３は、その外周側位置が前記ファンブレード間に位置するように設けられ、かつファンが回転した際に気流が前記ボス部１の中心から外周部に向かって流れるように、該ボス部１の外周面から中心部に向かって回転方向前方へ湾曲した形状となしており、そのボス部外周面側端部とボス部内周面側端部はそれぞれボス部外周面およびボス部内周面とほぼ面一となしている。そして、各ガイドベーン３はボス部１の端面にほぼ垂直に形成されている。この軸流ファンの場合は、ファンブレード２の付け根部がボス部前面１ａより僅かに後退した位置にある。４ａは相手部材への取付け部材（インサート）４に設けられた締結用ボルト孔である。
かかる構成の軸流ファンは、樹脂材による射出成型あるいはアルミニウムまたはアルミニウム合金材による鋳造成型等によってボス部１の外周面に前記ファンブレード２が、ボス部前面１ａにガイドベーン３がそれぞれ当該ボス部と一体に設けられている。なお、前記ガイドベーン３はボス部１と別体のものを取着して設けてもよい。

図３、図４に示す軸流ファンは、前記ガイドベーン３のボス部外周面側端部とボス部内周面側端部をそれぞれボス部外周面およびボス部内周面より突出させて設けた以外は、前記図１、図２に示すものと実質的に同じ構造となした軸流ファンを例示したものである。

図５、図６に示す軸流ファンは、ファンブレード２の付け根部の一部がボス部前面１ａより僅かに突出している以外は、前記図３、図４に示すものと実質的に同じ構造となした軸流ファンを例示したものである。２ａはそのファンブレード２の付け根部の突出部である。

上記した各軸流ファンはいずれも、ボス部前面１ａのファンブレード２間に設けた複数個の湾曲したガイドベーン３の作用により、ファン前方のボス部前面に放射状流れを生起し、かつボス部外周付近の流れに斜流成分を生じることにより渦流の発生が皆無となりボス部前面の気流の流れが滑らかになると共にボス部背面での回り込みも改善される。

図７に示す流体式ファンクラッチ装置５は、先端に駆動ディスク５−２を固着した回転軸体５−１上に、軸受５−４を介して支承されたカバー５−３ａ、５−３ｂとからなるハウジング５−３の内部が、油の供給調整孔５−５ａを有する仕切板５−５により油溜り室５−６とトルク伝達室５−７とに区劃され、駆動ディスク５−２の外周壁部に対向するハウジングの内周壁面の一部にダム５−８と、これに連なってトルク伝達室５−７側より油溜り室５−６に通ずる循環排出路５−９が形成され、前記油の供給調整孔５−５ａを開閉する弁部材５−１０が前記仕切板５−５に固着（図示せず）され、ハウジング５−３のカバー５−３ａに固定されたバイメタル５−１１の変形に連動する連桿５−１２を介して前記弁部材５−１０が開閉される仕組みとなした流体式ファンクラッチ装置であって、該装置のハウジング５−３のカバー５−３ａの端部に前記図３、図４に示す軸流ファンの取付け部材（インサート）４が締結ボルト５−１３を介して取着されたものである。

上記構成の流体式ファンクラッチ装置５において、本発明の軸流ファン６は前記したごとく、ボス部前面１ａのファンブレード２間に設けた複数個の湾曲したガイドベーン３の作用により、ファン前方のボス部前面に放射状流れを生起し渦流の発生が皆無となり該ボス部前面の気流の流れが滑らかになると共にボス部背面での回り込みも改善されるので、アイドリング状態でも消費馬力を抑えつつ風量増加をはかることができる。

本発明者らの実験によれば、例えば、本発明の大型軸流ファンと従来の大型軸流ファンを使用して、１３００ｒｐｍで回転させ同じ風量を送風した場合を比較すると、所要馬力が低下し、送風効率は５．６％程度以上向上する結果が得られた。

本発明は、ボス部にガイドベーンを放射状に設けたことにより、ファン前方の気流の流れを改善でき、消費馬力を抑えつつ高風量を得ることができると共に、ボス部の強度も高く、かつ生産性も良好な軸流ファンを実現でき、また、自動車機関等の冷却用として回転駆動する軸流型のエンジン冷却用ファンのみならず、各種動力機関の冷却用ファン等にも適用可能である。

本発明に係る軸流ファンの一実施例を示す一部正面図である。 図１Ａ−Ａ線上の縦断側面図である。 同じく本発明に係る軸流ファンの他の実施例を示す一部正面図である。 図３Ｂ−Ｂ線上の縦断側面図である。 同じく本発明に係る軸流ファンの別の実施例を示す一部正面図である。 図５Ｃ−Ｃ線上の縦断側面図である。 図３、図４に示す軸流ファンを流体式ファンクラッチ装置に適用した例を示す要部縦断側面図である。 従来の軸流ファンの一例を示し、（イ）は一部正面図、（ロ）は（イ）Ａ−Ａ線上の縦断側面図である。 従来の軸流ファンの他の例を示し、（イ）は一部正面図、（ロ）は（イ）Ｂ−Ｂ線上の縦断側面図である。 従来の軸流ファンの別の例を示し、（イ）は一部正面図、（ロ）は（イ）Ｃ−Ｃ線上の縦断側面図である。

符号の説明

１ ボス部
２ ファンブレード
３ ガイドベーン
４ 相手部材への取付け部材（インサート）
５ 流体式ファンクラッチ装置
６ 軸流ファン

Claims (5)

1. ボス部の外周面に放射状に延びる複数枚のファンブレードを有する軸流ファンにおいて、前記ファンブレードのボス部付け根部の前縁が該ボス部前面と略面一であって、かつボス部前面にガイドベーンが放射状に設けられていることを特徴とする軸流ファン。
2. 前記ガイドベーンは、そのボス部外周位置が前記ファンブレード間に位置するように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の軸流ファン。
3. 前記ガイドベーンは、前記ボス部と一体または別体であることを特徴とする請求項１または２に記載の軸流ファン。
4. 前記ガイドベーンは、前記ボス部の外周面から中心部に向かって回転方向後方へ湾曲してなることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の軸流ファン。
5. 前記ガイドベーンは、その外周側端部が前記ボス部の外周面から突出し、その内周側端部が前記ボス部前面の内周面より内側に突出していることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の軸流ファン。
   
   

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