JP2009162127A

JP2009162127A - 車両用送風装置

Info

Publication number: JP2009162127A
Application number: JP2008001103A
Authority: JP
Inventors: Takuya Usami; 卓也宇佐見
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2008-01-08
Filing date: 2008-01-08
Publication date: 2009-07-23
Also published as: DE102008063922A1; US20090175745A1

Abstract

【課題】モータの回転駆動軸と送風機の回転軸とをギアを介して連結することで、１つのモータで複数の送風機を回転駆動する車両用送風装置において、耐久性を向上させるとともに、騒音を低減する。
【解決手段】モータ３の回転駆動軸３１と送風機１の回転軸１１ａ、１２ａとを、それぞれギア１１ｆ、１２ｆ、３２を介して連結し、ギア１１ｆ、１２ｆ、３２をギアボックス５に収容し、回転駆動軸３１および回転軸１１ａ、１２ａをギアボックス５に回転可能に支持し、回転駆動軸３１を軸方向に複数の分割駆動軸３１０に分割し、複数の分割駆動軸３１０間に継手６を設け、継手６によって隣接する分割駆動軸３１０同士を接続する。
【選択図】図３

Description

本発明は、ラジエータ等の車両用熱交換器に冷却風を送風する車両用送風装置に関する。

従来、熱交換コア部の長さが長い熱交換器に冷却空気を供給する車両用送風装置は、熱交換コア部の空気流れ下流側の面に二つの軸流ファン（ＪＩＳＢ０１３２番号１０１０参照）を設け、それぞれの回転軸にそれぞれファンモータを設けていた。すなわち、複数のファンを有する車両用送風装置では、ファンの個数だけファンモータが必要であった。そのため、車両用送風装置全体が大型化し、重量が大となるとともに、部品点数が増加するという問題があった。

これに対し、熱交換器の熱交換コア部に対向して複数の軸流ファンを配設し、例えば熱交換コア部の端に設けられたタンクに１つのファンモータを固定し、ファンモータの回転駆動軸と軸流ファンの軸とをギアを介して連結した車両用送風装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
実開昭６２−１１２４７０号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の車両用送風装置では、一本の回転駆動軸が二つのギアボックス内を貫通するように構成されているので、回転駆動軸とモータ間や、回転駆動軸とギアボックス間に位置ズレが発生する。このため、モータと回転駆動軸との連結部やギアに過大な負荷がかかり、耐久性が低下するとともに、騒音が増大するという問題がある。

本発明は、上記点に鑑み、モータの回転駆動軸と送風機の回転軸とをギアを介して連結することで、１つのモータで複数の送風機を回転駆動する車両用送風装置において、耐久性を向上させるとともに、騒音を低減することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、モータ（３）の回転駆動軸（３１）と送風機（１）の回転軸（１１ａ、１２ａ）とは、それぞれギア（１１ｆ、１２ｆ、３２）を介して連結されており、ギア（１１ｆ、１２ｆ、３２）は、ギアボックス（５）に収容されており、回転駆動軸（３１）および回転軸（１１ａ、１２ａ）は、ギアボックス（５）に回転可能に支持されており、回転駆動軸（３１）は、軸方向に複数の分割駆動軸（３１０）に分割されており、複数の分割駆動軸（３１０）間には継手（６）が設けられており、継手（６）によって隣接する分割駆動軸（３１０）同士が接続されていることを特徴としている。

このように、回転駆動軸（３１）を複数の分割駆動軸（３１０）に分割するとともに、複数の分割駆動軸（３１０）同士を継手（６）で接続することで、回転駆動軸（３１）とモータ（３）間、および回転駆動軸（３１）とギアボックス（５）間に発生する位置ズレを吸収することができる。これにより、耐久性を向上させるとともに、騒音を低減することが可能となる。

また、請求項２に記載の発明では、回転駆動軸（３１）は、複数の送風機（１）のうちモータ（３）に最も近い送風機（１）とモータ（３）との間、および隣接する送風機（１）の間のうち少なくとも一方にて複数の分割駆動軸（３１０）に分割されていることを特徴としている。

これによれば、分割駆動軸（３１０）を接続するための継手（６）を送風機（１）と干渉しない位置に配置することができるので、継手（６）のサイズを自由に設定することができる。このため、継手（６）のサイズを大きくし、位置ズレ吸収効果を向上させることができる。したがって、耐久性をより向上させるとともに、騒音をより低減することが可能となる。

また、請求項３に記載の発明のように、回転駆動軸（３１）は、ギアボックス（５）近傍にて複数の分割駆動軸（３１０）に分割されていてもよい。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、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ものである。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図１〜図３に基づいて説明する。本実施形態は、車両に搭載される熱交換器（本実施形態では、ラジエータおよび冷媒放熱器）に冷却空気を送風する車両用送風装置に本発明を適用したものである。なお、ラジエータは、周知のごとく車両エンジン（内燃機関）の冷却水回路に接続され、車両エンジンにて吸熱して温度上昇した高温の冷却水の放熱（冷却）を行うものである。冷媒放熱器は、周知のごとく空調用冷凍サイクルの圧縮機吐出側に接続され、圧縮機吐出冷媒の放熱（冷却）を行うものである。本実施形態では、ラジエータは、冷媒放熱器より車両後方側に配置されている。

図１は、本第１実施形態に係る車両用送風装置を車両後方側から見た分解斜視図である。図１に示すように、本実施形態の車両用送風装置は、送風機１およびファンシュラウド２を備えている。送風機１は、熱交換器（図示せず）の車両後方側（空気流れ下流側）に二つ並列に配置されている。この二つの送風機１は、単一のモータ３にて回転駆動されるようになっている。

ファンシュラウド２は、熱交換器の車両後方側に配置されている。ファンシュラウド２は、送風機１と熱交換器との隙間を閉塞して送風機１にて誘起された空気流が熱交換器を迂回して流れることを防止する機能と、送風機１を支持する機能とを有している。

また、ファンシュラウド２は、円筒状（リング状）のシュラウドリング部２１と、ラジエータ（図示せず）の背面側の空間をリング部２１まで滑らかな流路によって接続するシュラウド平面部２２とを有している。そして、本実施形態では、シュラウドリング部２１およびシュラウド平面部２２等の各部分が全て一体となるように形成されている。本実施形態では、シュラウド平面部２２は、空気流れ方向から見た投影面の外周形状が長方形状になっている。

シュラウドリング部２１は、環状内部において、送風機１が後述するブレード１１ｃ、１２ｃの先端に必要な大きさの隙間を残して自由に回転し得るベンチュリ型の流路空間を形成しており、その中で送風機１は後述するギアボックス５の回転軸１１ａ、１２ａに支持され、かつ回転駆動される。本実施形態では、送風機１が二つ並列に配置されているため、シュラウドリング部２１も送風機１に対応するように二つ並列に形成されている。また、シュラウド平面部２２の車両後方側（空気流れ下流側）には、モータ３がブラケット４を介して固定されている。モータ３は、二つのシュラウドリング部３１の中心同士を結ぶ中心線上に配置されている。

次に、本実施形態における送風機１の具体的構成を説明する。

図２は、本第１実施形態における送風機１を車両上方側から見た概略断面図である。図２に示すように、本実施形態の送風機１は、第１軸流ファン１１および第２軸流ファン１２を有する二重反転ファンを備えている。二つの軸流ファン１１、１２は、互いに直列に、すなわち回転軸１１ａ、１２ａが同一直線上となるように配置されている。また、第１軸流ファン１１は、第２軸流ファン１２より車両前方側（空気流れ上流側）に配置されている。

二つの軸流ファン１１、１２は、互いに反対方向に回転するように構成されている。また、二つの軸流ファン１１、１２において、誘起する空気流の方向は同一となっている。これにより、第１軸流ファン１１の出口で生じた円周方向の旋回流成分が、第２軸流ファン１２の反転により打ち消されるため、第１軸流ファン１１の出口で生じた旋回流の動圧分が、静圧として回収される。このため、通常の一連の軸流ファンと比較して高静圧が得られるので、図示しない熱交換器に送風する空気風量を増加させることができる。

二つの軸流ファン１１、１２は、それぞれボス部１１ｂ、１２ｂから放射状に延びる複数枚のブレード１１ｃ、１２ｃを有している。ボス部１１ｂ、１２ｂは、例えば一端が閉じた筒状、すなわち断面略コの字形状に形成されており、円形状の底部１１ｄ、１２ｄと、底部１１ｄ、１２ｄの縁部から略直角に突出する側壁部１１ｅ、１２ｅとを有している。底部１１ｄ、１２ｄの中心部には、回転軸１１ａ、１２ａの一端側がそれぞれ接続されている。側壁部１１ｅ、１２ｅの外表面には、ブレード１１ｃ、１２ｃが接続されている。そして、二つの軸流ファン１１、１２は、ボス部１１ｂ、１２ｂの略コの字形状の凹部同士が対向するように、すなわち側壁部１１ｅ、１２ｅの端部同士が対向するように配置されている。

また、モータ３（図１参照）の回転駆動軸３１における二つの送風機１と対応する部位には、主動側ギア３２がそれぞれ固定されている。この主動側ギア３２は、例えば傘歯車等が使用される。

二つの軸流ファン１１、１２の回転軸１１ａ、１２ａは、モータ３の回転駆動軸３１に対してそれぞれ垂直に配置されている。また、回転軸１１ａ、１２ａの他端側（すなわち、ボス部１１ｂ、１２ｂに接続されていない側の端部）には、従動側ギア１１ｆ、１２ｆがそれぞれ固定されている。従動側ギア１１ｆ、１２ｆは、主動側ギア３２とそれぞれ噛合しており、これによってモータ３の回転駆動力が、二つの軸流ファン１１、１２の回転軸１１ａ、１２ａにそれぞれ伝達され、二つの軸流ファン１１、１２が互いに反対方向に回転するように構成されている。従動側ギア１１ｆ、１２ｆも、傘歯車等の歯車が適宜使用される。

二つの軸流ファン１１、１２の回転軸１１ａ、１２ａは、ギアボックス５に軸受１１ｇ、１２ｇを介して回転可能に支持されている。このギアボックス５は、従動側ギア１１ｆ、１２ｆとともに主動側ギア２２をも収容しており、回転軸１１ａ、１２ａと同様に回転駆動軸３１をも軸受３３を介して回転可能に支持している。

図１に戻り、ギアボックス５は、ファンシュラウド２に略水平に架け渡されたステー２３に取り付けられている。本実施形態では、ステー３３は、ギアボックス５の車両上下端部を支持するように二本平行に設けられている。

図３は、本第１実施形態に係る車両用送風装置を車両上方側から見た概略断面図である。なお、図３において、ギアボックス５の内部は図示を省略している。以下、二つのシュラウドリング部２１のうちモータ３に近い側を第１シュラウドリング部２１Ａといい、モータ３から遠い側を第２シュラウドリング部２１Ｂという。

図３に示すように、回転駆動軸３１は、軸方向に三つの分割駆動軸３１０に分割されている。具体的には、回転駆動軸３１は、モータ３と第１シュラウドリング部２１Ａとの間、および第１シュラウドリング部２１Ａと第２シュラウドリング部２１Ｂの間、すなわち二つの送風機１の間にて分割されている。

そして、隣接する分割駆動軸３１０の間には継手６が設けられており、この継手６によって隣接する分割駆動軸３１０同士が接続されている。したがって、本実施形態では、継手６は、モータ３と第１シュラウドリング部２１Ａとの間、および第１シュラウドリング部２１Ａと第２シュラウドリング部２１Ｂとの間に配設されている。継手６は、例えば金属よりなり、回転駆動軸３１の軸方向に延びる略円筒状に形成されている。このように、三つの分割駆動軸３１０を二つの継手６により接続することで、二つの送風機１の配置方向（すなわち車両幅方向）に延びる一本の回転駆動軸３１が形成されている。

以上説明したように、モータ３の回転駆動軸３１を複数の分割駆動軸３１０に分割するとともに、隣接する分割駆動軸３１０同士を継手６で接続することで、回転駆動軸３１とモータ３間、および回転駆動軸３１とギアボックス５間に発生する位置ズレを吸収することができる。これにより、耐久性を向上させるとともに、騒音を低減することが可能となる。

ところで、継手６を送風機１の二つのブレード１１ｃ、１２ｃ間に配設する場合、継手６とブレード１１ｃ、１２ｃとが接触しないように、継手６とブレード１１ｃ、１２ｃ間に所定の隙間を設定する必要がある。このため、継手６のサイズによっては送風機１の車両前後方向の寸法が大きくなってしまう。一方、車両への搭載寸法に制約がある場合には、継手６のサイズを小さくする必要があるため、十分な位置ズレ吸収効果を得ることができない。

これに対し、本実施形態のように、回転駆動軸３１を、モータ３と第１シュラウドリング部２１Ａとの間、および第１シュラウドリング部２１Ａと第２シュラウドリング部２１Ｂの間にて分割することで、継手６を送風機１のブレード１１ｃ、１２ｃと干渉しない位置に配置することができるため、継手６のサイズを自由に設定することができる。このため、送風機１のブレード１１ｃ、１２ｃとの隙間について考慮することなく、継手６のサイズを大きくすることができるので、十分な位置ズレ吸収効果を得ることができる。したがって、耐久性をより向上させるとともに、騒音をより低減することが可能となる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図４に基づいて説明する。上記第１実施形態と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。

図４は、本第２実施形態に係る車両用送風装置を車両上方側から見た概略断面図である。なお、図４において、ギアボックス５の内部は図示を省略している。以下、二つの送風機１のうち、モータ３に近い側を第１送風機１Ａといい、モータ３から遠い側を第２送風機１Ｂという。

図４に示すように、本実施形態では、回転駆動軸３１は、軸方向に五つの分割駆動軸３１０に分割されている。具体的には、回転駆動軸３１は、モータ３と第１シュラウドリング部２１Ａとの間、第１送風機１Ａのギアボックス５近傍のうちモータ３に近い側、第１送風機１Ａのギアボックス５近傍のうちモータ３から遠い側、および第２送風機１Ｂのギアボックス５近傍のうちモータ３に近い側にて分割されている。

そして、隣接する分割駆動軸３１０の間には継手６が設けられており、この継手６によって隣接する分割駆動軸３１０同士が接続されている。したがって、本実施形態では、継手６は、モータ３と第１シュラウドリング部２１Ａとの間、第１送風機１Ａのボス部１１ｂ、１２ｂの外側かつボス部１１ｂ、１２ｂの近傍のうちモータ３に近い側、第１送風機１Ａのボス部１１ｂ、１２ｂの外側かつボス部１１ｂ、１２ｂの近傍のうちモータ３から遠い側、および第２送風機１Ｂのボス部１１ｂ、１２ｂの外側かつボス部１１ｂ、１２ｂの近傍のうちモータ３に近い側に配設されている。このように、五つの分割駆動軸３１０を四つの継手６により接続することで、第１、第２送風機１Ａ、１Ｂの配置方向（すなわち車両幅方向）に延びる一本の回転駆動軸３１が形成されている。

これにより、回転駆動軸３１とモータ３間、および回転駆動軸３１とギアボックス５間に発生する位置ズレを吸収することができるので、耐久性を向上させるとともに、騒音を低減することが可能となる。

（他の実施形態）
なお、上記各実施形態では、送風機１を二つ並列に配置したが、これに限らず、送風機１を一つのみ配置した場合や、送風機１を三つ以上配置した場合であっても、本発明を適用することができる。

また、上記各実施形態では、送風機１に二重反転ファンを用いたが、単列の軸流ファンを用いてもよい。

また、上記各実施形態では、モータ３を、ブラケット４を介してファンシュラウド２に固定し、ギアボックス５を、ステー２３を介してファンシュラウド２に固定したが、これに限らず、それぞれファンシュラウド２に直接固定してもよい。

第１実施形態に係る車両用送風装置を車両後方側から見た分解斜視図である。第１実施形態における送風機１を車両上方側から見た概略断面図である。第１実施形態に係る車両用送風装置を車両上方側から見た概略断面図である。第２実施形態に係る車両用送風装置を車両上方側から見た概略断面図である。

符号の説明

１送風機
３モータ
５ギアボックス
６継手
１１ａ、１２ａ回転軸
１１ｆ、１２ｆ従動側ギア
３１回転駆動軸
３２主動側ギア
３１０分割駆動軸

Claims

車両に搭載され、熱交換器に空気を送風する並列に配置された複数の送風機（１）と、
前記複数の送風機（１）を回転駆動する単一のモータ（３）とを備える車両用送風装置であって、
前記モータ（３）の回転駆動軸（３１）と前記複数の送風機（１）の回転軸（１１ａ、１２ａ）とは、それぞれギア（１１ｆ、１２ｆ、３２）を介して連結されており、
前記ギア（１１ｆ、１２ｆ、３２）は、ギアボックス（５）に収容されており、
前記回転駆動軸（３１）および前記回転軸（１１ａ、１２ａ）は、前記ギアボックス（５）に回転可能に支持されており、
前記回転駆動軸（３１）は、軸方向に複数の分割駆動軸（３１０）に分割されており、
前記複数の分割駆動軸（３１０）間には継手（６）が設けられており、前記継手（６）によって隣接する前記分割駆動軸（３１０）同士が接続されていることを特徴とする車両用送風装置。
前記回転駆動軸（３１）は、前記複数の送風機（１）のうち前記モータ（３）に最も近い送風機（１）と前記モータ（３）との間、および隣接する前記送風機（１）の間のうち少なくとも一方にて複数の前記分割駆動軸（３１０）に分割されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用送風装置。
前記回転駆動軸（３１）は、前記ギアボックス（５）近傍にて複数の前記分割駆動軸（３１０）に分割されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用送風装置。