JP2574932B2

JP2574932B2 - シュラウド

Info

Publication number: JP2574932B2
Application number: JP16597390A
Authority: JP
Inventors: 宏幸三宅
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1990-06-25
Filing date: 1990-06-25
Publication date: 1997-01-22
Anticipated expiration: 2012-01-22
Also published as: JPH0458011A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野この発明は、車両のラジエータと冷却ファンとの間に
配設されるシュラウドに関する。

従来の技術車両のラジエータと冷却ファンとの間に配設され、冷
却ファンによるラジエータの通過風量を増加させるため
のシュラウドが知られている（日産サービス周報，昭和
63年９月発行，第603号（AA1−１））。

第12図は上述したシュラウドの斜視図であり、第13図
はシュラウドがラジエータと冷却ファンとの間に取り付
けられた場合の概略断面図である。

図において、24はシュラウド本体、25はロアシュラウ
ドであり、このロアシュラウド25はシュラウド本体24に
着脱可能となっている。また、３はラジエータ、４は冷
却ファンであり、この冷却ファン４の周囲を囲むように
してシュラウド本体24およびロアシュラウド25がラジエ
ータ３に取り付けられている。そして、エンジンが駆動
されるとファンベルトにより冷却ファン４が回転され
る。この場合、冷却ファン４の先端部によるまきこみ風
がシュラウド本体24およびロアシュラウド25によって防
止され、冷却ファン４によるラジエータ３の通過風量が
増加される。

なお、５はクーラーのコンデンサである。

発明が解決しようとする課題ところが、上記従来のシュラウドにおいては、走行時
等のエンジンの振動により冷却ファン４が振動して、こ
の冷却ファン４とシュラウド本体24およびロアシュラウ
ド25とが接触して破損や異音が発生する恐れがあるの
で、冷却ファン４とシュラウド本体24およびロアシュラ
ウド25との間隔（チップクリアランス）を、例えば20mm
〜25mmと大きくしなければならなかった。これでは冷却
ファン４の先端部によるまきこみ風を充分防止すること
ができず、冷却ファン４によるラジエータ３の通過風量
を充分増加することはできない。

したがって、冷却ファンの回転数が少なく、走行風が
期待できないアイドリング時や渋滞走行時においては、
冷却水温が上昇してエンジンのオーバーヒートを発生し
易いという不都合があった。この渋滞走行時等のオーバ
ーヒートを回避するために、補助電動ファンを設けた車
両もあるが、これでは大幅なコストアップとなってしま
う。

そこで、冷却水温および車速を検出し、この冷却水温
および車速に従って、チップクリアランスを可変とする
ようにした装置が、公開技法87−5955号および実開昭61
−92718号公報に示されている。

これは、アイドリング時等において、冷却水温が所定
値以上となるとチップクリアランスを小として風量を増
加させ、車速が所定値以上となって走行風が期待できる
状態にはチップクリアランスを大とすることにより、冷
却ファンとシュラウドとの接触を防止するとともにエン
ジンの冷却効果を向上しようとするものである。

しかしながら、上述した公開技法87−5955号および実
開昭61−92718号公報に示された装置にあっては、冷却
ファンとシュラウドとの接触を車速が所定値以上となっ
た時にチップクリアランスを大とすることにより防止し
ようとしているので、車速が所定値以下でエンジンの振
動が大となる状態、例えば停車中におけるエンジン不調
時，エンジン始動時，エンスト時，空ふかし時，エンジ
ン停止時（特にランオン発生時）に対処することはでき
ない。また、車両の急発進時においては、瞬時にエンジ
ンの振動が大となるので、車速検知ではチップクリアラ
ンスを大とする動作に遅れが生じてしまい、この場合に
も対処することはできない。

したがって、従来にあっては、上述したエンジン不調
時や急発進時等のエンジン振動時においても冷却ファン
とシュラウドとが接触しないだけの最小限の大きさのチ
ップクリアランスが必要であり、チップクリアランスを
これ以上小としてシュラウドによるアイドリング時等の
エンジン冷却効果をより向上させることはできなかっ
た。

課題を解決するための手段この発明は、上記の問題点を解決するため、車両のラ
ジエータと冷却ファンとの間に配置され、この冷却ファ
ンの周囲に臨む環状部を有するシュラウドであって、車
両が停止しているか走行しているかを検出する停止走行
検出手段と、車両のエンジン冷却水温を検出する水温検
出手段と、車両のエンジン振動が大となることを事前に
検出する振動予知手段と、停止走行検出手段に従って、
車両の走行時には上記環状部と冷却ファンとの間隔を大
とし、車両の停止時であり、エンジン冷却水温が所定温
度以上の時には上記環状部と冷却ファンとの間隔を小と
するとともに、振動予知手段によってエンジン振動が大
となることが事前に検出された時、上記環状部と冷却フ
ァンとの間隔を大とする間隔制御手段と、を備えたこと
を特徴としている。

作用エンジン振動が大となることが、振動予知手段によっ
て事前に検出され、間隔制御手段により冷却ファンと上
記環状部との間隔が大となるように制御される。したが
って、エンジン振動が大となっても、冷却ファンと上記
環状部との接触を回避することができるので、走行風が
期待できないアイドリング時等には冷却ファンと上記環
状部との間隔を充分に小として冷却ファンによるラジエ
ータの通過風量を増加してエンジン冷却効果を向上する
ことができる。

実施例第１図はこの発明の一実施例を示す図である。

同図において、１はシュラウド本体、２はロアシュラ
ウドであり、このロアシュラウド２はシュラウド本体１
に着脱可能となっている。また、６は両端部が閉塞され
たゴムチューブであり、このゴムチューブ６はシュラウ
ド本体１の開口円筒部の内周に取り付けられている。そ
して、6bはゴムホースであり、このゴムホース6bの一端
は空気出入口6aを介してゴムチューブ６に連通されてお
り、他端はソレノイドバルブ８に接続されている。ま
た、７は両端部が閉塞されたゴムチューブであり、この
ゴムチューブ７はロアシュラウド２の内周に取り付けら
れている。これらゴムチューブ６および７によって冷却
ファン４の周囲に臨む環状部が形成される。そして、7b
はゴムホースであり、このゴムホース7bの一端は空気出
入口7aを介してゴムチューブ７に連通されており、他端
はゴムホース6bとともにソレノイドバルブ８に接続され
ている。また、ソレノイドバルブ８はチェックバルブ９
を介してゴムホースによりインテークマニホールドに接
続されている。10はギアスイッチ、26はギア位置検出手
段（振動予知手段）であり、このギア位置検出手段26は
トランスミッションのギアが走行位置にあるときにギア
スイッチ10をオフとし、ニュートラル位置または自動変
速機車両のパーキング位置にあるときにはギアスイッチ
10をオンとする。また、11はエンジン回転数スイッチ、
27はエンジン回転数検出手段（振動予知手段）であり、
このエンジン回転数検出手段27はアイドリング時の規定
回転範囲、例えば700〜900rpmの場合にエンジン回転数
スイッチ11をオンとし、それ以外の場合には回転スイッ
チ11をオフとする。さらに、12は車速スイッチ、28は車
速検出手段（停止走行検出手段）であり、この車速検出
手段28は車速が零の場合に車速スイッチ12をオンとし、
それ以外の場合には車速スイッチ12をオフとする。ま
た、13は水温スイッチ、29は水温検出手段であり、この
水温検出手段29はエンジン冷却水温が所定温度以上、零
えば95℃以上の高水温時の場合に水温スイッチ13をオン
とし、それ以外の場合には水温スイッチ13をオフとす
る。14は始動スイッチ、30はイグニッションスイッチで
あり、始動スイッチ14はイグニッションスイッチ30がオ
ンの場合、つまりエンジン運転中にオンとなり、それ以
外の場合はオフとなる。また、15はバッテリであり、こ
のバッテリ15は始動スイッチ14,水温スイッチ13,車速ス
イッチ12,エンジン回転数スイッチ11,ギアスイッチ10を
介してソレノイドバルブ８に接続されている。そして、
ソレノイドバルブ８がオフとなると、ゴムチューブ６お
よび７はインテークマニホールド側に連絡され第２図に
示すように負圧となって扁平した状態となり、ソレノイ
ドバルブ８がオンとなると、ゴムチューブ６および７は
大気開放側に連絡され、第３図に示すように原形の状態
となる。これらソレノイドバルブ8,チェックバルブ9,ス
イッチ10〜14,バッテリ15が冷却ファン４と環状部であ
るゴムチューブ6,7との間隔を制御する間隔制御手段と
なる。

さて、上記構成において、エンジン回転数がアイドリ
ング規定範囲内で、冷却水が高水温であり、かつギヤ位
置がニュートラル位置あるいはパーキング位置の場合、
つまりエンジン振動が小の場合には、このエンジン振動
が小となることが検知され、スイッチ10〜14は全てオン
となり、ソレノイドバルブ８がオンとなる。すると、ゴ
ムチューブ６および７は第３図に示すように原形状態と
なり、チップクリアランスつまり冷却ファン４とゴムチ
ューブ６および７との間隔が小となり、例えば5mmとな
り、冷却ファン４先端部によるまきこみ風が充分防止さ
れる。第４図は、第１図例（チップクリアランス5mm）
と従来例（チップクリアランス18mm）とのラジエータ前
面風速を比較した図である。ただし、エンジン回転数は
900rpmのアイドリング時であり、風速値は風速計にて多
点計測した平均風速である。この第４図に示すように従
来例の風速値Ｂに対して第１図例の風速値Ａは約10％増
加している。したがって、ラジエータ３を通過する風量
も、第１図例の場合は従来例と比較して約10％増加する
ことになる。第５図は、高速走行後のアイドリング時間
に対する第１図例と従来例との各部の温度変化の比較を
示し、A₁〜A₃は第１図例、B₁〜B₃は従来例であり、A₁,B
₁はラジエータ入口水温、A₂,B₂は車室内中央空気温、
A₃,B₃はクーラー吹き出し口空気温である。この第５図
に示すように、第１図例の場合は従来例と比較して各部
の温度上昇を抑制し得るとともにクーラーの性能を向上
することが可能となる。

さて、上述したスイッチ10〜14が全てオンとなり、チ
ップクリアランスが小となった状態から、エンジンの振
動が大となった場合の動作について以下に説明する。

まず、停車中から急発進する場合には、急発進する以
前にギア位置がニュートラル位置またはパーキング位置
から走行位置へと変化するので、エンジン振動が大とな
ることが事前に検出され、ギアスイッチ10がオフとなり
ソレノイドバルブ８がオフとなる。すると、第２図に示
すようにゴムチューブ６および７は扁平となって急発進
する以前にチップクリアランスが大となる。したがっ
て、急発進してエンジン振動が大となっても、チップク
リアランスは大となっているので冷却ファン４とシュラ
ウド本体１およびロアシュラウド２との接触を回避する
ことができる。

次に停車中において、エンジン不調時、空ふかし時の
場合にはエンジンの振動が大となる以前にエンジン回転
数がアイドリング時の規定範囲外となるので、エンジン
振動が大となることが事前に検出され、エンジン回転数
スイッチがオフとなってソレノイドバルブ８がオフとな
る。すると、上述したようにゴムチューブ６および７は
扁平となって、チップクリアランスが大となる。したが
って、エンジン不調時または空ふかし時にエンジン振動
が大となっても、チップクリアランスは大となっている
ので冷却ファン４とシュラウド本体１およびロアシュラ
ウド２との接触を回避することができる。

また、停車中でのエンスト時には、事前にギア位置が
走行位置となって、エンジン振動が大となることが事前
に検出され、ギアスイッチ10がオフとなりチップクリア
ランスが大となるので、この場合にも冷却ファン４とシ
ュラウドとの接触を回避することができる。

さらに、イグニッションスイッチをオフとしてエンジ
ンを停止する場合には、始動スイッチ14がオフとなりチ
ップクリアランスが大となるのでこの場合にも上述した
接触を回避することができる。

また、エンジン始動時には、エンジン回転数がアイド
リング規定範囲外であるので回転数スイッチ11はオフで
あり、チップクリアランスは大となっている。したがっ
て、エンジン始動時にエンジン振動が大となっても上述
した接触を回避することができる。

なお、停車中であってチップクリアランスが小となっ
ている状態で、万が一他車からの追突事故により冷却フ
ァン４とシュラウド本体４またはロアシュラウド２とが
衝突したとしても、ゴムチューブ６および７により衝撃
を緩和することができる。

以上のように、上述した第１図例によれば、エンジン
振動が大となることを事前に検出して、チップクリアラ
ンスが大となるようにしているので、走行風が期待でき
ないアイドリング時等において、チップクリアランスを
極めて小と設定することが可能となり、シュラウドによ
るエンジンの冷却効果を大幅に向上することができる。

第６図はこの発明の他の実施例を示す図であり、第１
図例と同等なものには同一の符号を付してある。

この第６図例は、手動変速機付車両において、信号待
ちや、発進，停止が頻繁に行われる渋滞時等のように、
ギア位置が走行位置のまま、クラッチペダルを踏んでフ
ットブレーキもしくはパーキングブレーキを作動させた
アイドリングの状態や、自動変速機付車両において、ギ
ア位置が走行位置のままフットブレーキもしくはパーキ
ングブレーキを作動させたアイドリングの状態において
も、チップクリアランスを小としてエンジンの冷却効果
を向上することができるようにしたものである。

すなわち、第６図において、17はフットブレーキスイ
ッチ、32はフットブレーキオン・オフ検出手段であり、
このフットブレーキオン・オフ検出手段32は、フットブ
レーキがオンの場合には、フットブレーキスイッチ17を
オンとし、フットブレーキがオフの場合にはフットブレ
ーキスイッチ17をオフとする。また、18はパーキングブ
レーキスイッチ、33はパーキングブレーキオン・オフ検
出手段であり、このパーキングブレーキオン・オフ検出
手段33は、パーキングブレーキがオフの場合にはパーキ
ングブレーキスイッチ18をオンとし、パーキングブレー
キがオフの場合にはパーキングブレーキスイッチ18をオ
フとする。16はクラッチスイッチ、31はクラッチオン・
オフ検出手段であり、このクラッチオン・オフ検出手段
31は、クラッチが充分に踏み込まれている場合にはクラ
ッチスイッチ16をオンとし、それ以外の場合にはクラッ
チスイッチ16をオフとする。そして、フットブレーキス
イッチ17およびパーキングブレーキスイッチ18はギアス
イッチ10に並列に接続され、クラッチスイッチ16は、ス
イッチ10と11との接続中点と、スイッチ17と18との接続
中点との間に接続されている。なお、自動変速機付車両
の場合には、クラッチスイッチ16およびクラッチオン・
オフ検出手段31を設置する必要はなく、スイッチ10と11
との接続中点と、スイッチ17と18との接続中点とは直接
接続される。

上記構成において、スイッチ11〜14がオンの状態でス
イッチ10がオフの状態（ギア走行位置）であっても、ク
ラッチペダルが充分に踏み込まれ（手動変速機付車両の
場合）、フットブレーキまたはパーキングブレーキが作
動されていれば、ソレノイドバルブ８はオンとなり、チ
ップクリアランスは小となる。

そして、この状態から急発進するとすると、事前にエ
ンジン回転数の上昇によりスイッチ11がオフとなること
と、発進前にはフットブレーキおよびパーキングブレー
キが解除されてスイッチ17,18はオフとなることによ
り、急発進前にチップクリアランスは大となり冷却ファ
ンとシュラウドとの接触が回避される。

また、エンスト時には手動変速機付車両の場合、クラ
ッチペダルの解除によりスイッチ16がオフとなり、自動
変速機付車両の場合には発進しようとしてフットブレー
キおよびパーキングブレーキが解除されてスイッチ17お
よび18がオフとなり、ソレノイドバルブ８がオフとな
る。したがって、エンスト前にチップクリアランスは大
となり冷却ファンとシュラウドとの接触が回避される。

以上のように、この第６図例によれば、信号待ちや渋
滞時等のように、ギア位置が走行位置で、フットブレー
キまたはパーキングブレーキが作動されている場合に
も、チップクリアランスを小とすることができるので、
シュラウドによるエンジン冷却効果をより向上すること
が可能となる。

第７図は、この発明のさらに他の実施例の要部を示す
図である。

同図において、シュラウド本体１の開口円筒部の内周
には両端部が閉塞されたゴムチューブ19aが取り付けら
れ、このゴムチューブ19aの冷却ファン４側には、両端
部が閉塞されたゴムチューブ19bが取り付けられてい
る。これらゴムチューブ19aおよび19bのそれぞれは、空
気出入口を通じてゴムホームに連通され、このゴムホー
スはソレノイドバルブ（図示せず）に接続されている。
そして、このソレノイドバルブは第１図例と同様にチェ
ックバルブを介してインテークマニホールドに接続され
ている。また、ソレノイドバルブは第１図例または第６
図例と同様にギアスイッチ，回転数スイッチ，車速スイ
ッチ，水温スイッチ，始動スイッチ，バッテリ等と接続
されている。

なお、第７図例におけるシュラウド本体１の開口円筒
部の径は従来例の径よりも大となっている。また、図示
していないが、ロアシュラウドの内周にはゴムチューブ
19aおよび19bと同様な２つのゴムチューブが取り付けら
れこれらのゴムチューブも同様にソレノイドバルブに接
続されるものである。

さて、アイドリング時であって、エンジンの振動が小
さく、かつ冷却水が高水温時の場合には、第７図（Ａ）
に示すように、ゴムチューブ19aおよび19bはともにソレ
ノイドバルブの大気開放側となり、チップクリアランス
が小となる。そして、低中速時の場合には、第７図
（Ｂ）に示すように、ゴムチューブ19bは大気開放側の
ままであるが車速検出手段（図示せず）およびこれに連
動するスイッチ（図示せず）により、ゴムチューブ19a
はインテークマニホールド側となり、扁平した状態とな
る。つまり、この場合チップクリアランスは従来例と同
様な大きさとなり、冷却ファン４とシュラウドとの接触
が回避される。また、高速時の場合には、車速検出手段
およびこれに連動するスイッチにより、第７図（Ｃ）に
示すように、ゴムチューブ19aおよび19bはともにインテ
ークマニホールド側となり、扁平した状態となる。つま
り、この場合チップクリアランスは従来例よりもさらに
大となり、高速時走行風のシュラウドによる抵抗を減少
して、走行風によるエンジン冷却効果を向上し、高速走
行時の冷却ファン騒音を低減することができる。

第８図〜第11図は、この発明のさらに他の実施例を示
す図である。

図において、21はシュラウドの円筒部外周に摺動自在
に取り付けられた外側リング、20は中空部を有する成形
ゴムであり、この成形ゴム20は外側リング21に取り付け
られている。また、23はスプリングであり、このスプリ
ング23はシュラウド本体１および外側リング21に取り付
けられ、第９図の矢印で示す方向に外側リング21を引っ
張り外側リング21が第９図における反時計方向に回転す
るように力を加えている。外側リング21は、反時計方向
に回転すると第８図の矢印で示す方向に移動するように
なっている。さらに22はアクチュエータであり、このア
クチュエータ22は、アイドリング時等において、図示し
ないアイドリング検出手段からの信号に従って外側リン
グ21を第11図の矢印で示す方向に引っ張り、外側リング
21が第11図における時計方向に回転するように力を加え
る。外側リング21は時計方向に回転すると第10図の矢印
で示す方向に移動するようになっている。

そして、車両の高速走行時には、外側リング21および
成形ゴム20は第８図に示すような状態となり、チップク
リアランスは大、かぶり量ｌ（冷却ファン４とシュラウ
ドとのオーバーラップ量）は小となる。したがって、高
速走行時の走行風によるエンジン冷却効果が向上され、
冷却ファン騒音が低減される。

また、アイドリング時には、外側リング21および成形
ゴム20は第10図に示すような状態となり、チップクリア
ランスは小、かぶり量ｌは大となる。したがって、シュ
ラウドによるエンジン冷却効果が向上される。

この、第８図〜第11図に示した例においては、かぶり
量ｌを調整し得るようになっているので、例えばチップ
クリアランスを小とする場合に、冷却ファンの冷却性能
が最大となるかぶり量ｌ（通京、このかぶり量ｌは冷却
ファン４の厚さ方向寸法ｆの1/2〜3/4の場合、冷却ファ
ンの冷却性能が最大となる）に設定することが可能で、
よりエンジン冷却効果を向上し得る。

なお、この第８図〜第11図に示した例においても、第
１図例または第６図例と同様に、急発進時等のエンジン
振動が大となる以前にチップクリアランスが大となるよ
うに制御されるようになっている。

なお、上述した第１図例，第６図例，または第７図例
において、ゴムチューブ内に導く負圧量を制御して、チ
ップクリアランスを細かく制御するようにしてもよい。

発明の効果以上のように、この発明によれば、車両のラジエータ
と冷却ファンとの間に配置され、この冷却ファンの周囲
に臨む環状部を有するシュラウドであって、車両が停止
しているか走行しているかを検出する停止走行検出手段
と、車両のエンジン冷却水温を検出する水温検出手段
と、車両のエンジン振動が大となることを事前に検出す
る振動予知手段と、停止走行検出手段に従って、車両の
走行時には上記環状部と冷却ファンとの間隔を大とし、
車両の停止時であり、エンジン冷却水温が所定温度以上
の時には上記環状部と冷却ファンとの間隔を小とすると
ともに、振動予知手段によってエンジン振動が大となる
ことが事前に検出された時、上記環状部と冷却ファンと
の間隔を大とする間隔制御手段と、を備え、エンジン振
動が大となっても、冷却ファンと上記環状部との接触を
回避し得るようにしたので、走行風が期待できないアイ
ドリング時等においては冷却ファンと上記環状部との間
隔を充分に小さくして冷却ファンによるラジエータの通
過風量を増加することができ、エンジンの冷却効果を大
幅に向上して、オーバーヒートを抑制することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例を示す図、第２図および
第３図は第１図例の動作説明断面図、第４図および第５
図はこの発明と従来例とを比較したグラフ、第６図は、
この発明の他の実施例を示す図、第７図はこの発明のさ
らに他の実施例の要部を示す図、第８図乃至第11図はこ
の発明のさらに他の実施例の要部を示す図、第12図は従
来例の斜視図、第13図は従来例の概略断面図である。１……シュラウド本体、２……ロアシュラウド、３……
ラジエータ、４……冷却ファン、6,7,19a,19b……ゴム
チューブ（環状部）、８……ソレノイドバルブ、９……
チェックバルブ、10……ギアスイッチ、11……エンジン
回転スイッチ、12……車速スイッチ、13……水温スイッ
チ、14……始動スイッチ、15……バッテリ、16……クラ
ッチスイッチ、17……フットブレーキスイッチ、18……
パーキングブレーキスイッチ、26……ギア位置検出手段
（振動予知手段）、27……回転数検出手段（振動予知手
段）、28……車速検出手段（停止走行検出手段）、29…
…水温検出手段、30……イグニッションスイッチ、31…
…クラッチオン・オフ検出手段、32……フットブレーキ
オン・オフ検出手段、33……パーキングブレーキオン・
オフ検出手段。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】車両のラジエータと冷却ファンとの間に配
置され、この冷却ファンの周囲に臨む環状部を有するシ
ュラウドであって、車両が停止しているか走行しているかを検出する停止走
行検出手段と、車両のエンジン冷却水温を検出する水温検出手段と、車両のエンジン振動が大となることを事前に検出する振
動予知手段と、停止走行検出手段に従って、車両の走行時には上記環状
部と冷却ファンとの間隔を大とし、車両の停止時であ
り、エンジン冷却水温が所定温度以上の時には上記環状
部と冷却ファンとの間隔を小とするとともに、振動予知
手段によってエンジン振動が大となることが事前に検出
された時、上記環状部と冷却ファンとの間隔を大とする
間隔制御手段と、を備えたことを特徴とするシュラウド。