JP3272180B2 - ファン駆動構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンジンに設けられた
ウォータポンプの駆動軸に装着されるファンの駆動構造
に関する。

【０００２】

【従来の技術】図９は、エンジンの冷却ファンの駆動系
を示し、エンジン１に設けられたウォータポンプ２の駆
動軸３の先端にはウォータポンププーリ４が固定されて
おり、当該ウォータポンププーリ４にスペーサ５、６を
介してファンカップリング７が取り付けられ、更にこの
ファンカップリング７に冷却ファン８が取り付けられて
いる。ウォータポンププーリ４及び他のオールタネータ
等の補機の駆動軸に装着されたプーリ（図示せず）とエ
ンジン１のクランク軸の先端に装着されたクランクプー
リ９との間にはベルト１０が掛回されている。そして、
ウォータポンプ２の駆動軸３は、エンジン１の回転によ
り駆動され、これに伴い冷却ファン８が回転して低速走
行時やアイドリング時にラジエータの通気を助ける。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
ファン駆動構造は、ウォータポンプ駆動軸３〜スペーサ
５、６〜ファンカップリング７〜ファン８の駆動系にお
いて、オーバハングが大きいために図１０に点線で示す
ような曲げ振動が発生し、１点鎖線で示す駆動軸３の中
心に対して先端側即ち、ファン８が大きく振動し、騒音
が大きくなる。また、ファン８を支えるウォータポンプ
２の駆動軸３、ウォータポンプケース２ａの応力が高く
なり、従って、これに対応するためにウォータポンプ２
を含む各部の剛性を高める必要があり、重量の増加を来
す。

【０００４】エンジンの騒音低減装置として、例えば、
特開平３−４７３０号公報に開示されたものがある。こ
のものは、クランクシャフトの前端側に取り付けたウエ
イトの質量慣性が直接クランクシャフトに伝達されない
ように構成したものである。しかしながらこの装置は、
クランクシャフトの騒音を低減させるようにしたもので
あり、ウォータポンプの駆動軸の先端に取り付けた冷却
ファンの曲げ振動を抑制するためのものではない。

【０００５】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
で、曲げ振動振幅の大きいファン軸系先端側に曲げダン
パを設けることによりファンの曲げ振動を低減させるよ
うにしたファン駆動構造を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明によれば、ウォータポンプ駆動軸と、前記ウォ
ータポンプ駆動軸に固定されたプーリと、前記プーリに
固定されたスペーサと、前記スペーサの前記プーリ側で
ない端部に固定された円盤状のハブと当該ハブの外周部
の回転軸方向のスペーサ側に固定される弾性体と当該弾
性体の回転軸方向に固定される慣性体とを有する曲げダ
ンパと、前記曲げダンパにファンカップリングを介して
固定されるファンとを有する構造としたものである。

【０００７】請求項２では、前記プーリに、円盤状のハ
ブと当該ハブの外周部の回転軸方向に固定される弾性体
と当該弾性体の回転軸方向に固定される慣性体とを有す
る曲げダンパが設けられている構造としたものである。

【０００８】

【作用】曲げ振動振幅の大きいファン軸系先端側（スペ
ーサ〜ファンカップリングの間）に設けられた曲げダン
パは、ファン軸系に発生する曲げ振動振幅の共振ピーク
を分散させる。これにより曲げ振動振幅が大幅に低減さ
れる。請求項２では、ウォータポンププーリに曲げダン
パを設けることにより、スペースの有効利用が図られ
る。

【０００９】

【実施例】以下本発明の実施例を添付図面に基づいて詳
述する。尚、図９と同一部材には同一符号を付して詳細
な説明を省略する。図１においてウォータポンプ２の駆
動軸３にはウォータポンププーリ４が装着固定されてお
り、当該ウォータポンププーリ４にはスペーサ５、６を
介してファンカップリング７が取り付けられている。そ
して、スペーサ５には曲げダンパ１２が取り付けられて
いる。曲げダンパ１２は、図２に詳述するようにハブ１
３と弾性部材１４と慣性体１５とにより構成されてい
る。ハブ１３は、円盤状をなしなし、中央部１３ａに対
して周縁部１３ｂが段差をなして一側に膨出して略浅い
ハット状に形成されている。ハブ１３は、中央部１３ａ
の内径がスペーサ５の外径よりも僅かに大径とされ、中
央には当該スペーサ５の先端部５ａが嵌合する孔１３ｃ
が穿設されている。また、この孔１３ｃの回りにはスペ
ーサ５の各ボルト孔５ｂと対応してボルト孔１３ｄが穿
設されている。

【００１０】ハブ１３の外周部１３ｂには、円盤状をな
す弾性部材１４が軸方向に臨んで固定されている。この
弾性部材１４は、例えば、ゴム部材により形成されてい
る。そして、この弾性部材１４には円盤状の慣性体１５
の一側端面が固定されている。即ち、ハブ１３の外周部
１３ｂには弾性部材１４を介して慣性体１５が固定され
て曲げダンパ１２が形成されている。

【００１１】この曲げダンパ１２は、図１のようにハブ
１３がスペーサ５の先端に外嵌されて装着され、中央部
１３ａがスペーサ６と共にボルトによりウォータポンプ
プーリ４の先端に共締め固定される。この状態におい
て、慣性体１５は、スペーサ５の外側に同心状に配置さ
れる。このようにして曲げダンパ１２が、スペーサ５と
ファンカップリング７との間に装着される。即ち、曲げ
ダンパ１２は、曲げ振動振幅の大きいファン軸系先端側
（ウォータポンプ駆動軸３の先端側）のスペーサ５〜フ
ァンカップリング７との間に設けられる。そして、この
曲げダンパ１２の曲げの固有振動数（ｆd1）は、例え
ば、ウォータポンプ２の駆動軸３系の曲げ振動の固有値
（ｆs1）の約0.7〜0.9倍程度（fd1＝（0.7〜0.9）×ｆs
1）に設定される。

【００１２】以下に作用を説明する。エンジン１のクラ
ンク軸の回転は、クランクプーリ９からベルト１０を介
してウォータポンププーリ４に伝達され、ウォータポン
プ駆動軸３が回転駆動される。そして、ウォータポンプ
駆動軸３の回転に伴いファンカップリング７を介してフ
ァン８が回転する。曲げダンパ１２は、ウォータポンプ
駆動軸３の回転と共に回転してファン軸系の曲げ振動を
低減する。即ち、図６の曲線IIで示すように、曲線Ｉで
示す曲げダンパを使用しない場合における１つの共振ピ
ークを２山に分散して曲げ振動振幅を大幅に低減させ
る。

【００１３】図３は、曲げダンパの第２実施例を示し、
図２の曲げダンパ１２のハブ１３の外周部１３ｂの他側
に弾性部材１６を介して慣性体１７を設けた２マス構造
としたものである。これにより図７の曲線IIIのよう
に、曲線Ｉで示す曲げダンパを使用しない場合における
１つの共振ピークを３山に分散して曲げ振動振幅を低減
させることができる。或いは、図８の曲線IV及びV に示
すように曲線Ｉ、Ｉ’で示す曲げダンパを使用しない場
合における２つの共振ピークを夫々のダンパにより２山
づつに分散して曲げ振動振幅を低減させることができ
る。この結果、エンジン回転数の広範囲にわたり曲げ振
動振幅を大幅に低減することが可能となる。

【００１４】図４は、本発明の第３の実施例を示し、曲
げダンパ１２の他に更に曲げダンパ２０を設けたもので
ある。曲げダンパ１２は、図１と同様にスペーサ５とフ
ァンカップリング７との間に設けられており、曲げダン
パ２０は、ウォータポンププーリ４の前端の円筒部に装
着されている。曲げダンパ２０のハブ２１は、円筒の一
端が外側に略直角に展開されてフランジ状のダンパ取付
部が形成されており、当該ダンパ取付部の裏面に軸方向
に弾性部材２２を介して慣性体２３を固定したものであ
る。そして、ハブ２１は、ウォータポンププーリ４の前
端の円筒部に圧入外嵌されて固定される。尚、ハブ２１
は、板金加工により形成される。

【００１５】この結果、曲げダンパ２０の軽量・小型化
が図られる。また、板金製ハブ２１は、剛性が高く、表
面積が小さいために当該ハブ２１からの発音が小さく抑
えられる。更に、曲げダンパ２０をウォータポンププー
リ４に装着することによりスペース上有利であり、更な
る小型化、軽量化が可能となる。尚、ウォータポンププ
ーリ４に装着する曲げダンパ２０のハブとしては、図５
のように単なる円板状のハブ２５とし、外周部に軸方向
に弾性部材２６を介して慣性体２７を固定し、当該ハブ
２５をスペーサ５（図４）と共締めしてウォータポンプ
プーリ４の前端に固定するようにしても良い。

【００１６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、フ
ァン軸系に発生する曲げ振動振幅を大幅に低減させるこ
とができ、この結果、ファン軸系の振動・応力が大幅に
低減し、これに伴いウォータポンプ、ファンカップリン
グ等の各部の軽量化を図ることが可能となり、車両の軽
量化に寄与する。また、曲げダンパの構造が簡単であ
り、ウォータポンプの駆動軸に簡単に装着することが可
能である。

【００１７】請求項２では、ウォータポンププーリに曲
げダンパを設けることによりエンジンルームのスペース
の有効利用が図られると共に、曲げダンパの小型、軽量
化が図られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るファン駆動構造の第１実施例を示
す要部断面図である。

【図２】図１の曲げダンパの断面図である。

【図３】図２の曲げダンパの第２実施例を示す要部断面
図である。

【図４】本発明に係るファン駆動構造の第２実施例を示
す要部断面図である。

【図５】図４の曲げダンパの他の実施例を示す要部断面
図である。

【図６】図１の曲げダンパによる曲げ振動特性の説明図
である。

【図７】図２の曲げダンパを使用した場合の曲げ振動特
性の説明図である。

【図８】図３の曲げダンパを使用した場合の曲げ振動特
性の説明図である。

【図９】従来のファン駆動構造の要部説明図である。

【図１０】図９のファン軸系の曲げ振動の説明図であ
る。

【符号の説明】

１ エンジン ２ ウォータポンプ ３ ウォータポンプ駆動軸 ４ ウォータポンププーリ ５、６ スペーサ ７ ファンカップリング ８ ファン ９ クランクプーリ １０ ベルト １２、２０ 曲げダンパ １３、２１、２５ ハブ １４、１６、２２、２６ 弾性部材 １５、１７、２３、２７ 慣性体

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−221154（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−317149（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−130462（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−85744（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−103520（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ウォータポンプ駆動軸と、 前記ウォータポンプ駆動軸に固定されたプーリと、 前記プーリに固定されたスペーサと、 前記スペーサの前記プーリ側でない端部に固定された円
   盤状のハブと当該ハブの外周部の回転軸方向のスペーサ
   側に固定される弾性体と当該弾性体の回転軸方向に固定
   される慣性体とを有する曲げダンパと、 前記曲げダンパにファンカップリングを介して固定され
   るファンとを有することを特徴とするファン駆動構造。
2. 【請求項２】 前記プーリに、円盤状のハブと当該ハブ
   の外周部の回転軸方向に固定される弾性体と当該弾性体
   の回転軸方向に固定される慣性体とを有する曲げダンパ
   が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のフ
   ァン駆動構造。