JP3556184B2 - ファンシュラウド - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両等の熱交換機として用いられるラジエータとそのラジエータの後方に設けられたクーリングファンとの間を覆うファンシュラウドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図４に示すように、車両に設けられたエンジン１の前方には、ラジエータコア３のアッパプレート３ａ及びロアプレート３ｂにアッパタンク４及びロアタンク６がそれぞれ取付けられたラジエータ２が設けられる。アッパプレート３ａ及びロアプレート３ｂの間には外気の通風方向に多重にチューブ３ｃが配設される。図示しないが、チューブ３ｃの周囲には互いのチューブ３ｃを接続するフィンが設けられ、ラジエータコア３の両側には、アッパタンク４及びロアタンク６を固着する一対の支持フレームがそれぞれ設けられる。
【０００３】
一方、ラジエータ２の後方には、ラジエータコア３に対向するようにクーリングファン７がエンジン１のクーリングファン駆動軸７ａに取付けられる。ファンシュラウド８はラジエータ２とクーリングファン７の間を覆うような筒状に形成され、その前端開口部はラジエータコア３の外形形状に相応する方形状に形成され、後部はファン７の外周囲を包囲する円筒状に形成される。このように形成されたファンシュラウド８は前述した一対の支持フレームにねじ手段によりその前端における両側部が取付けられる。一方、ファンシュラウド８の前端における上縁及び下縁に対向するラジエータ２にはねじ手段を設けることができないことから、ラジエータコア３のアッパプレート３ａ及びロアプレート３ｂとファンシュラウド８の前端における上縁及び下縁の間にはエアの流通を阻止するクッション９を設けることが行われ、このようにファンシュラウド８を取付けることによりラジエータコア３を通過した外気のみがスムーズにファン７に導かれるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来ファンシュラウド８は加工性及び軽量化の観点から合成樹脂を成形して作られている。このことから、ラジエータコア３に取付けられていないファンシュラウド８の前端開口部における上縁及び下縁は、クーリングファン７の回転でファンシュラウド８内部が負圧になることにより図の破線矢印のように引張られ一点鎖線で示すように内側に変形することがあった。特にエンジン１が回転中はエンジン１の周囲の温度が上昇することからファンシュラウド８のヤング率が低下するため、変形が促進される傾向にあった。このようにファンシュラウド８が変形すると、クッション９を設けているにもかかわらずラジエータコア３のアッパプレート３ａ及びロアプレート３ｂとファンシュラウド８の前端開口部における上縁及び下縁の間に隙間が生じ、その隙間から外気がファンシュラウド８の内部に侵入し、ラジエータコア３を通過する外気が減少してラジエータ２の冷却能力を減少させる不具合があった。
【０００５】
この点を解消するためには、金属材料からなる補強部材を用いるか或いはファンシュラウド全体の肉厚を厚くしてファンシュラウド全体の剛性を向上させ、ファンシュラウドの内部が負圧になっても、ファンシュラウドの前端における上縁及び下縁が変形しないようにすることが考えられる。しかし、金属材料からなる補強部材を用いたり、或いはファンシュラウドの肉厚を厚くすると、車両重量が増大したり、部品点数の増加や使用する材料の量が上昇し、ファンシュラウドの単価が押し上げられる問題点がある。
本発明の目的は、前端における上縁及び下縁の剛性を向上するとともに、その上縁及び下縁のアッパプレート及びロアプレートに対する変形を有効に防止し得るファンシュラウドを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、図１に示すように、方形状のラジエータコア１３のアッパプレート１３ａ及びロアプレート１３ｂにアッパタンク１４及びロアタンク１６がそれぞれ取付けられたラジエータ１２とラジエータ１２の後方に設けられたクーリングファン１７との間を覆うように取付けられ、前端にラジエータコア１３の外形形状に相応する方形状の開口部が形成されたファンシュラウドの改良である。
その特徴ある構成は、アッパプレート１３ａに対向する開口部の上縁にアッパプレート１３ａの後端縁に嵌入可能に前方に向けて開口する第１凹溝２１ｄが形成され、ロアプレート１３ｂに対向する開口部の下縁にロアプレート１３ｂの後端縁に嵌入可能に前方に向けて開口する第２凹溝２１ｅが形成されたところにある。
【０００７】
この請求項１に係る発明では、クーリングファン１７の回転でファンシュラウド２１の内部が負圧になり、ファンシュラウドの前端開口部における上縁及び下縁が内側に引張られて変形しようとしても、第１凹溝２１ｄはアッパプレート１３ａの後端縁に嵌入してアッパプレート１３ａの後端縁に対向する位置からファンシュラウドの前端開口部の上縁が外れるような変形を防止する。また、第２凹溝２１ｅは、ロアプレート１３ｂの後端縁に嵌入してロアプレート１３ｂの後端縁に対向する位置からファンシュラウドの前端開口部の下縁が外れるような変形を防止する。
また、第１及び第２凹溝２１ｄ，２１ｅを形成することによりファンシュラウド２１の前端開口部の上縁及び下縁の剛性はこれらの凹溝２１ｄ，２１ｅが存在しない従来のファンシュラウドに比較して高くなり、その前端開口部の上縁及び下縁がそれぞれのプレート１３ａ，１３ｂの後端縁に対向する位置からの変形を効果的に防止する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、車両に設けられたエンジン１１の前方にはラジエータ１２が設けられる。ラジエータ１２は、ラジエータコア１３とそのラジエータコア１３のアッパプレート１３ａ及びロアプレート１３ｂに取付けられたアッパタンク１４及びロアタンク１６により構成される。アッパプレート１３ａ及びロアプレート１３ｂの間には外気の通風方向に多重にチューブ１３ｃが配設され、チューブ１３ｃの周囲には互いのチューブ１３ｃを接続する図示しないフィンが設けられてラジエータコア１３が構成される。アッパタンク１４及びロアタンク１６のそれぞれのプレート１３ａ，１３ｂへの取付けは同一構造であるので、アッパタンク１４のアッパプレート１３ａへの取付けを代表して説明すると、図１の拡大図に示すように、アッパタンク１４の下部開口縁外周囲には外周に膨出するフランジ１４ａが一体的に形成され、アッパプレート１３ａの外周囲はこのフランジ１４ａを全周に渡って包囲するように折り返される。
【０００９】
アッパタンク１４は、折り返されたアッパプレート１３ａの周囲によりフランジ１４ａが固定されることによりそのアッパプレート１３ａに取付けられる。また、ラジエータコア１３の両側にはアッパタンク１４及びロアタンク１６を固着する一対の支持フレーム１２ａ，１２ａ（図３）がそれぞれ設けられ、支持フレーム１２ａ，１２ａには後述するファンシュラウド２１を取付ける図示しない雌ねじがそれぞれ形成される。一方、ラジエータ１２の後方には、ラジエータコア１３に対向するようにクーリングファン１７がエンジン１１のクーリングファン駆動軸１７ａに取付けられる。図１〜図３に示すように、ファンシュラウド２１は樹脂を成形することにより、ラジエータ１２とクーリングファン１７の間を覆うような筒状に形成される。このファンシュラウド２１の前端開口部がラジエータコア１３の外形形状に相応する方形状に形成され、後部にはファン１７の外周囲を包囲する円筒部２１ａが形成され、ファンシュラウド２１は方形状に形成された前端から円筒部２１ａに向かって緩やかにその円筒部２１ａ連続するような筒状に形成される。
【００１０】
図２に示すように、ファンシュラウド２１の前端における両側部には取付フランジ２１ｂ，２１ｂがそれぞれ形成され、取付フランジ２１ｂ，２１ｂには一対の取付孔２１ｃ，２１ｃが取付けらそれぞれ形成される。図２及び図３に示すように、ファンシュラウド２１は、取付孔２１ｃ，２１ｃに挿入された取付ネジ２２を支持フレーム１２ａ，１２ａに形成された雌ねじに螺合することによりそのフランジ２１ｂを支持フレーム１２ａに固定し、ファンシュラウド２１がラジエータ１２に取付けられる。ファンシュラウド２１の円筒部２１ａは、ファンシュラウド２１がラジエータ１２に取付けられた状態で、クーリングファン１７の外周と僅かな隙間を設けてクーリングファン１７の外周を覆うように構成され、ファンシュラウド２１はラジエータコア１３を通過した外気がスムーズにクーリングファン１７に導かれるように構成される。
【００１１】
本実施例の特徴ある構成は、アッパプレート１３ａに対向する前端開口部の上縁にアッパプレート１３ａの後端縁に嵌入可能な第１凹溝２１ｄが形成され、ロアプレート１３ｂに対向する前端開口部の下縁にロアプレート１３ｂの後端縁に嵌入可能な第２凹溝２１ｅが形成されたところにある。第１及び第２凹溝２１ｄ，２１ｅはそれぞれ樹脂を成形する際に一体的に形成され、この実施の形態における第２凹溝２１ｅは、ファンシュラウド２１の前端開口部下縁における全長に渡って形成される。その一方で、第１凹溝２１ｄは、アッパタンク１４に接続される図示しない冷却水ホースを避けるために、ファンシュラウド２１の前端開口部上縁における一部に形成される。但し、図示しない冷却水ホースと干渉しない場合には、第１凹溝２１ｄをファンシュラウド２１の前端開口部上縁における全長に形成することが好ましい。
【００１２】
このように構成されたファンシュラウド２１では、クーリングファン１７の回転でファンシュラウド２１の内部が負圧になると、ファンシュラウドの前端開口部における上縁及び下縁は内側に引張られて変形しようとする。この際、ファンシュラウドの前端開口部の上縁に形成された第１凹溝２１ｄは、アッパプレート１３ａの後端縁に嵌入し、アッパプレート１３ａの後端縁に対向する位置からファンシュラウドの前端開口部の上縁が外れるような変形を防止する。また、ファンシュラウドの前端開口部の下縁に形成された第２凹溝２１ｅは、ロアプレート１３ｂの後端縁に嵌入し、ロアプレート１３ｂの後端縁に対向する位置からファンシュラウドの前端開口部の下縁が外れるような変形を防止する。
【００１３】
また、第１及び第２凹溝２１ｄ，２１ｅはそれぞれプレート１３ａ，１３ｂの後端縁に嵌入可能に形成されることから、必然的にその凹溝２１ｄ，２１ｅを形成するための一対の互いに平行な凸条２１ｆ，２１ｆが必要となり、それらの凸条２１ｆ，２１ｆの存在によりファンシュラウド２１の前端開口部の上縁及び下縁の剛性はこれらの凹溝２１ｄ，２１ｅが存在しない従来のファンシュラウドに比較して高くなり、たとえファンシュラウド２１が樹脂により形成されていたとしても、その前端開口部の上縁及び下縁がそれぞれのプレート１３ａ，１３ｂの後端縁に対向する位置からの変形を効果的に防止することができる。この結果、ラジエータコア１３のアッパプレート１３ａ及びロアプレート１３ｂとファンシュラウド２１の前端開口部における上縁及び下縁の間に隙間が生じることはなく、ラジエータコアを通過する外気の減少を防止してラジエータの冷却能力を従来品に比較して向上させることができる。
【００１４】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、アッパプレートに対向する開口部の上縁にアッパプレートの後端縁に嵌入可能な第１凹溝を形成し、ロアプレートに対向する開口部の下縁にロアプレートの後端縁に嵌入可能な第２凹溝を形成したので、その前端開口部における上縁及び下縁が内側に引張られて変形しようとしても、第１凹溝がアッパプレートの後端縁に嵌入してアッパプレートの後端縁に対向する位置からファンシュラウドの前端開口部の上縁が外れるような変形を防止する。また、第２凹溝は、ロアプレートの後端縁に嵌入してロアプレートの後端縁に対向する位置からファンシュラウドの前端開口部の下縁が外れるような変形を防止する。また、第１及び第２凹溝を形成することによりファンシュラウドの前端開口部の上縁及び下縁の剛性はこれらの凹溝が存在しない従来のファンシュラウドに比較して高くなり、その前端開口部の上縁及び下縁がそれぞれのプレートの後端縁に対向する位置からの変形を効果的に防止する。この結果、ラジエータコアを通過する外気の減少は防止され、ラジエータの冷却能力を従来品に比較して向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のファンシュラウドがラジエータとクーリングファンとの間に設けられた状態を示す断面構成図。
【図２】そのファンシュラウドの斜視図。
【図３】図１のＡ−Ａ線断面図。
【図４】従来のファンシュラウドの構成を示す図１に対応する断面構成図。
【符号の説明】
１２ ラジエータ
１３ ラジエータコア
１３ａ アッパプレート
１３ｂ ロアプレート
１４ アッパタンク
１６ ロアタンク
１７ クーリングファン
２１ ファンシュラウド
２１ｄ 第１凹溝
２１ｅ 第２凹溝

Claims (1)

1. 方形状のラジエータコア(13)のアッパプレート(13a)及びロアプレート(13b)にアッパタンク(14)及びロアタンク(16)がそれぞれ取付けられたラジエータ(12)と前記ラジエータ(12)の後方に設けられたクーリングファン(17)との間を覆うように取付けられ、前端に前記ラジエータコア(13)の外形形状に相応する方形状の開口部が形成されたファンシュラウドにおいて、
   前記アッパプレート(13a)に対向する前記開口部の上縁に前記アッパプレート(13a)の後端縁に嵌入可能に前方に向けて開口する第１凹溝(21d)が形成され、
   前記ロアプレート(13b)に対向する前記開口部の下縁に前記ロアプレート(13b)の後端縁に嵌入可能に前方に向けて開口する第２凹溝(21e)が形成された
   ことを特徴とするファンシュラウド。

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