JP6829672B2 - Construction machinery cooling fan - Google Patents
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本発明は、ラジエータ等の熱交換器に冷却風を供給する建設機械の冷却ファンに係り、更に詳しくは、複数の翼の外周側端部をリングで連結した冷却ファンに関する。 The present invention relates to a cooling fan of a construction machine that supplies cooling air to a heat exchanger such as a radiator, and more particularly to a cooling fan in which the outer peripheral end portions of a plurality of blades are connected by a ring.
油圧ショベルやダンプトラック等の建設機械においては、一般に、ラジエータやオイルクーラ等の熱交換器と、熱交換器の必要とする流量の冷却風を供給する冷却ファンとを含む冷却ユニットが、エンジン等の冷却ファンの駆動装置と共に車体内に配置されている。冷却ファンの形式の一つとして、複数の翼の外周側端部を円筒状の部材(リング)により連結したファン、いわゆるリングファンが知られている。 In construction machinery such as hydraulic excavators and dump trucks, a cooling unit including a heat exchanger such as a radiator or an oil cooler and a cooling fan that supplies cooling air at a flow rate required by the heat exchanger is generally an engine or the like. It is located inside the vehicle body together with the drive unit of the cooling fan. As one of the types of cooling fans, a fan in which the outer peripheral end portions of a plurality of blades are connected by a cylindrical member (ring), a so-called ring fan, is known.
建設機械では、信頼性向上及び省エネ化のために、冷却ユニットの冷却効率の向上が求められている。冷却ユニットの冷却効率向上のための有力な手段として、冷却ファンの風量増加や高効率化が挙げられる。冷却ファンの風量増加や高効率化を目的とした技術として、特許文献1及び特許文献2に記載のものが知られている。
In construction machinery, improvement of the cooling efficiency of the cooling unit is required in order to improve reliability and save energy. As a promising means for improving the cooling efficiency of the cooling unit, increasing the air volume of the cooling fan and increasing the efficiency can be mentioned. The techniques described in Patent Document 1 and
特許文献1に記載の冷却装置は、複数の翼を有する軸流ファンと、軸流ファンと熱交換器と間に配置されたシュラウドとを備えている。軸流ファンの翼の外周端には、翼を全周にわたって囲むようにリング(ファンリング)が取り付けられており、このファンはいわゆるリングファンである。リングは、全周に亘って外周側に向けて突出する突出部を備えている。シュラウドには、円周方向に複数に分割された調整プレートがリングの外周面との距離を可変に固定されている。特許文献1に記載の技術は、上記の構成により、簡単に組み立てができ、しかもリングとシュラウドとの隙間をファンの吐出側から吸込側へ逆流する空気(冷却風)の流れを低減してファンの風量増加を図るものである。 The cooling device described in Patent Document 1 includes an axial fan having a plurality of blades and a shroud arranged between the axial fan and the heat exchanger. A ring (fan ring) is attached to the outer peripheral end of the blade of the axial fan so as to surround the blade over the entire circumference, and this fan is a so-called ring fan. The ring has a protrusion that projects toward the outer circumference over the entire circumference. In the shroud, an adjustment plate divided into a plurality of parts in the circumferential direction is fixed to a variable distance from the outer peripheral surface of the ring. The technique described in Patent Document 1 can be easily assembled by the above configuration, and also reduces the flow of air (cooling air) flowing back from the discharge side to the suction side of the fan in the gap between the ring and the shroud to reduce the fan. This is to increase the air volume of.
特許文献2に記載のファン−ハウジング結合体は、リングファン(帯付き軸流ファン)と空気流を案内するシュラウド(ハウジング)とを含み、リングファンがシュラウド内に位置づけられている。リング(帯状部)とシュラウドとの間の再循環流路には、定常流制御羽根がシュラウドに連結された状態で配置されている。特許文献2に記載の技術は、上記の構成により、リング(帯状部)とシュラウドとの間の再循環流路を逆流する再循環空気流内における渦流を低減して高効率化を図るものである。
The fan-housing coupling described in
また、一般的なファンにおける風量増加や高効率化の有効な手段は、翼とシュラウドとの隙間(チップクリアランス)を縮小することで、翼とシュラウドとの隙間の逆流を抑制することである。リングファンの場合には、翼をリングに置き換えることになるが、リングとシュラウドとの隙間を縮小することにより、当該隙間の圧損が増加するので、一般的なファンと同様に、逆流の抑制効果が期待できる。 Further, an effective means for increasing the air volume and improving efficiency in a general fan is to suppress the backflow of the gap between the blade and the shroud by reducing the gap (tip clearance) between the blade and the shroud. In the case of a ring fan, the wings are replaced with a ring, but by reducing the gap between the ring and the shroud, the pressure loss in the gap increases, so the effect of suppressing backflow is the same as for general fans. Can be expected.
リングファンにおける逆流抑制の有効な手段は、リングとシュラウドとの隙間を縮小することである。しかし、建設機械においては、車体の振動等によりリングがシュラウドに接触する虞があるので、一般的なファンに比べて、リングとシュラウドとの隙間を広げる必要がある。そのため、当該隙間の縮小には限界がある。例えば、特許文献1に記載のファン(リングファン)を建設機械に適用した場合、リングと調整プレートとの隙間の縮小に限界があり、この隙間縮小の限界により冷却ファンの高効率化に限界がある。 An effective means of suppressing backflow in a ring fan is to reduce the gap between the ring and the shroud. However, in construction machinery, the ring may come into contact with the shroud due to vibration of the vehicle body or the like, so it is necessary to widen the gap between the ring and the shroud as compared with a general fan. Therefore, there is a limit to the reduction of the gap. For example, when the fan (ring fan) described in Patent Document 1 is applied to a construction machine, there is a limit to the reduction of the gap between the ring and the adjustment plate, and the limit of this gap reduction limits the efficiency of the cooling fan. is there.
また、リングとシュラウドとの隙間の縮小以外の冷却ファンの高効率化を図る手段として、特許文献2に記載の技術のように、リングとシュラウドとの隙間にシュラウドに連結した定常流制御羽根を配置することで、リングとシュラウドとの隙間を逆流する再循環空気流内の渦流を低減するものがある。しかし、この定常流制御羽根は、再循環空気流そのものを低減するものではない。
Further, as a means for improving the efficiency of the cooling fan other than reducing the gap between the ring and the shroud, a steady flow control blade connected to the shroud is provided in the gap between the ring and the shroud as in the technique described in
本発明は、上記の問題点を解消するためになされたものであり、その目的は、リングとシュラウドとの隙間の縮小に限界がある中で、リングとシュラウドとの隙間の逆流を抑制することができる建設機械の冷却ファンを提供することである。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to suppress backflow of the gap between the ring and the shroud while there is a limit to the reduction of the gap between the ring and the shroud. Is to provide a cooling fan for construction machinery.
本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、シュラウドの内周側に隙間をあけて配置される建設機械の冷却ファンであって、周方向に間隔をあけて配置された複数の主翼と、前記複数の主翼の外周側端部を連結するリングとを備え、前記複数の主翼は、それらの翼間のうち少なくとも1つが他の翼間よりも広くなるように配置され、前記リングは、内径及び外径が前記冷却ファンの吐出方向に向かって拡大する拡径部を有し、前記拡径部が前記冷却ファンの軸方向において前記シュラウドよりも前記冷却ファンの吐出側に位置するように配置され、前記リングの前記拡径部の外周部に周方向に間隔をあけて配置された複数の翼片部を更に備え、前記複数の翼片部は、前記リングにおける広い翼間に位置する部分であって当該翼間を形成する2つの主翼のうちの前記冷却ファンの回転方向の後方側の主翼の前縁の位置に対応する部分を跨る第1領域に配置された複数の第1翼片部と、前記リングにおける第1領域外に配置された複数の第2翼片部とで構成され、前記複数の第1翼片部は、前記複数の第2翼片部よりも、前記リングとの結合部に生じる応力を緩和する形状に形成されていることを特徴とする。 The present application includes a plurality of means for solving the above problems. For example, it is a cooling fan of a construction machine arranged with a gap on the inner peripheral side of the shroud, and the space is spaced in the circumferential direction. The plurality of main wings are provided with a plurality of main wings arranged in a row and a ring connecting the outer peripheral end portions of the plurality of main wings so that at least one of the plurality of main wings is wider than the other wings. The ring has an enlarged diameter portion whose inner diameter and outer diameter expand in the discharge direction of the cooling fan, and the enlarged diameter portion is larger than the shroud in the axial direction of the cooling fan. A plurality of wing pieces are further provided on the outer peripheral portion of the enlarged diameter portion of the ring so as to be located on the discharge side of the ring, and the plurality of wing pieces are arranged at intervals in the circumferential direction. In the first region of the two main wings forming the space between the wide blades in the ring, which straddles the portion corresponding to the position of the front edge of the main blade on the rear side in the rotation direction of the cooling fan. It is composed of a plurality of arranged first wing pieces and a plurality of second wing pieces arranged outside the first region in the ring, and the plurality of first wing pieces are the plurality of second wing pieces. It is characterized in that it is formed in a shape that relaxes the stress generated in the joint portion with the ring rather than the blade piece portion.
本発明によれば、リングの拡径部の外周部に翼片部を配置することで、リングとシュラウドとの隙間を逆流する流れとは反対向きの流れが生成されるので、リングとシュラウドとの隙間の縮小に限界がある中で、リングとシュラウドとの隙間の逆流を抑制することができる。その結果、ファンの風量増加及び高効率化を図ることができる。
上記以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
According to the present invention, by arranging the wing piece portion on the outer peripheral portion of the enlarged diameter portion of the ring, a flow opposite to the flow flowing back through the gap between the ring and the shroud is generated. It is possible to suppress the backflow of the gap between the ring and the shroud while there is a limit to the reduction of the gap. As a result, it is possible to increase the air volume of the fan and improve the efficiency.
Issues, configurations and effects other than the above will be clarified by the following description of the embodiments.
以下、本発明の建設機械の冷却ファンの実施の形態を図面を用いて説明する。本実施の形態においては、建設機械の一例として油圧ショベルを例に挙げて説明する。 Hereinafter, embodiments of the cooling fan of the construction machine of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, a hydraulic excavator will be described as an example of a construction machine.
まず、本発明の建設機械の冷却ファンの第1の実施の形態を適用した油圧ショベルの構成を図1及び図2を用いて説明する。図1は本発明の建設機械の冷却ファンの第1の実施の形態を適用した油圧ショベルを示す側面図、図2は図1に示す油圧ショベルをII−II矢視から見た断面図であり、油圧ショベルの機械室内の内部構成を示す図である。ここでは、運転席に着座したオペレータから見た方向を用いて説明する。 First, the configuration of the hydraulic excavator to which the first embodiment of the cooling fan of the construction machine of the present invention is applied will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a side view showing a hydraulic excavator to which the first embodiment of a cooling fan of a construction machine of the present invention is applied, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the hydraulic excavator shown in FIG. 1 as viewed from the perspective of II-II. , It is a figure which shows the internal structure of the machine room of a hydraulic excavator. Here, the direction seen from the operator seated in the driver's seat will be described.
図1において、油圧ショベル1は、自走可能なクローラ式の下部走行体2と、下部走行体2上に旋回可能に搭載され、下部走行体2と共に車体を構成する上部旋回体3と、上部旋回体3の前端部に俯仰動可能に設けられた作業フロント4とで大略構成されている。
In FIG. 1, the hydraulic excavator 1 is mounted on a self-propelled crawler-type lower traveling
作業フロント4は、掘削作業等を行うための多関節型の作動装置であり、ブーム6、アーム7、バケット8を備えている。ブーム6の基端側は、上部旋回体3の前端部に回動可能に連結されている。ブーム6の先端部には、アーム7の基端部が回動可能に連結されている。アーム7の先端部には、バケット8の基端部が回動可能に連結されている。ブーム6、アーム7、バケット8は、それぞれブームシリンダ6a、アームシリンダ7a、バケットシリンダ8aによって回動される。
The work front 4 is an articulated operating device for performing excavation work and the like, and includes a boom 6, an
上部旋回体3は、下部走行体2上に旋回可能に搭載された支持構造体である旋回フレーム11と、旋回フレーム11上の左前側に設置されたキャブ12と、旋回フレーム11の後端部に設けられたカウンタウェイト13と、キャブ12とカウンタウェイト13の間に配置された機械室14とを含んで構成されている。キャブ12には、下部走行体2や作業フロント4等の動作を指示する操作装置やオペレータが着座する運転席等(ともに図示せず)が配置されている。カウンタウェイト13は、作業フロント4と重量バランスをとるためのものである。
The
機械室14は、図2に示すように、原動機としてのエンジン20、エンジン20に駆動される油圧ポンプ21、エンジン20や油圧ポンプ21等を冷却する冷却装置30等の多数の装置を収容している。冷却装置30は、詳細は後述するが、熱交換装置31及び冷却ファン32を含んでおり、例えば、エンジン20を挟んで油圧ポンプ21の反対側に配置されている。機械室14は、その外郭が建屋カバー16により形成されている。建屋カバー16の冷却装置30側(左側)には、機械室14内に外気を取り込む吸込口16aが設けられている。建屋カバー16の油圧ポンプ21側(右側)には、機械室14内から空気を排出する排出口16bが設けられている。
As shown in FIG. 2, the
次に、本発明の建設機械の冷却ファンの第1の実施の形態及びそれを含む冷却装置の構成を図3及び図4を用いて説明する。図3は本発明の建設機械の冷却ファンの第1の実施の形態及びそれを含む冷却装置を一部断面の状態で示す側面図、図4は本発明の建設機械の冷却ファンの第1の実施の形態の一部を構成する翼片部の近傍を冷却ファンの吸込側から見た図である。なお、図3及び図4において、図1及び図2に示す符号と同符合のものは、同一部分であるので、その詳細な説明は省略する。 Next, the first embodiment of the cooling fan of the construction machine of the present invention and the configuration of the cooling device including the first embodiment will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. 3 is a side view showing a first embodiment of the cooling fan of the construction machine of the present invention and a cooling device including the first embodiment in a partially cross-sectional state, and FIG. 4 is a first embodiment of the cooling fan of the construction machine of the present invention. It is the figure which looked at the vicinity of the blade piece part which constitutes a part of an Embodiment from the suction side of a cooling fan. In addition, in FIGS. 3 and 4, those having the same reference numerals as those shown in FIGS. 1 and 2 are the same parts, and thus detailed description thereof will be omitted.
図3において、冷却装置30は、熱交換装置31と、熱交換装置31を冷却する冷却風を生起する冷却ファン32と、冷却風を熱交換装置31へ導くシュラウド33とを含んで構成されている。
In FIG. 3, the
熱交換装置31は、例えば、ラジエータやオイルクーラ等の熱交換器によって構成されている。ラジエータはエンジン20の冷却水を冷却するものであり、オイルクーラは作業フロント4の油圧シリンダ6a、7a、8a(図1参照)や油圧ポンプ21(図2参照)等を含む油圧回路を流れる作動油を冷却するものである。熱交換装置31は、冷却ファン32の吸込側で冷却ファン32に対向するように配置されている。
The
冷却ファン32には、回転軸23が取り付けられている。回転軸23は、エンジン20の駆動軸(出力軸)20aより上方でエンジン20に回転可能に支持されている。回転軸23及びエンジン20の駆動軸20aには、それぞれプーリ24、25が設けられている。回転軸23側のプーリ24と駆動軸20a側のプーリ25との間には、ベルト26が掛け渡されている。このように構成することで、エンジン20は、冷却ファン32を回転駆動する駆動装置として機能する。また、両プーリ24、25とベルト26は、エンジン20の動力を冷却ファン32に伝達する動力伝達機構として機能する。
A rotating
熱交換装置31の冷却ファン32側(図3では、右側)には、シュラウド33が固定されている。シュラウド33は、冷却ファン32の軸方向に延びる筒状部35と、筒状部35の冷却ファン32側の端部の全周から径方向内側に張り出した張出部36とで構成されており、冷却ファン32の外縁部の一部を取り囲んでいる。張出部36の内周縁36aは、円形状の開口部を形成しており、冷却ファン32の外縁部に対して隙間d1をあけて対向している。
A
冷却ファン32は、いわゆる、リングファンであり、回転軸23が取り付けられるボス41と、ボス41の外周部において周方向に間隔をあけて配置された送風及び昇圧のため複数の主翼42と、複数の主翼42の外周側端部42aを連結するリング43とを備えている。冷却ファン32は、例えば、樹脂製であり、ボス41、主翼42、リング43が一体で成形されている。
The cooling
リング43は、その吐出側が末広がりの筒状の形状を有している。すわわち、リング43は、内径及び外径が主翼42の外径と略等しく、主翼42の外周側端部42aに接するリング本体部45と、リング本体部45の吐出側端部(図3では、右側端部)から吐出方向(図3では、右方向)に向かって内径及び外径が徐々に拡大する拡径部46とで構成されている。リング本体部45は、その吸込側端部が主翼42の前縁42bよりも吸込側に位置すると共に、その吐出側端部(図3では、右側端部)が主翼42の後縁42cよりも吐出側に位置するように構成されている。すなわち、リング本体部45は、主翼42の外周側端部42aの全体がリング本体部45の内側に配置されるように構成されている。リング本体部45の外周側には、シュラウド33の張出部36の内周縁36aが隙間d1をあけて配置されている。拡径部46は、冷却ファン32の軸方向においてシュラウド33の張出部36よりも吐出側に位置しており、吸込側から吐出側に向かって曲線を描いて拡径するラッパ形状を成している。リング43は略一定の板厚を有する筒状の部材により構成されており、リング43の外径は内径と同様に変化している。
The
リング43の拡径部46の外周面には、外側に向かって突出する翼作用を有する翼片部50が周方向の全域に間隔をあけて複数設けられている。翼片部50は、リング43の拡径部46の最大径と最小径との差やリング43とシュラウド33との隙間d1の大きさと同程度の大きさであり、冷却風を生起する主翼42と比べて極端に小さい。翼片部50は、冷却ファン32の軸方向において、シュラウド33の張出部36よりも吐出側に間隔d2をあけて配置されている。翼片部50は、例えば、略扇形の板状部材であり、翼前縁50bが冷却ファン32の径方向に略平行で、翼後縁50cが冷却ファン32の軸方向に略平行となるように構成されている。すなわち、翼前縁50bは軸方向の吸込側端(図3では、左端)であり、翼後縁50cは翼片部50の外周端である。翼片部50の外周端50cは、例えば、拡径部46の外周端よりも径方向内側に位置している。また、翼片部50は、図4に示すように、冷却ファン32の回転方向に対して後傾するように構成されている。すなわち、翼片部50は、翼前縁50bにおける外周端50cが根元部(リング43の拡径部46との結合部)50aに対して冷却ファン32の回転方向の後方に位置するように傾斜している。これら翼片部50は、図3に示すように、主翼42及びリング43と一体となって回転する。
On the outer peripheral surface of the
次に、本発明の建設機械の冷却ファンの第1の実施の形態の作用を図2及び図5を用いて説明する。図5は本発明の建設機械の冷却ファンの第1の実施の形態の作用を示す説明図である。図2中、太線矢印は冷却風の流れを示している。なお、図5において、図1乃至図4に示す符号と同符号のものは、同一部分であるので、その詳細な説明は省略する。 Next, the operation of the first embodiment of the cooling fan of the construction machine of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 and 5. FIG. 5 is an explanatory diagram showing the operation of the first embodiment of the cooling fan of the construction machine of the present invention. In FIG. 2, the thick arrow indicates the flow of the cooling air. In FIG. 5, those having the same reference numerals as those shown in FIGS. 1 to 4 are the same parts, and thus detailed description thereof will be omitted.
図2に示す冷却ファン32がエンジン20により駆動されると、機械室14の建屋カバー16の吸込口16aから外気が吸い込まれ、機械室14内に冷却風が生起される。この冷却風は、機械室14内の熱交換装置31を冷却した後、シュラウド33を介して冷却ファン32から吐出される。冷却ファン32から吐出された冷却風は、エンジン20周辺部や油圧ポンプ21を冷却した後、建屋カバー16の排出口16bから外部へ排出される。このように、機械室14内に収容されている熱交換装置31やその他の装置が冷却ファン32によって生起された冷却風で冷却されるので、それらを正常に作動させることができる。
When the cooling
図5に示す冷却ファン32では、主翼42の回転により、冷却ファン32の吸込側から吐出側に向かって主流αが流れ、その吸込側と吐出側との間に圧力差が生じる。この圧力差により、リング43の外周側に配置されたシュラウド33の張出部36の吐出側からリング43と張出部36との隙間d1に向かって、主流αとは逆向きの空気の流れ(逆流)βが生じる。この逆流βは、冷却ファン32の風量低下と効率低下の要因となる。
In the cooling
本実施の形態においては、リング43に設けた翼片部50が主翼42と一体で回転することにより、リング43の外周側において、径方向外向きの流れγが生成される。この流れγは、リング43とシュラウド33との間を流れる逆流βとは反対向きの流れである。逆流βは、反対向きの流れγにより妨げられるので、翼片部50のない構成の場合と比較して、リング43とシュラウド33の張出部36との隙間d1を流れる逆流βの流量が低減される。したがって、逆流βの流量が低減する分、冷却ファン32の効率を高めることができる。
In the present embodiment, the
さらに、本実施の形態においては、リング43の拡径部46の外周面に設けた翼片部50が翼作用をもつ形状を有しているので、翼片部50が主翼42と一体で回転することで、それ自体が昇圧作用を発揮する。そのため、冷却ファン32の有効なファン外径は、翼片部50の外周端50cの位置で決まり、図5に示すD2になる。それに対して、翼片部50のない構成の冷却ファンの有効なファン外径は、主翼42の外周側端部42aの位置で決まり、図5に示すD1である。つまり、本実施の形態の冷却ファン32の有効なファン外径は、翼片部50のない構成の冷却ファンの場合のD1に比べて翼片部50の分だけ大きく、D2まで増加する。冷却ファン32の空気に対してなす有効仕事、すなわち、全圧上昇は、ファン外径の二乗に比例する。したがって、本実施の形態の冷却ファン32は、翼片部50のない構成の冷却ファンの場合と比べて、同一の回転数では風量が増加する。
Further, in the present embodiment, since the
加えて、本実施の形態においては、翼片部50の翼前縁50bにおける外周端50cが根元部50aに対して冷却ファン32の回転方向の後方に位置するように、翼片部50を傾斜させている(図4参照)。この構成の場合、翼片部50を傾斜させない構成の場合よりも、ファンの静圧効率を上昇させることが確認されている。
In addition, in the present embodiment, the
また、本実施の形態においては、リング43の吐出側の内径及び外径が拡径するようにリング43を構成している。この場合、主翼42から吐出される主流αのうち、外周側の流れは、リング43の拡径部46の内周面に沿って滑らか径方向外側に広がるので、リング43の吐出側を拡径せずに同一径とした場合よりも、リング43の吐出側端部の周辺における渦の生成が低減される。渦の生成が低減される分、冷却ファン32の効率が高くなる。
Further, in the present embodiment, the
このように、本実施の形態においては、リング43とシュラウド33との隙間d1を縮小することなく、冷却ファン32の風量増加と効率向上の効果を得ることができる。冷却ファン32の風量増加により、機械室14内の熱交換装置31等の各種装置の温度上昇を抑制することができ、油圧ショベル1の信頼性が向上する。また、冷却ファン32の効率向上により、消費動力を低減できるので、油圧ショベル1の省エネ化を実現することができる。
As described above, in the present embodiment, the effect of increasing the air volume and improving the efficiency of the cooling
ところで、建設機械では、オペレータの快適性を確保するために冷却ファン32から発生するピーク音、いわゆる、翼通過周波数での騒音を抑制することが求められている。そこで、本実施の形態においては、冷却ファン32の複数の主翼42を回転方向に不等ピッチ(異なる間隔)で配置している。
By the way, in construction machinery, in order to ensure the comfort of the operator, it is required to suppress the peak noise generated from the cooling
次に、冷却ファンの主翼の配置を図6及び図7を用いて説明する。図6は本発明の建設機械の冷却ファンの第1の実施の形態を吸込側から見た斜視図、図7は図7の符号Xで示す本発明の建設機械の冷却ファンの第1の実施の形態の一部分を拡大した状態で示した吸込側から見た斜視図である。なお、図6及び図7において、図1乃至図5に示す符号と同符号のものは、同一部分であるので、その詳細な説明は省略する。 Next, the arrangement of the main wings of the cooling fan will be described with reference to FIGS. 6 and 7. FIG. 6 is a perspective view of the first embodiment of the cooling fan of the construction machine of the present invention as viewed from the suction side, and FIG. 7 is the first embodiment of the cooling fan of the construction machine of the present invention indicated by reference numeral X in FIG. It is a perspective view seen from the suction side which showed the part of the form in an enlarged state. In addition, in FIGS. 6 and 7, those having the same reference numerals as those shown in FIGS. 1 to 5 are the same parts, and thus detailed description thereof will be omitted.
図6及び図7において、冷却ファン32は、例えば、7枚の主翼42を有しており、これらの主翼42は回転方向に異なる間隔で配置されている。つまり、7枚の主翼42の翼間には、相対的に広い翼間(以下、第1翼間と称することがある)P1と相対的に狭い翼間(以下、第2翼間と称することがある)P2とが存在する。本実施の形態では、例えば、他の翼間と比較して相対的広い翼間P1が2つ存在するように主翼42を配置している。また、冷却ファン32は、例えば、62枚の翼片部50を有している。これらの翼片部50は、例えば、回転方向に等ピッチ(同一の間隔)で配置されている。
In FIGS. 6 and 7, the cooling
このように主翼42を不等ピッチに配置すると、冷却ファン32の稼動時に、リング43における相対的に広い翼間P1に位置する部分が他の翼間(相対的に狭い翼間)P2に位置する部分よりも大きく変形することがある。
When the
次に、主翼を不等ピッチに配置した冷却ファンの変形解析の結果を図8を用いて説明する。図8は本発明の建設機械の冷却ファンの第1の実施の形態における回転駆動中の変形状態を示す説明図であり、冷却ファンの吸込側から見た正面図である。図8中の冷却ファンは、変形状態を極端に示したものである。なお、図8において、図1乃至図7に示す符号と同符号のものは、同一部分であるので、その詳細な説明は省略する。 Next, the result of deformation analysis of the cooling fan in which the main wings are arranged at unequal pitches will be described with reference to FIG. FIG. 8 is an explanatory view showing a deformed state during rotational driving in the first embodiment of the cooling fan of the construction machine of the present invention, and is a front view seen from the suction side of the cooling fan. The cooling fan in FIG. 8 shows an extremely deformed state. In FIG. 8, those having the same reference numerals as those shown in FIGS. 1 to 7 are the same parts, and thus detailed description thereof will be omitted.
図8に示す変形解析の結果から、リング43における第1翼間P1に位置する部分の変形が、第2翼間P2に位置する部分の変形よりも大きくなっていることがわかる。より詳細には、リング43のリング本体部45の吸込側端部では、第1翼間P1に位置する部分が径方向内側に特に大きく変形している。一方、第1翼間P1を形成する主翼42(Wf)、42(Wr)のうちの冷却ファン32の回転方向の後方側に位置する主翼42(Wr)の前縁42b(Wr)を含む所定の領域に位置する部分が径方向外側に大きく変形している。
From the result of the deformation analysis shown in FIG. 8, it can be seen that the deformation of the portion of the
この変形解析の結果によると、リング43の拡径部46に設けた翼片部50が径方向外側に遠心力を受けると、翼片部50における変形したリング43との結合部(根元部)に生じる局所応力が増大する。特に変形が大きくなる主翼42(Wr)の前縁42b(Wr)を跨る所定の領域に対応する部分のリング43の拡径部46に配置された翼片部50では、リング43との結合部に生じる局所応力が特に大きくなる。
According to the result of this deformation analysis, when the
このように、冷却ファン32の風量増加及び高効率化を図りつつ、冷却ファン32の騒音を低減するために、リング43の拡径部46の外周部に翼片部50を配置すると共に、複数の主翼42を不等ピッチに配置する場合、上述の課題がある。そこで、本実施の形態においては、局所応力が特に大きくなる翼片部50に対して、リング43との結合部に生じる応力を緩和する形状を有するように構成する。
In this way, in order to reduce the noise of the cooling
次に、複数の翼片部の構成及び構造を図7及び図9を用いて説明する。図9は図7の符号Xで示す本発明の建設機械の冷却ファンの第1の実施の形態の一部分を拡大した状態で示した吸込側から見た斜視図である。なお、図9において、図1乃至図8に示す符号と同符号のものは、同一部分であるので、その詳細な説明は省略する。 Next, the configuration and structure of the plurality of blade pieces will be described with reference to FIGS. 7 and 9. FIG. 9 is a perspective view of a part of the first embodiment of the cooling fan of the construction machine of the present invention indicated by reference numeral X in FIG. 7 as viewed from the suction side in an enlarged state. In FIG. 9, those having the same reference numerals as those shown in FIGS. 1 to 8 are the same parts, and thus detailed description thereof will be omitted.
図7及び図9において、複数の翼片部50は、リング43における相対的に広い翼間P1に位置する部分であって当該翼間P1を形成する2つの主翼42(Wf)、42(Wr)のうちの冷却ファン32の回転方向の後方側の主翼42(Wr)の前縁42b(Wr)の位置に対応する部分を跨る所定の領域(以下、第1領域という)R1に配置された複数の第1翼片部51と、第1領域以外に配置された複数の第2翼片部52とで構成されている。本実施の形態においては、第1領域R1が2箇所あり、各第1領域R1に配置された第1翼片部51の枚数は、例えば、4枚である。この第1領域R1は、上述した冷却ファンの変形解析により判明した特に局所応力の大きな領域であり、リング43の径や翼間P1の大きさ、拡径部46の大きさ等の条件に応じてその範囲が決定される。
In FIGS. 7 and 9, the plurality of
第1翼片部51は、第2翼片部52よりも、リング43との結合部に生じる応力を緩和する形状に形成されている。具体的には、図9に示すように、第1翼片部51は、回転方向側の側面とリング43の拡径部46との隅部(結合部)及び反回転方向側の側面とリング43の拡径部46との隅部(結合部)に、それぞれ回転側フィレット部51a及び反回転側フィレット部51bを有している。同様に、第2翼片部52は、回転方向側の側面とリング43の拡径部46との隅部(結合部)及び反回転方向側の側面とリング43の拡径部46との隅部(結合部)にそれぞれ回転側フィレット部52a及び反回転側フィレット部52bを有している。第1翼片部51の反回転側フィレット部51bは、第2翼片部52の反回転側フィレット部52bよりも相対的に大きくなるように設定されている。一方、第1翼片部51の回転側フィレット部51aは、第2翼片部52の回転側フィレット部52aと略同じ大きさになるように設定されている。
The first
本実施の形態においては、第1翼片部51におけるリング43との結合部(根元部)に対して、第2翼片部52のフィレット部52bよりも相対的に大きなフィレット部51bを設けているので、その分、第1翼片部51の結合部(根元部)に生じる局所応力の抑制効果を発揮することができる。
In the present embodiment, a
上述したように、本発明の建設機械の冷却ファンの第1の実施の形態によれば、リング43の拡径部46の外周部に翼片部50を配置することで、リング43とシュラウド33との隙間d1を逆流する流れβとは反対向きの流れγが生成されるので、リング43とシュラウド33との隙間d1の縮小に限界がある中で、リング43とシュラウド33との隙間d1の逆流βを抑制することができる。その結果、ファンの風量増加及び高効率化を図ることができる。
As described above, according to the first embodiment of the cooling fan of the construction machine of the present invention, the
また、本実施の形態によれば、複数の主翼42を不等ピッチに配置したので、ファンの騒音を低減することができる。
Further, according to the present embodiment, since the plurality of
さらに、本実施の形態によれば、複数の翼片部50のうち、主翼42の不等ピッチに伴うリング43の変形増大の影響が大きい第1領域R1に配置した第1翼片部51を、第1領域外に配置した第2翼片部52よりもリング43との結合部に生じる応力を緩和する形状を有するように構成したので、第1翼片部51におけるリング43との結合部(根元部)に生じる局所応力をより低減することができる。
Further, according to the present embodiment, among the plurality of
すなわち、本実施の形態によれば、冷却ファン32の風量増加及び高効率化を維持しつつ、冷却ファン32の騒音を低減し、翼片部50に生じる局所応力を低減することができる。
That is, according to the present embodiment, it is possible to reduce the noise of the cooling
また、本実施の形態によれば、第1領域R1に配置した第1翼片部51のフィレット部51bを第1領域外に配置した第2翼片部52のフィレット部52bよりも大きくなるように設定したので、第1翼片部51及び第2翼片部52の両方のフィレット部を第1翼片部51のフィレット部と同じ大きさにする場合よりも、冷却ファン32を成形する材料の使用量を低減することができ、その結果、製作コストを低減することができる。
Further, according to the present embodiment, the
さらに、本実施の形態によれば、翼片部50を構成する第1翼片部51及び第2翼片部52を冷却ファン32の回転方向に対して後傾するように構成すると共に、第1翼片部51及び第2翼片部52の反回転方向側の側面の根元部にフィレット部52bを設けたので、ファンの更なる高効率化と共に、後傾する第1翼片部51及び第2翼片部52とリング43の拡径部46との結合部分に生じる応力を緩和することができる。
Further, according to the present embodiment, the first
次に、本発明の建設機械の冷却ファンの第2の実施の形態を図10を用いて説明する。図10は本発明の建設機械の冷却ファンの第2の実施の形態における一部分を拡大した状態で示した吸込側から見た斜視図である。なお、図10において、図1乃至図9に示す符号と同符号のものは、同様な部分であるので、その詳細な説明は省略する。 Next, a second embodiment of the cooling fan of the construction machine of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a perspective view seen from the suction side showing a part of the cooling fan of the construction machine of the present invention in an enlarged state in the second embodiment. In FIG. 10, those having the same reference numerals as those shown in FIGS. 1 to 9 have the same reference numerals, and thus detailed description thereof will be omitted.
本発明の建設機械の冷却ファンの第2の実施の形態が第1の実施の形態に対して相違する点は以下のとおりである。第1の実施の形態に係る冷却ファン32は、複数の翼片部50のうち、第1領域R1に配置した第1翼片部51の反回転側フィレット部51bを第1領域外に配置した第2翼片部52の反回転側フィレット部52bよりも相対的に大きくしたものである(図9参照)。それに対して、図10に示す第2の実施の形態に係る冷却ファン32Aは、複数の翼片部50Aのうち、第1領域R1に配置した第1翼片部51Aの厚みを第1領域外に配置した第2翼片部52Aの厚みよりも相対的に薄くしたものである。また、本実施の形態の第1翼片部51A及び第2翼片部52Aは、その根元部にフィレット部を備えていないが、フィレット部を備える構成も可能である。
The second embodiment of the cooling fan of the construction machine of the present invention differs from the first embodiment as follows. In the cooling
本実施の形態においては、第1領域R1に配置した第1翼片部51Aの厚みが第1領域外に配置した第2翼片部52Aの厚みよりも薄いので、その分、第1翼片部51Aの質量が第2翼片部52Aの質量よりも小さくなる。したがって、第1翼片部51Aに作用する遠心力が、第2翼片部52Aに作用する遠心力よりも小さくなり、その分、第1翼片部51Aにおけるリング43の拡径部46との結合部(根元部)に生じる局所応力を低減することができる。
In the present embodiment, the thickness of the first
上述した本発明の建設機械の冷却ファンの第2の実施の形態によれば、前述した第1の実施の形態と同様の効果を得ることができる。 According to the second embodiment of the cooling fan of the construction machine of the present invention described above, the same effect as that of the first embodiment described above can be obtained.
また、本実施の形態によれば、第1翼片部51Aの厚みを第2翼片部52Aの厚みよりも薄くした分、冷却ファン32Aを成形する材料の使用量を低減できるので、その結果、製作コストを低減することができる。
Further, according to the present embodiment, the amount of the material used for molding the cooling
次に、本発明の建設機械の冷却ファンの第3の実施の形態を図11を用いて説明する。図11は本発明の建設機械の冷却ファンの第3の実施の形態における一部分を拡大した状態で示した吸込側から見た斜視図である。なお、図11において、図1乃至図10に示す符号と同符号のものは、同様な部分であるので、その詳細な説明は省略する。 Next, a third embodiment of the cooling fan of the construction machine of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a perspective view of the cooling fan of the construction machine of the present invention as viewed from the suction side, showing a part of the cooling fan according to the third embodiment in an enlarged state. In FIG. 11, those having the same reference numerals as those shown in FIGS. 1 to 10 have the same parts, and thus detailed description thereof will be omitted.
本発明の建設機械の冷却ファンの第3の実施の形態が第2の実施の形態に対して相違する点は以下のとおりである。第2の実施の形態に係る冷却ファン32Aは、複数の翼片部50Aのうち、第1領域R1に配置した第1翼片部51Aの厚みを第1領域外に配置した第2翼片部52Aの厚みよりも相対的に薄くしたものである(図10参照)。それに対して、図11に示す第3の実施の形態に係る冷却ファン32Bは、複数の翼片部50Bのうち、第1領域R1に配置した第1翼片部51Bの軸方向の長さを第1領域外に配置した第2翼片部52Aの軸方向の長さより相対的に短くしたものである。
The third embodiment of the cooling fan of the construction machine of the present invention differs from the second embodiment as follows. The cooling
本実施の形態においては、第1領域R1に配置した第1翼片部51Bの軸方向の長さが第1領域外に配置した第2翼片部52Aの軸方向の長さより相対的に短いので、その分、第1翼片部51Bの質量が第2翼片部52Aの質量よりも小さくなる。したがって、第2の実施の形態の場合と同様に、第1翼片部51Bに作用する遠心力が第2翼片部52Aに作用する遠心力よりも小さくなり、その分、第1翼片部51Bにおけるリング43の拡径部46との結合部(根元部)に生じる局所応力を低減することができる。
In the present embodiment, the axial length of the first
上述した本発明の建設機械の冷却ファンの第3の実施の形態によれば、前述した第2の実施の形態と同様の効果を得ることができる。 According to the third embodiment of the cooling fan of the construction machine of the present invention described above, the same effect as that of the second embodiment described above can be obtained.
次に、本発明の建設機械の冷却ファンの第4の実施の形態を図12を用いて説明する。図12は本発明の建設機械の冷却ファンの第4の実施の形態における一部分を拡大した状態で示した吸込側から見た斜視図である。なお、図12において、図1乃至図11に示す符号と同符号のものは、同様な部分であるので、その詳細な説明は省略する。 Next, a fourth embodiment of the cooling fan of the construction machine of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a perspective view of the cooling fan of the construction machine of the present invention as viewed from the suction side, showing a part of the cooling fan according to the fourth embodiment in an enlarged state. In FIG. 12, those having the same reference numerals as those shown in FIGS. 1 to 11 have the same reference numerals, and thus detailed description thereof will be omitted.
本発明の建設機械の冷却ファンの第4の実施の形態が第3の実施の形態に対して相違する点は以下のとおりである。第3の実施の形態に係る冷却ファン32Bは、複数の翼片部50Bのうち、第1領域R1に配置した第1翼片部51Bの軸方向の長さを第1領域外に配置した第2翼片部52Aの軸方向の長さより相対的に短くしたものである(図11参照)。それに対して、図12に示す第4の実施の形態に係る冷却ファン32Cは、複数の翼片部50Cのうち、第1領域R1に配置した第1翼片部51Cの径方向の長さを第1領域外に配置した第2翼片部52Aの径方向の長さより相対的に短くしたものである。
The fourth embodiment of the cooling fan of the construction machine of the present invention differs from the third embodiment as follows. In the cooling fan 32B according to the third embodiment, among the plurality of blade piece portions 50B, the axial length of the first
本実施の形態においては、第1領域R1に配置した第1翼片部51Cの径方向の長さが第1領域外に配置した第2翼片部52Aの径方向の長さより相対的に短いので、その分、第1翼片部51Cの質量が第2翼片部52Aの質量よりも小さくなる。したがって、第3の実施の形態の場合と同様に、第1翼片部51Cに作用する遠心力が第2翼片部52Aに作用する遠心力よりも小さくなり、その分、第1翼片部51Cにおけるリング43の拡径部46との結合部(根元部)に生じる局所応力を低減することができる。
In the present embodiment, the radial length of the first
また、径方向の長さが相対的に短い分、第1翼片部51Cの回転速度が第2翼片部52Aの回転速度よりよりも小さくなる。その分、作用する遠心力が第3の実施の形態の場合よりも小さくなる。したがって、第1翼片部51Cに作用する遠心力が第2翼片部52Aに作用する遠心力よりも小さくなり、その分、第1翼片部51Cにおけるリング43の拡径部46との結合部(根元部)に生じる局所応力を低減することができる。
Further, since the length in the radial direction is relatively short, the rotation speed of the first
上述した本発明の建設機械の冷却ファンの第4の実施の形態によれば、前述した第3の実施の形態と同様の効果を得ることができる。 According to the fourth embodiment of the cooling fan of the construction machine of the present invention described above, the same effect as that of the third embodiment described above can be obtained.
次に、本発明の建設機械の冷却ファンの第5の実施の形態を図13を用いて説明する。図13は本発明の建設機械の冷却ファンの第5の実施の形態における一部分を拡大した状態で示した吸込側から見た斜視図である。なお、図13において、図1乃至図12に示す符号と同符号のものは、同様な部分であるので、その詳細な説明は省略する。 Next, a fifth embodiment of the cooling fan of the construction machine of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 13 is a perspective view of the cooling fan of the construction machine of the present invention as viewed from the suction side, showing a part of the cooling fan according to the fifth embodiment in an enlarged state. In FIG. 13, those having the same reference numerals as those shown in FIGS. 1 to 12 have the same reference numerals, and thus detailed description thereof will be omitted.
本発明の建設機械の冷却ファンの第5の実施の形態が第1の実施の形態に対して相違する点は以下のとおりである。第1の実施の形態に係る冷却ファン32は、複数の翼片部50のうち、第1領域R1に配置した第1翼片部51の反回転側フィレット部51bを第1領域外に配置した第2翼片部52の反回転側フィレット部52bよりも相対的に大きくしたものである(図9参照)。それに対して、図13示す第5の実施の形態に係る冷却ファン32Dは、複数の翼片部50Dのうち、第1領域R1に配置した第1翼片部51Dを、リブ54により連結した構成とし、第1領域外に配置した第2翼片部52をリブのない構成としたものである。
The fifth embodiment of the cooling fan of the construction machine of the present invention differs from the first embodiment as follows. In the cooling
具体的には、第1領域R1に配置された複数の第1翼片部51Dの各々は、その軸方向の吸込側端部にリブ54を有している。このリブ54は、周方向に延びて複数の第1翼片部51Dを接続している。リブ54の径方向の長さは、第1翼片部51Dの吸込側端部の径方向の長さと略同じである。このリブ54の機能により、第1翼片部51Dにおけるリング43の拡径部46との結合部(根元部)に生じる局所応力を低減することができる。
Specifically, each of the plurality of first
上述した本発明の建設機械の冷却ファンの第5の実施の形態によれば、前述した第1の実施の形態と同様の効果を得ることができる。 According to the fifth embodiment of the cooling fan of the construction machine of the present invention described above, the same effect as that of the first embodiment described above can be obtained.
また、本実施の形態によれば、第1翼片部51Dにリブ54を設ける構成としたので、第1翼片部51Dの剛性を第1の実施の形態の場合よりも高めることができる。さらに、複数の第1翼片部51Dを接続するようにリブ54を設けているので、第1翼片部51Dの剛性を更に高めることができる。
Further, according to the present embodiment, since the
次に、本発明の建設機械の冷却ファンの第6の実施の形態を図14を用いて説明する。図14は本発明の建設機械の冷却ファンの第6の実施の形態における一部分を拡大した状態で示した吸込側から見た斜視図である。なお、図14において、図1乃至図13に示す符号と同符号のものは、同様な部分であるので、その詳細な説明は省略する。 Next, a sixth embodiment of the cooling fan of the construction machine of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 14 is a perspective view of the cooling fan of the construction machine of the present invention as viewed from the suction side, showing a part of the cooling fan according to the sixth embodiment in an enlarged state. In FIG. 14, those having the same reference numerals as those shown in FIGS. 1 to 13 have the same reference numerals, and thus detailed description thereof will be omitted.
図14に示す本発明の建設機械の冷却ファンの第6の実施の形態が第1の実施の形態に対して相違する点は、複数の翼片部50Eを、第1領域R1に配置した複数の第1翼片部51と、第1領域外に配置した複数の第2翼片部52とで構成する代わりに、第1領域外に配置した第2翼片部52のみで構成することである。すなわち、複数の翼片部50Eを、第1領域R1に配置せずに、第1領域R1を除くリング43の周方向の全域に配置している。この場合、局所応力の増大が懸念される第1領域R1に翼片部(第1翼片部)が配置されないので、翼片部の局所応力の増大を懸念する必要がない。
The sixth embodiment of the cooling fan of the construction machine of the present invention shown in FIG. 14 differs from the first embodiment in that a plurality of
上述した本発明の建設機械の冷却ファンの第6の実施の形態によれば、前述した第1の実施の形態と同様の効果を得ることができる。 According to the sixth embodiment of the cooling fan of the construction machine of the present invention described above, the same effect as that of the first embodiment described above can be obtained.
また、本実施の形態によれば、翼片部50Eを第1領域R1に配置しない分、冷却ファン32Eを成形する材料の使用量を低減できるので、その結果、製作コストを低減することができる。
Further, according to the present embodiment, since the
なお、本発明は本実施の形態に限られるものではなく、様々な変形例が含まれる。上記した実施形態は本発明をわかり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。ある実施形態の構成の一部を他の実施の形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施の形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることも可能である。 The present invention is not limited to the present embodiment, and includes various modifications. The above-described embodiment has been described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and is not necessarily limited to the one including all the described configurations. It is possible to replace a part of the configuration of one embodiment with the configuration of another embodiment, and it is also possible to add the configuration of another embodiment to the configuration of one embodiment. It is also possible to add, delete, or replace a part of the configuration of each embodiment with another configuration.
例えば、上述した本発明の建設機械の第1乃至第6の実施の形態においては、本発明の建設機械の冷却ファンを油圧ショベル1に適用した例を示したが、本発明は、油圧クレーンやホイールローダ等の各種の建設機械に広く適用することができる。 For example, in the first to sixth embodiments of the construction machine of the present invention described above, an example in which the cooling fan of the construction machine of the present invention is applied to the hydraulic excavator 1 is shown, but the present invention includes a hydraulic crane and the like. It can be widely applied to various construction machines such as wheel loaders.
また、上述した実施の形態においては、冷却ファン32の駆動装置としてエンジン20を用いた例を示したが、駆動装置として電動モータや油圧モータ等を用いることも可能である。
Further, in the above-described embodiment, the
また、上述した実施の形態においては、冷却ファン32の7枚の主翼42を、他の翼間と比較して相対的広い翼間P1が2つ存在するように配置した例を示した。しかし、任意の枚数の主翼を、少なくとも1つの翼間が他の翼間よりも相対的に広くなるように主翼を配置することで、ファン騒音の低減効果を得ることが可能である。また、相対的に広い複数の翼間P1や相対的に狭い複数の翼間P2内にも、相対的な広狭があって良い。つまり、複数の翼間がすべて異なるように主翼を配置することも可能である。
Further, in the above-described embodiment, an example is shown in which the seven
また、上述した実施の形態においては、主翼42の外周側端部42aの全体がリング43のリング本体部45の内側に配置されるようにリング本体部45を構成する例を示したが、リング本体部の形状はこれに限られない。例えば、リング本体部の吸込側端部が主翼42の前縁42bよりも吐出側に位置するようにリング本体部を構成することもできる。また、リング本体部の吐出側端部が主翼42の後縁42cよりも吸込側に位置するようにリング本体部を構成することもできる。
Further, in the above-described embodiment, an example is shown in which the ring
また、上述した実施の形態においては、翼片部50を、翼前縁50bが冷却ファン32の径方向に略平行で、翼後縁50cが冷却ファン32の軸方向に略平行となるような略扇形に構成した例を示したが、翼片部の形状は、翼作用を有する形状であればよい。
Further, in the above-described embodiment, the
また、上述した実施の形態においては、ボス41、主翼42、リング43、翼片部50を一体に成形した樹脂製の冷却ファン32の例を示したが、ボス41、主翼42、リング43、翼片部50をそれぞれ別体で製作した後に、各部材を接合して冷却ファンを構成することも可能である。
Further, in the above-described embodiment, an example of a
また、上述した第2乃至第4の実施の形態においては、第1領域R1に配置した第1翼片部51A、51B、51Cの厚さ、軸方向の長さ、径方向の長さを第1領域外に配置した第2翼片部52Aの厚さ、軸方向の長さ、径方向の長さよりも相対的に小さくすることで、第1翼片部51A、51B、51Cに作用する遠心力が第2翼片部52Aに作用する遠心力よりも小さくなるように構成した例を示した。しかし、第1翼片部を、第2翼片部よりも質量が小さくなる上記以外の形状で構成することにより、第1翼片部に作用する遠心力を第2翼片部に作用する遠心力よりも小さくすることも可能である。
Further, in the second to fourth embodiments described above, the thickness, the axial length, and the radial length of the
1…油圧ショベル(建設機械)、 32、32A、32B、32C、32D、32E…冷却ファン、33…シュラウド、 42…主翼、 43…リング、 46…拡径部、 50、50A、50B、50C、50D、50E…翼片部、 51、51A、51B、51C、51D…第1翼片部、 52、52A…第2翼片部、 51b…反回転側フィレット部(フィレット部)、 52b…反回転側フィレット部(フィレット部)、 54…リブ 1 ... Hydraulic excavator (construction machinery), 32, 32A, 32B, 32C, 32D, 32E ... Cooling fan, 33 ... Shroud, 42 ... Main wing, 43 ... Ring, 46 ... Enlarged part, 50, 50A, 50B, 50C, 50D, 50E ... wing piece, 51, 51A, 51B, 51C, 51D ... first wing piece, 52, 52A ... second wing piece, 51b ... counter-rotating fillet (fillet), 52b ... counter-rotating Side fillet part (fillet part), 54 ... Rib
Claims (9)
周方向に間隔をあけて配置された複数の主翼と、
前記複数の主翼の外周側端部を連結するリングとを備え、
前記複数の主翼は、それらの翼間のうち少なくとも1つが他の翼間よりも広くなるように配置され、
前記リングは、内径及び外径が前記冷却ファンの吐出方向に向かって拡大する拡径部を有し、前記拡径部が前記冷却ファンの軸方向において前記シュラウドよりも前記冷却ファンの吐出側に位置するように配置され、
前記リングの前記拡径部の外周部に周方向に間隔をあけて配置された複数の翼片部を更に備え、
前記複数の翼片部は、前記リングにおける広い翼間に位置する部分であって当該翼間を形成する2つの主翼のうちの前記冷却ファンの回転方向の後方側の主翼の前縁の位置に対応する部分を跨る第1領域に配置された複数の第1翼片部と、前記リングにおける第1領域外に配置された複数の第2翼片部とで構成され、
前記複数の第1翼片部は、前記複数の第2翼片部よりも、前記リングとの結合部に生じる応力を緩和する形状に形成されている
ことを特徴とする建設機械の冷却ファン。 A cooling fan for construction machinery that is placed with a gap on the inner circumference side of the shroud.
With multiple main wings arranged at intervals in the circumferential direction,
A ring for connecting the outer peripheral end portions of the plurality of main wings is provided.
The plurality of wings are arranged so that at least one of the wings is wider than the other wings.
The ring has an enlarged diameter portion whose inner diameter and outer diameter expand in the discharge direction of the cooling fan, and the enlarged diameter portion is closer to the discharge side of the cooling fan than the shroud in the axial direction of the cooling fan. Arranged to be located,
A plurality of wing pieces arranged at intervals in the circumferential direction are further provided on the outer peripheral portion of the enlarged diameter portion of the ring.
The plurality of blade pieces are located between the wide blades in the ring and are located at the front edge of the main blade on the rear side in the rotation direction of the cooling fan among the two main blades forming the space between the blades. It is composed of a plurality of first wing pieces arranged in a first region straddling the corresponding portions and a plurality of second wing pieces arranged outside the first region in the ring.
A cooling fan for a construction machine, wherein the plurality of first wing pieces are formed in a shape that relieves stress generated in a joint portion with the ring, as compared with the plurality of second wing pieces.
前記第1翼片部及び前記第2翼片部は、それぞれ根元部にフィレット部を有し、
前記第1翼片部は、そのフィレット部が前記第2翼片部の前記フィレット部よりも大きくなるように構成されている
ことを特徴とする建設機械の冷却ファン。 In the cooling fan of the construction machine according to claim 1.
The first wing piece and the second wing piece each have a fillet at the root.
The first wing piece portion is a cooling fan for a construction machine, characterized in that the fillet portion thereof is configured to be larger than the fillet portion of the second wing piece portion.
前記第1翼片部及び前記第2翼片部は、前記冷却ファンの回転方向に対して後傾するように構成され、
前記第1翼片部の前記フィレット部及び前記第2翼片部の前記フィレット部は、それぞれ前記第1翼片部の反回転方向側の側面及び前記第2翼片部の反回転方向側の側面に設けられている
ことを特徴とする建設機械の冷却ファン。 In the cooling fan of the construction machine according to claim 2.
The first wing piece and the second wing piece are configured to tilt backward with respect to the rotation direction of the cooling fan.
The fillet portion of the first wing piece portion and the fillet portion of the second wing piece portion are on the side surface of the first wing piece portion on the opposite rotation direction side and the second wing piece portion on the opposite rotation direction side, respectively. A cooling fan for construction machinery, which is characterized by being installed on the side.
前記第1翼片部は、前記第2翼片部よりも質量が小さい形状で形成されている
ことを特徴とする建設機械の冷却ファン。 In the cooling fan of the construction machine according to claim 1.
The first wing piece portion is a cooling fan for a construction machine, characterized in that the first wing piece portion is formed in a shape having a smaller mass than the second wing piece portion.
前記第1翼片部は、前記第2翼片部よりも厚みが小さくなるように構成されている
ことを特徴とする建設機械の冷却ファン。 In the cooling fan of the construction machine according to claim 4.
The cooling fan of a construction machine, wherein the first wing piece portion is configured to have a thickness smaller than that of the second wing piece portion.
前記第1翼片部は、前記第2翼片部よりも径方向の長さが短くなるように構成されている
ことを特徴とする建設機械の冷却ファン。 In the cooling fan of the construction machine according to claim 4.
The first wing piece portion is a cooling fan for a construction machine , characterized in that the length in the radial direction is shorter than that of the second wing piece portion.
前記第1翼片部は、前記第2翼片部よりも軸方向の長さが短くなるように構成されている
ことを特徴とする建設機械の冷却ファン。 In the cooling fan of the construction machine according to claim 4.
The first wing piece portion is a cooling fan for a construction machine , characterized in that the length in the axial direction is shorter than that of the second wing piece portion.
前記複数の第1翼片部を連結するリブを有する
ことを特徴とする建設機械の冷却ファン。 In the cooling fan of the construction machine according to claim 1.
A cooling fan for a construction machine , characterized by having ribs connecting the plurality of first wing pieces.
周方向に間隔をあけて配置された複数の主翼と、
前記複数の主翼の外周側端部を連結するリングとを備え、
前記複数の主翼は、それらの翼間のうち少なくとも1つが他の翼間よりも広くなるように配置され、
前記リングは、内径及び外径が前記冷却ファンの吐出方向に向かって拡大する拡径部を有し、前記拡径部が前記冷却ファンの軸方向において前記シュラウドよりも前記冷却ファンの吐出側に位置するように配置され、
前記リングの前記拡径部の外周部に周方向に間隔をあけて配置された複数の翼片部を更に備え、
前記複数の翼片部は、前記リングにおける広い翼間に位置する部分であって当該翼間を形成する2つの主翼のうちの前記冷却ファンの回転方向の後方側の主翼の前縁の位置に対応する部分を跨る領域を除く、前記リングの周方向の全域に配置されている
ことを特徴とする建設機械の冷却ファン。 A cooling fan for construction machinery that is placed with a gap on the inner circumference side of the shroud.
With multiple main wings arranged at intervals in the circumferential direction,
A ring for connecting the outer peripheral end portions of the plurality of main wings is provided.
The plurality of wings are arranged so that at least one of the wings is wider than the other wings.
The ring has an enlarged diameter portion whose inner diameter and outer diameter expand in the discharge direction of the cooling fan, and the enlarged diameter portion is closer to the discharge side of the cooling fan than the shroud in the axial direction of the cooling fan. Arranged to be located,
A plurality of wing pieces arranged at intervals in the circumferential direction are further provided on the outer peripheral portion of the enlarged diameter portion of the ring.
The plurality of blade pieces are located between the wide blades in the ring and are located at the front edge of the main blade on the rear side in the rotation direction of the cooling fan among the two main blades forming the space between the blades. A cooling fan for a construction machine, characterized in that it is arranged in the entire circumferential direction of the ring except for a region straddling the corresponding portion .
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