JPH0441920A - カップリングファンの取付構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は自動車のエンジン冷却系などに用いられるカッ
プリングファンの取付構造に関する。

［従来の技術１ 自動車のエンジン冷却系にはエンジンの回転を駆動源と
するファンが設けられ、ファンの回転によりラジェータ
に送風してラジェータ内の冷却水の熱交換を行なうこと
としている。このファンは、従来よりエンジンのクラン
クシャフトとベルトなどで機械的に連結されて直接的に
回転駆動される構成とされていたが、近年、液体の粘性
抵抗により間接的に回転駆動されるカップリングファン
が採用されている。

このカップリングファンは、第１０図に示すように、フ
ァン本体１００と、取付プレート２００とからなり、フ
ァン本体１００は取付プレート２ＯＯを介してカップリ
ング３００に取付けられている。

ここでファン本体１００は、円筒状のボス部１０１と、
ボス部１０１の外周表面に略放射状に突設され周方向に
間隔を隔てて並ぶ複数の翼部１０２とよりなり、回転に
より翼部１０２がカップリング３００側の相対位置に設
置されたラジェータから送風するように構成されている
。

取付プレート２００は薄板状で、中央に開口をもつリン
グ状に形成されている。この取付プレート２００がファ
ン本体１００のボス部１０１に固定されるとともに、カ
ップリング３００の作動部３０１に取付けられる。

カップリング３００は、ケース状の作動部３０１と、エ
ンジンのクランクシャフトに連結される駆動軸３０２と
、駆動軸３０２に連結され作動部３０１に回転自在に保
持された駆動プレート３０３と、作動部３０１と駆動プ
レート３０３との間に介在するシリコンオイルとから主
として構成される。そして駆動プレート３０３の回転の
力はシリコンオイルの粘性抵抗を介して作動部３０１に
伝わり、作動部３０１に取付けられた取付プレート２０
０を介してファン本体１００が回転する構成である。

ところで、近年エンジンの高出力化などに伴ない、連結
されるカップリングファンの振動が増大するため、カッ
プリングファンの耐久性の向上が課題となっている。そ
こで実開昭５６−６６０９４号公報には、取付プレート
にバネ作用をもたせて制振効果を付与した防振型ファン
が開示されている。この取付プレートは、第１１図に示
すように、リング状の基部４００と基部４００から半径
方向内方へ向かって略し字状に突出し円周方向に延びる
延在片４０１とからなり、基部４００に設けられた穴４
０２により基部４００をファン本体に固定する。また延
在片４０１の先端の案内面４０３がカップリングに当接
することで位置決めを行ない、穴４０４により延在片４
０１をカップリングの作動部に固定している。そしてこ
の取付プレートは全体が板バネから形成され、延在片４
０１のバネ弾性によって主として軸方向の振動を吸収し
ようとするものである。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら上記した防振型ファンに用いられる取付プ
レートにおいては、ファンの回転時に延在片４０１には
軸方向、回転方向および径方向などの複雑な力が作用す
る。そのため延在片４０１には捩れの力が作用し、延在
片４０１の幅が小さい場合などには金属疲労により延在
片４０１が破損する場合もあった。

また、カップリングファンにおいては、封入されたシリ
コンオイルなどの粘性体の耐久性がエンジンの冷却性能
に大きく影響することがわかっている。すなわち粘性体
の劣化により粘性が低下するため、駆動プレート３０３
の力が作動部３０１に充分伝えられなくなり、ファン本
体の回転数の低下を招く。ここで、封入された粘性体の
劣化はその大部分が熱に起因するものである。したがっ
て粘性体の劣化を防止するには、カップリングを冷却し
、以て粘性体を冷却することが好ましい。

そこでカップリング３００の径を大きくして、表面に形
成された冷却フィン３０４の面積を増大させて冷却効率
を向上させることが考えられる。

しかしながら近年エンジンルーム内は過密化し、ファン
本体の大きざを大きくすることは好ましくない。そこで
ファン本体の形状は現状を維持しつつ、カップリングの
径のみを大きくすることが望ましい。しかしながらこの
場合には取付プレートの幅が狭くなるため、上記した制
振作用をもつ取付プレートの場合には、延在片４０１の
幅が狭くなり上記したように強度面で不具合が生じる。

また場合によっては延在片４０１を設けることができな
い場合も生じる。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、
取付プレートの形状を改良することにより、取付プレー
トに制振作用を付与するとともに耐久性を向上させ、か
つファン本体の大きさは現状を維持しつつカップリング
の径を大きくできるようにすることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決する本発明のカップリングファンの取付
構造は、略円筒状のボス部とボス部の外周表面に略放射
状に突設され周方向に間隔を隔てて並ぶ複数の翼部とよ
りなるファン本体と、回転する駆動源に連結される駆動
部と駆動部に粘性体を介して連結される作動部とよりな
り駆動部の回転が粘性体の粘性抵抗により作動部に伝わ
って作動部が回転するカップリングと、ボス部および作
動部にそれぞれ固定され作動部の回転をファン本体に伝
える略リング状の取付プレートと、からなるカップリン
グファンの取付構造において、取付プレートは第１固定
部でボス部および作動部の一方に固定されたリング状の
基部と、バネ弾性を有する略短冊状をなし一端が基部か
ら円周方向に延び細端の第２固定部でボス部および作動
部の他方に固定された変位部とをもち、第１固定部と第
２固定部とは同一円周上にあることを特徴とする。

ファン本体およびカップリングは従来と同様のものを用
いることができる。なおりツブリングは従来のものより
径の大きなものを用いることができる。

本発明の特徴は取付プレートの形状にある。この取付プ
レートは、リング状の基部と略短冊状の変位部とから構
成されている。そして基部は第１固定部でボス部および
作動部の一方に固定され、変位部は一端が基部から円周
方向に延び細端の第２固定部でボス部および作動部の他
方に固定され、バネ弾性を有する変位部の弾性変形によ
り振動を吸収する構成となっている。

本発明の最大の特徴は、第１固定部と第２固定部とは同
一円周上にあるところにある。これによりファンの回転
時に応力の作用する方向が第１固定部と第２固定部とで
ほぼ一致するので、変位部に捩れの力などが作用するの
が防止され、変位部の破損などが防止される。

基部と変位部とからなる取付プレートは、バネ弾性を有
する板金から一体的に形成することができる。また基部
と変位部とを別に形成し、その後両者を固定して形成す
ることもできる。後者の場合には、変位部のみをバネ弾
性を有する金属から形成することができる。

なお、基部と変位部の少なくとも一方の端面に、カップ
リングと当接して位置決めするための案内面を形成する
ことが望ましい。

［発明の作用および効果］ 本発明のカップリングファンの取付構造では、リング状
の基部が第１固定部でファン本体のボス部およびカップ
リングの作動部の一方に固定され、略短冊状の変位部が
基部から円周方向に延び細端の第２固定部でボス部およ
び作動部の他方に固定されている。この変位部がバネ弾
性を有するので、駆動源からの軸方向の振動を吸収し、
カップリングファンの熱劣化の面での耐久性が向上する
とともに異音を防止することができる。

従来の制振作用を有する取付プレートは、平面的な検知
から形成されていたために、バネ作用をもつ延在片の位
置が基部の内周側に形成されていた。そのため回転時に
基部の固定部と延在片の固定部とで作用する応力の向き
が異なっていた。また取付プレート全体の幅も大きくな
っていた。しかしながら本発明にあっては、変位部は基
部から円周方向に延び、第１固定部と第２固定部とは同
一円周上にある。したがって回転時に第１固定部と第２
固定部に作用する応力はその方向がほぼ一致するので、
捩れが生じず強度面での耐久性が向上する。また取付プ
レート全体としての幅を小さく、内径を従来より大きく
することができ、カップリングの外径を大きくすること
ができる。これによりカップリングの冷却効率が向上す
るので、粘性体の劣化が防止され耐久性が一層向上する
。

すなわち本発明の取付構造によれば、従来と同一の形状
のファンを用いて同様に振動を吸収しながら、外径が従
来より大きなカップリングを用いることができる。した
がって冷却効率が向上するので、エンジン回転数が従来
より上昇しても粘性体の劣化が防止される。そして取付
プレート自体の耐久性が向上するので、−層高い耐久性
を具現することができる。またエンジンルーム内のスペ
ースを狭めることもない。

［実施例］ 以下、実施例により具体的に説明する。

（実施例１） 第１図および第２図に本発明の一実施例のカップリング
ファンの取付構造を示す。この取付構造は、樹脂製のフ
ァン本体１と、取付プレート２と、カップリング３とか
ら構成され、ファン本体１は取付プレート２を介してカ
ップリング３に取付けられている。

ファン本体１は、円筒状のボス部１０と、ボス部１０の
外周表面に略放射状に突設され周方向に間隔を隔てて並
ぶ複数の翼部１１とよりなり、回転により翼部１１がカ
ップリング３側の相対位置に設置されたラジェータから
送風するように構成されている。ボス部１０の底面部に
は、取付プレート２がリベットを介して取付けられる８
個のプレート取付穴１２が、円周方向に間隔を隔てて並
んで形成されている。

取付プレート２は板金よりなる薄板状で、第３図および
第４図に示すように、リング状の基部２Ｏと、基部２０
に一端が固定された４枚の短冊状の変位部２］とから構
成されている。基部２０には、ファン本体１のプレート
取付穴１２と対応する位置に８個の貫通穴としての第１
固定部２２をもつ。また基部２０には、内周側から外周
側に向かって切欠かれた４個の切欠部２３が、互いに中
心角が９０度ずれた位置に形成されている。そして短冊
状の変位部２１は、一端が基部２０にリベット２４で固
定され、第３図の時計回りに延びて他端がそれぞれ切欠
部２３の位置にある。そして変位部２１の他端には貫通
穴としての第２固定部２５が形成され、第１固定部２２
と第２固定部２５とは同一円周上に位置している。また
変位部２１の他端には、半径方向内方へ向かう端面に案
内面２６が形成されている。なお、変位部２１はバネ鋼
から形成され、リベット２４で固定された一端を中心に
弾性変形可能となっている。

カップリング３は第１０図に示すものと同一のものを使
用しており、「従来の技術」の欄で詳しく説明したので
ここでは説明を省略する。なおりツブリング３の作動部
３０１には、軸方向に突出するボルト３０をもつ取付部
３１をもち、この取付部３１は中心角が９０度ずれた位
置に対称に合計４個形成されている。

本実施例の取付構造を形成するには、第２図に示すよう
に、プレート取付穴１２と第１固定部２２とがそれぞれ
整合する位置で、ファン本体１と取付プレート２が重ね
られ、リベット４０で一体的に固定される。この時、フ
ァン本体１は基部２０の変位部２１をもつ表面と反対側
の表面に接して固定される。次に変位部２１の案内面２
６をカップリング３の側周面に当接させて位置決めし、
変位部２１の第２固定部２５にカップリング３のボルト
３０を挿入する。そしてナツト４１により変位部２１が
カップリング３の取付部３１に固定される。

本実施例の取付構造では、第１固定部２２と第２固定部
２５とは同一円周上に位置しているため、回転時に両方
の固定部に作用する応力の向ぎがほぼ同一となる。した
がって変位部２１に捩れのカなどが作用するのが防止さ
れるので破損などの不具合が防止され、耐久性が向上す
る。

また本実施例では、ファン本体１の振動あるいはカップ
リング３の振動は、変位部２１の弾性変形により吸収さ
れて防振ファンを構成している。

そして基部２０と変位部２１とは、軸方向に重ねられた
構造であるので、取付プレート２全体の幅が小さくなり
、径の大きなカップリング３を用いることができる。し
たがってカップリング３の冷却効率が向上し、エンジン
の高回転化に追従できる。またカップリング３内のシリ
コーンオイルなどの熱劣化が防止されるため、耐久性が
一層向上する。

（実施例２） 上記した実施例では、基部２０をファン本体１に固定し
、変位部２１をカップリング３に固定したが、本実施例
では第５図に示すように、基部２０の第１固定部２２を
カップリング３に固定し、変位部２１の第２固定部２５
をファン本体１に固定している。また案内面２６は基部
２０に形成ざれている。このように構成しても実施例１
と同様の作用効果が得られる。

（実施例３） また上記２つの実施例では、変位部２１の弾性変形を規
制しないように基部２０に切欠部２３を設けていたが、
本実施例では第７図および第８図に示すように、変位部
２１の一端はスペーサ２７を介して基部２０に固定され
ている。また変位部２１の他端はスペーサ２８を介して
ファン本体１に固定されている。このように構成するこ
とにより、切欠部２３を設けなくとも変位部２１の弾性
変形を妨げることなく、所望の作用効果が得られる。

（実施例４） 上記した実施例では、基部２０と変位部２１とを別体と
していたが、第９図に示すように基部２０と変位部２１
が一体的に形成された取付プレート２を用いることもで
きる。この取付プレート２では、バネ弾性を有する基部
２０の一部を切起こして変位部２１が形成されている。

そして実施例２と同様にファン本体およびカップリング
と固定することにより、実施例１と同様の作用効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本発明の第１の実施例のカップリング
ファンの取付構造に関し、第１図は一部破断して示すそ
の全体平面図、第２図はその要部断面図、第３図は取付
プレートの全体平面図、第４図は取付プレートの要部断
面図である。第５図および第６図は第２の実施例の取付
構造に関し、第５図は取付プレートの要部平面図、第６
図はその要部断面図である。第７図および第８図は第３
の実施例の取付構造に関し、第７図は取付プレートの要
部平面図、第８図はその要部断面図である。 第９図は第４の実施例の取付プレートの要部斜視図であ
る。第１０図は従来のカップリングファンの構成を示す
説明図、第１１図は従来の取付プレートの平面図である
。 １・・・ファン本体　　　　２・・・取付プレート３・
・・カップリング　　１０・・・ボス部２０・・・基部 ２２・・・第１固定部 ２５・・・第２固定部 ３０・・・ボルト　３１ ２１・・・変位部 ２３・・・切欠部 ２６・・・案内面 ・・・取付部　４１・・・ナラ ト

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）略円筒状のボス部と該ボス部の外周表面に略放射
   状に突設され周方向に間隔を隔てて並ぶ複数の翼部とよ
   りなるファン本体と、回転する駆動源に連結される駆動
   部と該駆動部に粘性体を介して連結される作動部とより
   なり該駆動部の回転が該粘性体の粘性抵抗により該作動
   部に伝わって該作動部が回転するカップリングと、該ボ
   ス部および該作動部にそれぞれ固定され該作動部の回転
   を該ファン本体に伝える略リング状の取付プレートと、
   からなるカップリングファンの取付構造において、 前記取付プレートは第１固定部で前記ボス部および前記
   作動部の一方に固定されたリング状の基部と、バネ弾性
   を有する略短冊状をなし一端が該基部から円周方向に延
   び他端の第２固定部で該ボス部および該作動部の他方に
   固定された変位部とをもち、該第１固定部と該第２固定
   部とは同一円周上にあることを特徴とするカップリング
   ファンの取付構造。