JPS6139519B2

JPS6139519B2 -

Info

Publication number: JPS6139519B2
Application number: JP54004022A
Authority: JP
Inventors: Aren Boido Kiisu
Original assignee: Eaton Corp
Current assignee: Eaton Corp
Priority date: 1978-01-20
Filing date: 1979-01-19
Publication date: 1986-09-04
Also published as: FR2415202A1; DE2902135A1; IT1110113B; IT7919467A0; US4153389A; JPS54113509A; GB2012871A

Description

【発明の詳細な説明】技術分野この発明は、少なくとも後面に半径方向に延び
る後方フインを有するフアン駆動部と、環状ハブ
とこの環状ハブに支持された可塑材製のフアン羽
根を有するフアンと、このフアンをフアン駆動部
に取り付ける環状スパイダとを具えたフアン駆動
装置に関する。

従来技術車輛の内燃機関によつて駆動される入力部材か
ら、フアンを支持する出力部材にトルクを伝達す
るため、粘性流体を含む継手を利用するフアン駆
動装置が造られていることは公知である。

そして、このような内燃機関冷却用のフアン駆
動装置のフアンの多くが、可塑材によつて成形さ
れていることもよく知られている。

このような粘性流体継手を有するフアン駆動装
置においては、入力部材の回転によつて生ずるせ
ん断トルクを、粘性流体を介して出力部材に伝達
して出力部材を回転させるものであるが、この粘
性流体をせん断する力は粘性流体、すなわちフア
ン駆動装置の温度を上昇させることとなる。この
粘性流体の温度上昇は、プラスチツク製フアンの
変形や変質の原因となり、またフアン駆動装置の
耐久寿命を短縮する原因となるものである。

このため粘性流体を過熱させないために、粘性
流体の回転滑りから生ずる熱をフアン駆動部から
消散させる必要があり、従来のフアン駆動装置に
は、一般に、熱を流体から大気に伝導するため
に、フアン駆動部の前面又は後面に半径方向に延
びる放熱用のフインが設けられている。周囲の空
気は、これらのフインに引かれて熱伝導を増大
し、これによつてフアン駆動部の冷却効果を増大
させるようになつているものである。この従来の
フアン駆動装置としては、実公昭51−20881号公
報に記載のものが掲げられる。

しかしこの従来のフアン駆動装置は、ケーシン
グ（出力部材）の回転によつてこのケーシングに
取り付けられたフインに吸い込まれた空気は、遠
心力によつてケーシングの半径方向外方に向けて
放射状に噴出されるが、複数の半径方向に延びる
翼車（フアン）を支持するボス（環状ハブ）は、
取付フランジ（金属スパイダ）によつてケーシン
グ（出力部材）に固定されているものであり、こ
のボス（環状ハブ）が、翼車（フアン）を支持す
るために、流体継手の軸方向に延びる所定の幅を
有する円筒形状を為しており、この円筒状のボス
（環状ハブ）内にフアン駆動部の大部分を収容す
るような構造となつているので、フインの空気噴
出口の前面を覆つてしまうこととなり、このボス
（環状ハブ）によつて、フインからの空気の流れ
が遮られてしまつて、この結果、フインを通過す
る空気量が減少して、フアン駆動部から熱を大気
に放散させるというフイン本来の機能を低下して
しまうという欠点を有していた。

目的この発明は、上記従来のフアン駆動装置の欠点
を解消するために為されたものであつて、少なく
とも後面に半径方向に延びる後方フインを有する
フアン駆動部と、環状ハブとこの環状ハブに支持
された可塑材製のフアン羽根を有するフアンと、
このフアンをフアン駆動部に取り付ける環状スパ
イダとを具えたフアン駆動装置において、ハブの
前縁をフアン駆動部の後方フインの半径方向最外
方部分の後方に位置させ、ハブとフインとの間
に、フインの半径方向最外方部分から噴出された
空気の排出通路を形成することにより、ハブがフ
インからの噴出空気を遮ることのないようにし
て、従来のものに比べてフインの間を通過する空
気の増加を図り、フアン駆動部からの放熱量の増
大を図ることの出来るフアン駆動装置を提供する
ことを目的とするものである。

構成この発明は、 (A) 可塑材で造られ、内周面および半径方向に延
びる前後縁をもつ軸方向に延びる環状ハブと、
この環状ハブに取り付けられた複数の半径方向
に延びるフアン羽根とを有するフアンと、 (B) 駆動軸に取り付けられる円板状本体を有し、
その後面に、半径方向においてその外周部分に
まで延びる複数の冷却用後方フインを設け、円
板状本体の外周面の直径は、前記フアンの環状
ハブの内周面の直径より小さくて、これら内外
両周面の間に間隙を形成するような形態となつ
ているフアン駆動部と、 (C) 通気用の孔を有し、外周部に前記フアンの環
状ハブが固定され、内周部が前記フアン駆動部
の後面の前記後方フインよりも後方に形成され
た取付部に固定されて、環状ハブの前縁を、後
方フインの半径方向の最外方部分の後方に位置
させて、前記前縁と前記最外方部分との間に環
状間隙を形成させた環状スパイダとを具えてい
るものである。

次にこの発明を、図面に示す最も好適と思われ
る実施例に基づいて説明を行う。

第１図において、円板状のフアン駆動部１０
は、駆動軸１４を介して内燃機関１２に支持され
ている。軸１４はプーリ１６によつて回転され、
このプーリは水ポンプ１８をも回転する。機関１
２によつて回転されるプーリ２０は、ベルト２２
を介してプーリ１６を回転する。ベルト２４は、
機関１２が装着された車輛の他の装置を回転す
る。

粘性流体を内包するフアン駆動部１０は、円板
状本体の後面に複数の半径方向に配置された後方
フイン２６を有している。この後方フイン２６は
冷却用空気Ｂを駆動部１０の後面に向けて回流さ
せ、半径方向最外方部分２８から半径方向外方に
向けて噴出するようになつている。

駆動部１０の円板状本体の前面には、第３図に
示すように、半径方向に対して所定の傾斜角度を
有する複数の前方フイン３０が配設されている。

フイン３０は、吸い込んだ冷却用空気を軸１４
の軸線上に配置された感温要素３２を通過するよ
うに指向し、駆動部１０から熱を放散するように
なつている。ポリプロピレンやナイロンのような
可塑材で造られたフアン３４は、軸１４の軸方向
と同一方向に延びる環状ハブ３６を有しており、
複数のフアン羽根４４が、半径方向に延びるよう
に、ハブ３６と一体成形されてハブ３６の円周上
に所定の間隔を保つて配置されている。そして、
ハブ３６には金属製の環状スパイダ３８が埋め込
まれており、フアン３４は、この環状スパイダ３
８が駆動部１０の後面に、４箇所の取付部４０に
おいてボルト４２で固定されることにより、駆動
部１０に装着されている。

上記フアン駆動装置は、放熱コア４８および液
槽５０をもつラジエータ４６と接近して配置され
ており、包囲体５２がフアン３４を円周状に取囲
んでいる。そしてラジエータ４６の冷却用空気
は、第１図の矢印Ａで示すように、羽根４４によ
つて吸引されてコア４８を通過し、ラジエータ４
６の冷却を行う。

なお、前方フイン３０の使用が望ましいが、多
くのフアン駆動部は、このような前方フインを設
けずに造られることが多いが、このように前方フ
インを持たない場合であつても、駆動部１０の後
方フイン２６によつて十分な熱伝導が行われれ
ば、駆動部１０の冷却は十分に満足される。

以上は、単に車輛の機関区劃内に取り付けられ
た既知の構成部品を述べたまでである。

上記フアン駆動装置において、ハブ３６の前縁
５４は、第１および４図からも分るように、後方
フイン２６の半径方向最外方部分２８の後方に位
置され、またハブ３６の内径を駆動部１０の外径
よりも大きくなるようにして、駆動部１０の外周
面５８とハブ３６の内周面との間に、半径方向に
所定の間隔の隙間を形成するようになつている。

ここで、装置の後方からの空気流を保証するた
めに、第１および２図で示すように、金属製スパ
イダ３８に、複数の円周に間隔を保つて配置され
た孔６４が具備されている。

また後方フイン２６の半径方向最外方部分２８
は、駆動部１０の後縁において、第１および２図
で示したように、スパイダ３８の外縁部に対して
半径方向内方に位置されている。

なお、羽根４４の前縁５６は、後方フイン２６
の最外方部分２８よりもフイン３０の部分を通過
する平面に対して、前方に位置するようにして配
置されることが望ましい。

上記フアン駆動装置において、フアン駆動部１
０の外周面５８とハブ３６の内周面６０および前
縁５４との間に環状の通路が形成されることとな
り、スパイダ３８の孔６４を通つて後方フイン２
６に吸引された２次空気流Ｂは、フアン駆動部１
０の回転に伴つて、後方フイン２６の最外方部分
２８から前記環状の通路を通つて、ハブ３６によ
つて遮まれることなく、羽根４４の前方に噴出さ
れ、さらに羽根４４によつて後方へ送風されるこ
ととなる。従つてフアン駆動部１０の冷却用２次
空気流Ｂは、後方フイン２６によつてフアン駆動
部１０の外面部を十分に回流されることとなり、
駆動部１０内の粘性流体から大気への熱伝導が促
進される。

次に上記フアン駆動装置の各部における重要な
寸法を、第４図に基づいて説明すると、後方フイ
ン２６の最外方部分２８とハブ３６の前縁５４と
の間に、0.51cm（0.2in）の軸方向距離Ｘが与えら
れる。また、羽根４４の前縁５６と前方フイン３
０の後縁６２との間に、軸方向距離Ｙとして127
cm（0.5in）を与えることが望ましい。また駆動
部１０の外周面５８とハブ３６の内周面６０との
間に、所与の半径方向寸法Ｚとして0.51cm
（0.2in）が付与される。

所与の寸法Ｘ，Ｙ，Ｚは、外周面５８の直径が
約15.24cm（6in）、内周面６０の直径が約16.26cm
（6.4in）、羽根４４の外径が約38.1cm（15in）の寸
法をもつフアン駆動装置に関して意味がある。

寸法Ｘ，Ｚは、ハブ３６とフアン駆動部１０と
の間に環状の空気流通路を形成することを保証す
る。この環状通路は、ハブ３６の前縁５４を通る
後方フイン２６からの半径方向空気流Ｂを、制約
を受けることなく流通させるものである。

なお、上記空気流通路内において、さらに制約
を受けない空気流を形成するためには、空気流Ｂ
が、空気流通路内を通つて半径方向に流れ、次に
羽根４４を通つて軸方向後方に流れるように、寸
法Ｘ，Ｚによつて特定される環状の空気流通路
に、羽根４４が張り出すように構成することが望
ましい。

また前述したように、前方フインを具えていな
いフアン駆動装置においても、第４図に示す間隔
Ｘ，Ｚを保つことが望ましい。ここで間隔Ｙは随
意ではあるが、この場合に間隔Ｙは駆動部１０の
前面６２からフアン３４の前縁５６まで測定さ
れ、かつ前述の例について述べた寸法よりかなり
小さいことが好ましい。

小型車輛では、機関区劃内の空所は非常に小さ
く、羽根４４の前縁５６とラジエータ４６の後面
との距離は、極度に制限される。羽根４４の後縁
６８の位置は、一般にプーリ２０および他の機関
内装置によつて制限される。したがつて、フアン
駆動装置の軸方向寸法は、極めて苛酷に制約され
る。さらに、機関１２は、一般に正常の車輛装置
状態で、枢軸点Ｐのまわりに約７1/2゜だけ自由
に回転出来るように設計されている。

従つて、第１図の破線で示すような前縁５６，
７０の位置は、前縁５６，７０とラジエータ４６
の後面との間で生ずる接触状態を伴わずに、フア
ン駆動装置の揺動運動を許容するように位置され
ている。各羽根４４はラジエータ４６を通る適切
な空気流Ａを保証するために、前縁５６と後縁６
８との間の所与の軸方向距離を提供するため、所
与のピツチを具えている。

なおこの発明は、主としてフアン駆動部と組合
つた成型可塑材製のフアンの使用に関する。しか
し、たとえば摩擦フアン駆動装置、電磁フアン駆
動装置あるいは湿式または乾式クラツチフアン駆
動装置のような熱発生特性をもつ他のフアン駆動
装置にも、上述の発明性概念を使用し得ることは
言うまでもない。

効果以上のようにこの発明は、フアン駆動部の外周
面とハブの内周面および前縁との間に環状通路が
形成されているので、後方フインによつてフアン
駆動部の半径方向外方に噴出された冷却用の空気
流が、ハブに遮まれることなくフアン羽根の前方
に通過して、冷却用の空気流がフアン駆動部の外
面部を十分に回流されることとなり、これによつ
て駆動部内の粘性流体から大気への熱伝導が促進
されるという優れた効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例の一部切断正面図、
第２図は同上の一部の右側面図、第３図は同上の
一部の左側面図、第４図はこの発明の他の実施例
でフアン駆動部に対するフアンの相対位置を示す
図面である。１０……フアン駆動部、１２……内燃機関、１
４……軸、１６……プーリ、１８……水ポンプ、
２０……プーリ、２２……ベルト、２６……フイ
ン、２８……最外方部分、３０……フイン、３２
……感温要素、３４……フアン、３６……ハブ、
３８……スパイダ、４０……取付部、４２……ボ
ルト、４４……羽根、５４，５６……前縁、５８
……外周面、６０……内周面、６２……後縁、６
４……孔、６６……後面、６８……後縁、７０…
…前縁。

Claims

【特許請求の範囲】１ (A) 可塑材で造られ、内周面および半径方向
に延びる前後縁をもつ軸方向に延びる環状ハブ
と、この環状ハブに取り付けられた複数の半径
方向に延びるフアン羽根とを有するフアン、 (B) 駆動軸に取り付けられる円板状本体を有し、
その後面に、半径方向においてその外周部分に
まで延びる複数の冷却用後方フインを設け、円
板状本体の外周面の直径は、前記フアンの環状
ハブの内周面の直径より小さくて、これら内外
両周面の間に間隙を形成するような形態となつ
ているフアン駆動部、 (C) 通気用の孔を有し、外周部に前記フアンの環
状ハブが固定され、内周部が前記フアン駆動部
の後面の前記後方フインよりも後方に形成され
た取付部に固定されて、環状ハブの前縁を、後
方フインの半径方向の最外方部分の後方に位置
させて、前記前縁と前記最外方部分との間に環
状間隙を形成させた環状スパイダ、を具えていることを特徴とするフアン駆動装置。２前記環状ハブが後方フインの一部分を囲つて
いる特許請求の範囲第１項記載のフアン駆動装
置。３前記環状ハブの後縁がフアン駆動部の後方フ
インの軸方向後方に位置している特許請求の範囲
第２項記載のフアン駆動装置。４前記フアン羽根の前縁が、フアン駆動部の円
板状本体の後面より軸方向前方に位置している特
許請求の範囲第２項記載のフアン駆動装置。５前記フアン羽根の後縁および環状ハブの後縁
がほぼ半径方向に延びる一平面内に位置している
特許請求の範囲第４項記載のフアン駆動装置。６前記フアン駆動部の円板状本体の前面に配置
され、かつほぼ半径方向に延びる平面内に位置す
る前縁をもつ半径方向に延びる前方フインを有す
る特許請求の範囲第４項記載のフアン駆動装置。７前記前方フインの前縁が、フアン羽根の前縁
の軸方向前方に配置されている特許請求の範囲第
６項記載のフアン駆動装置。８前記環状スパイダが金属で造られている特許
請求の範囲第１項記載のフアン駆動装置。９前記環状スパイダが、フアン駆動部に取外し
可能に取り付けられ、かつフアンの環状ハブに剛
接されている特許請求の範囲第８項記載のフアン
駆動装置。１０前記フアン駆動部が、前面に感温要素をも
つ温度応答性粘性流体利用のフアン駆動部である
特許請求の範囲第１項記載のフアン駆動装置。１１前記フアン駆動部が、円板状本体の前面に
配置され、かつフアン羽根の前縁の軸方向前方に
位置したほぼ半径方向に延びる平面内に位置する
前縁をもつ前方フインを有する特許請求の範囲第
１０項記載のフアン駆動装置。