JPS6349079B2 - - Google Patents
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- JPS6349079B2 JPS6349079B2 JP56039303A JP3930381A JPS6349079B2 JP S6349079 B2 JPS6349079 B2 JP S6349079B2 JP 56039303 A JP56039303 A JP 56039303A JP 3930381 A JP3930381 A JP 3930381A JP S6349079 B2 JPS6349079 B2 JP S6349079B2
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
- F04D29/32—Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps
- F04D29/38—Blades
- F04D29/382—Flexible blades
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、フアン装置、特に車輛用ラジエータ
クーリングフレキシブルフアン装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a fan device, and more particularly to a radiator cooling flexible fan device for a vehicle.
一般にラジエータクーリングフアンは、エンジ
ンに直接駆動されるため、エンジンの高速回転時
にラジエータグリルから取入れる風量の増加を来
たし、エンジンの過冷却を起こし易く、かつ燃費
の増加、高レベルの騒音発生を引き起こす。この
ような弊害を防止するため、可撓性樹脂の特性を
利用した種々の形状のフレキシブルフアン装置が
提案されている。例えば、ブレードのボス部分へ
の付け根部に近接したブレードの後縁側に切欠き
を設けてフアンの高速回転時にブレードの傾き角
を可変としたものがある。しかしながらこのよう
なフアンでは、フアンの高速回転時にフアンブレ
ードの前縁部に近接した箇所を中心にブレードの
後縁側が傾き角を減少するようにたわみ、換言す
れば、ブレードの前縁側中心箇所から後縁側に至
る部分までが同一方向にたわむように形成され、
従つてフアンの高速回転時の応力集中が大きく、
特に切り欠き部に近接した強度が劣化するという
不利益がある上に高速回転時におけるフレキシブ
ル効果は十分でなかつた。 In general, radiator cooling fans are driven directly by the engine, which increases the amount of air taken in from the radiator grille when the engine rotates at high speeds, which tends to cause overcooling of the engine, increases fuel consumption, and generates high levels of noise. . In order to prevent such adverse effects, flexible fan devices of various shapes have been proposed that utilize the characteristics of flexible resin. For example, there is one in which a notch is provided on the trailing edge side of the blade near the root of the blade to the boss portion to make the angle of inclination of the blade variable when the fan rotates at high speed. However, in such a fan, when the fan rotates at high speed, the trailing edge side of the blade deflects to reduce the inclination angle around a point close to the leading edge of the fan blade. It is formed so that the part up to the trailing edge side is bent in the same direction,
Therefore, stress concentration is large when the fan rotates at high speed,
In particular, there is a disadvantage that the strength near the notch portion deteriorates, and the flexibility effect during high speed rotation is not sufficient.
本発明は、従来のフレキシブルフアンの欠点を
解消せんとするものであり、フレキシブルフアン
の高速回転時にフアンブレードの付け根部への応
力集中が緩和されると共にフアンブレードの捩れ
量が大きいフレキシブルフアンを提供する。これ
らの目的を達成するために、第１の発明は、フア
ンブレードがそのフアン回転方向中央に位置する
中央付け根部においてボス部上に設けられ、該中
央付け根部に近接した該フアンブレードのフアン
回転方向に対する前縁側及び後縁側の双方に切欠
きを有するフレキシブルフアンにおいて、前記フ
アンブレードの前縁側部分と後縁側部分とを中央
付け根部からフアンブレードの径方向外方へ延び
た幹状部分に連なる中間部分よりも厚肉とすると
共に中央付け根部及び幹状部分を前記中間部分よ
りも厚肉とし、さらに、前縁側部分および後縁側
部分のフアン回転方向における幅をフアンブレー
ドの径方向外方に漸増させたことを特徴とする。 The present invention aims to eliminate the drawbacks of conventional flexible fans, and provides a flexible fan in which the stress concentration at the base of the fan blade is alleviated when the flexible fan rotates at high speed, and the amount of twist of the fan blade is large. do. In order to achieve these objects, a first invention provides a fan blade that is provided on a boss portion at a central root portion located in the center in the fan rotation direction, and that the fan blade is provided on a boss portion at a central root portion located in the center in the fan rotation direction, and that In a flexible fan having notches on both the leading edge side and the trailing edge side with respect to the direction, the leading edge side portion and the trailing edge side portion of the fan blade are connected to a trunk portion extending radially outward from the central root portion of the fan blade. The thickness is made thicker than the middle part, and the center root part and the trunk part are made thicker than the middle part, and furthermore, the width of the leading edge side part and the trailing edge side part in the fan rotation direction is made outward in the radial direction of the fan blade. It is characterized by gradual increase.
また、第２の発明は、フアンブレードがそのフ
アン回転方向中央に位置する中央付け根部におい
てボス部上に設けられ、該中央付け根部に近接し
た該フアンブレードのフアン回転方向に対する前
縁側及び後縁側の双方に切欠きを有するフレキシ
ブルフアンにおいて、前記フアンブレードの前縁
側部分及び後縁側部分の少なくともどちらか一方
及びフアンブレードの径方向外端部を中央付け根
部からフアンブレードの径方向外方へ延びた幹状
部分に連なる中間部分よりも厚肉とすると共に中
央付け根部及び幹状部分を前記中間部分よりも厚
肉とし、前記一方の縁側部分とフアンブレードの
径方向外端部とを連続させたことを特徴とする。 Further, the second invention provides a fan blade that is provided on the boss portion at a central root portion located in the center of the fan rotation direction, and that the fan blade is provided on the front edge side and the rear edge side with respect to the fan rotation direction near the central root portion. In a flexible fan having notches on both sides, at least one of the leading edge side portion and the trailing edge side portion of the fan blade and the radially outer end of the fan blade extend radially outward from the central root portion of the fan blade. The central root portion and the stem portion are thicker than the intermediate portion that is connected to the stem portion, and the one edge portion and the radially outer end of the fan blade are continuous. It is characterized by:
以下添附図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
車輛エンジン（図示せず）によつて適宜回転駆
動されるフアン装置１０のボス部１１上には適宜
の個数のフアンブレード１２（第１図にそのうち
の一つだけを示す）が設けられている。このフア
ンブレード１２は、第１図に示すように全体の形
状が略矩形であり、中央の幹状部分１３と、フア
ン装置１０の矢視回転方向Ａに対して前後に位置
する前縁側ブレード１４と後縁側ブレード１５と
から成る。図示した実施例ではフアンブレード１
２の形状は略矩形であるが他の形状に設計変更す
ることもできる。このフアンブレード１２は、合
成樹脂、例えばナイロン、ポリプロピレン、ポリ
アセタール樹脂等の可撓性材料からなる一体成形
品であり、幹状部分１３の付け根部１３ａに近接
した前縁側ブレード１４および後縁側ブレード１
５の双方に略対称の切欠き１６および１７が設け
られているためブレード１２は、付け根部１３ａ
によつてボス部１１上に固定されている。 A suitable number of fan blades 12 (only one of which is shown in FIG. 1) are provided on a boss portion 11 of a fan device 10 which is rotationally driven as appropriate by a vehicle engine (not shown). . The fan blade 12 has a generally rectangular shape as shown in FIG. and a trailing edge blade 15. In the illustrated embodiment, the fan blade 1
Although the shape of No. 2 is approximately rectangular, the design can be changed to other shapes. The fan blade 12 is an integrally molded product made of a flexible material such as synthetic resin, such as nylon, polypropylene, polyacetal resin, etc., and includes a leading edge side blade 14 and a trailing edge side blade 1 adjacent to the base 13a of the trunk portion 13.
Since substantially symmetrical notches 16 and 17 are provided on both sides of the blade 12, the blade 12 has a base portion 13a.
It is fixed on the boss part 11 by.
フアンブレードの中央に位置する幹状部分１３
は、第２図〜第５図に示すようにハブ部１１の半
径外方向に垂直な平面で切断すると断面が略楕円
形状であり第２図から明らかなように半径外方向
に移動するにつれて厚みが漸減し、幹状部分の頂
部１３ｂでは、周囲のブレード部分（中間部分）
の肉厚と同じとなつている。又ブレード面に対し
て垂直な向き（第２図の矢視Ｂ方向）から見た幹
状部分１３の回転方向における幅は、付け根部分
から頂部に移動するに従つて漸減している。 Trunk portion 13 located in the center of the fan blade
As shown in FIGS. 2 to 5, when cut along a plane perpendicular to the radially outward direction of the hub portion 11, the cross section is approximately elliptical, and as is clear from FIG. 2, the thickness increases as it moves in the radially outward direction. gradually decreases, and at the top 13b of the stem-like part, the surrounding blade part (middle part)
The thickness is the same as that of . Further, the width of the trunk portion 13 in the rotational direction when viewed from a direction perpendicular to the blade surface (direction of arrow B in FIG. 2) gradually decreases as it moves from the root portion to the top portion.
上記幹状部分１３に対して略対称的な前縁側ブ
レード１４および後縁側ブレード１５は、第３図
〜第５図に示されるように夫々の側縁部に近い部
分が厚肉となつており、しかもその厚肉部分の回
転方向における幅は、上方の外周端へ近づくに従
つて幅広となつている。この前縁側及び／又は後
縁側の幅は、外周端へ向つて漸増することが好ま
しいが、場合により一様な幅であつてもよい。ま
た厚みについても外周端方向へは一定であるが、
場合によつては外周端方向及び／又は縁部方向へ
漸増させてもよい。 The leading edge side blade 14 and the trailing edge side blade 15, which are approximately symmetrical with respect to the trunk portion 13, have thick walls at the portions near the respective side edges, as shown in FIGS. 3 to 5. Moreover, the width of the thick portion in the rotation direction becomes wider as it approaches the upper outer peripheral end. The width on the leading edge side and/or the trailing edge side preferably increases gradually toward the outer peripheral end, but may be uniform in some cases. Also, the thickness is constant towards the outer edge,
Depending on the case, it may be gradually increased toward the outer circumferential end and/or toward the edge.
フアンブレード面は、第３図に示すようにブレ
ード回転方向に対し、傾き角αとなるように傾斜
して取付けられ、側端面はすべて丸みが付けられ
ブレード回転時に所望のフアン効果が得られるよ
うになつている。 As shown in Figure 3, the fan blade surface is installed at an angle of inclination α with respect to the blade rotation direction, and all side end surfaces are rounded to obtain the desired fan effect when the blade rotates. It's getting old.
次にブレード１２の肉厚部分の遠心力によるフ
レキシブル効果を説明する。ブレードの
厚肉部分の重心位置 …Ｐ
厚肉部分の重量 …Ｍ
フアンの回転時にＭに働く遠心力 …Ｆ
Ｆの円周方向の分力 …Fx
Ｆの半径方向の分力 …Fy
とする。ブレード１２の肉厚部分の重心点Ｐに作
用する遠心力Ｆは第１図に示すようにそれぞれ
FxとFyのそれぞれの分力に分解される。Ｐ点を
通るブレード１２の断面を第７図に示すと、ブレ
ード１２のＰ点に作用する一つの分力Fxは、ブ
レード１２の翼弦に対して垂直方向の分力F1お
よび平行方向の分力F2とに分解される。 Next, a flexible effect due to centrifugal force in the thick portion of the blade 12 will be explained. Position of the center of gravity of the thick part of the blade...P Weight of the thick part...M Centrifugal force acting on M when the fan rotates...F Circumferential component of F...Fx Radial component of F...Fy. The centrifugal force F acting on the center of gravity P of the thick part of the blade 12 is as shown in FIG.
It is decomposed into Fx and Fy component forces. When a cross section of the blade 12 passing through point P is shown in FIG. 7, one component force Fx acting on point P of the blade 12 is a component force F 1 in the perpendicular direction to the chord of the blade 12 and a component force in the parallel direction. It is decomposed into component force F2 .
ブレード１２のフレキシブルな捩れ中心をなす
支持点又は線をＳとすれば、第７図におけるＳ点
のまわりのモーメント（MS）は、SP間の距離を
Ｌとすると、MS＝Ｌ×F1で表わされ、これがフ
レキシブルな捩れの主な原因となつている。ま
た、支持点又は線Ｓまわりのモーメントは、第７
図から分るように、後縁側がMs、前縁側も同様
のモーメントでそれぞれブレード１２と回転方向
Ａとの成す角を小さくする方向に働き、これがブ
レード１２の回転中、空気弾性に対して動的均衡
を与えるように作用する。本発明は、このフレキ
シブル捩れ効果の原因すなわち遠心力によりフレ
キシブル捩れ効果が生じることに着目したもので
ある。回転時の加速度αは、角速度をω、回転中
心軸からの距離をγとすればα＝ω2γとなるから
中心軸から離間すればするほど大になる。従つ
て、ブレード側縁部を肉厚とし、かつ外周部に向
けて肉厚部の幅を漸増させれば、重心点Ｐの位置
が側縁部から外周部に接近して設定され、フレキ
シブル捩れ効果が大となる。 If the support point or line that forms the flexible torsion center of the blade 12 is S, then the moment (M S ) around the point S in FIG. 1 , which is the main cause of flexible torsion. Also, the moment around the support point or line S is the seventh
As can be seen from the figure, Ms on the trailing edge side and a similar moment on the leading edge side work in the direction of reducing the angle formed by the blade 12 and the rotation direction A, and this causes movement against aeroelasticity during the rotation of the blade 12. It acts to provide a balance. The present invention focuses on the cause of this flexible twisting effect, that is, the fact that the flexible twisting effect is caused by centrifugal force. The acceleration α during rotation becomes α=ω 2 γ, where ω is the angular velocity and γ is the distance from the center axis of rotation, so the acceleration α becomes larger as the distance from the center axis increases. Therefore, if the side edge of the blade is made thicker and the width of the thicker portion is gradually increased toward the outer periphery, the center of gravity P will be set closer to the outer periphery from the side edge, and the flexible torsion will be reduced. The effect is great.
本発明は、以上の構成であり、付け根部１３ａ
に接近した該フアンブレード前縁部および後縁部
の双方に切欠き１６および１７を設けたためブレ
ード高速回転時におけるフアンブレードのたわみ
変形量が分散減少し、特に双方の切り欠き１６お
よび１７に発生する応力が分散緩和されるという
効果を奏するばかりでなく、ブレード前縁側部分
１４ａおよび後縁側部分１５ａを肉厚としたた
め、高速回転時におけるフレキシブル捩れ効果が
顕著となつた。 The present invention has the above configuration, and the base portion 13a
Since the notches 16 and 17 are provided on both the leading and trailing edges of the fan blade, the amount of deflection deformation of the fan blade when the blade rotates at high speed is dispersed and reduced, especially at both notches 16 and 17. Not only does this have the effect of dispersing and relaxing stress, but also because the leading edge portion 14a and the trailing edge portion 15a of the blade are made thicker, the flexible twisting effect during high-speed rotation becomes significant.
第８図〜第１４図は、第１図〜第７図に示した
実施例とは別の実施例を示し、第１図〜第７図の
符号と同一符号は同一部分を表わす。この実施例
は図示する如く、ブレード外周端１８をも肉厚と
することにより、前縁側厚肉部分１４ａと後縁側
厚肉部分１５ａとを連続させた点で前記実施例と
異なる。このように前縁側厚肉部分１４ａと後縁
側厚肉部分１５ａが連続しているため、ブレード
の一体性が高まり、高速回転時においても第１０
図〜第１２図に示すような翼の断面形状が維持さ
れる。すなわちこれらの翼断面形状が維持された
状態で、回転方向に対する翼の傾き角が変わるだ
けであるので、フアンの動作特性の安定性が増す
とという効果もある。 8 to 14 show an embodiment different from the embodiment shown in FIGS. 1 to 7, and the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 7 represent the same parts. As shown in the figure, this embodiment differs from the previous embodiment in that the outer circumferential end 18 of the blade is also made thicker, thereby making the leading edge side thick part 14a and the trailing edge side thick part 15a continuous. Since the leading edge side thick part 14a and the trailing edge side thick part 15a are continuous in this way, the integrity of the blade is increased, and even during high speed rotation, the 10th
The cross-sectional shape of the blade as shown in FIGS. 12 to 12 is maintained. In other words, while these blade cross-sectional shapes are maintained, only the angle of inclination of the blade with respect to the rotational direction changes, which has the effect of increasing the stability of the operating characteristics of the fan.
第１図は、本発明に係るフレキシブルフアンの
ブレード部分を示す正面図、第２図は第１図の
−線に沿う断面図、第３図から第６図は、それ
ぞれ第１図の−線〜−線に沿う断面図、
第７図は、フレキシブル効果を生じる力の成分を
表わす説明図、第８図は第１図〜第７図に示した
発明とは別の発明に係るフレキシブルフアンのブ
レード部分を示す正面図、第９図〜第１４図は、
それぞれ第８図の−線〜−線に沿う
ブレード断面図を夫々示す。
１０……フレキシブルフアン、１１……ハブ部
分、１２……ブレード、１３……幹状部分、１４
……前縁側ブレード、１５……後縁側ブレード、
１６，１７……切欠き。
FIG. 1 is a front view showing the blade portion of a flexible fan according to the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along the - line in FIG. 1, and FIGS. 3 to 6 are respectively the - line in FIG. 1. A cross-sectional view along the ~- line,
FIG. 7 is an explanatory diagram showing the components of the force that causes the flexible effect, and FIG. 8 is a front view showing the blade portion of a flexible fan according to an invention different from the invention shown in FIGS. 1 to 7. Figures 9 to 14 are
8A and 8B are respectively shown cross-sectional views of the blades taken along lines -- to -- in FIG. 8, respectively. 10... Flexible fan, 11... Hub portion, 12... Blade, 13... Trunk portion, 14
... Leading edge side blade, 15... Trailing edge side blade,
16, 17...notch.
Claims (1)
位置する中央付け根部においてボス部上に設けら
れ、該中央付け根部に近接した該フアンブレード
のフアン回転方向に対する前縁側及び後縁側の双
方に切欠きを有するフレキシブルフアンにおい
て、前記フアンブレードの前縁側部分と後縁側部
分とを中央付け根部からフアンブレードの径方向
外方へ延びた幹状部分に連なる中間部分よりも厚
肉とすると共に中央付け根部及び幹状部分を前記
中間部分よりも厚肉とし、さらに、前縁側部分お
よび後縁側部分のフアン回転方向における幅をフ
アンブレードの径方向外方に漸増させたことを特
徴とするフレキシブルフアン。 ２ フアンブレードがそのフアン回転方向中央に
位置する中央付け根部においてボス部上に設けら
れ、該中央付け根部に近接した該フアンブレード
のフアン回転方向に対する前縁側及び後縁側の双
方に切欠きを有するフレキシブルフアンにおい
て、前記フアンブレードの前縁側部分及び後縁側
部分の少なくともどちらか一方及びフアンブレー
ドの径方向外端部を中央付け根部からフアンブレ
ードの径方向外方へ延びた幹状部分に連なる中間
部分よりも厚肉とすると共に中央付け根部及び幹
状部分を前記中間部分よりも厚肉とし、前記一方
の縁側部分とフアンブレードの径方向外端部とを
連続させたことを特徴とするフレキシブルフア
ン。[Scope of Claims] 1. A fan blade is provided on a boss portion at a central root portion located at the center in the fan rotation direction, and a front edge side and a rear edge side of the fan blade in the fan rotation direction near the central root portion are provided. In a flexible fan having notches on both sides, the leading edge side portion and the trailing edge side portion of the fan blade are made thicker than the intermediate portion that connects to the trunk portion extending radially outward from the central root portion of the fan blade. In addition, the center root portion and the trunk portion are made thicker than the intermediate portion, and furthermore, the width of the leading edge side portion and the trailing edge side portion in the fan rotation direction is gradually increased outward in the radial direction of the fan blade. Flexible fan. 2. A fan blade is provided on a boss portion at a central root portion located at the center in the fan rotation direction, and has notches on both the front edge side and the rear edge side of the fan blade in the fan rotation direction close to the central root portion. In the flexible fan, at least one of the leading edge side portion and the trailing edge side portion of the fan blade and the radially outer end portion of the fan blade are connected to a trunk portion extending radially outward from the central root portion of the fan blade. A flexible blade characterized in that the center root part and the trunk part are thicker than the intermediate part, and the one edge part and the radial outer end of the fan blade are continuous. Juan.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3930381A JPS57153998A (en) | 1981-03-20 | 1981-03-20 | Flexible fan |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3930381A JPS57153998A (en) | 1981-03-20 | 1981-03-20 | Flexible fan |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57153998A JPS57153998A (en) | 1982-09-22 |
| JPS6349079B2 true JPS6349079B2 (en) | 1988-10-03 |
Family
ID=12549346
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3930381A Granted JPS57153998A (en) | 1981-03-20 | 1981-03-20 | Flexible fan |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57153998A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0393673U (en) * | 1990-01-12 | 1991-09-25 |
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|---|---|---|---|---|
| JP6047570B2 (en) * | 2011-07-19 | 2016-12-21 | エアストリーム・インテリジェンス・リミテッド・ライアビリティ・カンパニーＡｉｒｓｔｒｅａｍ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ，ＬＬＣ | Fan blade with flexible wings |
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| JPS4872707A (en) * | 1971-12-09 | 1973-10-01 | ||
| JPS5525667B2 (en) * | 1976-02-27 | 1980-07-08 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5525667U (en) * | 1978-08-10 | 1980-02-19 |
-
1981
- 1981-03-20 JP JP3930381A patent/JPS57153998A/en active Granted
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPS57153998A (en) | 1982-09-22 |
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