JPH0441919A - 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］ 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２００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り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
４０１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］ 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、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、かつ取付プレートに制振作用を付与することを目
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、取付プレートはボス部お
よび作動部の一方に固定されたリング状の第１プレート
と、バネ弾性を有する略短冊状で一端が第１プレートに
軸方向に重ねられて固定され他端がボス部および作動部
の他方に固定された第２プレートとよりなり、第１プレ
ートおよび第２プレートの少なくとも一方の内周面には
カップリングに当接して径方向の位置決めを行なう案内
面をもつことを特徴とする。

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。

本発明の最大の特徴は、取付プレートを第１プレートと
第２プレートの２つの要素から構成したところにある。

第１プレートはリング状をなし、周方向に間隔を隔てて
設けられた複数の取付部でファン本体のボス部またはカ
ップリングの作動部の一方に固定されている。

略短冊状の第２プレートはバネ弾性を有し、端が第１プ
レートに軸方向に重ねられて固定され、他端の取付部が
ファン本体のボス部またはカップリングの作動部に固定
されている。すなわち本発明の取付構造では、ファン本
体は弾性変形可能な第２プレートを介してカップリング
に固定されているので、第２プレートの弾性変形により
振動を吸収することができる。この第２プレートの他端
の取付部は、第１プレートの取付部よりも内周側あるい
は外周側に位置してもよいが、第１プレートの取付部と
同一円周上に位置するのが望ましい。

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
プレートの取付部部と第２プレートの取付部とでほぼ一
致するので、第２プレートに捩れの力などが作用するの
が防止され、第２プレートの破損などが防止される。

また第１プレートと第２プレートの径方向の位置関係は
特に制限されず、内周側に位置するプレートにカップリ
ングと当接する案内面が設けられている。

［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
の第１プレートにファン本体のボス部およびカップリン
グの作動部の一方が固定され、略短冊状の第２プレート
の一端が第１プレートに固定され他端がボス部および作
動部の他方に固定されている。この第２プレートがバネ
弾性を有するので、駆動源からの振動を吸収し、カップ
リングファン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、板金を打法い
て一体に形成されていたために、バネ作用をもつ延在片
の位置が内周側に制約され、かつ延在片に案内面を形成
する必要があった。しかしながら本発明にあっては第２
プレートの一端は、第１プレートに対して軸方向に重ね
られて固定されている。したがって第２プレートと第１
プレートとは径方向においてほとんど同位置とすること
ができ、取付プレート全体としての内径を従来より大き
くすることができる。そして案内面はそのうち内周側に
あるプレートの表面に設けられるので、案内面の内径も
従来に比べて大きくすることができ、すなわちカップリ
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、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］Ｏ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かリベットを介して取付【ブられる
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、リング状の第１プレート２０と、
第１プレート２０に一端が固定された４枚の短冊状の第
２プレート２１とから構成されている。第１プレート２
０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個のフッ・ン取付穴２２をもつ。また第１プレ
ート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。そして短冊状の第２プレート２１は
、一端が第１プレート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。そして第２プレート２１の他端にはカップ
リング取付穴２５が形成され、ファン取付穴２２とカッ
プリング取付穴２５とは同一円周上に位置している。ま
た第２プレート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、第２プレー
ト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とファン取付穴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は第１プレート２０の第２プレート２１を
もつ表面と反対側の表面に接して固定される。次に第２
プレート２１の案内面２６をカップリング３の側周面に
当接させて位置決めし、第２プレート２１のカップリン
グ取付穴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により第２プレート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、ファン本体１の振動あるいは
カップリング３の振動は、第２プレート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。そして第
１プレート２０と第２７し一ト２１とは、軸方向に重ね
られた構造でおるので、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
久性が向上する。

ざらにファン取付穴２２とカップリング取付穴２５とは
同一円周上に位置しているため、回転時に第２プレート
２］に捩れの力などが作用することがほとんどない。し
たがって第２プレート２１の破損などの不具合が防止さ
れ、この面からも耐久性が向上する。

なお、本実施例ではファン取付穴２２とカップｌソング
取付穴２５とは同一円周上に位置していたが、第５図に
示すようにカップリング３の形状によって案内面２６が
さらに内周側にある場合などには、ファン取付穴２２と
カップリング取付穴２５の位置が半径方向でずれていて
もよい。このように本実施例の取付構造では、第２プレ
ート２１の形状を変更するだけで、種々の径のカップリ
ングに適用することができ自由度が高い。

（実施例２） 上記した実施例では、第１プレート２０をファン本体１
に固定し、第２プレート２１をカップリング３に固定し
たが、本実施例では第６図に示すように第１プレートに
カップリング取付穴２５を設け、第２プレート２１にフ
ァン取付穴２２を設けている。そして第７図に示すよう
に、第１プレート２０をカップリング３に固定し、第２
プレート２１をファン本体１に固定している。また案内
面２６は第１プレート２０に形成されている。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、第２プレート２１の弾性変
形を規制しないように第１プレート２０に切欠部２３を
設けていたが、本実施例では第８図および第９図に示す
ように、第２プレート２１の一端はスペーサ２７を介し
て第１プレート２０に固定されている。また第２プレー
ト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を設けなくとも第２プレート２１の弾性変形を妨げ
ることなく、所望の作用効果が１ｑられる。

【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、第５図は他の態様の取付プレートの要部平面図で
ある。第６図および第７図は第２の実施例の取付構造に
関し、第６図は取付プレートの要部平面図、第７図はそ
の要部断面図である。第８図および第９図は第３の実施
例の取付＠造に関し、第８図は取付プレートの要部平面
図、第９図はその要部断面図である。 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・・・ポスｇｆＳ２０・・・
第１プレート　　２１・・・第２プレート２２・・・フ
ァン取付穴　　２３・・・切欠８ｆＳ２５・・・カップ
リング取付穴　　２６・・・案内面３０・・・ボルト　
３１・・・取付部　４１・・・ナツト特許出願人　　ア
イシン化工株式会社 代理人　　　弁理士　　　大川　宏 第２図

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
   部に伝わつ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第１プレートと、バネ弾性を有
   する略短冊状で一端が該第１プレートに軸方向に重ねら
   れて固定され他端が該ボス部および該作動部の他方に固
   定された第２プレートとよりなり、該第１プレートおよ
   び該第２プレートの少なくとも一方の内周面には前記カ
   ップリングに当接して径方向の位置決めを行なう案内面
   をもつことを特徴とするカップリングファンの取付構造
   。