JPH04504156A - 静かなクラッチファンブレード - 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】 静かなりラッチファンブレード ［技術分野］ 本発明は、ラジェータを通して空気を引き込むために自動車に使用される形式の ファンに関するものである。なお本発明は、一層静かにかつ一層効果的に稼働さ せるために前記ファンのブレードを改良することも含んでいる。

［背景技術］ クラッチファンは、エンジンが所謂ｒ　ｎｏ　ｒｔｈ−ｓｏｕｔｈ　Ｊ方向に組 付けられ、つまり縦置き式に組付けられているような車両で使用される。ファン はエンジンウォーターポンプ軸の外側部分にクラッチを介して組付けられている 。クラッチのサイズ又は能力は前記ウォーターポンプの入力速度（通常はエンジ ン回転数の１．２５倍）とクラッチファンのトルクとによって決定される。ファ ンが正しく設計されている場合には、一般に、車両を冷却するために要する空気 流がファンのトルクを決定する。

従来慣用のブレード付きクラッチファンでは、半径方向の（反りのない）ブレー ド断面型をもった成る所定数の、通常５枚又は７枚のブレードを有するタイプが 最も典型的と云うことができる。ブレード材料は鋼又はアルミニウム又はプラス チックのいずれかである。

これらのファンは、ノイズレベルが可成り許容できるとは言え、過去においては ファンノイズ問題を犠牲にして専ら冷却性能を考慮して使用されてきた。

［発明の構成コ 本発明によって、要求された冷却性能を達成することができ、或いは改善するこ とすら可能になる一方、ファンによって発生される音圧レベルを充分に低下させ ることが可能である。更にファントルクが低下され、クラッチ寸法を減少させる ことも可能になるので、経費節減が得られる。

本発明の総括的な原理に基づいて構成されたファンブレードは、内部域、回転方 向に反りを増大する中間域及び反りを減少する外部域を有する反りの変化する前 縁と、増大するブレード半径の関数として増大するピッチ比と、前記前縁の外部 域に沿ってブレード半径と先端カール部を形成する角度との関数として所定の曲 率で増大するブレードピッチとから成っている。

本発明の特徴、利点及び効果は、以下に続く説明、請求の範囲及び、本発明を実 施するに当って現時点では最良の形態と考えられる有利な実施例を含む添付図面 から明らかである。

［図面の簡単な説明］ 図１は本発明の１実施例によるファンの部分図である。

図２は図１の２−２線に沿って矢印の方向に見た横断面図である。

図３は図１の３−３線に沿って矢印の方向に見た横断面図である。

図４は図１の４−４線に沿って矢印の方向に見た横断面図である。

図５は図１の５−５線に沿って矢印の方向に見た横断面図である。

図６は図１の６−６線に沿って矢印の方向に見た横断面図である。

図７は本発明のファンブレードの諸相を説明するために使用されるダイアダラム である。

図８、図９及び図１０は本は明のファンブレードの諸相を説明するために使用さ れるグラフである。

［発明を実施するための最良の形態３ 図１〜図６に示したファン２０は、ハブ２４がら放射状に延びる多数の同一形状 のブレード２２を有している。ファンは、金属部分２６とプラスチック部分２８ とから成る２部構造である。

各ブレードは前縁３０と後縁３２を有している。前縁は、曲率の変化する反りを 有し、該反りは内部区域３４と中間区域３６と外部区域３８とから成っている。

後縁は真っ直である。なお念のために云っておくが、前縁の外部区域３８は中間 区域３６の最外端位から後縁３２の最外端位へ続いているので、ブレードの先端 部（半径方向外側部分）は前縁の可成りの部分を占めている。

またブレードはブレード半径に伴って連続的に増大するピッチ比を有している。

ハブの中心から所定の半熱次元ピッチ比から決定することができる。すなわち： ２　・ｙｃ　・（ｒ／Ｒ）　／ｌ　ａｎ　（０）但し、ｒ＝所定の断面部におけ るブレード半径Ｒ＝ハブ中心から先端部までのファン半径Ｏ＝図７において規定 したような弦角度とする。

またブレードは図２〜図６において符号４０で示した先端カール部を有している 。該先端カール部４０は、図７において共に規定したように無次元投影幅及び無 次元ブレード反という用語で表すこともできる。ブレードに沿った成る特定の距 離のところでの無次元投影幅は、前記先端カール部が始まるところの無次元半径 において平均投影幅を取りかつ該平均投影幅値によって前記特定距離における投 影幅を除算することによって決定される。無次元ブレード反は、ブレード弦長に ブレード弦角度の正弦を乗じた値でＸを除した値である（図７）。Ｘの長さは先 端カール部に沿ったファンブレードの前縁から引出される。

有利なブレードパラメータは、図８、図９及び図１Ｏのグラフによって表されて いる。ブレード前縁の内部域３４は無次元半径０．４５から０．５７まで、中間 域３６は０．５７から０．８８まで、また外部域３８は０．８８から１．００ま で延びている。図１では内部域は正確に反り無しであるようには図示されてぃず 、むしろブレードはハブに接近するにつれて拡幅するように示されている。これ は目的を強調するためになされた。

有利な先端カール部は無次元半径０．９１で始まりかつ一定の曲率を有している 。

ブレード反の関数としての無次元投影幅が図１０に示されている。無次元ブレー ド反０から０．０３５までは無次元投影幅は一定である。無次元ブレード反０゜ ０３５から０．２まで無次元投影幅は連続的に増大し、無次元ブレード反０．２ から１．０まで無次元投影幅は連続的に減少する。

その他若干の考慮が重要である。ブレード反り角は無次元半径０．８８のところ で４０°を超えてはならず、また無次元半径０．７におけるブレード反り角は少 なくともＯｏでなければならない。先端カール部は無次元ブレード反の少なくと も最初の３％については一定の無次元投影幅を維持しなければならない。無次元 ブレード反０．０３から０．２までの範囲では無次元投影幅は連続的に増大しか つ無次元半径０．９１における平均投影幅よりも少なくとも３．５％大でなけれ ばならない。無次元ブレード長の残りの０．２から１．０までの範囲については 無次元投影幅は連続的に減少する。

ブレードの画期的な構成によってクラッチファンにとって顕著なノイズ低下が可 能になると同時に、ファン効率はクラッチ寸法を減少させ、ひいては経費及び重 量節減のための格好の機会を提供することが可能になる。ファンノイズが弱まる のは、先端カール部と相俟って前縁を前向きに湾曲させた結果である。ブレード の前記２つの特徴を組み合わせることによってファンは、電動モータによって作 動されるプラスチック製冷却ファンに匹敵することのできる性能を得ることがで きる。金属製クラッチファンに対比して本発明のファンは６〜８ｄｂのノイズ低 下を可能にする。

以上本発明の有利な実施例について説明したが、本発明の原理をその他適当な実 施例にも適用できるのは勿論である。

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Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. １．多数のブレードがハブをめぐって均等に配列されておりかつ実質的に同一形 状であり、各ブレードが、内部域、前向きに湾曲された中間域及びブレードの後 縁に向かって後向きに湾曲された外部域を有する前縁と、ブレード前縁が後向き に湾曲された前記外部域に設けた先端カール部とから成り、前記ブレードがブレ ード半径に伴って連続的に増大するピッチ比を有していることを特徴とする、フ ァン。
2. ２．前記中間域が無次元半径０．５７と０．８８との間に位置し、かつ前記外部 域が無次元半径０．８８と１．００との間に位置している、請求項１記載のフア ン。
3. ３．前記先端カール部が無次元半径０．９１のところで始まりかつ案質的に一定 である、請求項２記載のフアン。