(57)【要約】【課題】ファンからずれた位置の熱交換器に対向する部位に設けた開閉部材の開閉動作を、風量が少ないときには確実に閉じ、かつ風量が多いときには確実に開くように適切なものとする。【解決手段】ラジエータ１の外周部とファン３の外周部とを連続して覆うファンシュラウド５を設け、ファンシュラウド５の車両後方側の壁部９に、開口部９ｃ，９ｄ，９ｅ，９ｆ，９ｇ，９ｈを開閉するフラッパ１９，２１，２３，２５，２７，２９を、回転支持軸３１，３３，３５，３７，３９，４１を中心として回転可能に設ける。回転支持軸３１，３３，３５，３７，３９，４１は、開口部９ｃ，９ｄ，９ｅ，９ｆ，９ｇ，９ｈの車幅方向一方の端部にて、鉛直方向上部が同下部よりも、回転支持軸３１，３３，３５，３７，３９，４１と反対側のフラッパ１９，２１，２３，２５，２７，２９の端縁部側に位置するよう傾斜している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換器の車両後向に、前記熱交換器に冷却風を通流させるファンを設け、このファンからずれた位置の前記熱交換器に対向する部位に、前記熱交換器の外周部と前記ファンの外周部とを連続して覆うカバー部材の一部を構成する壁部を設け、この壁部に開口部および該開口部を車両後方側から開閉する開閉部材をそれぞれ設け、この開閉部材は、車幅方向一方の端部に設けた回転支持軸を中心として回転して開閉可能とし、前記回転支持軸は、前記開閉部材が開放状態から閉じ状態に移行する際に開閉部材の自重により回転するように、鉛直方向に対して傾斜していることを特徴とする熱交換器冷却構造。
【請求項２】
前記回転支持軸は、車両前後方向から見て、鉛直方向上部が同下部よりも回転支持軸と反対側の前記開閉部材の端縁部側に位置するよう傾斜していることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器冷却構造。
【請求項３】
前記回転支持軸は、車両側方から見て、鉛直方向上部が同下部よりも車両前方に位置するよう傾斜していることを特徴とする請求項１または２に記載の熱交換器冷却構造。
【請求項４】
前記回転支持軸は、前記開口部における車幅方向外側に設けたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の熱交換器冷却構造。
【請求項５】
前記ファンに隣接する前記開口部に設けた開閉部材の回転支持軸を、前記開口部における前記ファンから遠い側の車幅方向一方の端部に設けたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の熱交換器冷却構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換器の車両前後方向にファンを備えた熱交換器冷却構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、下記特許文献１には、自動車前部に設けたラジエータに対し、冷却風を通流させるためのファンを設け、このファンによる冷却風をラジエータに効率よく流すために、ラジエータの外周からファンの外周に至る部分をファンシュラウドで覆うものが記載されている。
【０００３】
また、上記したファンシュラウドのファンからずれた位置のラジエータに対向する車両後方側の壁部には開口部を設け、該開口部の車幅方向側の一辺部を中心として、走行風により横方向に開閉可能なリードバルブを設けている。
【０００４】
このリードバルブは、車両停止時もしくは低速走行時に閉じることで、ファンによる冷却風を効率よくラジエータに通流させる一方、高速走行時には開放することで、ファンによる通風量に加え開口部を冷却風が流れて全体として通風量が増加するものとなる。
【特許文献１】特開平１０−３１７９６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記したリードバルブは、車幅方向側の一辺部を中心として横（水平）方向に開閉させ、その閉じ側の力がリードバルブの弾性力であるため、熱などによるリードバルブの劣化からその弾性力が失われたときに、リードバルブが閉じないことがある。
【０００６】
また、別の例として縦（上下）方向に開閉させるものもあるが、これは閉じ力はバルブの自重なので問題はないが、開くときにはその自重分開きにくいという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、開閉部材の開く力をより弱くさせながら、開閉部材の閉じる力も確実に確保できるものとすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、熱交換器の車両後向に、前記熱交換器に冷却風を通流させるファンを設け、このファンからずれた位置の前記熱交換器に対向する部位に、前記熱交換器の外周部と前記ファンの外周部とを連続して覆うカバー部材の一部を構成する壁部を設け、この壁部に開口部および該開口部を車両後方側から開閉する開閉部材をそれぞれ設け、この開閉部材は、車幅方向一方の端部に設けた回転支持軸を中心として回転して開閉可能とし、前記回転支持軸は、前記開閉部材が開放状態から閉じ状態に移行する際に開閉部材の自重により回転するように、鉛直方向に対して傾斜していることを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、開閉部材の開く力をより低減させることができ、かつ、確実に閉じる力を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００１１】
図１は、本発明の第１の実施形態に係わる熱交換器冷却構造を示す車両後方から見た斜視図である。なお図１中の矢印Ｆで示す方向が車両前方、同Ｚで示す方向が鉛直方向、同Ｘで示す方向が車幅方向である。
【００１２】
熱交換器としてのラジエータ１の車両後方側には、ラジエータ１に対して車両後向に冷却風を通流ささせる送風手段となるファン３を車幅方向に沿って二つ設け、これらラジエータ１の外周部と二つのファン３の外周部とを連続して覆うように、カバー部材としてのファンシュラウド５を設けている。
【００１３】
ファンシュラウド５は、ラジエータ１の周囲四方の外周部を覆う外周壁７と、この外周壁７の車両後方側の縁部に連続し、ラジエータ１の車両後方側の面に対向した位置にある壁部９とをそれぞれ備え、この壁部９に、前記したファン３を設置しているファン開口部９ａ，９ｂを設けている。ファン開口部９ａ，９ｂの周縁には、車両後方に向けて突出する円筒部１３を設け、円筒部１３の車両後方側の開口部付近には、縦枠１５および横枠１７をそれぞれ設定している。
【００１４】
なお、ファン３は、モータを備える中心部３ａの外周に複数の回転翼３ｂを備え、中心部３ａをファンシュラウド５に固定している。
【００１５】
上記したファンシュラウド５の壁部９には、ファン３の上部に位置する開閉部材としての六つのフラッパ１９，２１，２３，２５，２７，２９を設けている。これら各フラッパ１９，２１，２３，２５，２７，２９は、壁部９に設けてある車幅方向に長い形状の開口部９ｃ，９ｄ，９ｅ，９ｆ，９ｇ，９ｈに対し、車両後方側を覆うようにして配置した状態でそれぞれ開閉する。図１では、すべてのフラッパ１９，２１，２３，２５，２７，２９が対応する各開口部９ｃ，９ｄ，９ｅ，９ｆ，９ｇ，９ｈに対して車両後方から覆って閉じた状態である。
【００１６】
これら六つのフラッパ１９，２１，２３，２５，２７，２９は、車幅方向に長い形状の開口部９ｃ，９ｄ，９ｅ，９ｆ，９ｇ，９ｈに合わせて車幅方向に長い形状とし、このうち下部二つのフラッパ２７，２９は、ファン開口部９ａ，９ｂの周縁に沿った傾斜部２７ａ，２９ａを備えている。
【００１７】
そして、これら各フラッパ１９，２１，２３，２５，２７，２９は、車幅方向一方の端部に設けた回転支持軸３１，３３，３５，３７，３９，４１を中心として回転して開閉する。
【００１８】
このうち、上部四つのフラッパ１９，２１，２３，２５については、回転支持軸３１，３３，３５，３７を、車幅方向外側の一方の端部に配置している。すなわち、ここでのファンシュラウド５は、二つのファン３，３相互間の中心が車幅方向の中心に対応しており、したがって、図１中で左側の上部二つのフラッパ１９，２１の回転支持軸３１，３３は、開口部９ｃ，９ｄにおける図１中で左側の端部に設けることで車幅方向外側となり、一方図１中で右側の上部二つのフラッパ２３，２５の回転支持軸３５，３７は、開口部９ｅ，９ｆにおける図１中で右側の端部に設けることで車幅方向外側となる。
【００１９】
また、下部二つのフラッパ２７，２９については、傾斜部２７ａ，２９ａと反対側、すなわちファン３，３から遠い側に回転支持軸３９，４１をそれぞれ設けている。
【００２０】
そして、上記した各回転支持軸３１，３３，３５，３７，３９，４１は、対応するフラッパ１９，２１，２３，２５，２７，２９が開放状態から閉じ状態に移行する際に該フラッパ１９，２１，２３，２５，２７，２９の自重により回転するように、鉛直方向に対して傾斜している。
【００２１】
具体的な傾斜形態として、図１の上部右側端部に位置するフラッパ２５について代表して説明する。図２は、フラッパ２５を中心とするその周辺を車両後方から見た説明図で、回転支持軸３７は、鉛直方向上部の軸支持部４３が同下部の軸支持部４５よりも、回転支持軸３７と反対側（図２中で左側）のフラッパ２５の端縁部２５ａ側に位置するように、鉛直方向に対して角度αだけ傾斜している。
【００２２】
これにより、フラッパ２５は、走行風により車両後方に向けて開放する際には、図３に開閉軌跡を示すように、回転支持軸３７と反体側の端縁部２５ａが横方向に移動すると同時に、鉛直方向上方に向けて、フラッパ２５の自重に打ち勝つようにして移動変位する。つまり、回転支持軸３７と反体側の端縁部２５ａは、図３の実線で示す閉じ状態から、車両後方から見て右斜め上に移動変位することになる。
【００２３】
このため、フラッパ２５は、走行を停止して走行風が弱くなり閉じ状態に移行する際には、図４の平面図で示すように自重により閉じ方向の分力Ｆｒが作用し、右斜め上に移動変位した状態から左斜め下に移動変位するように、回転支持軸３７を中心として回転する。
【００２４】
他の二つのフラッパ２３，２７の回転支持軸３５，３９は、上記したフラッパ２５の回転支持軸３７と同様に、開口部９ｅ，９ｇにおける図１中で右側の端部に位置しているので、図２で説明したものと同様に、鉛直方向上部が同下部よりも図１中（車両後方から見た状態）で左側となるよう傾斜している。
【００２５】
これにより、上記した各フラッパ２３，２７は、閉じ状態から開放する際には、フラッパ２５と同様に、車両後方から見て右斜め上に移動変位することになる。
【００２６】
他の残りの上部左側の二つのフラッパ１９，２１および、下部右側のフラッパ２９の回転支持軸３１，３３および、４１は、図１中（車両後方から見た状態）で開口部９ｃ，９ｄおよび、９ｈにおける左側の端部に位置しているので、前記した回転支持軸３５，３７，３９とは反対に、鉛直方向上部が下部よりも図１中（車両後方から見た状態）で右側となるよう傾斜している。
【００２７】
これにより、上記した各フラッパ１９，２１，２９は、閉じ状態から開放する際には、フラッパ２３，２５，２７とは反対に、車両後方から見て左斜め上に移動変位することになる。
【００２８】
上記した熱交換器の冷却構造によれば、車両が停止しているときや低速走行しているときは、各フラッパ１９，２１，２３，２５，２７，２９は、自重により前記図４で示したように閉じ方向の分力Ｆｒが作用するので、ファンシュラウド５の壁部９に密着して閉じ状態となる。
【００２９】
この際、ファン３の回転により冷却風がファン開口部９ａ，９ｂを通過してラジエータ１が冷却され、このときの冷却風は、ファンシュラウド５に案内されてラジエータ１のほぼ全面に効率よく通過する。
【００３０】
一方、上記各フラッパ１９，２１，２３，２５，２７，２９が閉じた状態から車両が高速走行するなどして、走行風が多くなると、該走行風によってフラッパ１９，２１，２３，２５，２７，２９は、鉛直方向に対して傾斜している回転支持軸３１，３３，３５，３７，３９，４１を中心として回転し、例えばフラッパ２５であれば、図３で示したように、車両後方から見て右斜め上方に向けて回転移動して開放する。
【００３１】
同様にして他のフラッパ２３，２７も車両後方から見て右斜め上方に向けて回転移動して開放し、さらに他のフラッパ１９，２１，２９は、車両後方から見て左斜め上方に向けて回転移動して開放する。
【００３２】
この際、ファン３の回転により冷却風がファン開口部９ａ，９ｂを通過するとともに、開放状態の各開口部９ｃ，９ｄ，９ｅ，９ｆ，９ｇ，９ｈを走行風が通過し、これによりラジエータ１のほぼ全面に対して多量の走行風が効率よく通過して冷却効果が高まる。
【００３３】
このように、本実施形態では、開閉部材である各フラッパ１９，２１，２３，２５，２７，２９が開く際には斜め上方に移動するので、鉛直方向上方（真上）に移動する場合に比較して開く力をより低減させることができ、また、閉じ動作は自重により行うので、弾性力を利用したリードバルブのような劣化による閉じ動作の不具合を解消でき、閉じる力を確実に確保することができる。
【００３４】
ここで、各フラッパ１９，２１，２３，２５，２７，２９をファンシュラウド５に取り付ける際に、上記したような閉じ状態と開放状態が確実に得られるようにするには、各回転支持軸３１，３３，３５，３７，３９，４１を規定角度αだけ傾斜させた状態とすればよいので、従来のようなリベット止めを行う場合に比較して容易に行える。
【００３５】
なお、上記した傾斜角度αは、走行風量と各フラッパ１９，２１，２３，２５，２７，２９の開度との関係から実験的に求めればよい。
【００３６】
また、各フラッパ１９，２１，２３，２５，２７，２９のうち上部四つのフラッパ１９，２１，２３，２５の回転支持軸３１，３３，３５，３７は、開口部９ｃ，９ｄ，９ｅ，９ｆにおける車幅方向外側に設けている。
【００３７】
ここで、上記したラジエータ１には、車両前部に設けてあるラジエータグリルやバンパの開口から走行風を導入するが、車両の車幅方向外側においては、該開口を大きく取れないこと、また車両平面視で車両前端が凸となるよう湾曲していることなどから、多くの風量を導入しにくくなっており、風量が少なく風速も低いものとなっている。
【００３８】
このため、上記したように、回転支持軸３１，３３，３５，３７を、開口部９ｃ，９ｄ，９ｅ，９ｆにおける車幅方向外側に設定することで、フラッパ１９，２１，２３，２５により、風量が多く風速の高い車幅方向内側部分をより多く開口させ、多量の冷却風を効率よく導入することができる。
【００３９】
また、各フラッパ１９，２１，２３，２５，２７，２９のうち下部二つの、ファン３，３に隣接するフラッパ２７，２９の回転支持軸３９，４１は、開口部９ｇ，９ｈにおけるファン３，３からそれぞれ遠い側に設けている。
【００４０】
この場合、フラッパ２７，２９の開放状態では、開口部９ｇ，９ｈのより広く開放する側（回転支持軸３９，４１と反対側）が、ファン３，３のファン開口部９ａ，９ｂに近い側となるので、ファン開口部９ａ，９ｂを開口部９ｇ，９ｈによって擬似的に大きくしたものと捉えることができ、全体として風量を効果的に増大させることができる。
【００４１】
図５は、本発明の第２の実施形態に係わる熱交換器冷却構造のフラッパ４７周辺を示す側面図である。このフラッパ４７は、前記図１に示した第１の実施形態における六つのフラッパ１９，２１，２３，２５，２７，２９を設けた位置と同等位置となるようにファンシュラウド５Ａにそれぞれ設けるものとする。
【００４２】
なお、図１中の矢印Ｆで示す方向が車両前方、同Ｚで示す方向が鉛直方向であり、したがって紙面に直交する方向が車幅方向となる。
【００４３】
この実施形態では、ファンシュラウド５Ａの車両後方側の壁部を、傾斜壁部９Ａとして、該傾斜壁部９Ａの鉛直方向上部を同下部よりも車両前方側となるよう傾斜させている。そして、この傾斜に対応してフラッパ４７および回転支持軸４９も同方向に角度βだけ傾斜させている。なお、符号４３Ａ，４５Ａは回転支持軸４９の上下両端部をファンシュラウド５Ａに取り付けるための軸支持部である。
【００４４】
すなわち、ここでの回転支持軸４９は、車両側方から見て、鉛直方向上部が同下部よりも車両前方に位置するよう傾斜していることになる。
【００４５】
なお、この第２の実施形態においても、図１の上部四つのフラッパ１９，２１，２３，２５を設けた位置に対応するそれぞれのフラッパ４７は、その回転支持軸４９を車幅方向外側に設定し、図１の下部二つのフラッパ２７，２９を設けた位置に対応するそれぞれのフラッパ４７は、その回転支持軸４９をファン３，３から遠い側に設定する。
【００４６】
このようにして回転支持軸４９を傾斜して配置することにより、前記した第１の実施形態と同様に、フラッパ４７は、走行風により車両後方に向けて開放する際には、回転支持軸４９と反体側の端縁部が横方向に移動すると同時に、鉛直方向上方に移動する。すなわち、このときフラッパ４７は、車両後方から見て右斜め上方または左斜め上方に向けて移動変位する。
【００４７】
このため、フラッパ４７は、開放状態から走行を停止して走行風が弱くなり閉じ状態に移行する際には、自重Ｍにより閉じ方向の分力Ｆｓが作用し、斜め上方に移動変位した状態から斜め下方に移動変位するように、回転支持軸４９を中心として回転する。
【００４８】
この結果、第１の実施形態と同様に、フラッパ４７をファンシュラウド５Ａに取り付ける際に、上記したような閉じ状態と開放状態が確実に得られるようにするには、回転支持軸４９を規定角度βだけ傾斜させた状態とすればよいので、従来のようなリベット止めを行う場合に比較して容易に行え、開閉部材である各フラッパ１９，２１，２３，２５，２７，２９の開く力をより低減させることができ、かつ、確実に閉じる力を確保することができる。
【００４９】
なお、上記図５に示したフラッパ４７および回転支持軸４９のように、車両側方から見て、鉛直方向上部が同下部よりも車両前方に位置するよう傾斜させる構成を、前記図１の第１の実施形態に適用し、第１，第２の各実施形態相互を組み合わせるようにしてもよい。
【００５０】
すなわち、この場合の回転支持軸は、車両前後方向から見て鉛直方向上部が同下部よりも回転支持軸と反対側のフラッパの端縁部側に位置するよう傾斜すると同時に、車両側方から見て、鉛直方向上部が同下部よりも車両前方に位置するよう傾斜していることになる。
【００５１】
なお、この場合、第１の実施形態における回転支持軸の傾斜により発生するフラッパの図４に示す閉じ方向分力Ｆｒと、第２の実施形態における回転支持軸の傾斜により発生するフラッパの図５に示す閉じ方向分力Ｆｓとの関係は、Ｆｒ＋Ｆｓ＞０となる。
【００５２】
また、上記図５に示した第２の実施形態では、ファンシュラウド５Ａの壁部全体を傾斜させて傾斜壁部９Ａとしたが、フラッパ４７を設定する部位の壁部のみ傾斜させ、この傾斜に合わせてフラッパ４７および回転支持軸４９を傾斜させてもよい。
【００５３】
また、上記した各実施形態では、ファン３，３をラジエータ１の車両後方に配置する構成としたが、ファン３，３をラジエータ１の車両前方に配置する構成としてもよい。この場合にも、ファンシュラウドはファン３，３の外周部とラジエータ１の外周部とを連続して覆うようにするとともに、ファンシュラウドのファン３，３からずれた位置のラジエータ１と対向する壁部に開口部を設け、この開口部に対しフラッパが車両後方から開閉する。すなわち、この場合のフラッパは、ラジエータ１とファンシュラウドの壁部との間の空間内で開閉作動することになる。
【００５４】
また、上記各実施形態において、フラッパが開放状態から自重により閉じ方向分力が確実に作用するように、開放側への移動規制を行うためのストッパを設けてもよい。すなわち、フラッパが閉じ状態から開放側へ回転する際に９０度未満の位置で回転が停止する位置にストッパを設定する。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係わる熱交換器冷却構造を示す車両後方から見た斜視図である。
【図２】図１のファンシュラウドに設けたフラッパを中心とするその周辺を車両後方から見た説明図である。
【図３】図２に示したフラッパの開閉軌跡を示す斜視図である。
【図４】図２のフラッパが開放した状態を示す平面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係わる熱交換器冷却構造のフラッパ周辺を示す側面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１  ラジエータ（熱交換器）
３  ファン
５，５Ａ  ファンシュラウド（カバー部材）
９  ファンシュラウドの壁部
９Ａ  ファンシュラウドの傾斜壁部（壁部）
９ｃ，９ｄ，９ｅ，９ｆ，９ｇ，９ｈ  壁部に設けた開口部
１９，２１，２３，２５，２７，２９，４７  フラッパ（開閉部材）
２５ａ  回転支持軸と反対側のフラッパの端縁部
３１，３３，３５，３７，３９，４１，４９  フラッパの回転支持軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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