(57)【要約】【課題】軽衝突時に熱交換器が破損してしまうことを防止することができる車両用ファンシュラウドを提供する。【解決手段】環状に形成され、送風機５の送風ファン５ａが環状内部に回転可能に配置され、送風ファン５ａの外周を覆うシュラウドリング部４１と、シュラウドリング部４１よりエンジン６、１１側に配置され、シュラウドリング部４１と送風ファン５ａを回転駆動するファンモータ５ｂとを連結してファンモータ５ｂを支持するモータステー４３とを設け、シュラウドリング部４１とモータステー４３のどちらか一方に、シュラウドリング部４１およびモータステー４３における他の部位より破断強度が低い脆弱部４６を設け、脆弱部４６が破断し、モータステー４３が熱交換器１、２側に移動した場合に、モータステー４３がシュラウドリング部４１に係止される係止構造４５、４１０を設ける。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のエンジン（６、１１）が搭載されるエンジンルーム（６ａ）内において、通過する空気と熱媒体との熱交換を行う熱交換器（１、２）と前記エンジン（６、１１）との間に配置され、前記熱交換器（１、２）に空気を供給する送風機（５）を保持するとともに、前記熱交換器（１、２）から前記送風機（５）に至る空気通路を形成する車両用ファンシュラウドであって、
環状に形成され、前記送風機（５）の送風ファン（５ａ）が環状内部に回転可能に配置され、前記送風ファン（５ａ）の外周を覆うシュラウドリング部（４１）と、
前記シュラウドリング部（４１）より前記エンジン（６、１１）側に配置され、前記シュラウドリング部（４１）と前記送風ファン（５ａ）を回転駆動するファンモータ（５ｂ）とを連結して前記ファンモータ（５ｂ）を支持するモータステー（４３）とを備え、
前記シュラウドリング部（４１）と前記モータステー（４３）のどちらか一方には、前記シュラウドリング部（４１）および前記モータステー（４３）における他の部位より破断強度が弱い脆弱部（４６）が設けられており、
前記脆弱部（４６）が破断し、前記モータステー（４３）が前記熱交換器（１、２）側に移動した場合に、前記モータステー（４３）が前記シュラウドリング部（４１）に係止される係止構造（４５、４１０）を有していることを特徴とする車両用ファンシュラウド。
【請求項２】
前記係止構造は、前記シュラウドリング部（４１）における前記モータステー（４３）側の端部（４１０）と、
前記モータステー（４３）に設けられ、前記シュラウドリング部（４１）の前記端部（４１０）に係止する突起部（４５）とからなり、
前記脆弱部（４６）は、前記突起部（４５）より前記送風機（５）側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の車両用ファンシュラウド。
【請求項３】
車両前後方向における前記熱交換器（１、２）と前記送風機（５）との間の距離（Ｘ）は、車両前後方向における前記突起部（４５）と前記シュラウドリング部（４１）の前記端部（４１０）との間の距離（Ｙ）より大きくなっていることを特徴とする請求項２に記載の車両用ファンシュラウド。
【請求項４】
前記脆弱部（４６）は、前記シュラウドリング部（４１）における前記モータステー（４３）との接続部に設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車両用ファンシュラウド。
【請求項５】
前記脆弱部（４６）は、前記モータステー（４３）における前記シュラウドリング部（４１）周方向の面に設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車両用ファンシュラウド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用熱交換器に冷却空気を供給する送風機のための車両用ファンシュラウドに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両において、その前部が衝突した場合の対策としてバンパーリーンフォースが設けられており、衝突時の衝撃を吸収するように形成されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平５−１８５９５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、車両が低速で衝突する（以下、軽衝突という）場合、特に車両前方からの衝突においては、バンパーリーンフォースとバンパーリーンフォースが取り付けられているサイドメンバとが座屈する。そして、同じくサイドメンバに取り付けられているラジエータサポートが、サイドメンバとともに車両後方側に移動する。このため、ラジエータサポートに保持されているラジエータ等の熱交換器（冷却機器）が、車両後方側に配置されているエンジンもしくはエンジン補器類と干渉して破損してしまう。
【０００４】
より詳細には、送風機のモータを保持するモータステーはシュラウドの他の部位より強度が高く設定されているため、軽衝突によりエンジン補器とモータステーとが干渉した場合、シュラウド平面部が撓み送風機がラジエータ側に移動してラジエータと干渉し、ラジエータの熱交換コア部が破損してしまう。熱交換器は周辺機器に比べ価格が高いため、熱交換器が破損すると多額の修理費用かかるという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記点に鑑み、軽衝突時に熱交換器が破損してしまうことを防止することができる車両用ファンシュラウドを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明では、車両のエンジン（６、１１）が搭載されるエンジンルーム（６ａ）内において、通過する空気と熱媒体との熱交換を行う熱交換器（１、２）とエンジン（６、１１）との間に配置され、熱交換器（１、２）に空気を供給する送風機（５）を保持するとともに、熱交換器（１、２）から送風機（５）に至る空気通路を形成する車両用ファンシュラウドであって、環状に形成され、送風機（５）の送風ファン（５ａ）が環状内部に回転可能に配置され、送風ファン（５ａ）の外周を覆うシュラウドリング部（４１）と、シュラウドリング部（４１）よりエンジン（６、１１）側に配置され、シュラウドリング部（４１）と送風ファン（５ａ）を回転駆動するファンモータ（５ｂ）とを連結してファンモータ（５ｂ）を支持するモータステー（４３）とを備え、シュラウドリング部（４１）とモータステー（４３）のどちらか一方には、シュラウドリング部（４１）およびモータステー（４３）における他の部位より破断強度が低い脆弱部（４６）が設けられており、脆弱部（４６）が破断し、モータステー（４３）が熱交換器（１、２）側に移動した場合に、モータステー（４３）がシュラウドリング部（４１）に係止される係止構造（４５、４１０）を有していることを第１の特徴としている。
【０００７】
これにより、軽衝突によりエンジン（６、１１）とモータステー（４３）とが干渉した場合に、他の部位より肉厚が薄い脆弱部（４６）が破断し、シュラウドリング部（４１）とモータステー（４３）とが係止して、送風機（５）と熱交換器（１、２）との干渉を防止することができる。このため、軽衝突時に熱交換器（１、２）が破損してしまうことを防止できる。
【０００８】
この場合、係止構造を、シュラウドリング部（４１）におけるモータステー（４３）側の端部（４１０）と、モータステー（４３）に設けられ、シュラウドリング部（４１）の端部（４１０）に係止する突起部（４５）とから構成し、脆弱部（４６）を、突起部（４５）より送風機（５）側に設けることができる。
【０００９】
また、本発明では、車両前後方向における熱交換器（１、２）と送風機（５）との間の距離（Ｘ）は、車両前後方向における突起部（４５）とシュラウドリング部（４１）の端部（４１０）との間の距離（Ｙ）より大きくなっていることを第２の特徴としている。
【００１０】
このようにすれば、軽衝突により脆弱部（４６）が破断して、突起部（４５）がシュラウドリング部（４１）側、すなわち熱交換器（１、２）側に移動すると同時に、モータステー（４３）により支持されている送風機（５）も熱交換器（１、２）側に移動しても、送風機（５）と熱交換器（１、２）とが干渉するのを確実に防止することができる。したがって、軽衝突時に熱交換器（１、２）が破損してしまうことを確実に防止できる。
【００１１】
この場合、脆弱部（４６）を、シュラウドリング部（４１）におけるモータステー（４３）との接続部に設けることができる。
【００１２】
また、脆弱部（４６）を、モータステー（４３）におけるシュラウドリング部（４１）周方向の面に設けることができる。
【００１３】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図１〜図５に基づいて説明する。図１は、本第１実施形態に係るファンシュラウド４が搭載された車両の前端部を示す断面図である。
【００１５】
図１に示すように、本第１実施形態のコンデンサ１とラジエータ２は、共通のラジエータサポート３を介して車両ボディに組み付けられている。コンデンサ１は、ラジエータサポート３のうち最上流部（最前方部）に配置され、コンデンサ１の下流側にラジエータ２が配置されている。また、ラジエータ２の下流側に、送風機５が配置されている。なお、本明細書中では、コンデンサ１およびラジエータ２をまとめて熱交換器１、２ともいう。
【００１６】
コンデンサ１は、冷凍サイクル（図示せず）内を循環する冷媒と空気とを熱交換して冷媒を冷却する熱交換器である。また、ラジエータ２は、エンジン冷却水と空気とを熱交換してエンジン冷却水を冷却する熱交換器である。なお、冷媒およびエンジン冷却水が、本発明の熱媒体に相当している。
【００１７】
また、図１ではコンデンサ１およびラジエータ２の具体的構成の図示を省略しているが、コンデンサ１およびラジエータ２は、周知のごとく扁平チューブとコルゲートフィンとの組み合わせからなる熱交換コア部と、熱交換コア部の扁平チューブに対して冷媒または冷却水の分配、集合の役割を果たすタンク部とを備えている。
【００１８】
コンデンサ１におけるタンク部は、通常、熱交換コア部の左右両側に配置されている。これに対し、ラジエータ２におけるタンク部は、与えられる配置スペースの形態に応じて熱交換コア部の上下両側あるいは左右両側に配置されている。
【００１９】
ラジエータサポート３は、熱交換器１、２等が組み付け固定されるもので、文献によってはフロントエンドパネルまたはキャリアとも呼ばれる。ラジエータサポート３は、後述するサイドメンバ８に取り付けられている。また、ラジエータサポート３は、上方側に位置して水平方向に延びる上方側梁部材３１、下方側に位置して水平方向に延びる下方側梁部材３２、および上下方向に延びて両梁部材３１、３２を連結する支柱部（図示せず）を有している。
【００２０】
ラジエータサポート３には、樹脂製のファンシュラウド４が一体に成形されている。ファンシュラウド４は、ラジエータ２の車両後方側に配置されている。また、ファンシュラウド４は、熱交換器１、２に空気を送風する送風機５とラジエータ１との隙間を閉塞して送風機５にて誘起された空気流が熱交換器を迂回して流れることを防止する機能と、送風機５を支持する機能とを有している。
【００２１】
ちなみに、送風機５は、空気流が軸方向を流れる軸流ファン（ＪＩＳ  Ｂ  ０１３２番号１０１２等参照）５ａ、および軸流ファン５ａを回転させる駆動手段をなす電動モータ５ｂ等からなる。なお、ファンシュラウド４の詳細な構造については後段で説明する。また、軸流ファン５ａが本発明の送風ファンに相当し、電動モータ５ｂがファンモータに相当している。
【００２２】
また、本第１実施形態では、熱交換器１、２は車両の前端部、換言すると、エンジン本体６が搭載されるエンジンルーム６ａの前端部においてバンパーリーンフォース７の車両後方側に搭載されている。
【００２３】
ここで、バンパーリーンフォース７とは、車両の前端部にて車両幅方向に延びて車両前面側からの衝突力を吸収する梁状のものである。バンパーリーンフォース７の車両幅方向の左右両端部は応力吸収部（図示せず）を介して車両ボディのサイドメンバ８に連結される。この応力吸収部は、一般にクラッシュボックスと称され、衝突力により容易に変形可能な部材である。
【００２４】
エンジン本体６、熱交換器１、２等が搭載されるエンジンルーム６ａの上方側開口部は、蓋部材をなすエンジンフード（ボンネット）９によって閉塞されている。エンジンルーム６ａの下方側は、樹脂カバー１０により概略覆われている。また、エンジンルーム６ａ内における送風機５とエンジン本体６との間には、エンジン補器類、例えばエキゾーストチューブ１１が配置されている。なお、エンジン本体６およびエキゾーストチューブ１１が、本発明のエンジンに相当している。
【００２５】
次に、ファンシュラウド４の構造について詳細に説明する。
【００２６】
図２は図１の要部の拡大断面図で、図３は本第１実施形態に係るファンシュラウド４近傍を空気流れ下流側から見た状態を示す正面図である。
【００２７】
図２および図３に示すように、ファンシュラウド４は、円筒状（リング状）のシュラウドリング部４１と、ラジエータ２の背面側の空間をリング部４１まで滑らかな流路によって接続するシュラウド平面部４２と、シュラウドリング部４１と電動モータ５ｂとを連結して電動モータ５ｂを支持する複数本のモータステー４３とを有している。そして、本実施形態では、シュラウドリング部４１、シュラウド平面部４２およびモータステー４３等の各部分が全て一体となるように形成されている。
【００２８】
シュラウドリング部４１は、環状内部において、軸流ファン５ａが羽根の先端に必要な大きさの隙間を残して自由に回転し得るベンチュリ型の流路空間を形成しており、その中で軸流ファン５ａは電動モータ５ｂの回転軸（図示せず）に支持され、かつ回転駆動される。また、複数本のモータステー４３は、電動モータ５ｂから等間隔に放射状に、電動モータ５ｂの回転軸（図示せず）に対して略直交する方向に延びている。
【００２９】
図３に示すように、シュラウド平面部４２には、シュラウド平面部４２が撓むのを抑制する補強リブ４４が形成されている。補強リブ４４は、モータステー４３から延長するように放射状に配置されており、シュラウド平面部４２と一体に成形されている。
【００３０】
図４は、図２におけるＡ部拡大図である。なお、図４において、送風機５は図示を省略している。
【００３１】
図４に示すように、シュラウドリング部４１におけるモータステー４３との接続部には、ファンシュラウド４における他の部位より肉厚が薄い脆弱部４６が設けられている。このため、脆弱部４６は、シュラウドリング部４１およびモータステー４３における他の部位より破断強度が低くなっており、ファンシュラウド４に所定のせん断荷重Ｆ１がかかった際に、最初に破断するようになっている。なお、電動モータ５ｂの振動等、車両の通常走行時にかかり得る荷重をＦ２とした場合、所定のせん断荷重Ｆ１は、荷重Ｆ２を大きく上回る、すなわち通常走行時にはかかり得ないような大きさに設定されている。
【００３２】
モータステー４３には、シュラウドリング部４１の外径方向に向かって延びる突起部４５が一体に成形されている。突起部４５は、略Ｌ字形状に形成されており、先端部４５ａがシュラウドリング部４１側（車両前方側）を向くように配置されている。突起部４５は、脆弱部４６が破断した際にシュラウドリング部４１における車両後方側（モータステー４３側）の端部４１０と係止するようになっている。また、突起部４５は、車両前後方向におけるラジエータ２の熱交換コア部と軸流ファン５ａとの間の距離Ｘ（図２参照）が、車両前後方向における突起部４５とシュラウドリング部４１の車両後方側の端部４１０との間の距離Ｙより大きくなるように配置されている。なお、突起部４５およびシュラウドリング部４１の車両後方側の端部４１０が、本発明の係止構造に相当している。
【００３３】
次に、本第１実施形態の車両用ファンシュラウドの作用について説明する。図５は、車両が軽衝突した状態を示す、図２のA部拡大図である。
【００３４】
軽衝突によりバンパーリーンフォース７およびサイドメンバ８が座屈すると、ラジエータサポート３がサイドメンバ８とともに車両後方側に移動する。ラジエータサポート３にはファンシュラウド４が一体に成形されているため、ファンシュラウド４もラジエータサポート３とともに車両後方側に移動する。
【００３５】
そして、図５に示すように、ファンシュラウド４のモータステー４３とエキゾーストチューブ１１とが干渉すると、脆弱部４６に所定のせん断荷重Ｆ１以上のせん断荷重Ｆ３がかかり脆弱部４６が破断する。このため、モータステー４３およびモータステー４３により支持されている電動モータ５ｂ（送風機５）がラジエータ２側（車両前方側）に移動するが、モータステー４３に一体成形されている突起部４５がシュラウドリング部４１における車両後方側の端部４１０と係止する。このとき、ラジエータ２の熱交換コア部と送風機５との間の距離Ｘ（図２参照）が、突起部４５とシュラウドリング部４１との間の距離Ｙ（図４参照）より大きくなっているため、送風機５はラジエータ２の熱交換コア部と干渉しない。
【００３６】
以上説明したように、モータステー４３に略Ｌ字形状の突起部４５を設けるとともに、シュラウドリング部４１におけるモータステー４３との接続部に他の部位より肉厚が薄い脆弱部４６を設けることで、軽衝突時に送風機５とラジエータ２の熱交換コア部との干渉を防止することができる。したがって、軽衝突時に熱交換器１、２が破損してしまうことを防止できる。
【００３７】
さらに、ラジエータ２の熱交換コア部と送風機５との間の距離Ｘを、突起部４５とシュラウドリング部４１との間の距離Ｙより大きく設定することで、送風機５と熱交換器１、２とが干渉するのを確実に防止することができる。したがって、軽衝突時に熱交換器１、２が破損してしまうことを確実に防止できる。
【００３８】
また、シュラウド平面部４２に補強リブ４４を設けることにより、軽衝突時に脆弱部４６が破断しモータステー４３とシュラウドリング部４１とが干渉しても、シュラウド平面部４２が容易に撓まないようにすることができる。
【００３９】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図６に基づいて説明する。上記第１実施形態と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図６（ａ）は本第２実施形態に係るファンシュラウド４のモータステー４３近傍を示す拡大側面図で、（ｂ）は（ａ）のＢ矢視図である。
【００４０】
図６（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施形態では、脆弱部４６は、モータステー４３の側面、すなわちシュラウドリング部４１の径方向の面に形成されている。また、脆弱部４６は、モータステー４３におけるシュラウドリング部４１との接続部と突起部４５との間に配置されている。より詳細には、脆弱部４６は、シュラウドリング部４１の円周方向の板厚を、モータステー４３の他の部位より薄くすることにより構成されている。
【００４１】
また、脆弱部４６は、所定の圧縮荷重Ｆ１がかかると破断するようになっており、その際、モータステー４３がシュラウドリング部４１円周方向に倒壊するようになっている（図６（ａ）の破線部参照）。また、突起部４５は、脆弱部４６が破断してモータステー４３が搭載した際に、シュラウドリング部４１における車両後方側（モータステー４３側）の端部４１０と係止するようになっている。
【００４２】
これにより、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４３】
（他の実施形態）
上記各実施形態では、係止構造を、突起部４５とシュラウドリング部４１における車両後方側の端部４１０とから構成したが、これに限らず、脆弱部４６が破断した際にシュラウドリング部４１とモータステー４３とを係止することができるものであれば、任意の構成にすることができる。
【００４４】
また、上記各実施形態では、ファンシュラウド４をラジエータサポート３と一体に成形したが、これに限らず、ファンシュラウド４をラジエータサポート３と別体で成形し、ファンシュラウド４をボルト等でラジエータサポート３もしくはラジエータ２に締結してもよい。
【００４５】
また、脆弱部４６を設ける代わりに、シュラウドリング部４１とモータステー４３を別体で成形し、シュラウドリング部４１とモータステー４３とを嵌合させておき、所定の圧縮荷重Ｆ１がかかった場合に、シュラウドリング部４１とモータステー４３との嵌合部が分離する構造としても、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】第１実施形態に係るファンシュラウド４が搭載された車両の前端部を示す断面図である。
【図２】図１の要部の拡大断面図である。
【図３】第１実施形態に係るファンシュラウド４近傍を空気流れ下流側から見た状態を示す正面図である。
【図４】図２におけるＡ部拡大図である。
【図５】車両が軽衝突した状態を示す、図２のA部拡大図である。
【図６】（ａ）は第２実施形態に係るファンシュラウド４のモータステー４３近傍を示す拡大側面図で、（ｂ）は（ａ）のＢ矢視図である。
【符号の説明】
【００４７】
１…コンデンサ（熱交換器）、２…ラジエータ（熱交換器）、４…ファンシュラウド、５…送風機、４１…シュラウドリング部、４３…モータステー、４５…突起部（係止構造）、４６…脆弱部、４１０…端部（係止構造）。
【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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【図６】
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