(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラジエータ(1)に対面して設けられた冷却ファン(2)の周りを取り囲む冷却ファンのシュラウドの構造において、
シュラウド(3)をボックス状のラジエータ側シュラウド(5)と円筒形状のファン側シュラウド(6)とに分割して構成すると共に、
ファン側シュラウド(6)を少なくとも２分割して、分割された一方のファン側シュラウド(6)を取り外したときに冷却ファン(2)を上方に引き出し可能となる開口部を設け、
前記ラジエータ側シュラウド(5)に、分割された前記ファン側シュラウド(6)がそれぞれボルトにより取り付けられていることを特徴とする冷却ファンのシュラウドの構造。
【請求項２】
請求項１記載の冷却ファンのシュラウドの構造において、
前記ファン側シュラウド(6) をベルマウス形状とした
ことを特徴とする冷却ファンのシュラウドの構造。
【請求項３】
請求項１記載の冷却ファンのシュラウドの構造において、
前記ラジエータ側シュラウド(5) の内面を滑らかなテーパ形状に形成した
ことを特徴とする冷却ファンのシュラウドの構造。
【請求項４】
請求項１記載の冷却ファンのシュラウドの構造において、
前記ファン側シュラウド(6) をベルマウス形状とすると共に、前記ラジエータ側シュラウド(5) の内面を滑らかなテーパ形状に形成した
ことを特徴とする冷却ファンのシュラウドの構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ラジエータに対面して設けられた冷却ファンの周りを取り囲むシュラウドに係り、特に、冷却ファンの脱着性の向上と風量アップとを図った冷却ファンのシュラウドの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１１に示すように、従来から、ラジエータ１に対面して設けられる冷却ファン２の周りには、冷却ファン２の送風性能を向上する目的で、冷却ファン２の周りを取り囲むシュラウド１３が配設されていて、シュラウド１３と冷却ファン２は通風方向にＬだけラップしている。
シュラウド１３は、ラジエータ１の後部にボルト１３ａにより固定されている。また、冷却ファン２はエンジン４の一側に回転自在に支持され、図示しないＶベルトを介してエンジン４により駆動されている。そして、ラジエータ１とエンジン４は、それぞれ車体フレーム１０に取着されている。
【０００３】
上記の構成なので、メンテナンス等のために冷却ファン２やエンジン４を脱着する時は、シュラウド１３が付いたラジエータ１等のクーリングアセンブリをエンジン４と反対方向に移動させるか、あるいは冷却ファン２が付いたエンジン４をシュラウド１３と反対方向に移動させて、シュラウド１３と冷却ファン２のラップ量Ｌを０にしてから冷却ファン２を外さなければならず、冷却ファン２の脱着が容易でないという問題がある。
また、シュラウド１３内部の角部Ｒ1 が空気の流れに沿った形状になっていないので、この部分に淀みが生じて空気がスムーズに流れないため、充分な風量が得られないという問題がある。
【０００４】
このため、シュラウドを改善したものが考案されている。その先行技術として、例えば、特開平８−２６０９６８号公報に開示されたラジエータファンシュラウド（以後、シュラウドと言う）の構造があり、図１２，１３は同公報に記載されたシュラウドの側面図及び正面図である。
図１２，１３において、シュラウド１５を構成する筒体１６は、上半部筒体１６Ａと下半部筒体１６Ｂとに分割されており、下半部筒体１６Ｂがラジエータ１方向に倒れるように、下半部筒体１６Ｂの上縁部は上半部筒体１６Ａの下縁部にスプリング１７により回動自由に連結されている。また、下半部筒体１６Ｂの横幅は、下半部筒体１６Ｂがラジエータ１方向に倒された時に、上半部筒体１６Ａの内側に挿入可能となる幅に設定されている。
これにより、シュラウド１５を上方から挿入搭載する時において、冷却ファン２との干渉が生じず、スムーズに搭載を行うことができるようにすると共に、シュラウド１５にはデッドスペースとなる空間が形成されず、前後方向幅Ｈを大きく採ることができるため、十分な風量が得られると記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記特開平８−２６０９６８号公報に開示された技術では、以下のような問題がある。
シュラウド１５の下半部筒体１６Ｂは回動自在に取付けられているものの、上半部筒体１６Ａは固定されているので、冷却ファン２の脱着時には、シュラウド１５を取り外す必要があり、作業時間がかかる。特に装置が大型の場合には、冷却ファン２の脱着が困難である。
また、冷却ファン２とシュラウド１５との間のチップクリアランスを調整するには、ラジエータ１に取付けられているシュラウド１５全体を動かして調整する必要がある。したがって、冷却ファン２の全周に亘ってチップクリアランスを一様に調整することが困難であり、調整時間がかかると共に十分な風量が得られないという問題がある。
さらに、図１２，１３に示すように、上半部筒体１６Ａ及び下半部筒体１６Ｂの冷却ファン２回転軸に垂直な端面１９Ａ，１９Ｂに冷却ファン２からの風が衝突してシュラウド１５の角部Ｒ2 に淀みが生じるので、冷却風の流れがスムーズでなく、冷却効率が十分でないという問題がある。
【０００６】
本発明は上記従来の問題点に着目し、冷却ファンを始めとするシュラウド周辺機器の脱着性の向上と冷却効率の向上とを図れる冷却ファンのシュラウドの構造を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び作用効果】
上記目的を達成するために、本発明においては、冷却ファンを上方に引き出す際に、シュラウド全体を取り外したり、ラジエータ及びシュラウド、あるいはエンジンをずらすために移動したりする必要がないように、冷却ファンを上方に引き出し可能とする開口部が部分的に得られるようにしている。このため、冷却ファンの外周部に位置する部分のシュラウドのみを部分的に取り外し可能とする分割構成のシュラウドを備えている。したがって、冷却ファン、エンジン又はラジエータの交換作業が非常に容易となり、短時間で交換できる。
また、分割したシュラウドの取付位置をそれぞれこまめに調整することにより、冷却ファンとシュラウドとの間のチップクリアランスを微調整することが容易にできるので、風量をアップできる。さらに、シュラウドの内面を冷却風がスムーズに流れるような滑らかな形状に形成しているので、冷却効率を向上できる。
【０００８】
以下に、上記を達成するための構成及び作用効果を詳細に説明する。
まず、本発明に係る冷却ファンのシュラウドの構造の第１発明は、ラジエータに対面して設けられた冷却ファンの周りを取り囲む冷却ファンのシュラウドの構造において、シュラウドをラジエータ側シュラウドとファン側シュラウドとに分割して構成すると共に、ファン側シュラウドを少なくとも２分割して、分割された一方のファン側シュラウドを外したときに冷却ファンを上方に引き上げ可能な開口部を有するようにした構成としている。
第１発明によれば、分割したシュラウド構造のうち、一方の上部のファン側シュラウドのみを外せば、シュラウドとの干渉を気にすることなく冷却ファンを上方に引き上げることができる。したがって、従来のように、ラジエータ及びシュラウドを含むクーリングアセンブリやエンジンを前後に移動させる重作業が不要となり、冷却ファンの脱着作業を容易にできる。
また、ファン側シュラウドの分割された各部とラジエータ側シュラウドとは結合部の自由度が高く、ファン側シュラウドの分割された各部の取付位置を細かく微調節することができる。これにより、冷却ファンの全周に亘って冷却ファンとファン側シュラウドとの間のチップクリアランスが一様になるように微調整することが容易となり、風量をアップして冷却効率を向上できる。
【０００９】
第２発明は、第１発明において、前記ファン側シュラウドをベルマウス形状としている。
第２発明によれば、ファン側シュラウドをベルマウ形状としたため、冷却ファンによって誘起される空気の流れがスムーズとなり、風量をアップして冷却効率を向上できる。
【００１０】
第３発明は、第１発明において、前記ラジエータ側シュラウドの内面を滑らかなテーパ形状に形成している。
第３発明によれば、ラジエータ側シュラウドの内面を滑らかなテーパ形状に形成したため、ファンによって誘起される空気がラジエータ側シュラウドの角部や回転軸線に垂直な前面に当たって淀むことがなく、空気の流れがスムーズとなるので、風量をアップして冷却効率を向上できる。
【００１１】
第４発明は、第１発明において、前記ファン側シュラウドをベルマウス形状とすると共に、前記ラジエータ側シュラウドの内面を滑らかなテーパ形状に形成した構成としている。
第４発明によれば、ファンによって誘起される空気がラジエータ側シュラウド及びファン側シュラウドの内面に沿ってスムーズに流れるので、風量をアップして冷却効率を向上できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して実施形態について説明する。
先ず、第１実施形態について、図１乃至図８により説明する。
図１は、本実施形態に係るシュラウドの側面図であり、図２は図１のＺ視図である。なお、図１１，１２と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省く。
【００１３】
図１，２に示ように、ラジエータ１に対面して冷却ファン２がエンジン４の一側に取り付けられている。この冷却ファン２の周りには、冷却ファン２の送風性能を向上させるために、冷却ファン２の周りを取り囲むシュラウド３が配設されている。シュラウド３は、ラジエータ側シュラウド５と、ファン側シュラウド６とを有している。ラジエータ側シュラウド５はボックス形状を、ファン側シュラウド６はベルマウス形状をしている。またラジエータ側シュラウド５は、フランジ５ａ部でラジエータ１にボルト７により取り付けられている。
【００１４】
ファン側シュラウド６は、上部ベルマウスシュラウド６ａと下部ベルマウスシュラウド６ｂとに上下に２分割されており、分割部に設けられた結合用のフランジ６ｃでボルト８により一体に結合されている。そして、一体に結合されたファン側シュラウド６は、外周部でラジエータ側シュラウド５にボルト９により取り付けられている。
【００１５】
図３はラジエータ側シュラウド５の正面図である。同図に示すように、ラジエータ側シュラウド５は、ラジエータ側の端部周縁にフランジ５ａを有し、フランジ５ａの内側は空気の通路として開放されている。また、中央部上方寄りにはファン側シュラウド６の内壁につながる円形の開口部５ｄが設けられており、フランジ５ａと開口部５ｄの周縁とをつなぐ側板５ｃが設けられている。これらのフランジ５ａと側板５ｃとによりボックスを形成している。開口部５ｄのファン側周端部には、ファン側シュラウド６の取付用のねじ穴５ｅを設けている。
【００１６】
また、側板５ｃのラジエータに対向する内面は、図３のＡ−Ａ断面図、Ｂ−Ｂ断面図、Ｃ−Ｃ断面図である図４，５，６にそれぞれ示すように、フランジ５ａから開口部５ｄの周縁に向けて滑らかにテーパ形状に形成されていると共に、開口部５ｄの周縁に沿って周方向にも滑らかに変化するように形成されている。
【００１７】
次に、冷却ファン２の取り外しについて、図１，７により説明する。図７は上部ベルマウスシュラウド６ａを外した状態を示す図である。
図１に示した状態から、冷却ファン２を取り外す時は、先ず、上部ベルマウスシュラウド６ａと下部ベルマウスシュラウド６ｂとを結合しているボルト８を外す。次いで、上部ベルマウスシュラウド６ａとラジエータ側シュラウド５とを結合しているボルト９を外して、上部ベルマウスシュラウド６ａを取り外す。すると、図７に示すように、冷却ファン２の上半分が露出する。したがって、この状態で冷却ファン２をエンジン４から外して上方に引き上げれることにより、シュラウド５，６との干渉を気にせずに楽に引き上げることができる。。
なお、冷却ファン２を取り付ける時は、この逆を行えばよい。
【００１８】
次に、シュラウド３内の空気の流れについて、図８により説明する。図８は図２のＤ−Ｄ断面におけるシュラウド３内の空気の流れ状態を示す図である。同図に示すように、ファン側シュラウド６はベルマウス形状をなしており、その内壁は空気の流れに沿った形状としている。また、ラジエータ側シュラウド５は、ボックス形状をしているが、開口部５ｄにつながる側板５ｃのラジエータ１に対向している内面を滑らかなテーパ形状に形成している。
【００１９】
このような第１実施形態によれば、シュラウド３をラジエータ側シュラウド５と、ファン側シュラウド６とに分割して構成し、しかも、ファン側シュラウド６を、上部ベルマウスシュラウド６ａと下部ベルマウスシュラウド６ｂとに上下に２分割したため、上部ベルマウスシュラウド６ａのみを外せば、ファン２を上方に楽に引き抜くことができる。
したがって、冷却ファン２の脱着に際して、従来のように、ラジエータ１等のクーリングアセンブリやエンジン４を移動させる等の重作業が不要となり、軽い上部ベルマウスシュラウド６ａのみを外せばよいので、冷却ファン２の脱着作業を非常に容易にできる。
【００２０】
また、ファン側シュラウド６の上、下部ベルマウスシュラウド６ａ，６ｂはボルト８により一体に結合され、更にこの一体化された上部、下部ベルマウスシュラウド６ａ，６ｂはラジエータ側シュラウド５にボルト９により結合されるので、結合部の自由度が高い。したがって、冷却ファン２の全周に亘って冷却ファン２と上部、下部シュラウドベルマウス６ａ，６ｂ間のチップクリアランスを一様に調整することが容易となり、これにより風量をアップして冷却効率を向上することができる。
【００２１】
また、ファン側の上部、下部ベルマウスシュラウド６ａ，６ｂは内壁面が空気の流れに沿った形状であり、また、ラジエータ側シュラウド５は内面を滑らかなテーパ形状に形成したため、冷却ファン２によって誘起される空気の流れがスムーズになるので、風量をアップして冷却効率を向上することができる。
【００２２】
次に、第２実施形態について、図９により説明する。
本実施形態は、第１実施形態に対して、ラジエータ側シュラウド５を上下に２分割したものである。すなわち、ラジエータ側シュラウド５は、上部ボックスシュラウド５Ａと下部ボックスシュラウド５Ｂとに２分割され、分割部に設けられた結合用のフランジ５Ｃでボルト８により一体に結合されている。これ以外は第１実施形態と同様であり、説明は省略する。
【００２３】
図９に示した状態から、冷却ファン２を取り外す時は、先ず、第１実施形態の要領に従って上部ベルマウスシュラウド６ａを取り外す。次いで、上部ボックスシュラウド５Ａと下部ボックスシュラウド５Ｂとを結合しているボルト８を外し、更に上部ボックスシュラウド５Ａとラジエータ１を結合しているボルト７を外して、上部ボックスシュラウド５Ａを取り外す。すると、冷却ファン２の上半分が大きく露出する。
【００２４】
このような第２実施形態によれば、冷却ファン２の脱着時には、上部ベルマウスシュラウド６ａと上部ボックスシュラウド５Ａとを取り外すことにより、冷却ファン２の上半分を大きく露出させることができる。したがって、冷却ファン２の周囲のスペースが大きくとれるので、足場が悪かったり、工具が充分に準備されていない作業現場においても、シュラウド５，６との干渉を気にせずに安全に短時間で冷却ファン２の脱着作業を行うことができる。
【００２５】
次に、第３実施形態について、図１０により説明する。
本実施形態は、第１実施形態に対して、ファン側の上部、下部ベルマウスシュラウド６ａ，６ｂを、内周面が円筒形状をなす上部、下部円筒シュラウド６Ａ，６Ｂとしたものである。したがって、上部円筒シュラウド６Ａを取り外すことにより、冷却ファン２の上半分を露出させることができる。これ以外は第１実施形態と同一であり、説明は省略する。
【００２６】
本実施形態によれば、冷却ファン２の脱着時には、第１実施形態と全く同一の要領に従って、軽い上部円筒シュラウド６Ａのみを外せばよいので、冷却ファン２の脱着作業を容易に行うことができる。また、ファン側シュラウド６を円筒形状の上部、下部円筒シュラウド６Ａ，６Ｂとしたため、第１実施形態と比較して製作が容易でコストを安くできる。
【００２７】
尚、これまでの実施形態では、冷却ファン２の脱着作業について説明したが、冷却ファン２を付けたままエンジン４を車体フレーム１０から取り外して引き上げる場合にも、冷却ファン２のみの脱着時と全く同様に、ファン側の上部ベルマウスシュラウド６ａ、あるいは上部円筒シュラウド６Ａのみを外せばよいので、エンジン４の引き上げ作業が非常に容易である。
また、ラジエータ１を含むクーリングアセンブリを車体フレーム１０から取り外して引き上げる時には、ファン側の下部ベルマウスシュラウド６ｂ、あるいは下部円筒シュラウド６Ｂのみを外せばよいので、クーリングアセンブリの引き上げ作業が容易である。
【００２８】
また、これまでの実施形態ではファン側シュラウド６及びラジエータ側シュラウド５を冷却ファン２の回転軸線を通る略水平面で上下に２分割した例を示したが、これに限定されず、例えば前記回転軸線を通り水平面に対して所定角度傾斜した面で上下に２分割してもよいし、あるいは前記回転軸線の回りの中心角度を１８０度以上と以下に振り分けて上下に２分割してもよい。
また、分割された一方をさらに分割してもよく、これにより分割シュラウドの軽量化により取り扱いを容易にしたり、部分的にシュラウドを取り外してシュラウド内を点検容易にしたりすることができる。
【００２９】
以上説明したように、本発明による冷却ファンのシュラウドの構造によれば、以下のような効果が得られる。
冷却ファンの脱着に際しては、ファン側の軽い上部シュラウドのみを外せばよいので、従来のように、クーリングアセンブリ又はエンジンを前後に移動させる等の重作業が不要となり、冷却ファンの脱着作業が非常に容易である。
また、エンジン又はクーリングアセンブリを車体フレームから引き上げる時も、同様にそれぞれファン側の軽い上部シュラウド又は下部シュラウドのみを外せばよいので、従来のように、エンジン又はクーリングアセンブリを前後に移動させる重作業が不要となり、引き上げ作業が容易である。
【００３０】
さらに、ファン側の上部、下部シュラウドはボルトにより一体に結合され、この一体された上部、下部シュラウドはラジエータ側のシュラウドにボルトにより結合されるので、結合部の自由度が高くなる。これにより、冷却ファンの全周に亘って前記結合部でこまめにシュラウド位置調整を行えるので、冷却ファンと上部、下部シュラウドとの間のチップクリアランスを一様に調整することが容易となり、風量をアップして冷却効率を向上できる。
また、ファン側の上部、下部ベルマウスシュラウドは内壁面が空気の流れに沿った形状であり、また、ラジエータ側シュラウドは内面を滑らかなテーパ形状に形成したため、冷却ファンからの空気の流れがスムーズになり、風量をアップして冷却効率を向上できる。
【００３１】
さらにまた、ラジエータ側シュラウドを上部、下部ボックスシュラウドに分割することにより、冷却ファンやエンジン、又はクーリングアセンブリの脱着作業を更に容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係るシュラウドの側面図である。
【図２】図１のＺ視図である。
【図３】第１実施形態のラジエータ側シュラウドの正面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ断面図である。
【図５】図３のＢ−Ｂ断面図である。
【図６】図３のＣ−Ｃ断面図である。
【図７】上部ベルマウスシュラウドを外した状態を示す図である。
【図８】第１実施形態のシュラウド内の空気の流れを示す図である。
【図９】第２実施形態に係るシュラウドの側面図である。
【図１０】第３実施形態に係るシュラウドの側面図である。
【図１１】従来技術の冷却ファンのシュラウドの側面図である。
【図１２】他の従来技術のシュラウドの側面図である。
【図１３】図１２の正面図である。
【符号の説明】
１…ラジエータ、２…冷却ファン、３…シュラウド、４…エンジン、５…ラジエータ側シュラウド、５Ａ…上部ボックスシュラウド、５Ｂ…下部ボックスシュラウド、６…フアン側シュラウド、６ａ…上部ベルマウスシュラウド、６ｂ…下部ベルマウスシュラウド、６Ａ…上部円筒シュラウド、６Ｂ…下部円筒シュラウド、７，８，９…ボルト。
【図１】
0004278811.tif 000002
【図２】
0004278811.tif 000003
【図３】
0004278811.tif 000004
【図４】
0004278811.tif 000005
【図５】
0004278811.tif 000006
【図６】
0004278811.tif 000007
【図７】
0004278811.tif 000008
【図８】
0004278811.tif 000009
【図９】
0004278811.tif 000010
【図１０】
0004278811.tif 000011
【図１１】
0004278811.tif 000012
【図１２】
0004278811.tif 000013
【図１３】
0004278811.tif 000014