JP6157657B2

JP6157657B2 - 車両用ファンシュラウド

Info

Publication number: JP6157657B2
Application number: JP2016018879A
Authority: JP
Inventors: 種烈金; 大錫朴
Original assignee: ハンオンシステムズ
Priority date: 2015-02-06
Filing date: 2016-02-03
Publication date: 2017-07-05
Anticipated expiration: 2036-02-03
Also published as: CN105863814B; US20180118016A1; US9902255B2; US20160229284A1; US10350988B2; CN105863814A; US20190283568A1; JP2016145575A; US11091025B2

Description

本発明は、車両用ファンシュラウドに係り、より詳しくは、車両の停車時にはファンの回転により送風効率を高め、車両の走行時には走行風の流入量を増加させて車両のエンジンルーム内部に備えられた熱交換器の熱交換効率を高めるとともにシュラウドと開閉手段との間に発生する隙間を遮断して空気漏れによる性能低下を防止することができる車両用ファンシュラウドに関する。

一般的に、自動車のエンジンルームには、エンジンと、このエンジンを冷却させるための冷却手段、空調装置などが設置されている。冷却手段は、自動車のエンジンを冷却させるためのものであり、エンジンの冷却水を冷却させるためのラジエーターと、このラジエーターの空気の流れを誘発させてラジエーター表面の放熱効率を高め、結果として、冷却水の冷却効率をより促進させるためのファンシュラウド（ＦａｎＳｈｒｏｕｄ）と、からなる。

ファンシュラウドは、自動車のラジエーターやコンデンサーなどの空冷式熱交換器の放熱を促進するために熱交換器に空気を送風するように構成され、熱交換器に対する配置形式に応じて、プッシャータイプ（Ｐｕｓｈｅｒｔｙｐｅ）とプラータイプ（Ｐｕｌｌｅｒｔｙｐｅ）とに分類される。
プッシャータイプは、軸流ファンが車両における熱交換器の前方に配置されて車両の前方から車両の後方に空気を強制送風する形式であり、このタイプは、熱交換器に対する送風効率が低いことからエンジンルーム内の熱交換器の裏側に余裕空間が狭小な場合に用いられる。プラータイプは、軸流ファンが車両における熱交換器の後方に配置されて車両における熱交換器の前方の空気を吸い込み熱交換器を通過させる形式であって、プッシャータイプに比べ相対的に送風効率が高いことからほとんどの自動車に適用されている。

図１には従来の車両用ファンシュラウドＦの斜視図が図示し、図２には従来の車両用ファンシュラウドＦの正面図を図示している。
図１および図２に示す通り、熱交換器に冷却空気を導入するために熱交換器の後端に固定されるファンシュラウドＦは、ファン（Ｆａｎ）１０とシュラウド（Ｓｈｒｏｕｄ）３０の組立体を指す。ファンシュラウドＦは、送風のためのファン１０と、ファン１０を駆動するためのモータ２０と、中央に送風口が設けられた本体３１と、送風口の内周面の多数の点から放射状に延びた多数の固定子３３により支持形成され送風口の中央にモータ２０を固定支持するモータ固定部３２を有するシュラウド３０と、を含む。

前記の構成を有する従来の車両用ファンシュラウドＦは、車両の停車時には、ファン１０の回転による強制送風で熱交換器の冷却性能を高めることができる利点があるが、車両の走行時には、本体３１上の送風口以外の残りの部分が密閉されており、本体３１上の密閉された面積だけ走行風の流入が妨げられて熱交換器の冷却性能が劣る欠点がある。
上記問題を解決するために、本体３１上の密閉された部位に空気流入口を形成したファンシュラウドに関する技術も公知となっているが、走行風が発生しない車両の停車時にファンの回転により熱交換器に送風される空気が流入口を介して逆流する現象のため、熱交換器の冷却性能が低下する問題点がある。

特開２０１０−１６９００７号公報

本発明は、前記問題点を解決するためになされたものであって、ファンシュラウドの送風口以外の本体上の密閉面に走行風の流出入を制御する開閉手段を形成し、車両の停車時には、密閉された状態を維持して送風効率を高め、車両の走行時には、開放して走行風の流入効率を高めた車両用ファンシュラウドを提供することを目的とする。
特に、ドアがワンタッチ方式でファンシュラウドの本体上に結合するように構成して組立工数を低減し、ドアが逆方向に組立できない構造を適用して組立品質を高めた車両用ファンシュラウドを提供することを目的とする。
また、シュラウドと開閉手段との間に発生する隙間を遮断して隙間から漏れる空気を最小化し、空気漏れによる風量性能の低下を防止することができる車両用ファンシュラウドの提供を目的とする。

本発明のファンシュラウドは、送風用ファンと、
ファン駆動用モータと、
中央に送風口が形成された本体（１１１）と、前記送風口の内周面の多数の点から放射状に延びた多数の固定子（１１３）により支持された状態で前記送風口の中央にモータを固定支持するモータ固定部（１１２）とから構成されたシュラウド（１００）と、
前記本体（１１１）上に備えられ、車両が走行しているか否かに応じて走行風の流入を制御する開閉手段（２００）と、を含み、
前記開閉手段（２００）は、
前記走行風が熱交換器に流入するように前記本体上に開放形成される空気流入部（２１０）と、
車両が走行しているか否かに応じて走行風の流入を制御するように前記空気流入部（２１０）の上側周縁に自由回転可能に結合する回転軸（２２２）と、前記回転軸（２２２）に結合して前記回転軸（２２２）の回転によって前記空気流入部（２１０）を密閉または開放するドア（２２１）とを含むドア部（２２０）と、を含み、
前記空気流入部（２１０）は、
前記回転軸（２２２）の一側が軸方向に嵌込み結合するように閉じた環状に形成された第１回転結合部（２１３）と、
前記回転軸（２２２）の他側が半径方向に嵌込み結合するように開放部（２１６）が形成される環状に形成された第２回転結合部（２１４）と、を含み、
前記開放部（２１６）の幅は、前記回転軸（２２２）の直径より小さく形成され、
前記回転軸（２２２）の他側には、
前記回転軸（２２２）の直径より大きい直径を有するヘッド部（２２３）が形成され、前記ヘッド部（２２３）の直径は、前記第１回転結合部（２１３）の内径より大きいことを特徴とする。

前記ドア部（２２０）は、
前記ドア（２２１）が車両の後方に開放されるように前記本体（１１１）の車両の後方面に備えられ、前記ドア（２２１）が車両の前方に開放されないように前記ドア（２２１）の断面積が前記空気流入部（２１０）の断面積より大きいことを特徴とする。

前記空気流入部（２１０）の周面には、
前記ドア（２２１）の密閉時に前記ドア（２２１）の車両の前方面に当接するドア接触部（２１２）が車両の後方側に突出形成され、
前記ドア接触部（２１２）は、
車両の幅方向の両側に上下長さ方向に沿って形成される側面接触部（２１２ａ）と、車両の下部に車両の幅方向に沿って形成される下部接触部（２１２ｂ）とで構成され、
前記ドア（２２１）の密閉時にドア（２２１）の下端部が車両の後方側に傾いて密閉されるように、前記側面接触部（２１２ａ）は、下方に向かって突出長さが長くなることを特徴とする。

前記第１回転結合部（２１３）には、
前記ドア（２２１）が所定角度以上開放されないように前記ドア（２２１）の回転を制限するストッパ（２１５）が形成されることを特徴とする。

車両の前方側に向いた前記ドア部（２２０）の上部を囲むように前記本体（１１１）から下部方向に延びて形成される遮断部（２３０）をさらに含むことを特徴とする。

前記遮断部（２３０）は、
車両の前方側の前記回転軸（２２２）の中心から前記遮断部（２３０）までの直線長さＬ１が、車両の後方側の前記回転軸（２２２）の中心から前記ドア部（２２０）の最上端までの直線長さＬ２より短くなるよう下部方向に延びて形成されることを特徴とする。

本発明によれば、車両の停車時には、ファンの回転により送風効率を高め、車両の走行時には、走行風の流入量が増加するに伴い車両の送風効率と走行風の流入効率が同時に高くなり、車両の停車時や走行時の両方において熱交換器の冷却性能が向上する効果がある。
特に、シュラウド本体に装着されるドアがワンタッチ方式で組み立てられるように構成されているため、組立工程が単純化し、生産性が向上する効果がある。
また、ドアの逆方向の組立ができないように構成されており、組立品質が向上するとともにユーザの感性品質を向上させるという利点がある。
なお、本発明による車両用ファンシュラウドは、シュラウドと開閉手段との間の隙間を遮断することにより、隙間から漏れる空気を最小化して、空気漏れによる風量性能の低下を防止することができる利点がある。

従来の車両用ファンシュラウドの全体斜視図である。従来の車両用ファンシュラウドの正面図である。本発明の一実施例による車両用ファンシュラウドの全体斜視図である。本発明の一実施例による車両用ファンシュラウドの正面図である。本発明の一実施例による開閉手段の斜視図である。本発明の一実施例による空気流入部の斜視図である。本発明の一実施例による開閉手段の断面図（ドア密閉時）である。本発明の一実施例による開閉手段の断面図（ドア開放時）である。本発明の一実施例によるドア部の斜視図である。本発明の一実施例による開閉手段の車両の前方側の斜視図（ドア密閉時）である。本発明の一実施例による開閉手段の車両の前方側の斜視図（ドア開放時）である。本発明の一実施例による車両用ファンシュラウドの遮断部の拡大断面図である。

以下、本発明の車両用ファンシュラウドについて、図面を参照して詳細に説明する。
図３は本発明の一実施例によるファンシュラウド１０００の全体斜視図であり、図４は本発明の一実施例によるファンシュラウド１０００の正面図である。
図３および図４に示す通り、本発明の一実施例の車両用ファンシュラウド１０００は、車両用熱交換器に冷却空気を導入するために熱交換器の後端に固定され、送風のためのファンと、ファン駆動用モータと、中央には送風口が形成された本体１１１と、送風口の内周面の多数の点から放射状に延びた多数の固定子１１３により支持形成された状態で送風口の中央にモータを固定支持するモータ固定部１１２とで構成されたシュラウド１００と、を含んでなる。本発明のファンには、通常、軸流ファンが適用できるため、ファンの詳細な説明は省略する。

モータもまた車両の熱交換器の内部を経る熱交換媒体の冷却のためにファンを同一の方向に回転させて送風する駆動源として、通常の直流または交流により駆動されるモータが適用される。
シュラウド１００は、モータによりファンが回転して発生する空気送風を案内するとともに駆動源であるモータを支持した状態で車両の熱交換器に固定設置される部材である。
このようなシュラウド１００は、中央に吸い込まれる送風空気を軸方向に案内するための送風口が形成され、後面が熱交換器の背面全体に接するように熱交換器の形状に対応する四角形の形状に合成樹脂材で成形形成された本体１１１を含む。ここで、シュラウド１００の送風口は、風圧損失を低減してファンの送風効率を高めるよう円形にしてもよい。

また、シュラウド１００には、送風口の内周面の多数の点から放射状に延びた多数の固定子１１３により支持形成された状態で送風口の中央にモータを固定支持するモータ固定部１１２が備えられる。
本発明による車両用ファンシュラウド１０００は、車両の走行時に、本体１１１の送風口以外の密閉部に空気流入部２１０を形成して空気を熱交換器に流入させ、車両の停車時には、本体１１１の送風口を介して熱交換器に流入される空気が逆流しないように空気流入部２１０を密閉するドア部２２０、本体１１１から車両の前方側に向いたドア部２２０の上部を囲むように延びて形成される遮断部２３０（図１０〜図１２参照）が備えられた開閉手段２００を含む。

本発明による車両用ファンシュラウド１０００の開閉手段２００について、図面を参照して詳細に説明する。
図５は本発明による車両用ファンシュラウド１０００の開閉手段２００を示す斜視図であり、図６は本発明による車両用ファンシュラウド１０００の空気流入部２１０を示す斜視図であり、図７は本発明による車両用ファンシュラウド１０００のドア２２１の密閉時の開閉手段２００を示す断面図であり、図８は本発明による車両用ファンシュラウド１０００のドア２２１の開放時の開閉手段２００を示す断面図であり、図９は本発明による車両用ファンシュラウド１０００のドア部２２０を示す斜視図であり、図１０は本発明による車両用ファンシュラウド１０００のドア２２１の密閉時の開閉手段２００の車両の前方側を示す斜視図であり、図１１は本発明による車両用ファンシュラウド１０００のドア２２１の開放時の開閉手段２００の車両の前方側を示す斜視図であり、図１２は本発明による車両用ファンシュラウド１０００の遮断部２３０を示す拡大断面図である。

図５に示すように、開閉手段２００は、本体１１１上の送風口以外の領域に形成される空気流入部２１０と、走行風が流入するか否かに応じて空気流入部２１０を密閉または開放するドア部２２０と、を含む。
図５〜図８に示す通り、空気流入部２１０は、走行風が流入するように本体１１１を車両の前後方向に貫通して形成される空気流入ホール２１１と、空気流入ホール２１１の周縁に沿って形成され、ドア部２２０が空気流入ホール２１１の密閉時に、車両の後方を向いたドアの面に当接して空気流入ホール２１１を密閉するドア接触部２１２と、空気流入ホール２１１の上側に形成され、車両の軸方向の両側にそれぞれ形成され、ドア２２１の回転軸２２２と結合する第１回転結合部２１３および第２回転結合部２１４と、を含む。

空気流入ホール２１１は、横幅が縦幅より長い長方形の形態に図示しているが、本体１１１の形状に応じて、または本体１１１の如何なる位置に空気流入ホール２１１が形成されるかに応じて、その大きさと形状が変わる。
ドア接触部２１２は、空気流入ホール２１１の周縁に沿って形成され、空気流入部２１０の車両の後方側の面から車両の後方側に突出形成される。
また、ドア接触部２１２は、空気流入ホール２１１の車両の幅方向の両側に上下長さ方向に沿ってそれぞれ形成される側面接触部２１２ａと、空気流入ホール２１１の下側で車両の幅方向に沿って形成される下部接触部２１２ｂとで構成される。
この際、図７および図８に示すように、側面接触部２１２ａは、突出長さが車両の下側に向かって長く形成できる。すなわち、下部接触部２１２ｂの突出長さは、側面接触部２１２ａの下端突出長さに対応するように形成できる。

これは、ドア部２２０のドア２２１が密閉された時にドア接触部２１２を介してドア２２１の下端部が車両の後方側に傾いて密閉されるようにするためである。ドア２２１の下端部が車両の後方側に傾いて密閉された場合、車両の振動時にドア２２１が開放されることを防止し、特に、車両が上り坂に停車する場合にもドア２２１が開放されることを防止できる。
また、車両用ファンシュラウド１０００の移動や車両組立のときにドア部２２０が破損することを防止するために、ドア接触部２１２の周縁面の外側にはドア保護部２１０ａが形成される。ドア保護部２１０ａは、空気流入部２１０の周縁に沿って形成される。より詳細には、ドア保護部２１０ａは、ドア接触部２１２の周縁から外側に離隔形成され、車両の後方側に延長形成される。ドア保護部２１０ａの延長長さは、下部接触部２１２ｂの突出長さより長く形成できる。より詳細には、ドア２２１がドア接触部２１２に当接したときに、ドア２２１より車両の後方側に延長形成される。

第１回転結合部２１３は、空気流入ホール２１１の上側に形成され、車両の幅方向の一側に形成できる。第１回転結合部２１３は、回転軸２２２の一側が軸方向に自由回転可能に結合するために構成される。第１回転結合部２１３は、回転軸２２２が軸方向に嵌込み結合するように閉じた環状に形成できる。
第２回転結合部２１４は、空気流入ホール２１１の上側に形成され、車両の幅方向の他側に形成できる。第２回転結合部２１４は、回転軸２２２の他側が軸方向に自由回転可能に結合するために構成される。第２回転結合部２１４は、回転軸２２２が半径方向に嵌込み結合するように開放部２１６が形成された環状に形成できる。
すなわち、本発明による車両用ファンシュラウド１０００は、第１回転結合部２１３および第２回転結合部２１４の構成によりドア部２２０を空気流入部２１０に簡単に組み立てできる効果がある。

詳細に説明すると、ドア部２２０の回転軸２２２の一側を第１回転結合部２１３に軸方向に嵌込み結合した後、第２回転結合部２１４の開放部２１６を介して回転軸２２２の他側を第２回転結合部２１４に半径方向に嵌込み結合して組立を完了する。
この際、開放部２１６は、その幅を回転軸２２２の直径より小さく形成して、ドア部２２０の組立が完了した時に回転軸２２２の離脱を防止するように構成される。
また、第１回転結合部２１３上にはドア２２１が所定角度以上開放されないように回転軸２２２の回転半径を制限するストッパ２１５が備えられる。

図５および図９に示す通り、ドア部２２０は、空気流入部２１０の上側に取り付けられ、軸方向回転によりドア２２１の密閉または開放を制御する回転軸２２２と、回転軸２２２の下側に形成され、回転軸２２２の回転により空気流入ホール２１１を密閉または開放するドア２２１と、を含む。
この際、ドア２２１は、車両の前方から流入する走行風により開放されて走行風を流入させるように、本体１１１の車両の後側面に備えられ、車両の後方側に開放されるように形成される。
また、ドア２２１は、車両の後方側から流入する空気によって車両の前方側に開放されないように、空気流入ホール２１１の断面積より大きく形成された断面積を有する。したがって、ドア２２１は、車両の前方側から流入する空気のみを通過させ、車両の後方側から流入する空気は遮断させるように構成される。

前記構成により、ドア２２１の上側に形成された回転軸２２２は、空気流入部２１０の第１回転結合部２１３および第２回転結合部２１４上に自由回転可能に結合される。
また、回転軸２２２の他側は、回転軸２２２の直径より大きい直径を有するヘッド部２２３を含む。この際、ヘッド部２２３の直径を第１回転結合部２１３の内径より大きく形成して、回転軸２２２の他側が第１回転結合部２１３に軸方向に嵌込み結合することを防止するように構成される。したがって、回転軸２２２のヘッド部２２３を介してドア部２２０が誤って組み立てられることを防止する効果がある。

図７、図８、図１０〜図１２に示すように、本発明の車両用ファンシュラウド１０００の開閉手段２００は、本体１１１から車両の前方側のドア部２２０の上部を囲むように延びて形成される遮断部２３０をさらに含む。
遮断部２３０は、車両の前方側のドア部２２０の上部を囲むように空気流入ホール２１１の上端の本体１１１から下部方向に延びて形成される。
すなわち、開閉手段２００は、空気流入部２１０の上側周縁に自由に回転可能に回転軸２２２が組み立てられた後、重力によってドア部２２０が下部方向に垂れる。下部方向にドア部２２０が垂れることにより、本体１１１とドア部２２０との間には水平方向の隙間が発生する。

すなわち、開閉手段２００は、重力によって本体１１１とドア部２２０との間に水平方向の隙間が発生するに伴い、隙間を通過する空気の漏れによって風量性能が低下する問題が発生する。
そのため、開閉手段２００は、車両の前方側のドア部２２０の上部を囲むように形成される遮断部２３０を含むことにより、本体１１１とドア部２２０との間に発生する水平方向の隙間が形成されることを防止して、隙間から漏れる空気を最小化することができる。

この際、遮断部２３０は、図１２に示す通り、車両の前方側での回転軸２２２の中心から遮断部２３０までの直線長さＬ１は、車両の後方側での回転軸２２２の中心からドア部２２０の最上端までの直線長さＬ２より小さく形成される。
すなわち、遮断部２３０は、車両の前方側での直線長さＬ１が車両の後方側での直線長さＬ２より小さくなるように下部方向に延びて形成されることで、水平方向の隙間を遮断して隙間から漏れる空気を最小化し、風量性能が低下する問題を防止することができる。

以上、本発明に関する好ましい実施例を説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の属する技術分野を逸脱しない範囲での全ての変更が含まれる。

１０００車両用ファンシュラウド
１００シュラウド
１１１本体
１１２モータ固定部
１１３固定子
２００開閉手段
２１０空気流入部
２１１空気流入ホール
２１２ドア接触部
２１２ａ側面接触部
２１２ｂ下部接触部
２１３第１回転結合部
２１４第２回転結合部
２１５ストッパ
２１６開放部
２２０ドア部
２２１ドア
２２２回転軸
２２３ヘッド部
２３０遮断部

Claims

送風用ファンと、
ファン駆動用モータと、
中央に送風口が形成された本体（１１１）と、前記送風口の内周面の多数の点から放射状に延びた多数の固定子（１１３）により支持された状態で前記送風口の中央にモータを固定支持するモータ固定部（１１２）とから構成されたシュラウド（１００）と、
前記本体（１１１）上に備えられ、車両が走行しているか否かに応じて走行風の流入を制御する開閉手段（２００）と、を含み、
前記開閉手段（２００）は、
前記走行風が熱交換器に流入するように前記本体上に開放形成される空気流入部（２１０）と、
車両が走行しているか否かに応じて走行風の流入を制御するように前記空気流入部（２１０）の上側周縁に自由回転可能に結合する回転軸（２２２）と、前記回転軸（２２２）に結合して前記回転軸（２２２）の回転によって前記空気流入部（２１０）を密閉または開放するドア（２２１）とを含むドア部（２２０）と、を含み、
前記空気流入部（２１０）は、
前記回転軸（２２２）の一側が軸方向に嵌込み結合するように閉じた環状に形成された第１回転結合部（２１３）と、
前記回転軸（２２２）の他側が半径方向に嵌込み結合するように開放部（２１６）が形成される環状に形成された第２回転結合部（２１４）と、を含み、
前記開放部（２１６）の幅は、前記回転軸（２２２）の直径より小さく形成され、
前記回転軸（２２２）の他側には、
前記回転軸（２２２）の直径より大きい直径を有するヘッド部（２２３）が形成され、前記ヘッド部（２２３）の直径は、前記第１回転結合部（２１３）の内径より大きいことを特徴とする車両用ファンシュラウド。
前記ドア部（２２０）は、
前記ドア（２２１）が車両の後方に開放されるように前記本体（１１１）の車両の後方面に備えられ、前記ドア（２２１）が車両の前方に開放されないように前記ドア（２２１）の断面積が前記空気流入部（２１０）の断面積より大きい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。
前記空気流入部（２１０）の周面には、
前記ドア（２２１）の密閉時に前記ドア（２２１）の車両の前方面に当接するドア接触部（２１２）が車両の後方側に突出形成され、
前記ドア接触部（２１２）は、
車両の幅方向の両側に上下長さ方向に沿って形成される側面接触部（２１２ａ）と、車両の下部に車両の幅方向に沿って形成される下部接触部（２１２ｂ）とで構成され、
前記ドア（２２１）の密閉時にドア（２２１）の下端部が車両の後方側に傾いて密閉されるように、前記側面接触部（２１２ａ）は、下方に向かって突出長さが長くな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。
前記第１回転結合部（２１３）には、
前記ドア（２２１）が所定角度以上開放されないように前記ドア（２２１）の回転を制限
するストッパ（２１５）が形成され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。
車両の前方側に向いた前記ドア部（２２０）の上部を囲むように前記本体（１１１）から下部方向に延びて形成される遮断部（２３０）をさらに含む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。
前記遮断部（２３０）は、
車両の前方側の前記回転軸（２２２）の中心から前記遮断部（２３０）までの直線長さＬ１が、車両の後方側の前記回転軸（２２２）の中心から前記ドア部（２２０）の最上端までの直線長さＬ２より短くなるよう下部方向に延びて形成されることを特徴とする請求項５に記載の車両用ファンシュラウド。