JPH031484B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は、車体に弾性支持されたラジエータ
を有する車両における電動ラジエータフアンを車
体に支持させる電動ラジエータフアンの車体支持
構造に関する。 一般に、ラジエータを車体に複数の防振ゴムを
介して弾性支持させ、ラジエータをダンパ質量、
防振ゴムをダンパ部材とするダイナミツクダンパ
として作動させて車体の振動をできるだけ抑制す
るようにしていることは知られている。 このようなラジエータをダイナミツクダンパと
して作動させる構造を有する車両における第１従
来例の電動ラジエータフアンの車体支持構造とし
ては、例えば実開昭55−113842号又は第１図及び
第２図に示すようなものがある。 図中、符号１は車両Ｍに設けられるラジエータ
で、その上部には一対の支持ブラケツト２，２が
設けられており、その下部には一対の雄ネジ３，
３が垂下された状態で設けられている。 ラジエータ１の上部に設けられている各支持ブ
ラケツト２はダンパ部材である防振ゴムで形成さ
れたアツパマウントインシユレータ４を介して車
体の一部であるラジエータコアサポート５に取り
付けられ、ラジエータ１の下部に設けられている
各雄ネジ３はダンパ部材であるロアマウントイン
シユレータ６を介して車体の一部であるフアース
トクロスメンバ７に取り付けられている。 ８は電動ラジエータフアンのフアンシユラウド
で、ラジエータ１と略同じ大きさの平板部８ａと
円筒状のフアンカバー部８ｂとから形成されてい
る。フアンカバー部８ｂの外周には略等角度間隔
に４本のステー９が放射状に延びるよう設けられ
ていると共に羽根１０ａを有する電動フアン１０
が固着されている。フアンシユラウド８のフアン
カバー部８ｂに設けられている各ステー９の先端
が車体の一部（図示省略）に平板部８ａが気密性
確保のためのウレタンで形成されたシール部材１
１を介してラジエータ１の背面に押しつけるよう
に固定されている。 このように、ラジエータ１はダンパ部材である
アツパーマウントインシユレータ４及びロアマウ
ントインシユレータ６を介して車体に取り付けら
れているため、例えば凹凸のある道路を車両が走
行することによつて車体に加振力が作用したとし
ても、ラジエータ１とこれらインシユレータ４及
び６とがダイナミツクダンパ効果を発揮し、車体
の振動を抑制しようとする。 しかしながら、ラジエータ１はその背面がフア
ンシユラウド８の平面部８ａで気密性確保のため
にシール部材１１を介して押し付けられているの
で、シール部材１１によつてラジエータ１の上下
運動が規制され、ラジエータ１の上下に配したア
ツパマウントインシユレータ４及びロアマウント
インシユレータ６をダンパ部材、ラジエータ１を
ダンパ質量とするダイナミツクダンパとしての効
果が充分発揮されないという問題点があつた。 そこで、かかる問題点を考慮した第２従来例の
電動ラジエータフアンの車体支持構造としては、
例えば第３図に示すようなものがある。 図において前述の従来例と同一ないし均等な部
位又は部材には同一符号を付して重複した説明を
省略する。 この実施例では、フアンシユラウド１８の平板
部１８ａがラジエータ１に直接固定されている。
また、フアンシユラウド１８のフアンカバー部１
８ｂには羽根２０ａを有する電動フアン２０が固
着されている。ラジエータ１のラジエータコアサ
ポート５とフアーストクロスメンバ７への取り付
けは前述の従来例と同様である。 この従来例ではラジエータ１に電動フアン２０
が固着されたフアンシユラウド１８が直接固定さ
れているので、フアンシユラウド１８が前述のよ
うにラジエータ１の上下運動を規制することはな
くなり、アツパマウントインシユレータ４及びロ
アマウントインシユレータ６をダンパ部材、ラジ
エータ１をダンパ質量とするダイナミツクダンパ
としての効果を充分に発揮させることができ、第
１従来例の問題点は解決された。 しかしながら、ラジエータ１に電動フアン２０
が固着されたフアンシユラウド１８が直接固定さ
れていることから、電動フアン２０が回転数切替
え型の場合、フアンアンバランスに起因して電動
フアン２０に生じた振動がラジエータ１に伝えら
れ、ラジエータ１を振動させるので、ラジエータ
１の振動音が車室内に騒音をもたらすという問題
点があつた。 更に、この従来例では以下に述べる問題点も生
じていた。 いま、この従来例を第４図のように１自由度系
の振動モデルにモデル化して考えることとする。
図中、Ａは車体、Ｂはラジエータ１、フアンシユ
ラウド１８及び電動フアン２０を一体化したもの
であり、Ｋ，Ｃはそれぞれ車体Ａとラジエータ１
との間に設けたダンパ部材である防振ゴムで形成
されたアツパマウントインシユレータ４及びロア
マウントインシユレータ６のバネ定数と粘性減衰
係数である。 ところで、電動フアン２０は一般に、回転によ
つてアンバランス加振力を発生するものであり、
このアンバランス加振力はダンパ部材を介して車
体Ａを振動させることになる。そこで、アンバラ
ンス加振力をPo sin wt、車体Ａへ伝達される伝
達力をPt sin（wt＋φ）としたとき、アンバラン
ス加振力の振動数ｗと振動伝達率Pt／Poとの関
係は第５図のグラフの振動伝達率曲線Ｘで示され
る。 縦軸に振動伝達率Pt／Poをとり、横軸にアン
バランス加振力の振動数ｗをとつている。ここ
で、振動伝達率Pt／PoがOdBとなる場合のアン
バランス加振力の振動数woはラジエータ１等と
ダンパ部材とで構成される振動系の固有振動数

【式】の√２倍に等しい。 ところで、車体が共振しないようにするために
は、通常、ラジエータ１等とダンパ部材とで構成
される振動系の固有振動数wnを車体の曲げ固有
振動数即ち2π×23〔rad／sec〕程度の値に設定し
てダイナミツクダンパ効果を発揮させるようにし
ている。 ゆえに、振動伝達率Pt／PoがOdBとなる場合
のアンバランス加振力の振動数woは wo＝√２×2π×23〔rad／sec〕近傍に設定され
ることになる。かかる条件下において、電動フア
ン２０の回転速度が Rev＝wo／2π×60＝√２×23×60＝1950（rpm） 以下である場合には、第５図のグラフで振動伝達
率曲線Ｘで示すように振動伝達率Pt／PoがdB値
でプラス側にあることが示されている。従つて、
車体Ａは電動フアン２０から発生するアンバラン
ス加振力よりも大きい伝達力を受けて振動するこ
とになる。近年、回転数切替えタイプの電動フア
ンが多用される状況においては、フアンをこの範
囲の回転速度で使用することが多いため、この従
来例のごとき構造のものは好ましくはなかつた。 この発明は、このような従来の問題点に着目し
てなされたもので、ラジエータにシール部材を介
してフアンシユラウドを固定し、車体にダンパ部
材を介して弾性支持されるよう電動フアンを取り
付けるようにすることにより、上記問題点を解決
することを目的としている。 以下、この発明を図面に基づいて説明する。 第６図〜第８図は、この発明の一実施例を示す
図である。 図において、従来例と同一又は均等な部位又は
部材に同一符号を付して重複した説明を省略す
る。 フアンシユラウド２８の平板部２８ａの両側部
にはそれぞれ一対の取付フランジ２９，２９が設
けられ、平板部２８ａのラジエータ側表面の周囲
にはウレタンで形成されたシール部材１１が取り
付けられている。平板部２８ａに設けられたこれ
ら取付フランジ２９がそれぞれボルト３０でラジ
エータ１の両側部に締着されてラジエータ１の背
面にシール部材１１を介してフアンシユラウド２
８の平板部２８ａが固定されている。このとき、
ラジエータ１とフアンシユラウド２８間はシール
部材１１が圧縮されることにより、気密が保たれ
る。また、フアンシユラウド２８はフアンカバー
部２８ｂを有している。 一方、電動ラジエータフアンの電動フアン３１
の外周には略等角度間隔に４本のステー３２が放
射状に延びるように設けられており、各ステー３
２の先端がダンパ部材である防振ゴムで形成され
たインシユレータ３３を介して車体の一部（図示
省略）に弾性支持されるよう固定されている。こ
のとき、電動フアン３１の羽根３１ａはフアンシ
ユラウド２８のフアンカバー部２８ｂ内に配置さ
せられている。 次に作用を説明する。 車体が振動し、車体に加振力が作用した場合、
ラジエータ１にフアンシユラウド２８が直接固定
されていることから、第１従来例のようにフアン
シユラウド２８がラジエータ１の上下運動を規制
することはなくなり、アツパマウントインシユレ
ータ４及びロアマウントインシユレータ６をダン
パ部材、ラジエータ１をダンパ質量とするダイナ
ミツクダンパとしての効果を発揮させることがで
きる。また、ラジエータ１にはシール部材１１を
介してフアンシユラウド２８が固定されているこ
とから、ラジエータ１とフアンシユラウド２８と
の間はシール部材１１によつて気密が保たれ、電
動フアン３１によるラジエータ１の冷却効率が向
上させられている。 更に、ラジエータ１にフアンシユラウド２８を
直接固定させていることから、ラジエータ１とで
構成される副振動系の質量が大きくなり、ダイナ
ミツクダンパの効果も増大させられる。以下、そ
の理由を説明する。 第７図は、この発明の実施例を車体との関係で
２自由度系の振動モデルとしてモデル化して示し
た図である。図中、A′は車体、B′はラジエータ
１及びフアンシユラウド２８であり、車体A′に
加振力Fo sin wtが働いているものとする。ま
た、ｍはラジエータ１及びフアンシユラウド２８
の質量の和、Ｍは車体の質量、Ｋは車体A′とタ
イヤ接地面との間のスプリング部材のバネ定数、
ｋとｃとはそれぞれ車体A′とラジエータ１との
間に設けたダンパ部材である防振ゴムで形成され
たアツパマウントインシユレータ４及びロアマウ
ントインシユレータ６のバネ定数と粘性減衰係数
である。車体A′とバネ定数Ｋを有するスプリン
グ部材とで主振動系が構成され、ラジエータ１及
びフアンシユラウド２８とバネ定数ｋと粘性減衰
係数ｃを有するダンパ部材とで副振動系が構成さ
れる。 第８図は第７図に係るダイナミツクダンパの振
幅倍率曲線Ｙであり、縦軸に振幅倍率｜Ｘ／Xst
｜（Ｘは車体の振幅、Xstは静たわみ量Fo／Ｋを
示す）をとり、横軸には幅振動系の固有振動数に
対する加振力の振動数の比ｗ／wn（ｗは加振力の
振動数、wnは副振動系である固有振動数であり、

【式】で表わされる。）をとつている。 車体A′の振幅Ｘは加振力の振動数ｗの全域に
わたつて一様に小さくなるようにすることが望ま
しく、そのためには、第８図は示すグラフの振幅
倍率曲線Ｙで二つの極大点Ｐ，Ｑにおける振幅倍
率｜Ｘ／Xst｜の値が略等しくなるように設定さ
れる。すなわち、固有振動数の比wn／Ωn（ここ
で、wnは前述したとおりで、Ωnは主振動系の固
有振動数であり、

【式】で表わされる。） および粘性減衰比率φ≡Ｃ／Cc（Ccは限界減衰係数 で、Cc＝２√で表わされる。）が次式を満足
するように設定される。 wn／Ωn＝１／（１＋μ） φ＝√3８（１＋）³ (1) ここで、μは質量比と称し、 μ≡ｍ／Ｍ で定義される。 そして、このとき、２点Ｐ，Ｑにおける振幅倍
率｜Ｘ／Xst｜は次式のようになる。 これにより、質量比μが大きくなれば、振幅倍
率｜Ｘ／Xst｜が小さくなることがわかる。 この発明の実施例の場合、副振動系の質量はラ
ジエータ１とフアンシユラウド２８とを一体とし
たものであるので、副振動系の質量をラジエータ
のみとした場合よりも、副振動系の質量ｍが大き
くなり、そのため質量比μも大きくなる。よつ
て、(2)式より明らかに２点Ｐ，Ｑにおける振幅倍
率｜Ｘ／Xst｜は小さくなつて、ダイナミツクダ
ンパ効果が大きくなることはわかる。 更に、この実施例では、電動フアン３１をイン
シユレータ３３を介して車体に弾性支持されるよ
う固定させていることから、電動フアン３１はフ
アンシユラウド２８と別体となり、電動フアン３
１が回転したときに生じるアンバランス加振力は
フアンシユラウド２８が固定されたラジエータ１
に伝えられることはなく、ラジエータ１がアンバ
ランス加振力によつて振動させられることはな
い。 また、電動フアン３１と車体との間にはダンパ
部材であるインシユレータ３３を介在させて電動
フアン３１を車体に弾性支持されるようにしてい
ることから、電動フアン３１が回転したときに生
じるアンバランス加振力は車体に伝わり難くな
り、車体の振動が極力抑制される。以下その理由
を説明する。第９図はこの発明の実施例における
電動フアン３１及びインシユレータ３３からなる
振動系を１自由度系の振動モデルとしてモデル化
して示した図である。ここで、A″は車体、Ｃは
電動フアン３１（振動体）であり、m′は電動フ
アン３１の質量、K′，C′はそれぞれ車体A″と電
動フアン３１との間に設けたダンパ部材であるイ
ンシユレータ３３のバネ定数と粘性減衰係数であ
る。また、アンバランス加振力をPo sin wt、車
体A″へ伝達される加振力をPt sin（wt＋φ）とす
る。このとき、電動フアン３１のアンバランス加
振力の振動数ｗと振動伝達率Pt／Poとの関係は
第１０図のグラフの振動伝達率曲線Y′で示され
る。 ここで、w₁′は振動伝達率Pt／PoがOdBとなる
ような振動数であり、この振動数は従来例の説明
でも述べたとおり、電動フアン３１及びインシユ
レータ３３からなる振動系の固有振動数

【式】の２倍になつている。即ち、

【式】となつている。 いま、電動フアンの使用最低回転数がRev
rpmである場合、W₁′／2π×60＜Revすなわち

【式】となるように、電動フ アン３１の質量m′及びインシユレータ３３のバ
ネ定数k′を選んでやることにより、車体A″に伝
わる伝達力の振幅量Ptは電動フアン３１から発
生するアンバランス加振力（振幅量）Poより小
さくなるため、電動フアン３１による車体A″の
振動が極力抑制されることになる。 以上説明してきたように、この発明によれば、
その構成を車体に複数のダンパ部材を介して弾性
支持されたラジエータを有する車両であつて、前
記車体にフアンシユラウドと電動フアンとからな
る電動ラジエータフアンを支持させるようにした
電動ラジエータフアンの車体支持構造において、
前記ラジエータにシール部材を介してフアンシユ
ラウドを固定し、前記車体にダンパ部材を介して
弾性支持されるよう電動フアンを取り付けるよう
にしたため、ラジエータとフアンシユラウドとの
間に介装されるシール部材によつて電動フアンに
よるラジエータの冷却効率が向上させられ、従来
のようにラジエータとダンパ部材とで構成される
ダイナミツクダンパ効果が損なわれることもな
く、しかもラジエータにフアンシユラウドが固定
されているので、ラジエータで構成される副振動
系の質量が大きくなり、ダイナミツクダンパ効果
が増大させられるという効果が得られる。 また、電動フアンはフアンシユラウドと別体と
してダンパ部材を介して車体に固定させるように
しているので、電動フアンのアンバランス加振力
によつてラジエータが振動させられ、車室内に騒
音をもたらすことはなくなり、更にアンバランス
加振力が車体に伝わり難くなつて車体の振動が極
力抑制されるという効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１従来例の電動ラジエータフアンの
車体支持構造を有する車両の概略を示す説明図、
第２図は同電動ラジエータフアンの車体支持構造
を示す斜視図、第３図は第２従来例の電動ラジエ
ータフアンの車体支持構造を示す分解斜視図、第
４図は第２従来例を１自由度系と考えたときの振
動モデルの説明図、第５図は第４図の振動モデル
の振動伝達率を示すグラフ、第６図〜第１０図は
この発明に係る電動ラジエータフアンの車体支持
構造の一実施例を示し、第６図は電動ラジエータ
フアンの車体支持構造を示す分解斜視図、第７図
はこの実施例を車体との関係で２自由度系と考え
たときの振動モデルの説明図、第８図は第７図の
振動モデルの振幅倍率を示すグラフ、第９図は電
動フアンを１自由度系と考えたときの振動モデル
の説明図、第１０図は第９図の振動モデルの振動
伝達率を示すグラフである。 １……ラジエータ、４……アツパマウントイン
シユレータ（ダンパ部材）、５……ラジエータコ
アサポート（車体）、６……ロアマウントインシ
ユレータ（車体）、７……フアーストクロスメン
バ（車体）、２８……フアンシユラウド、３１…
…電動フアン、３３……インシユレータ（ダンパ
部材）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 車体に複数のダンパ部材を介して弾性支持さ
   れたラジエータを有する車両であつて、前記車体
   にフアンシユラウドと電動フアンとからなる電動
   ラジエータフアンを支持させるようにした電動ラ
   ジエータフアンの車体支持構造において、 前記ラジエータにシール部材を介してフアンシ
   ユラウドを固定し、前記車体にダンパ部材を介し
   て弾性支持されるよう電動フアンを取り付けたこ
   とを特徴とする電動ラジエータフアンの車体支持
   構造。