特許 6952600 車両用ファン装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6952600

(24)【登録日】2021年9月30日

(45)【発行日】2021年10月20日

(54)【発明の名称】車両用ファン装置

(51)【国際特許分類】

   F01P 5/04 20060101AFI20211011BHJP

   F16F 15/30 20060101ALI20211011BHJP

   F16D 35/00 20060101ALI20211011BHJP

   F16D 35/02 20060101ALI20211011BHJP

【ＦＩ】

   F01P5/04 D

   F16F15/30 Z

   F16D35/00 601A

   F16D35/02 R

【請求項の数】3

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2017-252975(P2017-252975)

(22)【出願日】2017年12月28日

(65)【公開番号】特開2019-120130(P2019-120130A)

(43)【公開日】2019年7月22日

【審査請求日】2020年11月2日

(73)【特許権者】

【識別番号】000120249

【氏名又は名称】臼井国際産業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】240000327

【弁護士】

【氏名又は名称】弁護士法人クレオ国際法律特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】飯田 吉信

(72)【発明者】

【氏名】丹澤 勝実

(72)【発明者】

【氏名】仁科 亮甫

【審査官】 北村 亮

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−１１５５４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６３−１２３７２５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１４−１３４１０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０１５５３６８１（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０１Ｐ ５／０４

Ｆ１６Ｆ １５／３０

Ｆ１６Ｄ ３５／００

Ｆ１６Ｄ ３５／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンジンの側面に固定された支持部材と、前記支持部材によって中間部を回転自在に支持されると共に前記エンジンのクランクシャフトの回転力を受けて回転するシャフト部材と、を有する支持機構と、
前記シャフト部材の一端に取り付けられたファンクラッチと、前記ファンクラッチの出力回転部材に設けられたファンと、を有するファン機構と、
前記シャフト部材の他端に取り付けられた錘と、を備え、
前記錘は、前記ファン機構と同程度の重量を有する
ことを特徴とする車両用ファン装置。

【請求項2】

請求項１に記載された車両用ファン装置において、
前記錘は、直径寸法が前記シャフト部材の直径寸法よりも大きい円板形状を呈し、中心に前記シャフト部材が連結されている
ことを特徴とする車両用ファン装置。

【請求項3】

請求項１又は請求項２に記載された車両用ファン装置において、
前記錘は、前記シャフト部材に取り付けられた中空のケースと、前記ケースの内部に封入された粘性流体と、前記ケースの内部に弾性支持された質量体と、を有する
ことを特徴とする車両用ファン装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エンジンの冷却系に用いられる車両用ファン装置に関する発明である。

【背景技術】

【0002】

従来、エンジンブロックの側面にウォータポンプを固定し、クランクシャフトの回転力をウォータポンプの回転軸に伝達してこの回転軸を回転させると共に、回転軸の先端にファン機構を取り付けて、ウォータポンプの回転軸でファン機構を支持した車両用ファン装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。ここで、ファン機構は、回転軸に連結されたファンクラッチと、このファンクラッチに設けられたファンと、を有しており、ファンクラッチをＯＮ状態にしたときにウォータポンプの回転軸に連動してファンが回転する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１２−１１７５７８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、電動モータによってウォータポンプの回転軸を回転させる場合では、ウォータポンプをエンジンブロックの側面に固定する必要がなくなる。この場合では、ウォータポンプに代えて、エンジンブロックの側面に取り付けた支持機構によってファン機構を支持する。なお、支持機構は、エンジンブロックの側面に固定した支持部材と、この支持部材によって回転自在に支持されると共にクランクシャフトの回転力が伝達されるシャフト部材と、を有する。そして、シャフト部材の一端にファン機構が設けられる。

【0005】

ここで、エンジンから伝わる振動は、支持機構の支持部材からシャフト部材へと伝達され、このシャフト部材を介してファン機構へと伝わる。このとき、ファン機構のファンクラッチがＯＦＦ状態であると、ファンクラッチやファンでエンジンから伝達した振動を減衰することができず、ファン機構が大きく振動することがある。

【0006】

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、エンジンから振動が入力した際のファン機構の振動を抑制することができる車両用ファン装置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】

【0007】

上記目的を達成するため、本発明は、支持機構と、ファン機構と、錘と、を備えている。
ここで、支持機構は、エンジンの側面に固定された支持部材と、支持部材によって中間部を回転自在に支持されると共にエンジンのクランクシャフトの回転力を受けて回転するシャフト部材と、を有する。
また、ファン機構は、シャフト部材の一端に取り付けられたファンクラッチと、ファンクラッチの出力回転部材に設けられたファンと、を有する。
そして、錘は、シャフト部材の他端に取り付けられ、ファン機構と同程度の重量を有している。

【発明の効果】

【0008】

よって、本発明では、支持部材によって支持された位置を挟んで、ファン機構と錘とがそれぞれシャフト部材の反対の端部に取り付けられる。そのため、エンジンの振動が支持機構の支持部材からシャフト部材へと伝達されるが、このシャフト部材の一端に取り付けられたファン機構に対し、シャフト部材の他端に取り付けられた錘がバランサーの役割を果たす。そのため、エンジンからの振動入力が生じた際のファン機構の振動を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施例１の車両用ファン装置を示す縦断面図である。

【図2】実施例１のファン機構を示す縦断面図である。

【図3】実施例２の車両用ファン装置を示す縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の車両用ファン装置を実施するための形態を、図面に示す実施例１及び実施例２に基づいて説明する。

【0011】

（実施例１）
まず、実施例１における車両用ファン装置の構成を、「車両用ファン装置の全体構成」、「ファン機構の詳細構成」に分けて説明する。

【0012】

［車両用ファン装置の全体構成］
実施例１の車両用ファン装置１は、自動車に搭載されたラジエータの冷却ファンに適用され、図１に示すように、支持機構１０と、ファン機構３０と、錘５０と、を備えている。

【0013】

支持機構１０は、エンジンのエンジンブロック２に取り付けられ、エンジンに対してファン機構３０を保持する部材である。この支持機構１０は、支持部材１１と、シャフト部材２１と、を備えている。

【0014】

支持部材１１は、エンジンブロック２の側面２ａに固定されると共にこの側面２ａから起立した脚部１２と、脚部１２によって支持された円筒部１３と、円筒部１３の内側に設けられたベアリング１４と、を有している。
ここで、脚部１２は、エンジンブロック２の側面２ａから離れた位置で円筒部１３を支持する。円筒部１３は、両端が開放した筒形状を呈しており、軸方向がエンジンの前方に配置されたラジエータ３に向けられている。

【0015】

シャフト部材２１は、細長い円柱形状を呈した金属部材である。このシャフト部材２１は、円筒部１３を貫通し、中間部がベアリング１４を介して円筒部１３に回転可能に保持されている。なお、円筒部１３には、シャフト部材２１の軸方向への移動を規制する図示しない規制部が形成されている。
そして、シャフト部材２１は、一端２１ａにプーリ２２が設けられ、他端２１ｂに錘５０が固定されている。ここで、シャフト部材２１の一端２１ａは、円筒部１３から突出してラジエータ３に向いている。一方、シャフト部材２１の他端２１ｂは、円筒部１３から突出してエンジンブロック２の側面２ａに向いている。

【0016】

プーリ２２は、円板形状を呈し、図示しないエンジンのクランクシャフトに設けられた第２プーリの回転力を伝達するＶベルト（不図示）が周面２２ａに架け渡されている。また、プーリ２２のラジエータ３に臨む端面２２ｂには、ファン機構３０の入力回転部材３２が固定されている。これにより、Ｖベルトを介してクランクシャフトの回転力がプーリ２２に伝わり、プーリ２２が回転することで、プーリ２２と一体になってファン機構３０の入力回転部材３２が回転する。

【0017】

ファン機構３０は、シャフト部材２１の一端２１ａに取り付けられたファンクラッチ３１と、このファンクラッチ３１に設けられたファン４１と、を有している。ここで、ファンクラッチ３１は、温度感応型の粘性カップリングである。このファンクラッチ３１は、雰囲気温度が低温のときにＯＦＦ状態になり、シャフト部材２１の回転がファン４１に伝達されないようにする。一方、雰囲気温度が高温のときにはＯＮ状態になり、シャフト部材２１の回転をファン４１に伝達してファン４１を回転させる。

【0018】

錘５０は、直径寸法Ｒ１がシャフト部材２１の直径寸法Ｒ２よりも大きい円板形状を呈した金属部材である。この錘５０の端面の中心Ｏには、シャフト部材２１の他端２１ｂの端面が溶接等により固定されている。この錘５０は、ファン機構３０と同程度の重量を有している。

【0019】

［ファン機構の詳細構成］
実施例１のファン機構３０は、図２に示すように、エンジンの回転力が伝達されて回転する入力回転部材３２と、入力回転部材３２の回転が粘性流体を介して伝達されて回転する出力回転部材３３とを有するファンクラッチ３１と、出力回転部材３３に取り付けられたファン４１と、を備えている。

【0020】

入力回転部材３２は、プーリ２２の端面２２ｂに固定された駆動軸３２ａと、駆動軸３２ａに固定されたドライブディスク３２ｂと、を有している。

【0021】

駆動軸３２ａは、根元にフランジ３２ｃが形成され、このフランジ３２ｃをプーリ２２の端面２２ｂに突合せて、複数のボルト・ナット（不図示）で締め付けられる。これにより、駆動軸３２ａは、プーリ２２に対して一体的に結合される。

【0022】

ドライブディスク３２ｂは、中央に貫通孔３２ｄが形成されたアルミニウム製若しくは鉄製の円板部材である。このドライブディスク３２ｂは、セレーションが形成された駆動軸３２ａの先端部３２ｅが貫通孔３２ｄの内側に圧入され、セレーションの凸部が貫通孔３２ｄの内周面を塑性変形させて食い込むことで駆動軸３２ａに固定されている。このとき、貫通孔３２ｄの内周面の変形によって、駆動軸３２ａと貫通孔３２ｄとが一体的に回転可能になる。なお、ドライブディスク３２ｂの固定方法としては、他にも、貫通孔３２ｄに駆動軸３２ａの先端部３２ｅを強圧入（締まりばめ）してもよい。さらに、駆動軸３２ａの先端部３２ｅに雄ネジ溝を形成し、貫通孔３２ｄの内側に雌ネジ溝を形成し、この雄ネジ溝と雌ネジ溝を螺合してドライブディスク３２ｂを駆動軸３２ａに固定してもよい。いずれの場合であっても、ドライブディスク３２ｂの固定状態をバックアップするために、図示しないロックナットを介してドライブディスク３２ｂを駆動軸３２ａに固定してもよい。

【0023】

また、このドライブディスク３２ｂは、出力回転部材３３の後述する第２クラッチケース３３ｂに対向するトルク伝達面３２ｆに、ディスク側ラビリンス溝３２ｇが形成されている。なお、このディスク側ラビリンス溝３２ｇは、ドライブディスク３２ｂの両面に形成されていてもよい。さらに、ドライブディスク３２ｂの表面を平坦にし、ラビリンス溝が形成されていなくてもよい。そして、このドライブディスク３２ｂは、アルミニウム製若しくは鉄製のものに限らない。例えば、マグネシウム、スチール、銅等の金属や、ポリフェニレンサルファイド樹脂等の耐熱性樹脂等により形成されていてもよい。

【0024】

出力回転部材３３は、駆動軸３２ａに回転自在に支持された第１クラッチケース３３ａと、この第１クラッチケース３３ａに固定されて、第１クラッチケース３３ａとの間にドライブディスク３２ｂ及び粘性流体を収容する内部空間Ｋを形成する第２クラッチケース３３ｂと、を有している。なお、この第１,第２クラッチケース３３ａ,３３ｂによりクラッチケースが形成されている。また、「粘性流体」とは、例えばシリコンオイルである。

【0025】

第１クラッチケース３３ａは、中央に貫通孔３３ｃが形成されたアルミニウム合金製の円板部材である。貫通孔３３ｃには、ベアリング３４を介して駆動軸３２ａが貫通している。これにより、駆動軸３２ａと第１クラッチケース３３ａとの間にベアリング３４が介装され、第１クラッチケース３３ａは、駆動軸３２ａに対して回転自在に支持される。

【0026】

ここで、ベアリング３４は、駆動軸３２ａの外周面に嵌合した内輪３４ａと、第１クラッチケース３３ａの貫通孔３３ｃの内側に嵌合した外輪３４ｂと、内輪３４ａと外輪３４ｂの間に配置された保持器（不図示）に保持された複数の転動体３４ｃと、を有する転がり軸受である。このベアリング３４は、駆動軸３２ａの外周面に形成された段差部３２ｈとドライブディスク３２ｂとの間に配置され、軸方向に位置決めがなされている。

【0027】

第２クラッチケース３３ｂは、ドライブディスク３２ｂを覆うアルミ合金製の皿型部材であり、周縁フランジ部３３ｄが第１クラッチケース３３ａの周縁部にボルトＢを介して固定されている。これにより、第１クラッチケース３３ａと第２クラッチケース３３ｂは、一体的に回転自在となっている。また、この第２クラッチケース３３ｂは、周縁フランジ部３３ｄにファン４１がボルト止めされ、内側面３３ｅのディスク側ラビリンス溝３２ｇに対向する位置に、ケース側ラビリンス溝３３ｆが形成されている。
なお、この第１クラッチケース３３ａ及び第２クラッチケース３３ｂは、アルミニウム合金製のものに限らない。例えば、マグネシウム、スチール、銅等の金属や、ポリフェニレンサルファイド樹脂等の耐熱性樹脂等により形成されていてもよい。

【0028】

内部空間Ｋは、内部に設けられた仕切壁３５により、ドライブディスク３２ｂが配置されたトルク伝達室３５ａと、バルブ３７が配置されたオイル溜室３５ｂとに区画されている。ここで、ケース側ラビリンス溝３３ｆは、トルク伝達室３５ａ内に形成されている。

【0029】

仕切壁３５は、周縁部が第２クラッチケース３３ｂの内側面３３ｅに固定された円板部材である。この仕切壁３５には油供給部３５ｃが形成され、この油供給部３５ｃを介してトルク伝達室３５ａとオイル溜室３５ｂとが連通し、粘性流体の流通が可能になっている。
さらに、第２クラッチケース３３ｂには、一方の開口がトルク伝達室３５ａに開放し、他方の開口がオイル溜室３５ｂに開放したオイル循環路３５ｄが形成されている。すなわち、トルク伝達室３５ａとオイル溜室３５ｂとは、このオイル循環路３５ｄを介しても連通している。

【0030】

そして、第２クラッチケース３３ｂの中心部には、ピストン部材３６ａが軸方向に移動可能に貫通している。内部空間Ｋから外部に突出したピストン部材３６ａの一端は、板状のバイメタル３６の湾曲中心に接触し、内部空間Ｋの中に差し込まれたピストン部材３６ａの他端は、後述するバルブ３７に接触している。つまり、ピストン部材３６ａは、バイメタル３６とバルブ３７の間に配置されている。なお、ピストン部材３６ａと第２クラッチケース３３ｂとの間には、図示しないシール材が設けられ、粘性流体の漏れを防止している。

【0031】

バルブ３７は、板ばねによって形成されている。このバルブ３７は、一端が仕切壁３５のオイル溜室３５ｂ側の面にカシメ止めされ、中間部にピストン部材３６ａの先端が接触し、他端が油供給部３５ｃに対向している。そして、バルブ３７は、常に他端が油供給部３５ｃから離れる方向にばね力を作用させるが、平板状態のバイメタル３６によってピストン部材３６ａを介して押圧され、油供給部３５ｃを閉鎖する。

【0032】

一方、バイメタル３６は、ここでは帯状の平板形状に形成されており、長手方向の両端が第２クラッチケース３３ｂの表面に固定されている。そして、このバイメタル３６は、ラジエータ３を通過した後の空気温度であるファンクラッチ３１の前面（バイメタル３６の前方）の雰囲気温度に応じて、平板状態から長手方向の中央部分が第２クラッチケース３３ｂから離れる方向に湾曲変形していく。そして、ピストン部材３６ａは、このバイメタル３６の湾曲変形に併せて軸方向に移動する。バルブ３７は、ピストン部材３６ａが移動したことで、このピストン部材３６ａの移動距離に応じて油供給部３５ｃを開放する。

【0033】

具体的には、雰囲気温度が低温のとき、バイメタル３６は、撓みが小さくなって平板状になり、バルブ３７のばね力に抗してピストン部材３６ａの軸方向移動を規制する。これにより、バルブ３７はピストン部材３６ａを介して押さえられ、油供給部３５ｃが閉鎖される。また、雰囲気温度が高温のとき、バイメタル３６が第２クラッチケース３３ｂから離れる方向に湾曲変形し、ピストン部材３６ａを介してバルブ３７に伝達される押圧力が低下する。これにより、バルブ３７が自身のばね力で仕切壁３５から離れ、油供給部３５ｃが開放される。このように、バイメタル３６は、雰囲気温度に応じてバルブ３７で油供給部３５ｃを開閉させて、オイル溜室３５ｂからトルク伝達室３５ａに戻される粘性流体の流量を調整する。そして、粘性流体の循環量が調整されることで、ドライブディスク３２ｂから第２クラッチケース３３ｂに伝達するトルクが変化する。
なお、実施例１では、バイメタル３６が帯状の平板形状を呈しているが、温度感応型の渦巻きバネを用いてもよい。

【0034】

ファン４１は、図２に示すように、出力回転部材３３に嵌合する樹脂製のボス部４２と、ボス部４２の外周面から径方向に突出形成された多数の翼部４３と、ボス部４２の内側に固定された取付金具４４と、を有している。
ここで、取付金具４４は、ボス部４２の軸方向に延びてボス部４２に埋め込まれる筒状のインサート部４４ａと、インサート部４４ａの一端からボス部４２の内側に延在された固定部４４ｂとから構成されている。なお、インサート部４４ａには、周方向に並ぶ多数の開口４４ｃが形成されている。

【0035】

なお、ファン４１としては、ボス部４２及び翼部４３がすべて金属製のスチールファンであってもよいし、取付金具４４が円板状のフラットプレートであってもよい。また、取付金具４４を有しておらず、ボス部４２が出力回転部材３３に直接固定されていてもよい。

【0036】

そして、固定部４４ｂに形成されたボルト穴４４ｄを貫通するボルトＢによって、取付金具４４が第２クラッチケース３３ｂの周縁フランジ部３３ｄに固定されている。これにより、ファン４１が出力回転部材３３に取り付けられる。ここでは、ボルトＢは、図２に示すように、第１クラッチケース３３ａに第２クラッチケース３３ｂを固定するボルトと兼用する。
なお、ファン４１を出力回転部材３３に固定するボルトＢと、第１クラッチケース３３ａに第２クラッチケース３３ｂを固定するボルトとは別々に設けてもよい。さらに、第１クラッチケース３３ａに第２クラッチケース３３ｂを固定する際、ボルトを用いないシーミング加工によって固定してもよい。

【0037】

次に、作用を説明する。まず、車両用ファン装置の振動課題を説明し、続いて、実施例１の車両用ファン装置１の作用を、「車両用ファン装置の基本動作」と、「振動抑制作用」に分けて説明する。

【0038】

［車両用ファン装置の振動課題］
エンジンの回転力を利用してラジエータ３を冷却する車両用ファン装置では、エンジンに振動が生じると、この振動はエンジンブロックに固定された支持機構の支持部材に入力する。そして、支持部材に入力した振動は、ベアリングを介して支持部材によって支持されたシャフト部材へと伝達される。

【0039】

一方、シャフト部材の先端には、ラジエータ３を通過した後の空気の温度等に応じてファンの回転数を制御するファンクラッチと、このファンクラッチに取り付けられたファンと、を有するファン機構が設けられている。

【0040】

ここで、ファンクラッチは、エンジンの回転力が伝達されて回転する入力回転部材と、この入力回転部材の回転が粘性流体を介して伝達されると共に、ファンが取り付けられた出力回転部材と、を備えた粘性カップリングである。
すなわち、このファンクラッチでは、ファンを回転させてラジエータ３を冷却するときには、クラッチケース内のバルブを駆動して仕切壁に形成された油供給部を開き、オイル溜室からトルク伝達室へと粘性流体を供給する。これにより、入力回転部材のドライブディスクの回転が、粘性流体を介して出力回転部材の第２クラッチケースに伝達され、ファンクラッチはファンが回転するＯＮ状態になる。また、ファンを回転させないときには、クラッチケース内のバルブによって仕切壁に形成された油供給部を閉鎖し、トルク伝達室への粘性流体の供給を規制する。これにより、入力回転部材のドライブディスクの回転が出力回転部材の第２クラッチケースに伝達されず、ファンクラッチはファンが回転しないＯＦＦ状態になる。

【0041】

そして、シャフト部材に伝達された振動は、ファンクラッチがＯＦＦ状態のときよりも、ファンクラッチがＯＮ状態のときの方が小さくなることが分かっている。

【0042】

これは、ファンクラッチがＯＮ状態のときには、入力回転部材と出力回転部材との間に供給された粘性流体が減衰器の機能を発揮すると共に、出力回転部材がおもりの機能を発揮して、シャフト部材の振動を減衰するためであると考えられる。しかしながら、ファンクラッチがＯＦＦ状態では、このような効果を得ることができず、シャフト部材の振動が顕著に大きくなってしまうことがある。

【0043】

また、振動抑制を目的とする一般的な設計は、耐振動性を考慮して入力回転部材の駆動軸の外径を太くしたり、ファン機構の重量を軽量化したり、車両用ファン装置の重心位置を支持機構のセンター位置に近づけたりすることが考えられる。しかし、エンジンから入力される振動の状態（周波数等）によっては、適切な振動抑制を行うことができず、想定した振動以上のものが発生してしまうことがある。

【0044】

しかも、ファン機構は、支持部材によって支持されたシャフト部材の先端に取り付けられ、いわゆる片持ち状態で支持部材によって支持されている。そのため、このシャフト部材と、シャフト部材を支えるベアリングとの間のがたつきや偏心によって、エンジンから入力される振動を増長したり、新たな振動を追加したりする可能性がある。

【0045】

［ファン機構の基本動作］
図２では、エンジンが停止している冷間時のファン機構３０を示している。このとき、仕切壁３５に形成された油供給部３５ｃは、バルブ３７により閉鎖されている。このような状態からエンジンが駆動してクランクシャフトが回転すると、実施例１の車両用ファン装置１では、クランクシャフトの回転力がＶベルトを介してプーリ２２に伝達され、プーリ２２が回転する。これにより、プーリ２２に結合された入力回転部材３２の駆動軸３２ａが、プーリ２２と一体となって回転する。そして、この駆動軸３２ａが回転することでドライブディスク３２ｂが回転する。このとき、トルク伝達室３５ａ内の粘性流体は、ドライブディスク３２ｂの回転によって発生する遠心力の作用により、オイル循環路３５ｄを通ってオイル溜室３５ｂへと流れていく。

【0046】

しかし、雰囲気温度が低い状態では、バイメタル３６は作動しないので、ピストン部材３６ａはバルブ３７を押圧している状態から移動せず、油供給部３５ｃはバルブ３７により閉じられたままとなる。そのため、粘性流体は、ドライブディスク３２ｂの回転による遠心力でオイル溜室３５ｂに回収されるだけで、トルク伝達室３５ａには供給されない。これにより、ディスク側ラビリンス溝３２ｇとケース側ラビリンス溝３３ｆとの間の粘性流体が微量になり、ドライブディスク３２ｂから第２クラッチケース３３ｂへのトルク伝達が行われず、出力回転部材３３は回転しない。つまり、ファン４１の回転数は上昇しない。

【0047】

これに対し、雰囲気温度が上昇し始めると、温度に感応するバイメタル３６がピストン部材３６ａを移動させてバルブ３７に対する押圧力が弱まり、油供給部３５ｃが開き始める。そのため、オイル溜室３５ｂ内の粘性流体が油供給部３５ｃを通じてトルク伝達室３５ａへと流れ込む。これにより、ディスク側ラビリンス溝３２ｇとケース側ラビリンス溝３３ｆとの間の粘性流体が増量し、このディスク側ラビリンス溝３２ｇとケース側ラビリンス溝３３ｆとの間において、粘性流体の粘性による剪断抵抗が発生する。

【0048】

そして、この剪断抵抗により、入力回転部材３２の回転トルクが出力回転部材３３に伝達される。これにより、出力回転部材３３は入力回転部材３２の回転に伴って回転し、ファン４１が作動する。
なお、ディスク側ラビリンス溝３２ｇとケース側ラビリンス溝３３ｆとの間を通過した粘性流体は、ドライブディスク３２ｂの回転によって発生する遠心力の作用により、オイル循環路３５ｄを通ってオイル溜室３５ｂに戻される。

【0049】

［振動抑制作用］
実施例１の車両用ファン装置１では、エンジンが駆動した際に生じる振動は、エンジンブロック２の側面２ａに固定された支持部材１１の脚部１２に入力する。そして、この脚部１２によって支持された円筒部１３へ伝達され、この円筒部１３の内側に設けられたベアリング１４を介してシャフト部材２１へと伝わる。

【0050】

ここで、シャフト部材２１には、一端２１ａにプーリ２２を介してファン機構３０が設けられ、他端２１ｂに錘５０が取り付けられている。そのため、シャフト部材２１に振動が伝わった際、ファン機構３０と錘５０とが互いにバランサーの機能を発揮し、シャフト部材２１に伝わった振動を抑制することができる。また、ファン機構３０と錘５０とが釣り合うことで、シャフト部材２１とベアリング１４との間のがたつきや偏心が生じていても、エンジンから入力される振動を増長したり、新たな振動を追加したりすることを防止できる。

【0051】

そして、シャフト部材２１に伝わった振動を抑制することで、このシャフト部材２１からファン機構３０へと伝達される振動を低減することができ、ファン機構３０がＯＦＦ状態であっても、エンジンから振動が入力したときのファン機構３０の振動を抑制することができる。

【0052】

さらに、この実施例１では、錘５０が、直径寸法Ｒ１がシャフト部材２１の直径寸法Ｒ２よりも大きい円板形状を呈している。そして、シャフト部材２１は、この錘５０の中心Ｏに他端２１ｂが連結されている。そのため、支持機構１０の軸方向の長さが長くなることを防止しつつ、ファン機構３０と釣り合うために必要な重量を持たせることが可能となる。つまり、車両用ファン装置１の大型化を抑えると共に、シャフト部材２１の振動を効率よく抑制することができる。

【0053】

また、錘５０の中心Ｏにシャフト部材２１の他端２１ｂを連結したことで、錘５０の重心をシャフト部材２１の軸線に一致させることができる。これにより、シャフト部材２１の回転によって錘５０に作用する遠心力がシャフト部材２１の径方向に均等になり、シャフト部材２１の振動を適切に抑制することができる。そしてこの結果、ファン機構３０の振動をさらに低減することができる。

【0054】

次に、効果を説明する。
実施例１の車両用ファン装置１にあっては、下記に列挙する効果が得られる。

【0055】

(1) エンジン（エンジンブロック２）の側面２ａに固定された支持部材１１と、前記支持部材１１によって中間部を回転自在に支持されると共に前記エンジンのクランクシャフトの回転力を受けて回転するシャフト部材２１と、を有する支持機構１０と、
前記シャフト部材２１の一端２１ａに取り付けられたファンクラッチ３１と、前記ファンクラッチ３１の出力回転部材３３に設けられたファン４１と、を有するファン機構３０と、
前記シャフト部材２１の他端２１ｂに取り付けられた錘５０と、を備えた構成とした。
これにより、エンジンから振動が入力した際のファン機構３０の振動を抑制することができる。

【0056】

(2) 前記錘５０は、直径寸法Ｒ１が前記シャフト部材２１の直径寸法Ｒ２よりも大きい円板形状を呈し、中心Ｏに前記シャフト部材２１が連結されている構成とした。
これにより、車両用ファン装置１の大型化を抑えると共に、シャフト部材２１の振動を効率よく抑制することができる。

【0057】

（実施例２）
実施例２の車両用ファン装置は、錘が中空のケースと、このケースの内部に封入された粘性流体及び質量体を有する例である。以下、図３に基づいて実施例２を説明する。なお、実施例１と同等の構成については、実施例１と同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

【0058】

実施例２の車両用ファン装置１Ａでは、図３に示すように、支持部材１１によってシャフト部材２１を回転可能に支持し、このシャフト部材２１の一端２１ａにプーリ２２を介してファン機構３０を設け、シャフト部材２１の他端２１ｂに錘５０Ａを取り付けている。

【0059】

そして、この実施例２の錘５０Ａは、シャフト部材２１に固定されたケース５１と、このケース５１の内部に封入されたシリコンオイル５２（粘性流体）と、ケース５１の内部に弾性支持された質量体５３と、を有している。

【0060】

ここで、ケース５１は、円板形状を呈する中空筐体であり、中心にシャフト部材２１が連結されている。なお、ケース５１は、金属や硬質の合成樹脂、セラミックス等によって形成されている。

【0061】

シリコンオイル５２は、ケース５１内にほぼ気密状態で封入された粘性流体である。なお、このシリコンオイル５２は、出力回転部材３３の内部空間Ｋ内に収容された粘性流体と同等のものであってもよい。

【0062】

質量体５３は、ケース５１内に収納可能な円板状の金属プレートである。この質量体５３は、発泡ゴムやスチールウール、金属スポンジ等、シリコンオイル５２の動きに追従して変形可能な弾性支持部材５３ａにより、ケース５１の内側面５１ａに接触しない状態で弾性支持されている。

【0063】

この実施例２の車両用ファン装置１Ａにおいても、エンジンの振動がシャフト部材２１に伝達した際、ファン機構３０と錘５０Ａとが互いにバランサーの機能を発揮して、シャフト部材２１に伝わった振動を抑制することができる。

【0064】

また、この実施例２では、錘５０Ａが、中空のケース５１と、このケース５１の内部に封入されたシリコンオイル５２と、ケース５１の内部に弾性支持された質量体５３と、を有している。そのため、質量体５３がケース５１内で動き、錘５０Ａがマスダンパーとなってシャフト部材２１の振動を減衰することが可能となる。この結果、例えば金属円板状の錘を用いる場合よりも、広域の周波数域の振動を減衰することができ、抑制可能な振動の周波数域の拡大を図ることができる。

【0065】

すなわち、実施例２の車両用ファン装置１Ａにあっては、次に挙げる効果が得られる。

【0066】

(3) 前記錘５０Ａは、前記シャフト部材２１に取り付けられた中空のケース５１と、前記ケース５１の内部に封入された粘性流体（シリコンオイル５２）と、前記ケース５１の内部に弾性支持された質量体５３と、を有する構成とした。
これにより、減衰可能な振動の周波数域の拡大を図ることができ、より広い周波数域の振動の増大を抑制することができる。

【0067】

以上、本発明の車両用ファン装置を実施例１及び実施例２に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加などは許容される。

【0068】

実施例１では、錘５０を金属製の円板プレートによって形成する例を示したが、これに限らない。錘５０を、ゴム等の弾性部材と金属プレートとの二層構造とし、弾性部材によってシャフト部材２１の振動を吸収可能にしてもよい。

【0069】

また、実施例１では、錘５０が円板形状を呈し、シャフト部材２１の他端２１ｂの端面に固定した例を示したが、例えば球形状や立方体形状等任意の形状にしてもよい。また、錘５０は、シャフト部材２１の他端２１ｂの周面に固定してもよい。

【0070】

そして、実施例で１は、バイメタル３６を用いて仕切壁３５に形成した油供給部３５ｃを開閉するバルブ３７の作動を行うバイメタル式の車両用ファン装置に適用する例を示したが、これに限らない。電磁石によりバルブを作動させる電子制御式の車両用ファン装置であっても、本発明を適用することができる。

【0071】

また、実施例１では、転がり軸受であるベアリング３４を用いて駆動軸３２ａに対して第１クラッチケース３３ａを回転自在に支持する例を示したが、これに限らない。出力回転部材が入力回転部材に回転自在に支持されていればよいので、例えばすべり軸受けを用いてもよい。

【符号の説明】

【0072】

１ 車両用ファン装置
２ エンジンブロック
２ａ 側面
１０ 支持機構
１１ 支持部材
２１ シャフト部材
２１ａ 一端
２１ｂ 他端
２２ プーリ
３０ ファン機構
３１ ファンクラッチ
３２ 入力回転部材
３３ 出力回転部材
４１ ファン
５０ 錘

【図1】

【図2】

【図3】