JPH0743503U - 流体継手 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 駆動部材の回転速度が急激に上昇した場合に
おけるオーバーシュートをなくすことができる流体継手
を提供すること。 【構成】 ハウジング３のカバー部９の内面に、作動流
体の貯留室１１内に位置する壁５１を設け、その壁５１
によって、貯留室１１と作動室１２との間を循環する作
動流体の流れを抑制する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、流体継手、特に、自動車用内燃機関の冷却ファンを駆動するファン カップリング装置等に用いて好適な流体継手に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、この種の流体継手としては、例えば、実開平４−１０５６４１号公報に 記載されたものが知られている。

【０００３】 かかる流体継手は、作動流体の貯留室と作動室とを仕切る仕切板に供給孔が形 成されていて、その供給孔を通して貯留室内の作動流体を作動室内のラビリンス 溝内に供給した後、その作動流体を戻し通路を流して貯留室内に戻して循環させ るようになっている。そして、流体継手の雰囲気温度に応じて供給孔を開閉する ことにより、作動流体の循環量を制御して、駆動部材から従動部材への伝達トル クを変化させる。さらに、作動流体の循環量は、駆動部材と従動部材との相対回 転に比例しても増加する。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、上記従来の流体継手は、駆動部材の回転速度が急激に上昇した場合 に、作動流体の循環量が過剰となってオーバーシュートし、従動部材が必要以上 に高速回転することがあった。

【０００５】 そのため、例えば、流体継手が自動車用内燃機関の冷却ファンを駆動するため のファンカップリングに用いられている場合には、冷却ファンが必要以上に高速 回転して騒音を発したり、内燃機関の負荷を増大させて自動車の加速性能を悪化 させるおそれがあった。

【０００６】 本考案の目的は、駆動部材の回転速度が急激に上昇した場合におけるオーバー シュートをなくすことができる流体継手を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案の流体継手は、駆動部材に軸承されかつ内部に作動流体が収容されるハ ウジングと、前記ハウジングの内部を作動流体の貯留室と作動室とに隔成しかつ 前記貯留室内の作動流体を前記作動室内に供給する供給孔が形成された仕切板と 、前記駆動部材に連結されて前記作動室内に回転自在に位置するホイールと、前 記作動室内の作動流体を前記貯留室に戻す戻し通路と、前記供給孔を開閉制御す る制御機構とを備えた流体継手において、前記貯留室内に、前記戻し通路の開口 部から前記供給孔の開口部に流動する作動流体の流れを抑制する流動抵抗体を設 けたことを特徴とする。

【０００８】

【作用】

本考案の流体継手は、貯留室内に、その貯留室と作動室との間において循環す る作動流体の流れを抑制する流動抵抗体を設けたことにより、駆動部材の回転速 度が急激に上昇した場合に、作動流体の循環量が過剰となることを防止して、オ ーバーシュートを回避する。

【０００９】 そして、例えば、流体継手が自動車用内燃機関の冷却ファンを駆動するための ファンカップリングに用いられている場合には、冷却ファンの必要以上の回転を 抑えて、冷却ファンによる騒音の発生を防止し、かつ内燃機関の負荷を軽減する 。

【００１０】

【実施例】

以下、図面を参照して本考案の実施例を詳細に説明する。

【００１１】 図において、１はＶベルトプーリ２を備えた中空状の駆動部材たる駆動軸、３ は駆動軸１にベアリング４を介して回転自在に支持され、その外周に冷却ファン が取付けられる従動部材たるハウジング、６は駆動軸１の前端に固着され、ハウ ジング３内の後述する作動室１２に収納配置されたホイールである。ハウジング ３は、ベアリング４に直接軸受されるボディ部７と、このボディ部７の前端に連 結されたカバー部９とを備え、内部は円板状の仕切板１０によって前側の貯留室 １１と後側の作動室１２とに隔成されている。

【００１２】 そして、ホイール６の外周端近傍部とカバー部９の内端壁には、互いに所定間 隙をもって噛合する複数の環状突起（突部）１３および１４がそれぞれ形成され ており、両突起１３および１４間にてラビリンス溝を構成し、シリコンオイル等 の作動流体の粘性抵抗を得て流体継手として作用するようになっている。

【００１３】 一方、カバー部９には、貯留室１１と作動室１２とを連通する屈曲状の戻し通 路１５が設けられ、またこの戻し通路１５の作動室１２側の開口端１５Ａの近傍 位置には、ホイール６の側端面と共にポンプ機構１６を構成する突起が設けられ ている。このポンプ機構１６は、ホイール６とカバー部９との相対回転によって 、作動室１２内の作動流体を戻し通路１５を介して貯留室１１内に圧送する。

【００１４】 さらに、仕切板１０には、貯留室１１と作動室１２とを連通する供給孔１８が 形成されている。また、カバー部９の略中央に、外側の渦巻状バイメタル１９の 中心端が固定された回転軸２０が軸受され、また、この回転軸２０の内端部には 、上記供給孔１８を開閉するバルブプレート２１が支持されている。バイメタル １９は、後述するように感熱温度に応じてバルブプレート２１を開閉制御する制 御機構を構成する。つまり、このバルブプレート２１は、供給孔１８と戻し通路 １５を通して貯留室１１と作動室１２と間にて循環する作動流体の循環量をラジ エータ（図示せず）通過後の空気温度に応じて制御することになる。

【００１５】 図２は、仕切板１０が取付けられた状態におけるカバー部９の平面図であり、 本実施例にあっては、ラビリンス溝を径方向に横切る４つの通路２５が周方向に おいて９０度間隔で設けられている。通路２５はカバー部９に形成された複数の 環状突起１４を一部切欠くと共に、その基底面をえぐる形態で形成されている。 なお、図２中の２２は、バルブプレート２１の同図中左方向の回動限位置を規制 するためのストッパである。

【００１６】 ホイール６側の環状突起１３は、ホイール６の周方向に沿う９０°間隔の４箇 所３１（図２参照）が放射状に切欠かれており、その切欠き箇所３１を通って、 遠心力を受けた作動流体がホイール６の外周端側に流動するようになっている。 また、ホイール６には、その周方向に沿う６０°間隔の６箇所に円孔３３が設け られている。カバー９の内部には、連通孔１８を通して作動室１２内に流入した 作動流体を通路２５内に導くための環状のガイドリング４１が設けられている。 ガイドリング４１の内周部は、ホイール６の円孔３３を覆ぐ方向に折曲されてい る。

【００１７】 さらに、カバー部９の内面には、貯留室１１内に位置する壁（流動抵抗体）５ １が設けられている。この壁５１は、図２に示すように、貯留室１１内における 戻し通路１５の開口部１５Ａの近傍に位置し、かつ矢印Ａ方向のハウジング３の 回転方向において開口部１５Ａの後方に位置する。そして、この壁５１は、後述 するように、戻し通路１５の開口部１５Ａから供給部１８への作動流体の流れを 抑制する。

【００１８】 しかして、このような構成の流体継手においては、機関の始動直後等、バイメ タル１９付近の雰囲気温度が低い場合には、バルブプレート２１がバイメタル１ ９の作用により供給孔１８を閉塞して作動流体の循環を実質上停止する。この結 果、ラビリンス溝間に介在する作動流体量が極めて少なくなり、ホイール６から ハウジング３への伝達トルクが低下して、ハウジング３、ひいては冷却ファンが 低速回転することになる。その際、ラビリンス溝内に残留していた作動流体は、 遠心力により切欠き箇所３１を通ってホイール６の外方へ流動し、ポンプ機構１ ６により戻し通路１５を経て貯留室１１内に送り出される。したがって、ラビリ ンス溝内に残留していた作動流体は、エンジンの始動と同時に速やかに排出され 、ハウジング３は必要以上の速度で回転することなく、冷却ファンと共に低速回 転する。

【００１９】 そして、バイメタル１９付近の雰囲気温度の上昇に伴なって、バルブプレート ２１が供給孔１８を徐々に開成し、貯留室１１内の作動流体が供給孔１８から作 動室１２内に流入することになる。

【００２０】 供給孔１８の開度が小さい場合、この供給孔１８から作動室１２内に流入した 作動流体は、ガイドリング４１にガイドされて、その大半がラビリンス溝を径方 向に横切って形成された流動抵抗の小さい通路２５を通り、ラビリンス溝外周部 分に充填されていく。その作動流体の一部はポンプ機構１６により戻し通路１５ を介して貯留室１１に戻される。そして、ラビリンス溝内における作動流体の充 填量に応じた駆動トルクが発生し、ハウジング３、ひいては冷却ファンが中速回 転する。

【００２１】 さらに、バイメタル１９付近の雰囲気温度が上昇して、供給孔１８の開度が大 きくなった場合は、作動室１２内への作動流体の供給量が増大して、ハウジング ３の回転速度が徐々に増大する。そして、ラビリンス溝内に充分に作動流体が充 填されて、ハウジング３が駆動軸１とほぼ同速で高速回転することになる。

【００２２】 ところで、戻し通路１５の開口部１５Ａから貯留室１１内に戻された作動流体 は、その流れが図２中の矢印Ｂのように壁５１によって抑制されてから、供給孔 １８内に入って、作動室１２内に供給されることになる。そのため、仮りに、駆 動軸１と共にハウジング３の回転速度が急激に上昇した場合には、壁５１が作動 流体の流れを抑えて、作動流体が供給孔１８から作動室１２内へ過剰に供給され ることを防ぐ。つまり、作動流体の循環量が過剰となることによるオーバーシュ ートを防止して、ハウジング３ひいては冷却ファンが必要以上に高速回転するこ とを回避する。

【００２３】 図３は、本実施例の流体継手の作動特性と、壁５１が設けられていない従来の 流体継手の作動特性との比較説明図であり、駆動軸１の回転速度が同図中のＶ₁ のように急激に上昇したときに、本実施例の流体継手の場合はハウジング３の回 転速度が同図中のＶ₂ のように変化し、従来の流体継手の場合はハウジングの回 転速度が同図中のＶ₃ のように変化する。本実施例の流体継手は、この図のよう に、壁５１が設けられていることによってオーバーシュートを回避することにな る。

【００２４】 なお、流動抵抗体としての壁５１の形状、配置位置、および配置数等は何ら上 記の実施のみに限定されず任意であり、要は、作動流体の循環量が過剰となるこ とを防止できればよい。

【００２５】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案の流体継手は、貯留室内に、その貯留室と作動室 との間において循環する作動流体の流れを抑制する流動抵抗体を設けた構成であ るから、駆動部材の回転速度が急激に上昇した場合に、作動流体の循環量が過剰 となることを防止して、オーバーシュートを回避することができる。

【００２６】 したがって、例えば、流体継手が自動車用内燃機関の冷却ファンを駆動するた めのファンカップリングに用いられている場合には、冷却ファンの必要以上の回 転を抑えて、冷却ファンによる騒音の発生を防止し、かつ内燃機関の負荷を軽減 することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す断面図である。

【図２】図１に示すカバー部の平面図である。

【図３】本考案の流体継手と従来の流体継手の作動特性
の比較説明図である。

【符号の説明】

１ 駆動軸（駆動部材） ３ ハウジング ６ ホイール １０ 仕切板 １１ 貯留室 １２ 作動室 １３，１４ 環状突起（突部） １５ 戻し通路 １８ 連通孔 １９ バイメタル ２１ バルブプレート ５１ 壁（流動抵抗体）

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動部材に軸承されかつ内部に作動流体
   が収容されるハウジングと、 前記ハウジングの内部を作動流体の貯留室と作動室とに
   隔成しかつ前記貯留室内の作動流体を前記作動室内に供
   給する供給孔が形成された仕切板と、 前記駆動部材に連結されて前記作動室内に回転自在に位
   置するホイールと、 前記作動室内の作動流体を前記貯留室に戻す戻し通路
   と、 前記供給孔を開閉制御する制御機構とを備えた流体継手
   において、 前記貯留室内に、前記戻し通路の開口部から前記供給孔
   の開口部に流動する作動流体の流れを抑制する流動抵抗
   体を設けたことを特徴とする流体継手。
2. 【請求項２】 前記流動抵抗体は、前記戻し通路の開口
   部と前記供給孔の開口部との間に設けられた壁であるこ
   とを特徴とする請求項１に記載の流体継手。