JPH0159450B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、外周部を駆動側とし、固定されたシ
ヤフト部材を中心部に設置し、作動室内のロータ
を冷却用フアンに固定して当該フアンの回転数を
制御するようにした粘性流体継手に関するもので
ある。

従来のこの種流体継手においては、駆動側が中
心部に位置し被駆動側が外周部に位置するような
構成となつていた。そして当該流体継手の機能上
必然的に被駆動側の回転数の方が駆動側の回転数
よりも小であることから、作動室内の粘性流体の
摩擦抵抗によつて生じる摩擦熱を効率よく発散す
ることができなかつた。また、従来からラジエー
タ内の水温を感知してバルブ機構を開閉させ終極
的に冷却用フアンの回転数を制御するための制御
部は提供されていた。しかし、従来はこの制御部
を回転する部材に取付けねばならなかつたため、
取付けが複雑となり、時間を要し、耐久性にも問
題があつた。さらには、従来の場合、装置全体が
回転するものばかりであるため別途固定部材を用
意する必要が生じていた。

本発明は上記の如き従来装置の欠点に鑑み、エ
ンジンからの駆動力を本発明装置の外周部に位置
するケース及びカバーに伝え、内部に形成される
作動室内にロータを設置して粘性流体が作動室内
に存在するときのみ回転しうるようにし、前記作
動室と別途設けた貯蔵室との間を連通している通
路の中途にバルブ機構を設け、ラジエータの水温
を感知して前記バルブ機構を開閉させるような制
御部を固定したシヤフト部材内に設置することに
よつて既述の如き従来装置の欠点を解消せんとす
るものである。

以下、本発明の実施例を添付図面に基いて説明
する。

実施例 １ 第１図において、エンジンからの駆動力を伝え
るためのＶベルト１はプーリ２のＶ溝２ａに嵌め
込まれている。プーリ２は複数のボルト３により
ケース４に固定され、該ケース４はカバー５の外
周部にカシメ固着６されている。前記外周部には
油洩れ防止用のＯリング７が組込まれている。前
記ケース４の外周には複数個の放熱用フイン４ａ
が形成されている。ケース４とカバー５とにより
内部には作動室８が形成され、該作動室８内には
粘性流体（例えば、シリコンオイル）が封入され
ている。そして、前記カバー５には作動室８に突
出する如くに３個の環状突部５ａが形成され、こ
の突部５ａに近接する如くにロータ９の２個の環
状突部９ａが配設されている。ロータ９はその内
周部において連結部材１０にカシメ固着１０ａさ
れ、連結部材１０は複数個の取付孔１０ｂを介し
て図示されていないエンジン冷却用フアンに固着
されている。前記カバー５と連結部材１０との間
には第１のボールベアリング１１が嵌装されてい
る。これゆえ、前記プーリ２、ケース４、カバー
５は同じ回転数で一体回転するが、ロータ９、連
結部材１０、図示されていないフアンの三者は前
記回転数と異なる回転数で回転する。

一方、プーリ２の中心部にはシヤフト部材１２
が設けられ、このシヤフト部材１２は複数個の取
付孔１２ａを介して図示されていない固定部材に
固定されているので回転しない。該シヤフト部材
１２の左方外周部には第２のボールベアリング１
３が組付けられ、内周部には回転しないプランジ
ヤ１４が軸方向に摺動自在に設けられている。該
プランジヤ１４の中央部の外周には油洩れ防止用
のＯリング１５が組込まれ、右端部には内部にソ
レノイド１６が嵌装されたケース１７が取付けら
れ、一端が前記ケース１７に係止したスプリング
１８によりプランジヤ１４は左方向に付勢されて
いる。前記ソレノイド１６ａ，１６ｂはラジエー
タ内の水温を感知するためのサーモスイツチ（図
示せず）に連結されている。このような、ソレノ
イド、プランジヤ、スプリングを総称して、以
下、“制御部”という。

上記プランジヤ１４の左端に形成された球状凹
部には球状凸部１９ａが係合している。該係合に
際し寿命向上の見地からプランジヤ１４の左端に
は摩擦に好適な材料で作られた部材１４ａが打込
み固着され、その部材１４ａに前記球状凹部が形
成されている。前記凸部１９ａはバルブ部材１９
に１個のみ突設されているもので、該バルブ部材
１９はピン２０により貯蔵室壁２１に枢軸的に連
結されている。また、バルブ部材１９の一端はス
プリング２２によつて付勢され、他端にはバルブ
２３（第２図、第３図参照）が固定されている。

第１図は、バルブ２３が曲管２４の端部に当接
して粘性流体の流れを遮断した状態を示してお
り、曲管２４は上述の貯蔵室壁２１に固定され、
内部に流通孔２４ａが穿設され曲折端２４ｂが第
１図、第２図において紙面垂直方向上方に向くよ
うに組付けられている。尚、第２図、第３図はバ
ルブ２３が曲管２４に当接していない状態を示し
たもので、このようにバルブ部材１９はピン２０
を支点として揺動し得るように組付けられてお
り、第２図のＡ矢印方向に揺動したとき粘性流体
の連通が遮断される。

上述の貯蔵室壁２１には前記曲管２４と同様の
曲管２５が曲管２４の位置の反対側に固定されて
いる。該曲管２５には流通孔２５ａが穿設されて
いる。曲折端２５ｂは上述の曲折端２４ｂの向き
と同様に紙面垂直方向上方を向くよう組付けられ
ている。貯蔵室壁２１は円板状であるが、該貯蔵
室壁２１には同様なもう１つの円板状の貯蔵室壁
２６が複数個の小ネジ２７により固定され内部に
貯蔵室２８が形成されている。そして、貯蔵室壁
２６は小ネジ２９により既述のシヤフト部材１２
に固定されているので、両貯蔵室壁２１，２６は
回転しない。

このように構成されている第１の実施例におい
てその作動を説明すると、図示されていないエン
ジンからの駆動力がベルト１に伝えられると、プ
ーリ２、ケース４、カバー５の三者は一体回転す
る。回転方向は第１図のＢ矢印方向から見て反時
計方向である。しかし、シヤフト部材１２、貯蔵
室壁２１，２６は回転しないので、作動室８内の
粘性流体が“つれ回り”し、その結果ロータ９と
連結部材１０が回転する。粘性流体の温度が低い
うちは粘性が大きいのでロータ９の回転数はカバ
ー５の回転数にかなり接近した値で回転するが摩
擦熱により粘性流体の粘性が低下するとロータ９
の回転数はカバー５の回転数よりかなり小とな
る。

カバー５の回転方向が上述のように反時計方向
であることから作動室８内の粘性流体も同じ方向
に“つれ回り”するわけであるが、曲管２５の左
方曲折端２５ｂが紙面垂直方向上方に向いている
ため、粘性流体は曲折端２５ｂから貫通孔２５ａ
を経て貯蔵室２８に流入する。貯蔵室２８の下方
のバルブ２３が第１図のように閉じているうちは
貯蔵室２８内の粘性流体の量が増加する。この結
果、作動室８内の粘性流体の量が減少し、つれ回
りに基づくロータ９の回転が出来にくくなり、駆
動側であるケース４及びカバー５の回転数に比べ
被駆動側であるロータ９及び冷却用フアン（図示
せず）の回転数が減少する。

次に、ラジエータ内の水温が上昇しソレノイド
１６への通電が断たれプランジヤ１４がスプリン
グ２２の付勢力に抗して左方向に移動すると、バ
ルブ部材１９が第２図のＡ矢印方向と反対の方向
に揺動しバルブ機構が開状態となる。このため、
貯蔵室２８内の粘性流体が前記バルブ機構を介し
て作動室８に流出し、つれ回りに基づくロータ９
の回転数が増大することになり、フアンの回転数
が増大する。

このようにラジエータの水温に応じて制御部が
作動しバルブ２３を適宜働かせて作動室８内のオ
イル量を増減させ、冷却用フアンの回転数を制御
するものである。

尚、本実施例ではソレノイド１６への通電を断
つたときに流通孔２４ａを開くように構成されて
いるがソレノイド１６とプランジヤ１４との軸方
向の位置関係を逆にすることにより、ソレノイド
１６へ通電したときに流通孔２４ａが開状態とな
るような変更は容易に可能である。

実施例 ２ 第４図は第２の実施例を示すもので、第１図〜
第３図の第１の実施例と同じ構成部品については
同じ番号を付してあり、説明は省略する。本実施
例においては、固定されたシヤフト部材５１内に
第１図の貯蔵室２８に相当する貯蔵室５２がカバ
ー５３をボルト５４で固定することにより形成さ
れている。又シヤフト部材５１には２個の孔５
５，５６が穿設され曲管５７，５８がそれぞれ嵌
装されている。該曲管５７，５８は、シヤフト部
材５１の左端部５１ａの外周に嵌装された固定用
部材５９により支持されている。

一方の曲管５７の一端は作動室６１に、他端は
貯蔵室５２に露呈されている。他方の曲管５８の
一端は作動室６１に露呈され、他端はソレノイド
ケース６２の左端に固着されている。曲管５８の
作動室６１に露呈した端部には、第２図と同様な
曲折部が形成され、その開口端５８ａは紙面垂直
方向上方を向くように組付けられている。又、曲
管５７の端部にも前記開口端５８ａと同様な開口
端５７ａが形成され、やはり紙面垂直方向上方を
向くように組付けられている。また、前記ソレノ
イドケース６２内には、第１図のソレノイド１６
と同様なソレノイド６３が配設され、前記ケース
６２及びソレノイド６３の内部には軸方向に往復
動可能なプランジヤ６４が設置されている。この
プランジヤ６４は２箇所の大径部６４ａ，６４ｂ
及び小径部６４ｃとから成つており、プランジヤ
６４の右端はソレノイドケース６２内に収納され
たスプリング６５により図示左方向に付勢されて
おり、常時はソレノイドケース６２に穿設された
孔６２ａを塞いでいる。

当該第２の実施例が第１の実施例と顕著に異な
る点は、貯蔵室５２が作動室６１から離れてシヤ
フト部材５１内に設けられている点、そして両室
５２と６１を連通させる手段として曲折して延在
するパイプ５７，５８が設けられている点であ
る。

このように第２実施例が第１実施例と異なるこ
とから、作動上も次のように異なる。すなわち、
ラジエータ内の水温が低いゆえにフアンの回転数
を低く押さえたいときはその水温を感知するサー
モスイツチ（図示せず）が働かずソレノイド６３
は作動しないのでプランジヤ６４は第４図の状態
に位置する。このため孔６２ａが塞がれ貯蔵室５
２から曲管２８への粘性流体の流れが遮断され
る。それゆえ、駆動側であるケース４及びカバー
５が、第４図のｃ矢印方向から見て反時計方向に
回転すると作動室６１内の粘性流体が“つれ回
り”しつつ曲管５７の端部５７ａから浸入して貯
蔵室５２内に貯蔵される。逆に、ラジエータ内の
水温が上昇しサーモスイツチが働いてソレノイド
６３が作動しプランジヤ６４が右方に移動したと
きは孔６２ａが開放され貯蔵室５２内の粘性流体
は曲管５８内の通路を通つて開口端５８ａから作
動室６１に排出され、該排出された粘性流体が駆
動側の回転によつて“つれ回り”するので連結部
材１０に固定されている冷却用フアン（図示せ
ず）の回転数が上昇することとなるのである。

上述のような第１実施例と第２実施例は、貯蔵
室を固定式としたものであり、固定部材を延長さ
せてロータに接近せしめる（第１図の環状突部２
１ａ、第４図の突部５９ａがこれに相当する）構
造としたので、ロータを回転させたくない場合つ
まりラジエータ内の水温が低い場合には、粘性流
体を介してロータに大きな制動力を与えうるとい
う効果がある。また、第１実施例と第２実施例は
貯蔵室が固定式であるから回転式のものに比べ制
御部において回転摺動する部分が全くなく、長時
間使用よる摩耗あるいは設定温度のずれといつた
支障が小さい。

実施例 ３ 第５図は本発明の第３の実施例を示すもので、
第１の実施例と同じ構成部品については同じ番号
を付してあり、説明は省略する。当該第３の実施
例は、貯蔵室７１が複数個の小ネジ７２によりケ
ース４に固定され、内部に形成される貯蔵室７３
が駆動側であるケース４と共に回転する例であ
る。これゆえ、固定されたシヤフト部材１２、プ
ランジヤ１４は回転しないのに対し、バルブ部材
１９は貯蔵室壁７１と共に球状突部１９ａの中心
軸（つまり、プランジヤ１４の軸心）回りに回転
する。

この第３実施例は貯蔵室７３が回転するという
のみで作動自体は第１実施例、第３実施例と同様
である。即ち、ラジエータ内の水温が低いときは
バルブ２３が第５図のように閉じた状態にあり、
駆動側であるケース４、貯蔵室壁７１が回転する
と作動室７４内の粘性流体は曲管２５内を通つて
貯蔵室７３に貯蔵される。逆に、水温が上昇する
とプランジヤ１４が左方向に移動しバルブ２３が
開状態となるため粘性流体は貯蔵室７３からら曲
管２４を通つて作動室７４に流出する。このた
め、作動室７４内の粘性流体が“つれ回り”する
ことになりロータ９の回転数が上昇して冷却用フ
アンの回転数が上昇することとなるのである。

このように本発明は、ラジエータ内の水温を感
知する制御部がバルブ機構を開閉して冷却用フア
ンの回転数を変化させるような粘性流体継手にお
いて、エンジンからの駆動力により回転するケー
ス及びカバーの内部に粘性流体を包含しうる作動
を形成し、該作動室内にロータを回転自在に設
け、前記ケースの中心部にシヤフト部材を固定
し、前記作動室と貯蔵室との間に粘性流体の連通
を制御するバルブ機構を設け、前記シヤフト部材
の内部に前記制御部を配設して前記ロータに固定
した冷却用フアンの回転数を制御するようにした
ので、本発明における固定されたシヤフト部材に
相当する部分が駆動側となつて回転するような従
来装置に比べ、本発明は外周部に設けられている
ケース及びカバーが駆動側となつている関係上、
粘性流体の摩擦によつて作動室内に発生する摩擦
熱を容易に放熱することができる。つまり、駆動
側の部材が被駆動側の回転数より大きい回転数で
回転し、しかも外周部に位置していることから空
気に接する面積も大であり、複数個の放熱用フイ
ンの設置と相まつて作動室内の熱を容易に外部に
逃がすことができ、粘性流体の機能低下を防止し
うるのである。また、本発明ではラジエータの水
温を感知してバルブ機構を開閉させるための制御
部を固定されたシヤフト部材の内部に取付けるよ
うにしたことから、制御部の取付け、取外しを容
易に行なうことができ、また制御部の耐久性を向
上させることができる。さらには、本発明におけ
る固定されたシヤフト部材に相当する部分が駆動
側となつておりベアリングで支持された外周部が
被駆動側となつている従来装置では、回転するも
のばかりである関係上、回転しない固定部材を別
途設けなければならない（この固定部材として従
来は別の機能を有する部品であるウオータポンプ
などを利用していた）。ところが、本発明装置で
は固定されているシヤフト部材を内蔵しているこ
とから、従来装置のように固定部材をいずれにし
どのように連結するかという必配をする必要がな
い。このように本発明は従来装置に比べ種々の秀
れた効果を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す縦断面図、
第２図は第１図の部分拡大図、第３図は第２図の
下方から見た（Ｄ矢印方向から見た）図、第４図
は本発明の第２実施例を示す縦断面図、第５図は
同じく第３実施例を示す部分断面図である。 図中符号４はケース、５はカバー、８，６１，
７４は作動室、９はロータ、１０は連結部材、１
２，５１はシヤフト部材、１４はプランジヤ、１
６はソレノイド、２３はバルブ、２４，２５，５
７，５８は曲管、２８は貯蔵室である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 固定されたシヤフト部材と、 前記シヤフト部材の先端部を覆うとともに該シ
   ヤフト部材の外周面側に回転自在に保持され内部
   に粘性流体を包含する作動室をもちエンジンから
   の駆動力により回転するケースおよびカバーと、 前記作動室内に回転自在に設けられたロータ
   と、 該ロータに固定された冷却用フアンと、 前記作動室と別に設けられた粘性流体の貯蔵室
   との間の粘性流体の連通を制御するバルブ機構
   と、 前記シヤフト部材の内部に設けられプランジヤ
   とソレノイドとをもちラジエータ内の水温を感知
   して前記バルブ機構を駆動する制御部とからなる
   ことを特徴とする粘性流体継手。 ２ 貯蔵室は、ケースの内部に在つて貯蔵室壁が
   シヤフト部材に固定されている特許請求の範囲第
   １項記載の粘性流体継手。 ３ 貯蔵室は、作動室から離れた位置にあつてシ
   ヤフト部材内部に形成されている特許請求の範囲
   第１項記載の流体継手。 ４ 貯蔵室は、ケースの内部に在つて駆動側であ
   る前記ケースに貯蔵室壁が固定されている特許請
   求の範囲第１項記載の粘性流体継手。