JPH0221450B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、特許請求の範囲第１項の上位概念に
よる温度及び回転数に依存して制御される流体摩
擦カツプリングに関するものである。

この種の流体摩擦カツプリングはドイツ国特許
公開公報第2439256号により公知である。

このような既に公知のタイプのカツプリングに
は次のような欠点がある。

この種のカツプリングは円筒形状の作動面を持
ち、軸方向に比較的深く構成され、一つの設定部
材へ温度及び回転数の影響を重ねることによつて
カツプリングの不充分な調整しか行えないし、一
次側部分にこの設定部材を固定することによつて
弁レバーと切換ピンとの間には望ましくない摩擦
と関連する相対運動が生ずることになる。

本発明の課題とするところは、初めに述べた種
類の流体摩擦カツプリングにおける先に述べた欠
点を回避すること、即ちより小型で軽量に構成し
たカツプリングをより良く調節が行われるよう創
ることである。

このカツプリングは一定回転数以上では確実に
切れ且つ一定回転数以下では再び接続することが
特に達成さるべきであり、その際接続されたり切
れたりする範囲は出来るだけ小さなものとなるべ
きである。この課題の解決はまず特許請求の範囲
第１項の特徴部分のようにして成される。すなわ
ち隔壁を設けることによつて一次側の貯蔵室に対
して付加的に尚１つの二次側の貯蔵室が作られ、
その際二次側貯蔵室から作動室への流れは温度依
存性の制御によつて、そして一次側貯蔵室を満た
したり空にしたりするのは回転数依存性の制御に
よつて行われる。注意すべき点は、作動室と２つ
の貯蔵室からなる３室を備えていることである。
貯蔵室を２つ設けることによつて温度依存性の制
御と回転数依存性の制御を厳密に独立させてい
る。従つて一方において弁レバーと切換ピンとの
間の摩擦はなくなり、他方において充填コントロ
ールへの、従つてカツプリングの接続及び切断動
作への温度と回転数との影響との間の厳密な分離
が生ずることになる。つまり、接続点乃至は切断
点は最早カツプリングに吹きつける空気の温度に
関係するのでなく、ただカツプリングの駆動回転
数、即ちエンジン回転数によつてのみ関係するこ
とになる。このことは特にフアンを駆動するため
にカツプリングが組み込まれているような自動車
が高速で走行し且つ動圧のために十分な冷却空気
が自由となるが、カツプリングは高い外気温度で
接続されることになるような時に特に有利であ
る。エジジン回転数が高い時には、高いすべり出
力、従つて許容し得ないほど激しい加熱及び出力
損失へと導びく高い差分回転数が生ずることにな
る。回転数を限定した時に確実に切断することに
よつて本発明はカツプリングのこの望ましからざ
る損失出力分を避け、従つてカツプリングの寿命
を延ばし、そして駆動機械の出力を上げる。

特許請求の範囲第２項に従う本発明の特に有利
な発展形態によれば一次側貯蔵室には遠心力で作
動されるラジアル方向に動きうるバツフルが設け
られており、これは遠心力の影響を受けて作動室
内に摺動可能である。この簡単な構造的手段によ
つて、一定の回転数以上でも粘性流体を作動室か
ら一次側の貯蔵室へ供給し、従つてこのカツプリ
ングを切るようにコントロールすることが可能で
ある。特許請求の範囲第３項による本発明の更に
有利な形態のものによればバツフルは旋回アーム
上に固定されており、その結果バツフルに対して
ラジアル方向運動が行われる。バツフルは従つて
簡単な手段でもつて一次側の貯蔵室内に機能確実
に且つ空間を節約するように配設されているもの
である。

本発明の更に別の有利な形態のものは特許請求
の範囲第４項及び第５項から明らかであり、それ
によれば作動室は一次側部分と二次側部分の平行
平面の作動面間に任意の数の軸方向間〓によつて
形成される。カツプリングをこの様にいわゆるデ
イスク構造とすることによつて実質的により薄に
構造のものが出来上る。

特許請求の範囲第６項及び第７項に従う本発明
の特に有利な発展形態のものによれば一次側部分
のデイスクはスタンピング加工した薄板又はプラ
スチツクで製造されており、これらの手段はカツ
プリングの重量および製造コストを下げるもので
ある。

本発明の実施例が図面に示されており、そして
以下に詳細に説明することにしよう。

第１図は流体摩擦カツプリングを通る軸方向の
断面図を示し、第２図はカツプリング軸の方向
（方向Ｘ）での部分図を示すものである。

第１図は例えば水冷式の自動車エンジンにおけ
るフアンを駆動するために使用されるような流体
摩擦カツプリングを断面で示すものである。その
際、カツプリングは普通その駆動部分１で自動車
の内熱機械に固定されており、そして駆動される
軸端１′上には駆動部分１と一緒にいわゆる一次
側部分を形成する中空に形成された駆動デイスク
３を担持するものである。被動側には駆動部分１
に対して回転可能に支承されてカツプリングケー
シング２が配設されたおり、該ケーシングは前面
側ではカバー４によつて封鎖されており、その際
両部分間には隔壁５が張架されている。カバー４
はその前面側に冷却フイン４′を担持し、それら
のフインの間に温度−行程−感受性の部材、バイ
メタル６が張架されており、その運動は切換ピン
７を介して弁レバー８に伝達され、該弁レバーは
弾性的に中間壁５に固定されており、そして中間
壁５内にある開口９を閉鎖したり又は解放したり
する。この中間壁５にはそのラジアル方向外側の
領域にバツフル１０が形成されており、これは突
起体として一次側デイスク３と二次側部分２との
間の作動室１１内へ軸方向に突出するものであ
る。一次側デイスク３は皿状にスタンピング加工
された２枚の薄板デイスク３′，３″によつて形成
されており、これらはそれ自身の間で一次側の貯
蔵室１２を囲んでいる。隔壁５とカツプリングカ
バー４とによつて更に別の二次側貯蔵室１３が形
成される。一方では二次側隔壁５とカツプリング
ケーシング２との間に、そして他方では一次側デ
イスク３の端面との間に作動室１１の一部である
軸方向間〓１１′，１１″が形成されている。一次
側の貯蔵室１２内にはラジアル方向内側又は外側
へ摺動可能なバツフル１４があり、該バツフルは
一次側デイスク３の外側のシリンダ一面内にある
オーバフロー開口１９を貫通している。このバツ
フル１４はその際その断面においてオーバフロー
開口１９の断面よりも小さい、その結果バツフル
１４が動き出ても作動室１１と一次側貯蔵室１２
との間になおオーバーフロー断面が開いたまま残
ることになる。バツフル１４のラジアル運動を確
保するためにこのバツフルは旋回アーム１５の端
部に固定されており、該アームはその他端で回転
ピン１６を用いて一次側デイスク３に固定されて
いる。これは特に第２図に明瞭に表わされている
如くである。旋回アーム１５の外側端部には戻し
バネ１７が係合し、これはその他面で一次側デイ
スク３の反対側支持部１８に固定されている。こ
のカツプリングは部分的に粘性のある媒体、例え
ば市場で入手しうるシリコン油で満たされている
が、この油はカツプリングの駆動状態に応じて３
つの室、即ち一次側又は二次側貯蔵室１２又は１
３あるいは作動室１１のうちの１室内にある。流
体技術的な理由から一次側デイスク３内には切取
開口２０と排気開口２１とが設けらている。

このカツプリングの作動方法は次の通りであ
る。

固定されたある駆動回転数以下ではカツプリン
グは周知の流体摩擦カツプリングの如く単に温度
にのみ制御されて作動する。空気吹付け温度が低
い時にはバイメタル６は第１図に示す如くほぼ真
直の位置を占め、その結果弁レバー８は弁開口９
を閉鎖し、従つて油は二次側貯蔵室１３から作動
室１１内に流れず、むしろ油はバツフル１０を介
して作動室１１から貯蔵室１３へと戻り供給さ
れ、その結果カツプリングは切断されており、な
いしはアイドリング回転数でのみ回転する。バイ
メタル６に当たる空気の温度が上ると、バイメタ
ルは外側へふくらみ、切換ピン７はバネ応力を受
けている弁レバー８を弁開口９からあけさせ、そ
の結果油は作動室１１内へと流れうるものであ
る。二次側部分２の回転数、従つてフアン回転数
は上昇する、というのは作動室１１内乃至は軸方
向間〓１１′及び１１″内にある油の量は伝達可能
なトルク、従つてフアン回転数を決めるからであ
る。今駆動部分１乃至は一次側デイスク３の駆動
回転数があがると、バツフル１４はその質量に基
づいて遠心力の影響を受けて且つ戻しバネ１７の
作用に反してラジアル方向外側へと移動し始め、
その際バツフルは一次側デイスク３内にあるオー
バフロー開口１９を貫通する。一次側デイスク３
と二次側部分２との間の相対運動によつてバツフ
ル１４の前に油のせき止めができ、これは作動室
１１内にある油を一次側貯蔵室１２へと流れ戻す
ように成すものである。従つて作動室１１と軸方
向間〓１１′及び１１″とから油が抜け、その結果
カツプリングの被動回転数は下がる。一次側の貯
蔵室１２は次の様に寸法付けられ且つ形成されて
いる。即ち二次側貯蔵室１３と作動室１１との間
の油の循環が中断されるよう正にそれ程の油が作
動室１１から貯蔵室１２へと排出されるように寸
法付けられ且つ形成されている。そこでは油は残
余容積は二次側貯蔵室１３内の流体リングとし
て、しかも弁開口９の外側ラジアル方向に存する
ものである。駆動回転数が弱まるとバツフル１４
は戻しバネ１７の力のためにラジアル方向内側へ
と再び動かされ、その結果最早作動室から一次側
貯蔵室１２への油の送りが行われず、むしろ送り
方向はオーバフロー開口１９によつて逆となる。
というのは、油は現に遠心力の作用によつて再び
外側へオーバフロー開口１９を通つて作動室１１
へと放出されるからである。従つて、フアン回転
数は再び上昇する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による流体摩擦カツプリング
を示す軸方向の断面図であり、第２図は第１図の
Ｘ方向からみた部分図である。 １……駆動部分、２……ケーシング、３……駆
動デイスク、４……カバー、５……隔壁、６……
バイメタル、７……切換ピン、８……弁レバー、
９……開口、１０……バツフル、１１……作動
室。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 駆動する一次側部分と被動の二次側部分とを
   有し、この一次側及び二次側部分間に粘性のある
   液体で満たしうる作動室と、そして一次側部分内
   には貯蔵室とが配設されており、且つその際貯蔵
   室と作動室との間にはその開口度に関係して制御
   可能な流体連通部が設けられているような温度及
   び回転数に依存して制御される流体摩擦カツプリ
   ングにおいて、前記二次側部分２，４内には別の
   貯蔵室１３が設けられており、この貯蔵室は隔壁
   ５によつて作動室１１，１１′，１１″から区切ら
   れており、その際前記隔壁５は作動室１１，１
   １′，１１″の中へ粘性のある流体を流すのをコン
   トロールする温度依存操作弁８，９を備え、この
   温度依存操作弁８，９は温度に依存して操作さ
   れ、作動室１１内には二次側貯蔵室１３内へ粘性
   のある流体を流れ戻すようにコントロールするた
   めのポンプ機構１０が設けられており、そして作
   動室１１，１１′，１１″と一次側貯蔵室１２との
   間の粘性流体の流れは回転数依存の機構１４，１
   ５，１６，１７，１８を介して制御可能であるこ
   とを特徴とする流体摩擦カツプリング。 ２ 回転数依存の機構が遠心力操作のバツフル１
   ４として形成されており、該バツフルは一次側貯
   蔵室１２内に配設されかつ作動室１１内へラジア
   ル方向に摺動可能であることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項による流体摩擦カツプリング。 ３ 前記バツフル１４が戻しバネ１７によつて付
   勢された旋回アーム１５上に固定されており、オ
   ーバーフロー開口１９によつてラジアル方向に摺
   動可能であることを特徴とする特許請求の範囲第
   ２項による流体摩擦カツプリング。 ４ 一次側部分３は平行平面で端面側の作動面を
   有し、そして二次側部分２，４は平行に向い合う
   作動面を有しており、その際作動面の間には作動
   室１１を形成する軸方向間〓１１′，１１″が形成
   されていることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項又は第２項による流体摩擦カツプリング。 ５ 一次側部分３はそれ自身の間で一次側の貯蔵
   室１２を囲む２枚のデイスク３′，３″から形成さ
   れていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   〜第４項のうちのいずれか１項による流体摩擦カ
   ツプリング。 ６ 前記両デイスク３′，３″がスタンピング加工
   の薄板デイスクとして形成されていることを特徴
   とする特許請求の範囲第５項による流体摩擦カツ
   プリング。 ７ 前記デイスク３′，３″がプラスチツクで作ら
   れていることを特徴とする特許請求の範囲第５項
   による流体摩擦カツプリング。