JPH034836Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、液体式カツプリング装置に係り、特
に自動車用内燃機関の冷却フアンの駆動装置に組
込まれる液体式カツプリング装置に係る。

従来の技術 自動車用内燃機関の冷却フアンの駆動装置に組
込まれる液体式カツプリング装置は、一般に、互
いに回転可能に連結された駆動軸と被動カツプリ
ングハウジングと、前記被動カツプリングハウジ
ング内にて前記駆動軸に固定されたロータとを有
し、前記ロータには前記被動カツプリングハウジ
ングと共働して液体カツプリング作用を行うカツ
プリング部分と作動液体を前記カツプリング部分
と被動カツプリングハウジングとの間のカツプリ
ング作用部より液体貯蔵室へ送り出すポンプ部と
が設けられており、低温時には弁要素が閉弁位置
にあることにより作動液体が前記液体貯蔵室より
前記カツプリング作用部へ向うことが阻止され、
これに対し高温時には前記弁要素が開弁すること
により作動液体が前記液体貯蔵室より前記カツプ
リング作用部へ向うことが許されるようになつて
おり、この型式の液体式カツプリング装置は、例
えば米国特許第3587801号、第3924716号及び実願
昭52−2837号、実開昭55−179234号に於て既に公
知となつている。

上述の如き型式の液体式カツプリング装置に於
ては、低温時には弁要素が閉弁位置にあることに
よりカツプリング作用部の作動液体が液体貯蔵室
へ排出されてこれが液体貯蔵室に溜り、作動液体
がカツプリング作用部に供給されないため、この
時には駆動軸の回転動力が被動カツプリングハウ
ジングへ伝達されず、例えば低温時に冷却フアン
が無駄に回転することが阻止され、これに対し高
温時には弁要素が開弁位置に位置することにより
液体貯蔵室の作動液体がカツプリング作用部へ流
れ、該カツプリング作用部に作動液体が充填され
ることにより駆動軸の回転動力が液体カツプリン
グ作用によつて被動カツプリングハウジングへ伝
達され、これにより例えば高温時には冷却フアン
が機関冷却のために回転駆動される。

考案が解決しようとする問題点 しかし、上述の如き従来の液体式カツプリング
装置に於ては、回転停止時には重力により作動液
体が被動カツプリングハウジング内の下部領域に
溜つてこれが前記カツプリング作用部にも溜つて
いるため、始動直後には弁要素が閉弁位置にある
低温時に於てもロータの回転によるポンプ作用に
より前記カツプリング作用部の作動液体が液体貯
蔵室へ排出されるまでは液体カツプリング作用に
よつて駆動軸の回転動力が被動カツプリングハウ
ジングに伝達され、冷却フアンが無駄に回転され
ることがあり、またこの時に被動カツプリングハ
ウジングが回転することによつて被動カツプリン
グハウジングとロータとの回転数差が小さくなる
ことによつてポンプ能力が低減し、これに伴ない
前記カツプリング作動室の作動液体が液体貯蔵室
へ排出されるに要する時間が長くなり、冷却フア
ンが無駄に回転駆動される時間が長くなる。この
冷却フアンの無駄な回転は、内燃機関の無駄な動
力損失を増大し、また騒音の発生によつて静粛性
を阻害する。

また従来の液体式カツプリング装置に於ては、
高温状態より低温状態への移行時に於て、弁要素
が開弁位置より閉弁位置へ移動してもこの時には
被動カツプリングハウジングが回転していて該被
動カツプリングハウジングとロータとの回転数差
が小さいためにこの時にはポンプ能力が低下して
いてカツプリング作用部の作動液体が液体貯蔵室
へ速かに排出されず、この排出に時間を要し、そ
の間被動カツプリングハウジングが不要に高い回
転数にて回転され、応答性が悪い。このことは特
に粘度の高い作動液体が用いられている場合には
開弁時に於ける被動カツプリングハウジングとロ
ータとの回転数差が小さいので上述の如き不具合
がより顕著なものになる。

本考案は上述の如き不具合を解消する改良され
た液体式カツプリング装置を提供することを目的
としている。

問題点を解決するための手段 上述の如き目的は、本考案によれば、駆動軸
と、前記駆動軸上に回転可能に装着された被動カ
ツプリングハウジングとを有し、前記被動カツプ
リングハウジング内に配置され前記駆動軸によつ
て回転駆動されるカツプリングロータと前記被動
カツプリングハウジングの内壁の間に形成された
ラビリンス通路に液体が供給されるとき前記カツ
プリングロータと前記被動カツプリングハウジン
グの間に液体カツプリング作用が行われるように
なつており、前記被動カツプリングハウジング内
には途中に液体貯蔵室を含み前記ラビリンス通路
を通つて液体を循環させる液体循環通路と、前記
液体貯蔵室より前記ラビリンス通路の入口へ至る
前記液体循環通路の一部を選択的に遮断する弁装
置が設けられている液体式カツプリング装置にし
て、前記被動カツプリングハウジング内には前記
駆動軸に常時連結されて該駆動軸により回転駆動
され前記ラビリンス通路より前記液体貯蔵室へ向
けて液体を送るポンプロータが設けられており、
前記カツプリングロータは前記駆動軸に対し回転
可能に支持されクラツチを介して前記駆動軸より
選択的に駆動されるようになつていることを特徴
とする液体式カツプリング装置によつて達成され
る。

考案の作用及び効果 上記の如き構成によれば、前記クラツチにより
カツプリングロータが駆動軸より切離されている
ときには、カツプリングロータは駆動されないの
で、カツプリングロータと被動カツプリングハウ
ジングの内壁との間のラビリンス通路に作動液体
が溜つていても駆動軸により被動カツプリングハ
ウジングへ回転動力が伝達されることはない。こ
れに対し、前記クラツチによりカツプリングロー
タが駆動軸に連結され駆動軸により回転駆動され
るときには、カツプリングロータと被動カツプリ
ングハウジングの内壁との間に形成されたラビリ
ンス通路に於ける液体カツプリング作用によつて
駆動軸より被動カツプリングハウジングへ回転動
力が伝達されるようになる。また被動カツプリン
グハウジングが駆動軸より回転されている状態か
ら前記クラツチが解除されると、カツプリングロ
ータはそれ以上駆動軸より回転駆動されなくなる
ので、ラビリンス通路に作動液体が存在していて
も液体カツプリング作用は行われなくなり、駆動
軸より被動カツプリングハウジングへの回転動力
の伝達は速かに停止され、またこれに伴いポンプ
ロータと被動カツプリングハウジングとの回転数
差が大きくなることにより、ラビリンス通路内に
ある作動液体はポンプロータによるポンプ作用に
よつて速かにラビリンス通路外へ排出される。

従つて、本考案による液体式カツプリング装置
に於ては、前記クラツチの係合と解除とによつて
被動カツプリングハウジングの無駄な回転を生じ
ることなく応答性の良いカツプリング作用の断続
が行われる。

本考案による液体式カツプリング装置が自動車
用内燃機関の感温型カツプリング装置として用い
る場合には、前記クラツチは感温アクチユエータ
によつて作動され、低温時には自動的に解除さ
れ、高温時には自動的に係合されればよい。

実施例 以下に添付の図を参照して本考案を実施例につ
いて詳細に説明する。

添付の図は本考案による液体式カツプリング装
置の一つの実施例を示している。

図に於て、１は駆動軸を、２はフロントカバー
３とリアカバー４との組立体により構成された被
動カツプリングハウジングを各々示しており、該
被動カツプリングハウジングはボール軸受５によ
つて駆動軸１の軸線周りに互いに回転可能に連結
されている。被動カツプリングハウジング２には
これに例えば冷却フアンを取付けるための取付け
ボルト６が設けられている。

被動カツプリングハウジング２は内部に室７を
有しており、該室内には駆動軸１にその軸線周り
に回転可能に連結されたカツプリングロータ８
と、駆動軸１に固定されたポンプロータ９とが互
いに隣接して設けられている。室７内にはシリコ
ンオイルの如く適度の粘性を有する作動液体が封
入されている。

カツプリングロータ８はポンプロータ９とは反
対の側に複数個の円環状突条１０を互いに同心に
有しており、該円環状突条はこれに対向する被動
カツプリングハウジング２の内面に形成された複
数個の互いに同心の円環状突条１１と交互に係合
してカツプリング作用部であるラビリンス通路１
２を郭定している。

ポンプロータ９はその外周部にポンプ歯１３を
有しており、該ポンプ歯は被動カツプリングハウ
ジング２と共働してラビリンス通路１２の作動液
体を被動カツプリングハウジング２に設けられた
戻し通路１４を経て仕切り板１５によつてロータ
配置部分より仕切られた液体貯蔵室１６へ送り出
すポンプ作用を行うようになつている。

駆動軸１には軸１７によつてクラツチ部材１８
が軸線方向に移動可能に設けられている。クラツ
チ部材１８は係合ピン１９を有しており、係合ピ
ン１９がポンプロータ９の孔２０にのみ係合した
非係合位置とピン１９がポンプロータ９の孔２０
とカツプリングロータ８の孔２１とに係合した係
合位置との間に移動するようになつており、圧縮
コイルばね２２によつて前記非係合位置へ向けて
付勢されている。

被動カツプリングハウジング２には作動ロツド
２３が軸線方向に移動可能に設けられており、該
作動ロツドは、一端部にてクラツチ部材１８に係
合し、また一端部に仕切り板１５に設けられた弁
ポート２４を開閉する板状の弁要素２５を有して
いる。作動ロツド２３のフランジ部２６と被動カ
ツプリングハウジング２に取付けられたカバープ
レート２７との間には形状記憶合金製のコイルば
ね２８が設けられている。コイルばね２８は、所
定温度以下である時には図示されている如く収縮
し、所定温度以上である時には伸長して作動ロツ
ド２３を図にて右方へ駆動するようになつてい
る。

所定温度以下である時には、コイルばね２８が
収縮した状態にあることにより、クラツチ部材１
８は圧縮コイルばね２２のばね力により図示され
ている如き非係合位置にあり、ポンプロータ９と
カツプリングロータ８との連結が成されず、該両
者は互いに切り離された状態にある。従つてこの
時には駆動軸１によつてポンプロータ９が回転駆
動されるが、カツプリングロータ８は回転駆動さ
れず、このためこの時にラビリンス通路１２に作
動液体が存在していても駆動軸１より被動カツプ
リングハウジング２へ回転動力が伝達されること
がなく、被動カツプリングハウジング２は回転駆
動されない。またこの時には弁要素２５は図示さ
れている如き位置にあつて弁ポート２４を閉じて
いるから、ポンプロータ９の回転によつてラビリ
ンス通路１２より液体貯蔵室１６へ送り出された
作動液体は液体貯蔵室１６に溜まり、再びラビリ
ンス通路１２へ向かうことはない。

所定温度以上の時にはコイルばね２８が伸長す
ることにより、作動ロツド２３が図にて右方へ駆
動され、これによりクラツチ部材１８が圧縮コイ
ルばね２２のばね力に抗して非係合位置より係合
位置へ移動し、係合ピン１９が孔２０に加えて孔
２１に係合するようになり、該係合ピンによつて
ポンプロータ９とカツプリングロータ８とが連結
される。この時には駆動軸１の回転動力がポンプ
ロータ９に加えてカツプリングロータ８にも伝達
されるようになり、ポンプロータ９とカツプリン
グロータ８とが一体となつて回転駆動される。ま
たこの時には弁要素２５が図示されている如き閉
弁位置より右方へ移動し、弁ポート２４が開か
れ、液体貯蔵室１６に溜まつていた作動液体がポ
ンプロータ９の連通孔３０及びカツプリングロー
タ８の連通孔２９を経てラビリンス通路１２へ向
かい、ラビリンス通路１２に作動液体が充填され
ることにより、液体カツプリング作用によつて駆
動軸１の回転動力が被動カツプリングハウジング
２へ伝達され、被動カツプリングハウジング２が
回転駆動されるようになる。尚、被動カツプリン
グハウジング２の最高回転数は液体カツプリング
作用の飽和回転数により決まる。

上述の如き状態下に於て温度が再び所定値以下
に低下すると、コイルばね２８が収縮することに
よつてクラツチ部材１８が圧縮コイルばね２２の
ばね力により係合位置より非係合位置へ移動し、
係合ピン１９が孔２１との係合より離れるように
なる。この時にはポンプロータ９とカツプリング
ロータ８とが再び切り離され、ポンプロータ９は
引続き駆動軸１によつて回転駆動されるが、カツ
プリングロータ８は回転駆動されなくなる。従つ
てこの時にはラビリンス通路１２に作動液体が存
在していても液体カツプリング作用は行われず、
駆動軸１より被動カツプリングハウジング２へ回
転動力が伝達されなくなる。この時もポンプロー
タ９は駆動軸１によつて回転駆動されているから
ラビリンス通路１２に存在している作動液体はポ
ンプロータ９によるポンプ作用によつて液体貯蔵
室１６へ速やかに送り出される。

以上に於ては、本考案を特定の実施例について
詳細に説明したが、本考案は、これに限定される
ものではなく、本考案の範囲内にて種々の実施例
が可能であることは当業者にとつて明らかであろ
う。

【図面の簡単な説明】

添付の図は本考案による液体式カツプリング装
置の一つの実施例を示す縦断面図である。 １……駆動軸、２……被動カツプリングハウジ
ング、３……フロントカバー、４……リアカバ
ー、５……ボール軸受、６……取付けボルト、７
……室、８……カツプリングロータ、９……ポン
プロータ、１０，１１……円環状突条、１２……
ラビリンス通路、１３……ポンプ歯、１４……戻
し通路、１５……仕切り板、１６……液体貯蔵
室、１７……軸、１８……クラツチ部材、１９…
…係合ピン、２０，２１……孔、２２……圧縮コ
イルばね、２３……作動ロツド、２４……弁ポー
ト、２５……弁要素、２６……フランジ部、２７
……カバープレート、２８……形状記憶合金製の
コイルばね、２９，３０……連通孔。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 駆動軸と、前記駆動軸上に回転可能に装着され
   た被動カツプリングハウジングとを有し、前記被
   動カツプリングハウジング内に配置され前記駆動
   軸によつて回転駆動されるカツプリングロータと
   前記被動カツプリングハウジングの内壁の間に形
   成されたラビリンス通路に液体が供給されるとき
   前記カツプリングロータと前記被動カツプリング
   ハウジングの間に液体カツプリング作用が行われ
   るようになつており、前記被動カツプリングハウ
   ジング内には途中に液体貯蔵室を含み前記ラビリ
   ンス通路を通つて液体を循環させる液体循環通路
   と、前記液体貯蔵室より前記ラビリンス通路の入
   口へ至る前記液体循環通路の一部を選択的に遮断
   する弁装置が設けられている液体式カツプリング
   装置にして、前記被動カツプリングハウジング内
   には前記駆動軸に常時連結されて該駆動軸により
   回転駆動され前記ラビリンス通路より前記液体貯
   蔵室へ向けて液体を送るポンプロータが設けられ
   ており、前記カツプリングロータは前記駆動軸に
   対し回転可能に支持されクラツチを介して前記駆
   動軸より選択的に駆動されるようになつているこ
   とを特徴とする液体カツプリング装置。