JPH0352980Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、冷却フアンの駆動制御装置の改良に
関する。

〔従来の技術〕

通常、内燃機関に設備される冷却フアンには、
その駆動を制御する機構が取り付けられており、
駆動馬力の無用の損失の防止、騒音の防止等が図
られている。

この機構に於ては、内燃機関の作動状態等に対
応して適切な制御が為されることが望まれ、又、
取付スペースが限定されていることから構造が簡
素であることが望まれている。

従来の機構としては、遊星歯車装置と電磁クラ
ツチとを組み合わせてなるもの（例えば、実開昭
55−108218号公報参照）、エンジン冷却水の温度
を検知して電気的制御を行うもの（例えば、特開
昭58−117313号公報参照）等が知られている。

〔考案が解決しようとする課題〕

然し、上述した従来の機構では、構造が複雑で
あり、又、内燃機関の作動状態等への制御の対応
性が低いという共通の問題がある。

本考案は斯かる問題点を解決するために為され
たもので、その目的は、冷却フアンの駆動制御機
構について構造の簡素化と制御の対応性の向上を
図ることにある。

〔課題を解決するための手段〕

本考案に係る冷却フアンの駆動制御装置は、冷
却フアンと、エンジンの駆動力により、回転伝達
される回転シヤフトと、回転シヤフトに一体的に
取り付けられたインナーロータと、インナーロー
タに対して偏心し、且つインナーロータを内包し
て回転自在に配置されたアウタロータと、インナ
ーロータとアウタロータを内蔵し、回転シヤフト
にベアリングを介して回転自在に軸支されたハウ
ジングとハウジングカバーとで形成されたトロコ
イドポンプと、回転シヤフトに設けられ、トロコ
イドポンプのサクシヨンポートとデリバリポート
とを連通するオイル連通路と、回転シヤフトに設
けられ、インナーロータとアウタロータとで形成
されるポンプ室とオイル通路内に封入されている
オイルの循環を制御する開閉弁と、回転シヤフト
に設けられ、開閉弁の開閉動作を制御する熱応答
型の応動部と、応動部にエンジン冷却水を流通さ
せる分水管とを備え、冷却フアンは、ハウジング
又はハウジングカバーに一体的に取り付けられて
おり、ハウジングカバーには、サクシヨンポート
とデリバリポートとにオイル連通路を介して連通
するオイル通路が設けられており、開閉弁は、分
水管内のエンジン冷却水温度が所定値以下の時に
オイル連通路を開放すると共に、分水管内のエン
ジン冷却水温度が所定値以上の時にオイル連通路
を閉鎖するように構成されており、トロコイドポ
ンプは、オイル連通路の開放時には、回転シヤフ
トによつて一体的に駆動されるインナロータの回
転によつて、インナロータとアウタロータとで形
成するポンプ室内のオイルをデリバリポート、オ
イル通路、オイル連通路、オイル通路及びサクシ
ヨンポートで形成される循環路を循環させると共
に、アウタロータに回転シヤフトの駆動力を、イ
ンナロータとアウタロータの歯数比分減速して伝
達して、アウタロータを自転させることにより、
回転シヤフトの駆動力が冷却フアンに伝達される
のを遮断し、オイル連通路の閉鎖時には、インナ
ロータとアウタロータとを、封入されたオイルを
介して一体化して、アウタロータがインナロータ
の回転と一体的にインナロータの中心を軸として
公転し、回転シヤフトの駆動力を直に冷却フアン
に伝達するように構成されているものである。

〔考案の作用〕

本考案に於ては、分水管内のエンジン冷却水温
度が所定値以下の時には、応動部によつて開閉弁
がオイル連通路を開放し、回転シヤフトに一体的
に取り付けられたインナロータの回転によつて、
トロコイドポンプのオイル室内のオイルが、デリ
バリポートからオイル通路、オイル連通路、オイ
ル通路及びサクシヨンポートを経て再びデリバリ
ポートからポンプ室内に流入する循環路を循環す
るポンプとして作動する。

従つて、分水管内のエンジン冷却水温度が所定
値以下の時には、回転シヤフトの回転は、ハウジ
ングカバーに殆ど伝達されない。

一方、分水管内のエンジン冷却水温度が所定値
以下の時には、応動部によつて開閉弁がオイル連
通路を閉鎖し、オイル室内にオイルを閉じ込め
る。これによつて、トロコイドポンプのインナロ
ータとアウタロータとが、オイル室内のオイルを
介して一体化し、アウタロータがインナロータの
回転と一体的に公転し、回転シヤフトの駆動を直
に冷却フアンに伝達することができる。

従つて、エンジン冷却水温度が所定値以上の場
合には、回転シヤフトの回転は、直にアウタロー
タに伝達され、冷却フアンを回転させることがで
きる。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図は本考案の一実施例に係る冷却フアンの
駆動制御装置の概要を示し、第２図及び第３図に
その要部を示す。

本実施例に係る冷却フアンの駆動制御装置は、
冷却フアン１と、回転シヤフト１１と、回転シヤ
フト１１に取り付けられたハウジング６と、ハウ
ジング６内にアウタロータ４２を配すると共にア
ウタロータ４２内にインナロータ４１を偏心して
回転自在に配し、サクシヨンポート４４とデリバ
リポート４５とを設け、インナロータ４１とアウ
タロータ４２との間にサクシヨンポート４４とデ
リバリポート４５とを介してオイルを介在するト
ロコイドポンプ４と、サクシヨンポート４４とデ
リバリポート４５とを連通するオイル連通路４６
と、オイル連通路４６中に位置するように回転シ
ヤフト１１に設けられた開閉弁５と、回転シヤフ
ト１１に設けられ、開閉弁５の開閉動作を制御す
る熱応答型の応動部３と、応動部３にエンジン冷
却水を流通させる分水管２とで構成されている。

第１図に於て、冷却フアン１の回転シヤフト１
１が、エンジンＥのクランク軸８に連結してい
る。エンジンＥのウオータマニホールドからラジ
エータＲのリターンチユーブに至る分水管２が、
回転シヤフト１１内で応動部３と接続している。
この応動部３は熱応動型であり、エンジンＥのウ
オータマニホールドから供給されたエンジン冷却
水の温度によつてその形状を伸張する等の変形を
行い、トロコイドポンプ４の作動を制御するもの
である。

冷却フアン１は、複数（本実施例では８枚）の
フアンブレード１２を有し、ハウジング６にハウ
ジングカバー７を介して接続している。

ハウジング６は、内部に装着したトロコイドポ
ンプ４をハウジングカバー７を介して封止してい
る。

ハウジングカバー７には、サクシヨンポート４
４とデリバリポート４５とを連通するオイル連通
路４６と連通するオイル通路７１，７２が設けら
れている。

ハウジング６、ハウジングカバー７は、インナ
ロータ４１と同心であり、アウタロータ４２に対
して偏心している。そして、ハウジング６とハウ
ジングカバー７は、回転シヤフト１１にベアリン
グ６ａ，７ａを介して回転自在に軸支されてい
る。

トロコイドポンプ４のインナロータ４１及びア
ウタロータ４２には、回転シヤフト１１が接続し
ている。回転シヤフト１１とインナロータ４１
は、圧入等により一体化されており、両者の相対
動きはない。

開閉弁５は、分水管２内のエンジン冷却水温度
が所定値以下の時にオイル連通路４６を開放する
と共に、分水管２のエンジン冷却水温度が所定値
以上の時にオイル連通路４６を閉鎖するように構
成されている。

トロコイドポンプ４のアウタロータ４２は、そ
の回転中心Ｂがインナロータ４１の回転中心Ａに
対して距離ｌだけ偏心しており、インナロータ４
１の回転による噛合によつて自転するようになつ
ているが、歯数がインナロータ４１より多いこと
からインナロータ４１よりも速くは回転しない。

このインナロータ４１、アウタロータ４２の回
転は、前記偏心及び歯数違い等の理由から両者の
噛合にズレを起こすようになつており、このズレ
によつてインナロータ４１、アウタロータ４２の
間〓として形成されるポンプ室４３が回転に伴つ
て拡張、収縮し、フアンクラツチ内に封入されて
いるオイルをサクシヨンポート４４から吸引し、
デリバリポート４５から吐出することになる。こ
のオイルの流れは、サクシヨンポート４４、デリ
バリポート４５を、オイル通路７１、オイル連通
路４６、オイル通路７２で連通することにより循
環し、前述したアウタロータ４２の自転回転が維
持される。

ここで、本考案のトロコイドポンプ４は、一般
的にエンジン潤滑油ポンプとして用いられている
トロコイドポンプと同様の作動状態をとる。

即ち、アウタロータ４２は、インナロータ４１
に対し、偏心した回転中心で歯数比分減速された
状態で自転し、エンジン潤滑油ポンプでのポンプ
ハウジングに相当するハウジング６及びハウジン
グカバー７は、理屈上回転しない。

オイル連通路４６には、開閉弁５が取り付けら
れており、前述したオイルの循環を阻止すること
ができるようになつている。オイルの循環を阻止
した場合、トロコイドポンプ４により、デリバリ
ポート４５側に圧送されたオイルは、ポート内に
蓄圧され、最終的には、アウタロータ４２の回転
を阻止するので、インナロータ４１、アウタロー
タ４２がオイルを介して一体化し、アウタロータ
４２は、インナロータ４１の回転中心でインナロ
ータ４１と同回転数で公転することとなる。

この際、後述するように、ハウジング６はその
内部にハウジング６の回転中心に対し偏心した中
心を持つアウタロータ４２によつて回転力を与え
られる。

このようなトロコイドポンプ４の作動は、アウ
タロータ４２の回転を自転と公転とに於て、イン
ナロータ４１の回転速度とハウジング６を介して
の冷却フアン１の回転速度との関係を夫々変更す
ることができる。即ち、アウタロータ４２が自転
の場合には、インナロータ４１の回転速度は冷却
フアン１に伝達されず、アウタロータ４２が公転
の場合には、インナロータ４１の回転速度はその
まま冷却フアン１に伝達される。従つて、駆動側
であるインナロータ４１の被駆動側であるハウジ
ング６との間に於て、駆動制御が可能となる。

次に、トロコイドポンプ４の作動を得るための
開閉弁５の制御構造について説明する。

応動部３は、感熱部３１とバイメタル３２とか
らなる構造とし、感熱部３１の一部を分水管２を
流れるエンジン冷却水と接触させてその熱をバイ
メタル３２に伝導し、バイメタル３２を伸縮させ
ることにより開閉弁５を制御するようになつてい
る。

開閉弁５は、貫通孔５３を有する弁本体５１と
弁本体５１をバイメタル３２側に付勢するスプリ
ング５２とからなり、スプリング５２の付勢力に
よつて開閉作動を敏感にしている。

開閉弁５と応動部３は、回転シヤフト１１に設
けられている。

この開閉弁５の制御構造は、開閉弁５を単に
ON，OFFの画一的切換のみを行わせるのではな
く、漸次的な流量の調整が行われ得るものであ
る。従つて、前述したインナロータ４１、ハウジ
ング６及び冷却フアン１の回転差を漸次的に制御
することができる。これは、オイル連通路４６を
通過するオイル量を制御することで、アウタロー
タ４２の自転及び公差回転数が漸次的に変化する
からである。

次に、本実施例の作用を説明する。

先ず、分水管２内のエンジン冷却水温度が所定
値以下の時には、第４図に示すように、応動部３
のバイメタル３１が収縮し、スプリング５２によ
つて開閉弁５の弁本体５１が応動部３側に押さ
れ、弁本体５１の貫通孔５３とオイル連通路４６
とを連通する。そのため、回転シヤフト１１に接
続するインナロータ４１の回転によつて、トロコ
イドポンプ４のオイル室４３内のオイルが、デリ
バリポート４５からオイル連通路４６、サクシヨ
ンポート４４を経て再びポンプ室４３からデリバ
リポート４５に流入する循環路を循環するポンプ
として作動する。

この際、トロコイドポンプ４では、インナロー
タ４１は回転中心Ａを中心に回転し、アウタロー
タ４２は回転中心Ｂを中心に回転する。尚、本実
施例では、アウタロータ４２の歯数が５でインナ
ロータ４１の歯数が４であるから、アウタロータ
４２の回転数は、インナロータ４１の回転数×
４／５となる。そして、ハウジングカバー７は、
殆ど回転しない。

従つて、エンジン冷却水温度が所定値以下の場
合には、回転シヤフト１１の回転は、ハウジング
カバー７に殆ど伝達されないこととなる。

一方、分水管２内のエンジン冷却水温度が所定
値以上の時には、第２図に示すように、応動部３
のバイメタル３１が膨張して開閉弁５の弁本体５
１をスプリング５２に抗し押し出し、弁本体５１
の貫通孔５３とオイル連通路４６との流路を閉鎖
する。

そのため、インナロータ４１の回転に伴つてポ
ンプ室４３内のオイルは、デリバリポート４５側
に圧縮され、インナロータ４１とアウタロータ４
２とを剛結合した状態となり、アウタロータ４２
がインナロータ４１の回転と一体的に公転し、回
転シヤフト１１の駆動を直に冷却フアン１に伝達
することができる。

この際、トロコイドポンプ４のアウタロータ４
２は、その回転中心Ｂがインナロータ４１の回転
中心Ａに対して距離ｌだけ偏心しているから、そ
の距離ｌが回転モーメントの腕の長さとなり、ハ
ウジングカバー７が、インナロータ４１の回転中
心Ａの回転力×ｌのモーメントで回転する。

従つて、エンジン冷却水温度が所定値以上の場
合には回転シヤフト１１の回転は、直にアウタロ
ータ４２に伝達され、冷却フアン１を回転させる
ことができる。

尚、上記実施例では、ハウジングカバー７にフ
アンブレード１２を取り付けた場合について説明
したが、ハウジング６に取り付けても良い。

〔考案の効果〕

以上のように本考案に係る冷却フアンの駆動制
御装置は、冷却フアンと回転シヤフトとの間にト
ロコイドポンプを介装し、トロコイドポンプに於
けるインナロータとアウタロータとの回転差をエ
ンジン冷却水の温度に対応して制御するため、常
に効率的な冷却風が得られ無用の駆動馬力の損失
を防止することができる。又、駆動制御がトロコ
イドポンプによつて漸次的に行われるため、常に
好適な駆動状態を得ることができる。更に、トロ
コイドポンプを用いることによつて遊星歯車や多
板クラツチ等を用いる場合に比べ構造を簡素化す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る冷却フアンの駆動制御装
置の実施例を示す概略図、第２図は本考案の冷却
フアン１の駆動制御装置の縦断面図、第３図は第
２図の−線に沿つた断面図、第４図は本考案
の冷却フアンの駆動制御装置の縦断面図である。 １……冷却フアン、２……分水管、３……応動
部、４……トロコイドポンプ、５……開閉弁、６
……ハウジング、７……ハウジングカバー、１１
……回転シヤフト、４１……インナロータ、４２
……アウタロータ、４３……ポンプ室、４４……
サクシヨンポート、４５……デリバリポート、４
６……オイル連通路、７１，７２……オイル通
路。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 冷却フアン１と、 エンジンの駆動力により、回転伝達される回転
   シヤフト１１と、 回転シヤフト１１に一体的に取り付けられたイ
   ンナーロータ４１と、 インナーロータ４１に対して偏心し、且つイン
   ナーロータ４１を内包して回転自在に配置された
   アウタロータ４２と、 インナーロータ４１とアウタロータ４２を内蔵
   し、回転シヤフト１１にベアリング６ａ，７ａを
   介して回転自在に軸支されたハウジング６及びハ
   ウジングカバー７とで形成されたトロコイドポン
   プ４と、 回転シヤフト１１に設けられ、トロコイドポン
   プ４のサクシヨンポート４４とデリバリポート４
   ５とを連通するオイル連通路４６と、 回転シヤフト１１に設けられ、インナーロータ
   ４１とアウタロータ４２とで形成されるポンプ室
   ４３とオイル連通路４６内に封入されているオイ
   ルの循環を制御する開閉弁５と、 回転シヤフト１１に設けられ、開閉弁５の開閉
   動作を制御する熱応答型の応動部３と、 応動部３にエンジン冷却水を流通させる分水管
   ２と を備え、 冷却フアン１は、ハウジング６又はハウジング
   カバー７に一体的に取り付けられており、 ハウジングカバー７には、サクシヨンポート４
   ４とデリバリポート４５とにオイル連通路４６を
   介して連通するオイル通路７１，７２が設けられ
   ており、 開閉弁５は、分水管２の内のエンジン冷却水温
   度が所定値以下の時にオイル連通路４６を開放す
   ると共に、分水管２内のエンジン冷却水温度が所
   定値以上の時にオイル連通路４６を閉鎖するよう
   に構成されており、 トロコイドポンプ４は、オイル連通路４６の開
   放時には、回転シヤフト１１によつて一体的に駆
   動されるインナロータ４１の回転によつて、イン
   ナロータ４１とアウタロータ４２とで形成するポ
   ンプ室４３内のオイルをデリバリポート４５、オ
   イル通路７２、オイル連通路４６、オイル通路７
   １及びサクシヨンポート４４で形成される循環路
   を循環させると共に、アウタロータ４２に回転シ
   ヤフト１１の駆動力を、インナロータ４１とアウ
   タロータ４２の歯数比分減速して伝達して、アウ
   タロータ４２を自転させることにより、回転シヤ
   フト１１の駆動力が冷却フアン１に伝達されるの
   を遮断し、オイル連通路４６の閉鎖時には、イン
   ナロータ４１とアウタロータ４２とを、封入され
   たオイルを介して一体化して、アウタロータ４２
   がインナロータ４１の回転と一体的にインナロー
   タ４１の中心を軸として公転し、回転シヤフト１
   １の駆動力を直に冷却フアン１に伝達するように
   構成されている。 ことを特徴とする冷却フアンの駆動制御装置。