JPH0355697B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は流体剪断カツプリング装置に関し、特
に作動上整備上に優れたカツプリング装置に関す
る。

流体剪断カツプリング装置は各種使用され、通
常は被動部材の形成する作動室内に駆動部材を収
容する。各種の特殊な流体剪断面と取付装置とが
提案されている。本発明の目的は既知の装置より
作動上整備上に優れた流体剪断カツプリング装置
を提供するにある。

米国特許3809197号は相対回転可能入力出力カ
ツプリング部材を有する粘性カツプリングを記載
する。このカツプリング部材は複数の互にかみ合
う山と谷とを有し、中間に剪断スペースを形成
し、剪断スペース内の粘性剪断液と共働して両カ
ツプリング部材間にトルクを伝達する。温度応答
弁装置によつてリザーバ室から剪断スペースへの
粘性液の流れを制御する。出力カツプリング部材
は入力カツプリング部材の軸に球軸受を介して取
付ける。同様の粘性カツプリングが米国特許
3856122号に記載されている。この特許では互に
係合する山と溝とが入力出力カツプリング部材間
に剪断スペースを形成する。この特許のカツプリ
ングは剪断面を特別な位置とすることによつて熱
放散を良くし、入力速度で回転する冷却フインが
フイン内に大きな送風機作用を生ずる。同様な流
体剪断カツプリング装置が米国特許3498431号、
3323623号、3174640号に記載されている。

米国特許4004668号に記載されている流体剪断
カツプリング装置は流体剪断面を形成する同心の
山を横切る圧送溝を有する。この圧送溝は駆動部
材とハウジングの互に係合する山の頂部を横切つ
て延長し、剪断液はほゞ半径方向に動いて高温が
生ずるのを防ぐ。

本発明の構成は、 流体剪断カツプリング装置であつて、表側と裏
側とを有し表側には第１の剪断面１６，１７を有
する円板状部を含む駆動部材１１と、 駆動部材を収容する作動室２４を形成する被動
部材２１とを備え、 上記被動部材は駆動部材の第１の剪断面に対応
した形状と位置して中間に流体剪断室１６，１
７；２５，２６を形成する第１の剪断面２５，２
６を含み、剪断室内剪断液に共働して駆動部材と
被動部材との間にトルクを伝達し、 被動部材２１を駆動部材１１に共働軸線を中心
として回転可能に取付ける取付装置２９と、 剪断液リザーバ３２と、 剪断液をリザーバから作動室へ更に該作動室か
ら前記リザーバへと流す第１の流通路装置３２，
３８，２４，１６，１７，２５，２６，４８，４
７，４９，５０と、 該第１の流通路装置とは別個に設けられて剪断
液が作動室内にあるときは常に剪断液を作動室の
半径方向外方位置４８，４７から直接作動室の半
径方向内方位置５３に連続的に流れさせて上記半
径方向外方及び内方位置間の作動室を通るほぼ連
通した剪断液循環を生じさせる第２の流通路装置
２４，１６，１７，２５，２６，４８，４７，５
１，５２，５３とを備える、 ことを特徴としている。

従つて、本発明になる、流体剪断カツプリング
によれば、次に示す利点がある。

作動室からの剪断液をリザーバに戻す第１の
流通路装置の他に、第１の流通路装置とは全く
別系統の第２の流通路装置を設けて、これによ
り作動室に剪断液があるときは常に作動室から
の剪断液を作動室へ戻す循環を連続的かつ安定
的に行うようにしているため、連続的循環流体
量が多くなり、それだけ装置のカツプリングの
解放の間の熱放散性が良くなり、装置寿命を向
上し得る。

また、装置のカツプリング解放の間も上記の
如く第１の流通路装置とは別系統の第２の流通
路装置により若干量の剪断流体の連続的循環が
安定的に行われているため、第２の流通路装置
が設けられていない場合に比して、カツプリン
グの解放から結合への動作変化の際に増大変化
すべき循環剪断流体量は少なくて済み、それだ
け上記動作変化に要する時間、即ちカツプリン
グ結合までの時間を減少し得る。

更に、駆動部材の例えば表側に剪断面がかつ
裏側に更に推力面が形成されているときは、第
１の流通路装置のみの場合に比して、第２の流
通路装置が追加的に設けられている分だけ循環
流体量が多くなり、推力面による推力機能即ち
軸方向の力を受ける軸受機能が良好に働くとい
う利点がある。

本発明の理解を容易にするための例示とした実
施例並びに図面について説明する。本発明は種々
の変型が可能であり、実施例並びに図面は例示で
あつて発明を限定するものではない。

図は本発明による流体剪断カツプリング装置１
０を示す。装置１０の駆動部材１１はボルト１２
によつて軸１３に取付ける。軸１３は通常の方法
で、例えば軸１３の取付フランジ部１４の図示し
ない孔にボルトによつて、外部駆動装置に取付け
る。駆動部材１１の円板状部１５の複数の環状の
山１６と溝１７とを第１の軸線方向１８に向けて
形成する。駆動部材の円板状部１５には更に第１
の軸線方向とは反対側の第２の軸線方向２０に向
けて第１の推力面１９を形成する。

カツプリング装置１０は更に被動部材２１を有
し、被動部材２１は軸受ハウジング２２とカバー
２３とを含む。被動部材２１には駆動部材１１を
収容する作動室２４を形成する。被動部材２１の
カバー２２は第２の軸線方向２０に向う複数の環
状の山２５と溝２６とを形成し、駆動部材の対向
する溝１７と山１６とに近接する。溝と山とが近
接して離れた関係位置であるため、対向した剪断
面を形成し、流体剪断室が間のスペースに形成さ
れる。通常の通り、流体剪断室内に剪断流体を導
入すれば、駆動部材と被動部材との間にトルクを
伝達する。軸受ハウジング２２は第１の軸線方向
を向いた第２の推力面２７を形成し、第１の推力
面１９に近接して離れた関係位置となる。この近
接して離れた関係位置に第１第２の軸受面を置く
ことは中間に推力室を形成し、推力面間に剪断作
用を生じて駆動被動部材間のトルク伝達を行な
う。この結果推力室間に剪断流体を導入すれば、
駆動部材被動部材間に軸線方向推力負荷伝達を容
易にする。

被動部材２１を駆動部材１１に取付ける取付装
置を設けて両部材を共通軸線２８を中心として回
転可能とする。図示の例では取付装置には軸受ハ
ウジング２２のスリーブ部３０と軸１３との間に
介挿したニードル軸受２９を含む。ニードル軸受
２９は軸線方向負荷を支持せず、推力室によつて
駆動被動部材間の軸線推力負荷を支持する。推力
面１９，２７は駆動部材１１が軸線推力負荷を支
持する必要のある側に設ける。例えば本発明の適
用例として、図示しないフアンをフアン取付面３
１に取付け、第２の軸線方向２０の方向に空気を
送るようにする。フアンの力は被動部材を第１の
軸線方向１８に向けて押し、推力負荷は推力面１
９，２７によつて支持される。

本発明によつて、第１及び又は第２の推力面の
少なくとも一部を非金属、低摩擦材料で被覆す
る。この材料は第１第２の推力面の一方又は双方
に被覆し、駆動部材に被覆するのが好適である。
両推力面の被覆位置は被動駆動部材の剪断面の反
対側が好適である。被覆材料は駆動被動部材の推
力面が互に摩擦しても対向面を保護する。

非金属低摩擦材料としては、推力面に施して推
力面を保護し、所要の耐久力と性能とを有する任
意の材料を使用できる。好適な例として、硫化ポ
リアリレン被覆、例えば硫化ポリフエニレン、硫
化ポリナフチレン、硫化ポリアンスラセン及びこ
れらの低アルキル置換誘導体がある。硫化ポリア
リレンとして硫化ポリフエニレンが好適である。
硫化ポリアリレンを推力面に被着するには各種の
既知の技法があり、例えば米国特許3964582号に
記載されている。硫化ポリフエニレンはフイリツ
プスペトロリウム社の商品名RYTONとして市
販されている。この材料に充填物としてガラスビ
ードガラス粉又はガラスフアイバーを混入するこ
とができる。他の充填物の例としてポリ四弗化エ
チレン（テフロン）の粉、硫化モリブデン、二酸
化チタニウム・金属粒子例えば鉄、銅等がある。

硫化ポリアリレンは粉末又はスラリーとして被
覆し、又は駆動部材面にスプレーし、又は焼結
し、又は流動化ベツド被覆によつて施す。この被
覆後、誘導加熱又は他の標準加熱法を使用して、
少なくとも700〓（約370℃）で被覆を硬化する。
他の被覆硬化方法は上述の特許に記載されてい
る。

被動部材２１、好適な例でカバー２３は剪断流
体リザーバ３２をカバーの中央に形成する。図示
の例ではカバー２３に中央の凹み３３を形成し、
段部３５に係合する円板３４によつて閉鎖する。
ばね弁３６はピン３７によつて板３４に固着され
る。板３４にリザーバ３２と作動室２４との間を
連通する通路３８を形成する。ばね弁３６が所定
温度以下で第１の位置３９にある時は通路３８を
閉じ、剪断液がリザーバから作動室に流れるのを
防ぐ。所定温度を超えれば、ばね弁３６は第２の
位置４０となつて自由端は板３４から離れ、通路
３８を開き剪断液はリザーバから作動室に流入す
る。通常の方法でばね弁はバイメタルばね６６に
よつて作動させる。バイメタルばねは所定温度を
超えれば第１図の位置となるが、この温度より低
い時はピン６７を軸線方向に動かしてばね弁３６
を閉位置３９とする。

カバー２３は軸受ハウジング２２に固着し、カ
バーと軸受ハウジングとの外周部の孔に図示しな
いボルトで固着する。外周部シール４４を軸受ハ
ウジングの環状溝内に係合させ、被動部材をシー
ルして液損失を防ぐ。被動部材の前後面からフイ
ン４５，４６を外方に突出させて熱を放散する。

駆動部材１１に表側から裏側に貫通する複数の
開口を設け、液を流通させる。駆動部材の環状溝
１７を半径方向に横切つて連通させる溝４２に連
通する開口を第１の開口４１とする。開口４１と
溝４２とは作動室中央部内の剪断液を半径方向外
方に各環状溝に導き、駆動被動部材の対向剪断面
間に形成する流体剪断室に液を導く。駆動部材に
形成した第２の開口の組４３は同様に駆動部材を
貫通する。第２の開口４３は第１の開口より僅に
半径方向外方とし、作動室の中央部からの剪断液
が駆動部材の裏側に流れるのを容易にする。かく
して、剪断液を第１第２の推力面に流す液制御装
置となり、軸線方向推力負荷支持容量は大とな
り、推力面間を分離するための十分な量の剪断液
が供給される。

好適な実施例によつて、剪断液を作動室からリ
ザーバ及び作動室中央部分に戻すための第１第２
の流通路装置を設ける。被動部材のカバーに環状
溝４７を形成し、駆動部材の円板状部１５の外周
外側に接近した位置とする。環状溝４７は駆動部
材の一側に面する。被動部材に円筒状凹み４８を
駆動部材の半径方向外方に形成する。円筒凹み４
８は環状溝４７に接し、剪断液を推力面から凹み
４８を経て溝４７に流す流通路となる。

上述の第１の流通路に組合せて、軸線方向通路
４９を環状溝４７と半径方向通路５０との間に連
通させ、通路５０はリザーバ３２に連通する。剪
断液は剪断室及び推力室から圧送されて円筒凹み
４８、環状溝４７に入り、通路４９，５０を経て
リザーバ３２に戻る。各半径方向軸線方向通路の
少なくとも１個は環状溝、リザーバに連通する。

同様にして、第２の流通路装置として、軸線方
向通路５１を環状溝４７に開口させる。通路５１
は半径方向通路５２に連通し、通路５２は通路５
３を経て作動室２４の中央部に連通する。環状溝
及び円筒凹みに入つた剪断液は通路５１−５３を
経て作動室に戻り、剪断室及び推力室に循環す
る。この循環経路を開口４１，４３に組合せるこ
とによつて戻り液を剪断室推力室の一方又は双方
に循環させ得る。

図に示す通り、半径方向軸受は駆動部材の第１
の推力面と同じ例とするのが好適であるが、反対
側とすることもできる。更に推力面は駆動部材の
山と溝の反対側とすることが好適であるが同じ側
とすることもできる。特定の第１第２の流通路装
置を示したが、既知の技法に従つて他の構成とす
ることもできる。例えば、リザーバは被動部材の
カバーの中央としたが、被動部材の半径方向外方
位置とすることも軸受ハウジング内とすることも
できる。第２の流通路装置の通路は駆動部材に関
して第１の流通路装置の通路とは反対側であるこ
とができる。しかし、図示の例は好適であり、第
２の流通路装置の通路を第１の流通路装置とほゞ
同形とし、半径方向の通路がリザーバに達せずに
終り、別の通路５３によつて作動室の中央部に連
結することのみ異なる。

本発明の実施例による流体剪断カツプリング装
置は駆動部材を被動部材の形成する作動室内に収
容する。図示の例では、駆動部材の円板状部１５
の前側には第１の剪断面を有し形状と位置は被動
部材の形成する第１の剪断面に対応させて流体剪
断室を中間に形成し、室内の剪断液と共働して駆
動被動部材間にトルクを伝達する。上述の第１第
２の流通路装置を設ける。第１の流通路装置は剪
断液をリザーバと作動室との間に流す。それ故第
１の流通路装置には剪断液をリザーバから通路３
８を経て作動室２４に流す流路と、環状溝４８円
筒凹み４７から通路４９，５０を経てリザーバに
戻る流路とを含む。本発明の第１の流通路装置は
種々の構成とすることができ、液をリザーバから
作動室に流しリザーバに戻す所要の流通路を得
る。

本発明による第２の流通路装置は剪断液を作動
室の半径方向外方部分、例えば円筒凹み４８又は
環状溝４７から直接作動室の半径方向内方部分、
例えば通路５３によつて連通させた作動室中央部
分に流す。第２の流通路装置はそれ故作動室の第
１第２の位置間にほゞ連続した循環経路を形成す
る。

本発明の変型例として、剪断液の循環経路を駆
動部材の前側後側の一方又は双方に設ける。図示
の例では循環経路は駆動部材の前側のカバー内に
形成したが開口４１，４３によつて剪断液を駆動
部材の前側及び後側に循環させる。

所要に応じて、流体剪断カツプリング装置の駆
動部材の裏側に剪断面、推力面のない場合等では
液を駆動部材の前側のみに循環させることが望ま
しい。この場合に、被動部材を駆動部材に取付け
る装置には上述の半径方向軸受とするか、又は半
径、推力組合せ軸受例えば球軸受又はテーパーロ
ーラー軸受を使用する。このような実施例では駆
動部材の裏側に推力面を設ける必要がなく、裏側
に剪断面を設けることも設けないこともできる。

本発明によつて開口４１，４３を設けることが
好適であるが、第２の流通路装置の役割を駆動部
材の一方の側のみの往復用とする場合には必要で
ない。循環通路を駆動部材の一方の側に設けて剪
断液を他の側にも循環させるのが好適である。図
示の例では第２の開口４３は剪断液を駆動部材の
反対側に通す役割とする。本発明では駆動部材の
両側に個別の循環装置を設け、他の点では図示の
構造とするのが好適である。これは駆動部材の両
側に直接液が循環し、開口４１，４３が通らせる
必要はなくなる。

循環流通路装置は第１の流通路装置とリザーバ
から分離され、半径方向外方から内方に直接液を
戻す。第１の流通路装置は特定条件の下で液は作
動室からリザーバに流れ再び作動室に流れる。し
かし、上述した通り、第１の流通路装置が検知温
度又は他のパラメータに応答して被動駆動部材間
のカツプリングを制御する作動を主体にするのに
対して、第２の流通路装置は第１の流通路装置か
ら分離している。

本発明の好適な実施例によつて、ブリード孔５
４を設けて所要の通路を経てリザーバと作動室と
を連通させ、リザーバ内の液をブリード孔を経て
作動室に流す。制御装置は第１の条件で剪断液が
第１の流通路装置を経てリザーバから作動室に流
れて駆動部材と被動部材のカツプリングを行なう
ようにする。この制御装置には例えば通路３８に
共働するばね弁３６を含み、ばね弁３６が第２の
位置４０となれば剪断液は通路３８を経て作動室
に流れる。制御装置の第２の条件では作動室内の
剪断液の量が少なく駆動被動部材間のカツプリン
グの程度は小さくなる。ある量の剪断液は作動室
内特に剪断室及び又は推力室に残り、好適な作動
となる。しかし、剪断液の量は著しく少なく駆動
被動部材間の十分なカツプリングは生ぜず装置は
解放条件となる。

リザーバと作動室とを結ぶブリード孔を設ける
ことによつて、ある量の剪断液は解放条件間に作
動室に追加される。これはばね弁３６が第１の位
置３９にあつて通路３８を閉鎖している条件であ
る。ブリード孔によつて、ある量の液がリザーバ
から作動室を通つて循環し、液を作動室内を流し
て解放条件下での熱放散を行なう。本発明によつ
て、ブリード孔は第２の流通路装置と共働して十
分な液を剪断室及び又は推力室を通つて循環させ
る。剪断液のリザーバを通る流量は定常条件で剪
断液がリザーバに戻る量とブリード孔を経て作動
室に入る量とが等しくなり、作動室内の液は第２
の流通路装置を通る循環も行なうようにする。

本発明の実施例によつて、ブリード孔から作動
室に流入する液は駆動部材の裏側に導くことがで
き、又は第２の流通路装置によつて駆動部材の裏
側に導く。

本発明の好適な実施例によつて、通路３８とブ
リード孔５４とは剪断液をリザーバから作動室
に、駆動被動部材の剪断室推力室より半径方向内
方へ位置に導く。同様にして、好適な実施例によ
つて剪断液が作動室からリザーバに戻る位置は剪
断室推力室よりも半径方向外方の位置とする。第
２の流通路装置による液の循環に関しては、液は
作動室の剪断室推力室のすべての部分よりも半径
方向内方に流す必要はなく、剪断室推力室のすべ
ての部分よりも半径方向外方の位置から戻す必要
はない。第２の流通路装置は液を半径方向外方の
位置から半径方向内方の位置に循環させ、剪断室
推力室の少なくとも一部が両位置の中間にあれば
十分である。好適な例では、剪断液は剪断室推力
室よりも半径方向内方に流出させ、半径方向外方
から導出する構成とする。

本発明の上述の流体剪断カツプリング装置は剪
断液を剪断液リザーバと作動室との間に流通させ
る第１の流通路装置を含む。更に第２の流通路装
置を設けて剪断液を半径方向外方位置から半径方
向内方位置に循環させる。作動室からの剪断液を
リザーバに戻す第１の流通路装置の他に、第１の
流通路装置とは全く別系統の第２の流通路装置を
設けて、これにより作動室に剪断液があるときは
常に作動室からの剪断液を作動室へ戻す循環を連
続的かつ安定的に行うようにしているため、連続
的循環流体量が多くなり、それだけ装置のカツプ
リングの解放の間の熱放散性が良くなり、装置寿
命を向上し得る。また、装置のカツプリング解放
の間も上記の如く第１の流通路装置とは別系統の
第２の流通路装置により若干量の剪断流体の連続
的循環が安定的に行われているため、第２の流通
路装置が設けられていない場合に比して、カツプ
リングの解放から結合への動作変化の際に増大変
化すべき循環剪断流体量は少なくて済み、それだ
け上記動作変化に要する時間、即ちカツプリング
結合までの時間を減少し得る。更に、駆動部材の
例えば表側に剪断面がかつ裏側に更に推力面が形
成されているときは、第１の流通路装置のみの場
合に比して、第２の流通路装置が追加的に設けら
れている分だけ循環流体量が多くなり、推力面に
よる推力機能即ち軸方向の力を受ける軸受機能が
良好に働くという利点がある。

本発明の第２の特性によつて、駆動部材の円板
状部に表側と裏側とを有し、表側に第１の剪断面
を形成する。被動部材の形成する作動室内に駆動
部材を収容し、駆動部材の第１の剪断面に対応す
る形状位置とした第２の剪断面を有し、両剪断面
間に流体剪断室を形成する。第１の実施例と同様
に、剪断面の形状位置は所要に応じて変えること
ができる。同様にして、被動部材を駆動部材に同
一軸線を中心として回転可能に取付ける装置を有
し、この実施例では半径方向軸受、球軸受、テー
パーローラー軸受を含む。カツプリング装置に剪
断液リザーバと、剪断液をリザーバから駆動部材
の両側の作動室に流す第１の流通装置と、剪断液
を駆動部材の両側の作動室からリザーバに戻す第
２の流通装置とを設ける。

本発明による第１の流通装置は剪断液を駆動部
材の両側に、第１の剪断面の少なくとも一部より
は半径方向内方の第１の位置で供給し、この第１
の位置は好適な例では第１の剪断面の全部よりも
半径方向内方とする。同様に、駆動部材の裏側は
剪断面又は推力面を形成し被動部材の対応する剪
断面又は推力面に対向する位置とする。この実施
例では第１の流通装置は剪断液を駆動部材の裏側
に、剪断面又は推力面の少なくとも一部より半径
方向内方と供給するのが好適であり、更に好適な
例として剪断面又は推力面のすべてよりも半径方
向内方に供給する。この第１の位置よりは半径方
向外方で作動室を通ることなく駆動部材の両側に
剪断液を供給する。既知の装置では剪断液は単に
駆動部材の一側に供給され、駆動部材を半径方向
外方に流れた後に駆動部材の裏側のスペース内に
充満するため本発明装置とは著しく異なる。

駆動部材の両側に剪断液を供給する構成は、本
発明の第２の特長による構成とした循環流装置と
組合せた場合に特に有効である。上述した通り、
循環流装置は剪断液を作動室の半径方向外方位置
から作動室の半径方向内方位置に戻す。好適な実
施例では循環に際して駆動部材の両側に液を供給
する。このための駆動部材の構成は次の通りであ
る。

好適な実施例によつて、剪断液を駆動部材の両
側に導くための第１の流通装置には少なくとも１
個の、好適な例では複数個の通路を駆動部材を前
側から後側に貫通して形成して剪断面推力面より
も半径方向内方の位置とする。駆動部材を貫通す
る通路の位置又は通路より半径方向内方に作動室
内に導入された剪断液の一部は駆動部材を通過
し、駆動部材の両側に配分される。上述の実施例
において、作動室に導入する剪断液はリザーバか
ら通路３８又はブリード孔５４を通り、又は循環
液が通路５３を経て作動室に入り、何れも駆動部
材を貫通する通路よりは半径方向内方である。

好適な実施例によつて、貫通通路即ち開口４１
は３個が第１の半径方向位置にあり、駆動部材の
前側に沿つて延長する半径方向の溝４２に連通す
る。溝４２は駆動部材の剪断面を形成する複数の
山と溝と共働して剪断液の流入を著しく容易にす
る。しかし、半径方向の溝は平な剪断面及び駆動
部材の裏側の平な又は所要の凹凸とした推力面又
は剪断面に対しても著しく有効である。

好適な実施例によつて、３個の別の貫通通路即
ち開口４３を開口４１よりも僅に外方とした第２
の半径方向位置に形成する。この第２の開口即ち
貫通通路４３は半径方向溝には連通せず、開口４
３に入る大部分の剪断液は駆動部材の裏側に流れ
る。第２の開口４３を第１の開口４１よりも僅に
半径方向外方位置とすることによつて、駆動部材
の裏側に入る剪断液量は多くなり、剪断液が直接
駆動部材の前側のみに供給されるのを防ぐ。

本発明の好適な実施例による流体剪断カツプリ
ング装置には剪断液を剪断液リザーバから駆動部
材の両側に供給する第１の流通装置と、剪断液を
駆動部材の両側からリザーバに戻す第２の流通装
置とを含む。かくして、剪断液を駆動部材の両側
に配分する有効な装置となる。この構成は駆動部
材の両側に剪断面及び又は推力面がある場合に特
に有利である。好適な実施例によつて、駆動部材
の両側に液を配分するには極めて簡単な構造によ
つて行ない、主として駆動部材を貫通する通路と
する。この構成は上述の循環流と組合せた場合に
特に有利である。

剪断液を円筒凹み４８、環状溝から通路を通つ
て圧送するには既知の構造を利用する。駆動部材
の回転によつて剪断液に作用する外向きの力は圧
力ヘツドを生じ、液を環状溝４７から通路内に圧
送する。本発明の実施例によつて、この圧送作用
を増加すると共に、トルク伝達のための別の剪断
面を形成する。

上述の構成に関して、駆動部材の円板状部には
剪断面を形成して被動部材の形成する剪断面に対
応させた前側を有する。駆動部材は被動部材の形
成する作動室内に収容し、両剪断面間に流体剪断
室を形成して剪断液と共働して駆動部材と被動部
材との間にトルクを伝達する。駆動被動部材を共
通軸線を中心として回転させる取付装置には半径
方向軸受、球軸受、テーパーローラー軸受等を使
用できる。

上述の構成とした装置に、作動室からリザーバ
に剪断液を流す流通装置を設ける。この流通装置
には駆動部材の円板状部１５の外周５５に接して
外方に延長して被動部材に形成した環状溝４７を
含む。この流通装置には更に駆動部材の半径方向
外方の円筒凹み４８を含み、円筒凹み４８を環状
溝４７に連通させる。環状溝４７に開口する通路
４９は第２の通路５０を経てリザーバ３２に連通
する。

本発明の第３の特長として、円筒凹み４８内に
突出部５６を設ける。説明上駆動部材１１は第１
の方向５７に回転するものとし、突出部５６の第
１の端面５８は駆動部材の回転方向に面する。前
端面５８は通路４９の開口に近接する。好適な例
として、通路４９は突出部の前端面から第１の方
向５７に斜方向とする。好適な例として前端面５
８は通路４９に向つて斜方向とし、第５図に示す
通り、前端面５８に衝突した剪断液を通路４９の
方向に導く。突出部５６は駆動部材に一体とした
ボスが好適であるが、ピン等によつて固着した部
材とすることもできる。

突出部５６には半径方向内方の曲面５９を設け
て剪断面を形成する。曲面５９は円板状部１５の
外周５５に近接した位置として中間に流体剪断室
を形成し、駆動部材と被動部材との間にトルクを
伝達する。突出部の曲面は円筒凹みの少なくとも
約30％に延長し、約70％以下とする。前端面５８
は円筒凹みの底部に対して所要のテーパとし、第
４図に示す通り、剪断液が突出部と駆動部材外周
との間に流入するのを容易にする。後端面６０も
同様のテーパとする。

上述の構造の流体剪断カツプリング装置に更に
ダム６１を環状溝４７内に設ける。好適な例とし
て、ダム６１は溝内に例えばピン６２によつて取
付けた別の部材とする。ダム６１の前端面６３は
駆動部材の回転方向に面し、通路４９の開口から
第１の方向とする。ダムはそれ故通路４９附近の
剪断液内に圧力上昇を生じ、剪断液は通路４９内
に圧送される。突出部５６の斜方向前端面５８、
一般的には突出部５６の存在が円筒凹みを廻る剪
断液流を阻止する作用によつて圧送作用を大にす
る。更に、ダムの側面６４の形状位置は駆動部材
の対応剪断面と共働して剪断室を形成し、駆動部
材と被動部材との間のトルク伝達を行なう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による流体剪断カツプリング装
置の縦断面図、第２図は第１図の装置をカバーを
取外して駆動部材を示す左端面図、第３図は第１
図の装置のカバーの右端面図、第４図はカバーの
一部の拡大図、第５図は第４図の５−５線に沿う
部分断面図である。 １０：流体剪断カツプリング装置、１１：駆動
部材、１３：軸、１５：円板状部、１６，２５：
山、１７，２６：溝、１９，２７：推力面、２
１：被動部材、２２：軸受ハウジング、２３：カ
バー、２４：作動室、２９：ニードル軸受、３
２：リザーバ、３４：円板、３６：ばね弁、４
１，４３：開口、４７：環状溝、４８：円筒凹
み、４９，５０，５１，５２，５３：通路、５
４：ブリード孔、５６：突出部、５８，６３：前
端面、６１：ダム、６２：ピン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 流体剪断カツプリング装置であつて、表側と
   裏側とを有し表側には第１の剪断面１６，１７を
   有する円板状部を含む駆動部材１１と、 駆動部材を収容する作動室２４を形成する被動
   部材２１とを備え、 上記被動部材は駆動部材の第１の剪断面に対応
   した形状と位置として中間に流体剪断室１６，１
   ７；２５，２６を形成する第１の剪断面２５，２
   ６を含み、剪断室内剪断液に共働して駆動部材と
   被動部材との間にトルクを伝達し、 被動部材２１を駆動部材１１に共通軸線を中心
   として回転可能に取付ける取付装置２９と、 剪断液リザーバ３２と、 剪断液をリザーバから作動室へ更に該作動室か
   ら上記リザーバへと流す第１の流通路装置３２，
   ３８，２４，１６，１７，２５，２６，４８，４
   ７，４９，５０と、 該第１の流通路装置とは別個に設けられて剪断
   液が作動室内にあるときは常に剪断液を作動室の
   半径方向外方位置４８，４７から直接作動室の半
   径方向内方位置５３に連続的に流れさせて上記半
   径方向外方及び内方位置間の作動室を通るほぼ連
   通した剪断液循環を生じさせる第２の流通路装置
   ２４，１６，１７，２５，２６，４８，４７，５
   １，５２，５３とを備える、 ことを特徴とする流体剪断カツプリング装置。 ２ 前記第２の流通路装置は、剪断液を、駆動部
   材１１の表側の第１の剪断面１６，１７の一部よ
   り半径方向外方の位置４８，４７における作動室
   位置から、駆動部材の表側の第１の剪断面１６，
   １７の一部より半径方向の内方の位置５３におけ
   る作動室位置へ連続的に流れさせる特許請求の範
   囲第１項記載の装置。 ３ 前記駆動部材１１の裏側に第２の剪断面１９
   を設け、被動部材２１には駆動部材の裏側の第２
   の剪断面に対応する形状位置とした第２の剪断面
   ２７を設けて両剪断面間に第２の流体剪断室１
   ９，２７を形成して第２の剪断室内の剪断液と共
   働して駆動部材と被動部材との間にトルクを伝達
   させ、 第２の流通路装置は更に、剪断液を駆動部材の
   裏側の第２の剪断面１９の一部の半径方向外方の
   作動室位置から駆動部材の裏側の第２の剪断面１
   ９の一端の半径方向内方の作動室位置に連続的に
   流れさせる特許請求の範囲第２項記載の装置。 ４ 前記駆動部材の裏側を推力面１９とし、被動
   部材に駆動部材の推力面に対応する形状位置とし
   た推力面２７を設けて駆動部材と被動部材との間
   に軸線方向推力負荷を伝達させ、 第２の流通路装置は更に、剪断液を駆動部材の
   裏側の推力面１９の一部の半径方向外方位置の作
   動室から駆動部材の裏側の推力面１９の一部の半
   径方向内方位置の作動室に連続的に流れさせる特
   許請求の範囲第１項記載の装置。 ５ 第２の流通路装置は更に、剪断液を駆動部材
   １１の表側の第１の剪断面１６，１７の一部の半
   径方向外方位置の作動室から駆動部材の表側の第
   １の剪断面１６，１７の一部の半径方向内方位置
   の作動室に流れさせる特許請求の範囲第４項記載
   の装置。 ６ 前記カツプリング装置は制御装置６６，６
   ７，３６を備え、制御装置の第１の状態では剪断
   液が第１の流通路装置を通つてリザーバ３２から
   作動室２４に流れて駆動部材と被動部材のカツプ
   リングを締結し、第２の状態では作動室内の剪断
   液を制限して限定カツプリングとし、剪断液リザ
   ーバにブリード孔５４を設け、カツプリング装置
   には更に、ブリード孔を作動室に連結する通路装
   置を設け、少なくとも制御装置の第２の状態下で
   はリザーバ内の剪断液をブリード孔５４を通つて
   作動室に流入させるようにする特許請求の範囲第
   １項記載の装置。 ７ 前記剪断液リザーバ３２は駆動部材の第１の
   前断面１６，１７より半径方向内方位置とし、前
   記第１の流通路装置は剪断液を剪断液のリザーバ
   ３２に駆動部材の第１の剪断面より半径方向外方
   位置４８，４７から流入させる特許請求の範囲第
   ６項記載の装置。 ８ 前記第１の流通路装置は、剪断液を剪断液リ
   ザーバ３２から作動室２４の駆動部材の第１の剪
   断面の半径方向内方位置に流入させ、前記流通路
   装置はブリード孔５４を作動室の駆動部材の第１
   の剪断面の半径方向内方位置に連結する通路を含
   む特許請求の範囲第７項記載の装置。 ９ 第２の流通路装置は、剪断液を駆動部材の表
   側の第１の剪断面１６，１７の一部の半径方向外
   方の作動室位置から駆動部材の表側の第１の剪断
   面の一部の半径方向内方の作動室位置に連続的に
   流れさせる特許請求の範囲第６項記載の装置。 １０ 前記駆動部材１１の裏側に第２の剪断面１
   ９を設け、被動部材２１には駆動部材の裏側の第
   ２の剪断面に対応する形状位置とした第２の剪断
   面２７を設けて両剪断面間に第２の流体剪断室１
   ９，２７を形成して第２の剪断室内の剪断液と共
   働して駆動部材と被動部材との間にトルクを伝達
   させ、 第２の流通路装置は更に、剪断液を駆動部材の
   裏側の第２の剪断面１９，２７の一部の半径方向
   外方の作動室位置から駆動部材の裏側の第２の剪
   断面の一部の半径方向内方の作動室位置に連続的
   に流れさせる特許請求の範囲第９項記載の装置。 １１ 前記駆動部材の裏側に推力面１９を設け、
   被動部材には駆動部材の推力面に対応する形状位
   置とした推力面２７を設けて駆動部材と被動部材
   との間に軸線方向推力負荷を伝達させ、 第２の流通路装置は更に、剪断液を駆動部材の
   裏側の推力面１９の一部の半径方向外方の作動室
   位置から駆動部材の裏側の推力面１９の一部の半
   径方向内方の作動室位置に連続的に流れさせる特
   許請求の範囲第６項記載の装置。 １２ 第２の流通路装置は更に、剪断液を駆動部
   材の表側の第１の剪断面１６，１７の一部の半径
   方向外方の作動室位置から駆動部材の表側の第１
   の剪断面１６，１７の一部の半径方向内方の作動
   室位置に連続的に流れさせる特許請求の範囲第１
   １項記載の装置。 １３ 前記第２の流通路装置は、駆動部材２１に
   形成して表側から裏側に貫通する少なくとも１個
   の通路４１を含む特許請求の範囲第１項記載の装
   置。 １４ 前記第２の流通路装置は駆動部材に形成し
   て貫通する通路４１の半径方向外方の作動室位置
   から駆動部材貫通通路の半径方向内方の作動室位
   置に連結する循環通路１９，２７；１６，１７，
   ２５，２６を含み、循環通路内を通る剪断液の一
   部が駆動部材貫通通路４１を通つて駆動部材の裏
   側に流れる特許請求の範囲第１３項記載の装置。 １５ 前記駆動部材貫通通路４１を駆動部材の第
   １の剪断面１６，１７の半径方向内方とする特許
   請求の範囲第１４項記載の装置。 １６ 前記貫通通路４１の半径方向外方の作動室
   位置を駆動部材の第１の剪断面１６，１７の半径
   方向外方とする特許請求の範囲第１５項記載の装
   置。 １７ 前記第２の流通路装置は剪断液を駆動部材
   の表側の第１の剪断面１６，１７の一部の半径方
   向外方の作動室位置から駆動部材の表側の第１の
   剪断面の一部の半径方向内方の作動室位置に連続
   的に流れさせ、 前記駆動部材１１の裏側に第２の剪断面１９を
   設け、被動部材２１には駆動部材の裏側の第２の
   剪断面に対応する形状位置とした第２の剪断面２
   ７を設けて、両剪断面間に第２の流体剪断室１
   ９，２７を形成して第２の剪断室内の剪断液と共
   働して駆動部材と被動部材との間にトルクを伝達
   させ、 第２の流通路装置は更に、剪断液を駆動部材の
   裏側の第２の剪断面１９の一部の半径方向外方の
   作動室位置から駆動部材の裏側の第２の剪断面１
   ９の一部の半径方向内方の作動室位置に連続的に
   流れさせる特許請求の範囲第１６項記載の装置。 １８ 前記第２の流通路装置は更に、剪断液を駆
   動部材の表側の第１の剪断面１６，１７の一部の
   半径方向外方の作動室位置から駆動部材の表側の
   第１の剪断面１６，１７の一部の半径方向内方の
   作動室位置に連続的に流れさせ、 駆動部材の裏側に推力面１９を設け、被動部材
   に駆動部材の推力面に対応する形状位置とした推
   力面２７を設けて駆動部材と被動部材との間に軸
   線方向推力負荷を伝達させ、 第２の流通路装置は更に、剪断液を駆動部材の
   裏側の推力面１９の一部の半径方向外方の作動室
   位置から駆動部材の裏側の推力面１９の一部の半
   径方向内方の作動室位置に連続的に流れさせる特
   許請求の範囲第１６項記載の装置。