JPH0361852B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、前記特許請求の範囲第１項の上位概
念に記載された流体摩擦クラツチに関する。

従来の技術 このような形式で公知となつている流体摩擦ク
ラツチにおいては、内部の貯蔵室を有する１次デ
イスクがクラツチケーシング（２次部分）の作業
室内で回転運動を行なう。この内部の貯蔵室は、
１次デイスクに穿設された２つの開口部を介して
作業室に接続されており、この場合、一方の開口
部は漏洩オイル孔として、また他方の開口部はオ
ーバーフロー開口部としてそれぞれ構成されてお
り、このオーバーフロー開口部は温度に関連して
制御される可動な堰止め部材によりコントロール
される。つまり、この堰止め部材が作業室内に突
入せしめられると、粘性の流体が作業室から貯蔵
室内に送り込まれ、堰止め部材が貯蔵室内に引戻
されると、流体は遠心力によつて貯蔵室からオー
バーフロー開口部を経て作業室内に押出される。
その際、アメリカ合衆国特許第3262528号明細書
に関連して述べれば、逆時計回り方向の流体の流
れがクラツチの作業室内に生ずる。従つて、この
流体はまずオーバーフロー開口部から半径方向外
向きに流れ、次いで作業室の後方部分から１次デ
イスクにおける円筒形の周面部分を経て作業室の
前方部分内へ、つまり１次デイスクの前方端面側
に向つて流れる。さらに、この流体は搬送装置
（ポンプ溝）により遠心力に抗して半径方向内向
きに搬送され、最終的に１次デイスクにおける半
径方向内側に縁部を経て、再び貯蔵室内に送り込
まれる。可動な堰止め部材によりコントロールさ
れるこの流体流には、１次デイスクに設けられた
漏洩オイル孔に基づいて生ずる第２の流体流が重
畳せしめられる。この定常的な漏洩オイル流は、
例えば過度のスリツプに基づく高い内部温度によ
つて生ずる熱を放出すべく冷却を行なうために利
用される。しかし、この公知のクラツチにおいて
は、無負荷回転数が比較的高いという欠点があ
る。このような無負荷回転数が生ずる原因は、一
方では定常的な漏洩乃至冷却流に、また他方で
は、半径方向で見てかなり内側に位置していて全
流体を作業室から貯蔵室内にポンプ搬入すること
の出来ないような堰止め部材に帰せしめられる。
しかのみならず、この比較的高い無負荷回転数は
不必要な動力を消費させることにもなる。更にこ
の堰止め部材は、２次側の作業面における摩擦に
基づいて、限られた耐用寿命しかもたない摩擦部
品とならざるを得ない。

発明の課題 そこで本発明の課題とするところは、冒頭に述
べた形式の流体クラツチに改良を加えて、無不荷
回転数を低下させかつ動力消費量を軽減すること
にある。更に本発明の別の課題は、流体流を制御
するための手段もしくはそれに相当する適宜なバ
ルブ機構を出来るだけ摩耗しない部品として構成
することにある。しかも本発明においては、製作
コストを下げることに関連して、その軸方向構成
寸法を出来るだけ小さなものにし、クラツチのヒ
ステリシス特性を改善することが必要とされる。

発明の概要 本発明によれば、上記の課題は前出の特許請求
の範囲第１項における特徴概念に記載された措置
をとることによつて解決される。

本発明においては、端面側で１次デイスク内に
配置されバルブ閉鎖部材により制御可能なバルブ
開口部と周面側に配置されたオーバーフロー開口
部とが、定置の堰止め部材と相俟つて粘性流体に
おけるコントロールされた循環運動を可能ならし
め、殊に半径方向で一番外側の範囲に配置された
堰止め部材が極めて低い無負荷回転数を保証す
る。つまり何となれば、バルブの閉鎖状態では本
発明のこの措置によつてほとんど全ての流体が作
業室から貯蔵室内にポンプ搬入されるからであ
る。このような構成様式においては、もはや付加
的な漏洩乃至冷却液が不要ならしめられるので、
本発明によるクラツチのヒステリシスも著しく改
善される。更に定置の堰止め部材は、他の部品に
接触することなく作動し、従つて摩耗が生ずるこ
とはない。なお、これと同じことは、バルブ開口
部とバルブ閉鎖部材とバルブレバーとから成るバ
ルブ機構についても当て嵌る。

本発明におけるその他の実施態様は特許請求の
範囲第２項〜第１２項に記載されている。

特許請求の範囲第２項によれば、堰止め部材が
１次デイスクに固定されており、その結果として
単純な構成様式が得られ、作業室から貯蔵室内へ
の流体の効果的なポンプ搬入が達成される。特に
この効果的なポンプ搬入を行うためには、特許請
求の範囲第３項に記載された実施態様、即ち堰止
め部材を外向きにセツトされた舌状片として構成
するという措置が効果的である。

特許請求の範囲第４項によれば、１次デイスク
が平面平行な作業面を有する中空円板として構成
されており、この措置により軸方向でコンパクト
なしかも低廉な構成様式が実現される。即ち換言
すれば、１次デイスクの周面における比較的費用
の嵩む円筒乃至円鎖状の作業面が省略されて、端
面側の作業面を低廉なコストで形成することが出
来る。更に特許請求の範囲第５項に記載された如
く、中空円板を互いに内外係合する鉢形の薄板部
分から構成しておくならば、１次デイスクにおけ
る特にコスト面で有利な構造が得られる。

特許請求の範囲第６項によれば、プツシユロツ
ドとバルブレバーとの間に過負荷ばねが配置され
ており、クラツチの組立て時にはこの過負荷ばね
によつて製作公差をも同様に補償することが出来
るので、バルブ閉鎖部材の開閉時点が正確に調整
可能ならしめられる。

特許請求の範囲第７項及び第８項には、この過
負荷ばね乃至補償ばねに関する２つの有利な実施
態様が記載されており、その一方の実施例によれ
ば、過負荷ばねがバルブレバー内に一体に組込ま
れた板ばねとして構成され、他方の実施例によれ
ば、過負荷ばねがコイル押ばねとして構成されて
いる。この場合、前者の実施例においては、組立
て終了時の調整がケーシングカバーにより外部か
ら調整ねじを介して行われ、調整プロセスの終了
後にはカバーがプラスチツクプラグによつて閉鎖
されるのに対し、後者の実施例においては、適宜
な装置を用いて締付リングをプツシユロツドの外
端部に装着することによつて調整が行われる。

最後に特許請求の範囲第１２項によれば、バル
ブレバーの自由端部にバイメタル係片が固定され
ており、このバイメタル係片が、１次デイスクの
内面に支承されて、高い内部温度が生じた際にバ
ルブ開口部の閉鎖を行う。このような措置によつ
てクラツチ及び粘性流体のオーバヒートが回避さ
れ、ひいてはその長期の耐用寿命が保証される。

実施例 次に添付図面に示した実施例につき本発明を詳
細に説明する。

第１図に示された本発明によるクラツチにおい
ては、１次デイスク１が２次部分すなわちクラツ
チケーシング２の内部で回転運動を行い、かつ駆
動シヤフト３と剛性的に結合されている。このク
ラツチケーシング２は、溝付き玉軸受６を介して
駆動シヤフト３に回転自在に支承されていると同
時に、軸方向で位置固定されている。１次デイス
ク１は中空に構成されており、その内部には貯蔵
室５が設けられている。クラツチケーシング２と
１次デイスク１との間には、いわゆる作業ギヤツ
プ４′及び４″を有する作業室４が形成されてい
る。貯蔵室５は、一方ではバルブ開口部１２を介
してまた他方ではオーバーフロー開口部１３を介
して、それぞれ作業室４に接続されている。バル
ブ開口部１２の通流横断面は、バルブレバー８の
自由端部に固定されたバルブ閉鎖部材１１により
コントロールされるが、この場合、バルブレバー
８はその他端部のところで１次デイスク１と剛性
的に結合され、板ばねとして構成されている。バ
ルブレバー８はその中央範囲に舌片状に形成され
た過負荷ばね１８を有しており、このばねはバル
ブレバー８内に一体に組込まれるように構成され
ている。駆動シヤフト３に設けられた同軸的な穿
孔部内には、プツシユロツド７が滑動可能に配置
されており、プツシユロツド７のクラツチ側端部
は、舌片状の過負荷ばね１８内に螺合されるねじ
山ピン９として構成されている。クラツチのフロ
ント側におけるねじ山ピン９の範囲は、プラスチ
ツクプラグ１０によつて閉鎖されている。プツシ
ユロツド７は、冷却媒体により負荷される図示さ
れてない作業部材、特に伸縮材によつて作動せし
められ、この場合、該作業部材のピストンは、そ
の外行運動に際し板ばねとして構成されたバルブ
レバー８に作用し、やはり図示されていない戻し
調整ばねにより再びその不作用位置にリセツトさ
れる。オーバーフロー開口部１３の範囲には、舌
状片として構成された１次デイスク１と結合され
た堰止め部材１４が配置されている。１次デイス
ク１は互いに内外係合する２枚のカツプホイール
１６及び１７として構成されており、この場合舌
状片としての堰止め部材１４は、一方のカツプホ
イール１６と一体に構成しておくことが出来る。
クラツチケーシング２内にはケーシング溝１５が
設けられており、舌状片としての堰止め部材１４
の断面形状に応じた横断面形状を有するこのケー
シング溝１５内では、堰止め部材１４が無接触状
態で回転運動を行う。バルブレバー８の自由端
部、つまりバルブ閉鎖部材１１が位置する範囲に
はバイメタル係片１９が固定されており、バイメ
タル係片１９の少々湾曲した自由端部１９′は、
１次デイスク１の内面に当接する。

第４図及び第５図に示された本発明の別の実施
態様においては、前述実施例の場合とは異なるプ
ツシユロツド２０が別の形式でバルブレバー２４
に固定されている。駆動シヤフト２７内にやはり
滑動可能に配置されたこのプツシユロツド２０
は、クラツチ側の範囲に直径の小さな付加部２１
を有しており、この付加部２１はフランジ２２に
よりプツシユロツド２０の他の部分から段付けら
れている。この付加部２１上にはコイル状の押ば
ね２３が配置されており、押ばね２３の一端部は
プツシユロツド２０のフランジ２２に、またその
他端部はバルブレバー２４に、それぞれ支承され
ている。付加部２１における最も外側に位置する
端部は、バルブレバー２４に穿設された中央の開
口部２５を貫いて突出しており、バルブレバー２
４における押ばね２３とは反対の側で締付けリン
グ２６により形状接続式及び摩擦接続式に確保さ
れている。

次に、例えば通常市販されているシリコンオイ
ルのような粘性の液体が充填されている本発明の
液体摩擦クラツチにおける作用形式について説明
する。

低温のエンジンにおいては、つまり冷却媒体の
温度が低い場合には、図示されてない伸縮部材の
ピストンが後退せしめられており、バルブレバー
８がバルブ閉鎖部材１１をバルブ開口部１２上に
圧着しているので、バルブ開口部１２は閉じられ
た状態にある。１次デイスク１が例えば無負荷回
転数で回転すると、作業室４内に収容されている
粘性の液体が堰止め部材１４によりオーバーフロ
ー開口部１３を経て、１次デイスク１の内部に形
成された貯蔵室５内にポンプ搬入される。この場
合、堰止め部材１４がケーシング溝１５に関連し
て著しく外側に配置されていることに基づいて、
ほとんど全ての粘性液体を作業室４から貯蔵室５
内に送り込むことが可能であり、従つて無負荷回
転数をほとんどゼロまで低下させること、即ちク
ラツチを完全に切ることが出来る。

エンジン温度ひいては冷却媒体温度が上昇する
と、伸縮部材が加熱されるので、そのピストンが
押出されてプツシユロツド７を前進させる。プツ
シユロツド７がこのようにバルブレバー８に向つ
て移動することによつて、バルブ閉鎖部材１１は
バルブ開口部１２から離反せしめられるので、粘
性の液体は遠心作用によつて貯蔵室５から作業室
４乃至その作業ギヤツプ４′及び４″内に移行する
ことが出来る。従つて粘性の液体による作業ギヤ
ツプ４′及び４″の充填如何に応じて、１次デイス
ク１から２次部分すなわちクラツチケーシング２
にトルクを伝達することが出来る。クラツチは緩
慢に接続される。つまり換言するならば、このク
ラツチに固定されたフアンが内燃機関の冷却器を
介して冷却空気を搬送する。しかしならが、それ
と同時に、液体が定置の堰止め部材１４を介して
常に作業室４から貯蔵室５内に送り込まれるの
で、バルブ開口部１２が開かれている限り、常に
貯蔵室５と作業室４との間で液体の循環が行わ
れ、ひいては出力が伝達されると共に冷却作用も
発揮される。ところで、例えば１次デイスク１と
２次部分２との間に極めて激しいスリツプにより
クラツチ内部に温度の熱が発生した場合には、バ
イメタル係片１９が熱により湾曲して１次デイス
ク１に支承されることによつて、バルブ開口部１
２をバルブ閉鎖部材１１で閉鎖せしめる。これに
よつて再び全流体が堰止め部材１４を介して貯蔵
室５内に搬入されるので、剪断摩擦が高められな
いことに基づき、もはや粘性液体内で熱が発生す
ることはなくなる。その結果として、粘性流体の
耐用寿命が著しく高められる。

バルブレバー８乃至バルブ閉鎖部材１１の調整
は、第１図及び第２図に示された実施例において
は、クラツチが組立てられた後でバルブ閉鎖部材
１１がバルブ開口部１２に当接するまでバルブレ
バー８乃至舌状片としての過負荷ばね１８内にね
じ込まれるねじ山ピン９によつて行われる。この
ような調整が行われることによつて、バルブ開放
時点、つまりクラツチの接続時点を常に同一のも
のに維持することが保証される。調整操作の終了
後には、ねじ山ピン９が適宜な公知の手段により
バルブレバー８に対して確保されるので、この調
整状態が維持される。クラツチのフロント側にお
ける開口部は、その後でプラスチツクプラダ１０
により閉鎖される。

これに対し、第４図及び第５図に示された実施
例においては、押ばね２３をその端部に担持して
いるプツシユロツド２０がバルブレバー２４に設
けられた中央の開口部２５を貫通せしめられ、バ
ルブレバー２４はやはりそのバルブ閉鎖部材でバ
ルブ開口部上に当接せしめられる。このようにバ
ルブ開口部が閉鎖されると、締付リング２６がプ
ツシユロツド２０の付加部２１上に被せられて、
プツシユロツド２０はバルブレバー２４に対して
軸方向で位置固定される。これによつてプツシユ
ロツド２０と駆動シヤフト２７上に配置されたク
ラツチ部分との間の製作公差が補整されるので、
クラツチの正確な連結及び解離を行うことが補償
される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるクラツチの軸方向断面
図、第２図は第１図によるバルブレバーを第１図
の矢印Ｘ方向で見た部分的正面図、第３図は第１
図に１点鎖線で囲まれた部分Ｚを拡大した図とし
てのオーバーフロー開口部を有する堰止め部材の
部分的な半径方向断面図、第４図は異なつた形式
でプツシユロツド調整が行われるクラツチの軸方
向断面図、第５図は第４図によるバルブレバーを
第４図の矢印Ｘ方向で見た部分的正面図である。 １……１次デイスク、２……２次デイスク乃至
クラツチケーシング、３……駆動シヤフト、４…
…作業室、４′，４″……作業ギヤツプ、５……貯
蔵室、６……溝付き玉軸受、７……プツシユロツ
ド、８……バルブレバー、９……ねじ山ピン、１
０……プラスチツクプラグ、１１……バルブ閉鎖
部材、１２……バルブ開口部、１３……オーバー
フロー開口部、１４……堰止め部材（舌状片）、
１５……ケーシング溝、１６，１７……カツプホ
イール、１８……過負荷ばね、１９……バイメタ
ル係片、１９′……１９の自由端部、２０……プ
ツシユロツド、２１……２０の付加部、２２……
フランジ、２３……押ばね、２４……バルブレバ
ー、２５……２４の開口部、２６……締付リン
グ、２７……駆動シヤフト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ １次デイスク及び駆動シヤフトから成る駆動
   部としての１次部分と、被駆動部としての２次部
   分とを有する流体摩擦クラツチであつて、１次デ
   イスクと２次部分との間には粘性流体を充填する
   ことの出来る作業室が配置され、１次デイスクの
   内部には貯蔵室が配置されており、この場合、冷
   却媒体を供給される作業部材が、駆動シヤフト内
   に同軸的に配置されたプツシユロツドを介して、
   １次部分に固定されたレバーを操作するように構
   成されている形式のものにおいて、貯蔵室５と作
   業室４との間に流体接続部が、一方ではバルブ開
   口部１２によりまた他方ではオーバーフロー開口
   部１３により形成されており、バルブ開口部１２
   が１次デイスク１の端面側に配置されかつレバー
   ８の端部に固定された閉鎖部材１１により制御可
   能であるのに対し、オーバーフロー開口部１３は
   一次デイスク１の周面側に配置されかつ定置の堰
   止め部材１４によつてコントロール可能であるこ
   とを特徴とする流体摩擦クラツチ。 ２ 堰止め部材１４が１次デイスク１に固定され
   ていることを特徴とする前記特許請求の範囲第１
   項記載の流体摩擦クラツチ。 ３ 堰止め部材が半径方向で見て外向きにセツト
   された舌状片１４として構成されており、対応す
   るケーシング溝１５内で回転することを特徴とす
   る前記特許請求の範囲第２項記載の流体摩擦クラ
   ツチ。 ４ １次デイスク１が最小の軸方向の深さを有す
   る中空円板として構成されており、この場合、２
   次側の作業面と相俟つて作業ギヤツプ４′，４″を
   形成する１次側の作業面が、主として端面側にか
   つ平面平行に配置されていることを特徴とする前
   記特許請求の範囲第１項又は第２項又は第３項に
   記載の流体摩擦クラツチ。 ５ １次デイスク１が互いに内外係合する２枚の
   カツプホイール１６，１７を備えた薄板部品とし
   て構成されていることを特徴とする前記特許請求
   の範囲第４項記載の流体摩擦クラツチ。 ６ プツシユロツド７と１次デイスク１に固定さ
   れたレバー８乃至バルブレバーとの間に過負荷ば
   ね１８，２３が設けられていることを特徴とする
   前記特許請求の範囲第１項又は第２項又は第３項
   又は第４項又は第５項に記載の流体摩擦クラツ
   チ。 ７ 過負荷ばねがバルブレバー８内に組込まれた
   舌片状の板ばね１８として構成されていることを
   特徴とする前記特許請求の範囲第６項記載の流体
   摩擦クラツチ。 ８ バルブレバー８がねじ山ピン９によりプツシ
   ユロツド７に対し相対的に調整可能ならしめられ
   ており、ねじ山ピン９がプツシユロツド７と剛性
   的に結合されていると同時に、そのねじ山を介し
   てバルブレバー８内にもしくは過負荷ばね１８内
   に螺合可能であることを特徴とする前記特許請求
   の範囲第７項記載の流体摩擦クラツチ。 ９ 過負荷ばねがプツシユロツド端部２１上で案
   内される押ばね２３として構成されており、この
   押ばね２３が一方ではプツシユロツドフランジ２
   ２にまた他方ではバルブレバー２４にそれぞれ支
   承されていることを特徴とする前記特許請求の範
   囲第６項記載の流体摩擦クラツチ。 １０ プツシユロツド２０がバルブレバー２４に
   設けられた中央開口部２５を貫通するように案内
   されており、押ばね２３に面してない側では形状
   接続式乃至摩擦接続式に確保されていることを特
   徴とする前記特許請求の範囲第９項記載の流体摩
   擦クラツチ。 １１ 軸方向で任意に取付けることの出来る締付
   リング２６によつて確保が行なわれていることを
   特徴とする前記特許請求の範囲第１０項記載の流
   体摩擦クラツチ。 １２ バルブレバー８，２４の一方の側には、１
   次デイスク１の内部に支承されていて内部温度が
   上昇した際にバルブ開口部１２を閉鎖するバイメ
   タル係片１９が固定されていることを特徴とする
   前記特許請求の範囲第１項〜第１１項のいずれか
   １項に記載の流体摩擦クラツチ。