JPH0366536B2 - - Google Patents
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- JPH0366536B2 JPH0366536B2 JP57211532A JP21153282A JPH0366536B2 JP H0366536 B2 JPH0366536 B2 JP H0366536B2 JP 57211532 A JP57211532 A JP 57211532A JP 21153282 A JP21153282 A JP 21153282A JP H0366536 B2 JPH0366536 B2 JP H0366536B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- clutch
- valve member
- viscous fluid
- valve
- rotational
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D35/00—Fluid clutches in which the clutching is predominantly obtained by fluid adhesion
- F16D35/02—Fluid clutches in which the clutching is predominantly obtained by fluid adhesion with rotary working chambers and rotary reservoirs, e.g. in one coupling part
- F16D35/021—Fluid clutches in which the clutching is predominantly obtained by fluid adhesion with rotary working chambers and rotary reservoirs, e.g. in one coupling part actuated by valves
- F16D35/024—Fluid clutches in which the clutching is predominantly obtained by fluid adhesion with rotary working chambers and rotary reservoirs, e.g. in one coupling part actuated by valves the valve being actuated electrically, e.g. by an electromagnet
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P7/00—Controlling of coolant flow
- F01P7/02—Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air
- F01P7/04—Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air by varying pump speed, e.g. by changing pump-drive gear ratio
- F01P7/042—Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air by varying pump speed, e.g. by changing pump-drive gear ratio using fluid couplings
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Hydraulic Clutches, Magnetic Clutches, Fluid Clutches, And Fluid Joints (AREA)
- Mechanical Operated Clutches (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は粘性流体継手、特に関連流体の温度
により係合、又は非係合となるようになつている
継手に関する。さらに詳しくは、この発明は車輛
のフアン駆動装置として用いられ、かつ冷媒温度
により作動される粘性流体継手に関する。
により係合、又は非係合となるようになつている
継手に関する。さらに詳しくは、この発明は車輛
のフアン駆動装置として用いられ、かつ冷媒温度
により作動される粘性流体継手に関する。
この発両明は1980年7月25日出願の米国特許出
願第172320号の発明の改良を示し、かつ米国特許
第4056178号、および1979年3月14日出願の米国
特許出願第020282号の発明と関連するものであ
る。
願第172320号の発明の改良を示し、かつ米国特許
第4056178号、および1979年3月14日出願の米国
特許出願第020282号の発明と関連するものであ
る。
粘性流体継手はラジエータ冷却フアンに伝達さ
れるトルクの制御用として自動車に広く用いられ
ている。このような粘性流体継手の最も一般的な
形態は、米国特許第3055473号に示されるような
空気温度応答型である。しかし、ある使用目的に
おいては、ラジエータを通過する空気の温度でな
くて、機関の冷却水温度を直接に感知することが
望ましくなつた。今日までこれを実現するために
多くの装置が提案された。一般にこれらの装置は
空圧式又は電気的に作動される電磁式クラツチが
用いられる湿板又は乾板クラツチを使用するもの
であつた。従来の磁気作動式クラツチの多くがも
つ主な欠点は、比較的に高いレベルのトルクを含
んでいることに起因する。これらの高いトルクレ
ベル、大型でかつ高価な誘導子によつて構成され
る比較的強い磁界の作用によつて係合される比較
的質量の大きい係合機構を必要とする。このよう
な誘導子は装着した車輛の電気システムからかな
りの量のエネルギを消費し、これによつて全体の
運転効率を低下する。そのうえ、このような装置
は一般に係合機構の一部分を係合又は非係合位置
に向けて偏倚する比較的大型のばねを使用する。
従つて磁界は係合機構の質量とともに、偏倚ばね
の力に打ち勝たなければならない。
れるトルクの制御用として自動車に広く用いられ
ている。このような粘性流体継手の最も一般的な
形態は、米国特許第3055473号に示されるような
空気温度応答型である。しかし、ある使用目的に
おいては、ラジエータを通過する空気の温度でな
くて、機関の冷却水温度を直接に感知することが
望ましくなつた。今日までこれを実現するために
多くの装置が提案された。一般にこれらの装置は
空圧式又は電気的に作動される電磁式クラツチが
用いられる湿板又は乾板クラツチを使用するもの
であつた。従来の磁気作動式クラツチの多くがも
つ主な欠点は、比較的に高いレベルのトルクを含
んでいることに起因する。これらの高いトルクレ
ベル、大型でかつ高価な誘導子によつて構成され
る比較的強い磁界の作用によつて係合される比較
的質量の大きい係合機構を必要とする。このよう
な誘導子は装着した車輛の電気システムからかな
りの量のエネルギを消費し、これによつて全体の
運転効率を低下する。そのうえ、このような装置
は一般に係合機構の一部分を係合又は非係合位置
に向けて偏倚する比較的大型のばねを使用する。
従つて磁界は係合機構の質量とともに、偏倚ばね
の力に打ち勝たなければならない。
ごく最近になつて、従来技術による各良型電気
機械式粘性流体継手が提案され、これはクラツチ
内の粘性流体の流量を制御する磁界を形成するた
めに誘導子を用いる。この装置は誘導子によつて
形成される磁界は、比較的小さい弁作用アームお
よび偏倚ばねを動かすのに十分な大きささえもて
ば良いから1つの改善点をあらわす。このような
装置は改善されてはいるが、それらの弁作用アー
ム偏倚ばねは、この中を流れる粘性流体の運動エ
ネルギに打ち勝つだけ、十分な大きさをもたなけ
ればならないから本質的に非効率である。
機械式粘性流体継手が提案され、これはクラツチ
内の粘性流体の流量を制御する磁界を形成するた
めに誘導子を用いる。この装置は誘導子によつて
形成される磁界は、比較的小さい弁作用アームお
よび偏倚ばねを動かすのに十分な大きささえもて
ば良いから1つの改善点をあらわす。このような
装置は改善されてはいるが、それらの弁作用アー
ム偏倚ばねは、この中を流れる粘性流体の運動エ
ネルギに打ち勝つだけ、十分な大きさをもたなけ
ればならないから本質的に非効率である。
この明細書を読むことにより、この発明は多く
の異つた適用目的に使用される流体継手として有
効に使用されることが明らかになるであろう。し
かしこの発明は車輛用機関のラジエータ冷却フア
ン用の駆動装置として使用する粘性継手に適用す
るとき特に有効であり、以下の説明はこの適用例
について述べる。
の異つた適用目的に使用される流体継手として有
効に使用されることが明らかになるであろう。し
かしこの発明は車輛用機関のラジエータ冷却フア
ン用の駆動装置として使用する粘性継手に適用す
るとき特に有効であり、以下の説明はこの適用例
について述べる。
この発明は1つの共通軸線のまわりに相対回転
するように取り付けられ、かつ粘性流体の流れが
相互間に発生されるときトルクを伝達するように
動作する協働する剪断表面を有する第1、第2ク
ラツチ部材を含む型式の粘性流体クラツチへの適
用に特にその効果をもつ。この発明によれば、粘
性流体クラツチの上記欠点を克服することによつ
て、この粘性流体クラツチはクラツチ部材の一方
とともに回転するように取り付けられ、かつ他方
のクラツチ部材と摩擦係合するように動作して戻
り流体が作動室から戻り通路を通つて貯室に流通
するときに、その流量を調整する弁部材を具備す
る。この装置は一方の回転部材の運動エネルギを
引き出すことによつて、比較的少量の外部から加
えられたエネルギを使用してクラツチの向上した
制御を実施する。
するように取り付けられ、かつ粘性流体の流れが
相互間に発生されるときトルクを伝達するように
動作する協働する剪断表面を有する第1、第2ク
ラツチ部材を含む型式の粘性流体クラツチへの適
用に特にその効果をもつ。この発明によれば、粘
性流体クラツチの上記欠点を克服することによつ
て、この粘性流体クラツチはクラツチ部材の一方
とともに回転するように取り付けられ、かつ他方
のクラツチ部材と摩擦係合するように動作して戻
り流体が作動室から戻り通路を通つて貯室に流通
するときに、その流量を調整する弁部材を具備す
る。この装置は一方の回転部材の運動エネルギを
引き出すことによつて、比較的少量の外部から加
えられたエネルギを使用してクラツチの向上した
制御を実施する。
この発明の好適な実施例は自動車用粘性流体ク
ラツチに適用されるようになつており、このクラ
ツチは軸とともに回転するように該軸に固定され
た第1クラツチ部材と、軸のまわりに回転するよ
うに該軸によつて支持され、かつ第1クラツチ部
材の剪断表面と協働して相互間に作用室を形成す
る剪断表面をもつ第2クラツチ部材とを含む型式
のものである。貯室は作用室の近傍に位置し、か
つポンプ要素がこれら両室間における粘性流体の
循環流れを提供する。この発明の好適な実施例に
よれば、弁部材が第2クラツチ部材と同軸にこれ
とともに回転するように取り付けられ、これは軸
方向に移動可能であつて軸と摩擦係合して貯室と
ポンプ要素とを連通する戻り通路を通る流量を調
整し、ポンプ要素と貯室との連通は、この通路が
相対的に制約されていない第1回転方向位置から
この通路が実質的に閉鎖される第2回転方向位置
への弁部材の回転運動によつて実施される。
ラツチに適用されるようになつており、このクラ
ツチは軸とともに回転するように該軸に固定され
た第1クラツチ部材と、軸のまわりに回転するよ
うに該軸によつて支持され、かつ第1クラツチ部
材の剪断表面と協働して相互間に作用室を形成す
る剪断表面をもつ第2クラツチ部材とを含む型式
のものである。貯室は作用室の近傍に位置し、か
つポンプ要素がこれら両室間における粘性流体の
循環流れを提供する。この発明の好適な実施例に
よれば、弁部材が第2クラツチ部材と同軸にこれ
とともに回転するように取り付けられ、これは軸
方向に移動可能であつて軸と摩擦係合して貯室と
ポンプ要素とを連通する戻り通路を通る流量を調
整し、ポンプ要素と貯室との連通は、この通路が
相対的に制約されていない第1回転方向位置から
この通路が実質的に閉鎖される第2回転方向位置
への弁部材の回転運動によつて実施される。
この発明の他の態様によれば、ばねのような偏
倚部材が弁部材をその第1軸方向位置へ軸方向に
押動するために設けられる。このように配置する
ことによつて比較的小さいばねが使用でき、また
これに相応した比較的軽度の誘導子電流の使用と
いう利点を提供する。
倚部材が弁部材をその第1軸方向位置へ軸方向に
押動するために設けられる。このように配置する
ことによつて比較的小さいばねが使用でき、また
これに相応した比較的軽度の誘導子電流の使用と
いう利点を提供する。
また、この発明の他の態様によれば、弁部材を
戻り通路を閉鎖しないその第1回転方向位置に押
動するために別の偏倚部材が提供される。この部
材は第1軸方向位置に弁部材を軸方向に押動する
偏倚部材と組み合つて、電磁作動器の影響に抗し
て弁部材を軸方向に押動する比較的小さいばねと
同様に、軸との摩擦係合の影響を受けて弁部材の
回転変位に抗するため、比較的大きいばねを提供
する利点をもち、これによつて比較的小さい制御
電流で比較的大きい粘性クラツチを精密にかつ信
頼性をもつて制御できる。
戻り通路を閉鎖しないその第1回転方向位置に押
動するために別の偏倚部材が提供される。この部
材は第1軸方向位置に弁部材を軸方向に押動する
偏倚部材と組み合つて、電磁作動器の影響に抗し
て弁部材を軸方向に押動する比較的小さいばねと
同様に、軸との摩擦係合の影響を受けて弁部材の
回転変位に抗するため、比較的大きいばねを提供
する利点をもち、これによつて比較的小さい制御
電流で比較的大きい粘性クラツチを精密にかつ信
頼性をもつて制御できる。
この発明の他の態様によれば、クラツチ部材の
僅かな角度的不整合を補償するための部材が提供
される。この部材は広い設計公差、製造時の不整
合又は使用中に起る摩耗等の諸状態の下において
も有効に作動する粘性流体クラツチ用の制御シス
テムを提供する。
僅かな角度的不整合を補償するための部材が提供
される。この部材は広い設計公差、製造時の不整
合又は使用中に起る摩耗等の諸状態の下において
も有効に作動する粘性流体クラツチ用の制御シス
テムを提供する。
この発明の種々の他の態様および利点は、図面
を参照しての、この発明の好適な実施例について
の以下の説明を熟読すれば明らかになるであろ
う。
を参照しての、この発明の好適な実施例について
の以下の説明を熟読すれば明らかになるであろ
う。
図面には粘性流体クラツチ10の好適な実施例
が示されている。クラツチ10は一体形成のフラ
ンジ14を含む入力軸12を含む。フランジ14
はクラツチ10を駆動軸(図示せず)に取り付け
るボルト17を通す多数の円周方向に間隔をもつ
て配設された孔16を有し、駆動軸は当業界にお
いては公知のような滑車およびVベルトによつて
駆動される自動車の機関冷媒用ポンプの軸などで
ある。入力軸12は軸受20用の内レース支持表
面として機能する第1の小径部分18を有する。
軸12に形成された肩部22は軸受20を軸方向
の一方において保持する。
が示されている。クラツチ10は一体形成のフラ
ンジ14を含む入力軸12を含む。フランジ14
はクラツチ10を駆動軸(図示せず)に取り付け
るボルト17を通す多数の円周方向に間隔をもつ
て配設された孔16を有し、駆動軸は当業界にお
いては公知のような滑車およびVベルトによつて
駆動される自動車の機関冷媒用ポンプの軸などで
ある。入力軸12は軸受20用の内レース支持表
面として機能する第1の小径部分18を有する。
軸12に形成された肩部22は軸受20を軸方向
の一方において保持する。
第1クラツチ部材24はハブ26、およびその
前方側に形成された複数の同心環状ランド30を
もつ板部分28を具備する。ハブ26は開口32
を有し、該開口は軸12の第2の小径部分27と
締りばめされるから、クラツチ部材24は軸12
とともに回転しかつ軸方向に保持される。ハブ2
6は軸受20の内レースと当接するまで小径部分
27上に押入されて、軸受20を軸方向の他にお
いて保持する。クラツチ部材24はさらに軸12
の環状溝35内に配置された保持リング34によ
つて軸12に保持される。数個の通気孔36がハ
ブ26と板部分28との間においてクラツチ部材
24に形成される。
前方側に形成された複数の同心環状ランド30を
もつ板部分28を具備する。ハブ26は開口32
を有し、該開口は軸12の第2の小径部分27と
締りばめされるから、クラツチ部材24は軸12
とともに回転しかつ軸方向に保持される。ハブ2
6は軸受20の内レースと当接するまで小径部分
27上に押入されて、軸受20を軸方向の他にお
いて保持する。クラツチ部材24はさらに軸12
の環状溝35内に配置された保持リング34によ
つて軸12に保持される。数個の通気孔36がハ
ブ26と板部分28との間においてクラツチ部材
24に形成される。
表カバー40および裏カバー42を含む第2ク
ラツチ部材38が軸12に回転可能に取り付けら
れる。裏カバー42はハブ44を含み、該ハブは
軸受20の外レースに支持され、かつこれと締り
ばめ状態で配置される。ハブ44の2つの肩部4
6,47は軸受20の外レースの両方の末端表面
と対抗して、裏カバー42の軸方向運動を制限す
る。
ラツチ部材38が軸12に回転可能に取り付けら
れる。裏カバー42はハブ44を含み、該ハブは
軸受20の外レースに支持され、かつこれと締り
ばめ状態で配置される。ハブ44の2つの肩部4
6,47は軸受20の外レースの両方の末端表面
と対抗して、裏カバー42の軸方向運動を制限す
る。
フランジ14と反対側の軸12の端部は、第3
の小径部分48に終り、該小径部分48は軸受5
0の内レースの支持表面として機能する。表カバ
ー40はハブ52およびその裏側に複数の同心環
状ランド56をもつ板部分54を含む。ハブ52
は軸受50の外レースに支持され、かつそれと締
りばめ状態に配置される。これにより裏カバー4
2および表カバー40は軸受20,50上で軸1
2のまわりに自由に回転できる。表カバー40は
裏カバー42の半径方向最外側縁を円周方向に囲
む肩部43によつて裏カバー42に固定される。
肩部43は表カバー40をすえ込み又は部分的な
変形によつて形成することが好ましい。複数のフ
アン羽根58が裏カバー42にボルトナツト60
によつて取り付けられる。エラストマ材のシール
62が、表カバー40と当接する裏カバー42の
半径方向最外方部分の環状溝64内に嵌装され
る。
の小径部分48に終り、該小径部分48は軸受5
0の内レースの支持表面として機能する。表カバ
ー40はハブ52およびその裏側に複数の同心環
状ランド56をもつ板部分54を含む。ハブ52
は軸受50の外レースに支持され、かつそれと締
りばめ状態に配置される。これにより裏カバー4
2および表カバー40は軸受20,50上で軸1
2のまわりに自由に回転できる。表カバー40は
裏カバー42の半径方向最外側縁を円周方向に囲
む肩部43によつて裏カバー42に固定される。
肩部43は表カバー40をすえ込み又は部分的な
変形によつて形成することが好ましい。複数のフ
アン羽根58が裏カバー42にボルトナツト60
によつて取り付けられる。エラストマ材のシール
62が、表カバー40と当接する裏カバー42の
半径方向最外方部分の環状溝64内に嵌装され
る。
表カバー40はランド30に隣接する側にポン
プ要素を構成する環状凹部66を具備する。一対
の直径上で対向する軸方向に向いた孔68が、表
カバー40内の環状ランドの僅かに半径方向外方
に配置されて凹部66と連通する。環状ランド5
6,30は、両カバー40,42の隣接する溝部
分と同様に剪断表面を構成し、かつ作用室70を
形成し、該室は前記米国特許第4056178号に記載
するように作動する。環状ランド30は3つの等
間隔をおいて半径方向に配向する溝を形成するV
形切込部を末端とする。この構造は隣接するラン
ド30,56から始まり、半径方向溝、軸方向に
向く孔68および環状凹部66を含む既知の流体
通路を形成する。
プ要素を構成する環状凹部66を具備する。一対
の直径上で対向する軸方向に向いた孔68が、表
カバー40内の環状ランドの僅かに半径方向外方
に配置されて凹部66と連通する。環状ランド5
6,30は、両カバー40,42の隣接する溝部
分と同様に剪断表面を構成し、かつ作用室70を
形成し、該室は前記米国特許第4056178号に記載
するように作動する。環状ランド30は3つの等
間隔をおいて半径方向に配向する溝を形成するV
形切込部を末端とする。この構造は隣接するラン
ド30,56から始まり、半径方向溝、軸方向に
向く孔68および環状凹部66を含む既知の流体
通路を形成する。
冷却フイン72がフアン羽根58に隣接する表
カバー40に一体に形成される。冷却フイン72
は付加冷却面を提供してクラツチ10に発生した
熱を消散させる。
カバー40に一体に形成される。冷却フイン72
は付加冷却面を提供してクラツチ10に発生した
熱を消散させる。
表カバー40の外側表面の半径方向最内方部分
は、カバー板74と協働して流体貯室76を構成
する。フランジ14と反対側の軸12の端部は、
カバー40のハブ52の開口51と同様に軸受5
0を貫通して貯室76で終る。カバー板74の周
縁部に近い表カバー40の部分は、肩部88を形
成し、この肩部はカバー板74を保持するために
すえ込み作業などによつて局部的に変形される。
エラストマ材シール75が、カバー板74と当接
する表カバー40の左方表面で、貯室76の半径
方向外方に隣接する部分に形成された環状溝77
内に嵌装される。
は、カバー板74と協働して流体貯室76を構成
する。フランジ14と反対側の軸12の端部は、
カバー40のハブ52の開口51と同様に軸受5
0を貫通して貯室76で終る。カバー板74の周
縁部に近い表カバー40の部分は、肩部88を形
成し、この肩部はカバー板74を保持するために
すえ込み作業などによつて局部的に変形される。
エラストマ材シール75が、カバー板74と当接
する表カバー40の左方表面で、貯室76の半径
方向外方に隣接する部分に形成された環状溝77
内に嵌装される。
2つの直径上に対向する半径方向に向いた第1
戻り孔78が、孔68を実質的に環状の貯室76
と連通する。戻り孔78は表カバー40内の厚さ
を増した壁部分80を貫通する。戻り孔78の半
径方向最外側端は、締りばめボール82又は他の
適当な部材をもつて密封される。フランジ14か
ら最も遠い軸12の末端は、クラツチ10の回転
軸線A−Aと垂直な平面をもつている。可塑材の
支持挿入体84がフランジ14から遠い軸12の
末端の凹部86内に配置される。第3図におい
て、軸12および挿入体84の最左方表面は、第
1摩擦表面を構成する。
戻り孔78が、孔68を実質的に環状の貯室76
と連通する。戻り孔78は表カバー40内の厚さ
を増した壁部分80を貫通する。戻り孔78の半
径方向最外側端は、締りばめボール82又は他の
適当な部材をもつて密封される。フランジ14か
ら最も遠い軸12の末端は、クラツチ10の回転
軸線A−Aと垂直な平面をもつている。可塑材の
支持挿入体84がフランジ14から遠い軸12の
末端の凹部86内に配置される。第3図におい
て、軸12および挿入体84の最左方表面は、第
1摩擦表面を構成する。
カバー板74はそれと一体に形成された右方向
に延びる第1フランジ90を含む。フランジ90
の内面は表カバー40の内面とともに、貯室76
を囲む。カバー板74はまた軸線A−Aのまわり
にフランジ90と同心的に配置され、かつ貯室6
内に右方向へ延びる第2フランジ92をもつてい
る。フランジ92は貯室76内において右方向へ
開口する弁部材収容凹所94をもつている。カバ
ー板74はまた壁部96の2つの円周方向に対向
した半径方向へ向いた区域を一体に形成し、この
区域はさらに2つの円周方向に対向した半径方向
内方へ向いた第2戻り孔98をもつている。戻り
孔98はフランジ90の外側表面に局部的に形成
された凹部100と連通する。戻り孔78は同様
にその半径方向最内方において凹部100と連通
する。戻り孔98の半径方向最内方端は、フラン
ジ92の半径方向を向く2つの孔102を通つて
弁部材収容凹所94と連通する。2つの半径方向
を向いたドレン孔104は弁部材収容凹所94と
貯室76との間を連通する。パツク形弁部材10
6は凹所94内に着座配置され、かつフランジ9
2によつて半径方向への移動が抑止されている。
弁部材106は互いに直角に貫通する2つの半径
方向に向いた交差内孔108,110をもつてい
る。弁部材106が図示の位置にあるとき、内孔
108は孔102および戻り孔98と整合する。
内孔110はドレン孔104と整合する。よつて
図示の位置において、連通した流体通路が孔6
8、戻り孔78、凹部100、孔102、内孔1
08,110およびドレン孔104によつて貯室
76へ向けて形成される。この通路は全体を流体
戻り通路111としてあらわされる。
に延びる第1フランジ90を含む。フランジ90
の内面は表カバー40の内面とともに、貯室76
を囲む。カバー板74はまた軸線A−Aのまわり
にフランジ90と同心的に配置され、かつ貯室6
内に右方向へ延びる第2フランジ92をもつてい
る。フランジ92は貯室76内において右方向へ
開口する弁部材収容凹所94をもつている。カバ
ー板74はまた壁部96の2つの円周方向に対向
した半径方向へ向いた区域を一体に形成し、この
区域はさらに2つの円周方向に対向した半径方向
内方へ向いた第2戻り孔98をもつている。戻り
孔98はフランジ90の外側表面に局部的に形成
された凹部100と連通する。戻り孔78は同様
にその半径方向最内方において凹部100と連通
する。戻り孔98の半径方向最内方端は、フラン
ジ92の半径方向を向く2つの孔102を通つて
弁部材収容凹所94と連通する。2つの半径方向
を向いたドレン孔104は弁部材収容凹所94と
貯室76との間を連通する。パツク形弁部材10
6は凹所94内に着座配置され、かつフランジ9
2によつて半径方向への移動が抑止されている。
弁部材106は互いに直角に貫通する2つの半径
方向に向いた交差内孔108,110をもつてい
る。弁部材106が図示の位置にあるとき、内孔
108は孔102および戻り孔98と整合する。
内孔110はドレン孔104と整合する。よつて
図示の位置において、連通した流体通路が孔6
8、戻り孔78、凹部100、孔102、内孔1
08,110およびドレン孔104によつて貯室
76へ向けて形成される。この通路は全体を流体
戻り通路111としてあらわされる。
弁部材106はその詳細については後述するよ
うに、凹所94内に回転式に位置決めが可能であ
る。そのうえ弁部材106は第3図において右方
向へ移動可能である。図示の位置において、弁部
材106はその第1回転方向位置および第1軸方
向位置(最左方位置)にある。
うに、凹所94内に回転式に位置決めが可能であ
る。そのうえ弁部材106は第3図において右方
向へ移動可能である。図示の位置において、弁部
材106はその第1回転方向位置および第1軸方
向位置(最左方位置)にある。
弁装置112が貯室76内に配置され、この弁
装置は弁部材106およびボス116によつて弁
部材106に支持された細長い弁羽根114を含
む。羽根114の末端はドレンポート118の上
に重ねた状態で蛇行して終り、ドレンポート11
8は貯室76の半径方向最外方位置近くで表カバ
ー40に配置されて、作用室70と貯室76との
間の流通を提供する。弁羽根114の蛇行形態
は、その末端をドレンポート118を取り囲むカ
バー40の表面に向けて自己偏倚させる軸方向偏
倚部材を構成する。従つて第3図に示すように、
弁羽根114は貯室76内で表カバー40の右方
内面に対し右方向へ押し付けられて、ドレンポー
ト118によつて両室70,76間の流通を効果
的に制限または遮断する開閉部材をも兼ねる。弁
部材106のボス116はまた円形板120を支
持し、該円形板は貯室76よりも僅かに小さい直
径をもち、直径上反対側に配置され、かつ半径方
向内方に向いた2つの溝孔122を含み、これら
の溝孔は弁羽根114の幅よりも僅かに幅が広
く、かつこれと整合する。弁羽根114および円
形板120の両方にキー止めされたボス116は
これらの部品を弁部材106に保持する。円形板
120、弁羽根114および弁部材106は第2
クラツチ部材38に対して小程度の回転自由度を
もたされている。これは、表カバー40のハブ5
2の孔内に締めばめされ、かつ円形板120がも
つ平面を通して貯室76内に突出する止めピン1
24(第1、第2図)によつて実施される。ピン
124は円形板120に形成された弧状溝孔12
6を弛く貫通する。従つて羽根114および円形
板120は、溝孔126に沿つて第2クラツチ部
材38に対して回転の自由度が与えられる。第1
図において、円形板120および羽根114は、
それらの第1回転方向位置にある状態を示す。円
形板120および羽根114が、回転制限部材を
構成するピン124が溝孔126の最右方端と当
接するまで時計方向に回転されると、円形板12
0および羽根114はそれらの第2回転方向位置
に至る。
装置は弁部材106およびボス116によつて弁
部材106に支持された細長い弁羽根114を含
む。羽根114の末端はドレンポート118の上
に重ねた状態で蛇行して終り、ドレンポート11
8は貯室76の半径方向最外方位置近くで表カバ
ー40に配置されて、作用室70と貯室76との
間の流通を提供する。弁羽根114の蛇行形態
は、その末端をドレンポート118を取り囲むカ
バー40の表面に向けて自己偏倚させる軸方向偏
倚部材を構成する。従つて第3図に示すように、
弁羽根114は貯室76内で表カバー40の右方
内面に対し右方向へ押し付けられて、ドレンポー
ト118によつて両室70,76間の流通を効果
的に制限または遮断する開閉部材をも兼ねる。弁
部材106のボス116はまた円形板120を支
持し、該円形板は貯室76よりも僅かに小さい直
径をもち、直径上反対側に配置され、かつ半径方
向内方に向いた2つの溝孔122を含み、これら
の溝孔は弁羽根114の幅よりも僅かに幅が広
く、かつこれと整合する。弁羽根114および円
形板120の両方にキー止めされたボス116は
これらの部品を弁部材106に保持する。円形板
120、弁羽根114および弁部材106は第2
クラツチ部材38に対して小程度の回転自由度を
もたされている。これは、表カバー40のハブ5
2の孔内に締めばめされ、かつ円形板120がも
つ平面を通して貯室76内に突出する止めピン1
24(第1、第2図)によつて実施される。ピン
124は円形板120に形成された弧状溝孔12
6を弛く貫通する。従つて羽根114および円形
板120は、溝孔126に沿つて第2クラツチ部
材38に対して回転の自由度が与えられる。第1
図において、円形板120および羽根114は、
それらの第1回転方向位置にある状態を示す。円
形板120および羽根114が、回転制限部材を
構成するピン124が溝孔126の最右方端と当
接するまで時計方向に回転されると、円形板12
0および羽根114はそれらの第2回転方向位置
に至る。
貯室76内に配置された回転偏倚部材を構成す
る引張ばね128は、その一端はピン124に、
他端は円形板120内の孔130を通して掛けら
れ、羽根114、円形板120および弁部材10
6を第1回転方向位置に図示のように押動する。
る引張ばね128は、その一端はピン124に、
他端は円形板120内の孔130を通して掛けら
れ、羽根114、円形板120および弁部材10
6を第1回転方向位置に図示のように押動する。
挿入体84に面する板120の表面は、第2摩
擦表面として作用する。2つの摩擦表面は弁装置
112が第3図に示す第1軸方向位置にあるとき
は相互に隔たつている。羽根114の蛇行端のば
ね作用は、羽根114および弁部材106と同様
に板120を軸12から離れる方向に左方へ偏倚
する。
擦表面として作用する。2つの摩擦表面は弁装置
112が第3図に示す第1軸方向位置にあるとき
は相互に隔たつている。羽根114の蛇行端のば
ね作用は、羽根114および弁部材106と同様
に板120を軸12から離れる方向に左方へ偏倚
する。
弁作動装置132が電磁石を含み、該電磁石は
絶縁材料で造られたスプール136内に巻かれ、
かつ軸12のフランジ14および小径部分18の
まわりに同心式に配置された誘導子134を含
み、該電磁石は車輛電気システムのような電源1
38およびクラツチ10と組み合わされた流体の
温度を感知するスイツチ140が直列に接続され
て付勢される。スイツチ140は標準型冷媒温度
感知スイツチを用いることが好ましいがバイメタ
ル又は他の周囲温度感知装置も用いることがで
き、ここで用いられる流体は任意の関連ガス又は
液体である。誘導子134およびスプール136
は適当なブラケツト142により車輛機関又は他
の構造部に固定される。
絶縁材料で造られたスプール136内に巻かれ、
かつ軸12のフランジ14および小径部分18の
まわりに同心式に配置された誘導子134を含
み、該電磁石は車輛電気システムのような電源1
38およびクラツチ10と組み合わされた流体の
温度を感知するスイツチ140が直列に接続され
て付勢される。スイツチ140は標準型冷媒温度
感知スイツチを用いることが好ましいがバイメタ
ル又は他の周囲温度感知装置も用いることがで
き、ここで用いられる流体は任意の関連ガス又は
液体である。誘導子134およびスプール136
は適当なブラケツト142により車輛機関又は他
の構造部に固定される。
軸12および円形板120は鋼又は他の鉄材料
で造られる。スイツチ140が閉じて誘導子13
4が付勢されると、磁力線が軸12を通り、挿入
体84と円形板120との間の空所を横切り、円
形板120を半径方向外向きに沿い、大気を通つ
てフランジ14に戻る。
で造られる。スイツチ140が閉じて誘導子13
4が付勢されると、磁力線が軸12を通り、挿入
体84と円形板120との間の空所を横切り、円
形板120を半径方向外向きに沿い、大気を通つ
てフランジ14に戻る。
このように組み合わされた装置(車輛機関)の
予め定めた運転状態(冷媒温度)が磁気回路を開
閉するクラツチ部材24、表カバー40および裏
カバー42は亜鉛、アルミニウム又は他の非鉄材
料で造られる。
予め定めた運転状態(冷媒温度)が磁気回路を開
閉するクラツチ部材24、表カバー40および裏
カバー42は亜鉛、アルミニウム又は他の非鉄材
料で造られる。
スイツチ140が閉じられると、誘導子134
は電気的に付勢される。これによつて生じた磁界
は、円形板120を挿入体84および軸12の最
左方表面と接触するまで右方向へ引く。このよう
な接触は、第2クラツチ部材38と第1クラツチ
部材24との間の相対回転中に摩擦係合を生ず
る。このような係合は円形板120にトルクを与
え、これによつて第1図示の第1回転方向位置か
ら第2回転方向位置に円形板120を時計方向に
回転する。前記の付勢により円形板120は第3
図に示す第1軸方向位置から第2軸方向位置に向
けて軸方向右方へ移動され、この位置において軸
12および挿入体84を摩擦式に係合する。誘導
子134が付勢されかつ円形板120および羽根
114がそれらの第2回転方向位置まで回転され
ると、羽根114の末端はドレンポート118を
開き、これによつて貯室76内に貯えられた粘性
流体を遠心力の作用によつて作用室70内に流通
させる。スイツチ140が開かれると磁界が消滅
して、羽根114のばね機能により円形板120
および弁部材106と同じように羽根114の中
央部分も第1軸方向位置に戻る。軸12との摩擦
係合が失われると、ばね128は板120、羽根
114および弁部材106をそれらの第1回転方
向位置に回し戻し、これによつてドレンポート1
18を閉じて粘性流体が作用室70内へ流入する
のを防止する。
は電気的に付勢される。これによつて生じた磁界
は、円形板120を挿入体84および軸12の最
左方表面と接触するまで右方向へ引く。このよう
な接触は、第2クラツチ部材38と第1クラツチ
部材24との間の相対回転中に摩擦係合を生ず
る。このような係合は円形板120にトルクを与
え、これによつて第1図示の第1回転方向位置か
ら第2回転方向位置に円形板120を時計方向に
回転する。前記の付勢により円形板120は第3
図に示す第1軸方向位置から第2軸方向位置に向
けて軸方向右方へ移動され、この位置において軸
12および挿入体84を摩擦式に係合する。誘導
子134が付勢されかつ円形板120および羽根
114がそれらの第2回転方向位置まで回転され
ると、羽根114の末端はドレンポート118を
開き、これによつて貯室76内に貯えられた粘性
流体を遠心力の作用によつて作用室70内に流通
させる。スイツチ140が開かれると磁界が消滅
して、羽根114のばね機能により円形板120
および弁部材106と同じように羽根114の中
央部分も第1軸方向位置に戻る。軸12との摩擦
係合が失われると、ばね128は板120、羽根
114および弁部材106をそれらの第1回転方
向位置に回し戻し、これによつてドレンポート1
18を閉じて粘性流体が作用室70内へ流入する
のを防止する。
同時に弁部材106が図示の第1回転方向位置
にあるときは、粘性流体は孔68、第1戻り孔7
8、凹部100、第2戻り孔98、孔102、内
孔108,110を通り、最後にドレンポート1
04から貯室76内へ半径方向内方へ自由に流動
する。弁作動装置132が付勢されると、弁部材
106は円形板120が挿入体84と接触してそ
の第2軸方向位置をとるまで右方向へ引かれる。
ひとたび摩擦係合が生じると、弁部材106は時
計方向に回転されるから、内孔108,110は
孔102、ドレンポート104との整合をそれぞ
れ中止する。これは戻り通路の流体の流通を阻止
し、ひとたび貯室78内に収容されたすべての流
体がドレンポート118から作用室70内に排出
されると、流体の循環は中止し、作用室内のほぼ
すべての粘性流体は保留されて両クラツチ部材2
4,40間に最大トルクが伝達される。スイツチ
140が開かれると磁界は消滅し、羽根114の
偏倚作用により弁部材106を左方向へ戻し、再
びその第1軸方向位置をとる。この復帰は摩擦係
合を失わせ、ばね128が弁部材106を反時計
方向に回転して再び第1回転方向位置へ戻し、戻
り通路111を通る流通を再開する。
にあるときは、粘性流体は孔68、第1戻り孔7
8、凹部100、第2戻り孔98、孔102、内
孔108,110を通り、最後にドレンポート1
04から貯室76内へ半径方向内方へ自由に流動
する。弁作動装置132が付勢されると、弁部材
106は円形板120が挿入体84と接触してそ
の第2軸方向位置をとるまで右方向へ引かれる。
ひとたび摩擦係合が生じると、弁部材106は時
計方向に回転されるから、内孔108,110は
孔102、ドレンポート104との整合をそれぞ
れ中止する。これは戻り通路の流体の流通を阻止
し、ひとたび貯室78内に収容されたすべての流
体がドレンポート118から作用室70内に排出
されると、流体の循環は中止し、作用室内のほぼ
すべての粘性流体は保留されて両クラツチ部材2
4,40間に最大トルクが伝達される。スイツチ
140が開かれると磁界は消滅し、羽根114の
偏倚作用により弁部材106を左方向へ戻し、再
びその第1軸方向位置をとる。この復帰は摩擦係
合を失わせ、ばね128が弁部材106を反時計
方向に回転して再び第1回転方向位置へ戻し、戻
り通路111を通る流通を再開する。
作動について述べれば、ポンプ要素たる環状凹
部66における第1クラツチ部材24の半径方向
最外方部分の掃引動作によつて起るポンプ作用
は、作用室70内に圧力増大区域を生じさせる。
このポンプ作用は当業界においては公知であつ
て、米国特許第3809197号に詳細に記述されてい
る。この増大した圧力は作用室70内の粘性流体
を孔68を通つて第1戻り孔78内へ流動させ
る。弁部材106がその図示の位置にある限り、
流体は戻り通路111を半径方向内方へ圧送さ
れ、最後に貯室76内に流通される。
部66における第1クラツチ部材24の半径方向
最外方部分の掃引動作によつて起るポンプ作用
は、作用室70内に圧力増大区域を生じさせる。
このポンプ作用は当業界においては公知であつ
て、米国特許第3809197号に詳細に記述されてい
る。この増大した圧力は作用室70内の粘性流体
を孔68を通つて第1戻り孔78内へ流動させ
る。弁部材106がその図示の位置にある限り、
流体は戻り通路111を半径方向内方へ圧送さ
れ、最後に貯室76内に流通される。
当業者には容易に理解されるように、弁装置1
12は、第1クラツチ部材24、軸12又は他の
関連構造体と接触される。従つて、この発明の要
旨は、1つの部材との摩擦係合は、この部材とと
もに回転する任意の構造体(例えば軸12の如
き)との係合を含む。
12は、第1クラツチ部材24、軸12又は他の
関連構造体と接触される。従つて、この発明の要
旨は、1つの部材との摩擦係合は、この部材とと
もに回転する任意の構造体(例えば軸12の如
き)との係合を含む。
弁装置112はその構造に特有の付加利点をも
つ。もし両クラツチ部材24,38が組立不良、
摩耗などのために互いに僅かにずれ、この結果円
形板120および挿入体84のもつ平面が平行で
なくとも、羽根114が圧縮されると、一方の末
端を僅かに拡張し、かつ他方の末端を僅かに収縮
させるので、その機能を失うことなく、クラツチ
10の動作は影響を受けずに保たれる。
つ。もし両クラツチ部材24,38が組立不良、
摩耗などのために互いに僅かにずれ、この結果円
形板120および挿入体84のもつ平面が平行で
なくとも、羽根114が圧縮されると、一方の末
端を僅かに拡張し、かつ他方の末端を僅かに収縮
させるので、その機能を失うことなく、クラツチ
10の動作は影響を受けずに保たれる。
この発明は既述の態様および利点をもつ特定の
実施例に関して述べられ、かつこのような実施例
は当業者においてその変形を実施できることが判
る。例えば、弁装置112の第1位置において、
ドレンポート118が開かれかつ戻り通路111
が閉じられるように、羽根114および弁部材1
06に対する孔102およびドレン孔104と同
様に、ドレンポート118の向きを逆転すること
によつてフエールセーフ構造をクラツチ10に容
易に取り入れることができる。コイル134が付
勢されるとき、弁装置112および弁部材106
はそれらの第2位置に移動されて、ドレンポート
118を閉じかつ戻り通路111を開く。このよ
うにして、もしコイル134がなんらかの理由に
より適切に付勢されずスイツチ又はワイヤに破損
等を生ずれば、クラツチ10は自動的に係合す
る。従つて、上記の現象は限定的な意味をもたな
くなる。
実施例に関して述べられ、かつこのような実施例
は当業者においてその変形を実施できることが判
る。例えば、弁装置112の第1位置において、
ドレンポート118が開かれかつ戻り通路111
が閉じられるように、羽根114および弁部材1
06に対する孔102およびドレン孔104と同
様に、ドレンポート118の向きを逆転すること
によつてフエールセーフ構造をクラツチ10に容
易に取り入れることができる。コイル134が付
勢されるとき、弁装置112および弁部材106
はそれらの第2位置に移動されて、ドレンポート
118を閉じかつ戻り通路111を開く。このよ
うにして、もしコイル134がなんらかの理由に
より適切に付勢されずスイツチ又はワイヤに破損
等を生ずれば、クラツチ10は自動的に係合す
る。従つて、上記の現象は限定的な意味をもたな
くなる。
第1図はこの発明の実施例の一部切欠正面図、
第2図は第1図の線2−2に沿つてとられた拡大
断面図、第3図は第1図の線3−3に沿つてとら
れた拡大断面図である。 10…粘性流体クラツチ、24…第1クラツチ
部材、30…剪断表面、38…第2クラツチ部
材、56…剪断表面、66…ポンプ要素、70…
作用室、76…貯室、106…弁部材、111…
戻り通路、112…弁装置、114…ポート開閉
兼軸方向偏倚部材、118…ドレンポート、12
4…制限部材、128…回転偏倚装置、132…
弁作動装置、134…誘導子。
第2図は第1図の線2−2に沿つてとられた拡大
断面図、第3図は第1図の線3−3に沿つてとら
れた拡大断面図である。 10…粘性流体クラツチ、24…第1クラツチ
部材、30…剪断表面、38…第2クラツチ部
材、56…剪断表面、66…ポンプ要素、70…
作用室、76…貯室、106…弁部材、111…
戻り通路、112…弁装置、114…ポート開閉
兼軸方向偏倚部材、118…ドレンポート、12
4…制限部材、128…回転偏倚装置、132…
弁作動装置、134…誘導子。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 共通軸線のまわりに相対回転するように取り
付けられ、かつ相互間に作用室を形成する協働剪
断表面を有する第1、第2クラツチ部材と、第
1、第2クラツチ部材間の相対回転により作用室
から貯室へ粘性流体を移動する戻り通路と、戻り
通路内を流通する流体を調整するため、第1、第
2クラツチ部材の一方と摩擦係合する弁装置であ
つて、第1、第2クラツチ部材の他方によつて、
該部材に対して制限された相対回転変位を行なう
ように担持される弁部材を含む弁装置と、戻り通
路を通る粘性流体の流通が実質的に妨げられない
第1回転方向位置と、戻り通路が実質的に閉鎖さ
れる第2回転方向位置との間において、弁部材の
相対回転移動を制限する制限部材とを具えている
ことを特徴とする粘性流体クラツチ。 2 弁部材が第1、第2クラツチ部材に対して同
心的に配置されている特許請求の範囲第1項記載
の粘性流体クラツチ。 3 第1、第2クラツチ部材の他方は、弁部材を
第1回転方向位置に押動するように動作する回転
偏倚部材を含む特許請求の範囲第1項記載の粘性
流体クラツチ。 4 弁部材を軸方向に移動して前記係合を行うよ
うに動作する弁作動装置を含む特許請求の範囲第
1項記載の粘性流体クラツチ。 5 弁作動装置が弁部材内の鋼又は他の鉄材料を
通過する磁気回路を生成する電磁石を含む特許請
求の範囲第4項記載の粘性流体クラツチ。 6 電磁石がクラツチと組み合わされる流体の温
度の関数として、電気的に付勢される軸線のまわ
りに同心式に配置された誘導子を含む特許請求の
範囲第5項記載の粘性流体クラツチ。 7 第1、第2クラツチ部材の他方は、作用室か
ら流体を受け入れ、かつ第1、第2クラツチ部材
間の相対回転により流体を貯室に移動するポンプ
要素を含む特許請求の範囲第1項記載の粘性流体
クラツチ。 8 第1、第2クラツチ部材の他方は、貯室と作
用室を連通する少くとも1つのドレンポートと、
弁部材が第1回転方向位置にあるときドレンポー
トを塞ぎ、弁部材が第2回転方向位置にあると
き、ドレンポートを開くように動作する開閉部材
を含む特許請求の範囲第1項記載の粘性流体クラ
ツチ。 9 弁作動装置が弁部材を非係合の第1軸方向位
置と、摩擦係合の第2軸方向位置との間において
軸方向に移動するようになつている特許請求の範
囲第4項記載の粘性流体クラツチ。 10 弁部材は該弁部材を第1軸方向に押動する
軸方向偏倚部材を含む特許請求の範囲第9項記載
の粘性流体クラツチ。 11 軸方向偏倚部材が第1、第2クラツチ部材
の相対的不整合を補償するようになつている特許
請求の範囲第10項記載の粘性流体クラツチ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/327,007 US4458798A (en) | 1981-12-03 | 1981-12-03 | Rotary magnetic control for a viscous fluid coupling |
| US327007 | 1981-12-03 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58109729A JPS58109729A (ja) | 1983-06-30 |
| JPH0366536B2 true JPH0366536B2 (ja) | 1991-10-17 |
Family
ID=23274734
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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