JPH04249624A

JPH04249624A - 液体クラッチ

Info

Publication number: JPH04249624A
Application number: JP41590390A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Ono; 裕一小野; Mitsuaki Hatori; 羽鳥　光晃
Original assignee: Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd
Current assignee: Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd
Priority date: 1990-12-29
Filing date: 1990-12-29
Publication date: 1992-09-04

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液体クラッチに係り、特
にケースとディスク間のトルク伝達間隙に外部から供給
される油により、駆動部からの回転が伝達される液体ク
ラッチに関する。

【０００２】

【従来の技術】ケース内を仕切板によってトルク伝達室
と油溜り室とに区分し、伝達室内に駆動ディスクを駆動
部の駆動によって回転自在に設け、油溜り室の油を仕切
板に形成した流出調整孔から伝達室に供給し、伝達室の
油を循環路により油溜り室に戻すようにした構造のカッ
プリング装置が、例えば特公昭６３−２１０４８号公報
に開示されている。この種のカップリング装置によると
、油溜り室から伝達室に供給される油によって、駆動デ
ィスクの駆動トルクがケースに伝達されケースに取り付
けられたファンが回転し、例えば自動車機関の冷却が行
われる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前述の従来のカップリ
ング装置ではバイメタルによって雰囲気温度を検出し、
この温度が上昇すると流出調整孔の開度を増加させて伝
達室内の油量を増加させてケースの回転数を上げ、ファ
ンを高速度で回転し冷却効果を上げるようにしている。

【０００４】しかし、自動車用機関は各種の条件下で駆
動され、例えば高速道路を走行中は駆動ディスクは高速
度で回転するが、走行風による空冷効果が高められるの
でファンを余り高速度で回転させる必要がなかったり、
冷間始動時にはファンの回転数が高いと、暖気運転を阻
害し且つファン騒音を生じるのでファンは低速度で回転
したいというように、それぞれの場合に応じた制御が要
求される。この要求に応じるためには、雰囲気温度のみ
で油量を制御するだけでは不充分である。

【０００５】また従来の方式では、ケース内に封入され
た油で制御を行っていたために、油が劣化し易いと共に
油量の高精度調整ができず制御に限度があった。

【０００６】本発明は前述したようなこの種の液体クラ
ッチに現状に鑑みてなされたものであり、その目的は各
種の動作条件に応じて油量を迅速かつ精度よく調整して
供給し常時適確な制御が行なわれ、且つ構成が簡単な液
体クラッチを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の第１の実施態様は軸芯を中心に回転自在に
配設されるディスクと、このディスクを収容し前記ディ
スクを覆って前記軸芯を中心に回転自在に配設されるケ
ースと、前記ディスク或いは前記ケースの一方を前記軸
芯を中心に回転駆動させる駆動部と、この駆動部で回転
駆動されない前記ケース或いは前記ディスクの他方に取
り付けられるファンと、前記ディスクの外周面と前記ケ
ースの内周面間に形成されるトルク伝達間隙に外部から
油を供給するシリンダ装置とを有する構成となっている
。

【０００８】また前記目的を達成するために、本発明の
第２の実施態様は軸芯を中心に回転自在に配設されるデ
ィスクと、このディスクを収容し前記ディスクを覆って
前記軸芯を中心に回転自在に配設されるケースと、前記
ディスク或いは前記ケースの一方を前記軸芯を中心に回
転駆動させる駆動部と、この駆動部で回転駆動されない
前記ケース或いは前記ディスクの他方に取り付けられる
ファンと、前記ディスクの外周面と前記ケースの内周面
間に形成されるトルク伝達間隙に外部から油を供給する
シリンダ装置と、前記駆動部を冷却する冷却装置と、少
なくとも前記冷却装置の冷却水の水温に基づいて、前記
シリンダ装置による前記油の供給の制御をする制御手段
とを有する構成となっている。

【０００９】

【作用】本発明の第１の実施態様では、駆動部によって
、ディスク或いはケースの一方が軸芯を中心に回転駆動
され、シリンダ装置によってディスクの外周面とケース
の内周面間に形成されるトルク伝達間隙に油が供給され
る。そして、駆動部によって駆動されないディスク或い
はケースの他方が、トルク伝達間隙内の油によってトル
クの伝達を受けて回転し、そこに取り付けてあるファン
が回転する。

【００１０】本発明の第２の実施態様では、第１の実施
態様の作用に加えて、少なくとも駆動部を冷却する冷却
装置の冷却水の水温に基づいて、制御手段によってシリ
ンダ装置による油の供給の制御が行なわれ、各種の動作
条件に対応したファンの回転が行なわれる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は、第１の実施例の構成を示す説明図であり
、駆動部であるエンジン１の駆動によって回転する回転
軸２に、ベアリング３を介して筒状のケース４が、回転
軸２の軸芯を中心に回転自在に取り付けられている。このケース４内に挿入配設される回転軸２の端部には、
円板状のディスク５が固定されている。

【００１２】またケース４内は、隔壁６によってトルク
伝達間隙７と油供給部分８とに二分され、トルク伝達間
隙７と油供給部分８とは連通路１０で互いにつながって
いる。そして、ディスク５はケース４内に位置し、ディ
スクの外周面及び側面とこれに対向するケース４の内周
面と側面間に前記トルク伝達間隙７が形成されている。ケース４の前面において油供給部分８には取出管１２が
取り付けられ、この取出管１２にベアリング１３を介し
てケース４が回転自在に取り付けられている。このよう
にして回転軸２及び取出管１２の軸芯を中心に、ケース
４がベアリング３，１３を介して回転自在に取り付けら
れており、このケース４にはファン１５が固定されてい
る。

【００１３】前記取出管１２には送油管１６の一端が固
定され、送油管１６の他端はシリンダ装置に接続される
。このシリンダ装置にはシリコン油を蓄えたシリンダ１
７と、このシリンダを駆動するアクチュエータ２０から
なり、シリンダ１７が駆動されると、シリコン油を送油
管１６を介してケース４内に送り込み、或いはケース４
内からシリコン油を送油管１６を介してシリンダ１７に
戻す機能を有している。アクチュエータ２０は制御装置
２１からの制御信号で制御され、この制御装置２１には
ファン１５の回転数を検出するファン回転数センサ２２
の検出信号、回転軸２の回転数を検出する回転数センサ
２３の検出信号及びエンジン１の冷却水の水温を検出す
る冷却水温センサ２４の検出信号が供給されるようにな
っている。

【００１４】本発明は上記実施例に限定されずに図２の
ように送油管１６を回転軸２側に接続することもできる
。即ち、回転軸２にスイベルジョイント２５を設け、こ
のスイベルジョイント２５に送油管１６を接続すると共
に、回転軸２に径方向に向く複数の油路２ａ，２ａ，…
とその軸芯中央に前記油路と連通する油路２ｂを穿設し
、更に前記油路２ｂと連通して駆動ディスク５を径方向
に貫通しその外周面に開口する少なくとも１つの貫孔５
ａを設けて構成するものであり、その他の構成は図１と
同様である。なお、２６は油路２ｂの端部を閉塞するプ
ラグである。

【００１５】また、図３は駆動部によってケース側を回
転駆動させる第３の実施例であり、図３に示すように、
回転軸２の一端に円板状のディスク５が固定され、他端
にはファン１５が固設されている。前記ディスク５の近
傍において、回転軸２にベアリング３を介して短寸大径
の筒状のケース４が、ディスク５を内部に収容してディ
スク５を覆うように回転自在に取り付けてある。前記回
転軸２のほぼ中央部にスイベルジョイント２５が取り付
けてあり、このスイベルジョイント２５は外部に固定さ
れると共に、送油管１６が接続されている。回転軸２の
径方向に複数の油路２ａが、周面に貫通して設けてあり
この油路２ａに連続する油路２ｂが、回転軸２の軸芯位
置にディスク側の端面に通じて形成してある。この油路
２ｂの端部はプラグ２６で閉塞してある。そしてディス
ク５には、この油路２ｂに通じる少なくとも一つの貫孔
５ａが外周面に開口して設けてあり、ディスク５の外周
面とこの外周面に対向するケース４の内周面間には、ト
ルク伝達間隙７が形成されている。また駆動部としての
エンジン１の回転軸が、回転伝達機構１Ａを介してケー
ス４に接続されている。

【００１６】前記送油管１６にはアクチュエータ２０で
駆動されるシリンダ１７が接続してあり、このシリンダ
１７にはシリコン油が貯えられている。前記エンジン１
には、エンジン１の冷却水の水温を検出する冷却水温セ
ンサ２４が、ケース４にはケース４の回転数を検出する
回転数センサが、ファン１５にはファン１５の回転数を
検出するファン回転数センサ２２がそれぞれ取り付けて
ある。そして、これらの冷却水温センサ２４、回転数セ
ンサ２３及びファン回転数センサ２２の各出力端子が、
前記アクチュエータ２０の回転を制御する制御装置２１
に接続してある。

【００１７】なお、前記アクチュエータとしては、エア
シリンダ、バキュームで作動するダイアフラム式アクチ
ュエータ、モータ駆動によるラック．アンド．ピニオン
等から適宜選択する。

【００１８】このように構成されているので、エンジン
１の回転が回転伝達機構１Ａを介してケース４に伝達さ
れて、ケース４はベアリング３を介して回転軸２を中心
に回転する。一方で冷却水温センサ２４の検出信号、回
転数センサ２３の検出信号及びファン回転数センサ２２
の検出信号を取り込んで作動する制御装置２１によって
アクチュエータ２０が制御駆動される。このアクチュエ
ータ２０の駆動によってシリンダ１７が作動し、シリン
ダ１７内のシリコン油を送油管１６、油路２ｂ、貫孔５
ａを介してケース４内のトルク伝達間隙７に送り込み、
或いは該流路を介してトルク伝達間隙７のシリコン油が
シリンダ１７に戻される。そして、前記トルク伝達間隙
７内のシリコン油の量によって、ケース４の回転トルク
のディスク５への伝達率が調整されるので、ディスク５
の回転により回転するファン１５の回転速度を所望の値
に調整することができる。

【００１９】次にこれらの実施例の動作を図４乃至図６
を参照して説明する。ここで図４は実施例の動作を示す
フローチャート、図５及び図６は実施例の動作特性図で
ある。

【００２０】実施例においては、所定時間間隔ごとに冷
却水温センサ２４、回転数センサ２３及び回転数センサ
２２からの検出データが制御装置２１に取り込まれ、制
御装置２１のメモリに書き込まれる。図４のステップＳ
１において、冷却水温センサ２４から取り込まれる現在
の水温データと所定時間前の水温データとが比較され、
両データの差が予め設定された基準値より大きいかどう
かの判定が行われる。この判定に際してはエンジン１の
冷却水の許容上限値及び許容下限値が判定の参照にされ
る。

【００２１】ステップＳ１の判定がＹＥＳであると、ス
テップＳ２に進んで回転数センサ２３により取り込まれ
る現在の回転数データが、所定時間前の回転数データと
比較され、急加速状態であるかどうかの判定が行われる
。ステップＳ２の判定がＮＯであるとステップＳ３に進
んで、ファン回転数センサ２２により取り込まれる現在
のファン回転数データが、所定時間前の回転数データと
比較され、両データの差が予め設定された基準値より大
きいかどうかの判定が行われる。

【００２２】ステップＳ３の判定がＮＯであると、ステ
ップＳ４に進んで制御装置２１からの制御信号によって
制御されるアクチュエータ２０によってシリンダ１７が
作動し、シリンダ１７内のシリコン油が送油管１６を介
してケース内に送り込まれる。またステップＳ３の判定
がＹＥＳであると、ステップＳ５に進んで制御装置２１
からの制御信号によって制御されるアクチュエータ２０
によってシリンダ１７が駆動し、ケース４内のシリコン
油が送油管１６を介してシリンダ１７内に戻される。ス
テップＳ３における、シリンダ１７からケース４内への
シリコン油の送り込み量或いはケース４内からシリンダ
１７へのシリコン油の戻し量は、冷却水温センサ２４、
回転数センサ２３及びファン回転数センサ２２の検出デ
ータに基づいて設定される。

【００２３】またステップＳ１の判定がＮＯ或いはステ
ップＳ２の判定がＹＥＳであると、ステップＳ８に進ん
でシリコン油がケース４からシリンダ１７に戻されてい
るかどうかが判定される。そして、ステップＳ８の判定
がＹＥＳであると、ステップＳ７に進んでその状態が保
持され、ステップＳ８の判定がＮＯであると、ステップ
Ｓ６に進んで制御装置２１からの制御信号によって、ア
クチュエータ２０はシリコン油をケース４からシリンダ
１７に戻すように切換え作動される。

【００２４】ステップＳ７でのシリコン油戻し動作の継
続時間、或いはステップＳ６でのケース４へのシリコン
油の送り込み量は、冷却水温センサ２４、回転数センサ
２３及びファン回転数センサ２２の検出データに基づい
て設定される。

【００２５】実施例においては、図５に示すようにエン
ジン１の冷却水の水温の上限水温付近で、冷却水の温度
上昇が大きい場合にはファン回転数を上昇させる。逆に
冷却水の温度が下がってきたらファン回転数を低下する
。また回転軸２の回転数が急上昇した場合には点線で示
すように、ファン回転数を低下させる方向に制御し、斜
線で示されるようなファン回転数の低減効果を発揮する
。

【００２６】また、図６に示す回転軸２とファン１５の
回転特性において、エンジン１の冷却水温度が通常の温
度の状態ではＢ領域で制御が行われるが、冷却水温度が
上限水温を越えるとＡ領域で制御が行われる。

【００２７】このように制御することにより、実施例で
はケース４内のシリコン油の量を、シリンダ１７からケ
ース４内にシリコン油を送り込み或いはケース４内から
シリンダ１７にシリコン油を戻すことにより、高精度で
且つ広範囲に変化させている。このためエンジン１の冷
却水の温度、回転軸２或いはケース４の回転数（エンジ
ン１の回転数に比例）及びファン１５の回転数に対応し
た適量のシリコン油が連通路１０又は貫孔５ａからトル
ク伝達間隙７内に送り込まれ、或いはトルク伝達間隙７
内のシリコン油の量が適量となるように連通路１０又は
貫孔５ａを通ってトルク伝達間隙７からシリコン油が抜
き取られる。そして、トルク伝達間隙７内の適量のシリ
コン油を介してディスク５とケース４間でのトルク伝達
が行われてファン１５が回転する。

【００２８】このようにして実施例によると、エンジン
１の冷却水の温度、エンジン１の回転数及びファン１５
の回転数に対応した最適のシリコン油をトルク伝達間隙
７内に存在させて、図５に示すようにファン１５の回転
数が大幅に変化しない状態で制御が行われる。エンジン
１の冷却水の温度もほぼ一定に保たれ、冷間始動や高速
道路での走行や急加速にも適応した最適の条件で迅速な
制御が常時行われファン１５の騒音も低下し無駄な燃料
消費が防止される。またトルク伝達間隙７への油の送り
込み及びトルク伝達間隙７からの油の抜き取りを、シリ
ンダ１７により行うのでモータやエアーアクチュエータ
で簡単に制御することができ、全体の構成が簡単になり
製造コストの面でも有利である。

【００２９】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明は駆
動部の駆動条件に対応して、外部から駆動ディスクとケ
ースのトルク伝達間隙に供給される油をシリンダ装置で
制御することにより、簡単な構成でありながら前記諸駆
動条件に対応して駆動ディスクの駆動トルクを最適の伝
達状態でケースに伝達し、各種の駆動条件下で迅速かつ
最適のクラッチ動作を常時行うことができ、ファン騒音
を低減し、燃料を節約できると共に、加速性能を向上す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の構成を示す説明図であ
る。

【図２】本発明の第２の実施例の構成を示す説明図であ
る。

【図３】本発明の第３の実施例の構成を示す説明図であ
る。

【図４】本発明の実施例の動作を示すフローチャートで
ある。

【図５】及び

【図６】本発明の実施例の動作特性図である。

【符号の説明】

４　　ケース５　　ディスク７　　トルク伝達間隙１５　　ファン１７　　シリンダ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　軸芯を中心に回転自在に配設されるデ
ィスクと、このディスクを収容し前記ディスクを覆って
前記軸芯を中心に回転自在に配設されるケースと、前記
ディスク或いは前記ケースの一方を前記軸芯を中心に回
転駆動させる駆動部と、この駆動部で回転駆動されない
前記ケース或いは前記ディスクの他方に取り付けられる
ファンと、前記ディスクの外周面と前記ケースの内周面
間に形成されるトルク伝達間隙に外部から油を供給する
シリンダ装置とを有することを特徴とする液体クラッチ
。
【請求項２】　　軸芯を中心に回転自在に配設されるデ
ィスクと、このディスクを収容し前記ディスクを覆って
前記軸芯を中心に回転自在に配設されるケースと、前記
ディスク或いは前記ケースの一方を前記軸芯を中心に回
転駆動させる駆動部と、この駆動部で回転駆動されない
前記ケース或いは前記ディスクの他方に取り付けられる
ファンと、前記ディスクの外周面と前記ケースの内周面
間に形成されるトルク伝達間隙に外部から油を供給する
シリンダ装置と、前記駆動部を冷却する冷却装置と、少
なくとも前記冷却装置の冷却水の水温に基づいて、前記
シリンダ装置による前記油の供給の制御をする制御手段
とを有することを特徴とする液体クラッチ。
【請求項３】　　前記シリンダ装置はシリンダと該シリ
ンダを駆動するアクチュエータからなる請求項１又は２
記載の液体クラッチ。