JPH0465255B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、車両用エンジンのフアンクラツチ駆
動装置に関するものである。

近来の大型車両は、エンジンが発生する出力の
相当部分を消費するエンジン冷却用フアンを具え
ている。しかしながら、これらフアンの冷却効果
が必要なのは、エンジンが運転している時間のう
ち比較的短時間に過ぎない。従つて、冷却効果が
必要なときだけ車両用エンジンによつて回転され
るフアンを同エンジンに接続することによつて、
動力消費を著しく低減することができる。この種
のクラツチ装置が米国特許第3985214号に開示さ
れている。先行技術によるこれらのクラツチ装置
は、一つの軸線を有するスピンドルと、上記スピ
ンドルの軸線のまわりに廻転し得るように装架さ
れた駆動部材及び被動部材と、上記駆動部材及び
被動部材を係合させることにより両者を駆動的に
連結し、駆動部材及び被動部材を離脱させること
により両者間の駆動的連結を遮断するように作動
する圧力応動装置と、上記駆動部材及び被動部材
の一方に設けられ、スピンドルの軸線に平行に移
動可能な部分及び上記スピンドルに対し軸線方向
に移動しないように固定された部分と、上記平行
移動可能な部分及び固定部分を上記スピンドルの
周りに夫々回転し得るように支持する第１及び第
２のベアリングと、上記平行移動可能な部分を上
記駆動部材及び被動部材の他方に対して駆動的に
係合させるように弾性的に付勢する弾性装置とを
具備している。

これら先行技術に係る装置は、十分注意深く設
計されているにも拘わらず、クラツチ係合時にお
ける衝撃荷重が比較適高いため耐久性を欠き、ク
ラツチの重要部品が早期に摩耗する不具合があつ
た。従つて本発明は、フアンを円周方向に間隔を
存し配設された一連のコイルスプリングによつて
駆動されることを提案するものである。スプリン
グは、隣接するコイルを連結する駆動リンクによ
つて、衝撃的荷重に対して適応する十分な可撓性
を有し、しかもフアンを駆動するための力を伝達
するのに十分な剛性を具備することができる。即
ち、駆動リンクが、スプリングに対して、必要な
駆動トルクを伝達するのに十分な剛性を与え、か
つ衝撃荷重に適応する十分な可撓性を生起させる
のである。従つて、本発明は、上述した弾性装置
が、上記一方の部材の平行移動可能な部分と固定
部分との間に配設されて、上記一方の部材の平行
移動可能な部分及び固定部分間で上記弾性装置を
介してのみ回転が伝達され、この結果、上記弾性
装置が上記平行移動可能な部分及び固定部分間で
回転を伝達すると共に、上記平行移動可能な部分
を上記他方の部材に対して駆動的に係合させるよ
うに弾性的に付勢することを特徴とするものであ
る。

本発明のその他の特徴及び利点は、添付図面を
参照して行なわれる本発明の実施例に関する以下
の説明から明瞭に理解されるであろう。

図面において、総括的に符号１０で示されてい
るクラツチ駆動装置は、エンジンに近接した車両
の非回転部分に強固に装着された支持ブラケツト
１２を含んでいる。支持ブラケツト１２は、総括
的に符号１６で示されるスピンドルを装架する突
出部１４を具えている。スピンドル１６は、大径
部分１８と、より小径の部分２０，２２と、総括
的に符号２４で示された中間の大きさの直径の部
分とを具えた段付軸である。

一対のベアリング２６がスピンドル１６の大径
部分１８上に装架され、ロツクナツト２８によつ
て軸線方向に変位しないようにロツクされてい
る。ロツクナツト２８は、スピンドル１６の大径
部分１８に螺合されて、ベアリング２６をブラケ
ツト１２の突出部１４の前方面３０に押付けて軸
線方向に変位しないようにクランプする。他の一
対のベアリング３２がスピンドル１６の上記小径
部分２０，２２上に装架されている。又筒状部材
３４がスピンドル１６の小径部分２２に装架され
ている。筒状部材３４及びベアリング３２はナツ
ト３８によつて軸線方向に移動しないようにクラ
ンプされ、同ナツト３８はスピンドル１６のねじ
部４０に螺合されて、筒状部材３４及びベアリン
グ３２を相互に保持し、かつ筒状部材３４の半径
方向に延びた面４２をスピンドル１６の部分２
２，２４間に形成された肩部４４に対し保持す
る。脱着し得るキヤツプ４６がナツト３８及びス
ピンドル１６を外部の汚染から保護している。

筒状部材３４は、環状ピストン５２の外周面５
０を摺動自在に受容する円筒状の内面４８を具え
ている。ピストン５２は、スピンドル１６の部分
２４上に摺動自在に装架された内周面５４を具え
ている。ピストン５２は筒状部材３４と協働し
て、両者間に可変容積室５６を限界する。例えば
車両の空気ブレーキシステムのような、図示しな
い適宜の圧力源からの流体圧力が、スピンドル１
６内を貫いて延びている総括的に符号５８で自さ
れた通路を経て上記室５６内に連通され、ピスト
ン５２が駆動される。通路５８は上述した流体圧
力源に連結される接続装置６０まで延びている。

ピストン５２は、ワツシヤ６４を受ける半径方
向に延びた面６２を具えている。ワツシヤ６４
は、面６２と、総括的に符号６８で示されている
ベアリングの内方レース６６の前方面との間に配
設されている。内方レース６６の内周面７０は、
ピストン５２上の面７２及びスピンドル１６の部
分２４より大きい直径を有し、従つて内方レース
６６とピストン５２の面７２及びスピンドル１６
の部分２４との間にギヤツプが形成される。それ
故、ピストン５２の変位はワツシヤ６４を介して
ベアリング６８に伝達されるが、ピストン５２は
ベアリング６８の重量を支持しない。

ベアリング６８の内方レース６６は、総括的に
符号７４で示されている回転抑止機構によつて、
スピンドル１６及びピストン５２との相対回転を
抑止されている。回転抑止機構７４は、そのコイ
ルがスピンドル１６の周りに捲回されたコイルス
プリング７６を包含している。コイルスプリング
７６の端部コイルは、軸線方向に延びたタブ７
８，８０で終つている。タブ７８はロツクナツト
２８内に設けられた切欠８２内に挿入され、又タ
ブ８０は総括的に符号８６で示されたカラー内の
切欠８４に挿入されている。カラー８６は、上記
切欠８４が形成された環状部分８８及びベアリン
グ６８の内方レース６６の内周面７０に圧入され
た軸線方向延長部分９０を具えている。

総括的に符号９２で示されたプーリハブがベア
リング２６上に装架されてスピンドル１６の周り
を回転する。プーリハブ９２は、総括的に符号９
４で示された駆動部材の軸線方向の固定部分であ
り、同駆動部材９４は上記プーリハブ９２と符号
９６で総括的に示されているプレツシヤプレート
とから構成されている。上記プレツシヤプレート
９６は駆動部材９４の軸線方向に移動可能な部分
であつて、後述するようにスピンドル１６の軸線
に平行に移動し得るように装架されている。プー
リハブ９２は、同プーリハブをエンジンのクラン
クシヤフトに連結し、クランクシヤフトの回転に
よつて駆動部材９４を回動させるためのベルトを
受容するプーリ面９８を具えている。又プーリハ
ブ９２は円周方向に間隔を存して配置されたボス
１００を具えている。各ボス１００はハブ９２の
面１０２からボス１０４の一つに向つて突出し、
同ボス１０４はプレツシヤプレート９６の面１０
７に円周方向に間隔を存し配置され、面１０７か
らボス１００に向つて突出している。円周方向に
間隔を存して配置されたコイルスプリング１０６
が、夫々の両端部を対応するボス１００，１０４
に受容されている。各スプリング１０６は、ボス
１０４の一つに受容された前方コイル１０８と、
対応するボス１００の一つに受容された後方コイ
ル１１０を含んでいる。駆動リンク１１２が、一
つのスプリング１０６の前方コイル１０８を隣接
するスプリング１０６の後方コイル１１０に連結
している。第２図に最も良く示されているよう
に、駆動リング１１２は、その休止位置（即ち力
を伝えていないとき）には、僅かに彎曲してい
る。更に、プレツシヤプレート９６は、円錐面１
１４をなしているテーパ部分を具えており、摩擦
材料１１６が上記円錐面１１４に固着されてい
る。なお又、プレツシヤプレート９６は、ベアリ
ング６８の外方レース１２０に固着された軸線方
向延長部分１１８を具えている。

ベアリング３２上に、スピンドル１６の周りを
廻転するフアンプレート１２２が装架されてい
る。フアンプレート１２２上のねじ孔１２４に螺
合されるボルト（図示せず）によつて、エンジン
冷却用フアン（図示せず）がフアンプレート１２
２に装着される。フアンプレート１２２は、円錐
係合面１２８を具えた円錐状部分１２６を有し、
同係合面１２８は、クラツチが係合されたとき上
記摩擦材料１１６と係合して、駆動部材９４と被
動部材又はフアンプレート１２２とを駆動的に連
結する。

作動中、スプリング１０６がプレツシヤプレー
ト９６を第１図において右方に弾性的に押圧して
摩擦材料１１６をフアンプレート１２２の係合面
１２８に摩擦的に係合させ、駆動部材９４と被動
部材又はフアンプレートとが駆動的に連結され
る。トルクはスプリング１０６及び駆動リンク１
１２を経てプレツシヤプレート９６に伝達され
る。駆動リンク１１２を経て力が伝達されるとき
に、同リンクが真直に伸びて衝撃を吸収し、その
後、駆動トルクが駆動リンクを経て伝達される。
この結果、車両のエンジンによつてフアンが廻転
され、エンジンが冷却される。しかしながら、慣
用の温度センサ（図示せず）によつてフアンの冷
却作用が最早必要でないことが感知された場合に
は、図示しない弁装置が駆動されて接続装置６０
に流体圧力が連通される。温度センサ及び弁装置
は、米国特許第4283009号に開示されているよう
なものでよい。

接続装置６０に連通された流体圧力は、通路５
８を経て可変容積室５６に連通される。室５６内
の流体圧力がピストン５２に作用して、同ピスト
ンを第１図において左方に押圧する。肩部６２
が、ワツシヤ６４を介して、プレツシヤプレート
９６上に装架されたベアリング６８の内方レース
６６に係合しているので、ピストン５２の移動に
よりプレツシヤプレート９６が第１図において左
方に付勢され、この結果摩擦材料１１６と係合面
１２８との間の駆動連結が遮断される。従つて、
プーリハブ９２は車両のエンジンによつて回転さ
れ続けるが、フアンは切離され、フアンの回転に
消費される動力が節減される。フアンの冷却作用
が再び必要となつたときは、前記温度センサ及び
弁装置が、接続装置６０従つて室５６を大気に連
通させる。このためスプリング１０６がプレツシ
ヤプレート９６及ピストン５２を第１図において
右方に押圧し、摩擦材料１１６が係合面１２８に
再び係合され、プーリハブ９２とフアンプレート
１２２とが駆動的に連結される。勿論、何等かの
理由で流体圧力が利用できなくなつた故障時に
は、スプリング１０６がクラツチ部材を係合させ
るので、クラツチは故障に対して安全である。

又、前述した回転抑止機構７４によつてベアリ
ング６８の内方ロース６６の回転が防止されてい
る点に注目すべきである。もし回転抑止機構７４
がないと、内方レース６６がプレツシヤプレート
と一緒に回転しようとし、内方レース６６がピス
トン５２と係合しているので、上記内方レース６
６の回転によりピストン５２もスピンドル１６上
で回転しようとし、結局Ｏリングシールが早期に
破損することとなる。かかるピストン５２の回転
は、回転抑止機構７４によつて防止される。コイ
ルスプリング７６は収縮することによつてプレツ
シヤプレート９６の軸線方向の変化に適応する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明クラツチ駆動装置の一実施例を
示す断面図、第２図は一部を第１図の２−２線に
沿う断面で示した第１図の側面図、第３図は第１
図の３−３線に沿う断面図、第４図は第３図の４
−４線に沿う断面図、第５図は第１図乃至第４図
に示されたクラツチ駆動装置に用いられるスプリ
ングの断面図である。 １０……クラツチ駆動装置、１６……スピンド
ル、２６……ベアリング、５２……圧力応動装
置、９２……固定部材、９４……駆動部材、９６
……平行移動可能な部材、１０６……弾性装置、
１２２……被動部材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一つの軸線を有するスピンドル１６と、上記
   スピンドルの軸線の周りに廻転し得るように装架
   された駆動部材９４及び被動部材１２２と、上記
   駆動部材９４及び被動部材１２２を係合させるこ
   とにより両者を駆動的に連結し、駆動部材９４及
   び被動部材１２２を離脱させることにより両者間
   の駆動的連結を遮断するように作動する圧力応動
   装置５２と、上記駆動部材及び被動部材の一方９
   ４に設けられ、スピンドル１６の軸線に平行に移
   動可能な部分９６及び上記スピンドル１６に対し
   軸線方向に移動しないように固定された部分９２
   と、上記平行移動可能な部分９６及び固定部分９
   ２を上記スピンドル１６の周りに夫々回転し得る
   ように支持する第１及び第２のベアリング６８，
   ２６と、上記平行移動可能な部分９６を上記駆動
   部材及び被動部材の他方１２２に対して駆動的に
   係合させるように弾性的に付勢する弾性装置１０
   ６とを具えたものにおいて、上記弾性装置１０６
   が上記一方の部材９４の平行移動可能な部分９６
   と固定部分９２との間に配設されて、上記一方の
   部材９４の平行移動可能な部分及び固定部分９
   ６，９２間で弾性装置１０６を介してのみ回転が
   伝達され、上記弾性装置１０６が上記部分９６，
   ９２間で回転を伝達すると共に、上記平行移動可
   能な部分９６を上記他方の部材１２２に対して駆
   動的に係合させるように弾性的に付勢することを
   特徴とするクラツチ駆動装置。 ２ 上記弾性装置１０６が、上記スピンドル１６
   の周りに円周方向に間隔を存し配設されたスプリ
   ングからなることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載のクラツチ駆動装置。 ３ 上記部分９２，９６が各端部に、円周方向に
   間隔を存し配設されてスピンドル１６の軸線方向
   に延び、かつ互に他方に向つてしかし間隙を存し
   て突出したボス１００，１０４を具え、又上記弾
   性装置１０６が、夫々の両端開口部１０８，１１
   ０において上記部分９２，９６上の対応するボス
   １００，１０４を受容するコイルスプリングから
   なることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載
   のクラツチ駆動装置。 ４ 駆動リンク１１２が上記スプリング１０６の
   一つのコイル１０８，１１０を隣接するスプリン
   グ１０６の一つのコイル１０８，１１０に連結し
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第３項記
   載のクラツチ駆動装置。 ５ 上記駆動リンク１１２が弾性を有し、上記部
   材９４，１２２が係合される際に生ずる衝撃荷重
   に適応するように構成されたことを特徴とする特
   許請求の範囲第４項記載のクラツチ駆動装置。 ６ 上記駆動リンク１１２が彎曲しており、上記
   衝撃荷重によつて同駆動リンクが真直ぐに延ばさ
   れることにより衝撃が吸収されるように構成され
   たことを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の
   クラツチ駆動装置。 ７ 上記スプリング１０６が、上記平行移動可能
   な部分９６と固定部分９２に夫々係合する一対の
   端部コイル１０８，１１０を具え、又上記駆動リ
   ンク１１２が上記固定部分９２に係合している端
   部コイル１１０と隣接するコイルの平行移動可能
   な部分９６に係合している端部コイル１０８とを
   連結していることを特徴とする特許請求の範囲第
   ５項記載のクラツチ駆動装置。