JPH051033U - 流体継手 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 構造が簡単で小型な流体継手を提供するこ
と。 【構成】 バイメタル２９によって回動される回転軸２
７の端部に保持体３３を取付け、この保持体３３に、バ
ルブプレート３１を径方向に移動自在に保持し、保持体
３３のスプリング係止部３９とバルブプレート３１のス
プリング係止部３７との間にスプリング４１を張設し、
バルブプレート３１にウエイト２５を取付け、バルブプ
レート３１の回動と、遠心力によるバルブプレート３１
の径方向の移動とによって、仕切板１５の連通孔２５を
開閉する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、流体継手、特に、自動車用内燃機関の冷却ファンを駆動するファン カップリング等に用いて好適な流体継手に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、この種の流体継手としては、例えば、実開昭６３−４４４０号に記載さ れたものが知られている。

【０００３】 かかる流体継手は、雰囲気温度と回転ケース（従動部材）の回転速度とに基づ いて、作動流体の貯留室から作動室への作動流体の流入量を調整することにより 、回転シャフト（駆動部材）から回転ケースへの伝達トルクを自動調整するよう になっている。

【０００４】 すなわち、回転ケース内を作動流体の貯留室と作動室とに仕切る仕切プレート に、それらの２室を連通する長孔を設けると共に、その仕切プレートに、回転ケ ースが回転した際の遠心力によって回動する回転板を取付けて、この回転板に設 けた連絡孔と仕切プレートの長孔との一致部分を貯留室から作動室への作動流体 の流入路としている。したがって、その流入路は、回転板の回動によって位置調 整されることになる。更に、その流入路を開閉するバルブプレートを回転ケース に回動自在に取付けて、そのバルブプレートを、雰囲気温度を感知するバイメタ ルによって回動調整するようになっている。このように、作動流体の流入路の位 置調整と、バルブプレートの回動調整との組合わせによって、貯留室から作動室 への作動流体の流入量を調整する。

【０００５】 そして、このような流体継手を自動車のファンカップリングとして用いた場合 には、ファンカップリングが回転していないときは、雰囲気温度に関係なく作動 流体の流入路を閉じて、結果的に、冷機時の暖機時間を短くし、燃費の向上を図 るようにしている。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、上記従来の流体継手は、遠心力によって回動する回転板と、雰囲気 温度に応じて回動するバルブプレートとの２つの可動部材をそれぞれ独立的に備 えているため、その分、構造が複雑となって流体継手自体の大型化を招くという 問題があった。

【０００７】 本考案の目的は、構造が簡単で小型化を図ることができる流体継手を提供する ことにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案の流体継手は、ディスク部材が取付けられた駆動部材と、前記駆動部材 に相対回転自在に支持され、かつ仕切板によって内部が作動流体の貯留室と作動 室とに画成されて、該作動室内に前記ディスク部材を回転自在に収容する従動部 材と、前記仕切板に設けられて、前記貯留室内の作動流体を前記作動室内に導く 連通孔と、前記従動部材に設けられて、前記作動室内の作動流体を前記貯留室内 に戻す戻し通路と、前記従動部材に回動自在に支持された回動部材と、前記従動 部材に備えられて、前記回動部材を回動調整可能な調整機構と、前記回動部材に 、該回動部材との相対回転が阻止されかつ遠心力に応じて径方向に移動可能に支 持されて、前記連通孔を開閉可能な開閉部材とを備えてなることを特徴とする。

【０００９】

【作用】

本考案の流体継手は、開閉部材の２種の移動、つまりバイメタル等を用いた調 整機構による回動と、遠心力による径方向の移動との２種の移動の組合わせによ って、定位置に設けた作動流体供給用の連通孔を開閉する。

【００１０】 そして、このことにより、開閉部材の２種の移動に相当する機能を別々の可動 部材によって果す従来の液体継手に比して、構造の簡素化および小型化を可能と する。

【００１１】

【実施例】

以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。

【００１２】 図１から図７は本考案の第１の実施例を示す。本実施例は、自動車のファンカ ップリングとしての適用例である。

【００１３】 図において、１はＶベルトプーリ等が取付けられるフランジを備えた駆動部材 たる駆動軸、３は該駆動軸１にベアリング５を介して回転自在に支持され、その 外周に冷却ファンが取付けられる従動部材たるハウジング、７は上記駆動軸１の 前端に固着され、上記ハウジング３内の後述する作動室９に収納配置されたディ スクである。上記ハウジング３は、上記ベアリング５に直接軸受されるボディ部 １１と、該ボディ部１１の前端にカシメられて連結されたカバー部１３とを備え 、内部は仕切板１５によって前側の貯留室１７と後側の上記作動室９とに隔成さ れている。

【００１４】 そして、上記ディスク７の外周端近傍部とカバー部１３の内端壁との対向部に は、互いに所定間隙をもって噛合する複数の環状突起７Ａおよび１３Ａがそれぞ れ形成されており、両突起７Ａおよび１３Ａ間でラビリンス溝を構成し、シリコ ンオイル等の作動流体の粘性抵抗を得て流体継手として作用するようになってい る。また、ディスク７側の環状突起７Ａは、周方向において等間隔的に位置する 複数箇所７Ｂが放射状に切欠かれており、その切欠き箇所７Ｂを通って、遠心力 を受けた作動流体がディスク７の外周端側に流動するようになっている。

【００１５】 一方、上記カバー部１３には、貯留室１７と作動室９とを連通する屈曲状の戻 し通路２１が設けられ、またこの戻し通路２１の作動室９側開口端の周方向片側 には、突起２３が設けられている。この突起２３は、上記ディスク７の側端面と の間でポンプ機構を構成している。

【００１６】 さらに、上記仕切板１５には、貯留室１７と作動室９とを連通する連通孔２５ が形成されている。また、カバー部１３の中央には回転軸２７が回転自在に軸支 され、この回転軸２７の外端部には、渦巻状バイメタル２９の中心端が固定され ている。バイメタル２９の外周端はカバー部１３の定位置に固定されており、こ のバイメタル２９は、ラジエータ（図示せず）の通過後の空気温度に応じて回転 軸２７を回動させる。一方、回転軸２７の内端部には、バルブプレート３１（開 閉部材）を径方向に移動自在に支持する断面四角枠状の支持体３３が取付けられ ている。

【００１７】 バルブプレート３１は、上記連通孔２５を開閉するものであり、回転軸２７を 中心として図２中上下の径方向に延在する直線部３１Ａと、周方向に延在する湾 曲部３１Ｂとを有している。その直線部３１Ａには第１および第２のストッパー ３５Ａおよび３５Ｂが設けられており、これらのストッパー３５Ａおよび３５Ｂ は、支持体３３の図２中の上下の端部に当接することによって、バルブプレート ３１の径方向の移動範囲を規制する。また、直線部３１Ａに設けられたスプリン グ係止部３７と、支持体３３に設けられたスプリング係止部３９との間には、バ ルブプレート３１を図２中の上方へ付勢する引張りスプリング４１が張設されて いる。更に、直線部３１Ａの図２中の下端部分には、ウエイト４３が取付けられ ている。

【００１８】 次に、作用について説明する。

【００１９】 バイメタル２９は、その付近の雰囲気温度に応じて、回転軸２７と共にバルブ プレート３１を回動させ、雰囲気温度が低い場合には、図２または図４に示すよ うに、バルブプレート３１の直線部３１Ａを連通孔２５上に位置させ、また雰囲 気温度が高い場合には、図５または図６に示すように、バルブプレート３１を図 中の右方へ回動させて、その直線部３１Ａを連通孔２５上から図中の右側にずら す。

【００２０】 また、バルブプレート３１は、遠心力が作用していない時は、図２または図６ に示すようにスプリング４１によって内方へ引かれた位置にあって、湾曲部３１ Ｂが連通孔２５と同一円周線上に位置し、また遠心力が作用したときは、図４ま たは図５に示すようにスプリング４１に抗して外方へ移動し、湾曲部３１Ｂが連 通孔２５の位置する円周線上から外方へずれる。ここで、バルブプレート３１は 比較的な小さな遠心力によって外方へ移動するようになっており、駆動軸１の回 転時つまりエンジンの駆動時に、ハウジング３がわずかな速度で回転するだけで も外方へ移動する。したがって、バルブプレート３１は、エンジンの停止時は図 ２または図６の位置にあり、それ以外の時はわずかながらも外方へ移動すること になる。

【００２１】 これらの結果、まず、エンジンの駆動時にバイメタル２９付近の雰囲気温度が 低い場合は、図４に示すようにバルブプレート３１が連通孔２５を閉塞して、作 動流体の循環を実質上停止することになる。したがって、ラビリンス溝間に送り 込まれる作動流体量が極めて少なくなり、ディスク７からハウジング３への伝達 トルクが低下して、ハウジング３ひいては冷却ファンが低速回転する。

【００２２】 その後、バイメタル２９付近の雰囲気温度が上昇した場合、バルブプレート３ １が図５に示すように連通孔２５を開く。その連通孔２５の開度は、バイメタル ２９付近の雰囲気温度に応じて大きくなり、それに応じて、ラビリンス溝間に送 り込まれる作動流体量が増加する。そして、ラビリンス溝を通過した後の作動流 体は、前述したポンプ機構および戻し通路２１を経て貯留室１７内に戻されて循 環する。したがって、連通孔２５の開度に応じてディスク７からハウジング３へ の伝達トルクが増大し、ハウジング３ひいては冷却ファンが高速回転する。

【００２３】 その後、エンジンが停止した場合は、バイメタル２９付近の雰囲気温度の高低 の如何に拘らず、バルブプレート３１が連通孔２５を閉塞する。すなわち、バイ メタル２９付近の雰囲気温度が高いときには、図６に示すように湾曲部３１Ｂに よって連通孔２５を閉塞し、一方、バイメタル２９付近の雰囲気温度が低いとき には、図２に示すように直線部３１Ａによって連通孔２５を閉塞することになる 。

【００２４】 結局、エンジンが駆動されていることを条件として、バイメタル２９付近の雰 囲気温度に応じて連通孔２５を開き、その開度に応じて伝達トルクを調整するこ とになる。

【００２５】 ところで、バイメタル２９付近の雰囲気温度が高くてもエンジンが停止すれば 連通孔２５を閉じるため、余分な作動流体が作動室９内に供給されることを阻止 して、その作動室９内への充填度を減少させることになる。この結果、エンジン の再始動時に、作動室９内に残留する作動流体が引き起こすハウジング３の連れ 回りを抑えて、冷機時（冬期）の暖機時間を短くして燃費の向上させ、かつ騒音 を低減することができる。図７は、エンジンの始動時における連れ回りの状況を 示し、図中の線Ａは、エンジンの回転数に応じた駆動軸１の回転数の変化を示し 、図中の線Ｂは、ハウジング３と共に回転する冷却ファンの回転数の変化を示し 、図中の線Ｃは、エンジンが停止したときに貯留室内の作動流体が作動室内に流 入する旧式の流体継手の冷却ファンの回転数の変化を示す。この図７の線Ｂおよ びＣの比較からも明らかなように、本実施例の流体継手によって、エンジン始動 時におけるハウジング３の連れ回りが抑えられていることが分かる。

【００２６】 図８および図９は、バルブプレート３１の支持部分の他の構成例を示す。本例 の場合は、回転軸２７の端部にスプリング４１の係止部３９を設けて、その係止 部３９を、バルブプレート３１の長孔３１Ｃを通して支持体３３の上方へ突出さ せた構成となっている。

【００２７】 図１０および図１１は、バルブプレート３１の支持部分の更に他の構成例を示 す。本例の場合は、回転軸２７の端部にスプリング４１の係止部３９を設けると 共に、支持体３３を断面略コ字状に形成している。

【００２８】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案の流体継手は、開閉部材の２種の移動、つまりバ イメタル等を用いた調整機構による回動と、遠心力による径方向の移動との２種 の移動の組合わせによって、定位置に設けた作動流体供給用の連通孔を開閉する 構成であるから、開閉部材の２種の移動に相当する機能を別々の可動部材によっ て果す従来の液体継手に比して、構造を簡素化および小型化を図ることができる 。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１の実施例を示す断面図である。

【図２】図１に示す連通孔とバルブプレートとの一状態
時の位置関係を示す平面図である。

【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。

【図４】図１に示す連通孔とバルブプレートとの他の状
態時の位置関係を示す平面図である。

【図５】図１に示す連通孔とバルブプレートとの更に他
の状態時の位置関係を示す平面図である。

【図６】図１に示す連通孔とバルブプレートとの更に他
の状態時の位置関係を示す平面図である。

【図７】図１に示す流体継手の作動特性図である。

【図８】本考案の第２の実施例を示すバルブプレートの
支持部分の平面図である。

【図９】図８のＩＸ−ＩＸ線に沿う断面図である。

【図１０】本考案の第３の実施例を示すバルブプレート
の支持部分の平面図である。

【図１１】図１０のＸＩ−ＸＩ線に沿う断面図である。

【符号の説明】

１ 駆動軸（駆動部材） ３ ハウジング（従動部材） ７ ディスク（ディスク部材） ７Ａ 環状突起（突部） ９ 作動室 １１ ボディ部 １３ カバー部 １３Ａ 環状突起（突部） １７ 貯留室 ２１ 戻し通路 ２５ 連通孔 ２７ 回転軸（回動部材） ２９ バイメタル（調整機構） ３１ バルブプレート（開閉部材）

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】 ディスク部材が取付けられた駆動部材
   と、前記駆動部材に相対回転自在に支持され、かつ仕切
   板によって内部が作動流体の貯留室と作動室とに画成さ
   れて、該作動室内に前記ディスク部材を回転自在に収容
   する従動部材と、前記仕切板に設けられて、前記貯留室
   内の作動流体を前記作動室内に導く連通孔と、前記従動
   部材に設けられて、前記作動室内の作動流体を前記貯留
   室内に戻す戻し通路と、前記従動部材に回動自在に支持
   された回動部材と、前記従動部材に備えられて、前記回
   動部材を回動調整可能な調整機構と、前記回動部材に、
   該回動部材との相対回転が阻止されかつ遠心力に応じて
   径方向に移動可能に支持されて、前記連通孔を開閉可能
   な開閉部材とを備えてなることを特徴とする流体継手。