JPH0527362U - 感温型フアンクラツチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 冷却した機関が始動する際に、トルク伝達室
内に滞留したオイルを速やかに油溜め室側に移動させ
て、冷却ファンによる騒音の発生を最小限に抑えると共
に、暖気運転を短縮することができる感温型ファンクラ
ッチを提供する。 【構成】 冷却ファン６を取り付けたケース８内を隔壁
10によって仕切り、トルク伝達室12と油溜め室14とに区
画し、回転軸２に固定した駆動ディスク４をトルク伝達
室内12に配置し、トルク伝達室12と油溜め室14とを、循
環穴18と連通穴16とで連通し、連通穴16に、周囲温度が
上昇すると閉じる弁22を取り付け、遠心力で、トルク伝
達室12内のオイルを油溜め室14側に付勢するバイパス油
路36を設けた。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、内燃機関の感温型ファンクラッチに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

車両用内燃機関のラジエータに取り付ける冷却ファンには、空気温度に応じて ファンの回転を制御するオイルクラッチを使用し、冷却水を適正な温度に制御す ると共に、冷却ファンによる騒音を抑制する感温型のファンクラッチがあること は、例えば、特開昭５７−１６７５３３号公報などによって知られている。

【０００３】 図３に示すオイルクラッチを使用した従来の感温型ファンクラッチ（以下単に クラッチという）１は、トルク伝達にシリコンオイルを使用し、回転軸２の回転 を、円板状の駆動ディスク４を介して、冷却ファン６を取り付けたケース８に伝 達する。前記駆動ディスク４は、ケース８と隔壁10とで形成するトルク伝達室12 内に配置されている。油溜め室14は、前記隔壁10を隔ててトルク伝達室12と隣り 合わせに配置されており、トルク伝達室12と油溜め室14とは、隔壁10を貫通する 連通穴16と、ケース８に穿設した循環穴18とによって互いに連通し、オイルがト ルク伝達室12と油溜め室14との間を循環することを可能にしている。トルク伝達 は、駆動ディスク４の外周側が、ケース８及び隔壁10と、ごく僅かな間隙で対向 するように配置した部分で行われる。

【０００４】 前記油溜め室14側に、バイメタル20によって連通穴16を開閉する弁22を取り付 けている。即ち、弁22は回動自在の腕24の先端に取り付けられ、該腕24とバイメ タル20との間にピン26を配置し、温度によって変形するバイメタル20で連通穴16 を開閉するものである。バイメタル20の変形は、温度が低いと直線状に、温度が 高くなるに従い図３に示すように湾曲するもので、周囲温度が低温になるに従い 、連通穴16を閉じる方向に弁22を移動させる。

【０００５】 オイルの充填量は、クラッチ１の回転で、トルク伝達室12及び油溜め室14内の 外周側に移動しリング状となったオイルで、連通穴16が満たされる量が必要であ る。オイルのトルク伝達率は１００％未満であるから、オイルに作用する遠心力 は、トルク伝達室12側が、油溜め室14側より大きい。したがって、トルク伝達室 12内のオイルは、循環穴18を通じて油溜め室14側に押し出され、トルク伝達室12 と油溜め室14との間にオイルの循環が起こる。

【０００６】 ところで、バイメタル20の周囲温度が低下し、連通穴16が閉じられると、油溜 め室14内に流入したオイルはそのまま滞留するようになり、トルク伝達室12内の オイル量が減少して、冷却ファン６の回転速度が低下するようになる。 ところで、通常の内燃機関の冷却水温度は、ラジエータで適温に冷却されてお り、トルク伝達室12内のオイル量は、相応して減少している。この状態で機関が 停止すると、油溜め室14側の油面は、トルク伝達室12側の油面より高い位置にな る。この場合、たまたま、循環穴18の位置が低くなった状態でケース８の回転が 止ったとすると、オイルは、循環穴18を通じてトルク伝達室12側に、循環穴18を 通じてオイルが逆流し、トルク伝達室12内のオイル量が増加する。このような状 態で機関を始動すると、冷却ファン６に大きなトルクが伝達されるので、寒冷期 の暖機運転に悪影響を及ぼすばかりでなく、ファン騒音を発生させるという問題 がある。前記公報に記載の先行技術は、循環穴18の、トルク伝達室12側の入口と 、油溜め室14側の出口とを、図３に示すように最短距離を取らず、駆動ディスク ４に対して位相をずらし、循環穴18のいずれかの口が、機関停止時の油面より上 になるようにして、オイルの移動が起こらないようにしたものである。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、車両が、山を登ったり、高速走行するなど、機関負荷が高い状態で は、前記説明から明らかなとおり、弁22が連通穴16を開放した状態となっており 、オイルは、トルク伝達室12内に大量に滞留した状態で循環している。このよう な状態で機関を停止すると、弁22が連通穴16を開放したままとなるために、トル ク伝達室12内の底部27にに大量のオイルが滞留し、クラッチ１がオンした状態の まま停止する。この状態では、機関が熱せられた状態で再始動すると、直ちにト ルクを冷却ファン６に伝達できるので、機関の加熱を防止することができる。反 面、機関が冷却した後に始動すると、トルク伝達室12に閉じ込められたオイルに よって、大きなトルクが冷却ファン６に伝達されるので、寒冷期の暖機運転に支 障を来すばかりでなく、乗用車などでは、冷却ファン６が高速回転し、うるさい という問題が生じるおそれがある。このような状態で暖機が進行し、クラッチ１ がオフとなるまでの時間は、通常、３０秒ないし１０分程度掛かるので、この時 間を短縮することが求められていた。

【０００８】 本考案は、以上の問題に着目して成されたものであり、冷却した機関が始動す る際に、トルク伝達室内に滞留したオイルを速やかに油溜め室側に移動させて、 冷却ファンによる騒音の発生を最小限に抑えると共に、暖気運転を短縮すること ができる感温型ファンクラッチを提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

前記目的を達成するための本考案に係る感温型ファンクラッチは、トルク伝達 用のオイルを封入するケース内に隔壁を設けてトルク伝達室と油溜め室とに区画 し、該ケースに冷却ファンを取り付け、回転軸に固定した駆動ディスクをトルク 伝達室内に配置し、該駆動ディスクの外周側のトルク伝達室壁に、油溜め室に通 じる循環穴を穿設し、また、隔壁に連通穴を穿設して、トルク伝達室と油溜め室 との間にオイルの循環を可能にし、前記連通穴に、周囲温度が上昇すると連通穴 を閉止する弁を取り付け、遠心力により、トルク伝達室内のオイルを油溜め室側 に付勢するバイパス油路を、該トルク伝達室と油溜め室との間に設けた構成であ る。 尚、前記バイパス油路は駆動ディスク内に設けてもよく、或いはケース側や、 隔壁側に設けることもできる。

【００１０】

【作用】

オイルの流動抵抗をより少なくすることができる前記バイパス油路は、トルク 伝達室内のオイルを、該バイパス油路を通じて速やかに排出することが可能であ る。したがって、前記弁が開いた状態で機関が停止し、該弁が閉じたのちに機関 を始動する際に、トルク伝達室内に残留するオイルを、可及的短時間で油溜め室 側に移動させる。

【００１１】

【実施例】

以下、添付の図を対照して、一実施例により本考案を具体的に説明する。 図１及び図２に示す本実施例の感温型ファンクラッチ（以下単にクラッチとい う）１は、図３で説明した従来の感温型ファンクラッチ１と同様の部材に同じ符 号を付し、説明を省略する。図１は、隔壁10を貫通させた連通穴16を、弁22が開 放し、オイルが、トルク伝達室12と油溜め室14との間を循環可能にした状態を示 している。該弁22には、ウエイト29を付して、温度に対する開度特性をリニア特 性としたものを使用した。図１に示した状態では、トルク伝達室12と油溜め室14 とのオイルの自由表面28は、同じレベルとなる。なお、図に示す符号30は、駆動 ディスク４に穿設した貫通穴である。

【００１２】 そして、クラッチ１のトルク伝達部、即ち、駆動ディスク４と、ケース８及び 隔壁10との隙間が狭くなった部分の駆動ディスク４には、該ディスク４の側壁に 開口するオイル入口32と、外周壁に開口するオイル出口34とを有する複数のバイ パス油路36を穿設した。本実施例では、駆動ディスク４の外周からオイル入口32 までの距離Ｚを、ケース８側のトルク伝達領域の幅Ｙの１／２〜１／３程度の範 囲とした。

【００１３】 この寸法範囲は、次の理由による。クラッチ１の通常運転時のクラッチ性能、 即ち、インプット回転速度Ｍ_I とファン回転速度Ｍ_F との比（Ｍ_F ／Ｍ_I ）は、 主として、対向する駆動ディスクと、ケース及び隔壁とが対向する部分、即ち、 トルク伝達領域の間隙、面積、及び表面状態、粘度などオイルの物性に依存する 。したがって、該トルク伝達領域にオイルが存在する限り、バイパス油路を設け ても性能上、問題はない。但し、該トルク伝達部にオイルが残存する限り、始動 初期の冷却ファンの回転を停止することはできない。そこで、クラッチ性能を、 所定の値以下に低下させないでトルク伝達領域内のオイルを迅速に排除し、しか も、必要最小限のトルク伝達を行わせる条件として、前記寸法範囲、即ちＭ_F ／ Ｍ_I ＝１／２〜１／３程度をとるようにした。

【００１４】 次に、図１に示す状態、即ち、機関が高負荷運転しており、バイメタル20の周 囲温度が高温の状態で機関が停止すると、連通穴16が開放したままクラッチ１の 回転が止まり、トルク伝達室12内に残留した大量のオイルが、該トルク伝達室12 の底に滞留する。この状態で機関を始動すると、当初、大きなトルクが冷却ファ ン６に伝達され、騒音を発生したり、寒冷期での暖機を遅らせる要因となるが、 トルク伝達室12内のオイルを、バイパス油路36を通じて、急速に循環穴18側に送 ることによって、機関を低速回転させる暖機中にも係わらず、冷却ファン６が高 速で回転する期間を大幅に短縮することができる。

【００１５】

【考案の効果】

本考案の感温型ファンクラッチは、トルク伝達用のオイルを封入するケース内 に隔壁を設けてトルク伝達室と油溜め室とに区画し、該ケースに冷却ファンを取 り付け、回転軸に固定した駆動ディスクをトルク伝達室内に配置し、該駆動ディ スクの外周側のトルク伝達室壁に、油溜め室に通じる循環穴を穿設し、また、隔 壁に連通穴を穿設して、トルク伝達室と油溜め室との間にオイルの循環を可能に し、前記連通穴に、周囲温度が上昇すると連通穴を閉止する弁を取り付け、遠心 力により、トルク伝達室内のオイルを油溜め室側に付勢するバイパス油路を、該 トルク伝達室と油溜め室との間に設けたので、以下の効果を奏することができる 。

【００１６】 内燃期間を高負荷運転した直後に運転を停止させるなど、トルク伝達室内に大 量のトルク駆動媒体であるオイルが残存し、しかも、機関冷却後に再始動させる ような場合には、機関始動後急速にオイルが、バイパス油路を通じて油溜め室側 に排出されるので、始動直後のごく僅かな時間冷却ファンにトルクが伝達された のちは、トルク伝達を急速に低下させて、冷却ファンによる騒音の発生を最小限 に抑えると共に、暖機運転を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の感温型ファンクラッチの要部の部分断
面図である。

【図２】図１のII−II線の縮小矢視図である。

【図３】従来の感温型ファンクラッチの断面図である。

【符号の説明】

１ クラッチ（感温型ファンクラッチ） ２ 回転軸 ４ 駆動ディスク ６ 冷却ファン ８ ケース 10 隔壁 12 トルク伝達室 14 油溜め室 16 連通穴 18 循環穴 20 バイメタル 22 弁 24 腕 26 ピン 32 オイル入口 34 オイル出口 36 バイパス油路

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 トルク伝達用のオイルを封入するケース
   内に隔壁を設けてトルク伝達室と油溜め室とに区画し、
   該ケースに冷却ファンを取り付け、回転軸に固定した駆
   動ディスクをトルク伝達室内に配置し、該駆動ディスク
   の外周側のトルク伝達室壁に、油溜め室に通じる循環穴
   を穿設し、また、隔壁に連通穴を穿設して、トルク伝達
   室と油溜め室との間にオイルの循環を可能にし、前記連
   通穴に、周囲温度が上昇すると連通穴を閉止する弁を取
   り付け、遠心力により、トルク伝達室内のオイルを油溜
   め室側に付勢するバイパス油路を、該トルク伝達室と油
   溜め室との間に設けた感温型ファンクラッチ。