JPH0531294Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、主に車両用内燃機関に適用される冷
却フアンの作動を周囲の温度条件に応じて自動制
御する機能を備えた温度感応型流体式フアンカツ
プリング装置の改良にんする。

（従来の技術） この種の温度感応型流体式カツプリング装置は
例えば実開昭61−49138号公報に記載されており、
その典型的構造では、先端に駆動デイスク（ホイ
ール）を固着した回転駆動軸上に軸受を介して密
封ケースが相対回転可能に支持され、密封ケース
内部が仕切板によつて油溜り室とトルク伝達室と
に区画されている。外周に冷却フアンを取付けた
密封ケースは、カバーと軸受を保持するボデイと
で組立てられている。そして密封ケースのカバー
側外部に配置されたバイメタルから成る感温体が
温度変化を受けて湾曲変形し、これに連動してピ
ストン杆に当接する弁部材が仕切板に設けられた
流出調整孔を開閉し、油溜り室からトルク伝達室
へと油が流れ込むことによりトルク伝達するよう
になつている。

感温体が検知する温度は一般にラジエータ通過
後の空気の温度であり、例えば65℃以下の低温で
はバイメタルが略平坦になつていて弁部材が流出
調整孔を閉鎖し、油はダムによつてトルク伝達室
から油溜り室へとかき出されているのでカツプリ
ングはOFFの状態となり、65℃以上の高温では
バイメタルが湾曲し弁部材が離れて流出調整孔を
開放し、油が油溜り室からトルク伝達室へと流入
してカツプリングがONになるように構成されて
いる。

添付図面第４図の特性曲線に示すように、例え
ばエンジン側からの入力回転数が2000rpmである
場合、65℃以下でカツプリングがOFFのときは
残留油による極めて小さな伝達トルクと軸受部分
の摩擦とによるつれ回りの速度としてフアンの回
転数は概ね900rpm程度であるが、65℃以上にな
るとカツプリングがONになつて伝達トルクが増
大しフアンの回転数は1800rpm程度まで増大す
る。

フアンの吸収馬力は回転数の３乗に比例して増
加し燃料を消費するので、カツプリングがOFF
時のフアン回転数は、燃料消費率の低減と騒音低
減という観点からできるだけ低いことが望ましい
が、以下のような理由から従来はこれを900〜
1100rpmにセツトしなければならなかつた。すな
わち、最近のように自動車のエアコン（冷房装
置）が装着されている場合、エンジン始動直後に
エアコンのスイツチをONにすると、コンデンサ
（凝縮器）の温度が急上昇する。このときフアン
回転数が例えば500rpm以下であると風量が少な
いためコンデンサ内の冷媒の温度と圧力が異常に
上昇し、熔解栓が溶けたり安全弁が飛んだりして
修理を必要とすることになる。そこでカツプリン
グOFF時のフアン回転数をあまり下げることは
できず、900〜1100rpmにセツトせざるを得なか
つた。このため、エンジン始動直後の低温時にお
けるフアン騒音を小さくすることは難しく、また
エアコンを作動させることがない冬期の暖機運転
（ウオーミングアツプ）時にもフアンが不必要に
高速で回転して暖機運転時間を引き延ばし燃料を
消費するという問題点があつた。

流体式カツプリング装置において、フアン回転
数を段階的に制御することは、特公昭55−616号、
実開昭58−6995号、実開昭58−16437号、実開昭
60−99332号等で提案されているが、いずれも制
御可能な温度範囲が限定され、低温時での作動に
利用できないという欠点があつた。

（考案が解決しようとする問題点） 本考案の目的は、流体カツプリングOFF時の
フアン回転数をできるだけ低下させ、フアン騒音
を低減させることが可能な温度感応型流体式フア
ンカツプリング装置を提供することにある。

本考案の他の目的は、冬期の暖機運転時間を短
縮すると共に暖機運転完了前に発進した際の加速
性能を高めることにある。

本考案のさらに他の目的は、フアン回転数を低
下させることにより燃料消費率を改善することに
ある。

（問題点を解決するための手段とその作用） 本考案の前述した目的は、一般的な温度感応型
流体式フアンカツプリング装置において、仕切板
の流出調整孔よりも駆動軸に近い位置に第２の流
出調整孔が設けられ、さらにこの仕切板に基端部
が固定されかつ自由端が第２の流出調整孔の周縁
部に離接する第２の板状弁部材が配置され、第２
の板状弁部材がバイメタル又は二方向性形状記憶
合金などの温度変形材料で作られ、空調分野での
標準状態温度（20℃）に近い所定の温度で変形し
第２の流出調整孔を開閉するように設定されてい
る温度感応型流体式フアンカツプリング装置によ
つて達成される。

かかる構成に基づき、本考案によれば第２の板
状弁部材が空調分野での標準状態温度（20℃）に
近い所定の温度、例えば15℃で変形して第２の流
出調整孔を開閉し、油溜り室からトルク伝達室へ
の油の流れを制御する。第２の流出調整孔は第１
の流出調整孔よりも駆動軸に近い位置に設けられ
ているので、流体式カツプリングがOFFの時の
フアン回転数を２段階に制御することが可能にな
る。所定の温度とはすなわち冬期などエアコンの
スイツチをONにする可能性がなく、またエアコ
ンのスイツチを入れたとしてもコンデンサ温度が
極端に上昇しないような外気温度であり、10〜20
℃程度に設定するのが好適である。かくして、従
来比較的高い回転数にセツトされていたカツプリ
ングOFF時の回転数を、例えば500rpm以下にセ
ツトすることが可能になり、アイドリング時の騒
音の低減、暖機運転時間の短縮、燃料消費率の低
減などの利点が得られる。

本考案の他の特徴及び利点は、添付図面の実施
例を参照した以下の記載により明らかとなろう。

（実施例） 第１図は、本考案の好適な実施例による温度感
応型の流体式フアンカツプリング装置の縦断面図
であり、先端に駆動デイスク２を固着した回転駆
動軸１上に軸受３を介して密封ケース６が相対回
転可能に支持され、密封ケース内部が仕切板７に
よつて油溜り室８とトルク伝達室９とに区画され
ている。密封ケース６は、冷却フアン２０がボル
ト締めされかつ軸受３を保持しているボデイ５と
これと対向するカバー４とで組立てられている。
そして密封ケースのカバー４側外部に配置された
バイメタルから成る感温体１０が温度変化を受け
て湾曲変形し、これに連動してピストン杆１１に
当接する第１の板状弁部材１２が仕切板７に設け
られた第１の流出調整孔１３を開閉し、油溜り室
８からトルク伝達室９へと油が流れ込むことによ
りトルクを伝達するようになつている。

駆動デイスク２の外周壁に接する位置には、ト
ルク伝達室９内の油をかき出す作用を行なうダム
２４が形成され、ダム２４でかき出された油は循
環流出路２６を通つて油溜り室８内に戻るように
なつている。

本考案に従い、仕切板７には第１の流出調整孔
１３よりも駆動軸１に近い位置に第２の流出調整
孔３０が仕切板７を貫通して形成され、その孔を
開閉するための第２の板状弁部材３２が隣接配置
されている。第２の板状弁部材３２は、その一端
が仕切板７に固定され、自由端は温度の上下に従
い繰り返し湾曲変形して第２の流出調整孔３０を
開閉する。この湾曲変形を実行するため第２の板
状弁部材３２はバイメタル又は二方向性形状記憶
合金で作られている。

第２の板状弁部材３２は、空調分野での標準状
態温度に近い15℃で変形を開始するように作られ
ており、15℃以下では第２図Ａに示すように概ね
直線状を呈して第２の流出調整孔３０を完全に閉
鎖している。第１の板状弁部材１２は65℃で変形
を開始するように設定されており、第２図Ａの状
態では第１の流出調整孔１３を完全に閉鎖してい
る。従つて、シリコンオイルなどの粘性流体は、
図に示すように油溜り室８内において線H₃の位
置まで満たされ、一方トルク伝達室９内にほとん
ど油が存在しない。従つて、Ａの状態ではカツプ
リングがOFFでその時のフアン回転数は500〜
600rpmにセツトされている（第４図参照）。この
回転数はシール付軸受３の摩擦抵抗と油の注入量
によつて調整することができる。

ラジエータ通過後の空気温度が上昇し、15℃以
上で65℃以下になると、第２の板状弁部材３２が
湾曲変形して第２の流出調整孔３０を開く。これ
により油の一部が油溜り室８からトルク伝達室９
へと流入し、第２図Ｂに示すように油溜り室８内
において線H₂の位置まで油が満たされ、トルク
伝達室９内にもわずかに油が満たされる。かくし
てフアン回転数は900〜1000rpmまで上昇する。

空気温度がさらに上昇し65℃以上になると、バ
イメタル１０が湾曲変形し、これに当接するピス
トン杆１１が第１図の左側に向けて移動し、第１
の板状弁部材１２の自由端が仕切板７から離れて
第１の流出調整孔１３を開く。これにより油溜り
室８内の油が大量にトルク伝達室９へと流入し、
第２図Ｃに示すように油溜り室８内において線
H₁の位置まで油が満たされ、トルク伝達室９内
もかなり油で満たされる。かくしてフアン回転数
は入力回転数に応じて1000〜3000rpm以上まで上
昇する。

第３図は、仕切板７における第１の流出調整孔
１３と第２の流出調整孔３０との位置関係を例示
したものであるが、駆動軸１までの半径方向距離
や孔相互間の距離、あるいは孔の大きさなどを調
整することにより、臨界温度やフアン回転数を特
定の条件に合わせて調節することができる。

第４図は、従来のフアンカツプリングと本考案
によるフアンカツプリングとの特性曲線を表わし
ており、本考案によればカツプリングOFF時に
おける回転数を従来よりも一段と低く設定できる
ことを理解されたい。

なお、第１図の実施例では図示を分かり易くす
るために第２の板状弁部材３２を仕切板７の駆動
軸側に配置したが、第２の板状弁部材３２は反対
側の油溜り室８内に配置しても良い。

（考案の効果） 以上詳細に説明した如く、本考案によれば次の
ような利点が得られる。

１ 冬期など外気温が低い時におけるフアン回転
数を低く設定することが可能になり、フアン騒
音が低減される。

２ 冬期などの暖機運転の際にフアンの回転数が
低いので、暖機運転時間が短くて済む。

３ 暖機運転が完了しないうちにスタートしても
フアンの回転数が低いので加速性能が良い。

４ カツプリングOFF時のフアン回転数が低い
ので、燃料消費率が低減される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の好適な実施例による温度感応
型流体式フアンカツプリング装置の一部切欠き縦
断面図、第２図は温度変化に対応して第１及び第
２の板状弁部材が変形し油面が変化する状態Ａ，
Ｂ，Ｃを表わす片側断面図、第３図は仕切板にお
ける流出調整孔の配置を表わす部分正面図、第４
図は温度とフアン回転数との関係を表わす特性曲
線のグラフである。 １……駆動軸、２……駆動デイスク、３……軸
受、４……カバー、５……ボデイ、６……密封ケ
ース、７……仕切板、８……油溜り室、９……ト
ルク伝達室、１０……感温体、１１……ピストン
杆、１２……第１の板状弁部材、１３……第１の
流出調整孔、２０……フアン、３０……第２の流
出調整孔、３２……第２の板状弁部材。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 先端に駆動デイスクを固着した回転駆動軸上に
   相対回転可能に支持されかつ外周に冷却フアン等
   を取付けたボデイとカバーとから成る密封ケース
   と、この密封ケースの内部を油溜り室とトルク伝
   達室とに区画しかつ第１の油の流出調整孔を有す
   る仕切板と、この仕切板に基端部が固定されかつ
   自由端が前記第１の流出調整孔の周縁部に離接す
   る第１の板状弁部材と、前記密封ケースのカバー
   側外部に配置されたバイメタルから成る感温体
   と、この感温体に一端が当接され前記カバーに設
   けられた軸孔を貫通して他端が前記第１の板状弁
   部材に当接されているピストン杆とを備え、前記
   感温体の温度変化による湾曲変形に連動して第１
   の板状弁部材により第１の流出調整孔を開閉する
   ようにした温度感応型流体式フアンカツプリング
   装置において、 前記仕切板の前記第１の流出調整孔よりも前記
   駆動軸に近い位置に第２の流出調整孔が設けら
   れ、さらにこの仕切板に基端部が固定されかつ自
   由端が第２の流出調整孔の周縁部に離接する第２
   の板状弁部材が配置され、第２の板状弁部材はバ
   イメタル又は二方向性形状記憶合金などの温度変
   形材料で作られ、空調分野での標準状態温度に近
   い所定の温度で変形し第２の流出調整孔を開閉す
   るように設定されていることを特徴とする温度感
   応型流体式フアンカツプリング装置。