JPH0623784Y2 - 粘性流体継手 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の目的〕 （産業上の利用分野） 本考案は自動車の冷却ファン等の回転制御部に適用され
る粘性流体継手に関する。

（従来の技術） この種粘性流体としては、従来から種々の提案がなされ
ているが、その基本構造を第４図により説明する。

ロータ１は入力軸２に固定れ、出力軸となるケース３
（又は、ケース３及びカバー４）との間に第１作動室5a
及び第２作動室5bを形成し、その内部に粘性流体を満た
すことで入力側より出力側へトルクを伝達するものであ
る。

6aはカバー４側に設けられた第１貯蔵室であり、この第
１貯蔵室6aと前記ロータ１の間には温度感応部材７によ
りロッド８を介して第２作動室への粘性流体の流入量を
制御するためのバルブ９で配設され、温度感応部材７の
感知する温度によりバルブ９を開閉させ、第１貯蔵室6a
から作動室5aへの粘性流体量を制御し、入力側から出力
側へのトルク伝達を制御する。

一方、粘性流体継手の作動中には常にポンプ機能が作用
しており、作動室５内の粘性流体を貯蔵室６へ帰還する
ようにしている。

このポンプ機能は、ロータ１の外周にロータ１の回転方
向に応じて形成された歯切り部によるものと、リアプレ
ート16のオリフィス17近傍に設けられた突起19とロータ
１との間の相対回転に基づくものとにより発揮される。
即ち、遠心力でロータ１の外周に集められた粘性流体
は、この２つのポンプ作用により第１貯蔵室6a及び第２
貯蔵室6bへと戻される。

ところで、従来の粘性流体継手では入力回転に対する出
力回転が第５図に斜線で示す範囲内でバラ付くことが多
く、出力側の回転をスムーズに制御できないという問題
がある。

これは、粘性流体を作動室５から貯蔵室６へと送り込む
ためのポンプ能力が不足していることに主原因がある。

このポンプ能力不足は、上記ポンプ構造、特にロータ１
の外周部に形成される歯切り部のギヤ形状により生じる
ことが判明した。即ち、従来のギヤ形状は第３図に示す
如くギヤ先端が鋭角（ピン角）に形成されており、ロー
タ１の外周とカバー４とのシール性に劣るため、隣り合
う溝部にある粘性流体がロータ１とカバー４のクリアラ
ンスを通り抜け作動室５側へリークし易く、ポンプ能力
の変動を来たすことによる。

（考案が解決しようとする課題） 上記の通り、従来のこの種粘性流体継手によるとロータ
の外周部に形成するギヤ形状が適当な形状とされていな
いため、ロータ外周とカバー間のシール性に欠陥があ
り、粘性流体がギヤ溝部に確保されずポンプ能力の変動
をきたすという解決すべき課題があった。

従って、本考案の目的はロータの外周部に形成されるポ
ンプ構造に着目し、これを改良し、変動の少ない所望の
ポンプ能力を確保することにある。

〔考案の構成〕

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本考案は入力軸に連設され外
周が歯切りによるポンプ機能を有するロータと、該ロー
タを囲むケースと、該ケース内に収容される粘性流体と
からなり、該粘性流体を介してロータの回転をケースに
伝達する粘性流体継手において、前記ロータ外周の歯切
り部先端に面取り加工を施すことを構成とし、これを上
記課題の解決手段とするものである。

（作用） ロータ外周部のギヤ先端を面取りすることにより、ロー
タ外周とカバーとの間のシール性が向上し、両者間のク
リアランス部を該粘性流体が漏れることを防止する。

その結果、ギヤによるポンプ能力を向上させると共にト
ルク変動を防止する。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本考案の代表的な実施例を示し、自動車の冷却
ファン駆動用の粘性流体継手装置の縦断面図である。

同図において、ロータ１はシャフト２に係止されてお
り、その外周には回転方向に応じた第２図に示す断面形
状をもつ歯切り加工がなされている。

本実施例による歯切り形状は、ギヤ先端を僅かに平面に
加工するもので、この平面加工により後述する機能を奏
する。

ケース３はベアリング10を介してシャフト２に支持さ
れ、その周縁部がネジ12によりカバー４と結合されてい
る。

11はロータ１とカバー４との間に介在するフロントプレ
ートで、ネジ13によってカバー４に固着されており、カ
バー４とフロントプレート11間には第１貯蔵室6aを形成
する。16はロータ１とケース３との間に介在するリアプ
レートで、その周縁はケース３とカバー４の周縁間に圧
入固定され、ケース３とリアプレート16間に第２貯蔵室
6bを形成する。更に、フロントプレート11とロータ１と
の間、及びリアプレート16とロータ１との間にはそれぞ
れ第１作動室5a及び第２作動室5bが形成される。また、
前記フロントプレート11の周縁には、第１作動室5aと第
１貯蔵室6aを連通する第１オリフィス17a及びロータ１
側に突設する突起19aが設けられ、前記リアプレート16
の周縁には第２作動室5bと第２貯蔵室6bとを連通する第
２オリフィス17bが形成されると共に、この第２オリフ
ィス17bのロータ回転上流側の近傍に第２作動室15b側に
突設する突起19bが設けられている。

９はバルブであり、ロッド８を介して温度感応部材７に
固着されており、温度感応部材７の温度変化による動き
に応動してフロントプレート11に形成されたオイル通路
孔14a,14bの開度を調節する。この開度を調節すること
により、第１貯蔵室6a内から作動室５に送り込む粘性流
体の量を調整し、入力側のケース３（及びカバー４）に
対する出力側のシャフト２からのトルク伝達を制御す
る。

即ち、例えばエンジン内を循環する水温が低温のとき
は、バルブ９により一方のオイル通路孔14aは完全に閉
じ、かつもう一つのオイル通路孔14bの一部が開口し
て、第１作動室5aに流入する第１貯蔵室6a内のオイル量
は小量に制限されるため、オイルは第２作動室5bに流入
する以前に第１オリフィス17aを通って第１貯蔵室6aに
戻される。従って、このときはトルク伝達も小さく、カ
バー４に固設される図示せぬファンの回転速度も小さ
い。

エンジン内を循環する水温が高まるにつれて、バルブ９
が回転しオイル孔14a,14bを共に開くようになると、作
動室５に流入するオイル量も増え、第１作動室5a内だけ
でなくロータ１に設けたオイル通路15からも多量のオイ
ルが第２作動室5b内に流入し、第２作動室を機能させて
トルク伝達を大きくし、出力側の回転数を上げる。

一方、ロータ１とケース３の相対回転数に応じて、第１
作動室5bに入り遠心力によりケース３の周縁に集まった
オイルにはロータ１の外周に設けた上記歯切り部のポン
プ機能が作用し、オイルの一部は第１作動室5a側に戻さ
れ、更に余剰のオイルはリアプレート16の第２オリフィ
ス17bを通して第２貯蔵室6bに送り込まれ、これらのポ
ンプ能力が設定通りに発揮されるときは、トルク伝達の
予期せぬ変動が防止される。

本実施例によると、前記歯切り部のギヤ先端を第２図に
示す如く平面に形成するため、ケース３との間をある巾
Ｌをもってシールすることになり、ギヤ溝部に入ったオ
イルがギヤ先端のスキ間から作動室側に漏れることがな
く、従ってロータ１の外周におけるポンプ能力が確保さ
れることになる。

ところで、上記ギヤ先端に形成する平面の巾Ｌには最適
な数値範囲のあることが実験により明らかとなった。第
６図はギヤ先端の平面巾Ｌとトルク伝達のバラツキσと
の関係を示したもので、勿論、粘性流体継手装置の種類
とか能力によってもその値には差があるが、概して第３
図に示す関係をもつことが分かった。

〔考案の効果〕 以上、詳細に説明した如く本考案によれば、ロータ外周
のギヤ先端を平面にしたため、ロータ外周とケースとの
シール性が向上し、粘性流体がロータ外周で作動室側に
漏れることがなくなり、粘性流体を出力側貯蔵室に送り
込むポンプ能力が確保され、入力回転に対する出力回転
のバラツキを最小限に抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す粘性流体継手装置の側断
面図、第２図は本考案によるロータ外周の歯切り部とケ
ースの部分断面図、第３図は従来の同様断面図、第４図
は従来の粘性流体継手装置の概略全体構成図、第５図は
従来装置における温度変化に対する出力側回転数のバラ
ツキを示す説明図、第６図はロータ外周ギヤ先端の平面
巾による出力側回転数のバラツキを示す説明図である。 図の主要部分の説明 １……ロータ、３……ケース ４……カバー、５……作動室 ５……作動室

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】入力軸に連設され外周が歯切りによるポン
   プ機能を有するロータと、該ロータを囲むケースと、該
   ケース内に収容される粘性流体とからなり、該粘性流体
   を介してロータの回転をケースに伝達する粘性流体継手
   において、前記ロータ外周の歯切り部先端に面取り加工
   を施すことを特徴とする粘性流体継手。