JPH0666331A - 水温感応式粘性流体継手装置 - Google Patents
水温感応式粘性流体継手装置Info
- Publication number
- JPH0666331A JPH0666331A JP4221262A JP22126292A JPH0666331A JP H0666331 A JPH0666331 A JP H0666331A JP 4221262 A JP4221262 A JP 4221262A JP 22126292 A JP22126292 A JP 22126292A JP H0666331 A JPH0666331 A JP H0666331A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- passage
- viscous fluid
- opening
- valve member
- water temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D35/00—Fluid clutches in which the clutching is predominantly obtained by fluid adhesion
- F16D35/02—Fluid clutches in which the clutching is predominantly obtained by fluid adhesion with rotary working chambers and rotary reservoirs, e.g. in one coupling part
- F16D35/021—Fluid clutches in which the clutching is predominantly obtained by fluid adhesion with rotary working chambers and rotary reservoirs, e.g. in one coupling part actuated by valves
- F16D35/023—Fluid clutches in which the clutching is predominantly obtained by fluid adhesion with rotary working chambers and rotary reservoirs, e.g. in one coupling part actuated by valves the valve being actuated by a bimetallic coil
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Temperature-Responsive Valves (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】 粘性流体継手装置の出力部材であるハウジン
グの回転数を、エンジン冷却水温に比例して制御できる
ようにする。 【構成】 粘性流体継手装置10は、貯蔵室23から作
動室22への粘性流体の流入を空気温度を感知して作動
するバイメタルによって制御し、作動室内へ流入した粘
性流体の第2トルク伝達部57側への流入をエンジン冷
却水温を感知して作動するサーモワックス78によって
制御する。ここで、ロータ26の一面には一対の挿入穴
を形成するようにブリッジ部材62が配設され、板状の
弁部材65の両端が挿入穴に挿入されてロータ26に形
成された通路をサーモワックス78の容積の膨張,縮小
をロッドを介して受けることで、弁部材65が挿入穴を
支点として弓状に撓み、弁部材65と通路との重合量を
比例的に開閉する。この通路は作動室へと流入した粘性
流体を第2トルク伝達部57へと流入させる。
グの回転数を、エンジン冷却水温に比例して制御できる
ようにする。 【構成】 粘性流体継手装置10は、貯蔵室23から作
動室22への粘性流体の流入を空気温度を感知して作動
するバイメタルによって制御し、作動室内へ流入した粘
性流体の第2トルク伝達部57側への流入をエンジン冷
却水温を感知して作動するサーモワックス78によって
制御する。ここで、ロータ26の一面には一対の挿入穴
を形成するようにブリッジ部材62が配設され、板状の
弁部材65の両端が挿入穴に挿入されてロータ26に形
成された通路をサーモワックス78の容積の膨張,縮小
をロッドを介して受けることで、弁部材65が挿入穴を
支点として弓状に撓み、弁部材65と通路との重合量を
比例的に開閉する。この通路は作動室へと流入した粘性
流体を第2トルク伝達部57へと流入させる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、水温感応式粘性流体継
手装置に関するもので、水冷式エンジンの冷却ファンの
回転数をラジエタ通過空気温度及びエンジン冷却水温に
よって制御するものである。
手装置に関するもので、水冷式エンジンの冷却ファンの
回転数をラジエタ通過空気温度及びエンジン冷却水温に
よって制御するものである。
【0002】
【従来の技術】本発明に係わる従来技術として、例えば
特開昭61−79032号公報に開示された「粘性流体
継手装置」がある。この従来技術の粘性流体継手装置で
は、そのハウジング内を区画板によって作動室と貯蔵室
とに区画形成し、作動室内にはロータを配設してその両
面に第1,第2トルク伝達部を形成する。一方、区画板
上には順次開かれる第1,第2通路を開口形成し、それ
ぞれ貯蔵室と第1,第2トルク伝達部とを連通する。こ
の第1,第2通路は単一の板状弁部材によって開閉され
るもので、板状弁部材は水冷式エンジンのラジエタ通過
空気温度及びエンジン冷却水温によって駆動される。即
ち、エンジンの冷間始動後、まずラジエタ通過空気温度
がある所定値に達すると、板状弁部材はハウジング外部
に配設されたバイメタルによって回転駆動され、第1通
路のみがバイメタルの回転量に応じて比例的に開かれ
る。この結果、貯蔵室と作動室内の第1トルク伝達部の
みが連通し、第1トルク伝達部によってロータと接続さ
れた入力部材の回転トルクがハウジングに伝達され、ハ
ウジング外周部に配設されたファンが相対的に低速域で
回転する。この後、エンジンが更に温まり、冷却水温が
ある所定値に達すると、板状弁部材は冷却水と熱的に結
合するサーモワックスにより板状弁部材の回転方向に垂
直な方向に移動され、第2通路全体が一度に開かれる。
この結果、貯蔵室と作動室内の第1,第2トルク伝達部
の両方が連通し、第1,第2トルク伝達部によって入力
部材の回転トルクがハウジングに伝達され、ファンが相
対的に高速域で回転する。
特開昭61−79032号公報に開示された「粘性流体
継手装置」がある。この従来技術の粘性流体継手装置で
は、そのハウジング内を区画板によって作動室と貯蔵室
とに区画形成し、作動室内にはロータを配設してその両
面に第1,第2トルク伝達部を形成する。一方、区画板
上には順次開かれる第1,第2通路を開口形成し、それ
ぞれ貯蔵室と第1,第2トルク伝達部とを連通する。こ
の第1,第2通路は単一の板状弁部材によって開閉され
るもので、板状弁部材は水冷式エンジンのラジエタ通過
空気温度及びエンジン冷却水温によって駆動される。即
ち、エンジンの冷間始動後、まずラジエタ通過空気温度
がある所定値に達すると、板状弁部材はハウジング外部
に配設されたバイメタルによって回転駆動され、第1通
路のみがバイメタルの回転量に応じて比例的に開かれ
る。この結果、貯蔵室と作動室内の第1トルク伝達部の
みが連通し、第1トルク伝達部によってロータと接続さ
れた入力部材の回転トルクがハウジングに伝達され、ハ
ウジング外周部に配設されたファンが相対的に低速域で
回転する。この後、エンジンが更に温まり、冷却水温が
ある所定値に達すると、板状弁部材は冷却水と熱的に結
合するサーモワックスにより板状弁部材の回転方向に垂
直な方向に移動され、第2通路全体が一度に開かれる。
この結果、貯蔵室と作動室内の第1,第2トルク伝達部
の両方が連通し、第1,第2トルク伝達部によって入力
部材の回転トルクがハウジングに伝達され、ファンが相
対的に高速域で回転する。
【0003】ここで、冷却水温がある所定値に達した
時、板状弁部材はサーモワックスにより板状弁部材の回
転方向に垂直な方向に移動されて第2通路全体が一度に
開かれるため、この時ファン回転数が急激に上昇してし
まいエンジン冷却水温に比例したファン回転数の制御が
できない。
時、板状弁部材はサーモワックスにより板状弁部材の回
転方向に垂直な方向に移動されて第2通路全体が一度に
開かれるため、この時ファン回転数が急激に上昇してし
まいエンジン冷却水温に比例したファン回転数の制御が
できない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明では水
温感応式粘性流体継手装置の出力部材であるハウジング
の回転数を、エンジン冷却水温に比例して制御できるよ
うにすることを、その技術的課題とする。
温感応式粘性流体継手装置の出力部材であるハウジング
の回転数を、エンジン冷却水温に比例して制御できるよ
うにすることを、その技術的課題とする。
【0005】
【0006】
【課題を解決するための手段】前述した本発明の技術的
課題を解決するために講じた本発明の技術的手段は、ハ
ウジングと、ハウジング内に区画板により区画形成され
る作動室及び貯蔵室と、ハウジングに回転自在に支承さ
れるシャフトと、作動室内でシャフトの一端に固設さ
れ、第1,第2トルク伝達部を形成するロータと、区画
板に形成される第1通路を空気温度に応じて開閉する第
1開閉手段と、ロータに形成される第2通路を冷却水温
度に応じて開閉制御する第2開閉手段と、作動室から貯
蔵室へ粘性流体をポンプするポンプ手段とから水温感応
式粘性流体継手装置を構成し、更に、第2開閉手段を、
ロータ一面上に挿入穴を形成するブリッジ部材と、その
両端がブリッジ部材の挿入穴に挿入され、第2通路の開
口部と重合する板状弁部材と、板状弁部材が第2通路の
開口部から離間する方向に板状弁部材を付勢する水温感
知手段とから構成して、第1開閉手段が第1通路を開い
た後は、第2開閉手段が冷却水温度の昇温に比例して第
2通路の開口部と板状弁部材との重合量を小さくしてい
くようにしたことである。
課題を解決するために講じた本発明の技術的手段は、ハ
ウジングと、ハウジング内に区画板により区画形成され
る作動室及び貯蔵室と、ハウジングに回転自在に支承さ
れるシャフトと、作動室内でシャフトの一端に固設さ
れ、第1,第2トルク伝達部を形成するロータと、区画
板に形成される第1通路を空気温度に応じて開閉する第
1開閉手段と、ロータに形成される第2通路を冷却水温
度に応じて開閉制御する第2開閉手段と、作動室から貯
蔵室へ粘性流体をポンプするポンプ手段とから水温感応
式粘性流体継手装置を構成し、更に、第2開閉手段を、
ロータ一面上に挿入穴を形成するブリッジ部材と、その
両端がブリッジ部材の挿入穴に挿入され、第2通路の開
口部と重合する板状弁部材と、板状弁部材が第2通路の
開口部から離間する方向に板状弁部材を付勢する水温感
知手段とから構成して、第1開閉手段が第1通路を開い
た後は、第2開閉手段が冷却水温度の昇温に比例して第
2通路の開口部と板状弁部材との重合量を小さくしてい
くようにしたことである。
【0007】
【作用】上述した本発明の技術的手段によれば、区画板
に形成された第1通路は空気温度に応じて開閉されてい
き、ロータに形成された第2通路は弁部材によって開閉
される。ここで、水温感知手段が弁部材を第2通路の開
口部から離間する方向に付勢すると、弁部材はその両端
がブリッジ部材の挿入穴に挿入されているので、弁部材
の挿入穴との係合部が支点となって弁部材が撓み、第2
通路の開口部と板状弁部材との重合量が冷却水温に比例
して小さくなっていく。従って、第1,第2通路の開口
量に応じて第1,第2トルク伝達部への粘性流体の流入
量が制御され、シャフトに対するハウジングの回転数が
制御される。
に形成された第1通路は空気温度に応じて開閉されてい
き、ロータに形成された第2通路は弁部材によって開閉
される。ここで、水温感知手段が弁部材を第2通路の開
口部から離間する方向に付勢すると、弁部材はその両端
がブリッジ部材の挿入穴に挿入されているので、弁部材
の挿入穴との係合部が支点となって弁部材が撓み、第2
通路の開口部と板状弁部材との重合量が冷却水温に比例
して小さくなっていく。従って、第1,第2通路の開口
量に応じて第1,第2トルク伝達部への粘性流体の流入
量が制御され、シャフトに対するハウジングの回転数が
制御される。
【0008】
【実施例】以下、本発明の技術的手段を具体化した実施
例について添付図面に基づいて説明する。
例について添付図面に基づいて説明する。
【0009】図1に示す第1実施例の水温感応式粘性流
体継手装置10において、ケース11とカバー12は適
宜数のボルト13により結合されてハウジング14を構
成し、ハウジング14の外周部には埋め込みボルト15
を介して図示しないファンが固設されている。このファ
ンは図示しない水冷式エンジン(以下エンジン)の図示
しないラジエタと対面するもので、ファン回転数の増加
によりラジエタを通過する風量が増加する。尚、16,
17はハウジング14の放熱用フィンである。
体継手装置10において、ケース11とカバー12は適
宜数のボルト13により結合されてハウジング14を構
成し、ハウジング14の外周部には埋め込みボルト15
を介して図示しないファンが固設されている。このファ
ンは図示しない水冷式エンジン(以下エンジン)の図示
しないラジエタと対面するもので、ファン回転数の増加
によりラジエタを通過する風量が増加する。尚、16,
17はハウジング14の放熱用フィンである。
【0010】このハウジング14内にはシリコンオイル
等の粘性流体が適量封入され、第1,第2区画板21,
27によって作動室22と第1,第2貯蔵室23,28
とに区画されている。そして、ハウジング14にはベア
リング24を介してシャフト25が回転自在に支承さ
れ、シャフト25の図示左端は作動室22内に存在し、
このシャフト25の図示左端にはロータ26がカシメに
より固設されている。
等の粘性流体が適量封入され、第1,第2区画板21,
27によって作動室22と第1,第2貯蔵室23,28
とに区画されている。そして、ハウジング14にはベア
リング24を介してシャフト25が回転自在に支承さ
れ、シャフト25の図示左端は作動室22内に存在し、
このシャフト25の図示左端にはロータ26がカシメに
より固設されている。
【0011】さて、第1区画板21には第1通路31が
開口形成され、作動室22と第1貯蔵室23とを連通す
るが、この第1通路31は薄板状のスライド弁32の回
動により開閉される。スライド弁32の中心にはロッド
33の一端が固設され、ロッド33の他端にはカバー1
2外部に配設されるバイメタル34の中心端が固設され
る。このバイメタル34の外周端はカバー12の一部に
固設される。尚、スライド弁32の回動量は第1区画板
に配設されたピン35によって規制される。これらのス
ライド弁32,ロッド33及びバイメタル34から第1
開閉手段39が構成される。また、カバー12には作動
室22と第1貯蔵室23とを連通するポンプ通路36が
形成され、ポンプ通路36の作動室22側開口端にはポ
ンプ突起37が形成されている。これらのポンプ通路3
6及びポンプ突起37によりポンプ手段38が構成され
る。
開口形成され、作動室22と第1貯蔵室23とを連通す
るが、この第1通路31は薄板状のスライド弁32の回
動により開閉される。スライド弁32の中心にはロッド
33の一端が固設され、ロッド33の他端にはカバー1
2外部に配設されるバイメタル34の中心端が固設され
る。このバイメタル34の外周端はカバー12の一部に
固設される。尚、スライド弁32の回動量は第1区画板
に配設されたピン35によって規制される。これらのス
ライド弁32,ロッド33及びバイメタル34から第1
開閉手段39が構成される。また、カバー12には作動
室22と第1貯蔵室23とを連通するポンプ通路36が
形成され、ポンプ通路36の作動室22側開口端にはポ
ンプ突起37が形成されている。これらのポンプ通路3
6及びポンプ突起37によりポンプ手段38が構成され
る。
【0012】一方、第2区画板にも作動室22と第2貯
蔵室28とを連通するポンプ通路41が形成され、ポン
プ通路41の作動室22側開口端にはポンプ突起42が
形成されている。
蔵室28とを連通するポンプ通路41が形成され、ポン
プ通路41の作動室22側開口端にはポンプ突起42が
形成されている。
【0013】ロータ26の外周面上にはヘリカル状のス
プライン51が形成され、ロータ26図示右面側の粘性
流体を図示左面側へとポンプしている。そして、ロータ
16の図示左側面上にはリング状にラビリンス溝52が
形成され、カバー12に形成されたリング状のラビリン
ス溝53と係合しあい、第1トルク伝達部54を構成し
ている。一方、ロータ16の図示右側面上にはリング状
にラビリンス溝55が形成され、第2区画板27に形成
されたリング状のラビリンス溝56と係合しあい、第1
トルク伝達部57を構成している。更に、ロータ27に
は第1通路31と重合する第2通路61が開口形成され
ている。図2に正面図を示すように、ロータ26の一面
には一対のブリッジ部材62がビス63によって固設さ
れ、ロータ26の一面上に一対の挿入穴64を形成す
る。そして、この一対の挿入穴64間に板状の弁部材6
5の両端が挿入され、第2通路61を開閉するように重
合している。尚、66は圧抜き孔である。
プライン51が形成され、ロータ26図示右面側の粘性
流体を図示左面側へとポンプしている。そして、ロータ
16の図示左側面上にはリング状にラビリンス溝52が
形成され、カバー12に形成されたリング状のラビリン
ス溝53と係合しあい、第1トルク伝達部54を構成し
ている。一方、ロータ16の図示右側面上にはリング状
にラビリンス溝55が形成され、第2区画板27に形成
されたリング状のラビリンス溝56と係合しあい、第1
トルク伝達部57を構成している。更に、ロータ27に
は第1通路31と重合する第2通路61が開口形成され
ている。図2に正面図を示すように、ロータ26の一面
には一対のブリッジ部材62がビス63によって固設さ
れ、ロータ26の一面上に一対の挿入穴64を形成す
る。そして、この一対の挿入穴64間に板状の弁部材6
5の両端が挿入され、第2通路61を開閉するように重
合している。尚、66は圧抜き孔である。
【0014】ところで、シャフト25はエンジンのウォ
ータポンプ71のシャフト72と同軸に配設されるもの
であり、シャフト25のシート部25aとシャフト72
に嵌合するシート部材73との間にプーリ74を挟持し
ている。このプーリ74はエンジンの図示しないクラン
クプーリと図示しないベルトを介して駆動される。ウォ
ータポンプ71のシャフト72はウォータポンプ71の
ハウジング75にベアリング76を介して回転自在に支
承され、ハウジング75はエンジンの図示しないシリン
ダブロック等に固設されている。シャフト72の図示右
方にはインペラ77が配設されると共に、シャフト72
の図示右端にはサーモワックス(水温感知手段:その他
に形状記憶合金,形状記憶樹脂等がある)78がケーシ
ング79内に封入され、サーモワックス78がエンジン
冷却水と熱的に結合している。ここで、サーモワックス
78は高温を受けるとその容積が膨張し、低温を受ける
とその容積が縮小する特性を有している。このサーモワ
ックス78の容積の膨張,縮小はピストン80を介して
第1ロッド81を図示左右方向に駆動する。この第1ロ
ッド81はシャフト72内に形成された貫通孔82内に
支承され、更に第1ロッド81の図示左端はシャフト2
5内に形成された貫通孔83内に支承される第2ロッド
84の一端と当接している。第2ロッド84の図示右端
にはリテーナ85が係合しており、貫通孔83の段付部
とリテーナ85との間に張設されたスプリング86によ
って第2ロッド84が図示右方へと付勢されている。ま
た、第2ロッド84の図示左端は弁部材65の略中央と
係合している。また、87はシール部材を、88はスト
ッパである。そして、これらのブリッジ部材62,弁部
材65,サーモワックス78,第1ロッド81,第2ロ
ッド84及びスプリング86から第2開閉手段89が構
成される。
ータポンプ71のシャフト72と同軸に配設されるもの
であり、シャフト25のシート部25aとシャフト72
に嵌合するシート部材73との間にプーリ74を挟持し
ている。このプーリ74はエンジンの図示しないクラン
クプーリと図示しないベルトを介して駆動される。ウォ
ータポンプ71のシャフト72はウォータポンプ71の
ハウジング75にベアリング76を介して回転自在に支
承され、ハウジング75はエンジンの図示しないシリン
ダブロック等に固設されている。シャフト72の図示右
方にはインペラ77が配設されると共に、シャフト72
の図示右端にはサーモワックス(水温感知手段:その他
に形状記憶合金,形状記憶樹脂等がある)78がケーシ
ング79内に封入され、サーモワックス78がエンジン
冷却水と熱的に結合している。ここで、サーモワックス
78は高温を受けるとその容積が膨張し、低温を受ける
とその容積が縮小する特性を有している。このサーモワ
ックス78の容積の膨張,縮小はピストン80を介して
第1ロッド81を図示左右方向に駆動する。この第1ロ
ッド81はシャフト72内に形成された貫通孔82内に
支承され、更に第1ロッド81の図示左端はシャフト2
5内に形成された貫通孔83内に支承される第2ロッド
84の一端と当接している。第2ロッド84の図示右端
にはリテーナ85が係合しており、貫通孔83の段付部
とリテーナ85との間に張設されたスプリング86によ
って第2ロッド84が図示右方へと付勢されている。ま
た、第2ロッド84の図示左端は弁部材65の略中央と
係合している。また、87はシール部材を、88はスト
ッパである。そして、これらのブリッジ部材62,弁部
材65,サーモワックス78,第1ロッド81,第2ロ
ッド84及びスプリング86から第2開閉手段89が構
成される。
【0015】以上の構成を有する第1実施例の水温感応
式粘性流体継手装置10の作動について以下に説明す
る。エンジン停止時には粘性流体が重力によりハウジン
グ14内の下方に溜まっている。このとき、作動室22
の容積は小さく、第2貯蔵室28は第1貯蔵室23より
も外周側に位置するので、粘性流体は主に第2貯蔵室2
8に溜まり、次いで第1貯蔵室23,作動室22の順に
少なく溜まっている。
式粘性流体継手装置10の作動について以下に説明す
る。エンジン停止時には粘性流体が重力によりハウジン
グ14内の下方に溜まっている。このとき、作動室22
の容積は小さく、第2貯蔵室28は第1貯蔵室23より
も外周側に位置するので、粘性流体は主に第2貯蔵室2
8に溜まり、次いで第1貯蔵室23,作動室22の順に
少なく溜まっている。
【0016】いま、エンジンが冷間状態で始動される
と、クランクプーリからベルトを会してプーリ74に駆
動力が伝達され、シャフト25及びシャフト72が回転
駆動される。そして、ウオータポンプ71によりエンジ
ン冷却水がエンジンの図示しない冷却水回路を循環する
が、ラジエタを流れる(又は溜まっている)冷却水温度
は低いので、ラジエタの図示しないフィン間を流れる空
気温度も低い。この低い空気温度がバイメタル34に作
用すると、バイメタル34はスライド弁32が第1通路
31を閉じたままとする。そして、シャフト25が回転
するとロータ26が一体に回転し、エンジン停止時に作
動室22内に溜まっていた粘性流体の作用によって第
1,第2トルク伝達部54,57の作用によってロータ
26の駆動トルクがハウジング14に伝達されファンが
回転する。しかし、第1,第2トルク伝達部54,57
付近に存在した粘性流体は遠心力によって作動室22内
の外周部へと集まり、ロータ27の回転数に対してハウ
ジング14の回転数は低く、両者の間に相対回転が発生
するので、第1トルク伝達部54側の粘性流体はポンプ
手段38の作用によって直ちに第1貯蔵室23へとポン
プされ、第2トルク伝達部57側の粘性流体はヘリカル
状のスプライン51及びポンプ手段38の作用によって
直ちに第1貯蔵室23へとポンプされる。また、第2貯
蔵室28内の粘性流体もハウジング14とロータ27と
の相対回転によるポンプ通路41及びポンプ突起42の
作用、そしてヘリカル状のスプライン51及びポンプ手
段38の作用によって直ちに第1貯蔵室23へとポンプ
される。前述したとおり、第1通路31は閉じたままな
ので粘性流体はどんどん第1貯蔵室23に溜まってい
き、作動室22内には粘性流体が供給されないので第
1,第2トルク伝達部54,57におけるトルク伝達作
用は小さく、ハウジング14、即ちファンはロータ26
の回転数に対して非常に低い回転数で回転する。また、
この時冷却水温も低いのでサーモワックス78の容積は
小さく、スプリング86の付勢力によって第1,第2ロ
ッド81,84は図示右方へと付勢される。従って、図
2に示すように弁部材65は第2通路61を閉じたまま
である。従って、エンジン始動直後に作動室22内に溜
まっていた粘性流体により僅かなファン回転数の増加が
あるが、この増加はポンプ手段38の作用により直ちに
解消される。しかし、ポンプ手段38の能力には限界が
あるため、作動室22内には僅かに粘性流体が残留し、
ファンは図6に示すOFF状態の回転数R1のもとで
回転する。
と、クランクプーリからベルトを会してプーリ74に駆
動力が伝達され、シャフト25及びシャフト72が回転
駆動される。そして、ウオータポンプ71によりエンジ
ン冷却水がエンジンの図示しない冷却水回路を循環する
が、ラジエタを流れる(又は溜まっている)冷却水温度
は低いので、ラジエタの図示しないフィン間を流れる空
気温度も低い。この低い空気温度がバイメタル34に作
用すると、バイメタル34はスライド弁32が第1通路
31を閉じたままとする。そして、シャフト25が回転
するとロータ26が一体に回転し、エンジン停止時に作
動室22内に溜まっていた粘性流体の作用によって第
1,第2トルク伝達部54,57の作用によってロータ
26の駆動トルクがハウジング14に伝達されファンが
回転する。しかし、第1,第2トルク伝達部54,57
付近に存在した粘性流体は遠心力によって作動室22内
の外周部へと集まり、ロータ27の回転数に対してハウ
ジング14の回転数は低く、両者の間に相対回転が発生
するので、第1トルク伝達部54側の粘性流体はポンプ
手段38の作用によって直ちに第1貯蔵室23へとポン
プされ、第2トルク伝達部57側の粘性流体はヘリカル
状のスプライン51及びポンプ手段38の作用によって
直ちに第1貯蔵室23へとポンプされる。また、第2貯
蔵室28内の粘性流体もハウジング14とロータ27と
の相対回転によるポンプ通路41及びポンプ突起42の
作用、そしてヘリカル状のスプライン51及びポンプ手
段38の作用によって直ちに第1貯蔵室23へとポンプ
される。前述したとおり、第1通路31は閉じたままな
ので粘性流体はどんどん第1貯蔵室23に溜まってい
き、作動室22内には粘性流体が供給されないので第
1,第2トルク伝達部54,57におけるトルク伝達作
用は小さく、ハウジング14、即ちファンはロータ26
の回転数に対して非常に低い回転数で回転する。また、
この時冷却水温も低いのでサーモワックス78の容積は
小さく、スプリング86の付勢力によって第1,第2ロ
ッド81,84は図示右方へと付勢される。従って、図
2に示すように弁部材65は第2通路61を閉じたまま
である。従って、エンジン始動直後に作動室22内に溜
まっていた粘性流体により僅かなファン回転数の増加が
あるが、この増加はポンプ手段38の作用により直ちに
解消される。しかし、ポンプ手段38の能力には限界が
あるため、作動室22内には僅かに粘性流体が残留し、
ファンは図6に示すOFF状態の回転数R1のもとで
回転する。
【0017】エンジンの冷間始動後しばらくすると冷却
水温が昇温していき、ラジエタのフィン間を流れる空気
温度もある程度昇温していく。この昇温した空気温度B
1がバイメタル34に作用すると、バイメタル34はス
ライド弁32が第1通路31を開くように付勢する。こ
の結果、第1貯蔵室23内の粘性流体は第1通路31か
ら作動室22内へと流入する。このとき、冷却水温はサ
ーモワックス78の容積を十分に膨張させる程昇温して
おらず、弁部材65は図2,図4に示すように第2通路
を閉じたままである。従って、第1通路31から作動室
22内へと流入した粘性流体は図4に示すように第1ト
ルク伝達部54へと流入し、第1トルク伝達部54の作
用によってのみロータ26の駆動トルクがハウジング1
4に伝達されファンが回転する。従って、ファンは図6
に示すMIDDLE状態の回転数R2(R2>R1)
のもとで回転する。尚、第1トルク伝達部54へと流入
した粘性流体は遠心力によって作動室22内の外周部へ
と集まり、ポンプ手段38の作用によって直ちに第1貯
蔵室23へとポンプされる。従って、このMIDDL
E状態では、第1貯蔵室23→第1通路31→第1トル
ク伝達部54→ポンプ手段38→第1貯蔵室23と粘性
流体が循環する。尚、図6においてファン回転数R1か
らR2への移行は非比例的に行われているが、公知のと
おり第1通路31の開口形状を適宜設定することで、フ
ァン回転数R1からR2への移行を空気温度に比例して
行うことも可能である。
水温が昇温していき、ラジエタのフィン間を流れる空気
温度もある程度昇温していく。この昇温した空気温度B
1がバイメタル34に作用すると、バイメタル34はス
ライド弁32が第1通路31を開くように付勢する。こ
の結果、第1貯蔵室23内の粘性流体は第1通路31か
ら作動室22内へと流入する。このとき、冷却水温はサ
ーモワックス78の容積を十分に膨張させる程昇温して
おらず、弁部材65は図2,図4に示すように第2通路
を閉じたままである。従って、第1通路31から作動室
22内へと流入した粘性流体は図4に示すように第1ト
ルク伝達部54へと流入し、第1トルク伝達部54の作
用によってのみロータ26の駆動トルクがハウジング1
4に伝達されファンが回転する。従って、ファンは図6
に示すMIDDLE状態の回転数R2(R2>R1)
のもとで回転する。尚、第1トルク伝達部54へと流入
した粘性流体は遠心力によって作動室22内の外周部へ
と集まり、ポンプ手段38の作用によって直ちに第1貯
蔵室23へとポンプされる。従って、このMIDDL
E状態では、第1貯蔵室23→第1通路31→第1トル
ク伝達部54→ポンプ手段38→第1貯蔵室23と粘性
流体が循環する。尚、図6においてファン回転数R1か
らR2への移行は非比例的に行われているが、公知のと
おり第1通路31の開口形状を適宜設定することで、フ
ァン回転数R1からR2への移行を空気温度に比例して
行うことも可能である。
【0018】更にエンジンの運転が継続されると、冷却
水温が更に昇温していき、ラジエタのフィン間を流れる
空気温度が更に昇温する。この更に昇温した空気温度が
バイメタル34に作用しても、バイメタル34はスライ
ド弁32が第1通路31を開いたままとする。一方、昇
温して冷却水温W1となるとサーモワックス78の容積
が膨張していき、スプリング86の付勢力に抗して第
1,第2ロッド81,84は図示左方へと付勢されはじ
める。第1,第2ロッド81,84の図示左方への付勢
量は冷却水温に比例して大きくなり、図3,図5に示す
ように、第2ロッド84の図示左端が弁部材65の両端
を挿入穴64から抜く方向に付勢していく。弁部材65
はその両端を挿入穴64に押さえられているので、挿入
穴64との係合部が支点となって弁部材65の第2ロッ
ド84との当接部のみが第2ロッド84と同変位するこ
とで図示左方側へと弓状に撓み、第2通路61と弁部材
65との重合量が比例的に小さくなって第2通路61が
比例的に開口していく。従って、第1通路31から作動
室22内へと流入した粘性流体は第1トルク伝達部54
へも流入するが、開かれていく第2通路61から第2ト
ルク伝達部57へも流入していく。この結果、第1,第
2トルク伝達部54,57の作用によってロータ26の
駆動トルクがハウジング14に伝達されファンが回転す
る。このとき、ファン回転数は第2通路62の開口量に
よって比例的に増大していく。そして、サーモワックス
78の容積膨張量が最大となり、第2通路62の開口量
が最大となると、ファンは図6に示すON状態の回転
数R3(R3>R2>R1)のもとで回転する。尚、第
1トルク伝達部54へと流入した粘性流体は遠心力によ
って作動室22内の外周部へと集まり、ポンプ手段38
の作用によって直ちに第1貯蔵室23へとポンプされ、
第2トルク伝達部57へと流入した粘性流体は遠心力に
よって作動室22内の外周部へと集まり、ヘリカル状の
スプライン51及びポンプ手段38の作用によって直ち
に第1貯蔵室23へとポンプされる。従って、このO
N状態では、第1貯蔵室23→第1通路31→第1トル
ク伝達部54→ポンプ手段38→第1貯蔵室23、及び
第1貯蔵室23→第1通路31→第2通路61→第2ト
ルク伝達部57→スプライン51→ポンプ手段38→第
1貯蔵室23と粘性流体が循環する。
水温が更に昇温していき、ラジエタのフィン間を流れる
空気温度が更に昇温する。この更に昇温した空気温度が
バイメタル34に作用しても、バイメタル34はスライ
ド弁32が第1通路31を開いたままとする。一方、昇
温して冷却水温W1となるとサーモワックス78の容積
が膨張していき、スプリング86の付勢力に抗して第
1,第2ロッド81,84は図示左方へと付勢されはじ
める。第1,第2ロッド81,84の図示左方への付勢
量は冷却水温に比例して大きくなり、図3,図5に示す
ように、第2ロッド84の図示左端が弁部材65の両端
を挿入穴64から抜く方向に付勢していく。弁部材65
はその両端を挿入穴64に押さえられているので、挿入
穴64との係合部が支点となって弁部材65の第2ロッ
ド84との当接部のみが第2ロッド84と同変位するこ
とで図示左方側へと弓状に撓み、第2通路61と弁部材
65との重合量が比例的に小さくなって第2通路61が
比例的に開口していく。従って、第1通路31から作動
室22内へと流入した粘性流体は第1トルク伝達部54
へも流入するが、開かれていく第2通路61から第2ト
ルク伝達部57へも流入していく。この結果、第1,第
2トルク伝達部54,57の作用によってロータ26の
駆動トルクがハウジング14に伝達されファンが回転す
る。このとき、ファン回転数は第2通路62の開口量に
よって比例的に増大していく。そして、サーモワックス
78の容積膨張量が最大となり、第2通路62の開口量
が最大となると、ファンは図6に示すON状態の回転
数R3(R3>R2>R1)のもとで回転する。尚、第
1トルク伝達部54へと流入した粘性流体は遠心力によ
って作動室22内の外周部へと集まり、ポンプ手段38
の作用によって直ちに第1貯蔵室23へとポンプされ、
第2トルク伝達部57へと流入した粘性流体は遠心力に
よって作動室22内の外周部へと集まり、ヘリカル状の
スプライン51及びポンプ手段38の作用によって直ち
に第1貯蔵室23へとポンプされる。従って、このO
N状態では、第1貯蔵室23→第1通路31→第1トル
ク伝達部54→ポンプ手段38→第1貯蔵室23、及び
第1貯蔵室23→第1通路31→第2通路61→第2ト
ルク伝達部57→スプライン51→ポンプ手段38→第
1貯蔵室23と粘性流体が循環する。
【0019】尚、図6に示すようにファン回転数の下降
時にはヒステリシスが設けられている。
時にはヒステリシスが設けられている。
【0020】次に、第2実施例の水温感応式粘性流体継
手装置について説明するが、第1実施例と異なる点は、
ブリッジ部材62の挿入穴64に挿入され、第2通路6
1の開口部と重合する弁部材の構成のみなので、この要
部についてのみ図7〜図10に基づいて説明する。板状
の弁部材101は、一対の挿入穴64間に両端が挿入さ
れる長板102の上に、長板102よりも長さが短く一
対の挿入穴64間の間隔よりも短い短板103を重ね、
第2ロッド84との当接部付近にてリベット104を介
して両者を結合している。そして、長板102の第2通
路61との重合部には、第2通路61よりも開口面積の
小さい連通孔105が開口形成され、図7の状態では連
通孔105は短板103によって閉じられている。以上
のような弁部材101によれば、サーモワックス78の
容積膨張に伴って第2ロッド84の図示左端が弁部材1
01の長板102の両端を挿入穴64から抜く方向に付
勢していく。長板101はその両端を挿入穴64に押さ
えられているので、挿入穴64との係合部が支点となっ
て長板102の第2ロッド84との当接部のみが第2ロ
ッド84と同変位することで図示左方側へと弓状に撓
み、一方、短板103はその両端が挿入穴64に押さえ
られていないので、短板103全体が第2ロッド84と
同変位する。従って、まず、短板103と連通孔105
との重合量が比例的に小さくなり、第2通路61と連通
する連通孔105が比例的に開口していく。ここで、連
通孔105は第2通路61よりも開口面積が小さいの
で、長板102の変位量が大きくなるにつれ、第2通路
61の連通孔105との重合部以外の開口部が比例的に
開口していく。これらの変化の様子を、図7(図9)か
ら図8(図10)への状態変化に示す。
手装置について説明するが、第1実施例と異なる点は、
ブリッジ部材62の挿入穴64に挿入され、第2通路6
1の開口部と重合する弁部材の構成のみなので、この要
部についてのみ図7〜図10に基づいて説明する。板状
の弁部材101は、一対の挿入穴64間に両端が挿入さ
れる長板102の上に、長板102よりも長さが短く一
対の挿入穴64間の間隔よりも短い短板103を重ね、
第2ロッド84との当接部付近にてリベット104を介
して両者を結合している。そして、長板102の第2通
路61との重合部には、第2通路61よりも開口面積の
小さい連通孔105が開口形成され、図7の状態では連
通孔105は短板103によって閉じられている。以上
のような弁部材101によれば、サーモワックス78の
容積膨張に伴って第2ロッド84の図示左端が弁部材1
01の長板102の両端を挿入穴64から抜く方向に付
勢していく。長板101はその両端を挿入穴64に押さ
えられているので、挿入穴64との係合部が支点となっ
て長板102の第2ロッド84との当接部のみが第2ロ
ッド84と同変位することで図示左方側へと弓状に撓
み、一方、短板103はその両端が挿入穴64に押さえ
られていないので、短板103全体が第2ロッド84と
同変位する。従って、まず、短板103と連通孔105
との重合量が比例的に小さくなり、第2通路61と連通
する連通孔105が比例的に開口していく。ここで、連
通孔105は第2通路61よりも開口面積が小さいの
で、長板102の変位量が大きくなるにつれ、第2通路
61の連通孔105との重合部以外の開口部が比例的に
開口していく。これらの変化の様子を、図7(図9)か
ら図8(図10)への状態変化に示す。
【0021】尚、その他の部分については、第1実施例
と同一の作動であり、その説明を省略する。
と同一の作動であり、その説明を省略する。
【0022】
【発明の効果】上述したように本発明の水温感応式粘性
流体継手装置では、まず、区画板に形成された第1通路
を空気温度に応じて第1開閉手段が開閉し、貯蔵室から
作動室への粘性流体流入量を制御する。ここで、第1,
第2トルク伝達部は作動室内に配設されるロータ両面に
形成されているため、ロータに形成された第2通路が開
かれなければ作動室内に流入した粘性流体は第1トルク
伝達部にしか流入しない。従って、第1通路のみが開い
ている時には、第1トルク伝達部においてのみシャフト
からハウジングへのトルク伝達が行われ、シャフトとハ
ウジングとの相対回転数は大きい。そして、冷却水温の
昇温によって水温感知手段が弁部材を第2通路の開口部
から離間する方向に付勢すると、弁部材はその両端がブ
リッジ部材の挿入穴に挿入されているので、弁部材の挿
入穴との係合部が支点となって弁部材が撓み、第2通路
の開口部と板状弁部材との重合量が冷却水温に比例して
小さくなっていく。従って、第2通路の開口量は冷却水
温に比例して大きくなっていき、第2トルク伝達部に流
入する粘性流体量も比例的に増えていくので、シャフト
とハウジングとの相対回転数が比例的に小さくなってい
く。以上のように、シャフトとハウジングとの相対回転
数は特に冷却水温によって比例的に制御でき、ハウジン
グの不要な増大がないので、ファン騒音の低減やエンジ
ン損失馬力の低減などが期待できる。
流体継手装置では、まず、区画板に形成された第1通路
を空気温度に応じて第1開閉手段が開閉し、貯蔵室から
作動室への粘性流体流入量を制御する。ここで、第1,
第2トルク伝達部は作動室内に配設されるロータ両面に
形成されているため、ロータに形成された第2通路が開
かれなければ作動室内に流入した粘性流体は第1トルク
伝達部にしか流入しない。従って、第1通路のみが開い
ている時には、第1トルク伝達部においてのみシャフト
からハウジングへのトルク伝達が行われ、シャフトとハ
ウジングとの相対回転数は大きい。そして、冷却水温の
昇温によって水温感知手段が弁部材を第2通路の開口部
から離間する方向に付勢すると、弁部材はその両端がブ
リッジ部材の挿入穴に挿入されているので、弁部材の挿
入穴との係合部が支点となって弁部材が撓み、第2通路
の開口部と板状弁部材との重合量が冷却水温に比例して
小さくなっていく。従って、第2通路の開口量は冷却水
温に比例して大きくなっていき、第2トルク伝達部に流
入する粘性流体量も比例的に増えていくので、シャフト
とハウジングとの相対回転数が比例的に小さくなってい
く。以上のように、シャフトとハウジングとの相対回転
数は特に冷却水温によって比例的に制御でき、ハウジン
グの不要な増大がないので、ファン騒音の低減やエンジ
ン損失馬力の低減などが期待できる。
【0023】また、弁部材の撓み量、即ち第2通路の比
例的な開口量の増大の度合いは、弁部材の材質,弁部材
の撓み時に支点となるブリッジ部材の配設位置,及び水
温感知手段の特性を適宜変更することで、様々に可変と
できるため、本発明の水温感応式粘性流体継手装置の各
種エンジンへの応用的な搭載が容易である。
例的な開口量の増大の度合いは、弁部材の材質,弁部材
の撓み時に支点となるブリッジ部材の配設位置,及び水
温感知手段の特性を適宜変更することで、様々に可変と
できるため、本発明の水温感応式粘性流体継手装置の各
種エンジンへの応用的な搭載が容易である。
【図1】本発明第1実施例の水温感応式粘性流体継手装
置の構成図を示す。
置の構成図を示す。
【図2】図1におけるOFF,MIDDLE時の弁部材
の正面図を示す。
の正面図を示す。
【図3】図1におけるMIDDLE→ON時の弁部材の
正面図を示す。
正面図を示す。
【図4】図2における弁部材付近の断面図を示す。
【図5】図3における弁部材付近の断面図を示す。
【図6】図1におけるバイメタル前面空気温度,冷却水
温−ファン回転数特性図を示す。
温−ファン回転数特性図を示す。
【図7】本発明第2実施例の水温感応式粘性流体継手装
置のOFF,MIDDLE時の弁部材の正面図を示す。
置のOFF,MIDDLE時の弁部材の正面図を示す。
【図8】図7におけるMIDDLE→ON時の弁部材の
正面図を示す。
正面図を示す。
【図9】図7における弁部材付近の断面図を示す。
【図10】図8における弁部材付近の断面図を示す。
10 水温感応式粘性流体継手装置、 14 ハウジング、 21 区画板、 22 作動室、 23 貯蔵室、 25 シャフト、 26 ロータ、 31 第1通路、 38 ポンプ手段、 39 第1開閉手段、 54 第1トルク伝達部、 57 第2トルク伝達部、 61 第2通路、 62 ブリッジ部材、 64 挿入穴、 65 板状弁部材、 78 サーモワックス(水温感知手段)、 89 第2開閉手段。
Claims (1)
- 【請求項1】 ハウジングと、 前記ハウジング内に区画板により区画形成される作動室
及び貯蔵室と、 前記ハウジングに回転自在に支承されるシャフトと、 前記作動室内で前記シャフトの一端に固設され、第1,
第2トルク伝達部を形成するロータと、 前記区画板に形成される第1通路を空気温度に応じて開
閉する第1開閉手段と、 前記ロータに形成される第2通路を冷却水温度に応じて
開閉制御する第2開閉手段と、 前記作動室から前記貯蔵室へ粘性流体をポンプするポン
プ手段とを有し、 前記第2開閉手段は、 前記ロータ一面上に挿入穴を形成するブリッジ部材と、 その両端が前記ブリッジ部材の挿入穴に挿入され、前記
第2通路の開口部と重合する板状弁部材と、 前記板状弁部材が前記第2通路の開口部から離間する方
向に前記板状弁部材を付勢する水温感知手段とから構成
され、 前記第1開閉手段が前記第1通路を開いた後は、前記第
2開閉手段が冷却水温度の昇温に比例して前記第2通路
の開口部と前記板状弁部材との重合量を小さくしていく
ことを特徴とする水温感応式粘性流体継手装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22126292A JP3282226B2 (ja) | 1992-08-20 | 1992-08-20 | 水温感応式粘性流体継手装置 |
| US08/106,721 US5381761A (en) | 1992-08-20 | 1993-08-13 | Fan coupling for an engine of a vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22126292A JP3282226B2 (ja) | 1992-08-20 | 1992-08-20 | 水温感応式粘性流体継手装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0666331A true JPH0666331A (ja) | 1994-03-08 |
| JP3282226B2 JP3282226B2 (ja) | 2002-05-13 |
Family
ID=16764019
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22126292A Expired - Fee Related JP3282226B2 (ja) | 1992-08-20 | 1992-08-20 | 水温感応式粘性流体継手装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5381761A (ja) |
| JP (1) | JP3282226B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07103259A (ja) * | 1993-10-01 | 1995-04-18 | Aisin Seiki Co Ltd | 粘性流体継手装置 |
| GB2358697B (en) | 2000-01-28 | 2004-03-17 | Agco Gmbh & Co | Liquid friction clutch |
| US20110105004A1 (en) * | 2009-10-30 | 2011-05-05 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Fan system for venting a vehicle |
| EP2679850B1 (de) * | 2012-06-26 | 2016-10-26 | BorgWarner Inc. | Flüssigkeitsreibungskupplung |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4273567A (en) * | 1980-02-11 | 1981-06-16 | Corning Glass Works | Method and apparatus for forming glass parisons |
| JPS6179032A (ja) * | 1984-09-26 | 1986-04-22 | Aisin Seiki Co Ltd | 粘性流体継手装置 |
| DE3445664A1 (de) * | 1984-12-14 | 1986-06-26 | Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart | Fluessigkeitsreibungskupplung mit vorratskammer in der primaerscheibe |
| JP3123765B2 (ja) * | 1991-04-12 | 2001-01-15 | オリンパス光学工業株式会社 | 合焦位置検出装置 |
-
1992
- 1992-08-20 JP JP22126292A patent/JP3282226B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-08-13 US US08/106,721 patent/US5381761A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5381761A (en) | 1995-01-17 |
| JP3282226B2 (ja) | 2002-05-13 |
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