JPH0976732A - 能力可変型ビスカスヒータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】能力縮小が確実に行われ、長期間使用後の耐久
後の発熱効率の低下を防止可能な能力可変型ビスカスヒ
ータを提供する。 【解決手段】後部ハウジング６には、発熱室７の中央域
と連通するとともに内部容積の拡縮可能な制御室９が配
設されている。発熱室９内のシリコンオイルは、ロータ
１４が回動されたままであれば、ワイセンベルク効果に
よって能力縮小時における制御室９の内部容積の拡大を
行う。これにより、発熱室７内のシリコンオイルが制御
室９内に回収されるため、暖房が弱められる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、粘性流体をせん断
により発熱させ、ウォータジャケット内を循環する循環
水に熱交換して暖房熱源に利用する能力可変型ビスカス
ヒータに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、実開平３−９８１０７号公報に能
力可変のビスカスヒータが開示されている。このビスカ
スヒータでは、前部及び後部ハウジングが対設された状
態で締結され、内部に発熱室と、この発熱室の外域にウ
ォータジャケットとを形成している。ウォータジャケッ
ト内では循環水が入水ポートから取り入れられ、出水ポ
ートから外部の暖房回路へ送り出されるべく循環されて
いる。前部及び後部ハウジングには軸受装置を介して駆
動軸が回動可能に支承され、駆動軸には発熱室内で回動
可能なロータが固着されている。発熱室の壁面とロータ
の外面とは互いに近接する軸方向のラビリンス溝を構成
し、これら発熱室の壁面とロータの外面との間隙にはシ
リコンオイル等の粘性流体が介在される。

【０００３】また、このビスカスヒータの特徴的な構成
として、前部及び後部ハウジングの下方には内部にダイ
アフラムを備えた上下カバーが設けられ、上カバーとダ
イアフラムとにより制御室が区画されている。発熱室は
前部及び後部ハウジングの上端に貫設された貫通孔によ
り大気と連通されているとともに、上下カバーに設けら
れた連通管により制御室と連通されており、ダイアフラ
ムはマニホールド負圧及びコイルスプリング等により制
御室の内部容積を調整可能になされている。

【０００４】車両の暖房装置に組み込まれたこのビスカ
スヒータでは、駆動軸がエンジンにより駆動されれば、
発熱室内でロータが回動するため、粘性流体が発熱室の
壁面とロータの外面との間隙でせん断により発熱する。
この発熱はウォータジャケット内の循環水に熱交換さ
れ、加熱された循環水が暖房回路で車両の暖房に供され
ることとなる。

【０００５】ここで、このビスカスヒータの能力変化は
同公報によれば以下の作用となる。すなわち、暖房が過
強である場合、気圧調整孔及びコイルスプリングの作用
でダイアフラムを下方に変位させて制御室の内部容積を
拡大する。これにより、発熱室内の粘性流体が制御室内
に回収されるため、発熱室の壁面とロータの外面との間
隙の発熱量が減少し、暖房が弱められることとなる。逆
に、暖房が過弱である場合、マニホールド負圧でダイア
フラムを上方に変位させて制御室の内部容積を縮小す
る。これにより、制御室内の粘性流体は発熱室内に送り
出されるため、発熱室の壁面とロータの外面との間隙の
発熱量が増大し、暖房が強められることとなる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のビ
スカスヒータでは、発熱室の下方に制御室を設けている
ため、能力縮小の際には、粘性流体をその自重で制御室
内に回収しなければならない。この場合、ロータが回動
されたままでは、粘性流体が下方に移動しにくいことが
明らかとなった。特に、このビスカスヒータでは、発熱
室の壁面とロータの外面とが互いに近接する軸方向のラ
ビリンス溝を構成しているため、粘性流体の下方への移
動は一層困難である。このため、このビスカスヒータで
は、暖房が過強又は不要であっても、能力を縮小しにく
い。

【０００７】また、このビスカスヒータでは、粘性流体
を発熱室から制御室内に回収する際、これによる発熱室
内の負圧を貫通孔から導かれる新たな空気により相殺し
ている。粘性流体は、こうして能力縮小の度に新たな空
気と接触して随時空気中の水分が補充される形となり、
水分によって劣化が進行しやすい。この場合、長期間使
用後の耐久後の発熱効率が低下してしまう。

【０００８】本発明の課題は、能力縮小が確実に行わ
れ、長期間使用後の耐久後の発熱効率の低下を防止可能
な能力可変型ビスカスヒータを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

（１）請求項１の能力可変型ビスカスヒータは、内部に
発熱室を形成する前部及び後部ハウジングと、該前部及
び後部ハウジングの少なくとも一方に形成され、該発熱
室に隣接して循環水を循環させるウォータジャケット
と、該前部ハウジングに軸受装置を介して回動可能に支
承された駆動軸と、該発熱室内で該駆動軸により回動可
能に設けられたロータと、該発熱室の壁面と該ロータの
外面との間隙に介在され、該ロータの回動により発熱さ
れる粘性流体とを有するビスカスヒータにおいて、前記
後部ハウジングには、前記発熱室の中央域と連通される
とともに内部容積の拡縮可能な制御室が配設され、能力
縮小時における該制御室の内部容積の拡大は、少なくと
も前記粘性流体のワイセンベルク効果により行われるこ
とを特徴とする。

【００１０】請求項１の能力可変型ビスカスヒータで
は、後部ハウジングに発熱室の中央域と連通するととも
に内部容積の拡縮可能な制御室が配設されている。発熱
室内の粘性流体は、ロータが回動されたままであれば、
液面と直角に回動されることで、遠心力に逆らって軸芯
回りに集合するワイセンベルク効果（Ｗｅｉｓｓｅｎｂ
ｅｒｇ Ｅｆｆｅｃｔ）により、能力縮小時における制
御室の内部容積の拡大を行う。このワイセンベルク効果
は法線応力効果により生じると考えられている。これに
より、発熱室内の粘性流体が制御室内に回収されるた
め、発熱室の壁面とロータの外面との間隙の発熱量が減
少し、暖房が弱められることとなる。

【００１１】また、このビスカスヒータでは、発熱室の
壁面とロータの外面との間隙には、粘性流体が介在され
ている他、組付け時に不可避の空気が多少は残留されて
いる。暖房が過強との理由で粘性流体を発熱室から制御
室内に回収する際、発熱室内にもともと残留していた空
気は熱膨脹しており、これにより粘性流体が発熱室から
制御室内へ移動することによる負圧は相殺される。この
ため、粘性流体は、新たな空気と接触することはなく、
随時空気中の水分が補充される訳ではないので、劣化し
にくい。

【００１２】（２）請求項２の能力可変型ビスカスヒー
タは、請求項１記載の能力可変型ビスカスヒータにおい
て、発熱室は前後壁面が平坦に形成され、ロータは平板
形状をなしていることを特徴とする。請求項２の能力可
変型ビスカスヒータでは、発熱室は前後壁面が平坦に形
成され、ロータは平板形状をなしている。かかる形状の
発熱室及びロータであれば、粘性流体は軸芯と直角の液
面の面積が大きいことから、上記ワイセンベルク効果を
確実に生じることとなる。

【００１３】（３）請求項３の能力可変型ビスカスヒー
タは、請求項１又は２記載の能力可変型ビスカスヒータ
において、制御室はダイアフラムを有して区画され、該
ダイアフラムは外部入力により該制御室の内部容積を少
なくとも縮小可能になされていることを特徴とする。請
求項３の能力可変型ビスカスヒータでは、暖房が過弱で
ある場合、外部入力によりダイアフラムを変位させて制
御室の内部容積を縮小する。これにより、制御室内の粘
性流体は発熱室内に送り出されるため、発熱室の壁面と
ロータの外面との間隙の発熱量が増大し、暖房が強めら
れることとなる。

【００１４】（４）請求項４の能力可変型ビスカスヒー
タは、請求項３記載の能力可変型ビスカスヒータにおい
て、後部ウォータジャケットを形成する後部ハウジング
は、前端面で発熱室の後壁面を形成し、後端面で該後部
ウォータジャケットの前壁面を形成する後部プレート
と、残部の後部ハウジング本体とからなり、該後部プレ
ート、該後部ハウジング本体及び前部ハウジングは、該
後部プレートと該後部ハウジング本体との間にガスケッ
トを介し、各々積層されて通しボルトにより締結され、
該ガスケットはダイアフラムを一体に有することを特徴
とする。

【００１５】請求項４の能力可変型ビスカスヒータで
は、後部ハウジングが後部プレートと後部ハウジング本
体とからなり、後部プレート、後部ハウジング本体及び
前部ハウジングが各々積層された状態で通しボルトによ
り締結され、後部プレート及び後部ハウジング本体によ
って後部ウォータジャケットが形成されている。後部プ
レートと後部ハウジング本体との間にはガスケットが介
在されているため、後部ウォータジャケット内を循環す
る循環水が外部に漏れることはない。また、このガスケ
ットは、ダイアフラムを一体に有するため、別にダイア
フラムを設ける必要がなく、この抜け止めを施す必要も
ないので、ビスカスヒータの構造が簡素化される。

【００１６】（５）請求項５の能力可変型ビスカスヒー
タは、請求項１又は２記載の能力可変型ビスカスヒータ
において、制御室はベローズを有して区画され、該ベロ
ーズは外部入力により該制御室の内部容積を少なくとも
縮小可能になされていることを特徴とする。請求項５の
能力可変型ビスカスヒータでは、暖房が過弱である場
合、外部入力によりベローズを変位させて制御室の内部
容積を縮小する。これにより、制御室内の粘性流体は発
熱室内に送り出されるため、発熱室の壁面とロータの外
面との間隙の発熱量が増大し、暖房が強められることと
なる。

【００１７】（６）請求項６の能力可変型ビスカスヒー
タは、請求項５記載の能力可変型ビスカスヒータにおい
て、後部ウォータジャケットを形成する後部ハウジング
は、前端面で発熱室の後壁面を形成し、後端面で該後部
ウォータジャケットの前壁面を形成する後部プレート
と、残部の後部ハウジング本体とからなり、該後部プレ
ート、該後部ハウジング本体及び前部ハウジングは、該
後部プレートと該後部ハウジング本体との間にガスケッ
トを介し、各々積層されて通しボルトにより締結され、
該ガスケットはベローズを一体に有することを特徴とす
る。

【００１８】請求項６の能力可変型ビスカスヒータで
は、後部ハウジングが後部プレートと後部ハウジング本
体とからなり、後部プレート、後部ハウジング本体及び
前部ハウジングが各々積層された状態で通しボルトによ
り締結され、後部プレート及び後部ハウジング本体によ
って後部ウォータジャケットが形成されている。後部プ
レートと後部ハウジング本体との間にはガスケットが介
在されているため、後部ウォータジャケット内を循環す
る循環水が外部に漏れることはない。また、このガスケ
ットは、ベローズを一体に有するため、別にベローズを
設ける必要がなく、この抜け止めを施す必要もないの
で、ビスカスヒータの構造が簡素化される。

【００１９】（７）請求項７の能力可変型ビスカスヒー
タは、請求項１又は２記載の能力可変型ビスカスヒータ
において、制御室はスプールを有して区画され、該スプ
ールは外部信号で励磁されるソレノイドにより該制御室
の内部容積を調整可能になされていることを特徴とす
る。請求項７の能力可変型ビスカスヒータでは、暖房が
過強である場合、外部信号でソレノイドを励磁して制御
室の内部容積を拡大する。これにより、発熱室内の粘性
流体がワイセンベルク効果で制御室内に回収されるた
め、発熱室の壁面とロータの外面との間隙の発熱量が減
少し、暖房が弱められることとなる。

【００２０】逆に、暖房が過弱である場合、外部信号で
ソレノイドを消磁して制御室の内部容積を縮小する。こ
れにより、制御室内の粘性流体は発熱室内に送り出され
るため、発熱室の壁面とロータの外面との間隙の発熱量
が増大し、暖房が強められることとなる。また、ソレノ
イドを励磁して制御室の容積を縮小し、消磁して制御室
の容積を拡大することも可能である。

【００２１】（８）請求項８の能力可変型ビスカスヒー
タは、請求項１又は２記載の能力可変型ビスカスヒータ
において、制御室はスプールを有して区画され、該スプ
ールはサーモアクチュエータにより該制御室の内部容積
を調整可能になされていることを特徴とする。請求項８
の能力可変型ビスカスヒータでは、暖房が過強である場
合、検知部の温度でサーモアクチュエータがスプールを
変位させて制御室の内部容積を拡大する。これにより、
発熱室内の粘性流体がワイセンベルク効果で制御室内に
回収されるため、発熱室の壁面とロータの外面との間隙
の発熱量が減少し、暖房が弱められることとなる。

【００２２】逆に、暖房が過弱である場合、検知部の温
度でサーモアクチュエータがスプールを変位させて制御
室の内部容積を縮小する。これにより、制御室内の粘性
流体は発熱室内に送り出されるため、発熱室の壁面とロ
ータの外面との間隙の発熱量が増大し、暖房が強められ
ることとなる。 （９）請求項９の能力可変型ビスカスヒータは、請求項
１、２、３、４、５、６、７又は８記載の能力可変型ビ
スカスヒータにおいて、ロータの中央域には前後に貫通
する連通孔が貫設されていることを特徴とする。

【００２３】請求項９の能力可変型ビスカスヒータで
は、ロータの中央域に前後に貫通する連通孔が貫設され
ているため、能力縮小の際、発熱室の前壁面とロータの
前側面との間の粘性流体が連通孔を経て後部ハウジング
の制御室に回収されやすい。逆の能力拡大の際も、制御
室内の粘性流体が発熱室の前壁面とロータの前側面との
間に送り出されやすい。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、各請求項記載の発明を具体
化した実施形態１〜４を図面を参照しつつ説明する。 （実施形態１）実施形態１の能力可変型ビスカスヒータ
は請求項１〜４、９を具体化している。

【００２５】このビスカスヒータでは、図１に示すよう
に、前部ハウジング１、後部プレート２及び後部ハウジ
ング本体３が後部プレート２と後部ハウジング本体３と
の間にガスケット４を介し、各々積層された状態で複数
本の通しボルト５により締結されている。ここで、後部
プレート２及び後部ハウジング本体３が後部ハウジング
６を構成している。

【００２６】後部プレート２は中央域に連通孔２ａを有
する環状に形成されており、前部ハウジング１の後端面
に平坦に凹設された凹部はこの後部プレート２の平坦な
前端面とともに発熱室７を形成している。また、後部ハ
ウジング本体３の内部中央域には環状のリブ３ａが軸方
向に突設されており、後部プレート２の後端面と後部ハ
ウジング本体３の外側内面とが発熱室７に隣接する後部
ウォータジャケットＲＷを形成している。後部プレート
２と後部ハウジング本体３との間にはガスケット４が介
在されているため、後部ウォータジャケットＲＷ内を循
環する循環水が外部に漏れることはない。また、このガ
スケット４は後部プレート２の連通孔２ａを覆うべくダ
イアフラム４ａを一体に有し、後部ハウジング本体３の
中心に設けられた調整ねじ８がダイアフラム４ａの後面
と当接可能になされている。こうして、ダイアフラム４
ａの前方には発熱室７の中央域と連通し、内部容積の拡
縮可能な制御室９が形成されている。このように、この
ビスカスヒータでは、ガスケット４がダイアフラム４ａ
を一体に有するため、別にダイアフラムを設ける必要が
なく、この抜け止めを施す必要もないので、構造が簡素
化されている。

【００２７】後部ハウジング本体３の後面の外域には、
外部の図示しない暖房回路から循環水を取り入れる入水
ポート１０と、循環水を暖房回路へ送り出す図示しない
出水ポートとが形成され、入水ポート１０と出水ポート
とは後部ウォータジャケットＲＷに連通されている。ま
た、前部ハウジング１には発熱室７に隣接して軸封装置
１１及び軸受装置１２が設けられ、これら軸封装置１１
及び軸受装置１２を介して駆動軸１３が回動可能に支承
されている。駆動軸１３の後端には発熱室７内で回動可
能な平板形状のロータ１４が圧入され、発熱室７の壁面
とロータ１４の外面との間隙には粘性流体としてのシリ
コンオイルが介在されている。ロータ１４の中央域には
前後に貫通する複数個の連通孔１４ａが貫設されてい
る。駆動軸１３の先端にはボルト１５によりプーリ１６
が固定され、プーリ１６は車両のエンジンによりベルト
で回転されるようになっている。

【００２８】車両の暖房装置に組み込まれたこのビスカ
スヒータでは、駆動軸１３がプーリ１６を介してエンジ
ンにより駆動されれば、発熱室７内でロータ１４が回動
するため、シリコンオイルが発熱室７の壁面とロータ１
４の外面との間隙でせん断により発熱する。この発熱は
後部ウォータジャケットＲＷ内の循環水に熱交換され、
加熱された循環水が暖房回路で車両の暖房に供されるこ
ととなる。

【００２９】この間、ロータ１４が回動されたままであ
れば、暖房が過強である場合、発熱室７内のシリコンオ
イルは、ワイセンベルク効果によりダイアフラム４ａを
後方に変位させて制御室９の内部容積を拡大する。かか
るワイセンベルク効果は、発熱室７の前後壁面が平坦に
形成され、ロータ１４が平板形状をなしていることで、
確実に生じる。この制御室９の内部容積の拡大はダイア
フラム４ａの後面が調整ねじ８の先端に当接するまで行
われる。これにより、発熱室７内のシリコンオイルが制
御室９内に回収されるため、発熱室７の壁面とロータ１
４の外面との間隙の発熱量が減少し、暖房が弱められる
こととなる。この能力縮小の際、発熱室７の前壁面とロ
ータ１４の前側面との間のシリコンオイルは連通孔１４
ａを経て制御室９に回収されやすい。

【００３０】逆に、暖房が過弱である場合、調整ねじ８
を所望長さだけねじ込み、ダイアフラム４ａを前方に変
位させて制御室９の内部容積を縮小する。これにより、
制御室９内のシリコンオイルは発熱室７内に送り出され
るため、発熱室７の壁面とロータ１４の外面との間隙の
発熱量が増大し、暖房が強められることとなる。この能
力拡大の際も、制御室９内のシリコンオイルが発熱室７
の前壁面とロータ１４の前側面との間に送り出されやす
い。

【００３１】また、このビスカスヒータでは、発熱室７
の壁面とロータ１４の外面との間隙には、シリコンオイ
ルが介在されている他、組付け時に不可避の空気が多少
は残留されている。暖房が過強との理由でシリコンオイ
ルを発熱室７から制御室９内に回収する際、発熱室９内
にもともと残留していた空気は熱膨脹しており、これに
よりシリコンオイルが発熱室７から制御室９内へ移動す
ることによる負圧は相殺される。このため、シリコンオ
イルは、新たな空気と接触することはなく、随時空気中
の水分が補充される訳ではないので、劣化しにくい。

【００３２】したがって、このビスカスヒータは、能力
制御が確実に行われ、長期間使用後の耐久後の発熱効率
の低下を防止できる。また、このビスカスヒータは、構
造が簡素化されているため、製造コストの低廉化を実現
できる。なお、プーリ１６の代わりに電磁クラッチを用
いて駆動軸１３の断続駆動を行ってもよい。また、後部
ウォータジェットＲＷと連通する前部ウォータジャケッ
トを設け、これにより熱交換をより十分に行ってもよ
い。さらに、後部ウォータジェットＲＷ等にフィン等を
設け、これにより熱交換をより十分に行ってもよい。ま
た、ダイアフラム４ａを一体に有するガスケット４は、
少なくともリブ３ａより内域にあればよく、後部プレー
ト２及び後部ハウジング本体３の外周には他のガスケッ
ト、Ｏリング等を採用することもできる。 （実施形態２）実施形態２の能力可変型ビスカスヒータ
は請求項１、２、５、６、９を具体化している。

【００３３】このビスカスヒータでは、図２に示すよう
に、ダイアフラムの代わりにベローズ４ｂを採用してい
る。他の構成は実施形態１と同様である。このビスカス
ヒータでも、実施形態１と同様の作用及び効果を奏する
ことができる。また、ベローズ４ｂを一体に有するガス
ケット４は、少なくともリブ３ａより内域にあればよ
く、後部プレート２及び後部ハウジング本体３の外周に
は他のガスケット、Ｏリング等を採用することもでき
る。 （実施形態３）実施形態３の能力可変型ビスカスヒータ
は請求項１、２、７、９を具体化している。

【００３４】このビスカスヒータでは、図３に示すよう
に、前部ハウジング１、後部プレート１７及び後部ハウ
ジング本体１８が後部プレート１７と後部ハウジング本
体１８との間にガスケット１９を介し、各々積層された
状態で複数本の通しボルト５により締結されている。こ
こで、後部プレート１７及び後部ハウジング本体１８が
後部ハウジング２０を構成している。

【００３５】後部プレート１７は後方に突出するケース
１７ａを中央域で一体に有している。この後部プレート
１７の前端面の中央域には第１凹部１７ｂが凹設され、
第１凹部１７ａにはケース１７ａ内に延在する第２凹部
１７ｃが凹設されている。また、後部プレート１７の外
周域の後端面の一部では、入水ポート１０近傍から出水
ポート近傍までケース１７ａ回りに円弧状に延在する４
条のフィン２ｄ〜２ｇが軸方向に突設されている。ま
た、後部ハウジング本体１８は環状に形成され、後部プ
レート１７の外周域の後端面と後部ハウジング本体１８
の内面とが発熱室７に隣接する後部ウォータジャケット
ＲＷを形成している。

【００３６】ケース１７ａの第２凹部１７ｃ内には押圧
ばね２１により前方に付勢され、前端位置がサークリッ
プ２２により規制された鉄系材料からなるスプール２３
が摺動可能に収納され、第２凹部１７ｃの後端にはソレ
ノイド２４が設けられている。こうして、スプール２３
の前方には発熱室７の中央域と連通する制御室２５が形
成されている。また、ソレノイド２４は乗員の制御スイ
ッチＯＮ・ＯＦＦにより励磁・消磁が行われるようにな
っており、ケース１７ａには第２凹部１７ｃを大気と連
通させる貫通孔１７ｄが貫設されている。他の構成は実
施形態１、２と同様である。

【００３７】このビスカスヒータでは、乗員の制御スイ
ッチＯＦＦによりソレノイド２４を消磁しておくことで
運転初期には最高の能力で暖房が働く。すなわち、駆動
初期には、押圧ばね２１がスプール２１を前進させてい
るため、制御室２５の内部容積が縮小されている。この
ため、制御室２５内のシリコンオイルは発熱室７内に送
り出されており、最高の能力で暖房を行なうことができ
る。

【００３８】暖房が過強である場合、能力制御を望む場
合には、乗員の制御スイッチＯＮによりソレノイド２４
を励磁する。このとき、スプール２１はワイセンベルク
効果に加えて、ソレノイド２４により、押圧ばね２１に
抗した後端位置への移動が行われ、制御室２５の内部容
積が拡大される。発熱室７内のシリコンオイルは、ワイ
センベルク効果及びソレノイド２４により拡大された制
御室２５内に回収され、暖房が弱められることとなる。
なお、スプール２１の移動に伴う第２凹部１７ｃ内の圧
力変動は貫通孔１７ｄが大気に開放されていることで相
殺される。

【００３９】逆に、暖房が過弱である場合、能力制御を
望まないのであれば、乗員は制御スイッチＯＦＦにより
ソレノイド２４を消磁する。このとき、スプール２１は
押圧ばね２１に屈して前端位置となり、制御室２５の内
部容積は縮小されている。このため、制御室２５内のシ
リコンオイルは発熱室７内に送り出され、最高の能力で
暖房が行われる。

【００４０】また、後部ウォータジェットＲＷに設けら
れたにフィン２ｄ〜〜２ｇは熱交換をより十分に行な
う。他の作用は実施形態１、２と同様である。したがっ
て、このビスカスヒータにおいても、能力制御が確実に
行われ、長期間使用後の耐久後の発熱効率の低下を防止
できる。なお、押圧ばね２１を設けず、ソレノイド２４
の位置を第２凹部１７ｃの中央とすれば、乗員の温度ス
イッチＯＮ・ＯＦＦが上記と逆になる。すなわち、暖房
が必要又は過弱である場合、乗員の温度スイッチＯＮに
よりソレノイド２４が励磁されてスプール２１が前進
し、制御室２５の内部容積が縮小されるため、最高の能
力で暖房が働く。逆に、暖房が過強である場合、乗員の
温度スイッチＯＦＦによりソレノイド２４を消磁する。
このとき、スプール２１はワイセンベルク効果により後
退し、制御室２５の内部容積が拡大されるため、暖房が
弱められることとなる。

【００４１】また、制御室２５の内部容積を複数個のソ
レノイドを介してスプールで段階的に決定し、これらを
外部信号で制御するように構成することもできる。さら
に、外部信号としては、エンジンの冷却水を含めた後部
ウォータジャケットＲＷ内の循環水の温度を検知する水
温センサからの出力信号、室温を検知する室温センサか
らの出力信号、シリコンオイルの温度を検知する温度セ
ンサからの出力信号等を採用することもできる。 （実施形態４）実施形態４の能力可変型ビスカスヒータ
は請求項１、２、８、９を具体化している。

【００４２】このビスカスヒータでは、図４に示すよう
に、スプール２５ａを一体にもつサーモアクチュエータ
２５を用いている点が実施形態３と異なる。すなわち、
サーモアクチュエータ２５では、スプール２５ａと一体
のシリンダ部２５ｂにワックスが格納されており、この
シリンダ部２５ｂが設定温度より加熱されることでフラ
ンジ２５ｃに固定されたロッド２５ｄが延出されるよう
になされている。ケース１７ａの第２凹部１７ｃ内には
押圧ばね２１により前方に付勢された状態でこのスプー
ル２５ａが摺動可能に収納され、フランジ２５ｃが第２
凹部１７ｃの前端に固定されている。フランジ２５ｃに
は貫通孔２５ｅが貫設されている。こうして、スプール
２５ａの前方に発熱室７の中央域と連通する制御室２５
が形成されている。また、ケース１７ａには第２凹部１
７ｃを大気と連通させる貫通孔１７ｄが貫設されてい
る。他の構成は実施形態３と同様である。

【００４３】このビスカスヒータでは、発熱室７から伝
達してくる第２凹部１７ｃ内の温度が設定温度より低い
場合、検知部たるシリンダ部２５ｂがこの温度を検知
し、ロッド２５ｄを短縮させる。このため、シリコンオ
イルのワイセンベルク効果も手伝ってスプール２５ａが
前方に変位し、制御室２５の内部容積が縮小する。これ
により、制御室２５内のシリコンオイルは発熱室７内に
送り出されるため、暖房が強められることとなる。な
お、スプール２５ａの移動に伴う第２凹部１７ｃ内の圧
力変動は貫通孔１７ｄが大気に開放されていることで相
殺される。

【００４４】逆に、第２凹部１７ｃ内の温度が設定温度
より高い場合、ロッド２５ｄが延出する。このため、ス
プール２５ａが後方に変位し、制御室２５の内部容積が
拡大される。これにより、発熱室７内のシリコンオイル
が制御室２５内に回収されるため、暖房が弱められるこ
ととなる。したがって、このビスカスヒータにおいて
は、外部入力を必要とすることなく、実施形態１〜３と
同様の効果を奏することができる。

【００４５】なお、第２凹部１７ｃ内にエンジンの冷却
水を含めた後部ウォータジャケットＲＷ内の循環水を導
いたり、室内の空気を導いたり、発熱室７内のシリコン
オイルを導いたりし、これらの温度でスプール２５ａを
変位させてもよい。

【００４６】

【発明の効果】以上詳述したように、各請求項の能力可
変型ビスカスヒータは、各請求項記載の手段の採用によ
り、以下の効果を奏することができる。請求項１〜９記
載の能力可変型ビスカスヒータは、能力縮小が確実に行
われ、長期間使用後の耐久後の発熱効率の低下を防止で
きる。そして、こうして確実に能力制御を行い得るた
め、暖房の要・不要に際して電磁クラッチを必ずしも必
要とせず、暖房装置の低コスト化及び軽量化を実現する
ことができる。

【００４７】特に、請求項４、６記載の能力可変型ビス
カスヒータは、構造が簡素化されているため、製造コス
トの低廉化を実現できる。また、請求項９記載の能力可
変型ビスカスヒータは、連通孔により粘性流体の移動が
容易に行われるため、より能力制御を確実に行なうこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態１の能力可変型ビスカスヒータの縦断
面図である。

【図２】実施形態２の能力可変型ビスカスヒータの縦断
面図である。

【図３】実施形態３の能力可変型ビスカスヒータの縦断
面図である。

【図４】実施形態４の能力可変型ビスカスヒータの縦断
面図である。

【符号の説明】

１…前部ハウジング ６、２０…後部ハ
ウジング ２、１７…後部プレート ３、１８…後部ハ
ウジング本体 ７…発熱室 ＲＷ…後部ウォー
タジャケット １１…軸封装置 １２…軸受装置 １３…駆動軸 １４…ロータ ４、１９…ガスケット ５…通しボルト ９、２５…制御室 ４ａ…ダイアフラ
ム ４ｂ…ベローズ ２３、２５ａ…ス
プール ２４…ソレノイド ２５…サーモアク
チュエータ １４ａ…連通孔

フロントページの続き (72)発明者 後藤 邦文 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内部に発熱室を形成する前部及び後部ハウ
   ジングと、該前部及び後部ハウジングの少なくとも一方
   に形成され、該発熱室に隣接して循環水を循環させるウ
   ォータジャケットと、該前部ハウジングに軸受装置を介
   して回動可能に支承された駆動軸と、該発熱室内で該駆
   動軸により回動可能に設けられたロータと、該発熱室の
   壁面と該ロータの外面との間隙に介在され、該ロータの
   回動により発熱される粘性流体とを有するビスカスヒー
   タにおいて、 前記後部ハウジングには、前記発熱室の中央域と連通さ
   れるとともに内部容積の拡縮可能な制御室が配設され、
   能力縮小時における該制御室の内部容積の拡大は、少な
   くとも前記粘性流体のワイセンベルク効果により行われ
   ることを特徴とする能力可変型ビスカスヒータ。
2. 【請求項２】発熱室は前後壁面が平坦に形成され、ロー
   タは平板形状をなしていることを特徴とする請求項１記
   載の能力可変型ビスカスヒータ。
3. 【請求項３】制御室はダイアフラムを有して区画され、
   該ダイアフラムは外部入力により該制御室の内部容積を
   少なくとも縮小可能になされていることを特徴とする請
   求項１又は２記載の能力可変型ビスカスヒータ。
4. 【請求項４】後部ウォータジャケットを形成する後部ハ
   ウジングは、前端面で発熱室の後壁面を形成し、後端面
   で該後部ウォータジャケットの前壁面を形成する後部プ
   レートと、残部の後部ハウジング本体とからなり、 該後部プレート、該後部ハウジング本体及び前部ハウジ
   ングは、該後部プレートと該後部ハウジング本体との間
   にガスケットを介し、各々積層されて通しボルトにより
   締結され、該ガスケットはダイアフラムを一体に有する
   ことを特徴とする請求項３記載の能力可変型ビスカスヒ
   ータ。
5. 【請求項５】制御室はベローズを有して区画され、該ベ
   ローズは外部入力により該制御室の内部容積を少なくと
   も縮小可能になされていることを特徴とする請求項１又
   は２記載の能力可変型ビスカスヒータ。
6. 【請求項６】後部ウォータジャケットを形成する後部ハ
   ウジングは、前端面で発熱室の後壁面を形成し、後端面
   で該後部ウォータジャケットの前壁面を形成する後部プ
   レートと、残部の後部ハウジング本体とからなり、 該後部プレート、該後部ハウジング本体及び前部ハウジ
   ングは、該後部プレートと該後部ハウジング本体との間
   にガスケットを介し、各々積層されて通しボルトにより
   締結され、該ガスケットはベローズを一体に有すること
   を特徴とする請求項５記載の能力可変型ビスカスヒー
   タ。
7. 【請求項７】制御室はスプールを有して区画され、該ス
   プールは外部信号で励磁されるソレノイドにより該制御
   室の内部容積を調整可能になされていることを特徴とす
   る請求項１又は２記載の能力可変型ビスカスヒータ。
8. 【請求項８】制御室はスプールを有して区画され、該ス
   プールはサーモアクチュエータにより該制御室の内部容
   積を調整可能になされていることを特徴とする請求項１
   又は２記載の能力可変型ビスカスヒータ。
9. 【請求項９】ロータの中央域には前後に貫通する連通孔
   が貫設されていることを特徴とする請求項１、２、３、
   ４、５、６、７又は８記載の能力可変型ビスカスヒー
   タ。