JPS6174920A - 流体継手 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、粘性流体の剪断抵抗を利用した流体継手に
関する。

従来の技術 自動車用内燃機関の冷却ファン装置の駆動装置などに施
用して良好なこの種の流体継手は、例え＋ｉ′特公昭４
６−２３０８７号公報に示されるように１入力端駆動軸
に軸承された出力側外筐内部を、仕切板によって貯蔵室
と１作業室に隔成し、前記入力側枢動軸に固着した円盤
状の駆動部材を、作業室の壁面との間に駆動力伝達のた
めの微少隙間を形成した状態で作業室内に収装し、仕切
板に穿つと開閉制御可能な連通孔を通じて貯蔵室内の作
動流体を作業室内に導びき、この作業室内の作動流体を
媒体として入力側枢動軸の駆動力を出力側外筐に伝達す
ることによシ、その外筐に連結された冷却ファン装置の
駆動装置に供される。

つまりこの種の流体継手の、入力側枢動軸から出力側外
筐に伝達されるトルクは、作業室内の流体量の函数、特
に駆動力伝達のための微少隔間内の流体量の函数として
表わされるから、仕切板の連通孔を内燃機関の発熱状況
に応じて開閉制御することにより冷却ファン装置を効率
よく駆動させることができるのである。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、前記従来の流体継手にあっては、仕切板
の連通孔が駆動力伝達に有効な微小隔間を形成した部分
の半径方向内側に、１個あるいは点対称に複数個設けら
れているため、出力側外筐すなわち冷却ファン装置の回
転速度を、作動流体が作業室に充足して入力側枢動軸に
略追従して回転し最大の冷却能を発揮する速度と作動流
体の略全量が貯蔵室内に回収されて略停止する速度との
２稽類しか選択できない。従って回転速度の遷移領域に
おいては機関の発熱状況に対する冷却ファン装置の冷却
能に過不足を生じることとなり、最大の冷却能を必要と
しない機関の運転状態において、冷却ファン装置の必要
以上の高回転による消費、駆動力の増加や騒音増大等の
不利益を有するものであった。

問題点を解決するための手段 このような従来の問題点を解決するために、この発明に
あっては、出力側外函の内部を貯蔵室と作業室との二室
に隔成する仕切板に穿った連通孔は、入力側枢動軸に固
着された駆動部材と前記仕切板との間に形成した微少隙
間の形成部分のうち半径方向途中位置に開口する外側連
通孔と、前記微少隙間の形成部分のうち半径方向内方位
置に開口する内側連通孔とからなり、前記微少隙間は、
前記外側連通孔から導かれた作動流体が充足される外側
微少隙間と、前記内側連通孔から導かれた作動流体が充
足される内側微少隙間とからなり、前記駆動部材の前記
外側微少隙間と内側微少隙間との中間位置には、前記内
側微少隙間内の作動流体を前記貯蔵室側に導くバイパス
通路を設け、前記外側連通孔及び内側連通孔を開閉制御
する弁板の作動時に、核弁板が前記外側連通孔及び内側
連通孔を全閉している状態からそれらを全開する状態に
移行するに当って、最初に前記内側連通孔のみを開口し
、次に前記外側連通孔のみを開口するようにした構成と
しである。

作用 このような構成を有するこの発明は、雰囲気温度が設定
値以上に上昇したときにあっては、その温度上昇に伴っ
て回動する弁板により、仕切板に穿った外側連通孔及び
内側連通孔を全閉している状態からそれらを全開する状
態に移行するに当って、最初に内側連通孔のみ全開口し
、次に外側連通孔のみを開口し、これによシ内側連通孔
及び外側連通孔を通じてこれらに対応して設けられた内
側微少隙間及び外側微少隙間内く、貯蔵室から充足され
る作動流体の流体量を４段階に亘って増加して出力側外
嚢の回転速度を段階的に増速するようにする。逆に、雰
囲気温度が設定値以下に下降したときにあっては、前記
弁板によシ、外側連通孔及び内側連通孔を全開している
状態から、外側連通孔のみを開口する状態、内側連通孔
のみを開口する状態を経て、外側連通孔及び内側連通孔
を全閉する状態へと頴次移行し、これによシ内側微少隙
間及び外側微少隙間内に充足されている作動流体の流体
量を徐々に減少させて出力側外筐の回転速度を段階的に
減速させるように作用する。

以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図はこの発明に係る流体継手の一実施例を示す断面
図である。

第１図に示すように、この発明に係る流体継手は、入力
側枢動軸／に対しベアリングコを介して回転可能に軸支
された出力側外筐３と、この出力側外筐３の内部を作動
流体の貯蔵室弘と作業室５との二室に隔成する仕切板６
と、この仕切板ぶに穿った、前記貯蔵室弘と作業室ｊと
を連通ずる２個の連通孔７．ｒを開閉制御する弁板２と
、前記駆動軸／に固着され、前記作業室５の壁面ｊａと
の間に動力伝達のための微少隙間ｉｏ　、　ｉｔを形成
した状態で前記作業室５内に収装し九全体として円盤状
の駆動部材／２とを備えている。なお、前記仕切板乙の
外周端は、出力側外筐３に固着されている。

前記出力側外筐３は、ボディ部材／３とカバ一部材／弘
とから形成されておシ、カバ一部材／弘の外側には、感
温制御部材としての渦巻状のバイメタルｌｊの外周側端
部１５　ａが固着されている。このバイメタル１５の内
周側端部ｌｊｂは、カバ一部材／μの中心孔／６に回動
可能に軸着されたセンタービン／７の一端に固着されて
おり、このセンターピン１７の他端は、前記弁板？に固
着されている。一方、前記連通孔７．ｒは、前記微少隙
間１０　、　／／の形成部分のうち半径方向途中位置に
開口する外側連通孔７と、前記微少隙間／、０　、　／
／の形成部分のうち半径方向内方位置に開口する内側連
通孔♂とから構成されておシ、また、前記微少隙間１０
　、　／／は、外側連通孔７から導かれ九作動流体が充
足される外側微少隙間１０と、内側連通孔♂から導かれ
た作動流体が充足される内側微少隙間／／とから構成さ
れている。また、前記駆動部材／コの外側微少隙間１０
と内側微少隙間／／との中間位置には、内側微少隙間ｌ
／調達通孔７を開閉制御する外側制御部？ａと、内側連
通孔ｒを開閉制御する内側制御部？ｂとが設けられてお
シ、内側制御部？ｂは、中央に透孔２Ｃを有する略コ字
状突片５’ｄから形成されている。

したがって、弁板りがセンタービン／７を中心として、
第２図中反時計方向に回動すると、外側連通孔７及び内
側連通孔♂を双方とも全閉している状態（第３図（Ａｌ
　）から、外側連通孔７のみを卵口する状態（第３図（
Ｂｌ　）　、内側連通孔ｒのみを開口する状態（第３図
（Ｃ））を経て、外側連通孔７及び内側連通孔♂を双方
とも全開とする状態（第３図（Ｄ））に移行できるよう
になっている。前記駆動部材１２の外周には、作業室ｊ
内の作動流体を、仕切板乙の外周に形成した排出通路ｉ
ｔを経て貯蔵室ダ内へ圧送すべく、ポンプ作用を獲得す
るための突起Ｊ・・・が形成されている。この場合にお
いて排出通路１９の開口面積と連通孔７．♂のそれぞれ
の開口面積とは略等しく形成されている。なお、第１図
において、２／は前記内側連通孔ｔと対向する駆動部材
／２の位置に形成した通孔、ｎ・・・は出力側外筐３′
の外周側に固着したファンブレードである。

次【、以上のような構成を有する本発明に係る流体継手
の作用について説明する。

まず、バイメタル１５の近傍の雰囲気温度が設定値以上
に上昇した場合について述べる。この場合は、雰囲気温
度の上昇に伴ってバイメタル／ｊが応動して、このバイ
メタル１５の内周側端部／ｊｂに連結されたセンタービ
ン１７ｔ−回動させ、これに二りそのセンターピン１７
に連結されている弁板デを、第２図中反時計方向に回動
させる。すると、第２図及び第３図（Ａ）に示すように
、仕切板乙の所定位置に穿設した外側連通孔７及び内側
連通孔♂を閉塞している弁板りが徐々にその位置から移
動し、第３図ｆＢｌに示すように、その弁板９に設けた
内側制御部７ｂの透孔ｑａが内側連通孔？と合致し、し
たがって、各透孔９Ｃ及び内側連通孔ｒを通じて貯蔵室
ψと作業室ｊとが互いに連通状態となる。

したがって、貯蔵室ダ内の作動流体は、前記透孔９Ｃ及
び内側連通孔♂を通じて作業室ｊ内の内側微少隙間／／
内に流入してそこに作動流体が充足する。したがって、
内側微少隙間ｌ／に充足された作動流体を媒体として入
力側枢動軸／２の駆動力が出力側外筐３に伝わシ、その
出力側外筐Ｊを所定方向に回転させる。なお、内側微少
隙間／／内において入力側枢動軸／と出力側外筐３との
間にトルク伝達を有効に行った後の作動流体は、遠心力
により、バイパス通路ｔｒを通り、駆動部材／２の外周
に設けた突起ｍ側に向い、この突起二〇によるポンプ作
用により、排出通路／９内に圧送され、貯蔵室を内に還
流される。

引続いて、雰囲気温度の上昇に伴って弁板７が第２図中
反時計方向にさらに回動すると、第３図（Ｃ１に示すよ
うに、弁板７の外側制御部２ａは外側連通孔７の位置か
ら離反して外側連通孔７は開口状態となる一万で、内側
制御部？ｂのコ字状突片９ｄが内側連通孔２Ｃを閉塞す
る。したがって、外側連通孔７を通じて貯蔵室弘内の作
動流体が外側微少隙間ｉｏ内に流入しそこに作動流体が
充足される。一方、内側連通孔ｔは弁板９にて閉塞され
ているため、内側微少隙間／／内には貯蔵室弘から作動
流体は充足されない。この場合、前記外側微少隙間１０
の環状面積は、これの形成位置からして前記内側微少隙
間ｌ／の環状面積よシも大きいので、その分、内側微少
隙間ｌｌ内に充足された作動流体の流体吐よシも、外側
微少隙間ｌＯ内に多く作動流体が充足されることとなる
。したがって、外側微少隙間／／内に充足された作動流
体を媒体として、さらに大きな入力側枢動軸ｌコの駆動
力が出力側外筐３に伝わり、その出力側外筐３の回転速
度をさらに高める。さらに、雰囲気温度が上昇し、弁板
７がさらに第２図中反時計方向に回転すると、第３図（
ＤＪに示すように、弁板２が外側連通孔７及び内側連通
孔？の双方から離れ、これら各連通孔７゜♂はともに開
口状態となるので、貯蔵室弘から、作動流体が外側連通
孔７及び内側連通孔♂を通じて外側微少隙間１０及び内
側微少隙間ｌｌ内の両方に流入しそこに充足される。し
たがって、出力側外筐３の回転速度を最大限に増速する
ことができる。

次に、バイメタル１５の近傍の雰囲気温度が設定値以下
に下降した場合について述べる。

この場合は、弁板９はバイメタル１３の応動に伴って、
前述した場合とは逆の方向に回動させられるので、外側
連通孔７及び内側連通孔♂をともに全開している状態（
第３図（Ｄ））から、外側連通孔７のみを開口する状態
（第３図（Ｃ１）、内側連通孔？のみを開口する状態（
第３図ＦＢｌ　）　ｔ−経て、外側連通孔７及び内側連
通孔ｔをともに全閉する状態（第３図ＣＡ）　）へと順
次移行させることができ、これによシ外側微少隙間ＩＯ
及び内側微少隙間／／内に充足される作動流体の流体量
を４段階に亘って除徐に減少させ、出力側外匣３の回転
速度を段階的て減速させることができる。

このような構成を有する流体継手によれば、弁板りの回
転角度の大小に応じて外側連通孔７及び内側連通孔♂を
第３図（Ａｌ〜第３図（Ｄ）に示すように適宜開閉制御
して、外側微少隙間１０及び内側微少隙間ｌｌ内に充足
される作動流体の流体量を４段階に増減することができ
、そのため出力側外Ｎ３（・すなわち冷却ファン装置）
の回転速度ｔ−４段階に増減することができる。したが
つそ、内燃機関の発熱状況に応じた適正な冷却能を発揮
する冷却ファン装置を得ることができる。

発明の効果 以上の説明から明らかなように、この発明によれば、弁
板の回動角度の大小に応じて外側微少隙間及び内側微少
隙間内に充足される作動流体の流体量を４段階に亘って
増減して、入力側枢動軸の回転速度に対する出力側外筐
の回転速度を多段階に変化させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る流体継手の一実施例を示す縦断
面図、ＷＩ２図は前記流体継手の一部を破断じて示す正
面図、第３図（Ａｌ−（Ｄ）は弁板の回動に伴って外側
連通孔及び内側連通孔ｔ−適宜開閉制御する過程を示す
要部拡大平面図である。 ／・・・入力側枢動軸、３・・・出力側外筐、弘・・・
貯蔵室、５・・・作業室、ｊａ・・・壁面、６・・・仕
切板、７・・・外側連通孔、ｒ・・・内側連通孔、り・
・・弁板、１０・・・外側微少隙間、／か・・内側微少
隙間、／コ・・・駆動部材、／Ｉ・・・バイパス通路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力側枢動軸に対し回転可能に軸承された出力側
   外筐と、この出力側外筐の内部を作動流体の貯蔵室と作
   業室との二室に隔成する仕切板と、この仕切板に穿つた
   、前記貯蔵室と作業室とを連通する連通孔を開閉制御す
   る弁板と、前記入力側駆動軸に固着され、前記作業室の
   壁面との間に動力伝達のための微少隙間を形成した状態
   で前記作業室内に収装した全体として円盤状の駆動部材
   とを備え、前記連通孔を通じて前記貯蔵室から作業室内
   に導かれた作動流体を媒体として、前記入力側駆動軸の
   回転を出力側外筐に伝達する流体継手において、前記連
   通孔は、前記微少隙間の形成部分のうち半径方向途中位
   置に開口する外側連通孔と、前記微少隙間の形成部分の
   うち半径方向内方位置に開口する内側連通孔とからなり
   、前記微少隙間は、前記外側連通孔から導かれた作動流
   体が充足される外側微少隙間と、前記内側連通孔から導
   かれた作動流体が充足される内側微少隙間とからなり、
   前記駆動部材の前記外側微少隙間と内側微少隙間との中
   間位置には、前記内側微少隙間内の作動流体を前記貯蔵
   室側に導くバイパス通路を設け、前記弁板の作動時に、
   該弁板が前記外側連通孔及び内側連通孔を全閉している
   状態からそれらを全開する状態に移行するに当つて、最
   初に前記内側連通孔のみを開口し、次に前記外側連通孔
   のみを開口するようにしたことを特徴とする流体継手。