JPS621128B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、回転軸の前端には円筒状外周表面を
有する平鍋形状の駆動円板が固定され、また回転
軸の周りに円筒状内周表面を有する平鍋形状のケ
ーシングが軸受を介して同軸状に軸架され、駆動
円板の円筒状外周表面とケーシングの円筒状内周
表面との間に少許間隙の環状の作動間隙が形成さ
れ、さらに前方開放側を密閉蓋で閉鎖して形成し
たケーシングの密閉内部空間は、回転軸線に直交
する仕切壁により前側の貯溜室と駆動円板を収容
した作動室とに二分割され、作動間隙内に介在す
る作動液を軸線方向前方に送り出すように、駆動
円板の円筒状外周表面に螺線状凹条を形成し、該
作動間隙の前端領域には、該領域において作動液
を堰止め加圧するように堰体を設け、堰止め加圧
した作動液を貯溜室に向けて送入回収するように
密閉蓋内に作動液の帰還流路を設け、さらに、貯
溜室から作動室に作動液を流通循環せしめるよう
に仕切壁に、開閉弁を有する流出開口を設けた流
体接ぎ手に関する。

このような流体接ぎ手は公知である。出来得る
限り大きな回転モーメントの伝達を可能ならしめ
るように、駆動円板の外周表面に形成される少許
寸法の環状の作動間隙を形成するために軸線方向
に巾広に延びた外周表面を有する平鍋形状のもの
を使い、その外周表面とケーシングの内周表面と
の間に少許の間隙を持たせ、作動室から作動間隙
に高粘度の流体を導入して、駆動円板の回転をケ
ーシングに伝達せしめることも周知となつてい
る。作動室内の高粘度流体の量につれて、回転モ
ーメントの伝達を大きくしたり小さくしたりする
ことができる。このような流体接ぎ手には通常、
液量調節用の貯溜室が被駆動回転体に内蔵されて
おり、これが作動室と、流出開口及び帰還流路を
通じて循環する如くなつている。貯溜室から作動
室側への作動液の導入は、例えばバイメタルスト
リツプを利用したサーモスタツトで規制、操作さ
れるがこれについては後述する。作動液の貯溜室
への帰還作用は流体接ぎ手の回転による遠心力に
伴つて液が駆動円板の外周表面領域に集まるので
外周部分で行われる。作動液の加圧排出のために
堰体がこの作動室を形成する円周領域に取付けら
れており、それにより作動液の回転流動作用を堰
止め、帰還流路を通して貯溜室に戻すものであ
る。

西独特許公報第1450113号には、被駆動のケー
シングの内部空間を形成する周壁部に２箇の堰体
を固着した流体接ぎ手の例が示されている。

これらの堰体は作動室の中に突出し、作動液を
２本の流路の前で堰止めて貯溜室に導くようにな
つている。

作動室から貯溜室に作動液をどの程度帰還せし
め得るかは密閉蓋に固着された蓋体と駆動円板間
の距離に関係する。公知の構造の場合、この距離
が比較的大きいと、大部分の作動液が作動室内に
残留する。流体接ぎ手作用を切り離した時の残留
液が多いので、このような従来装置においては流
体接ぎ手の完全な切り離し操作が不可能となる。

別の従来装置においては、堰体を駆動円板の外
周表面上まで延ばすことにより、この距離を小に
しているが、この場合には堰体と駆動円板間で磨
擦が生じ、堰体の磨耗を惹起する欠陥を生じ易
い。確実な機能を発揮するためには流体接ぎ手の
製作時に、堰体と駆動円板間の距離を磨耗現象が
それほど大きく生ぜず、一方堰体と駆動円板との
間隙がそれほど大きくない程度に納めるために、
極めて許容限界を狭くしなければならない。上述
したように流体接ぎ手の機能に悪影響をもたらす
からである。このような止むを得ない理由による
許容範囲の狭さはこの種の接ぎ手の製作を困難に
し、高価にもすることになる。

本発明の目的は、従来装置のような狭い許容範
囲に捕われずに製作でき、堰体と駆動円板間の磨
耗なく作動し、しかも作動液を作動室から貯溜室
に完全に加圧排出できる流体接ぎ手を提供するこ
とにある。

本発明は以下によつて構成されている。すなわ
ち、作動間隙の前端領域に対面するケーシングの
円筒状内周表面を巡つて環状溝が形成され、また
ケーシングの円筒状内周表面の前端には軸線方向
に延びて環状溝と交差する切込み凹所が削設さ
れ、切込み凹所内には四角形板状の堰体が、軸線
方向において堰体の一半部分が嵌め込み固着され
かつ切込み凹所から突出した他半部分が環状溝の
半径方向断面を閉塞するように設置されるととも
に半径方向に対面する堰体の内周表面とケーシン
グの円筒状内周表面とが面一になるように形成さ
れ、また堰体の半径方向外側部分及び円周方向の
一端面部分において環状溝に連通する堰室空間が
形成され、さらに該堰室空間の半径方向底壁には
密閉蓋の帰還流路と一致する流出路が形成されて
いる。本発明の本質的利点は、ケーシングの内側
に構成した環状溝の内部を円周方向に沿つて導か
れる作動液が該環状溝内に設けた堰体によつて堰
き止められて加圧されることである。即ち平鍋状
駆動円板の外周表面上に刻まれた螺旋状の凹条に
より、この外周表面とケーシングの内周表面間の
作動間隙内に存在する作動液は駆動円板の回転と
共に上記環状溝に向つて前方に集められる。

駆動円板の回転による遠心力と螺線状凹条とに
よつて外周表面の前方に送られて作動液は環状溝
に達し、そこでの回転運動につれて堰体に堰き止
められて加圧され、堰体の流出路と密閉蓋に形成
された換還流路とを経て貯溜室に導かれる。この
ようにすることにより、堰体はもはや駆動円板の
外周表面と直接に接触し作用することがないの
で、流体接ぎ手機能の低化を伴わずにケーシング
の内周表面と駆動円板の外周表面間の間隙距離の
許容範囲を大きくとることができる。堰体はケー
シングに環状溝の前方に設けられた切込み凹所内
に挿入され、その一部が環状溝に突出する形状に
構成されている。

堰体に形成された堰室空間内には流出路が形成
され、これは密閉蓋の帰還流路と連絡するように
設けられている。すなわち、堰体の厚みの外側表
面部分を一部えぐつて堰室空間を形成して作動液
の堰室とする。該堰室空間は六面体状の空間にし
てもよいし、又別に四角形板状体の対角線方向に
細長い空間にしてもよい。切込み凹所内に堰体を
圧入固定し、固定位置をとらせた場合に、その半
径方向内方に向けた堰体流出路を密閉蓋側の帰還
流路に一致するように形成する。又堰体に設けた
堰室は円周方向の一端面部分に開口を有するので
作動液は堰体に形成した堰室の後背壁面によつて
スコツプ状に堰止め加圧され、半径方向内方に送
られ、堰体の流出路の出口から流出し密閉蓋の帰
管流路を通じ、貯溜室に帰還貯溜される。堰室空
間が前述した細長い傾斜した空間形状である場合
は、作動液が確実に環状溝から分流して、堰体の
流出路の出口に達し、該出口から密閉蓋の帰還流
路を通つて貯溜室内に戻される。このような形態
の堰体によれば、堰止め機能と作動液の循環的な
帰還案内機能との双方の働きを同時に満足に行わ
しめることができる。

板状体形状の堰体の厚みと切込み凹所の半径方
向の深さを、環状溝の半径方向の深さに等しく構
成すると、更に有利である。それにより切込み凹
所の半径方向外壁は環状溝の半径方向外壁と同一
の円筒面内に含まれ、平滑な面一の摺動面とな
り、堰体を組み込んだ面も平滑摺動面となる。

堰体は合成樹脂で容易に射出成型できるので、
堰室空間とその流出口を別途に成形しなくても良
い。この成形は単純であるから価格的に有利であ
る。合成樹脂で生産できるのは、駆動円板と堰体
の表面との間に何等の摩擦も生ぜず、堰体は絶対
的に摩耗しないで動作可能であるためである。

本発明にかかる流体接ぎ手の利点と特徴を下記
の説明および図による実施例によつて示す。

１で示した一次回転部分と、２で示した二次回
転部分から構成された流体接ぎ手を、第１図に模
型的に示す。

平鍋形状に形成された駆動円板３は、一次回転
部分（駆動側）に包含され、軸受４に回転自在に
軸受された駆動軸に一体的に固定され、流体接ぎ
手の二次回転部分（被駆動側）に包含された平鍋
形状のケーシング５と相対的な回転を行う。平鍋
形状のケーシング５は密閉蓋６で密閉され、その
密閉された内部空間は仕切壁９で作動液貯溜室８
と作動室７に仕切られている。貯溜室８には作動
液が貯溜され通常、温度により動作しかつ仕切壁
の流出開口１０を開閉する開閉弁１１により、平
鍋状駆動円板の連通開口２７を通つて作動室７内
に作動液が流入するようになつている。駆動円板
３の回転につれて、流入した作動液は遠心力によ
り作動室７の周縁部に集中分配されて、駆動円板
３の外周表面１６とケーシング５の内周表面１５
の間の作動間隙７Ａに到達する。その結果、作動
室７内に流入した作動液の量に対応した随拌運
動、すなわち、カツプリング効果が得られる。

作動室７から作動液を再び貯溜室８に戻すため
に、駆動円板３の外周表面１６上に螺旋状凹条１
７が刻まれており、これにより駆動円板３の外周
表面１６上、即ち作動間隙７Ａ内の作動液を密閉
蓋６の方向に導びく。本発明の構成によれば、ケ
ーシング５内の作動間隙７Ａの終端領域に相当す
る内周表面１５には、円周方向に環状に走る環状
溝１２が設けられていて、それは平鍋状駆動円板
の幅寸法ｔの一部分の上に跨つて形成されてい
る。環状溝１２の密閉蓋６側にある溝側壁面は駆
動円板３の前縁１８の作る垂直平面内にあるよう
に構成されている。したがつて、作動液は駆動円
板３上の螺線状凹条１７により密閉蓋６の方向に
導かれて還状溝１２に流入する。そしてそこで、
遠心力によつて半径方向外側底壁１９に沿い、さ
らにその回転運動を継続する。一方、四角形板状
体に形成された堰体１３は同じくケーシング５に
形成された同様形状の切込み凹所１４の中に固定
化され、後方に向つて突出し、その軸線方向の一
半の突出端部が環状溝１２の中に納まつており、
それによつて環状溝１２中の作動液を堰き止める
ように構成されている。さらに、堰体１３の半径
方向外側表面部分には第２，３，４図に示したよ
うに堰室を形成する堰室空間２１が設けられてお
り、堰室空間の半径方向底壁には、流出路２０の
出口２２が密閉蓋６内の帰還流路２６上に来るよ
うな流出口２０が開口している。それによつて、
作動液は流出路２０を貫流後、帰還流路２６を通
つて貯溜室８に到達して貯溜される。

このような形成したことの大きな利点は、次の
点にある。すなわち在来の機種において、ケーシ
ングの前側部分又は密閉蓋の後側部分に配置した
堰体１３と駆動円板３の間の間隔寸法が設計的に
極めて重要な事項となつていたが本発明の構成に
よればこの間隔寸法は充分広く取れるため注意深
く設計する必要がない。従つて堰体１３の堰き揚
げ能力を充分発揮するものとして製造できること
にある。これは作動液が環状溝１２によつて堰体
１３に向つて押込まれ前述したように堰室の後背
壁面によつて加圧排出されるからである。

第２図に堰体１３がケーシング５に設置されて
いる一部切断部分を鳥瞰的に示した。堰体１３の
設置のために、ケーシング５の中に切込み凹所１
４が設けられている。切込み凹所１４は本質的に
は環状溝１２の削成加工の結果生じたフランジ部
２３を中断的にえぐつて形成されている。切込み
凹所１４の底壁面２４を環状溝１２の底壁面１９
と同一円筒周面内になるようにすれば、堰体１３
の底壁面もまた特別な成形を要せず、加工上有利
である。堰体１３と切込み凹所１４の寸法は切込
み凹所１４中に堰体１３を適当に圧入固定できる
よう、相互に一致したものにする。例えば両者の
円周方向の寸法を同一にする。それにより、流出
路２０が異物等により閉塞した時などの堰体１３
の交換や掃除が極めて簡易となる。流出路２０
は、堰体１３を切込み凹所１４内に取付けると流
出路２０の出口２２が第２図で貯溜室８を形成し
ている仕切壁９の前方で貯溜室８の帰還流路２６
に一致するように構成する。

堰体１３は、第３図に示した如く、作動液が適
切に流出路２０に導かれるよう、堰体１３の半径
方向外側表面に六面体状の堰室空間２１を有する
ように形成される。堰体１３に対する流出路２０
の位置によつて、充分な量の作動液が常に流出路
２０の前に集め得るように形成される。

第４図は第２図の−線に沿つて示した、切
込み凹所１４内の堰体１３の状態を示す断面図
で、堰体１３の堰室空間２１が円周方向外方に形
成されている状態を示したものである。作動液は
遠心力により環状溝１２の底壁１９に押付けら
れ、そこでその回転運動を中止する。これは作動
液が堰体１３の堰室空間２１に入るためである。
そこから更に、上述のように流出路２０を通り、
出口２２と帰還流路２６を経て貯溜室に到達す
る。

堰体１３の別な実施例を第５図に示した。四角
形板状体に形成された堰体１３の半径方向外側表
面部分に形成した堰室空間は、この場合には細長
い流路の堰室空間２１ａとして形成されており、
その流入口２８は堰体１３をケーシング５に固定
装着した時に環状溝１２の半径方向の断面内に位
置する。細長い流路の堰室空間２１ａは堰体１３
の半径方向外側表面部分を斜めに対角線状に走
り、その終端部に流出路２０が形成されている。
その結果作動液は環状溝１２から確実に分離し、
出口２２に導かれる。この堰体１３の配置構成も
第２図で説明したのと同一の仕様で行われる。

次に貯溜室８から作動室７に作動液を導入する
作動について述べる。開閉弁１１は仕切壁９の流
出開口１０を開閉して貯溜室８から作動液を作動
室７に導入させるように形成された回動自在の板
状部材であつて、例えば、該開閉弁１１を制御す
るバイメタルストリツプ（図示せず）に接続して
いる。通常時に、開閉弁１１はその弾発性によつ
て反時計方向に回動して流出開口１０を開らく。
密閉蓋６にはピン（図示せず）が設けられてい
る。バイメタルストリツプで押圧されたピンによ
つて開閉弁１１を押圧すると、開閉弁１１はバイ
メタルストリツプの弾発力によつて時計方向に回
動されて流出開口１０を閉じる。温度変化によつ
てバイメタルストリツプの屈曲度が変り、開閉弁
１１を介して流出開口１０を開閉させる。従つて
流体接ぎ手の回転中に流出開口１０が開らくと、
作動液は流出開口１０から連通開口２７を経て作
動室７に導入される。

この堰体は全く摩擦を受けないので、摩耗のな
い部品として特に合成樹脂によつて先産できる。
駆動円板の外周表面とケーシングの内周表面間の
間隔を在来よりも大きな許容範囲で生産でき、そ
の結果、特に駆動円板、およびそれによつて接ぎ
手全体の生産がより安価となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による流体接ぎ手の一部概略
的断面図、第２図は、本発明による堰体を配置す
る部分の鳥瞰図状に示した部分断面図、第３図
は、本発明による堰体を第２図の−線に沿つ
て示した断面図、第４図は、固定された位置にあ
る本発明による堰体を第２図の−線に沿つて
示した断面図、第５図は堰体の別な実施例の鳥瞰
図である。 ３…駆動円板、４…軸受、５…ケーシング、６
…密閉蓋、７…作動室、７Ａ…作動間隙、８…貯
溜室、９…仕切壁、１０…流出開口、１１…開閉
弁、１２…環状溝、１３…堰体、１４…切込み凹
所、１５…ケーシングの内周表面、１６…駆動円
板の外周表面、１７…螺線状の凹条、１８…前
縁、２０…流出路、２１，２１ａ…堰室空間、２
２…出口、２６…帰還流路、２８…流入口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 回転軸の前端には円筒状外周表面１６を有す
   る平鍋形状の駆動円板３が固定され、 また上記回転軸の周りには円筒状内周表面１５
   を有する平鍋形状のケーシング５が軸受４を介し
   て同軸状に軸架され、 上記駆動円板３の円筒状外周表面１６とケーシ
   ング５の円筒状内周表面１５との間に少許間隙の
   環状の作動間隙７Ａが形成され、 さらに前方開放側を密閉蓋６で閉鎖して形成し
   た上記ケーシング５の密閉内部空間は、回転軸線
   に直交する仕切壁９により前側の貯溜室８と上記
   駆動円板３を収容した作動室７とに二分割され、
   上記作動間隙７Ａ内に介在する作動液を軸線方向
   前方に送り出すように、上記駆動円板３の円筒状
   外周表面に螺線状凹条１７を形成し、該作動間隙
   ７Ａの前端領域には、該領域において作動液を堰
   止め加圧するように堰体１３を設け、 堰止め加圧した上記作動液を上記貯溜室８に向
   けて送入回収するように上記密閉蓋６内に作動液
   の帰還流路２６を設け、さらに、上記貯溜室８か
   ら作動室７に作動液を流通循環せしめるように上
   記仕切壁９に、開閉弁１１を有する流出開口１０
   を設けた流体接ぎ手において、 上記作動間隙７Ａの前端領域に対面する上記ケ
   ーシング５の円筒状内周表面１５を巡つて環状溝
   １２が形成され、 また上記ケーシング５の円筒状内周表面１５の
   前端には軸線方向に延びて上記環状溝１２と交差
   する切込み凹所１４が削設され、 該切込み凹所１４内には四角形板状の堰体１３
   が、軸線方向において該堰体１３の一半部分が嵌
   め込み固着されかつ切込み凹所１４から突出した
   他半部分が環状溝１２の半径方向断面を閉塞する
   ように設置されるとともに半径方向に対面する堰
   体１３の内周表面とケーシング５の円筒状内周表
   面１５とが面一になるように形成され、 また堰体１３の半径方向外側部分及び円周方向
   の一端面部分において上記環状溝１２に連通する
   堰室空間２１又は２１ａが形成され、 さらに該堰室空間の半径方向底壁には上記密閉
   蓋６の帰還流路２６と一致する流出路２０が形成
   されたことを特徴とする流体接ぎ手。 ２ 上記堰室空間２１ａが四角形板状の堰体１３
   の一対角線状に傾斜した細長い流路空間として形
   成され、該細長い流路空間の始端には堰体１３の
   円周方向の一端面に開口した流入口２８が、又終
   端には上記流出路２０が形成された特許請求の範
   囲第１項に記載の流体接ぎ手。 ３ 堰体１３及び切込み凹所１４の半径方向の幅
   寸法が環状溝１２の半径方向の深さと等しい寸法
   に形成されていることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項又は第２項記載の流体接ぎ手。 ４ 堰体１３が合成樹脂により成型されているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項から第３項
   までのいずれか一項に記載の流体接ぎ手。