JPS624733Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、エンジンに連動する駆動軸の回転力
を粘性流体を介してフアンに伝達してフアンを回
転させる粘性流体継手に関し、更に詳しくは、ラ
ジエータ内の冷却水温に応じて作動室内の粘性流
体の流入量を変えることによりフアンの回転数を
調整しうる温度感応型粘性流体継手に関する。

従来より例えば自動車において提供されている
温度感応型粘性流体継手は、エンジンに連動する
駆動軸と、該駆動軸上に遊転可能に取着されたケ
ースと、該ケースとともに回転すべく該ケースに
一体的に取着されフアンが装着されるカバーと、
カバーに固定され該ケースと該カバーとで形成さ
れた中空部を作動室と貯蔵室とに区画し該作動室
と該貯蔵室とを連通する排出孔と供給孔とを有す
る仕切板と、該ケースと該仕切板との間で小隙間
を形成するように該作動室内に収納されかつ該駆
動軸に固定され該駆動軸とともに回転するロータ
と、ラジエータ内の冷却水温に応じて作動するバ
イメタルと、該バイメタルに連結され冷却水温の
上昇につれて該バイメタルが作動すると供給孔を
開放する板バルブとを主構成要素としている。

かかる流体継手を使用するに当つては、エンジ
ンの回転に連動させて、駆動軸、更にはロータを
回転させる。すると、ロータの回転力が作動室内
の粘性流体を介してケースに伝達され、ケース、
更にはカバー、カバーに装着されるフアンを回転
させ、以てエンジンを冷却する。そしてエンジン
が高温になつてくると、ラジエータ内の水温が上
昇するため、板バルブを作動させて供給孔を開放
し、これにより貯蔵室内に貯蔵されていた粘性流
体を供給孔から作動室内に流入させる。すると作
動室内の粘性流体の量が増して粘性が高くなる。
よつてロータの回転力は、粘性が高くなつた粘性
流体を介して効率よくケースに伝達され、フアン
の回転数が大きくなる。即ち、エンジンが高湿に
なつてくるとエンジンを効率よく冷却する。

ところで、一定時間駆動したエンジンを急に停
止させると、作動室に流入していた粘性流体が作
動室内に多く残留する。その理由は、前述のごと
く、エンジン駆動中に、作動室内の粘性流体の量
が増しているからである。そのためエンジンを再
び始動させる時には、作動室内の粘性流体の粘度
がかなり高くなつているため、ロータの回転力
は、粘度が高い粘性流体を介して直結に近い状態
でケースに伝達されフアンが回転される。その結
果、始動直後のためエンジンがまだ充分に暖まつ
ていないにもかかわらず、フアンによりエンジン
を冷却することになる。そのためエンジンがなか
なか暖まらず、始動時の暖気運転に要する時間が
長くかかる問題点があつた。本考案は上記した実
情を鑑みなされたものであり、暖気運転に要する
時間を短縮しうる温度感応型粘性流体継手を提供
するにある。

本考案の温度感応型粘性流体継手は、 エンジンに連動する駆動軸と、 該駆動軸上に遊転可能に取着されたケースと、 該ケースとともに回転すべく該ケースに一体的
に取着されフアンが装着されるカバーと、 該ケースと該カバーとで形成された中空部を作
動室と粘性流体貯蔵用の貯蔵室とに区画し、該作
動室と該貯蔵室とを連通する排出孔と供給孔とを
有する仕切板と、 該ケースと該仕切板との間で小隙間を形成する
ように該作動室内に収納されかつ該駆動軸に固定
され該駆動軸とともに回転するロータと、 ラジエータ内の冷却水温に応じて作動するバイ
メタルと、 該バイメタルに連結され冷却水温の上昇につれ
て該バイメタルが作動すると供給孔を開放する板
バルブとを有する温度感応型粘性流体継手におい
て、 該排出孔に設けられ粘性流体を該作動室から該
貯蔵室へ通過させ該貯蔵室から該作動室へは通過
させない一方向弁と、 遠心方向へ移動自在に仕切板に設けられ遠心方
向へ移動すると該供給孔を開放する遠心力応答弁
と、 付勢力により遠心力応答弁を該供給孔に押圧し
て該供給孔を閉塞するスプリングとを具備し、 回転による遠心力が大きくなると遠心力により
遠心力応答弁を遠心方向へ移動させ供給孔を開放
し、該貯蔵室内に貯蔵された粘性流体を該供給孔
を介して該作動室へ流入させ、 回転による遠心力が小さくなると該スプリング
の付勢力により該遠心力応答弁を該供給孔に押圧
して該供給孔を閉塞するようにしたことを特徴と
するものである。

本考案の温度感応型粘性流体継手によれば、ロ
ータの回転が停止する直前にはケース、ケースに
取着されたカバー、カバーに固定された仕切板は
遊転しているものの、その回転速度は極めて小さ
く、故に遠心力が小さくなるため、遠心力よりも
スプリングの付勢力が大きくなり、そのため、ス
プリングの付勢力により遠心力応答弁を供給孔に
向けて押圧し、これにより供給孔を閉塞し、以て
貯蔵室内の粘性流体が作動室内に流入することを
阻止しうる。又、ロータの停止直前の僅かの回転
により、一方向弁が排出孔を開放し、この開放に
より、作動室内の粘性流体を貯蔵室内に戻しう
る。

そのため、ロータが停止した後の状態では、作
動室内に残留する粘性流体の量は従来のものに比
して少ない。故に、エンジンを再び始動させたと
きであつても、ロータの回転力が直結に近い状態
でケースに伝達されることを防止できる。そのた
め始動時におけるエンジンの過冷を極力防止で
き、よつてエンジンの暖気運転に要する時間を従
来のものに比して短縮しうる。

以下、本考案の実施例を添付図面に基ずいて説
明する。

第１図の駆動軸１は、図示されていない自動車
エンジンからフアンベルトを介して駆動される軸
である。この駆動軸１にはボールベアリング２を
介してケース３が遊転可能に支えられている。前
記ケース３にはカバー４がボルト５によつて固定
されている。該カバー４とケース３とで形成され
る中空部にはロータ６が収容されており、該ロー
タ６の中心部は前記駆動軸１にスプライン結合７
され更にカシメ固着８されている。このためロー
タ６は駆動軸１と一体回転する。又、ロータ６は
ケース３、カバー４の内面とわずかな間隙をおい
て無接触の状態で回転しうる。

ロータ６には流通孔６ａ，６ｂ及び流通路６ｃ
が設けられている。

前記カバー４の内部には仕切板１０が固定され
ており、この仕切板１０によつて中空部が作動室
１１と粘性流体貯蔵用の貯蔵室１２とに分けら
れ、中空部には一定量の粘性流体（シリコン油な
ど）が収容されている。前記仕切板１０には突起
１０ａと油の通路１０ｂが形成されている。又、
カバー４の外面には複数個のフイン４ａが形成さ
れると共に図示してない冷却用フアンを取付ける
ためのネジ孔４ｂが形成されており、カバー４の
中心部には軸１３がその軸心回りに回動自在な如
くに嵌装されている。そして、軸１３の外周部に
は油洩れ防止用のＯリング１４が装着され、軸１
３の右端部にはボルト１５によつて板バルブ１６
が固定されている。これゆえ板バルブ１６は前記
軸１３が回動したとき一体的に回動する。

軸１３の左端にはうず巻状のバイメタル１７の
一端１７ａが係止され、バイメタル１７の他端１
７ｂはホルダ１８に支えられている。該ホルダ１
８は前記カバー４にカシメ固着１９されている。
前記バイメタル１７は図示してないラジエータに
連結され該ラジエータ内の冷却水の温度を感知し
て温度が一定以上になつたとき端部１７ａを介し
て軸１３を回動させ板バルブ１６を揺動させるよ
う構成されている。これゆえ、ホルダ１８はカバ
ー４と一体回転するが、板バルブ１６は通常カバ
ー４と一体的に回転するもののバイメタル１７が
作動したときには回転と同時に揺動運動をもす
る。

カバー４に固定されている仕切板１０の上端部
には凹部２１，２２が形成され（第２図の拡大図
参照）、両凹部２１，２２の中間には壁１０ｃが
形成されている。該壁１０ｃの中心部には、作業
室１１と貯蔵室１２とを連通する排出孔１０ｄが
穿設され、排出孔１０ｄには樹脂製（又はゴム
製）の一方向弁２３が嵌装されている。該一方向
弁２３の舌部２３ａは二点鎖線の如くにたわむこ
とができるため、凹部２２からの粘性流体が切欠
き２３ｂを介して二点鎖線矢印のような凹部２１
及び貯蔵室１２内に流れることができる。但し、
この逆は流れることができない。

前記一方向弁２３が設けられている側の反対側
の仕切板１０には凹部２４，２５が形成され（第
３図参照）、両凹部２４，２５間、延いては作動
室１１、貯蔵室１２間は供給孔２６によつて連通
されている。仕切板１０に固定されたシリンダ部
材２７のシリンダ２７ａには遠心力応答弁２８の
軸部が滑動自在に嵌挿されている。該遠心力応答
弁２８は、一端が前記シリンダ部材２７に係止し
たスプリング２９の付勢力により閉方向（換言す
れば駆動軸１の中心の方向）に付勢されている。
第３図は、Ａ矢印方向に遠心力が働いたために、
遠心力応答弁２８、供給孔２６が開放状態とな
り、凹部２４，２５が供給孔２６を介して連通し
ている状態を示している。又、第３図では、板バ
ルブ１６は凹部２４延いては供給孔２６の入口を
塞いでいるが、該板バルブ１６は第１図のボルト
１５を揺動中心として紙面垂直方向に揺動するこ
とにより第３図の凹部２４と貯蔵室１２とを連通
させることができる。

上記遠心力応答弁８の構成は第４図の如き構成
でもよい。即ち、供給孔１２４は第３図の供給孔
２６に相当し、凹部１２５は凹部２５に相当し、
遠心力応答弁１２８は遠心力応答弁２８に、スプ
リング１２９はスプリング２９にそれぞれ相当す
る。本図は実線の遠心力応答弁１２８が斜面１３
０に当接して供給孔１２４、凹部１２５間の連通
を遮断している状態を示しており、該遠心力応答
弁１２８にＡ矢印方向の遠心力が働くと二点鎖線
位置となり供給孔１２４、凹部１２５間が連通す
るよう構成されている。

次に本実施例の温度感応型粘着性流体継手の作
動について説明する。先ず、エンジンを始動した
場合、該エンジンからの駆動力により軸１及びロ
ータ６が一体回転する。作動室１１内には少量の
粘性流体としての作動油が残つているため該油が
ロータ６の外周部とケース３との小間隙に介在
し、いわゆる“つれ回り”により作動油を介して
ロータ６の回転力がケース３に伝達される。この
場合、作動室１１内の作動油が少量であるためロ
ータ６の回転数に比べ、被駆動側であるケース３
及びカバー４の回転数は極めて小さい。しかし、
スプリング２９の付勢力を小さく設定してあるの
で、上記ケース３、カバー４の回転に伴う遠心力
はスプリング２９の付勢力よりも大きく（遠心力
＞付勢力）、遠心力応答弁２８はスプリング２９
の付勢力に抗して半径方向外方つまり遠心方向に
移動する。このため遠心力応答弁２８は第３図の
如き開放状態となる。この場合、エンジン始動後
のためラジエータの水温は低く、よつてバイメタ
ル１７は作動しないため、板バルブ１６で供給孔
２６は不連通となつている。

一方、エンジンの駆動が長く続くとラジエータ
内の水温が上昇するためバイメタル１７が作動し
板バルブ１６が揺動せしめられ、第３図の凹部２
４と供給孔２６と貯蔵室１２とが連通する。この
場合には遠心力＞スプリング２９の付勢力の関係
にあるので、遠心力応答弁２８が遠心方向へ移動
し、よつて供給孔２６が開放するからである。こ
のため貯蔵室１２内の作動油は、貯蔵室１２、凹
部２４、供給孔２６、凹部２５順序で作動室１１
に侵入する。これにより作動室１１内は作動油の
量が増大することから、作動室１１内の粘性は高
くなり、よつてロータ６の回転力はケース３、カ
バー４、仕切板１０、車にはカバー４に装着され
るフアンに大きな力として伝わる。

このようにして作動室１１内の作動油量が一定
以上になると（この場合、作動室内の作動油は遠
心力により外周部に多く分布している）ロータ６
の回転によつて作動油が“つれ回り”して該油が
突起１０ａに衝突して油圧を生じ、その勢いで一
方向弁２３の舌部２３ａを第２図の二点鎖線の状
態とし、以て排出孔１０ｄを開放する（このよう
に突起１０ａに衝突して圧を生じ一方向弁２３を
押し広げる作用を、以下“ポンプ作用”という） このため、作動室１１内の作動油は、第１図に
示す通路１０ｂを経て貯蔵室１２に流入する。こ
れにより作動室１１内の作動油量が一定値に保た
れ、作動油は貯蔵室１２、凹部２４、供給孔２
６、凹部２５、作動室１１、更には、切欠き２３
ｂ、貯蔵室１２の順序で循環する。この循環はエ
ンジンがアイドリング状態（エンジン回転数は通
常500r.p.mくらい）のときもなされる。

しかし、高速運転のようにエンジン回転数が大
となりそのため冷却用フアン（図示せず）の回転
数も増大して冷却フアンによりエンジンが“冷え
過ぎ”の状態となつた場合には、冷却水の温度を
バイメタル１７が感知して第３図のように貯蔵室
１２から凹部２４への連通を板バルブ１６が遮断
する。よつて貯蔵室１２から作動室１１への流入
量は減る。この場合、完全遮断だけでなく中途遮
断もありうる。このように流入量が減るため、カ
バー４の回転数、冷却フアンの回転数が低下し、
上記エンジンの“冷え過ぎ”が防止される。

次にエンジンの回転を停止した場合、エンジン
と連動する駆動軸１及びロータ６は停止する。し
かし駆動軸１の遊転可能に設けられたケース３、
ケース３に取着されたカバー４、カバー４に固定
された仕切板１０は惰性でもう少し回転するが、
回転による遠心力は徐々に減少する。このように
回転による遠心力が小さくなると、遠心力よりも
スプリング２９の付勢力が大きくなる（遠心力＜
スプリング２９の付勢力）。故にスプリング２９
により遠心力応答弁２８が押圧され、供給孔２６
が閑塞状態となり、よつて貯蔵室１２から作動室
１１への作動油の流入は完全に遮断される。他
方、ロータ６の停止直前では一方向弁２３を介し
ての作動室１１から貯蔵室１２への流入は、前記
したポンプ作用によつて暫くの間続行される。こ
のため作動室１１内の作動油量は次第に少量とな
る。従つてロータ６が停止した後の状態では、作
動室１１内に残留する作動油の量は、従来のもの
に比して少ない。故に、エンジンを再び始動させ
るときであつても、従来とは異なり、ロータの回
転力が直結に近い状態でケース３、カバー４、延
いてはカバーに装着されるフアンに伝達されるこ
とを防止することができる。そのため、始動時に
おけるエンジンの過冷を極力防止でき、よつてエ
ンジンの暖気運転に要する時間を従来のものに比
して短縮しうる。

尚、第４図のバルブ機構の作動は第３図の場合
と同様であるから説明を省略する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す縦断面図、第２
図及び第３図は第１図の部分拡大図、第４図は第
３図と同様な断面図で他の実施例を示すものであ
る。 図中、符号１は駆動軸、３はケース、４はカバ
ー、１０は仕切板、１１は作動室、１２は貯蔵
室、１６は板バルブ、２３は一方向弁、２８は遠
心力応答弁を示す。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 エンジンに連動する駆動軸と、 該駆動軸上に遊転可能に取着されたケースと、 該ケースとともに回転すべく該ケースに一体的
   に取着されフアンが装着されるカバーと、 該カバーに固定され、該ケースと該カバーとで
   形成された中空部を作動室と粘性流体貯蔵用の貯
   蔵室とに区画し、該作動室と該貯蔵室とを連通す
   る排出孔と供給孔とを有しかつ排出孔近傍に突起
   を有する仕切板と、 該ケースと該仕切板との間で小隙間を形成する
   ように該作動室内に収納されかつ該駆動軸に固定
   され該駆動軸とともに回転するロータと、 ラジエータ内の冷却水温に応じて作動するバイ
   メタルと、 該バイメタルに連結され冷却水温の上昇につれ
   て該バイメタルが作動すると供給孔を開放する板
   バルブとを有する温度感応型粘性流体継手におい
   て、 該排出孔に設けられ粘性流体を該作動室から該
   貯蔵室へ通過させ該貯蔵室から該作動室へは通過
   させない一方向弁と、 遠心方向へ移動自在に仕切板に設けられ遠心方
   向へ移動すると該供給孔を開放する遠心力応答弁
   と、 付勢力により遠心力応答弁で該供給孔を閉塞す
   るスプリングとを具備することを特徴とする温度
   感応型粘性流体継手。