JPS63180729A - 粘性流体継手 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は自動車用エンジンの冷却ファン等に利用できる
粘性流体継手に関するものである。

（従来の技術） 従来も粘性流体継手は種々提案されているがその１例を
第７図について説明する。

第７図において、ロータ１はシャフト２（入力軸）に固
定され、ケース３又はケース３及びカバー４（出力軸）
との間に作動室５ａ又は５ｂを形成し、その中に粘性流
体を満たすことで入力側より出力側へトルクを伝達する
ものである。６は貯蔵室、７は温度感応部材でロッド８
を介してバルブ９に連設されており、温度感応部材７の
感知する温度にて回転し、ロッド８を介してバルブ９を
開閉することにより、作動室５及び貯蔵室６間の粘性流
体を制御し、入力側から出力側へのトルク伝達を制御す
る。しかし、前記第７図に示す従来のものは、停止時、
粘性流体は重力により継手内下方に溜まるため、第９図
の如く貯蔵室６はもとより作動室５も粘性流体に満たさ
れることになり、再始動時に作動室５に満たされた粘性
流体により、入力側から出力２　　　　゛ 側へトルク伝達が行なわれ、作動室５より貯蔵室６へ粘
性流体が回収されるまでの時間、ファンが高速で回ると
いう、いわゆるつれ回り現象が発生する。

この欠点を防止するため従来も、第８図の如く貯蔵室６
の他にロータ１の背面に相当する位置に第２貯蔵室６′
を設け、作動室５ａ又は５ｂを集約した作動室５を設け
ることで、停止時の粘性流体を貯蔵室６、作動室５及び
貯蔵室６′に蓄え、停止時の液面高さｈを従来品に対し
第２貯蔵室６′の容量だけ低くし、従来の問題を解消す
るようにしたものが提案されている。

（発明が解決しようとする問題点） 前記第７図に示す粘性流体継手では、停止時に液面高さ
が高くなり、作動室５に満たされた粘性流体により、入
力側から出力側へトルク伝達が行なわれ、作動室５より
貯蔵室６へ粘性流体が回収されるまでの時間、ファンが
高速で回る、いわゆるつれ回り現象が発生する。

第８図の従来の粘性流体継手では、第７図の場合の問題
点は解決できるものの、雰囲気温度に対する出力が３段
階に切替わる制御が難かしく、オン、オフの２段階制御
のみとなる。その結果オンによる稼動率が大きく、オン
、オフの切替時に発生するファンの騒音、損失馬力大に
よるエンジンの出力低下、燃費低下環の問題があった。

本発明は前記従来の問題点を解決するために提案された
ものである。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） このため本発明は、粘性流体継手において、貯蔵室の、
ロータ及び作動室に対し相対する位置に第２貯蔵室を設
け、前記ロータと出力部材間に位置し、前記貯蔵室を形
成するよう該出力部材に固定されると共に、前記貯蔵室
から作動室への粘性流体の流入量を制御するディバイダ
プレートを設け、該ディバイダプレートにオイル通路孔
を形成し、該オイル通路孔を開閉するバルブを設け、該
オイル通路孔とバルブの中抜孔とで形成される重合開口
の温度に対する面積が高温時より低温時が小となるよう
に構成してなるもので、これを問題点解決のための手段
とするものである。

（作用） 作動が開始すると、温度感応部材の感応によりバルブは
回動変位し、中抜孔とオイル通路孔により形成される重
合開口面積を増減し、貯蔵室から作動室への粘性流体の
流入量を制御する。

つまり前記重合開口面積が大きい場合には、粘性流体は
作動室へ多量に流入して入力側からのトルク伝達も大き
くなる。また重合開口面積が小さい場合には、粘性流体
は作動室へ少量しか流入せず、入力側からのトルク伝達
は小さいものになる。このように温度感応部材の感知す
る温度に対する特性を線形にすることが可能になり、必
要に応じて最小限の出力に抑えることで、ファンの騒音
大、損失馬力大及び燃費の低下を解消できる。

（実施例） 以下本発明を図面の実施例について説明すると、第１図
は本発明の実施例を示す。第１図においてロータ１はシ
ャフト２（入力軸）に係止されており、その外周には回
転方向に応じた歯切りが形成されている。ケース３はベ
アリングＩＯを介してシャフト２に回転自在に支持され
ており、かつカバー４（出力軸）にネジ１２により係止
されている。またケース３はロータ１との間に第２貯蔵
室６′を形成している。１１はディバイダプレートでカ
バー４にネジ１３により係止されており、貯蔵室６を形
成すると共に、ロータ１との間にラビリンスによる作動
室５を形成している。またバルブ９はロッド８を介して
温度感応部材７に係止されており、温度感応部材７の温
度に対する動きにより回動変位し、ディバイダプレート
１１のオイル通路孔１４とバルブ９の中抜孔２０により
重合開口を形成し、該重合開口面積を増減させることで
貯蔵室６と作動室５の間のシリコンオイル（粘性流体）
の流入量を制御し、入力側から出力側へのトルク伝達を
制御するようにしている。

停止時シリコンオイルは重力により、第４図の如く貯蔵
室６１作動室５及び第２貯蔵室６′に蓄えられる。次い
で作動を開始した時、シリコンオイルは回転の遠心力に
より粘性流体継手内に円周状に広がり、作動室５と第２
貯蔵室６′から貯蔵室６へ回収される。この時第２貯蔵
室６′から回収されるシリコンオイルは、わずかなトル
ク伝達で貯蔵室６へ回収される。また作動室５から回収
されるシリコンオイルは、第２貯蔵室６′の容量だけ第
４図のｈ′で示す如〈従来に比べて少ないため、貯蔵室
６への回収時間も早く、なおかつトルク伝達を小さくす
ることができる。以上より粘性流体継手の始動時に発生
するつれ回り現象を解消することができる。

次に作動が開始し、温度感応部材７の温度感応によりバ
ルブ９は回動変位を行い、中抜孔２０とオイル通路孔１
４により形成される重合開口面積を増減し、貯蔵室６か
ら作動室５へのシリコンオイル流入量を制御する。つま
り該重合開口面積が大きい場合には、シリコンオイルは
作動室５へ多量に流入して入力側からのトルク伝達も大
きくなる。また該重合開口面積が小さい場合には、シリ
コンオイルは作動室５へ少量しか流入せず、入力側から
のトルク伝達は小さいものになる。この様に温度感応部
材７の感知する温度によりトルク伝達を制御し、出力回
転数の温度感応部材７の感知する温度に対する特性を第
３図の如く線形にすることが可能となり、必要に応じて
最小限の出力に抑えることで、ファン騒音大、損失馬力
大及び燃費の低下を解消することができる。

また、ディバイダプレート１１に設けたオイル通路孔１
４の形状を、前述の中抜孔２０と同等形状としてバルブ
９にて開閉する手段をとっても同様の効果が得られるこ
とは明白である。ここで第２図についてオイル通路孔１
４と中抜孔２０との関係について詳細に説明すると、オ
イル通路孔１４はディバイダプレート１１上に形成され
た半径方向に伸びる長方形状の穴であり、バルブ９には
該孔１４の位置、形状に対応して一辺が傾斜した台形状
の中抜孔２０が形成しである。中抜孔２０は傾斜した一
辺に２段のスロープを有し、半径方向内側にある１段目
のスロープ２１は半径方向に対して傾斜が緩く、かつ短
い。また外側にある２段目のスロープ２２は、１段目の
スロープ２１に比し傾斜が強（、しかも長い。

さて周囲温度が低い時、即ちバルブ９が第２図のｆ８１
位置にある時は、中抜孔２０はオイル通路孔１４と重合
せず、バルブ９が該孔１４を塞いでいる。温度感応部材
７が低温時における温度上昇を感知してバルブ９を（ｂ
１位置まで回転させると、１段目のスロープ２１がオイ
ル通路孔１４の外縁と交叉し、中抜孔２０と孔１４が重
合する部分において開口２３を形成する。また１段目の
スロープ２１は傾斜が緩いので低温時における開口２３
のバルブ９の回転角に対する、即ち温度上昇に対する面
積増加率は小となる。更に周囲温度が上昇して温度領域
に達すると、２段面のスロープ２２がオイル通路孔１４
の外縁と交叉し、開口２３の面積増加率が大となる。

第２図の（Ｃ１の位置は、高温時においてオイル通路孔
１４の全体が中抜孔２０に表われた状態を示している。

更に第１図の様に、作動室５と第２貯蔵室６′とを分離
する仕切板１６をロータ１の第２貯蔵室６′側に設け、
その外周にオリフィス孔１７を形成することで、第２貯
蔵室６′から貯蔵室６へ回収するシリコンオイルの流量
を制御し、始動時に発生するつれ回り現象の低減を促進
することができる。なお、ロータ１に設けられた圧抜き
孔１５は再始動時の第２貯蔵室からのシリコンオイルの
回収を、より円滑にするものであり、本発明では極めて
重要である。圧抜き孔１５の位置は粘性流体継手が回転
中のシリコンオイルの液面より内周、つまりシリコンオ
イルに浸されない位置に設け、作動中の作動室５から第
２貯蔵室６′への洩れの無いようにする必要がある。ま
た仕切板１６を設けた場合、圧抜き孔ＩＢが必要である
ことは言うまでもない。この圧抜き孔１８が圧抜き孔１
５より内周にある場合のみ、圧抜き孔１５は回転中のシ
リコンオイルの液面より内周にある必要はない。一方圧
抜き孔１８が圧抜き孔１５より外周にある場合、圧抜き
孔１８は回転中のシリコンオイル液面より内周で、かつ
停止中のシリコンオイル液面より外周にあることが望ま
しい。

また中抜孔２０は、ディバイダプレート１１あるいはパ
ルプ９のいづれに形成してもよく、また第６図に示す様
な各種の形状でも同等の効果が得られるものである。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明した如く本発明は構成されているので、
停止時粘性流体は貯蔵室、作動室及び第２貯蔵室に蓄え
ることができる。従って液面高さｈ′は第２貯蔵室の容
量に応じ低くすることができ、低温時における始動時の
ファン騒音、ヒータ効き不良及びエンジン暖機性の問題
を解決できる。第５図は本発明Ａと従来Ｂとの低温時特
性線図を示し、ＮＰは入力回転数、Ｎｆは出力回転数で
ある。時間経過後はＡ、Ｂとも回転数も低く騒音の問題
はないが、始動直後は従来Ｂでは回転数が大きく、前述
の問題が発生する。本発明Ａでは始動直後でも前述のよ
うな問題は殆どない程度の回転数である。

また本発明では温度の高低に応じてオイル通路孔と中抜
孔で形成される重合開口面積を増減させ、貯蔵室から作
動室への粘性流体の流入量を制御するため、入力側から
出力側へのトルク伝達を、貯蔵室から作動室への粘性流
体の流入量に応じた能力で行なうこととなり、従来のオ
ン、オフ２段階の制御に対し、連続的で線形な制御が可
能となり、必要に応じて最小限のトルク伝達を暫時行う
ことで従来の問題点を解消できる。

従って本発明では、従来技術に対し、構造は複雑になる
ことな（、重量増加及びコストを抑えられ、車両搭載等
の周辺部への影響も小さい上、同等以上の性能を発揮す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す粘性流体継手の側断面図
、第２図（ａｌ　（ｂｌ　Ｔｅｌは夫々第１図における
オイル通路孔とバルブにおける中抜孔との関係を示す説
明図、第３図は本発明と従来との温度感応部材感知温度
と出力回転数との関係を示す線図、第４図は第１図にお
ける停止時の液面高さを示す説明図、第５図は本発明と
従来とにおける低温時始動特性線図、第６図はバルブの
中抜孔の種々の形状を示す説明図、第７図及び第８図は
夫々従来の粘性流体継手を示す側断面図、第９図は第７
図における停止時の液面高さを示す説明図である。 図の主要部分の説明 １−ロータ　　　　２−シャフト（人力軸）３−ケース
　　　　４−カバー（出力軸）５−作動室　　　　６−
貯蔵室 ７一温度感応部材　８−ロンド ９−パルプ　　　　１１−・ディバイダプレート１４−
オイル通路孔　２〇−中抜孔 １　を 第１図 ＋２　　１’１ 第２図 第３図 潔浅感応部材歴ｗ口温度（°Ｃ） 第４図 第は 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 粘性流体継手において、貯蔵室の、ロータ及び作動室に
   対し相対する位置に第２貯蔵室を設け、前記ロータと出
   力部材間に位置し、前記貯蔵室を形成するよう該出力部
   材に固定されると共に、前記貯蔵室から作動室への粘性
   流体の流入量を制御するディバイダプレートを設け、該
   ディバイダプレートにオイル通路孔を形成し、該オイル
   通路孔を開閉するバルブを設け、該オイル通路孔とバル
   ブの中抜孔とで形成される重合開口の温度に対する面積
   が高温時より低温時が小となるように構成したことを特
   徴とする粘性流体継手。