JP2001020976A - 温度感応型流体式ファン・カップリング装置 - Google Patents

温度感応型流体式ファン・カップリング装置

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JP2001020976A
JP2001020976A JP19606199A JP19606199A JP2001020976A JP 2001020976 A JP2001020976 A JP 2001020976A JP 19606199 A JP19606199 A JP 19606199A JP 19606199 A JP19606199 A JP 19606199A JP 2001020976 A JP2001020976 A JP 2001020976A
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oil
torque
temperature
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torque transmission
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JP19606199A
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Shoichiro Usui
正一郎 臼井
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Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd
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Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 駆動ディスクのスリップによる剪断抵抗発熱
を密封器匣表面から十分に放熱でき、トルク伝達用油の
劣化や粘性低下の憂いをなくし、かつ軸受装置などの寿
命を大幅に延ばすことができる温度感応型流体式ファン
・カップリング装置の提供。 【解決手段】 先端部に駆動ディスクを固着した回転軸
体上に支承された密封器匣の内部が、仕切板によって油
溜り室と前記駆動ディスクを内装するトルク伝達室とに
区劃され、密封器匣側の内周壁面の一部に設けたダムに
連なるトルク伝達室側より油溜り室側に通ずる循環流通
路が形成され、かつ油溜り室側からトルク伝達室側へ通
ずる供給孔を開閉する弁部材を備え、駆動ディスクとト
ルク伝達間隙部での油の有効接触面積を増減させて、回
転軸体側から被駆動側の密封器匣側へのトルク伝達を制
御するようにしてなるファン・カップリング装置におい
て、前記密封器匣の少なくとも冷却フィンが高熱伝導材
により構成されていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般に自動車にお
ける機関冷却用のファン回転を制御して、絶えず走行状
態に応じた冷却送風量を機関に供給する温度感応型流体
式ファン・カップリング装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種ファン・カップリング装置
としては、トルク伝達室に供給された油によって駆動デ
ィスクの駆動トルクをケースに伝達する方式のものが一
般的であり、その構造は例えば、外周面に冷却フィンが
突設された密封器匣内を仕切板によってトルク伝達室と
油溜り室とに区分し、トルク伝達室内に駆動ディスクを
駆動部の駆動によって回転自在に設け、油溜り室の油を
仕切板またはカバーに形成した供給孔からトルク伝達室
に供給し、トルク伝達室の油を循環路により油溜り室に
戻すようにした構造の温度感応型流体式ファン・カップ
リング装置が知られている(特公昭63−21048号
公報等参照)。この種のファン・カップリング装置によ
ると、油溜り室からトルク伝達室に供給される油によっ
て駆動ディスクの駆動トルクが密封器匣に伝達され、密
封器匣に取付けられたファンが回転し、例えば自動車用
エンジンの冷却が行われる。また、この種のファン・カ
ップリング装置は、バイメタルによって雰囲気温度を検
出し、この温度が上昇すると供給孔の開度を増加させて
トルク伝達室内の油量を増加させ、密封器匣の回転数を
上げ、ファンを高速度で回転し冷却効果を上げるように
している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
のファン・カップリング装置の場合、密封器匣、該密封
器匣の外周面に突設されている冷却フィンは、アルミニ
ウム合金などをダイカストや鋳造などの適宜方法により
成形して構成されたものであるため、回転作動時におけ
る駆動ディスクのスリップによる剪断抵抗発熱を密封器
匣表面から十分に放熱できず、その結果このスリップ発
熱によりトルク伝達用油(シリコンオイルなど)の粘性
低下や軸受装置などの劣化を招き好ましくなかった。
【0004】本発明は前記した従来技術の問題点を解決
するためになされたもので、回転作動時における駆動デ
ィスクのスリップによる剪断抵抗発熱を密封器匣表面か
ら十分に放熱でき、トルク伝達用油(シリコンオイルな
ど)の粘性低下の憂いをなくし、かつ軸受装置などの寿
命を大幅に延ばすことができる温度感応型流体式ファン
・カップリング装置を提供しようとするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明に係る温度感応型
流体式ファン・カップリング装置は、先端部に駆動ディ
スクを固着した回転軸体上に軸受を介して支承され、か
つ外周部に冷却フィンを取付けたカバーとケースとから
なる密封器匣の内部を、仕切板によって油溜り室と前記
駆動ディスクを内装するトルク伝達室とに区劃し、回転
時の油の集溜する駆動ディスクの外周壁部と対向する密
封器匣側の内周壁面の一部にダムと、該ダムに連なるト
ルク伝達室側より油溜り室側に通ずる循環流通路を形成
すると共に、油溜り室側に位置してカバーに取付けられ
た感温体に連なる連桿にその一部を接触もしくは固定
し、他端側の先端部で外部周囲の温度の変化に応じて油
溜り室側からトルク伝達室側へ通ずる供給孔を開閉する
弁部材を内部に備え、駆動ディスクと前記ケースおよび
カバーとの外方付近の対向壁面に設けたトルク伝達間隙
部での油の有効接触面積を増減させて、回転軸体側から
被駆動側の密封器匣側へのトルク伝達を制御するように
してなるファン・カップリング装置において、前記密封
器匣の少なくとも冷却フィンが高熱伝導材により構成さ
れていることを特徴とするものである。また前記高熱伝
導材には熱伝導度が0.45cal/℃・cm・sec
以上のものを使用したり、一般に純アルミといわれるも
のを使用したりするものである。
【0006】本発明において、高熱伝導材の熱伝導度を
0.45cal/℃・cm・sec以上、好ましくは
0.50cal/℃・cm・sec以上に限定したの
は、鋳造用アルミニウム合金であるACやダイキャスト
用アルミニウム合金であるADCなどより熱伝導度がよ
く、シリコンオイルのようなトルク伝達油の熱を空気中
に効果的に放熱でき、かつ冷却フィンの高さを低くした
り冷却フィンの枚数を減らして小型化できるからであ
る。なお前記高熱伝導材の熱伝導度は、冷却フィン自体
の強度を損なわない限り高い方が好ましいが、現行の技
術では最大0.56cal/℃・cm・sec程度が上
限である。
【0007】なお熱伝導度が0.45cal/℃・cm
・sec以上のアルミニウム合金としては、JISの2
014−0、2017−0、2024−0、3003−
0、5005、5050、6N01−T5、6N01−
T6、6063などが挙げられ、一方熱伝導度が0.5
0cal/℃・cm・sec以上のアルミニウム合金と
しては、JISの1060、1100、1200、6N
01−0、6063−T5、6151−0、7072な
どが挙げられる。
【0008】本発明においては、密封器匣または冷却フ
ィンを高熱伝導材により構成することにより、駆動ディ
スクのスリップによる剪断抵抗発熱を速やかに放熱して
油や軸受装置の温度上昇を防止することができる。した
がって、トルク伝達用油の粘性低下の憂いがなくなり耐
久性が向上するとともに、軸受装置の寿命も延びること
となる。
【0009】
【発明の実施の形態】図1は本発明に係る温度感応型フ
ァン・カップリング装置の一例を示す縦断側面図、図2
は冷却フィン部の他の実施例を示す図で、(a)は拡大
断面図、(b)は(a)のII−II線上の断面図、図
3は本発明に係る温度感応型ファン・カップリング装置
の他の例を示す縦断側面図であり、1は駆動側をなす回
転軸体、2は密封器匣、3はトルク伝達室、3−1はト
ルク伝達間隙部、3−2はトルク伝達間隙部手前側空隙
部、4は仕切板、5は油溜り室、6は駆動ディスク、7
−1、7−2は弁部材、8−1、8−2は連桿、9−1
は短冊状バイメタル、9−2は渦巻状バイメタル、10
−1、10−2は供給孔、11はダム、12は支持金
具、13は循環流通路、14は円形孔、15は軸受装
置、16は冷却フィンである。
【0010】図1に示す温度感応型ファン・カップリン
グ装置は、駆動部(図面省略)の駆動によって回転する
回転軸体1に、軸受装置15を介して大径短寸の密封器
匣2が回転自在に取付けられている。この密封器匣2は
高熱伝導材製のケース本体2−1とカバー2−2とで構
成され、このケース本体2−1とカバー2−2の外周面
には冷却フィン16が突設されており、内部は仕切板4
にてトルク伝達室3と油溜り室5とに分けられ、トルク
伝達室3内には回転軸体1の端部に固定された円板状の
駆動ディスク6がトルク伝達室3の内周面との間にトル
ク伝達間隙部3−1およびトルク伝達間隙部手前の空隙
部3−2が形成されるように収納されている。仕切板4
には油溜り室5よりトルク伝達室3への油の供給孔10
−1が設けてある。供給孔10−1を開閉する弁部材7
−1は、油溜り室5側の仕切板4の壁面にその一端を鋲
着し、他端を該供給孔10−1部に位置して設けてあ
り、前記カバー2−2の前面に固定した支持金具12に
その両端を係止した短冊状バイメタル9−1による外部
周囲の温度変化に伴う変形に連動するように連桿8−1
を介して内部に備えてある。ダム11は回転時の油の集
溜する駆動ディスク6の外周壁部と対向する密封器匣2
の内周壁面の一部に設けられ、回転方向の当該ダムの手
前に連るトルク伝達室3側より油溜り室5への循環流通
路13を形成してポンピング機能を有するものである。
14は仕切板4の中央に設けた円形の貫孔であって、停
止時にのみ油溜り室5とトルク伝達室3とを連通する油
流通手段として作用するものである。
【0011】上記構成のファン・カップリング装置にお
いて、ケース本体2−1とカバー2−2とからなる密封
器匣2の外周面に突設された冷却フィン16の回転に伴
い、駆動ディスク6のスリップによる剪断抵抗発熱が密
封器匣2の外表面から放熱されるが、本発明では密封器
匣2が高熱伝導材製であるか、または図2のように鋳造
用アルミニウム合金あるいはダイキャスト用アルミニウ
ム合金からなる密封器匣2に高熱伝導材製の冷却フィン
16を溶着してなるために、該密封器匣2の外周面に突
設された冷却フィン16より外部冷却風への熱伝達効率
を向上させ、結果として冷却フィンよりの放熱効果が高
められ、密封器匣2内部にトルク伝達用油の粘性低下を
憂いをなくし、かつ軸受装置15に対する熱影響も大幅
に軽減される。
【0012】また、図3は感温体として渦巻状バイメタ
ル9−2を用い、かつカバー2−2内部の周側壁面に設
けたトルク伝達室3側への供給孔10−2を周方向に摺
動変位して開閉するように構成したファン・カップリン
グ装置に本発明を適用した例を示したもので、この場合
は、渦巻状バイメタル9−2の温度変化による変形に連
動して弁部材7−2がカバー2−2内部の周側壁面に設
けた供給孔10−2を開閉する。すなわち、渦巻状バイ
メタル9−2の変形に伴い外気温度が高い場合は、連桿
8−2を介して弁部材7−2が回転することにより供給
孔10−2が開き、油溜り室5内の油がトルク伝達室3
に供給され、反対に外気温度が低い場合は、連桿8−2
を介して弁部材7−2が逆方向に回転することにより供
給孔10−2が閉じられ、トルク伝達室3への油の供給
が停止する機構となっている。
【0013】上記構成のファン・カップリング装置にお
いても、ケース本体2−1とカバー2−2とからなる密
封器匣2の外周面に突設された冷却フィン16の回転に
伴い、駆動ディスク6のスリップによる剪断抵抗発熱が
密封器匣2の外表面から放熱されるが、密封器匣2が高
熱伝導材製であるか、または前記した図2のように鋳造
用アルミニウム合金あるいはダイキャスト用アルミニウ
ム合金からなる密封器匣2に高熱伝導材製の冷却フィン
16を溶着してなるために、該密封器匣2の外周面に突
設された冷却フィン16より外部冷却風への熱伝達効率
を向上させ、結果として冷却フィンよりの放熱効果が高
められ、密封器匣2内部にトルク伝達用油の粘性低下を
憂いをなくし、かつ軸受装置15に対する熱影響も大幅
に軽減される。
【0014】上記した実施例においてはサーモ・モジュ
レート型ファン・カップリング装置として感温体として
短冊状または渦巻状のバイメタルを用いた例について説
明したが、本発明はトルク・リミット型ファン・カップ
リング装置にも適用できることはいうまでもない。
【0015】
【発明の効果】以上説明したごとく、この発明に係る温
度感応型ファン・カップリングは、油溜り室と駆動ディ
スクを内装するトルク伝達室とを有する密封器匣の少な
くとも冷却フィンを高熱伝導材製としたことにより、外
部への放熱を良好に行わしめて発熱によるトルク伝達用
油の温度上昇を極力抑制し、油の酸化による劣化や粘性
低下による伝達トルクの減少とこれに伴うファン回転速
度低下およびエンジン冷却水の温度上昇によるエンジン
のオーバーヒートなどの憂いをなくし、また密封器匣を
支承する軸受装置への伝達熱量を減少させて該軸受装置
の温度上昇を防止し、この温度上昇に伴うグリースの劣
化の防止、転動面の面圧の上昇を防止して前記軸受装置
の劣化も防止されファン・カップリングの寿命を大幅に
延ばすことができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る温度感応型ファン・カップリング
装置の一例を示す縦断側面図である。
【図2】冷却フィン部の他の実施例を示す図で、(a)
は拡大断面図、(b)は(a)のII−II線上の断面
図である。
【図3】本発明に係る温度感応型ファン・カップリング
装置の他の例を示す縦断側面図である。
【符号の説明】
1 回転軸体 2 密封器匣 2−1 ケース本体 2−2 カバー 3 トルク伝達室 3−1 トルク伝達間隙部 3−2 トルク伝達間隙部手前の空隙部 4 仕切板 5 油溜り室 6 駆動ディスク 7−1、7−2 弁部材 8−1、8−2 連桿 9−1 短冊状バイメタル 9−2 渦巻状バイメタル 10−1、10−2 供給孔 11 ダム 12 支持金具 13 循環流通路 14 円形孔 15 軸受装置 16 冷却フィン

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 先端部に駆動ディスクを固着した回転軸
    体上に軸受を介して支承され、かつ外周部に冷却フィン
    を突設したカバーとケースとからなる密封器匣の内部
    を、仕切板によって油溜り室と前記駆動ディスクを内装
    するトルク伝達室とに区劃し、回転時の油の集溜する駆
    動ディスクの外周壁部と対向する密封器匣側の内周壁面
    の一部にダムと、該ダムに連なるトルク伝達室側より油
    溜り室側に通ずる循環流通路を形成すると共に、油溜り
    室側に位置してカバーに取付けられた感温体に連なる連
    桿にその一部を接触もしくは固定し、他端側の先端部で
    外部周囲の温度変化に応じて油溜り室側からトルク伝達
    室側へ通ずる供給孔を開閉する弁部材を内部に備え、駆
    動ディスクと前記ケースおよびカバーとの外方付近の対
    向壁面に設けたトルク伝達間隙部での油の有効接触面積
    を増減させて、回転軸体側から被駆動側の密封器匣側へ
    のトルク伝達を制御するようにしてなるファン・カップ
    リング装置において、前記密封器匣の少なくとも冷却フ
    ィンが高熱伝導材により構成されていることを特徴とす
    る温度感応型流体式ファン・カップリング装置。
  2. 【請求項2】 前記高熱伝導材は熱伝導度が0.45c
    al/℃・cm・sec以上であることを特徴とする請
    求項1記載の温度感応型流体式ファン・カップリング装
    置。
  3. 【請求項3】 前記高熱伝導材は純アルミであることを
    特徴とする請求項1または2記載の温度感応型流体式フ
    ァン・カップリング装置。
JP19606199A 1999-07-09 1999-07-09 温度感応型流体式ファン・カップリング装置 Withdrawn JP2001020976A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111537854A (zh) * 2020-05-14 2020-08-14 哈尔滨理工大学 一种可变温多功能样品室

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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