JP2001254760A

JP2001254760A - 粘性流体継手

Info

Publication number: JP2001254760A
Application number: JP2000065091A
Authority: JP
Inventors: Tomomi Hotta; 智美堀田; Takayuki Hotta; 貴之堀田
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2000-03-09
Filing date: 2000-03-09
Publication date: 2001-09-21

Abstract

(57)【要約】【課題】エンジンや粘性流体継手自身の回転方向に依
存しない、粘性流体継手内に組み込まれたポンプ手段を
提供する。【解決手段】粘性流体継手において、ポンプ手段を、
粘性流体の流れる方向に応じて動く可動弁と、周上に穿
設され、貯蔵空間と作動空間を連通させる複数のポンプ
孔とから構成した。三角形状の可動弁は粘性流体の流れ
る方向に応じて傾き、粘性流体継手の回転方向について
前側、つまり上流側に位置するポンプ孔を開くようにし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、粘性流体継手に関
するもので、例えば自動車エンジンの出力軸と冷却ファ
ンとを接続する粘性流体継手として利用される。

【０００２】

【従来の技術】例えば特開平１１−２７０５９２号公報
に開示される粘性流体継手は、入力部材と、入力部材に
回転自在に支承される出力部材と、出力部材の内部空間
を作動空間と貯蔵空間とに区画する区画部材と、区画部
材に形成された少なくとも１つの連通孔と、連通孔の開
閉を行う開閉手段と、内部空間内に封入される粘性流体
と、作動空間内に配設され粘性流体を介して入力部材か
ら出力部材へとトルクの伝達を行うトルク伝達手段と、
作動空間から貯蔵空間へと粘性流体を搬出するポンプ手
段とを有する。

【０００３】エンジンの出力軸から取り出された動力を
用いてファンを駆動し、エンジンのラジエターを冷却す
る装置では、出力軸とファンとの間に上記の粘性流体継
手を配設してファンの駆動状態を制御している。ファン
の回転方向は一定方向であり、これはエンジンの出力軸
の回転方向によって決まる。なお、エンジンによって出
力軸が右回りするものと左回りするものがある。

【０００４】粘性流体継手のポンプ手段は、作動空間内
の粘性流体の流れ方向について下流側において区画部材
上にポンプ突起を設け、このポンプ突起のすぐ上流側に
ポンプ孔を設けたものである。作動空間と貯蔵空間はポ
ンプ孔を介しても連通している。そして、作動空間内を
区間部材に沿って流れている粘性流体がポンプ突起によ
ってその流れを妨げられ、ポンプ孔を通して貯蔵空間へ
と流れ込むようになっている。従って、粘性流体の流れ
方向、即ち粘性流体継手およびエンジンの出力軸の回転
方向とポンプ突起の位置関係が重要になる。しかし、上
記の通りエンジンの出力軸の回転方向は二通りあるた
め、ポンプ突起とポンプ孔が形成された区画部材を二通
り形成する必要があるし、粘性流体継手の製造時には、
そのうちのいずれか一方を正しく組付けなければならな
い。

【０００５】例えば右回り用に設定された粘性流体継手
を左回り用のエンジンに使用すると、ポンプ突起の下流
側にポンプ孔が位置することになる。この結果、ポンプ
突起によって流れが妨げられた粘性流体は行き場を失
い、ポンプ突起の下流側にあるポンプ孔にも流れ込めな
いため、粘性流体継手が正しく作動しないおそれがあ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、エ
ンジンや粘性流体継手自身の回転方向に依存しない、粘
性流体継手内に組み込まれたポンプ手段を提供すること
を技術的課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記技術的課題を解決す
るためになされた第1の技術的手段は、入力部材と、入
力部材に回転自在に支承される出力部材と、出力部材の
内部空間を作動空間と貯蔵空間とに区画する区画部材
と、区画部材に形成された少なくとも１つの連通孔と、
連通孔の開閉を行う開閉手段と、内部空間内に封入され
る粘性流体と、作動空間内に配設され粘性流体を介して
入力部材から出力部材へとトルクの伝達を行うトルク伝
達手段と、作動空間から貯蔵空間へと粘性流体を搬出す
るポンプ手段とを有する粘性流体継手において、ポンプ
手段を、粘性流体の流れる方向に応じて動く可動弁と、
周上に穿設され、貯蔵空間と作動空間を連通させる複数
のポンプ孔とから構成し、可動弁が粘性流体継手の回転
方向について前側に位置するポンプ孔を開くようにし
た。

【０００８】この手段によれば、粘性流体継手の回転方
向に沿った回転流を持つ、作動空間内の粘性流体は給送
機構によって貯蔵空間に向けて給送された際、可動弁に
衝突し、可動弁の前側に位置する開かれたポンプ孔から
貯蔵空間へと搬出される。

【０００９】上記技術的課題を解決するためになされた
第2の技術的手段は、第1の技術的手段に加えて、可動弁
を区画部材上に配設した揺動軸を中心として揺動可能に
支承し、ポンプ孔を区画部材の周方向において揺動軸の
両側に形成した。

【００１０】この手段によれば、粘性流体継手の回転方
向に応じて、可動弁が揺動軸の両側の何れか一方側に傾
き、傾いた側と反対側のポンプ孔が開かれる。作動空間
内の粘性流体は可動弁に衝突し、開かれたポンプ孔から
貯蔵空間へと搬出される、

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。水冷式の自動車エンジンは
図示しないラジエターにおいて、ラジエターを通過する
空気流によって冷却水を冷却する。ラジエターの空気流
ついて下流側に図示しないファンおよび本実施形態の粘
性流体継手１０が配置されている。図１に示す粘性流体
継手１０では、図示しない自動車エンジンのクランク軸
と間接的に接続される入力軸（入力部材）１１に、カバ
ー１２及びケース１３よりなる出力部材１４がベアリン
グ（支承手段）１５を介して回転自在に支承されてい
る。尚、カバー１２とケース１３とは適宜数のボルト１
６により一体とされ、その外周部には図示しないファン
が適宜数のボルト１７により固設されている。また、カ
バー１２とケース１３との間にはシール部材２８が配設
されている。

【００１２】出力部材１４の内部空間１８には適量の粘
性流体（例えばシリコンオイル等）が封入され、内部空
間１８は区画板（区画部材）１９により作動空間２０と
貯蔵空間２１とに区画される。この区画板１９には第１
・第２連通孔２２・２３が夫々穿設され、作動空間２０
と貯蔵空間２１とを連通させている。（尚、第１・第２
連通孔２２・２３は図１において夫々１つずつ示されて
いるが複数であつてもよい）この第１・第２連通孔２２
・２３はバルブ部材２４により開閉されるもので、バル
ブ部材２４の回動中心にはロツド２５の一端が固設され
ている。このロツド２５はカバー１２に回転自在に支承
され、その他端には感温部材（例えばスパイラル状バイ
メタル）２７の中心端が固設されている。また、感温部
材２７の外周端はカバー１２に固設されている。そし
て、これらのバルブ部材２４、ロツド２５及び感温部材
２７により開閉手段２９が構成される。

【００１３】作動空間２０内には入力軸１１の一端に固
設されたロータ（伝達部材）３０が配設され、ロータ３
０には貫通孔３１，伝達機構３２およびポンプ手段３３
が形成されている。貫通孔３１はロータ３０をその軸方
向に貫通するもので、前述の第２連通孔２３と径方向の
位置が同じであり、重合可能に形成されている。伝達機
構３２はロータ３０の図示左側面と区画板１９の図示右
側面との間に形成された第１ラビリンス機構と、ロータ
３０の図示右側面とケース１３の図示左側面との間に形
成された第２ラビリンス機構とからなる。

【００１４】ポンプ手段３３は、ロータ３０の外周部に
形成されたヘリカルスプライン５１（給送機構）と、図
2乃至図4に示すように、区画板１９に配設されたピン
（揺動軸）５２を中心として区画板１９上に揺動可能に
支承された揺動プレート（可動弁）５３と、区画板１９
の最外周部に形成されたポンプ孔５４，５５から構成さ
れる。揺動プレート５３は粘性流体の流れる方向（粘性
流体継手の回転方向と同じ方向）に応じて動くもので、
ヘリカルスプライン５１の作用により貯蔵空間２１に向
けて区画板１９へと給送された粘性流体の流れが三角形
状をした揺動プレート５３の流れと対向する斜辺を押
し、揺動プレート５３が揺動して揺動プレート５３の他
方の斜辺がカバー１２の内周面に当接する。従って、揺
動プレート５３は粘性流体継手の回転方向について前側
に位置するポンプ孔５４（図3）を開く。図３において
粘性流体継手の回転方向はＤ１で表され、図4に示すよ
うに回転方向がＤ２となると、粘性流体継手の回転方向
について前側に位置して開かれるのはポンプ孔５５とな
る。ポンプ孔５４，５５は周方向において揺動軸５２の
両側に、揺動プレート５３と重合可能に穿設されてお
り、作動空間２０と貯蔵空間２１とを連通させる。な
お、揺動プレート５３の一斜辺が粘性流体の流れを妨げ
れば、粘性流体はその上流側に位置するポンプ孔５４ま
たは５５から貯蔵空間２１へと搬出されるので、揺動プ
レート５３は他方のポンプ孔を必ずしも塞ぐ必要はな
い。

【００１５】以上の構成を有する粘性流体継手１０の作
用について説明する。エンジンの始動に伴って入力軸１
１及びロータ３０が回転する。作動空間２０内にある粘
性流体はポンプ手段３３の作用により、その多くが貯蔵
空間２１に回収される。エンジン冷間時において始動直
後のエンジンは十分に暖まっておらず、その冷却水温が
低く、ラジエターを通過する空気流の温度は低い。この
ため、この空気温度を感知する感温部材２７の作用によ
り、バルブ部材２４は第１・第２連通孔２２・２３を共
に閉鎖する。しかし、作動空間２０内には僅かながらも
粘性流体が残っているため、この粘性流体量に応じた小
さなトルク伝達が第１・第２ラビリンス機構において生
じ、低い回転数で出力部材１４に固設されたフアンが回
転する。

【００１６】エンジンが暖まるに連れて冷却水温が上昇
し、ラジエターを通過する空気温度も上昇していき、感
温部材２７の作用によりバルブ部材２４が、まず第１連
通孔２２のみを開く程度に回動する。貯蔵空間２１内の
粘性流体は第１連通孔２２を介して作動空間２０内の第
１ラビリンス機構に供給される。従って、ロータ３０の
回転は主に第１ラビリンス機構に存在する粘性流体を介
して区画板１９、即ち、出力部材１４に伝達される。こ
こでは冷間始動時よりは相対的に高い回転数で出力部材
１４に固設されたフアンが回転する。第１ラビリンス機
構に流入した粘性流体は遠心力により作動空間２０内の
最外周部へと流れていき、ポンプ手段３３の作用により
貯蔵空間２１へと回収される。即ち、粘性流体は貯蔵空
間２１〜第１連通孔２２〜第１ラビリンス機構〜ポンプ
手段３３〜貯蔵空間２１と還流している。

【００１７】この後、エンジンが十分に暖まると、冷却
水温もラジエターを通過する空気温度も更に上昇し、感
温部材２７の作用によりバルブ部材２４が、第１連通孔
２２に加えて第２連通孔２３も開くように回動する。貯
蔵空間２１内の粘性流体は第１連通孔２２を介して作動
空間２０内の第１ラビリンス機構に供給されると共に、
第２連通孔２３及び貫通孔３１を介して第２ラビリンス
機構にも供給される。従って、ロータ３０の回転は第1
・第２ラビリンス機構に存在する粘性流体を介して出力
部材１４に伝達される。ここでは相対的に最も高い回転
数で出力部材１４に固設されたフアンが回転する。第１
ラビリンス機構に流入した粘性流体は前記の通り、また
第2ラビリンス機構に流入した粘性流体も遠心力により
作動空間２０内の最外周部へと流れていき、ポンプ手段
３３の作用により貯蔵空間２１へと回収される。即ち、
粘性流体は貯蔵空間２１と作動空間２０との間を還流し
ている。

【００１８】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、粘性流
体継手のポンプ手段が、粘性流体の流れる方向、即ち継
手の回転方向に応じて動く可動弁を持ち、粘性流体は複
数のポンプ孔のうち可動弁の上流側に位置するポンプ孔
から貯蔵空間へと搬出される。従って、この粘性流体継
手はエンジンや粘性流体継手自身の回転方向に依存せず
に使用することができる。

【００１９】また、請求項2に記載の発明によれば、可
動弁が揺動軸の両側の何れか一方側に傾き、傾いた側と
反対側に位置する開かれたポンプ孔から貯蔵空間へと搬
出される。従って、この粘性流体継手はエンジンや粘性
流体継手自身の回転方向に依存せずに使用することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に従った粘性流体継手の縦
断面図である。

【図２】図２におけるＡ−Ａ断面図である。

【図３】図1における区画板１９の回転方向Ｄ１時の図
示右面側面図である。

【図４】図1における区画板１９の回転方向Ｄ２時の図
示右面側面図である。

【符号の説明】

１０・・・粘性流体継手１１・・・入力部材１４・・・出力部材１８・・・内部空間２０・・・作動空間２１・・・貯蔵空間１９・・・区画板（区画部材）２２・・・第１連通孔（連通孔）２３・・・第２連通孔（連通孔）２９・・・開閉手段３２・・・伝達機構（トルク伝達手段）３３・・・ポンプ手段５３・・・揺動プレート（可動弁）５４，５５・・・ポンプ孔

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力部材と、該入力部材に回転自在に支
承される出力部材と、該出力部材の内部空間を作動空間
と貯蔵空間とに区画する区画部材と、該区画部材に形成
された少なくとも１つの連通孔と、該連通孔の開閉を行
う開閉手段と、前記内部空間内に封入される粘性流体
と、前記作動空間内に配設され粘性流体を介して前記入
力部材から前記出力部材へとトルクの伝達を行うトルク
伝達手段と、前記作動空間から前記貯蔵空間へと粘性流
体を搬出するポンプ手段とを有する粘性流体継手におい
て、前記ポンプ手段が、粘性流体の流れる方向に応じて動く
可動弁と、周上に穿設され、貯蔵空間と作動空間を連通
させる複数のポンプ孔とを有し、前記可動弁は粘性流体
継手の回転方向について前側に位置するポンプ孔を開く
ことを特徴とする粘性流体継手。
【請求項２】前記可動弁が前記区画部材上に配設され
た揺動軸を中心として揺動可能に支承され、且つ前記ポ
ンプ孔が区画部材の周方向において該揺動軸の両側に形
成されていることを特徴とする請求項1記載の粘性流体
継手。