JP2003278802A - 温度感応型流体式ファン・カップリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 供給調整孔での該弁部材による「ハンチン
グ」現象の発生を抑制せしめ、同時に感温体としての感
温部のなす有効面積の拡大によって温度変化に対応する
応答性を促進せしめ、さらに所望に応じて複数段の制御
特性の設計を可能となし、また直接弁部材を備えて径方
向に摺動する構造により、カバーを装着する製品組立て
前の状態をもって感温体での制御特性の合否測定（カバ
ーキャリブレーション）を可能とした温度感応型流体式
ファン・カップリング装置を提供する。 【解決手段】 温度感応型流体式ファン・カップリング
装置において、密封器匣をなすカバー（３）の前面に設
けた感温体（１０）を、幅の狭い帯状バイメタル材を捻
回して巻回したスパイラル形状に形成し、該感温体の一
端部を前記カバー（３）側の前面に固定するとともに、
その他端部側を該カバーの径方向に対向位置して設けた
透孔（９）を貫通して油溜り室（６）内部に突設せし
め、さらに該突設部に弁部材（８）を直接備えて仕切板
（５）を径方向に摺動して供給調整孔（５′）開閉する
ように構成する。

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、この種のファン・カップリング装
置は、特公昭４０−２８２８２号公報に記載の装置が知
られているが、この装置では外周部に冷却ファンを取付
けたケースとカバーとからなる密封器匣の該カバーの前
面に外部周囲の温度変化に連動して変形する感温体を設
け、該感温体をバイメタル材からなる短冊状の形状とな
し、該感温体の感温変形に連動する連桿を介して油溜り
室の内部に設けた弁部材をもって仕切板上の供給調整孔
に対して前後方向に開閉するように構成されていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の感温体にあっては、前記短冊状からなる形状
を有しその一端側を仕切板に固着してその他端側を該仕
切板上の供給調整孔部に位置して前後方向に開閉する弁
部材の構造により、特に弁部材の開閉時に該調整孔への
油の吸引状の流入による急激な弁部材の閉鎖とこの閉鎖
により弁部材の前面側に発生する負圧による急激な弁部
材の開放とに基づく弁部材の微振動、すなわちいわゆる
「ハンチング」現象が発生し、外部の温度変化に対応し
た適正な弁部材の開閉機能に欠ける傾向にあった。また
前記した「ハンチング」現象の発生、あるいは／および
弁部材自体の弾性や、前記感温体と弁部材との間に介在
した連桿での遊びなどの多くの不確定要素に起因してそ
の制御特性の合否測定をファン・カップリング装置とし
て最終的の完全な製品組立て後の状態をもって確認しな
ければならず、その不適格時には感温体、弁部材あるい
は連桿などを改めて選択してこれらを交換して製品を組
立て、再度制御特性の合否測定をしなければならないの
で、生産性の阻害を招くなどの可能性を有するものであ
った。

【０００４】本発明は従来技術の有する前記問題に鑑み
てなされたものであり、供給調整孔部での弁部材の「ハ
ンチング」現象の発生を抑制せしめ、同時に感温体とし
ての感温部のなす有効面積の拡大によって温度変化に対
する応答性を促進することができ、さらに所望に応じて
制御特性の設計を容易となし、また直接弁部材を備えた
構造によりカバーを装着する製品組立て前の状態をもっ
て感温体での制御特性の合否測定（以下「カバーキャリ
ブレーション」と称す）を可能にした温度感応型流体式
ファン・カップリング装置を提供することを目的とする
ものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、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し、かつ外周部に冷却ファンを取付
けたケースとカバーとからなる密封器匣の内部を、油の
供給調整孔を有する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側壁面に対向する密封
器匣側の内周壁面の一部に、ダムと該ダムに連なってト
ルク伝達室より油溜り室に通ずる循環排出路を形成する
とともに、油溜り室に位置して外部周囲の温度が設定値
を越えると、前記供給調整孔を開放し、設定値以下では
閉鎖する弁部材を、前記カバーの前面に設けた感温体の
温度変化に伴う変形に連動するように内部に備え、前記
駆動ディスクと密封器匣とのなす外方附近の対向壁面に
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、駆動側の回転軸体側から被駆動側の密封器匣側へ
の回転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、前記感温体を幅の狭い帯状バ
イメタル材を捻回して巻回したスパイラル形状に形成
し、該感温体の一端部を前記カバーの前面に固定すると
ともに、その他端部側を該カバーの径方向に対向位置し
て設けた透孔を貫通して油溜り室内部に突設せしめ、さ
らに該突設部に前記仕切板上を直線状に摺動して前記供
給調整孔を開閉する弁部材を備えて構成した温度感応型
流体式ファン・カップリング装置を特徴とするものであ
って、さらに前記感温体を、前記カバーの前面の偏心部
に位置して設置するとともに、その他端部側をレバーに
よりリンクしてその突設部に前記弁部材を備えて形成し
たり、あるいは前記感温体を、前記カバーの前面の偏心
部に位置して複数個配置するとともに、各感温体の前記
弁部材が異なる温度で前記供給調整孔を開閉するよう構
成したものである。

【０００６】本発明はこのように構成されているため、
前記感温体のなす径方向などへの直線状の伸縮変形構造
と直接弁部材を備えて供給調整孔を直線状に開閉する構
造とにより、該調整孔での開閉時にあって該弁部材での
「ハンチング」現象の発生を効果的に抑制することがで
き、また感温体を幅の狭い帯状バイメタル材を捻回して
巻回したスパイラル形状に形成したために感温部の有効
面積が拡大することによって、外部周囲の温度変化に対
する応答性を促進せしめ、その反応機能を高めて正確な
制御を得ることができ、さらに２つ以上の前記感温体と
弁部材および供給調整孔とを配置することによって所望
の複数段による制御特性の設計を可能となし、また「カ
バーキャリブレーション」を可能となしてファン・カッ
プリング装置としての製品の組立て作業を効率よく行う
ことができ、著しく生産性を向上することとなる。さら
に必要に応じて前記感温体をカバーのなす前面の偏心部
に位置して設置することにより、該カバー前面の外周部
附近での全体の温度変化を感知してその感温制御の対象
域を拡めてより正確な特性機能を得ることができるので
ある。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を添付図面に基いて
説明すれば、図１は本発明の温度感応型流体式ファン・
カップリング装置全体の低温時の状態を示す縦断面図、
図２は図１のカバー表面での一部切欠きによる感温体と
弁部材との取付け状態図、図３は他の実施例の同上図２
相当図、図４はさらに他の実施例の図２相当図、図５は
またさらに他の実施例の高温時の状態を示す図２相当
図、図６はさらに別の実施例の同上図２相当図であっ
て、（１）は回転軸体であり、その先端部に外周側面に
複数個の流出孔（７′）を設けた駆動ディスク（７）を
固着し、かつその後端部を相手基体への取付け部（図示
せず）となして駆動側をなすものである。そして該回転
軸体（１）上に軸受を介して外周部に冷却ファン（図示
せず）を取付けるケース（２）とカバー（３）とからな
る被駆動側としての密封器匣を支承してなるものであ
る。

【０００８】一方（５）は仕切板であり、密封器匣の内
部を油溜り室（６）と前記駆動ディスク（７）を内装す
るトルク伝達室（４）とに区劃してなるものであって、
該仕切板には油溜り室（６）によりトルク伝達室（４）
への油の供給調整孔（５′）が設けてある。そして駆動
ディスク（７）はトルク伝達室（４）内部にあって密封
器匣の対向壁面とトルク伝達のための微少間隙（４′）
を保持してある。

【０００９】また（８）は前記供給調整孔（５′）を開
閉する、例えばＬ字状の片状に形成された弁部材であ
り、仕切板（５）の表面を径方向に摺動するように前記
カバー（３）側の前面にあって一端部を該カバー（３）
に固定するとともに、棒状部分（１０ａ）となした他端
部を径方向に対向位置して設けた透孔（９）を貫通して
油溜り室（６）に突設した幅の狭い帯状バイメタル材を
捻回して巻回したスパイラル形状を有する感温体（１
０）の該他端部に備えてなるものである。

【００１０】そして該感温体（１０）による外部周囲の
温度変化に伴う直線状の伸縮変形に連動して該温度が設
定値を越えると前記弁部材（８）が仕切板（５）上を摺
動して供給調整孔（５′）を開放し、設定値以下では閉
鎖するように構成するものである。

【００１１】なお本発明では前記供給調整孔（５′）を
図２のように単に円孔としたり、あるいは図３のように
外周側に頂角が向いたほぼ三角形に形成したり、または
図４のように円孔を周方向に複数個設けて形成すること
もできる。

【００１２】さらに（１１）は透孔（９）と感温体（１
０）の棒状部分（１０ａ）との間のシールを確保するた
めに介在された椀状の環状シールであり、また（１２）
はダムであって、回転作動時の遠心力による油の集溜す
る駆動ディスク（７）の外周壁面に対向する密封器匣側
の内周壁面の一部に設けてなるものであって、該ダムの
手前に近傍して設けたトルク伝達室（４）側より油溜り
室（６）への循環排出路（１３）にポンピング機能をな
すものである。（１４）は複数の冷却フィンであり、密
封器匣の外側に設けてなるものである。

【００１３】なお図５は本発明の他の実施例を示すもの
であり、前記感温体（１０）を、前記カバー（３）の前
面の偏心部に位置して設置するとともに、その他端部側
をレバー（１０′）によりリンクしてその突設部（１
０′ａ）に前記弁部材（８）を備えて形成したもので、
このように構成すると前記感温体（１０）が前記カバー
（３）の前面の外周部附近を回転するために対空気速度
が上昇してカバー（３）全面全体の温度変化を良くし感
知してその感温制御の対象域を拡めてより正確な特性機
能を得ることができるのである。

【００１４】また図６はさらに別の実施例を示すもので
あり、前記感温体（１０）を、前記カバー（３）の前面
の偏心部に位置して複数個（図示実施例では２つ）を対
称的に配置するとともに、各感温体（１０）の前記弁部
材（８）が異なる温度で供給調整孔（５′）（５′′）
を開閉するように該供給調整孔（５′）（５′′）の各
々を前記感温体（１０）の長手方向にずらせた位置に設
けたものである。なお、この実施例では各供給調整孔
（５′）（５′′）の位置を前記感温体（１０）の長手
方向にずらせて設けて前記弁部材（８）が異なる温度で
前記供給調整孔（５′）（５′′）を開閉するように構
成して複数段による制御特性を可能となしたが、本発明
では複数段の制御特性を可能にするために図示実施例に
限らず前記感温体 （１０）の各々の捻回数を替えた
り、バイメタル材自体の材質を替えたり、あるいは各供
給調整孔（５′）（５′′）の形状を径方向の長孔と円
孔のように変化させたり、または各感温体（１０）のカ
バー（３）の中心からの距離を替えたりして適宜構成す
ることができる。

【００１５】

【発明の効果】以上、説明したように本発明による温度
感応型流体式ファン・カップリング装置は、前記感温体
（１０）を捻回して巻回したスパイラル形状に形成して
径方向への伸縮変形構造と該伸縮変形に連動して直接備
えた片状弁部材（８）による供給調整孔（５′）での開
閉構造とにより、該弁部材での「ハンチング」現象の発
生を効果的に抑制することができ、また感温体（１０）
の感温部のなす有効面積の拡大によって温度変化に対す
る応答性を促進して反応機能を高めることにより正確な
制御機能を得ることができ、さらに所望の複数段による
制御特性の設計を可能となし、また「カバーキャリブレ
ーション」を可能となして製品の組立て作業を効率よく
行うことができて著しく生産性を向上する結果となり、
さらに必要に応じて前記感温体（１０）と前記偏心部に
設置することにより、カバーの前面の外周部附近での全
体の温度変化を感知してその感温制御の対象域を拡めて
より正確な特性機能を得ることができるなど、極めて有
用な温度感応型流体式ファン・カップリング装置であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係わる温度感応型流体式ファ
ン・カップリング装置全体の低温時の状態を示す縦断面
図である。

【図２】図１のカバー表面での一部切欠きによる感温体
と弁部材との取付け状態図である。

【図３】他の実施例の同上図２相当図である。

【図４】さらに他の実施例の図２相当図である。

【図５】またさらに他の実施例の高温時の状態を示す図
２相当図である。

【図６】またさらに別の実施例の図２相当図である。

【符号の説明】

３ カバー ５ 仕切板 ５′、５′′ 供給調整孔 ６ 油溜り室 ８ 弁部材 ９ 透孔 １０ 感温体 １０ａ 棒状部分 １０′ レバー １０′ａ 突設部

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し、かつ外周部に冷却ファンを
   取付けたケースとカバーとからなる密封器匣の内部を、
   油の供給調整孔を有する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側壁面に対向する
   密封器匣側の内周壁面の一部に、ダムと該ダムに連なっ
   てトルク伝達室より油溜り室に通ずる循環排出路を形成
   するとともに、油溜り室に位置して外部周囲の温度が設
   定値を越えると、前記供給調整孔を開放し、設定値以下
   では閉鎖する弁部材を、前記カバーの前面に設けた感温
   体の温度変化に伴う変形に連動するように内部に備え、
   前記駆動ディスクと密封器匣とのなす外方附近の対向壁
   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、駆動側の回転軸体側から被駆動側の密封器匣
   側への回転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、前記感温体（１０）を幅
   の狭い帯状バイメタル材を捻回して巻回したスパイラル
   形状に形成し、該感温体の一端部を前記カバー（３）の
   前面に固定するとともに、その他端部側を該カバーの径
   方向に対向位置して設けた透孔（９）を貫通して油溜り
   室（６）内部に突設せしめ、さらに該突設部に前記仕切
   板（５）上を直線状に摺動して前記供給調整孔（５′）
   を開閉する弁部材（８）を備えて構成したことを特徴と
   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】 前記感温体（１０）を、前記カバー
   （３）の前面の偏心部に位置して設置するとともに、そ
   の他端部側をレバー（１０′）によりリンクしてその突
   設部に前記弁部材（８）を備えて形成したことを特徴と
   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】 前記感温体（１０）を、前記カバー
   （３）の前面の偏心部に位置して複数個配置するととも
   に、各感温体（１０）の前記弁部材（８）が異なる温度
   で異なる位置に設けた供給調整孔（５′）（５′′）を
   開閉するよう構成した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。