JP2008115928A - Viscose fluid coupling device - Google Patents

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JP2008115928A JP2006298882A JP2006298882A JP2008115928A JP 2008115928 A JP2008115928 A JP 2008115928A JP 2006298882 A JP2006298882 A JP 2006298882A JP 2006298882 A JP2006298882 A JP 2006298882A JP 2008115928 A JP2008115928 A JP 2008115928A
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Tadasuke Sato
忠祐 佐藤
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Aisin Corp
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Aisin Seiki Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a viscous fluid coupling device capable of surely operating a valve, though using a lightweight and small actuator in a reduced space. <P>SOLUTION: This viscous fluid coupling device has a flowing hole 25 formed at a partition member 24 for making a viscous fluid flow to an operation chamber 23 from a storage chamber 22, and the valve 26 displaceable along the opening surface of the flowing hole 25 for opening and closing the flowing hole 25 by the operation of the actuator 30 and applying an external force in the opposite direction of the partition member 24 when performing operation for opening the flowing hole 25 by being brought into an abutting state of abutting on the partition member 24 in a position for closing the flowing hole 25. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明はエンジンからの駆動力が入力される駆動回転体と、粘性流体を介して前記駆動回転体と共に回転する従動回転体とを備えた粘性流体継手装置に関する。   The present invention relates to a viscous fluid coupling device including a driving rotator to which a driving force from an engine is input and a driven rotator that rotates together with the driving rotator via a viscous fluid.

粘性流体継手装置として、エンジンを循環する冷却媒体と熱交換された冷却風の温度を感知し、粘性流体の流通状態を切替えて冷却風の風量調整を行うものが従来から知られている。粘性流体継手装置は、基本的にはエンジンの駆動力を受けて回転する駆動回転体と、この駆動回転体に連れて回転する従動回転体とで構成される。駆動回転体は、駆動軸と、この駆動軸と一体に回転するロータとを備える。ロータは、従動回転体を構成するハウジングの内部に配置される。ハウジングの内部には、シリコーンオイルが充填してあり、ロータの回転力がハウジングに伝達される。これにより、ハウジングの外周に設けた冷却ファンが回転し、エンジンが冷却される。   2. Description of the Related Art Conventionally, a viscous fluid coupling device is known that detects the temperature of cooling air heat exchanged with a cooling medium circulating in an engine and adjusts the flow rate of the cooling air by switching the flow state of the viscous fluid. The viscous fluid coupling device basically includes a drive rotator that rotates in response to the driving force of the engine and a driven rotator that rotates with the drive rotator. The drive rotator includes a drive shaft and a rotor that rotates integrally with the drive shaft. A rotor is arrange | positioned inside the housing which comprises a driven rotary body. The interior of the housing is filled with silicone oil, and the rotational force of the rotor is transmitted to the housing. Thereby, the cooling fan provided in the outer periphery of the housing rotates and the engine is cooled.

ハウジングの内部は、仕切板により、シリコーンオイルを貯蔵する貯蔵室と、前記ロータを備えた作動室とに分割されている。仕切板には流通孔が設けてあり、この流通孔を介して貯蔵室から作動室にシリコーンオイルが供給される。作動室に供給されたシリコーンオイルは、ロータの回転によって遠心力を付与され、ロータに形成されたラビリンスを通過し、作動室の外周部分の通路を介して再び貯蔵室に戻される。ハウジング内を循環するシリコーンオイルの量が増大すると、ラビリンスを通過するシリコーンオイルの剪断抵抗が増加し、ハウジングがロータに伴って回転するようになる。   The interior of the housing is divided by a partition plate into a storage chamber for storing silicone oil and a working chamber having the rotor. A flow hole is provided in the partition plate, and silicone oil is supplied from the storage chamber to the working chamber through the flow hole. The silicone oil supplied to the working chamber is given a centrifugal force by the rotation of the rotor, passes through the labyrinth formed in the rotor, and is returned again to the storage chamber through the passage in the outer peripheral portion of the working chamber. As the amount of silicone oil circulating in the housing increases, the shear resistance of the silicone oil passing through the labyrinth increases and the housing rotates with the rotor.

前記流通孔の開度は、バルブを用いて調節する。バルブの駆動手段としては、アクチュエータを使用した粘性流体継手装置が知られている。例えば、特許文献1の粘性流体継手装置は、粘性流体が流通する流通孔を設けたプレート状部材に対して僅かに隙間をおいてバルブを配置し、当該バルブに対して電機子および電磁アクチュエータを配置してある。電磁アクチュエータを作動させると電機子に回転トルクが発生し、これによりバルブは電機子とともにプレート状部材に対して回転し、流通孔の開度調節を行う。   The opening degree of the flow hole is adjusted using a valve. As a valve drive means, a viscous fluid coupling device using an actuator is known. For example, in the viscous fluid coupling device of Patent Document 1, a valve is arranged with a slight gap with respect to a plate-like member provided with a flow hole through which a viscous fluid flows, and an armature and an electromagnetic actuator are arranged with respect to the valve. It is arranged. When the electromagnetic actuator is operated, rotational torque is generated in the armature, whereby the valve rotates together with the armature with respect to the plate-like member to adjust the opening degree of the flow hole.

一方、粘性流体継手装置においては、冷却ファンの作動によって発生する騒音を低減するため、冷却ファンの過剰な起動を低減することが求められる。そこで、例えば、特許文献2の粘性流体継手装置では、バルブの開閉動作の確実性を向上させるべく、バルブの形状を変更している。特許文献2の粘性流体継手装置は、上記特許文献1の粘性流体継手装置と同様にバルブをアクチュエータによって作動させるものであるが、バルブの表面に流通孔に僅かに嵌まる突起物を設けている。この突起物により、冷却ファンの非作動時においては、バルブは流通孔の位置からずれ難くなり、粘性流体が貯蔵室側から作動室側に不意に流入することが防止される。   On the other hand, in the viscous fluid coupling device, in order to reduce noise generated by the operation of the cooling fan, it is required to reduce excessive activation of the cooling fan. Therefore, for example, in the viscous fluid coupling device of Patent Document 2, the shape of the valve is changed in order to improve the certainty of the opening / closing operation of the valve. The viscous fluid coupling device of Patent Document 2 operates the valve by an actuator, similarly to the viscous fluid coupling device of Patent Document 1, but has a protrusion that slightly fits in the flow hole on the surface of the valve. . By this protrusion, when the cooling fan is not in operation, the valve is not easily displaced from the position of the flow hole, and the viscous fluid is prevented from inadvertently flowing from the storage chamber side to the working chamber side.

特開平6−42558号公報JP-A-6-42558 米国特許第6056098号公報US Pat. No. 6,560,098

粘性流体継手装置に使用するバルブには、非作動時において粘性流体が流通する流通孔を確実に閉鎖するシール性、および作動時における良好な作動性・応答性が求められる。この点、特許文献1の粘性流体継手装置はアクチュエータを使用するタイプであり、アクチュエータを作動させれば直ちにバルブを動かすことができる。ところが、この粘性流体継手装置では、流通孔を設けたプレート状部材とバルブとの間に常に隙間があるため、バルブが流通孔の閉鎖位置にあっても、この隙間からオイルが若干流出し、良好なシール性が得られない。なお、単純にプレート状部材とバルブとの隙間を無くしてもバルブの摺動抵抗が大きくなるため、アクチュエータの負担が増大するという別の問題が発生する。   A valve used in a viscous fluid coupling device is required to have a sealing property that reliably closes a flow hole through which a viscous fluid flows during non-operation, and good operability and responsiveness during operation. In this regard, the viscous fluid coupling device of Patent Document 1 is a type that uses an actuator, and the valve can be moved immediately if the actuator is operated. However, in this viscous fluid coupling device, since there is always a gap between the valve and the plate-like member provided with the flow hole, even if the valve is in the closed position of the flow hole, oil slightly flows out from this gap, Good sealability cannot be obtained. Note that even if the gap between the plate-like member and the valve is simply eliminated, the sliding resistance of the valve is increased, which causes another problem of increasing the burden on the actuator.

特許文献2の粘性流体継手装置もアクチュエータを使用するタイプである。この粘性流体継手装置ではバルブに突起物を設けており、バルブの閉鎖時において突起物が流通孔の内部に突出するようになっている。しかし、このような構成では、バルブの開動作を行うときに突起物が流通孔の内縁部に引っ掛かって抵抗となり、良好な作動性が得られない。このため、バルブを作動させるにはより大きな回転トルクを与えなければならない。なお、バルブを作動させるアクチュエータは、装置重量の低減および設置スペースの縮小を達成するために、できる限り軽量化・小型化することが望ましい。しかし、特許文献2のように大きな回転トルクが必要となる場合には、アクチュエータを軽量化・小型化することは困難である。   The viscous fluid coupling device of Patent Document 2 is also a type that uses an actuator. In this viscous fluid coupling device, a protrusion is provided on the valve, and the protrusion protrudes into the flow hole when the valve is closed. However, in such a configuration, when the valve is opened, the protrusion is caught by the inner edge portion of the flow hole to become a resistance, and good operability cannot be obtained. For this reason, a larger rotational torque must be applied to operate the valve. Note that it is desirable that the actuator that operates the valve be as light and compact as possible in order to reduce the weight of the apparatus and the installation space. However, when a large rotational torque is required as in Patent Document 2, it is difficult to reduce the weight and size of the actuator.

このように、バルブの確実な作動性・応答性を実現することと、アクチュエータを軽量化・小型化することとを両立させるのは従来においては困難であった。   As described above, it has been difficult in the past to realize both reliable operability and responsiveness of the valve and lightening and downsizing of the actuator.

従って、本発明の目的は上記従来技術の課題に鑑み、省スペースで軽量・小型のアクチュエータを用いながらも、バルブを確実に作動させることが可能な粘性流体継手装置を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a viscous fluid coupling device capable of reliably operating a valve while using a space-saving, lightweight and small actuator in view of the above-described problems of the prior art.

本発明に係る粘性流体継手装置の特徴構成は、エンジンからの駆動力が入力される駆動回転体と、粘性流体を介して前記駆動回転体と共に回転する従動回転体とを備えた粘性流体継手装置であって、前記従動回転体は、前記駆動回転体の少なくとも一部を包囲するハウジングを備えるとともに、前記ハウジングの内部を前記粘性流体を貯蔵する貯蔵室と前記駆動回転体の少なくとも一部を収容する作動室とに仕切部材で分割し、前記粘性流体を前記貯蔵室から前記作動室に流通させるべく前記仕切部材に設けた流通孔と、アクチュエータの作動により、前記流通孔を開閉するべく当該流通孔の開口面に沿って変位可能であり、前記流通孔を閉鎖する位置で前記仕切部材に当接する当接状態となり、前記流通孔を開く動作を行う際に前記仕切部材と反対方向に外力が加えられるバルブとを備えた点にある。   The viscous fluid coupling device according to the present invention is characterized in that the viscous fluid coupling device includes a drive rotator to which a driving force from an engine is input and a driven rotator that rotates together with the drive rotator via the viscous fluid. The driven rotator includes a housing that surrounds at least a part of the drive rotator, and stores a storage chamber for storing the viscous fluid and at least a part of the drive rotator inside the housing. A partition member divided into a working chamber and a flow hole provided in the partition member to flow the viscous fluid from the storage chamber to the working chamber, and the flow to open and close the flow hole by the operation of the actuator. The partition portion is displaceable along the opening surface of the hole and is in contact with the partition member at a position where the flow hole is closed, and when the flow hole is opened. Lies in that a valve which external force is applied in the direction opposite to the.

本構成の粘性流体継手装置では、アクチュエータの作動により、仕切部材に設けた流通孔の開口面に沿って変位可能なバルブを設ける。このバルブは、流通孔を閉鎖する位置で前記仕切部材に当接する当接状態となり、前記流通孔を開く動作を行う際に仕切部材と反対方向に外力が加えられる。従って、バルブが流通孔を閉鎖した位置で停止しているときにはバルブが仕切部材に当接して流通孔に対するシール性を向上させる。シール性が向上すれば、貯蔵室から作動室への粘性流体の不意の流入が防止されるので過剰な冷却ファンの起動が発生せず、結果として騒音を低減することできる。一方、流通孔を閉鎖した状態から開いた状態にするべくバルブを変位させる場合には、バルブに仕切部材と反対方向に外力が加えられることでバルブの摺動抵抗が低減する。摺動抵抗が低減すると、バルブの作動性・応答性が良好になるとともに、低出力のアクチュエータ(すなわち、軽量・小型のアクチュエータ)を採用することができるので、粘性流体継手装置を軽量化・小型化・省スペース化することができる。   In the viscous fluid coupling device of this configuration, a valve that can be displaced along the opening surface of the flow hole provided in the partition member is provided by the operation of the actuator. This valve is in contact with the partition member at a position where the flow hole is closed, and external force is applied in the direction opposite to the partition member when the flow hole is opened. Therefore, when the valve is stopped at the position where the flow hole is closed, the valve comes into contact with the partition member to improve the sealing performance with respect to the flow hole. If the sealing property is improved, the inadvertent inflow of viscous fluid from the storage chamber to the working chamber is prevented, so that excessive cooling fan activation does not occur, and noise can be reduced as a result. On the other hand, when the valve is displaced so as to change the flow hole from the closed state to the open state, an external force is applied to the valve in the direction opposite to the partition member, thereby reducing the sliding resistance of the valve. When the sliding resistance is reduced, the operability and responsiveness of the valve are improved, and a low-power actuator (that is, a lightweight and small actuator) can be used, thus reducing the weight and size of the viscous fluid coupling device. And space saving.

本発明に係る粘性流体継手装置において、前記バルブを磁性材料で構成し、前記アクチュエータが電磁ソレノイドであり、当該電磁ソレノイドの作動により、前記バルブが前記電磁ソレノイドの方向に磁気吸引されるように構成することも可能である。   In the viscous fluid coupling device according to the present invention, the valve is made of a magnetic material, the actuator is an electromagnetic solenoid, and the valve is magnetically attracted in the direction of the electromagnetic solenoid by the operation of the electromagnetic solenoid. It is also possible to do.

本構成の粘性流体継手装置では、アクチュエータである電磁ソレノイドを作動させると磁界が形成される。このとき、バルブは磁性材料で構成されているので、バルブは電磁ソレノイドからの磁気を受けて電磁ソレノイドの方向に磁気吸引される。その結果、仕切部材に対してバルブが当接するための押圧力が低減する。あるいは、バルブは仕切部材から離間した離間状態となる。従って、電磁ソレノイドを作動させれば、それに伴って仕切部材に対するバルブの摺動抵抗を低減することができる。また、電磁ソレノイドを停止させれば磁気は消滅するので、磁気吸引力は無くなり、バルブは直ちに元の当接状態に戻る。   In the viscous fluid coupling device of this configuration, a magnetic field is formed when an electromagnetic solenoid that is an actuator is operated. At this time, since the valve is made of a magnetic material, the valve receives magnetism from the electromagnetic solenoid and is magnetically attracted in the direction of the electromagnetic solenoid. As a result, the pressing force for the valve to contact the partition member is reduced. Alternatively, the valve is separated from the partition member. Therefore, if the electromagnetic solenoid is operated, the sliding resistance of the valve with respect to the partition member can be reduced accordingly. Further, if the electromagnetic solenoid is stopped, the magnetism disappears, so that the magnetic attractive force is lost and the valve immediately returns to the original contact state.

本発明に係る粘性流体継手装置において、前記仕切部材に対して相対回転するバルブ作動部材を設け、当該バルブ作動部材に板状部材で構成した前記バルブの一端側を取り付けることも可能である。   In the viscous fluid coupling device according to the present invention, a valve operating member that rotates relative to the partition member may be provided, and one end side of the valve configured by a plate member may be attached to the valve operating member.

本構成の粘性流体継手装置では、仕切部材に対して相対回転するバルブ作動部材を設け、当該バルブ作動部材に板状部材で構成したバルブの一端側を取り付けている。このため、電磁ソレノイドがバルブ作動部材を回転させることにより、容易にバルブの開度調節を行うことができる。また、バルブの変位量はバルブ作動部材の回転量に一致するため、バルブの開閉動作を正確且つ確実に行うことができる。   In the viscous fluid coupling device of this configuration, a valve operating member that rotates relative to the partition member is provided, and one end side of a valve configured by a plate-like member is attached to the valve operating member. For this reason, when the electromagnetic solenoid rotates the valve operating member, the opening degree of the valve can be easily adjusted. Further, since the amount of displacement of the valve matches the amount of rotation of the valve operating member, the valve can be opened and closed accurately and reliably.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本発明は以下の実施形態および図面に記載される構成に限定されるものではなく、これらと均等な構成も含み得る。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to the structure described in the following embodiment and drawing, The structure equivalent to these can also be included.

〔粘性流体継手装置の全体構成〕
図1は、本発明の粘性流体継手装置100の断面図である。図2は、粘性流体継手装置100の要部を示す分解斜視図である。図3は、粘性流体継手装置100の要部を示す正面図である。図4は、粘性流体装置100の要部を示す拡大断面図である。
[Overall configuration of viscous fluid coupling device]
FIG. 1 is a cross-sectional view of the viscous fluid coupling device 100 of the present invention. FIG. 2 is an exploded perspective view showing a main part of the viscous fluid coupling device 100. FIG. 3 is a front view showing a main part of the viscous fluid coupling device 100. FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing a main part of the viscous fluid device 100.

粘性流体継手装置100は、図示しないエンジンからの駆動力が入力される駆動回転体10と、粘性流体を介して駆動回転体10と共に回転する従動回転体20とを備える。駆動体10は、エンジンのクランクシャフトに接続された駆動軸11と、この駆動軸11の端部に固定されたロータ12とを備える。従動回転体20はハウジング21を備える。ハウジング21は駆動回転体10の少なくとも一部を包囲する。   The viscous fluid coupling device 100 includes a drive rotator 10 to which a driving force from an engine (not shown) is input, and a driven rotator 20 that rotates together with the drive rotator 10 via a viscous fluid. The drive body 10 includes a drive shaft 11 connected to the crankshaft of the engine, and a rotor 12 fixed to the end of the drive shaft 11. The driven rotor 20 includes a housing 21. The housing 21 surrounds at least a part of the drive rotating body 10.

本実施形態では、ハウジング21はロータ12の全体と駆動軸11の一部とを包囲している。ハウジング21には、粘性流体として例えばシリコーンオイルが封入される。さらに、ハウジング21にはその内部をシリコーンオイルを貯蔵する貯蔵室22と前記ロータ12および前記駆動軸11の一部を収容する作動室23とに分割する仕切部材24が設けられる。仕切部材24は、図2に示すように円盤形状を有する。   In the present embodiment, the housing 21 surrounds the entire rotor 12 and a part of the drive shaft 11. For example, silicone oil is sealed in the housing 21 as a viscous fluid. Furthermore, the housing 21 is provided with a partition member 24 that divides the interior of the housing 21 into a storage chamber 22 that stores silicone oil and an operation chamber 23 that houses a part of the rotor 12 and the drive shaft 11. The partition member 24 has a disk shape as shown in FIG.

仕切部材24には粘性流体を貯蔵室22から作動室23に流通させるための流通孔25が形成されている。流通孔25は、図2に示すように仕切部材24の中心に対して点対称となる位置に二箇所設けられ、貯蔵室22の側に設けたバルブ26によって開閉される。なお、流通孔25を設ける位置は一箇所でもよく、あるいは三箇所以上でもよい。   The partition member 24 is formed with a flow hole 25 for allowing the viscous fluid to flow from the storage chamber 22 to the working chamber 23. As shown in FIG. 2, the circulation holes 25 are provided at two positions that are point-symmetric with respect to the center of the partition member 24, and are opened and closed by a valve 26 provided on the storage chamber 22 side. In addition, the position which provides the circulation hole 25 may be one place, or three or more places.

貯蔵室22の側には、仕切部材24に対して相対回転するバルブ作動部材27がさらに設けられる。このバルブ作動部材27は、図2に示すように放射状に広がる6つの羽状部27a〜27fを有しており、本実施形態では、これら羽状部27a〜27fのうちバルブ作動部材27の中心線に対して点対称の位置関係にある2つの羽状部27aおよび27dにバルブ26を取り付けている。なお、流通孔25の位置および数に応じて、他の羽状部にもバルブ26を設けることができる。   A valve operating member 27 that rotates relative to the partition member 24 is further provided on the storage chamber 22 side. As shown in FIG. 2, the valve operating member 27 has six wing-shaped portions 27a to 27f that spread radially, and in the present embodiment, the center of the valve operating member 27 among these wing-shaped portions 27a to 27f. A valve 26 is attached to the two wings 27a and 27d that are in a point-symmetrical positional relationship with respect to the line. Depending on the position and number of the flow holes 25, the valves 26 can be provided on other wing-shaped portions.

バルブ26は、図2に示すように板状部材で構成され、一端側を接着やスポット溶接等によってバルブ作動部材27の中心側に固定し、他端側を適宜折り返してバルブ作動部材27の表面から僅かに離間した状態にしてある。この構成においてバルブ作動部材27を回転させると、その回転方向に沿ってバルブ26が変位する。これにより、バルブ26の開度調節を容易に行うことができる。また、バルブ26の変位量はバルブ作動部材27の回転量に一致するため、バルブ26の開閉動作を正確且つ確実に行うことができる。   The valve 26 is configured by a plate-like member as shown in FIG. 2, and one end side is fixed to the center side of the valve operating member 27 by adhesion, spot welding, or the like, and the other end side is appropriately folded to surface the valve operating member 27. It is in the state slightly separated from. In this configuration, when the valve operating member 27 is rotated, the valve 26 is displaced along the rotation direction. Thereby, the opening degree adjustment of the valve 26 can be easily performed. Further, since the displacement amount of the valve 26 coincides with the rotation amount of the valve operating member 27, the opening and closing operation of the valve 26 can be performed accurately and reliably.

バルブ作動部材27は、ハウジング21の外部に設けたアクチュエータ30によって作動される。アクチュエータ30は、ハーネス50を介してエンジンECU(図示せず)に接続される。例えば、エンジンECUがエンジン冷却水の水温が高いと判断するとアクチュエータ30に起動命令が伝達され、アクチュエータ30に電力が供給されて駆動を開始する。これによりバルブ作動部材27が作動し、同時にバルブ作動部材27の羽状部27aおよび27dに取り付けたバルブ26が流通孔25の開口面に沿って変位することで、流通孔25が開放される。なお、アクチュエータ30を起動させるためのエンジンECUの判断材料として、上記のエンジン冷却水の温度の他に、エンジン回転数、エアコンの動作信号等を利用することもできる。   The valve operating member 27 is operated by an actuator 30 provided outside the housing 21. Actuator 30 is connected to an engine ECU (not shown) via harness 50. For example, when the engine ECU determines that the temperature of the engine coolant is high, an activation command is transmitted to the actuator 30, and electric power is supplied to the actuator 30 to start driving. As a result, the valve operating member 27 is operated, and at the same time, the valve 26 attached to the wings 27a and 27d of the valve operating member 27 is displaced along the opening surface of the flow hole 25, whereby the flow hole 25 is opened. In addition to the engine cooling water temperature, the engine speed, an air conditioner operation signal, and the like can be used as a determination material of the engine ECU for starting the actuator 30.

バルブ作動部材27を作動させるアクチュエータ30として、本実施形態では電磁ソレノイド30を採用している。電磁ソレノイド30は磁力を発生させて、バルブ作動部材27を回転駆動する。具体的には、バルブ作動部材27を鉄等の磁化可能な金属で構成し、さらに図3に示すように、羽状部27a〜27fに対応させた磁気吸着可能な複数の固定子31を、バルブ作動部材27の回転方向に沿って流通孔25の位置から所定の角度だけ偏位させて配置する。バルブ作動部材27は、電磁ソレノイド30の非作動時において、羽状部27aおよび27dに取り付けたバルブ26が流通孔25を閉鎖する位置に存在するようにスプリング28によって付勢されている(図3(a))。次に、この状態において電磁ソレノイド30を作動させると、電磁ソレノイド30からバルブ作動部材27および固定子31にかけて磁気回路が形成される。このとき、バルブ作動部材27は磁化され、固定子31に吸い寄せられるように回転する。その結果、バルブ26は流通孔25に対して変位し、流通孔25は開状態となる(図3(b))。   In this embodiment, an electromagnetic solenoid 30 is employed as the actuator 30 that operates the valve operating member 27. The electromagnetic solenoid 30 generates a magnetic force and rotationally drives the valve operating member 27. Specifically, the valve operating member 27 is made of a magnetizable metal such as iron, and as shown in FIG. 3, a plurality of magnetically attractable stators 31 corresponding to the wings 27a to 27f are provided. The valve actuating member 27 is arranged so as to be displaced by a predetermined angle from the position of the flow hole 25 along the rotation direction of the valve operating member 27. The valve actuating member 27 is biased by a spring 28 so that the valve 26 attached to the wings 27a and 27d is in a position to close the flow hole 25 when the electromagnetic solenoid 30 is not actuated (FIG. 3). (A)). Next, when the electromagnetic solenoid 30 is operated in this state, a magnetic circuit is formed from the electromagnetic solenoid 30 to the valve operating member 27 and the stator 31. At this time, the valve operating member 27 is magnetized and rotates so as to be attracted to the stator 31. As a result, the valve 26 is displaced with respect to the flow hole 25, and the flow hole 25 is opened (FIG. 3B).

流通孔25が開くと、貯蔵室22の内部のシリコーンオイルは流通孔25を通って作動室23に流入する。流入したシリコーンオイルは、作動室23の内部のロータ12の周縁部に形成してあるラビリンス13を通過する。ラビリンス13ではシリコーンオイルの粘性により剪断抵抗が発生し、駆動回転体10の回転トルクが従動回転体20に伝達される。これにより、従動回転体20は駆動回転体10に伴って回転し、冷却ファンが作動する。ラビリンス13を通過したシリコーンオイルは、従動回転体20の回転によって発生する遠心力の作用により、作動室23の外周部分に形成した通路を通って貯蔵室22に戻される。   When the circulation hole 25 is opened, the silicone oil inside the storage chamber 22 flows into the working chamber 23 through the circulation hole 25. The silicone oil that has flowed in passes through the labyrinth 13 formed at the peripheral edge of the rotor 12 inside the working chamber 23. In the labyrinth 13, shear resistance is generated due to the viscosity of the silicone oil, and the rotational torque of the drive rotator 10 is transmitted to the driven rotator 20. Thereby, the driven rotator 20 rotates with the drive rotator 10, and the cooling fan operates. The silicone oil that has passed through the labyrinth 13 is returned to the storage chamber 22 through a passage formed in the outer peripheral portion of the working chamber 23 by the action of centrifugal force generated by the rotation of the driven rotor 20.

電磁ソレノイド30を停止させると、前記磁気回路は消滅し、バルブ作動部材27はスプリング28の作用により元の位置に戻される(図3(a))。このときバルブ26は閉状態になるため、貯蔵室22から作動室23へのシリコーンオイルの流通は遮断される。するとやがて作動室23の内部のラビリンス13にシリコーンオイルが供給されなくなり、剪断抵抗が無くなる。その結果、駆動回転体10は従動回転体20に対して空転し、冷却ファンは停止する。   When the electromagnetic solenoid 30 is stopped, the magnetic circuit disappears, and the valve operating member 27 is returned to the original position by the action of the spring 28 (FIG. 3A). At this time, since the valve 26 is closed, the flow of silicone oil from the storage chamber 22 to the working chamber 23 is blocked. Eventually, the silicone oil is no longer supplied to the labyrinth 13 inside the working chamber 23 and the shear resistance is lost. As a result, the drive rotator 10 idles with respect to the driven rotator 20, and the cooling fan stops.

ところで、本発明の粘性流体継手装置100は、上述のように、バルブ作動部材27に取り付けられたバルブ26が電磁ソレノイド30の作動によって変位することで流通孔25を開閉するものであるが、バルブ26と仕切部材24とが接触していると、先の「発明が解決しようとする課題」で説明したように、バルブ26の摺動抵抗が大きくなり、作動性・応答性の低下、ひいては電磁ソレノイド30の大型化を招くことになる。そこで、本発明の粘性流体継手装置100では、バルブ26について以下に説明する構成を採用している。   Incidentally, as described above, the viscous fluid coupling device 100 of the present invention opens and closes the flow hole 25 when the valve 26 attached to the valve operating member 27 is displaced by the operation of the electromagnetic solenoid 30. If the contact member 26 and the partition member 24 are in contact with each other, as explained in the above-mentioned “Problem to be Solved by the Invention”, the sliding resistance of the valve 26 is increased, and the operability / responsiveness is lowered. The solenoid 30 will be increased in size. Therefore, the viscous fluid coupling device 100 of the present invention employs the configuration described below for the valve 26.

〔バルブの構成〕
従来、粘性流体継手装置に使用するバルブは、ステンレス鋼(例えば、SUS304、SUS316)等の非磁性材料で構成していた。これに対し、本発明の粘性流体継手装置100のバルブ26は、鉄鋼(例えば、SPCC、SPH、SPS)等の磁性材料で構成している。
[Valve configuration]
Conventionally, a valve used in a viscous fluid coupling device is made of a nonmagnetic material such as stainless steel (for example, SUS304, SUS316). On the other hand, the valve | bulb 26 of the viscous fluid coupling apparatus 100 of this invention is comprised with magnetic materials, such as steel (for example, SPCC, SPH, SPS).

先に説明したように、電磁ソレノイド30の非作動時(電源OFF時)では、バルブ作動部材27の羽状部27aおよび27dに取り付けた板状部材のバルブ26は、スプリング28によって流通孔25を閉鎖する位置に付勢されている(図3(a))。この状態では、バルブ26は自身の板バネ作用により仕切部材24に対してある程度の押圧力をもって当接し、流通孔25を良好にシールしている(図4(a))。従って、この当接状態では、貯蔵室22から作動室23への粘性流体の流入が防止され、冷却ファンが過剰に起動することはない。その結果、冷却ファンの動作に伴う騒音を低減することできる。   As described above, when the electromagnetic solenoid 30 is not in operation (when the power is turned off), the plate-like member valve 26 attached to the wing-like portions 27a and 27d of the valve actuating member 27 opens the flow hole 25 by the spring 28. It is biased to the closed position (FIG. 3 (a)). In this state, the valve 26 abuts against the partition member 24 with a certain amount of pressing force by its own plate spring action, and seals the flow hole 25 well (FIG. 4A). Therefore, in this contact state, the viscous fluid is prevented from flowing from the storage chamber 22 into the working chamber 23, and the cooling fan does not start excessively. As a result, noise accompanying the operation of the cooling fan can be reduced.

電磁ソレノイド30が作動すると(電源ON時)、図4(b)において矢印で示したように、電磁ソレノイド30からバルブ作動部材27および固定子31にかけて磁気回路が形成され、バルブ作動部材27が磁化されて固定子31の存在する方に回転動作を開始する。このとき、磁性材料で構成されるバルブ26は電磁ソレノイド30から発生する磁気回路の影響を受けることにより、仕切部材24と反対方向である電磁ソレノイド30の方向に吸引される。これにより、仕切部材24に当接するバルブ26の押圧力が低減するため、バルブ26の摺動抵抗も低減する。電磁ソレノイド30の磁力が所定の閾値を超える場合はバルブ26の押圧力はゼロになり、バルブ26の取り付け部(一端側)の反対側(他端側)が仕切部材24から浮き上がって端部がバルブ作動部材27に当接する(図4(b))。すなわち、バルブ26は仕切部材24から離間した離間状態となる。この離間状態では、バルブ26の摺動抵抗は略ゼロとなる。このようにバルブ26の摺動抵抗が低減されるか、あるいは略ゼロになると、バルブ26の作動性・応答性が向上する。また、この場合、バルブ26を変位させるに際して大きな回転トルクを必要としないので、低出力のアクチュエータ(すなわち、軽量・小型のアクチュエータ)を採用することができる。このため、粘性流体継手装置100を軽量化・小型化・省スペース化することができる。   When the electromagnetic solenoid 30 is actuated (when the power is turned on), a magnetic circuit is formed from the electromagnetic solenoid 30 to the valve actuating member 27 and the stator 31 as shown by arrows in FIG. 4B, and the valve actuating member 27 is magnetized. Then, the rotation operation is started in the direction where the stator 31 exists. At this time, the valve 26 made of a magnetic material is attracted in the direction of the electromagnetic solenoid 30 opposite to the partition member 24 due to the influence of the magnetic circuit generated from the electromagnetic solenoid 30. Thereby, since the pressing force of the valve 26 contacting the partition member 24 is reduced, the sliding resistance of the valve 26 is also reduced. When the magnetic force of the electromagnetic solenoid 30 exceeds a predetermined threshold, the pressing force of the valve 26 becomes zero, the opposite side (the other end side) of the attachment portion (one end side) of the valve 26 is lifted from the partition member 24, and the end portion is It contacts the valve operating member 27 (FIG. 4B). That is, the valve 26 is separated from the partition member 24. In this separated state, the sliding resistance of the valve 26 is substantially zero. Thus, when the sliding resistance of the valve 26 is reduced or substantially zero, the operability and responsiveness of the valve 26 are improved. Further, in this case, since a large rotational torque is not required for displacing the valve 26, a low-power actuator (that is, a light and small actuator) can be employed. For this reason, the viscous fluid coupling device 100 can be reduced in weight, size, and space.

図4(b)の離間状態から電磁ソレノイド30を再度停止(電源OFF)すると、磁気回路は消滅し、電磁ソレノイド30の磁気吸引力が無くなるため、バルブ26は再び仕切部材24に対して図4(a)の当接状態となるとともに、スプリング28の作用によって元の付勢位置(図3(a)の状態)に戻る。   When the electromagnetic solenoid 30 is stopped again (power is turned off) from the separated state of FIG. 4B, the magnetic circuit disappears and the magnetic attractive force of the electromagnetic solenoid 30 disappears. While being in the contact state of (a), it is returned to the original biased position (the state of FIG. 3 (a)) by the action of the spring.

〔別実施形態〕
<1>上記実施形態では、仕切部材24に当接するバルブ26の押圧力を低減またはバルブ26を離間させる手段として、電磁ソレノイド30による磁力を利用しているが、他の手段によってバルブ26の押圧力を低減またはバルブ26を離間させることも可能である。例えば、バルブ作動部材27の回転軸まわりにネジ溝を形成し、バルブ26が開く方向にバルブ作動部材27が回転すると、バルブ作動部材27がネジ溝に沿って仕切部材24から離間する方向に移動するように構成する。この場合、バルブ作動部材27の回転に伴って、バルブ26は仕切部材24から離間する方向に移動するので、バルブ26の押圧力を低減またはバルブ26を離間させることができる。なお、この別実施形態1を採用する場合は、バルブ26を磁性材料で構成する必要はない。磁性材料の代わりとして、例えば、シール性および耐食性に優れたフッ素樹脂、フッ素ゴム等によりバルブ26を構成することが可能である。
[Another embodiment]
<1> In the above embodiment, the magnetic force of the electromagnetic solenoid 30 is used as a means for reducing the pressing force of the valve 26 contacting the partition member 24 or separating the valve 26, but the pressing of the valve 26 by other means is used. It is also possible to reduce the pressure or move the valve 26 apart. For example, when a thread groove is formed around the rotation axis of the valve operating member 27 and the valve operating member 27 rotates in the direction in which the valve 26 opens, the valve operating member 27 moves in a direction away from the partition member 24 along the thread groove. To be configured. In this case, the valve 26 moves in a direction away from the partition member 24 as the valve operating member 27 rotates, so that the pressing force of the valve 26 can be reduced or the valve 26 can be separated. In the case of adopting the another embodiment 1, the valve 26 need not be made of a magnetic material. As an alternative to the magnetic material, for example, the valve 26 can be made of a fluororesin, fluororubber or the like having excellent sealing properties and corrosion resistance.

<2>上記実施形態では、バルブ作動部材27は、電磁ソレノイド30の非作動時において、羽状部27aおよび27dに取り付けたバルブ26が流通孔25を閉鎖する位置になるようにスプリング28によって付勢され、電磁ソレノイド30が作動すると、バルブ26が変位を開始する構成としたが、これとは異なる動作を行う構成であってもよい。例えば、流通孔25に対するバルブ26の開度調節を、バルブ26の回転方向の変位だけでなく仕切部材24からの離間距離の変動によって行ってもよい。この場合、バルブを流通孔25の開口面に対して垂直方向に動かす別のアクチュエータを設ける。 <2> In the above embodiment, the valve actuating member 27 is attached by the spring 28 so that the valve 26 attached to the wings 27a and 27d closes the flow hole 25 when the electromagnetic solenoid 30 is not actuated. When the electromagnetic solenoid 30 is actuated and activated, the valve 26 starts to be displaced. However, a configuration that performs a different operation may be used. For example, the opening degree adjustment of the valve 26 with respect to the flow hole 25 may be performed not only by the displacement in the rotation direction of the valve 26 but also by the variation in the separation distance from the partition member 24. In this case, another actuator for moving the valve in the direction perpendicular to the opening surface of the flow hole 25 is provided.

<3>上記実施形態では、バルブ26をバルブ作動部材27に一端側を取り付けた板状部材としたが、仕切部材との摺動抵抗を増加させずに流通孔24を開閉できる構成であれば、他の形状のバルブを採用することも可能である。また、バルブ26のシール性をより向上させるため、あるいは摩擦を低減するため、バルブ26の表面にフッ素樹脂コーティング等の二次加工を行ってもよい。 <3> In the above embodiment, the valve 26 is a plate-like member with one end attached to the valve operating member 27. However, as long as the flow hole 24 can be opened and closed without increasing the sliding resistance with the partition member. It is also possible to employ valves having other shapes. In order to further improve the sealing performance of the valve 26 or reduce friction, the surface of the valve 26 may be subjected to secondary processing such as fluororesin coating.

粘性流体継手装置の断面図Cross section of viscous fluid coupling device 粘性流体継手装置の要部を示す分解斜視図Exploded perspective view showing the main part of the viscous fluid coupling device 粘性流体継手装置の要部を示す正面図Front view showing main parts of viscous fluid coupling device 粘性流体装置の要部を示す拡大断面図Expanded sectional view showing the main part of the viscous fluid device

符号の説明Explanation of symbols

10 駆動回転体
20 従動回転体
21 ハウジング
22 貯蔵室
23 作動室
24 仕切部材
25 流通孔
26 バルブ
30 電磁ソレノイド(アクチュエータ)
100 粘性流体継手装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Drive rotary body 20 Followed rotary body 21 Housing 22 Storage chamber 23 Actuation chamber 24 Partition member 25 Flow hole 26 Valve 30 Electromagnetic solenoid (actuator)
100 Viscous fluid coupling device

Claims (3)

エンジンからの駆動力が入力される駆動回転体と、粘性流体を介して前記駆動回転体と共に回転する従動回転体とを備えた粘性流体継手装置であって、
前記従動回転体は、前記駆動回転体の少なくとも一部を包囲するハウジングを備えるとともに、前記ハウジングの内部を前記粘性流体を貯蔵する貯蔵室と前記駆動回転体の少なくとも一部を収容する作動室とに仕切部材で分割し、
前記粘性流体を前記貯蔵室から前記作動室に流通させるべく前記仕切部材に設けた流通孔と、
アクチュエータの作動により、前記流通孔を開閉するべく当該流通孔の開口面に沿って変位可能であり、前記流通孔を閉鎖する位置で前記仕切部材に当接する当接状態となり、前記流通孔を開く動作を行う際に前記仕切部材と反対方向に外力が加えられるバルブと、
を備えた粘性流体継手装置。
A viscous fluid coupling device comprising: a drive rotator to which a driving force from an engine is input; and a driven rotator that rotates together with the drive rotator via a viscous fluid,
The driven rotator includes a housing that surrounds at least a part of the drive rotator, a storage chamber that stores the viscous fluid inside the housing, and an operation chamber that houses at least a part of the drive rotator. Divided into partition members,
A flow hole provided in the partition member to flow the viscous fluid from the storage chamber to the working chamber;
The actuator can be displaced along the opening surface of the flow hole to open and close the flow hole by the operation of the actuator, and is brought into contact with the partition member at a position where the flow hole is closed to open the flow hole. A valve to which an external force is applied in a direction opposite to the partition member when performing the operation;
Viscous fluid coupling device.
前記バルブを磁性材料で構成し、前記アクチュエータが電磁ソレノイドであり、当該電磁ソレノイドの作動により、前記バルブが前記電磁ソレノイドの方向に磁気吸引される請求項1に記載の粘性流体継手装置。   The viscous fluid coupling device according to claim 1, wherein the valve is made of a magnetic material, the actuator is an electromagnetic solenoid, and the valve is magnetically attracted in the direction of the electromagnetic solenoid by the operation of the electromagnetic solenoid. 前記仕切部材に対して相対回転するバルブ作動部材を設け、当該バルブ作動部材に板状部材で構成した前記バルブの一端側を取り付けてある請求項2に記載の粘性流体継手装置。   The viscous fluid coupling device according to claim 2, wherein a valve operating member that rotates relative to the partition member is provided, and one end side of the valve configured by a plate member is attached to the valve operating member.
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