JP2018004040A - 流体式ファンクラッチ - Google Patents

Abstract

【課題】 ファンクラッチ作動時に発生する冷却ファン風の逆流による風量低下を極めて簡易な手段で効果的に防止し得る冷却性能の優れた流体式ファンクラッチの提供。
【解決手段】 ファンがハウジングに着脱可能に固定される構造の流体式ファンクラッチであって、前記ハウジングは表側ハウジング部品（カバー）と裏側ハウジング部品（ケース）とから構成された流体式ファンクラッチにおいて、前記裏側ハウジング部品にファン風量逆流防止用突出部を、該表側ハウジング部品固定突起に対して周方向にずれて配置した構成となしたことを特徴とする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、一般に自動車等における機関冷却用のファン回転を外部周囲の温度変化あるいは回転変化に追従して制御する方式の流体式ファンクラッチに係り、より詳しくはファンクラッチ作動時に発生する冷却用ファン風の逆流による風量低下を防止することが可能な流体式ファンクラッチに関する。

従来、この種のファンクラッチとしては、車両のエンジン冷却用ファンを駆動する流体摩擦クラッチが知られている（特許文献１、２等参照）。この流体摩擦クラッチは、駆動ディスク及びハウジングと、環状の供給チャンバ（環状供給室）及び作業チャンバ（作動室）と、供給チャンバからのせん断流体（オイル）を作業チャンバに供給する供給装置及び作業チャンバからのせん断流体を供給チャンバに還流する還流装置を備え、供給チャンバの一部にせん断流体の貯蔵チャンバ（貯蔵室）を含み、この貯蔵チャンバは供給チャンバの他の部分により作業チャンバから離間されている構成となしたもので、前記貯蔵チャンバは環状セグメントからなり、又、貯蔵チャンバの環状セグメントが補充容器として形成され、供給チャンバが少なくとも１つの供給口と少なくとも１つの還流口（回収口）を含み、その供給口と還流口はそれぞれ前記供給装置と還流装置の一部を形成する等の特徴を有するものである。

又、ファンをフランジリングによって取外し可能に固定し得るファンクラッチであって、ファンクラッチが表側及び裏側のハウジング部品を備え、そのハウジングに連結要素によってフランジリングを固定し得るファンクラッチが知られている。このファンクラッチは、ハウジングに形成された固定突起に、フランジリングに配置された固定突起（タブ）を連結要素によって固定する際に、フランジリングに配置された固定突起（タブ）を、ファンクラッチの表側又は裏側から嵌め込み可能に構成されたものである。

特開２００２−８１４６６号公報 特開２００４−１６２９１１号公報

上記従来の流体摩擦クラッチのうち、ファンクラッチが表側及び裏側のハウジング部品を備え、そのハウジングにファンをフランジリングによって取外し可能に固定し得るファンクラッチは、ファンの組立て（据え付け）及び分解の簡略化がはかられた点を主たる特徴とするものであるが、この種のファンクラッチはクラッチ作動時にハウジング部品とフランジリング間にできる隙間から冷却ファン風の逆流が発生する構造となっているため、冷却ファン風の逆流による風量低下を防止するためにはその逆流分を加味した風量を発生させる必要があり、ファン消費馬力の増大を余儀なくされるのみならず、このファン消費馬力増大によるファンクラッチの耐久性低下や出力損失による燃費悪化等をきたすという問題があった。又、前記逆流防止のためにフランジリングに例えばラバー等の別部品によるカバーを設ける手段等をこうじた場合には、部品点数及び組付け工程の増加によりコストの増大を招くことになり好ましくない。

本発明は、上記した従来のファンクラッチの課題を解消するためになされたもので、部品点数を増やすなどの手段を講じることなく、ファンクラッチ作動時に発生する冷却ファン風の逆流による風量低下を極めて簡易な手段で効果的に防止し得る冷却性能の優れた流体式ファンクラッチを提供しようとするものである。

本発明に係る流体式ファンクラッチは、ハウジング部に逆流防止用カバー部を同ハウジング部と一体的に設けた構成となしたもので、その要旨は、ファンがフランジリングを介してハウジングにボルトにて着脱可能に固定される構造の流体式ファンクラッチであって、前記ハウジングは表側ハウジング部品（カバー）と裏側ハウジング部品（ケース）とから構成され、かつ表側ハウジング外周部径方向に等間隔に配置したファン固定突起を有し、前記フランジリングは当該ファンクラッチの表側又は裏側から前記ハウジングに嵌め込み可能となした流体式ファンクラッチにおいて、前記裏側ハウジング部品に当該ハウジング部品と一体のファン風量逆流防止用突出部を備え、該逆流防止用突出部は前記表側ハウジング部品固定突起に対して周方向にずれて配置されていることを特徴とするものである。

本発明に係る流体式ファンクラッチは、ファン固定のための表側ハウジング部品（カバー）に対する裏側ハウジング部品（ケース）に、表側ハウジング部品（カバー）固定突起に対して周方向にずらしたファン風量逆流防止用突出部を配置することにより、ファンクラッチ作動時に発生する冷却ファン風の逆流を防止することができるので、冷却ファン風の風量低下を防止できファン性能の向上がはかられる。さらに、前記逆流防止のためにフランジリングに例えばラバー等の別部品によるカバー等を設ける手段を講じる必要がないので、部品点数及び組付け工程の増加によるコストの増大を招くこともなくなり、高性能の流体式ファンクラッチを安価に提供することが可能となる。

本発明に係る流体式ファンクラッチの第１実施例を示す軸方向縦断面図である。 図１に示す流体式ファンクラッチ（ファンなし）のハウジング部を示す軸方向から見た図である。 図１に示すハウジング部の側面の一部を拡大して示す斜視図である。 図１に示す流体式ファンクラッチ（ファンあり）の表側ハウジング部を軸方向から見た図である。 同上流体式ファンクラッチにおけるファンのフランジリングを軸方向から見た図である。 図１に示す流体式ファンクラッチ（ファンあり）の裏側ハウジング部を軸方向から見た図である。 本発明の第２実施例に係る流体式ファンクラッチ（ファンなし）のハウジング部を軸方向から見た図である。 同じく本発明の第２実施例に係る流体式ファンクラッチ（ファンあり）の表側ハウジング部を軸方向から見た図である。 同じく本発明の第２実施例に係る流体式ファンクラッチ（ファンあり）の裏側ハウジング部を軸方向から見た図である。

図１に示す第１実施例の流体式ファンクラッチは、クラッチ本体１と、当該クラッチ本体１に軸流ファンとして固定されたファン２とから構成されている。クラッチ本体１は、駆動部（エンジン）の駆動によって回転する回転軸体（駆動軸）３に、軸受４−１、４−２を介して表側ハウジング部品（カバー）５−１と裏側ハウジング部品（ケース）５−２とからなるハウジング（密封器匣）５が支承され、このハウジング５内のトルク伝達室６内に回転軸体３に固着された駆動ディスク７が内装されている。なお、駆動ディスク７は、内部を中空となして設けた環状の油溜り室（オイル貯蔵室）７−１の一端部にトルク伝達室６に通ずる窓孔７−２が設けられ、回転軸体３にハウジング５を支承する軸受４−１、４−２間の当該回転軸体３に固着されている。又、駆動ディスク７には、前記環状の油溜り室７−１内に当該油溜り室と同心の円弧状壁からなる仕切壁７−３によって形成される油供給室７−４が設けられ、該油供給室の前記窓孔７−２の端部側の側壁面にトルク伝達間隙に通ずる油循環流通孔（油供給口）９が設けられている。駆動ディスク７に設けられた油循環流通孔９を開閉する弁部材１０は、板バネ１０−１とアーマチャー１０−２とからなり、アーマチャー１０−２が回転軸体３近傍に位置するように板バネ１０−１基端部をディスク裏面側に捩子等により固着している。ファン２は、ハウジング（密封器匣）５の端部に設けたファン取付け用ねじ孔５−５に後述するフランジリング１１（図５）を介して捩子止めされている。

密封器匣５の駆動部側には、回転軸体３に軸受１２を介して支承されたリング状の電磁石支持体１４にリング状の電磁石１３が支持され、この電磁石１３と前記弁部材１０間の回転軸体３の外周に固定された筒状の非磁性体リング１５の外周に第１磁性体リング１７が配置され、さらに電磁石１３の電磁石支持体１４と回転軸体３との間に第２磁性体リング１８が電磁石支持体１４に略接するように回転軸体３に外嵌固定されている。なお、第２磁性体リング１８は、電磁石１３の磁束を効率よく弁部材のアーマチャー１０−２に伝えるために設けたものである。

本発明に係る第１実施例の流体式ファンクラッチは、ハウジング５にフランジリング１１を介して取付けられたファン２が回転する仕組みとなったもので、そのファン２とファンクラッチの接続構造は、ファン２がフランジリング１１によって取外し可能に固定される構造となっているファンクラッチにおいて、図２、図３に示すようにハウジング５の表側ハウジング部品（カバー）５−１に、当該ハウジング外周部径方向に等間隔に配置したファン固定突起（凸部）５−３を有し、裏側ハウジング部品（ケース）５−２に、前記ファン固定突起５−３に対して当該固定突起との間に形成された凹部５−３ａに周方向にずれて配置したファン風量逆流防止用突出部５−４を有し、この突出部付き裏側ハウジング部品５−２に表側ハウジング部品５−１を相重ねてフランジリング１１、表側ハウジング部品５−１及び裏側ハウジング部品５−２をボルト締結する構造となしたものである。
なお、フランジリング１１は図５に示すように、クラッチ本体１の外径より少し大きい内径を有し、その内径面から固定突起１１−１が径方向の内側に突出している。即ち、フランジリング１１の内側の輪郭は、ハウジング（密封器匣）５の外側の輪郭に対応しており、従って両方の部品は軸方向に嵌合できるように製作されている。図中、１１−２は表側ハウジング部品（カバー）５−１とのボルト締結孔である。

図４は、図１に示すファンを備えた流体式ファンクラッチであって、フランジリング１１を介して取付けられたファン２を備えた流体式ファンクラッチの表側ハウジング部を軸方向から見た図を示しており、裏側ハウジング部品５−２の外周に間隔配置されたファン風量逆流防止用突出部５−４により、凹部５−３ａからの風の通流が抑制されることにより、当該流体式ファンクラッチのファン風量減防止がはかられる。

図６は、フランジリング１１を介して取付けられたファン２を備えた流体式ファンクラッチの裏側ハウジング部を軸方向から見た図を示しており、前記図４に示すものと同様に、裏側ハウジング部品５−２の外周に間隔配置されたファン風量逆流防止用突出部５−４により、ファンクラッチ作動時には凹部５−３ａからの風の通流が抑制されることにより、ファンクラッチのファン風量減を防止でき、ファン性能の向上がはかられる。さらに、本発明の前記ファン風量逆流防止方式は、別部品による逆流防止方式ではないため、部品点数の増加、組付け時の工数増加を抑制できるという効果も得られる。

次に、図７〜図９に示す本発明の第２実施例に係る流体式ファンクラッチについて説明すると、この第２実施例に係る流体式ファンクラッチも前記第１実施例に係る流体式ファンクラッチと同様に、ハウジング２５に前記と同様のフランジリング２１を介して取付けられたファン２２が回転する仕組みとなったもので、そのファン２２とファンクラッチの接続構造は、ファン２２がフランジリング２１によって取外し可能に固定される構造となっているファンクラッチにおいて、ハウジング２５の表側ハウジング部品（カバー）２５−１に、当該ハウジング外周部径方向に等間隔に配置した矩形状のファン固定突起（凸部）２５−３を有し、裏側ハウジング部品（ケース）２５−２に、前記ファン固定突起２５−３に対して当該固定突起との間に形成された矩形状の凹部２５−３ａに周方向にずれて配置した矩形状のファン風量逆流防止用突出部２５−４を有し、この突出部付き裏側ハウジング部品２５−２に表側ハウジング部品２５−１を相重ねてボルト締結し、さらにフランジリング２１を、表側ハウジング部品２５−１にボルト締結する構造となしたものである。

図８は、前記図４と同様にフランジリング２１を介して取付けられたファン２２を備えた流体式ファンクラッチの表側ハウジング部を軸方向から見た図を示しており、裏側ハウジング部品２５−２の外周に間隔配置されたファン風量逆流防止用突出部２５−４により、前記凹部２５−３ａからの風の通流が抑制されることにより、当該流体式ファンクラッチのファン風量減防止がはかられる。

図９は、前記図６と同様に、フランジリング２１を介して取付けられたファン２２を備えた流体式ファンクラッチの裏側ハウジング部を軸方向から見た図を示しており、前記図６に示すものと同様に、裏側ハウジング部品２５−２の外周に間隔配置されたファン風量逆流防止用突出部２５−４により、ファンクラッチ作動時には前記凹部２５−３ａからの風の通流が抑制されることにより、ファンクラッチのファン風量減を防止でき、ファン性能の向上がはかられる。又、本実施例においても前記のものと同様に、ファン風量逆流防止方式は、別部品による逆流防止方式ではないため、部品点数の増加、組付け時の工数増加を抑制できるという効果も得られる。

なお、本発明の流体式ファンクラッチにおいて、前記ハウジング５、２５の表側ハウジング部品（カバー）５−１、２５−１に形成するファン固定突起（凸部）５−３、２５−３と、該ファン固定突起５−３、２５−３に対して当該固定突起との間に形成される凹部５−３ａ、２５−３ａと、裏側ハウジング部品（ケース）５−２、２５−２に形成するファン風量逆流防止用突出部５−４、２５−４の軸方向から見た形状は、ここに示す形状に限定するものではなく、例えば台形状あるいは半円弧状等としても同様の作用効果が得られることはいうまでもない。

１ クラッチ本体
２、２２ ファン
３ 回転軸体
４−１、４−２、１２ 軸受
５、２５ ハウジング（密封器匣）
５−１、２５−１ 表側ハウジング部品（カバー）
５−２、２５−２ 裏側ハウジング部品（ケース）
５−３、２５−３ ファン固定突起（凸部）
５−３ａ、２５−３ａ 凹部
５−４、２５−４ ファン風量逆流防止用突出部
５−５ ファン取付け用ねじ孔
６ トルク伝達室
７ 駆動ディスク
７−１ 油溜り室（オイル貯蔵室）
７−２ 窓孔
７−３ 仕切壁
７−４ 油供給室
９ 油循環流通孔（油供給口）
１０ 弁部材
１０−１ 板バネ
１０−２ アーマチャー
１１、２１ フランジリング（インサート）
１１−１ 固定突起
１１−２ ボルト締結孔
１３ 電磁石
１４ 電磁石支持体
１５ 非磁性体リング
１７ 第１磁性体リング
１８ 第２磁性体リング

Claims (1)

1. ファンがフランジリングを介してハウジングにボルトにて着脱可能に固定される構造の流体式ファンクラッチであって、前記ハウジングは表側ハウジング部品と裏側ハウジング部品とから構成され、かつ表側ハウジング外周部径方向に等間隔に配置したファン固定突起を有し、前記フランジリングは当該ファンクラッチの表側又は裏側から前記ハウジングに嵌め込み可能となした流体式ファンクラッチにおいて、前記裏側ハウジング部品に当該ハウジング部品と一体のファン風量逆流防止用突出部を備え、該逆流防止用突出部は前記表側ハウジング部品固定突起に対して周方向にずれて配置されていることを特徴とする流体式ファンクラッチ。

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