JP2898394B2 - 感温型流体式ファン・カップリング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、自動車における機関冷却用のファン回転
を、絶えず走行状態に応じた外部周囲の温度変化を感知
して冷却送風量を自動制御せしめて機関に供給する感温
型流体式ファン・カップリング装置の構造の改良に関す
るものである。

（従来の技術） 従来、この種のファン・カップリング装置としては区
劃された密封器匣内部のトルク伝達室側をなす回転時の
油の集溜する内周側壁面の一部に設けたダムと、該ダム
に連るトルク伝達室側から油溜り室側への循環流通路と
によるポンピング機構をもって構成され、油溜り室側に
備えた弁部材によってトルク伝達室側に通ずる内部の流
出調整孔を、密封器匣の前面に取付けた感温体による外
部周囲の温度の変化に応じて設定値を越えると開放し、
また設定値以下では閉鎖して駆動デイスクの位置するト
ルク伝達間隙部での油の有効接触面積を増減させて被駆
動側の密封器匣側への回転トルク伝達を制御せしめるよ
うに構成されていた。

（発明が解決しようとする課題） 一般にこれら感温型流体式ファン・カップリング装置
は、例えば走行後の未だ外部周囲の高い温度下にある流
出調整孔の開口された状態での停車後の暫時の間、或い
は停車時の油溜り室にあって流出調整孔部側が油中に没
した状態での間等に、該調整孔からのトルク伝達室側へ
の油の自然流出によって該伝達室に油が多量に存在して
しまった。

このような従来の技術における前記ポンピング機構に
あっては、その後の機関始動直後に第７図の特性曲線の
（ロ）に示すようにファン側にいわゆる“ツレ廻り”現
象を生ぜしめ、特に冬季、寒冷時には機関に過冷却を招
いて悪影響を及ぼし、暖気運転を著しく阻害するばかり
でなく、同時にファン騒音を誘発する等の問題を有する
こととなった。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、機関始動直後にあってトルク
伝達室側に存在する油を可及的速やかに油溜り室側に流
出せしめるようになし、機関始動後の前記“ツレ廻り”
を効果的に防止し、冬季、寒冷時にあっても機関への過
冷却の憂いをなくすと共に、暖気運転を促進し、同時に
ファン騒音を極度に低減することのできる感温型流体式
ファン・カップリング装置を提案することを目的とする
ものである。

（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され、且
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、仕切板により油溜り室と、駆動
ディスクを内装するトルク伝達室とに区劃し、同時に回
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
る密封器匣の内周側壁面の一部に、ダムと、該ダムに連
ってトルク伝達室側から油溜り室側に通ずる循環流通路
を形成せしめ、且つ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内部に設けたトルク伝達室側に通ず
る流出調整孔を開放し、設定値以下では閉鎖する弁部材
を、前記密封器匣の前面に設けた感温体の温度変化に伴
う変形に連動して変位するように内部に備え、駆動ディ
スクとなす前記ケース及びカバーとの外方附近の対向壁
面間のトルク伝達間隙都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せしめるようにしてなるファン
・カップリング装置において、前記ダムと異なる位置に
サブダムを設け、該サブダムに連る油溜り室側へのサブ
循環流通路を形成せしめると共に、該サブ循環流通路の
油溜り室側の流出口部に、内部の温度変化によって該流
出口を開閉する感温弁体を設けてサブポンピング機構を
構成した感温型流体式ファン・カップリング装置を要旨
とするものであり、更に前記感温弁体の一端側を油溜り
室の内壁面に固着し、且つ該流出口部での開閉を径方向
又は軸方向の他端側の変位に行わしめるように構成した
り、前記サブダムを、前記駆動ディスクの外周側壁面に
対向した密封器匣側の内周側壁面の一部に、前記トルク
伝達間隙部に屈曲壁部を突出した断面Ｌ字状もしくはＵ
字状に形成したりするものである。

（作用） 本発明はこのように構成されているため、内部の温
度、例えば油温、カバーの温度、密封器匣内空気温度変
化によって開閉する感温弁体による制御機能を有するサ
ブポンピング機構を備えて、油の低温時にサブ循環流通
路での流出口部を開口状態となす構成により、機関始動
直後にあってサブ循環流通路の流出口における感温弁体
の開口によりトルク伝達室側に存在する油をサブダムの
サブポンピング機能により従来のダムによるポンピング
機能とあいまって可及的速やかに油溜り室側に流出せし
める結果となり、従って始動直後のファン側での“ツレ
廻り”を効果的に防止することとなり、冬季、寒冷時の
機関への過冷却の憂いを殆んどなくし、暖気運転を促進
することができ、同時にファン騒音を極度に低減するこ
とができることとなる。尚、特殊形状のダムを設けるこ
とによって上記の作用は一層向上する。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明すれば、
第１図は本発明の感温型流体式ファン・カップリング装
置の切欠きによる一部の縦断面図、第２図は第１図Ａ−
Ａ線の一部切欠き切断端面図、第３図は他の実施例の同
上第１図相当図、第４図は更に他の実施例を示す第１図
相当図、第５図及び第６図は本発明のサブポンピング機
構をなすサブダム単体の実施例を示すそれぞれの斜視
図、第７図は本発明の特性曲線図であって、（１）は駆
動側をなす回転軸体であり、その先端部に駆動ディスク
（７）を固着し、且つ該軸体上に軸受を介して外周部に
冷却ファン（図示せず）を取付けたケース（２）とカバ
ー（３）とからなる密封器匣を支承してなるものであ
る。（５）は円盤状からなる仕切板であり、その半径方
向の外方に流出調整孔（14）を設ける密封器匣の内部を
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）とに区劃するものである。そして駆動
ディスク（７）はトルク伝達室（４）内部にあってその
対向する壁面との間にトルク伝達のための微少間隙を保
持してある。

（８）は弾性からなる板状弁部材であり、油溜り室
（６）側に位置して一端を前記仕切板（５）上に鋲着す
るか（第１図、第４図）、或いは前記カバー（３）の前
面に設けた渦巻き状のバイメタルからなる感温体（10）
の支軸（９′）に固定するか（第３図）して、その他端
側で仕切板（５）に設けたトルク伝達室（４）側への前
記流出調整孔（14）、もしくはカバー（３）側の周側壁
面に設けた流出調整孔（図示せず）を、前記感温体（1
0）による外部周囲の温度変化に連動する連桿（９）
（第１図、第４図）、或いは前記支軸（９′）を介して
該外部周囲の温度が設定値を越えると軸方向（第１図、
第４図）、もしくは周方向（第３図）に変位して開放
し、また設定値以下では閉鎖するように内部に備えてな
るものである。尚、板状による感温体（10）のものにあ
っては前記カバー（３）の前面に取付けた支持金具（1
1）にその両端を係支して連桿（９）に当接され、また
前記渦巻き状の感温体（10）にあってはその外周部附近
の端部を前記カバー（３）に固着されてなるものであ
る。（12）は密封器匣の内側壁面に設けた油を集溜する
ダムであり、該ダム（12）により集溜した油をトルク伝
達室（４）から油溜り室（６）に通ずる循環流通路（1
3）に流入せしめてポンピング機能を発揮するものであ
る。（15）はサブダムであり、回転作動時の遠心力によ
る油の集溜する前記駆動ディスク（７）の外周側壁面に
対向する密封器匣の内周側壁面の一部に設けたもので、
同時に回転方向の該サブダムの手前に近傍して設けた流
入口に連ってトルク伝達室（４）側から油溜り室（６）
側へのサブ循環流通路（16）を形成してサブポンピング
機構となすものである。

さて、本発明では前記サブ循環流通路（16）の油溜り
室（６）側の流出口部に内部の温度変化によって該流出
口を開閉するバイメタル、形状記憶合金、形状記憶樹脂
等からなる感温弁体（17）を設けてあるものである。即
ち停車時の油の低温状態にあってサブ循環流通路（16）
の流出口部を開口状態にするもので、その後の機関始動
に伴う油の温度上昇につれて流出口を順次閉口して行き
通常のポンピング作用のみを行わせるものである。そし
てサブダム（15）はその一方側または両方側に屈曲壁
（15′）を有する断面Ｌ字状もしくはＵ字状に形成され
ており、駆動ディスク（７）の外周側壁面に対向した密
封器匣側の内周側壁面の一部に、前記屈曲壁（15′）を
トルク伝達間隙部に突出した状態で該サブダムに連って
設けた油溜り室（６）側へのサブ循環流通路（16）によ
って極めて効率的なサブポンピング機構を構成したもの
である。尚第７図における（イ）は本発明による特性曲
線である。

従って油の低温状態にあってサブ循環流通路（16）を
開口してなる前記感温弁体（17）と、更に必要に応じ設
けたトルク伝達間隙部に突出した前記サブダム（15）で
の屈曲壁（15′）とによるサブポンピング機構により、
機関始動直後のトルク伝達室（４）側に存在する油を通
常のポンピング機能とあいまって可及的速やかに油溜り
室（６）側に流出せしめ、その後の回転による油の温度
上昇に伴い流出口を順次閉口状態に堆移させることによ
り以後の走行状態にあって通常のポンピング機構による
制御を行わしめることとなる。

尚感温弁体（17）はその一端側を前記サブ循環流通路
（16）の流出口部に近傍してカバー（３）側の内周側壁
面に鋲着して他端側を径方向（第１図及び第３図）に変
位して開閉するか、或いはその一端側を前記仕切板
（５）上の表面に鋲着して（第４図）その他端側で油温
の変化につれて軸方向に開閉するかして構成する。（1
8）はカバー（３）の外側に設けた放熱フィンである。
図中実線による矢印は弁都材（８）及び感温弁体（17）
での変位方向並びに油の流れの方向をそれぞれ示すもの
である。

（発明の効果） 以上説明したように本発明による感温型流体式ファン
・カップリング装置は、前記サブダム（15）、サブ循環
流通路（16）及び流出口部に設けた感温弁体（17）から
なるサブポンピング機構と、更に必要に応じ設けた断面
Ｌ字状もしくはＵ字状からなるサブダムを備えて構成さ
れるため、通常のポンピング機構とサブポンピング機構
とによって、停車の間での自然流出によるトルク伝達室
（４）側に存在する油を機関始動直後にあって可及的速
やかに循環流通路（13）及びサブ循環流通路（16）から
同時に油溜り室（６）側に流出せしめることができ、従
ってこれら始動直後のファン側での“ツレ廻り”を効果
的に防止することとなり、冬季、寒冷時にあっても機関
への過冷却の憂いをなくし、暖気運転を促進すると共
に、ファン騒音を極度に低減することができる等、極め
て有用な感温型流体式ファン・カップリング装置であ
る。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例に係る感温型流体式ファン・
カップリング装置の切欠きによる一部の縦断面図、第２
図は第１図Ａ−Ａ線の一部切欠き切断端面図、第３図は
他の実施例の同上第１図相当図、第４図は更に他の実施
例を示す同上第１図相当図、第５図及び第６図は本発明
の第２ポンピング機構をなすダム単体の実施例を示すそ
れぞれの斜視図、第７図は本発明の特性曲線図である。 （３）……カバー、（５）……仕切板、（６）……油溜
り室、（７）……駆動ディスク、（８）……弁部材、
（９）……連桿、（９′）……支軸、（10）……感温
体、（12）……ダム、（13）……循環流通路、（14）…
…流出調整孔、（15）……サブダム、（15′）……屈曲
壁、（16）……サブ循環流通路、（17）……感温弁体、
（17a）………重錘体。

Claims (3)

(57)【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、且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、
   仕切板により油溜り室と、前記駆動ディスクを内装する
   トルク伝達室とに区劃し、同時に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の内周側
   壁面の一部に、ダムと、該ダムに連ってトルク伝達室側
   から油溜り室側に通ずる循環流通路を形成せしめ、且つ
   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
   内部に設けたトルク伝達室側に通ずる流出調整孔を開放
   し、設定値以下では閉鎖する弁部材を、前記密封器匣の
   前面に設けた感温体の温度変化に伴う変形に連動して変
   位するように内部に備え、駆動ディスクと前記ケース及
   びカバーとの外方附近の対向壁面間のトルク伝達間隙部
   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
   せしめるようにしてなるファン・カップリング装置にお
   いて、前記ダム（12）と異なる位置にサブダム（15）を
   設け、該サブダムに連る油溜り室（６）側へのサブ循環
   流通路（16）を形成せしめると共に、該サブ循環流通路
   の油溜り室（６）側の流出口部に、内部の温度変化によ
   って該流出口を開閉する感温弁体（17）を設けてサブポ
   ンピング機構を構成したことを特徴とする感温型流体式
   ファン・カップリング装置。
2. 【請求項２】請求項１記載において、前記感温弁体（1
   7）の一端側を油溜り室（６）の内壁面に固着し、且つ
   該流出口部での開閉を径方向又は軸方向の他端側の変位
   により行わしめるように構成したことを特徴とする感温
   型流体式ファン・カップリング装置。
3. 【請求項３】請求項１記載において、前記サブダム（1
   5）を、前記駆動ディスク（７）の外周側壁面に対向し
   た密封器匣側の内周側壁面の一部に、前記トルク伝達間
   隙部に屈曲壁（15′）部を突出した断面Ｌ字状もしくは
   Ｕ字状に形成したことを特徴とする感温型流体式ファン
   ・カップリング装置。