JP2911625B2 - 液体クラッチ - Google Patents
液体クラッチInfo
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- oil
- case
- torque transmission
- chamber
- liquid clutch
- Prior art date
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D35/00—Fluid clutches in which the clutching is predominantly obtained by fluid adhesion
- F16D35/02—Fluid clutches in which the clutching is predominantly obtained by fluid adhesion with rotary working chambers and rotary reservoirs, e.g. in one coupling part
- F16D35/021—Fluid clutches in which the clutching is predominantly obtained by fluid adhesion with rotary working chambers and rotary reservoirs, e.g. in one coupling part actuated by valves
- F16D35/024—Fluid clutches in which the clutching is predominantly obtained by fluid adhesion with rotary working chambers and rotary reservoirs, e.g. in one coupling part actuated by valves the valve being actuated electrically, e.g. by an electromagnet
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D35/00—Fluid clutches in which the clutching is predominantly obtained by fluid adhesion
- F16D35/02—Fluid clutches in which the clutching is predominantly obtained by fluid adhesion with rotary working chambers and rotary reservoirs, e.g. in one coupling part
- F16D35/028—Fluid clutches in which the clutching is predominantly obtained by fluid adhesion with rotary working chambers and rotary reservoirs, e.g. in one coupling part actuated electrically, e.g. by an electromagnet
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- Electromagnetism (AREA)
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- General Details Of Gearings (AREA)
- Hydraulic Clutches, Magnetic Clutches, Fluid Clutches, And Fluid Joints (AREA)
- Mechanical Operated Clutches (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はトルク伝達室に供給され
た油によって駆動ディスクの駆動トルクをケースに伝達
する液体クラッチ、特にケースに取付けられた自動車用
エンジンの冷却用ファンを回転制御する液体クラッチに
関するものである。
た油によって駆動ディスクの駆動トルクをケースに伝達
する液体クラッチ、特にケースに取付けられた自動車用
エンジンの冷却用ファンを回転制御する液体クラッチに
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ケース内を仕切板によってトルク伝達室
と油溜り室とに区分し、トルク伝達室内に駆動ディスク
を駆動部の駆動によって回転自在に設け、油溜り室の油
を仕切板に形成した流出調整孔からトルク伝達室に供給
し、トルク伝達室の油を循環路により油溜り室に戻すよ
うにした構造のカップリング装置（液体クラッチ）が、
例えば特公昭６３−２１０４８号公報に開示されてい
る。この種の液体クラッチによると油溜り室からトルク
伝達室に供給される油によって駆動ディスクの駆動トル
クがケースに伝達され、ケースに取付けられたファンが
回転し、例えば自動車機関の冷却が行われる。
と油溜り室とに区分し、トルク伝達室内に駆動ディスク
を駆動部の駆動によって回転自在に設け、油溜り室の油
を仕切板に形成した流出調整孔からトルク伝達室に供給
し、トルク伝達室の油を循環路により油溜り室に戻すよ
うにした構造のカップリング装置（液体クラッチ）が、
例えば特公昭６３−２１０４８号公報に開示されてい
る。この種の液体クラッチによると油溜り室からトルク
伝達室に供給される油によって駆動ディスクの駆動トル
クがケースに伝達され、ケースに取付けられたファンが
回転し、例えば自動車機関の冷却が行われる。
【０００３】しかしながら、このような従来の液体クラ
ッチではバイメタルによって雰囲気温度を検出し、この
温度が上昇すると流出調整孔の開度を増加させて伝達室
内の油量を増加させ、ケースの回転数を上げ、ファンを
高速度で回転し、冷却効果を上げるようにしている。
ッチではバイメタルによって雰囲気温度を検出し、この
温度が上昇すると流出調整孔の開度を増加させて伝達室
内の油量を増加させ、ケースの回転数を上げ、ファンを
高速度で回転し、冷却効果を上げるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、自動車用機関
は各種の条件下で駆動される。例えば高速道路を走行中
は駆動ディスクは高速度で回転するが、走向風による空
冷効果が高められるので、ファンを余り高速度で回転さ
せる必要がなかったり、冷間始動時にはファンの回転数
が高いと、暖気運転を阻害し、かつファン騒音を生じる
ので、ファンは低速度で回転したいというように、夫々
の場合に応じてエンジンの冷却水温をオーバシュートさ
せることなく、ほぼ一定に保つような制御が要求され
る。この要求に応じるためには雰囲気温度のみで油量を
制御するだけでは不十分である。
は各種の条件下で駆動される。例えば高速道路を走行中
は駆動ディスクは高速度で回転するが、走向風による空
冷効果が高められるので、ファンを余り高速度で回転さ
せる必要がなかったり、冷間始動時にはファンの回転数
が高いと、暖気運転を阻害し、かつファン騒音を生じる
ので、ファンは低速度で回転したいというように、夫々
の場合に応じてエンジンの冷却水温をオーバシュートさ
せることなく、ほぼ一定に保つような制御が要求され
る。この要求に応じるためには雰囲気温度のみで油量を
制御するだけでは不十分である。
【０００５】このような従来技術では、従来の各種の動
作条件に応じて油量を高精度で調整して所望のリニア特
性等の適確な制御を行なうことができない点である。
作条件に応じて油量を高精度で調整して所望のリニア特
性等の適確な制御を行なうことができない点である。
【０００６】本発明は前述したような、この種の液体ク
ラッチの現状に鑑みてなされたものである。本発明では
流体クラッチにおいてはケースと駆動ディスク間には必
ずスリップ、即ち回転数の差がある点に着目し、この回
転数の差を利用するポンプ機構をケース内に内蔵させる
と共に、ケースの内周面にダム機構を設けて油を強制循
環させると共に、該ポンプ機構の供給側の連通路に外部
の電磁石により作動する弁部材を設け、トルク伝達間隙
内の油量を各種の動作条件に応じて迅速かつ高精度に制
御して常時最適なトルク伝達状態、即ち所望のリニア特
性等の最適なケース（ファン）の回転数が得られる液体
クラッチを提供することを目的とするものである。
ラッチの現状に鑑みてなされたものである。本発明では
流体クラッチにおいてはケースと駆動ディスク間には必
ずスリップ、即ち回転数の差がある点に着目し、この回
転数の差を利用するポンプ機構をケース内に内蔵させる
と共に、ケースの内周面にダム機構を設けて油を強制循
環させると共に、該ポンプ機構の供給側の連通路に外部
の電磁石により作動する弁部材を設け、トルク伝達間隙
内の油量を各種の動作条件に応じて迅速かつ高精度に制
御して常時最適なトルク伝達状態、即ち所望のリニア特
性等の最適なケース（ファン）の回転数が得られる液体
クラッチを提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、駆動部と、この駆動部によって回転する
回転軸と、この回転軸により回転駆動する駆動ディスク
と、この駆動ディスクが収容され、前記回転軸を中心に
回転自在に配設されるケースと、該ケース内に前記駆動
ディスクを内装せしめたトルク伝達室及び油を集溜する
油溜り室を有し、油が油溜り室からトルク伝達室に供給
されて前記駆動ディスクの駆動トルクをケースに伝達す
るようにした液体クラッチにおいて、ケースの内周面に
設けられたダム機構により送油された油をトルク伝達室
から油溜り室へ送る排出路と該油溜り室からトルク伝達
室へ連通する供給路とからなる第１流通路と、ケース内
部に設けた回転軸とケース間の回転数の差を利用したポ
ンプ機構と、ポンプ機構の揚油路を油溜り室に、またポ
ンプ機構の送油路を前記供給路側に接続する第２の流通
路と、供給路側の接続部に油をポンプ機構から油溜り室
又はポンプ機構からトルク伝達室へ選択的に接続するよ
う開閉する磁性を有する弁部材とを設け、外部に設けた
電磁石により弁部材を動作させることを要旨とし、また
前記電磁石の励磁を制御する制御装置を設け、該制御装
置は駆動部を冷却する冷却水の水温を検出するセンサか
らの出力信号、更にはこれに追加して少くともケースの
回転数又は回転軸の回転数を検出するセンサからの出力
信号に基づき各電磁石への励磁電流を制御するものであ
る。
に、本発明は、駆動部と、この駆動部によって回転する
回転軸と、この回転軸により回転駆動する駆動ディスク
と、この駆動ディスクが収容され、前記回転軸を中心に
回転自在に配設されるケースと、該ケース内に前記駆動
ディスクを内装せしめたトルク伝達室及び油を集溜する
油溜り室を有し、油が油溜り室からトルク伝達室に供給
されて前記駆動ディスクの駆動トルクをケースに伝達す
るようにした液体クラッチにおいて、ケースの内周面に
設けられたダム機構により送油された油をトルク伝達室
から油溜り室へ送る排出路と該油溜り室からトルク伝達
室へ連通する供給路とからなる第１流通路と、ケース内
部に設けた回転軸とケース間の回転数の差を利用したポ
ンプ機構と、ポンプ機構の揚油路を油溜り室に、またポ
ンプ機構の送油路を前記供給路側に接続する第２の流通
路と、供給路側の接続部に油をポンプ機構から油溜り室
又はポンプ機構からトルク伝達室へ選択的に接続するよ
う開閉する磁性を有する弁部材とを設け、外部に設けた
電磁石により弁部材を動作させることを要旨とし、また
前記電磁石の励磁を制御する制御装置を設け、該制御装
置は駆動部を冷却する冷却水の水温を検出するセンサか
らの出力信号、更にはこれに追加して少くともケースの
回転数又は回転軸の回転数を検出するセンサからの出力
信号に基づき各電磁石への励磁電流を制御するものであ
る。
【０００８】
【作用】本発明では、ケースと駆動ディスク（回転軸）
との回転数の差を利用して駆動されるポンプ機構をケー
スに内蔵させると共に、ケースの内周面にダム機構を設
けて油を強制循環させ、該ポンプ機構の供給路側の連通
路に外部の電磁石により作動する弁部材を設け、制御装
置からの制御信号が来ない場合は油溜り室からトルク伝
達室に連通する供給路の弁部材は閉じており、油はポン
プ機構により揚油路を通って油溜り室から吸引された後
加圧され第２通路を通って再び油溜り室に戻るよう循環
すると共に、トルク伝達室内の油は前記ダム機構により
油溜り室にスムースに戻る。従ってケースに取付けたフ
ァンの回転は減速する。次にファンの回転を加速したい
場合は、弁部材を電磁石の作用によって動作させ、供給
路を開くと油はポンプ機構の吸引により油溜り室から揚
油路を通り、次いでポンプ機構の吐出により加圧されて
送油路から供給路を通ってトルク伝達室に送られる。し
たがってケース、即ちファンの回転を増加する。なおト
ルク伝達室にダム機構が設けられているので排出路を通
って油の送り出しが行われ、従って油はトルク伝達室と
油溜り室とをスムースに循環する。
との回転数の差を利用して駆動されるポンプ機構をケー
スに内蔵させると共に、ケースの内周面にダム機構を設
けて油を強制循環させ、該ポンプ機構の供給路側の連通
路に外部の電磁石により作動する弁部材を設け、制御装
置からの制御信号が来ない場合は油溜り室からトルク伝
達室に連通する供給路の弁部材は閉じており、油はポン
プ機構により揚油路を通って油溜り室から吸引された後
加圧され第２通路を通って再び油溜り室に戻るよう循環
すると共に、トルク伝達室内の油は前記ダム機構により
油溜り室にスムースに戻る。従ってケースに取付けたフ
ァンの回転は減速する。次にファンの回転を加速したい
場合は、弁部材を電磁石の作用によって動作させ、供給
路を開くと油はポンプ機構の吸引により油溜り室から揚
油路を通り、次いでポンプ機構の吐出により加圧されて
送油路から供給路を通ってトルク伝達室に送られる。し
たがってケース、即ちファンの回転を増加する。なおト
ルク伝達室にダム機構が設けられているので排出路を通
って油の送り出しが行われ、従って油はトルク伝達室と
油溜り室とをスムースに循環する。
【０００９】本発明では上記した加速、減速を短い時間
間隔で切換えることにより一定の幅をもった定常回転を
得ることができる。
間隔で切換えることにより一定の幅をもった定常回転を
得ることができる。
【００１０】また、制御手段として駆動部の冷却水の水
温、更にはファンの回転数又は駆動部の駆動によって回
転する回転軸の回転数等に基づいて油の供給制御を行え
ば、精度よく適確な油量の制御が行われ、各種の動作条
件に対応したファンの回転が行われる。
温、更にはファンの回転数又は駆動部の駆動によって回
転する回転軸の回転数等に基づいて油の供給制御を行え
ば、精度よく適確な油量の制御が行われ、各種の動作条
件に対応したファンの回転が行われる。
【００１１】
【実施例】図１は本発明クラッチの１実施例を示す断面
図、図２は同じく電磁石を取除き内部のポンプ部分のみ
切断した全体の側面図で、図に示すように、駆動部（エ
ンジン）１の駆動によって回転する回転軸２に、軸受２
ａを介して大径短寸のケース３が回転自在に取付けられ
ている。このケース３内はトルク伝達室５と油溜り室６
とに分けられ、このトルク伝達室５内には円板状の駆動
ディスク４が挿入配設され回転軸２の端部に固定されて
いる。またトルク伝達室５と油溜り室６とは油の供給路
７ａと排出路７ｂの一組の第１流通路７によって循環路
が形成されている。なお、駆動ディスク４はトルク伝達
室５内に位置して駆動ディスク４の外周面及び側面と、
これに対向するトルク伝達室５の内周面と側面間にトル
ク伝達間隙を形成し、またケース３の外側にはファン３
ａが取付けられている。
図、図２は同じく電磁石を取除き内部のポンプ部分のみ
切断した全体の側面図で、図に示すように、駆動部（エ
ンジン）１の駆動によって回転する回転軸２に、軸受２
ａを介して大径短寸のケース３が回転自在に取付けられ
ている。このケース３内はトルク伝達室５と油溜り室６
とに分けられ、このトルク伝達室５内には円板状の駆動
ディスク４が挿入配設され回転軸２の端部に固定されて
いる。またトルク伝達室５と油溜り室６とは油の供給路
７ａと排出路７ｂの一組の第１流通路７によって循環路
が形成されている。なお、駆動ディスク４はトルク伝達
室５内に位置して駆動ディスク４の外周面及び側面と、
これに対向するトルク伝達室５の内周面と側面間にトル
ク伝達間隙を形成し、またケース３の外側にはファン３
ａが取付けられている。
【００１２】次に、８はベーンポンプ機構であって、８
ａは回転軸２の先端に取付けられたロータ、８ｂはベー
ンであり、ケース３と駆動ディスク４（回転軸２）間の
スリップにより生じる回転数の差により回転駆動され
る。図示した実施例ではベーンポンプにより説明する
が、本発明ではポンプ機構としてトロコイドポンプ或い
はギャポンプ等を用いることができる。ポンプ機構８の
送油路９ａを第１流通路７の供給路７ａと弁部材１０を
介して接続し、またポンプ機構８の揚油路９ｂを油溜り
室６に接続して第２の流通路９を形成する。前記した弁
部材１０はばね１１によって通常は油が送油路９ａから
油溜り室７側へ流れ、トルク伝達室５へは流れないよう
になっている。そして弁部材１０が作動すると油をポン
プ機構８から送油路９ａと供給路７ａを通ってトルク伝
達室５へ流れるように切替えられる。この弁部材１０は
磁性を有するもので、全体を磁性体で形成しても、また
磁性体片を取付けてもよく、外部に取付けた電磁石１２
により動作される。この電磁石１２はリング状で、ケー
ス３の中央表面に設けた軸に支承せしめ、他側は車体等
に固定される。また、ケース３の内周面において、前記
トルク伝達室５から油溜り室７へ油を送り出すため、排
出路７ｂの入口に近傍してダム機構としてのダム１４を
設け、スムースな油送り出しを行わしめる。なお、弁部
材１０にニードル弁を用いて流量を調節するようにして
もよい。
ａは回転軸２の先端に取付けられたロータ、８ｂはベー
ンであり、ケース３と駆動ディスク４（回転軸２）間の
スリップにより生じる回転数の差により回転駆動され
る。図示した実施例ではベーンポンプにより説明する
が、本発明ではポンプ機構としてトロコイドポンプ或い
はギャポンプ等を用いることができる。ポンプ機構８の
送油路９ａを第１流通路７の供給路７ａと弁部材１０を
介して接続し、またポンプ機構８の揚油路９ｂを油溜り
室６に接続して第２の流通路９を形成する。前記した弁
部材１０はばね１１によって通常は油が送油路９ａから
油溜り室７側へ流れ、トルク伝達室５へは流れないよう
になっている。そして弁部材１０が作動すると油をポン
プ機構８から送油路９ａと供給路７ａを通ってトルク伝
達室５へ流れるように切替えられる。この弁部材１０は
磁性を有するもので、全体を磁性体で形成しても、また
磁性体片を取付けてもよく、外部に取付けた電磁石１２
により動作される。この電磁石１２はリング状で、ケー
ス３の中央表面に設けた軸に支承せしめ、他側は車体等
に固定される。また、ケース３の内周面において、前記
トルク伝達室５から油溜り室７へ油を送り出すため、排
出路７ｂの入口に近傍してダム機構としてのダム１４を
設け、スムースな油送り出しを行わしめる。なお、弁部
材１０にニードル弁を用いて流量を調節するようにして
もよい。
【００１３】以上のような構成において、ケース３（フ
ァン３ａ）を加速したい場合は、電磁石１２を励磁して
弁部材１０を開けば、油は油溜り室６から揚油路９ｂを
介して吸引されポンプ機構８で加圧され、さらに送油路
９ａ、供給路７ａを通ってトルク伝達室５内に供給され
る。なお、トルク伝達室５内の油はダム機構１４により
排出路７ｂを通って油溜り室６に循環されるが、ポンプ
機構８の吐出量がダム機構１４による送り出し量より大
きいためトルク伝達室５の油量が増しファン３ａは加速
されることになる。
ァン３ａ）を加速したい場合は、電磁石１２を励磁して
弁部材１０を開けば、油は油溜り室６から揚油路９ｂを
介して吸引されポンプ機構８で加圧され、さらに送油路
９ａ、供給路７ａを通ってトルク伝達室５内に供給され
る。なお、トルク伝達室５内の油はダム機構１４により
排出路７ｂを通って油溜り室６に循環されるが、ポンプ
機構８の吐出量がダム機構１４による送り出し量より大
きいためトルク伝達室５の油量が増しファン３ａは加速
されることになる。
【００１４】反対に、減速したい場合は、電磁石１２の
励磁を切り弁部材１０を閉じると、油溜り室６内の油は
揚油路９ｂを介して吸引されポンプ機構８により送油路
９ａに送られるが、弁部材１０の閉鎖により油溜り室６
に戻る。一方トルク伝達室５内の油はダム機構１４によ
り排出路７ｂに送り出されて油溜り室６に流入するため
トルク伝達室５内の油量が減少してファン３ａは減速す
ることになる。
励磁を切り弁部材１０を閉じると、油溜り室６内の油は
揚油路９ｂを介して吸引されポンプ機構８により送油路
９ａに送られるが、弁部材１０の閉鎖により油溜り室６
に戻る。一方トルク伝達室５内の油はダム機構１４によ
り排出路７ｂに送り出されて油溜り室６に流入するため
トルク伝達室５内の油量が減少してファン３ａは減速す
ることになる。
【００１５】又、上記加速と減速とを短い時間間隔で切
換えることにより一定の幅をもった回転数で定常回転す
ることもできる。
換えることにより一定の幅をもった回転数で定常回転す
ることもできる。
【００１６】電磁石１２は制御装置２０から駆動条件に
応じ必要な各種因子（図では冷却水温、回転軸の回転
数、ファン回転数のセンサ２１，２２，２３の出力信
号）に基づき調整された励磁電流が発せられて弁部材１
０の動作を制御することになる。
応じ必要な各種因子（図では冷却水温、回転軸の回転
数、ファン回転数のセンサ２１，２２，２３の出力信
号）に基づき調整された励磁電流が発せられて弁部材１
０の動作を制御することになる。
【００１７】このような構成において、実施例の動作を
図面を参照して説明する。
図面を参照して説明する。
【００１８】図３は実施例の動作のフローチャート、図
４は実施例の動作の特性図、図５は実施例の入力軸の回
転数とファン回転数との関係を示す特性図である。
４は実施例の動作の特性図、図５は実施例の入力軸の回
転数とファン回転数との関係を示す特性図である。
【００１９】図３は１つの実施例の制御動作の動作説明
図であり、この実施例ではファンの回転数としてのファ
ン速度信号Ｎｆ、回転軸の回転数としてのエンジン速度
信号Ｎｅ、冷却装置の冷却水の水温としての水温信号Ｔ
ｗが各センサ２１，２２，２３からの出力信号Ｓとして
制御装置２０に取り込まれる。制御装置２０の特性デー
タ演算回路部ではこれらの出力信号Ｓに基づいて、同図
Ｄに示すファン速度とエンジン速度間特性データ
（Ａ）、ファン速度と冷却水温度間特性データ（Ｂ) 、
及びエンジン速度の時間特性データ（Ｃ）を特性データ
として演算する。
図であり、この実施例ではファンの回転数としてのファ
ン速度信号Ｎｆ、回転軸の回転数としてのエンジン速度
信号Ｎｅ、冷却装置の冷却水の水温としての水温信号Ｔ
ｗが各センサ２１，２２，２３からの出力信号Ｓとして
制御装置２０に取り込まれる。制御装置２０の特性デー
タ演算回路部ではこれらの出力信号Ｓに基づいて、同図
Ｄに示すファン速度とエンジン速度間特性データ
（Ａ）、ファン速度と冷却水温度間特性データ（Ｂ) 、
及びエンジン速度の時間特性データ（Ｃ）を特性データ
として演算する。
【００２０】これらの特性データＤ（（Ａ）（Ｂ）
（Ｃ））と前記出力信号Ｓ（Ｎｅ、Ｔｗ、Ｎｆ）に基づ
いて、制御装置２０の制御データ演算回路部で制御デー
タが演算され、得られる制御データに基づいて電磁石１
２に励磁電流を必要時間供給し、トルク伝達室５内の油
量を制御する。即ち図３のステップＳ１では、エンジン
速度信号Ｎｅとエンジン速度の時間特性データ（Ｃ）に
基づいて、エンジンが加速状態にあるかどうかの判定
が、条件式ｄＮｅ／ｄｔ＞ｄｎｅ／ｄｔ（但しｄｎｅ／
ｄｔは制御装置２０に記憶されたエンジン回転数の変化
率）により判定される。ステップＳ１の判定がＹＥＳで
あると、ステップＳ２に進んでＮｆ＝Ｎｏｆｆとしてフ
ァン速度Ｎｆが最小ファン速度Ｎｏｆｆに設定され、ス
テップＳ５に進む。尚、車両の要求特性によっては、ス
テップＳ１の判定がＮＯであっても、発進加速中及び／
又は加速後エンジン高回転数維持中にステップＳ２に進
めたり、又はＮｏｆｆ信号が出た後の所定時間ステップ
Ｓ２を維持したり、或いはステップＳ１の判定がＹＥＳ
であっても冷却水温度が過熱気味である間及び／又は空
調装置がＯＮ状態でエンジン回転数が比較的低い場合に
ステップＳ３に戻すように構成してもよし、又はＮｆ＝
ＮｏｎとしてステップＳ５に進んでもよい。そして、ス
テップＳ５において、ファン演算速度ｎｆと入力される
ファン速度信号Ｎｆを比較して制御が決定され、ステッ
プＳ５の判断に従ってステップＳ６で電磁石１２の制御
が行われ、上記の通りファン３ａが加速又は減速され
る。
（Ｃ））と前記出力信号Ｓ（Ｎｅ、Ｔｗ、Ｎｆ）に基づ
いて、制御装置２０の制御データ演算回路部で制御デー
タが演算され、得られる制御データに基づいて電磁石１
２に励磁電流を必要時間供給し、トルク伝達室５内の油
量を制御する。即ち図３のステップＳ１では、エンジン
速度信号Ｎｅとエンジン速度の時間特性データ（Ｃ）に
基づいて、エンジンが加速状態にあるかどうかの判定
が、条件式ｄＮｅ／ｄｔ＞ｄｎｅ／ｄｔ（但しｄｎｅ／
ｄｔは制御装置２０に記憶されたエンジン回転数の変化
率）により判定される。ステップＳ１の判定がＹＥＳで
あると、ステップＳ２に進んでＮｆ＝Ｎｏｆｆとしてフ
ァン速度Ｎｆが最小ファン速度Ｎｏｆｆに設定され、ス
テップＳ５に進む。尚、車両の要求特性によっては、ス
テップＳ１の判定がＮＯであっても、発進加速中及び／
又は加速後エンジン高回転数維持中にステップＳ２に進
めたり、又はＮｏｆｆ信号が出た後の所定時間ステップ
Ｓ２を維持したり、或いはステップＳ１の判定がＹＥＳ
であっても冷却水温度が過熱気味である間及び／又は空
調装置がＯＮ状態でエンジン回転数が比較的低い場合に
ステップＳ３に戻すように構成してもよし、又はＮｆ＝
ＮｏｎとしてステップＳ５に進んでもよい。そして、ス
テップＳ５において、ファン演算速度ｎｆと入力される
ファン速度信号Ｎｆを比較して制御が決定され、ステッ
プＳ５の判断に従ってステップＳ６で電磁石１２の制御
が行われ、上記の通りファン３ａが加速又は減速され
る。
【００２１】前述のステップＳ１の判定がＮＯである
と、ステップＳ３に進んで最大ファン速度Ｎｏｎと最小
ファン速度Ｎｏｆｆの演算が行われ、次いでステップＳ
４に進んでファン速度をｎｆ＝ｆ（Ｎｏｆｆ，Ｎｏｎ，
Ｔｗ，Ｔ１，Ｔ２）により演算する。例えば冷却水温度
に対してファン速度を線系に制御する場合には、 てステップＳ５に進んで得られたファン演算速度ｎｆと
入力されるファン速度信号Ｎｆとを比較して制御が決定
され、ステップＳ５の判断に従ってステップＳ６で電磁
石１２の制御が行われ、上記の通りファン３ａが加速又
は減速される。
と、ステップＳ３に進んで最大ファン速度Ｎｏｎと最小
ファン速度Ｎｏｆｆの演算が行われ、次いでステップＳ
４に進んでファン速度をｎｆ＝ｆ（Ｎｏｆｆ，Ｎｏｎ，
Ｔｗ，Ｔ１，Ｔ２）により演算する。例えば冷却水温度
に対してファン速度を線系に制御する場合には、 てステップＳ５に進んで得られたファン演算速度ｎｆと
入力されるファン速度信号Ｎｆとを比較して制御が決定
され、ステップＳ５の判断に従ってステップＳ６で電磁
石１２の制御が行われ、上記の通りファン３ａが加速又
は減速される。
【００２２】このように制御することにより、トルク伝
達室５内のシリコン油の量を高精度で且つ広範囲に変化
させている。
達室５内のシリコン油の量を高精度で且つ広範囲に変化
させている。
【００２３】実施例においては、エンジン１の冷却水の
水温の上限水温付近で、冷却水の温度上昇が大きい場合
にはファン回転数を上昇させる。逆に冷却水の温度が下
がってきたらファン回転数を低下する。また図４に示す
ように回転軸２の回転数が急上昇した場合には点線で示
すように、ファン回転数を低下させる方向に制御し、斜
線で示されるようなファン回転数の低減効果を発揮す
る。
水温の上限水温付近で、冷却水の温度上昇が大きい場合
にはファン回転数を上昇させる。逆に冷却水の温度が下
がってきたらファン回転数を低下する。また図４に示す
ように回転軸２の回転数が急上昇した場合には点線で示
すように、ファン回転数を低下させる方向に制御し、斜
線で示されるようなファン回転数の低減効果を発揮す
る。
【００２４】また、図５に示す回転軸２とファン３ａの
回転特性において、エンジン１の冷却水温度が通常の温
度の状態ではＢ領域で制御が行われるが、冷却水温度が
上限水温を越えるとＡ領域で制御が行われる。
回転特性において、エンジン１の冷却水温度が通常の温
度の状態ではＢ領域で制御が行われるが、冷却水温度が
上限水温を越えるとＡ領域で制御が行われる。
【００２５】このように制御することにより、実施例で
はトルク伝達室５内の油量を、油溜り室６からトルク伝
達室５内に油を送り込み或いはトルク伝達室５から油溜
り室６に油を戻すことにより、高精度で、かつ広範囲に
変化させている。
はトルク伝達室５内の油量を、油溜り室６からトルク伝
達室５内に油を送り込み或いはトルク伝達室５から油溜
り室６に油を戻すことにより、高精度で、かつ広範囲に
変化させている。
【００２６】この場合、送油作用を有するダム１４が排
出路７ｂと駆動ディスク４間に設けられているため、ト
ルク伝達室５内の油はスムースかつ短時間に油溜り室６
に戻される。一方、油溜り室６からトルク伝達室５内へ
の油の送入は供給路７ａから行われる。
出路７ｂと駆動ディスク４間に設けられているため、ト
ルク伝達室５内の油はスムースかつ短時間に油溜り室６
に戻される。一方、油溜り室６からトルク伝達室５内へ
の油の送入は供給路７ａから行われる。
【００２７】このようにしてエンジン１の冷却水の温
度、回転軸２の回転数（エンジン１の回転数に比例）及
びファン３ａの回転数に対応した適量の油が供給路７ａ
からトルク伝達室５内に送り込まれる。そしてトルク伝
達室５内の適量の油を介して駆動ディスク４の駆動トル
クがケース３に伝達されてファン３ａが回転する。
度、回転軸２の回転数（エンジン１の回転数に比例）及
びファン３ａの回転数に対応した適量の油が供給路７ａ
からトルク伝達室５内に送り込まれる。そしてトルク伝
達室５内の適量の油を介して駆動ディスク４の駆動トル
クがケース３に伝達されてファン３ａが回転する。
【００２８】なお、上記実施例においてはダム機構とし
てケース３の内周面の排出路７ｂに近傍して設けた一般
的なダム１４を例示したが、送油機能を一層向上するた
めに、ダム１４を図６Ａ及びＢのように断面図Ｌ字状に
形成したり、図７のように断面略Ｕ字状に形成すること
もできる。又排出路７ｂはこの実施例ではケース３の外
周側の側面に設けられている。
てケース３の内周面の排出路７ｂに近傍して設けた一般
的なダム１４を例示したが、送油機能を一層向上するた
めに、ダム１４を図６Ａ及びＢのように断面図Ｌ字状に
形成したり、図７のように断面略Ｕ字状に形成すること
もできる。又排出路７ｂはこの実施例ではケース３の外
周側の側面に設けられている。
【００２９】また、上記実施例ではリング状の電磁石１
２をケース３の前面側、即ち車体１３に固定したものを
示したが、本発明は図８のようにケース３の後面側、即
ちエンジンブロック１３′に固定するよう設けることも
できる。更にリング状ばかりでなく図９のように弁部材
１０に対応してケース３の外壁にブロック状電磁石１２
を固定しスリップリングコンタクト１５を介して給電し
て励磁せしめるよう構成したり、また弁部材１０の回転
軌跡に対応する位置に支持片により外部に固定して配設
しケース３の回転毎に吸引することもできる。
２をケース３の前面側、即ち車体１３に固定したものを
示したが、本発明は図８のようにケース３の後面側、即
ちエンジンブロック１３′に固定するよう設けることも
できる。更にリング状ばかりでなく図９のように弁部材
１０に対応してケース３の外壁にブロック状電磁石１２
を固定しスリップリングコンタクト１５を介して給電し
て励磁せしめるよう構成したり、また弁部材１０の回転
軌跡に対応する位置に支持片により外部に固定して配設
しケース３の回転毎に吸引することもできる。
【００３０】なお、図８において１６は電磁石であり、
１７は舌片状の磁性体片であって、電磁石１６を励磁し
て磁性体片１７を吸引して冷間始動時等のケース３が回
転不要の際の制動機構とし、ウオーミングアップを早め
たりファン騒音を発生しないようにすることもできる。
１７は舌片状の磁性体片であって、電磁石１６を励磁し
て磁性体片１７を吸引して冷間始動時等のケース３が回
転不要の際の制動機構とし、ウオーミングアップを早め
たりファン騒音を発生しないようにすることもできる。
【００３１】このようにして、本発明によるとエンジン
１の冷却水の温度、回転軸２の回転数及びファン３ａの
回転数に対応した最適の油をトルク伝達室５内に存在さ
せて、図４に示すようにファン３ａの回転数が大幅に上
昇しないように制御が行われる。エンジン１の冷却水の
温度もオーバーシュートさせることなくほぼ一定に保た
れ、冷間始動や高速道路での走行や急加速にも適応した
最適の条件で制御が行われ、ファン３ａの騒音も低下し
無駄な燃料消費が防止される。また、ポンプ機構を設け
たため、トルク伝達室５への油の供給がきわめて迅速か
つスムースに行うことができる。
１の冷却水の温度、回転軸２の回転数及びファン３ａの
回転数に対応した最適の油をトルク伝達室５内に存在さ
せて、図４に示すようにファン３ａの回転数が大幅に上
昇しないように制御が行われる。エンジン１の冷却水の
温度もオーバーシュートさせることなくほぼ一定に保た
れ、冷間始動や高速道路での走行や急加速にも適応した
最適の条件で制御が行われ、ファン３ａの騒音も低下し
無駄な燃料消費が防止される。また、ポンプ機構を設け
たため、トルク伝達室５への油の供給がきわめて迅速か
つスムースに行うことができる。
【００３２】なお、実施例では、エンジンの冷却水温
度、回転軸の回転数及びファンの回転数に基づいてトル
ク伝達室内への油量を制御するものを説明したが、本発
明は実施例に限定されるものでなく、例えば上記因子の
少くとも１つ、或いはこれらに加えて走行風量、外気
温、吸気温度、車速、スロットル開度、気圧、ノッキン
グの有無、エアコン状態、排気ブレーキ状態等をも制御
因子に加えた構成とすることもできる。
度、回転軸の回転数及びファンの回転数に基づいてトル
ク伝達室内への油量を制御するものを説明したが、本発
明は実施例に限定されるものでなく、例えば上記因子の
少くとも１つ、或いはこれらに加えて走行風量、外気
温、吸気温度、車速、スロットル開度、気圧、ノッキン
グの有無、エアコン状態、排気ブレーキ状態等をも制御
因子に加えた構成とすることもできる。
【００３３】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明はケ
ースと駆動ディスク（回転軸）との回転数の差を利用し
て駆動されるポンプ機構を内蔵すると共に、ケースの内
周面にダム機構を設けて油を強制循環させ、かつ該ポン
プ機構の供給側の連通路に外部の電磁石により作動する
弁部材及びこれを制御する制御装置を設け駆動部の駆動
条件に対応して、駆動ディスクとケースのトルク伝達室
に供給される油を迅速かつ高精度に制御することによ
り、前記駆動条件に対応して駆動ディスクの駆動トルク
を常時最適の伝達状態でケースに伝達し、各種の駆動条
件下で最適の所望のリニア特性等のクラッチ動作を行う
ことができ、ファン騒音を低減し、燃料を節約できると
共に、加速性能を向上することができるなど多くの効果
が期待できる。
ースと駆動ディスク（回転軸）との回転数の差を利用し
て駆動されるポンプ機構を内蔵すると共に、ケースの内
周面にダム機構を設けて油を強制循環させ、かつ該ポン
プ機構の供給側の連通路に外部の電磁石により作動する
弁部材及びこれを制御する制御装置を設け駆動部の駆動
条件に対応して、駆動ディスクとケースのトルク伝達室
に供給される油を迅速かつ高精度に制御することによ
り、前記駆動条件に対応して駆動ディスクの駆動トルク
を常時最適の伝達状態でケースに伝達し、各種の駆動条
件下で最適の所望のリニア特性等のクラッチ動作を行う
ことができ、ファン騒音を低減し、燃料を節約できると
共に、加速性能を向上することができるなど多くの効果
が期待できる。
【図１】本発明の１実施例を示す断面図である。
【図２】本発明の電磁石を取除き内部のポンプ部分のみ
を切断した側面図である。
を切断した側面図である。
【図３】本発明の動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明の動作特性を示す図である。
【図５】本発明の動作特性を示す他の図である。
【図６Ａ】本発明の更に他の実施例の要部断面図であ
る。
る。
【図６Ｂ】図６Ａのダム単体の斜視図である。
【図７】ダム単体の他の実施例の斜視図である。
【図８】本発明の他の実施例を示す断面図である。
【図９】本発明の更に他の実施例を示す断面図である。
１ 駆動軸 ２ 回転軸 ３ ケース ３ａ ファン ４ 駆動ディスク ５ トルク伝達室 ６ 油溜り室 ７ａ 供給路 ７ｂ 排出路 ８ ポンプ機構 ９ａ 送油路 ９ｂ 揚油路 １０ 弁部材 １２ ばね １４ ダム ２０ 制御装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F16D 35/02 F01P 7/08
Claims (8)
- 【請求項１】 駆動部と、この駆動部によって回転する
回転軸と、この回転軸により回転駆動する駆動ディスク
と、この駆動ディスクが収容され、前記回転軸を中心に
回転自在に配設されるケースと、該ケース内に前記駆動
ディスクを内装せしめたトルク伝達室及び油を集溜する
油溜り室を有し、油が油溜り室からトルク伝達室に供給
されて前記駆動ディスクの駆動トルクをケースに伝達す
るようにした液体クラッチにおいて、ケースの内周面に
設けられたダム機構により送油された油をトルク伝達室
から油溜り室へ送る排出路と該油溜り室からトルク伝達
室へ連通する供給路とからなる第１流通路と、ケース内
部に設けた回転軸とケース間の回転数の差を利用したポ
ンプ機構と、ポンプ機構の揚油路を油溜り室に、またポ
ンプ機構の送油路を前記供給路側に接続する第２の流通
路と、供給路側の接続部に油をポンプ機構から油溜り室
又はトルク伝達室へ選択的に接続するよう開閉する磁性
を有する弁部材とを設け、外部に設けた電磁石により弁
部材を動作させるようにした液体クラッチ。 - 【請求項２】 前記ケースには冷却用ファンが取付けら
れている請求項１の液体クラッチ。 - 【請求項３】 前記電磁石の励磁を制御する制御装置を
更に設けた請求項１又は２の液体クラッチ。 - 【請求項４】 前記制御装置は駆動部を冷却する冷却水
の水温を検出するセンサからの出力信号に基づき各電磁
石への励磁電流を制御する請求項３の液体クラッチ。 - 【請求項５】 前記制御装置は更に少くともケースの回
転数又は回転軸の回転数を検出するセンサからの出力信
号に基づく各電磁石への励磁電流を制御する請求項４の
液体クラッチ。 - 【請求項６】 前記ダム機構は前記第１流通路の排出路
入口近傍に設けられたダムからなる請求項１記載の液体
クラッチ。 - 【請求項７】 前記電磁石は車体又はエンジンブロック
に固定されたリング状からなる請求項１記載の液体クラ
ッチ。 - 【請求項８】 前記電磁石はケースに固定されたブロッ
ク状からなりスリップリングコンタクトを介して給電さ
れる請求項１記載の液体クラッチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7595391A JP2911625B2 (ja) | 1991-02-07 | 1991-02-07 | 液体クラッチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7595391A JP2911625B2 (ja) | 1991-02-07 | 1991-02-07 | 液体クラッチ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04258531A JPH04258531A (ja) | 1992-09-14 |
| JP2911625B2 true JP2911625B2 (ja) | 1999-06-23 |
Family
ID=13591098
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7595391A Expired - Fee Related JP2911625B2 (ja) | 1991-02-07 | 1991-02-07 | 液体クラッチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2911625B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4409648C1 (de) * | 1994-03-16 | 1995-10-26 | Usui Kokusai Sangyo Kk | Flüssigkeitsreibungskupplung |
| DE19548065C2 (de) * | 1995-12-21 | 1998-09-17 | Mannesmann Sachs Ag | Visko-Lüfterkupplung mit fliehkraftbedingt befüllbarer Vorratskammer |
| JP4007489B2 (ja) | 2002-02-14 | 2007-11-14 | 臼井国際産業株式会社 | 外部制御式ファンカップリング装置の制御方法 |
| DE10315402A1 (de) * | 2003-04-04 | 2004-11-04 | Voith Turbo Gmbh & Co. Kg | Antriebsanlage und Verfahren zur Optimierung der Energiebereitstellung für ein Kühlsystem einer Antriebsanlage |
| JP6375599B2 (ja) * | 2013-08-08 | 2018-08-22 | いすゞ自動車株式会社 | エンジン冷却システム |
-
1991
- 1991-02-07 JP JP7595391A patent/JP2911625B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04258531A (ja) | 1992-09-14 |
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