JP3783278B2 - Rolling bearing for fluid coupling - Google Patents
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- F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
- F16C19/04—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly
- F16C19/06—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly with a single row or balls
Description
【0001】
【産業上の利用分野】
この発明に係る流体継手用転がり軸受は、自動車用エンジンのラジエータに通風する為の冷却ファンに付属した流体継手と、この冷却ファンを駆動する為の駆動軸との間に設けた状態で使用する。
【0002】
【従来の技術】
前置エンジン・後輪駆動車(FR車)用エンジンの冷却水放熱用のラジエータに送風する為の冷却ファンは、エンジンのクランクシャフトによりベルトを介して駆動する。即ち、上記クランクシャフトの端部に固定した駆動プーリと、冷却ファンを回転駆動する為の駆動軸に固定した従動プーリとの間にベルトを掛け渡し、上記クランクシャフトの回転に伴って上記駆動軸を回転駆動し、この駆動軸に支持した冷却ファンを回転駆動する。
【0003】
上記駆動軸の回転速度はクランクシャフトの回転速度に比例して増大するのに対して、上記冷却ファンの回転速度は、必ずしもクランクシャフトの回転速度に伴って増大させる必要はない。一方、冷却ファンを回転させる為に要するトルクは、この冷却ファンの回転速度が増大するのに伴って増大する。従って、冷却ファンの回転速度を上記クランクシャフトの回転速度に応じて増大させると、エンジンの動力が無駄に消費される事になり、好ましくない。この為従来から、上記駆動軸と冷却ファンとの間に流体継手を設けて、この冷却ファンの回転速度が或る程度以上は上昇しない様にしている。
【0004】
図1は、この様な理由で流体継手を組み込んだ、冷却ファンの駆動機構を示している。この図1に示した構造は、冷却水を循環させる為のウォータポンプ1と冷却ファン2とを、単一の駆動軸3により回転駆動させる構造を示している。この駆動軸3は、上記ウォータポンプ1のハウジング4に支持した軸受ユニット5により、その中間部を回転自在に支持している。そして、上記駆動軸3の内端部(図1の右端部)で上記ハウジング4内に位置する部分にはインペラ6を、同じく外端部(図1の左端部)で上記ハウジング4外に位置する部分には従動プーリ7を、それぞれ固定している。この従動プーリ7と、図示しないクランクシャフトの端部に固定した駆動プーリとの間にはベルト8を掛け渡して、エンジンの運転時に上記駆動軸3を回転駆動自在としている。尚、この駆動軸3の一部で、上記インペラ6と軸受ユニット5との間にはメカニカルシール9を設けて、上記ハウジング4内を流通する冷却水が軸受ユニット5側に入り込まない様にしている。
【0005】
一方、上記従動プーリ7を上記駆動軸3の外端部に固定する為の内側ハブ10の外半部(図1の左半部)には上記冷却ファン2を、転がり軸受11及び流体継手12を介して支持している。これら転がり軸受11と流体継手12とは、動力の伝達方向に対して互いに並列に配置している。即ち、上記冷却ファン2の中央部に設けた外側ハブ13の一部を上記内側ハブ10の中間部に、上記転がり軸受11により回転自在に支持している。又、上記内側ハブ10の外端部で上記転がり軸受11よりも外方に突出した部分に、上記流体継手12を構成するロータ14を外嵌固定している。そして、このロータ14と上記転がり軸受11との間に、粘性流体である、シリコンオイル15を充填している。
【0006】
エンジンの運転に伴って上記駆動軸3及び内側ハブ10が回転すると(この時エンジンルーム内の温度は低い)、この回転は軸受トルクと上記シリコンオイル15の粘性に基づき、上記ロータ14から外側ハブ13に伝わり、上記冷却ファン2がゆっくりと回転する。エンジンルーム内の温度が上昇すると、バイメタル26の作用により、ラビリンス部27を上記シリコンオイル15が通過する様になり、粘性抵抗がより大きくなり、上記冷却ファン2の回転速度が増す。この様にエンジンルーム内の温度に対応して適切に上記冷却ファン2を回転させると共に、シリコンオイル15の粘性抵抗に基づき、上記冷却ファン2を回転させる事により、上記駆動軸3の回転上昇に拘らず、上記冷却ファン2の回転速度が過度に上昇する事を防止し、動力の消費を軽減する。
【0007】
上述の様に構成され作用する冷却ファンの駆動機構に組み込む転がり軸受11は、例えば図2〜3に示す様に構成されている。即ち、内周面に外輪軌道16を有する外輪17と、外周面に内輪軌道18を有する内輪19と、上記外輪軌道16と内輪軌道18との間に転動自在に設けられた複数の転動体20、20と、第一、第二のシールリング21、22とを備える。このうちの第一のシールリング21は、上記外輪17の軸方向一端部(図2〜3の左端部)内周面と上記内輪19の軸方向一端部外周面との間に設けて、上記外輪17の内周面と上記内輪19の外周面との間の空間23の軸方向一端開口を塞ぐ。又、上記第二のシールリング22は、上記外輪17の軸方向他端部(図2〜3の右端部)内周面と上記内輪19の軸方向他端部外周面との間に設けて、上記空間23の軸方向他端開口を塞ぐ。
【0008】
この様な転がり軸受11は、上記第一のシールリング21を、上記流体継手12を構成するシリコンオイル15に対向させ、上記第二のシールリング22をこの流体継手12と反対側(図1の右側)に向けた状態で使用する。この状態で上記第一のシールリング21は、上記シリコンオイル15が上記空間23内に入り込む事を防止すると共に、この空間23内に封入したグリースが上記シリコンオイル15を封入した空間側に漏れ出す事を防止する。又、上記第二のシールリング22は、上記グリースが外部空間に漏洩する事を防止すると共に、外部空間に浮遊する異物が上記空間23内に入り込む事を防止する。
【0009】
ところで、エンジンの運転時に上記シリコンオイル15の温度は、前記ロータ14による攪拌抵抗に基づき上昇する。従って、このシリコンオイル15と接触する第一のシールリング21には、十分な耐熱性を持たせる必要がある。この為従来は、第一、第二の両シールリング21、22を、優れた耐熱性を有する弗素ゴムにより構成していた。即ち、第一、第二のシールリング21、22として、弗素ゴムであるシール材24を金属製で円環状の芯金25により補強したものを使用していた。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
弗素ゴムは耐熱性が優れている反面、高価な為、第一、第二のシールリング21、22を構成するシール材24、24を何れをも弗素ゴムにより造った場合には、転がり軸受11全体としてのコストが嵩んでしまう。一方、流体継手12と反対側に配置される第二のシールリング22は、冷却ファン2によって冷却された雰囲気中に曝らされる為、それ程温度上昇しない。従って、弗素ゴム程優れた耐熱性を有する材料を使用しなくても、十分な耐久性を確保できる。
本発明の流体継手用転がり軸受は、上述の様な事情に鑑みて発明したものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明の流体継手用転がり軸受は、前述した従来の流体継手用転がり軸受と同様、例えば図2〜3に示す様に、内周面に外輪軌道16を有する外輪17と、外周面に内輪軌道18を有する内輪19と、上記外輪軌道16と内輪軌道18との間に転動自在に設けられた複数の転動体20、20と、第一、第二のシールリング21、22とを備える。このうちの第一のシールリング21は、上記外輪17の軸方向一端部内周面と上記内輪19の軸方向一端部外周面との間に設けて、上記外輪17の内周面と上記内輪19の外周面との間の空間23の軸方向一端開口を塞ぐ。又、上記第二のシールリング22は、上記外輪17の軸方向他端部内周面と上記内輪19の軸方向他端部外周面との間に設けて、上記空間23の軸方向他端開口を塞ぐ。
【0012】
この様な転がり軸受11は、図1に示す様に、上記第一のシールリング21を、上記流体継手12を構成するシリコンオイル15に対向させ、上記第二のシールリング22をこの流体継手12と反対側に向けた状態で使用する。この状態で上記第一のシールリング21は、上記シリコンオイル15が上記空間23内に入り込む事を防止すると共に、この空間23内に封入したグリースが上記シリコンオイル15を封入した空間側に漏れ出す事を防止する。又、上記第二のシールリング22は、上記グリースが外部空間に漏洩する事を防止すると共に、外部空間に浮遊する異物が上記空間23内に入り込む事を防止する。
【0013】
特に、本発明の流体継手用転がり軸受に於いては、上記第一のシールリング21を構成するゴムとして、上記第二のシールリング22を構成するゴムよりも耐熱温度の高いものを使用する。即ち、上記シリコンオイル15に接触する為、十分な耐熱性を確保する必要がある第一のシールリング21を構成するシール材24は、弗素ゴム等の、優れた耐熱性を有するゴムにより造る。これに対して、余り耐熱性を要求されない、第二のシールリング22を構成するシール材24は、水添加ニトリルゴム、アクリルゴム、ニトリルゴム等、弗素ゴムに比較して安価なゴムにより造る。
【0014】
【作用】
上述の様に構成される本発明の流体継手用転がり軸受が、流体継手12との組み合わせにより、駆動軸3と冷却ファン2との間で、所望範囲の回転力伝達を行なう際の作用は、前述した従来構造の場合と同様である。
【0015】
特に、本発明の流体継手用転がり軸受の場合には、あまり耐熱性を要求されない第二のシールリング22を構成するシール材24を、安価なゴムにより造っているので、流体継手用転がり軸受全体としてのコスト低減を図れる。
【0016】
【発明の効果】
本発明は、以上に述べた通り構成され作用するので、十分な耐久性を確保しつつ、低廉な流体継手用転がり軸受を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の対象となる流体継手用転がり軸受を組み込んだ冷却ファンの駆動機構の断面図。
【図2】本発明の対象となる流体継手用転がり軸受の第1例を示す断面図。
【図3】同第2例を示す断面図。
【符号の説明】
1 ウォータポンプ
2 冷却ファン
3 駆動軸
4 ハウジング
5 軸受ユニット
6 インペラ
7 従動プーリ
8 ベルト
9 メカニカルシール
10 内側ハブ
11 転がり軸受
12 流体継手
13 外側ハブ
14 ロータ
15 シリコンオイル
16 外輪軌道
17 外輪
18 内輪軌道
19 内輪
20 転動体
21 第一のシールリング
22 第二のシールリング
23 空間
24 シール材
25 芯金
26 バイメタル
27 ラビリンス部[0001]
[Industrial application fields]
The fluid coupling rolling bearing according to the present invention is used in a state of being provided between a fluid coupling attached to a cooling fan for ventilating a radiator of an automobile engine and a drive shaft for driving the cooling fan. .
[0002]
[Prior art]
A cooling fan for blowing air to a radiator for radiating cooling water of an engine for a front engine and a rear wheel drive vehicle (FR vehicle) is driven via a belt by a crankshaft of the engine. That is, a belt is stretched between a driving pulley fixed to the end of the crankshaft and a driven pulley fixed to a driving shaft for rotationally driving the cooling fan, and the driving shaft is rotated along with the rotation of the crankshaft. And the cooling fan supported on the drive shaft is driven to rotate.
[0003]
While the rotational speed of the drive shaft increases in proportion to the rotational speed of the crankshaft, the rotational speed of the cooling fan does not necessarily increase with the rotational speed of the crankshaft. On the other hand, the torque required to rotate the cooling fan increases as the rotation speed of the cooling fan increases. Therefore, if the rotation speed of the cooling fan is increased in accordance with the rotation speed of the crankshaft, the engine power is wasted, which is not preferable. For this reason, conventionally, a fluid coupling is provided between the drive shaft and the cooling fan so that the rotational speed of the cooling fan does not increase to a certain extent.
[0004]
FIG. 1 shows a cooling fan drive mechanism incorporating a fluid coupling for this reason. The structure shown in FIG. 1 shows a structure in which a water pump 1 and a
[0005]
On the other hand, the
[0006]
When the drive shaft 3 and the
[0007]
The rolling bearing 11 incorporated in the driving mechanism of the cooling fan configured and acting as described above is configured as shown in FIGS. That is, an
[0008]
In such a rolling
[0009]
By the way, the temperature of the
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
Although fluorine rubber is excellent in heat resistance, it is expensive. Therefore, when both the
The rolling bearing for a fluid coupling of the present invention has been invented in view of the above-described circumstances.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The fluid coupling rolling bearing of the present invention is similar to the above-described conventional fluid coupling rolling bearing, for example, as shown in FIGS. 2 and 3, an
[0012]
As shown in FIG. 1, such a rolling
[0013]
In particular, in the rolling bearing for a fluid coupling according to the present invention, a rubber having a higher heat resistance temperature than that of the rubber constituting the
[0014]
[Action]
When the rolling bearing for a fluid coupling according to the present invention configured as described above is combined with the fluid coupling 12 to transmit a rotational force within a desired range between the drive shaft 3 and the cooling
[0015]
In particular, in the case of the rolling joint for a fluid coupling according to the present invention, the sealing
[0016]
【The invention's effect】
Since the present invention is configured and operates as described above, it is possible to provide an inexpensive rolling bearing for a fluid coupling while ensuring sufficient durability.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a driving mechanism of a cooling fan incorporating a fluid coupling rolling bearing which is an object of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a first example of a fluid coupling rolling bearing which is an object of the present invention.
FIG. 3 is a sectional view showing the second example.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Water pump 2 Cooling fan 3 Drive shaft 4
Claims (1)
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---|---|---|---|
JP12873496A JP3783278B2 (en) | 1996-05-23 | 1996-05-23 | Rolling bearing for fluid coupling |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Publications (2)
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JPH09310720A JPH09310720A (en) | 1997-12-02 |
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Family
ID=14992139
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12873496A Expired - Fee Related JP3783278B2 (en) | 1996-05-23 | 1996-05-23 | Rolling bearing for fluid coupling |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3783278B2 (en) |
-
1996
- 1996-05-23 JP JP12873496A patent/JP3783278B2/en not_active Expired - Fee Related
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---|---|
JPH09310720A (en) | 1997-12-02 |
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Legal Events
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TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
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