JPH0143554Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、自動車等車両のラジエータ後方に配
置されて使用され、入力部材にてエンジンにより
駆動され、出力部材に組付けた冷却フアンの回転
を周囲温度の上昇に応じて制御する温度感応型の
粘性流体継手装置に関する。

〔従来技術〕

この種の装置において、従来、エンジンにより
駆動される入力部材としてのシヤフトの先端に固
着したロータ、前記シヤフト上に回転自在に組付
けられて前記ロータと所定量の粘性流体を内部に
収容する出力部材としてのハウジング、このハウ
ジングに組付けられて該ハウジングの内部を前記
ロータ及び粘性流体の一部を収容する作動室と前
記粘性流体の残部を貯える貯蔵室に区画する仕切
板、前記貯蔵室内に回動可能に配置されて前記仕
切板に半径方向の間隔をもつて設けた第１及び第
２スロツトを回動によつて開閉して前記貯蔵室か
ら前記作動室に流入しかつ前記ロータの一側と前
記仕切板の一部間に形成した第１ラビリンス及び
前記ロータの他側と前記ハウジングの一部間に形
成した第２ラビリンスに流れる粘性流体を制御す
る弁板、前記ハウジングに装着されて前記弁板を
周囲温度の上昇に応じて回動させるバイメタル、
前記ロータと前記ハウジングの相対回転によつて
前記作動室内の粘性流体を前記貯蔵室に給送する
ポンプ手段を備えてなり、周囲温度が第１設定温
度にまで上昇するときには前記第１及び第２スロ
ツトが前記弁板によつて閉じられて前記両ラビリ
ンスにてトルク伝達作用が効果的に得られない第
１領域と、周囲温度が前記第１設定温度を越えて
第２設定温度にまで上昇するときには前記第２ス
ロツトが前記弁板により閉じられた状態に保持さ
れるとともにその初期において前記第１スロツト
が順次開かれまたその中期及び後期において前記
第１スロツトがその開度を最大に保持されて前記
第１スロツトの開度（後期において減少しない開
度）に応じて主として前記第１ラビリンスにてト
ルク伝達作用が有効に得られる第２領域と、周囲
温度が前記第２設定温度を越えて上昇するときに
は前記第１スロツトの開度が最大とされた状態に
て前記第２スロツトの開度が順次増大されて前記
両スロツトの開度（第１スロツトの最大開度以下
とはならない開度）に応じて前記両ラビリンスに
てトルク伝達作用が効果的に得られる第３領域が
形成されるように前記弁板の形状が形成されてな
るものが、特開昭55−69326号公報にて提案され
ている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかして、上記した従来の装置においては、前
記粘性流体として粘度の高い流体を採用した場合
や、前記ロータと前記ハウジングの相対回転が小
さくなるように設定した場合、周囲温度の下降
時、前記第２領域を経ることなく前記第３領域か
ら前記第１領域に移行することがあり、前記シヤ
フトの回転数を一定にした場合における周囲温度
とフアン回転数（前記ハウジングに組付けた冷却
フアンの回転数）の関係が第１図のＡのようにな
る。これは、前記第１スロツトのみが開かれる状
態が形成されても、前記第２ラビリンス内に粘度
の高い流体が残留することや、前記ロータと前記
ハウジングの相対回転が小さくてポンプ作用が十
分得られず前記貯蔵室から前記第１スロツトを通
過して前記作動室に流入する流量にポンプ能力が
追いつかないことに原因がある。かかる場合に
は、エンジンの過冷却、騒音の増大、損失馬力の
増大などの不利益が生じる。なお、前記第１領域
（第１図のＢの領域であり、周囲温度が第１設定
温度Ｔ１にまで上昇するときの領域である）から
第２領域（第１図のＣの領域であり、周囲温度が
第１設定温度Ｔ１を越えて第２設定温度Ｔ２にま
で上昇するときの領域である）への移行時及びそ
の逆の移行時、並びに前記第２領域から第３領域
（第１図のＤの領域であり、周囲温度が第２設定
温度Ｔ２を越えて上昇するときの領域である）へ
の移行時にはその移行時前に前記第２ラビリンス
内に粘性流体が残留していないため、その各移行
は良好に得られる。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は上記した問題を解決すべくなされたも
ので、当該粘性流体継手装置を、エンジンにより
駆動される入力部材としてのシヤフトの先端に固
着したロータ、前記シヤフト上に回転自在に組付
けられて前記ロータと所定量の粘性流体を内部に
収容する出力部材としてのハウジング、このハウ
ジングに組付けられて該ハウジングの内部を前記
ロータ及び粘性流体の一部を収容する作動室と前
記粘性流体の残部を貯える貯蔵室に区画する仕切
板、前記貯蔵室内に回動可能に配置されて前記仕
切板に半径方向の間隔をもつて設けた第１及び第
２スロツトを回動によつて開閉して前記貯蔵室か
ら前記作動室に流入しかつ前記ロータの一側と前
記仕切板の一部間に形成した第１ラビリンス及び
前記ロータの他側と前記ハウジングの一部間に形
成した第２ラビリンスに流れる粘性流体を制御す
る弁板、前記ハウジングに装着されて前記弁板を
周囲温度の上昇に応じて回動させるバイメタル、
前記ロータと前記ハウジングの相対回転によつて
前記作動室内の粘性流体を前記貯蔵室に給送する
ポンプ手段を備えてなり、かつ前記第１スロツト
と同一円周上に位置する前記弁板の一部には前記
第１スロツトと重合可能な第３スロツトが設けら
れてなり、また周囲温度が第１設定温度にまで上
昇するときには前記弁板により前記第１及び第２
スロツトが閉じられて前記両ラビリンスにてトル
ク伝達作用が効果的に得られない第１領域と、周
囲温度が前記第１設定温度を越えて第２設定温度
にまで上昇するときには前記第２スロツトが前記
弁板により閉じられた状態に保持されるとともに
その初期において前記第１スロツトと第３スロツ
トの重合量が順次増大しまたその中期において前
記重合量が最大に保持され更にその後期において
前記重合量が順次減少されて前記重合量に応じて
主として前記第１ラビリンスにてトルク伝達作用
が有効に得られる第２領域と、周囲温度が前記第
２設定温度を越えて上昇するときには前記第１及
び第２スロツトが順次開かれて両スロツトの開度
に応じて前記第１及び第２ラビリンスにてトルク
伝達作用が有効に得られる第３領域とが形成され
るように前記弁板の形状が形成されてなる構成と
したことに特徴がある。

〔考案の作用・効果〕

これにより、本考案においては、第２図にて示
したように、前記第２領域（第２図の，′）
の高温側（すなわち、周囲温度が第１設定温度か
ら第２設定温度にまで上昇するときの後期であつ
て、前記第１スロツトと第３スロツトの重合量が
順次減少されるとき）から第３領域（第３図の
，′）の低温側（すなわち、周囲温度が第２
設定温度を越えて上昇し始めるときであつて、前
記第１スロツト及び第２スロツトが前記弁板によ
つて順次開かれ始めるとき）に（又はその逆に）
移行する部分に、貯蔵室から作動室に粘性流体が
殆ど流入しなくて両ラビリンスにてトルク伝達作
用が殆ど得られない過渡部（第２図の，′）
が形成され、同過渡部により周囲温度の下降時に
おいても第２領域（第２図の′）が確実に得ら
れ、上記した不利益が解消できる。なお、上記過
渡部は、そのときに前記第１スロツトと第２スロ
ツトが前記弁板により完全に閉じられなくても、
例えば第２スロツトが弁板により完全に閉じられ
第１スロツトが弁板により大部分を閉じられるよ
うな構成であつても、同様に得られるものであ
り、また上記過渡部は当該装置の作動との関連に
おいて最小のものとすることが当該装置において
有利であることは容易に理解されるものと思われ
る。

〔実施例〕

以下に本考案の一実施例を図面に基づいて説明
する。第３図においてロータ１０はエンジンによ
つて駆動される入力部材としてのシヤフト１１の
先端に固着されており、その外周部両面には複数
の環状突起１０ａ〜１０ａ，１０ｂ〜１０ｂが所
定の間隔を付与して軸方向に突出形成されてい
る。またシヤフト１１上には、ロータ１０と図示
しない所定量の粘性流体を内部に収容する出力部
材としてのハウジング２０が回転自在かつ液密的
に組付けられている。

ハウジング２０はケース２１とカバー２２から
なり、ケース２１はシヤフト１１の頚部に密閉式
ベアリング１２を介して回転自在かつ液密的に組
付けられていて、その内壁面にはロータ１０の各
突起１０ｂ間に所定の間隙を付与して嵌入しラビ
リンスＬ２を構成する複数の環状突起２１ａ〜２
１ａが軸方向に突出形成されている。カバー２２
はケース２１の開口端部にシール部材２３を介し
て液密的に固着されていて、その内壁部分にはハ
ウジング２０の内部をロータ１０及び粘性流体の
一部が収容される作動室Raと粘性流体の残部が
貯められる貯蔵室Rbに区画する仕切板２４が固
着されている。

仕切板２４は、その外周縁部にロータ１０との
相対回転によつて作動室Ra内の粘性流体を貯蔵
室Rbに給送するポンプ手段としてのポンプ突起
２４ａ（このポンプ突起はカバー２２に設けるこ
とも可能である。）と連通孔２４ｂを有している。
また、仕切板２４の外周部には、第３図及び第４
図にて示したように、貯蔵室Rb内の粘性流体を
作動室Raに戻すための一対の第１スロツト２４
ｃとこれより大なる一対の第２スロツト２４ｄが
半径方向の間隔をもつて設けられているととも
に、第１スロツト２４ｃの作動室Ra側端部に対
応してロータ１０の各突起１０ａ間に所定の間隙
を付与して嵌入しラビリンスＬ１を構成する複数
の環状突起２４ｅが軸方向に突出形成されてい
る。第１スロツト２４ｃは主としてラビリンスＬ
１に粘性流体を導くためのものであり、また第２
スロツト２４ｄは主としてロータ１０に設けた連
通孔１０ｃを通してラビリンスＬ２に粘性流体を
導くためのものである。

また、カバー２２の軸心部にはロツド２５が回
動可能に取付けられていて、このロツド２５の内
端、すなわち貯蔵室Rb内の端部には弁板２６が
固着されている。弁板２６は、第４図にて示した
ように、第１及び第２スロツト２４ｃ，２４ｄを
回動によつて開閉してこれら両スロツト２４ｃ，
２４ｄを流れる粘性流体を制御する矩形の板であ
つて、その中央部にてロツド２５の内端に固着さ
れており、ロツド２５を介してカバー２２の前面
に固着した公知のバイメタル２７により周囲温度
の上昇に応じて回動されるよう構成されている。
なお、図中符号２８は周知の冷却フアンを取付け
るためのボルトを示している。

しかして、本実施例においては、第４図にて明
瞭に示したように、第１スロツト２４ｃと同一円
周上に位置する弁板２６の一部に第１スロツト２
４ｃと重合可能な一対の第３スロツト２６ａが穿
設されており、また第４図〜第７図にて示したよ
うに、周囲温度が第１設定温度Ｔ１にまで上昇す
るときには弁板２６により第１及び第２スロツト
２４ｃ，２４ｄが閉じられて両ラビリンスＬ１，
Ｌ２にてトルク伝達作用が効果的に得られない第
１領域と、周囲温度が第１設定温度Ｔ１を越えて
第２設定温度Ｔ２にまで上昇するときには第２ス
ロツト２４ｄが弁板２６により閉じられた状態に
保持されるとともにその初期において第１スロツ
ト２４ｃと第３スロツト２６ａの重合量が順次増
大しまたその中期において前記重合量が最大に保
持され更にその後期において前記重合量が順次減
少されて前記重合量に応じて主として第１ラビリ
ンスＬ１にてトルク伝達作用が有効に得られる第
２領域と、周囲温度が第２設定温度Ｔ２を越えて
上昇するときには第１及び第２スロツト２４ｃ，
２４ｄが順次開かれて両スロツト２４ｃ，２４ｄ
の開度に応じて両ラビリンスＬ１，Ｌ２にてトル
ク伝達作用が有効に得られる第３領域とが形成さ
れるように弁板２６の形状が形成されている。

上記のように構成した粘性流体継手装置は冷却
フアンを取付けた状態にて自動車のラジエータ後
方に配置されて使用され、以下のような作動をす
る。車両の始動時或いは冷寒時運転中のようにラ
ジエータを通過する空気の温度が第１設定温度Ｔ
１以下である場合には、バイメタル２７の感知温
度も第１設定温度Ｔ１以下であつて、弁板２６は
第１及び第２スロツト２４ｃ，２４ｄを共に閉じ
ており、また作動室Ra内の粘性流体は上述した
ポンプ手段によるポンプ作用によつて貯蔵室Rb
内に送り込まれ最小の量とされている。これによ
り、両ラビリンスＬ１，Ｌ２にてトルク伝達作用
がほとんど得られず、ロータ１０とハウジング２
０間の相対回転が最大となる。したがつて、この
場合には、シヤフト１１の回転数を一定にした場
合における周囲温度（弁板２６の回動角度）とフ
アン回転数の関係が第２図のにて示した如く低
回転に維持される。この状態が第１領域である。

ラジエータを通過する空気の温度が第１設定温
度Ｔ１を越えて第２設定温度Ｔ２にまで上昇する
場合には、これをバイメタル２７が感知して弁板
２６を第５図の仮想線にて示した状態から第６図
に示した状態にまで回動させるため、第１スロツ
ト２４ｃと第３スロツト２６ａが重合して第１ス
ロツト２４ｃのみが開かれる。このため、ポンプ
作用により貯蔵室Rb内に給送された粘性流体の
一部が第１スロツト２４ｃを通過して作動室Ra
内に流入し、直ちにラビリンスＬ１内に流入す
る。なお、この作動室Ra内に順次流入する粘性
流体はポンプ作用によつて貯蔵室Rb内に順次給
送される。これにより、ラビリンスＬ１にてトル
ク伝達作用が効果的に得られ、ロータ１０とハウ
ジング２０間の相対回転が所定の値となる。した
がつて、この場合には、シヤフト１１の回転数を
一定にした場合における周囲温度とフアン回転数
の関係が第２図のにて示した如く初期と後期の
通渡期（第１スロツト２４ｃと第３スロツト２６
ａの重合量が順次増大又は減少する期間）を除い
て中回転に維持される。この状態が第２領域であ
る。なお、周囲温度の下降時には、バイメタル２
７のヒステリシスにより周囲温度とフアン回転数
の関係が第２図の′にて示したようになる。

ラジエータを通過する空気の温度が第２設定温
度Ｔ２を越えて上昇する場合には、これをバイメ
タル２７が感知して弁板２６を第６図に示した状
態から第７図に示した状態へと回動させるため、
第１及び第２スロツト２４ｃ，２４ｄが順次開か
れる。このため、ポンプ作用により貯蔵室Rb内
に給送された粘性流体の一部が第１スロツト２４
ｃを通過して作動室Ra内に流入し、直ちにラビ
リンスＬ１内に流入するとともに、粘性流体の他
の一部が第２スロツト２４ｄを通過して作動室
Ra内に流入し、さらにロータ１０の連通孔１０
ｃを通過してラビリンスＬ２内に流入する。これ
により、両ラビリンスＬ１，Ｌ２にてトルク伝達
作用が効果的に得られ、ロータ１０とハウジング
２０間の相対回転が最小となる。したがつて、こ
の場合には、シヤフト１１の回転数を一定にした
場合における周囲温度とフアン回転数の関係が第
２図のにて示した如く初期の過渡期を除いて高
回転に維持される。この状態が第３領域である。
なお、周囲温度の下降時には、バイメタル２７の
ヒステリシスにより周囲温度とフアン回転数の関
係が第２図の′にて示したようになる。

ところで、本実施例においては、第２図にて示
したように、第２領域（第２図の，′）の高
温側から第３領域（第２図の，′）の低温側
に（又はその逆に）移行する部分に、第６図にて
示した状態、すなわち第１及び第２スロツト２４
ｃ，２４ｄが弁板２６により閉じられてポンプ手
段により作動室Ra内の粘性流体が貯蔵室Rb内に
戻され第１領域（第２図の）と同程度のトルク
伝達作用が得られる過渡部（第２図の，′）
が形成されるので、周囲温度の下降時においても
第２領域（第２図の′）が確実に得られ、頭書
に記載したエンジンの過冷却、騒音の増大、損失
馬力の増大などの不利益が解消できる。

なお、本考案の実施に際しては、第８図及び第
９図にて示したように、弁板２６の形状を各スロ
ツト２４ｃ，２４ｄ，２６ａの配置及び形状に応
じて適宜変更して実施し得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の粘性流体継手装置によつて得ら
れる特性線図、第２図は本考案による粘性流体継
手装置によつて得られる特性線図、第３図は本考
案の一実施例を示した縦断面図、第４図〜第７図
は本考案による粘性流体継手装置の作動説明図、
第８図及び第９図は第６図に対応する本考案の変
形例を示す要部拡大図である。 符号の説明、１０……ロータ、１１……シヤフ
ト、２０……ハウジング、２４……仕切板、２４
ａ……ポンプ突起、２４ｃ……第１スロツト、２
４ｄ……第２スロツト、２６……弁板、２６ａ…
…第３スロツト、２７……バイメタル、Ra……
作動室、Rb……貯蔵室、Ｌ１……第１ラビリン
ス、Ｌ２……第２ラビリンス、Ｔ１……第１設定
温度、Ｔ２……第２設定温度。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. エンジンにより駆動される入力部材としてのシ
   ヤフトの先端に固着したロータ、前記シヤフト上
   に回転自在に組付けられて前記ロータと所定量の
   粘性流体を内部に収容する出力部材としてのハウ
   ジング、このハウジングに組付けられて該ハウジ
   ングの内部を前記ロータ及び粘性流体の一部を収
   容する作動室と前記粘性流体の残部を貯える貯蔵
   室に区画する仕切板、前記貯蔵室内に回動可能に
   配置されて前記仕切板に半径方向の間隔をもつて
   設けた第１及び第２スロツトを回動によつて開閉
   して前記貯蔵室から前記作動室に流入しかつ前記
   ロータの一側と前記仕切板の一部間に形成した第
   １ラビリンス及び前記ロータの他側と前記ハウジ
   ングの一部間に形成した第２ラビリンスに流れる
   粘性流体を制御する弁板、前記ハウジングに装着
   されて前記弁板を周囲温度の上昇に応じて回動さ
   せるバイメタル、前記ロータと前記ハウジングの
   相対回転によつて前記作動室内の粘性流体を前記
   貯蔵室に給送するポンプ手段を備えてなり、かつ
   前記第１スロツトと同一円周上に位置する前記弁
   板の一部には前記第１スロツトと重合可能な第３
   スロツトが設けられてなり、また周囲温度が第１
   設定温度にまで上昇するときには前記弁板により
   前記第１及び第２スロツトが閉じられて前記両ラ
   ビリンスにてトルク伝達作用が効果的に得られな
   い第１領域と、周囲温度が前記第１設定温度を越
   えて第２設定温度にまで上昇するときには前記第
   ２スロツトが前記弁板により閉じられた状態に保
   持されるとともにその初期において前記第１スロ
   ツトと第３スロツトの重合量が順次増大しまたそ
   の中期において前記重合量が最大に保持され更に
   その後期において前記重合量が順次減少されて前
   記重合量に応じて主として前記第１ラビリンスに
   てトルク伝達作用が有効に得られる第２領域と、
   周囲温度が前記第２設定温度を越えて上昇すると
   きには前記第１及び第２スロツトが順次開かれて
   両スロツトの開度に応じて前記第１及び第２ラビ
   リンスにてトルク伝達作用が有効に得られる第３
   領域とが形成されるように前記弁板の形状が形成
   されてなる粘性流体継手装置。