JPH034034A - クラッチ板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ｌ−産業上の利用分野］ 本発明は粘性流体継手装置に関し、特に、自動中のため
の粘性流体ファンクラッチの迅速流体排出型のクラッチ
板に関する。

「従来の技術］ 自動車の冷却ファンを駆動し回転させるための温度自動
制御式の粘性流体クラッチ組立体は既知である。複数の
羽根を存するファンはクラッチ組立体のクラッチ本体に
着脱＝１能に取り付けである。。

ファン及びクラッチ組σ体は自動車エンジンの付属プー
リー（典型的には、水ポンププーリー）とラジェータと
の間に設置しである。クラ・Ｉチ組立体は、冷却が必要
なときには人力速度に近い高速度でファンを駆動し、冷
却が不要なときは低速でファンを駆動する。クラッチ組
立体を介してのファンの温度自動制御はエンジンの負荷
及びファン回転による騒音を減少させ、これにより馬力
を向−■―させると共に、燃費を改善する。

〜・般に、ランド部と溝とを有しクラッチ組、を体内に
収納されたクラッチ板は、対応するランド部及び冴を存
するクラッチ本体と組合わされる。ポンプ仮は一対の内
部の室、収容（ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ）室及び収集（ｃｏ
ｌｌｅｃｔｉｎｇ）室をリザーバから隔離する。

ポンプ仮に設けたゲートは、リザーバから、収集室へ、
そして、本体及びクラッチ板のランド部と溝との間に画
定されｔ：せん新城への粘性流体の選択的な流れを許容
する。ランド部及び溝での流体のけん断により、クラッ
チ板からの人力トルクを（本体へ）伝達し、本体及びこ
れに取り付けたファンを駆動する。

冷却が不要な場合は、ポンプ板のゲートが閉じ、口゛λ
断新城流体はポンプ作用により収容室へ排出される。ポ
ンプ板に設けたオリフィスは収容室からりザーバへの流
体の流通を許容する。せん新城から大半の流体を排出す
ることにより、クラブチ板とクラッチ本体との間での流
体せん断が減少し、これによりファンの回転速度を″Ｘ
ｆｆ上減少さ仕る。

「発明が解決すべき課Ｍゴ 従来のクラッチ組立体においては、エンジンが始動して
いないときには、リザーバ内の流体は平衡状態で安定し
ている。この状態では、流体圧力により、流体がリザー
バからポンプ板のオリフィスを通って収容室内及びせん
新城内へ移動してしまう場合がある。次いでエンノンを
始動させろと、ｔ！ん新城内へ移動してしまった流体が
ファンの不当な高速回転作動を生じさせてしまう。また
、冷えているエンジン状態でファンが過剰に回転すれば
、エンジンのウォームア：・プ時間ら長くなってしま仁 上記の従来技術に対する改良か望まれている。

粘性流体クラッチ組立体は冷却が必要な場合にファンを
ａ度目動制御で作動させろようにするのが望ましい。更
に、クラッチ組立体は、冷えたエンジンを始動させた場
合に、リザーバからせん新城へ移動して；７まっでいる
流体の大半を迅速に排出させるようにするのが望ましい
。

１゛課題を解決するための手段］ 本発明は自動車のファンクラッチ組立体に特に適した粘
性流体駆動装置を提供する。本発明のファンクラッチ組
立体は、エンジンが始動していないときにリザーバから
収容室へ移動してしまっている流体の大１１（を迅速に
排出させるクラッチ板を有する。流体のこのような迅速
排出により、冷えたエンジンを始動させたときのファン
の高速回転作動及びこれに伴う騒音を減少さ仕る。

本発明に係るクラッチ組立体は、入力軸により回転駆動
せしめられるクラッチ板を有する。クラッチ板は、せん
新城を形成するためクラッチ本体の対応するランド部及
び溝に共動する複数個の同心で環状のランド部及び溝を
有する。リザーバからせん新城へ流体を導くため、複数
個の通路がクラ・ノチ板のランド部及び溝に設けである
。せん新城からクラッチ組立体の収容室へ流体を排出さ
せるため、複数個の半径方向のチャンネルがクラッチ板
のランド部及び溝に設けである６各チヤンネルは対応す
る通路に整合しその通路から半径方向外方へ延びている
。

各チャンネルはクラッチ板の周辺に設けた整合ずろ切欠
きを有する、各切欠さは、ランド部及び溝に隣接してク
ラッチ板の表面に設けた人口と、収容室に隣接してクラ
ッチ板の表面に設けた出口とを打する。各切欠きの傾斜
壁はチャンネルからクラッチ組立体の収容室へ流体を送
り出す。

［実施例］ 第１図は、エンジン冷却流体を循環さける自動型のラジ
ェータ（図示せず）のコアを通して冷却空気を吸引する
ための、複数の羽根を備えたファン及びクラッチ組立体
１４を示す。ファン及びクラッチ組立体１４は回転駆動
軸即ち出力軸１５の外端に装着され、この軸！５の内端
はフランジ１６で終端し、このフランジは普通のエンジ
ン作動式水ポンププーリー（図示せず）に固定できろ。

ファン及びクラッチ組立体１４は、軸受２２により出力
軸１５−ヒに回転装着された皿状の主本体１８を有する
。主本体！８は複数個の半径方向に延びたボス２４を具
備し、複数の羽根を備えたファン２６（第１図に部分的
に示す）がネジ止め具２８によりボス２４に取り付けで
ある。主本体１８の外表面にはフィン２９が設けてあっ
て、組立体Ｉ４に収納された粘性流体から伝達される熱
を放出させる。

Ｌ本体１８の前面に装着されたカバー板３０は主本体１
８とＪ触動し、後述するハウジング及びリザーバを形成
する。カバー３０は■１状部材であり、その環状外縁３
２は、主本体１８の材料から形成された環状保持リップ
部（６部）３４により主本体＋８に固定されている。例
えばガスケツトの如き環状のシール３６を外縁３２と主
本体１８の前面との間に配置し、組立体１４の内部から
の流体の漏洩を防止する。カバー板３０の外面にフィン
３７を設けて、流体から伝達される熱を放出させる。

カバー板３０の背後に配置したディスク状の環状ポンプ
板３８はカバー板３０の直径より作かに小さな直径を有
する。ポンプ板３８は、カバー板３０により主本体１８
の環状鰐部３９（第２図）に係合せしめられたときには
、主本体１８に対して固定されろ。

ポンプ板３８はその中央部に一対の直径方向で対向した
通路即ちゲート４０を具備する。ゲート４０が開いたと
きには、ポンプ板３８とクラッチ板４２と分割リング４
３とにより画定された収集室４１（第２図）内へ流体が
流入できる１、クラッチ板４２はその中央開口で軸１５
にスプライン係合し、後述するように主本体１８及びこ
れに取り付けたファン２６を液圧駆動することができる
。

例えばテフロン（登録商標名：正式名はポリテトラフル
オルエチレン）でできた分割リング４３はクラッチ板４
２の外側前面に設けた環状の箭４３Ａ内に装着されてい
て、後述するようにポンプ出力即ちクラッチの４係合解
除を改善する。この種の分割リングは米国特許第４，７
４１．４２１号明細書に開示されている。

第２図に示すように、回転する組立体１４の遠心力によ
り、ゲート４０を通る軸方向の流体流れを矢印４５で示
す半径方向の流体流れに変えて収集室４に内へ導く。

矢印４６で示す軸方向の流体流れは、クラッチ板４２に
設けた通路４７を通して、クラ・ｌチ仮４２の後面に形
成された同心の環状隆起ランド部４９と主本体１８の内
面に形成した対応する同心の環状隆起ランド部５０とを
交互に配置することにより画定された溝状空間によって
形成される環状の曲がり＜ｔ】、−また流体せん新城４
８内へ圧送されろ。

せん新城４８内でせん断された流体は、軸１５にスプラ
イン係合していて回転駆動されるクラッチ板４２からの
人力トルクを伝達し、主本体１８及びこれに取り付けｔ
：ファン２６を流体駆動し、ファンによる冷却動作を行
わせる。クラッチ板４２と主本体１８との間の滑りのた
め、ファンの回転速度は軸１５からの入力速度より常に
小さい。

カバー板３０とポンプ板３８との間に形成されたリザー
バ５２は特定の性質を有する粘性流体を収納している９
、収集室４１内への流体の供給を制御十ろゲート４０の
開閉は、カバー板３０の中央部分にし成した管状ハブ部
分５８内に回転装着した中央シャフト５６と駆動接続す
るように延びたブｊ１１７５４により行われろ、、０−
リングシール６０が中央シャフト５６の環状溝内に収容
されていてハブ部分５８の内壁に周辺部で係合し、組）
１体１４の外部への流体漏洩を防止ずろ。

らせん状に巻いたバイメタル式の温度自動制御型弁制御
素子６２は、山央ンヤフト５６の前端に形成した横断方
向のスロット内に装着されへ内喘部分６２Ａと、カバー
板３０に形成した保持部材（タブ）６４内に装着された
外端部分６２■３とをイ丁ずろ、弁制御素子６２はハブ
部分５８を包囲するキャビティ６５内に収納されている
。この構成により、周囲空気の温度が増減すると、弁制
＠素了６２の縮径又は膨径が生じ、これにより中央シャ
フト５６及びこれに取り付けた弁板５４を回転させろ。

ゲート４０の開閉を制御するための弁板５４の作動は既
知であり、上記米国特許第４　７／１１．４２１号明細
書に開示されている。

第２図において、矢印６９Ａで示す流体は遠心力により
半径方向外方へ圧送され、せん新城４８から出て、ポン
プ板３８とクラッチ板４２と分割リング４３とにより画
定された収容室６６内へ送られる。収容室６６内の流体
は、矢印６９Ｆ（で示すように、収容室６６に連通しポ
ンプ板：３８の一部に設けたオリフィス６８を通してリ
ザーバ５２内・＼帰還せしめられる。収容室６６からリ
ザーバ５２への流体の帰還は既知であり、し−記米国特
許第＝１．７４１，４２１号明細方に開示されているう
第３図ないし第８図に示す実施例において、クラ・ノチ
板４２は入力軸！５のスプライン部分を受入れるための
中央開口８２を？！ｆする中央ハブ部分８０を具備する
。］−述のように、既知の同心で環状の隆起ランド部４
９及びこれに伴う溝状空間が、ハブ部分８０の終Ｑ部に
隣接してクラッチ板４２のディスク状部分８３の後面に
形成されている。

収集室４１からせん新城４８への流体の流れを許容ケろ
ため、３つの通路４７かランド部４９に設けである１通
路４７は率衡を保つため約１２０度の角変間隔で離間し
て位置し、ポンプ板３８のゲート４０に対応する！ｒ径
方向位置に位置しているっゲー］・４０及び通路４７を
通る流体の絞りを阻ｔｌ−するため、各通路４７の断面
積は各ゲート４０の断面積に少なくとも等しくする。

古通路４７において、クラーノチ板４２のランド部４９
に湾曲状の収集室８６が設けである。各収集室８６は各
通路４７の各側部でランドｆｆ１４９を切除することに
より形成する。クラッチ板４２が入力軸！５−Ｌで回転
すると、流体は通路４７に進入し、室８６内に集められ
る。

６通路４７には、半径方向の流体排出チャンネル８８が
設けである。各排出チャンネル８８はそれぞれの通路４
７からクラッチ板４２の周辺縁まで延びている。６チヤ
ンネル８８は、各チャンネル８８の深さがランド部４９
間の溝の深さに少なくとも等しくなるように、通路４７
からクラッチ板の外周に向かって半径方向にランド部４
９を切除することにより形成する。

エンジンが始動しておらずクラッチ板４２が回転してい
ない場合は、せん新城４８内の流体は室８６及びチャン
ネル８８内に集められる。冷えたエンジンが始動すると
、各チャンネル８８内の流体は回転するクラッチ板４２
の遠心力により゛ｒ径方向外方へ排出される。冷えたエ
ンジンの始動時の場合のようにエンジンの冷却が不要な
場合は、チャ〉”ネル８８はせん新城４８内の大半の流
体を排出させ、これにより、本体１８及びこれに取り付
けたファン２６の回転速度を実質上減少させる。

冷えたエンジンの始動時にファン２６の不要な高速回転
作動を防１１−することにより、このような高速回転作
動に伴う不当な騒音を除去する。

ランド部４９には３つの分散チャンネル９０が設けてあ
り、これらのチャンネルはチャンネル８８間において等
間隔で位置している。各分散チャンネル９０はランド部
４９の一部を切除することにより形成する。分散チャン
ネル９０はせん新城４８のランド部４９．５０及び対応
する溝内での流体の半径方向の分散を補助する。

各排出チャンネル８８及び各分散チャンネル９０におい
てクラッチ板４２の周辺縁に切欠き９２が設けである。

切欠き９２は、上述のように、せん新城４８のランドに
３４９及びこれらに隣接する溝から、収容室６６へ、更
にポンプ板３８のオリフィス６８（第２図）を通してリ
ザーバ５２へ流体を排出する補助をする。

第７．８図に示すように、各切欠き９２は、少なくとも
１つの傾斜壁を提供するように、クラッチ板４２の周辺
縁に形成しである。第７．８図に示す実施例ζ１：おい
ては、各切欠き９２は７字状に形成されていて、２つの
傾斜壁９４Ａ、９４ｒ（を提供する。この７字状の切欠
きは、クラッチ板４２の後面−Ｅ−での入口９６と、ク
ラッチ板の前面とでの出口９８とを有する。各傾斜壁９
４Δ、９４１３の傾斜度は切欠き９２の流体排出量を修
正するように変えることができる。例えば、第７．８図
に示す角度Ａが大きければ大きいほど、チャンネル８８
．９０からの流体の排出量が多くなる。

各７字状の切欠き９２を形成する２つの傾斜壁９４Ａ、
９４Ｂを使用することにより、右まわりに回転するよう
に設計したクラッチ組立体又は左まわりに回転するよう
に設計したクラッチ組立体にクラッチ板４２を組み込む
ことが可能になる。

クラッチ板４２の回転方向に基づき、いずれかの傾斜壁
９４Ａ又は９４Ｂがチャンネル８８又は９０からの半径
方向の流体流れを受は止め、流体の流れを軸方向の流れ
に変えて流体を収容室６６内へ王送するようなポンプと
して作用する。チャンネル８８及び切欠き９２により生
じるせん新城４８からの流体の迅速な排出のため、冷え
たエンジンに対するクラッチ組立体１４の流体排出時間
が短縮され、これによりファン２６の初期の高速回転作
動を防＋１：　Ｌ、、これに伴う不当な騒音を排除ケろ
。

以し、特定な実施例につき本発明を説明したが、本発明
の要旨を逸脱することなく種々の変形、修正が可能であ
ることは言うまで乙ない。

【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明のクラッチ板を合体した粘性流体ファ
ン及びクラッチ組立体の断面図、第２図はポンプ板を通
る収容室からの流体流れを示すためポンプ板が回転した
状態でのｙ、１図のファン績びクラッチ組ｊｔ体の一部
の拡大断面、第３図は本発明のクラッチ板の前面側から
見た上面図、 ？Ｘ４図は第３図の４−４線における断面図、第５図は
第４図の５−５線に沿ってクラッチ板の後面側から見た
クラッチ板の一部の上面図で、流体通路及び排出チャン
ネルを示す図、第６図は第４図の６−６線に沿ってクラ
ッチ板の後面側から見たクラ・ｌチ板の一部の上面図で
、分散チャンネルを示す図、 第７図は第５図の７−７線に沿って見た側面図、第８図
は、図を明瞭にするためクラッチ板を９０度回転させた
状態での′ｙｒ、６図の８−８線に沿って見た側面図で
ある。 符号の説明 １４：クラッチ組立体　　１５：入力軸４２：クラ・ノ
チ板　　４７：通路 ４９：ランド部　　８３：ディスク状部材８６：収集室
　　８２：中央ハブ部分 ８８・排出チャンネル　　９０：分散チャンネル９２：
切欠き　　９４Δ、９４Ｂ：傾斜壁外４名

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、入力軸により回転駆動せしめられる、粘性流体クラ
   ッチ組立体のためのクラッチ板であって、前記入力軸を
   収納するための中央ハブ部分と、該ハブ部分を包囲する
   複数個の同心で環状のランド部及び溝を備えたディスク
   状部材と、を有するクラッチ板において、 前記ディスク状部材（８３）に形成され、前記クラッチ
   組立体（１４）内の流体を前記溝へ導くための通路（４
   ７）と、 前記各通路（４７）から前記クラッチ板（４２）の周辺
   縁へ延び、対応する前記通路（４７）に交差する半径方
   向最内側端部と、前記クラッチ板（４７）の該周辺縁に
   交差する半径方向最外側端部とをそれぞれ有する、前記
   ランド部及び溝から流体を押し出すための半径方向の排
   出チャンネル（８８）と、 を備えたことを特徴とするクラッチ板。 ２、請求項１に記載の粘性流体クラッチ組立体のための
   クラッチ板において、前記クラッチ板（４２）の前記周
   辺縁に形成され、前記各排出チャンネル（８８）の前記
   半径方向最外側端部に整合する切欠き（９２）を備えた
   ことを特徴とするクラッチ板。 ３、請求項２に記載の粘性流体クラッチ組立体のための
   クラッチ板において、前記各切欠き（９２）が少なくと
   も１つの傾斜壁（９４Ａ、９４Ｂ）を有することを特徴
   とするクラッチ板。 ４、請求項１に記載の粘性流体クラッチ組立体のための
   クラッチ板において、前記各排出チャンネル（８８）が
   前記ランド部（４９）間に形成された前記溝の深さに少
   なくとも等しい深さを有することを特徴とするクラッチ
   板。 ５、請求項１ないし４のいずれかに記載の粘性流体クラ
   ッチ組立体のためのクラッチ板において、前記通路（４
   ７）間で相互に離間し前記クラッチ板（４２）の前記周
   辺縁でそれぞれ終端した、前記ランド部（４９）及び溝
   から流体を分散させるための半径方向の分散チャンネル
   （９０）を備えたことを特徴とするクラッチ板。 ６、請求項５に記載の粘性流体クラッチ組立体のための
   クラッチ板において、前記クラッチ板（４２）の前記周
   辺縁に形成され、前記各分散チャンネル（８８）に整合
   する切欠き（９２）を備えたことを特徴とするクラッチ
   板。 ７、請求項６に記載の粘性流体クラッチ組立体のための
   クラッチ板において、前記各分散チャンネル（９０）に
   整合した前記各切欠き（９２）が少なくとも１つの傾斜
   壁（９４Ａ、９４Ｂ）を有することを特徴とするクラッ
   チ板。 ８、請求項１ないし７のいずれかに記載の粘性流体クラ
   ッチ組立体のためのクラッチ板において、前記各通路（
   ４７）に設けられた収集室（８６）を有することを特徴
   とするクラッチ板。