JPH04113034A

JPH04113034A - 液体クラッチ

Info

Publication number: JPH04113034A
Application number: JP22918590A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Ono; 裕一小野; Mitsuaki Hatori; 羽鳥　光晃
Original assignee: Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd
Current assignee: Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd
Priority date: 1990-08-30
Filing date: 1990-08-30
Publication date: 1992-04-14
Anticipated expiration: 2016-12-17
Also published as: JP3240054B2

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】（産業上の利用分野）本発明は液体クラッチ、特に駆動ディスクとファンが取
り付けられたケースのトルク伝達間隙に充填された油に
よって、駆動ディスクの駆動トルクがケースに伝達され
る液体クラッチに関する。

（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、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
出調整孔から伝達室に供給し、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が
、例えば特公昭６３−２１０４８号公報に開示されてい
る。この種のカップリング装置によると、油溜り室から
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り付けられたファン
が回転し、例えば自動車機関の冷却が行われる。

（発明が解決しようとする課題）前述の従来のカップリング装置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てケース
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。

しかし、自動車用機関は各種の条件下で駆動され、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、走行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、暖気運転を阻害し且つファ
ン發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、それぞれの場合に応じた制御が要求される。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
するだけでは不充分である。

また従来の方式では、ケース内に封入された油で制御を
行っていたために、油が劣化し易いと共に油量の高精度
調整ができず制御に限度があった。

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り、その目的は各種の動作条件
に応じて油量を高精度で調整して適確な制御を行う液体
クラッチを提供することにある。

（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
動部の駆動によって回転する回転軸と、前記回転軸によ
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、このケースに取り付けられるファンと、前記駆動
ディスクと前記ケースのトルク伝達間隙に充填され、前
記駆動ディスクの駆動トルクを前記ケースに伝達する油
とを有する液体クラッチにおいて、前記油を外部から前
記ケース内に供給する油供給手段を設けて、該ケースと
、このケースの前面側又は回転軸側で管により接続せし
めた構成を要旨とし、並びに本発明は駆動部と、この駆
動部の駆動によって回転する回転軸と、前記駆動部を冷
却する冷却装置と、前記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、このケースに
取り付けられるファンと、前記駆動ディスクと前記ケー
スのトルク伝達間隙に充填され、前記駆動ディスクの駆
動トルクを前記ケースに伝達する油とを有する液体クラ
ッチにおいて、前記油を外部から前記ケース内に供給す
る油供給手段と、少なくとも前記ファン回転数、前記回
転軸の回転数及び前記冷却装置の冷却水の水温に基づい
て、前記油供給手段による前記油の供給の制御をする制
御手段とを有する構成を要旨とする。

（作用）本発明では、油供給手段によって外部から駆動ディスク
とケースのトルク伝達間隙に、駆動ディスクの駆動トル
クをケースに伝達する油が供給される。そして制御手段
によって、少なくともファンの回転数、駆動部の駆動に
よって回転する回転軸の回転数及び冷却装置の冷却水の
水温に基づいて油の供給の制御が行われる。このように
して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。

（実施例）以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図（イ）は実施例の構成を示す説明図であり、駆動
部であるエンジン１の駆動によって回転する回転軸２に
、ベアリング３を介して筒状のカバー４が、回転軸２の
軸心を中心に回転自在に取り付けられている。このカバ
ー４内に挿入配設される回転軸２の端部には、円板状の
駆動ディスク５が固定されている。

またカバー４内は、隔壁６によってトルク伝達室７と油
供給部分８とに部分され、トルク伝達室７と油供給部分
８とは連通路１０で互いにつなかっている。そして、駆
動ディスク５はトルク伝達室７内に位置し、駆動ディス
クの外周面及び側面とこれに対向するトルク伝達室７の
内周面と側面間にトルク伝達間隙を形成している。カバ
ー４の前面において油供給部分８には取出管１２が取り
付けられ、この取出管１２にベアリング１３を介してカ
バー４が回転自在に取り付けられている。このようにし
て回転軸２及び取出管１２の軸心を中心に、カバー４が
ベアリング３，１３を介して回転自在に取りイ寸けられ
ており、このカバー４にはファン１５が固定されている
。

前記取出管１２には送油管１６の一端が固定され、送油
管１６の他端はポンプ１７を介してオイルタンク１８に
接続され、このオイルタンク１８にはシリコン油が蓄え
られている。ポンプ１７はモータ２０により駆動され、
オイルタンク１８からシリコン油を送油管１６を介して
ケース４内に送り込み、或いはケース４内からシリコン
油を送油管１６を介してオイルタンク１８に送り戻す機
能を有している。モータ２０は制御装置２１からの制御
信号で回転制御され、この制御装置２１にはファン１５
の回転数を検出するファン回転数センサ２２の検出信号
、回転軸２の回転数を検出する回転数センサ２３の検出
信号及びエンジン１の冷却水の水温を検出する冷却水セ
ンサ２４の検出信号が供給されるようになっている。

本発明は上記実施例に限定されずに第１図（ロ）のよう
に送油管１６を回転軸２側に接続することもできる。

即ち、回転軸２にスイベルジヨイント２５を設け、この
スイベルジヨイント２５に送油管１６を接続すると共に
、回転軸２に径方向に向く複数の油路２ａ２ａ、・・・
とその軸芯中央に前記油路と連通する油路２ｂを穿設し
、更に前記油路２ｂと連通して駆動ディスク５を径方向
に貫通しその外周面に開口する少くとも１つの貫孔５ａ
を設けて構成するものであり、その他の構成は第１図（
イ）　と同様である。なお、２６は油路２ｂの端部を閉
塞するプラグである。

次にこのような第１図（イ）及び（＋７）の構成の実施
例の動作を図面を参照して説明する。

第２図は実施例の動作のフローチャート、第３図は実施
例の動作の特性図、第４図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。

実施例においては、所定時間間隔ごとに冷却水センサ２
４、回転数センサ２３及びファン回転数センサ２２から
の検出データが制御装置２１に取り込まれ、制御装置２
１のメモリに書き込まれる。第２図のステップＳ１にお
いて、冷却水センサ２４から取り込まれる現在の水温デ
ータと所定時間前の水温データとが比較され、両データ
の差が予め設定された基準値より大きいかどうかの判定
が行われる。この判定に際してはエンジン１の冷却水の
許容上限値及び許容下限値が判定の参照にされる。

ステップＳ１の判定がＹＥＳであると、ステップＳ２に
進んで回転数センサ２３により取り込まれる現在の回転
数データが、所定時間前の回転数データと比較され、急
加速状態であるがどうかの判定が行われる。ステップＳ
２の判定かＮＯであるとステップＳ３に進んで、ファン
回転数センサ２２により取り込まれる現在のファン回転
数データが、所定時間前の回転数データと比較され、両
データの差が予め設定された基準値より大きいがどうか
の判定が行われる。

ステップＳ３の判定がＮＯであると、ステップＳ４に進
んで制御装置２１からの制御信号によって作動するモー
タ２０によってポンプ１７が駆動し、オイルタンク１８
のシリコン油が送油管１６を介してケース内に送り込ま
れる。またステップＳ３の判定がＹＥＳであると、ステ
ップＳ５に進んで制御装置２１からの制御信号によって
作動するモータ２０によってポンプ１７が駆動し、ケー
ス４内のシリコン油が送油管１６を介してオイルタンク
１８内に戻される。

ステップＳ３における、オイルタンク１８からケース４
内へのシリコン油の送り込み量或いはケース４内からオ
イルタンク１８へのシリコン油の戻し量は、冷却水セン
サ２４、回転数センサ２３及びファン回転数センサ２２
の検出データに基づいて設定される。

またステップＳ１の判定がＮＯ或いはステップＳ２の判
定がＹＥＳであると、ステップＳ８に進んでシリコン油
がケース４からオイルタンク１８に戻されているかどう
かが判定される。そして、ステップＳ８の判定がＹＥＳ
であると、ステップＳ７に進んでその状態が保持され、
ステップＳ８の判定がＮＯであると、ステップＳ６に進
んで制御装置２１からの制御信号によって、ポンプ１７
はシリコン油をケース４からオイルタンク１８に戻すよ
うに切換え駆動される。

ステップＳ７でのシリコン油戻し動作の継続時間、或い
はステップＳ６でのケース４へのシリコン油の送り込み
量は、冷却水センサ２４、回転数センサ２３及びファン
回転数センサ２２の検出データに基づいて設定される。

実施例においては、第３図に示すようにエンジン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。

また第４図に示す回転軸２とファン１５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。

このように制御することにより、実施例ではケース４内
のシリコン油の量を、オイルタンク１８からケース４内
にシリコン油を送り込み或いはケース４内からオイルタ
ンク１８にシリコン油を戻すことにより、高精度で且つ
広範囲に変化させている。

このためエンジン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１５の回転数
に対応した適量のシリコン油が連通路１０又は貫孔５ａ
からトルク伝達室７内に送り込まれ、或いは伝達室７内
のシリコン油の量が適量となるように連通路１０又は貫
孔５ａを通って伝達室７からシリコン油が抜き取られる
。そして、伝達室７内の適量のシリコン油を介して駆動
ディスク５のトルクがカバー４に伝達されてファン１５
が回転する。

このようにして実施例によると、エンジン１の冷却水の
温度、エンジン１の回転数及びファン１５の回転数に対
応した最適のシリコン油を伝達室７内に存在させて、第
３図に示すようにファン１５の回転数が大幅に変化しな
い状態で制御が行われる。

エンジン１の冷却水の温度もほぼ一定に保たれ、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１５の騒音も低下し無駄な燃料消
費が防止される。

なお実施例では、エンジンの冷却水温度、エンジンの回
転数及びファンの回転数に基づいてケース内の油量を制
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、排気ブル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。

（発明の効果）以上詳細に説明しように、本発明は駆動部の駆動条件に
対応して、外部から駆動ディスクとケースのトルク伝達
間隙に供給される油を制御することにより、前記諸駆動
条件に対応して駆動ディスクの駆動トルクを最適の伝達
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。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明の一実施例を説明する図で、
第１図（イ）は全体構成を示す一実施例の説明図、第１
図（ロ）は他の実施例の一部破断した説明図、第２図は
動作を示すフローチャート、第３図及び第４図は動作特
性図である。１・・・エンジン、２・・・回転軸、２ａ、２ｂ・・・
油路、４・・・カバー、５・・・駆動ディスク、５ａ・
・・貫孔、６・・・隔壁、７・・・トルク伝達室、８・
・・油供給部分、１０・・・連通路、１５・・・ファン
、１７・・・ポンプ、１８・・・オイルタンク、２１・
・・制御装置、２２・・・ファン回転数センサ、２３・
・・回転数センサ、２４・・・冷却水センサ。第図（ロ）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）駆動部と、この駆動部の駆動によって回転する回
転軸と、前記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、このケースに取り付けら
れるファンと、前記駆動ディスクと前記ケースのトルク
伝達間隙に充填され、前記駆動ディスクの駆動トルクを
前記ケースに伝達する油とを有する液体クラッチにおい
て、前記油を外部から前記ケース内に供給する油供給手
段を設けて該ケースと管により接続せしめたことを特徴
とする液体クラッチ。
（２）前記管は前記ケースの前面側若くは回転軸側に接
続されることを特徴とする請求項１記載の流体クラッチ
。
（３）駆動部と、この駆動部の駆動によって回転する回
転軸と、前記駆動部を冷却する冷却装置と、前記回転軸
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、このケースに取り付けられるファンと、前記
駆動ディスクと前記ケースのトルク伝達間隙に充填され
、前記駆動ディスクの駆動トルクを前記ケースに伝達す
る油とを有する液体クラッチにおいて、前記油を外部か
ら前記ケース内に供給する油供給手段と、少なくとも前
記ファンの回転数、前記回転軸の回転数及び前記冷却装
置の冷却水の水温に基づいて、前記油供給手段による前
記油の供給の制御をする制御手段とを有することを特徴
とする液体クラッチ。