JPH0642108Y2 - 温度感応型流体式フアン・カツプリング装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、一般に自動車における機関冷却用のファン回
転を制御して、絶えず走行状態に応じた冷却送風量を機
関に供給する温度感応型流体式ファン・カップリング装
置の構造の改良に関するものである。

［従来の技術］ 従来、この種のファン・カップリング装置としては、本
考案の要部に対比する回転軸体上に固着される駆動ディ
スクを、単に円盤状からなる構造となしてトルク伝達室
に内装されて構成しているに過ぎなかった。

［考案が解決しようとする課題］ しかしながら、このような従来の駆動ディスクによるフ
ァン・カップリング装置としては、前記駆動ディスクの
なす構造により、回転作動時にあってトルク伝達間隙部
への油の流入及び該間隙部からの流出を回転に伴う遠心
力によってのみ行なわしめることとなるため、トルク伝
達間隙部での油の流れを緩慢となして剪断による発熱を
長時間受けて油の温度上昇を発生することとなり、また
内部での油の循環流通に迅速性を欠き、外部への不十分
な放熱とによって油に粘性変化をきたし、外部周囲の温
度変化に追従した適正な制御機能に狂いを生ぜしめる問
題を有し、又高温作動状態にあって仕切板の流出調整孔
を開放している弁部材の状態での該調整孔側を油溜り室
の油面下に没して機関が停止した場合に、停車の間に該
油溜り室内の油による流出調整孔からの自然流出によっ
てトルク伝達室側の間隙部に流入した油が、その後機関
の再始動時に、該間隙部での回転に伴う遠心力のみによ
る前記緩慢な流出により、ある時間に亘って被駆動側に
“ツレ廻り”を生ぜしめる問題を有するものであった。

本考案は従来技術の有する前記問題に鑑みてなされたも
ので、回転作動時のトルク伝達間隙部への油の流入及び
該間隙部からの流出を、回転時の遠心力のみならず、前
記凸壁によるポンピング作用とによって強制的に行わし
め、例えラビング機構のトルク伝達間隙部であっても該
間隙部での油流れを活発となして発熱による油の温度上
昇を極力抑制し、同時に内部での全体の油の循環流通を
迅速となし、外部への放熱の促進とによって油の粘性変
化の憂いをなくし、長時間に亘り外部周囲の温度変化に
追従して一層適正に制御機能を発揮することができ、ま
たかかる効果に伴い設計に際して製品を小型化となすこ
とのできると共に、前記ポンピング作用による強制的な
流出によりダムの効果を確実ならしめて高い制御の応答
性を有し、且つ安定した特性の温度感応型流体式ファン
・カップリング装置を提案することを目的とするもので
ある。

更に、所望に応じてダムより径方向の外方に位置して密
封器匣の内周壁面部に、トルク伝達室に通ずる環状のア
イドル油溜り室を併備することにより、前記油の循環流
通の迅速性と共に回転に伴う生ずる油への遠心力によっ
て、トルク伝達室内の油をアイドル油溜り室に向って直
ちに放出せしめることにより、被駆動側の“ツレ廻り”
をも機関始動後の極めて短時間にとどめて極力抑制する
ことができるようにするものである。

［問題を解決するための手段］ 本考案は上記目的を達成するため、先端に駆動ディスク
を固着した回転軸体上に軸受を介して支承され、且つ外
周に冷却ファンを取付けたカバーとケースとからなる密
封器匣の内部を、油の流出調整孔を有する仕切板により
油溜り室と前記駆動ディスクを内装するトルク伝達室と
に区劃し、回転時の油の集溜する駆動ディスクの外周壁
部に対向する密封器匣側の内周壁面の一部にダムと、こ
れに連ってトルク伝達室側より油溜り室側に通ずる循環
流通路を形成すると共に、外部周囲の温度が設定値を越
えると前記仕切板の流出調整孔を開放し、設定値以下で
は閉鎖する弁部材を前記カバーの前面に設けた感温体の
温度変化に伴う変形に連動するように内部に備え、駆動
ディスクと前記ケース及びカバーとの外方附近の対向壁
面に設けたトルク伝達間隙部での油の有効接触面積を増
減させて、回転軸体側から被駆動側の密封器匣側へのト
ルク伝達を制御するようにして成るファン・カップリン
グ装置において、前記駆動ディスクの両側表面の少なく
とも一方の、前記トルク伝達間隙部より径方向内側の位
置に、径方向への放射状からなる複数の凸壁を設けて構
成した温度感応型流体式ファン・カップリング装置を要
旨とするものであり、更に前記密封器匣を、前記ダムよ
り径方向の外方に位置したその内周壁面部に、トルク伝
達室に通ずる環状のアイドル油溜り室を有して構成し、
また駆動ディスクの外側壁面附近と、密封器匣の対向壁
面とを径方向に噛合うラビリンス機構となして構成する
ものである。

［作用］ 本考案はこのような構成によるため、前記駆動ディスク
のトルク伝達間隙部より径方向内側の位置に設けた径方
向への放射状からなる複数の凸壁によるインペラーの構
造により、回転作動時にあってトルク伝達間隙部への油
の流入及び該間隙部から外周への流出を回転時の遠心力
のみならず、前記凸壁によるポンピング作用とにより強
制的に行わしめることとなり、該間隙部でのこれら流れ
を活発となしてダムの油掻き作用による油溜り室側への
ポンピング作用を確実化させ制御を安定化させると共
に、トルク伝達間隙部の油の通過時間を短縮し、これに
よりトルク伝達のための剪断力を受けて発熱している時
間を短くして温度上昇を極力抑制し、同時に内部での全
体の油の循環流通を迅速となし、外部への放熱の促進と
によって油温の上昇による粘性変化、特に粘度低下に伴
う伝達トルクの減少によるファン回転数の減少、即ち風
量が低下し機関冷却能力が不足する問題をなくし、長時
間に亘り外部周囲の温度変化に追従して一層適正な制御
機能を発揮することができることとなる。

［実施例］ 以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明すれば、第
１図（イ）は本考案の温度感応型流体式ファン・カップ
リング装置の縦断面図、第１図（ロ）は他の実施例を示
す第１図（イ）相当図、第２図は第１図（ロ）の本考案
の要部に係る一部の切欠きによる拡大断面図、第３図は
第２図の駆動ディスク単体の一部の平面図、第４図は他
の実施例を示す駆動ディスク単体の一部縦断面図、第５
図は第４図の一部の平面図、第６図は更に他の実施例の
密封器匣内部でのラビリンス機構を示す一部の拡大断面
図であって、（１）は先端に駆動ディスク（７）を固着
した回転軸体であり、該軸体上に軸受（Ｂ）を介して外
周に冷却ファン（Ｆ）を取付けたカバー（３）とケース
（２）とからなる密封器匣を支承してなるものである。
（５）は密封器匣の内部を油溜り室（６）と前記駆動デ
ィスク（７）を内装するトルク伝達室（４）とに区劃し
た仕切板であり、該仕切板上には油溜り室（６）よりト
ルク伝達室（４）への油の流出調整孔（５′）を設けて
ある。そして前記駆動ディスク（７）はトルク伝達室
（４）内にあってその外方附近で仕切板（５）を含む密
封器匣の対向壁面とにトルク伝達のための微少間隙を保
持してなるものである。（８）は流出調整孔（５′）を
開閉する弁部材であり、油溜り室（６）側の仕切板
（５）の壁面にその一端を鋲着し、他端を該流出調整孔
部に位置して設けてあり、前記カバー（３）の前面に固
定した支持金具（11）にその両端を係支した板状バイメ
タルからなる感温体（10）による外部周囲の温度変化に
伴う変形に連動するように連桿（９）を介して内部に備
えてある。（12）は回転時の油の集溜する駆動ディスク
（７）の外周壁部と対向する密封器匣の内周壁面の一部
に設けたダムであって、回転方向の該ダムの手前に近傍
して流入口（13′）に連るトルク伝達室（４）側より油
溜り室（６）側への循環流通路（13）を形成してポンピ
ング機能を有するものである。（５″）は仕切板（５）
の中央部附近に設けた貫孔であって、第１図（ロ）に示
す実施例においては停止時のみ油溜り室（６）とトルク
伝達室（４）とに油の流通する手段として設けられてい
るものである。

（14）は所望に応じて前記密封器匣側にあってダム（1
2）より径方向の外方に位置してその内周壁面部に設け
たトルク伝達室（４）に通ずる環状のアイドル油溜り室
（第１図（ロ））であって、停止時にトルク伝達室
（４）とアイドル油溜り室（14）とに既に集溜する油量
と少くとも略等しい容量をもって形成されるものであ
る。（15）は密封器匣の外側に突設した冷却ファン、
（７′）或いは（７′）（７″）は前記駆動ディスク
（７）の両側表面の少なくとも一方の、トルク伝達間隙
部より径方向内側の位置に設けた径方向への放射状から
なる複数の凸壁であって、インペラー構造として構成す
るものであり、また（16）は必要に応じて該凸壁間に穿
設した複数の連通孔である。

更に、第６図のように、前記トルク伝達室（４）を、前
記駆動ディスク（７）の外側壁面附近と、密封器匣の対
向壁面とを径方向に噛合うラビリンス機構とした場合
は、特にラビリンス側の油の流れが悪く、油温の上昇や
機関再始動時の“ツレ廻り”の防止策として前記駆動デ
ィスク（７）の少なくともラビリンス機構側への凸壁
（７′）或いは（７′）（７″）を設けて構成するとよ
い。

［考案の効果］ 以上説明したように本考案による温度感応型流体式ファ
ン・カップリング装置は、前記駆動ディスク（７）の径
方向への放射状からなる複数の凸壁（７′）或いは
（７′）（７″）による該駆動ディスクでのインペラー
構造により、回転作動時にあってトルク伝達間隙部への
油の流入及び該間隙部からの流出を回転時の遠心力のみ
ならず、前記凸壁（７′）或いは（７′）（７″）によ
るポンピング作用とによって強制的に行わしめて該間隙
部での油の流れを活発となして制御機能を安定化させる
と共に、トルク伝達間隙部の油の通過時間を短縮して剪
断力を受けて発熱する時間を短くし、これによって温度
上昇を極力抑制することとなり、ダム（12）側への送出
を含む内部での全体の油の循環流通を迅速となし、外部
への放熱の促進とによって油温の上昇による粘性変化
（低下）に伴う機関冷却性能の低下をなくし、長時間の
運転に亘り外部周囲の温度変化に追従して一層適正な制
御機能を発揮することができ、同時にこれらの効果に伴
い設計に際して製品を小型となすこともでき、また所望
に応じて前記アイドル油溜り室（14）や、特に伝達トル
クを増加するためラビリンス機構を併備した場合は、前
記油の循環流通の迅速により被駆動側への“ツレ廻り”
をも一層効果的に軽減、防止することができるのであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図（イ）は本考案の一実施例に係る温度感応型流体
式ファン・カップリング装置の縦断面図、第１図（ロ）
は他の実施例を示す第１図（イ）相当図、第２図は第１
図（ロ）の本考案の要部に係る一部の切欠きによる拡大
断面図、第３図は第２図の駆動ディスク単体の一部の平
面図、第４図は他の実施例を示す駆動ディスク単体の一
部の縦断面図、第５図は第４図の一部の平面図、第６図
は更に他の実施例を示す密封器匣内部でのラビリンス機
構の一部拡大断面図ある。 （４）……トルク伝達室、（５）……仕切板、（５′）
……流出調整孔、（７）……駆動ディスク、（７′）或
いは（７′）（７″）……凸壁、（12）……ダム、（1
4）……アイドル油溜り室

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】先端に駆動ディスクを固着した回転軸体上
   に軸受を介して支承され、且つ外周に冷却ファンを取付
   けたカバーとケースとからなる密封器匣の内部を、油の
   流出調整孔を有する仕切板により油溜り室と前記駆動デ
   ィスクを内装するトルク伝達室とに区劃し、回転時の油
   の集溜する駆動ディスクの外周壁部に対向する密封器匣
   側の内周壁面の一部にダムと、これに連ってトルク伝達
   室側より油溜り室側に通ずる循環流通路を形成すると共
   に、外部周囲の温度が設定値を越えると前記仕切板の流
   出調整孔を開放し、設定値以下では閉鎖する弁部材を前
   記カバーの前面に設けた感温体の温度変化に伴う変形に
   連動するように内部に備え、駆動ディスクと前記ケース
   及びカバーとの外方附近の対向壁面に設けたトルク伝達
   間隙部での油の有効接触面積を増減させて、回転軸体側
   から被駆動側の密封器匣側へのトルク伝達を制御するよ
   うにして成るファン・カップリング装置において、前記
   駆動ディスク（７）の両側表面の少なくとも一方の、前
   記トルク伝達間隙部より径方向内側の位置に、径方向へ
   の放射状からなる複数の凸壁（７′）或いは（７′）
   （７″）を設けて構成したことを特徴とする温度感応型
   流体式ファン・カップリング装置。
2. 【請求項２】請求項１記載において、前記密封器匣を、
   前記ダム（12）より径方向の外方に位置したその内周壁
   面部に、トルク伝達室（４）に通ずる環状のアイドル油
   溜り室（14）を有して構成したことを特徴とする温度感
   応型流体式ファン・カップリング装置。
3. 【請求項３】請求項１記載において、前記駆動ディスク
   （７）の外側壁面附近と、密封器匣の対向壁面とを径方
   向に噛合うラビリンス機構となして構成したことを特徴
   とする温度感応型流体式ファン・カップリング装置。