JPH0738762U - 流体継手 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 流体継手自体の大型化を招くことなく、ラビ
リンス溝内の作動流体の残留に起因する従動部材の連れ
回りを確実に防止することができ、しかも構造が簡単な
流体継手を提供すること。 【構成】 ハウジング３の内部におけるホイール７の一
側面側に作動室１７を形成し、ハウジング３の内部にお
けるホイール７の他側面側に第２の貯留室１７を形成
し、ホイール７の他側面に設けた羽根７Ｄによって、第
２の貯留室１９内の作動流体を、ホイール７とボディ部
９との間の隙間Ｓおよび第１の戻し通路２３を通して第
１の貯留室１５内に送り出す。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、流体継手、特に、自動車用内燃機関の冷却ファンを駆動するファン カップリング装置等に用いて好適な流体継手に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、この種の流体継手としては、例えば、実公平３−３０７３２号に記載さ れたものが知られている。

【０００３】 かかる流体継手は、作動室内に位置するファン駆動軸（駆動部材）側のホイー ル（同公報では、「ロータ」）と従動部材側のハウジング（同公報では、「ケー ス」）との対向部に、ラビリンス溝を形成する対の突条を設け、前記作動室に、 開閉制御可能な流入通路と戻し通路とを介して作動流体の第１の貯留室を連通さ せ、さらに、前記作動室に、作動流体の第２の貯留室を連通させた構成となって いる。

【０００４】 そして、ラジエータ通過後の空気温度に応じて、第１の貯留室から作動室への 作動流体の流入通路の開閉制御を行うことにより、第１の貯留室から作動室への 作動流体の流入量を調整して、ロータからハウジングへの伝達トルクを可変とし 、また戻し通路を通して、作動室内と第２の貯留室内の作動流体を第１の貯留室 内に戻すようにしている。また、ホイールの外周部は、その回転によってポンプ 作用し、流入通路が閉じられたエンジンの始動時等において、作動室のラビリン ス溝内に残留する作動流体を戻し通路を通して第１の貯留室内に回収すると共に 、第２の貯留室内の作動流体を作動室のラビリンス溝内を通すことなく戻し通路 を通して第１の貯留室内に回収して、トルクの伝達をほぼ完全に遮断するように なっている。つまり、このようなエンジンの始動時等においては、作動室内およ び第２の貯留室内の作動流体がスムーズに回収されて、ラビリンス溝内に残留す る作動流体によってトルクが不要に伝達されることが防止されることになる。そ の不要なトルク伝達によるハウジングの回転は「連れ回り」と称されて、エンジ ンの始動時等における暖機特性を悪化させる原因となる。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、上記従来の流体継手は、「連れ回り」現象を確実に防止するために 、第２の貯留室を大容量化すると共に、作動室内および第２の貯留室内の作動流 体の液面を低くして、ロータの外周部のポンプ作用の効率化を図る必要がある。 その結果、流体継手自体が特に軸方向に大型化し、車載上の制約を受けることに なると共に、高価格化を招くという問題があった。

【０００６】 本考案の目的は、流体継手自体の大型化を招くことなく、ラビリンス溝内の作 動流体の残留に起因する従動部材の連れ回りを確実に防止することができ、しか も構造が簡単な流体継手を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案の流体継手は、従動部材に連結されかつ作動流体が収容されるハウジン グの内部に、駆動部材に連結されるホイールを相対回転自在に配置し、前記ホイ ールの一側面と前記ハウジングの内面との対向部位に、前記ハウジングの内部の 作動室内に位置してラビリンス溝を形成する対の突部を設け、前記ホイールの一 側面側における前記ハウジングの内部に、開閉可能な供給通路と第１の戻し通路 を介して前記作動室内に連通される作動流体の第１の貯留室を設けた流体継手に おいて、前記ホイールの他側面側における前記ハウジングの内部に、前記作動室 内に連通される作動流体の第２の貯留室を設け、前記ホイールの他側面に、該ホ イールの略径方向に沿って延在する羽根を設け、前記ホイールの外周面と前記ハ ウジングの内周面との間に、前記第２の貯留室内の作動流体を前記第１の貯留室 内に戻す第２の戻し通路を形成したことを特徴とする。

【０００８】

【作用】

本考案の流体継手は、ハウジング内におけるホイールの一側面側に作動室を形 成し、かつ、そのホイールの他側面側に、作動室に連通する第２の貯留室を形成 して、ホイールの他側面に設けた羽根によって、第２の貯留室内の作動流体をホ イールの回転に伴って第２の戻し通路から第１の貯留室内に送り出す。このよう にして、駆動部材側のホイールの回転開始時に、作動室のラビリンス溝内に残留 していた作動流体を第２の貯留室を通して第１の残留室内に速やかに排出する。

【０００９】 この結果、第２の貯留室の大型化を伴うことなく、ラビリンス溝内の作動流体 の残留に起因する従動部材側のハウジングの連れ回りを確実に防止する。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

【００１１】 図１および図２は、本考案の第１の実施例を説明するための図である。本実施 例は、自動車のファンカップリングとしての適用例である。

【００１２】 図において、１は、Ｖベルトプーリ等が取付けられるフランジを備えた駆動部 材たる駆動軸、３は、駆動軸１にベアリング５を介して回転自在に支持され、か つその外周に冷却ファンが取付けられる従動部材たるハウジング、７は、駆動軸 １の前端に固着され、かつハウジング３内に収納配置されたホイールである。ハ ウジング３は、ベアリング５に直接軸受されるボディ部９と、このボディ部９の 前端にカシメられて連結されたカバー部１１とを備え、その内部は、仕切板１３ によって前側の第１の貯留室１５と後側の作動室１７とに隔成され、さらにホイ ール７によって作動室９の後側に第２の貯留室１９が隔成されている。

【００１３】 そして、ホイール７の外周端近傍部とカバー部１１の内端壁には、互いに所定 間隙をもって噛合する複数の環状突起７Ａおよび１１Ａがそれぞれ形成されてお り、両突起７Ａおよび１１Ａ間でラビリンス溝を構成し、シリコンオイル等の作 動流体の粘性抵抗を得て流体継手として作用するようになっている。ホイール７ 側の環状突起７Ａは、ホイール７の周方向に沿う等間隔の複数箇所（例えば、４ 箇所）７Ｂが放射状に切欠かれており、その切欠き箇所７Ｂを通って、遠心力を 受けた作動流体がホイール７の外周端側に流動するようになっている。

【００１４】 カバー部１１には、第１の貯留室１５と作動室１７とを連通する屈曲状の供給 通路２１および第１の戻し通路２３が設けられ、また、仕切板１３には、第１の 貯留室１５と作動室１７とを連通する第１，第２および第３の連通孔１３Ａ，１ ３Ｂおよび１３Ｃが形成されている。また、第１の貯留室１５および作動室１７ の内部は、サブプレート２５およびプラグプレート２７によって仕切られている 。サブプレート２５は、第１の戻し通路２３を第１の貯留室１５を介して第１お よび第２の連通孔１３Ａおよび１３Ｂに連通させ、かつ供給通路２１と第３の連 通孔１３Ｃとを連通させるように、第１の貯留室１５の内部を仕切っている。一 方、プラグプレート２７は、第２および第３の連通孔１３Ｂおよび１３Ｃを連通 させるように、仕切板１３に取付けられている。これにより、第１の貯留室１５ 内の作動流体が作動室１７内に流入するための通路として、第１の連通孔１３Ａ を通る第１の通路と、第２，第３の連通路１３Ｂ，１３Ｃおよび供給通路２１を 通る第２の通路とが形成されている。

【００１５】 ホイール７には、その周方向に沿って等間隔的に位置するように複数（例えば 、６つ）の円孔７Ｃが形成されており、この円孔７Ｃによって、作動室１７と第 ２の貯留室１９との間が連通されている。また、ホイール７の第２の貯留室１９ 側の側面には、その周方向に沿って等間隔的に位置しかつその径方向に沿って延 在する複数の羽根７Ｄが設けられている。さらに、ホイール７の外周面とボディ 部９の内周面との間には、環状の隙間Ｓが形成されており、この隙間Ｓと第１の 戻し通路２３とによって、第２の貯留室１９内の作動流体を第１の貯留室１５内 に戻すための第２の戻し通路が形成されている。

【００１６】 また、ボディ部９の内周面には、図１中の左右方向に延在する突状の堰９Ａが 設けられており、この堰９Ａは、図２に示すように、戻し通路２３の開口部２３ Ａに対してホイール７の回転方向Ａ寄りに位置している。

【００１７】 そして、カバー部１１の略中央に、渦巻状バイメタル２９の中心端が固定され た回転軸３１が軸受され、また、この回転軸３１の内端部には、上記第１および 第２の連通孔１３Ａおよび１３Ｂを開閉するバルブプレート３３が支持されてい る。渦巻状バイメタル２９は、その外周端がカバー部１１の定位置に固定されて おり、図示しないラジエータを通過した空気の温度を感知し、その温度に応じて 、回転軸３１をバルブプレート３３と共に回動させるようになっている。

【００１８】 次に、作用について説明する。なお、図１においてＬは、エンジンの始動停止 時つまり駆動軸１の回転停止時における作動流体の液面レベルである。

【００１９】 まず、エンジンの始動直後等、すなわちエンジンによって駆動される駆動軸１ の回転開始の直後等において、バイメタル２９付近の雰囲気温度が低い場合には 、バルブプレート３３がバイメタル２９の作用により第１および第２の連通孔１ ３Ａおよび１３Ｂを閉塞して作動流体の循環を実質上停止させる。その際、作動 室１７のラビリンス溝内に残留していた作動流体は、遠心力により切欠き箇所７ Ｂを通ってホイール７の外方へ流動し、また第２の貯留室１９内の作動流体は、 ホイール７の第２の貯留室１９側の側面に設けた羽根７Ｄにより回転方向に移動 し、遠心力によりカバー部９の内周面に広がってホイール７と共に矢印Ａ方向（ 図２参照）に回転運動する。その後者の第２の貯留室１９内の作動流体は、その 回転運動が堰２３Ａによって規制されることにより、隙間Ｓを通って第１の戻し 通路２３の開口部２３Ａ内に速やかに流入し、前者の作動室１７内の作動流体と 共に、図１中の実線の矢印で示すように第１の貯留室１５内に回収される。また 、作動室１７内の作動流体は、ホイール７の円孔７Ｃ、第２の貯留室１９および 戻し通路２３を通って回収されることにもなる。なお、その円孔７Ｃには、ホイ ール７を挟んで位置する作動室１７と第２の貯留室１５のそれぞれの内圧をバラ ンスさせる機能もある。

【００２０】 これらの結果、ラビリンス溝内に残留していた作動流体は、第２の貯留室１９ 内の作動流体と共に、エンジンの始動と同時に速やかに第１の貯留室１５内に回 収され、その残留していた作動流体によるハウジング３の連れ回りがなくなり、 そのハウジング３は、必要以上に高速回転することなく、冷却ファンと共に低速 回転する。したがって、エンジンの始動時における暖機特性が向上することにな る。

【００２１】 次いで、バイメタル２９付近の雰囲気温度が上昇してくると、バルブプレート ３３が第１および第２の連通孔１３Ａおよび１３Ｂを徐々に開成し、図１中の点 線の矢印で示すように、第１の貯留室１５内の作動流体が連通孔１３Ａおよび１ ３Ｂから作動室１７内に流入することになる。そして、この流入量に応じた駆動 トルクが発生し、ハウジング３、ひいては冷却ファンが高速回転する。

【００２２】 図３は、ホイール７に設ける羽根７Ｄの他の構成例を示す。本例の羽根７Ｄは 、ホイール７の径方向に対して斜めに延在するように設けられている。

【００２３】 なお、羽根７Ｄの形状，形成数等は任意であり、何ら上記の実施例のみに限定 されない。また、堰２３および第１の戻し通路２３の形成数も任意である。

【００２４】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案の流体継手は、ハウジング内におけるホイールの 一側面側に作動室を形成し、かつ、そのホイールの他側面側に、作動室に連通す る第２の貯留室を形成して、ホイールの他側面に設けた羽根によって、第２の貯 留室内の作動流体をホイールの回転に伴って第２の戻し通路から第１の貯留室内 に送り出す構成であるから、駆動部材側のホイールの回転開始時に、作動室のラ ビリンス溝内に残留していた作動流体を第２の貯留室を通して第１の貯留室内に 速やかに排出することができる。

【００２５】 したがって、第２の貯留室の大型化を伴うことなく、ラビリンス溝内の作動流 体の残留に起因する従動部材側のハウジングの連れ回りを確実に防止することが できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す断面図である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。

【図３】図２に示す羽根の他の構成例を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 駆動軸（駆動部材） ３ ハウジング（従動部材） ７ ホイール ７Ａ 環状突起 ７Ｄ 羽根 ９ ボディ部 ９Ａ 堰 １１ カバー部 １１Ａ 環状突起 １３ 仕切板 １５ 第１の貯留室 １７ 作動室 １９ 第２の貯留室 ２１ 供給通路 ２３ 第１の戻し通路 Ｓ 隙間

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 従動部材に連結されかつ作動流体が収容
   されるハウジングの内部に、駆動部材に連結されるホイ
   ールを相対回転自在に配置し、前記ホイールの一側面と
   前記ハウジングの内面との対向部位に、前記ハウジング
   の内部の作動室内に位置してラビリンス溝を形成する対
   の突部を設け、前記ホイールの一側面側における前記ハ
   ウジングの内部に、開閉可能な供給通路と第１の戻し通
   路を介して前記作動室内に連通される作動流体の第１の
   貯留室を設けた流体継手において、 前記ホイールの他側面側における前記ハウジングの内部
   に、前記作動室内に連通される作動流体の第２の貯留室
   を設け、 前記ホイールの他側面に、該ホイールの略径方向に沿っ
   て延在する羽根を設け、 前記ホイールの外周面と前記ハウジングの内周面との間
   に、前記第２の貯留室内の作動流体を前記第１の貯留室
   内に戻す第２の戻し通路を形成したことを特徴とする流
   体継手。
2. 【請求項２】 前記羽根の外方端部と対向する前記ハウ
   ジングの内周面に、内方に突出する堰を設け、 前記ホイールの外周面と前記ハウジングの内周面との間
   に環状の隙間を形成し、 前記堰の前記ホイールの反回転方向寄りの部分に前記隙
   間を介して対向する位置に、前記第１の戻し通路の前記
   作動室側の開口部を設け、 前記隙間と前記第１の戻し通路とによって前記第２の戻
   し通路を形成したことを特徴とする請求項１に記載の流
   体継手。