JPH09123747A - ビスカスヒータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】製造が容易であり、安価に製造可能なビスカス
ヒータを提供する。 【解決手段】後部ハウジング６が後部プレート２と後部
ハウジング本体３とからなり、後部プレート２、後部ハ
ウジング本体３及び前部ハウジング１が各々積層された
状態で通しボルト５により締結され、後部プレート２及
び後部ハウジング本体３によって後部ウォータジャケッ
トＲＷが形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、粘性流体をせん断
により発熱させ、放熱室内を循環する循環流体に熱交換
して暖房熱源に利用するビスカスヒータに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、特開平２−２４６８２３号公報に
車両用暖房装置に利用されるビスカスヒータが開示され
ている。このビスカスヒータでは、前部及び後部ハウジ
ングが対設された状態で通しボルトにより締結され、内
部に発熱室と、この発熱室の外域にウォータジャケット
とを形成している。ウォータジャケット内では循環水が
入水ポートから取り入れられ、出水ポートから外部の暖
房回路へ送り出されるべく循環されている。前部ハウジ
ングには軸受装置を介して駆動軸が回動可能に支承さ
れ、駆動軸には発熱室内で回動可能なロータが固定され
ている。発熱室の壁面とロータの外面とは互いに近接す
るラビリンス溝を構成し、これら発熱室の壁面とロータ
の外面との間隙にはシリコンオイル等の粘性流体が介在
される。

【０００３】車両の暖房装置に組み込まれたこのビスカ
スヒータでは、駆動軸がエンジンにより駆動されれば、
発熱室内でロータが回動するため、粘性流体が発熱室の
壁面とロータの外面との間隙でせん断により発熱する。
この発熱はウォータジャケット内の循環水に熱交換さ
れ、加熱された循環水が暖房回路で車両の暖房に供され
ることとなる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のビ
スカスヒータでは、それぞれ一部材たる前部及び後部ハ
ウジングのみにより発熱室と放熱室としてのウォータジ
ャケットとを形成しているため、前部及び後部ハウジン
グが複雑な形状をなしており、製造が面倒であるという
欠点を有する。このため、このビスカスヒータでは、製
造コストが高騰してしまう。

【０００５】また、このビスカスヒータでは、放熱室を
構成する壁面の表面積が比較的小さく、放熱室内で循環
流体としての循環水の短絡や滞留を生じるおそれがある
等のため、十分な熱交換を行うことができない。さら
に、このビスカスヒータでは、発熱室が軸受装置を介し
て外部に連通されているため、粘性流体が外部に漏れる
おそれがある。この点、軸封装置を設けることも考えら
れるが、単に軸封装置を設けるのみでは、軸封装置のゴ
ム材が発熱室内の粘性流体の熱影響により劣化するおそ
れがあり、耐久後にはやはり粘性流体の漏れのおそれが
ある。この問題は、発熱室内の粘性流体、放熱室内の循
環流体及び外気間における相互の漏れにも帰結する。

【０００６】本発明の第１の課題は、製造が容易であ
り、安価に製造可能なビスカスヒータを提供することに
ある。また、本発明の第２の課題は、第１の課題の解決
とともに、十分な熱交換が可能なビスカスヒータを提供
することにある。さらに、本発明の第３の課題は、第
１、２の課題の解決とともに、粘性流体、循環流体及び
外気間における相互の漏れを確実に防止可能なビスカス
ヒータを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

（１）請求項１のビスカスヒータは、内部に発熱室を形
成する前部及び後部ハウジングと、該前部及び後部ハウ
ジングの少なくとも一方に形成され、該発熱室に隣接し
て循環流体を循環させる放熱室と、該前部ハウジングに
軸受装置を介して回動可能に支承された駆動軸と、該発
熱室内で該駆動軸により回動可能に設けられたロータ
と、該発熱室の壁面と該ロータの外面との間隙に介在さ
れ、該ロータの回動により発熱される粘性流体とを有す
るビスカスヒータにおいて、前記放熱室を形成する前部
及び後部ハウジングの少なくとも一方は、軸方向の一端
面で前記発熱室の一壁面を形成し、他端面で該放熱室の
一壁面を形成するプレートと、残部のハウジング本体と
からなり、該プレート、該ハウジング本体並びに該前部
及び後部ハウジングの他方は、各々積層された状態で通
しボルトにより締結されていることを特徴とする。

【０００８】プレートは十分な熱交換を行なうために高
い熱伝導性を有するアルミニウム系材料、銅系材料等の
材質、ハウジング本体は外部へ熱が漏れないように低い
熱伝導性を有する鉄系材料等の材質で構成することが好
ましい。このビスカスヒータでは、前部及び後部ハウジ
ングの少なくとも一方がプレートとハウジング本体とか
らなり、プレート、ハウジング本体並びに前部及び後部
ハウジングの他方が各々積層された状態で通しボルトに
より締結され、プレート及びハウジング本体によって放
熱室が形成されている。

【０００９】このため、このビスカスヒータでは、プレ
ート及びハウジング本体が簡易な形状をなし、製造が容
易である。 （２）請求項２のビスカスヒータは、請求項１記載のビ
スカスヒータにおいて、ハウジング本体の外周部はプレ
ートの外周縁を囲包していることを特徴とする。

【００１０】ハウジング本体等の外周部を通しボルトで
締結する場合、中央部では比較的弱い締め付け力しか作
用しない。ここで、ハウジング本体やプレートが軽量化
の目的で比較的低い剛性のものであれば、発熱室内の粘
性流体が外部に漏れたり、その粘性流体が放熱室内に漏
れたり、放熱室内を循環する循環流体が外部に漏れたり
しやすい。

【００１１】この点、このビスカスヒータでは、ハウジ
ング本体の外周部がプレートの外周縁を囲包しているた
め、かかる不具合を防止できる。 （３）請求項３のビスカスヒータは、請求項１又は２記
載のビスカスヒータにおいて、プレートは中央部で軸方
向に突出する凸部を有し、ハウジング本体は該凸部と軸
方向又は周方向で当接する当接部を有することを特徴と
する。

【００１２】このビスカスヒータでは、ハウジング本体
とプレートとが中央部で互いに当接して高剛性のものと
なるため、ハウジング本体等の外周部を通しボルトで締
結するとしても、発熱室内の粘性流体が外部に漏れた
り、その粘性流体が放熱室内に漏れたり、放熱室内の循
環流体が外部に漏れたりしにくい。 （４）請求項４のビスカスヒータは、請求項１、２又は
３記載のビスカスヒータにおいて、プレートとハウジン
グ本体との間にはシール部材が介在されていることを特
徴とする。

【００１３】このビスカスヒータでは、プレートとハウ
ジング本体との間にシール部材が介在されているため、
発熱室内の粘性流体が外部に漏れたり、その粘性流体が
放熱室内に漏れたり、放熱室内を循環する循環流体が外
部に漏れたりすることはない。 （５）請求項５のビスカスヒータは、請求項４記載のビ
スカスヒータにおいて、シール部材はガスケットである
ことを特徴とする。

【００１４】このビスカスヒータは簡易な構成により請
求項４の手段を具体化している。その作用は実施形態に
おいて説明する。 （６）請求項６のビスカスヒータは、請求項４記載のビ
スカスヒータにおいて、シール部材は軸方向の変位が可
能なものであることを特徴とする。循環流体は、放熱室
ばかりでなく、外部の暖房回路をも循環するものである
ため、回路内の抵抗が高ければ、放熱室内に滞留して発
熱室内の発熱を吸熱しにくくなり、発熱室の極端な温度
上昇を生じる場合がある。この場合、粘性流体の膨脹に
より発熱室内の圧力が高くなり、プレートやハウジング
本体がそれらの剛性に抗して軸方向に変位し、粘性流体
が外部や放熱室内に漏れるおそれがある。また、この
際、発熱室内の圧力上昇に比べれば比較的低いものの、
放熱室内の圧力も高くなり、同様に循環流体も外部に漏
れるおそれがある。

【００１５】この点、このビスカスヒータでは、発熱室
や放熱室が高圧になることによりプレートやハウジング
本体が軸方向に変位したとしても、軸方向の変位が可能
なシール部材がそれらの間を確実に封止できる。かかる
シール部材としては、請求項８記載のＯリングの他、Ｘ
リング、角リング等を適宜選択することができる。 （７）請求項７のビスカスヒータは、請求項５又は６記
載のビスカスヒータにおいて、ガスケットはハウジング
本体及びプレートの外周部に介在され、軸方向の変位が
可能なシール部材は該ハウジング本体及び該プレートの
中央部に介在されていることを特徴とする。

【００１６】ビスカスヒータは、一旦車両等に組み込ま
れた後、放熱室内の循環流体は補充・交換を容易に行い
得るものの、発熱室内の粘性流体は補充・交換をほとん
ど行い得ない。また、上記のように、放熱室内の圧力上
昇に比べて発熱室内の圧力上昇の方が極端である。この
ため、粘性流体の漏れは確実に防止しなければならな
い。

【００１７】この点、このビスカスヒータでは、発熱室
内の粘性流体が外部に漏れたり、その粘性流体が放熱室
内に漏れたりすることを軸方向の変位が可能なシール部
材が確実に防止する。また、放熱室内を循環する循環流
体が外部に漏れることをガスケットが簡易に防止する。 （８）請求項８のビスカスヒータは、請求項６又は７記
載のビスカスヒータにおいて、軸方向の変位が可能なシ
ール部材はＯリングであることを特徴とする。

【００１８】このビスカスヒータは簡易な構成により請
求項６又は７の手段を具体化している。その作用は実施
形態において説明する。 （９）請求項９のビスカスヒータは、請求項１又は２記
載のビスカスヒータにおいて、プレートは中央部で軸方
向に突出する凸部を有し、ハウジング本体は該凸部と周
方向で当接する当接部を有し、該凸部と該当接部との周
面間にはＯリングが介在されていることを特徴とする。

【００１９】このビスカスヒータでは、プレートやハウ
ジング本体が軸方向に変位した場合、Ｏリング自身の弾
性変形の程度が同一のまま、それらの変位を許容しつつ
それらの間を確実に封止できる。 （１０）請求項１０のビスカスヒータは、請求項１又は
２記載のビスカスヒータにおいて、プレートは中央部で
軸方向に突出する凸部を有し、ハウジング本体は該凸部
と軸方向で当接する当接部を有し、該凸部と該当接部と
の端面間にはＯリングが介在されていることを特徴とす
る。

【００２０】このビスカスヒータでは、プレートやハウ
ジング本体が軸方向に変位した場合、Ｏリング自身の弾
性変形の程度が変わり、それらの変位を許容しつつそれ
らの間を確実に封止できる。 （１１）請求項１１のビスカスヒータは、請求項１又は
２記載のビスカスヒータにおいて、プレートは中央部で
軸方向に突出する凸部を有し、ハウジング本体は該凸部
と軸方向で当接する当接部を有し、該凸部と該当接部と
の角部間にはＯリングが介在されていることを特徴とす
る。

【００２１】このビスカスヒータでは、Ｏリングが請求
項９、１０の中間的な作用をする。 （１２）請求項１２のビスカスヒータは、請求項１、
２、３、４、５、６、７、８、９、１０又は１１記載の
ビスカスヒータにおいて、プレート又はハウジング本体
の放熱室を形成する一壁面は軸方向に突出するフィンを
構成していることを特徴とする。

【００２２】このビスカスヒータでは、プレート又はハ
ウジング本体の放熱室を形成する一壁面がフィンを構成
しているため、表面積が比較的大きい。ここで、フィン
は軸方向に突出しており、プレート又はハウジング本体
の簡易な形状を損なわず、やはり製造が容易である。 （１３）請求項１３のビスカスヒータは、請求項１２記
載のビスカスヒータにおいて、フィンの先端はハウジン
グ本体又はプレートと当接されていることを特徴とす
る。

【００２３】このビスカスヒータでは、フィンの先端が
ハウジング本体又はプレートと当接されているため、プ
レートとハウジング本体との直接接触で熱が伝達しやす
い。 （１４）請求項１４のビスカスヒータは、請求項１、
２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２又
は１３記載のビスカスヒータにおいて、後部放熱室を形
成する後部ハウジングは、前端面で発熱室の後壁面を形
成し、後端面で該後部放熱室の前壁面を形成する後部プ
レートと、残部の後部ハウジング本体とからなり、該後
部プレート又は該後部ハウジングの中央域は互いに当接
されていることを特徴とする。

【００２４】このビスカスヒータでは、後部ハウジング
が後部プレートと後部ハウジング本体とからなり、これ
らによって後部放熱室が形成されている。ここで、後部
プレート又は後部ハウジング本体の中央域は互いに当接
されているため、後部プレートと後部ハウジング本体と
の直接接触で熱が伝達しやすい。また、放熱室内を循環
流体が特定順路で循環する。

【００２５】（１５）請求項１５のビスカスヒータは、
請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１
１、１２、１３又は１４記載のビスカスヒータにおい
て、放熱室は、第１ポートから取り入れられる循環流体
を特定順路で循環し、第２ポートから外部の暖房回路へ
送り出すべく構成されていることを特徴とする。このビ
スカスヒータでは、第１ポートから取り入れられた循環
流体が放熱室内を特定順路で循環し、第２ポートから外
部の暖房回路へ送り出される。このため、このビスカス
ヒータでは、放熱室内で循環流体の短絡や滞留を生じる
おそれがない。

【００２６】（１６）請求項１６のビスカスヒータは、
請求項１５記載のビスカスヒータにおいて、第１ポート
及び第２ポートは同一面に形成されていることを特徴と
する。このビスカスヒータでは、第１ポート及び第２ポ
ートが同一面に形成されており、製造が容易であるとと
もに、車両等への搭載性に優れている。

【００２７】（１７）請求項１７のビスカスヒータは、
請求項１６記載のビスカスヒータにおいて、第１ポート
及び第２ポートは隣接されていることを特徴とする。こ
のビスカスヒータでは、第１ポート及び第２ポートが隣
接されており、車両等への搭載性に一層優れている。 （１８）請求項１８のビスカスヒータは、請求項１５、
１６又は１７記載のビスカスヒータにおいて、前部放熱
室を形成する前部ハウジングは、後端面で発熱室の前壁
面を形成し、前端面で該前部放熱室の後壁面を形成する
前部プレートと、残部の前部ハウジング本体とからな
り、後部放熱室を形成する後部ハウジングは、前端面で
発熱室の後壁面を形成し、後端面で該後部放熱室の前壁
面を形成する後部プレートと、残部の後部ハウジング本
体とからなり、第１ポート及び第２ポートが形成される
該前部放熱室及び該後部放熱室の一方から他方へは、複
数本の流体路が連通されていることを特徴とする。

【００２８】このビスカスヒータでは、前部ハウジング
が前部プレートと前部ハウジング本体とからなり、これ
らによって前部放熱室が形成されている。また、このビ
スカスヒータでは、後部ハウジングが後部プレートと後
部ハウジング本体とからなり、これらによって後部放熱
室が形成されている。そして、第１ポート及び第２ポー
トが形成される前部放熱室及び後部放熱室の一方から他
方へは、複数本の流体路が連通されており、流体路によ
っても効率的に熱交換が行われる。

【００２９】（１９）請求項１９のビスカスヒータは、
請求項１８記載のビスカスヒータにおいて、流体路はそ
れぞれ同一断面積で形成されていることを特徴とする。
このビスカスヒータでは、流体路がそれぞれ同一断面積
に形成されており、加工が容易である。 （２０）請求項２０のビスカスヒータは、請求項１８記
載のビスカスヒータにおいて、流体路は、第１ポートに
近い方が小さい断面積であり、遠い方が大きい断面積で
形成されていることを特徴とする。

【００３０】このビスカスヒータでは、第１ポートに近
い方の流体路が小さい断面積であり、遠い方の流体路が
大きい断面積で形成されているため、各流体路を循環流
体が同程度の流量で流れ、効率的な熱交換を行う。 （２１）請求項２１のビスカスヒータは、請求項１、
２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、
１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９又は２０記
載のビスカスヒータにおいて、前部放熱室を形成する前
部ハウジングは、後端面で発熱室の前壁面を形成し、前
端面で該前部放熱室の後壁面を形成する前部プレート
と、残部の前部ハウジング本体とからなり、該前部プレ
ート又は該前部ハウジング本体には該発熱室と軸受装置
との間で駆動軸を軸封する軸封装置が設けられ、該前部
放熱室は該軸封装置近傍まで形成されていることを特徴
とする。

【００３１】このビスカスヒータでは、前部ハウジング
が前部プレートと前部ハウジング本体とからなり、これ
らによって前部放熱室が形成されている。ここで、前部
プレート又は前部ハウジング本体には発熱室と軸受装置
との間で駆動軸を軸封する軸封装置が設けられているた
め、粘性流体が外部に漏れるおそれがない。特に、前部
放熱室が軸封装置近傍まで形成されているため、軸封装
置のゴム材が前部放熱室内を循環する循環流体によって
間接的に冷却され、発熱室内の粘性流体の熱影響により
劣化するおそれが減少する。また、これにより循環流体
の温度上昇も実現される。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、各請求項記載の発明を具体
化した実施形態１〜５及び変形形態を図面を参照しつつ
説明する。 （実施形態１）実施形態１のビスカスヒータは請求項
１、４、５、１２〜１７を具体化している。

【００３３】このビスカスヒータでは、図１に示すよう
に、前部ハウジング１、後部プレート２及び後部ハウジ
ング本体３が後部プレート２と後部ハウジング本体３と
の間にシール部材としてのガスケット４を介し、各々積
層された状態で複数本の通しボルト５により締結されて
いる。ここで、後部プレート２及び後部ハウジング本体
３が後部ハウジング６を構成している。後部プレート２
は十分な熱交換を行なうために高い熱伝導性を有するア
ルミニウム系材料からなり、前部ハウジング１及び後部
ハウジング本体３は外部へ熱が漏れないように低い熱伝
導性を有する鉄系材料からなる。そして、前部ハウジン
グ１の後端面に凹設された凹部は後部プレート２の平坦
な前端面とともに発熱室７を形成している。また、後部
プレート２の後端面と後部ハウジング本体３の内面とが
発熱室７に隣接する後部放熱室としての後部ウォータジ
ャケットＲＷを形成している。このため、このビスカス
ヒータでは、後部プレート２及び後部ハウジング本体３
が簡易な形状をなし、製造が容易である。なお、後部プ
レート２と後部ハウジング本体３との間にガスケット４
が介在されているため、後部ウォータジャケットＲＷ内
を循環する循環流体としての循環水が外部に漏れること
はない。

【００３４】後部ハウジング本体３の後面の外域には、
図２に示すように、外部の図示しない暖房回路から循環
水を取り入れる第１ポートとしての入水ポート８と、循
環水を暖房回路へ送り出す第２ポートとしての出水ポー
ト９とが隣接して形成され、入水ポート８と出水ポート
９とは後部ウォータジャケットＲＷに連通されている。
こうして、このビスカスヒータでは、入水ポート８及び
出水ポート９が同一面において隣接して形成されている
ため、製造が容易であるとともに、車両への搭載性に優
れている。

【００３５】後部プレート２の後端面では中央域に円柱
状の凸部２ａが突設され、入水ポート８と出水ポート９
との間には凸部２ａから一径方向に延在する隔壁２ｂが
突設されている。また、後部プレート２の後端面では、
入水ポート８近傍から出水ポート９近傍まで凸部２ａ回
りに円弧状に延在する４条のフィン２ｃ〜２ｆが軸方向
に突設されている。このため、このビスカスヒータで
は、各フィン２ｃ〜２ｆにより表面積が比較的大きくな
っている。ここで、各フィン２ｃ〜２ｆは軸方向に突出
しており、後部プレート２の簡易な形状を損なわず、や
はり製造が容易である。

【００３６】これら凸部２ａ、隔壁２ｂ及び各フィン２
ｃ〜２ｆの先端は、図１に示すように、後部ハウジング
本体３の内面と当接されている。このため、このビスカ
スヒータでは、後部プレート２と後部ハウジング本体３
との直接接触で熱が伝達しやすい。また、前部ハウジン
グ１には発熱室７に隣接して軸封装置１０及び軸受装置
１１が設けられ、これら軸封装置１０及び軸受装置１１
を介して駆動軸１２が回動可能に支承されている。駆動
軸１２の後端には発熱室７内で回動可能な平板形状のロ
ータ１３が圧入されている。ロータ１３は、後部プレー
ト２と異なる材質であることが万一の両者の干渉時に好
ましく、かつ駆動軸１２からトルクを伝達されることも
考慮し、鉄系材料で構成されている。発熱室７の壁面と
ロータ１３の外面との間隙には粘性流体としてのシリコ
ンオイルが介在されている。こうして、このビスカスヒ
ータでは、前部ハウジング１に発熱室７と軸受装置１１
との間で軸封装置１０が設けられているため、粘性流体
としてのシリコンオイルが外部に漏れるおそれがない。
駆動軸１２の先端にはボルト１４によりプーリ１５が固
定され、プーリ１５は車両のエンジンによりベルトで回
転されるようになっている。

【００３７】車両の暖房装置に組み込まれたこのビスカ
スヒータでは、駆動軸１２がプーリ１５を介してエンジ
ンにより駆動されれば、発熱室７内でロータ１３が回動
するため、シリコンオイルが発熱室７の壁面とロータ１
３の外面との間隙でせん断により発熱する。この発熱は
後部ウォータジャケットＲＷ内の循環水に熱交換され、
加熱された循環水が暖房回路で車両の暖房に供されるこ
ととなる。

【００３８】このとき、循環水は、図３に示すように、
入水ポート８から後部ウォータジャケットＲＷの後方か
ら見て右側の部屋ＲＷ_R に取り入れられ、凸部２ａ、隔
壁２ｂ及び各フィン２ｃ〜２ｆによって仕切られた５本
のルートで後部ウォータジャケットＲＷの後方から見て
左側の部屋ＲＷ_L に辿り、出水ポート９から暖房回路へ
送り出される。こうして、このビスカスヒータでは、循
環水が後部ウォータジャケットＲＷ内を特定順路で循環
することから、後部ウォータジャケットＲＷ内で循環水
の短絡や滞留を生じるおそれがない。

【００３９】したがって、このビスカスヒータは、製造
が容易であり、安価に製造可能であるとともに、十分な
熱交換が可能である。なお、プーリ１５の代わりに電磁
クラッチを用いて駆動軸１２の断続駆動を行ってもよ
い。 （実施形態２）実施形態２のビスカスヒータは請求項
１、４、５、１４〜１９、２１を具体化している。

【００４０】このビスカスヒータでは、図４に示すよう
に、前部ハウジング本体２１、前部プレート２２、後部
プレート２３及び後部ハウジング本体２４が前部ハウジ
ング本体２１と前部プレート２２との間及び後部プレー
ト２３と後部ハウジング本体２４との間にシール部材と
してのガスケット２５、２６を介し、各々積層された状
態で複数本の通しボルト２７により締結されている。こ
こで、前部ハウジング本体２１及び前部プレート２２が
前部ハウジング２８を構成し、後部プレート２３及び後
部ハウジング本体２４が後部ハウジング２９を構成して
いる。前部プレート２２はアルミニウム系材料からな
る。そして、前部プレート２２の後端面に凹設された凹
部は後部プレート２３の平坦な前端面とともに発熱室３
０を形成している。また、前部ハウジング本体２１の内
面と前部プレート２２の前端面とが発熱室３０の前部に
隣接する前部放熱室としての前部ウォータジャケットＦ
Ｗを形成し、後部プレート２３の後端面と後部ハウジン
グ本体２４の内面とが発熱室３０の後部に隣接する後部
放熱室としての後部ウォータジャケットＲＷを形成して
いる。このため、このビスカスヒータにおいても、前部
ハウジング本体２１、前部プレート２２、後部プレート
２３及び後部ハウジング本体２４が簡易な形状をなし、
製造が容易である。なお、前部ハウジング本体２１と前
部プレート２２との間及び後部プレート２３と後部ハウ
ジング本体２４との間にガスケット２５、２６が介在さ
れているため、前部及び後部ウォータジャケットＦＷ、
ＲＷ内を循環する循環流体としての循環水が外部に漏れ
ることはない。

【００４１】後部ハウジング本体２４の後面の中央域に
は、図５に示すように、外部の暖房回路から循環水を取
り入れる第１ポートとしての入水ポート３１と、循環水
を暖房回路へ送り出す第２ポートとしての出水ポート３
２とが隣接して形成され、入水ポート３１と出水ポート
３２とは後部ウォータジャケットＲＷに連通されてい
る。こうして、このビスカスヒータにおいても、入水ポ
ート３１及び出水ポート３２が同一面において隣接して
形成されているため、製造が容易であるとともに、車両
への搭載性に優れている。

【００４２】後部プレート２３の後端面では中央域に円
柱状の凸部２３ａが突設され、入水ポート３１と出水ポ
ート３２との間には凸部２３ａから両径方向に延在する
隔壁２３ｂ、２３ｃが突設されている。これら凸部２３
ａ及び隔壁２３ｂ、２３ｃの先端は、図４に示すよう
に、後部ハウジング本体２４の内面と当接されている。
このため、このビスカスヒータにおいても、後部プレー
ト２３と後部ハウジング本体２４との直接接触で熱が伝
達しやすい。

【００４３】図５に示すように、ガスケット２６、後部
プレート２３、前部プレート２２及びガスケット２５に
は各通しボルト２７間で等間隔に流体路としての水路３
３〜３８が貫設されている。各水路３３〜３８はそれぞ
れ同一断面積の円孔で形成されており、加工が容易であ
る。入水ポートが形成される後部ウォータジャケットＲ
Ｗから前部ウォータジャケットＦＷへは水路３３〜３５
が連通され、前部ウォータジャケットＦＷから出水ポー
トが形成される後部ウォータジャケットＲＷへは水路３
６〜３８が連通されている。

【００４４】図４に示すように、実施形態１と同様の軸
封装置１０は前部プレート２２に設けられ、実施形態１
と同様の軸受装置１１は前部ハウジング本体２１に設け
られている。前部ハウジング本体２１には発熱室３０側
に軸方向に延在する内ボス２１ａが突設され、この内ボ
ス２１ａには軸封装置１０側に複数の開口２１ｂが貫設
されているため、前部ウォータジャケットＦＷは前部プ
レート２２の厚みを残すのみで軸封装置１０近傍まで形
成されている。他の構成は実施形態１と同一である。こ
うして、このビスカスヒータでは、前部プレート２２に
発熱室３０と軸受装置１１との間で軸封装置１０が設け
られているため、粘性流体が外部に漏れるおそれがな
い。

【００４５】このビスカスヒータにおいても、実施形態
１と同様、加熱された循環水が暖房回路で車両の暖房に
供されることとなる。このとき、循環水は、図６に示す
ように、入水ポート３１から後部ウォータジャケットＲ
Ｗの後方から見て右側の部屋ＲＷ_R に取り入れられ、水
路３３〜３５のルートで前部ウォータジャケットＦＷの
後方から見て右側の部屋ＦＷ_R に辿り、部屋ＦＷ_R と一
体をなす前部ウォータジャケットＦＷの後方から見て左
側の部屋ＦＷ_L に辿り、水路３６〜３８のルートで後部
ウォータジャケットＲＷの後方から見て左側の部屋ＲＷ
_L に辿り、出水ポート３２から暖房回路へ送り出され
る。こうして、このビスカスヒータでは、循環水が後部
ウォータジャケットＲＷ内を特定順路で循環することか
ら、後部ウォータジャケットＲＷ内で循環水の短絡や滞
留を生じるおそれがない。また、水路３３〜３８によっ
ても効率的に熱交換が行われる。

【００４６】したがって、このビスカスヒータにおいて
も、製造が容易であり、安価に製造可能であるととも
に、十分な熱交換が可能である。また、このビスカスヒ
ータでは、前部ウォータジャケットＦＷが軸封装置１０
近傍まで形成されているため、軸封装置１０のゴム材が
前部ウォータジャケットＦＷ内を循環する循環水によっ
て間接的に冷却され、発熱室３０内のシリコンオイルの
熱影響により劣化するおそれが減少されている。また、
これにより循環水の温度上昇も実現される。

【００４７】したがって、このビスカスヒータは、耐久
後においてもシリコンオイルの漏れを確実に防止可能で
ある。なお、実施形態１と同様なフィンを前部ウォータ
ジャケットＦＷ内に設けることもできる。 （実施形態３）実施形態３のビスカスヒータは請求項
１、４、５、１４〜１８、２０、２１を具体化してい
る。

【００４８】このビスカスヒータは、図７に示すよう
に、入水ポート３１に最も近い水路３４が最も小径であ
り、次に近い水路３５が次に小径であり、遠い水路３３
が大径に形成されている。他の構成は実施形態２と同一
である。このビスカスヒータでは、各水路３１〜３３の
加工はやや面倒ではあるものの、各水路３１〜３３を循
環流体としての循環水が同程度の流量で流れるため、効
率的な熱交換を行うことができる。他の作用及び効果は
実施形態２と同一である。 （変形形態）循環流体としての循環水の特定順路を図８
に示すように構成することもできる。この場合、循環水
は、第１ポートとしての入水ポート４０から後部放熱室
としての後部ウォータジャケットＲＷの後方から見て右
側の部屋ＲＷ_R に取り入れられ、部屋ＲＷ_R と一体をな
す後部ウォータジャケットＲＷの後方から見て左側の部
屋ＲＷ_L に辿り、図示しない流体路としての水路のルー
トで前部放熱室としての前部ウォータジャケットＦＷの
後方から見て左側の部屋ＦＷ_L に辿り、部屋ＦＷ_L と一
体をなす前部ウォータジャケットＦＷの後方から見て右
側の部屋ＦＷ_Rに辿り、第２ポートとしての出水ポート
４１から暖房回路へ送り出される。なお、入水ポート４
０及び出水ポート４１はビスカスヒータの同一面に隣接
して形成されている。

【００４９】このビスカスヒータにおいても、実施形態
２と同様の作用及び効果を奏することができる。 （実施形態４）実施形態４のビスカスヒータは請求項１
〜９、１１〜１７を具体化している。このビスカスヒー
タでは、図９に示すように、前部ハウジング本体５１、
前部プレート５２、後部プレート５３及び後部ハウジン
グ本体５４が各々積層され、それらの外周部において複
数本の通しボルト５０により締結されている。ここで、
これら前部ハウジング本体５１と前部プレート５２との
間、前部プレート５２と後部プレート５３との間及び後
部プレート５３と後部ハウジング本体５４との間の外周
部にはシール部材としてのガスケット５５〜５７が介在
されている。ここで、前部ハウジング本体５１及び前部
プレート５２が前部ハウジング５８を構成し、後部プレ
ート５３及び後部ハウジング本体５４が後部ハウジング
５９を構成している。

【００５０】前部ハウジング本体５１はカップ状に形成
され、その外周部は前部プレート５２の外周縁を囲包し
ている。また、前部プレート５２は中央部で軸方向に突
出する凸部としてのボス５２ａを有し、前部ハウジング
本体５１はこのボス５２ａと軸方向及び周方向で当接す
る当接部としてのボス５１ａを有している。そして、ボ
ス５２ａとボス５１ａとの角部間にはＯリング６０が介
在されている。

【００５１】他方、後部ハウジング本体５４もカップ状
に形成され、その外周部は後部プレート５３の外周縁を
囲包している。また、後部プレート５３は中央部で軸方
向に突出する円柱状の凸部５３ａを有し、後部ハウジン
グ本体５４はこの凸部５３ａと周方向で当接する当接部
としてのリング状のリブ５４ａを有している。そして、
凸部５３ａとリブ５４ａとの周面間にもＯリング６１が
介在されている。

【００５２】そして、前部プレート５２の後端面に凹設
された凹部は後部プレート５３の平坦な前端面とともに
発熱室６２を形成している。また、前部ハウジング本体
５１の内面と前部プレート５２の前端面とが発熱室６２
の前部に隣接する前部放熱室としての前部ウォータジャ
ケットＦＷを形成している。さらに、後部プレート５３
の後端面と後部ハウジング本体５４におけるリブ５４ａ
より外側の内面とが発熱室６２の後部に隣接する後部放
熱室としての後部ウォータジャケットＲＷを形成し、後
部プレート５３の後端面と後部ハウジング本体５４にお
けるリブ５４ａより内側の内面とが貯留室ＳＲを形成し
ている。

【００５３】後部ハウジング本体５４の後面には第１ポ
ートとしての入水ポート６３及び第２ポートとしての出
水ポート６４が隣接して形成され、入水ポート６３と出
水ポート６４とは後部ウォータジャケットＲＷに連通さ
れている。後部プレート５３及び前部プレート５２には
各通しボルト５０間で等間隔に複数の流体路としての水
路６５が貫設され、前部ウォータジャケットＦＷと後部
ウォータジャケットＲＷとは水路６５により連通されて
いる。

【００５４】前部プレート５２のボス５２ａ内には発熱
室６２に隣接する軸封装置６６が設けられ、前部ハウジ
ング本体５１のボス５１ａ内には軸受装置６７が設けら
れている。これら軸封装置６６及び軸受装置６７を介し
て駆動軸６８が回動可能に支承され、駆動軸６８の後端
には発熱室６２内で回動可能な平板形状のロータ６９が
圧入されている。

【００５５】後部プレート５３には、中央域の上方の位
置に図示しない回収孔が後端面まで貫設されているとと
もに、中央域の下方の位置に回収孔より連通面積の大き
な供給孔５３ｂが貫設されている。また、後部プレート
５３には、発熱室６２側が開口し、その内端が供給孔５
３ｂと連通する供給溝５３ｃが凹設されている。そし
て、貯留室ＳＲ及び発熱室６２の壁面とロータ６９の外
面との間隙には、空気とともに粘性流体としてのシリコ
ンオイルが介在されている。駆動軸６８の先端には前部
ハウジング本体５１との間に軸受装置７０を介してボル
ト７１によりプーリ７２が結合され、プーリ７２は車両
のエンジンによりベルトで回転されるようになってい
る。

【００５６】このビスカスヒータでは、前部ハウジング
本体５１等の外周部を通しボルト５０で締結しても、発
熱室６２内のシリコンオイルが外部に漏れたり、そのシ
リコンオイルが前部及び後部ウォータジャケットＦＷ、
ＲＷ内に漏れたり、前部及び後部ウォータジャケットＦ
Ｗ、ＲＷ内の循環流体としての循環水が外部に漏れたり
しにくい。

【００５７】したがって、このビスカスヒータでは、軽
量化の目的から前部及び後部ハウジング本体５１、５４
並びに前部及び後部プレート５２、５３として比較的薄
肉のものを採用していても、シリコンオイル、循環水及
び外気間における相互の漏れを確実に防止できるため、
優れた耐久性を発揮することができる。他の作用及び効
果は実施形態１〜３と同様である。 （実施形態５）実施形態５のビスカスヒータは請求項１
〜８、１０、１２〜１７を具体化している。

【００５８】このビスカスヒータでは、図１０に示すよ
うに、前部プレート５２が中央部で軸方向に突出する凸
部としてのボス５２ｂを有し、前部ハウジング本体５１
はこのボス５２ｂと軸方向で当接する当接部としての受
承面５１ｂを有している。そして、ボス５２ｂと受承面
５１ｂとの端面間にＯリング７３が介在されている。他
方、後部ハウジング本体５４のリング状のリブ５４ｂは
後部プレート５３の平坦な後端面５３ｄと軸方向で当接
し、リブ５４ｂと後端面５３ｄとの端面間にもＯリング
７４が介在されている。他の構成は実施形態４と同一で
ある。

【００５９】このビスカスヒータにおいても実施形態４
と同様の作用及び効果を奏することができる。

【００６０】

【発明の効果】以上詳述したように、各請求項のビスカ
スヒータは、各請求項記載の手段の採用により、以下の
効果を奏することができる。請求項１〜２１記載のビス
カスヒータは、製造が容易であり、安価に製造可能であ
る。

【００６１】また、請求項１２〜１５、１８、２０記載
のビスカスヒータは、十分な熱交換が可能である。さら
に、請求項２〜１１、２１記載のビスカスヒータは、粘
性流体、循環流体及び外気間における相互の漏れを確実
に防止可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態１のビスカスヒータの縦断面図であ
る。

【図２】実施形態１のビスカスヒータの横断面図であ
る。

【図３】実施形態１のビスカスヒータに係り、循環水の
流れを示す模式図である。

【図４】実施形態２のビスカスヒータの縦断面図であ
る。

【図５】実施形態２のビスカスヒータの横断面図であ
る。

【図６】実施形態２のビスカスヒータに係り、循環水の
流れを示す模式図である。

【図７】実施形態３のビスカスヒータの横断面図であ
る。

【図８】変形形態のビスカスヒータに係り、循環水の流
れを示す模式図である。

【図９】実施形態４のビスカスヒータの横断面図であ
る。

【図１０】実施形態５のビスカスヒータの横断面図であ
る。

【符号の説明】

１、２８、５８…前部ハウジング ２２、５２…前部プレート ５２ａ、５２ｂ…凸部（ボス） ２１…前部ハウジング本体 ５１ａ、５１ｂ…当接部（５１ａ…ボス、５１ｂ…受承
面） ６、２９、５９…後部ハウジング ２３、５３…後部プレート ５３ａ…凸部 ２４、５４…後部ハウジング本体 ５４ａ、５４ｂ…当接部（リブ） ７、３０、６２…発熱室 ＦＷ…前部放熱室（前部ウォータジャケット） ＲＷ…後部放熱室（後部ウォータジャケット） １１、６７…軸受装置 １２、６８…駆動軸 １３、６９…ロータ ４、２５、２６、５５〜５７、６０、６１、７３、７４
…シール部材（４、２５、２６、５５〜５７…ガスケッ
ト、６０、６１、７３、７４…Ｏリング） ５、２７、５０…通しボルト ２ｃ〜２ｆ…フィン ２ａ、２３ａ…凸部（中央域） ８、３１、４０、６３…第１ポート（入水ポート） ９、３２、４１、６４…第２ポート（出水ポート） ３３〜３８、６５…流体路（水路） １０、６６…軸封装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 八木 聖史 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内部に発熱室を形成する前部及び後部ハウ
   ジングと、該前部及び後部ハウジングの少なくとも一方
   に形成され、該発熱室に隣接して循環流体を循環させる
   放熱室と、該前部ハウジングに軸受装置を介して回動可
   能に支承された駆動軸と、該発熱室内で該駆動軸により
   回動可能に設けられたロータと、該発熱室の壁面と該ロ
   ータの外面との間隙に介在され、該ロータの回動により
   発熱される粘性流体とを有するビスカスヒータにおい
   て、 前記放熱室を形成する前部及び後部ハウジングの少なく
   とも一方は、軸方向の一端面で前記発熱室の一壁面を形
   成し、他端面で該放熱室の一壁面を形成するプレート
   と、残部のハウジング本体とからなり、 該プレート、該ハウジング本体並びに該前部及び後部ハ
   ウジングの他方は、各々積層された状態で通しボルトに
   より締結されていることを特徴とするビスカスヒータ。
2. 【請求項２】ハウジング本体の外周部はプレートの外周
   縁を囲包していることを特徴とする請求項１記載のビス
   カスヒータ。
3. 【請求項３】プレートは中央部で軸方向に突出する凸部
   を有し、ハウジング本体は該凸部と軸方向又は周方向で
   当接する当接部を有することを特徴とする請求項１又は
   ２記載のビスカスヒータ。
4. 【請求項４】プレートとハウジング本体との間にはシー
   ル部材が介在されていることを特徴とする請求項１、２
   又は３記載のビスカスヒータ。
5. 【請求項５】シール部材はガスケットであることを特徴
   とする請求項４記載のビスカスヒータ。
6. 【請求項６】シール部材は軸方向の変位が可能なもので
   あることを特徴とする請求項４記載のビスカスヒータ。
7. 【請求項７】ガスケットはハウジング本体及びプレート
   の外周部に介在され、軸方向の変位が可能なシール部材
   は該ハウジング本体及び該プレートの中央部に介在され
   ていることを特徴とする請求項５又は６記載のビスカス
   ヒータ。
8. 【請求項８】軸方向の変位が可能なシール部材はＯリン
   グであることを特徴とする請求項６又は７記載のビスカ
   スヒータ。
9. 【請求項９】プレートは中央部で軸方向に突出する凸部
   を有し、ハウジング本体は該凸部と周方向で当接する当
   接部を有し、該凸部と該当接部との周面間にはＯリング
   が介在されていることを特徴とする請求項１又は２記載
   のビスカスヒータ。
10. 【請求項１０】プレートは中央部で軸方向に突出する凸
    部を有し、ハウジング本体は該凸部と軸方向で当接する
    当接部を有し、該凸部と該当接部との端面間にはＯリン
    グが介在されていることを特徴とする請求項１又は２記
    載のビスカスヒータ。
11. 【請求項１１】プレートは中央部で軸方向に突出する凸
    部を有し、ハウジング本体は該凸部と軸方向で当接する
    当接部を有し、該凸部と該当接部との角部間にはＯリン
    グが介在されていることを特徴とする請求項１又は２記
    載のビスカスヒータ。
12. 【請求項１２】プレート又はハウジング本体の放熱室を
    形成する一壁面は軸方向に突出するフィンを構成してい
    ることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、
    ７、８、９、１０又は１１記載のビスカスヒータ。
13. 【請求項１３】フィンの先端はハウジング本体又はプレ
    ートと当接されていることを特徴とする請求項１２記載
    のビスカスヒータ。
14. 【請求項１４】後部放熱室を形成する後部ハウジング
    は、前端面で発熱室の後壁面を形成し、後端面で該後部
    放熱室の前壁面を形成する後部プレートと、残部の後部
    ハウジング本体とからなり、 該後部プレート又は該後部ハウジングの中央域は互いに
    当接されていることを特徴とする請求項１、２、３、
    ４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２又は１３記
    載のビスカスヒータ。
15. 【請求項１５】放熱室は、第１ポートから取り入れられ
    る循環流体を特定順路で循環し、第２ポートから外部の
    暖房回路へ送り出すべく構成されていることを特徴とす
    る請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、
    １１、１２、１３又は１４記載のビスカスヒータ。
16. 【請求項１６】第１ポート及び第２ポートは同一面に形
    成されていることを特徴とする請求項１５記載のビスカ
    スヒータ。
17. 【請求項１７】第１ポート及び第２ポートは隣接されて
    いることを特徴とする請求項１６記載のビスカスヒー
    タ。
18. 【請求項１８】前部放熱室を形成する前部ハウジング
    は、後端面で発熱室の前壁面を形成し、前端面で該前部
    放熱室の後壁面を形成する前部プレートと、残部の前部
    ハウジング本体とからなり、 後部放熱室を形成する後部ハウジングは、前端面で発熱
    室の後壁面を形成し、後端面で該後部放熱室の前壁面を
    形成する後部プレートと、残部の後部ハウジング本体と
    からなり、 第１ポート及び第２ポートが形成される該前部放熱室及
    び該後部放熱室の一方から他方へは、複数本の流体路が
    連通されていることを特徴とする請求項１５、１６又は
    １７記載のビスカスヒータ。
19. 【請求項１９】流体路はそれぞれ同一断面積で形成され
    ていることを特徴とする請求項１８記載のビスカスヒー
    タ。
20. 【請求項２０】流体路は、第１ポートに近い方が小さい
    断面積であり、遠い方が大きい断面積で形成されている
    ことを特徴とする請求項１８記載のビスカスヒータ。
21. 【請求項２１】前部放熱室を形成する前部ハウジング
    は、後端面で発熱室の前壁面を形成し、前端面で該前部
    放熱室の後壁面を形成する前部プレートと、残部の前部
    ハウジング本体とからなり、 該前部プレート又は該前部ハウジング本体には該発熱室
    と軸受装置との間で駆動軸を軸封する軸封装置が設けら
    れ、 該前部放熱室は該軸封装置近傍まで形成されていること
    を特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、
    ９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１
    ７、１８、１９又は２０記載のビスカスヒータ。