JPH1086643A - ビスカスヒータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】車両への搭載性に優れるとともに、ロータがハ
ウジングに対して干渉しにくいビスカスヒータを提供す
ることにある。 【解決手段】前部ハウジング本体１を本体部１ａとボス
１ｂとで構成し、本体部１ａ内にスラスト玉軸受１１を
設け、ボス１ｂ内にラジアル玉軸受１０を設ける。スラ
スト玉軸受１１とラジアル玉軸受１０とは離反されてお
り、スラスト玉軸受１１によりボス１ｂに装着する電磁
クラッチＭＣからのスラスト荷重を受承するように構成
する。

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、特異な電磁クラッチを用いて駆動軸
を駆動するように構成しているため、車両に搭載する場
合に、その電磁クラッチとビスカスヒータとを共に車体
に固定しなければならない。このため、電磁クラッチの
軸芯とビスカスヒータの軸芯との同軸性を確保しつつ、
それぞれを締結具等で締結する必要性から、搭載性に欠
けるという不具合がある。

【０００５】また、このビスカスヒータでは、前部及び
後部ハウジング内において単一の軸受装置により駆動軸
を支承しているに過ぎないことから、例え電磁クラッチ
の軸芯とビスカスヒータの軸芯との同軸性を確保したと
しても、駆動軸が振れやすく、これによりロータがハウ
ジングに対して傾斜した状態で回動することとなる。こ
の場合、これらの干渉を生じるおそれがあるとともに、
所望により軸封装置を設けたとしても、その軸封性に欠
けることとなる。特に、電磁クラッチからはＯＮ・ＯＦ
Ｆの際、又はベルトの振動等により、スラスト荷重がプ
ーリを介して作用するため、これらの傾向が大きいと懸
念される。

【０００６】本発明の課題は、車両への搭載性に優れる
とともに、ロータがハウジングに対して干渉しにくいビ
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、内部に発熱室及び
該発熱室に隣接して循環流体を循環させる放熱室を形成
するハウジングと、該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、前記ハウジングは、前記発熱室及び前記放熱室を
形成する主部と、該主部から突出し、前記駆動軸を駆動
可能な電磁クラッチが装着されるボスとからなり、前記
軸受装置は、該主部内に設けられた第１軸受装置と、該
ボス内に設けられて該第１軸受装置と離反された第２軸
受装置とからなり、該第１軸受装置により該電磁クラッ
チからのスラスト荷重を受承するように構成したことを
特徴とする。

【０００８】このビスカスヒータでは、ハウジングの主
部を車体に固定し、ハウジングのボスに市販の電磁クラ
ッチを装着すれば、電磁クラッチの軸芯とビスカスヒー
タの軸芯との同軸性を確保しつつ、車両への簡易な搭載
が実現される。また、このビスカスヒータでは、第１軸
受装置が主部内に設けられ、第２軸受装置がボス内に設
けられおり、これらが離反されているため、これらの間
のスパンの確保により、駆動軸の振れが抑制される。そ
して、電磁クラッチからスラスト荷重が作用しても、ロ
ータにより近く、ボス内でないことからより大型化が可
能な第１軸受装置がそのスラスト荷重を受承するため、
ロータはハウジングに対してほとんど傾斜しない状態で
回動することとなる。このため、ロータがハウジングに
対して干渉しにくい。また、所望により設けられる軸封
装置の軸封性が阻害されない。

【０００９】さらに、このビスカスヒータでは、スラス
ト荷重を好適に受承すべく第１軸受装置を大型化して
も、その第１軸受装置はハウジングの主部内にあること
から、ビスカスヒータ全体の軸長が短く、この点でも車
両への搭載性を向上させることができる。 （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、第１軸受装置は、外輪が主部に
圧入され、内輪が駆動軸に圧入されたスラスト玉軸受で
あり、第２軸受装置は、外輪がボスに圧入され、内輪が
駆動軸に隙間嵌めされたグリス封入式ラジアル玉軸受で
あることを特徴とする。

【００１０】このビスカスヒータは請求項１の手段を具
体化したものである。その作用及び効果は実施形態にお
いて説明する。なお、第１軸受装置として、軸封装置を
一体に備えたものを採用することもできる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、各請求項記載の発明を具体
化した実施形態を図面を参照しつつ説明する。このビス
カスヒータでは能力固定型のものとして請求項１、２を
具体化しており、図１に示すように、前部プレート２と
後部プレート３とが間にＯリング５を介して前部ハウジ
ング本体１内に収容され、前部ハウジング本体１はＯリ
ング６を介して複数本の通しボルト７により後部ハウジ
ング本体４で閉塞されている。

【００１２】前部プレート２の後端面に凹設された凹部
は後部プレート３の平坦な前端面とともに発熱室８を形
成している。後部プレート３には、発熱室８の中央域上
方と連通する回収通路としての回収孔３ａと、発熱室８
の中央域下方と連通する供給通路としての供給孔３ｂと
が後端面まで貫設されている。また、供給孔３ｂには発
熱室８の下側外域まで配給通路としての供給溝３ｃが延
在されている。

【００１３】また、前部プレート２の前面外周側には円
弧状のフィン２ａが前方に突出されており、前部ハウジ
ング本体１の内面外周側とで発熱室８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。他方、後部プレート３の後面外周側にも円弧
状のフィン３ｅが後方に突出されており、後部ハウジン
グ本体４の内面外周側とで発熱室８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
ており、後部プレート３の後面内周側と後部ハウジング
本体４の内面内周側とが回収孔３ａ及び供給孔３ｂと連
通する貯留室ＳＲを形成している。前部ハウジング本体
１の外周面には図示しない入水ポート及び出水ポートが
隣接して形成され、入水ポートと出水ポートとは前部及
び後部ウォータジャケットＦＷ、ＲＷに連通されてい
る。

【００１４】さらに、前部プレート２には発熱室８に隣
接して軸封装置９が設けられている。また、前部ハウジ
ング本体１は、前部ウォータジャケットＦＷを形成する
本体部１ａと、この本体部１ａから前方に突出し、電磁
クラッチＭＣが装着されるボス１ｂとからなる。ここ
で、電磁クラッチＭＣでは、ボス１ｂに軸受装置２１を
介してプーリ２２が回転可能に支承されているととも
に、プーリ２２内に位置すべく励磁コイル２３が設けら
れている。そして、後述する駆動軸１２にボルト２４を
螺合させるとともにキー２５を圧入することによりハブ
２６が固定され、ハブ２６はゴム部材２７及びフランジ
２８を介してアーマチュア２９と固定されている。プー
リ２２は図示しない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。なお、前部ハウジング本体１
の本体部１ａが前部プレート２、後部プレート３及び後
部ハウジング本体４とともに請求項にいう主部を構成し
ており、この主部の本体部１ａが前部プレート２及び後
部プレート３とともに前記発熱室８を形成しているとと
もに、主部の後部プレート３が後部ハウジング本体４と
ともに前記後部ウォータジャケットＲＷ及び前記貯留室
ＳＲを形成している。そして、前部ハウジング本体１の
本体部１ａには第１軸受装置としてのスラスト玉軸受１
１が設けられ、ボス１ｂ内には第２軸受装置としてのグ
リス封入式ラジアル玉軸受１０が設けられている。こう
して、ボス１ｂ内に設けられる訳ではないことから、ス
ラスト玉軸受１１として、ラジアル玉軸受１０より大型
のものが用いられ得る。

【００１５】これら軸封装置９、スラスト玉軸受１１及
びラジアル玉軸受１０を介して駆動軸１２が回動可能に
支承され、駆動軸１２の後端には発熱室８内で回動可能
な平板形状のロータ１３が圧入されている。このロータ
１３には、内周域において発熱室８の前後を連通する連
通孔１３ａが貫設されているとともに、外周域において
後述するシリコンオイルのせん断効果を高める貫通孔１
３ｂが貫設されている。そして、発熱室８の壁面とロー
タ１３の外面との間隙及び貯留室ＳＲ内には粘性流体と
してのシリコンオイルが介在されている。但し、発熱室
８と回収孔３ａと供給孔３ｃと貯留室ＳＲとには、シリ
コンオイルが介在されている他、組付け時に不可避の空
気が多少は残留されている。

【００１６】このビスカスヒータは、およそ以下のよう
に組み付けたものである。まず、鋳造後に切削等の工程
を経て前部ハウジング本体１等のパーツを得るととも
に、市販のスラスト玉軸受１１、ラジアル玉軸受１０等
を用意する。これらのうち、駆動軸１２にサークリップ
１４を嵌合し、このサークリップ１４に当接するように
内輪を圧入してスラスト玉軸受１１を駆動軸１２に組み
付け、第１サブアッシーとする。また、前部ハウジング
本体１のボス１ｂの内周段部に外輪を圧入してラジアル
玉軸受１０を前部ハウジング本体１に組み付け、第２サ
ブアッシーとする。そして、第２サブアッシーにおける
ラジアル玉軸受１０の内輪に第１サブアッシーの駆動軸
１２を隙間嵌めしつつ、第２サブアッシーにおける前部
ハウジング本体１の本体部１ａの内周段部に第１サブア
ッシーにおけるスラスト玉軸受１１の外輪を圧入し、こ
の外輪に当接するようにサークリップ１５を本体部１ａ
に嵌合して第３サブアッシーとする。なお、前部ハウジ
ング本体１はアルミニウム系合金であり、駆動軸１２は
鉄系合金であるため、こうしてスラスト玉軸受１１をこ
れらの間に圧入した場合の締め代に余裕をもたせるべ
く、このサークリップ１５として、スラスト玉軸受１１
を前方に付勢可能なテーパ付きのものを採用している。
この後、第３サブアッシーに前部プレート２、軸封装置
９、ロータ１３、Ｏリング５、後部プレート３、Ｏリン
グ６等及び後部ハウジング本体４を組み付け、最後に通
しボルト７で締結する。

【００１７】こうして得られたビスカスヒータは車両の
暖房装置に組み込まれる。この時、このビスカスヒータ
では、前部ハウジング本体１の本体部１ａを車体に固定
し、前部ハウジング本体１のボス１ｂに市販の電磁クラ
ッチＭＣを装着すれば、電磁クラッチＭＣの軸芯とビス
カスヒータの軸芯との同軸性を確保しつつ、車両への簡
易な搭載が実現される。

【００１８】また、このビスカスヒータでは、スラスト
玉軸受１１が本体部１ａ内に設けられ、ラジアル玉軸受
１０がボス１ｂ内に設けられおり、これらが離反されて
いるため、これらの間のスパンの確保により、駆動軸１
２の振れが抑制される。そして、電磁クラッチＭＣから
ＯＮ・ＯＦＦの際、又はベルトの振動等によりスラスト
荷重がプーリ２２、アーマチュア２９、フランジ２８、
ゴム部材２７及びハブ２６を介して作用すれば、そのス
ラスト荷重は、スラスト玉軸受１１の内輪が駆動軸１２
に圧入され、外輪が前部ハウジング本体１の本体部に圧
入され、かつサークリップ１４、１５がスラスト玉軸受
１１と当接しているため、そのサークリップ１４、１５
及びスラスト玉軸受１１により受承される。ここで、ス
ラスト玉軸受１１は、ロータ１３に近く、大型のもので
あるため、そのスラスト荷重を好適に受承する。このた
め、ロータ１３は前部プレート２等に対してほとんど傾
斜しない状態で回動することとなる。このため、ロータ
１３が前部プレート２等に対して干渉しにくい。また、
軸封装置９の軸封性が阻害されない。

【００１９】さらに、このビスカスヒータでは、スラス
ト荷重を好適に受承すべくスラスト玉軸受１１を大型化
していても、そのスラスト玉軸受１１は前部ハウジング
本体１の本体部１ａ内にあることから、ビスカスヒータ
全体の軸長が短く、この点でも車両への搭載性を向上さ
せている。そして、このビスカスヒータでは、駆動軸１
２が電磁クラッチＭＣを介してエンジンにより駆動され
れば、発熱室８内でロータ１３が回動するため、シリコ
ンオイルが発熱室８の壁面とロータ１３の外面との間隙
でせん断により発熱する。この発熱は前部及び後部ウォ
ータジャケットＦＷ、ＲＷ内の循環流体としての循環水
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。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態のビスカスヒータの縦断面図である。

【符号の説明】

８…発熱室 ＦＷ、ＲＷ…放熱室（ＦＷ…前部ウォータジャケット、
ＲＷ…後部ウォータジャケット） １、２、３、４…ハウジング（１…前部ハウジング本
体、２…前部プレート、３…後部プレート、４…後部ハ
ウジング本体） １ａ、２、３、４…主部（１ａ…本体部） ＭＣ…電磁クラッチ １ｂ…ボス １０、１１…軸受装置（１１…第１軸受装置（スラスト
玉軸受）、１０…第２軸受装置（ラジアル玉軸受）） １２…駆動軸 １３…ロータ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内部に発熱室及び該発熱室に隣接して循環
   流体を循環させる放熱室を形成するハウジングと、該ハ
   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、 前記ハウジングは、前記発熱室及び前記放熱室を形成す
   る主部と、該主部から突出し、前記駆動軸を駆動可能な
   電磁クラッチが装着されるボスとからなり、 前記軸受装置は、該主部内に設けられた第１軸受装置
   と、該ボス内に設けられて該第１軸受装置と離反された
   第２軸受装置とからなり、該第１軸受装置により該電磁
   クラッチからのスラスト荷重を受承するように構成した
   ことを特徴とするビスカスヒータ。
2. 【請求項２】第１軸受装置は、外輪が主部に圧入され、
   内輪が駆動軸に圧入されたスラスト玉軸受であり、第２
   軸受装置は、外輪がボスに圧入され、内輪が駆動軸に隙
   間嵌めされたグリス封入式ラジアル玉軸受であることを
   特徴とする請求項１記載のビスカスヒータ。