JPS58160632A - 温度制御式流体継手装置 - Google Patents

温度制御式流体継手装置

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JPS58160632A
JPS58160632A JP57040756A JP4075682A JPS58160632A JP S58160632 A JPS58160632 A JP S58160632A JP 57040756 A JP57040756 A JP 57040756A JP 4075682 A JP4075682 A JP 4075682A JP S58160632 A JPS58160632 A JP S58160632A
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JP
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rotor
fluid
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pump mechanism
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中村 隆次
Masaharu Hayashi
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D35/00Fluid clutches in which the clutching is predominantly obtained by fluid adhesion
    • F16D35/02Fluid clutches in which the clutching is predominantly obtained by fluid adhesion with rotary working chambers and rotary reservoirs, e.g. in one coupling part
    • F16D35/021Fluid clutches in which the clutching is predominantly obtained by fluid adhesion with rotary working chambers and rotary reservoirs, e.g. in one coupling part actuated by valves
    • F16D35/023Fluid clutches in which the clutching is predominantly obtained by fluid adhesion with rotary working chambers and rotary reservoirs, e.g. in one coupling part actuated by valves the valve being actuated by a bimetallic coil
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00Controlling of coolant flow
    • F01P7/02Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air
    • F01P7/04Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air by varying pump speed, e.g. by changing pump-drive gear ratio
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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】 本発明は、流体継手装置に関するものであり、詳細には
、自動車用冷却ファンの回転数を温度によって制御す求
温度制御式流体カッブリ・グ(1関するものである。
従来のこの種の温度制御式粘性流体継手装置は、エンジ
ンの過冷却防止のためおよび馬力損失あ低域のためエン
ジン等の温度変化に応答して貯蔵室、から作動室への粘
性流体の導入量を制御するものであり、バルブにより戻
し穴を選択的に開閉して三段階に出力トルクを制御する
ものがある。
しかしながらバルブ移動に伴なう各作動室の流体の導排
出はスムーズでなく、このため伝達トルク曲線の上昇過
程(第3図のd、  e、  fで示す)と下降過程と
の間に大きなヒステリシスが生じ、極端な場合には下降
過程(glは正確に三段階に制御されないという欠点が
あった。
従って本発明の目的は、三段階制御の粘性流体継手にて
各段階の出力トルクを正確に制御することにあり、本発
明は、作動室内にあるロータの両側面に夫々トルク伝達
機構である作動室を設け、各作動室に流体供給戻し穴お
よび相互の干渉を防止したポンプ機構を夫々各別(二独
立して設けたものである。よって本発明は、上記構造に
より、戻し穴の開閉に対して各作動室の流体が迅速(=
導排出されるので、レスポンスが速く、ヒステリシスの
少ないトルク伝達制御が可能となると共にロータの両側
に作動室を設けているので小型(小径)の装置でトルク
伝達レンジを大きくできるという効果を有する。
温度に感応して多段階に伝達トルクを制御する温度制御
式流体継手装置は、基本的に次のような構造である。即
ち、該流体継手装置は、回転ロータを有する入力部材と
、該入力部材に対して相対回転自在な出力部材上、該出
力部材内に仕切板によって区画された粘性流体貯蔵室及
び前記ロータを収容する作動室側空間と、該作動室側空
間内においてロータの側面との間に形成された複数の作
動室と、該作動室へ流体を供給するため仕切板に形成さ
れた複数の戻し穴と、該作動室から貯蔵室へ流体を排出
するためのポンプ機構と、温度変化給量な制御する感温
手段とから成る。
本発明では、既述の通り、ロータの両側に第1及び第2
の作動室を設け、これらと灼応し゛【り目。
第2の戻し穴を設けて温度の上昇に応じて段階的に第1
.第2戻し穴を開いて流体を第1及び第2の作動室へ供
給する(伝達トルク上昇時)と共(二温度の下降に応じ
て段階的に第1.第2戻し穴を閉じると同時に第1.第
2作動室内の流体をその都度完全に排出するよう、各別
に第1.第2のポンプ機構を設けたものである。
□ 作動室は好ましくはラビリンスとして形成され小径
の装置内で可及的大きな伝達トルクを得るよう伝達面の
面積を大とする。また同様な目的で、ロータの両側の外
周側にラビリンス式作動室を配する。
従来の装置では、前記下降時において、第1゜第2戻し
穴を順次閉じる機構はあったが、なお、先に一方の戻し
穴が閉じられても、当該作動室内に流体が残留するため
、一方の戻し穴開の効果が十分現われず、大きなトルク
伝達(第3段)が継続するということが判明また。従っ
て本発明においては、この残留流体を、夫々の第1.第
2戻し穴を閉とすると同時に迅速に当該作動室(第1゜
第2)から排出するものである。このため1.各作動室
毎に対応して独自のでンプ機構(互いに干渉しないもの
)を設けることにより、下降時における正確な3段階ト
ルク伝神制御を実現しだも、のである。
以下本発明の一実施例について説明する1第1図に示す
本発明に係る粘性流体継手装置10は、プーリ(図示せ
ず)を介して車両のエンジン等(アリング16を介して
駆動軸12上に回転自在に軸承され、ロータ14を収容
する空間を形成する出力部材すなわちケーシング18と
、ケーシング18内の空間を粘性流体i蔵置20および
作動室側空間22に分割するディバイダブレート24と
から主として成る。
ケーシング18は、図示するよう駆動軸12上に軸承さ
れた内側ケーシング18aと、この内側ケーシング18
aに対してネジ26等(二より密封的に固着された外側
ケーシング18bとから成り、ケーシング18には適当
な手段によって周知のファンアセンブリ(図示せず)が
固着されており、後方(第1図中右方)のエンジン(図
示せず)に送風するようになっている。
ロータ14は、ディパイダブレート24と、内側ケーシ
ング18aとの間に形成される作動室側空間22内で回
転自在ん略円板状の部材であり、ロータ14の右側面と
これに対抗する内側ケーシング18aの左側面には、軸
方向に突出する多数の環状突起28が設けられている。
これら突起28は、半径方向に所定間隔を置いて交互(
二突出し、駆動軸12すなわちロータ14回転時に突起
28の間にある粘性流体、例えば油の剪断−カによって
ロータ14かも内側ケーシング18aにトルクを伝達す
る第1作動室(ラビリンス)30を構成する。
又、同様にロータ14の左側面とこれに相対するディパ
イダブレート24の左側面との間には軸方向に突出する
多数の突起28が設けられており、ロータ14からディ
パイダブレート24″′rなわちケーシング18にトル
クを伝達する第2作動室(ラビリンス)32を構成する
ケーシング18内空間を粘性流体の貯蔵室20は、ロー
タ14が回転する作動室側空間22に分割するディパイ
ダブレート24は、その外周が外側ケーシング18To
に固着されており、半径方向に順次第1戻し穴34.第
2戻し穴36.第2ポンプ穴38および第1ポンプ穴4
0が穿設されている。第2ポンプ穴38は、インペラー
46と共に第2ポンプ機構44を形成し、第1ポンプ穴
40は、インペラー46と共に第1ポンプ機構48を構
成しており、これらポンプ機構44および48は、ディ
パイダブレート24とロータ14との間に形成された小
クリアランス50により、互いに干渉せず、又ディパイ
ダブレート24と一体的6二形成された隔壁52は、第
1戻し穴34から第1ラビリンス30へ供給される粘性
流体が第2ラビリンス32に至ることを防止している。
第1戻し穴34は、ディパイダブレート24と外側ケー
シング18bとの間に形成された粘性流体貯蔵室からロ
ータ14のスロット54を介して第1ラビリンス30へ
粘性流体を供給し、第2戻し穴36は、貯蔵室20から
第2ラビリンス32に粘性流体を供給する。これら戻し
穴34および36は、ディパイダブレート24面上で摺
動するバルブプレート56の回転により選択的に開閉す
る。このバルブプレート56は、第2図に示すようじ略
矩形の板状部材であり、外側ケーシング18bの外方に
取付けられた温度感応部材、例えばスパイラル型バイメ
タル58によって回動する。゛スパイラルバイメタル5
8は、一端が外側ケーシング18bに固定され、他端が
外側ケーシング18bを回転自在に貫通するロッド60
に固定されている。
このためバルブプレート56はケーシング18外の温度
に応答して、第2図に示すように回動し、第1戻し穴3
4および第2戻し穴36を開閉する。
以下作動について説明する。ますケーシング18外の温
度が第1の温度例えば40℃以下の時バルブプレート5
6は、第2図に示すように右側端がストッパー62に当
接したa位置にあり、第1戻し穴34および第2戻し穴
36のいずれも閉じる。
このため第1ラビリンス30および第2ラビリンス32
のいずれにも粘性流体は供給されず、第1ポンプ機構4
8および第2ポンプ機構44によってそれぞれ貯蔵室2
0へ送り込まれるので、粘性流体は実質的に最小の量と
なる。従ってケーシング18Tなわちファン(図示せず
)は、第3図にd線で示される如く低速回転を維持され
る。
次にバイメタル58が第2所定温度(例えば、40〜7
0℃)を検知すると、バルブプレート56が第2戻し穴
36のみを開放させるb位置に保持され、粘性流体は第
2ラビリンス32のみに供給される。このためファンは
第3図にe線で示される如く中速回転を維持される。こ
の場合第2ラビリンス32から第1ラビリンス30への
粘性流体の進入は、隔壁52によって防止される。
次にバイメタル58が第3所定温度(例えば70℃以上
)を検知すると、バルブプレート56が第1戻し穴34
および第2戻し穴36の双方を開放するC位置に保持さ
れ、第1ラビリンス30および第2ラビリンス32に粘
性流体が供給されるので、伝達トルク量は最大となり、
ファンは第3図においてf線で示されるよう高速回転す
る。
次にケーシング18外方温奪が徐々に降下し、第2温度
になると、第1戻し穴34が閉じられ、第1ラビリンス
30内の粘性流体は、第1ポンプ機構48により貯蔵室
20へ送られて排除される。
このためファン回転数は、減少する。次に第1温度に達
すれば、両戻し穴34.36は、閉じられてファン回転
数は最小となる。温度低下時に下向き矢印付の線りで示
す如く、ファン回転数は減少する。第1.第2ポンプ機
構48.44は夫々のラビリンス(第1.第2)の外周
部に配され、相互の干渉を阻止するため互いに小クリア
ランス50により異った室内に配される。このポンプ機
構44.48は、好ましくは、デイパイダプレート(仕
切板)24の外周部に半径方向に隣接し°(配される。
場合により、最外周のポンプ機構は、ケーシングの内面
に配することもできる。
以上詳述の通り、本発明は、下降時を含めた正確な三段
階トルク伝達制御を可能にしたが、さらに、ロータの両
側に作動室を配することにより、第1段、第2段共夫々
小径装置内で、十分な大きさのトルク伝達段を形成でき
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明に係る粘性流体継手の一実施例を示す
一部断面図、第2図は第1図の]−■線に沿う断面図、
第3図は作動特性線図を示す。 14・・・ロータ      1B・・・ケーシング2
0・・・1貯蔵室      22・・・作動室側空間
24・・・ディバイダブレート30・・・第1作動室3
2・・・第2作動室34・・・第1戻し穴36・・・第
2戻し穴   44・・・第2ポンプ機構48・・・第
1ポンプ機構゛ 第1図 第2図 9υ  41 第3図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 回転ロータを有する入力部材と、該入力部材に対して相
    対回転自在な出力部材と、該出力部材内に仕切板によっ
    て区画された粘性流体貯蔵室および前記ロータを収容す
    る作動室側空間と、該作動室側空間内においてロータと
    出力部材との間に形成された第1作動室と、ロータと仕
    切板との間に形成された第2の作動室と、前記貯蔵室か
    ら第1作動室および第2作動室に流体を供給するためそ
    れぞれ仕切板に形成された第1戻し穴および第2戻し穴
    と、前記第1作動室および第2作動室から貯蔵室へ流体
    を排出するため互いに非干渉的に設けられた第1ポンプ
    機構および第2ポンプ機構と、流体継手装置。
JP57040756A 1982-03-17 1982-03-17 温度制御式流体継手装置 Granted JPS58160632A (ja)

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US06/474,962 US4555004A (en) 1982-03-17 1983-03-14 Temperature responsive fluid coupling device

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