JPS585536A - フアンカツプリングユニツト - Google Patents

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】 本発明はロータとハウジングとを有するファンカップリ
ングユニットに関する。ハウジング内には作業室が形成
されていて、この作業室内にロータが収容されている。

ロータのせん断面とハウジングのせん断面との間にせん
断ス被−スが形成されている。ロータ及びハウジングの
一方は駆動ユニットに結合されているとともに、ロータ
及びハウジングの他方はファンユニットに結合されてい
る。作業室及び貯蔵室が少なくとも部分的にせん新液体
を充てんされている。

作業室から貯蔵室に通じるポンプ通路によって。

ロータとハウジングとの間に相対回転運動が生じると、
せん新液体が作業室から貯蔵室に送られるようになって
いる。更に貯蔵室から作業室にせん新液体を戻す戻し通
路が設けられており。

この戻し通路は、好ましくはロータを駆動する内燃機関
の冷却系統の温度に関連して動作する弁部材によって制
御される。この弁部材は、冷却系統の温度が所定の値に
まで上昇すると戻し通路を開き、したがってせん新液体
が作業室内に流入する。作業室内のせん新液体はハウジ
ングとロータとの間で大きなトルクを伝達する。

これによシフアンユニットが駆動され、冷却系統ひいて
は内燃機関が効果的に冷却される。冷却系統の温度が低
下すると、戻し通路が弁部材によって閉じられ、もはや
せん断液体は作業室内に流入しなくなる。したがってロ
ータとハウジングとの間で伝達されるトルクが減小し、
ファンユニットの回転数が減小するか、あるいはファン
ユニットが停止する。このようにしてファンユニットの
冷却作用が減少せしめられる。

このような形式のファンカップリングユニットは例えば
ドイツ連邦共和国特許出願公告第２゜８１４．６０８号
明細書に記載されている。しかしながら公知のファンカ
ップリングユニットにおいてはポンプ通路は常に開いて
いる。したがってせん断液体は作業室と貯蔵室との圧力
差によりポンプ通路を通って両方向に流れることができ
る。このため、戻し通路が閉じられていても２作業室内
にはある程度の量のせん断液体が存在しており２作業室
内のこの残存せん断液体は貯蔵室内のせん断液体と圧力
・２ランスされている。したがって戻し通路が閉じられ
ていても。

ファンユニットは回転せしめられ、その回転数は絶えず
しかも急激に変動する。この回転数変動は極めて好まし
くない。

本発明の目的は、ファンユニットの不都合す回転数変動
が生じないようにし、戻し通路の弁が閉じられている場
合のファンユニットのアイドリング回転数を低下させ、
最低の費用でファンユニットがスムースに作動するよう
にすることである。

この目的を達成するために本発明によれば。

ポンプ通路も弁部材により制御して、ポンプ通路を通っ
てせん断液体が貯蔵室から作業室に達することが阻止さ
れるようにした。

以下においては２図面に示した実施例に基づいて本発明
の構成を具体的に説明する。

ファンカップリングは周知のように内燃機関（図示せず
）によって駆動される軸４を有しておシ、この軸牛には
ロータ１が一緒に回転するように結合されている。ロー
タ１はハウジング２によって取囲まれており、ハウジン
グ２は隔壁５によって閉じられていて９作業室７を仕切
っている。せん断面２ａと１ａ並びに５ｂ、ｌ！：ｌｂ
によってそれぞれせん断スペース８ａ及び８ｂが形成さ
れている。更に、隔壁５の、ロータ１とは逆の側にカバ
ー３が設けられており、この力・薯−３と隔壁５とはせ
ん断液体のための貯蔵室６を形成している。作業室７内
で既に述べたようにロータ１とハウジング２及び隔壁５
との間にせん断スペース８ａ及び８ｂが形成されている
。せん断液体を貯蔵室６から作業室７内に戻すために戻
し通路１０が隔壁５に形成されていて２例えば温度に関
連して制御部材（弁部材）１１によって制御される。両
方のせん断スペース８ａ及び８ｂを互いに接続するため
に通路１９がロータに形成されている。ロータ１の半径
方向で外方の区域に対向する箇所で隔壁５にポンプ装置
が設けられており、このポンプ装置によって、ロータ１
と・・ウジング及び隔壁５との間に相対回転運動が行わ
れる場合に、せん断液体が作業室７から貯蔵室６内に送
出される。

このポンプ装置は特に第２図に示されていて。

円周方向に延びる単数又は複数のくさび部１４を有して
おシ、このくさび部１４はロータｌの環状溝２２内に突
入していて、少なくとも１つの動圧潤滑くさびを形成す
る。くさび部１４は。

ロータ１の運動方向（矢印Ｆ）に沿って環状溝２２の底
に近づくように形成されている。このようにして、くさ
び部１４に作用する動圧により、くさび部１４を貫通し
て作業室７を貯蔵室６に接続しているポンプ通路１２を
通ってせん断液体が作業室７から貯蔵室６内に送出され
る。

この場合作業室７内へのポンプ通路１２の開口２０は動
圧醐渭くさびの最大圧力区域に位置させるのがよい。隔
壁５を基準としてロータ１がスリップをもって回転して
いる場合、せん断液体の速度分布は矢印Ｅで示したよう
になる。貯蔵室６内へのポンプ通路１２の開口１３は逆
止め弁１５の閉鎖ヘラ１１６によって閉じることができ
る。逆止め弁１５は閉鎖方向にわずかな予荷重を与えら
れており、ポンプ装置の作動中は閉鎖ヘラＩ’１６はス
トッパ１７によシ支えられる。閉鎖ヘッド１６は板ばね
の一端部によつて構成されており、この板ばねの他端部
は例えば点溶接によって固定部材１８に固定されている
。この固定部材１８はロータの回転方向（矢印Ｆ）で見
て閉鎖ヘラ１１６の前方に位置している。

逆止め弁１５の作用は次のとおりである。

ファンカップリングが接続状態にあって、戻し通路１０
が開かれかつせん断スペース８ａ・８ｂがせん断液体で
満たされている場合、伝達可能な全ｌ・ルクがロータ１
からハウジング２ひいてはファン羽根９に伝達される。

この状態ではポンプ装置の区域はせん断液体で完全に満
たされており、くさび部１４とロータ１との間の動圧潤
滑くさびによってせん断液体が作業室７から貯蔵室６内
に連続的に送出される。ポンプ通路１２内の高い圧力に
よって逆止め弁１５の閉鎖ヘラｌ−’１６が開口１３か
ら押離されて、ストツノぐ１７に支えられる。つまりポ
ンプ装置によってポンプ通路１２内に生せしめられる圧
力は逆止め弁１５の予荷重と、貯蔵室６内のせん断液体
に作用する遠心力に基づく貯蔵室６内の圧力とを克服し
なければならない。このような状態でファン羽根は、あ
らかじめ計算された所望のトルクで駆動され、内燃機関
（図示せず）は強力に冷却される。ところで内燃機関の
冷却系統内の温度が所定の値よシも低下すると、制御部
材１１が温度検出素子２４によって戻し通路１０に押伺
けられ、せん断液体が作業室７内に入ることが阻止され
る。しだがって作業室７内に残っているせん断液体がポ
ンプ装置によって完全に送出され、せん断液体がなくな
って。

くさび部１４と環状溝２２の底との間の動圧潤滑くさび
が消滅する。この厨間に逆止め弁１５の閉鎖ヘラＩ”１
６に対する開放力が消滅し、逆止め弁１５は板ばねの予
荷重によシ閉鎖状態になり、閉鎖ヘラ１１６がポンプ通
路１２の貯蔵室側の開口１３を閉じる。この瞬間に、貯
蔵室６内のせん断液体の圧力によって、閉鎖ヘッドに作
用する閉鎖圧力が付加的に増大せしめられる。温度検出
素子２４は、内燃機関の冷却回路内の冷却液２３と接触
している。

貯蔵室６からポンプ通路１２を通って作業室７内にせん
断液体が逆流することが逆止め弁１５の閉鎖によって阻
止されること並びに効果的なポンプ作用によって、ファ
ンカップリングが遮断状態にあるときに、せん断液体が
作業室７と貯蔵室６との間で往復に流れることが阻止さ
れ、ひいてはファン羽根９の著しく不規則な回転が阻止
される。

板ばねを使用した逆止め弁１５は構造が簡単でコンノξ
クトであるという大きな利点を有している。また、特別
な荷重手段が不要である。

更に、閉鎖ヘッド１６の閉鎖作用は貯蔵室６内の圧力に
よって補強されるので、貯蔵室内の圧力が低い場合でも
完全な機能が保証される。

閉鎖ヘラＩ’１６のためのストッパ１７によって。

閉鎖ヘラｌ’１６の作用は貯蔵室内のせん断液体の流れ
と無関係になる。図示の実施例のようなポンプ装置は、
ロータを駆動する内燃機関がアイドリンク状態であって
、ロータとハウジングとの相対回転速度が低い場合でも
、せん断液体を作業室から貯蔵室に確実に送出すことが
できる。

本発明は図示の実施例に限定されるものでなく、更に種
々の態様で実施することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例の部分的縦断面図。 第２図は第１図のＩＩ　−ＩＩ線に沿った部分的拡大断
面図である。 ■・・・ロータ、ｌａ及びｌｂ・・・せん断面、２・・
・ハウジング、２ａ・・・せん断面、３・・・カッ々−
，４・・軸、５・・・隔壁、５ｂ・・・せん断面、６・
・・貯蔵室。 ７・・・作業室、８ａ及び８ｂ・・・せん断スペース。 ９・・ファン羽根、１０・・・戻し通路、１１・・・制
御部材、１２・・ポンプ通路、■３・・・開口、１４・
・・くさび部、１５・・・逆止め弁、１６・・・閉鎖ヘ
ラ１゜１７・・・ストン・ξ、１８・・・固定部材、１
９・・・通路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　ハウジングによシ形成されている作業室内にロータ
   が収′容されていて、ハウジングのせん断面と一一タの
   せん断面との間にせん断スペースが形成されており、ロ
   ータ及びハウジングの一方は駆動ユニットに結合されて
   いるとともに、ロータ及びハウジングの他方はファンユ
   ニットに結合されておシ、更に貯蔵室が設けられていて
   、この貯蔵室及び作業室内にせん新液体が少なくとも部
   分的に充てんされておシ２作業室から貯蔵室に通じるポ
   ンプ通路によって、ロータとハウジングとの間に相対回
   転運動が生じると、せん新液体が作業室から貯蔵室に送
   られるようになっており。 貯蔵室から作業室に通じている戻し通路は弁部材によ多
   制御され、ポンプ通路も弁部材によ多制御されて、ポン
   プ通路を通ってせん新液体が貯蔵室から作業室に達する
   ことが阻止されるようにしたことを特徴とするファンカ
   ップリングユニット。 ２　戻し通路がポンプ通路よりもロータ軸線近くに位置
   している特許請求の範囲第１項記載のファンカップリン
   グユニット。 ３、　ポンプ通路を制御する弁部材が逆止め弁として構
   成されている特許請求の範囲第１項記載のファンカップ
   リングユニット。 ４、　逆止め弁がポンプ通路を閉じる閉鎖位置に向かっ
   て予荷重を与えられている特許請求の範囲第３項記載の
   ファンカップリンタユニット。 ５、　ポンプ通路の吐出圧力が所定の最低値を越えると
   、逆止め弁が開かれる特許請求の範囲第４項記載のファ
   ンカップリングユニット。 ６、　逆止め弁が、板ばねにより支えられている閉鎖ヘ
   ラ１を有している特許請求の範囲第３項記載のファンカ
   ップリングユニット。 ７、　逆止め弁が貯蔵室内に位置していて、貯蔵室内へ
   のポンプ通路の開口と協働する特許請求の範囲第３項記
   載のファンカップリングユニット。 ８　貯蔵室がハウジングに取付けられていて。 ハウジングと一緒に回転する特許請求の範囲第１項記載
   のファンカップリングユニット。 ９　貯蔵室が、ハウジングに固定されているカバーと、
   貯蔵室を作業室から仕切る隔壁とによって形成されてい
   る特許請求の範囲第８項記載のファンカップリングユニ
   ット。 １０　　ポンプ通路が隔壁を貫通している特許請求の範
   囲第９項記載のファンカップリンクユニット。 １１、戻し通路が隔壁を貫通している特許請求の範囲第
   ９項記載のファンカップリングユニット。 １２、　　ポンプ通路を制御する弁部材が、板ばねによ
   シ支えられている閉鎖ヘッドを有しており。 この閉鎖ヘッドは板ばねの一端部のところに位置してい
   て、ポンプ通路の貯蔵室側開口と協働し、板ばねの他端
   部は隔壁に固定されていて、ロータ及びハウジングの一
   方の回転方向で閉鎖ヘッドの前方に位置している特許請
   求の範囲第１１項記載のファンカップリングユニット。 １３　　閉鎖ヘラ１の開放運動を制限するストツ・ξが
   設けられている特許請求の範囲第６項記載のファンカッ
   プリングユニット。 ■４．ポンプ作用がロータ及びハウジングの他方に設け
   られているくさび部によって生ぜしめられ、このくさび
   部のくさび面はロータ及びハウジングの他方の面と協働
   して１作業室内でせん新液体の動圧くさびを形成し、こ
   の動圧くさびの高さはロータ及びハウジングの一方の回
   転方向に沿って減小しており、動圧くさびの高さが減小
   せしめられている箇所でポンプ通路が作業室内に開口し
   ている特許請求の範囲第１項記載のファンカップリング
   ユニット。 １５、　　動圧くさびが、ロータ軸線を中心とする円弧
   に沿ってロータ軸線に直角な平面から上昇するくさび面
   と、該平面に対してほぼ平行な対向面との間で形成され
   る特許請求の範囲第１４項記載のファンカップリングユ
   ニット。 １６、　　ロータが駆動ユニットに結合されている特許
   請求の範囲第１項記載のファンカップリングユニット。 １７、戻し通路を制御する弁部材が温度に関連して制御
   される特許請求の範囲第１項記載のファンカップリンク
   ユニット。 １８、戻し通路を制御する弁部材が駆動ユニットとして
   の内燃機関の冷却回路の温度に関連して制御される特許
   請求の範囲第１７項記載のファンカップリングユニット
   。