JPS5983842A - 流体剪断継手装置のカバ−組立体 - 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、流体剪断継手の分野に関し、詳細にはロータ
ーが被動体内に収容されている自動車ファン駆動装置と
して使用される型の継手に関する。

粘性継手とも呼ばれる様ざまな流体剪断継手が先行技術
に提案されてきた。これらの継手の多くは、外部の駆動
源に接続可能で且つ流体剪断室を画定するハウジング内
に収容されているローターを包含する。かかる継手の改
良は、軸受構造体、流体の弁による調節、温度調節およ
びトルク変換からなる多くラインに沿って提案されてき
た。流体剪断継手における大半の改良な目的とするとこ
ろは、出来るだけ安いコストで効率的に作動し、且つ重
量も軽い継手を得ることである。本発明はこれらの条件
を総て満足する。

好ましい具体例では、本発明は指間の（ｉｎｔｅｒ−ｄ
ｉ　、ｇｉ　ｔａｔｅｄ　）　　うねと溝を包含し、ロ
ーターと被動ハウジングとの間のトルクの伝動を増加さ
せる流体剪断継手を提供する。この一般的な特徴は、多
数の特許に開示されており、それらの特許の冬くはクラ
ス１９２、サブクラス５８に記載されている。指間の５
ねと溝とを開示している特許の例は次の通りである。１
９７４年１２月２４日にＬｅｉｃｈｌｉｔｅｒ　に交付
された米国特許第３．８５６，１２２号、１９６７年６
月６日にＲｏｐｅｒに交付された米国特許第６，３２３
，６２３号および１９７４年５月７日にＣ１ａｎｃｅｙ
に交付された米国特許第６．８０９，１９７号。

本発明は、温度感応性流体弁の独特の密封構造をも提供
する。通常の弁構造体は当業界に公知であり、代表的に
は２種類の形体を執る。１つの型の弁構造体はばねで偏
重をつけて流体孔から外側に向ってピボットをつけた弁
を利用してほり、制御栓をはずしてかかるピボッティン
グができるようにしている。かかる弁構造体の例は、１
９７８年９月５日にＭａｓｃｉａらに交付された米国特
許第４．１１１．２９’８号、１９７８年５月２６日に
Ｂｌａｉｒに交付された米国特許第４．０９０，５９６
号、１９７８年５月２日に５ｐｅｎｃｅに交付された米
国特許第４．０８６，９’９０号、１９７７年７月１９
日にＫｉｋｕｃｈｉに交付された米国特許第４．０３６
，３３９号、および１’　９７６年６月２２日にＭｉｔ
ｃｈｅｌｌに交付された米国特許第３，９６４．５８２
号に開示されている。これらの特許のそれぞれにおいて
、栓は継手の孔を通ってすべる。密封部材をカバーの内
側または流体側の環状の溝に挿入して、移ってゆく制御
栓を密封する。第二の型の流体制御弁は流体流出孔に向
ってまたはこの孔から、代表的には輪になった温度感応
性ばねと一緒に回転するようにした弁である。その他の
型のかかる弁構造体は、１９７７年１２月１６日にＥｖ
ａｎｓ　　に交付された米国特許第４．０６２，４３２
号および１９６５年６月２９日にＷｅ　ｉ　ｒに交付さ
れた米国特許第３．１９１．７５３号に包含されている
。

本発明のもう１つの特徴は、装置のカバーと軸受ハウジ
ングをつなぐ方法と構造にある。軸受・・ウジングにカ
バーを固定する通常の方法の１つは部材同志を互いにボ
ルト固定するだけの方法であ　　−る。ボルトは、代表
的には、剪断面を設定する継手の中心部から外側へ伸び
ているフランジを通して収容されている。この方法では
、代表的には数本のボルトをとめるのに直径に沿って充
分な幅を有する実質的な外側のフランジを包含する必要
がちる。この方法による不利益は、かがるフランジの量
と設定位置が継手装置の重量を非常に増大させ、慣性モ
ーメントが最大になる外周にその重量を設定することで
ある。また、この方法は実施に比較的時間がかかる。

先行技術分野における第二のものは、周縁フランジを有
する軸受ハウジングまたはカバーであって、このフラン
ジが他の部材の端を巻き包んで、これらを結びつけるよ
うにしたものを提供することであった。この構造体の例
は１９６１年１２月５日にＥｎｇｌａｎｄｅｒに交付さ
れた米国特許第３．０　’１１．６０７号および１９６
１年１１月７日にＷｅ　ｉ　ｒに交付された米国特許第
ろ、００７．５６０号に見られる。この方法は、上述の
Ｌｅｉｃｈｌｉｔｅｒ、ＲＯｐｅｒおよびＣ１ａｎｃｅ
ｙの特許に示されたものと同じものである。この方法の
不都合な点は、カッミー面に歪が生じまた実施に時間が
かかることである。

本発明のも５１つの態様は、流体剪断継手のある成分を
、詳細には鋳造によって、特にマグネシウムまたはマグ
ネシウム合金を用いた鋳造によって形成することにも関
する。先行技術分野での装置用カバー、軸受ハウジング
およびローターの形成に通常使用されてきた原料として
は、種々の鋼およびアルミニウム組成物があげられる。

しかしながら、この目的に対してマグネシウム合金を使
用する点には申請者は気付いていない。本発明は流体剪
断継手の被動装置用の数本の環状のうねと溝とを画定す
るプレートであって、継手のカバ一部材に取り付けられ
ているものをも包含する。先行技術では、環状の５ねと
溝とを有する被動装置を用いる装置については、これら
の成分はカバーの一体部分として提供されている。

本発明は流体剪断継手装置のカバー組立体を提供し、本
発明のカバー組立体は、カバーがカバーの内側に隣接し
た肩を有する穴を画定し、肩に隣接するカバーの穴の内
部にシールを収容し、またカバーの穴の内部にシールを
保持し且つ肩に対してシールを支えるための保持装置を
配設してシールが、滑らかに且つ密封した状態でピンを
収容する孔を画定するという点において改良されている
。

本発明の目的は、流体剪断継手の温度感応性制御に使用
するスライドビンを具備する継手装置用カバー組立体を
提供することである。

本発明のもう１つの目的は、組立てが容易なカバー組立
体を提供することである。

本発明のもう１つの目的は、製造作業工程数が少なくて
費用が安くて済むカバー組立体を提供することである。

本発明のその他の目的と利点とは、下にあげた好ましい
具体例の記載から明らかになるで、柘ろう。

以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。本発明
に従って構成された流体剪断継手装置１０が図示されて
いる。第１図には組立てられた形態の継手装置を示し、
成分のあるものについては、次の図に更に詳細に示して
いる。

好ましい具体例は、通常は外部駆動源に接続した駆動装
置と、駆動装置に据え付けられて共軸を中心として相互
回転する被動装置とからなっている。被動装置は、金属
バンド１７によって固定された軸受ハウジング１５とカ
バー１６とからなっている。軸は、孔１４を通してボル
ト（図示していない）を受取ることによって外部の駆動
源に接続可能な設置部１ろを包含する。代表的な外部駆
動源は、具体例としては自動車エンジンであり、本装置
１０は被動装置に配設された複数のファン羽を駆動させ
るための継手装置として使用される。

ローター１１は、中心軸２０に平行な第一の方向に面し
て数本の環状のうね１８と溝１９とを有することが示さ
れている。被動装置は、軸受ノ・ウジング１５とカバー
１６とに据え付けられたプレート２１を包含する。この
プレート２１は、第一の方向とは反対の第二の方向に面
した数本の環状の５ね２２と溝２６とを包含する。プレ
ート２１のりねと溝とは、隣接するローター１１のそれ
ぞれの溝とうねとに収容されている。これらは、間隔を
とって向かい合った剪断面を提供し、その間に流体剪断
室を画定し、流体剪断室内の剪断流体と協動してロータ
ーとプレートとの間でトルクを伝達ずろ。ローターとプ
レートとの近接していながら間隔をとっており相補的な
形状と配置をしたうねと溝との位置設定により、当業界
ではよく理解されているように、介在する剪断室中に収
納された液体数によって駆動装置と被動装置との間にさ
まざまな程度の結合が提供される。

被動装置と駆動装置とは、中心軸２０のまわりに相互回
転するように配設されている。ローター１１は、数本の
環状のうねと溝とを画定する外側の円板状部分を包含す
る。ローターは、シャフト１２に固定された内部ノ・ブ
部２４をも包含する。

詳細には、ハブ部２４は、数個の放射状ＩＣ間隙をとっ
たくぼみ２５を包含し、例えば第１図で２６で示すよう
にシャフトをローターに固定するのに用いられる。

軸受ハウジングは、シャフト１２に軸受で固定されてい
る。玉軸受２８の内部レースは、ローターのバズ部２４
とシャフト１２の肩部２９との間に収容されている。軸
受ハウジング１５は、中心ハブ部６０を画定し、このハ
ブ部は、肩６１を画定して、玉軸受の外部レース６２の
一方の側を収容している。ハブ部は更に周囲溝６６を画
定し、止め輪ろ４を収容して外部レース３２の他方の側
に接触するようにしている。

カバー１６は、好ましくは磁気形成バンド１７によって
軸受ハウジング１５に固定されている。

第２図に示すように、バンド１７は、カバー１６の周縁
上の対応する表面に従うように肩３５の一部が成形され
ている初期の外形を有する。バンドの主要部ろ６は、中
心軸に対して僅かな角度、約２°をもって成形されてお
り、ハウジングとカバー上にバンドを配し易（している
。バンドをカバーとハウジングとの上に配置した後、磁
気形成処理を行なう。周囲の磁場によって生じる力は、
バンド１７でそれぞれハウジング１５とカバー１６との
外部周縁フランジ６７および６８をしつかり固定してこ
れらの成分を互いにしつかり締めるのに十分である。バ
ント８はこの方法によって容易に且つす早く適用され、
実際の磁気形成は１秒足らずで行なわれる。

磁気形成の一般的方法は知られているが、流体剪断継手
装置の代表的な軸受ハウジングとカバーとを互いに結合
するのに磁気形成バンドを用いることは先行技術には知
られていなかった。しかしながら、この構成は、先行技
術の構成に比して明らかな利点を有する、詳細には、ロ
ーターの外側に放射状になっている実質的量の材料を用
いた流体剪断継手の設計が行なわれた。軸受ハウジング
とカバーがボルトによって互いに固定されるのはこの領
域においてであったので、この材料は１法おいて必要な
ものとしてあげられた。別の方法では、この材料は、１
成分から他成分へと材料をころがしてゆくことができる
ようにするのに過去において必要とされていた。後者の
方法では、成分に′歪を生じる不利な点があり、後にな
って必要な場合に継手を解体したり再組立することがで
きにくくなった。本発明の装置では、磁気形成バンドは
容易に切り離して継手を修理することができる。

磁気形成バンドを使用すれば、逆に流体剪断表面の詳細
にはローターの外側に放射状に設置した材料の量を最小
にするように継手装置をすること　□ができる。これに
よって継手装置の与えられた剪断面積に対する重量を軽
（することができ、詳細には、慣性モーメントが最大と
なる最外側の位置での重量を減少させる。更に、磁気形
成バンドによれば、軸受ハウジングとカバーとをより簡
単且す早く結合させ、締め付は用の材料の数やコストを
低減させ、軸受ハウジングとカバーの外形を簡単にする
。図示したように、軸受ハウジングとカバーとは、それ
ぞれ比較的小さく且つ簡単な外形を有するフランジ６７
および６８を包含し、この回りにバンド１７が収容され
る。軸受ハウジングには、更にフランジ３７に環状の溝
が設けられ。

この中にＱ　＋）ング６９が収容されて軸受ハウジング
とカバーとの間をシールする。

前述のように、本発明の流体剪断継手装置の代表的応用
は、自動車エンジンに関するファン駆動体を提供するた
めのものである。これに関して、軸受ハウジングは、４
０のようなボルトを通して収容する数個の孔を有する。

第６図に示したように、ボルト４０は、好ましくは頭部
４１と柄４２とを有する首にリブのついたねじからなる
。頭部には、シリコンシール用リング４ろを収容する周
縁部の肩がある。ボルトを、軸受ハウジング１５の孔を
通して収容すると、シール用リング４ろはハウジング表
面によってつぶれて、孔をシールして流体の損失を防止
する。

柄４２は、好ましくはボルトの頭部に隣接して数本の軸
方向を向いたリブな有するリブのついた部分４４を包含
する。これらのリブは、軸受ハウジングの孔に収容され
るだけの長さがあり、孔の表面をしっかりと杷握して、
ハウジングの外部からボルトにナツトをかげろ時にボル
トが回転するのを防いでいる。ボルト４０は、継手装置
の組立てに先立って軸受ハウジングの孔に挿入する。す
プのついた部分４４が孔の内部でボルトを支えるので、
ファン羽根を取付ける以前でもシール用リングが効果的
に孔をシールする。リブのついた部分は、孔の中でしつ
かり抑えられているので、継手を組立ててしまった後で
も、露出したねじを切った柄にファン羽根や締めつけナ
ツトを取り付けることができる。

プレート２１は、被動装置の数本の環状のうねと溝とを
画定し、カバー１６に固定されている。

プレート２１とカバー１６の特殊な細部については、そ
れぞれ第４Ａ図−第４Ｄ図と第５Ａ図−第５Ｃ図に示し
ている。

第１図に示したように、軸受ハウジング１５は環状の溝
４５を包含し、この中にプレート２１の外側の周縁端が
収容される。これによって、プレートは軸受ハウジング
１５とカバー１６との間にあって、これらの成分がバン
ド１７で固定される時に、締めつけられる。第４Ｂ図に
詳細に示したように、プレート２１は突起４６をも具備
し、軸受ハウジング中の対応する溝の内部に収容されて
（第１図）、カバーと軸受ハウジングに関してプレート
が相互回転するのを防止するキーとして働く。

組立てを容易にし、詳細にはカバーに関してプレートを
適正に配置するため、プレートはろ個の突起４７を有し
ており、カバーの３個の対応する溝４８の内部に収容さ
れるようになっている。突起４７を溝４８に適合させる
だけで、プレートとカバーを予備的に結合させることが
でき、プレートとカバーは、軸受ハウンング１５に適合
させる前に、組立てることができる。これは、一般に組
立てを容易にするのに好都合であり、また後述するよう
に、弁機構を基準化するのにも好都合である。下の説明
から明らかになるように、突起４７は、カバーに関して
プレートを配置して、弁や他の成分の適正な配置を確保
するのに用いられる。

プレート２１とカバー１６は、弁４９を支える。

のを助ける突起イぐ具備している。プレート２１は１対
の間隔をとった下部ピン支持面５０および５１と、１対
の間隔をとった上部ヒ０ン支持面５２および５６を包含
する。これらの支持体は、ヒンジビン５４（第１図）を
収容するように配設されており、このピンが弁４９を支
持する。カバー１６は、１対のタブ５５および５６を包
含し、カバーとプレートとを組立る時、これらのタブは
ピン支持体とピンの反対側に落ちるように配設されてい
る。この方法では、ピン５４は、単に数個のピン支持体
５０−５３と弁４９を通して挿入する　、だけでよ（、
カバーと組立てる時までタブ５５および５６によってそ
の位置に保持される。

弁４９は、孔５７を開閉して、流体貯蔵室５８とプレー
ト２１およびローター１１の近接して配設したうねと溝
の間の空間によって画定される作業または剪断室５９と
の間の流体の流量を制御するように配設されている。ば
ね６０は、プレート２１のくぼみ６１に１端を収容され
ており、他端は弁４９によって画定された穴６２に収容
されている。このばねは、開口部に向って弁に偏重をつ
けており、この開口部には孔５７が開いており、流体が
貯蔵室と作業室の間を流れるようにしている。流出孔６
ろがくぼみ６１の位置でプレートを貫通しており、通常
の方式で貯蔵室から作業室へ流体が少しずつ流出できる
ようになっている。

弁４９０制帥は、適当な制御機構によって行なわれ、そ
れらの多くは先行技術において公知である。しかしなが
ら、好ましい具体例に示すように新規な制御機構を提供
する。カバー１６は、中心の溝を画定し、この中に、第
６Ａ図に示すようにシール挿入物６７とシール６８が収
容される。シール挿入物６７は、その場にシールを保持
し、カバー１６によって画定される穴の内部に挿入物を
保持するように作用する数個のリプ６９を包含する。挿
入物６７は、またカバーの相補的形状をした溝の内部に
収容されたフランジ部７０をも包含する。ブラケット組
立体７１（第１図）は、適正位置のシール挿入物のフラ
ンジ部７０を保持する。

シール挿入物６７とシール６８は、配列した孔を画定し
、この中にピストンピン６６がスライドゝして収容され
る。弁４９は、ピン６６の一端が収容されている部分６
５を包含している調整可能で自動締めつけナツト６４を
支持する。ブラケット組立体７１は、ピン６６の他端に
対応する位置に熱帯板７２を保持する。

既述の構造によれば、熱帯板７２とだぼピン６６は協同
して、弁４９の開閉位置の動きを制御する。ピン６６の
一端はナツト６４と一緒に調整可能な部分とかみ合って
おり、他端は熱帯板７２に接している。室温の変化など
による熱帯板の位置変化によってピン６６が動き、それ
につれて弁４９が移動する。

制菌機構は、継手装置を最終的に組立てる前に基糸化さ
れる。これは、プレート２１をカバーに対して組立てこ
とによって容易に為され、カバーは溝４８に収容される
突起４７によってその位置に保持される。次に、自動締
めっけナツト６４を調整して、熱帯板７２が弁を所定温
度以下で所望な接近した位置に維持して、所望な温度以
上では弁が開くようにする。弁４９は、自動締めっげナ
ツトを有しているので、１度適正な位置を決めてセット
してしまえば、組立て後は装置の基準化は維持される。

反対に、ある種の先行技術による構造体の不都合な点は
、調整が不可能であり、適当な長さを選択するまでピン
６６を変化させて）ことによって基準化を行なわねばな
らなかったことである。

下の説明から一層明らかになるように、シール挿入物６
７とシール６８を配設することによってカバー１６の製
作が非常に簡単になり、ピン６６を収容する配列した孔
を提供する。シール６８はカバー１６の溝と接している
周辺を十分にシールするのに適した材料から作られてお
り、ピン６６を用いたすべりシールをも提供する。シー
ル挿入物６７は、上述の如く、カバー内妬収容され、適
正な堅さの材料から作られており、シールを溝内に押し
つけて、しつかりした密封した適合性を確保する。挿入
物は、シール６８の位置をも維持してピン６６と適当に
接触するようにする。

これら２成分が存在する結果、カバー１６とピン６６を
用いてシールが完成し、指定した溝を有するカバーの鋳
造のような元の形成法以外には、カバー１６の一緒にな
った表面を特別に処理する必要もない。反対に、先行技
術による装置は、代表的にはシール部材を収容するため
のカバーの機誠化促包なする。本発明の特徴は、ロータ
ーやカバーのような成分については最小の処理量しか要
しない流体剪断継手を提供することである。過去には、
代表的には最初にカバーを鋳造し、次に弁ビンを収容す
る穴をあけて広げ、シールボートをニカワで着けるのに
内部に溝をつけたものであった。先行技術における装置
では、溝は比較的深く且つ狭かったので、溝の鋳造は困
難であった。本発明についての上述の方法では、これら
の数段階を省いて、カバーの製作を簡略化している。ま
たピンンは、シール挿入物とシールの中の孔に収容され
、これら両者は過去において提供された押し広げられた
穴よりも低い摩擦係数を有し、またこれらの成分は腐触
を受けない。また本発明の構造体によればニカワは必要
ない。

説明で明らかなように、プレート２１は、完全な実質的
に閉鎖した成分である。これは、プレートが、何ら実質
的な開口部を持たず、特に中心部では別の閉鎖素材によ
り閉じる必要がある。反対に、代表的な従来の継手は、
完全部分として、環状のうねと溝のような剪断面を有す
るカバーを用いていた。これらの先行技術によるユニッ
トは、剪断面の内側に放射状の中央孔を包含し、次にカ
バーの流体貯蔵室を画定して弁構造体を支えるための別
のカバープレートによって、この孔を閉じる。

反対に、本発明の装置はプレート２１を包含しこれはカ
バーと協同して流体貯蔵室を画定し、−男児全部分とし
て、好ましくは環状のうねと溝との剪断面をも有する。

従って、本発明の装置では弁ピン支持体５０−５３．流
体孔５７、ばね用くぼみ６１および流体穴６６に至るま
で総てプレート２１の完全成分として、製作時に容易に
形成することができる。先行技術では、カバーに取り伺
けるために必要とされたもう１つのカバープレートを配
設する必要もない。

プレート２１の配設により、流体が剪断室から流体貯蔵
室へ戻る再循環通路の形成が簡単になる。

先行技術による方法では、再循環用の穴をあけて球にす
る必要があった。しがしながら、本発明の構造体では別
々のカバー１６とプレート２１を用いているので、これ
ら２つの成分を最初に製作する時に再循環通路を形成す
ることができる。第５Ｂ図に示すように、カバー１６は
、１対の放射状に伸びた溝７６と７４と共に形成される
。プレート２１は、プレートの厚みを通って伸び、最外
側の環状の溝７７と７８と連絡している１対の対応する
穴７５と７６を包含する。穴７５と７６は、プレート２
１をカバー１６に対して組立てる時に溝７６と７４と一
直線上に並んで連絡するように配設される。溝７３およ
び７４は、それによってそれぞれの穴７５および７６と
連絡し、中央の流体貯蔵室５８とも連絡しているプレー
ト２１とカバー１６との間の通路を画定するように配設
される。穴は、対応する溝７７および７８の末端に配設
されて、溝の内部の流体が穴７５および７６を通って溝
７６と７４に沿って放射状に内側に進み流体貯蔵室へと
送られる。

本発明の主な特徴は、実質的に形成したま＼の条件で用
いられる主成分を提供することである。

これによれば、カバー１６およびプレート２１のような
成分は、鋳造のような方法で最初に製作された後に実質
的な金属加工作業は何もしないことを意味する。成分は
、鋳造によるばつ取りの−ような小さな処理は要するこ
ともあるが、機械加工あるいは他の実質的な修正は要し
ない。この技術と材料を用いれば適正な公差が達成され
得るという条件で、種々の最初の製作技術が用いられる
。好ましい具体例では、形成されたま〜の成分は、マグ
ネシウム合金から鋳造される。別の方法の例としては、
プラスチック材料からの成分の成形または焼結、粉末化
した金属成分の製造を包含する。

プラスチック成分は、特にプレートとカバーに適当であ
る。しかしながら、熱変換特性が低いといったプラスチ
ックの物理特性を扱うには、適当な修正が必要なことも
ある。粉末化［７た金属成分は上述の外形では好都合に
働くことがわかったが。

ある応用では、その製作技術の費用の点で経済的でなく
なる。

プレート２１とローター１１は、好ましくは鋳ばなし条
件で提供される。ローターは、シャフト１２に圧しつけ
て適合させ、上述のようにそこで支えられる。中央の孔
７９（第８図）がシャフト１２上に適合するように正確
に計測しであることが重要である。数本の環状のうね１
８と溝１９とが、シャフト１２の軸２０に関して同中心
であって、軸に対して直角すなわち垂直になることも重
要である。ローターの中央孔の中心を見つけて直交させ
ることは、最初の鋳造ならびに外径のぼり取りの後に行
なうことができる。ローターのハブ部の裏で、内側の軸
受レース２７に接している部分もこまかく制御して、好
ましくは１０００分の４インチ以内にしんければならな
い。これは、ローターのプレー２１の５ねおよび溝への
接近度およびプレート上の再循環溝およびせきに対する
接近度の制御としても働く。

これらのそして他の様々なローターの公差に対する制御
は、適当な製作方法を用いて行なわれる。

好ましい技法は、マグネシウム合金を用いてローターを
成形することである。この方法では、この成分を形成す
るのに適当な程度にまで高度に正確な公差制御が行なわ
れる。

第８図に詳細に示すように、ローター１１は、当業界で
理解されているように、ローターの１つの側から他の側
へ剪断流体を通すことができるようにした数個の穴８０
と共に形成される。ローターの溝を切った側の６個の穴
８０から好ましくは外側に伸びている交差溝８１および
ローターの反対側の他の３Ｉｌ！Ｉの穴８０から好まし
くは外側に伸びている交差溝８２０機能も当業界で知ら
れている。

プレート２１および詳細にはうね２２と溝２３は、所望
な公差内で同様に制御される。プレート全体２１は、好
ましいマグネシウム合金からも成形によって適当に製造
される。従って、プレート２１とローター１１の対応す
るうねと溝の間隙は容易に制御して１本発明の流体剪断
継手に対する所望な作業特性を提供する。

鋳造または他の成形または形成処理によって容易に達成
された公差は、機械処理のような他の技法によって達せ
られるもの程正確ではないということがわかるであろう
。それ故、ローターとプレートとの対応するりねと溝の
末端と側表面の間の名目上の間隔が大きいことが望まし
い。より広い溝とうねを用いることができ、本文に記載
した種々の理由により好ましいことも明らかになった。

指間状の５ねと溝とを包含する先行技術による継手では
、うねと溝とは、代表的には０．０４０インチの範囲の
幅であった。反対に、本発明の装置は好ましくは少なく
とも約００８０インチのうねと溝の幅を有し、好ましく
は０．１２５インチの幅であった。

剪断面間の間隙を広くする結果、トルク変換の低下が起
きる。しかしながら、流体の有効粘度が間隙が広がった
ことによって増加する事実によって、トルク変換量の減
少は相殺される。本発明は他の手段によっても同様にト
ルク変換の低下を扱つている。第１に、完全なプレート
２１を配設することにより、うねと溝とを配置し得る半
径距離を大きくして、与えられた外部直径に対してより
多くの５ねと溝とを配設することができるようになる。

第２に、既述したことではあるが、カバー１６と軸受ハ
ウジング１５に対する所望な継手機構は磁気形成バンド
１７の使用である。磁気形成バンドの使用によって、カ
バーと軸受ハウジングをつなぐ手段としての剪断面の放
射状に外側に伸びている材料の必要量が大幅に減少する
。従って、継手装置全体の与えられた外部直径に対して
剪断面をより一層放射状に外側に設定することができる
。

第１図に実施例として示すように、本発明は、流体剪断
面を包含し、これは装置周辺の２分の１インチ以内にま
で好ましく外側に伸びている。それ故、剪断面の間隙が
広がればトルク因子は減少するが、これは、既述した理
由により継手の与えられた外径に対して剪断面積を大き
くすることによって相殺される。

カバー１６も、形成したま〜の成分として、好ましくは
マグネシウム合金からの成形品として提供される。カバ
ーは、溝７３と７４がカバーの完全な部分として鋳造さ
れるといった種々の特徴をもって製造される。軸受ハウ
ジングのフランジ３７と適合する表面を提供するには、
カバーを表面８６が平らなフランジ６８と一緒に鋳造す
る。

これによって軸受ハウジングと適合して、その間に収容
されたＯリングシール３９によってこの連結のシールも
容易になる。カバー１６の他の様々な特徴の総てもカバ
ーの最初の製造において、適当に提供される。これらの
他の特徴は、好ましくはカバーの完全部分として鋳造さ
れ、弁ピンを支持するタブ５５と５６、プレートの一列
に並んだ突起を収容する溝４８および第５Ｃ図に詳細に
示している冷却用ひれ８４を包含する。

本発明は、これによって、カバー１６．７Ｐレート２１
およびローター１１を提供するが、これらは総て、形成
したま〜の成分によって適当に供給される。先行技術に
よる比較のための装置では、これらの成分に対応するも
のは、代表的には機械処理、穴あけ、リーマ通し、切り
抜き、打ち抜きおよび所要の成分に達するためのその他
の工程を必要とする。例えば環状の５ねと溝とは、従来
は　　−機械処理されていた。カバーの特別な表面も、
既述の如くかかる操作を要した。ある種の先行技術によ
る装置では、これらの成分の機械加工にかかる費用は、
流体剪断継手の費用の４分の１に達する。それ故、これ
らの操作の必要性を少なくすることは、継手装置製造に
おける時間および費用の両方から明らかに好都合である
。

本発明によれば、軸受ハウジング１５も、マグネシウム
合金からグイ鋳造によって適当に製造される。しかし軸
受ハウジングは、機械加工されるある表面を有する。環
状の溝４５０円筒状表面８５は、その中にプレートを収
容するが、適当な内径に機械加工される。プレートの外
径は機械加工を要しないが、鋳造後にばり取りじゃ機械
加工した溝内に適合するようにする。軸受ハウジングは
、バランスをとって中心を合わせる。

また、従来の装置に比べて、本発明の継手は軸受ハウジ
ングを完成させるのに２段階処理法を要しない。従来、
処理法は代表的には軸受ノ・ウジングの内部をチャック
し。パイロット表面は外側を機械加工することからなっ
ていた。次に外側をチャックして、環状の溝または他の
表面は要求通りにその内容を機械処理した。この方法を
用いる場合の問題点は、軸受ハウジングの質量の大部分
は最初にチャックされなかった側にあるということであ
った。それ故、生成する／・ウジングは、機械加工の後
では、非常にバランスのはずれたものとなることがあっ
た。

本発明によれば、軸受ハウジングの外側の重い側は正確
に鋳造される。次にフランジ８６のような側をチャック
しながら、内部表面を機械加工する。この操作によって
、生成するハウジングのバランスがはずれる量は少なく
なり、次のバランス操作が簡単になる。

本発明の軸受ハウジングのバランス操作は、ひれ８７（
第１図）の部分を除去することによる方゛法といった様
々な方法で行なうことができる。別の方法は、軸受ノ・
ウジングの周辺部の位置に数個の小さな穴をあけて材料
を除去し、これらの穴が磁気形成バンドをかける時に、
このバンドの下にくるようにしたものである。また、軸
受ノ・ウジングの最外側フランジに穴を鋳造した後、磁
気形成バント９をかける前に、選択した穴を充填してノ
ミランスをとる。

既述の如く、本発明の成分はマグネシウム合金から作る
のが好ましい。本文に用いた如く、マグネシウム合金と
いう語は、少なくとも約８５％のマグネシウムを含有し
、好ましくは少なくとも約９０％程度のマグネシウムを
含有する金属合金を定義するのに用いている。本発明に
特に適当であることがわかったマグネシウム合金の例と
してはＡＺ９’ｉＢという名称で知られ、８．５−９．
５％のアルミニウム、最低０．１５％のマンガン、０．
４５−０．９％の亜鉛、最大０．２０％のケイ素、最大
０．２５％の銅、最大０．０１％のニッケル、最大Ｏ１
ろ０％の他の不純物および残りがマグネシウムを成分と
して含有する合金がある。

マグネシウムおよびマグネシウム合金は、適当な公差と
物理パラメーターを有する流体剪断継手装置用の上述の
成分を形成するのに用いることができることがわかった
。これらの成分は、他の製造方法によって得た通常用い
られるものと実質的に同じ公差を有するが、マグネシウ
ムまたはマグネシウム合金を用いた鋳造法によって達成
することができる。グイ鋳造マグネシウム合金は、公差
制御にすぐれており、先行技術による継手装置に用いら
れた。鋼と共に代表的な金属であるアルミニウムのよう
な他の金属を用いて達成したグイ寿命の６から５倍のグ
イ寿命を提供する。

マグネシウム成分を使用すると、壁を薄くすることがで
きるので熱変換もよくなり５重量も軽くなる。本文に記
載した装置は、総重量が約４．＋？ンピであるが、比較
用の先行技術による装置は、５．５から８．５ポンドゝ
の重量がある。マグネシウム成分を用いると、部分的に
は成分が軽量になったことによって、振動が減少し、軸
受の寿命が伸びたことも明らかになった。継手装置の外
部表面を腐蝕の問題からまもるため、継手を適当な保護
材料で被覆するのが好ましい。

マグネシウムとマグネシウム合金は、流体剪断継手装置
の様々な成分を製造するのにすぐれた材料であることが
明らかになった。本文に記載したように、マグネシウム
合金は、カバー、プレート。

ローターおよび軸受ハウジングに特に適当であ。る。

マグネシウムとその合金を用いることによって得られる
利点は、本文記載のおよび先行技術における様々な流体
剪断継手に応用することができ、特に薄い壁の使用に応
用でき、またその結果として良好な熱変換および軽量の
達成に応用できる。

継手装置に機械加工が必要な範囲では、マグネシウム片
は適正な取扱いをしなければ激しく燃焼するので、その
除去や配置には適正な注意を払う必要がある。しかしな
がら、マグネシウムとその合金の機械加工は、物理的に
も経済的にも実際的であって、すぐれた流体剪断継手を
生じるのみならず、装置の寿命を延ばし、製造中にも少
ない動力で足りることになる。

本発明を、図面と前述の記載において詳細に説明し、記
述してきたが、これは説明のためであって、特徴を限定
するためのものではないと考えるべきであり、好ましい
具体例だけを示して記載したのであり、本発明の精神の
範囲にある総ての変更と修正は保護されるべきであるこ
とを理解するべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に従って構成した流体剪断継手装置の
側面図、部分的には断面図である。 第１Ａ図は、第１図の部分断面図であり、流体再循環通
路を詳細に示している。 第２図は、軸受ハウジングとカバーとを結合するための
本発明において有用なバントゝの側面図である。 電６図は、本発明に有用なねじを示した側面図、部分的
には断面図である。 第４Ａ図は、本発明の好ましい具体例に用いたプレート
挿入物の側断面図である。 第４Ｂ図は、第４Ａ図に示したプレート挿入物のカバー
側の立面図である。 第４Ｃ図は、第４Ａ図のプレート挿入物の溝側の立面図
である。 第４Ｄ図は、第４Ｂ図の線４Ｄ−４Ｄについて矢印の方
向に向かってのプレート挿入物の部分断面図である４ 第５Ａ図は１本発明による有用なカバーの側断面図であ
る。 第５Ｂ図は、第５Ａ図に示したカバーの内側の立面図で
ある。 第５Ｃ図は、第５Ａ図のカバーの外側の立面図である。 第６Ａ図は、本発明に有用なカバーの１部分の断面図で
あり、詳細には弁制御ピンシール装置を示している。 第６Ｂ図は、第６Ａ図に示したシール挿入物の末端立面
図である。 第７図は、本発明の有用な弁機構の側面図である。 第８図は、第１図に示したローターの溝側の正面図であ
る。 １０　流体剪断継手装置　１１　ローター１２　シャフ
ト　　　　１３　設置部 １４　孔　　　　　　　　　１５　軸受ハウジング１６
　カバー　　　　　１７　バント８１８　うね　　　　
　１９　溝 ２０　中心軸　　　　　２１　プレー１・２２　つね　
　　　　２６　溝 ２４　バズ　　　　　　２５　くぼみ ２７　内部レース　　　２８　玉軸受 ２９　シャフト肩部　　　６０　中心ハブ部３１　肩　
　　　　　　６２　外部レース６ろ１溝　　　　　　　
ろ４　止め輪 ろ５　バント’肩３６　　バント５主要部３７　、３８
　　フランジ　　　３９　０リング４０　ボルト　　　
　　４１　頭部（ねじ）４２　柄（ねじ）　　　４ろ　
シリコンリング４４　　リプがついた部分　４５　溝 ４６．４７　　突起　　　　４８　溝 ４９　弁　　　　　　　　５０．５１　　下部ピン支持
面５２．５３　　上部ヒ０ン支持面　５４　ヒンジピン
５５．５６タブ　　　　５７　孔 ５日　流体貯蔵室　　　５９　剪断室 ６０　ばね　　　　　　６１　くぼみ ６２　穴　　　　　　　６３　流出孔 ６４　ナツト　　　　　６５１ン収容部６６　ピストン
ピン　　　６７　シール挿入物６８　シール　　　　　
６９　リプ ７０　フランジ　　　　　７１　ブラケット組立体７２
　熱帯板　　　　　７３，７４　　溝７５．７６穴　　
　７７．７８溝 ７９　中央孔　　　　　８ｏ　穴 ８１．８２　　交差溝　　　８６　表面８４　ひれ　　
　　　　８５　円筒状表面８６７ランジ　　　　８７　
ひれ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　流体剪断継手装置のカバー組立体においてカバー
   の内側に隣接する肩を有する穴を画定するカバーと、 肩に隣接するカバーの穴の内部に収容されたシールと。 カバーの穴の内部にシールを保持し、肩に対してシール
   を支えるための保持装置であって、前記シールが滑らか
   に且つ密封した状態でピンを収容する孔を画定するもの
   であることを特徴とする。 カバーの穴を通って伸びているスライドピンを利用する
   温度制御装置を具備するカバー組立体。 ２、前記シールに隣接するカバーの穴の中に収容された
   シール挿入物であって、前記保持装置が前記シールを肩
   に対して支える位置に前記シール挿入物を保持するため
   のものであり、前記シールとシール挿入物がピンを滑ら
   かに収容する一直線に並んだ孔を画定するものを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載のカバー組立体。 ６、　カバーが、前記シールと前記シール挿入物を収容
   する鋳造穴を特徴する特許請求の範囲第２項記載のカバ
   ー組立体。 ４、前記シールが、前記シール挿入物の方向を向いた中
   央溝を具備し、前記シール挿入物が前記シールの中央溝
   中に収容された補助的な形状をした中央の突起を特徴す
   る特許請求の範囲第２項記載のカバー組立体。 ５、　カバーの穴が、外側に伸び、カバーの外側に面し
   ている第２の肩を具備し、前記シール挿入物が第２の肩
   に対して収容されたフランジ部分を具備し、前谷己保持
   装置が前記シール挿入物のフランジ部分を第２の肩に対
   して支える装置を具備する特許請求の範囲第２項記載の
   カバー組立体。 ６、　カバーが、前記シールと前記シール挿入物を収容
   する鋳造穴を具備する特許請求の範囲第５項記載のカバ
   ー組立体。 Ｚ　前記シールが、前記シール挿入物の方向を向いた中
   央溝を具備し、前記シール挿入物が、前記シールの中央
   溝中に収容された補助的形状の中央の突起を具備する特
   許請求の範囲第６項記載のカバー組立体。