JPS61278628A

JPS61278628A - フアンクラツチ

Info

Publication number: JPS61278628A
Application number: JP61123850A
Authority: JP
Inventors: ジユリアン・チヤイコフスキイ; アラン・デヨング
Original assignee: Canadian Fram Ltd
Current assignee: Canadian Fram Ltd
Priority date: 1985-05-30
Filing date: 1986-05-30
Publication date: 1986-12-09
Also published as: CA1281299C; EP0203406A1; US4653620A; CN86103353A; KR860009248A; CN1009677B

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】〔利用分野〕本発明は自動車用のファンクラッチに関するものであり
、更に詳しくいえば遠心クラッチに関するものである。

〔発明の背景および概要〕

本発明は、従動部材にとシつけられる内部拡張式遠心力
作動摩擦シューを複数個用いることにょシ、自動車のフ
ァンを作動させる用途に向いている。複数のすベシ円板
が板ばねを選択的に偏移して、従動組立体を回転させる
初期トルクを摩擦シューに与える。摩擦シューのトルク
容量は、任意の入力駆動速さにおける従動組立体のトル
クよりも大きいように設計されて、その従動組立体が駆
動速さに達するまで速さを上昇させて円滑な結合を行わ
せる。本発明は、従動組立体のトルクと内部シューのト
ルク容量が速さの自乗関数に従うことをなるべく求める
ようにする。

本発明の目的は遠心力応答クラッチ機構を用いてファン
を動作させることである。本発明の別の目的は、慣性の
異なる複数の回転円板と協力して、予荷重力を複数の摩
擦シューに加えたシ、加えられている予荷重力を除去す
ることを選択的に行うことである。円板は限られた量だ
け円板同士で自由に回転する。円板の回転は一部はブレ
ーキ機構により制御される。したがって、本発明は、駆
動部材すなわち入力部材と、駆動部材から回転的に分離
された従動部材と結合面を含み、駆動部材により回転さ
せられるドラムと、駆動部材および従動部材から分離さ
れ、制動力を従動部材に加えるブレーキ機構とを備え、
前記従動部材はドラムにより分離される、結合運転モー
ドおよび切離し運転モードを有する遠心クラッチを提供
するものである。従動部材は、結合面に結合してその結
合面を駆動する複数の遠心力応答摩擦シューと、それら
の摩擦シュー上で結合面へ向かう予荷重力を発生する手
段とを含む。クラッチは、摩擦を結合させ、または摩擦
シューを切離す手段を含む。それらの摩擦シューは複数
の回転円板を含む。それらの円板の１枚は従動部材とと
もに回転でき、円板を相対的に回転させる手段を含む。

その相対的な回転により、予荷重力が摩擦シューに加え
られたシ、加えられている予荷重力が摩擦シューから切
離されたりする。ブレーキがかけられると従動部材は減
速して停止する。駆動力を従動部材から除去するために
は、摩擦シューのトルク容量と駆゛動トルクの差よりも
大きいブレーキトルクを有するブレーキをかけることを
なるべく必要とする。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

図示のファンクラッチ１０は入力部材すなわち駆動部材
１２を有する。第１図に示すように、駆動部材１２は入
力軸１４を有し、この入力軸１４はフランジ１６に連結
される。第１図は、従動部＊４１３が駆動部材１２に結
合されている結合運転モードにあるクラッチ１０を示す
。フランジ１Ｂは自動車エンジンの回転要素に公知のや
υ方でとシつけられるようになっている。入力軸１４と
７ランジ１６は左ねじ１８を介して連結できる。入力軸
とフランジの連結手段は本発明とは無関係である。従動
部材１２はファンハウジング２０を含む。このファンハ
ウジングは複列玉軸受２２により入力軸１４から分離さ
れる。軸受２２は止め輪２６により入力軸１４から分離
される。ファンハウジング２０は環状の装着面２４を有
するほぼ環状の部材を有する。ファン３０がファンハウ
ジング２０とともに回転できるようにファンハウジング
に固定される。ファン３０とファンハウジング２０は複
数のボルト４２により第１の円板に固定される。それら
のボルトはファンアダプタ板すなわちハブ４４をファン
ハウジング２０に固定する。

ハブ４４は穴４６を１個または複数個有する。その穴４
６は、ボルト４２にねじ合わされるナツト４８を受ける
。第２の円板６０がファンハウジング２０と第１の円板
４０に対して、ブッシング６２により回転できるように
して装着される。ブッシング６２は止め輪６４により固
定できる。

クラッチ１０、更に詳しくいえば従動部材１３はドラム
７０も含む。このドラムはキーＴ２により入力軸１４に
固定される。ドラム７０は半径方向に延びる部分子４と
軸線方向く延びる部分７６を有する。軸線方向に延びる
部分７６は円周方向摩擦面７８を形成する。

第１の円板４０は半径方向に延びる部分５０を有し、そ
の部分５０の、第２の円板の類似の半径方向に延びる部
分６２に近接する位置に、テフロン（登録商標）のよう
な低摩擦材料５２をなるべく固着する。ブレーキキャリ
バーのような静止ブレーキ装置６４が、第１の円板４０
と第２の円板６０のそれぞれの半径方向に延長している
部分５０と６２を囲んで位置させられる。後で説明する
ように、バンドブレーキをキャリパ−の代シに使用でき
る。ブレーキ装置６４の動作を行わせたり、停止したシ
すると、それに応じてクラッチがつなげられたり、切離
されたシする。

第１の円板４０がクラッチ１０のより大きい質量の部品
に連結されて、その部品とともに回転するようになって
いるから、第１の円板４０の実効慣性モーメントは第２
の円板６０の慣性モーメントより大きい。

ファンバウンシング２０は軸線方向に延びる部分９０も
含み、その部分９０は平らな縁部９２に終端する。その
平らな縁部９２が第２図および第３図にもつとはつきシ
示されている。第２図はつながれた状態にあるクラッチ
を示し、第３図は切離された状態にあるクラッチを示す
。ファンハウジング２０は複数の円弧状スロット９４ａ
〜９４ｃを有する。それらの各スロットの中を同数の各
ピン９６ａ〜９６ｅが通る。それらのピン９６は、第１
図に示すように、第２の円板６０に固定されて第２の円
板とともに回転する。第１図には１本のピン９６ａだけ
が示されている。ピン９６は第１の円板４０のスロット
９６の中も通る。

平らな縁部９２は三対のピン１００ｍと１００ｂ　。

１０２ｍと１０２ｂ、　１０４ｍと１０４ｂを狭い間隔
をおいて支持する。それらのピン１０２　、１０４　、
１０８は平らな縁部９２から延びて、延長部９Ｇの中に
きつく埋込まれる。各ピン対の間に１それらから半径方
向に延びる板ばね１０Ｂ　、　１０８　、１１０が狭ま
れて設けられる。各板ばねは円弧状部１１２で終端する
。

後で詳しく説明するように、板ばね１０６　、１０８　
。

１１０は複数内拡遠心力作動摩擦シュー１２０ａ〜１２
０ｃをドラム７Ｇの摩擦面７８に対して押す。

再び第１図を参照して、この図の下の方にピン１２２ｃ
が示されている。このピンはハブ４４からドラム７０の
内部まで延びる。第１図には示していないが、ハブ４４
が３本のピン１２２ａ〜１２２ｅｔ−支持する。それら
のピンは複数の摩擦シュー１２０ａ〜１２０ｃを回転す
るようにして支持する。各摩擦シュー１２０は、ドラム
７０の摩擦面７８と結合するための弧状の摩擦バンドを
支持する。

第１の円板４０は軸線方向に延びる複数のラグ１４０１
〜１４０ｅも有する。それらのラグは、第２の円板６０
に設けられている円弧状のスロットの中を通って延びる
。第１図はラグ１４０ｃを示し、残シのラグ１４０ｍ　
、　１４０ｂが第４図に詳しく示されている。第４図は
結合運転モードにおける２枚の円板４０と６０の関係を
示す。このモードはブレーキ装置が作動されていない時
に存在する。ラグ１４０は円板６０を貫通して延びる。

円板６０は、引張シばねのようなばね１４８をそれに固
定するピン１４６またはそれに類似の手段を含む。その
ばね１４８はピン１４６と駆動ラグ１４０ｍの間にとシ
つけられる。ピン１４６とばね１４８を複数受けるよう
に円板６０を構成できるととにも注意されたい。円板４
０に対して円板６０を回して、駆動ラグを第４図に示さ
れている最も逆時計口シの位置に置くために、ばね１４
８は用いられる。また、ブレーキがかけられてい々い結
合運転モード中は、円板４０と６０の間の駆動連結がは
ね１４Ｂにより行われる。

更に詳しくいえば、ばね１４８による連結により円板６
０は円板４０に対して曳かれる。

摩擦シューに対する板ばね１０６〜１１０の結合と切離
しは、ブレーキ装置６４の非作動と作動によりそれぞれ
制御される。静止ブレーキ装置６４を作動させることに
より切離し運転モードが行われる。前記のように、ブレ
ーキ装置としては、ブレーキパッド各円板６２．５０の
一方の側に接触するディスクキャリパ−型、または第６
図に示すような外部シューブレーキすなわちバンドブレ
ーキ１６９のいずれかを使用できる。第６図は、第１の
円板４０の摩擦面１７１と第２の円板６０の摩擦面１７
２に接触するバンドブレーキ摩擦面１７Ｇの幅を示す。

バンドブレーキ１６９を動かして円板に接触させる１つ
の手段は、ソレノイドにより作動させられる機構１７６
である。以下の説明かられかるように、ブレーキ装置が
作動させられると、慣性の小さい円板６０が停止させら
れ、慣性の大きい円板４０およびそれの摩擦面５０また
は１７１が、円板６０およびそれの摩擦面６２または１
７２に対して、時計回シに限られた量だけ回転を続ける
。その回転によりピン９６がスロット９４の中で回る。

それらのピン９６が対応する板はね１０６〜１１０を内
側へ押して摩擦シュー１２０から離すように、ピン９６
は図で見て逆時計口シに回る。また、ブレーキ装置が作
動しているとの切離運転モード中は、２枚のブレーキの
相対的な回転によりラグ１４０は、第５図に示すように
、スロット１４２内の最も時計回りの位置に置かれる。

スロット１４２の長さは、ファンハウジング２０内に設
けられているスロット９４の長さより僅かに短くする方
がよいことに注意すべきである。その理由は、２枚の円
板の上記した相対回転中は、円板６０から延びている細
いピンに慣性の大きい円板４０が接触することを阻止す
ることが望ましいからである。

クラッチ１０は２つの運転モードを有する。それらのモ
ードは、入力軸１４の駆動力が７７ン３０へ伝えられる
結合運転モードと、ファンが入力軸１４から切離される
切離し運転モードとである。

結合運転モードと切離し運転モードの間の移行は、ブレ
ーキキャリバー６４またはバンドブレーキ１６９のよづ
なブレーキ装置の作動を介して制御される。結合運転モ
ード中はブレーキ装置は動作しないから、円板４０と６
０はばね１４８の作用の下に相対的に自由に回転する。

この結合運転モード中は、戻しばね１４８は慣性の小さ
い円板６０を慣性の大きい円板４０に対して時計回シに
回転させ、円板４０はそれが回転するにつれて円板６０
を曳く。円板６０が円板４０に対して時計回りに回ると
、円板６０に固定されているビ／９６がファンハウジン
グ２０とハブ４４に対して時計回シに回されて、第２図
に示すような向きをとる。ピン９６が第２図で見て時計
回シに回されると、板ばね１０６〜１１０がブレーキシ
ュー１２０を回転しているドラム７０の摩擦面７８に押
しつける。ブレーキシュー１２０と回転しているドラム
７００間の接触のために、ブレーキシュー１２０を支持
しているファンハウジング２０が回転させられる。最初
は、ファン３０の回転速度はノ・ブ７０の回転速度より
低い。その理由は、軽く負荷されている摩擦シュー１２
０が回転しているハブ７０に対して滑るからである。フ
ァン３０の回転速度、すなわち摩擦シュー１２０の回転
速度が高くなると遠心力が発生し、その遠心力により摩
擦シュー１２０はハブに一層強く押しつけられ、ファン
をドラム７０および軸１４の回転速度まで加速する。

ファン３０を入力軸１４から切離したい時は、ブレーキ
装置を作動させる制御信号が発生される。

それらの制御信号を受けると、キャリパ−６４のブレー
キパッドまたはバンドブレーキ１６９の摩擦面１７０が
円板４０．６０のそれぞれの延長部５２と６２または１
７１と１７２に接触する。先に述べたように、円板４０
の実効慣性モーメントは、クラッチ１０のファン３０を
含めた質量の大きいいくつかの部材に円板４０が連結さ
れているために、円板６０の慣性モーメントよりはるか
に大きいから、ブレーキ装置６４は作動させられると等
しい大きさの制動力を円板４０と６０に伝える。そうす
ると、慣性の小さい円板６０はすぐに停止しようとする
が、慣性の大きい円板４０は第５図で見て時計回シに回
転を続ける。したがって、２枚の円板４０と６０の相対
内々回転運動のために、ラグ１４０はそれぞれのスロッ
ト１４２の中で第５図で見て時計回シに回され、戻しば
ね１４８を一杯に伸ばす。この回転によりピン９６が対
応するスロット９４の中で逆時計口シに動かされ、それ
によりばね１０６〜１１０を摩擦シューから引離す。こ
の切離し運転モード中は、ブレーキ装置のトルク容量と
摩擦シューのトルク容量の組合わせはファン３０を駆動
するためには不十分であるから、ファン３０は停止する
。ファンを再び回したい時にはブレーキ装置６４への制
御信号の供給を断って、戻しばね１４８が円板６０とピ
ン９６を第２図および第３図で見て時計回シに回すよう
にして、板ばね１１２が摩擦シューを前記のように再び
回転ドラム７０に押しつけることができるようにする。

【図面の簡単な説明】

第１図はファンクラッチの横断面図、第２図および第３
図はそれぞれ結合運転モードと切離し運転モードにある
時のクラッチの種々の部品を示す図、第４図および第５
図はそれぞれ結合運転モードおよび切離し運転モードに
ある時のクラッチの他の部材を示し、第６図は別のブレ
ーキ機構を示す部分横断面図、第７図は第６図のブレー
キ機構を作動させる手段を示す図である。１０・・・・クラッチ、１２番・・・駆動部材、１４・
・・・入力軸、２０・書・・ファンハウジング、３０・
・・書ファン、４０，６０Φ・拳・円板、６４・・・φ
ブレーキ装置、７０・・・・ドラム、７８・・・・結合
面、９６・・・・ピン、１４０−・Φ・ラグ、１４２−
−−−スロット、１４６゜１４８・・−・ばね。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）駆動部材（１４）と、結合面（７８）を含んでいて、前記駆動部材（１４）に
より回転させられるドラム（７０）とを備え、結合運転
モードおよび切離し運転モードを有するファンクラッチ
において、前記駆動部材（１４）から回転しないように分離され、
前記結合面（７８）に結合してその結合面（７８）から
駆動される複数の遠心力応答摩擦シュー（１２０）と、
それらの摩擦シューを前記結合面へ向つて偏倚させる手
段（１０６〜１１０）とを含み、前記ドラム（７０）に
より駆動されるようになつている従動部材（２０、３０
）と、複数の円板（４０、６０）を含み、前記摩擦シューの結
合と切離しを行う手段にして、前記円板の一方は前記従
動部材（２０、３０）とともに回転でき、それを相対的
に回転させる手段（１４０、１４２、１４８）を含み、
前記相対的な回転により結合面（７８）との摩擦シュー
の結合および切離しを行う手段とを備えていることを特
徴とするファンクラッチ。
（２）特許請求の範囲第１項記載のファンクラッチであ
つて、前記摩擦シューの結合および切離しを行う手段は
、前記第１および第２の各円板に等しい力すなわちトル
クを選択的に与える手段（６４）を備えることを特徴と
するファンクラッチ。
（３）特許請求の範囲第２項記載のファンクラッチであ
つて、前記摩擦シューの結合および切離しを行う手段は
、前記従動部材（２０、３０、４４）に対して回転でき
る前記第２の円板を更に含み、その第２の円板は半径方
向に位置させられた少くとも１つのスロット（１４２）
を含み、前記第１の手段は、前記第１の円板（４０）と
ともに回転できるようにして前記第１の円板に固定され
て、前記少くとも１つのスロット（１４２）を通つて延
びる駆動ラグ（１４０）と、前記力すなわちトルクが加
えられていない間に前記円板（４０、６０）を押して公
称位置まで回転させるために、前記第２の円板（６０）
と前記第１の円板（４０）を連結するばね手段（１４６
、１４８）を含むことを特徴とするファンクラッチ。
（４）特許請求の範囲第３項記載のファンクラッチであ
つて、前記ばね手段（１４６、１４８）は前記第２の円
板（６０）と前記駆動ラグ（１４０）を相互に連結する
張力ばね（１４８）を備えることを特徴とするファンク
ラッチ。
（５）特許請求の範囲第４項記載のファンクラッチであ
つて、前記従動部材（２０、３０）は半径方向に位置さ
せられる複数のスロットを含み、前記第２の円板（６０
）を同数のピン（９６）が貫通し、それらのピンは前記
偏倚手段（１０６〜１１０）に係合でき、前記円板は、
前記ピンが前記偏倚手段を前記摩擦シュー（１２０）か
ら切離させるために前記偏倚手段に対して１つの状態へ
回転でき、かつ前記ピンが前記偏倚手段を前記摩擦シュ
ーに係合させることができるようにするために別の状態
に回転できることを特徴とするファンクラッチ。
（６）特許請求の範囲第５項記載のファンクラッチであ
つて、前記第２の円板（６０）の慣性モーメントは、前
記従動部材と、それとともに回転できる前記第１の円板
（４０）との組合わせの慣性モーメントより小さいこと
を特徴とするファンクラッチ。
（７）特許請求の範囲第６項記載のファンクラッチであ
つて、前記ばね手段（１０６〜１１０）は前記従動部材
に固定された複数の板ばねを備え、前記板ばねの他端は
対応する１つの摩擦シューを押して前記ドラム（７０）
に結合させるようになつていることを特徴とするファン
クラッチ。
（８）特許請求の範囲第７項記載のファンクラッチであ
つて、前記各摩擦シュー（１２０）は前記従動部材（２
０、３０）に枢着され、各摩擦シューの第２の端部は摩
擦物質（１２６）を支持し、その摩擦物質は、前記従動
部材の回転速度が高くなるにつれて、前記ドラム（７０
）に一層強く押しつけられることを特徴とするファンク
ラッチ。
（９）特許請求の範囲第８項記載のファンクラッチであ
つて、力を加える前記手段（６４）は、前記第１と第２
の各円板に等しい垂直力を加えるブレーキキャリバーを
含むことを特徴とするファンクラッチ。
（１０）特許請求の範囲第９項記載のファンクラッチで
あつて、前記力を加える手段（６４）は前記第１と第２
の各円板にねじれ力を加えるバンドブレーキを含むこと
を特徴とするファンクラッチ。
（１１）特許請求の範囲第１０項記載のファンクラッチ
であつて、前記ブレーキ装置（６４）のトルク容量は、
従動部材のトルクと前記摩擦シューのトルクの差より大
きいことを特徴とするファンクラッチ。