JPS6174918A - フアンクラツチ駆動装置 - 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、車両用エンジンの冷却ファンを制御するのに
用いられる型のサーモスタット制御式ファンクラッチ駆
動装置に関するものである。

最近の車両は、エンジンラジエータを通して空気を引き
込むように設けられた冷却ファンを有するエンジンを装
備している。従来では、車両が運転される時間のうちの
比較的少ない部分にお（・てのみ冷却ファンの冷却作用
を必要とする場合でさえも、車両のエンジンが作動して
いる間ファンは常時作動するように連結されていろ。こ
のような冷却ファンは車両のエンジンによって発生され
る動力の一部を少なからず吸収することとなる。従って
、ファンの連続作動はエンジンの動力を低下させ燃料消
費量を増大させるので、ファンの冷却作用を必要としな
い時には車両のエンジンとファンとの駆動連結を断つこ
とが望ましい。このことは、車両が運転される時間のう
ちの極めて少ない部分においてのみファンの冷却作用を
必要とし且つファンにより消費される動力Ω割合が相当
大きい重量物運搬用幹線輸送トラックにおいて特に尚て
はまる。

重量物運搬車両のエンジンに対して冷却ファンを連結し
切離すファンクラッチ駆動装置は従前より提案されてい
る。典聖的なファンクラッチ駆動装置が１９８０年１１
月４日発行の米国特許第４，２３１，４５７号に開示さ
れている。この特許は、クラツテ板が密閉空所内に設け
られ、潤滑用流体がクラッチ板及びベアリングを冷却し
且つ潤滑するようにこの空所を介して流通されるように
構成した所謂「湿式」ファンクラッチ、駆動装置に関す
る。

この構成における問題の１つは、一組のクラッチ板がフ
ァンクラッチ駆動装置内に配設された幾分複雑な円筒状
部材にスプライン結合されていて、ファンクラッチ駆動
装置の製造を相当困難にしていることである。湿式ファ
ンクラッチ駆動装置における他の問題は、駆動装置のハ
ウジング内に流体を保持するために回転オイルシールを
設けなければならないことである。流体は潤滑を行うた
めにベアリングを通って流通される必要があるので、こ
の流体がベアリングとオイルシールとの間に閉じ込めら
れて、最終的にはオイルクールの漏れを起すことが屡々
ある。

本発明は、上記問題を解決するために提案されび出力部
材を上記固定支持体に対しまた互いに対して回動できる
ように固定支持体上に回動自在に嵌装するためのベアリ
ング装置と、上記出力部材に駆動的に連結された第１組
のクラッチ板と、入力部材に駆動的に連結されると共に
、第１組のクラッチ板と協働してクラッチ係合時に同ク
ラッチ板と駆動的に連結される第２組のクラッチ板とを
包含し、上記入力及び出力部材の一方が両部材の回転軸
線と同軸の段付孔を形成しているハウジングを含み、上
記役付孔が、大径部分と、大径部分よりも径の小さい部
分と、両部分間に設けられ大径部分と協働して環状空所
を形成する肩部とを有するものにおいて、上記第２組の
クラッチ板が、上記段付孔と同軸で上記環状空所内に収
容された環状クラッチ板支持部材に嵌装されており、上
記環状クラッチ板支持部材が、その内径部に設けられ上
記第２組のクラッチ板を上記段付孔と同軸方向に移動で
きるように摺動自在に嵌装する連結手段と、環状クラッ
チ板支持部材を入力部材に駆動的に連結する手段とを有
し、流体圧力応動手段が上記第１及び第２組のクラッチ
板を互いに駆動的に係合せしめるように作動することを
特徴とするファンクラッチ駆動装置を提供している。

従って、本発明の利点の１つは、−組のクラッチ板がハ
ウジング内に設置された別体の支持部材に支持され、支
持部材が初めに機械加工されそして駆動装置の組立時に
設置されるので、駆動装置の製造が容易となることであ
る。本発明の他の利点は、バイパス通路がベアリングの
周りに設けられていてベアリングとオイルシールとの間
に形成された空所から潤滑用オイルを逃がすことができ
、従ってオイルクールに作用する圧力を減じてこのシー
ルの漏れを防止できることである。

本発明の上記及び他の特徴及び利点は、添付図面を参照
して行う実施例の下記説明から明白となるであろう。

図面において、総括的に符号１０で示すファンクラッチ
駆動装置は固定支持体１２を含み、スピンドル１４がこ
の支持体から延びている。普通のニードルベアリング１
６が出力又は被動部材１８をヌピンドル１４上に装架す
る。出力部材１８は、普通のエンジン冷却ファン（図示
しない）が装着されるファン装着面２０を設けている。

出力部材１８は更に、ファン装着面２０から図中左方へ
延びスプライン付部分２４で終る環状円筒部分２２を含
んでおり、スプライン付部分には円周方向に隔置された
スプライン２６が刻設される。スプライン２６は一組の
軸線方向に隔置されたクラッチ板２８を摺動自在に嵌装
し、クラッチ板はスプライン２６を収容するキー溝３０
を設けている。

総括的に符号３２で示す入力又は駆動部材はハウジング
３４を含み、ハウジングには、入力部材３２、！：重車
両エンジンとをベルトにより駆動的に連結するためにプ
ーリ面３６が設けられている。

入力部材３２のハウジング３４は、ボデ一部分３８゜と
、ボルト４１によってボデ一部分３８に固着されたカバ
ー部分４０とから成る２分割ハウジングである。ボデ一
部分３８は、大径部分４４、中間径部分４６及び小径部
分４８から成る同軸の段付孔を内部に形成している。大
径部分４４と中間径部分４６は互いに協働してそれらの
間に肩部５０を形成し、従って、肩部５０、大径部分４
４及び孔の開放端部を塞ぐカバー部分４０間に環状空所
が形成される。環状クラッチ板支持部材５２が肩部５０
、孔の大径部分４４及びカバー部分４０によって形成さ
れた空所内に配置される。円周方向に隔置された駆動ピ
ン５４がカバー部分４０をクラッチ板支持部材５２に駆
動的に連結する。クラッチ板支持部材５２の内周面は、
円周方向に隔置され且つ軸線方向に延びたスプライン５
６を形成するように機械加工されており、スプライン５
６は、このスプラインを摺動自在に収容するキー溝６０
を介して一組のクラッチ板５８を摺動自在に嵌装する。

クラッチ板５８はクラッチ板２８と交互に配置され、各
クラッチ板２８，５８は互いに係合する摩擦面を設けて
いる。

ローラベアリング６２とローラベアリング６４が入力部
材３２を夫々出力部材１８とスピンドル１４上に回動自
在に支持する。一対のオイルシール６６．６８が夫々ペ
アリ／グ６４，６２と協働してそれらの間に空所７０．
７２を形成する。このオイルシールは空所７０．７２か
らの流体漏洩を防止する。ベアリング６２，６４の周り
にはバイパス通路７４．７６が設けられて、後述するよ
５に空所７０，７２内の油圧を減じる。

一対の回転／−ルア８　、８０−が環状保持部材８２を
スピンドル１４上に回動自在に嵌装する。シール７８．
８０は環状保持部材８２と協働してそれらの間に空所８
４を形成する。保持部材８２は、半径方向朶出部分８６
と、入力部材３２に対し回転方向に固定される軸線方向
に延びた円筒状部分８８とを含む。流体圧力応動型環状
ピストン９０が、円筒状部分８８の外周面に摺動自在に
係合する０リングシール９２と、上記孔の中間径部分４
６に摺動自在に係合するＱ　ＩＪングシール９４とを設
けている。従って、ピストン９０は環状保持部材８２と
協働してそれらの間に隔室９５を形成し、隔室は通路９
６を介して環状の空所８４に連通される。ピストン９０
の前面には、ピストン９００通路１００を介して隔室９
５内の流体に連通ずる環状溝９８が設けられている。

３つの円周方向に隔置された管１０４　（１つのみが図
示されている）がロックナラ）　１０６と一体的に同ナ
ツトから半径方向に延び、ロックナツトはスピンドル１
４に螺着される。ロックナツト１０６は環状保持ワッシ
ャ１０８と協働する。管１０４内に形成された通路は戻
し通路１１０と協働する。

潤滑用流体が例えば車両のエンジンから入口通路１１２
を経てファンクラッチ駆動装置１０に連通される。通路
１１２内の流体は、スピンドル１４と入力又は駆動部材
１８０円筒部分２２との間に形成された空所１１４に連
通される。空所１１４からの流体はニードルベアリング
１６及びベアリング６２を経て空所７２へ流通すると共
に、クラッチ板２８゜５８及び通路１０２を経てハウジ
ング３４内に形成された孔の部分１１６へ流通され、こ
の孔部分内には管１０４が配置されている。部分１１６
内の流体はさらにベアリング６４を経て空所７０へ流通
し、そしてバイパス通路７４を経て部分１１６へ戻る。

ファンクラッチ駆動装置１００回転により潤滑用流体又
はオイルを図中半径方向外方へ付勢する遠心力が発生す
るので、ファンクラッチ駆動装置１０の外周部分にある
流体を管１０４及びロックナツト１０６を経て戻し通路
１１０へ流通させるために管１０４が必要となるのであ
る。

作動圧力が入口通路１１８から環状空所８４に連通され
る。入口通路１１８への流体の連通は普通のサーモスタ
ット、駆動の弁（図示しない）によって制御され、この
弁はファンクラッチ駆動装置１０を係合状態とする際に
通路１１８を経て流体圧力を連通ずる。通路１１８から
の流体が空所８４を経て隔室９５に連通されると、この
流体はピストン９０に作用してピストンを図中右方へ押
圧する。ピストン９００図中右側にある流体の一部は環
状溝９８及び通路１００を経て逃がされる。しかし、通
路１００を通る流体漏洩量は隔室９５に連通される流体
流量よりも小さいので、ピストン９０は通路１００を介
する流体漏洩のため減少したレートでクラッチ板２８，
５８に向けて移動されることとなる。ピストン９０がこ
れに対向するクラッチ板５８に係合すると、溝９８が密
閉されて通路Ｚｏｏを介する流体の連通を遮断する。従
って、隔室９５内には全圧力が発生するので、クラッチ
板２８．５８は互いに係合せしめられることとなる。そ
して、通路１００を介する流体漏洩により初期クラッチ
係合動作が円滑に行なわれるのである。このようにして
、入力及び出力部材がクラッチ板及び両部材のスプライ
ン連結部を介して互いに駆動的に連結される。クラッチ
を切離す際、入口通路１１８を介する流体の連通が中断
され、通路１１８内の流体がリザーバ（図示しない）へ
逃がされて隔室９５内の圧力を減じ、通路１００を介す
る流体漏洩を許容してクラッチ板２８．５８への圧力を
釈放し、クラッチ板を互いに対し僅かな量を離隔させて
入力及び出力部材を互い（Ｃ対し回転できるようにする
。

通路１００はピストン９ｏに対して角度をなしているの
で、全流体はクラッチ板から逃がされて、クラッチ板を
収蔵する空所内に残っている流体又はオイルを加圧し得
る遠心力によりクラッチが部分係合状態となるのを防止
することができる。

勿論、上述したように、ファンクラッチ駆動装置１００
回転は潤滑用流体を即座に外方へ押圧せしめ、そして、
ベアリング６２．６４を介して連通ずる流体は空所７０
．７２内に保持されるので、オイルシールに余分な圧力
が加わって流体漏洩を起し得る。しかし、バイパス通路
７４．７６が流体漏洩の発生を防止するように空所７０
’、７２内の圧力を逃がすことができる。

入力部材とは別体のクラッチ板支持部材５２が大径部分
４４．肩部５０及びカバー部分４０間に形成された環状
空所内に設置される前に、スプライン５６がクラッチ板
支持部材に機械加工されるので、ファンクラッチ駆動装
置１０の機械加工及び組立てが容易となる。従って、ス
プライン５６はクラッチ板支持部材の設置前にこの部材
に比較的容易に機械加工でき、支持部材の設置後にクラ
ッチ板５８をこの部材に設置することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明によるファンクラッチ駆動装置の縦断面図
である。 １０−・ファンクラッチ駆動装置、１２・・固定支持体
、１８・・出力部材、２６，５６・・スプライン、２８
．５８・・クラッチ板、３２・・入力部材、３４・・ハ
ウジング、３８・・ボデ一部分、４０・・カバー部分、
４４・・大径部分、４６・・中間匝部分、４８・・小径
部分、５０・・肩部、５２・・環状クラッチ板支持部材
、５４・・駆動ピン、６２，６４・・ローラベアリング
、６６．６８・ｅオイルシール、７０，７２−−空所、
７４，７６・・バイパス通路、８２・・環状保持部材、
８６・・半径方向買出部分、８８・・円筒状部分、９゜
・・流体圧力応動型環状ピストン、９５・・隔室、１１
０・・戻し通路、１１２・・入口通路。 −！ぺ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　固定支持体（１２）と、上記固定支持体（１２）上
   に嵌装された入力部材（３２）及び出力部材（１８）と
   、入力及び出力部材（３２、１８）を上記固定支持体（
   １２）に対しまた互いに対して回動できるように固定支
   持体（１２）上に回動自在に嵌装するためのベアリング
   装置（６２、６４）と、上記出力部材（１８）に駆動的
   に連結された第１組のクラッチ板（２８）と、入力部材
   （３２）に駆動的に連結されると共に、第１組のクラッ
   チ板と協働してクラッチ係合時に同クラッチ板と駆動的
   に連結される第２組のクラッチ板（５８）とを包含し、
   上記入力及び出力部材の一方（３２）が両部材の回転軸
   線と同軸の段付孔を形成しているハウジング（３４）を
   含み、上記段付孔が、大径部分（４４）と、大径部分よ
   りも径の小さい部分（４６）と、両部分間に設けられ大
   径部分（４４）と協働して環状空所を形成する肩部（５
   ０）とを有するものにおいて、上記第２組のクラッチ板
   （５８）が、上記段付孔と同軸で上記環状空所内に収容
   された環状クラッチ板支持部材（５２）に嵌装されてお
   り、上記環状クラッチ板支持部材（５２）が、その内径
   部に設けられ上記第２組のクラッチ板（５８）を上記段
   付孔と同軸方向に移動できるように摺動自在に嵌装する
   連結手段（５６）と、環状クラッチ板支持部材を入力部
   材（３２）に駆動的に連結する手段（５４）とを有し、
   流体圧力応動手段（９０）が上記第１及び第２組のクラ
   ッチ板（２８、５８）を互いに駆動的に係合せしめるよ
   うに作動することを特徴とするファンクラッチ駆動装置
   。 ２　上記流体圧力応動手段が上記段付孔の軸線と同軸の
   流体圧力応動型環状ピストン（９０）であり、上記環状
   ピストン（９０）が内径部と、上記段付孔の径の小さい
   部分（４６）に摺動自在且つ密封的に係合する外径部と
   を有することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   ファンクラッチ駆動装置。 ３　上記固定支持体上に回動自在に嵌装された保持部材
   （８２）が、上記固定支持体の周りを回動できる円筒状
   部分（８８）と、上記入力部材（３２）に対し回転方向
   に固定された半径方向突出部分（８６）とを含み、上記
   環状ピストン（９０）の内径部が上記円筒状部分（８８
   ）に摺動自在且つ密封的に係合し、上記半径方向突出部
   分（８６）と上記環状ピストン（９０）が協働してそれ
   らの間に、流体圧力を連通される隔室（９５）を形成す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載のファン
   クラッチ駆動装置。 ４　駆動ピン（５４）が入力部材（３２）を上記クラッ
   チ板支持部材（５２）に駆動的に連結することを特徴と
   する特許請求の範囲第１項、第２項又は第３項記載のフ
   ァンクラッチ駆動装置。 ５　上記ハウジング（３４）が、上記大径部分（４４）
   において開放端部を有する上記段付孔を内部に形成して
   いるボデー部分（３８）と、上記段付孔の開放端部を塞
   ぐカバー部分（４０）とから成り、駆動ピン（５４）が
   ハウジングを上記クラッチ板支持部材（５２）に相互に
   連結して上記入力部材（３２）と上記クラッチ板支持部
   材（５２）とを駆動的に連結することを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載のファンクラッチ駆動装置。 ６　上記ベアリング装置が、上記段付孔の両端部に配置
   され上記入力部材（３２）を上記固定支持体（１２）及
   び上記出力部材（１８）に対して回転できるように支持
   する一対のベアリング（６２、６４）を含んでおり、上
   記段付孔及び上記ベアリング（６２、６４）を介して潤
   滑用流体を流通させてベアリング及び上記クラッチ板を
   潤滑する手段（１１２、１１０）が設けられていること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第５項のいず
   れか１項に記載のファンクラッチ駆動装置。 ７　上記ベアリング（６２、６４）の少なくとも一方が
   上記ハウジングに設けられたオイルシール（６６）と協
   働してそれらの間に空所（７０）を形成し、バイパス通
   路（７４）が上記一方のベアリング（６４）をバイパス
   して、上記段付孔から一方のベアリングを通つた潤滑用
   流体を段付孔へ戻し上記オイルシール（６６）に作用す
   る流体圧力を減じることを特徴とする特許請求の範囲第
   ６項記載のファンクラッチ駆動装置。