JPS6329086B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明はクラツチを備えていて自動車エンジン
のような原動機の温度に応答して動作しかつフア
ン機構のような自動車補助装置の駆動を制御する
ようになつている駆動機構に関する。

(ロ) 従来技術 原動機を予め定められた最大温度以下に保つよ
うに自動車エンジンすなわち原動機と関連した熱
消失装置を制御しかつ同時に熱消失装置の動作に
よる馬力損失を最小にする問題は種々解決されて
来た。従来の試みとしては米国特許第3804219号
および3848622号に示されるものがあり、それら
の特許は自動車のフアンを駆動するためのクラツ
チ機構の温度に応答する並びに連続的に調節され
た動作を行なうために別個の圧力供給源を示し、
フアンの速度は作動圧力を連続的に制御すること
によつて温度条件における変差となる。技術的に
知られた他の装置はスイツチを動作するために温
度に応答して作動ししかも温度に応答して開閉す
る熱交換装置に関連するシヤツタのための簡単な
オンオフ装置を提供している。

しかしながら、これら従来の装置は構造が複雑
でしかも満足できる動作を行ない得ない。

(ハ) 発明が解決しようとする問題点 本発明が解決しようとする問題点は、三つの流
体通路でなくて二つの流体通路を有していてエン
ジン冷却媒体の温度の関数として動作する、エン
ジンのフアンの駆動および内部の潤滑を行なうた
めの構造が簡単な温度応答駆動装置を提供するこ
とである。

(ニ) 問題を解決するための手段 本発明は、静止部材と、前記静止部材に関して
それぞれ回転可能な駆動部材及び被駆動部材と、
前記駆動部材と被駆動部材との間を解放可能に連
結するようになつている摩擦クラツチと、前記静
止部材に取り付けられかつ流体圧に応答して前記
摩擦クラツチを係合するようになつているアクチ
ユエータ機構と、流体圧源とを備えたエンジン用
の温度応答駆動機構において、前記摩擦クラツチ
が、摩擦面を有しかつ前記駆動部材に接続された
回転可能なクラツチドラムと、前記被駆動部材及
び前記クラツチドラムをうけるクラツチ室を限定
する回転可能なハウジングとを備え、一対の流体
通路によつて限定された流体回路が前記流体圧源
を前記駆動機構に接続しかつ前記アクチユエータ
機構を前記対の流体通路の間に接続されたリリー
フ弁に接続し、前記流体通路の一方は流体圧が供
給されたとき前記摩擦クラツチを係合するように
アクチユエータ機構に流体圧を供給しかつ前記通
路の他方は流体圧が供給されたとき前記駆動機構
に潤滑剤を供給し、前記対の流体通路にいずれか
への流体の流れを制御する温度応答弁が前記対の
通路と前記流体圧源との間に接続されて構成され
ている。

(ホ) 作用 本発明は、例えば温度に応答してフアンに可変
駆動を与える既に知られた解決策より非常に単純
化されている、例えば温度に応答して自動車フア
ンへの駆動係合を制御するための流体作動機構を
提供する。本発明は自動車エンジン用のエンジン
オイル供給ラインに接続されている単純化された
流体回路を有している。流体回路は、駆動機構内
の摩擦クラツチを作動するように適切な圧力レベ
ルを保証するように動作可能なオリフイスを有
し、かつ更に、機構への二つの流体通路の一方に
エンジンオイル圧の供給を変える原動機温度に応
答して作動するためのユニークな弁機構を利用
し、そこにおいて機構への通路の一つは戻りライ
ンとして作用しかつ別の一つは圧力供給ラインと
して作用する。このように、装置からの流体の戻
りに対しかつ装置の回転部分への潤滑流体の供給
に対して備えるためにかつ駆動機構内のクラツチ
を動作するように圧力を供給するために単に二つ
の通路が要求される。更に、装置の出力部材すな
わち被駆動部材が流体溜めを形成しかつ同時にハ
ウジング内に収容されているクラツチドラムと係
合するようになつているクラツチ面を内側に限定
している回転可能ハウジングを備えている点で、
構造が非常に単純化されている。

(ヘ) 実施例 以下図面を参照して本発明の実施例について説
明する。

第１図において、回転可能な入力部材１２と回
転可能な出力部材すなわちハブ１４とを駆動接続
するように動作可能な駆動機構１０が示されてい
る。ここに示されているように、駆動機構１０は
冷却フアンのような自動車補助装置を駆動するの
に特に適しており、かつこのような構造におい
て、ハブ１４はフアンを駆動するためにフアンに
接続される。

ハブ１４はフランジ１６に接続され、そのフラ
ンジはそこに固定されたカバー１８と共に内側ク
ラツチ室を有する被駆動ハウジングを限定し、そ
の内側クラツチ室は駆動機構用の流体溜めとして
作用するようになつている。クラツチ室２０内に
は、部分的に円錐になつておりかつスプライン２
４によつて入力部材１２に駆動的に接続されてい
るクラツチ部材すなわちクラツチドラム２２があ
る。クラツチドラム２２は摩擦ライニング２８が
施された摩擦クラツチすなわち円錐状の外側部分
２６を有している。クラツチドラム２２はハウジ
ングに形成された円錐面３０と係合されるように
なつている。波形ばね３２はスナツプリング３４
によつて入力部材１２に取り付けられかつクラツ
チドラム２２用の戻しばねとして作用する。

前述のように、入力部材１２、ハブ１４および
クラツチドラム２２はフアンクラツチ組立体内の
回転可能部分である。以下で明らかなごとく、フ
アンがハブ１４によつて駆動されるべきとき、ク
ラツチドラム２２は入力部材１２とハブ１４と共
に回転するように接続するために係合される。フ
ランジ１６およびカバー１８の内側は駆動機構１
０に対する静止作動部分である。静止組立体すな
わちアクチユエータ機構は、金属板製のピストン
部材４０、環状の反動部材４２、静止部材すなわ
ちコレクタリング部材４４およびポート部材すな
わちポートブロツク４６とを備えている。これら
の部材４２，４４および４６は例えばボルト４８
によつて共に固定されている。これらの部材は第
１図に示されるトルクアーム４９によつて静止保
持され、そのトルクアームは前記各部材４０，４
２，４４および４６の回転を阻止するように自動
車のエンジンに接続されている。

一般に、駆動機構の動作は、クラツチを係合す
るためにエンジンのエンジンオイル供給源からの
流体圧の供給および流体の戻しを与え、かつ加え
てクラツチが係合されていないとき潤滑回路を与
えることである。この目的を達成するために、例
えば米国特許第4094393号に示されている制御装
置のような制御装置が提供されている。この米国
特許において、制御装置は異なつた構造のデイス
ククラツチユニツトを動作するように示されてい
る。しかしながら、制御装置はエンジンが暖かい
ときクラツチに流体圧を供給してクラツチを係合
するように動作しかつエンジンが冷たいときクラ
ツチが離脱されかつ潤滑流体が後述するように供
給される。この米国特許は温度応答弁を含む制御
装置の回路を開示しておりかつその米国特許の記
載は本出願でも参考として取り入れられている。

駆動機構への或はそこからの流体圧の給排を行
なう回路は第１１図に示されるようになつてい
て、その通路を有し、その通路の具体的構造は第
２図、３図、９図および１０図に示されている。
ポートブロツク４６には一対の流体通路５０およ
び５２が設けられている。通路５０は通常オイル
の入口でありかつクラツチが係合されるとき通路
５２はオイルの出口である。通路５２はクラツチ
が係合されずかつ潤滑液体が供給されるべきとき
はオイルの入口である。第４図に示されるように
通路５０はポートブロツクの面５６へ開口する軸
方向通路５４を有し、その面５６はコレクタリン
グ部材（以下単にコレクタリング）４４の面５８
と合つている。軸方向通路６０はコレクタリング
４４を介して通路５４と連通しており、その通路
６０はコレクタリングの反対側の面６４にある拡
大された室６２に開口し、その室６２内に一方向
弁６６が取り付けられている。一方向弁６６は米
国特許第4094393号に示されたものと同じである
のでその詳細な説明は省略する。しかしながら、
一方向弁は、室６２から穴７０に向つて流れると
き閉じてそこを通る流れを阻止するようにつくら
れている。

通路５０および５２は第１２図に示されるよう
に公知の構造の温度応答弁２００を介してエンジ
ン側の流体圧源２０１および流体溜２０２に接続
されている。

第１０図に示されるように、反動部材４２には
一方向弁６６の大径部分７２を受ける穴７０があ
る。一方向弁６６の動作は、前述のように、一つ
の方向には流体を通して反動部材４２内へ適当に
流しかつ他の方向にはこのような流れを阻止す
る。第９図に示されるように室６２はその室と連
通している耳部すなわち溝孔７６と、その室と連
通している長い溝孔７８を有している。両溝孔７
８および７６はコレクタリング４４の面６４に形
成されている。溝孔７６はピストン部材（以下ピ
ストン）４０を動作するように通路５０から流体
を導入するために設けられている。溝孔７６は、
第５図に示されるように、反動部材４２を通して
伸びかつピストン４０および反動部材４２によつ
て限定された圧力室８２と接続しているポート８
０と連通している。このように、通路５０を通し
て供給される流体圧は室８２に導入されてピスト
ン部材４０を動かし、そのピストンはローラスラ
スト軸受８４を仲介してクラツチドラム２２を左
に動かして摩擦ライニング２８をクラツチ面を構
成する円錐面３０に係合させ、入力部材１２およ
びハブ１４を共に回転するように係止する。面６
４にはリリーフ弁を構成するスプール１０２が取
り付けられた穴１００が溝７８と連通して形成さ
れ、そのスプールは第６図に示されるようにばね
１０４によつて左に偏倚されている。穴すなわち
ポート１００は第５図において破線で示されてい
る。同図において通路１１０が示され、その通路
は穴１００と接続された半径方向枝通路１１２を
有している。通路１１０は半径方向内側に伸びて
いる通路１１４と接続され、その通路１１４は半
径方向通路１１６に接続する通路１１５に接続
し、その通路１１６はハブ１４の軸方向通路１１
８に接続している。通路１１８はクラツチの種々
の部分を潤滑するようにハブ１４の半径方向通路
を流出し得る潤滑流体を供給する。

明らかなごとく、リリーフ弁のスプール１０２
が第６図および第１１図に示される位置にあると
き、流体は溝孔７８および穴１００より穴１１２
および通路１１０に流されず、圧力を解放するこ
とができない。スプールが右に十分に動かされた
ときのみ通路１１２は開かれて圧力を解放する。
このようにスプール１０２はばね１０４の大きさ
に応じてクラツチ作動室８２内に所定の圧力を保
つための圧力調整弁として作用する。

第１０図に示されるように、反動部材４２の面
１４２には二つの大きな室７０および１４０が設
けられている。室７０および１４０の両方とも前
述のように逆止弁すなわち一方向弁の大径端部を
受け、室７０は逆止弁すなわち一方向弁６６を受
けかつ室１４０は第７図に示されるように逆止弁
すなわち一方向弁１４３を受けている。この一方
向弁１４３は、第１１図からも明らかなように、
室１４０から流体通路１７０の方向には流体を通
すが、それと逆の方向には通さないようになつて
いる。

室１４０は面１４２上で円周方向に伸びる溝孔
１４６を有しかつ室７０は円周方向溝孔１４８を
有している。溝孔１４６および１４８の目的は後
述のようにコレクタリング４４によつて集められ
かつ室７０および１４０に導かれた流体を取り入
れることである。第９図に示されるように、コレ
クタリング４４はそれぞれ円弧状の通路１６０を
有する三つの耳部１５０，１５２および１５４を
有し、その通路１６０は半径方向面１６２に開口
している。通路１６０はコレクタリング４４の面
６４上のコレクタ通路１６４と連通している。こ
のようにハウジング部材１６およびカバー１８が
回転すると、流体は半径方向面１６２に突き当り
かつ流体は集められてその面のコレクタ通路１６
４に通される。溝孔すなわちコレクタ通路１６４
内の流体は、ハウジングからコレクタリング４４
によつて集められた流体が後述する目的のために
室７０および１４０に通されるように、反動部材
４２内の溝孔１４８および１４６に通される。コ
レクタリング４４の通路１６０およびコレクタ通
路１６４は上述からも明らかなようにチユーブポ
ンプとして作用する。

通路５０がクラツチを動作させるための流体を
受けているとき、この流体のある量はスプール１
０２を動かしてクラツチの内側部分の通路１１
６，１１８，１２０に導かれてクラツチを潤滑す
る。このような流体はコレクタリング４４によつ
て集められかつエンジンに戻され、そのエンジン
から流体が受けられる。前述のように、コレクタ
リング４４はこのような集められた流体を室７０
および１４０に供給する作用をする。室７０内の
流体は、一方向弁６６がこのとき室６２内の圧力
により加圧されているので、その室内７０から室
６２に向つて流れることができず（第１１図）か
つ戻り流はこのようにして阻止される。しかしな
がら、室１４０内の流体は、一方向弁１４３が加
圧されていないので、そこを通して流れることが
できる。流体は、第７図および第１１図に示され
るように一方向弁１４３を通して流れかつコレク
タリング４４を通して伸びている軸方向通路１７
０に流れる。流体はコレクタリングの通路１７２
に導かれかつ戻りポートとしての作用をする通路
５２に導かれる。溝すなわち通路１７２内の流体
は、通路１７２からの半径方向の通路１１４への
連通を阻止するようにスプール１０２が十分右側
にあるので、このとき半径方向に伸びている潤滑
用の通路１１４内に流れない。このように、クラ
ツチ室２０からの流体は圧力源に戻される。

前述のように、上記温度応答弁２００は回路を
流れる流体の流れを逆にしかつエンジン潤滑流を
出口ポートとして作用する通路５２内に供給する
ように動作できる。このような動作は米国特許第
4094393にも示されている。流体流が通路５２に
供給されると、第１１図からも明らかなように、
一方向弁１４３によつて室１４０内への流入が阻
止されかつ通路１７２を介して導かれて半径方向
通路１１４に接続される。一方、通路５０が加圧
されていないので、ばね１０４はスプール１０２
を左に（第６図および第１１図において）戻しか
つ通路１７２を開いてその通路を通路１１４に接
続する。このように、潤滑圧力源は通路５２を介
してクラツチの内側部分の通路１１８，１２０等
に接続され、同時にクラツチは係合されないが部
分は回転している。このときコレクタ通路１６４
内の、コレクタリング４４によつて集められた流
体は前述のように室７０に流され、その室７０か
ら流体は、このとき一方向弁６６は加圧されてい
ないのでその逆止弁を通してかつ軸方向通路６０
および入口ポートとして作用する通路５０内に流
れることができ、その通路５０から流体溜めを介
して流体源に戻される。

このように、単に二つの通路によつて、圧力供
給、圧力戻しおよび潤滑機能がクラツチに対して
設けられる。更に、これはポート形成装置に静止
部品を使用しかつ回転部品にポートを形成しない
ことによつて、非常に簡便な方法で行なわれる。
回転部品にポートを形成しないことはシール上の
問題で非常に有益である。既に記載されて来たよ
うに、冷却フアンの駆動を作動させるためのユニ
ークな機構は、温度応答弁２００が設けられかつ
このような温度応答弁は前述の米国特許で十分に
示されている。温度応答弁はエンジンが非常に暑
いときエンジンオイル圧を50に供給し、そのエン
ジンオイル圧はフアンを係合してエンジンを冷や
すようにクラツチを動作させる。流体圧は前述の
ように通路５２によつてクラツチから戻される。
しかしながら、フアンの回転が必要でないほどエ
ンジンが十分冷たいとき、温度応答弁は、流体圧
が通路５２内に供給されかつ通路５０から流出す
るように、流体圧の流れを逆にする。その戻りポ
ート内への圧力の供給はフアンがオフすなわち非
駆動位置にある間潤滑する作用をする。このよう
に本発明は、圧力供給、圧力戻しおよび圧力潤滑
の三つの機能を行なうために二つの流体回路を使
用するユニークな装置を提供する。

上述の利益に加えて、本発明の構成はエンジン
のエンジン潤滑オイル回路をクラツチ機構用の圧
力作動供給装置として利用するユニークなかつ簡
単な装置を提供する。圧力を生起するために流体
回路内に圧力調整弁すなわちリリーフ弁を使用す
ることによつて、クラツチを作動するために適当
な圧力が確保される。クラツチの即座の係合、離
脱はエンジンの馬力を急激に変えることになる
が、クラツチをゆつくり係合或は離脱するための
オリフイスを使用することによつて防止できる。
前述の理由により、本発明はクラツチを温度に応
答して係合或は離脱して冷却装置への駆動を接続
し或は切り離すために摩擦クラツチ装置を制御し
かつ動作するユニークなかつ新規な方法を提供す
る。

(ト) 効果 本発明によれば、駆動機構のクラツチを作動し
或は内部の潤滑を行う流体を通す回路を改良する
ことにより次のような効果を奏することが可能で
ある。

(1) 温度応答駆動機構を少ない流体通路（三つで
なくて二つに減少）の簡単な構造にできる。

(2) エンジン冷却媒体の温度の高低に応じて摩擦
クラツチの係合又は駆動機構の内部の潤滑を選
択的にかつ自動的に行ない、エンジンの全体の
仕事量を減少させることが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理を実施している駆動機構
の断面図、第２図は駆動機構の端面図、第３図は
組立体のコレクタリング部材の端面図、第４図は
第３図の線４−４に沿つた断面図、第５図は第３
図の線５−５の断面図、第６図は第３図の線６−
６に沿つた断面図、第７図は第３図の線７−７に
沿つた断面図、第８図は第３図の線８−８に沿つ
た断面図、第９図は第４図の線９−９に沿つた断
面図、第１０図は第４図の線１０−１０に沿つた
断面図、第１１図は流体回路を示す図、第１２図
は温度応答弁の接続状態を示す図である。 １０：駆動機構、１２：入力部材、１４：出力
部材、１６：フランジ、１８：カバー、２２：ク
ラツチドラム、２６：摩擦クラツチ、４０：ピス
トン部材、４２：反動部材、４４：静止部材、４
６：ポート部材、５０，５２：通路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 静止部材と、前記静止部材に関してそれぞれ
   回転可能な駆動部材及び被駆動部材と、前記駆動
   部材と被駆動部材との間を解放可能に連結するよ
   うになつている摩擦クラツチと、前記静止部材に
   取り付けられかつ流体圧に応答して前記摩擦クラ
   ツチを係合するようになつているアクチユエータ
   機構と、流体圧源とを備えたエンジン用の温度応
   答駆動機構において、 前記摩擦クラツチが、摩擦面を有しかつ前記駆
   動部材に接続された回転可能なクラツチドラム
   と、前記被駆動部材及び前記クラツチドラムをう
   けるクラツチ室を限定する回転可能なハウジング
   とを備え、 一対の流体通路によつて限定された流体回路が
   前記流体圧源を前記駆動機構に接続しかつ前記ア
   クチユエータ機構を前記対の流体通路の間に接続
   されたリリーフ弁に接続し、前記流体通路の一方
   は流体圧が供給されたとき前記摩擦クラツチを係
   合するようにアクチユエータ機構に流体圧を供給
   しかつ前記通路の他方は流体圧が供給されたとき
   前記駆動機構に潤滑剤を供給し、 前記対の流体通路のいずれかへの流体の流れを
   制御する温度応答弁が前記対の通路と前記流体圧
   源との間に接続されていることを特徴とするエン
   ジン用の温度応答駆動機構。 ２ 前記アクチユエータ機構が反動部材及び金属
   板ピストン部材を有し、前記反動部材が前記ピス
   トン内に配置されている特許請求の範囲１に記載
   のエンジン用の温度応答駆動機構。