JPS6344973B2 - - Google Patents

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JPS6344973B2
JPS6344973B2 JP56078492A JP7849281A JPS6344973B2 JP S6344973 B2 JPS6344973 B2 JP S6344973B2 JP 56078492 A JP56078492 A JP 56078492A JP 7849281 A JP7849281 A JP 7849281A JP S6344973 B2 JPS6344973 B2 JP S6344973B2
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JP
Japan
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working fluid
fan
working
drive shaft
chamber
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JP56078492A
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English (en)
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JPS57193715A (en
Inventor
Hiromi Yoshizaka
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Matsuda KK
Original Assignee
Matsuda KK
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Publication date
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Publication of JPS57193715A publication Critical patent/JPS57193715A/ja
Publication of JPS6344973B2 publication Critical patent/JPS6344973B2/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D35/00Fluid clutches in which the clutching is predominantly obtained by fluid adhesion
    • F16D35/02Fluid clutches in which the clutching is predominantly obtained by fluid adhesion with rotary working chambers and rotary reservoirs, e.g. in one coupling part
    • F16D35/021Fluid clutches in which the clutching is predominantly obtained by fluid adhesion with rotary working chambers and rotary reservoirs, e.g. in one coupling part actuated by valves
    • F16D35/022Fluid clutches in which the clutching is predominantly obtained by fluid adhesion with rotary working chambers and rotary reservoirs, e.g. in one coupling part actuated by valves the valve being actuated by a bimetallic strip
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00Controlling of coolant flow
    • F01P7/02Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air
    • F01P7/04Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air by varying pump speed, e.g. by changing pump-drive gear ratio
    • F01P7/042Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air by varying pump speed, e.g. by changing pump-drive gear ratio using fluid couplings

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Temperature-Responsive Valves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は自動車のラジエータ等を冷却するサ
ーモモジユレートフアン装置に関するものであ
る。
一般に自動車のラジエータは冷却フアンによつ
て冷却する必要があるが、この冷却フアンをエン
ジンによつて直接駆動するようにすると、冷却フ
アンは常にかなりの速度で回転することとなり、
冬期あるいはエンジン始動直後には、ほとんどエ
ンジンを冷却する必要がないにもかかわらず、さ
らに冷却されることになる。そのため従来の冷却
フアンでは、第1図に示すように、フアン雰囲気
温度に応動するバイメタル15によつて高温時に
は弁部20を図示左方に移動させ、これによつて
開いたセパレータ8の作動流体供給孔8bを介し
て液体9をフアンケース2の流体貯蔵室7bから
作動室7aに導入し、エンジンによつて駆動され
る駆動軸1およびドライブデイスク17の回転力
を液体9を介してフアンケース2に伝達し、低温
時には逆に作動流体供給孔8bを介しての作動室
7aへの液体9の導入を停止して作動流体還流孔
8cを介しての作動室7aからの液体9の還流に
よつて作動室7a内の液体9の量を減少させてい
た。この場合フアンケース2に伝達される回転力
が作動室7aの液体9の量つまり弁部20による
作動流体供給孔8bの開閉状態に応じて変化する
ことを利用して冷却フアン6を雰囲気温度に応じ
て回転駆動するようにしていた。
しかるにこのような従来のサーモモジユレート
フアン装置では、流体貯蔵室7bから作動室7a
へ液体9を供給する作動流体供給孔8bは高温時
にフアンケース2へ十分な回転力が伝達される程
度の量の液体9が作動室7aへ供給できるよう十
分に大径である必要があるので、弁部20が開く
と、液体9が急激に作動室7aに導入され、フア
ンケース2に急激に駆動力が伝達されるため、フ
アン6の回転速度が高くなり、その冷却風により
雰囲気温度が低下し、再び弁部20が作動流体供
給孔8bを閉じフアン6の回転速度を低下させ
る。その後雰囲気温度が上昇し再び上記作動をく
り返す、いわゆるサージング現象が発生し、構成
各部に衝撃が加わつてそれらの耐久性が低下する
とともに、騒音が急激に大きくなる等の欠点があ
つた。
この欠点を解決するものとして実公昭49−
40228号公報の流体継手を採用することが考えら
れる。すなわち、これはフアンブレードを有する
被動部材と蓋板とにより形成される液体室を、弁
板により作動室と流体貯蔵室とに画成し、この弁
板に両室を互に連通する弁口を複数個設けるとと
もに、該弁口を開閉する栓部材を設け、感温素子
に連動して回動するスライダにより栓部材を軸方
向に変位させて開閉するようにした流体継手であ
る。
しかしながら、この流体継手はスライダが栓部
材の傾斜面を押圧しながら回動するため、傾斜面
が摩耗して耐久性を低下させ、また栓部材に傾斜
を加工したり、栓部材を弁板に個別に溶接したり
しなければならず、製造コストが高くなるなどの
種々の欠点がある。
本発明は上記2つの従来技術の欠点を同時に除
去するためになされたもので、温度に応じて作動
室内に供給する作動流体の両を徐々に変化させる
ことによつてサージング現象の発生を防止し、フ
アン回転数の急増による騒音の急激な増大をなく
すとともに、構成各部の摩耗等による耐久性の著
しい低下のない安価なサーモモジユレートフアン
装置を提供することを目的としている。
上記目的を達成するために本発明は、駆動手段
によつて駆動される駆動軸と、該駆動軸に回転自
在に取付けられフアンブレードが固定され内部に
空間が形成されたフアンケースと、該フアンケー
ス内の空間を上記駆動軸方向に隣り合う2室に仕
切るセパレータと、該セパレータによつて上記フ
アンケース内の空間を仕切つて形成された1つの
作動室と流体貯蔵室と、該流体貯蔵室に貯蔵され
る作動流体と、上記駆動軸に固定されて上記1つ
の作動室内に配置され該作動室内に供給される作
動流体の量に応じて上記駆動軸の回転力を上記フ
アンケースに伝達する1つのドライブデイスク
と、上記セパレータに穿設され上記2室を連通し
て上記1つの作動室へ作動流体を供給する作動流
体供給孔と、該作動流体供給孔をその開口方向に
移動して開閉する複数の弁部と、ばね性を有し相
互に重ね合わせて設けられ上記複数の弁部を支持
する複数の支持部と、該複数の支持部に対する押
圧力を温度に応じて変化させ上記各弁部を上記支
持部のばね力により上記作動流体供給孔の開口面
積が高温時ほど大きくなるよう上記各弁部を順次
開閉せしめる感温部材と、上記駆動軸の回転の中
心からの距離が上記作動流体供給孔より大となる
位置に穿設され上記1つの作動室内の作動流体を
上記流体貯蔵室へ還流する作動流体還流孔とを備
えたことを特徴としている。
これにより、作動流体供給孔の開口面積が温度
に応じて徐々に変化するためサージング現象の発
生が防止され、複数の弁部を支持する複数の支持
部に対する押圧力を変化させて上記複数の弁部を
開閉しているため支持部や弁部の摩耗による耐久
性の低下が防止される。
以下本発明の一実施例を図について説明する。
第2図ないし第4図は本発明の一実施例による
サーモモジユレートフアン装置を示す。図におい
て、1はエンジン(図示せず)によつて駆動され
る駆動軸で、該駆動軸1の先端部にはケース本体
3とケースカバー4とからなるフアンケース2が
設けられており、上記ケース本体3はベアリング
5を介して上記駆動軸1に回転自在に取付けら
れ、又ケース本体3の外周にはフアン6がボルト
6aによつて固定されている。
そして上記ケース本体3とケースカバー4との
間には中央に開口8aを有するセパレータ8が固
定され、該セパレータ8はフアンケース2内の空
間を作動室7aと流体貯蔵室7bとに仕切つてお
り、上記流体貯蔵室7b内にはオイル等の液体9
が貯溜されている。またセパレータ8には上記作
動室7aと流体貯蔵室7bとを連通する作動流体
供給孔8bが穿設されるとともに、支持部10,
11の図示下端が相互に重ねてこのセパレータ8
に固定されている。この支持部10,11はそれ
自身のばね性によつてそれぞれ矢印D,E方向に
移動しようとする力を有し、該支持部10,11
の図示上端には弁部12,13が形成されてい
る。そして下側(図示右側)即ち支持部10側の
弁部12には上記セパレータ8の作動流体供給孔
8bより小さい内径の作動流体供給孔12aが穿
設され、該弁部12の先端は折り曲げられ、又上
側即ち支持部11側の弁部13は下側の弁部12
の作動流体供給孔12aを開閉するようになつて
いる。さらにセパレータ8周縁の1箇所には還流
孔8cが穿設され、作動室7aの内周面の上記還
流孔8c近傍には堰14が設けられている。そし
て上記作動室7aには上記駆動軸1の先端に固定
されたドライブデイスク17が配設され、このド
ライブデイスク17には流通孔17aが形成され
ている。またフアンケース2のケースカバー4の
外周にはブラケツト15aを介してバイメタル1
5が取付けられ、該バイメタル15にはケースカ
バー4の透孔4aを挿通して上記上側支持部11
と当接するピン16が固定されている。
次に第5図及び第6図を用いて上記装置の動作
について説明する。
エンジンの始動直後には、フアンの雰囲気温度
は低く、バイメタル15は第5図aに示すように
ほとんど変形せず、上側の支持部11はピン16
によつて押され、弁部12,13は作動流体供給
孔8b,12aをそれぞれ閉塞している。この状
態ではドライブデイスク17は駆動軸1の回転力
により回転するが、作動室7aには流体貯蔵室7
bの流体9は導入されず、ドライブデイスク17
の回転力は作動室7aに残留している少量の液体
9によつてフアンケース2に伝達され、フアンケ
ース2は第6図に示すようにゆつくり回転し始
め、しばらくしてその回転速度(単位時間当りの
回転数=以下「回転数」と略す)は一定のAとな
る。
そしてエンジンが暖機され、フアン雰囲気温度
が上昇して第6部のT1になると、バイメタル1
5は変形して第5図bに示すような状態になる。
それに伴つてピン16は図示方向に少し作動し、
上側の支持部11に対する押圧力は小さくなるた
め、上側の支持部11はそのばね力によつて左方
に変形移動し、上側の弁部13は下側の弁部12
の作動流体供給孔12aを開く。このとき下側の
弁部12はその支持部10のばね力によつて作動
流体供給孔8bを閉じている。すると流体貯蔵室
7bの液体9はフアンケース2の回転によつて第
5図bに矢印Fで示すように、作動流体供給孔1
2a及び8bさらにはドライブデイスク17の流
通孔17aを介して作動流体供給孔7aの外周環
状空間に導入さ、ドライブデイスク17の回転力
は導入された液体9によつてより多くフアンケー
ス2に伝達され、フアンケースの回転数は第6図
に示すBまで増大する。ところでこのようにして
作動流体供給孔12a,8bを介して作動室7a
に導入された液体9はドライブデイスク17とそ
れより回転速度の遅いフアンケース2との回転速
度の差により、堰14によつて案内された液体9
が還流孔8cを通つて作動室7a内の液体9の量
に応じて流体貯蔵室7bへ少しずつ戻るようにな
つている。
そしてさらにフアン雰囲気温度が上昇してT2
になると、第5図cに示すように、バイメタル1
5はさらに大きく変形し、ピン16も左方に大き
く移動し、上側の支持部11はそのばね力により
さらに大きく変形移動する。すると上側の弁部1
3は下側の弁部12の折曲部12bと当たり、下
側の支持部10のばね力に抗して該弁部12を持
ち上げて作動流体供給孔8bを大きく開き、流体
貯蔵室7bの液体9は今度は第5図cに矢印G1
G2で示すように作動流体供給孔12a,8bを
通る経路および作動流体供給孔8bのみを通る経
路で作動室7aに導入され、その導入量は第5図
bの作動流体供給孔12a,8bを同時に通つて
導入される場合に比べて多くなり、フアンケース
2に伝達される回転力もさらに大きくなるため、
このフアンケース2の回転数はさらに増大して第
6図の回転数Cとなる。
またこのようにフアン6が回転数Cで回転して
いる際にフアン雰囲気温度が下がると支持部1
0,11は上記と逆に作動流体供給孔の開口面積
を徐々に小さくするよう動作するため作動室7a
への液体9の供給量が減少し、結果的に還流孔8
cを介して流体貯蔵室7bへ還流される液体9の
量が相対的に多くなる。これにより作動室7aの
内の液体9の量が減少してフアンケース2の回転
数はBあるいはAまで減少する。
従つて従来のフアン装置では、フアン雰囲気温
度が上昇すると、フアン6の回転数は第6図に1
点鎖線で示すように、AからCまで急激に上昇し
ていたのに対し、本装置ではフアン6の回転数は
温度の変化に応じて第6図の実線で示すように
A、B、Cと徐々に変化するので、従来のような
サージング減少は発生せず、装置の構成各部に加
わる衝撃や騒音が軽減される上、弁部12,13
やその支持部10,11に摺動部が設けられてい
ないので、それらの摩耗がなく装置の耐久性が向
上されるものである。
第7図及び第8図は本発明の第2の実施例を示
し、第2図ないし第4図と同一符号は同一のもの
を示す。ただし本実施例では、セパレータ8には
内径の異なる2つの作動流体供給孔8b,8dが
穿設され、また上側の支持部11の先端には小径
の作動流体供給孔8dを開閉する柱状の弁部18
が設けられ、該支持部11のほぼ中央には下側の
支持部10と当接する突起11aが形成され、該
下側の支持部10の先端は作動流体供給孔8bを
開閉する弁部19となつている。
本実施例の装置において、フアン雰囲気温度が
上昇し、バイメタル15が変形し始めると、まず
上側の支持部11がそのばね力により第7図の左
方に変形移動し、弁部18はセパレータ8の小径
の作動流体供給孔8dを開く。この時点では支持
部11の突起11aはまだ支持部10と当接して
いるが、さらに温度が上昇し、バイメタル15が
より大きく変形すると、上側の支持部11はさら
に大きく変形移動して突起11aが下側の支持部
10への押圧力を減少すると、該支持部10はそ
のばね性によつて左方に変形移動してその弁部1
9は大径の作動流体供給孔8bを開く。本実施例
装置はこのように弁部18,19がフアン雰囲気
の温度に応じて順次開き、それに応じて流体貯蔵
室7bから作動室7aに導入される液体9の量が
徐々に増大し、フアンケース2の回転数も徐々に
増大するものである。
なお上記2つの実施例では作動流体供給孔及び
弁部をそれぞれ2つ設けたが、これらは多く設け
てもよいものである。また上記実施例では弁部と
支持部を一体に形成したが、弁部と支持部とは別
体に設け、弁部を支持部によつて支持させるよう
にしてもよい。
以上のように本発明に係るサーモモジユレート
フアン装置は、フアンケースの作動室と流体貯蔵
室とを連通する作動流体供給孔を設け、この作動
流体供給孔を閉塞する複数の弁部をフアン雰囲気
温度に応じて順次開き、流体貯蔵室から作動室に
導入する液体の量をフアン雰囲気温度の上昇に応
じて徐々に増大するようにしたので、サージング
現象の発生を防止でき、その結果構成各部分が受
ける衝撃を低減してその耐久性を向上でき、しか
も騒音も軽減できる等の効果がある。
また、本発明は従来のようにスライダが回動し
ながら栓部材の開閉を行うものではなく、感温部
材が単に弁部の押圧力を制御するのみであるか
ら、従来のような弁摩耗による耐久性の低下を招
来することもなく、弁部の加工もプレス加工によ
り容易に行うことができるので製造コストも低い
という効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のサーモモジユレートフアン装置
の要部断面側面図、第2図は本発明の一実施例に
よるサーモモジユレートフアン装置の要部断面側
面図、第3図は上記装置の一部正面図、第4図
a,bはそれぞれ上記装置の下側、上側の支持部
の平面図、第5図a,b,cはともに上記装置の
動作を説明するための要部断面側面図、第6図は
上記装置のフアン雰囲気温度に対するフアン回転
数の特性図、第7図は本発明の第2の実施例によ
るサーモモジユレートフアン装置の要部断面側面
図、第8図は第7図の一部平面図である。 1……駆動軸、2……フアンケース、6……フ
アン、7a……作動室、7b……流体貯蔵室、8
……セパレータ、8b,8d……作動流体供給
孔、9……液体、10,11……支持部、12,
13……弁部、12a……作動流体供給孔、15
……バイメタル(感温部材)、17……ドライブ
デイスク、18,19……弁部。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 駆動手段によつて駆動される駆動軸と、該駆
    動軸に回転自在に取付けられフアンブレードが固
    定され内部に空間が形成されたフアンケースと、
    該フアンケース内の空間を上記駆動軸方向に隣り
    合う2室に仕切るセパレータと、該セパレータに
    よつて上記フアンケース内の空間を仕切つて形成
    された1つの作動室と流体貯蔵室と、該流体貯蔵
    室に貯蔵される作動流体と、上記駆動軸に固定さ
    れて上記1つの作動室内に配置され該作動室内に
    供給される作動流体の量に応じて上記駆動軸の回
    転力を上記フアンケースに伝達する1つのドライ
    ブデイスクと、上記セパレータに穿設され上記2
    室を連通して上記1つの作動室へ作動流体を供給
    する作動流体供給孔と、該作動流体供給孔をその
    開口方向に移動して開閉する複数の弁部と、ばね
    性を有し相互に重ね合わせて設けられ上記複数の
    弁部を支持する複数の支持部と、該複数の支持部
    に対する押圧力を温度に応じて変化させ上記各弁
    部を上記支持部のばね力により上記作動流体供給
    孔の開口面積が高温時ほど大となるよう上記各弁
    部を順次開閉せしめる感温部材と、上記駆動軸の
    回転の中心からの距離が上記作動流体供給孔より
    大となる位置に穿設され上記1つの作動室内の作
    動流体を上記流体貯蔵室へ還流する作動流体還流
    孔とを備えたことを特徴とするサーモモジユレー
    トフアン装置。
JP7849281A 1981-05-22 1981-05-22 Thermomodulate fan Granted JPS57193715A (en)

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JPS57193715A JPS57193715A (en) 1982-11-29
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Families Citing this family (3)

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JP2541886Y2 (ja) * 1990-02-17 1997-07-23 臼井国際産業株式会社 感温作動型流体式ファン・カップリング装置
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JP2019056475A (ja) * 2017-09-22 2019-04-11 臼井国際産業株式会社 ファンクラッチ

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JPS5338836A (en) * 1976-09-21 1978-04-10 Aisin Seiki Co Ltd Fluid coupling for engine cooling fan
JPS56127826A (en) * 1980-03-11 1981-10-06 Usui Internatl Ind Co Ltd Temperature sensitive operating fluid coupling

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