KR100963813B1

KR100963813B1 - 온도 감응형 유체식 커플링 장치

Info

Publication number: KR100963813B1
Application number: KR1020030019448A
Authority: KR
Inventors: 마사요시 우수이; 히로시 이노우에
Original assignee: 우수이 고쿠사이 산교 가부시키가이샤
Priority date: 2002-03-29
Filing date: 2003-03-28
Publication date: 2010-06-16
Also published as: DE10311347A1; US20030230460A1; KR20030078745A; CN1309968C; FR2838171A1; GB2388649A; CN1448642A; GB0306871D0; GB2388649B; FR2838171B1; US6814206B2

Abstract

헌팅(hunting) 현상에 의한 회전의 난조(亂調)를 방지하여 유출 조정 구멍을 확실하게 개폐시키고, 온도 변화에 민감하고 제어 범위를 크게 한 장치를 제공한다.

감온체의 온도 변화에 의한 굴곡 변형에 연동하여, 피스톤 막대가 경계판의 표면과 평행하게 운동하도록 배치되어 있다. 요동식의 밸브 부재의 바닥측 부근이 피스톤 막대와 접촉하고, 또한 그 요동측 단부가 자기의 탄성력으로 가압되어 유출 조정 구멍을 설치한 경계판의 표면과 접촉을 유지하면서 요동한다. 감온체가 온도변화를 받아 변형함으로써 피스톤 막대가 경계판의 표면과 평행하게 이동하고, 이로써 밸브 부재의 요동측 단부가 경계판의 표면에 접촉하면서 그 면과 평행하게 이동하여 유출 조정 구멍의 개구 면적을 변화시키고, 오일실로부터 토크 전달실로 유입 유출되는 기름의 양을 제어한다.

커플링 장치, 경계판, 피스톤 막대, 밸브 부재, 감온체

Description

온도 감응형 유체식 커플링 장치{Temperature-operated fluid coupling}

도 1은 본 발명에 따른 온도 감응형 유체식 커플링 장치의 종단면도이다.

도 2a 내지 도 2c는 밸브 부재의 동작을 나타내기 위해서 일부를 절단한 정면도와 측면도이다.

도 3은 장치를 좌측면에서 본 장치의 정면도이고, 일부는 생략되어 있다.

도 4는 도 3의 장치를 변형한 예의 정면도이고, 일부는 생략되어 있다.

도 5a 및 도 5b는 감온체를 한쪽 지지로 지지한 변형예를 도시하는 확대 개략도이다.

도 6a 내지 도 6d는 연결부로 되돌아가 스프링을 설치한 변형예를 나타내는 일부 절단 단면도이다.

도 7은 서모 펠릿(thermo pellet)을 이용한 예의 정면도로, 일부는 생략되어 있다.

도 8a 및 도 8b는 다른 실시예에 따른 밸브 부재의 동작을 나타내는 일부 절단 정면도이다.

도 9a 및 도 9b는 다른 실시예에 따른 밸브 부재의 동작을 나타내는 일부 절단한 정면도이다.

도 10은 또 다른 실시예에 따른 유체식 커플링 장치의 종단면도이다.

도 11a 및 도 11b는 도 10의 실시예에 따른 밸브 부재의 동작을 나타내는 일부 절단 정면도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1: 구동축 2: 구동 디스크

3: 베어링 4: 커버

5: 몸체 6: 밀봉 케이스

7: 경계판 8: 오일실

9: 토크 전달실 10, 30, 60, 80: 유체식 커플링 장치

11: 피스톤 막대 12: 유출 조정 구멍

13, 33, 53, 73, 83: 밸브 부재 14, 58, 84: 돌기

16: 축 구멍 20, 62: 감온체

26: 피벗(pivot) 지지점

본 발명은 주로 차량용 내연 기관에 적용되는 냉각 팬의 작동을 주위의 온도조건에 따라서 자동 제어하는 기능을 구비한 온도 감응형 유체식 커플링 장치의 개량에 관한 것이다.

이 종류의 온도 감응형 유체식 커플링 장치는 예를 들면 본 출원인에 의한 선출원의 일본 실개평1-102526호 공보에 기재되어 있고, 그 전형적 구조에서는 선단에 구동 디스크(휠)를 고착한 회전 구동축 상에 베어링을 통하여 밀봉 케이스가 상대 회전가능하게 지지되고, 밀봉 케이스 내부가 경계판에 의해서 오일실과 토크 전달실로 구획되어 있다. 외주에 냉각 팬을 설치한 밀봉 케이스는 커버와 베어링을 유지하는 몸체로 조립되어 있다. 그리고 밀봉 케이스의 커버측 외부에 배치된 바이메탈로 이루어지는 감온체가 온도 변화를 받아 굴곡 변형하고, 이것에 연동하여 피스톤 막대와 연결되는 밸브 부재가 경계판에 설치된 유출 조정 구멍을 개폐하고, 오일실로부터 토크 전달실로 기름이 흘러들어 옴으로써 토크를 전달하도록 되어 있다.

감온체가 검지하는 온도는 일반적으로 라디에이터(radiator) 통과 후의 공기의 온도이고, 예를 들면 60℃ 이하의 저온에서는 바이메탈이 대략 평탄하게 되어 있어 밸브 부재가 유출 조정 구멍을 폐쇄하여 커플링이 오프(OFF)의 상태에 있고, 60℃ 이상의 고온에서는 바이메탈이 굴곡하여 밸브 부재가 이격되어 유출 조정 구멍을 개방하여 커플링이 온(ON)이 되도록 설정되어 있다.

이러한 종래 예에 있어서, 밸브 부재는 띠판 형상의 평판 부재로 이루어지고, 그 자유단이 축선 방향으로 움직여 경계판에 설치된 유출 조정 구멍을 개폐하도록 되어 있다. 그러나, 이러한 축선 방향의 접촉과 이격은 반드시 안정된 동작으로 되지 않고, 유로가 좁아진 순간에 밸브 부재의 흡착 현상을 일으키거나, 반대로 급격하게 틈이 확대되어, 소위「헌팅(Hunting)」 현상을 일으키는 것이 알려져 있었다.

그래서 본 발명자들은 일본 특개평 4-54317호(특허 제2888931호)에 기재한 바와 같이, 밸브 부재의 자유단이 장치의 축선 방향과 평행한 벽면을 슬라이딩함으로써 유출 조정 구멍을 개폐하는 밸브 부재를 제안하였다. 그러나, 이러한 구조에서는 밸브 부재의 동작 거리가 작아져 유출 조정 구멍의 개구 면적이 작아지고, 제어 장치의 감도가 올라가지 않는(감온 특성이 향상되지 않는)다는 문제점이 있었다. 본 발명은 이 점을 개량하는 것을 의도하고 있다.

본 발명의 목적은 헌팅 현상에 의한 회전의 난조를 방지하여 유출 조정 구멍을 확실하게 개폐시키고, 온도 변화에 민감하고 제어 범위를 크게 잡을 수 있는 온도 감응형 유체식 커플링 장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 상술한 목적은 종래의 온도 감응형 유체식 커플링 장치와 동일한 기본 구조를 가지면서, 피스톤 막대가 경계판의 표면과 평행하게 운동하도록 배치되고, 요동식의 밸브 부재(판 스프링)가 그 바닥측 부근에서 상기 피스톤 막대와 연결되고, 또한 그 요동측 단부가 자기의 탄성력으로 가압되어 유출 조정 구멍을 설치한 경계판의 표면과 접촉을 유지하도록 되어 있고, 감온체(바이메탈·서모 펠릿)의 온도 변화에 의한 굴곡 변형에 연동하여 피스톤 막대가 경계판의 표면과 평행하게 운동하고, 이로써 밸브 부재의 요동측 단부가 경계판의 표면에 접촉하면서 그 면과 평행하게 이동하여 유출 조정 구멍의 개구 면적을 변화시켜, 오일실에서 토크 전달실로 유입 유출되는 기름의 양(유량)을 제어하도록 되어 있는 온도 감응형 유체식 커플링 장치에 의해서 달성된다.

이러한 구성에 기초하여, 본 발명에 따르면, 요동식의 밸브 부재는 종래와 같이 장치의 축선 방향으로 접촉·이격을 반복하는 것은 아니고, 경계판의 표면을 따라 요동하면서 유출 조정 구멍을 개폐하기 때문에, 그 개폐 동작이 안정하고, 헌팅에 의한 회전의 난조를 일으키는 일이 없다. 또한, 밸브 부재가 바닥측 단부의 지점을 중심으로 하여 요동하기 때문에, 링크의 비율을 크게 잡는 것이 가능하게 되고, 온도 변화에 민감한 제어가 가능하게 된다.

경계판의 표면을 따라 요동하면서 유출 조정 구멍을 개폐하는 타입으로서는, 소용돌이형(spiral)의 감온체를 사용한 예, 예를 들면 일본 특공소55-616호 「감온 작동 유체 커플링」이 있지만, 내연기관의 진동을 받아 소용돌이형의 감온체 전체가 진동하여, 그 동작이 불안정하게 되기 때문에, 내구성이 부족하다는 문제가 있었다.

이렇게 하여, 본 발명에 따르면, 헌팅 현상에 의한 회전의 난조를 일으키게 하지 않고서 확실하게 유출 조정 구멍을 개폐시키고, 온도 변화에 민감하고 제어 범위를 크게 잡는 것이 가능한 온도 감응형 유체식 커플링 장치가 실현된다.

또한, 띠판형(좁고 긴 종이모양)의 감온체(바이메탈)를 사용한 경우는 종래의 바이메탈이 커버 표면과 평행하게 배치되기 때문에 커버로부터의 복사열을 받아 발열하여 감도가 저하될 우려가 있는 것에 대하여, 본 발명에서는 바이메탈이 커버 표면에 수직으로 배치되기 때문에 커버로부터의 복사열을 받기 어려워 감도가 향상되는 효과도 얻어진다.

온도 감응 기구에 관해서는 각종의 변형예가 가능하다. 이하, 첨부된 도면의 실시예를 참조하면서 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.

(실시예)

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 온도 감응형 유체식 커플링 장치(10)의 비작동 시(OFF 시)를 단면으로 도시하고, 도 2a 내지 도 2c는 온도 감응 기구의 동작을 도시하고, 도 3은 장치를 정면에서 본 외형을 도시하고 있다.

이 커플링 장치(10)는 그 선단에 구동 디스크(2)를 고착한 회전 구동축(1) 상에 베어링(3)을 통하여 상대 회전가능하게 지지된 커버(4)와 몸체(5)로 이루어지는 밀봉 케이스(6)와, 이 밀봉 케이스의 내부를 토크 전달실(9)과 오일실(8)로 구획하는 경계판(7)과, 이 경계판의 외주 부근에 설치된 유출 조정 구멍(12)을 개폐하는 요동식의 밸브 부재(13)와, 밀봉 케이스(6)의 커버측 외부에 배치된 띠판 형상의 감온체(바이메탈; 20)와, 이 감온체에 일단이 접촉되고 상기 커버에 설치된 축구멍(16)을 관통하여 타단이 밸브 부재(13)에 연결되어 있는 피스톤 막대(11)를 구비하고 있다. 경계판(7)의 중앙 부근에는 토크 전달실(9)과 오일실(8)의 사이에서 기름을 유입 유출시키는 유통 구멍(15)이 설치되어 있다. 밀봉 케이스(6)의 전후면측에는 냉각용의 핀(18)이 설치되어 있다. 밀봉 케이스(6)의 외부에는 냉각용의 팬(19)이 장착된다.

도 2a, 도 2b에 도시하는 바와 같이, 피스톤 막대(11)는 커버(4)에 설치된 축구멍(16)을 관통하여 연장하고, 경계판(7)의 표면과 평행하게 운동하도록 배치되어 있다. 밸브 부재(13)는 그 바닥측 단부가 연결부(24)에 있어서 피스톤 막대(11)와 가동식(핀 삽입식)으로 연결되고, 또한 그 요동측 단부가 자기의 탄성력으로 가압되어 유출 조정 구멍(12)의 면과 접촉을 유지하게 되어 있고, 더욱이 밸브 부재(13)의 도중 부분이, 피벗 지지점(26)을 통하여, 경계판(7)에 설치된 돌기(14) 상에서 경계판(7)의 표면과 평행하게 회전할 수 있도록 지지되어 있다. 즉, 돌기(14) 상에서 리벳(rivet) 헤드부(26)가 요동하는 밸브 부재(13)의 피벗 지지점으로서 작용하게 되어 있다.

이렇게 하여, 감온체(20)의 온도 변화에 의한 굴곡 변형에 연동하여 피스톤 막대(11)가 경계판(7)의 표면과 평행하게 운동하고, 이것을 받아 밸브 부재(13)의 요동측 단부가 경계판(7)의 표면에 접촉하면서 그 면과 평행하게 이동(슬라이딩)하여 유출 조정 구멍(12)의 개구 면적을 변화시키고, 이 때 원심력을 받아 오일실(8)로부터 토크 전달실(9)로 유입 유출되는 기름의 양을 제어하도록 되어 있다.

최종적으로는, 이 기름의 점성 저항에 의해서 구동 디스크(2)로부터 밀봉 케이스(6)측으로 토크를 전달하고, 유체식 커플링 장치(10)의 외주에 장착되어 있는 팬(19)을 회전시키게 된다.

도 2a 내지 도 2c는 온도 감응 기구의 동작을 도시하고 있고, 도 2a는 밸브 부재(13)가 유출 조정 구멍(12)을 폐쇄하여 커플링이 오프(OFF)인 상태이고, 도 2b는 밸브 부재(13)가 유출 조정 구멍(12)을 개방하여 커플링이 온(ON)인 상태이며, 도 2c는 도 2a의 상태를 측면으로부터 본 도면이다. 이러한 도면에 있어서, 바이메탈로 이루어지는 감온체(20)의 양단은 커버(4)에 고착된 브래킷(17)에 가동으로 유지되어 있다. 감온체(20)의 중앙에는 피스톤 막대(11)가 리벳으로 고착되고, 피스톤 막대(11)는 커버(4)의 축구멍(16)을 관통하여 장치(10)의 내부로 연장하고, 피스톤 막대(11)의 내측 단부에는 밸브 부재(13)와의 연결부(24)가 설치되어 있다. 밸브 부재(13)의 바닥측 단부는 연결부(24)에 있어서 피스톤 막대(11)와 가동식으로 연결되고, 또한 그 요동측 단부가 자기의 탄성력으로 가압되어 유출 조정 구멍(12)의 면과 접촉을 유지하게 되어 있다. 더욱이 밸브 부재(13)의 도중 부분이 경계판(7)에 설치된 돌기(14) 상에 리벳(26)으로 고정되고, 밸브 부재(13)는 경계판(7)의 표면과 요동하면서 평행하게 회전할 수 있도록 지지되어 있다.

도 2a에서는 감온체(20)가 감지하는 바깥 기온, 즉 라디에이터 통과 후의 공기의 온도가 예를 들면 60℃ 이하의 저온이기 때문에, 감온체(20)가 대략 평탄하게 되어 있고 밸브 부재(13)가 유출 조정 구멍(12)을 폐쇄하여 커플링이 오프(OFF)인 상태에 있다. 도 2b에서는 바깥 기온이 60℃ 이상의 고온이기 때문에, 감온체(20)가 열 변형에 의해 굴곡하여 피스톤 막대(11)를 이동시키고, 밸브 부재(13)가 피벗 지지점(26)을 중심으로 하여 화살표 R 방향으로 회전하여, 밸브 부재(13)가 이동하고 유출 조정 구멍(12)을 개방하여 커플링이 온(ON)인 상태로 되어 있다.

도 3은 도 1에 도시한 온도 감응형 유체식 커플링 장치(10)를 좌측면에서 본 정면도이고, 일부는 생략되어 있다. 정면에서 보면, 커버(4)의 외부에 다수의 냉각용 핀(18)이 방사형으로 배치되어 있다. 피스톤 막대(11)는 커버(4)의 중앙 부근을 따라서 좌우로 운동할 수 있도록 배치되어 있다.

도 4는 도 1 내지 도 3의 장치를 변형한 실시예에 따른 온도 감응형 유체식 커플링 장치(30)의 정면도이고, 일부는 생략되어 있다. 이 예에서는 밸브 부재(33)의 중앙 부분을 연장하고, 감온체(20)에 연결된 피스톤 막대(11)와 밸브 부재(33)의 연결부(24)의 위치를 커버(4)의 중심에서 거리(S)만큼 오프셋시켜, 밸브 부재(33)를 R 방향으로 회전시켜 유출 조정 구멍(12)을 개폐시키기 위한 링크비를 크게 하고 있다. 이로써, 유체식 커플링 장치의 감도를 증폭시키고, 편심량을 크게 하여 바이메탈과 공기의 상대 속도를 높여 빠른 응답 특성이 얻어지도록 하고 있다.

도 5a, 도 5b는 상술한 실시예에 있어서 양단에서 지지되어 있던 감온체를 한쪽만으로 지지하도록 한 변형 실시예를 도시하고 있다. 이 예에서는 감온체(40)가 커버(4)에 고착된 브래킷(42)으로 한쪽이 지지되어 있다. 도 5a는 감온체(40)가 평탄하고 밸브 부재(13)가 로켓형의 유출 조정 구멍(46)을 폐쇄하여 장치가 오프(OFF)로 되어 있는 상태, 도 5b는 감온체(40)가 열 변형하여 피스톤 막대(41)를 축선 방향으로 이동시키고, 연결부(44)를 통하여 밸브 부재(13)가 피벗 지지점(26)을 중심으로 하여 R 방향으로 회전하여, 로켓형의 유출 조정 구멍(46)을 개방시켜 장치가 온(ON)으로 된 상태를 나타내고 있다.

도 6a 내지 도 6d는 감온체와 밸브 부재의 연결 부분에 복귀 스프링을 설치하고 밸브 부재가 자유롭게 진동하는 것을 억제한 변형 실시예를 도시하고 있다. 도 6a는 일부를 단면으로 한 정면도이고, 도 6b는 도 6a의 선 B-B를 따르는 종단면도이며, 도 6c는 도 6a의 선 C-C를 따르는 횡단면도이고, 도 6d는 도 6c의 선 D-D를 따르는 부분 단면도이다.

이 예에서는 판 스프링식의 밸브 부재(53)의 바닥측에 요동 암(54)을 장착하고, 요동 암(54)이 피스톤 막대(11)에 눌러져 후퇴할 때에 후방으로부터 지지하는 복귀 스프링(리턴 스프링; 55)을 설치한 점에 특징을 갖는다. 더욱이, 상기 예에서는 밸브 부재(53)는 커버(4)에 설치된 돌기(58) 상에서 경계판(7)의 표면과 평행하게 회전할 수 있도록 지지되어 있다.

종래는 이러한 복귀 스프링이 설치되어 있지 않기 때문에, 밸브 부재(53)가 진동을 받아 전후로 점프하여, 유출 조정 구멍(56)을 개폐할 때에 헌팅 현상(회전의 난조)을 일으킬 우려가 있었지만, 상기 예에서는 복귀 스프링(55)의 힘으로 밸브 부재(53)가 유지되기 때문에, 그와 같은 불량을 해소하는 것이 가능하게 된다.

도 7은 감온체로서 바이메탈 대신에 서모 펠릿(서모 왁스; 62)를 이용한 실시예에 따른 온도 감응형 유체식 커플링 장치(60)의 정면도이고, 일부는 생략되어 있다. 이 예에서는 도 4의 예와 마찬가지로, 감온체(62)에 연결된 피스톤 막대(11)와 밸브 부재(33)의 연결부(24)의 위치를 커버(4)의 중심에서 거리(S)만큼 오프셋시켜, 밸브 부재(33)를 R 방향으로 회전시켜 유출 조정 구멍(12)을 개폐시키기 위한 링크비를 크게 하고 있다. 이로써, 유체식 커플링 장치의 감도를 증폭시키도록 하고 있다. 더욱이, 콤팩트한 서모 펠릿을 이용함으로써, 그 장착 위치의 자유도가 높아져서 판 스프링보다도 큰 스트로크가 얻어지게 되고, 유체식 커플링 장치의 감도가 더욱 증폭된다는 이점이 있다.

도 8a, 도 8b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 온도 감응 기구의 동작을 도시하고 있고, 도 8a는 요동식의 밸브 부재(73)가 유출 조정 구멍(12)을 폐쇄하여 커플링이 오프(OFF)인 상태이고, 도 8b는 밸브 부재(73)가 유출 조정 구멍(12)을 개방하여 커플링이 온(ON)인 상태이다. 이러한 도면에 있어서, 바이메탈로 이루어지는 감온체(20)의 양단은 커버(4)에 고착된 브래킷(17)에 가동으로 유지되어 있다. 감온체(20)의 중앙에는 피스톤 막대(11)의 일단이 접촉하고, 피스톤 막대(11)의 타단은 커버(4)의 축구멍(16)을 관통하여 장치(10)의 내부로 연장하여, 밸브 부재(73)의 바닥측 부근에 고정된 수직판(70)에 접촉하고 있다. 즉, 피스톤 막대(11)와 밸브 부재(73)의 사이에 충돌부(74)가 설치되어 있다.

도 8a의 오프(OFF) 상태는 밸브 부재(73)에 연결된 복귀 스프링(72)과, 경계판(7)에 고정된 스토퍼(71)로 유지되어 있고, 밸브 부재(73)는 그 바닥측 부근에서 수직판(70)을 통하여 탄성력에 의해 피스톤 막대(11)에 접촉하고, 밸브 부재(73)의 요동측 단부는 자기의 탄성력으로 가압되어 유출 조정 구멍(12)의 면과 접촉을 유지하도록 되어 있다. 더욱이 밸브 부재(73)의 바닥측 단부는 피벗 지지점(26)을 통하여 경계판(7)에 설치된 돌기(14) 상에서 경계판의 표면과 평행하게 회전할 수 있도록 지지되어 있다.

라디에이터 통과 후의 공기의 온도가 예를 들면 60℃ 이상의 고온이 되면, 도 8b에 도시하는 바와 같이 감온체(20)가 굴곡하며, 피스톤 막대(11)가 왼쪽으로 이동하고 밸브 부재(73)가 피벗 지지점(26)을 중심으로 하여 화살표 R 방향으로 회전하며, 밸브 부재(73)의 요동측 단부가 이동하고 유출 조정 구멍(12)을 개방하여 커플링이 온(ON)의 상태가 된다.

이 예에서는 감온체(20)와 밸브 부재(73)의 전체를 수용하는 공간이 작아도 되기 때문에, 온도 감응 기구를 조밀하게 설계할 수 있다는 이점이 있다. 더욱이, 피벗 지지점(26)으로부터 피스톤 막대(11)의 축선 중심(수직판; 70)까지의 거리(P)를 작게 하면, 밸브 부재(73)를 요동시키기 위한 링크비를 크게 할 수 있기 때문에, 유체식 커플링 장치의 감도를 증폭시킬 수 있다는 이점도 있다.

도 9a, 도 9b는 도 8a, 도 8b를 변형한 실시예에 의한 온도 감응 기구의 동작을 도시하고 있고, 도 9a는 요동식의 밸브 부재(73)가 유출 조정 구멍(12)을 폐쇄하여 커플링이 오프(OFF)인 상태이고, 도 9b는 밸브 부재(73)가 유출 조정 구멍(12)을 개방하여 커플링이 온(ON)인 상태이다. 도 8a 및 도 8b의 예에서는 감온체(20)와 밸브 부재(73)가 대략 직각으로 배치되어 있던 것을, 도 9의 예에서는 감온체(20)와 밸브 부재(73)를 대략 평행하게 배치한 것이고, 수직판(70), 충돌부(74), 복귀 스프링(72), 스토퍼(71)의 동작은 도 8의 예와 같다. 상기 예에서는 감온체(20)와 밸브 부재(73)의 전체를 수용하는 스페이스가 더욱 작아도 된다는 이점이 있다.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 온도 감응형 유체식 커플링 장치(80)의 비작동 시(OFF 시)를 단면으로 도시하고 있고, 도 11a 및 도 11b는 온도 감응 기구의 동작을 도시하고 있다. 이 커플링 장치(80)의 기본적인 구조는 도 1의 예와 동일하고, 온도 감응 기구의 부분만이 상이하다.

온도 감응 기구로서, 도 1의 예와 동일하게, 감온체(20)가 변형함으로써, 피스톤 막대(11)가 경계판(7)의 표면과 평행하게 운동하도록 배치되어 있다.

밸브 부재(83)는 직사각형의 띠판을 중앙 부근에서 90도 비틀린 형상으로 만들어지고, 그 바닥측 단부가 경계판(7)에 설치된 돌기(84)에 고정되며, 바닥측 부근에서 탄성력에 의해 피스톤 막대(11)에 접촉하고 있다. 밸브 부재(83)의 요동측 단부는 자기의 탄성력으로 가압되어 유출 조정 구멍(12)을 설치한 경계판(7)의 표면과 접촉을 유지하면서 요동하게 되어 있다.

도 11a, 도 11b는 도 10의 예에 있어서의 온도 감응 기구의 동작을 도시하고 있고, 도 11a는 요동식의 밸브 부재(83)가 유출 조정 구멍(12)을 폐쇄하여 커플링이 오프(OFF)인 상태이고, 도 11b는 밸브 부재(83)가 유출 조정 구멍(12)을 개방하여 커플링이 온(ON)인 상태이다. 이들 도면에 있어서, 바이메탈로 이루어지는 감온체(20)의 양단은 커버(4)에 고착된 브래킷(17)에 가동으로 유지되어 있다. 감온체(20)의 중앙에는 피스톤 막대(11)의 일단이 접촉하고, 피스톤 막대(11)의 타단은 커버(4)의 축구멍(16)을 관통하여 장치(10)의 내부로 연장하여, 밸브 부재(83)의 바닥측 부근에 직접 접촉하고 있다.

라디에이터 통과 후의 공기의 온도가 예를 들면 60℃ 이상의 고온이 되면, 도 11b에 도시하는 바와 같이 감온체(20)가 굴곡하고, 피스톤 막대(11)가 위로 이동하여 밸브 부재(83)가 자기의 탄성력에 의해서 상방으로 굴곡한다. 이로써, 요동측 단부가 화살표 L 방향으로 회전하고, 밸브 부재(83)의 요동측 단부가 이동하여 유출 조정 구멍(12)을 개방하여 커플링이 온(ON)의 상태가 된다. 상기 피스톤 막대(11)의 작용점이 돌기(84)로부터 일정거리 떨어져 있어 밸브 부재(83)가 회전한다.

이 예에서는 피스톤 막대(11)가 직접 밸브 부재(83)에 접촉하기 때문에, 연결 기구가 현저하게 간략화되어 온도 감응 기구를 극히 소형으로 설계할 수 있다는 이점이 있다. 더욱이, 밸브 부재(83)의 바닥 하로부터 피스톤 막대(11)의 축선 중심까지의 거리(P)를 작게 하면, 밸브 부재(83)를 요동시키기 위한 링크비를 크게 할 수 있기 때문에, 유체식 커플링 장치의 감도를 증폭시키는 이점도 있다.

이상 상세하게 설명한 바와 같이, 본 발명의 온도 감응형 유체식 커플링 장치에 의하면, 밸브 부재는 종래와 같이 장치의 축선 방향으로 접촉·이격을 반복하는 것은 아니고, 경계판의 표면을 따라 요동하면서 유출 조정 구멍을 개폐하기 때문에, 그 개폐 동작이 안정되고, 헌팅을 일으키는 일이 없다. 또한, 밸브 부재가 바닥측 단부의 지점을 중심으로 하여 요동하기 때문에, 링크의 비율을 크게 잡는 것이 가능하게 되고, 온도 변화에 민감한 제어가 가능하게 되는 등, 그 기술적 효과가 극히 현저하다.

Claims

선단에 구동 디스크(2)를 고착한 회전 구동축(1) 상에 상대 회전가능하게 지지된 몸체(5)와 커버(4)로 이루어지는 밀봉 케이스(6)와, 이 밀봉 케이스의 내부를 토크 전달실(9)과 오일실(8)로 구획하는 경계판(7)과, 이 경계판에 설치된 유출 조정 구멍(12)을 개폐하는 밸브 부재(13)와, 상기 밀봉 케이스의 커버측 외부에 배치된 감온체(20)와, 이 감온체에 일단이 접촉되고 상기 커버에 설치된 축구멍(16)을 관통하여 타단이 상기 밸브 부재에 연결되어 있는 피스톤 막대(11)를 구비한 온도 감응형 유체식 커플링 장치에 있어서,

상기 피스톤 막대(11)가 상기 경계판(7)의 표면과 평행하게 운동하도록 배치되고,

상기 밸브 부재(13)는 그 바닥측 부근에서 상기 피스톤 막대(11)와 연결되고, 또한 그 요동측 단부가 자기의 탄성력으로 가압되어 상기 유출 조정 구멍(12)을 설치한 경계판(7)의 표면과 접촉을 유지하면서 요동하도록 되어 있고,

상기 밸브 부재(13)는 상기 경계판(7)에 설치된 돌기(14) 또는 피벗 지지점(26)에 의해 회전가능하게 지지되며,

상기 감온체의 온도 변화에 의해 상기 경계판(7)의 표면과 평행한 방향으로 상기 감온체의 굴곡 변형에 연동하여 상기 피스톤 막대가 상기 경계판의 표면과 평행하게 운동하고, 이로써 상기 밸브 부재의 요동측 단부가 상기 경계판의 표면에 접촉하면서 그 면과 평행하게 이동하여 상기 유출 조정 구멍의 개구 면적을 변화시켜, 오일실에서 토크 전달실로 유입 유출되는 기름의 양을 제어하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 온도 감응형 유체식 커플링 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 밸브 부재(13, 33)는 그 바닥측 단부가 상기 피스톤 막대와 가동식으로 연결되고, 또한 상기 밸브 부재의 도중 부분이 상기 경계판에 설치된 돌기(14) 상에 지지되어 있는 유체식 커플링 장치.
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제 1 항에 있어서, 상기 피스톤 막대(11)의 작용점이 돌기(84)로부터 일정거리 떨어져 있어 밸브 부재(83)가 회전하고, 상기 밸브 부재(83)는 직사각형의 띠판을 중앙 부근으로부터 90도 비틀린 형상으로 만들어지고, 그 바닥측 부근에서 탄성력에 의해 상기 피스톤 막대(11)에 접촉하고, 또한 상기 밸브 부재의 바닥측 단부가 상기 경계판에 설치된 돌기(84)에 고정되어 있는 유체식 커플링 장치.