JP2004176799A

JP2004176799A - Magnet type fan clutch device

Info

Publication number: JP2004176799A
Application number: JP2002342856A
Authority: JP
Inventors: Masaru Shiozaki; 賢塩崎; Hiroshi Inoue; 洋井上
Original assignee: Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd
Current assignee: Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd
Priority date: 2002-11-26
Filing date: 2002-11-26
Publication date: 2004-06-24
Anticipated expiration: 2022-11-26
Also published as: JP4293418B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a magnet type fan clutch device capable of arbitrarily varying the rotational speed of a fan merely by turning on and off an electromagnetic clutch and controlling the direction of exciting current. <P>SOLUTION: In this magnet type fan clutch device having a magnet coupling using permanent magnets and the electromagnetic clutch formed integrally with each other, a permanent magnet rotating body is formed in a half-split structure comprising an inside permanent magnet rotating body and an outside permanent magnet rotating body. Armatures are installed on the inside permanent magnet rotating body and the outside permanent magnet rotating body, and the permanent magnets are installed in the outside or inside armatures. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に車両用内燃機関に適用される冷却ファンを回転制御する低騒音、高効率のマグネット式ファンクラッチ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用内燃機関などに適用される冷却ファンを回転制御するファンクラッチとして、マグネットカップリングと電磁クラッチを一体化したマグネット式ファンクラッチ装置がある（特開２００２−１９５３０３号）。この種のマグネット式ファンクラッチ装置は、マグネットカップリングと電磁クラッチとが組合され、ファンがマグネットカップリング側に取付けられたもので、具体的には、例えば駆動軸または固定軸に支承された励磁コイル内蔵のクラッチロータと、アーマチャーとからなる回転可能な電磁クラッチと、外周にファンが取着された永久磁石回転体および該永久磁石と僅かなギャップを隔てて対向するごとく配置したヒステリシス材または導体を有し、前記永久磁石とヒステリシス材または導体間に働く吸引作用により当該永久磁石回転体と前記円板が相対回転する仕組みとなしたマグネットカップリングとから構成され、前記電磁クラッチにより前記マグネットカップリングがＯＮ／ＯＦＦ制御される仕組みとなしたものである。
このような構成のマグネット式ファンクラッチ装置の場合は、電磁クラッチの励磁コイルに通電（ＯＮ）するとアーマチャーが吸引されてクラッチロータに吸着し該クラッチロータとアーマチャーおよび、円板または従動側ハウジングが一体に回転することにより、マグネットカップリングによりファンが回転する仕組みとなしたもので、電磁クラッチをＯＮ／ＯＦＦさせることによりファン回転をコントロールすることができること、電磁クラッチは冷却水温、スロットル開度、エンジンの回転速度、エアコンスイッチ等に連動させてＯＮ／ＯＦＦ制御するので、精度よくかつ安定してファン回転を制御することができること、さらにマグネットカップリングによりファンが回転する時、マグネットカップリングは、永久磁石の磁力により回転トルクを伝達しているためスリップしてクッションスタートとなるため、電磁クラッチがＯＮに入った時の負荷が小さく、マグネットカップリングのないファンクラッチ装置に比べファン騒音を著しく低減できるという効果が得られる等の優れた効果を奏する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、従来のマグネット式ファンクラッチ装置は、マグネットカップリングが永久磁石回転体と、該回転体に装着された永久磁石とで構成され、永久磁石と電磁クラッチの磁束の方向を切替制御することができないため、ファンの回転数を任意に変化させることができないという欠点があった。
【０００４】
本発明は、上記した問題を解決するためになされたもので、電磁クラッチのＯＮ、ＯＦＦおよび励磁電流の方向の制御のみでファンの回転速度を任意に変化させることができるマグネット式ファンクラッチ装置を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るマグネット式ファンクラッチ装置は、マグネットカップリングと電磁クラッチとが組合され、ファンがマグネットカップリング側に取付けられたマグネット式ファンクラッチ装置であって、固定軸に軸受装置を介して回転可能に支承されたクラッチロータと、該ロータ内に設けられた励磁コイルとから構成された電磁クラッチと、前記固定軸に軸受装置を介して回転可能に支承された永久磁石回転体および該永久磁石回転体に前後動可能に保持されたアーマチャー、前記固定軸に軸受装置を介して回転可能に支承されたファン付き円板、前記永久磁石回転体に装着された永久磁石と僅かなギャップを隔てて対向するごとく前記円板に取付けられた導体またはヒステリシス材を有し、前記永久磁石と導体またはヒステリシス材間に働く吸引作用により当該永久磁石回転体と前記円板が相対回転する仕組みとなしたマグネットカップリングとから構成され、前記電磁クラッチにより前記マグネットカップリングがＯＮ／ＯＦＦ制御される仕組みとなしたマグネット式ファンクラッチ装置において、前記永久磁石回転体を内側永久磁石回転体と外側永久磁石回転体の二分割構造（ダブル構造）とするとともに、両回転体を軸受装置を介して相互に回転可能に設け、さらに内側永久磁石回転体と外側永久磁石回転体にアーマチャーを各別に設けるとともに、外側のアーマチャーに永久磁石を組込み、前記電磁クラッチをＯＮ、ＯＦＦ制御することにより前記ファン付き円板の回転速度を可変となしたことを特徴とするものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係るマグネット式ファンクラッチ装置の一実施例を示す縦断側面図、図２は同上マグネット式ファンクラッチ装置のダブル構造の永久磁石回転体を示す図１Ａ−Ａ線矢視図、図３〜図５は同上マグネット式ファンクラッチ装置の作動原理を説明するために示した断面図で、図３は電磁クラッチＯＦＦ時の作動原理、図４は電磁クラッチＯＮ（＋）時の作動原理（ファンはＭｉＤ回転）、図５は電磁クラッチＯＮ（ー）時の作動原理（ファンはＯＮ回転）をそれぞれ示す断面図である。図６〜図８は同上マグネット式ファンクラッチ装置の性能特性を例示したもので、図６はエンジン冷却水温とファン回転数の関係を示す図、図７はエンジン回転数とファン回転数の関係を示す図、図８は他の実施例におけるエンジン冷却水温とファン回転数の関係を示す図である。図中、１は固定軸、２は電磁クラッチ、３はマグネットカップリング、４はアーマチュア、５ａ〜５ｄは軸受装置、６はファンである。
【０００７】
図１〜図２に示すマグネット式ファンクラッチ装置は、非回転の固定軸１に電磁クラッチ２とマグネットカップリング３を設けた構成となしたもので、電磁クラッチ２は固定軸１に軸受装置５ａを介して回転自在に支承されたプーリ２−１ａ付きクラッチロータ２−１と、このクラッチロータ２−１内に組込まれかつステー２−３を介して固定軸１に固定された励磁コイル２−２とから構成されている。
【０００８】
一方、マグネットカップリング３は、前記固定軸１に軸受装置５ｂを介して回転自在に支承された二分割構造の永久磁石回転体３−１および該永久磁石回転体の内側回転体３−１１と外側回転体３−１２に装着された内側永久磁石３−１１ａ、外側永久磁石３−１２ａ、前記固定軸１に軸受装置５ｄを介して回転自在に支承されたファン６付き円板３−２、前記二分割構造の永久磁石回転体３−１に装着された内側永久磁石３−１１ａおよび外側永久磁石３−１２ａと僅かなギャップを隔てて対向するごとく前記円板３−２に取付けられた導体（またはヒステリシス材）３−３とで構成され、前記永久磁石３−１１ａ、３−１２ａと導体３−３間に働く渦電流に伴なう吸引作用により当該永久磁石回転体３−１と前記導体３−３を有する円板３−２が相対的に回転する仕組みとなしている。
このマグネットカップリング３における二分割構造の永久磁石回転体３−１は、内側回転体３−１１と外側回転体３−１２が軸受装置５ｃを介して相互に回転自在となし、各回転体の背面（電磁クラッチ側）に内側アーマチュア４−１、外側アーマチュア４−２がそれぞれ板ばね４−１ａ、４−２ａにて前後動可能に保持されている。なお、各回転体の背面に取付けられたアーマチュア４−１、４−２のうち、外側回転体３−１２に取付けられた外側アーマチュア４−２には、内部に永久磁石（インナーマグネット）４−２ｂが組込まれている。
【０００９】
このマグネット式ファンクラッチ装置におけるマグネットカップリング３の永久磁石３−１１ａ、３−１２ａは、図２に示すようにそれぞれ多極構造となしている。すなわち、内側回転体３−１１と外側回転体３−１２の各円周上に分割構造の永久磁石３−１１ａ、３−１２ａがそれぞれＮ極、Ｓ極と交互に配置された構造となっている。
【００１０】
図１〜図２に示すマグネット式ファンクラッチ装置において、プーリ２−１ａを介してクラッチロータ２−１が回転している状態において電磁クラッチ２をＯＮすると、固定軸１に固定されている励磁コイル２−２により、二分割構造の永久磁石回転体３−１に前後動可能に保持された内側アーマチュア４−１、外側アーマチュア４−２が吸引されてクラッチロータ２−１に吸着し、該クラッチロータ２−１と永久磁石回転体３−１が一体に回転する。この永久磁石回転体３−１が回転すると、該永久磁石回転体の内側永久磁石３−１１ａおよび外側永久磁石３−１２ａと、円板３−２に取着されている導体３−３間に働く渦電流に伴なう吸引作用により円板３−２が回転しファン６が回転する。
【００１１】
上記した図１〜図２に示すマグネット式ファンクラッチ装置において、電磁クラッチＯＮ、ＯＦＦ時の作動を図３〜図５に基づいて説明する。
まず図３はエンジン冷却水温が例えば７０℃以下と低い時、励磁コイルに通電されていない状態（電磁クラッチＯＦＦ）を示したもので、この場合は内側アーマチュア４−１と外側アーマチュア４−２はクラッチロータ２−１に吸着されないため、クラッチロータ２−１のみ回転し、ファン６は非回転状態にある。
つぎに、図４はエンジン冷却水温が中間温度（例えば７０〜９０℃）の時、励磁コイルに通電（＋）して電磁クラッチをＯＮした状態を示したもので、この場合は外側アーマチュア４−２に流れる磁束がインナーマグネット４−２ｂの逆磁束により打ち消されるため内側アーマチュア４−１のみ作動し、内側永久磁石３−１１ａのみで渦電流を発生させることとなるのでファン６はＭｉｄ回転となる。
さらに、図５はエンジン冷却水温が高温（例えば９０℃以上）の時、励磁コイルに通電（−）して電磁クラッチをＯＮした状態を示したもので、この場合は、内側アーマチュア４−１および外側アーマチュア４−２が共に作動し、内側永久磁石３−１１ａおよび外側永久磁石３−１２ａの両方で発生する渦電流に伴なう強い吸引力により大きなトルクが伝達されてファン６はＯＮ回転となる。
【００１２】
このように本発明のマグネット式ファンクラッチ装置の場合は性能特性を図６〜図８に示すように、電磁クラッチのＯＮ、ＯＦＦ制御によりファンの回転を変化させることができる。
すなわち、エンジン冷却水温とファン回転数の関係を図６に示すように、エンジン冷却水温が例えば７０℃以下と低く励磁コイルに通電されていない状態（電磁クラッチＯＦＦ）の時は、ファンは非回転状態にあるが、エンジン冷却水温が７０℃の時には励磁コイルに通電（＋）して電磁クラッチをＯＮすることにより、内側永久磁石３−１１ａのみが作動しファンはＭｉｄ回転となり、さらにエンジン冷却水温が９０℃以上の時には内側永久磁石と外側永久磁石の両方が作動することによりファンはＯＮ回転となる。
また、エンジン冷却水温とファン回転速度の関係においては図７に示すようにファンの回転速度を変化させることができる。
なお、上記特性は外側アーマチュア４−２に永久磁石（インナーマグネット）４−２ａを組込んだマグネット式ファンクラッチ装置の場合であるが、インナーマグネットを内側アーマチュア４−１の方に組込んだ場合は、図８にエンジン冷却水温とファン回転数の関係を示すようにＭｉｄ回転を高く設定することができる。
【００１３】
【発明の効果】
以上説明したごとく、本発明に係るマグネット式ファンクラッチ装置は、永久磁石回転体を内側と外側の二分割構造とし、内側永久磁石回転体と外側永久磁石回転体にアーマチャーを各別に設けるとともに、外側または内側のアーマチャーに永久磁石を組込んで構成したことにより、一つの電磁クラッチのＯＮ、ＯＦＦ制御のみでファンの回転速度を任意に変化させることができるので、ファン騒音の低減と燃費の向上がはかられるとともに、電磁クラッチにかかる初期トルクを押さえることができるため小型化と低コスト化を実現できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るマグネット式ファンクラッチ装置の一実施例を示す縦断側面図である。
【図２】同上マグネット式ファンクラッチ装置のダブル構造の永久磁石回転体を示す図１Ａ−Ａ線矢視図である。
【図３】同上マグネット式ファンクラッチ装置の電磁クラッチＯＦＦ時の作動原理を説明するために示した断面図である。
【図４】同じく電磁クラッチＯＮ（＋）時の作動原理（ファンはＭｉＤ回転）を説明するために示した断面図である。
【図５】同じく電磁クラッチＯＮ（ー）時の作動原理（ファンはＯＮ回転）を説明するために示した断面図である。
【図６】同上マグネット式ファンクラッチ装置の性能特性を例示したもので、エンジン冷却水温とファン回転数の関係を示す図である。
【図７】同じくエンジン回転数とファン回転数の関係を示す図である。
【図８】他の実施例におけるエンジン冷却水温とファン回転数の関係を示す図である。
【符号の説明】
１固定軸
２電磁クラッチ
３マグネットカップリング
３−１１ａ内側永久磁石
３−１２ａ外側永久磁石
４アーマチュア
４−１内側アーマチュア
４−２外側アーマチュア
４−１ａ、４−２ａ板ばね
４−２ｂ永久磁石（インナーマグネット）
５ａ〜５ｄ軸受装置
６ファン[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a low-noise, high-efficiency magnetic fan clutch device that mainly controls the rotation of a cooling fan applied to an internal combustion engine for a vehicle.
[0002]
[Prior art]
As a fan clutch for controlling the rotation of a cooling fan applied to an internal combustion engine for a vehicle, there is a magnetic fan clutch device in which a magnetic coupling and an electromagnetic clutch are integrated (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-195303). This type of magnetic fan clutch device has a combination of a magnetic coupling and an electromagnetic clutch and a fan mounted on the magnet coupling side. Specifically, for example, an excitation supported on a drive shaft or a fixed shaft is provided. A rotatable electromagnetic clutch comprising a coil rotor with a built-in coil, an armature, a permanent magnet rotating body having a fan mounted on its outer periphery, and a hysteresis material or conductor arranged so as to face the permanent magnet with a slight gap therebetween. A permanent magnet rotating body and a magnetic coupling configured to rotate the disc relative to each other by a suction effect acting between the permanent magnet and a hysteresis material or a conductor. This is a mechanism for ON / OFF control of the ring.
In the case of the magnetic fan clutch device having such a configuration, when the excitation coil of the electromagnetic clutch is energized (ON), the armature is attracted and attracted to the clutch rotor, and the clutch rotor and the armature and the disk or the driven housing are integrated. The fan is rotated by the magnetic coupling so that the fan can be controlled by turning on / off the electromagnetic clutch. The electromagnetic clutch has a cooling water temperature, throttle opening, engine ON / OFF control is performed in conjunction with the rotation speed of the air conditioner and the air conditioner switch, etc., so that the fan rotation can be controlled accurately and stably. Further, when the fan is rotated by the magnetic coupling, the magnetic coupling is permanent. Due to the magnetic force of the magnet Because the torque is transmitted, the vehicle slips and the cushion starts, so the load when the electromagnetic clutch is turned on is small, and the fan noise can be significantly reduced compared to a fan clutch device without a magnetic coupling. It has excellent effects such as
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional magnet type fan clutch device, the magnet coupling is constituted by a permanent magnet rotating body and a permanent magnet attached to the rotating body, and can switch the direction of the magnetic flux between the permanent magnet and the electromagnetic clutch. However, there is a drawback that the rotation speed of the fan cannot be arbitrarily changed.
[0004]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problem, and a magnet-type fan clutch device capable of arbitrarily changing the rotation speed of a fan only by controlling ON / OFF of an electromagnetic clutch and a direction of an exciting current. It is what we are going to offer.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The magnet type fan clutch device according to the present invention is a magnet type fan clutch device in which a magnet coupling and an electromagnetic clutch are combined and a fan is mounted on the magnet coupling side, and rotates on a fixed shaft via a bearing device. An electromagnetic clutch comprising a clutch rotor rotatably supported, an exciting coil provided in the rotor, a permanent magnet rotating body rotatably supported on the fixed shaft via a bearing device, and the permanent magnet An armature held back and forth on a rotating body, a disk with a fan rotatably supported on the fixed shaft via a bearing device, and a slight gap from a permanent magnet mounted on the permanent magnet rotating body A conductor or a hysteresis material attached to the disk so as to face each other, and between the permanent magnet and the conductor or the hysteresis material; A magnet type comprising a permanent magnet rotating body and a magnetic coupling configured to rotate the disc relative to each other by a suction action, and a mechanism configured to control ON / OFF of the magnetic coupling by the electromagnetic clutch. In the fan clutch device, the permanent magnet rotator has a two-part structure (double structure) of an inner permanent magnet rotator and an outer permanent magnet rotator, and the two rotators are rotatably provided via a bearing device, Further, armatures are separately provided on the inner permanent magnet rotating body and the outer permanent magnet rotating body, and a permanent magnet is incorporated in the outer armature, and the electromagnetic clutch is turned on and off to change the rotation speed of the disk with fan. It is characterized by the following.
[0006]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a longitudinal side view showing an embodiment of a magnet type fan clutch device according to the present invention, and FIG. 2 is a view taken along a line 1A-A of FIG. 1 showing a double-structured permanent magnet rotating body of the magnet type fan clutch device. 3 to 5 are cross-sectional views for explaining the operating principle of the magnetic fan clutch device, and FIG. 3 is an operating principle when the electromagnetic clutch is OFF, and FIG. 4 is an operating principle when the electromagnetic clutch is ON (+). FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating the operation principle (fan rotates ON) when the electromagnetic clutch is ON (−). 6 to 8 exemplify the performance characteristics of the magnet type fan clutch device, FIG. 6 shows the relationship between the engine cooling water temperature and the fan speed, and FIG. 7 shows the relationship between the engine speed and the fan speed. FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the engine cooling water temperature and the fan speed in another embodiment. In the figure, 1 is a fixed shaft, 2 is an electromagnetic clutch, 3 is a magnetic coupling, 4 is an armature, 5a to 5d are bearing devices, and 6 is a fan.
[0007]
The magnetic fan clutch device shown in FIGS. 1 and 2 has a configuration in which an electromagnetic clutch 2 and a magnetic coupling 3 are provided on a non-rotating fixed shaft 1, and the electromagnetic clutch 2 has a bearing device 5 a mounted on the fixed shaft 1. , A clutch rotor 2-1 with a pulley 2-1a rotatably supported via a clutch rotor 2-1 and an exciting coil 2- incorporated in the clutch rotor 2-1 and fixed to the fixed shaft 1 via a stay 2-3. And 2.
[0008]
On the other hand, the magnet coupling 3 includes a two-part permanent magnet rotating body 3-1 rotatably supported on the fixed shaft 1 via a bearing device 5b and an inner rotating body 3-11 of the permanent magnet rotating body. An inner permanent magnet 3-11a mounted on the outer rotating body 3-12, an outer permanent magnet 3-12a, a disk 3-2 with a fan 6 rotatably supported on the fixed shaft 1 via a bearing device 5d, A conductor attached to the disk 3-2 so as to face the inner permanent magnet 3-11a and the outer permanent magnet 3-12a mounted on the permanent magnet rotating body 3-1 having the two-part structure with a slight gap. (Or a hysteresis material) 3-3, and the permanent magnet rotating body 3-1 and the above-mentioned permanent magnet 3-11a and 3-12a are attracted by an eddy current acting between the conductors 3-3. Disk with conductor 3-3 -2 forms a mechanism for relatively rotating.
The permanent magnet rotator 3-1 having a two-part structure in the magnet coupling 3 is configured such that the inner rotator 3-11 and the outer rotator 3-12 can rotate relative to each other via the bearing device 5c. An inner armature 4-1 and an outer armature 4-2 are held on the back (electromagnetic clutch side) by plate springs 4-1a and 4-2a so as to be able to move back and forth. Among the armatures 4-1 and 4-2 attached to the back of each rotating body, the outer armature 4-2 attached to the outer rotating body 3-12 has a permanent magnet (inner magnet) 4 inside. 2b is incorporated.
[0009]
As shown in FIG. 2, the permanent magnets 3-11a and 3-12a of the magnet coupling 3 in the magnetic fan clutch device have a multi-pole structure. That is, the permanent magnets 3-11a and 3-12a having a divided structure are alternately arranged with N poles and S poles on each circumference of the inner rotating body 3-11 and the outer rotating body 3-12, respectively. I have.
[0010]
In the magnet type fan clutch device shown in FIGS. 1 and 2, when the electromagnetic clutch 2 is turned on while the clutch rotor 2-1 is rotating via the pulley 2-1a, the exciting coil fixed to the fixed shaft 1 Due to 2-2, the inner armature 4-1 and the outer armature 4-2 held so as to be able to move back and forth by the permanent magnet rotating body 3-1 having the two-part structure are attracted and attracted to the clutch rotor 2-1. The rotor 2-1 and the permanent magnet rotating body 3-1 rotate integrally. When the permanent magnet rotating body 3-1 rotates, between the inner permanent magnet 3-11a and the outer permanent magnet 3-12a of the permanent magnet rotating body and the conductor 3-3 attached to the disk 3-2. The disk 3-2 rotates and the fan 6 rotates due to the suction effect accompanying the working eddy current.
[0011]
The operation when the electromagnetic clutch is turned on and off in the magnetic fan clutch device shown in FIGS. 1 and 2 will be described with reference to FIGS.
First, FIG. 3 shows a state in which the exciting coil is not energized (the electromagnetic clutch is OFF) when the engine cooling water temperature is low, for example, 70 ° C. or less. In this case, the inner armature 4-1 and the outer armature 4-2 are Since the clutch rotor 2-1 is not attracted, only the clutch rotor 2-1 rotates, and the fan 6 is in a non-rotating state.
Next, FIG. 4 shows a state where the exciting clutch is energized (+) to turn on the electromagnetic clutch when the engine cooling water temperature is an intermediate temperature (for example, 70 to 90 ° C.). In this case, the outer armature 4- 2 is canceled by the reverse magnetic flux of the inner magnet 4-2b, so that only the inner armature 4-1 operates, and an eddy current is generated only by the inner permanent magnet 3-11a, so that the fan 6 rotates at the Mid rotation. .
FIG. 5 shows a state where the exciting coil is energized (-) to turn on the electromagnetic clutch when the engine cooling water temperature is high (for example, 90 ° C. or higher). In this case, the inner armature 4-1 and the inner armature 4-1 are shown. The outer armature 4-2 operates together, and a large torque is transmitted by the strong attraction caused by the eddy current generated in both the inner permanent magnet 3-11a and the outer permanent magnet 3-12a, so that the fan 6 is turned on. Become.
[0012]
As described above, in the case of the magnetic fan clutch device of the present invention, as shown in FIGS. 6 to 8, the rotation of the fan can be changed by ON / OFF control of the electromagnetic clutch.
That is, as shown in FIG. 6, the relationship between the engine cooling water temperature and the fan rotation speed is such that when the engine cooling water temperature is as low as 70 ° C. or less and the excitation coil is not energized (the electromagnetic clutch is OFF), the fan does not rotate. However, when the temperature of the engine cooling water is 70 ° C., the excitation coil is energized (+) to turn on the electromagnetic clutch, so that only the inner permanent magnet 3-11a operates and the fan rotates at the Mid speed. Is 90 ° C. or higher, both the inner permanent magnet and the outer permanent magnet operate, and the fan is turned ON.
In addition, as for the relationship between the engine cooling water temperature and the fan rotation speed, the rotation speed of the fan can be changed as shown in FIG.
The above characteristics are for the case of a magnet type fan clutch device in which a permanent magnet (inner magnet) 4-2a is incorporated in the outer armature 4-2, but when the inner magnet is incorporated in the inner armature 4-1. As shown in FIG. 8, the Mid rotation can be set high as shown in the relationship between the engine cooling water temperature and the fan rotation speed.
[0013]
【The invention's effect】
As described above, the magnet type fan clutch device according to the present invention has a permanent magnet rotating body having an inner and outer divided structure, and an armature is separately provided on the inner permanent magnet rotating body and the outer permanent magnet rotating body. Or, by incorporating a permanent magnet in the inner armature, the rotation speed of the fan can be arbitrarily changed only by ON / OFF control of one electromagnetic clutch, so that fan noise is reduced and fuel efficiency is improved. As a result, the initial torque applied to the electromagnetic clutch can be suppressed, so that there is an effect that downsizing and cost reduction can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional side view showing one embodiment of a magnetic fan clutch device according to the present invention.
FIG. 2 is a view taken in the direction of arrows in FIG. 1A-A, showing a double-structured permanent magnet rotating body of the magnet type fan clutch device.
FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining an operation principle of the magnetic fan clutch device when the electromagnetic clutch is turned off.
FIG. 4 is a cross-sectional view shown for explaining the operation principle (the fan rotates in MiD) when the electromagnetic clutch is ON (+).
FIG. 5 is a cross-sectional view shown for explaining the operation principle (the fan rotates ON) when the electromagnetic clutch is ON (-).
FIG. 6 is a diagram exemplifying performance characteristics of the magnet type fan clutch device, showing a relationship between an engine cooling water temperature and a fan rotation speed.
FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the engine speed and the fan speed.
FIG. 8 is a diagram showing a relationship between an engine cooling water temperature and a fan speed in another embodiment.
[Explanation of symbols]
1 Fixed shaft 2 Electromagnetic clutch 3 Magnet coupling 3-11a Inner permanent magnet 3-12a Outer permanent magnet 4 Armature 4-1 Inner armature 4-2 Outer armature 4-1a, 4-2a Leaf spring 4-2b Permanent magnet (inner magnet)
5a to 5d Bearing device 6 Fan

Claims

マグネットカップリングと電磁クラッチとが組合され、ファンがマグネットカップリング側に取付けられたマグネット式ファンクラッチ装置であって、固定軸に軸受装置を介して回転可能に支承されたクラッチロータと、該ロータ内に設けられた励磁コイルとから構成された電磁クラッチと、前記固定軸に軸受装置を介して回転可能に支承された永久磁石回転体および該永久磁石回転体に前後動可能に保持されたアーマチャー、前記固定軸に軸受装置を介して回転可能に支承されたファン付き円板、前記永久磁石回転体に装着された永久磁石と僅かなギャップを隔てて対向するごとく前記円板に取付けられた導体またはヒステリシス材を有し、前記永久磁石と導体またはヒステリシス材間に働く吸引作用により当該永久磁石回転体と前記円板が相対回転する仕組みとなしたマグネットカップリングとから構成され、前記電磁クラッチにより前記マグネットカップリングがＯＮ／ＯＦＦ制御される仕組みとなしたマグネット式ファンクラッチ装置において、前記永久磁石回転体を内側永久磁石回転体と外側永久磁石回転体の二分割構造とするとともに、両回転体を軸受装置を介して相互に回転可能に設け、さらに内側永久磁石回転体と外側永久磁石回転体にアーマチャーを各別に設けるとともに、外側または内側のアーマチャーに永久磁石を組込み、前記電磁クラッチをＯＮ、ＯＦＦ制御することにより前記ファン付き円板の回転速度を可変となしたことを特徴とするマグネット式ファンクラッチ装置。A magnetic fan clutch device in which a magnet coupling and an electromagnetic clutch are combined, and a fan is mounted on the magnet coupling side, wherein a clutch rotor rotatably supported on a fixed shaft via a bearing device, and the rotor An electromagnetic clutch comprising an exciting coil provided therein, a permanent magnet rotating body rotatably supported on the fixed shaft via a bearing device, and an armature held by the permanent magnet rotating body so as to be able to move back and forth. A disk with a fan rotatably supported on the fixed shaft via a bearing device, a conductor mounted on the disk so as to face a permanent magnet mounted on the permanent magnet rotating body with a slight gap therebetween. Alternatively, the permanent magnet rotating body and the disk are provided with a hysteresis material, and the permanent magnet rotating body and the disc are caused by an attraction function acting between the permanent magnet and the conductor or the hysteresis material. A magnet coupling configured to rotate relative to each other, and wherein the electromagnetic coupling is controlled to be turned on / off by the electromagnetic clutch. A rotating body and an outer permanent magnet rotating body are divided into two parts, and both rotating bodies are provided so as to be mutually rotatable via a bearing device. Further, armatures are separately provided on the inner permanent magnet rotating body and the outer permanent magnet rotating body. A magnet type fan clutch device wherein a permanent magnet is incorporated in an outer or inner armature, and the electromagnetic clutch is controlled to be ON / OFF to change the rotation speed of the disk with a fan.