JPH02150515A - 粘性流体継手 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は内燃機関用冷却装置に利用できる粘性流体継手
に関するものである。

（従来の技術） 従来提案されている粘性流体継手は、エンジンにウォー
タポンプ又はファンブラケットを介して支持されており
、ボディに固定されているシュラウドとファンとのクリ
アランスは、干渉を避けるために大きくなっていたので
、風景、効率、ファンの低騒音化等においてその性能を
充分発揮できない場合があった。

従来も粘性流体継手は種々提案されているが、そのうち
の１つである実開昭６２−１３６６３０号公報で提案さ
れている粘性流体継手を第５図について説明すると、図
中１は粘性流体継手ケースで、図示しないエンジン本体
と一体になっており、かつ該ケース１の中心部にはベア
リング２．３．４により回転自在に被駆動軸５が支持さ
れており、該軸５の両端にはウォータポンプインペラ６
、冷却ファン７等の冷却補機が設けられている。

またケース１の内部には被駆動軸５と一体になったドリ
ブンロータ８があり、該ロータ８とオイルによりトルク
伝達可能なドライブロータ９が、粘性流体ケース１と被
駆動軸５とにベアリング３．４により回転自在に支持さ
れている。またドライブロータ９は入力ブー１月Ｏと一
体になっている。

ドライブロータ９のトルク伝達部、即ちドリブンロータ
８とドライブロータ９との継手部を覆うように、該ドラ
イブロータ９は被駆動軸５の貫通部を除いて中空円盤状
のケース９ａになっており、ドライブロータ９の回転時
に遠心力によりオイルが溜まるように形成されたコ字状
断面をなす外周部９ｂには、均一にオリフィス１１を８
個以上穿設し、該オリフィス１１から遠心力により流出
するオイル量が、ケース１の下部に設けたオイル流出管
１５を自然流下するオイル量より少なくなるようにオリ
フィス１１の径は設定されている。

また１２はオイルポンプ、１３はエンジン回転数と冷却
水温を感知してオイルポンプ１２の回転数を制御する制
御機構、１４は被駆動軸５中に設けられたオイル通路で
、オイルポンプ１２によりオイルリザーバ１７内のオイ
ルが、オイル流入管１８を経て送られるケース１内のベ
アリング２とメトルク伝達面２１及び前記第２トルク伝
達面３７より半径方向内側であって前記ロータに形成さ
れる通路２９、前記第２スロツト２２に隣接し該第２ス
ロツト２２より半径方向内側であっ“ζ、前記仕切板３
４に形成され前記貯蔵室３５から前記通路２９を通り、
前記作動室３６内の前記第２トルク伝達面３７へ粘性流
体を連通させる第１スロツト２０、温度に感応して作動
する温度感応部材２５、及び第１所定温度に感応した前
記温度感応部材２５によって前記第２スロツト２２を開
き、前記第１所定温度より高い第２所定温度に感応した
前記温度感応部材２５によって前記第１．第２スロソ１
−２０゜２２の両方を開く弁部材２７とにより構成して
なるものである。

（発明が解決しようとする課題） 前記第５図の粘性流体継手は、ケース固定型の粘性流体
継手であるが、ファン７とウォータポンプインペラ６の
駆動を行うため、該継手はエンジン固定のものに限定さ
れる。またこの粘性流体継手はファン７と図示しないシ
ェラウドカニカルシール１６間の第１室１９ａと、ロー
タ８゜９間の第２室１９ｂとに両端が開口し、第１室１
９ａから第２室１９ｂにオイルを流入させるようになっ
ている。

また第６図は従来特公昭５９−２７４５２号公報で提案
されている粘性流体継手装置を示す。ここで第６図の装
置を説明すると、該装置はエンジンによって駆動されそ
の上に回転ロータ３０を有する入力部材３１、該入力部
材と該入力部材に対して相対回転可能な出力部材３２、
ケーシング３３内に仕切板３４によって形成される粘性
流体のための貯蔵室３５と前記ロータ３０を収容する作
動室３６、該作動室３６から貯蔵室３５に粘性流体を送
り込むポンプ機構２４、前記ロータの一側面と前記仕切
板の一側面とで形成される第１トルク伝達面２１、前記
ロータの他側面と前記出力部材の一側面とで形成される
第２トルク伝達面３７、前記仕切板３４に形成され前記
貯蔵室３５から前記作動室３６内の前記第１トルク伝達
面２１の半径方向内側へ粘性流体を連通させる第２スロ
ツト２２、前記第１とのクリアランスは、エンジンの振
動や慣性による移動に対する干渉を防くために２０〜３
０ｍｍ必要であり、これにより風量、効率、ファン騒音
等において不利であった。

また第６図の粘性流体継手は、エンジンにマウントされ
、シュラウドはケーシング３３に固定されているため、
シュラウドとファンのチップクリアランスは、両車の速
度変化によるエンジンの移動による干渉を防ぐために２
０〜３０鶴を必要とし、このため風量、効率、ファン騒
音の面で不利であった。またエンジンの振動をファンブ
レードが直接受けるため、ファンブレードの根元部の負
荷の大きい、低騒音化に有利な巾広ブレード、ハイスキ
ューブレードなどの搭載が出来ない等の欠点があった。

更に粘性流体継手のケーシング３３は、ファンと一体と
なって回転しているため、外部からのコントロールが難
しく、連続的なファン回転数の制御や、始動時の不必要
なファン回転の低減等の高度なコントロールは困難であ
った。

本発明は粘性流体継手のゲージングがシュラうド又はボ
ディ固定であって、エンジン側からの駆動をユニバーザ
ルジョインＩ・を介して行うことにより、前記の課題を
解決し得る粘性流体継手を提供せんとするものである。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） このため本発明は、シュラウド又はボディに継手ケーシ
ングを固定するケーシング固定型粘性流体継手において
、エンジン側からの駆動力を、エンジン振動を吸収して
伝える部材を介して粘性流体継手の入力端ロータに伝達
し、かつ粘性流体継手のラビリンスに供給するオイル量
をラジェータ通過空気温又は冷却水温により制御する制
御機構を設けると共に、出力側ロータと一体の出力軸に
ファンを連結してなるもので、これを課題解決のための
手段とするものである。

（作用） エンジン側からの駆動力はエンジン振動を吸収して伝え
る部材を介して粘性流体継手の入力側ロータに伝達され
、ラジェータ通過空気温又は冷却水温に応じて制御され
たオイル量がラビリンスに供給され、このオイル量に応
じた回転数が出力側ロータに与えられ、ファンに回転を
伝える。この場合ラジェータ通過空気温又は冷却水温が
低い場合にはファンの回転数を小さく、前記空気温又は
水温が上昇すると、ファンの回転数を上げて、エンジン
冷却水を冷却することができる。

（実施例） 以下本発明を図面の実施例について説明すると、第１図
〜第４図は本発明の実施例を示し、第１図は本発明の実
施例を示す粘性流体継手を装着した冷却装置を示し、第
２図は粘性流体継手の１実施例である。

先ず第１図及び第２図において、４０はラジェータでシ
ュラウド４１が固定されており、該シュラウド４１には
ステー４２が取付けられている。ステー４２には粘性流
体継手４３のケーシング４４が固定されており、該継手
４３は入力軸４５から出力軸４６に駆動力を伝達するも
のである。入力軸４５にはユニバーサルジヨイント４７
を介し、クランクプーリ４８、ベルト４９、プーリ５０
を経てエンジン５１の動力が伝達される。なお、ユニバ
ーザルジヨイント４７はプーリ５０にスプラインにより
連結されている。また出力軸４６にはシュラウド４１内
に配設されたファン５２が連結されている。粘性流体継
手４３のケーシング４４内には、人力軸４５と一体の入
力側ロータ５３と出力側ロータ５４が、ラビリンス５５
を介し対向して配設されている。またケーシング４４に
は、ロータ５３．５４部分にシリコンオイルを供給する
オイル注入口５６が設けられ、入力側ロータ５３の外周
にはシリコンオイルの微小排出穴５７が設けられている
。またδはファンのチンプクリアランスである。

次に作用を説明すると、エンジン５１の駆動力はクラン
クプーリ４８に伝えられ、ベルト４９、プーリ５０、ユ
ニバーサルジョイン１−４７を介して入力軸４５及び入
力側ロータ５３に伝達され、該ロータ５３が回転する。

入力側ロータ５３の回転はラビリンス５５内のシリコン
オイルを介して出力側ロータ５４に伝えられ、更に出力
軸４６に伝えられてファン５２を回転させる。

またシリコンオイルはオイル注入口５６よりロータ５３
．５４間に供給され、入力側ロータ５３の外周に設けら
れた微小な排出穴５７より遠心力でロータ５３の外に排
出され、供給量と排出量のバランスをとることにより、
ファン５２の回転を制御する。

次に第３図は粘性流体継手４３に供給されるシリコンオ
イルの供給機構の１例を示し、オイル注入口５６には、
リザーバタンク５８からのシリコンオイルが、小型モー
タ５９により駆動される小型ポンプ６０により吸上げら
れて供給される。小型ポンプ６０を設けた回路から分岐
した回路上には流量調整弁６１が設けてあり、該調整弁
６１はラジェータ４０の通過空気６２の温度又は冷却水
６３の水温を夫々センサーで検知し、この検知により制
御弁コントロールユニット６４が流量制御弁６１０開度
を制御することにより、シリコンオイルの供給量を制御
するようになっている。

ここでラジェータ４０の通過空気６２の温度又は冷却水
６３の水温が低い場合には、コントロールユニット６４
０指令により流量制御弁６１は閉しられているため、リ
ザーバタンク５８からポンプ６０で吸い上げられたシリ
コンオイルは、ポンプ６０が設置されている回路のみを
通るため少ない量のオイルがオイル注入口５６よりラビ
リンス５５部に供給され、出力側ロータ５４は入力側ロ
ーフ５３に比べて小さな回転数で回転し、ファン５２の
回転数も小さい。一方前記通過空気６２の温度又は冷却
水６３の水温が高くなると、コントロールユニット６４
の指令により流量制御弁６１が開き、リザーバタンク５
８からは、ポンプ６０の回路と、制御弁６１のある分岐
回路の両方から大量のオイルがオイル注入口５６を経て
ラビリンス５５部に供給される。従って出力ロータ５４
の回転数は大きくなり、ファン５２は高速で回転し、エ
ンジン冷却水を冷却する。

次に第４図についてシリコンオイルの供給量の制御機構
の他の例を説明すると、この粘性流体継手４３では入力
側ロータ５３の外周部にポンプ突起６５を設け、該ポン
プ突起６５により吸引されたシリコンオイルは、ケーシ
ング４４に取付けられた供給管６６に吐出され、該供給
管６６から回路６７を経てオイル注入口５６に供給され
る。また回路６７からバイパス回路６８が分岐しており
、該回路６８はケーシング４４を貫通してケーシング４
４内にシリコンオイルを供給するようになっているが、
該回路６８のケーシング内面部にはハルプロ９が設りて
あり、該バルブ６９は、ラジェータ４０の通過空気温度
を感知して作動するバイメタル７０により開閉制御され
る。従ってラジェータの通過空気の温度に応じて、シリ
コンオイルの供給量は制御される。

ここでバイメタル７０を通過するラジェータ４０の通過
空気温度が低い場合には、バイメタル７０の作動により
バルブ６９は回路６Ｂを閉じており、回路６７からのオ
イルはオイル注入口５６のみから少ない量がラビリンス
５５部に供給されるだけの１ま ため、出力側ロータ５４の回転数は小さく、ファンの回
転数も小さい。一方前記通過空気温度が高（なると、バ
イメタル７０の作動によりバルブ６９が開き、回路６７
からのオイルはオイル注入口５６の他に回路６８からも
供給される。従って出力側ロータ５４の回転数は上がり
、ファンは高速回転してエンジン冷却水を冷却する。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明した如く本発明は、エンジン側からの駆
動力をエンジン振動を吸収して伝える部材、例えばユニ
バーサルジヨイントを介して入力側ロータに伝達するよ
うにしたので、このエンジン振動を吸収して伝える部材
の存在により、エンジンの振動、停止の際の慣性による
エンジンの移動等の影響を入力側ロータは全く受けず、
シュラウドは粘性流体継手のケーシングに固定されてお
り、ファンを取付けた出力軸は該ケーシングに支持され
ているため、ファンとシュラウドは一体になって動き、
このためファンのチップクリアランスを小さくすること
ができる。従って本発明は風量、効率、低騒音化の面で
極めて有利であり、かつ超巾広ブレード、ハイスキュー
ブレードのファンの搭載が可能である。またケーシング
が固定されるため、ファンの回転制御を高度に行うこと
ができ、始動特性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す粘性流体継手を装着した
冷却装置の側面図、第２図は本発明の１実施例を示す粘
性流体継手の側断面図、第３図及び第４図は夫々異なる
実施例の供給オイル量制御機構を設けた粘性流体継手の
側断面図、第５図及び第６図は夫々従来の粘性流体継手
の側断面図である。 図の主要部分の説明 ４１−　シュラウド　　　　４２−ステー４３−粘性流
体継手　　　４４−ケーシング４５−人力軸　　　　　
　４６−出力軸４７−・−ユニバーサルジヨイント ４８−・−クランクプーリ　　４９−　ベルト５０−　
プーリ　　　　　　　５１ ５２−　ファン　　　　　　５３ ５４−出力側ロータ　　　５５ ５６−オイル注入口　　　５８ ６〇−小型ポンプ　　　　６１ ６４−　コントロールユニット ６７、６８−回路　　　　　６９ ７０−バイメタル エンジン 入力側ロータ ラビリンス リザーバタンク 流量制御弁 バルブ 特 許 出 願 人 アイシン精機株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. シュラウド又はボディに継手ケーシングを固定するケー
   シング固定型粘性流体継手において、エンジン側からの
   駆動力を、エンジン振動を吸収して伝える部材を介して
   粘性流体継手の入力側ロータに伝達し、かつ粘性流体継
   手のラビリンスに供給するオイル量をラジエータ通過空
   気温又は冷却水温により制御する制御機構を設けると共
   に、出力側ロータと一体の出力軸にファンを連結したこ
   とを特徴とする粘性流体継手。