JPH023709A - エンジン冷却ファン - Google Patents
エンジン冷却ファンInfo
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- JPH023709A JPH023709A JP63292233A JP29223388A JPH023709A JP H023709 A JPH023709 A JP H023709A JP 63292233 A JP63292233 A JP 63292233A JP 29223388 A JP29223388 A JP 29223388A JP H023709 A JPH023709 A JP H023709A
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P7/00—Controlling of coolant flow
- F01P7/02—Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air
- F01P7/04—Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air by varying pump speed, e.g. by changing pump-drive gear ratio
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D37/00—Clutches in which the drive is transmitted through a medium consisting of small particles, e.g. centrifugally speed-responsive
- F16D37/008—Clutches in which the drive is transmitted through a medium consisting of small particles, e.g. centrifugally speed-responsive the particles being carried by a fluid, to vary viscosity when subjected to electric change, i.e. electro-rheological or smart fluids
-
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16D37/00—Clutches in which the drive is transmitted through a medium consisting of small particles, e.g. centrifugally speed-responsive
- F16D37/02—Clutches in which the drive is transmitted through a medium consisting of small particles, e.g. centrifugally speed-responsive the particles being magnetisable
-
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- F16D2037/005—Clutches in which the drive is transmitted through a medium consisting of small particles, e.g. centrifugally speed-responsive characterised by a single substantially radial gap in which the fluid or medium consisting of small particles is arranged
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- Hydraulic Clutches, Magnetic Clutches, Fluid Clutches, And Fluid Joints (AREA)
- Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は冷却装置、特にエンジン駆動ファンの内燃Ｂ１
関のための冷却装置に係る。
関のための冷却装置に係る。
［従来技術と問題点］
粘性カップリングを介してエンジンにより駆動されるエ
ンジン冷却ファンの設置は周知の事柄である。粘性カッ
プリングにより冷却温度が所定値以下の場合冷却ファン
は惰力が回転ができ、カップリングは冷却剤の温度が上
記値を超えた時係合する。黙しながら、カップリングが
係合すると、ファンはエンジン速度若しくはエンジン速
度の成る割合で駆動される。
ンジン冷却ファンの設置は周知の事柄である。粘性カッ
プリングにより冷却温度が所定値以下の場合冷却ファン
は惰力が回転ができ、カップリングは冷却剤の温度が上
記値を超えた時係合する。黙しながら、カップリングが
係合すると、ファンはエンジン速度若しくはエンジン速
度の成る割合で駆動される。
電気的冷部ファンの場合、ファン速度を全くエンジン速
度と係りなく］ントＯ−ルすることは可能である。然し
、ファンは著しい電力を必要とし、従ってエンジン駆動
の発電装置を設は必要な際十分なエネルギを発生させね
ばならない。発電装置は連続運転されるので電気ファン
の駆動いかんを問わずエンジンに対して負荷が課せられ
る。
度と係りなく］ントＯ−ルすることは可能である。然し
、ファンは著しい電力を必要とし、従ってエンジン駆動
の発電装置を設は必要な際十分なエネルギを発生させね
ばならない。発電装置は連続運転されるので電気ファン
の駆動いかんを問わずエンジンに対して負荷が課せられ
る。
［発明の目的及び構成］
本発明はエンジン速度に係りなく駆動され、駆動されて
ない時にはファンは−Ｌンジンに対し殆ど若しくは全然
負向をかけないエンジン駆動の冷却ファンを提供する。
ない時にはファンは−Ｌンジンに対し殆ど若しくは全然
負向をかけないエンジン駆動の冷却ファンを提供する。
本発明の特徴ににると１、エンジン冷却ファンは、第１
部材がエンジンに駆動接続され、第２部材が第１部材に
対回転できるように取付番プられ、一連のファンブレー
ドが上記第２部材上に設けられ、上記第１及び第２の部
材は互いに切り離された対向平行面を有し、これら面の
間の間隙には磁場又は電場をかけることにより変動する
粘度を有する流動体が充満しており、ｍｌｌｌＪ体に磁
場又は電場をかけるための装置が設けられることを特徴
としている。
部材がエンジンに駆動接続され、第２部材が第１部材に
対回転できるように取付番プられ、一連のファンブレー
ドが上記第２部材上に設けられ、上記第１及び第２の部
材は互いに切り離された対向平行面を有し、これら面の
間の間隙には磁場又は電場をかけることにより変動する
粘度を有する流動体が充満しており、ｍｌｌｌＪ体に磁
場又は電場をかけるための装置が設けられることを特徴
としている。
」一連の如きファンの場合、電場叉は磁場をコントロー
ルして流動体の粘度を調節し、第１及び第２の部材間の
滑りによりファンが適宜速度で回転１可能であり、エン
ジン速度に係りなくエンジン最適運転温度を維持するこ
とができる。
ルして流動体の粘度を調節し、第１及び第２の部材間の
滑りによりファンが適宜速度で回転１可能であり、エン
ジン速度に係りなくエンジン最適運転温度を維持するこ
とができる。
本発明は公知成分のエレクトロレホロジカル（ｅｌＯｃ
ｔｒＯｒｅｈｏｌＯＱ １ｃａｌ ）又はマグネツトレ
ホロジカル（ｍａｇｎｅｔｏｒｅｈｏｌｏｇｉｃａｌ）
な流動物を利用する。
ｔｒＯｒｅｈｏｌＯＱ １ｃａｌ ）又はマグネツトレ
ホロジカル（ｍａｇｎｅｔｏｒｅｈｏｌｏｇｉｃａｌ）
な流動物を利用する。
エレクトロレホロジカル流動体の場合、２個の部材は互
いに絶縁され部材を横切って起電力を加えることにより
電場が樹立される。部材はスリップリングにより適当な
電源に接続される。この代りに、マグネットレホジカル
な流動体が使用される場合、ｆｆｉ磁６は１個又は両方
の部材に関連する。
いに絶縁され部材を横切って起電力を加えることにより
電場が樹立される。部材はスリップリングにより適当な
電源に接続される。この代りに、マグネットレホジカル
な流動体が使用される場合、ｆｆｉ磁６は１個又は両方
の部材に関連する。
本発明の第２の特徴によると、エンジン空冷装置は、上
述の如き冷部ファンと、流動体に加えられる電場又は磁
場をコントロールするためのコント０−小装置と、冷却
温度センサと、エンジン速度センサとを設は冷却剤温度
センサ及びエンジン速度センサはコントロール装詔によ
り処理され流動体に加えられる電場又は磁場の強度を確
定する。
述の如き冷部ファンと、流動体に加えられる電場又は磁
場をコントロールするためのコント０−小装置と、冷却
温度センサと、エンジン速度センサとを設は冷却剤温度
センサ及びエンジン速度センサはコントロール装詔によ
り処理され流動体に加えられる電場又は磁場の強度を確
定する。
流動体に加えられる電場又は磁場をコントロールし流動
体の粘痙従って第１部材と第２８Ｂ材との闇にお（プる
すべりは、エンジンをその最適な運転温度に維持するの
に十分な冷却がファン速度により得られるような程度の
ものである。
体の粘痙従って第１部材と第２８Ｂ材との闇にお（プる
すべりは、エンジンをその最適な運転温度に維持するの
に十分な冷却がファン速度により得られるような程度の
ものである。
典型的な水冷式エンジンの場合、冷却剤の冷部はラジェ
ータを通る空気の量に依存する。空気は冷却ファンでラ
ジェータを通じて引き出されるか乗物の運動の結果とし
てラジェータを通過するかのいずれかである。高速度に
おいては、乗物の動きは通常冷却を形成するのに十分で
あり、低い乗物速度又は＾負荷条件下においてのみ冷却
ファンが必要となる。冷却剤Ｉ！度センサ及びエンジン
速度センサに加えて、絞り開口度センサが＠置に設けら
れる。エンジン速度に対する絞り開口度の比較によりエ
ンジンに加わる負荷の大きさが得られ、此はコントロー
ル装置により考慮される。
ータを通る空気の量に依存する。空気は冷却ファンでラ
ジェータを通じて引き出されるか乗物の運動の結果とし
てラジェータを通過するかのいずれかである。高速度に
おいては、乗物の動きは通常冷却を形成するのに十分で
あり、低い乗物速度又は＾負荷条件下においてのみ冷却
ファンが必要となる。冷却剤Ｉ！度センサ及びエンジン
速度センサに加えて、絞り開口度センサが＠置に設けら
れる。エンジン速度に対する絞り開口度の比較によりエ
ンジンに加わる負荷の大きさが得られ、此はコントロー
ル装置により考慮される。
以下、本発明の実施例につき添ｔＪ図面参照の下に述べ
る。
る。
［実施例］
第１図に示すように、エンジン冷却ファン１１には軸１
３上にこれと共に回転できるよう取付けた電導材よりな
る第１部材１２が設けられる。主導材よりなる第２部材
１４がベアリング１５により軸１３上に取付けられ、こ
の輪１３と共に回転できる。ベアリング１５はナイロン
などの如き電気絶縁材より作られる。
３上にこれと共に回転できるよう取付けた電導材よりな
る第１部材１２が設けられる。主導材よりなる第２部材
１４がベアリング１５により軸１３上に取付けられ、こ
の輪１３と共に回転できる。ベアリング１５はナイロン
などの如き電気絶縁材より作られる。
第１及び第２の部材１２．１４はそれぞれ平行状の対向
面１６．１７を設けている。円筒形７ランジ形成部１８
が部材１２を囲むように部材１４の外周から軸方に延び
ている。型成形したプラスチックファンブレード組立体
１９が一連の角ｒ！Ｌ間隔をおいたボルト２０により７
ランジ１８の端部上にボルトで締結されている。
面１６．１７を設けている。円筒形７ランジ形成部１８
が部材１２を囲むように部材１４の外周から軸方に延び
ている。型成形したプラスチックファンブレード組立体
１９が一連の角ｒ！Ｌ間隔をおいたボルト２０により７
ランジ１８の端部上にボルトで締結されている。
面１６と１７の間の空隙はカップシール２１により外周
を１羽ざされ、シール２２により内周をシールしており
、エレクトロレホロジカル流動体を満たす液密室２３を
形成している。
を１羽ざされ、シール２２により内周をシールしており
、エレクトロレホロジカル流動体を満たす液密室２３を
形成している。
プラッシュ２４及び２５が軸１３及び部材１４のハブ部
分２６にそれぞれ係合し回転式電気接続を形成している
。
分２６にそれぞれ係合し回転式電気接続を形成している
。
第２図に示す如く、軸１３は普通エンジン２７の水ポン
プ駆動軸の延長部を構成し、普通エンジン２７のクラン
ク軸３３からベルト３０及びプーリ３１及び３２により
駆動される。これとは別に、ファン１１はクランク軸３
３から直接駆動しても良く、若しくはベルトやチェーン
その他適宜装置により駆動される別の軸上に取付けても
良い。
プ駆動軸の延長部を構成し、普通エンジン２７のクラン
ク軸３３からベルト３０及びプーリ３１及び３２により
駆動される。これとは別に、ファン１１はクランク軸３
３から直接駆動しても良く、若しくはベルトやチェーン
その他適宜装置により駆動される別の軸上に取付けても
良い。
冷却ファン１１のプラツシ１２４及び２５は電気コント
０−ル装ｆｉｌ！３５に接続されこの装置は部材１２及
び１４を横切ってかけられる起電力従って室２３内のエ
レクトロレホロジカル流動体に加わる電場をコントロー
ルするものである。エレクトロレホロジカル流動体の粘
度は電場の強度に伴って変動し従って第１及び第２の両
部材１２及び１４間におけるすべりがコントロールされ
それによりファンの速度がコントロールされエンジン２
７を最適運転温度に維持するのに十分な冷却が得られる
。
０−ル装ｆｉｌ！３５に接続されこの装置は部材１２及
び１４を横切ってかけられる起電力従って室２３内のエ
レクトロレホロジカル流動体に加わる電場をコントロー
ルするものである。エレクトロレホロジカル流動体の粘
度は電場の強度に伴って変動し従って第１及び第２の両
部材１２及び１４間におけるすべりがコントロールされ
それによりファンの速度がコントロールされエンジン２
７を最適運転温度に維持するのに十分な冷却が得られる
。
コントロール装置３５への入力がエンジン冷却剤温度セ
ンサ３６及びエンジン速度センサ３７により得られる。
ンサ３６及びエンジン速度センサ３７により得られる。
エンジン速度センサ３７がエンジン点火装置から作動さ
れ、例えば配電盤の主リード上に誘電探査針が設各プら
れ点火パルスの周期従ってエンジン速度に比例する信号
が得られる。代りに、独立のエンジン速度モニタ装置例
えばクランク軸により駆動される歯付ぎ輪の形態をした
装置及びこの輪の歯近くの誘雷ピックアップが使用され
る。ファンの速度も又コントロール装置３５にフィード
バックループを送るピックアップ３９によりモニタされ
る。温度センナ３６及びエンジン速度センサ３７からの
信号はコント０−ル装置３５により処理され冷却ファン
１１に、加わる起電力はコントロールされ部材１２及び
１４間の必要すべりを提供する。
れ、例えば配電盤の主リード上に誘電探査針が設各プら
れ点火パルスの周期従ってエンジン速度に比例する信号
が得られる。代りに、独立のエンジン速度モニタ装置例
えばクランク軸により駆動される歯付ぎ輪の形態をした
装置及びこの輪の歯近くの誘雷ピックアップが使用され
る。ファンの速度も又コントロール装置３５にフィード
バックループを送るピックアップ３９によりモニタされ
る。温度センナ３６及びエンジン速度センサ３７からの
信号はコント０−ル装置３５により処理され冷却ファン
１１に、加わる起電力はコントロールされ部材１２及び
１４間の必要すべりを提供する。
更に、電位差計３８が絞りコントロール装置上に設番ノ
られ絞り開口度に相当する信号を提供する。
られ絞り開口度に相当する信号を提供する。
電位差計３８よりの信号も又コントロール装置野３５に
送られこの装置は絞り開口度をエンジン速度信号と比較
してエンジン２７の運転負荷の大きさが得られ、此は又
エレクトロレホジカル流動体を横切って加えられる電場
のコントロールの点で考慮に入れられる。
送られこの装置は絞り開口度をエンジン速度信号と比較
してエンジン２７の運転負荷の大きさが得られ、此は又
エレクトロレホジカル流動体を横切って加えられる電場
のコントロールの点で考慮に入れられる。
好適実施例によると、ファン１１は粗いピッチのもので
あり、駆動時には遅い速度で駆動される。
あり、駆動時には遅い速度で駆動される。
コンｌ−Ｄ−ル装置３５により、ファン１１はエンジン
速度には係りなく一定速度もしくはぜ口と例えばエンジ
ン速度又はエンジンの運転負荷に比例する遅い最大速度
との間におけるいろいろな速度で駆動される。
速度には係りなく一定速度もしくはぜ口と例えばエンジ
ン速度又はエンジンの運転負荷に比例する遅い最大速度
との間におけるいろいろな速度で駆動される。
第３図に示す冷却ファン組立体１１の場合、第２部材１
４は非マンガン鉄材より作られる。電磁石４０は部材１
４近くの軸１３と同心状に回転できないよう支持されて
おり、附勢時雨部材１２及び１４間の空隙２３を横切っ
て延びるほぼ軸方向の磁場を発生せしめ、この空隙には
マグネットレホＯジカル（ｍｅｇｎｅｔｒｅｈｏｌｏｇ
ｉｃａｌ ）な流動体が満たされている。電磁石４０は
コントロール装置３５に接続され、このｖＲ置が第１図
及び第２図に示せる実施例と同様に起電力を電磁石に加
え、発生！ｉ場をコントロールしマグネツトレホロジカ
ル液の粘度及び軸１３からファンブレード１９への伝達
駆動力を」シト０−ルする。
４は非マンガン鉄材より作られる。電磁石４０は部材１
４近くの軸１３と同心状に回転できないよう支持されて
おり、附勢時雨部材１２及び１４間の空隙２３を横切っ
て延びるほぼ軸方向の磁場を発生せしめ、この空隙には
マグネットレホＯジカル（ｍｅｇｎｅｔｒｅｈｏｌｏｇ
ｉｃａｌ ）な流動体が満たされている。電磁石４０は
コントロール装置３５に接続され、このｖＲ置が第１図
及び第２図に示せる実施例と同様に起電力を電磁石に加
え、発生！ｉ場をコントロールしマグネツトレホロジカ
ル液の粘度及び軸１３からファンブレード１９への伝達
駆動力を」シト０−ルする。
上述の如き電磁構成により、部材１２及び部材１４の７
ランジ部分１８はマンガン鉄より作られ磁場のため磁束
帰還路を形成する。この代りに、電磁石４０を部材１２
又は１４の１つに一緒に回転できるよう取付けることも
できる。
ランジ部分１８はマンガン鉄より作られ磁場のため磁束
帰還路を形成する。この代りに、電磁石４０を部材１２
又は１４の１つに一緒に回転できるよう取付けることも
できる。
本発明を離鋭することなくさまざまな修正が行われる。
例えば、エンジンやＪンジン駆動の補助装置、空ｗＡ装
置などエンジンに別の負荷をかける装置のその他のパラ
メータをモニターしエレクトロレホロジカルな液に加え
る電場のコントロールに対し考慮に入れても良い。
置などエンジンに別の負荷をかける装置のその他のパラ
メータをモニターしエレクトロレホロジカルな液に加え
る電場のコントロールに対し考慮に入れても良い。
第１図は本発明によるエンジン冷却ファンの断面図、
第２図は第１図のファンを用いたエンジン冷却ｖｉ２１
を示すブロック線図、 第３図は本発明による別の実鳩例によるエンジン冷部フ
ァンを示す。 １２・・・・・・第１Ｎ材、 １４・・・・・・第２部材、 １６．１７・・・・・・対向平行面、 １９・・・・・・ファンブレード、 ２３・・・・・・スペース又は室、 ２４．２５・・・・・・グラツシコ、 ２７・・・・・・エンジン、 ３５・・・・・・コントロール装置、 ３６・・・・・・冷却剤温度セン１Ｊ１３７・・・・・
・エンジン速度セン号、３８・・・・・・絞り開口度セ
ンサ、 ３９・・・・・・ピックアップ。
を示すブロック線図、 第３図は本発明による別の実鳩例によるエンジン冷部フ
ァンを示す。 １２・・・・・・第１Ｎ材、 １４・・・・・・第２部材、 １６．１７・・・・・・対向平行面、 １９・・・・・・ファンブレード、 ２３・・・・・・スペース又は室、 ２４．２５・・・・・・グラツシコ、 ２７・・・・・・エンジン、 ３５・・・・・・コントロール装置、 ３６・・・・・・冷却剤温度セン１Ｊ１３７・・・・・
・エンジン速度セン号、３８・・・・・・絞り開口度セ
ンサ、 ３９・・・・・・ピックアップ。
Claims (7)
- （１）第１部材（１２）がエンジン（２７）に駆動接続
されるようになり、第２部材（１４）が第１部材（１２
）に対し回転可能に取付けられ、一連のファンブレード
（１９）が前記第２部材（１４）上に設けられ、前記第
１及び第２の部材（１２、１４）は互いに切り離された
対向状の平行面（１６、１７）を有し、前記面（１６、
１７）の間のスペース（２３）には磁場又は電場を加え
ることにより変えられる粘度を有する流動体が満たされ
、該流動体に磁場又は電場を加えるための装置（２４、
２５、４０）が設けられることを特徴とするエンジン冷
却ファン。 - （２）流動体がエレクトロレホロジカルな流動体である
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項による冷却ファ
ン。 - （３）第１及び第２の部材（１２、１４）が電導材より
作られ、部材（１２、１４）は互いに絶縁され、該部材
（１２、１４）を横切り起電力を加えることにより電場
が部材（１２、１４）間に樹立されることを特徴とする
特許請求の範囲第２項による冷却ファン。 - （４）流動体がマグネツトレホロジカルな流動体である
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項によるエンジン
冷却ファン。 - （５）電磁石（４０）が第１及び第２の部材（１２、１
４）の１つ又は両方に関連することを特徴とする特許請
求の範囲第４項によるエンジン冷却ファン。 - （６）特許請求の範囲第１項から第５項のいずれか一つ
の項によるファン（１１）と、流動体に加えられる電場
又は磁場をコントロールするためのコントロール装置（
３５）と、冷却剤温度センサ（３６）とエンジン速度セ
ンサ（３７）とを設け、冷却剤湿度センサ（３６）及び
エンジン速度センサ（３７）からの信号がコントロール
装置（３５）により処理され流動体に加えられる電場又
は磁場の強度を決めることを特徴とするエンジン冷却装
置。 - （７）装置（３８）が設けられ絞り開口度を検出し、前
記装置（３８）により得られた信号がコントロール装置
（３５）により処理され流動体に加わる電場又は磁場の
強度の確定に考慮されることを特徴とする特許請求の範
囲第６項によるエンジン冷却装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB8726966 | 1987-11-18 | ||
| GB878726966A GB8726966D0 (en) | 1987-11-18 | 1987-11-18 | Cooling systems |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH023709A true JPH023709A (ja) | 1990-01-09 |
Family
ID=10627138
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63292233A Pending JPH023709A (ja) | 1987-11-18 | 1988-11-18 | エンジン冷却ファン |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4920929A (ja) |
| EP (1) | EP0317186B1 (ja) |
| JP (1) | JPH023709A (ja) |
| DE (1) | DE3873032T2 (ja) |
| GB (1) | GB8726966D0 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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