JPS6091032A - 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】 本発明は、流体媒体を用い、相対回転する入力。

出力部材間にトルクを伝達する型式の流体継手に関する
。

前記型式の流体継手は１例えば内燃機関の冷却ファン装
置を駆動するために利用され、第１図及び第２図に示す
ものが知られている。これについて説明すると、ｌは入
力部材で、該入力部材ｌは。

フランジ部２と軸部３を有し、フランジ部コは図外のエ
ンジン側に固定される。前記軸部３には。

軸受Ｖ及び駆動部材ｊが装着され、軸部３の先端３ａを
拡径してこれらを軸部３に一体的に固着しである。前記
駆動部材ｊは、略円板状を呈し、その中心には、前記軸
部３の挿入用孔６を有すると共に、この孔６の半径方向
外方には１円周方向等間隔に設けられた複数個の連通孔
アを有している。

また、連通孔アの外方には、複数条の環状溝９が形成さ
れている。一方、　ｉｉはボディ部材で、該ボディ部材
／／は、前記入力部材／の軸部Ｊに、軸受弘を介して回
転可能に装着されると共に、その半径方向外方でボルト
／Ｊによってカバ一部材１３と一体的に固着されており
、これにて出力部材３０ｔ−構成すると共に、これらの
間に前記駆動部材Ｓを間隔をおいて色覚してなる１作業
室／ＩＩ及び貯蔵室１５を形成している。ｔた、ボディ
部材ｌ／には、複数条の環状溝１６が形成され、作業室
ｌ参内で前記駆動部材５の環状溝９と協動して符号日で
示す剪断スペースを介在させている。一方、前記カバ一
部材１３には、作業室ｌダから貯蔵室１３に作条流体を
還流する還流孔１７が設けられ、また、この還流孔１７
の作業室ｌ参側開口端近傍には１作業室ｌ弘方向に突出
する突起ｉｔｒが形成され、前記駆動部羽Ｓとの間で後
述するポンプ部１９を形成している。前記作業室１４ｃ
と貯蔵室１５との間に−は、制御孔ｍを有し、前記カバ
一部材１３に固着された仕切板２／と、貯Ｒ室ｌＳ側に
在って前記制御孔２０を覆ってこれ全閉塞可能なパルプ
プレー）Ｕとが設けられ１両室を隔成している。刀は渦
巻状のバイメタルで、該バイメタル力の外周端は、前記
カバ一部材１３に固着され、内周端は、カバ一部組／３
の中心孔評に回動可能に軸着されたセンタービンＪの一
端に固着されておシ、センタービンＪの他端は、前記パ
ルププレートｎに固着されている。なお、易は出力部材
３ｏとしてのボディ部材／／及びカバ一部材１３に、ポ
ルトコアによって固着されたファンブレードである。ま
た１作業室外及び貯蔵室／ｊには、作動流体がＮ型置封
入されている。また、コ？はセンタービンＪをカバ一部
材１３に対し封止的に貫通させるｏリングである。

かかる構成において、入力部材／と一体に回転する駆動
部材ｊから、出力部＠３０としてのボディ部材／／及び
カバ一部材１３に伝達されるトルクは。

作業室ｌ参内の流体量の函数として表わされる。従って
、前記剪断スペースＳ内に流体が存在しない場合、入力
部材ｌと出力部材３０との間の回転速度の差は最も多く
、流体量が増加するに伴って前記差は減少することとな
る。ここに、仕切板２１と共に前記作業室外と貯蔵室１
５を隔成する。バイメタル力に連結されたパルププレー
トＪＪは、バイメタル付近の雰囲気温度の変化に応じ、
前記仕切板２／の制御孔Ｊと協同して前記作業室ｌ参内
に流入する流体量を制御して、入力部材ｌと出力部材３
０との間に伝達されるトルクと回転速度差とを制御する
作用をなす。すなわち、第２図に示すようにバイメタル
お付近の雰囲気温度が上昇すると、バイメタル力の作用
によシ、セ／タービンＪを介してパルププレートＪ２ｆ
、実線で示す位置から反時計方向に回動させ、パルププ
レートｎによル、仕切板２／に設けた制御孔ユＯの覆盈
を徐々に解除して、制御孔Ｊの開口面積を増大させる。

これに依って、貯蔵室ｌ！ｉ内の流体が作業室ｌ９内に
流入し、前記剪断スペースＳに流体を充足させ、入力部
材／と出力部材３０との間の前記回転速度差を減じる。

このとき、前記仕切板２１の制御孔叱から連通孔７を介
して作業室／４４に流入した流体は、遠心力によシ作業
室／４Ｌの外周部に向い、前ｄｄ前断スペースＳを介し
てポンプ部１９に流入し、ここで圧力を高められ、すな
わちポンプ作用を受けて還流孔１７を介して貯蔵室ｌｊ
Ｋ戻る。一方、雰囲気温度が低下すると。

パルププレートηはバイメタルＪの作用によシ、第２図
の二点鎖線で示す位置から時計方向に回動せしめられ、
仕切板２／の制御孔＆ｔ−ｆｆ１蓋してこれを閉蓋し、
貯Ｒ室／３から作業室ｌ亭への流体の供給を断つ。従っ
て５作業室ｌ参内の流体は、前記ポンプ作用によシ貯蔵
室１５に貯えられたままとなル、前記剪断スペース日に
流体が存在しなくなるので。

前記入力部材ｌと出力部材３０との間の回転速度差を増
大させるのである。

ところで、このような従来の流体継手にあっては、カバ
一部材１３に固着された渦巻状のバイメタル力にて、該
カバ一部材／３の中心部周辺の案囲気。

温度をエンジン冷却水の温度の代用特性として感知し、
このバイメタル力に応動するパルププレートｎにて仕切
板２／の制御孔ｘ５Ｉ：開閉制御して、入力、出力の各
部材７．３０間にトルクの伝達を行うようにしているも
のでｈるため、エンジン等の温度変化に対して雰囲気温
度は遅れて変化すること、また、雰囲気温度の変化に対
してバイメタル力自体が等しい温度になって変形するま
での時間が遅れることによって、可及的速やかに出力部
材３０を駆動制御できないものであった。更に、入力、
出力部材／、ＪＯ間でトルク伝達が遂行されている際に
、剪断スペース（Ｓ）内で作動流体の剪断時に生ずる剪
断熱のために１作動流体は高温（一般に％　四℃〜２５
０℃）になり、これに起因する輻射熱及び伝導熱の影響
を強く受けて、意に反して、前記ノ（イメタルｎが熱せ
られるため、エンジン冷却水の温度よりは高い温度を感
知してバイメタルｎが誤作動することがあった。そのな
め１例えば、高温時に制御孔２Ｄｔ−開放するオン回転
によってエンジン冷却水温度が設定温度以下に降下して
いるにもかかわらず、バイメタル力が作動せず、パルプ
プレートｕにて仕切板２１の制御孔２０ｔ−開放したま
まファンブレード１を引き続いて回転させ、いたずらに
、動力損失を増大させるというような不具合もあった。

本発明はこのような従来の欠点に鑑み、仕切板に形成さ
れた制御孔を開閉制御するパルププレートの制御のため
に、電磁石を設ける一方、エンジン冷却水の温度を感知
する感温素子からの信号に基づいて電磁石への通電全断
接することによシ。

剪断スペース内で発生する剪断熱などに起因する輻射熱
等の影響を受けることなく、可及的速やかＶこ出力部拐
、ひいてはファンブレードを回転制御することができる
流体継手を提供することを目的とするものである。

以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。

なお、従来例と同一構成部分には、同一の指示符号トイ
リシてその嵐複する説明は省略する。

第３図は本発明に係る流体継手の一実施例を示す断面図
である。

第８図において、３／はカバ一部祠１３を構成する支持
部で、この支持部３／に形成された中心孔２弘内には、
センターピンＪが軸方向に摺動可能に挿通されている。

このセンターピンｊの一端ｊａには、強磁性材料から成
る強磁性体プレー）　ＪＪが固着されている。また、Ｕ
は一端が仕切板、２／にリベットＪ４Ｃ’ｉｉ介して固
着されたパルププレートで、このバルブプレートｎは、
前記センターピンＪの軸方向の移動に応動して、前記仕
切板２／に形成された制御孔２０を開閉制御するように
なっておシ、常時、リベット３弘ヲ支点として、センタ
ーピンｊ側に付勢されている。

一方、３ｊは前記強磁性体プレート３３を、バルブプレ
ートｎが仕切板コ／に形成された制御孔Ｊを閉塞する方
向に弾発付勢するスプリングで、前記支持部Ｊ／と強磁
性体プレート３．？との間に配設されている。また、３
６は前記強磁性体プレートＪ３を、バルブプレートＪＪ
が仕切板２／に形成された制御孔Ｊを開放する方向に吸
引する電磁石で、環状のコア部材３７とこのコア部羽３
７に巻装されたコイル３ｔとから構成されている。この
電磁石への通電は、エンジン冷却水通路内に備えた感温
素子３９から発せられる（２１号により断接されるよう
になっている。

なお％ｑｏは前記支持部３１に形成された中心孔Ｊとセ
ンターピン、ｔ３との間に配設された円筒状のシール部
羽、Ｕはスプリング３ｊのばね力で、常時、パルプグレ
ート、Ｌ２側に付勢されているセンターピンｊを所定位
置において停止させるためのストッパ一部材、りはコア
部、１Ｊ３７と支持部３／とに配設され、その支持部３
／に’ＦＩＬ　ｊＢ石ＪＡｔ−回転可能に取付けるため
のベアリングである。

次に、以上のような構成を有する本発明に係る流体継手
の作用について説明する。

まず、エンジン冷却水通路内に設けられた感温素子３デ
により、エンジン冷却水の温度が設定温度以上に外温し
たことが感知された場合には、この感温素子３？からコ
ントローラ（図示省略）を弁して信号が発せられるため
、この駆動信号に基づいて電磁石３６が励磁される。し
たかつて、この電磁石３６と対向する位置に設けられて
いる強磁性体プレート３３が、スプリング３ｊのばね力
に抗して、該電磁石３６側に吸引される。すると、この
強磁性体プレート、？３は、センターピンｊに固着され
ているため、このセンターピンＪも電磁石３６の吸引動
作に随動して、中心孔２弘内をカッ（一部羽１３のＡ（
１方向に向って摺動する。そのため、センターピンｊの
一端ｄａＫ％常時、弾接されている〕くルププレート２
２は、リベット３ｔＡを支点として電磁石３６の配役方
向に、センターピンＪ５に弾接しつつ、回動する。

そのため、仕切板コ／の制御孔２０ヲ閉塞していたノく
ルププレート、ｌｕは、該仕切板２１から離れることと
なるので、前記制御孔２０を開放させる。すると、貯蔵
室ｌｊ内の流体は、前記ｆｌｌＩＩ＃孔２０を通って１
作業室／４Ｌ内に流入し、剪断スペースＳ内に流体を充
足させることとなるので、入力部材ｌから出力部材３０
ヘトルクの伝達がなされ、出方部材３ｏが回転してファ
ンブレード易を回転させる。したがって、このファンブ
レード易の回転にょシ、エンジン冷却水の温度を下げる
ことができる。

次に、前述の場合とは逆に、感温素子３デにょ夛、エン
ジン冷却水などの温度が設定温度以下に降下したことが
感知され九場合には、電磁石ｊＪのコイル３１１への通
電が停止されるので、電磁石３ｔは１強磁性体プレート
３３を吸引しなくなる。そのため、強磁性体プレー）　
ＪＪが、スプリング３ｊの自己復帰ばね力にて、電磁石
３ルから離間する方向に戻され、強磁性体プレート３３
に随動するセンタービンｊの−端ｎａによル、パルププ
レートｎは、仕切板コｌ側に押圧される仁ととなるので
、リベット３弘を支点として、仕切板コ／側に回動する
。そのため、ノくルププレー）Ｕは、仕切板コ／に形成
された制御孔２０ヲ閉塞する。そのため、貯蔵室１５か
ら作業室Ａ内への流体の供給は断たれるので、剪断スペ
ース（８１内の流体が徐々に存在しなくなシ、入力部拐
／から出力部材３０へのトルクの伝達は減少し、ファン
ブレードコロの回転が低下するため、効果的に動力損失
を防止できる。

このように、カバ一部材１３に設けた電磁石３ｔを、エ
ンジン冷却水通路内に設置された感温素子３デからの信
号により制御し、この制御に基づいて、強磁性体プレー
ト３３とともに、カバ一部材／３に形成された中心孔２
弘の軸方向に摺動するセンタービンｊによシ、パルププ
レートｎを、リベット３ＩＡヲ支点として回動させ、も
って、このパルプグレートｎにて仕切板コ／に形成され
た制御孔２０を開閉制御するようにしたものであるから
、目的とするエンジン冷却水の温度変化に基づいて、可
及的速やかに、仕切板２／に形成された制御孔ｍをパル
ププレートｎにて開閉制御することができ、したがって
、必要な時のみファングレード謳を高速で回転させる、
いわゆるオン回転にすることができる。

また、感温素子３９をエンジン冷却水の通路内に設置し
たので、剪断スペース知内で発生する剪断熱などに起因
する輻射熱等の影響を受けることがない。したがって、
輻射熱等によル感温素子３りが誤動作するようなことが
ないので、的確な感温情報に基づいて、可及的速やかな
ファン回転制御を行うことができる。

次に、第４図は本発明の他の実施例を示す断面図である
。この実施例において、前実施例と異なる点は、電磁石
３６を車体に固設されたブラケット旬に取ル付け、該電
磁石３６の近傍に、前記シャツ）　ＪＪの外端に固着さ
れた強磁性体プレー）　ＪＪ　Ａ　’ｉ対向して設けた
ことである。このように構成することによっても、前実
施例の奏する効果は得られると共に、電磁石３６が出力
部材３０から取シ除かれた分、出力部材３０の全体質量
を小さくすることができ、エンジン出力損失の低減を図
ることができるとともに、エンジン振動を直接電磁石が
受けることがないので、その電磁石を破損、故障等から
回避することができる。

以上の説明から明らかなように１本発明は、バルププレ
ートが仕切板に形成された連通孔を開放する方向゛に吸
引する電磁石全備え、該電磁石への通電を、エンジン冷
却水通路に備えた感温素子から発せられる信号によシ断
接して、前記パルププレートをして、制御孔を開閉せし
めるようにしたものであるから、剪断スペース内で発生
する高温の剪断熱などに起因する輻射熱等の影響を感温
素子が受けて誤動作するような事態を未然に防止するこ
とができるとともに、感温素子から発せられる信号に基
づいて前記電磁石の励磁を断接することができるので、
必要に応じて、可及的速やかに出力部材、ひいては７７
ンプレードを回転制御することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の流体継手を示す一部省略断面図、第２図
は出力部材を示す一部破断左側面図、第８図は本発明に
係る流体継手の一実施例を示す断面図、第４図は本発明
の他の実施例を示す断面図である。 ／・・・入力部材、！・・・駆動部羽％　７・・・連通
孔、　／／・・・ボディ部材、１３・・・カバ一部材、
ｌダ・・・作業室、／３・・・貯蔵室、Ｊ・・・制御孔
、　２／・・・仕切板、Ｕ・・・ノ（ルブプレー）、２
４’・・・中心孔、Ｓ・・・剪断スペース、ｊ・・・セ
ンターピン、Ｊ、ｊ、Ｊ３Ａ・・・強磁性体プレート、
３Ｓ・・・スプリング、３６・・・電磁石１．？？・・
・感温素子。 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　入力部材に固着され、左右面に連通ずる連通孔
   を有する駆動部拐と、前記入力部材に回転可能に軸着さ
   れ、前記駆動部材との間で剪断スペースを形成するボデ
   ィ部材と、このボディ部材に固着され、これとの間に前
   記駆動部材を所定間隔おいて色覚してなる１作業室及び
   貯蔵室を形成するカバ一部材と、このカバ一部材に形成
   された中心孔に、その軸方向に摺動可能に軸支されたセ
   ンター室と貯蔵室とを隔成すべく、前記カバ一部材に固
   着された仕切板と、この仕切板に形成された、前記作業
   室と貯蔵室とを連通ずる制御孔を、前記センターピンの
   軸方向の移動に応動して開閉制御するパルププレートと
   、このノくルブグレートが前記仕切板に形成された制御
   孔を閉塞する方向に前記センターピンを弾性付勢するス
   プリングと、前記強磁性体プレートを、前記ノくルブプ
   レートが前記仕切板に形成された制御孔を開放する方向
   に吸引する電磁石とを備え、該電磁石への通電を、エン
   ジン冷却水通路に備えた感温素子から発せられる悟号に
   よシ断接して、前記ノ（ルププレートとして前記制御孔
   を開閉せしめるようにしたことを％徴とする流体継手。