(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端部に駆動ディスクを固着した回転軸体上に軸受を介して支承し、かつ外周部に冷却ファンを取付けたケースとカバーとからなる密封器匣の内部を、油の流出調整孔を有する仕切板によって油溜り室と前記駆動ディスクを内装するトルク伝達室とに区劃し、回転時の油の集溜する駆動ディスクの外周側壁面に対向する密封器匣側の内周側壁部の一部に少なくとも１つのダムと該ダムに連なってトルク伝達室側より油溜り室側に通ずる循環流通路を形成するとともに、油溜り室側に位置してその一端を油溜り室に固定し、他端部を外部周囲の温度が設定値を超えると該仕切板の流出調整孔を開放し、設定値以下では閉鎖する弁部材を前記カバーの前面に設けた感温体の温度変化に伴う変形に連動するように内部に備え、駆動ディスクと前記密封器匣とのなす外方付近の対向壁面に設けたトルク伝達間隙部での油の有効接触面積を増減させて、駆動側の回転体から被駆動側の密封器匣側への回転トルク伝達を制御するようにしてなるファン・カップリング装置において、前記駆動ディスクをその外周側壁部に軸方向へ突出した突起壁を設けて断面略コ字状に形成し、さらに前記駆動ディスクの一側面と前記突起壁および前記密封器匣の内周側面によって一部油の収納室を形成したことを特徴とする温度感応型流体式ファン・カップリング装置。
【請求項２】
先端部に駆動ディスクを固着した回転軸体上に軸受を介して支承し、かつ外周部に冷却ファンを取付けたケースとカバーとからなる密封器匣の内部を、油の流出調整孔を有する仕切板によって油溜り室と前記駆動ディスクを内装するトルク伝達室とに区劃し、回転時の油の集溜する駆動ディスクの外周側壁面に対向する密封器匣側の内周側壁部の一部に少なくとも１つのダムと該ダムに連なってトルク伝達室側より油溜り室側に通ずる循環流通路を形成するとともに、油溜り室側に位置してその一端を油溜り室に固定し、他端部を外部周囲の温度が設定値を超えると該仕切板の流出調整孔を開放し、設定値以下では閉鎖する弁部材を前記カバーの前面に設けた感温体の温度変化に伴う変形に連動するように内部に備え、駆動ディスクと前記密封器匣とのなす外方付近の対向壁面に設けたトルク伝達間隙部での油の有効接触面積を増減させて、駆動側の回転体から被駆動側の密封器匣側への回転トルク伝達を制御するようにしてなるファン・カップリング装置において、駆動ディスクをその外周側壁部に軸方向の両側へ突出した突起壁を設けて断面略Ｉ字状に形成し、さらに駆動ディスクの側面と前記突起壁および密封器匣の内周側面によって２つの一部油の収納室を形成したことを特徴とする温度感応型流体式ファン・カップリング装置。
【請求項３】
前記駆動ディスクをその外周側壁部に軸方向に突出した突起壁を設けて断面略コ字状もしくは略Ｉ字状となすとともに、その外周壁面をダムの全面にわたって対設する厚状幅となし、かつ駆動ディスクのなす少なくとも一方側面と、前記突起壁および密封器匣の内周側面によって形成された一部油の収納室内に、径方向に突設した放射状の隔壁により複数の区劃室を設けて構成したことを特徴とする請求項１又は２記載の温度感応型流体式ファン・カップリング装置。
【請求項４】
突起壁の幅厚を駆動ディスクのなす直径の７％以上の関係寸法に形成したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の温度感応型流体式ファン・カップリング装置。
【請求項５】
突起壁の自由端側とこれに対向する密封器匣の内周側面側のいずれか一方に環状突起を、他方に前記環状突起が遊嵌する環状凹溝を設けたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の温度感応型流体式ファン・カップリング装置。
【請求項６】
突起壁の自由端の少なくとも一方とこれに対向する密封器匣の内周側面側から軸方向に突出する環状突起を、微小間隙をおいて並設せしめたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の温度感応型流体式ファン・カップリング装置。
【請求項７】
前記駆動ディスクの回転方向に対する区劃室の隔壁のなす外方根元付近の前部にそれぞれ流通孔を貫設して形成したことを特徴とする請求項３乃至７のいずれか１項記載の温度感応型流体式ファン・カップリング装置。
【請求項８】
前記断面略コ字状または前記断面略Ｉ字状の駆動ディスクの突起壁の内周壁面外方端部に径方向に突出する環状リブを形成したことを特徴とする請求項３乃至８のいずれか１項記載の温度感応型流体式ファン・カップリング装置。
【請求項９】
前記断面略コ字状の駆動ディスクの突起壁の内周壁面外方端部に径方向に突出する環状リブを形成するとともに、該ディスクの側壁、突起壁または環状リブの少なくとも１つに流通孔を穿設したことを特徴とする請求項３乃至８のいずれか１項記載の温度感応型流体式ファン・カップリング装置。
【請求項１０】
前記断面略Ｉ字状の駆動ディスクの突起壁の内周壁面外方端部に径方向に突出する環状リブを形成するとともに、該ディスクの両突起壁または環状リブのいずれか一方に流通孔を穿設したことを特徴とする請求項３乃至８のいずれか１項記載の温度感応型流体式ファン・カップリング装置。
【請求項１１】
前記断面略コ字状もしくは略Ｉ字状の駆動ディスクの突起壁の内周壁面外方端部に径方向に突出する環状リブを形成するとともに、前記環状リブにスリットを形成したことを特徴とする請求項３乃至８のいずれか１項記載の温度感応型流体式ファン・カップリング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、一般に自動車における機関冷却用のファン回転を制御して、絶えず走行状態に応じた冷却送風量を機関に供給する温度感応型流体式ファン・カップリング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のファン・カップリング装置としては、例えば図３５に示すように、回転軸体に固着される外周付近を厚肉壁２７−１となす駆動ディスク２７をもって形成せしめ、トルク伝達室２４に内装して密封器匣側の内周壁面とトルク伝達間隙を保持して構成されていた。なお、２５は仕切板であり、密封器匣の内部を油溜り室２６と前記トルク伝達室２４とに区劃してなるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の駆動ディスク２７によるものにあっては、トルク伝達力並びにダム（図示せず）でのポンピング機能の向上とに関連した前記厚肉壁２７−１の構造および、機関の停止状態からの再始動時あるいは走行中での低入力回転状態から高入力回転への急加速時に、トルク伝達室２４内に存在する油によって図３１や図３２に（ロ）で示すようにファンの“ツレ廻り”現象を生ぜしめ、回転の急激な上昇により異常なファン騒音を招き、また寒冷時での暖気運転を阻害することとなった。
【０００４】
このことを詳細に説明すると、トルク伝達室の油量は、該トルク伝達室からのダムによる回収量と、前記油溜り室から流出調整孔を通って前記トルク伝達室への供給量との差により定まるが、外部温度が下がって流出調整孔が閉じられ供給される油量が減った場合でもファン回転速度が低下しない現象がある期間発生する。これはダムによる回収量がダムの回収能力不足により少ないために、トルク伝達室内の油量が減るのに時間がかかる（タイムラグがある）ため、その間しばらくはトルクが伝達してしまうからである。
【０００５】
ダムの回収能力は入力回転速度と出力回転速度の差（相対回転数）に比例して向上するが、低入力回転ではこの能力が相対的に低いため、特に低温時の初期には回収量が不足し図３１（ロ）のように高いファン回転速度が維持され“ツレ廻り”現象が生じてしまい、昇温特性と降温特性の作動温度差を意味するヒステリシスが大きくなる。換言すると、ヒステリシスが大きいということは、ダムの回収能力が低いことを意味し、トルク伝達室内に残留する油が“ツレ廻り”現象を発生させることを意味する。
【０００６】
また、従来技術では外周付近での局部厚肉壁２７−１の形成によって板材によるプレス成型を不可能とし、厚肉の鋳造と切削加工によるため駆動ディスク２７自体の加工性の低下を招き、製品コストを高価となすとともに、概して製品重量の増加を余儀なくされる等の問題を有した。
【０００７】
本発明は従来技術の有する前記問題に鑑みてなされたものであって、停止後の始動時並びに走行中での高入力回転への急加速時のファン側の“ツレ廻り”を、カップリング装置としてのトルク伝達力を低下することなしに効果的に抑制することができ、したがって外部温度とファン回転数が略対応できる温度感応型流体式ファン・カップリング装置を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る温度感応型流体式ファン・カップリング装置は、先端部に駆動ディスクを固着した回転軸体上に軸受を介して支承し、かつ外周部に冷却ファンを取付けたケースとカバーとからなる密封器匣の内部を、油の流出調整孔を有する仕切板によって油溜り室と前記駆動ディスクを内装するトルク伝達室とに区劃し、回転時の油の集溜する駆動ディスクの外周側壁面に対向する密封器匣側の内周側壁部の一部に少なくとも１つのダムと該ダムに連なってトルク伝達室側より油溜り室側に通ずる循環流通路を形成するとともに、油溜り室側に位置してその一端を油溜り室に固定し、他端部を外部周囲の温度が設定値を超えると該仕切板の流出調整孔を開放し、設定値以下では閉鎖する弁部材を前記カバーの前面に設けた感温体の温度変化に伴う変形に連動するように内部に備え、駆動ディスクと前記密封器匣とのなす外方付近の対向壁面に設けたトルク伝達間隙部での油の有効接触面積を増減させて、駆動側の回転体から被駆動側の密封器匣側への回転トルク伝達を制御するようにしてなるファン・カップリング装置において、前記駆動ディスクをその外周側壁部に軸方向へ突出した突起壁を設けて断面略コ字状に形成し、さらに前記駆動ディスクの一側面と前記突起壁および前記密封器匣の内周側面によって一部油の収納室を形成したことを特徴とするものであり、さらに前記突起壁の幅厚を駆動ディスクのなす直径の７％以上の関係寸法に形成し、また前記突起壁の自由端側とこれに対向する密封器匣の内周側面側のいずれか一方に環状突起を、他方に前記環状突起が遊嵌する環状凹溝を設けたり、前記突起壁の自由端側とこれに対向する密封器匣の内周側面側から軸方向に突出する環状突起を、微小間隙ｃをおいて並設せしめたりするものである。
【０００９】
また、本発明は先端部に駆動ディスクを固着した回転軸体上に軸受を介して支承し、かつ外周部に冷却ファンを取付けたケースとカバーとからなる密封器匣の内部を、油の流出調整孔を有する仕切板によって油溜り室と前記駆動ディスクを内装するトルク伝達室とに区劃し、回転時の油の集溜する駆動ディスクの外周側壁面に対向する密封器匣側の内周側壁部の一部に少なくとも１つのダムと該ダムに連なってトルク伝達室側より油溜り室側に通ずる循環流通路を形成するとともに、油溜り室側に位置してその一端を油溜り室に固定し、他端部を外部周囲の温度が設定値を超えると該仕切板の流出調整孔を開放し、設定値以下では閉鎖する弁部材を前記カバーの前面に設けた感温体の温度変化に伴う変形に連動するように内部に備え、駆動ディスクと前記密封器匣とのなす外方付近の対向壁面に設けたトルク伝達間隙部での油の有効接触面積を増減させて、駆動側の回転体から被駆動側の密封器匣側への回転トルク伝達を制御するようにしてなるファン・カップリング装置において、駆動ディスクをその外周側壁部に軸方向の両側へ突出した突起壁を設けて断面略Ｉ字状に形成し、さらに駆動ディスクの側面と前記突起壁および密封器匣の内周側面によって２つの一部油の収納室を形成したり、また前記と同様、突起壁の幅厚を駆動ディスクのなす直径の７％以上の関係寸法に形成したり、また前記突起壁の自由端の少なくとも一方とこれに対向する密封器匣の内周側面側のいずれか一方に環状突起を、他方に前記環状突起が遊嵌する環状凹溝を設けたり、また前記突起壁の自由端の少なくとも一方とこれに対向する密封器匣の内周側面側から軸方向に突出する環状突起を、微小間隙をおいて並設せしめたことを特徴とするものである。
【００１０】
さらに、本発明は前記ファン・カップリング装置において、駆動ディスクをその外周側壁部に軸方向に突出した突起壁を設けて断面略コ字状もしくは略Ｉ字状となすとともに、その外周壁面をダムの全面にわたって対設する厚状幅となし、かつ駆動ディスクのなす少なくとも一方側面と、前記突起壁および密封器匣の内周側面によって形成された一部油の収納室内に、径方向に突設した放射状の隔壁により複数の区劃室を設けて構成し、さらに前記と同様、突起壁の幅厚を駆動ディスクのなす直径の７％以上の関係寸法に形成したり、また前記突起壁の自由端の少なくとも一方とこれに対向する密封器匣の内周側面側のいずれか一方に環状突起を、他方に前記環状突起が遊嵌する環状凹溝を設けたり、また前記突起壁の自由端の少なくとも一方とこれに対向する密封器匣の内周側面側から軸方向に突出する環状突起を、微小間隙をおいて並設せしめたり、前記断面略コ字状もしくは略Ｉ字状の駆動ディスクの回転方向に対する区劃室の隔壁のなす外方根元付近の前部にそれぞれ流通孔を貫設して形成したりするものである。
【００１１】
また、前記断面略コ字状もしくは略Ｉ字状の駆動ディスクの突起壁の内周壁面外方端部に径方向に突出する環状リブを形成したことを特徴とするものであり、好ましくは断面略コ字状の駆動ディスクの場合は該ディスクの側壁または突起壁または環状リブの少なくとも一つに流通孔を穿設し、また断面略Ｉ字状の駆動ディスクの場合は該ディスクの両突起壁または環状リブのいずれか一方に流通孔を穿設し、もしくは前記した環状リブにスリットを形成したことを特徴とするものである。
【００１２】
【作用】
本発明は上記のごとく構成されているため、機関停止の間にあってトルク伝達室側の油を収納室、または収納室内の一部の区劃室内部に溜めることとなってトルク伝達間隙部に残留する油を少量となすこととなり、またかかる状態でのその後の機関始動時において収納室内の一部の区劃室内に限定されて収容された油が微小間隙を通って徐々に微量ずつトルク伝達室側に供給される。また、ディスク幅／ディスク直径を従来装置の５％以下から７％以上に変えることによりダム幅の増加の効果で作動油回収のポンピング機能が向上し、感温特性におけるヒステリシス作用が低減（特に低入力回転時の効果が急加速時の“ツレ廻り”現象の改善に対して大きい）すると共に、低入力回転時はディスクの回転数が低くディスク収納室、または収納室内の一部の区画室の油へ作用する遠心力も少なくディスク収納室内の油は微小間隙を通るため出にくくなり、トルク伝達間隙部の油面は従来装置より低下することとなる。
【００１３】
このことは、駆動ディスクと密封器匣の間の相対回転数（スリップ回転）が大きくなることを意味し油の回収能力を向上する（逆に高入力回転時はディスク収納室内の油に働く遠心力が大きいため、油は微小間隙から徐々に流出して、トルク伝達間隙部の油面を上げ、ファン回転数をやがて上昇させる）。したがって、高粘度の油の使用、あるいは低トルクのファン使用時にみられる相対回転数の不足（ダム機能の不足）に伴う、例えば８０℃前後の中間温度での１０００ｒｐｍ前後の低入力回転付近での走行中から高入力回転への急加速時に際しても、図３１および図３２に（イ）で示すように収納室への一部油の収納によってトルク伝達間隙部での油面を下げることとなって作動状態を最少限の油量で維持し、したがって図３３（イ）で示すようにヒステリシスを小さくする結果となり、いずれの場合にもファンの“ツレ廻り”現象を効果的に抑制することとなる。
【００１４】
なお、収納室内に径方向に突設した放射状の隔壁により複数の区劃室を設けて構成した駆動ディスクの場合、トルク伝達室内の油はダムにより排出油路へ圧送されるが、一部は油の存在しない、あるいは油の少ない収納室内の多くの区劃室へ流通孔を介して逆流しトルク伝達室内の油量を減少させる。
【００１５】
また、放射状の隔壁での伝熱効果によって油温の上昇に伴う駆動ディスクのトルク伝達表面側の熱を放射状の隔壁を介して回転軸体へ伝えて放熱効果を促進することも可能となる。
【００１６】
また、駆動ディスクの突起壁の内周面に径方向に突出する環状リブを設けたことにより、該リブが一種の堰の作用をすることにより油の収納室または収納室内の一部の区劃室内の油がいったん環状リブを越えるまで溜り、トルク伝達間隙部へ流れる油量が減少するのでファンの“ツレ廻り”現象をより効果的に抑制することとなる。なお、流通孔やスリットがある場合、ディスク収納室または収納室内の一部の区劃室内にいったん溜った油はその後駆動ディスクの突起壁または環状リブまたはディスク外側壁に設けられた流通孔またはスリットより徐々に流出しディスク外周のダムにより速やかに排出油路へ圧送される。
【００１７】
【実施例】
図１は駆動ディスクをその外周側壁部に軸方向へ突出した突起壁を設けて断面略コ字状に形成し、さらに前記駆動ディスクの一側面と前記突起壁および前記密封器匣の内周側面によって一部油の収納室を形成した温度感応型流体式ファン・カップリング装置を示す縦断面図、図２〜図５はそれぞれ同上ファン・カップリング装置の他の実施例を示す要部拡大縦断面図、図６はさらに他の実施例の図１相当図、図７は駆動ディスクをその外周側壁部に軸方向の両側へ突出した突起壁を設けて断面略Ｉ字状に形成し、さらに前記駆動ディスクの側面と前記突起壁および前記密封器匣の内周側面によって２つの一部油の収納室を形成した温度感応型流体式ファン・カップリング装置を示す縦断面図、図８〜図１４はそれぞれ同上のファン・カップリング装置における他の実施例を示す要部拡大縦断面図、図１５は駆動ディスクをその外周側壁部に軸方向に突出した突起壁を設けて断面略コ字状となすとともに、その外周壁面をダムの全面にわたって対設する厚状幅となし、かつ駆動ディスクのなす少なくとも一方側面と、前記突起壁および密封器匣の内周側面によって形成された一部油の収納室内に、径方向に突設した放射状の隔壁により複数の区劃室を設けて構成した温度感応型流体式ファン・カップリング装置を示す縦断面図、図１６〜図１８はそれぞれ同上のファン・カップリング装置における他の実施例を示す要部縦断面図、図１９〜図２１はそれぞれ断面略コ字状もしくは略Ｉ字状の駆動ディスクを有するファン・カップリング装置の別の実施例を示すファン・カップリング装置全体の縦断面図、図２２〜図２４は同上のファン・カップリング装置における駆動ディスク単体を線図により示す平面図で、図２２は停止時、図２３は始動時、図２４は連続定速時での区劃室での油の状態を示し、図２５はさらに他の実施例を示す駆動ディスク単体を線図により示す平面図、図２６〜図２８は断面略コ字状駆動ディスクの突起壁の内周壁面外方端部に径方向に突出する環状リブを形成した駆動ディスクの一部を示す縦断面図、図２９、図３０は断面略Ｉ字状の駆動ディスクの突起壁の内周壁面外方端部に径方向に突出する環状リブを形成した駆動ディスクの一部を示す縦断面図、図３１および図３２は本発明と従来例との“ツレ廻り”現象を比較した特性図、図３３は本発明と従来例との感温特性を比較した特性図、図３４は駆動ディスクのなす周側壁部の幅厚と“ツレ廻り”との関係を示す特性曲線図であって、１は回転軸体、２はケース、３はカバー、４はトルク伝達室、５は仕切板、６は油溜り室、７は駆動ディスク、８は弁部材、９は連桿、１０は感温体、１１は支持金具、１２はダム、１３は循環流通路、１４、１４−１、１４ａ、１４ｂは油の収納室、１４ａ−１、１４ｂ−１は区劃室、１５は環状突起、１６は重錘体、１７は冷却フィン、１８は隔壁、１９は環状リブである。
【００１８】
すなわち、図１〜図５および図１５〜図１８に示すごとく、駆動ディスクをその外周側壁部に軸方向へ突出した突起壁を設けて断面略コ字状に形成し、さらに前記駆動ディスクの一側面と前記突起壁および前記密封器匣の内周側面によって一部油の収納室を形成した温度感応型流体式ファン・カップリング装置における回転軸体１は、その先端部に外周側壁に後方への高さ１２．０ｍｍからなる突起壁７−１を有して全体の幅厚を１４．０ｍｍの断面コ字状となす直径１４６．５ｍｍからなる駆動ディスク７を固着し、かつ後端部に相手基体への取付フランジ壁を有して駆動側として構成するものである。そして、該軸体上に軸受を介して外周部に冷却フィン１７を取付けたケース２とカバー３とからなる被駆動側としての密封器匣を支承してなるものである。
【００１９】
また、駆動ディスクをその外周側壁部に軸方向の両側へ突出した突起壁を設けて断面略Ｉ字状に形成し、さらに前記駆動ディスクの側面と前記突起壁および前記密封器匣の内周側面によって２つの一部油の収納室を形成した温度感応型流体式ファン・カップリング装置における回転軸体１は、その先端部に外周側壁に軸方向であって後方および前方の両方向へそれぞれ突出延長する突起壁７−１を有して全体の幅厚を前記コ字状と同じ１４．０ｍｍの断面略Ｉ字状となす直径１４６．５ｍｍからなる駆動ディスク７を固着したものであって、前記突起壁７−１と該駆動ディスクの側面および前記密封器匣のケース２およびカバー３の内周面により２つの油の収納室１４、１４−１が形成され、機関停止の間および低入力回転の間にあって一部油を収納してトルク伝達室４側の油面を下げるものである。
【００２０】
仕切板５は密封器匣の内部を油溜り室６と前記駆動ディスク７を内装するトルク伝達室４とに区劃してなるものであって、該仕切板には油溜り室６よりトルク伝達室４への油の流出調整孔５−１を設けてある。また、駆動ディスク７はトルク伝達室４内にあって密封器匣の対向壁面とトルク伝達のための間隙を保持してあるとともに、密封器匣の内周面と突起壁７−１の自由端との間に微小間隙ｃを設けてある。この微小間隙ｃは、駆動ディスク７の直径が８０〜２３０ｍｍで作動油の粘土が１０００〜３００００ｃＳｔの場合、０．３〜０．８ｍｍに設定すると“ツレ廻り”現象の防止に極めて優れた効果があることがわかった。一方、駆動ディスク７はその製作を容易にするため図５に示すように板材を用いてプレス成型により構成することもできる。なお、図２、図１８は、トルク伝達室のカバー３側と駆動ディスク７との対向面にラビリンス機構を設けた例を示したものである。
【００２１】
弁部材８は仕切板５に設けられた流出調整孔５−１を開閉する作用をするもので、油溜り室６側の仕切板５の壁面にその一端を鋲着し、他端を該調整孔部に位置してなるもので、カバー３の前面に固定した支持金具１１にその両端部を係止した短冊状（図１、図６、図１５、図１９、図２０参照）または渦巻状（図２１参照）の板状バイメタルからなる感温体１０による外部周囲の温度変化に伴う変形に連動するように連桿９を介して内部に備えてある。
【００２２】
ダム１２は回転作動時の油の集溜する駆動ディスク７の外周側壁面に対向する密封器匣側の内周側壁部の一部に、駆動ディスク７のなす幅厚の全幅にわたって対設してなるものであって、回転方向の該ダムの手前に近傍して設けたトルク伝達室４側より油溜り室６への循環流通路１３とによってポンピング機能をなすものである。
【００２３】
断面略コ字状に形成した駆動ディスクの場合、油の収納室１４は駆動ディスク７の外周側壁部に軸方向の後方へ突出した突起壁７−１と該駆動ディスクの背面側の側面および密封器匣のケース２の内周面により形成された油の収納室であり、機関停止の間および低入力回転の間にあって一部油を収納してトルク伝達室４側の油面を下げるものである。
【００２４】
また、断面略Ｉ字状に形成した駆動ディスクの場合は、前記突起壁７−１と該駆動ディスクの側面および前記密封器匣のケース２およびカバー３の内周面により２つの油の収納室１４、１４−１が形成され、上記と同様、機関停止の間および低入力回転の間にあって一部油を収納してトルク伝達室４側の油面を下げるものである。
【００２５】
一方、断面略コ字状もしくは略Ｉ字状の駆動ディスク７の幅厚は、該駆動ディスクの直径の７％以上となす関係寸法に形成することが好ましい。その理由は、図３４に示すように７％を境に始動“ツレ廻り”現象が急激に抑制されて改善されるからである。そして、その後の走行中での高入力回転への急加速時に、収納室での油の収納による油面の状態と、幅広となす駆動ディスク７の外周側壁全幅での幅広なダム１２とによるポンピング機能とによって、ファンの“ツレ廻り”現象を効果的に抑制するものである。なお、始動“ツレ廻り”とは、図３１に示すように入力回転が始動後２０００ｒｐｍ一定で継続した時、ファン回転数が上昇後１４００ｒｐｍにまで下がった時の時間間隔をいい、本発明ではファンの最高回転数が約１２００ｒｐｍに押さえられているに対し、従来技術では約１９００ｒｐｍとなってしまう。
【００２６】
また、断面略コ字状の駆動ディスク７の突起壁７−１の後端部に環状に設けた環状凹溝７−２と密封器匣の内周側面側の対向面に該凹溝に遊嵌される環状突起１５を設けたり（図１、図２、図１５、図１８）、突起壁７−１の自由端側とこれに対向する密封器匣の内周側面から軸方向に突出する環状突起１５を、微小間隙ｃをおいて並設せしめたり（図４）、または突起壁７−１の自由端を微小間隙ｃをおいて密封器匣の内周側面内部に突出させたり（図５）すると収納室１４からの油の流出が制限され、“ツレ廻り”現象の抑制は一層効果的になる。この効果は突起壁７−１の後端側に環状凹溝を、またケース２側の対向面に環状突起を設けても同様に発揮できる。
【００２７】
また、図８に示すように前記突起壁７−１の自由端の一方または両方に環状に設けた環状凹溝７−２と密封器匣の内周側面側の対向面に該凹溝に遊嵌される環状突起１５を設けたり、図９に示すように図８とは反対に密封器匣の内周側面側に環状に設けた環状凹溝１５−１と突起壁７−１の自由端の一方または両方の対向面に該溝に遊嵌される環状突起７−３を設けたり、図１０および図１２〜図１４に示すように突起壁７−１の自由端側とこれに対向する密封器匣の内周側面から軸方向に突出する環状突起１５を、微小間隙ｃをおいて並設せしめたりすると、収納室１４からの油の流出が制限され、“ツレ廻り”現象の抑制はいっそう効果的になる。
【００２８】
上記した図１〜図５および図１５〜図１８に示す実施例においては、駆動ディスク７の外周側壁部より軸方向の後方へ突出させて形成した突起壁７−１と背面側の側面および密封器匣のケース２の内周側面により収納室１４を形成したものを示したが、図６、図１９に示すように突起壁７−１を駆動ディスク７の外周側壁部より軸方向の前方へ突出させて駆動ディスク７の突起壁７−１と前面側の側面および密封器匣のカバー３の内周面によって収納室１４を形成することもでき、図６、図１９の実施例でも略同様の“ツレ廻り”現象の防止効果が得られる。
【００２９】
なお、断面略Ｉ字状となす駆動ディスク７は、その製作を容易にするため図１１に示すように板材を打抜いた後曲げ加工を施し、次いで駆動ディスク部分と突起壁部分とをリベット止め、スポット溶接、ろう付等により一体化したり、図１２および図１３に示すように突起壁７−１の外周にさらに円筒体７ａを接合することもでき、また図１４に示すように一枚の板材を用いてプレス成型により構成することもできる。
【００３０】
次に、図１５〜図２０に示す実施例における油の収納室１４ａ、１４ｂは、駆動ディスク７の一方側面（図１５〜図１９）または両側面（図２０、図２１）に形成され、該収納室内に径方向に突設した放射状からなる隔壁１８により複数の区劃室１４ａ−１、１４ｂ−１を設けて構成される。この収納室１４ａ、１４ｂは、略Ｉ字状の駆動ディスクの場合、区劃室１４ｂ−１をディスクの一方側面のみに設けることもできる（図２１）。この収納室１４ａ、１４ｂは機関停止の間および低入力回転の間にあって一部油を収納してトルク伝達室４側の油面を下げるものである。そして、必要に応じて該駆動ディスクの基部付近に複数の流通孔Ｐ−１または／および駆動ディスク７の回転方向に対する区劃室１４ａ−１、１４ｂ−１の隔壁１８のなす外方根元付近の前部にそれぞれ流通孔Ｐー２を穿設する。
【００３１】
上記収納室内に放射状の隔壁１８で区劃された複数の区劃室１４ａ−１、１４ｂ−１を設けて構成された駆動ディスクを用いたファン・カップリング装置の場合、トルク伝達室４内に油が多量にある状態、もしくは流出調整孔５−１が開弁した状態で機関が停止されると、トルク伝達室４内の油は流通孔Ｐー１および微小間隙ｃ部を通って放射状壁１８で区劃された収納室１４ａのうち下方に位置するもののみに流入することとなり（図２２では下方の４つの区劃室１４ａ−１のみに流入し、横および上方の収納室へは流入しない）、結果としてトルク伝達室４内に残留する油を減少させることになる。
【００３２】
この状態で機関を始動すると、図２３に示したように停止時に下方に位置していた区劃室１４ａ−１のみに油が存在し、他の区劃室は油の存在しない空の状態で回転することになる。一方、油は駆動ディスク７の回転による遠心力により微小間隙ｃからトルク伝達室４へ流出することになるが、このときトルク伝達室４への流出は、油が流入した４つの区劃室１４ａ−１のみから行われ、他の区劃室からは流出しないため極めて微量である。
【００３３】
なお、ダム１２により加圧された油は循環流通路１３へ圧送されるが、その加圧された油の一部は油の存在しない多くの区劃室１４ａ−１へ流通孔Ｐ−２および微小間隙ｃを介して流入し、トルク伝達室４内の油を減少させることになる。
【００３４】
したがって、機関始動直後の“ツレ廻り”現象はトルク伝達室４内の油がダム１２でポンピングされて油溜り室６へ排出されることもあって極く短期間に制御される。
【００３５】
次に、流出調整孔５−１が開弁した一定回転時における動作は図２４の通りであって、収納室１４ａ内に溜った油は駆動ディスク７の回転によって遠心力により微小間隙ｃから順次トルク伝達室４に流入するとともに、油溜り室６内の油が流出調整孔５−１を介してトルク伝達室４に供給され駆動ディスク７の回転トルクを油を介して被駆動側の密封器匣へ伝達する。一方、トルク伝達室４内の油はダム１２によりポンピングされ循環流通路１３を介して再び油溜り室６へ排出される。
【００３６】
さらに、通常走行中の急加速時においては、駆動ディスク７は急激な高速回転してトルク伝達室４内の油がダム１２により加圧されて一部はダム１２のポンピングにより循環流通路１３を経て油溜り室６へ排出されるが、一部は微小間隙ｃおよび流通孔Ｐ−２より一時的に収納室１４ａへ流入するため、結果としてトルク伝達室４内の油を減少し急加速時の“ツレ廻り”現象も防止できる。
【００３７】
なお、図２５に示すように放射状壁１８を比較的短寸状に形成しても、上記実施例に比べて始動“ツレ廻り”現象の防止性能はやや劣るものの、特に本発明で目的とした通常走行時での急加速時の“ツレ廻り”現象については略同じように防止することができる。
【００３８】
また、図２６〜図２９に示すように駆動ディスク７の突起壁７−１に環状リブ１９を突設することにより、ファンの“ツレ廻り”現象をより効果的に抑制することができる。
【００３９】
すなわち、図２６、図２７は断面略コ字状駆動ディスクの突起壁の内周壁面外方端部に径方向に突出する環状リブ１９を形成した駆動ディスクの一部を示し、図２８、図２９は略Ｉ字状の駆動ディスクの突起壁の内周壁面外方端部に径方向に突出する環状リブを形成した駆動ディスクの一部を示すもので、この環状リブ１９の作用により、油の収納室１４または収納室内の一部の区劃室１４ａ−１、１４ｂ−１内の油は環状リブ１９の高さいったん溜り、その後環状リブ１９をオーバーフローした油が微小間隙ｃに向かって流れることになり、その間トルク伝達間隙部へ流れる油量が減少するのでファンの“ツレ廻り”現象をより効果的に抑制することとなる。なお、ディスク収納室１４または収納室内の一部の区劃室１４ａ−１、１４ｂ−１内にいったん溜った油はその後駆動ディスク７の環状リブ１９または突起壁７−１またはディスクの外側壁に設けられたきわめて小径の流通孔Ｐー３、Ｐー４、Ｐー５より徐々に流出しディスク外周のダムにより速やかに排出油路へ圧送される。なお、環状リブ１９に設ける油の排出手段としては、流通孔に替えてスリットを形成しても同様の作用効果が得られる。
【００４０】
【発明の効果】
この発明は上記のごとく、駆動ディスクのなす直径に対して好ましくは７％以上となす突起壁とによる外周壁部での厚状幅構造と、その周側面の全幅にわたるダムとの対設構造並びに収納室の構造とにより、機関停止の間および低入力回転の間にあって一部油の単一または２つの収納室、または複数の区劃室での収納に伴いトルク伝達室側の油面を下げることとなって、作動状態を最小限の油量で維持せしめるため、その後の始動時および走行中での高入力回転への急加速時に、前記油面の状態と、一部の区劃室からの収納された作動油の微量の流出と、ダムによる効率的なポンピング機能とによってファンの“ツレ廻り”現象を効果的に抑制することができ、さらに駆動ディスクの突起壁の内周面に径方向に突出する環状リブを設けることにより“ツレ廻り”現象をより効果的に抑制することができる結果、異常なファン騒音の防止並びに寒冷時の暖気運転を促進することができ、さらに断面略コ字状またはＩ字状となす駆動ディスクの簡素な形状より簡易に得ることができ、また所望に応じ板材によるプレス成型によって製作できるため加工性を高め、安価にしてかつ軽量となすことができる等、極めて有用性に富むものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】駆動ディスクをその外周側壁部に軸方向へ突出した突起壁を設けて断面略コ字状に形成し、さらに前記駆動ディスクの一側面と前記突起壁および前記密封器匣の内周側面によって一部油の収納室を形成した温度感応型流体式ファン・カップリング装置を示す縦断面図
【図２】同上ファン・カップリング装置の他の実施例を示す要部拡大縦断面図である。
【図３】同上ファン・カップリング装置の他の実施例を示す要部拡大縦断面図である。
【図４】同上ファン・カップリング装置の他の実施例を示す要部拡大縦断面図である。
【図５】同上ファン・カップリング装置の他の実施例を示す要部拡大縦断面図である。
【図６】同上ファン・カップリング装置の他の実施例の図１相当図である。
【図７】駆動ディスクをその外周側壁部に軸方向の両側へ突出した突起壁を設けて断面略Ｉ字状に形成し、さらに前記駆動ディスクの側面と前記突起壁および前記密封器匣の内周側面によって２つの一部油の収納室を形成した温度感応型流体式ファン・カップリング装置を示す縦断面図である。
【図８】同上のファン・カップリング装置における他の実施例を示す要部拡大縦断面図である。
【図９】同上のファン・カップリング装置における他の実施例を示す要部拡大縦断面図である。
【図１０】同上のファン・カップリング装置における他の実施例を示す要部拡大縦断面図である。
【図１１】同上のファン・カップリング装置における他の実施例を示す図７相当図である。
【図１２】同上のファン・カップリング装置における他の実施例を示す要部拡大縦断面図である。
【図１３】同上のファン・カップリング装置における他の実施例を示す要部拡大縦断面図である。
【図１４】同上のファン・カップリング装置における他の実施例を示す要部拡大縦断面図である。
【図１５】駆動ディスクをその外周側壁部に軸方向に突出した突起壁を設けて断面略コ字状となすとともに、その外周壁面をダムの全面にわたって対設する厚状幅となし、かつ駆動ディスクのなす少なくとも一方側面と、前記突起壁および密封器匣の内周側面によって形成された一部油の収納室内に、径方向に突設した放射状の隔壁により複数の区劃室を設けて構成した温度感応型流体式ファン・カップリング装置を示す縦断面図である。
【図１６】同上のファン・カップリング装置における他の実施例を示す要部縦断面図である。
【図１７】同上のファン・カップリング装置における他の実施例を示す要部縦断面図である。
【図１８】同上のファン・カップリング装置における他の実施例を示す要部縦断面図である。
【図１９】同上のファン・カップリング装置の他の実施例を示す図１５相当図である。
【図２０】同上のファン・カップリング装置の他の実施例を示す図７相当図である。
【図２１】同上のファン・カップリング装置の他の実施例を示す図７相当図である。
【図２２】同上のファン・カップリング装置の停止時における駆動ディスク単体の線図により示す平面図である。
【図２３】同上のファン・カップリング装置の始動時における駆動ディスク単体の線図により示す平面図である。
【図２４】同上のファン・カップリング装置の連続定速時における区劃室での油の状態を示する平面図である。
【図２５】同上のファン・カップリング装置の他の実施例における駆動ディスク単体の線図により示す平面図である。
【図２６】断面略コ字状駆動ディスクの突起壁の内周壁面外方端部に径方向に突出する環状リブを形成した駆動ディスクの一部を示す縦断面図である。
【図２７】同上駆動ディスクの他の実施例を示す図２６相当図である。
【図２８】同上駆動ディスクのさらに他の実施例を示す図２６相当図である。
【図２９】断面略Ｉ字状の駆動ディスクの突起壁の内周壁面外方端部に径方向に突出する環状リブを形成した駆動ディスクの一部を示す縦断面図である。
【図３０】同上駆動ディスクの他の実施例を示す図２９相当図である。
【図３１】本発明と従来例との始動時の“ツレ廻り”現象を比較した特性図である。
【図３２】本発明と従来例との加速時の“ツレ廻り”現象を比較した特性図である。
【図３３】本発明と従来例との感温特性を比較した特性図で、（イ）は本発明の特性図、（ロ）は従来の特性図である。
【図３４】油の収納室での駆動ディスクのなす周側壁部の幅厚と“ツレ廻り”との関係を示す特性曲線図である。
【図３５】従来例を示す一部切欠き断面図である。
【符号の説明】
１  回転軸体
２  ケース
３  カバー
４  トルク伝達室
５  仕切板
５−１  流出調整孔
６  油溜り室
７  駆動ディスク
７−１  突起壁
８  弁部材
９  連桿
１０  感温体
１１  支持金具
１２  ダム
１３  循環流通路
１４、１４−１、１４ａ、１４ｂ  油の収納室
１４ａ−１、１４ｂ−１  区劃室
１５  環状突起
１６  重錘体
１７  冷却ファン
１８  隔壁
１９  環状リブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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