(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸線（Ａ）を画定する第一の回転可能な継手部材（１５）と、第一の継手部材との間に流体チャンバを画定し得るように前記第一の継手部材（１５）と関係させた包囲体（１７）と、前記第一の継手部材（１５）及び前記包囲体（１７）の一方と関係させた弁手段であって、前記流体チャンバを流体作用チャンバ（３３）及び流体リザーバチャンバ（３５）に仕切り得るように配置された弁板（３１）を有する弁手段と、前記流体作用チャンバ（３３）内に配置され且つ前記第一の継手部材（１５）に対して回転可能な第二の回転可能な継手部材（１１）と、前記第一の継手部材（１５）及び前記包囲体（１７）の一方が前記第二の継手部材（１１）と協働して、その間に粘性せん断空間（５３、５５）を画定することと、前記弁板（３１）が前記リザーバチャンバ（３５）から前記作用チャンバ（３３）内への流体的連通を可能にする充填ポート（４３ａ、４３ｂ）を画定することと、前記第一の継手部材（１５）及び第二の継手部材（１１）の回転速度の差に応答して流体を前記作用チャンバ（３３）から前記リザーバチャンバ（３５）に圧送するように作用可能な手段（４７）とを備え、前記弁手段が、流体が前記充填ポート（４３ａ、４３ｂ）を通って流れるのを可能にする開放位置（図３）と流体が前記充填ポートを通って実質的に流れるのを遮断する閉じ位置との間にて可動の弁アーム（４１）を有する流体継手装置において、
（ａ）全体として前記作用チャンバ（３３）内に配置されたアキュムレータチャンバ（６７）を画定し得るように前記弁板（３１）と作用可能に関係させた手段（５９、６８ｃ）と、
（ｂ）前記アキュムレータチャンバ（６７）は、前記弁アーム（４１）と独立に動作可能であり、前記アキュムレータチャンバ（６７）が、前記充填ポート（４３ａ、４３ｂ）を通って流れる流れを受け取り得るように配置された入口領域（６９）と、流体が前記アキュムレータチャンバ（６７）から出て前記粘性せん断空間（５３、５５）に向けて流れるときに通る出口領域（７１）とを有し、前記出口領域（７１）は、前記入口領域（６９）に対向して配置されていることを特徴とする流体継手装置。
【請求項２】
請求項１に記載の流体継手装置において、前記弁板が、前記回転軸線（Ａ）に対して全体として垂直に方向決めされた比較的薄く且つ全体として平坦な板部材（３１）を備えることを特徴とする、流体継手装置。
【請求項３】
請求項２に記載の流体継手装置において、前記弁アームが、前記弁板（３１）に対して全体として平行な面内に位置する比較的薄く且つ全体として平坦な弁部材（４１）を備え、該平坦な弁部材が、前記開放位置（図３）と前記閉じ位置との間にて前記面内にて可動であることを特徴とする、流体継手装置。
【請求項４】
請求項２に記載の流体継手装置において、前記アキュムレータチャンバ（６７）を画定する前記手段が、前記弁板（３１）に対して全体として平行に方向決めされ且つその間に前記アキュムレータチャンバ（６７）を画定し得るように前記弁板から隔てられた全体として平坦なアキュムレータ板（５９）を備えることを特徴とする、流体継手装置。
【請求項５】
請求項１に記載の流体継手装置において、前記アキュムレータチャンバ（６７）を画定する前記手段（５９、６８ｃ）が、前記入口領域（６９）の第一の半径（Ｒ１）から前記出口領域（７１）の第二の半径（Ｒ２）に向けて増大する半径を有する外壁面（６８ｃ）を有し、前記第二の半径（Ｒ２）が、前記第一の半径（Ｒ１）よりも大きく、これにより、前記充填ポート（４３ａ、４３ｂ）から前記粘性せん断空間（５３、５５）へ流れる流体の応答時間を向上させることを特徴とする、流体継手装置。
【請求項６】
流体継手装置であって、
流体チャンバを形成する包囲体を画定する第一の回転可能な継手部材と、
前記流体チャンバを作用チャンバとリザーバチャンバとに仕切るように前記流体チャンバ内に配置されて、前記リザーバチャンバと前記作用チャンバとの間の流体的連通を可能にする少なくとも一つの弁ポートを画定する弁板と、
前記作用チャンバ内に配置された、前記第一の継手部材に対して回転可能な第二の回転可能な継手部材であって、前記第一の継手部材とともに前記第一の継手部材との間に粘性せん断空間を画定する第二の継手部材と、
前記少なくとも一つの弁ポートを通る流れを制御する弁手段と、
前記弁手段とは独立に動作可能であり、前記作用チャンバ内にアキュムレータチャンバを画定する手段であって、前記少なくとも一つの弁ポートを通って流れる流れを受け取る入口領域と、前記アキュムレータチャンバから前記粘性せん断空間に向かう流体の流れを通す、当該入口領域とは別個の出口領域とを有し、前記出口領域は、前記入口領域に対向して配置されている手段と
を備える流体継手装置。
【請求項７】
請求項６に記載の流体継手装置において、アキュムレータチャンバを画定する前記手段は、前記弁板との間に前記アキュムレータチャンバを画定するように前記弁板から隔てられた配置されたアキュムレータ板を有することを特徴とする、流体継手装置。
【請求項８】
請求項７に記載の流体継手装置において、アキュムレータチャンバを画定する前記手段は、前記弁板と前記アキュムレータ板との間に配置された外壁を有しており、前記外壁は、第一の半径に画定された前記入口領域に第一の部分を有しており、前記第一の半径よりも大きな第二の半径に画定された前記出口領域に第二の部分を有していることを特徴とする、流体継手装置。
【請求項９】
請求項６に記載の流体継手装置において、前記アキュムレータ板は、前記出口領域における切り欠き部分によって中断された実質的に円形の形状を有しており、これによって流体が前記切り欠き部分を通って前記アキュムレータチャンバと前記粘性せん断空間との間を流れるようになっていることを特徴とする、流体継手装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の流体継手装置において、前記切り欠き部分が台形であることを特徴とする、流体継手装置。
【請求項１１】
請求項６に記載の流体継手装置において、
前記第一の継手部材が、前記第一の継手部材及び第二の継手部材がその周りで回転する回転軸線を画定しており、
前記入口領域が、前記回転軸線を挟んで、前記出口領域と実質的に直径方向に対向している、
ことを特徴とする、流体継手装置。
【請求項１２】
流体継手装置であって、
流体チャンバを形成する包囲体と、
前記流体チャンバ内に配置された第一の継手部材と第二の継手部材であって、回転軸線に沿って相互に対して回転可能であり、相互の間に粘性せん断空間を画定する第一の継手部材と第二の継手部材と、
前記流体チャンバ内に配置された第一の板であって、前記回転軸線から径方向に位置ずれした第一の位置に、当該第一の板を貫通する少なくとも一つの第一の開口を画定する第一の板と、
前記流体チャンバ内に配置された第二の板であって、前記回転軸線から径方向に位置ずれした第二の位置に、当該第二の板を貫通する第二の開口を画定する第二の板とを備える流体継手装置であって、
前記第一の板及び前記第二の板によって前記流体チャンバ内に第一のチャンバと第二のチャンバと第三のチャンバとが画定されており、当該第一のチャンバと当該第二のチャンバとの間では前記少なくとも一つの第一の開口でのみ流体が流れるようになっており、当該第二のチャンバと当該第三のチャンバとの間では前記第二の開口でのみ流体が流れるようになっていおり、前記第一の開口は、前記第二の開口に対向して配置されている
ことを特徴とする流体継手装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の流体継手装置において、前記第二の位置は、前記回転軸線を挟んで、前記第一の位置と実質的に直径方向に対向していることを特徴とする、流体継手装置。
【請求項１４】
請求項１２に記載の流体継手装置において、前記第一の板と関係させた弁組立体であって、前記少なくとも１つの第一の開口を選択的に開放するように作用可能な弁組立体をさらに備える、流体継手装置。
【請求項１５】
請求項１２に記載の流体継手装置において、前記少なくとも一つの第一の開口によって第一の流体流れ領域が画定されており、前記第二の開口によって、前記第一の流体流れ領域よりも大きな第二の流体流れ領域が画定されていることを特徴とする、流体継手装置。
【請求項１６】
流体継手装置であって、
流体チャンバを形成する包囲体を画定する第一の回転可能な継手部材と、
前記流体チャンバを作用チャンバとリザーバチャンバとに仕切るように前記流体チャンバ内に配置された弁板と、
前記作用チャンバ内に配置された、前記第一の継手部材に対して回転可能な第二の回転可能な継手部材であって、前記第一の継手部材とともに前記第一の継手部材との間に粘性せん断空間を画定する第二の継手部材と、
前記作用チャンバ内に画定されたアキュムレータチャンバであって、前記リザーバチャンバと連通する入口流れ経路と、当該入口流れ経路とは別個である、前記粘性せん断空間と連通する出口流れ経路とを有し、前記入口流れ経路は、前記出口流れ経路に対向して配置されているアキュムレータチャンバと
を備える流体継手装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の流体継手装置において、前記入口流れ経路を通って前記アキュムレータチャンバへ入る流体の流れを制御するために前記入口流れ経路にのみ配置された弁手段をさらに備える、流体継手装置。
【請求項１８】
請求項１６に記載の流体継手装置において、
前記第一の継手部材と第二の継手部材とが、回転軸線の周りに回転可能となっており、
前記入口流れ経路と出口流れ経路とが、前記回転軸線から径方向に位置ずれし、相互に対して実質的に直径方向に対向する、
ことを特徴とする、流体継手装置。
【請求項１９】
請求項１６に記載の流体継手装置において、前記入口流れ経路が、前記弁板に画定された少なくとも一つの入口ポートを含むことを特徴とする、流体継手装置。
【請求項２０】
請求項１６に記載の流体継手装置において、
前記アキュムレータチャンバが、前記弁板と、前記流体チャンバ内にて前記弁板と前記粘性せん断空間との間に配置されたアキュムレータ板とによって画定されており、
前記出口流れ経路が、前記アキュムレータ板に画定された開口を含む、
ことを特徴とする、流体継手装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体作用チャンバと、流体リザーバチャンバと、流体作用チャンバ内の流体の量を制御する弁装置を備える型式の流体継手装置に関する。
【０００２】
本発明は、色々な形態及び用途の流体継手装置にて便宜に使用することができるが、内燃機関のラジエータの冷却ファンを駆動するのに使用される型式の連結装置すなわち継手装置にて特に便宜であり、この継手装置に関して説明する。
【０００３】
【従来の技術】
粘性せん断型の流体継手装置（「ファン駆動装置」）は、主として、その使用の結果、エンジンの馬力が著しく節減されるため、永年に亙ってエンジンの冷却ファンの駆動に広く使用されている。典型的な流体継手装置は、冷却が必要とされるときにのみ、係合した比較的高速度状態にて作動し、また、冷却が僅かしか必要とされず、又は全く必要とされないとき、非係合状態の比較的遅い速度状態にて作動する。
【０００４】
永年に亙って、ラジエータの冷却ファンの駆動に使用されてきた流体継手装置に関係する問題点の１つは、「モーニングシックネス（悪阻（ｍｏｒｎｉｎｇ  ｓｉｃｋｎｅｓｓ））」として公知の現象である。典型的な粘性ファン駆動装置は、粘性流体がリザーバから作用チャンバ内に流れるときに通る１つ以上の充填開口部と、流体が作用チャンバからリザーバ内に圧送されて戻るときに通る１つ以上の排出開口部とを有している。ファン駆動装置がある時間、作動されて、エンジンを不作動にした後、ファン駆動装置は回転を停止する。ファン駆動装置が回転を停止するとき、充填及び排出開口部の方向は完全に予見不能である、すなわち、充填開口部は、３時の位置にあり、排出開口部は、９時の位置にあり、この場合、「排出して戻る（ｄｒａｉｎ  ｂａｃｋ）」又は「流出して戻る（ｂｌｅｅｄ  ｂａｃｋ）」量、すなわち、リザーバから作用チャンバ内に流れて戻る流体の量は少ない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、排出開口部が６時の位置にあり、充填開口部が１２時の位置にあるとき、ファンの駆動装置が停止するかもしれず、この場合、排出開口部はリザーバ内の流体の高さよりも下方にある。この状況が生ずるとき、ある量の流体がリザーバから排出開口部を通って作用チャンバ内に流出して戻すことが従来の方法である。次に、実質的な量の流体が作用チャンバ内にある状態にて長時間後（例えば、次の朝まで）、ファン駆動装置が再度、作動し始めると、エンジンが冷たく、冷却が不要なときでさえも、ファン駆動装置は、最初に、作用チャンバ内の殆どの流体がリザーバ内に圧送されて戻る迄のある時間の間、係合状態にて作動する。不都合なことに、かかる係合作動の結果、必要とされないときに、駆動されるファンに望ましくない騒音が生ずることになる。「モーニングシックネス」と称される、朝における最も一般的で且つ多分、最も望ましくない現象はこの現象である。
【０００６】
モーニングシックネスの問題を解決するため幾つかの実質的な改良が本発明の譲受人により開発されており、かかる解決方法は、その双方が本発明の譲受人に譲渡され且つ参考として本明細書に含めた、米国特許第４，３１２，４３３号及び同第５，１０１，９５０号に図示され且つ記載されている。上記特許の双方において、モーニングシックネスの問題に対する全体的な方策は、エンジンの停止時間の間、ファンの駆動装置の回転方向に関係なく、リザーバ内の流体が排出路を通って作用チャンバ内に逆流することができないように排出流路（すなわち、作用チャンバから圧送手段を経てリザーバ内に戻る経路）の形態とすることであった。
【０００７】
不都合なことに、上記特許にて流出防止の方策が存在する場合でさえ、例えば、充填開口部が６時の位置（すなわち、流体の高さ以下）にあり、排出開口部が１２時の位置にあるとき、ファンの駆動装置が停止する毎に、特定量の流出又は排出が依然として生ずる可能性がある。当業者に周知であるように、作用チャンバの充填を容易にするためには、充填ポートは、リザーバチャンバの半径方向外周に近いことが必要となるが、この場合、充填ポートは、リザーバチャンバ内の流体の高さよりも下方にある可能性の方が大きい。充填開口部を通じての流出は、３つの方法の１つにて生ずる可能性がある。第一に、製造の不正確さ等の結果、弁アームが充填開口部の外側を緊密に密封しないならば、流出が生ずるであろう。第二に、ファン駆動装置の回転が停止するとき、ファン駆動装置の周りの周囲空気の温度が比較的高いならば、弁アームは開放し（又は、開放したままであり）、流体がリザーバから作用チャンバ内に流れるのを許容する。第三に、「フェールセーフＯＮ」型である電子的に制御されたファン駆動装置は、電力が切られたとき、その弁を開放させることになろう。
【０００８】
当業者は、充填開口部を密封する弁アームの機能を向上させることにより充填開口部を通じての排出を少なくすることを試みている。しかしながら、このようにして、排出を少なくすることは困難で且つ費用がかかり、完全なシールを使用する場合でさえ、依然として、上述した第二及び第三の形態におけるように、ファン駆動装置の回転が停止する時点にて弁アームが充填ポートを覆う毎に、排出が生ずるであろう。
【０００９】
従って、本発明の１つの目的は、充填開口部を通しての排出を効果的に少なくするか、又はその望ましくない効果を少なくとも実質的に少なくする型式の改良された流体継手装置を提供することである。
【００１０】
本発明のより具体的な目的は、流体が作用チャンバ内に直接、流れ込むのを許容するのではなく、充填開口部を通って排出される流体を集める構造体を含む、改良された流体継手装置を提供することである。
【００１１】
本発明の別の目的は、構造体の実質的な量、寸法又は製造コストを何ら追加することなく、上述した目的を実現する、改良された流体継手装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記及びその他の目的は、回転軸線を画定する第一の回転可能な継手部材と、その間に流体チャンバを画定し得るように第一の継手部材と関係させた包囲体とを有する型式の流体継手装置を提供することにより実現される。弁手段が第一の継手部材及び包囲体の一方と関係させられ、また、弁板を備えている。
該弁板は、流体チャンバを流体作用チャンバと流体リザーバチャンバとに仕切り得るように配置されている。第二の回転可能な継手部材が流体作用チャンバ内に配置され且つ第一の継手部材に対して回転可能である。第一の継手部材及び包囲体の一方は、第二の継手部材と協働して、その間に粘性せん断空間を画定する。
弁板は、リザーバチャンバから作用チャンバ内への流体的連通を可能にする充填ポートを画定する。該装置は、第一及び第二の継手部材の回転速度の差に応答して流体を作用チャンバからリザーバチャンバ内に圧送する作用可能な手段を備えている。弁手段は、流体が充填ポートを通って流れるのを可能にする開放位置と、充填ポートを通る実質的な流れを遮断する閉じ位置との間にて可動の弁アームを有している。
【００１３】
この改良された流体継手装置は、作用チャンバ内に全体として配置されたアキュムレータチャンバを画定し得るように弁板と作用可能に関係させた手段を特徴としている。アキュムレータチャンバは、充填ポートを通って流れる流体を受け取り得るように配置された入口領域と、流体がアキュムレータチャンバから流れ出て、粘性せん断空間に向けて流れるときに通る出口領域とを有している。
【００１４】
【発明の実施の形態】
先ず、本発明を限定することを意図するものではない、図面を参照すると、図１には、本発明を利用する型式の流体継手装置（「粘性ファン駆動装置」）の１つの好適な形態が図示されている。図１の流体継手装置は、全体として参照番号１１で示した入力継手部材と、全体として参照番号１３で示した出力継手組立体とを備えている。組立体１３は、ダイキャストハウジング部材（本体）１５と、ダイキャストカバー部材（包囲体）１７とを備えており、これらのハウジング部材１５及びカバー部材１７は、当該技術分野にて周知であるように、カバー部材１７の外周の張出し部によって共に固着されている。本発明は、成形したカバー部材と共に使用することにのみ限定されるものではなく、押抜きしたカバー部材を有する型式の粘性ファン駆動装置にて使用することも可能であることを理解すべきである。
【００１５】
流体継手装置は、液体冷却エンジンによって駆動し得るようにされている一方、ラジエータ冷却ファンを駆動する。そのエンジン及び冷却ファンの何れも図示していない。ファンは、当該技術分野にて一般に周知であり且つ上記の特許に記載されたように、任意の適当な手段によりハウジング部材１５に取り付けることができる。しかしながら、本発明の使用は、以下に明示的に記載する場合を除いて、任意の特定形態の流体継手装置、又はファンの取り付け形態若しくは、ファン駆動装置の任意の特定の用途に限定されるものではない。例えば、本発明は、ラジエータ冷却ファンを本体部材にではなく、カバー部材に取り付け得るようにされた型式のファン駆動装置と共に使用することもできる。
【００１６】
継手装置は、入力継手部材１１がその上に取り付けられた入力軸１９を有している。入力軸１９は、六角形の雌ねじ付き部分２１等によって回転可能に駆動され、該雌ねじ付き部分２１は、エンジンの水ポンプから伸長する雄ねじ付き軸に螺着する。入力軸１９は、ハウジング部材１５の内径内に着座したベアリングセット２５の内側レースの支持体として機能する。入力軸１９の前端（図１の左端部）は、鋸歯状部分２７と、入力継手部材１１のハブ部分２９により画定された開口部との間に締まり嵌めする。その結果、入力軸１９の回転は、入力継手部材１１を回転させることになる。
【００１７】
ハウジング部材１５及びカバー部材１７は、協働して流体チャンバを画定する。この流体チャンバは、円形の板状部材（弁板）３１によって、流体作用チャンバ３３と、流体リザーバチャンバ３５とに仕切られている。このように、入力継手部材１１は、流体作用チャンバ３３内に配置されることが理解できる。
【００１８】
カバー部材１７は、装置の回転軸線Ａの周りで全体として同心状であるように配置された、隆起した環状のリザーバ画定部分３７を形成すると共に、全体として円筒状の軸の支持部分３８を更に形成する（図２Ｂも参照）。カバー部材１７を貫通して外方（図１の左方向）に伸長する弁軸３９が支持部分３８内に回転可能に配置されている。上記に引用した特許を参照することにより一層良く理解できる弁アーム４１が弁軸３９の内端部（図１の右端部）に取り付けられている。
弁アーム４１の動きは、図１及び図２には図示しないが、図３に、一対の充填開口部４３ａ、４３ｂとして図示した充填開口部を通ってリザーバチャンバ３５から作用チャンバ３３への流体の流れを制御する。しかしながら、本発明の使用は、任意の特定の充填開口部の配置、又はポートの数に限定されるものではないことを理解すべきである。図面の容易化のため、弁アーム４１の一方の脚部の一部分のみが図３に図示してあるが、当業者は、弁アームが充填開口部を通る流れを遮断する１つの位置と、充填開口部を開く別の位置との間にて移動することが分かる。弁軸３９と係合した内端部分を有する従来のコイル部材４５を備える温度応答性のバイメタル要素が弁軸３９の外端部と作用可能に関係している。
【００１９】
バイメタルコイル部材４５が動作して所定の温度状態の変化に応答して、弁アーム４１の移動を制御する方法は、当該技術分野にて周知であり且つ本発明の必須の要素ではないため、本明細書にて更に説明しない。本発明は、弁作用の制御がバイメタルコイル部材４５以外の何らかの形態をとる流体継手装置にて使用可能であることは当業者に理解されよう。例えば、本発明の範囲内にて、弁作用の制御は、ラジエータの「頂部タンク」の温度のような感知された状態を表す電気的、空圧的又は液圧的信号を受け取るアクチュエータにより行うことができる。
【００２０】
作用チャンバ３３の半径方向外周に隣接して配置されたカバー部材１７は、「ワイパー」要素とも称されるくみ揚げすなわち圧送要素４７を備えており、該圧送要素４７は、作用チャンバ３３内で相対的に回転する流体と係合し、比較的より高圧の流体圧力の局部的な領域を発生させるように作用可能である。その結果、圧送要素４７は、少量の流体を作用チャンバ３３からカバー部材１７により画定された半径方向通路（図１の断面図に図示せず）を通じて、当該技術分野にて周知の方法でリザーバチャンバ３５まで連続的にくみ揚げて戻す。この方法は本発明の必須の部分を構成するものではなく、従って、本明細書にて更に説明はしない。
【００２１】
本発明の当該実施の形態において且つ単に一例として、入力継手部材１１は、複数の環状ランド部５３を画定する前面を有している。カバー部材１７の隣接する面は、複数の環状ランド部５５を形成する（図２Ｂも参照）。環状ランド部５３、５５は、その間に蛇行状の粘性せん断空間を画定し得るように互いに入り込ませて組み合わされており、この粘性せん断空間は、以下、参照番号５３、５５で表示する。上記の米国特許に鑑みて、当業者は、図１に図示した流体継手装置の構造及び作用並びに粘性流体に対する粘性流れ経路を完全に理解することができると考えられる。また、本発明の排出防止構造体は、入力継手部材とハウジング（本体）部材との間にランド部及び溝が形成されるファン駆動装置にても使用することができる。
【００２２】
次に、主として図２Ａ及び図２Ｂを参照すると、当該技術分野にて周知であるように、弁板３１は、鋳造及び／又は機械加工した張出し部分５７によりカバー部材１７に対して固定されている。張出し部分５７は、環状であり、弁板３１を図２に図示するように配置された後、張出し部分５７を張り出して（すなわち変形させ）、図示した所定の位置に弁板３１を取り込む。このことは当業者に極めて周知であり且つ本発明の必須の部分を構成せず、従って本明細書にて更に説明しない。
【００２３】
次に、主として、図２Ａ、図２Ｂ及び図３を共に参照すると、本発明の１つの重要な形態によれば、アキュムレータ板５９が提供される。図３から最も良く理解し得るように、アキュムレータ板５９は、全体として参照番号６１で表示した切り欠き部分を除いて、全体として環状である。板５９及び切り欠き部分６１の双方の機能に関しては、以下に説明する。
【００２４】
本発明の必須の特徴ではないが、アキュムレータ板５９は、全体として弁板３１に対すると同一の方法にて、カバー部材１７に取り付けることができる。カバー部材１７は、最内側の環状ランド部５５から半径方向内方に伸長して、環状の張出し部分６３を画定し、また、カバー部材１７は、張出し部分６３に隣接して、環状の着座面６５を画定し、アキュムレータ板５９の外周が該環状の着座面６５に対して配置される。図３にて最も良く理解し得るように、着座面６５は、以下に明らかになるであろう理由のため、全体として三日月状の形状をしている。
板５９が図２に図示した位置に配置された後、張出し部分６３は、張出し部分５７に対すると同一の方法にて張り出し（すなわち変形させ）ことができ、これにより、アキュムレータ板５９を図示した位置に取り込み且つ保持することができる。アキュムレータ板５９、及び図示した、カバー部材１７の取り付け方法は、本発明の単に１つの実施の形態に過ぎないことが当業者に理解されよう。
【００２５】
当該実施の形態において、アキュムレータ板５９の機能は、カバー部材１７及び弁板３１と協働して、アキュムレータチャンバ６７を画定することである。本明細書にて使用するように、弁板３１及びアキュムレータ板５９の関係に関して「協働する」及び「関係させた」というような表現は、板３１、５９が接触することを必要としないことが明らかであろう。「アキュムレータ」という語は、本明細書において、色々な作動状態下で流体がリザーバチャンバ３５から作用チャンバ３３内に排出され又は流出して戻る形態であることが認識される、本発明の重要な形態を説明するためにチャンバ６７に関して使用するものである。このため、本発明の更なる形態は、ある量が流出して戻り、アキュムレータチャンバ６７を画定するある種の構造体を提供することを認識するものであり、このため、充填開口部４３ａ又は４３ｂを通って排出されて戻る全ての流体は、粘性せん断空間５３、５５内に直接、流れずに、アキュムレータチャンバ６７に入る。
【００２６】
再度、図２Ａ、図２Ｂ及び図３を共に参照すると、当該実施の形態において、アキュムレータチャンバ６７は、その前方部分にて弁板３１により画定され、その後方部分にてアキュムレータ板５９により画定されることが分かる。更に、アキュムレータチャンバ６７は、その外周にて全体として円筒状面６８ｃにより画定される（又は境が設定される）。張出し部分５７、６３の双方は、回転軸線Ａの周りで同心状であるが、これは、以下により詳細に説明するように、円筒状面６８ｃについては当てはまらない。
【００２７】
例えば、車のエンジンを停止させ、本発明の流体継手装置が「最悪」の状態である、図３に図示した位置にて回転を停止させ、ファン駆動装置付近の周囲空気の温度が少なくとも最初に、弁アーム４１を開放位置に保つのに十分に暖かいならば、充填ポート４３ａ、４３ｂは、完全に開放することになる。このため、リザーバチャンバ３５内の流体の大部分は、充填ポート４３ａ、４３ｂを通って流れ、略回転軸線Ａまでアキュムレータチャンバ６７を充填する。
【００２８】
しかしながら、本発明の最も重要な特徴によれば、流体は、作用チャンバ内に流れて且つ粘性せん断空間５３、５５の主要部分（すなわち、回転軸線Ａの下方の空間の大部分）を充填することなく、アキュムレータチャンバ６７内に留まることになる。このことは、どんな流体がチャンバ６７内に流れ込んでも、切り欠き部分６７が充填ポート４３ａ、４３ｂと直径方向に対向する位置に配置されること、すなわち、アキュムレータチャンバ６７内に保持する理由である。当業者は、充填ポート４３ａ、４３ｂが１２時の位置にあり、切り欠き部分６１が６時の位置にあるときに、エンジンを停止させたならば、流体はリザーバチャンバ３５から充填ポートを通って排出されて戻ることができず、また、アキュムレータ６７内に流体が存在しないことを理由として切り欠き部分６１が流体の高さよりも下方にあることは何ら問題とならないことが理解されよう。
【００２９】
エンジンを一時的に停止させた後、周囲温度はある温度まで下り、その温度では、当該技術分野にて周知であるように、バイメタルコイル部材４５が弁アーム４１をその閉じ位置まで回転させて、充填ポート４３ａ、４３ｂを遮断する。しかしながら、本発明によらなければ、かかる弁アーム４１の閉じは、余りにも遅過ぎて、上述した方法にて流体が粘性せん断空間内に排出されて戻るのを防止できない。本発明によれば、充填ポート４３ａ、４３ｂを通して排出されて戻る全ての流体は、チャンバ６７内に集められ又は保持される。このため、アキュムレータチャンバ６７は、「流体密」であること、すなわち、実質的な圧力（ファン駆動装置にて通常生じない状態）下にて液体密の意味ではなく、単に、大気圧下にて「流体密」であることが重要であり、このため、チャンバ６７内に存在する粘性流体は、板５９の外周にて張出し部から漏洩することはない。かかる漏洩は、流体が作用チャンバ３３内に流れ込むことを可能にし、これにより、本発明の目的を損なうことになる。
【００３０】
次に、エンジンを作動させ、ファン駆動装置が回転し始めると、アキュムレータチャンバ６７内の流体は、チャンバ６７の入口領域６９（すなわち、充填ポート４３ａ、４３ｂ付近の領域）から流れ、また、切り欠き部分６１付近の出口領域（全体として、参照番号７１にて示してある）に達して、図３にて見たとき、時計回り方向に回転する迄、チャンバ６７の外周の周りを流れる（矢印を参照）。流体が出口領域７１から流れ出ると、流体は、切り欠き領域６１に対して軸方向に隣接するチャンバ６７の領域に入る。流体が切り欠き部分の領域６１に達したならば、その流体は、チャンバ６７から出て半径方向外方に自由に流れ、次に、流体は、粘性せん断空間５３、５５内に流れ込む。
【００３１】
入口領域６９付近にて、円筒状面６８ｃは、半径Ｒ１を画定し（図２Ａ、図３参照）、面６８ｃの半径は、出口領域７１に向けた方向に漸進的に増大して半径Ｒ２となることが好ましい。当該実施の形態において且つ単に一例として、半径Ｒ２は、半径Ｒ１よりも約２０％大きく、このため、面６８ｃは、外方ら旋部分を画定する効果がある。本発明の展開例に関連して、面６８ｃのら旋部分は、ファン駆動装置の反応時間の点にて重要であり、この「反応時間」は、通常、弁アーム４１が開放してからファン駆動装置が所定のファン速度に達する迄の時間として表される。換言すれば、本発明は、モーニングシックネスという問題を実質的に解決するが、本発明の解決策は、その結果として反応時間が著しく長くなり、このため、ファン駆動装置がその完全に係合した状態となる前にエンジンが過熱する可能性があるならば、許容し得ない。
【００３２】
このように、表面の半径が一定であるならば、反応時間は、望ましい値よりも遥かに長い約６０秒の範囲内となることが分かった。しかしながら、図３に図示した面６８ｃのら旋状の形態において、反応時間は、十分に許容可能な範囲内である僅かに約３０秒に過ぎなかった。ら旋状の形状は、入口領域６９から出口領域７１への流量を増大させると考えられる。
【００３３】
次に、主として、図４及び図５を参照すると、「本発明」と「従来技術」と比較する、ファン速度対時間のグラフが図示されている。図４及び図５のグラフを作成するとき、その他の点では同一（本発明を利用するか否かの点を除いて）の２つのファン駆動装置を利用した。最初に、双方のファン駆動装置への入力速度は２５００ＲＰＭとし、双方のファン駆動装置に対する「最初のボックス（Ｉｎｉｔｉａｌ  Ｂｏｘ）」温度は４５．６℃（１１４°Ｆ）とした。従来技術の装置を作動させ、次に、充填ポートがその「最良の」位置、すなわち、排出されて戻る量が最小となる位置たる、１２時の位置に充填ポートがあるときに、停止させた。６０分の時間後、装置を２５００ＲＰＭにて駆動して、ファン速度を約２３００ＲＰＭまで急速に加速し、「非係合」レベル（約１１５０ＲＰＭ）に低下して戻る前に、約２０秒間その速度を保つようにした（図４参照）。当業者は、２３００ＲＰＭのファン速度に２０秒保つことは、低温の始動時、過剰であることが認識されよう。
【００３４】
本発明の装置を使用して同一の試験を行ったとき、ファン駆動装置を作動させ、次に、充填ポートがその「最悪」位置、すなわち、最大量の排出が生じる位置たる６時の位置にある状態にて停止させた。６０分間の同一の時間の後、ファン駆動装置を２５００ＲＰＭにて駆動し、ファンの速度を僅かに約１６００ＲＰＭまで加速させ、非係合状態のレベルまで低下する前に、僅か数秒だけその速度を保つようにした（図５参照）。当業者は、１６００ＲＰＭにて数秒間保つことは、「モーニングシックネス」が完全に存在しない状態であることが認識されよう。
【００３５】
再度、図３を参照すると、面６８ｃのら旋状の形状は、入口領域６９から両方向に伸長し、ファン駆動装置がこの特別な特徴に関して双方向であることが理解できる。しかしながら、かかる特徴が不要であるならば、アキュムレータ板５９に代えて、同一の機能的効果、すなわち、充填ポートを通って排出されて戻る全ての流体を蓄積し且つファン駆動装置が停止している限り、流体が作用チャンバ内に流れ込むのを防止する働きをする何らかの他の構造体を使用してもよい。上述したように、アキュムレータチャンバを画定する構造体は、係合が望まれるときである、始動時、構造体がランド部及び溝の充填を過度に遅らせることがないような形態とすることが好ましい。単に一例として、アキュムレータチャンバは、入口及び出口を有する「ダクト形状」の３又は４側部を有する金属薄板部材によって画定することができ、この薄板部材は、入口及び出口領域が図３に図示した方法と略同一の方法にて分離している限り、弁板に融接し又は溶接することができる。
【００３６】
遠隔的に作動されるある種のファン駆動装置において、遠隔作動が故障したとき、弁が充填ポートを開放する位置に留まり、ファン駆動装置が係合モードに留まるならば、「作動」位置にて「フェールセーフ」にて作動するようなファン駆動装置の設計とすることが望ましいと考えられる。本発明以前、かかるフェールセーフの作動は、モーニングシックネスの問題及びそれに伴う流出戻しのため、不可能であると考えられていた。しかしながら、現在、本発明は、冷却装置の設計者に対しこのフェールセーフの作動機能を可能にするオプションを提供するものである。
【００３７】
上記において本発明を詳細に説明したが、本明細書を読み且つ理解することにより、当業者には、本発明の色々な変更例及び改変例が明らかになると考えられる。かかる変更例及び改変例が特許請求の範囲に属する限り、これら変更例及び改変例を本発明に包含することを意図するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を具体化し得るように改変された典型的な流体継手装置の半体の軸方向断面図である。
【図２】Ａは、本発明と関係させた構造体のみを示す、図１と同様の拡大部分軸方向断面図である。
２Ｂは、本発明のカバー部材のみを示す、図３の線２Ａ−２Ａの方向に沿った、拡大部分軸方向断面図である。
【図３】本発明の主要な要素を更に示す、図２の右側から見た略概略図的な平面図である。
【図４】「従来技術」の装置の作動を示す、ＲＰＭ体で表したファン速度対秒単位の時間のグラフである。
【図５】「本発明」の装置の改良された作動を示す、ＲＰＭで表したファン速度対秒単位の時間のグラフである。
【符号の説明】
１１  第二の入力継手部材        １３  組立体
１５  ダイキャストハウジング／第一の継手部材
１７  ダイキャストカバー部材／包囲体
１９  入力軸                    ２１  雌ねじ付き部分
２５  ベアリングセット          ２７  鋸状部分
２９  ハブ部分                  ３１  円形の板状部材（弁板）
３３  流体作用チャンバ          ３５  流体リザーバチャンバ
３７  環状のリザーバ画定部分    ３８  軸の支持部分
３９  弁軸                      ４１  弁アーム
４３ａ、４３ｂ  充填開口部      ４５  バイメタルコイル部材
４７  「ワイパー」要素／圧送手段
５３、５５  環状ランド部        ５７  張出し部分
５９  アキュムレータ板          ６１  切り欠き部分
６３  環状の張出し部分          ６５  環状の着座部分／着座面
６７  アキュムレータチャンバ    ６８ｃ  円筒状面
６９  入口領域                  ７１  出口領域
Ａ  回転軸線
【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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