(57)【要約】【課題】供給流路と回収通路を流通する流体の流量制御を非同期的に行うことができる外部制御式流体継手を簡単な構造で実現する。【解決手段】駆動回転軸１に固定された駆動ディスク３と、駆動回転軸に回転可能に支持されたケース体２ａとカバー体２ｂ、ケース体とカバー体の間に形成された内部空間５を作動室５ａと流体を貯蔵する貯蔵室５ｂとに区画する仕切り板７と、貯蔵室から作動室に流体を流す供給通路９と、作動室から貯蔵室に流体を流す回収通路１０と、供給通路を開閉する供給弁２０と、回収通路を開閉する回収弁３０と、各弁を開閉操作する電磁操作手段６とからなる。電磁操作手段が各弁に共通の１つの電磁石６０を有し、かつ供給弁と回収弁とが非同期的に開閉動作するように供給弁を操作するための電磁石の磁力値と回収弁を操作するための電磁石の磁力値とを異ならせてある。【選択図】図１
2007120645.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動回転軸に固定された駆動ディスクと、前記駆動回転軸に回転可能に支持されたケース体と、前記ケース体との間に内部空間を形成すべく前記ケース体に密封接続しているカバー体と、前記内部空間を前記駆動ディスクを収容する作動室と流体を貯蔵する貯蔵室とに区画する仕切り板と、前記貯蔵室から前記作動室に流体を流通させる供給通路と、前記作動室から前記貯蔵室に流体を流通させる回収通路と、前記供給通路を開閉する供給弁と、前記回収通路を開閉する回収弁と、コントローラからの制御信号により前記供給弁及び前記回収弁を開閉操作する電磁操作手段とを備えた外部制御式流体継手において、
前記電磁操作手段が前記供給弁と前記回収弁に共通の１つの電磁石を有し、かつ前記供給弁と前記回収弁とが非同期的に開閉動作するように前記供給弁を開放操作ないしは閉鎖操作するための電磁石の磁力値と前記回収弁を開放操作ないしは閉鎖操作するための電磁石の磁力値とを異ならせてある外部制御式流体継手。
【請求項２】
前記供給通路が複数設けられているとともに前記複数の供給通路のそれぞれを開閉するために前記供給弁が複数備えられており、前記複数の供給弁が非同期的に開閉動作するように構成されている請求項１に記載の外部制御式流体継手。
【請求項３】
駆動回転軸に固定された駆動ディスクと、前記駆動回転軸に回転可能に支持されたケース体と、前記ケース体との間に内部空間を形成すべく前記ケース体に密封接続しているカバー体と、前記内部空間を前記駆動ディスクを収容する作動室と流体を貯蔵する貯蔵室とに区画する仕切り板と、前記貯蔵室から前記作動室に流体を流通させる複数の供給通路と、前記作動室から前記貯蔵室に流体を流通させる回収通路と、前記複数の供給通路のそれぞれを開閉する複数の供給弁と、前記回収通路を開閉する回収弁と、コントローラからの制御信号により前記複数の供給弁及び前記回収弁を操作する電磁操作手段とを備えた外部制御式流体継手において、
前記複数の供給弁が非同期的に開閉動作するように一方の供給弁を開放操作ないしは閉鎖操作するための電磁石の磁力値と他方の供給弁を開放操作ないしは閉鎖操作するための電磁石の磁力値とを異ならせてある外部制御式流体継手。
【請求項４】
前記複数の供給通路の少なくとも１つは他の供給通路と異なる内径を有する請求項２又は３に記載の外部制御式流体継手。
【請求項５】
前記供給通路の少なくとも１つは前記作動室への流出口を複数形成している請求項２又は３に記載の外部制御式流体継手。
【請求項６】
前記供給弁と前記回収弁とは、バネ付勢により閉鎖状態を維持するとともに、そのバネ力に打ち勝つ前記電磁操作手段による磁力によって開放状態を維持するように構成され、この弁開閉のためのバネ力は少なくとも１つの弁のバネ力と他の弁のバネ力が異なるように設定されている請求項１から５のいずれか一項に記載の外部制御式流体継手。
【請求項７】
前記供給弁と前記回収弁とは、バネ付勢により閉鎖状態を維持するとともに、そのバネ力に打ち勝つ前記電磁操作手段による磁力によって開放状態を維持するように構成され、前記電磁操作手段と前記供給弁及び前記回収弁との間に形成される磁力作用有効面積は少なくとも１つの弁に較べて他の弁が異なるように設定されている請求項１から５のいずれか一項に記載の外部制御式流体継手。
【請求項８】
前記コントローラは前記供給弁及び前記回収弁を同時に開閉する一斉モードと前記供給弁と前記回収弁を順次開閉する順次モードとを備えており、前記一斉モードでは前記電磁操作手段による磁力は最大と最小との間で選択され、前記順次モードでは前記電磁操作手段による磁力は段階的に選択される請求項６又は７に記載の外部制御式流体継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動回転軸に固定された駆動ディスクと、前記駆動回転軸に回転可能に支持されたケース体と、前記ケース体との間に内部空間を形成すべく前記ケース体に密封接続しているカバー体と、前記内部空間を前記駆動ディスクを収容する作動室と流体を貯蔵する貯蔵室とに区画する仕切り板と、前記貯蔵室から前記作動室に流体を流通させる供給通路と、前記作動室から前記貯蔵室に流体を流通させる回収通路と、前記供給通路を開閉する供給弁と、前記回収通路を開閉する回収弁と、コントローラからの制御信号により前記供給弁及び前記回収弁を開閉操作する電磁操作手段とを備えた外部制御式流体継手に関する。このような流体継手は特に自動車エンジンの冷却用ファンの駆動に用いられている。
【背景技術】
【０００２】
従来の冷却用ファン駆動に用いられている流体継手として、作動室と貯蔵室との間の連通路に設けられた弁をバイメタルの温度変位によって操作し、作動室に供給される流体の量を調節することにより駆動ディスクからケース体へのトルク伝達を制御するものが知られている。このバイメタルの代わりに電磁石を備えるとともに、貯蔵室から作動室に流体を流通させる供給通路の孔をその電磁石による磁力により開閉する開閉弁を設け、貯蔵室から作動室への流体の流入量を外部制御することでファンの回転を調整する外部制御式流体継手がある（例えば、特許文献１参照）。この外部制御式流体継手では、貯蔵室から作動室に流体を流通させる供給通路のみに開閉弁を設けているため、エンジン停止時に、つまり駆動回転体が停止すると、貯蔵室に貯まっている流体が回収通路を通って作動室側に流出してしまう。その結果、次回のエンジン始動時にファンの連れ回りによる騒音が問題となる。
【０００３】
上述した問題を解決するため、同軸心上に２つのリング状電磁石を備え、貯蔵室から作動室に流体を流通させる供給通路を開閉する供給弁が一方の電磁石により操作され、作動室から貯蔵室に流体を流通させる回収通路を開閉する回収弁が他方の電磁石により操作されるものがある（例えば、特許文献２参照）。この外部制御式流体継手では、供給弁と回収弁を非同期的に開閉制御できる利点があるが、同軸心配置されたリング状電磁石を２つ使用しているため、外側の電磁石は径が大きくなり、重量が増すという問題が生じる。さらに、外側の電磁石は磁束通過面積が大きくなるため、必要吸引力を得るには弁側に設けられる磁性体（被吸引部材）も大きくする必要があり、結果的に弁自体も大型になり、コスト高や信頼性低下の問題が生じる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１６２９１１号公報（段落番号０００７−００１１、図１）
【特許文献２】特開平０４−２５８５２９号公報（段落番号０００９−００１４、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記実状に鑑み、本発明の課題は、供給流路と回収通路を流通する流体の流量制御を非同期的に行うことができる外部制御式流体継手を簡単な構造で実現することである。その際、特に供給流路における流体流量制御を多様に行える構成も重要である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
駆動回転軸に固定された駆動ディスクと、前記駆動回転軸に回転可能に支持されたケース体と、前記ケース体との間に内部空間を形成すべく前記ケース体に密封接続しているカバー体と、前記内部空間を前記駆動ディスクを収容する作動室と流体を貯蔵する貯蔵室とに区画する仕切り板と、前記貯蔵室から前記作動室に流体を流通させる供給通路と、前記作動室から前記貯蔵室に流体を流通させる回収通路と、前記供給通路を開閉する供給弁と、前記回収通路を開閉する回収弁と、コントローラからの制御信号により前記供給弁及び前記回収弁を開閉操作する電磁操作手段とを備えた外部制御式流体継手において、前記供給流路と前記回収通路を流通する流体の流量制御を簡単な構造で独立的に行うために、本発明による外部制御式流体継手では、前記電磁操作手段が前記供給弁と前記回収弁に共通の１つの電磁石を有し、かつ前記供給弁と前記回収弁とが非同期的に (同時を含めそれぞれ任意のタイミングで）開閉動作するように前記供給弁を開放操作ないしは閉鎖操作するための電磁石の磁力値と前記回収弁を開放操作ないしは閉鎖操作するための電磁石の磁力値とが異なるように構成されている。
【０００７】
この構成では、供給弁と回収弁とが共通の１つの電磁石による磁力によってその開閉操作が行われるので、電磁操作手段の構造が非常に簡単なものとなる。また、供給弁を開放操作ないしは閉鎖操作するための電磁石の磁力値と、回収弁を開放操作ないしは閉鎖操作するための電磁石の磁力値とを異ならせているため、第１の所定磁力の発生により回収弁のみを開放させ、第２の所定磁力の発生で回収弁のみならず供給弁も開放させるといったように、供給弁と回収弁を非同期的に開閉動作させることが可能となる。これにより、作動室から貯蔵室への流体回収量と貯蔵室から作動室への流体供給量のバランスを可変することが可能となり、出力回転数の多段制御といった複数の制御結果を選択することができる。
【０００８】
供給弁と回収弁とを非同期的に開閉動作させるための、具体的な好適実施形態の１つとして、供給弁と回収弁とを、バネ付勢により閉鎖状態を維持するとともに、そのバネ力に打ち勝つ電磁操作手段（電磁石）による磁力によって開放状態を維持するように構成し、この弁開閉のためのバネ力は少なくとも１つの弁のバネ力と他の弁のバネ力とが異なるように設定しておくことが提案される。バネ力は断面形状等によって決定されるバネ係数によって簡単に変更することができるので、このような弁の製造コストは低く抑えることができる。例えば、弱い磁力によって閉鎖状態から開放状態に切り替わる弁と強い磁力によって閉鎖状態から開放状態に切り替わる弁を用意しておけば、それに対応する２つの強弱の磁力を選択的に発生させることで供給弁と回収弁を順次開閉操作することが可能となる。また、供給弁又は回収弁あるいはその両方が複数配置される場合では、それぞれの弁のバネ係数を好適に選択することにより、さらに多様な出力回転数制御を実現することが可能となる。
【０００９】
供給弁と回収弁とを非同期的に開閉動作させるための、具体的な好適実施形態の別な１つとして、供給弁と回収弁とを、バネ付勢により閉鎖状態を維持するとともに、そのバネ力に打ち勝つ前記電磁操作手段（電磁石）による磁力によって開放状態を維持するように構成し、電磁操作手段側と弁側の間に形成される磁力作用有効面積が弁毎に異なるように設定することも提案される。この構成では、弁開閉のためのバネ力を各弁とも実質的に同一とする代わりに、電磁操作手段で発生される磁力が同じでも各弁に作用する磁力、つまりバネ力に抗して弁を操作する磁気吸引力が異なるように各弁の磁力作用有効面積の大きさを変えている。例えば、電磁操作手段で発生させた所定磁力に基づいて１００％の磁気吸引力が得られる弁と５０％の磁気吸引力しか得られない弁を用意しておくと、適切に選択した２つの強さの異なる磁力を適宜発生させることで各弁を順次開閉操作することが可能となる。ここでもまた、供給弁又は回収弁あるいはその両方が複数配置される場合では、それぞれの弁の磁力作用有効面積の大きさを好適に選択すること（つまり磁気吸引力の選択）により、さらに多様な出力回転数制御が実現する。
【００１０】
単一の共通電磁石を用いながらも非同期的に開閉動作するような供給弁と回収弁の上述した弁構造を採用した場合、電磁操作手段に制御信号を与えるコントローラに供給弁と回収弁を同時に開閉する一斉モードと供給弁と回収弁を順次開閉する順次モードを備えておくだけで、簡単に、出力回転の段階制御や上昇・下降率の可変制御が可能となる。その際、一斉モードでは電磁操作手段による磁力は最大と最小の間で選択され、順次モードでは電磁操作手段による磁力は段階的に選択されるとよい。
【００１１】
多様な出力回転数制御を実現するための１つの方策として、本発明では、駆動回転軸に固定された駆動ディスクと、前記駆動回転軸に回転可能に支持されたケース体と、前記ケース体との間に内部空間を形成すべく前記ケース体に密封接続しているカバー体と、前記内部空間を前記駆動ディスクを収容する作動室と流体を貯蔵する貯蔵室とに区画する仕切り板と、前記貯蔵室から前記作動室に流体を流通させる複数の供給通路と、前記作動室から前記貯蔵室に流体を流通させる回収通路と、前記複数の供給通路のそれぞれを開閉する複数の供給弁と、前記回収通路を開閉する回収弁と、コントローラからの制御信号により前記複数の供給弁及び前記回収弁を操作する電磁操作手段とを備え、前記複数の供給弁が非同期的に(同時を含めそれぞれ任意のタイミングで）開閉動作するように一方の供給弁を開放操作ないしは閉鎖操作するための電磁石の磁力値と他方の供給弁を開放操作ないしは閉鎖操作するための電磁石の磁力値とが異なるように構成されている外部制御式流体継手も提案されている。
【００１２】
この構成では、供給通路が複数設けられているとともに複数の供給通路のそれぞれを開閉するために供給弁を複数備え、これらの複数の供給弁を非同期的に開閉動作させることによって、貯蔵室から作動室への流体供給量を運転条件に最適なものにすることが可能となる。
【００１３】
非同期でその流通をそれぞれの供給弁により制御できる複数の供給通路を用いた貯蔵室から作動室への流体供給量の調整を多様化するため、本発明の好適な実施形態の１つとして、複数の供給通路の少なくとも１つは他の供給通路と異なる内径を有するように構成することが提案される。さらに、貯蔵室からの流体を作動室の異なる適正領域に供給するため、供給通路の少なくとも１つに対して作動室への流出口を複数形成することも信頼性の高い出力回転制御を行うための好適な実施形態の１つである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の外部制御式流体継手の断面図であり、図２は回転軸等を省略した概略的な正面図である。図１は図２におけるＡ-Ｏ-Ｂ切断線による断面図となっている。
【００１５】
この流体継手は、図外のエンジンからの駆動力が入力される駆動回転軸１と、従動回転体としてのハウジング２とを備えている。ハウジング２の外周部にはエンジン冷却用のファンが取り付けられる。駆動回転軸１の先端部には駆動ディスク３が固定されている。ハウジング２は、駆動回転軸１周りで回転可能に第１軸受４ａを介して駆動回転軸１に支持されているリング皿状のケース体２ａと、このケース体２ａとの間に駆動ディスク３を収容する内部空間５を形成すべくケース体２ａの外周部でネジとシールによって密封連結されているカバー体２ｂとから構成されている。内部空間５には、例えば、シリコンオイル等の粘性をもった流体が貯蔵される。駆動回転軸１とケース体２ａとの間には、後で詳しく説明される、リング状に形成された電磁操作手段６が介装されている。
【００１６】
内部空間５は、リング状の仕切り板７によって軸方向で２分割されて、駆動ディスク３を収容する作動室５ａと、流体を貯蔵するための貯蔵室５ｂに区画されている。貯蔵室５ｂには電磁操作手段６の構成部材が臨んでいる。作動室５ａにおける駆動ディスク３とケース体２ａの互いに対向している箇所に、トルク伝達部として機能するラビリンス部８が形成されている。
【００１７】
図３で詳しく示されているように、ケース体２ａの貯蔵室５ｂに面している箇所からラビリンス部８の領域で作動室５ａに面している箇所に至る連通孔をケース体２ａに形成し、この連通孔を貯蔵室５ｂから作動室５ａに流体を流通させる供給通路９としている。このような供給通路９は、この実施形態において周方向で１８０°オフセットした位置、つまり軸対象となるように、第１供給通路９ａと第２供給通路９ｂとして２つ設けられている。
【００１８】
図４で詳しく示されているように、ケース体２ａのラビリンス部８よりさらに外側の領域で作動室５ａに面している箇所から貯蔵室５ｂに面している箇所に至る連通孔をケース体２ａに形成し、この連通孔を作動室５ａから貯蔵室５ｂに流体を流通させる回収通路１０としている。このような回収通路１０は、この実施形態において周方向で１８０°オフセットした位置、つまり軸対象となるように、第１回収通路１０ａと第２回収通路１０ｂとして２つ設けられている。なお、第１回収通路１０ａと第２回収通路１０ｂは、それぞれ周方向に関して第１供給通路９ａと第２供給通路９ｂの中間位置に配置されている。
【００１９】
図３でより詳しく示されているように、供給通路９の貯蔵室５ｂ側の開口には、帯状のバネ片２１からなる供給弁２０が設けられている。このバネ片２１の先端部は供給通路９の開口を閉鎖できるように封止面として形成され、バネ片２１のバネ力によって開口の閉鎖状態を維持するように、バネ片２１の基端部がケース体２ａに固定されている。バネ片２１は片持ち支持されており、バネ片２１の湾曲バネ力によって供給通路９の開口を閉鎖維持している。バネ片２１の中間部には磁性体からなる被吸引部２２が設けられており、電磁操作手段６によって発生した磁力が被吸引部２２に作用することにより、バネ片２１がそのバネ力に抗して変位させられ、閉鎖状態の供給弁２０が開放状態に切り換えられる。このような供給弁２０は、第１供給通路９ａと第２供給通路９ｂの両者に設けられているが、必要の場合にはそれぞれを第１供給弁２０ａ及び第２供給弁２０ｂと呼ぶことにする。図４でより詳しく示されているように、回収通路１０の開口にも回収弁３０が設けられている。回収弁３０は供給弁２０と同様な構成であり、バネ片３１と被吸引部３２を備えている。この回収弁３０も、第１回収通路１０ａと第２回収通路１０ｂの両者に設けられており、必要の場合のみそれぞれを第１回収弁３０ａ及び第２回収弁３０ｂと呼ぶことにする。
【００２０】
それぞれのバネ片２１、３１によるバネ付勢により閉鎖状態に維持されている供給弁２０と回収弁３０をそのバネ力に打ち勝って開閉状態に切り換えるために、それぞれの被吸引部２２、３２に磁力を作用させる電磁操作手段６の構造を図５を用いて説明する。この電磁操作手段６の構造は全ての供給弁２０と回収弁３０にとって実質的に共通であるので、ここでは第１供給弁２０ａを例とする。
【００２１】
図１と図２と図５を参照することにより理解できるように、電磁操作手段６は、駆動回転軸１と同軸心で配置された単一のリング状電磁石６０と、この電磁石６０を収容するリング溝を形成している環状ヨーク６１と、第１軸受４ａのアウターレースに外嵌するとともにケース体２ａに取り付けられている第１リング６３と、第１供給弁２０ａの被吸引部２２と磁気的につながるように第１リング６３の外側でケース体２ａに取り付けられている第２リング６４と、この第２リング６４と第２軸受４ｂを介して組み付けられるとともに環状ヨーク６１と連結しているブラケットリング６５と、第１供給弁２０ａの被吸引部２２に対向するように第１リング６３の外周面に固定されている弁吸引部６６とから構成されている。環状ヨーク６１、第１リング６３、第２リング６４、ブラケットリング６５、弁吸引部６６は磁性体からなり、その結果、環状ヨーク６１、第１リング６３、第２リング６４、被吸引部２２、ブラケットリング６５により電磁石６０を磁気発生源とする閉磁気回路が作り出される。コントローラ９０からの制御信号により電磁石６０が通電されると、被吸引部２２が弁吸引部６６に引き寄せられ、第１供給弁２０ａが開放状態となる。なお、第１供給弁２０ａ、第２供給弁２０ｂ、第１回収弁３０ａ、第２回収弁３０ｂは電磁石６０のリング中心と同軸芯でそのリング中心径と同一の中心径をもつ円周上に位置して電磁石６０と向かい合っており、この共通の１つの電磁石６０により開閉操作可能となっている。
【００２２】
図６で模式的に示されているように、この実施の形態では、第１供給弁２０ａのバネ片２１と第２供給弁２０ｂのバネ片２１は外形が同一であるが、第１供給弁２０ａのバネ片２１の中間部には肉抜き孔２１ａが形成されているのに対して、第２供給弁２０ｂのバネ片２１の中間部（屈曲部周辺）には肉抜き孔２１ａが形成されていない。このため、第１供給弁２０ａの閉鎖バネ力は第２供給弁２０ｂの閉鎖バネ力より小さく、結果的に第１供給弁２０ａの開放操作に要求される吸引力は第２供給弁２０ｂの開放操作に要求される吸引力よりは小さくなる。第１回収弁３０ａと第２回収弁３０ｂのバネ片３１は同一であり、さらにその外形は供給弁２０のバネ片２１とも同じである。しかしながら、第１回収弁３０ａと第２回収弁３０ｂのバネ片３１の中間部（屈曲部周辺）には第１供給弁２０ａの肉抜き孔２１ａより大きな肉抜き孔３１ａが形成されている。このため、回収弁３０の閉鎖バネ力は第１供給弁２０ａや第２供給弁２０ｂの閉鎖バネ力より小さく、結果的に回収弁３０の開放操作に要求される吸引力は第１供給弁２０ａや第２供給弁２０ｂの開放操作に要求される吸引力よりは小さくなる。
【００２３】
上述したような第１供給弁２０ａと第２供給弁２０ｂと回収弁３０における開放操作に要求される吸引力が段階的に小さくなっているバネ片構造により、電磁石６０への入力電流値を調整することによって供給弁２０や回収弁３０を制御するコントローラ９０は以下に説明する多様な弁制御モードを備えることができる。
【００２４】
電磁石６０への入力電流値が零電流値（各バネ片を変位させない程度の電流値）の場合、第１供給弁２０ａと第２供給弁２０ｂと回収弁３０の全てが閉鎖状態を維持する。このような流体継手の弁状態を第１状態と呼ぶことにする。電磁石６０への入力電流値が所定の小電流値（回収弁３０のバネ片３１だけが開放状態に変位する吸引力を生み出す電流値とする）である場合、回収弁３０だけが開放状態に切り替わり、第１供給弁２０ａと第２供給弁２０ｂは閉鎖状態を維持する。このような流体継手の弁状態を第２状態と呼ぶことにする。電磁石６０への入力電流値が所定の中電流値（回収弁３０のバネ片３１と第１供給弁２０ａのバネ片２１ａだけが開放状態に変位する吸引力を生み出す電流値とする）である場合、回収弁３０と第１供給弁２０ａが開放状態に切り替わり、第２供給弁２０ｂだけは閉鎖状態を維持する。このような流体継手の弁状態を第３状態と呼ぶことにする。電磁石６０への入力電流値が所定の大電流値（回収弁３０のバネ片３１と第１供給弁２０ａのバネ片２１ａと第２供給弁２０ｂのバネ片２１ｂの全てが開放状態に変位する吸引力を生み出す電流値とする）である場合、回収弁３０と第１供給弁２０ａと第２供給弁２０ｂの全てが開放状態に切り替わる。このような流体継手の弁状態を第４状態と呼ぶことにする。
【００２５】
以上のように構成された外部制御式流体継手の動作を説明する。
エンジンが始動し、駆動回転軸１が回転している状態で、コントローラ９０からの制御信号に基づき電磁石６０に前述した大電流値が与えられると、弁状態が第４状態となり、第１・第２供給弁２０ａ、２０ｂと第１・第２回収弁３０ａ、３０ｂが開放操作される。その結果、流体が貯蔵室５ｂから第１供給通路９ａと第２供給通路９ｂを通って作動室５ａ（ラビンリンス部８）に送られ、作動室５ａに送られた流体はラビリンス部８を経て内部空間５の最外周部に設けられたポンプ機構（一般的にはダムとよばれるせき止め）の機能に助けられて第１回収通路１０ａと第２回収通路１０ｂを通って貯蔵室５ｂに戻る。この流体の循環によりハウジング２が回転し、その結果ファンが回転し、ラジエータやエンジンを冷却する。
さらに、図示されていないセンサによってラジエータ液等の温度が低下したことが検出されるとコントローラ９０から相応な制御信号が発せられ、電磁石６０に前述した中電流値が与えられると、弁状態が第３状態となり、第１供給弁２０ａと第１・第２回収弁３０ａ、３０ｂは開放維持されるが、第２供給弁２０ｂは閉鎖操作される。その結果、流体が第１供給通路９ａのみを通って貯蔵室５ｂから作動室５ａに送られることになり、流体の循環量が減少するため、ハウジング２つまりファンの回転数が減少する。
エンジン停止時は、電磁石６０へ通電されないので、弁状態が第１状態となり、第１・第２供給弁２０ａ、２０ｂと第１・第２回収弁３０ａ、３０ｂが閉鎖操作される。つまり回収通路１０が全て閉鎖されるので、貯蔵室５ｂから作動室５ａの逆流も防止され、次のエンジン始動時に駆動回転軸１の回転がハウジング２に伝達され、ファンを連れ回すことが回避される。なお、作動室５ａから貯蔵室５ｂに流体を回収するためには弁状態を第２状態にするとよい。
【００２６】
このように、この流体継手では、特に第１供給弁２０ａと第２供給弁２０ｂを共通の電磁石６０を用いながらも通電する電流値を調整することにより、異なる弁開閉状態に設定することができる。このため、コントローラ９０には異なる弁制御モードを備えられる。例えば、図７でグラフ化されているように、（ａ）第１供給弁２０ａと第２供給弁２０ｂの両者が閉鎖されている状態から、最初に第１供給弁２０ａだけを開放し、その後第２供給弁２０ｂを開放することで実現する３段（順次）制御モード、（ｂ）第１供給弁２０ａと第２供給弁２０ｂの両者が閉鎖されている状態から、同時に第１供給弁２０ａと第２供給弁２０ｂを開放することで実現する２段（一斉）制御モード、（ｃ）第１供給弁２０ａと第２供給弁２０ｂの両者が閉鎖されている状態から、最初に第１供給弁２０ａだけを開放し、その後第２供給弁２０ｂをＰＷＭ制御的に間欠開放することで実現するリニア（任意の回転上昇傾斜）制御モードなどが挙げられる。このような多様な制御モードを最適に選択することにより、要求風量に対するファン回転の比例的な上昇に加え、必要ファン回転までの応答時間を可変することができる。
【００２７】
上述した実施形態では、各弁が開放操作のために変位する際のバネ力（バネ係数）を変えることで、１つの共通の電磁石６０によって上述したように第１状態から第４状態の弁状態を作り出していた。これに代えて、バネ力は一定にして、電磁操作手段６の弁吸引部６６と各弁の被吸引部２２、３２との間の磁力作用有効面積を異ならせることで同様な効果を得ようとするのが第２の実施形態である。つまり、電磁石６０に通電される電流値が同じでも、弁吸引部６６と被吸引部２２、３２との間に作用する磁力が異なるように構成することにより、第１状態から第４状態の弁状態を作り出す。
【００２８】
その１つの実例として、図８に模式的に示されているように、第１回収弁３０ａと第２回収弁３０ｂの被吸引部３２に対向する弁吸引部６６の磁力作用有効面積は十分に大きくし、電磁石６０に前述した小電流値の入力電流値が通電されることで開放操作されるように構成する。さらに、第１供給弁２０ａの被吸引部２２に対向する弁吸引部６６の磁力作用有効面積は少し小さくし、電磁石６０に前述した中電流値の入力電流値が通電されることで開放操作されるように構成する。また、第２供給弁２０ｂの被吸引部２２に対向する弁吸引部６６の磁力作用有効面積はさらに小さくし、電磁石６０に前述した大電流値の入力電流値が通電されることで開放操作されるように構成する。これにより、最初の実施形態で説明された全ての弁制御上の作用効果がこの形態の流体継手にも適用可能となる。
【００２９】
次に、上述した２つの実施形態に対するいくつかの変形例を説明する。
（１）図９に模式的に示されているように、第１供給通路９ａと第２供給通路９ｂの流出口径に差をもたせる。例えば、第２供給通路９ｂの流出口径（図９（ｂ）参照）を第１供給通路９ａの流出口径（図９（ａ）参照）より大きくすることで、それぞれの供給通路の許容流量に差をつける。これにより、第１供給通路９ａのみが流通可能の状態（第３弁状態）と第１供給通路９ａと第２供給通路９ｂの両方が流通可能状態（第４弁状態）で循環量の大きな差が生じ、ファン回転数の差を大きくすることができる。
（２）第１供給通路９ａの作動室５ａへの流出口はラビリンス部８の内周側に１カ所設けられているのに対して（図１０（ａ）参照）、第２供給通路９ｂの作動室５ａへの流出口はラビリンス部８の内周側の１カ所と外周側の１カ所、合計２カ所設けられている（図１０（ｂ）参照）。これにより、第１供給通路９ａの流通状態からさらに第２供給通路９ｂ流通可能状態にした場合（第４弁状態）、ラビリンス部８に大きなトルク伝達機能が生じ、高速ファン回転による急激な冷却が実現する。
【００３０】
以上、本発明による外部制御式流体継手の２つの実施形態及び変形例を説明したが、これらの実施形態や変形例は単独で適用してもよいし、それらの任意の組み合わせで適用してもよい。また、本発明による外部制御式流体継手技術の適用例は上述した実施形態や変形性に限定されるわけではなく、供給通路や回収通路、これに設けられる供給弁や回収弁、そして電磁操作手段といった種々の構成要素は構造的、機能的な変形が本発明の枠内において可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明による外部制御式流体継手の第１の実施形態の断面図
【図２】図１による外部制御式流体継手の正面図
【図３】供給通路の詳細図
【図４】回収通路の詳細図
【図５】電磁操作手段の詳細図
【図６】バネ力が異なる弁構造を模式的に示す説明図
【図７】異なる弁制御モードを模式的に示す説明図
【図８】磁力作用有効面積が異なる弁構造を模式的に示す説明図
【図９】流出口径が異なる供給通路を模式的に示す説明図
【図１０】作動室への流出口の数が異なる供給通路を模式的に示す説明図
【符号の説明】
【００３２】
１：駆動回転軸
２：ハウジング
３：駆動ディスク
４ａ：第１軸受
２ａ：ケース体
２ｂ：カバー体
５：内部空間  
５ａ：作動室
６：電磁操作手段
５ｂ：貯蔵室
７：仕切り板
８：ラビリンス部
９：供給通路
９ａ：第１供給通路
９ｂ：第２供給通路
１０：回収通路
１０ａ：第１回収通路
１０ｂ：第２回収通路
２１：バネ片
２０：供給弁
２２：被吸引部
３０：回収弁
３１：バネ片
３２：被吸引部
６０：電磁石
６６：弁吸引部
９０：コントローラ
【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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