JPS6152327B2

JPS6152327B2 -

Info

Publication number: JPS6152327B2
Application number: JP53052851A
Authority: JP
Inventors: Rii Mowaa Maikeru; Aasaa Kaaruton Uiriamu; Richaado Patsukaado Geeri
Original assignee: Purolator Products Co LLC
Current assignee: Purolator Products Co LLC
Priority date: 1977-05-04
Filing date: 1978-05-04
Publication date: 1986-11-12
Also published as: JPS53137348A; FR2389763A1; CA1082060A; US4119184A; GB1586009A; FR2389763B1

Description

【発明の詳細な説明】本発明は電磁クラツチ機構を内蔵し、エンジン
冷却用フアンの駆動を制御する自動車用エンジン
のフアン駆動装置に関する。

従来、自動車用エンジンの冷却フアンはこのエ
ンジンのフアン駆動ハブに直接取付けられてい
た。このため、エンジンの回転数が高い場合に
は、この冷却フアンによつて不必要に多くの冷却
用空気が送られ、この冷却フアンの駆動のための
動力損失が大きくなる不具合があつた。また、エ
ンジンの回転数が高い場合、この冷却フアンによ
つて生じる騒音が大きくなる不具合があつた。

このような不具合を解消するため、エンジンの
回転数が高く、走行風によつてエンジンが十分に
冷却可能である場合にはこの冷却フアンの駆動を
停止する装置が開発されている。このような装置
によれば、燃料が節約され、また冷却フアンによ
つて発生する騒音も減少するものである。

このような装置は、一般に電磁クラツチ機構を
内蔵し、エンジンのフアン駆動ハブに取付けられ
て使用される。しかし、このような装置は電磁ク
ラツチを内蔵しているので、その界磁コイルを制
御回路等に電線で接続するため、回転しないよう
に固定しなければならない。そして、従来のこの
種の装置では、この界磁コイルをエンジン本体の
前面等に固定していた。このため、この界磁コイ
ルが取付けられるようにエンジンを改造しなけれ
ばならない不具合があつた。また、このように界
磁コイルをエンジン本体に取付けるためにその取
付け用の隙間を必要とし、エンジン全体の長さが
長くなる。このため、エンジンルームが長くな
り、ボンネツトを延長する等の改造を必要とする
場合もあつた。また、一般に自動車のエンジンル
ーム内にはほこり、水等が進入するのを防止する
ことができない。このため、このほこり、水等が
電磁クラツチ機構のクラツチ面に侵入し、クラツ
チ面の損傷やすべり等を生じる不具合があつた。
このような不具合を解消するには、このほこり、
水等がクラツチ面に侵入するのを防止するカバー
等を設けることが考えられるが、このようにする
とこの装置の軸方向の長さが長くなる不具合が生
じる。

一般に、このような装置が取付けられるエンジ
ン本体の体面とラジエータ等との間の間隙は小さ
い。そして、このエンジン本体前面とラジエータ
等との間の間隙を広げると前述したようにボンネ
ツト等の改造を必要とする等、他の部分に波及的
な改造を必要とし、大幅なコスト上昇を招く。ま
た、同様に界磁コイル取付けのためにエンジン本
体を改造することも大幅なコスト上昇を招く。こ
のため、この種の装置においてはその軸方向の長
さをできる限り短くすること、およびエンジンに
改造を加えることなし取付けられるようにするこ
とが必要となる。しかるに、従来のものはこのよ
うな点に考慮が払われていなかつたため、この装
置を取付けることができるエンジンや車種が限定
されたり、またエンジンや車体に大きな改造を必
要とする不具合があつた。

本発明は以上の事情にもとづいてなされたもの
で、その目的とするところは軸方向の長さをきわ
めて短くすることができ、エンジン本体の前面と
ラジエータ等との間の間隙が狭い場合にも装着す
ることができ、また取付けのためにエンジン本体
に大幅な改造をする必要がなく、さらにはクラツ
チ面にほこり、水等が侵入するのを確実に防止で
きる自動車用エンジンのフアン駆動装置を提供す
ることにある。

すなわち本発明の主要部たる構成は、（）界磁コイルが取付けられた界磁コイルハ
ウジングを軸受を介して中央取付軸に回転自在
に支持させ、この界磁コイルハウジングを中央
取付軸によつて軸方向および径方向に支持した
こと、（）一端部が上記界磁コイルハウジングの取
付けられ、他端部がエンジンに取付けられた回
転防止部材を設け、この回転防止部材によつて
上記の界磁コイルハウジングをエンジンに機械
的に連結し、上記の軸受の回転抵抗によつてこ
の界磁コイルハウジングに生じるトルクを支持
し、この界磁コイルハウジングが中央取付軸と
ともに回転するのを防止し、（）上記の中央取付軸にこれと一体的に回転
するように取付けられた環状の内側本体とフア
ン取付ハブとの間にアーマチユア、クラツチ係
合機構を配置したこと、（）フアン取付ハブにアーマチユア、クラツ
チ係合機構および内側本体の外周を覆う外側ハ
ブ部分を形成したこと、である。したがつて、上記の（）の回転防止部
材は上記の軸受の回転抵抗によるトルクを支持す
るだけの強度的に弱いものですむ。したがつて、
この回転防止部材の他端部をたとえばエンジンの
他の部品を取付ける部分まで延長してそこに取付
けることは容易であり、エンジンの改造をほとん
ど必要としない。また、上記（）の構成によつ
て界磁コイルおよび界磁コイルハウジングは中央
取付軸に支持され、取付け用の部材および取付け
用の間隙を特に必要とせず、この装置の軸方向長
さを短くすることができる。また、上記の（）
および（）の構成によつてクラツチ係合機構が
内側本体、フアン取付ハブおよび外側ハブ部分に
よつて完全に囲まれ、クラツチ面にほこり、水等
が侵入することが完全に防止され、かつこのよう
にしてもこの装置の軸方向の長さの増加を招くこ
とがない。したがつて、本発明の装置の長さは、
本質的に界磁コイルハウジング、アーマチユア、
クラツチ係合機構、フアン取付ハブの軸方向長さ
を合計した長さすなわち必要最少限の長さとする
ことができるものである。

以下、本発明の実施例を添附図面を参照して説
明する。図において、フアン駆動装置１０は中央
取付軸１２を有し、この中央取付軸１２にはフラ
ンジ部１４が形成され、このフランジ部１４は複
数の軸方向に延びるボルトおよび止め座金によ
り、鎖線で示すエンジン・フアン駆動ハブ１６に
取付けられている。

また、上記の中央取付軸１２は、延長部分１８
を有し、この上に界磁コイルハウジング２０と、
これに軸方向に隣接する環状の内側本体２２およ
びフアン取付ハブ２４が配置されている。

上記の界磁コイルハウジング２０にはころがり
軸受２８によつて回転自在に支持されており、こ
のころがり軸受はこの界磁コイルハウジング２０
のコイルハブ３０に圧入され、スナツプリング３
２で保持されている。そして、この界磁コイルハ
ウジング２０には回転防止部材たとえば回転防止
アーム・アセンブリ２６が取付けられ、この回転
防止アーム・アセンブリによつてこの界磁コイル
ハウジングの回転が防止されている。

また、上記の界磁コイル３４は、コイルハブ３
０内に形成されたコイル空所３６内に収容されて
いる。そして、この界磁コイル３４にはコイル導
線３８が接続され、このコイル導線はグロメツト
４０を通り、上記の回転防止アーム・アセンブリ
２６に沿つて配置されている。

この回転防止アーム・アセンブリ２６は、第１
図に示すように、上記のコイルハブ３０に溶接さ
れた第１アーム４２と、この第１アームにボルト
止めされた第２アーム４４とを有し、第１アーム
４２は第２アーム４４の位置を安定させるために
位置決突起５０が一体に形成されている。また、
上記の第１および第２アーム４２，４４は、この
第１アームに形成された孔４８および第２アーム
に形成された孔４６を貫通したボルトによつて互
いに結合されている。この一方の孔４６は、各種
の使用のエンジンの外形に適応するように調節で
きる大きさに形成されている。

また、第２アーム４４の上部分５６には止めス
リーブ５４を有するグロメツト５２が形成され、
このグロメツトを貫通したボルト５８およびワツ
シヤ６０を介してこの第２アームの上部分がエン
ジンに振動を防止するように取付けられている。

また、上記の界磁コイル３４は上記のコイル導
線３８を介して制御回路に接続されている。この
制御回路はダイオード端子板６２を備え、このダ
イオード端子板は上記の第２アーム４４の上面に
取付けられ、上記のコイル導線はこのダイオード
端子板に接続されている。そして、ダイオード６
４（第４図）は温度応答スイツチ６６の切替えの
際の電圧スパイクを防止する。この温度応答スイ
ツチ６６はエンジンの温度が所定の温度に達した
場合に上記の界磁コイル３４を励磁し、この界磁
コイルを制御する。

また、上記の内側本体２２には内側ハブ６８が
形成され、この内側ハブは中央取付軸１２上に一
体的に回転するように取付けられている。また、
この中央取付軸１２にはキー溝７２が形成され、
またこの内側ハブの内周面にもキー溝７４が形成
され、これらキー溝内にはキー７０が嵌合され、
この内側ハブ６８はこの中央取付軸１２上を軸方
向に移動可能に構成されている。

また、上記の内側ハブ６８にはリツプ部７６が
形成され、このリツプ部は上記の軸受２８の内側
レースに当接し、軸方向の位置決をなすように構
成されている。

また、上記の内側本体２２には径方向面部分７
８が形成され、この径方向面部分には周方向に沿
つた腎臓形をなすスロツト８０が形成されてい
る。これらのスロツト８０はこの内側本体２２内
に生じる磁束をできるだけ小さくする作用をな
し、後述するように界磁コイル３４によつて生じ
た磁束をエアギヤツプ８４を介してアーマチユア
８２内に導くように構成されている。

また、上記の内側本体２２には上記の界磁コイ
ル３４の外側に延長された外側ハブ８６が形成さ
れ、この外側ハブは上記アーマチユア８２への磁
束通路を形成する。

なお、上記の内側本体２２は鋼材料等の透磁性
の材料で形成されている。

また、この内側本体２２の外側軸方向面９０に
はスペーサ８８が当接しており、このスペーサに
よつて上記のアーマチユア８２に対する内側本体
２２の軸方向位置決がなされている。このスペー
サ８８はフアン取付ハブ２４を中央取付軸１２に
回転自在に支持する軸受９２に当接して軸方向に
位置決されている。この軸受９２はフアン取付ハ
ブ２４に形成された溝９６に係合したスナツプリ
ング９４で保持されている。そして、このフアン
取付ハブ２４と軸受９２とによつてフアン取付ハ
ブ・アセンブリが構成されている。

また、上記の内側本体２２の軸方向に隣接して
環状のアーマチユア８２が設けられ、このアーマ
チユアは上記の界磁コイル３４から離間してい
る。このアーマチユア８２はばね部材９８によつ
て上記のフアン取付ハブ２４に連結されている。
このばね部材９８は、リベツト９１によつてフア
ン取付ハブ２４に取付けられるとともに上記のア
ーマチユア８２にも取付けられている。そして、
このアーマチユア８２はこのばね部材９８の付勢
力に抗してわずかな距離だけ軸方向に移動可能で
あり、上記界磁コイル３４が励磁された場合にそ
の磁界によつてこのばね部材９８の付勢力に抗し
てこのアーマチユア８２が移動し、このアーマチ
ユアのクラツチ面１００が内側本体２２のクラツ
チ面１０２と係合する。そして、このクラツチ面
１００，１０２の係合によつて上記内側本体２２
とアーマチユア８２が係合してこのアーマチユア
８２が駆動され、これらクラツチ面１００，１０
２がクラツチ係合機構を構成する。

また、上記の界磁コイル２４が消磁された場合
には、上記のばね部材９８の付勢力によつて上記
アーマチユア８２は上記内側本体２２から引離さ
れ、これらの係合が解除される。

また、上記のフアン取付ハブ２４には、ドラム
状をなす外側ハブ部分１０４が一体に形成され、
この外側ハブ部分１０４は上記の各クラツチ構成
部分を保護するためにそれらの外周に延出してい
る。

また、この外側ハブ部分１０４の外周には上記
の内側本体２２の径方向外側に延長したフアン取
付用フランジ１１７が形成され、このフアン取付
用フランジにフアン１０６が取付けられており、
このフアンは上記の電磁クラツチの部分の外側に
位置している。したがつて、この装置の軸方向の
寸法が短くなり、このフアン１０６を既存のフー
ド内に位置させることができる。

また、上記のフアン取付ハブ２４と、前述のク
ラツチ機構構成部分は、エンドボルト１０８と特
殊な座金１１０によつて上記中央取付軸１２の延
長部分１８上の所定位置に保持されている。

また、上記の座金１１０には焼入れがなされて
おり、上記の軸受９２が焼付いて中央取付軸１２
上で回転するような場合にスラスト受面を提供す
るように構成されている。また、この座金１１０
には回転防止部分を構成するタブ１１６が形成さ
れ、このタブ１１６は上記のキー溝７２内に延長
され、この座金１１０が上記の軸受９２と一緒に
回転することが防止されるように構成されてい
る。したがつて、上記の場合に上記エンドボルト
１０８にその螺合を緩める方向の力が伝わること
がなく、この部品の緩みが防止され、またこのエ
ンドボルトの脱落によつて上記クラツチ機構とフ
アン１０６が分解してしまうようなことが防止さ
れる。

また、上記フアン１０６をフアン取付ハブ２４
に取付けるためのボルト１２０によつて複数のロ
ツク用タブ１１８が取付けられている。そして、
非常時には、これらのロツク用タブ１１８がこの
フアン取付ハブ２４内の切欠き１２２および内側
本体２２の外側ハブ部分内の切欠き１２４内に係
合し、上記のクラツチ機構には依存せずにこれら
を連結してロツク状態となし、上記のクラツチ機
構が故障した場合のバツクアツプが提供される。

また、上記の回転防止アーム・アセンブリ２６
を取外し、また上記のエンドボルト１０８を抜
き、次に軸方向に可動な上記内側本体２２、上記
界磁コイルハウジング２０、およびフアン取付ハ
ブ２４を中央取付軸１２から摺動させて取外すこ
とにより、上記のクラツチ機構部分をこの中央取
付軸１２から取外すことができる。また、これら
は別々に組立てることができ、これによつて取付
ボルトのための中央取付軸との間の間隙を最少に
でき、この装置全体の軸方向の長さを最少化でき
る。

上述の如く本発明はその取付けのためにエンジ
ンの改造をほとんど必要とせず、またその軸方向
の長さを最少にできる。したがつて、エンジン本
体の前面とラジエータとの間の間隙が狭いような
場合でも装着することができる。よつて、本発明
の装置はエンジン装置の改造を要することなしに
広い範囲のエンジンに装着可能であり、エンジン
改造によるコストの上昇を招くこともない等その
効果は大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、エンジンの部分を鎖線で示した本発
明のフアン駆動装置の実施例の側面図、第２図は
第１図に示すフアン駆動装置の立面図、第３図は
第１図と第２図に示すフアン駆動装置を部分的に
破断して示す拡大縦断面図、第４図は電磁クラツ
チ用の制御回路の略図、第５図は本発明のフアン
駆動装置のロツク用タブと内側本体の切欠きおよ
び外側ハブ部分の切欠きとの関係を示す部分図で
ある。１０……フアン駆動装置、１２……中央取付
軸、１６……エンジン・フアン駆動ハブ、２０…
…界磁コイルハウジング、２２……環状の内側本
体、２４……フアン取付ハブ、２６……回転防止
アーム・アセンブリ、３４……界磁コイル、８２
……アーマチユア、９８……ばね部材、１０６…
…フアン、１０８……エンドボルト、１１８……
ロツク用タブ。

Claims

【特許請求の範囲】１エンジンによつて駆動されるフアン駆動ハブ
に取付けられた中央取付軸と、この中央取付軸に軸受を介して回転自在に支承
され、この中央取付軸によつてその軸方向および
径方向に支持された界磁コイルハウジングと、この界磁コイルハウジング内に設けられた界磁
コイルと、一端部が上記界磁コイルハウジングに取付けら
れるとともに他端部が上記エンジンに取付けら
れ、この界磁コイルハウジングを上記エンジンに
機械的に連結する回転防止部材とを備え、上記中
央取付軸が回転した場合に上記軸受の回転抵抗に
よつて上記界磁コイルハウジングに作用する回転
トルクをこの回転防止部材によつて支持しこの界
磁コイルハウジングが上記中央取付軸とともに回
転するのを防止し、また、上記の界磁コイルを制御的に励磁する制
御回路と、上記界磁コイルに軸方向に隣接して配置される
とともに上記中央取付軸にこれと一体的に回転す
るように取付けられた透磁性材料製の環状の内側
本体と、上記界磁コイルによつて上記内側本体内にその
半径方向に沿つて生じる磁束を小さくするために
この内側本体の周方向に延在するスロツトと、上記内側本体に軸方向に隣接して配置され上記
界磁コイルに対して上記中央取付軸の軸方向に接
離可能に設けられた磁化可能な環状のアーマチユ
アと、上記アーマチユアに対して上記内側本体と反対
側に隣接して設けられたフアン取付ハブと、この
フアン取付ハブと上記中央取付軸との間に設けら
れこのフアン取付ハブを上記中央取付軸に対して
回転自在に支承する軸受とからなるフアン取付ハ
ブ・アセンブリと、上記フアン取付ハブを上記中央取付軸に着脱可
能に固定する保持機構と、上記フアン取付ハブと上記アーマチユアとを連
結するばね部材を備え、上記界磁コイルが励磁さ
れた場合にはこのばね部材の付勢力に孔して上記
アーマチユアが上記内側本体に近接する方向に移
動し、また上記界磁コイルが消磁された場合には
このばね部材の付勢力によつて上記アーマチユア
が上記内側本体から離間する方向に移動し、また、上記界磁コイルが励磁されて上記アーマ
チユアが上記内側本体に向けて移動された場合に
上記内側本体と上記アーマチユアとの間に連結を
生じさせるクラツチ係合機構と、上記フアン取付ハブに形成され上記アーマチユ
アおよび内側本体を覆うように上記アーマチユ
ア、クラツチ係合機構および内側本体の周囲に延
出する外側ハブ部分と、を具備したことを特徴とする自動車用エンジンの
フアン駆動装置。２前記外側ハブ部分はその外周面から前記内側
本体の半径方向に伸びるフアン取付用フランジを
有することを特徴とする前記特許請求の範囲第１
項記載の自動車用エンジンのフアン駆動装置。３前記保持機構は、前記中央取付軸の端部に螺
合するエンドボルトと、このエンドボルトに保持
され前記軸受に係合する座金とから構成され、こ
の座金には前記央取付軸に係合しこの座金が中央
取付軸に対して回転するのを防止する回転防止部
分が形成されていることを特徴とする前記特許請
求の範囲第１項記載の自動車用エンジンのフアン
駆動装置。４前記フアン取付ハブ、前記内側本体および前
記界磁コイルハウジングは前記中央取付軸の軸方
向に移動可能であり、前記保持機構の着脱により
これら部材がこの中央取付軸に対して着脱可能な
構造としたことを特徴とする前記特許請求の範囲
第１項記載の自動車用エンジンのフアン駆動装
置。