JP2539335Y2 - Automotive cooling fan drive - Google Patents
Automotive cooling fan driveInfo
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- JP2539335Y2 JP2539335Y2 JP1990022425U JP2242590U JP2539335Y2 JP 2539335 Y2 JP2539335 Y2 JP 2539335Y2 JP 1990022425 U JP1990022425 U JP 1990022425U JP 2242590 U JP2242590 U JP 2242590U JP 2539335 Y2 JP2539335 Y2 JP 2539335Y2
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Description
【考案の詳細な説明】 〔考案の目的〕 (産業上の利用分野) 本考案はエンジン冷却水温を検知し、油圧回路内の圧
力をバランスドピストン形シーケンス弁で制御し、この
制御された油圧を油圧モータに供給して冷却ファンを回
転させる自動車用冷却ファン駆動装置に関するものであ
る。[Detailed description of the invention] [Purpose of the invention] (Industrial application field) The present invention detects the temperature of the engine cooling water and controls the pressure in the hydraulic circuit with a balanced piston type sequence valve. To a hydraulic motor for driving a cooling fan for an automobile.
(従来の技術) 従来の自動車用冷却ファンの駆動装置では、冷却水温
を検知し、それに応じて電磁比例式圧力制御弁でバラン
スドピストン形シーケンス弁のパイロット弁開度を制御
していた。(Prior Art) In a conventional driving device for a cooling fan for an automobile, a cooling water temperature is detected, and the pilot valve opening of a balanced piston type sequence valve is controlled by an electromagnetic proportional pressure control valve in accordance with the detected cooling water temperature.
従来特開昭62−147181号公報で提案されている電磁比
例式圧力制御弁は、冷却水温を水温センサで検知し、こ
れを電気信号に代えてECUで判断し、電磁弁でバイパス
回路の開度を可変してファン回転数を制御するものであ
る。Conventionally, a proportional pressure control valve proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-147181 detects a cooling water temperature with a water temperature sensor, determines this by an ECU instead of an electric signal, and opens a bypass circuit with the solenoid valve. The fan speed is controlled by varying the degree.
この従来の圧力制御弁が使用される流体回路を第8図
に示すと、250は自動車用エンジンで駆動される油圧ポ
ンプで、該ポンプ250からの作動流体は流体通路251を経
て油圧モータ252に供給される。この油圧モータ252は冷
却ファン253を回転させるもので、冷却ファン253は自動
車用ラジエータ及び自動車用空調装置のコンデンサ254
の冷却を行なう。また255はバイパス通路で油圧モータ2
52と並列に配設されている。圧力制御弁のコイルにはEC
U260からの電気信号が流れ、またECU260は前記コンデン
サ254に設置された水温センサ261及び高圧スイッチ262
からの信号を受ける。即ち、水温センサ261からの電気
信号によりコンデンサ254が冷却能力を要求されている
と判断した時は、その旨ECU260より電気信号がコイルに
印加される。そしてこの電気信号によりコイルが作動し
て制御弁部が閉じる。FIG. 8 shows a fluid circuit in which the conventional pressure control valve is used. Referring to FIG. 8, reference numeral 250 denotes a hydraulic pump driven by an automobile engine, and a working fluid from the pump 250 is supplied to a hydraulic motor 252 through a fluid passage 251. Supplied. The hydraulic motor 252 rotates a cooling fan 253, and the cooling fan 253 is a condenser for a car radiator and a car air conditioner.
Is cooled. 255 is a bypass passage for hydraulic motor 2
It is arranged in parallel with 52. EC for coil of pressure control valve
An electric signal flows from the U260, and the ECU 260 has a water temperature sensor 261 and a high pressure switch 262 installed on the condenser 254.
Receive a signal from That is, when it is determined from the electric signal from the water temperature sensor 261 that the condenser 254 requires cooling capacity, an electric signal is applied to the coil from the ECU 260 to that effect. The coil is actuated by this electric signal to close the control valve.
従ってコンデンサ254に冷却能力が要求される状態で
は、通路弁部200は閉じることになり、コイルに通電さ
れる電流により油圧モータ252の上流及び下流電圧は、
任意に設定、制御でき、この差圧により油圧モータ252
の回転数を増減制御する。また同様に圧力スイッチ262
がコンデンサ254の冷房能力を必要とする旨の信号を発
した場合には、ECU260は同様にコイルに電気信号を加え
ると共に、コイルへ通路弁部200が通路を開くような電
気信号を出力する。Therefore, in a state where cooling capacity is required for the condenser 254, the passage valve portion 200 is closed, and the upstream and downstream voltages of the hydraulic motor 252 are reduced by the current supplied to the coil.
It can be set and controlled arbitrarily.
Increase / decrease control. Similarly, pressure switch 262
Issues a signal indicating that the cooling capacity of the condenser 254 is required, the ECU 260 similarly applies an electric signal to the coil and outputs an electric signal to the coil such that the passage valve unit 200 opens the passage.
(考案が解決しようとする課題) 前記従来の電磁比例式圧力制御弁を用いたシステムで
は、パイロット弁を作動させるために水温センサ261、E
CU260及び電磁弁が必要であって部品点数が多いため、
コスト高となると共に、車両への搭載も困難であった。(Problem to be Solved by the Invention) In the system using the conventional electromagnetic proportional pressure control valve, the water temperature sensors 261 and E are used to operate the pilot valve.
Because CU260 and solenoid valve are required and the number of parts is large,
The cost was high, and it was difficult to mount it on a vehicle.
またファン駆動用の油圧回路にリリーフ弁駆動用のサ
ーモワックスを用いた車両用冷却システムが特開昭62−
139918号公報で提案されている。しかしこのシステムで
は、バイパス回路の開度を直接サーモワックスで制御
(直動形)しているため、圧力脈動によるチャタリング
現象が起き易く、また高圧流体の動圧に打ち勝つために
サーモワックスの出力を大きくする必要があるため、サ
イズが大きくなる欠点があった。A vehicle cooling system using a thermo-wax for driving a relief valve in a hydraulic circuit for driving a fan is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No.
It is proposed in Japanese Patent Publication No. 139918. However, in this system, the opening degree of the bypass circuit is directly controlled by the thermowax (direct motion type), so that the chattering phenomenon due to the pressure pulsation easily occurs, and the output of the thermowax is overcome in order to overcome the dynamic pressure of the high pressure fluid. Since it is necessary to increase the size, there is a disadvantage that the size is increased.
本考案は冷却水温の検出をサーモワックスで行なうと
共に、バランスドピストン形シーケンス弁で油圧を制御
する自動車用冷却ファン駆動装置を提供し、前記従来の
課題を解決しようとするものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention aims to solve the above-mentioned conventional problems by providing a cooling fan drive apparatus for an automobile in which the temperature of a cooling water is detected by a thermo wax and the hydraulic pressure is controlled by a balanced piston type sequence valve.
(課題を解決するための手段) このため本考案は、エンジンにより駆動される油圧ポ
ンプの吐出油圧を油圧供給通路を介して冷却ファンが取
り付けられた油圧モータへ供給して該冷却ファンを回転
させる冷却ファン駆動装置において、シリンダ及び該シ
リンダ内に移動可能に嵌合され、前記シリンダ内に前記
油圧ポンプの吐出通路及び前記油圧供給通路に連通され
る第1圧力室と、第2圧力室とを区画形成するピストン
からなるバランスドピストンと、前記第1圧力室と前記
油圧供給通路間に設けられる第1オリフィスと、該第1
オリフィスと前記油圧モータ間の前記油圧供給通路と前
記第2圧力室とを連通する分岐通路と、前記第2圧力室
と前記油圧ポンプの吸込通路とを連通する通路内に介装
され前記第2圧力室の圧力を制御すべく該通路の開閉を
制御するパイロット弁と、前記第1圧力室と前記油圧ポ
ンプの吸込通路とを連通するバイパス通路とから構成さ
れ、前記第1圧力室と前記第2圧力室との間の圧力差に
より前記バイパス通路と前記第1圧力室との連通を生制
御し、前記油圧モータへの供給油圧を制御するバランス
ドピストン形シーケンス弁を設け、前記分岐通路に第2
オリフィスを介装すると共に、前記パイロット弁を前記
エンジンの冷却水温に応じて体積を増大するサーモワッ
クスにより駆動し、また前記パイロット弁はその作動軸
方向両側より弾性部材で付勢されており、かつ一方の弾
性部材の他端に前記サーモワックスが配設されており、
更に前記パイロット弁全閉後もサーモワックスの膨張を
吸収できる機構を有してなるもので、これを課題解決の
ための手段とするものである。(Means for Solving the Problems) For this reason, the present invention supplies the discharge hydraulic pressure of a hydraulic pump driven by an engine to a hydraulic motor equipped with a cooling fan through a hydraulic supply passage to rotate the cooling fan. In the cooling fan driving device, a first pressure chamber and a second pressure chamber which are movably fitted into the cylinder and are movably fitted in the cylinder, and communicate with the discharge passage and the hydraulic supply passage of the hydraulic pump in the cylinder. A balanced piston comprising a piston forming a partition; a first orifice provided between the first pressure chamber and the hydraulic pressure supply passage;
The branch passage, which is interposed in a branch passage that communicates the hydraulic pressure supply passage between the orifice and the hydraulic motor and the second pressure chamber and a passage that communicates the second pressure chamber and a suction passage of the hydraulic pump, A pilot valve that controls the opening and closing of the passage to control the pressure in the pressure chamber; and a bypass passage that communicates the first pressure chamber with a suction passage of the hydraulic pump. A balanced piston type sequence valve for controlling the communication between the bypass passage and the first pressure chamber by the pressure difference between the two pressure chambers and controlling the hydraulic pressure supplied to the hydraulic motor is provided. Second
An orifice is interposed, and the pilot valve is driven by thermowax which increases in volume according to the cooling water temperature of the engine, and the pilot valve is urged by elastic members from both sides in the operating axial direction, and The thermo wax is disposed at the other end of one elastic member,
Further, a mechanism capable of absorbing the expansion of the thermowax even after the pilot valve is fully closed is provided as a means for solving the problem.
(作用) 油圧ポンプより吐出されたオイルは、バランスドピス
トン形シーケンス弁におけるオリフィスの通路抵抗によ
って減圧された後、油圧モータを駆動して冷却ファンを
回転させる。ここでバランスドピストン形シーケンス弁
のパイロット弁が開かれると、バランスドピストンの第
2の圧力室の圧力が低下するため、ピストンが第2の圧
力室側に移動してバランスし、油圧ポンプのオイルのバ
イパス通路へ流れる量が多くなり、油圧モータへ流入す
るオイル量が減少し、冷却ファンの回転数が低下する。(Operation) After the oil discharged from the hydraulic pump is reduced in pressure by the passage resistance of the orifice in the balanced piston type sequence valve, the hydraulic motor is driven to rotate the cooling fan. Here, when the pilot valve of the balanced piston type sequence valve is opened, the pressure in the second pressure chamber of the balanced piston decreases, so that the piston moves to the second pressure chamber side and balances, and the hydraulic pump The amount of oil flowing into the bypass passage increases, the amount of oil flowing into the hydraulic motor decreases, and the rotation speed of the cooling fan decreases.
ここで冷却水温が上昇すると、サーモワックス内のワ
ックスが膨張し、パイロット弁のポペットを押して回路
を閉じ、油圧ポンプのオイルは大量に油圧モータに流
れ、冷却ファン回転数を増加させる。When the temperature of the cooling water rises, the wax in the thermowax expands and pushes the poppet of the pilot valve to close the circuit, and a large amount of oil from the hydraulic pump flows to the hydraulic motor to increase the rotation speed of the cooling fan.
(実施例) 以下本考案を図面の実施例について説明すると、第1
図〜第3図は本考案の実施例を示す。図において1はエ
ンジン2により回転駆動される油圧ポンプで、該油圧ポ
ンプ1の吐出側より吐出された作動流体(以下オイルと
云う)は、通路3aを経てバランスドピストン3の第1圧
力室4へ流入した後、オリフィス5を経て通路22を通
り、油圧モータ6に流入してこれを駆動し、該油圧モー
タにより冷却ファン7を回転させた後、通路23を経て油
圧ポンプ1の吸込み側に戻るようになっている。バラン
スドピストン3のシリンダ11内は、ピストン9により前
記第1圧力室4と第2圧力室8に分割されている。ピス
トン9はスプリング10により図示右方へ付勢されてお
り、通路3aとバイパス通路12との連通、即ちバイパス通
路12の開度を制御している。またピストン9内に組込ま
れた一方向弁9aはスプリング9bにより常時は閉じている
が、何かの原因でピストン9が噛込まれて動かない時に
は、第2圧力室8の油圧をバイパス通路12へ逃す働きを
する。またオリフィス5の下流側から分岐して通路23に
至る通路24,24b上には、パイロット弁13が配設されてお
り、該パイロット弁13と冷却水通路14内に先端が挿入さ
れたサーモワックス15は、第1スプリング18を介して連
結されている。以上の如く構成されたバランスドピスト
ン3、オリフィス5、バイパス通路12、通路24及びパイ
ロット弁13によりバランスドピストン形シーケンス弁を
構成している。また第2図において、5aは第2オリフィ
スを示す。(Embodiment) The present invention will be described below with reference to the embodiment of the drawings.
FIG. 3 to FIG. 3 show an embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a hydraulic pump which is rotationally driven by an engine 2. A working fluid (hereinafter referred to as "oil") discharged from a discharge side of the hydraulic pump 1 passes through a passage 3a to a first pressure chamber 4 of a balanced piston 3. After flowing into the hydraulic motor 6 through the passage 22 through the orifice 5 to drive the hydraulic motor 6, the cooling fan 7 is rotated by the hydraulic motor, and then through the passage 23 to the suction side of the hydraulic pump 1. I'm going back. The inside of the cylinder 11 of the balanced piston 3 is divided by the piston 9 into the first pressure chamber 4 and the second pressure chamber 8. The piston 9 is urged rightward in the figure by a spring 10, and controls the communication between the passage 3a and the bypass passage 12, that is, the opening degree of the bypass passage 12. The one-way valve 9a incorporated in the piston 9 is normally closed by the spring 9b, but when the piston 9 is stuck for some reason and does not move, the hydraulic pressure in the second pressure chamber 8 is reduced by the bypass passage 12 Work to escape to. A pilot valve 13 is provided on passages 24 and 24b branching from the downstream side of the orifice 5 and leading to a passage 23, and a thermo wax having a tip inserted into the pilot valve 13 and the cooling water passage 14. 15 is connected via a first spring 18. The balanced piston 3, the orifice 5, the bypass passage 12, the passage 24, and the pilot valve 13 configured as described above constitute a balanced piston type sequence valve. In FIG. 2, reference numeral 5a denotes a second orifice.
第3図はパイロット弁13とサーモワックス15の詳細図
を示す。パイロット弁13はサーモワックス15のロッド15
bに一端が当接し、他端に凹穴16aを有するガイド16と、
該ガイド16の凹穴16a内に一端が挿入されたシャフト17
と、該シャフト17の他端に係合し、ハウジング25に設け
られたオイル入口13aとオイル出口13bの連通を開閉する
ポペット19と、該ポペット19が常時はオイル出入口13a,
13bの連通を開くように該ポペット19をシャフト17方向
に付勢している第2スプリング21と、前記ガイド16とシ
ャフト17の間隔を拡げて、夫々がロッド15b及びポペッ
ト19に当接するよう付勢する第1スプリング18とにより
構成されている。20はハウジング25内に挿入されると共
に、該ハウジング25に螺着された蓋部材26に螺装された
スリーブで、該スリーブ20内には第2スプリング21及び
ポペット19が収納されている。27はシール材、28は蓋部
材26とケーシング29とを連結するボディで、内部には前
記第1スプリング18とガイド16及びシャフト17が収納さ
れている。30はサーモワックス15を構成するケースで、
内部にはワックス15aを内蔵すると共に、前記ロッド15b
とワックス15aを分離すると共に、ワックス15aの流出を
シールするダイアフラム15cが押え部材15dにより固定さ
れている。またケース30の一端は冷却水通路14内に挿入
されている。31は蓋部材26とスリーブ20との間に介設さ
れ、ポケット19のストッパとなるリングで、該リング31
と蓋部材26の中心部を前記シャフト17は貫通して先端が
前記の如くポペットと係合している。FIG. 3 shows a detailed view of the pilot valve 13 and the thermowax 15. Pilot valve 13 is rod 15 of thermo wax 15
a guide 16 having one end in contact with b and a concave hole 16a at the other end;
The shaft 17 having one end inserted into the concave hole 16a of the guide 16
And a poppet 19 that engages with the other end of the shaft 17 to open and close the communication between the oil inlet 13a and the oil outlet 13b provided in the housing 25.
A second spring 21 for urging the poppet 19 in the direction of the shaft 17 so as to open the communication between the guide 16 and the shaft 17 so as to open the communication between the guide 16 and the shaft 17 so as to abut the rod 15b and the poppet 19, respectively. And a first spring 18 that is energized. Reference numeral 20 denotes a sleeve inserted into the housing 25 and screwed on a lid member 26 screwed to the housing 25. The sleeve 20 accommodates a second spring 21 and a poppet 19 therein. 27 is a sealing material, 28 is a body connecting the lid member 26 and the casing 29, and houses the first spring 18, the guide 16 and the shaft 17 inside. Numeral 30 is a case that constitutes the thermo wax 15.
The wax 15a is built in, and the rod 15b
And a wax 15a, and a diaphragm 15c for sealing outflow of the wax 15a is fixed by a pressing member 15d. One end of the case 30 is inserted into the cooling water passage 14. A ring 31 is provided between the lid member 26 and the sleeve 20 and serves as a stopper for the pocket 19.
The shaft 17 penetrates through the central portion of the cover member 26 and the tip is engaged with the poppet as described above.
次に作用を説明すると、油圧ポンプ1によって吐出さ
れたオイルは、通路3aを経てバランスドピストン3の第
1圧力室4へ流入した後オリフィス5、通路22を通って
油圧モータ6へ流入し、該油圧モータ6を駆動すること
により冷却ファン7を回転させた後、通路23を経て油圧
ポンプ1の吸込側へ戻される。オイルがオリフィス5を
通過する時、該オイルはその通路抵抗によって減圧され
るため、バランスドピストン3の第1圧力室4の圧力P1
に比べて第2圧力室8の圧力P2は小さい(P1>P2)。Next, the operation will be described. The oil discharged by the hydraulic pump 1 flows into the first pressure chamber 4 of the balanced piston 3 through the passage 3a, and then flows into the hydraulic motor 6 through the orifice 5 and the passage 22. After the cooling fan 7 is rotated by driving the hydraulic motor 6, the cooling fan 7 is returned to the suction side of the hydraulic pump 1 via the passage 23. When the oil passes through the orifice 5, the pressure of the oil is reduced by the passage resistance, so that the pressure P 1 of the first pressure chamber 4 of the balanced piston 3 is increased.
The pressure P 2 of the second pressure chamber 8 as compared to the smaller (P 1> P 2).
従ってピストン9は、圧力P1と(圧力P2+ピストン用
スプリング10の力)でバランスを保ってシリンダ11内を
移動し、バイパス通路12の開度を制御する。例えば、エ
ンジン2の回転数が上昇してオイルの吐出量が増加した
とすると、圧力P1と圧力P2の圧力差は大きくなるため、
ピストン9は図中左方へ移動し、第2図の如くバイパス
通路12を一定量開口する位置でバランスする。従って余
分のオイルはバイパス通路12を経て油圧ポンプ1の吸込
側へ戻るため、油圧モータ6へ流れる流量が一定に保た
れることになり、ファン回転数が一定に保持される。Accordingly, the piston 9 moves in the cylinder 11 while maintaining a balance with the pressure P 1 and (the pressure P 2 + the force of the piston spring 10), and controls the opening degree of the bypass passage 12. For example, since the discharge amount of oil increases and the engine 2 speed and increases, the greater the pressure difference between the pressure P 1 and the pressure P 2,
The piston 9 moves to the left in the figure, and balances at a position where the bypass passage 12 is opened by a certain amount as shown in FIG. Therefore, excess oil returns to the suction side of the hydraulic pump 1 via the bypass passage 12, so that the flow rate to the hydraulic motor 6 is kept constant, and the fan speed is kept constant.
ここでファン回転数を変化させるためには、圧力P1と
P2のバランスを変える必要がある。その役割を果すのが
パイロット弁13であり、この弁13が開かれると、バラン
スドピストン3のシリンダ11の第2圧力室8が油圧ポン
プ1の吸込側に、通路24a,24,24b,23を介して開放され
るため圧力P2が低下し、ピストン9は前記位置より更に
図中左方に移動してバランスする。これによりバイパス
通路12の開口量が増加することになり、結果として油圧
モータ6へ流入するオイル量が減少し、冷却ファン8の
回転数が低下する。Here in order to change the fan speed includes a pressure P 1
There is a need to change the balance of P 2. The pilot valve 13 plays a role in this. When the valve 13 is opened, the second pressure chamber 8 of the cylinder 11 of the balanced piston 3 is moved to the suction side of the hydraulic pump 1 through the passages 24a, 24, 24b, 23. drop in pressure P 2 to be opened through the piston 9 is balanced by moving further to the left in the figure from the position. As a result, the opening amount of the bypass passage 12 increases, and as a result, the amount of oil flowing into the hydraulic motor 6 decreases, and the rotation speed of the cooling fan 8 decreases.
以上が所謂、バランスドピストン形シーケンス弁を用
いた油圧モータ6の回転数制御の作動原理であるが、本
考案はこのシステム中のパイロット弁13の開口量を制御
するために、冷却水通路14中にケース30が挿入されたサ
ーモワックス15を用いた点を特徴とするものである。The above is the operation principle of the rotation speed control of the hydraulic motor 6 using the so-called balanced piston type sequence valve. In the present invention, in order to control the opening amount of the pilot valve 13 in this system, the cooling water passage 14 is controlled. It is characterized by using a thermowax 15 in which a case 30 is inserted.
この特徴とする点の作用を第3図〜第5図について説
明すると、第3図において冷却水は冷却水通路14の入口
14aからケース30の近傍に流入した後、出口14bより流出
する。一方サーモワックス15の特性は、第4図に示すよ
うに水温がT1(℃)以上になると、ワックス15aが液化
を始めて、ロッド15bをダイアフラム15cを介し第1スプ
リング18に抗して押し出す。今冷却水温が低く、即ちT1
(℃)以下の場合には、ロッド15bとガイド16は移動し
ない。この時ガイド16とシャフト17間の第1スプリング
18の取付荷重と、ポペット19とスリーブ20間の第2スプ
リング21の取付荷重は、ポペット19の全開の位置、即ち
第5図(a)の状態でバランスするように設定されてい
る。The operation of this characteristic point will be described with reference to FIGS. 3 to 5. In FIG.
After flowing into the vicinity of the case 30 from 14a, it flows out from the outlet 14b. On the other hand, as shown in FIG. 4, when the water temperature becomes equal to or higher than T 1 (° C.), the wax 15a starts to liquefy and pushes the rod 15b against the first spring 18 through the diaphragm 15c. Now the cooling water temperature is low, ie T 1
In the case of (° C.) or less, the rod 15b and the guide 16 do not move. At this time, the first spring between the guide 16 and the shaft 17
The mounting load of 18 and the mounting load of the second spring 21 between the poppet 19 and the sleeve 20 are set to be balanced at the fully opened position of the poppet 19, that is, in the state of FIG.
そしてこの状態にあると、第1図のバランスドピスト
ン3の第2圧力室8内の圧力P2は、油圧ポンプ1の吸込
側に開放されて低下し、バイパス通路12の流量が最大と
なってファン回転数は低く保たれる。ここで冷却水温が
上昇してT1(℃)以上になると、ロッド15bは第3図に
おいて左方へ作動を開始し、第1スプリング18の発生す
る荷重が増大する。同時に第2スプリング21は縮められ
てポペット19は開口面積を小さくする方向に作動を開始
する。第5図(b)はパイロット弁の全閉状態を示す。
この場合第1図の圧力P2は最も高くなるため、バイパス
通路12の流量は最小となり、ファン回転数は高く保たれ
る。In this state, the pressure P 2 in the second pressure chamber 8 of the balanced piston 3 shown in FIG. 1 is released to the suction side of the hydraulic pump 1 and decreases, and the flow rate in the bypass passage 12 becomes maximum. The fan speed is kept low. Here, when the cooling water temperature rises and becomes equal to or higher than T 1 (° C.), the rod 15b starts operating leftward in FIG. 3, and the load generated by the first spring 18 increases. At the same time, the second spring 21 is contracted, and the poppet 19 starts operating in a direction to reduce the opening area. FIG. 5 (b) shows the fully closed state of the pilot valve.
In this case the pressure P 2 of FIG. 1 is highest, the flow rate of the bypass passage 12 is minimized, the fan rotational speed is kept high.
以上のような作動によりパイロット弁13のオリフィス
入口13aとオイル出口13b間のオイル流量を可変する。即
ち第1図の圧力P2を可変することで、このシステムは第
6図に示すように冷却水温に対応してファン回転数を制
御することができる。ここでT2は第5図(b)、即ちポ
ペット全閉時の水温を示しているが、第4図から分るよ
うにロッド15bはT2以上でも伸長し続けている。従って
ワックス15aによるケース30内の内圧上昇を避けるため
に、ガイド16の可動範囲はポペット全閉後もロッド15b
の伸びを吸収できるように、シャフト17が挿入される凹
穴16aを深くし、ガイド16がロッド15bに押されると、第
1スプリング18に抗してシャフト17に沿って移動できる
ようにしてある。By the above operation, the oil flow between the orifice inlet 13a and the oil outlet 13b of the pilot valve 13 is varied. That is, by varying the pressure P 2 of FIG. 1, the system can control the fan speed in response to coolant temperature as shown in Figure 6. Here T 2 are FIG. 5 (b), i.e., while indicating the water temperature of the poppet is fully closed, the rod 15b as can be seen from Figure 4 continues to stretch even T 2 or more. Therefore, in order to prevent the internal pressure in the case 30 from rising due to the wax 15a, the movable range of the guide 16 is limited to the rod 15b even after the poppet is fully closed.
The recess 16a into which the shaft 17 is inserted is made deeper so that the elongation of the shaft 17 can be absorbed, and the guide 16 can be moved along the shaft 17 against the first spring 18 when pushed by the rod 15b. .
第7図にはポペット19の全ストロークが長すぎると、
同じポペット弁開面積を設定するために全長が長くなっ
てしまうことを示している。第7図(a)は短いストロ
ークの場合、第7図(b)は長いストロークの場合であ
る。これは穴径dと、ストロークSと、弁開面積A及び
ポペット先端角2φが次式の関係にあることを起因して
いる。FIG. 7 shows that if the entire stroke of the poppet 19 is too long,
This shows that the total length becomes long to set the same poppet valve opening area. FIG. 7A shows a case of a short stroke, and FIG. 7B shows a case of a long stroke. This is because the hole diameter d, the stroke S, the valve opening area A, and the poppet tip angle 2φ have the following relationship.
なお、A,dが一定であればストロークSが短い程φが大
きくでき、全長が短くできることは明らかである。 It should be noted that if A and d are constant, it is clear that the shorter the stroke S, the larger φ can be, and the shorter the total length can be.
従って本考案では、ポペット19のストロークを適度に
短く出来るよう第1スプリング18のばね定数K1と、第2
スプリング21のばね定数K2を設定してある。またロッド
ストロークSRとポペットストロークSPの関係は次式で示
される。In the present invention, therefore, the spring constant K 1 of the first spring 18 allow reasonably short stroke of the poppet 19, the second
It is set the spring constant K 2 of the spring 21. The relationship between the rod stroke S R and poppet stroke S P is expressed by the following equation.
〔考案の効果〕 以上詳細に説明した如く本考案は構成されており、サ
ーモワックスはバランスドピストン形シーケンス弁のパ
イロット弁を駆動するだけであるから、従来のバイパス
通路の開度をサーモワックスで制御していたようなもの
のように、圧力脈動によるチャタリング現象が起き易か
ったり、サーモワックスの出力を大きくしたりするよう
な必要もなく、コンパクト化を図ることができる。 [Effects of the Invention] As described in detail above, the present invention is configured, and since the thermo wax only drives the pilot valve of the balanced piston type sequence valve, the opening degree of the conventional bypass passage is controlled by the thermo wax. As in the case of the control, the chattering phenomenon due to the pressure pulsation is not easily caused, and it is not necessary to increase the output of the thermowax.
一般に冷却ファン回転数Nf、流量Q、吐出圧Pの関係
は、Nf∝Q∝√pであり、回転数Nfは流量Qの1次に比
例し、また吐出圧Pの1/2次に比例する。本考案におい
ては、バランスドピストン形シーケンス弁により、油圧
モータへの供給油圧を制御し、冷却ファン回転数を制御
しているので、吐出圧Pの変動による冷却ファン回転数
の変動が小さく、制御性に優れている。Generally, the relationship between the cooling fan rotation speed Nf, the flow rate Q, and the discharge pressure P is Nf∝Q∝√p, and the rotation speed Nf is proportional to the first order of the flow rate Q, and is proportional to 1/2 of the discharge pressure P. I do. In the present invention, the supply pressure to the hydraulic motor is controlled by the balanced piston type sequence valve to control the rotation speed of the cooling fan, so that the fluctuation of the rotation speed of the cooling fan due to the fluctuation of the discharge pressure P is small. Excellent in nature.
また油温が上昇し、油圧モータの容積効率が低下して
も、バランスドピストン形シーケンス弁により油圧モー
タへの供給油圧を制御し、供給流量を増加するため、冷
却ファン回転数の低下がなく、また油圧ポンプ吐出圧の
変動(脈動)も少ない。Even if the oil temperature rises and the volumetric efficiency of the hydraulic motor decreases, the hydraulic pressure supplied to the hydraulic motor is controlled by the balanced piston type sequence valve and the supply flow rate is increased, so that the cooling fan speed does not decrease. Also, fluctuations (pulsations) in the discharge pressure of the hydraulic pump are small.
更に分岐通路を介して連通される第2圧力室の圧力を
冷却水温に応じてパイロット弁により制御することで、
油圧モータへの供給油圧を制御しているので、油圧モー
タ入口までの圧力損失も少なく(第1オリフィスの
み)、油圧ポンプの消費馬力を小さくできる。Further, by controlling the pressure of the second pressure chamber communicated via the branch passage by a pilot valve according to the cooling water temperature,
Since the hydraulic pressure supplied to the hydraulic motor is controlled, the pressure loss to the hydraulic motor inlet is small (only the first orifice), and the horsepower consumed by the hydraulic pump can be reduced.
ところで前記特開昭62−139918号公報に示されるよう
な、冷却ファン駆動用の油圧モータへの供給通路をバイ
パスするバイパス回路を開閉するプランジャを該プラン
ジャに作用するモータ供給油圧(動圧)に抗して、常時
バイパス回路を閉じる側に付勢するスプリングの付勢力
をサーモワックスにより冷却水温に応じて増大せしめ、
冷却水温に応じてファン回転数を制御するものでは、プ
ランジャに作用するモータ供給油圧(動圧)の変化(圧
力脈動)によりプランジャのチャタリング減少が生じ易
く、同現象により冷却ファン回転数が変動し、同回転数
が不安定になるばかりでなく、モータ供給油圧(動圧)
に抗してスプリングを縮小させるサーモワックスの出力
を大きくする必要があり、それゆえに制御弁サイズが大
型化してしまう。By the way, a plunger that opens and closes a bypass circuit that bypasses a supply passage to a hydraulic motor for driving a cooling fan as disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-139918 is changed to a motor supply hydraulic pressure (dynamic pressure) acting on the plunger. In contrast, the energizing force of the spring that constantly energizes the bypass circuit to the closing side is increased by thermowax according to the cooling water temperature,
When the fan speed is controlled in accordance with the temperature of the cooling water, chattering of the plunger tends to decrease due to a change (pressure pulsation) in the motor supply oil pressure (dynamic pressure) acting on the plunger. , Not only the rotation speed becomes unstable, but also the motor supply hydraulic pressure (dynamic pressure)
Therefore, it is necessary to increase the output of the thermowax for reducing the spring against the pressure, and therefore the size of the control valve increases.
これに対して本考案においては、油圧モータへの供給
油圧が第2オリフィス及び分岐通路を介して導かれる第
2圧力室の圧力を、サーモワックスにより冷却水温に応
じて駆動されるパイロット弁により第2圧力室と油圧ポ
ンプの吸込通路との間の通路の連通を制御することによ
り変化させて、第1圧力室と第2圧力室との間の圧力差
を変化させることによりバランスドピストンのピストン
がバイパス通路と第1圧力室との連通を制御し、冷却水
温に応じて油圧モータへの供給油圧を制御している。On the other hand, in the present invention, the pressure of the second pressure chamber, in which the hydraulic pressure supplied to the hydraulic motor is guided through the second orifice and the branch passage, is increased by the pilot valve driven by thermowax according to the cooling water temperature. (2) The piston of the balanced piston is changed by controlling the communication of the passage between the pressure chamber and the suction passage of the hydraulic pump to change the pressure difference between the first pressure chamber and the second pressure chamber. Controls the communication between the bypass passage and the first pressure chamber, and controls the hydraulic pressure supplied to the hydraulic motor in accordance with the cooling water temperature.
このため例えば、冷却水温が高いとき、油圧ポンプ圧
力脈動により第1圧力室内の圧力が変動しても、第2圧
力室は第2オリフィス及び分岐通路を介して油圧供給通
路に連通されているため、第2圧力室の圧力の変動は抑
制される(第2オリフィスによるダンパ効果)。よって
バランスドピストンのピストンが油圧ポンプの圧力脈動
により動く(チャタリングする)ことが減衰されて抑制
され、ピストンのチャタリングにより油圧モータへの供
給油圧が変化して冷却ファン回転数が変動することが防
止される。またパイロット弁には油圧モータへの供給油
圧が作用するのではなく、同供給油圧が第2オリフィス
により減圧された圧力が作用するため、この減圧された
圧力に抗して作用するサーモワックスの出力は小さくて
すみ当該パイロット弁を小型化できる。Therefore, for example, when the cooling water temperature is high, even if the pressure in the first pressure chamber fluctuates due to the hydraulic pump pressure pulsation, the second pressure chamber is communicated with the hydraulic supply passage via the second orifice and the branch passage. The fluctuation of the pressure in the second pressure chamber is suppressed (damper effect by the second orifice). Therefore, the movement of the piston of the balanced piston due to the pressure pulsation of the hydraulic pump (chattering) is attenuated and suppressed, and the fluctuation of the hydraulic pressure supplied to the hydraulic motor due to the chattering of the piston prevents the rotation speed of the cooling fan from fluctuating. Is done. In addition, the supply oil pressure to the hydraulic motor does not act on the pilot valve, but the supply oil pressure is reduced by the second orifice. Therefore, the output of the thermowax acting against the reduced pressure is applied. Is small and the pilot valve can be downsized.
第1図は本考案の実施例を示す自動車用冷却ファン駆動
装置のシステム図、第2図は第1図におけるバランスド
ピストンの詳細断面図、第3図は第1図におけるバラン
スドピストン形シーケンス弁の詳細断面図、第4図はサ
ーモワックスの特性線図、第5図(a)(b)はパイロ
ット弁の作動説明図、第6図は水温とファン回転数との
関係を示す線図、第7図(a)(b)はポペット形状の
説明図、第8図は従来の電磁比例式圧力制御弁のシステ
ム図である。 図の主要部分の説明 1…油圧ポンプ、2…エンジン 3…バランスドピストン、4…第1圧力室 5…オリフィス、6…油圧モータ 7…冷却ファン、8…第2圧力室 9…ピストン、10…スプリング 11…シリンダ、12…バイパス通路 13…パイロット弁、14…冷却水通路 15…サーモワックス、16…ガイド 16a…凹穴、17…シャフト 18…第1スプリング、19…ポペット 20…スリーブ、21…第2スプリング 24,24a,24b…通路、30…ケース1 is a system diagram of a cooling fan driving device for an automobile showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a detailed sectional view of a balanced piston in FIG. 1, and FIG. 3 is a balanced piston type sequence in FIG. Detailed sectional view of the valve, FIG. 4 is a characteristic diagram of the thermowax, FIGS. 5 (a) and 5 (b) are explanatory diagrams of the operation of the pilot valve, and FIG. 6 is a diagram showing the relationship between water temperature and fan speed. 7 (a) and 7 (b) are explanatory diagrams of a poppet shape, and FIG. 8 is a system diagram of a conventional electromagnetic proportional pressure control valve. Description of main parts in the drawing 1 ... hydraulic pump, 2 ... engine 3 ... balanced piston, 4 ... first pressure chamber 5 ... orifice, 6 ... hydraulic motor 7 ... cooling fan, 8 ... second pressure chamber 9 ... piston, 10 ... Spring 11 ... Cylinder, 12 ... Bypass passage 13 ... Pilot valve, 14 ... Cooling water passage 15 ... Thermo wax, 16 ... Guide 16a ... Concave hole, 17 ... Shaft 18 ... First spring, 19 ... Popet 20 ... Sleeve, 21 … Second spring 24,24a, 24b… passageway, 30… case
Claims (3)
出油圧を油圧供給通路を介して冷却ファンが取り付けら
れた油圧モータへ供給して該冷却ファンを回転させる冷
却ファン駆動装置において、シリンダ及び該シリンダ内
に移動可能に嵌合され、前記シリンダ内に前記油圧ポン
プの吐出通路及び前記油圧供給通路に連通される第1圧
力室と、第2圧力室とを区画形成するピストンからなる
バランスドピストンと、前記第1圧力室と前記油圧供給
通路間に設けられる第1オリフィスと、該第1オリフィ
スと前記油圧モータ間の前記油圧供給通路と前記第2圧
力室とを連通する分岐通路と、前記第2圧力室と前記油
圧ポンプの吸込通路とを連通する通路内に介装され前記
第2圧力室の圧力を制御すべく該通路の開閉を制御する
パイロット弁と、前記第1圧力室と前記油圧ポンプの吸
込通路とを連通するバイパス通路とから構成され、前記
第1圧力室と前記第2圧力室との間の圧力差により前記
バイパス通路と前記第1圧力室との連通を制御し、前記
油圧モータへの供給油圧を制御するバランスドピストン
形シーケンス弁を設け、前記分岐通路に第2オリフィス
を介装すると共に、前記パイロット弁を前記エンジンの
冷却水温に応じて体積を増大するサーモワックスにより
駆動するようにしたことを特徴とする自動車用冷却ファ
ン駆動装置。1. A cooling fan drive device for supplying discharge hydraulic pressure of a hydraulic pump driven by an engine to a hydraulic motor provided with a cooling fan through a hydraulic supply passage to rotate the cooling fan. A balanced piston including a piston that movably fits in the cylinder and defines a first pressure chamber and a second pressure chamber that communicate with the discharge passage and the hydraulic supply passage of the hydraulic pump in the cylinder. A first orifice provided between the first pressure chamber and the hydraulic pressure supply passage; a branch passage communicating the hydraulic pressure supply passage between the first orifice and the hydraulic motor with the second pressure chamber; A pilot valve interposed in a passage communicating the pressure chamber with the suction passage of the hydraulic pump, and controlling opening and closing of the passage to control the pressure of the second pressure chamber; The first pressure chamber and a bypass passage communicating the suction passage of the hydraulic pump, and the pressure difference between the first pressure chamber and the second pressure chamber causes the bypass passage and the first pressure chamber to be connected to each other. A balanced piston type sequence valve for controlling the communication with the hydraulic motor and controlling the hydraulic pressure supplied to the hydraulic motor is provided, a second orifice is interposed in the branch passage, and the pilot valve is set in accordance with the cooling water temperature of the engine. A cooling fan driving device for an automobile, wherein the driving device is driven by a thermowax that increases the volume.
動装置において、前記パイロット弁はその作動軸方向両
側より弾性部材で付勢されており、かつ一方の弾性部材
の他端に前記サーモワックスが配設されていることを特
徴とする自動車用冷却ファン駆動装置。2. The cooling fan drive device for an automobile according to claim 1, wherein the pilot valve is urged by elastic members from both sides in the operating axis direction thereof, and the other end of one elastic member is provided with the thermostat. An automotive cooling fan drive, wherein wax is provided.
動装置において、前記パイロット弁全閉後もサーモワッ
クスの膨張を吸収できる機構を有してなることを特徴と
する自動車用冷却ファン駆動装置。3. An automobile cooling fan drive according to claim 1, further comprising a mechanism capable of absorbing expansion of the thermowax even after the pilot valve is fully closed. apparatus.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1990022425U JP2539335Y2 (en) | 1990-03-06 | 1990-03-06 | Automotive cooling fan drive |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1990022425U JP2539335Y2 (en) | 1990-03-06 | 1990-03-06 | Automotive cooling fan drive |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03112514U JPH03112514U (en) | 1991-11-18 |
JP2539335Y2 true JP2539335Y2 (en) | 1997-06-25 |
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ID=31525434
Family Applications (1)
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JPS6352919U (en) * | 1986-09-24 | 1988-04-09 |
-
1990
- 1990-03-06 JP JP1990022425U patent/JP2539335Y2/en not_active Expired - Lifetime
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