JPH032673Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の目的〕 （産業上の利用分野） 本考案は冷却式内燃機関に応用できるエンジン
冷却装置に関するものである。

（従来の技術） 水冷式内燃機関の冷却水ポンプは、エンジン回
転数に比例した量の冷却水を吐出するが、多くの
場合高回転域でのウオータポンプ流量は過大気味
である。このことはエンジンにとつてウオータポ
ンプ軸馬力の損失、寒冷時の過冷却、ウオータポ
ンプ吸込圧低下によるキヤビテーシヨン又はサー
モスタツト弁への過大な加圧等の不利益を生じて
いた。

従来も前記不利益を解消する冷却式内燃機関の
冷却装置が実開昭59−184318号公報において提案
されている。この冷却装置は、第１０図〜第１２
図に示す如く、機関１の水ジヤケツト２と、冷却
水を夫々機関１の水ジヤケツト２よりラジエータ
３に吐出する通路４と、ラジエータ３からサーモ
スタツト部６へ導く戻り通路５と、前記吐出通路
４からサーモスタツト部６へ導くバイパス通路７
と、サーモスタツト部６から冷却水ポンプ８へ導
く吸込通路９とを備えた内燃機関の冷却装置にお
いて、前記水ジヤケツト２より吐出する冷却水
を、直接前記吸込通路９へ導くバイパス通路１０
と、該バイパス通路１０に介装した負圧制御バイ
パス弁１１とを設け、前記吸込通路９内の吸込負
圧が増大したときに前記バイパス弁１１を開放さ
せて冷却水を前記吸込通路９に供給することによ
り、前記吸込負圧を低減させるように構成してな
るものである。なお、１２は水ヒータ、１３は弁
体、１４はスプリング、１５は回転軸である。

しかしながら前記バイパス弁１１には次のよう
な欠点があつた。即ち、第１１図及び第１２図ａ
に示す如く閉弁時においてもバイパス通路１０と
弁体１３との間に〓間があり、少量の水が通路１
０を流れる欠点があつた。また冷却水ポンプ８の
回転数が低い領域でも少しは開閉する構造である
ため、大きな冷却能力を必要とする低中速域での
ラジエータ３への冷却水流量が低くなる欠点があ
り、またヒータ回路流量も同様に低くなる（第９
図）。なお、第９図のQMはメイン回路流量、QR
はリリーフ回路流量である。更に弁体１３がエン
ジン振動により該動作する可能性があり、回転軸
１５と弁体１３の〓間に異物が介入すると作動し
なくなる虞れもあつた。これらはオーバーヒート
に結びつく重大な欠点であり、特に前記冷却水量
の低下を補うには冷却水ポンプ８の容量アツプが
必要であつた。

（考案が解決しようとする問題点） 本考案は前記従来の冷却式内燃機関の冷却装置
において、ラジエータへの冷却水量が不足した
り、弁体が振動により誤作動したり、異物の介入
により作動不能になり、これらがオーバーヒート
に結びつく等の点を解決しようとする問題点とす
るものである。

〔考案の構成〕

（問題点を解決するための手段） このため本考案は、内燃機関に強制的に冷却水
を送るウオータポンプと、内燃機関のヘツドから
ラジエータに冷却水を突出する通路と、ラジエー
タからウオータポンプへ冷却水を導く戻り通路
と、該吐出通路と戻り通路間にあり、前記ラジエ
ータを通らずに短絡する第１分岐導管と、該第１
分岐導管と並列に配され一方向弁を有する第２分
岐導管と、前記突出通路上で前記第１、第２分岐
導管とラジエータの間、もしくは前記第１分岐導
管と戻り通路の合流点に少なくともサーモスタツ
ト弁を有するエンジン冷却装置において、前記一
方向弁は、円錐形弁座と、円錐形又は球頭形で材
質が樹脂又は弾性体である弁体と、該弁体を前記
弁座方向へ付勢するスプリングと、該スプリング
と弁体を支持する軸受とよりなり、該軸受の弁体
支持部は、該弁体との間に開弁時（最大ストロー
ク時）微少〓間が形成される円錐形状に形成して
なるもので、これを問題点解決のための手段とす
るものである。

（作用） 弁体はスプリングでハウジングのシール面に押
し付けられて閉じているが、水回路の圧力が設定
圧力になると弁が開き水が流れる。この流れた水
はウオータポンプに再循環される。

（実施例） 以下本考案の実施例を図面について説明する
と、第１図〜第７図は本考案の実施例を示し、第
１図は本考案の実施例である第３図、第６図、第
７図等に示す一方向弁２０を配設したインライン
式のエンジン冷却装置を示し、第２図はボトムバ
イパス式のエンジ冷却装置を示す。

先ず第１図において、２１は内燃機関のヘツ
ド、２２は内燃機関に強制的に冷却水を送るウオ
ータポンプ、２３はヘツド２１からラジエータ２
４に冷却水を突出する通路、２５はラジエータ２
４からウオータポンプ２２へ冷却水を導く戻り通
路、２６は吐出通路２３と戻り通路２５間にあ
り、ラジエータ２４を通らずに短絡する第１分岐
導管、２７は第１分岐導管２６と並列に配置され
一方向弁２０を有する第２分岐導管、２８は吐出
通路２３上で第１、第２分岐導管２６，２７とラ
ジエータ２４の間に設けられたサーモスタツト
弁、２９はヒータ回路である。またＡ１はヘツド
２１、吐出通路２３、サーモスタツト弁２８、ラ
ジエータ２４、戻り通路２５、ウオータポンプ２
２を冷却水が流れる第１回路、Ａ２はヘツド２
１、吐出通路２３、第１分岐導管２６、戻り通路
２５、ウオータポンプ２２を冷却水が流れる第２
回路、Ａ３はヘツド２１、一方向弁２０、第２分
岐導管２７、ウオータポンプ２２を冷却水が流れ
る第３回路である。なお、第１図のQMはメイン
回路流量、QRはリリーフ回路流量である。

次に第２図はサーモスタツト弁２８を、第１分
岐導管２６と戻り通路２５の合流点に設けた場合
であるが、第１図と作用効果において差異はな
い。

次に第３図及び第４図について一方向弁２０に
ついて説明すると、３０は吐出通路２３のハウジ
ング３１に形成された円錐形弁座、３２は樹脂又
は弾性体よりなる円錐形の弁体、３３は弁体３２
と軸受３４間に介装され、弁体３２を弁座３０に
押し付けるよう付勢しているスプリングである。
軸受３４はハウジング３１に固定されると共に、
弁体３２の円錐孔３５に係合する円錐台形３６が
形成されており、弁体３２が冷却水の所定水圧に
より第４図の左側に示すように開いて円錐台形３
６の上端に支持された際、円錐孔３５と円錐台形
３６間には異物の噛み込みを防止する微少〓間ａ
が形成されるようになつている。なお、前記弁体
３２はポリアセタール等の樹脂又はニトリルゴム
等の弾性体で作られる。

次に第３図の実施例について作用を説明する
と、弁体３２は第４図の右側の如くスプリング３
３によりハウジング３１の弁座３０に押し付けら
れるよう付勢されている。ここでヘツド２１から
吐出通路２３に流れる冷却水の圧力が、所定圧力
になると、弁体３２は第４図の左側のように押し
下げられ、円錐台形３６の上面に支持された状態
で開き、弁体３２と弁座３０との間を冷却水が流
れ、この冷却水は第２分岐導管２７を通つてウオ
ータポンプ２２に至り、再循環される。

次に弁体が作動する時の水の流れを説明する
と、第１図のインライン方では、 〔ウオータポンプ低回転〕 水温が低い時（サーモスタツト弁閉）→回路Ａ
２（一方向弁閉） 水温が高い時（サーモスタツト弁開）→回路Ａ
１＋Ａ２（一方向弁閉） 〔ウオータポンプ高回転〕 水温が低い時（サーモスタツト弁閉）→回路Ａ
２＋Ａ３（一方向弁開） 水温が高い時（サーモスタツト弁開）→回路Ａ
１＋Ａ２＋Ａ３（一方向弁開） 次に第２図のボトムバイパス式では、 〔ウオータポンプ低回転〕 水温が低い時（サーモスタツト弁閉）→回路Ａ
２（一方向弁閉） 水温が高い時（サーモスタツト弁開）→回路Ａ
１（一方向弁閉） 〔ウオータポンプ高回転〕 水温が低い時（サーモスタツト弁閉）→回路Ａ
２＋Ａ３（一方向弁開） 水温が高い時（サーモスタツト弁開）→回路Ａ
１＋Ａ３（一方向弁開） このように回路Ａ３に水を分岐させることで、
軸馬力の低減（通水抵抗が下るため）、過冷却の
防止、キヤビテーシヨン防止（吸込み負圧の緩
和）及びサーモスタツト弁への加圧が下る。

次に第５図及び第６図は本考案の一方向弁２０
の第２実施例を示すものである。この場合は弁体
３２ａの支持部を円錐台形に形成し、その係合す
る円錐孔を軸受３４ａに設け、かつスプリング３
３ａを台形スプリングとしたものであるが、作用
効果に差異はない。なお、図中３７は軸受３４の
ローラカシメであり、このようにローラカシメす
ることにより、水洩れ防止を図つている。またこ
のように弁機構を予め組付けておき、ユニツトと
してハウジング３１のような水回路の一部に取付
けるようにすれば、製作上便利である。

次に第７図は本考案の一方向弁２０の第３実施
例を示し、弁体３２ｂを球頭形としたものである
が、作用効果に差異はない。

〔考案の効果〕

以上詳細に説明した如く本考案は、軸受の弁体
支持部を円錐形状に形成したので、弁体に水抜き
穴を設けなくても水はテーパ軸に沿つて流出する
効果がある。また軸受と弁体の支持部の円錐形状
の間に開弁時微少〓間が形成されるので、異物の
噛込みが防止でき、異物の噛込みで作動不能とな
るようなことはない。一方シール面の噛込みは弁
体が樹脂又は弾性体であるので全く問題はない。

また弁体を弁座方向に付勢するスプリングの取
付け荷重を任意に設定することで開弁圧を決定で
き、それ以下では弁が開かないようにできる（第
８図）。更に閉弁時、円錐形弁座に弁体を付勢し
ているので、Ｘ方向及びＺ方向の振動は吸収で
き、Ｙ方向（弁が開く方向）の振動については、
振動を受ける弁体を樹脂などの軽い材料で作り、
その（重量×振動）の値がスプリングの取付荷重
を超えない設計にすれば、該動作は起こらない。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は夫々本考案の異なる実施例
のエンジン冷却装置の平面図、第３図は本考案の
第１実施例の一方向弁の側断面図、第４図は第３
図における弁体の作動状態を示す説明図、第５図
は本考案の一方向弁の第２実施例を示す正面図、
第６図は第５図のＡ〜Ａ断面図、第７図は本考案
の一方向弁の第３実施例を示す側断面図、第８図
は本考案の場合のウオータポンプ回転数とメイン
及びリリーフ回路流量との関係を示す線図、第９
図は従来のウオータポンプ回転数とメイン及びリ
リーフ回路流量との関係を示す線図、第１０図は
従来の水冷式内燃機関の冷却装置の平面図、第１
１図は第１０図の弁機構部の正面断面図、第１２
図ａ，ｂは同弁体の開閉状態の説明図である。 図の主要部分の説明、２０……一方向弁、２１
……ヘツド、２２……ウオータポンプ、２３……
吐出通路、２４……ラジエータ、２５……戻り通
路、２６……第１分岐導管、２７……第２分岐導
管、２８……サーモスタツト弁、３０……円錐形
弁座、３１……ハウジング、３２……弁体、３３
……スプリング、３４……軸受、３６……円錐台
形。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 内燃機関に強制的に冷却水を送るウオータポン
   プと、内燃機関のヘツドからラジエータに冷却水
   を吐出する通路と、ラジエータからウオータポン
   プへ冷却水を導く戻り通路と、該吐出通路と戻り
   通路間にあり、前記ラジエータを通らずに短絡す
   る第１分岐導管と、該第１分岐導管と並列に配さ
   れ一方向弁を有する第２分岐導管と、前記吐出通
   路上で前記第１、第２分岐導管とラジエータの
   間、もしくは前記第１分岐導管と戻り通路の合流
   点に少なくともサーモスタツト弁を有するエンジ
   ンの冷却装置において、前記一方向弁は、円錐形
   弁座と、円錐形又は球頭形で材質が樹脂又は弾性
   体である弁体と、該弁体を前記弁座方向へ付勢す
   るスプリングと、該スプリングと弁体を支持する
   軸受とよりなり、該軸受の弁体支持部は、該弁体
   との間に開弁時微少〓間が形成される円錐形状に
   形成されていることを特徴とするエンジン冷却装
   置。