JPS6120697B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、自動車エンジンの冷却水をラジエ
ータ回路、力ーヒータ回路およびバイパス回路に
循環させる冷却水循環回路を制御するための熱応
動弁の改良に関するものである。

ラジエータ回路、カーヒータ回路およびバイパ
ス回路ならびにラジエータ回路を開閉制御する熱
応動弁を備えている自動車エンジン冷却水循環回
路においては、カーヒータ回路の通水抵抗が比較
的大きいので、バイパス回路の通水抵抗を大きく
するとカーヒータ回路に自動車エンジンからの温
水を送ることができなくなる。

このため従来は、バイパス回路を冷却水循環用
ポンプの手前で常時直径6.4mmの円の面積に相当
する断面に絞つている。

しかし、熱応動弁が閉じられてラジエータ回路
の循環が停止しているときもバイパス回路が絞ら
れていると、バイパス回路の流水量が不足して自
動車エンジンに温度斑が生じ易くなり、またポン
プ入口側が負圧になつて気泡が発生し、そのため
キヤビテーシヨンが発生し、かつポンプのケース
やインペラ等が腐食し易くなるという問題があ
る。

この発明は、前述の問題を有利に解決した自動
車エンジン冷却水循環回路制御用熱応動弁を提供
することを目的とするものである。

次にこの発明を図示の例によつて詳細に説明す
る。

第１図は自動車エンジン冷却水循環系統を示す
ものであつて、自動車エンジン１２における冷却
室の出口およびラジエータ１３の被冷却水入口を
接続する管路１４とバイパス管路１５の一端部と
の分岐接続部に、冷却水循環路制御用熱応動弁１
６が設けられ、ラジエータ１３の冷却水出口に一
端部が接続されている戻り管路１７の他端部と、
前記バイパス管路１５の他端部とは、自動車エン
ジン１２の冷却室の下部に送水する循環用ポンプ
１８の吸入部に接続され、かつ自動車エンジン１
２の冷却室の温水出口とカーヒータ１９の温水入
口とは温水供給管路２０を介して接続され、さら
にカーヒータ１９の使用済温水出口と前記バイパ
ス管路１５とは環水管路２１を介して接続されて
いる。

第２図ないし第４図はこの発明の第１実施例の
熱応動弁を示すものであつて、上部および下部に
通水窓孔を有するフレーム１の中間部に、自動車
エンジン１２の冷却室とラジエータ１３の被冷却
水入口とを接続する管路１４に固定される取付フ
ランジ２２と環状弁座２とが設けられている。有
底筒状の容器５内にプランジヤ４を嵌挿したゴム
スリーブ２３が収容されると共に、そのゴムスリ
ーブ２３の上端側部分に固着された取付座金２４
が容器５における大径端部に嵌合固定され、かつ
容器５とゴムスリーブ２３との間の密閉室内にワ
ツクス２５が充填されて熱応動伸縮装置３が構成
されている。

プランジヤ挿通孔および円筒状外周面を有する
保持部材６の基端部が容器５の大径端部内に嵌入
され、その容器５の口縁部が内側に屈曲されて保
持部材６の基端部のフランジに押付けられること
により、保持部材６の基端部が前記取付座金２４
と共に容器５の大径端部に固定されている。

熱応動伸縮装置３におけるプランジヤ４の突出
端部に設けられた雄ねじ部２６は、フレーム１の
上部中央に回転自在に係合された調節用ナツト２
７に螺合され、かつ前記環状弁座２に対向する環
状の主弁体７は保持部材６に摺動自在に嵌合さ
れ、その主弁体７の内周側部分にはゴム製シール
リング２８が固定され、さらに主弁体７とフレー
ム１の下部との間には、その主弁体７を環状弁座
２に向かつて押圧するように働く閉塞用ばね８が
介在されている。

保持部材６の先端側には、環状のばね受部材１
０が嵌合されると共に、そのばね受部材１０を係
止するスナツプリング２９が嵌設され、かつばね
受部材１０と主弁体７との間には、前記閉塞用ば
ね８よりも低ばね定数の支承ばね１１が介在さ
れ、さらに容器５の他端部には、バイパス管路１
５に挿入される筒状の絞り弁体９が取付けられ、
その絞り弁体９の周囲には通水孔３０が設けら
れ、また補助弁体９の外周面とバイパス管路１５
の内周面との間には間隙δが設けられている。

この間隙δによる環状通路は直径6.4mmの円の
面積に相当する面積を有し、また絞り弁体９が開
放位置に置かれているときは、前記環状通路と各
通水孔３０とにより直径16.0mmの円の面積に相当
する面積の通路が形成される。

主弁体７に大径円筒部の周囲には多数の透孔が
設けられ、かつその大径円筒部付近の内面および
外面には、前記透孔部分で相互に一体的につなが
つているゴムパツキング７Ａが加硫接着により固
着され、そのゴムパツキング７Ａは環状弁座２の
内周面に接触して、環状弁座２と主弁体７との間
からの漏水を防止する。

第１実施例の熱応動弁において、容器５の周囲
の水温が一定以下例えば60℃以下であるときは、
第２図に示すように、熱応動伸縮装置３が短縮し
ているので、主弁体７により管路１４が閉じら
れ、かつ絞り弁体９における通水孔３０の部分が
バイパス管路１５から突出しているので、バイパ
ス管路１５は全開になり、そのため自動車エンジ
ン１２の冷却水は、ラジエータ１３を通ることな
く、通水孔３０および間隙δによる環状通路によ
つて設定される量の冷却水がバイパス回路を循環
する。またこのようにバイパス回路が全開されて
いるときは、バイパス回路の通水抵抗がカーヒー
タ回路の通水抵抗よりも相当大きいので、自動車
エンジン１２の冷却水はカーヒータ１９に殆んど
送られることなくバイパス回路を通つて循環され
る。

次に容器５の周囲の水温が例えば60℃〜80℃に
なると、第３図に示すように熱応動伸縮装置３の
伸長により、支承ばね１１が圧縮されると共に絞
り弁体９における通水孔３０の部分がバイパス管
路１５内に挿入され、前記間隙δによる小断面積
の環状通路によつて設定される少量の冷却水がバ
イパス回路を循環する。すなわち絞り弁体９によ
つてバイパス回路の両量が絞られる。

このようにバイパス回路の流量が絞られると、
その通水抵抗が大きくなるので、自動車エンジン
１２の温水がカーヒータ回路を循環する。

また前述のように60℃〜82℃程度の水温で主弁
体７が閉じられているときでも、バイパス回路に
少量の循環流を確保しておくことにより、自動車
エンジンの焼付事故を防止することができる。

次に容器５の周囲の水温が例えば82℃を越えて
上昇すると、第４図に示すように、熱応動伸縮装
置３の伸長により、ばね受部材１０、支承ばね１
１を介して主弁体７が開放移動される。したがつ
て、自動車エンジンの温水は、カーヒータ回路の
他にラジエータ回路をも循環し、さらにバイパス
回路をも少量の温水が循環する。

第５図の特性線は水温と熱応動伸長装置３の
伸長量との関係を示すものであつて、Ａ点で絞り
弁体の絞り開放移動が開始され、次いでＢ点で主
弁体７の開放移動が開始される。第５図の特性線
は水温と絞り弁体９によるバイパス流量との関
係を示している。第５図の特性線は従来の冷却
水循環回路における水温とバイパス流量との関係
を示している。

第６図はこの発明の第２実施例の熱応動弁を示
すものであつて、容器５における絞り弁側の端部
にバイパス閉塞用環状弁体３１が摺動自在に嵌設
され、かつその環状弁体３１と容器５における大
径部との間にばね３２が介在され、そのばね３２
の弾力により環状弁体３１が絞り弁９の上端面に
押付けられているが、その他の構成は第１実施例
の熱応動弁の場合と同様である。

第２実施例の熱応動弁の場合は、主弁体７が所
定位置まで開放されたのち、水温がさらに上昇す
ると、環状弁体３１のフランジがバイパス管路１
５の端面に押付けられるので、バイパス回路がほ
ぼ完全に閉じられ、したがつて自動車エンジンの
温水はラジエータ回路およびカーヒータ回路にの
み循環される。また環状弁体３１のフランジがバ
イパス管路１５の端面に突き当たつたのち、さら
に熱応動伸縮装置３が伸長した場合は、その伸長
移動によつてばね３２が圧縮されながら絞り弁体
９がさらにバイパス管路内に挿入されていく。

第２実施例の場合は、例えば水温が60℃〜85℃
の範囲において通水孔３０がバイパス管路１５の
中に入つてバイパス回路が絞られ、水温が85℃を
越えて上昇するとバイパス回路がほぼ完全に閉じ
られる。

この発明によれば、熱応動弁における主弁体７
によりラジエータ回路が閉じられている状態で、
しかも水温が比較的低いときは、絞り弁体９が開
放位置に置かれているので、前記主弁体７により
ラジエータ回路が閉じられているときでも、バイ
パス回路の流量を大きく確保することができ、そ
のため自動車エンジンに温度斑が生じるのを殆ん
ど無くすることができ、かつ水温が比較的低いと
き循環用ポンプの入口側が負圧になることはない
ので、キヤビテーシヨンおよび気泡発生によるポ
ンプのケースやインペラ等の腐食を防止するかあ
るいは殆んど無くすることができ、さらに主弁体
７によりラジエータ回路が閉じられている状態
で、水温が比較的高くなつたときは、絞り弁体９
によりバイパス回路が絞られてその通水抵抗が増
大するので、主弁体７によりラジエータ回路が開
かれる温度よりも少し低い比較的高温の水を、カ
ーヒータに循環させて有効に利用することができ
る等の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は自動車エンジン冷却水循環系統図であ
る。第２図ないし第４図はこの発明の第１実施例
を示すものであつて、第２図は主弁体が閉塞位置
に置かれると共に絞り弁体が開放位置に置かれて
いる状態を示す縦断側面図、第３図は主弁体が閉
塞位置に置かれると共に絞り弁体が絞り位置に置
かれている状態を示す縦断側面図、第４図は主弁
体が開放位置に置かれると共に絞り弁体が絞り位
置に置かれている状態を示す縦断側面図である。
第５図は水温と熱応動伸縮装置の伸長量およびバ
イパス流量との関係を示す特性線図、第６図はこ
の発明の第２実施例に係る熱応動弁を示す縦断側
面図である。 図において、１はフレーム、２は環状弁座、３
はワツクス式熱応動伸縮装置、４はプランジヤ、
５は容器、６は保持部材、７は主弁体、８は閉塞
用ばね、９は絞り弁体、１０はばね受部材、１１
は支承ばね、１２は自動車エンジン、１３はラジ
エータ、３０は通水孔、３１は環状弁体、３２は
ばねである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 自動車エンジンの冷却室とラジエータの入口
   とを接続する管路に固定されるフレーム１に、環
   状弁座２が設けられると共にワツクス式熱応動伸
   縮装置３におけるプランジヤ４の端部が固定さ
   れ、熱応動伸縮装置３における容器５の一端部に
   保持部材６の基端部が嵌入固定され、その保持部
   材６には前記環状弁座２に対向する環状の主弁体
   ７が摺動自在に嵌合され、その主弁体７にはこれ
   を環状弁座２に向かつて押圧するよう働く閉塞用
   ばね８が係合され、前記容器５の他端部にはバイ
   パス管路に間隙を介して挿入される絞り弁体９が
   取付けられ、前記保持部材６の先端側に係止され
   たばね受部材１０と主弁体７との間には、前記閉
   塞用ばね８よりも低ばね定数の支承ばね１１が介
   在されていることを特徴とする自動車エンジン冷
   却水循環回路制御用熱応動弁。