JPS646326B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関の冷却液温度制御装置に関
し、特に、冷却液通路内に制御装置を設けるよう
にしたものである。

内燃機関の負荷に応じて開弁温度を制御する冷
却液温度制御装置は従来から種々提案されてい
る。第１図は実開昭54−142722号公報に開示され
たこの種の制御装置を示し、エンジン本体に設け
られたウオータアウトレツト１とウオータアウト
レツトハウジング２との間にワツクス型のサーモ
スタツト３が挾持されている。このサーモスタツ
ト３は容器形状の感温部４と感温部４の中を上下
に摺動するピストン５とを有し、感温部４には固
形ワツクスと弾性体のゴムが装入されていて、ピ
ストン５の頭部は後述する制御片６の動作によつ
て上方に向けての付勢力が抑止されるように構成
されている。よつて、エンジンの冷却液の温度が
上昇し、ワツクスが融解して膨張すると、生ずる
圧力によつて、ピストン５の頭部が制御片６によ
つて抑止されている限りは、感温部４の方が下方
に押し下げられる。７は感温部４の外側に設けら
れた弁部材であり、サーモスタツト３の未作動時
には、ばね８のばね力により、固定されている弁
座９に向けて弁部材７が偏倚されて冷却液通路１
０を閉成している。

制御片６は制御片作動用ダイヤフラム装置１１
のダイヤフラム１２に取付けられており、ダイヤ
フラム装置１１はシール部材１３を介してウオー
タアウトレツトハウジング２に取付けられてい
る。ダイヤフラム１２によつて上下に分割された
ダイヤフラム装置の上部室は負圧室１４であり、
下部室は大気に通じている大気室１５である。負
圧室１４は負圧遅延弁１６を介してインテークマ
ニホールド（図示せず）等の負圧源に接続されて
おり、エンジンの負荷変動に応じてその吸入負圧
が負圧室１４に導かれる。

１７は負圧室１４の上部に設けられたストツパ
であり、制御片端部６Ａがサーモスタツト３のガ
イド部材１８内面に沿つて上下に摺動する際の上
方に向けての動作を規制している。１９は負圧室
１４に設けたばねであり、負圧室に導かれる負圧
が小さくなり大気圧に近づいた状態となると、ダ
イヤフラム１２および制御片６をそのばね力によ
つて図に示すような位置に戻す。

このように構成された冷却液温度制御装置にお
ける動作を説明すると、まず高負荷時には、イン
テークマニホールドにおける吸入負圧が比較的小
さく、ダイヤフラム１２が図に示すように下方に
偏倚されているので、制御片６はほぼ図に示した
ような位置に保たれる。そこで、冷却液温度が上
昇してきて感温部４のワツクスが溶融し膨張する
と、ピストン５の頭部自由端は直ちに制御片６の
端部６Ａに当接してしまい、上方に伸延しようと
する付勢力がばね１９のばね力により拘束され
る。よつてサーモスタツト３の感温部４はばね８
のばね力に抗して下方に押し出され、感温部４の
周囲に設けられた弁部材７が弁座９から引き離さ
れて開弁する。すなわち、エンジンの高負荷時に
あつては、このように冷却液温度上昇の比較的早
い時期にサーモスタツト３による開弁が行われる
ので、開弁開始時期における冷却液の液温は比較
的に低い温度、例えば70℃前後に保たれる。

次に、エンジンの低負荷時にあつては、比較的
大きい吸入負圧が負圧室１４に導かれるので、制
御片６はダイヤフラム１２と共にばね１９のばね
力に抗して上方に引き上げられる。そこで、冷却
液温度の上昇により感温部４のワツクスが膨張す
ると、まず、ピストン５が上方に向けて伸延し始
めるが、制御片６の端部６Ａが上方に引き上げら
れているので、ピストン５の自由端が端部６Ａに
当接するまでピストン５は伸延し続ける。かくし
て、ピストン５が制御片６に当接した後、上述し
たと同様にしてサーモスタツト３によつて開弁が
行なわれる。すなわち、高負荷時に比べて比較的
高い温度に保たれる。

しかしながら、このような従来の内燃機関の冷
却液温度制御装置にあつては、ダイヤフラム装置
１１がウオータアウトレツトハウジング２の外側
に配置されていて、冷却液通路１０に設けられた
サーモスタツト３と制御片６を介して接続されて
いる。また、上下に摺動する制御片６の回りに設
けたシール部材１３によつて、冷却液通路１０の
冷却液が外部に漏洩するのを防止している。

このように、シール部材１３に密接しながら制
御片６が摺動するために、制御片６の外周面とシ
ール部材１３とが摩耗して、冷却液が外部に漏洩
したり、あるいは、制御片６とシール部材１３と
の間のステイツクまたは摩擦力により制御片６の
作動が不確実となつて、吸入負圧の変化に対し敏
感に対応して作動することが困難となる。また、
サーモスタツト３が冷却液温度を十分に制御でき
ないので、内燃機関の低負荷領域における燃料消
費率が十分に改善されない。

本発明の目的は、上述した従来の欠点を除去
し、正確かつ確実に冷却液の温度制御が可能であ
り、部品点数の削減と共に小型軽量化を図ること
のできる内燃機関の冷却液温度制御装置を提供す
ることにある。

かかる目的を達成するために、本発明は、冷却
液通路における冷却液温度により感温部を介して
弁部材を駆動させ、開閉動作を行うサーモスタツ
トと、内燃機関の運転状態に応じてサーモスタツ
トを制御し、冷却温度を制御する制御部とを有す
る内燃機関の冷却液温度制御装置において、制御
部は、冷却液通路内に配設された、運転状態に応
じて変位するベローズおよびベローズの変位を伝
達してサーモスタツトを制御する制御軸を具え、
サーモスタツトの感温部を冷却液通路から隔絶す
るゴム部材に制御軸を摺動可能に嵌合させると共
に、ゴム部材と制御軸の端部との間に制御軸の変
位を限定して許容する空間を設けたことを特徴と
するものである。

本発明によれば、制御部が、その制御軸と共に
冷却液通路内に配置され、かつ制御軸の先端が感
温部を液密に保つゴム部材に摺動自在に嵌込まれ
た上、制御軸先端とゴム部材との間に空間が保た
れるようにしたことによつて特に低負荷時には冷
却液温度が上昇しても制御軸によつて弁部材が直
ちに開弁されることがなく、開弁温度を高く保つ
ことができて、燃料消費率の向上を図ることがで
きると共に、従来のように制御軸まわりからの冷
却液の漏洩や摩耗による不都合をなくすことがで
きる。

以下、図面に基づいて本発明を詳細に説明す
る。

第２図および第３図は本発明の実施例を示すも
ので、第２図は低負荷時の状態を示し、第３図は
高負荷時の状態を示す。第２図において２１はウ
オータアウトレツト２２とウオータアウトレツト
ハウジング２３とにより挾持されたサーモスタツ
トであり、このサーモスタツト２１は感温部２４
を有し、この感温部２４の中を制御部２５として
のアクチユエータを構成する制御軸２６が上下に
摺動する。この制御軸２６の一端に嵌合させたゴ
ム部材２７と感温部本体２４Ａとの間にはワツク
ス２８が充填してある。

サーモスタツト２１が未作動時には、弁部材２
９がばね３０のばね力により弁座３１に密接し、
冷却液通路３２を閉成している。制御軸２６の他
端には、この制御軸２６と直交する面を有するフ
ランジ部３３を設け、このフランジ部３３と、負
圧導入管３４を接続しウオータアウトレツトハウ
ジング２３に固定したストツパ３５との間にはば
ね３７を介装してベローズ３６により負圧室３８
を形成する。また、３９は制御軸２６を案内する
ガイド、３９Ａはこのガイド３９の端面、４０は
ゴム部材２７と制御軸２６との間に形成される空
間、４１はシールである。

このように構成した内燃機関の冷却液温度制御
装置にあつては、冷却液温度がワツクス溶融点に
達すると、ワツクス２８が溶融して膨張し、ゴム
部材２７を介して制御軸２６を上方に押上げよう
とするが、低負荷時には、第２図に示すように、
フランジ部３３がストツパ３５と当接しており、
また、第３図のように、フランジ部３３とストツ
パ３５とが離間している高負荷時にあつても、ば
ね３７のばね力を所定の大きさに設定してあるの
で、制御軸２６が第２図または第３図に示す位置
に保持されたまま、感温部２４を図において下方
に押下げる方向に作用し、以つて、弁部材２９と
弁座３１とが離間し、サーモスタツト２１を開弁
状態とする。

すなわち、第２図に示すように、エンジンが低
負荷で運転しているときには、負圧室の吸入負圧
が大きくなるので、制御軸２６のフランジ部３３
がばね３７のばね力に抗して上方に変位した状態
におかれ、制御軸２６とこの制御軸２６に嵌合し
ているゴム部材２７との間に空間４０が生じる。
この空間４０が残存するために、冷却液温度が上
昇しても、ワツクス２８の膨張はゴム部材２７を
介して空間４０に吸収され、制御軸２６に圧縮力
は伝わらない。従つて、ワツクス２８が膨張して
空間４０を消滅し終るまでの冷却液温度は制御作
動に無関係となる。すなわち、ワツクス２８が空
間４０を消滅した後、更に、ワツクス２８が膨張
したときに始めて制御軸２６が作動するようにし
てあるので、サーモスタツト２１の開弁温度を高
く設定することができる。

次に、第３図に示すように、エンジンが高負荷
で運転しているときには、負圧室３８の吸入負圧
が減少し、大気圧に近づくので、フランジ部３３
がばね３７のばね力によりガイド３９の端面３９
Ａに当接するまで下方に変位する。この状態にお
いては空間４０が存在しないために、冷却液温度
が上昇して感温部２４のワツクス２８が膨張する
と、この膨張力が直ちに制御軸２６を押上げる力
となつて作用する。すなわち、高負荷時には、サ
ーモスタツト２１が冷却液温度の上昇に敏感に対
応して開弁するので、サーモスタツト２１の開弁
温度を低くすることができる。

このように構成した冷却液温度制御装置におい
ては、サーモスタツト２１を制御する制御軸２６
と負圧室３８とを冷却液通路３２に設けるように
したので、従来例のように、冷却液漏洩防止のた
めに設けたシール部材１３の必要がなくなり、シ
ール部材１３と制御軸２６との間に摩擦や摩耗が
生じないので、制御軸２６が冷却液温度に対応し
て確実に作動するようになつた。

以上説明してきたように、本発明によれば、サ
ーモスタツトと開弁温度を制御する制御部とを内
燃機関の冷却液通路中に設けるようにしたので、
冷却液漏洩防止用のシールを除去でき、以つて、
冷却液の漏洩や制御軸とシールとの摩擦力による
不確実性が無くなり、冷却液の温度制御が正確
に、かつ、確実にできて、特に、低負荷領域にお
ける燃料消費率を効率よく向上させることができ
る。また、本発明によれば、冷却液温度制御装置
を冷却液通路内に設けるようにしたので、構成部
品が少なくなり、以つて、装置の小型軽量化が可
能となり低廉価となるのは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の冷却液温度制御装置の１例を示
す構成図、第２図は本発明冷却液温度制御装置の
１例を低負荷時の状態において示す構成図、第３
図はその高負荷時の状態において示す構成図であ
る。 １……ウオータアウトレツト、２……ウオータ
アウトレツトハウジング、３……サーモスタツ
ト、４……感温部、５……ピストン、６……制御
片、６Ａ……端部、７……弁部材、８……ばね、
９……弁座、１０……冷却液通路、１１……ダイ
ヤフラム装置、１２……ダイヤフラム、１３……
シール部材、１４……負圧室、１５……大気室、
１６……負圧遅延弁、１７……ストツパ、１８…
…ガイド部材、１９……ばね、２１……サーモス
タツト、２２……ウオータアウトレツト、２３…
…ウオータアウトレツトハウジング、２４……感
温部、２４Ａ……感温部本体、２５……制御部、
２６……制御軸、２７……ゴム部材、２８……ワ
ツクス、２９……弁部材、３０……ばね、３１…
…弁座、３２……冷却液通路、３３……フランジ
部、３４……負圧導入管、３５……ストツパ、３
６……ベローズ、３７……ばね、３８……負圧
室、３９……ガイド、３９Ａ……端面、４０……
空間、４１……シール。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 冷却液通路における冷却液温度により感温部
   を介して弁部材を駆動させ、開閉動作を行うサー
   モスタツトと、内燃機関の運転状態に応じて前記
   サーモスタツトを制御し、前記冷却温度を制御す
   る制御部とを有する内燃機関の冷却液温度制御装
   置において、 前記制御部は、前記冷却液通路内に配設され
   た、前記運転状態に応じて変位するベローズおよ
   び該ベローズの変位を伝達して前記サーモスタツ
   トを制御する制御軸を具え、 前記サーモスタツトの感温部を前記冷却液通路
   から隔絶するゴム部材に前記制御軸を摺動可能に
   嵌合させると共に、前記ゴム部材と前記制御軸の
   端部との間に前記制御軸の変位を限定して許容す
   る空間を設けたことを特徴とする内燃機関の冷却
   液温度制御装置。