CN1109808C - 恒温器的安装结构 - Google Patents

Abstract

一种恒温器的安装结构，可缓和对恒温器配置场所的限制，提高配置时的操作性。包括：阀体，利用活塞部及施力部的作用，根据冷却液的温度变化为横断流路区域而进退运动，由该进退运动遮断、连通所述流路区域，还具有：嵌合孔，嵌入阀主体；定位槽，自该嵌合孔的开口部侧沿阀主体的嵌入方向形成；阀主体，具有设在阀主体的周面上，与定位槽卡合，并可沿该定位槽滑动的突起部；盖体，自开口部拧合于嵌合孔上，用前端按压支持阀主体。

Description

恒温器的安装结构

本发明涉及一种恒温器的安装结构，该恒温器配置在内燃机内，通过遮断、连通冷却液流路，控制冷却液的流动。

目前市售的、车辆的内燃机冷却系统大半是通过以冷却液为介质的水冷方式来冷却发动机的系统，用以防止发动机发热引起的过热，同时防止寒冷时期的过冷，使发动机总是保持在适当温度。

该水冷方式中，在发动机主体的外部配置散热器，由橡胶管等连接该散热器和发动机主体以使冷却液循环。该水冷方式的主要结构包括：散热器，起换热器的作用；水泵，将冷却液由发动机强制性压送到该散热器；恒温器，利用散热器流出的、或流入散热器的冷却液的温度，控制冷却液的流动而使其保持适当温度；橡胶管，形成冷却液的循环流路等。这种用于发动机的冷却的水冷方式除用于四轮车的发动机外，也可用于双轮车用发动机。

参照图7及图8说明这种水冷方式的配置于内燃机内的恒温器的安装结构。图7为在通常的内燃机的冷却液流路中安装了现有的恒温器的状态的示意图，图8是图7中恒温器的安装部的放大图。

恒温器1′如图7所示，以收纳于壳体等内的状态，配置于发动机E主体和散热器R之间形成的冷却液流路3′的适当位置。该恒温器1′如图8所示，设有利用部件10′的作用进退的活塞16′，其进退方向与冷却液的流路方向(见图8箭头)平行，利用该活塞16′的进退动作使阀体12′和阀座17′接触、分离，从而遮断、连通冷却液流路。另外，图8中的符号11′是引导活塞16′进退动作的导向部，符号15′为盛蜡的蜡箱，符号20′是遮断、连通支路通路3A′的第二阀体。图7的符号P为水泵。

如图7A所示，  自发动机起动至发动机E内达到适当温度为止的期间，恒温器1′关闭冷却液流路3′。即，来自发动机E的冷却液不向散热器R流动而是构成通过支路通路3A′向发动机E的循环(见图7A箭头)，故可提前达到适当温度。另一方面，在发动机E内达到适当温度后，如图7B所示，将恒温器1′的阀体2′打开，打开散热器R侧的冷却液流路3′。于是，构成通过散热器R向发动机E的循环(见图7B箭头)，故发动机E内被冷却，保持在适当温度。

但是，在配置在内燃机内的现有的恒温器1′中，为了将冷却液流路3′的流量保持在规定量，必须加粗配置恒温器1′的冷却液流路3′的管径。而加粗冷却液流路3′的管径是有违可高效布置的希望的。

另外，该管径的设计也有很多限制，难于制作，配置恒温器的场所也有很多限制。

进而，在设计适当的管径并制作的情况下，为了将恒温器1′配置在该管内的适当位置，困难也很多，工作效率也较差。

本发明的目的在于解决上述课题，涉及一种缓和配置恒温器时受到的限制并且使配置时的工作效率提高的恒温器的安装结构。

为了解决上述课题，本发明提供一种恒温器的安装结构，包括：筒形阀主体，其周面上形成有入口开口部和出口开口部，在该入口开口部和出口开口部与内燃机内的冷却液流路连通的位置固定设置；流路区域，在所述阀主体内连通所述入口开口部和所述出口开口部；热阀门，利用活塞部及弹簧的作用而进退动作，从而横断所述流路区域，由该进退运动遮断、连通所述流路区域，其特征在于，还包括：嵌合孔，横穿所述冷却液流路而形成且嵌入所述阀主体；定位槽，在该嵌合孔的开口部侧沿所述阀主体的嵌入方向形成于所述嵌合孔内壁上；所述阀主体，具有设在所述阀主体的周面上，与所述定位槽卡合，并可沿该定位槽滑动的突起部；盖体，自开口部拧合于所述嵌合孔上，用前端按压支持所述阀主体。

根据该方案，不需要例如加粗冷却液流路的管径等，可缓和配置恒温器的场所的限制。利用定位槽和突起部的嵌合，使对位等变得容易，使恒温器的安装的作业效率提高。

附图的简要说明如下：

图1是将实施例1的恒温器设置于内燃机内的状态的纵剖面图，表示遮断流路区域的状态；

图2是将实施例1的恒温器设置于内燃机内的状态的纵剖面图，表示连通流路区域的状态；

图3表示实施例1的恒温器的分解立体图；

图4表示实施例1的恒温器的分解纵剖面图；

图5A是图2的X-X剖面图，图5B、图5C是以图5A为基础的示意图；

图6是将实施例2的恒温器设置于内燃机内的状态的纵剖面图，表示遮断流路区域的状态；

图7A、图7B是将现有的恒温器安装于通常的内燃机的冷却液流路的状态的示意图；

图8是图7A、图7B的恒温器的安装部的放大图。

下面，参照附图根据实施例具体说明本发明。另外，作为实施例1说明的以下的恒温器为适用于发动机头的冷却液流路的埋设式恒温器。但其配置位置并不限于发动机头，只要在冷却液流路内，也可以是例如发动机组、散热器内部、支路通路的分支部位等场所。

图1和图2是将本实施例的埋设式恒温器1设置于内燃机内的状态的纵剖面图，图1表示遮断流路区域的状态，图2表示连通流路区域的状态。图3和图4表示将本实施例的埋设式恒温器1分解后的状态，图3表示立体图，图4表示纵剖面图。另外，该图3及图4是从所述图1、图2的散热器侧看埋设式恒温器1，在该分解显示的埋设式恒温器1的上方进一步显示了嵌入埋设式恒温器1的下部嵌合孔5a等。

埋设式恒温器1埋设配置于横穿发动机头2的冷却液流路3而形成的嵌合孔，该嵌合孔中，位于冷却液流路3的上侧面4的上方的部分为上部嵌合孔4a，位于下侧面5的下方的部分为下部嵌合孔5a。这样配置的埋设式恒温器1根据在冷却液流路3中流动的冷却液的温度变化，控制冷却液流路3内的冷却液的流动。

该埋设式恒温器1具有中空筒形的阀主体17和装设于该阀主体17内的热阀门7。阀主体17的周面17e上在相对位置穿设形成有入口开口部17a和出口开口部17b，连通该入口开口部17a和出口开口部17b的区域为作为冷却液流路的流路区域FA。即，通过使该入口开口部17a和出口开口部17b的面积与冷却液流路3的断面积对应，确保冷却液的流量。

另一方面，热阀门7由活塞部和施力部的作用在阀主体17内滑动。热阀门7在如图1所示的前进的状态(本实施例中，为位于阀主体17内的上部的状态)下，部件10的外周面12堵塞入口开口部17a和出口开口部17b，遮断流路区域FA。另外，在如图2所示的后退的状态(本实施例中，为位于阀主体17内的下部的状态)下，解除部件10的外周面12的干扰，连通流路区域FA。也就是说，在本实施例中，热阀门7为横断流路区域FA而进退运动，以遮断、连通该流路区域FA。下面对形成埋设式恒温器1的各部位进行详述。

“阀主体17”

阀主体17为以可插入发动机头2上形成的上部嵌合孔4a和下部嵌合孔5a的外径构成的中空筒状的部件。该阀主体17的上下两端开放，但上端缩小，形成端部外周面17f，该端部外周面17f上固定有帽件18(见图1至图3)。在阀主体17的周面17e上穿设形成有冷却液的入口开口部17a和出口开口部17b。使阀主体17内装设的部件10滑动下降，而打开这些入口开口部17a和出口开口部17b，从而连通流路区域FA，则冷却液流路3内的冷却液自散热器侧流向发动机侧。

插入上侧面4侧的上部嵌合孔4a的阀主体17的端部外周面17f以与上部嵌合孔4a的带台阶壁面4b的形状卡合的方式形成，后述的帽件18通过烧接等处理而固定。

对于阀主体17的材料通过考虑设置环境、即来自发动机头2的导热特性及机加工特性等，只要是适合这些条件的材料，任何材料都可以。

阀主体17如图3所示，嵌入形成于发动机头2的下部嵌合孔5a。在该下部嵌合孔5a上，自开口部2a沿阀主体17的嵌入方向，并且在相对的两个部位形成有定位槽2b、2b。另一方面，在阀主体17的周面17e上沿阀主体17的轴向形成有突起部17g、17g。该突起部17g、17g以和定位槽2b、2b对应的形状形成，可滑动地卡合于定位槽2b、2b。

“热阀门7”

热阀门7内装于阀主体17，主要由以下部件形成。即，如图1至图3所示，内装热膨胀体即蜡15a的蜡箱15；将蜡15a的膨胀、收缩传达到上层的半流动体15c的隔膜(diaphragm)15b；将隔膜15b的响应动作传达到上层的橡胶活塞15d的半流动体15c；将半流动体15c的响应动作传达到上层的活塞16的垫板15e；推压帽件18的接头18a的活塞16；以及层叠状内装这些构成部件的部件10。

部件10上形成有在阀主体17的内壁面17c上自由滑动的外周面12。该外周面12沿阀主体17的内壁面17c滑动，其结果，使入口开口部17a和出口开口部17b开闭。因此，该外周面12相当于连通、遮断流路区域FA的阀体。

内装蜡15a的蜡箱15通过铆接等处理固定在部件10的底部侧。另一方面，在与该底部侧相对的上部侧形成有作为活塞16的导向部的导向部11。该导向部11的外周面11a对应于帽件18的内壁面18h的形状而形成，可相对于该内壁面18h而滑动。也就是说，在本实施例中，该部件10的导向部11、活塞16、蜡箱15和蜡15a等作为活塞部而起作用。

在导向部11的外周面11a上沿周面刻有多条环状槽部14a、14b，与突设于帽件18的内壁面18h的多条肋部18e、18f卡合。其结果，使导向部11和帽件18的保持变得更可靠，从而防止由导向部11和活塞16之间产生的间隙浸入冷却液。导向部11由于利用帽件18保持其外周面11a，故防止了随着活塞16的伸长而移动的导向部11的倾斜。

“帽件18”

帽件18形成帽子形状，头部部位的外侧插入嵌合在穿设于上部嵌合孔4a的中央部的头部嵌合孔4c(参照图1或图2)。该帽件18利用橡胶烧接等处理围住接头18a，并固定在阀主体17的端部外周面17f上(参照图1至图3)。另外，在利用该烧接处理等一体固装的阀主体17和帽件18的接触面上设有相互卡合的槽部17j和肋部18i，以防止冷却液或灰尘等的浸入。

在帽件18的凸缘部和外周面上分别突设有环状隆起的肋部18b、18c、18d，该肋部18b、18c、18d与上部嵌合孔4a及头部嵌合孔4c滑接以防止冷却液等的浸入。

另一方面，在帽件18的内壁面18h上突设有环状隆起的肋部18e、18f，与形成于导向部11的环状槽部14a、14b卡合。因此，通过该环状槽部14a、14b、与肋部18e、18f的卡合可防止向导向部11和活塞16之间产生的间隙浸入冷却液，从而，防止部件10滑动操作时的倾斜，可实现稳定的操作。

冷却液流路3的冷却液的温度自部件10的外周面12经由蜡箱15传导到蜡箱15内的蜡15a。利用该传导，蜡15进行膨胀或收缩，使活塞16前进或后退。但，实际上，作为活塞16前端的触接部16a总是处于与帽件18的接头18a的触接面18g相接的状态，而该接头18a固定在上部嵌合孔4a内，所以相对而言，部件10被压下。

“弹簧线圈6”

对热阀门7施力的弹簧线圈6为本实施例的施力部。该弹簧线圈6装在盖体19和热阀门7的空隙中，其作用为总是向上方对热阀门7施力(参照图1至图3)。

另外，通过使弹簧线圈6的弹性和弹簧线圈6的总高变化，使得对使埋设式热部件1的操作设定温度、流量等条件的变化也能适当对应。

“盖体19”

在盖体19的外周面上，形成有公螺纹部19e，而在穿设于发动机头2的下部嵌合孔5a的开口部2a侧形成有与该公螺纹部19e对应的母螺纹部2c。因此，通过该公螺纹部19e和母螺纹部2c的拧合，盖体19被固定。进入下部嵌合孔5a内部的盖体19的前端面19a与阀主体17触接。因此，当拧入盖体19时，前端面19a按压阀主体17的底面17i，在其和上部嵌合孔4a和带台阶的壁面4b之间按压支承阀主体17。

进而，在该前端面19a的中央部位形成有突出面19b。该突出面19b的径以可嵌入阀主体17的内径的尺寸形成，起支承弹簧线圈6的作用(参照图1至图4)。

另外，盖体19的径d3如图4所示，以大于下部嵌合孔5a的径d1及定位槽2b、2b的槽深尺寸(2×d2)相加的尺寸(d1+2×d2)的方式形成，以防止自阀主体17和下部嵌合孔5a之间产生的间隙漏出冷却液。

下面说明埋设式恒温器1的安装结构及具体的安装方法。

如前所述，在发动机头2形成有上部嵌合孔4a、下部嵌合孔5a、定位槽2a等。首先，将阀主体17嵌入下部嵌合孔5a。另外，在实施该嵌入时需要定向对位，以使入口开口部17a和出口开口部17b与冷却液流路3连通(参照图1、图2)。在该对位中，使形成于阀主体17的周面17e的突起部17g、17g嵌入下部嵌合孔5a上形成的定位槽2b、2b时，可必然地定向。因此，在其后即使将阀主体17压入内部也不会产生定向偏移，可正确对位，从而提高安装时的工作效率。另外，由于突起部17g、17g和定位槽2a、2a形成利用嵌合而卡紧的状态，故阀主体17的旋转也被限制。

在该阀主体17内，装有热阀门7和弹簧线圈6，将盖体19拧入该阀主体17上。这样，盖体19的前端面19a与阀主体17的底面17i相接，将阀主体17压入。于是，阀主体17由下部嵌合孔5a的定位孔2b、2b导向并移动，使入口开口部17a和出口开口部17b到达与冷却液流路3连通的位置。

下面说明本实施例的埋设式恒温器1的作用(参照图1、图2)。

“埋设式恒温器1的自闭状态向开状态的作用”

预热运转前冷却液流路3内的冷却液处于低温，该温度通过部件10的外周面12和蜡箱15传播到蜡箱15内的蜡15a(参照图1)。

冷却液流路3内的冷却液的温度随着时间的推移而上升，使蜡箱15内的蜡15a膨胀而体积增加，随着该体积增加，隔膜15b向上方膨起。于是，通过上层的半流动体15c将橡胶活塞15d向上方推起的力起作用。该力通过垫板15e被传到活塞16，使活塞16欲自导向部11突出。但是，由于活塞16的前端即触接部16a总是与固定的帽件18的接头18a的触接面18g接触，故，实际上，部件10自身利用相对于活塞16的相对移动被推下(参照图2)。

此时，与帽件18的肋部18e卡合的导向部11的环状槽部14a，沿帽件18的内壁面18h下降，最终与帽件18的肋部18f卡合。

突出形成该肋部18f的位置大致形成于部件10下降的最低位置，但也可以在肋部18e和肋部18f的中途位置形成另外的肋部。通过形成该另外的肋部可强化防止冷却液向导向部11和活塞16的间隙部位浸入的作用。

另外，在热阀门7和盖体19的间隙配置有总是使热阀门7向上方施力的弹簧线圈6，热阀门7抵抗该弹簧线圈6的施力而下降滑动。

当热阀门7下降滑动时，由部件10的外周面12形成闭状态的阀主体17的入口开口部17a和出口开口部17b打开，流路区域FA连通。其结果，如图2的宽带箭头所示，冷却液自散热器侧流向发动机侧。

“埋设式恒温器1的自开状态向闭状态的作用”

当发动机的运转停止时，水泵的操作也停止，进而冷却液流路3内的冷却液的循环也停止。冷却液的温度随着时间的推移而降低，该温度变化也通过部件10和蜡箱15传播到蜡15a，随着温度的降低，膨胀了的蜡15a收缩。这样，通过总是使热阀门7向上方施力的弹簧线圈6的施力，使热阀门7向上方滑动。其结果，部件10的外周面12最终使阀主体17的入口开口部17a和出口开口部17b形成闭状态，将流路区域FA遮断(参照图1)。

以上叙述的是埋设式恒温器1对冷却液流路3的控制作用。

另外，在本实施例的埋设式恒温器1中，突起部17g、17g以自阀主体17的下端连至上端的状态形成。若将形成有入口开口部17a和出口开口部17b的阀主体17的周面17e设为前后的周面17e，则在位于左右的周面17e上即夹着流路区域FA的左右的周面17e上分别形成突起部17g、17g。若具有以该形态形成的突起部17g、17g，则伴随着上述作用，还可起到另外的作用，参照图5说明该作用。

图5A是图2的X-X剖面图，图5B、图5C是用于说明上述作用的示意图，以图5A为基础。另外，在图5A的状态下，流路区域FA处于连通状态，冷却液如宽带箭头所示流动。

首先，当将阀主体17嵌入下部嵌合孔5a时，在形成于下部嵌合孔5a的定位槽2b、2b和阀主体17上形成的突起部17g、17g之间就会形成若干间隙。这样，如图5b的虚线箭头所示，冷却液就会通过间隙而流动。而在实际的安装中，由于盖体19通过拧合而将阀主体17固定(参照图1、图2)，故在阀主体17的底面17i上沿螺旋方向(旋转方向)产生力矩。其结果，使阀主体17旋转，如图5C所示，以突起部17g、17g与定位槽2b、2b面接触的状态固定。从而堵塞所述间隙，防止冷却液自该间隙流出。

通过采用这样的结构，在热阀门7遮断流路区域FA的情况下，可减轻散热器侧的冷却液向发动机侧泄漏，可迅速进行发动机的预热。

下面，参照图6说明本发明的埋设式恒温器的其他实施例(实施例2)。图6为安装了实施例2的埋设式恒温器的状态的纵剖面图。

图6所示的埋设式恒温器1A的基本结构也与上述埋设式恒温器1相同，对与所述埋设式恒温器1同样的部件、起同一作用的部位等，在附图上赋予相同的符号，省略其详细说明。

图6所示的埋设式恒温器1A在盖体19A上形成有贯通孔19c，该贯通孔19c连通支路通路3A和阀主体17A内。由于阀主体17A为中空筒状，故冷却液在其内部流动。在阀主体17A的周面17e上除入口开口部17a和出口开口部17b等外，还穿设形成有支路开口部17h。该支路开口部17h与出口开口部17b侧的冷却液流路3连通，在热阀门7遮断流路区域FA期间打开。另一方面，当按下热阀门7连通流路区域FA时，部件10的外周面12将支路开口部17h关闭。通过安装本实施例的埋设式恒温器1A，可进一步实现发动机室内的高效布置。

根据本发明，例如，可不必加粗冷却液流路的管径等，缓和配置恒温器的场所的限制。

通过定位槽和突起部的嵌合，使对位等变得容易，可提高安装恒温器时的操作性。

Claims (1)

1、一种恒温器的安装结构，包括：筒形阀主体，其周面上形成有入口开口部和出口开口部，在该入口开口部和出口开口部与内燃机内的冷却液流路连通的位置固定设置；流路区域，在所述阀主体内连通所述入口开口部和所述出口开口部；热阀门，利用活塞部及弹簧的作用，根据冷却液的温度变化为横断所述流路区域而进退运动，由该进退运动遮断、连通所述流路区域，其特征在于，

还包括：嵌合孔，横穿所述冷却液流路而形成、嵌入有所述阀主体；定位槽，自该嵌合孔的开口部侧沿所述阀主体的嵌入方向形成于所述嵌合孔内壁上；所述阀主体，具有设在所述阀主体的周面上，与所述定位槽卡合，并可沿该定位槽滑动的突起部；盖体，自开口部拧合于所述嵌合孔上，用前端按压支持所述阀主体。

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