JP2013119893A - Flow rate switching device, and cooling system for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電磁式の流量切替装置、および、それを用いた内燃機関の冷却システムに関する。 The present invention relates to an electromagnetic flow rate switching device and an internal combustion engine cooling system using the same.
車両用エンジン等の内燃機関には、内燃機関と各種の熱交換器(ラジエータやヒーターコア等)との間で冷却水を循環させることで、内燃機関を冷却すると共に、内燃機関で発生した熱をヒーター等に利用するための冷却システムが備えられている。 In an internal combustion engine such as a vehicle engine, cooling water is circulated between the internal combustion engine and various heat exchangers (a radiator, a heater core, etc.) to cool the internal combustion engine and to generate heat generated in the internal combustion engine. A cooling system is provided for use in a heater or the like.
このような冷却システムでは、内燃機関で発生した熱を各熱交換器に選択的に分配するために、冷却水の循環回路に、冷却水の流量を制御するための電気式駆動弁が配設されている(例えば特許文献1)。 In such a cooling system, in order to selectively distribute the heat generated in the internal combustion engine to each heat exchanger, an electric drive valve for controlling the flow rate of the cooling water is provided in the cooling water circulation circuit. (For example, Patent Document 1).
特許文献1の冷却システムでは、内燃機関から流出する冷却水をラジエータに循環させる循環回路上に電動弁(電動機で駆動する駆動弁)が配設され、その電動弁によってラジエータに流れる冷却水の流量が制御される。
In the cooling system of
しかしながら、特許文献1の冷却システムでは、電気式駆動弁として電動弁を使用するので、電気式駆動弁の応答速度が遅く且つ消費電力が大きいという欠点がある。
However, the cooling system of
この欠点を解決する技術として、電気式駆動弁として電磁弁(電磁石の電磁力で駆動する駆動弁)を使用した冷却システムが知られている(例えば特許文献2)。特許文献2の冷却システムでは、内燃機関の冷却水流入口に電磁弁が配設され、その電磁弁によって内燃機関に流入する冷却水の流量が制御される。 As a technique for solving this drawback, a cooling system using an electromagnetic valve (a driving valve driven by an electromagnetic force of an electromagnet) as an electric driving valve is known (for example, Patent Document 2). In the cooling system of Patent Document 2, an electromagnetic valve is disposed at the cooling water inlet of the internal combustion engine, and the flow rate of the cooling water flowing into the internal combustion engine is controlled by the electromagnetic valve.
しかしながら、電磁弁は、電動弁と比べて、応答速度が速く且つ消費電力が小さいという利点はあるが、全開および全閉の何れかの状態しか保持できないという欠点がある。 However, the electromagnetic valve has the advantages of a faster response speed and lower power consumption than the motor-operated valve, but has the disadvantage that it can only hold either the fully open state or the fully closed state.
図9は、従来の電磁弁の側面視断面図である。従来の電磁弁100は、図9に示すように、ケース体101と、電磁弁本体103と、バネ105とを備えている。
FIG. 9 is a side sectional view of a conventional solenoid valve. As shown in FIG. 9, the
ケース体101は、内部空間101aを有する。内部空間101aには、その底面101bの一部に冷却水が流入する流入孔101cが形成されると共に、その天井面101dに冷却水が流出する流出孔101eが形成される。
The
電磁弁本体103は、弁体103aと、弁体103aと協働して磁路を構成する磁路部材103cと、通電によって前記磁路の中を通る磁束B10を発生させるコイル103bとを備えている。
The
弁体103aは、磁性体によって板状に形成されており、内部空間101aにおいて、底面101bに対向する姿勢で、底面101bに接離する方向P10に可動可能に収納される。弁体103aには、流入孔101cと対向しない部分に開口部103dが形成される。弁体103aは、底面101bに当接して開口部103dを閉塞することで閉弁し、底面101bから離れて開口部103dを開放することで開弁する。
The
磁路部材103cは、流入孔101cを囲むように環状に形成されており、弁体103aに対向する対向面103eが底面101bを構成するように底面101bに配設される。対向面103eには、その周方向に亘ってコイル収納凹部103fが形成される。コイル収納凹部103fには、コイル103bが、流入孔101cの周りに巻回されるように収納される。
The
バネ105は、弁体103aを底面101b側に付勢するものであり、弁体103aと天井面101dとの間に収納される。
The
この電磁弁100は、コイル103bの通電/非通電によって閉弁(即ち全閉)/開弁(即ち全開)する。即ち、コイル103bが通電すると、前記磁路の中を通る磁束B10が発生し、その磁束B10によって弁体103aおよびコイル収納凹部103cが磁化し、それらの間に発生する磁気吸引力によって弁体103aがコイル収納凹部103cに引き付けられて、弁体103aが閉弁する(即ち電磁弁100が閉弁する)。他方、コイル103bを非通電にすると、前記磁路内の磁束が無くなって前記磁気吸引力が無くなり、流入孔101cから流入する流体の流入圧によって弁体103aがコイル収納凹部103cから離れて、弁体103aが開弁する(即ち電磁弁100が開弁する)。このように、従来の電磁弁100では、全開および全閉の何れかの状態しか保持できない。
The
このように、従来の電磁弁では、全開および全閉の何れかの状態しか保持できないので、電磁弁の開閉切替時に、電磁弁から流出する冷却水の流量が急変するという欠点がある。そのため、例えば特許文献2の冷却システムでは、図10に示すように、電磁弁の開閉切替時t1に、内燃機関内の冷却水の温度Tinが急低下するという欠点がある。 As described above, since the conventional solenoid valve can only hold either the fully open state or the fully closed state, there is a drawback in that the flow rate of the cooling water flowing out from the solenoid valve changes suddenly when the solenoid valve is opened or closed. Therefore, for example, the cooling system of Patent Document 2 has a drawback that the temperature Tin of the cooling water in the internal combustion engine rapidly decreases at the time t1 when the electromagnetic valve is switched, as shown in FIG.
図10では、例えば特許文献2の冷却システムにおいて、電磁弁の開閉切替時の内燃機関の内部の冷却水の温度Tinの変化と内燃機関の外部(例えば内燃機関の冷却水流出口付近)の冷却水の温度Toutの変化を示している。図10の横軸は時刻tを示し、縦軸は冷却水の温度を示す。 In FIG. 10, for example, in the cooling system of Patent Document 2, the change in the temperature Tin of the internal combustion engine during switching of the solenoid valve and the cooling water outside the internal combustion engine (for example, near the cooling water outlet of the internal combustion engine). The change in temperature Tout is shown. The horizontal axis in FIG. 10 indicates time t, and the vertical axis indicates the temperature of the cooling water.
図10では、内燃機関の作動中において、時刻t1で電磁弁が全閉(閉弁)から全開(開弁)に切り替わる。時刻tがt0≪t<t1では、電磁弁は全閉状態であるので、内燃機関には冷却水は循環しない。そのため、内燃機関の内部の冷却水(内部に溜まった冷却水)の温度Tinは上昇し、内燃機関の外部の冷却水の温度Toutは低い温度T3のままである。 In FIG. 10, during the operation of the internal combustion engine, the electromagnetic valve is switched from fully closed (closed) to fully open (opened) at time t1. When the time t is t0 << t <t1, the solenoid valve is in the fully closed state, so that the cooling water does not circulate in the internal combustion engine. Therefore, the temperature Tin of the cooling water inside the internal combustion engine (cooling water accumulated inside) rises, and the temperature Tout of the cooling water outside the internal combustion engine remains at the low temperature T3.
時刻t=t1で、電磁弁が全閉から全開に切り替わると、ラジエータから内燃機関に流入する冷却水の流量が急増する。これにより、時刻tがt>t1では、内燃機関の内部の冷却水の温度TinはT1からT2に急低下すると共に、内燃機関の外部の冷却水の温度Toutは上昇する。そして、各温度Tin,outは平衡状態になって同じ温度になる。 When the solenoid valve is switched from fully closed to fully open at time t = t1, the flow rate of cooling water flowing from the radiator into the internal combustion engine increases rapidly. Thus, when the time t is t> t1, the temperature Tin of the cooling water inside the internal combustion engine suddenly decreases from T1 to T2, and the temperature Tout of the cooling water outside the internal combustion engine increases. And each temperature Tin and out will be in an equilibrium state, and will become the same temperature.
このように、従来の電磁弁を用いた冷却システムでは、電磁弁の開閉の切替時に、内燃機関内の冷却水の温度が急上昇するという欠点がある。 As described above, the conventional cooling system using the electromagnetic valve has a drawback that the temperature of the cooling water in the internal combustion engine rapidly increases when the electromagnetic valve is switched between open and closed.
そこで、本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、電磁弁を用いて、全開および全閉だけでなく、それらの間の開弁量も保持できる流量切替装置、および、それを用いた内燃機関の冷却システムを提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and a flow rate switching device capable of holding not only fully opened and fully closed but also the amount of valve opening therebetween using an electromagnetic valve, and An object of the present invention is to provide a cooling system for an internal combustion engine using the above.
上記課題を解決するために、本発明の流量切替装置は、流入孔から流入する流体の流量を切り替えて流出孔から流出させる流量切替装置であって、内部空間を有し、前記内部空間における一側の内側面の一部に前記流入孔が形成されると共に前記内部空間における反対側の内側面に前記流出孔が形成されたケース体と、前記ケース体内に配設された第1電磁弁および第2電磁弁と、を備え、前記第1電磁弁は、前記ケース体の前記内部空間において前記一側の前記内側面に接離する第1方向に可動可能に収納され、前記流入孔に対向する部分に重なるように第1開口部が形成されると共に前記流入孔と対向しない部分に第2開口部が形成され、前記一側の前記内側面に当接して前記第2開口部を閉塞することで閉弁し、前記一側の前記内側面から離れて前記第2開口部を開放することで開弁する第1弁体と、前記ケース体の前記一側の前記内側面に配設され、前記第1弁体を開閉駆動する第1電磁石と、を備え、前記第2電磁弁は、前記第1弁体と前記ケース体の前記反対側の前記内側面との間において前記第1弁体に接離する第2方向に可動可能に収納され、前記第1開口部を閉塞可能で前記第1弁体よりも小さく形成され、前記第1弁体に当接して前記第1開口部を閉塞することで閉弁し、前記第1弁体から離れて前記第1開口部を開放することで開弁する第2弁体と、前記ケース体の前記一側の前記内側面に配設され、前記第2弁体を開閉駆動する第2電磁石と、を備えるものである。 In order to solve the above problems, the flow rate switching device of the present invention is a flow rate switching device that switches the flow rate of the fluid flowing in from the inflow hole to flow out of the outflow hole, and has an internal space. A case body in which the inflow hole is formed in a part of the inner side surface on the side and the outflow hole is formed in the inner side surface on the opposite side in the internal space; a first electromagnetic valve disposed in the case body; A second electromagnetic valve, wherein the first electromagnetic valve is movably housed in a first direction contacting and separating from the inner side surface of the one side in the internal space of the case body, and is opposed to the inflow hole. A first opening is formed so as to overlap the portion to be formed, and a second opening is formed in a portion not facing the inflow hole, and abuts on the inner surface on the one side to close the second opening. The inner surface of the one side A first valve body that opens by opening the second opening away from the first electromagnet, and a first electromagnet that is disposed on the inner surface on the one side of the case body and that opens and closes the first valve body And the second solenoid valve is movably accommodated in a second direction contacting and separating from the first valve body between the first valve body and the inner surface on the opposite side of the case body. The first opening can be closed and formed smaller than the first valve body, and the first opening is closed by contacting the first valve body and closing the first opening. A second valve body that opens by opening the first opening away from the second electromagnet, and a second electromagnet that is disposed on the inner surface on the one side of the case body and that opens and closes the second valve body Are provided.
上記の構成によれば、第1電磁弁の開弁/閉弁によって第2開口部が開放/閉塞し、第2電磁弁の開弁/閉弁によって第1開口部が開放/閉塞する。これにより、第1電磁弁および第2電磁弁が共に閉弁した場合は(即ち、当該流量切替装置の全閉状態では)、流入孔からの流体の流入および流出孔からの流体の流出が共に止められる。 According to the above configuration, the second opening is opened / closed by opening / closing the first electromagnetic valve, and the first opening is opened / closed by opening / closing the second electromagnetic valve. As a result, when both the first solenoid valve and the second solenoid valve are closed (that is, when the flow rate switching device is fully closed), both the inflow of fluid from the inflow hole and the outflow of fluid from the outflow hole are performed. It can be stopped.
また、第1電磁弁および第2電磁弁が共に開弁した場合は(即ち、当該流量切替装置の全開状態では)、流入孔から流入した流体は、第1開口部または第2開口部を通って流出孔から流出する。 Further, when both the first solenoid valve and the second solenoid valve are opened (that is, when the flow rate switching device is fully opened), the fluid flowing in from the inflow hole passes through the first opening or the second opening. And flows out from the outflow hole.
また、第1電磁弁が閉弁し且つ第2電磁弁が開弁した場合は(即ち、当該流量切替装置の半開状態では)、流入孔から流入した流体は、第1開口部だけを通って流出孔から流出する。この場合は、第1電磁弁および第2電磁弁が共に開弁した場合と比べて、流出孔からの流出量が少なくなる。 In addition, when the first solenoid valve is closed and the second solenoid valve is opened (that is, in the half-open state of the flow rate switching device), the fluid flowing in from the inflow hole passes only through the first opening. It flows out from the outflow hole. In this case, the outflow amount from the outflow hole is smaller than when both the first electromagnetic valve and the second electromagnetic valve are opened.
このように、当該流量切替装置の半開状態は、当該流量切替装置の全開状態よりも、流出孔からの流出量を少なくできる。即ち、全開または全閉しかできない電磁弁を用いて、全開および全閉だけでなく半開(それらの間の開弁量)も保持できる流量切替装置を実現できる。 Thus, in the half-open state of the flow rate switching device, the outflow amount from the outflow hole can be reduced compared to the fully open state of the flow rate switching device. That is, it is possible to realize a flow rate switching device that can hold not only fully open and fully closed but also half open (the amount of valve opening therebetween) using an electromagnetic valve that can only be fully opened or fully closed.
また、本発明の流量切替装置は、上記に記載の流量切替装置であって、前記第1電磁石は、通電されることで前記第1弁体を閉弁し、前記第2電磁石は、通電されることで前記第2弁体を閉弁するものである。 Further, the flow rate switching device of the present invention is the flow rate switching device described above, wherein the first electromagnet closes the first valve body when energized, and the second electromagnet is energized. This closes the second valve body.
上記の構成によれば、電磁石(第1電磁石および第2電磁石)の通電によって電磁石に発生する電磁力によって、弁体(第1弁体および第2弁体)が閉弁される。また、電磁石を非通電にすることで、流入孔から流入する流体の流入圧を利用して、弁体が開弁される。このように閉弁時のみ通電するので、消費電力を低減できる。 According to said structure, a valve body (a 1st valve body and a 2nd valve body) is closed by the electromagnetic force which generate | occur | produces in an electromagnet by electricity supply of an electromagnet (a 1st electromagnet and a 2nd electromagnet). Further, by de-energizing the electromagnet, the valve element is opened using the inflow pressure of the fluid flowing in from the inflow hole. Since power is supplied only when the valve is closed, power consumption can be reduced.
また、本発明の流量切替装置は、上記に記載の流量切替装置であって、前記第1弁体を前記一側の前記内側面側に付勢する第1バネを更に備えるものである。 Moreover, the flow rate switching device of the present invention is the flow rate switching device described above, and further includes a first spring that biases the first valve body toward the inner side surface on the one side.
上記の構成によれば、第1弁体をケース体の一側の内側面側に付勢する第1バネを備えるので、流入孔からの流体の流入圧が所定値(第1バネの付勢力によって決まる値)以上の場合だけ、第1電磁弁を開弁できる。換言すると、流入孔からの流体の流入圧が所定値未満の場合は、第1バネの付勢力によって第1電磁弁を閉弁できる。これにより、第1電磁弁の閉故障時(例えば電磁弁用コイル等の断線による故障時)でも、第1バネの付勢力によって第1電磁弁を閉弁できる。 According to said structure, since the 1st spring which urges | biases a 1st valve body to the one inner surface side of a case body is provided, the inflow pressure of the fluid from an inflow hole is predetermined value (the urging | biasing force of a 1st spring) The first solenoid valve can be opened only when the value is equal to or greater than the value determined by In other words, when the inflow pressure of the fluid from the inflow hole is less than a predetermined value, the first electromagnetic valve can be closed by the biasing force of the first spring. As a result, even when the first solenoid valve is closed (for example, when a failure occurs due to disconnection of the solenoid valve coil or the like), the first solenoid valve can be closed by the biasing force of the first spring.
また、本発明の流量切替装置は、上記に記載の流量切替装置であって、前記第2弁体を前記第1弁体側に付勢する第2バネを更に備えるものである。 The flow rate switching device according to the present invention is the flow rate switching device described above, and further includes a second spring that biases the second valve body toward the first valve body.
上記の構成によれば、第2弁体を第1弁体側に付勢する第2バネを備えるので、流入孔からの流体の流入圧が所定値(第2バネの付勢力によって決まる値)以上の場合だけ、第2電磁弁を開弁できる。換言すると、流入孔からの流体の流入圧が所定値未満の場合は、第2バネの付勢力によって第2電磁弁を閉弁できる。これにより、第2電磁弁の閉故障時(例えば電磁弁用コイル等の断線による故障)でも、第2バネの付勢力によって第2電磁弁を閉弁できる。 According to said structure, since the 2nd spring which urges | biases a 2nd valve body to the 1st valve body side is provided, the inflow pressure of the fluid from an inflow hole is more than predetermined value (value determined by the urging | biasing force of a 2nd spring) Only in this case, the second electromagnetic valve can be opened. In other words, when the inflow pressure of the fluid from the inflow hole is less than a predetermined value, the second electromagnetic valve can be closed by the urging force of the second spring. As a result, even when the second solenoid valve is closed (for example, a failure due to disconnection of the solenoid valve coil or the like), the second solenoid valve can be closed by the biasing force of the second spring.
また、本発明の流量切替装置は、上記に記載の流量切替装置であって、前記第1弁体は、その前記反対側の第1主面において、前記第2弁体の可動範囲を規制する複数の第1爪部を有し、前記各第1爪部は、前記第2弁体を囲むように前記第1開口部の周囲に立設されて、前記第2弁体の可動範囲を前記第2方向に制限する基部と、前記基部において内側に突出するように形成されて、前記第2弁体の前記第2方向の可動範囲を規制する係止部と、を有するものである。 The flow rate switching device of the present invention is the flow rate switching device described above, wherein the first valve body regulates a movable range of the second valve body on the first main surface on the opposite side. A plurality of first claw portions, each of the first claw portions is erected around the first opening so as to surround the second valve body, and the movable range of the second valve body A base portion that is restricted in the second direction, and a locking portion that is formed so as to protrude inwardly in the base portion and restricts the movable range of the second valve body in the second direction.
上記の構成によれば、第1弁体は、その反対側(内部空間の一側に対する反対側)の第1主面において、第2弁体の可動範囲を規制する複数の第1爪部を有するので、第2弁体が所定外の場所へと可動することを防止でき、これにより、第2弁体による第1開口部の開閉を適切に行わせることができる。 According to said structure, a 1st valve body has a some 1st nail | claw part which controls the movable range of a 2nd valve body in the 1st main surface of the other side (opposite side with respect to one side of internal space). Since it has, it can prevent that a 2nd valve body moves to a place outside predetermined, and, thereby, can open and close the 1st opening part by a 2nd valve body appropriately.
特に、各第1爪部は、第2弁体を囲むように第1開口部の周囲に立設されて、第2弁体の可動範囲を第2方向に制限する基部を有するので、それら各基部によって、第2弁体を、第1開口部上から外れることなく第2方向だけに可動させることができる。 In particular, each first claw portion has a base portion that stands up around the first opening so as to surround the second valve body and restricts the movable range of the second valve body in the second direction. By the base, the second valve body can be moved only in the second direction without coming off from the first opening.
また、各第1爪部は、基部において内側に突出するように形成されて、第2弁体の第2方向の可動範囲を規制する係止部を有するので、それら各係止部によって、第2弁体の第2方向の可動範囲を適宜範囲に設定でき、これにより、第1開口部を通って流出孔へと流れる流体の流量を所望の流量に設定できる。 Further, each first claw portion is formed so as to protrude inward at the base portion, and has a locking portion that restricts the movable range of the second valve body in the second direction. The movable range of the two-valve body in the second direction can be set as appropriate, and the flow rate of the fluid flowing through the first opening to the outflow hole can be set to a desired flow rate.
また、本発明の流量切替装置は、上記に記載の流量切替装置であって、前記第2弁体は、前記第1開口部の内側に嵌合可能に形成され、前記第2弁体の前記反対側の第2主面には、前記第1弁体の前記第1主面に係合する第2爪部が形成されるものである。 Further, the flow rate switching device of the present invention is the flow rate switching device described above, wherein the second valve body is formed to be fitted inside the first opening, and the second valve body A second claw portion that engages with the first main surface of the first valve body is formed on the second main surface on the opposite side.
上記の構成によれば、第2弁体は、第1開口部の内側に嵌合可能に形成されるので、第2弁体が第1開口部の内側に嵌合することで、第2弁体によって第1開口部を完全に閉塞することができる。 According to said structure, since a 2nd valve body is formed so that a fitting is possible inside a 1st opening part, when a 2nd valve body fits inside a 1st opening part, a 2nd valve The first opening can be completely occluded by the body.
また、第2弁体の反対側(内部空間の一側に対する反対側)の第2主面には、第1弁体の第1主面に係合する第2爪部が形成されるので、第2弁体が第1開口部から内部空間の前記一側に脱落することを防止できる。 In addition, since the second claw portion that engages with the first main surface of the first valve body is formed on the second main surface on the opposite side of the second valve body (opposite side of the inner space), It is possible to prevent the second valve body from dropping from the first opening to the one side of the internal space.
また、本発明の流量切替装置は、上記に記載の流量切替装置であって、前記第1弁体は、磁性体によって形成され、前記第1電磁石は、前記第1弁体と協働して第1磁路を構成し、前記第1弁体に対向する第1対向面が前記ケース体の前記一側の前記内側面の一部を構成するように前記一側の前記内側面に配設された第1磁路部材と、通電によって前記第1磁路の中を通る磁束を発生させる第1コイルと、を備えるものである。 The flow rate switching device according to the present invention is the flow rate switching device described above, wherein the first valve body is formed of a magnetic body, and the first electromagnet cooperates with the first valve body. A first magnetic path is formed, and a first facing surface facing the first valve body is disposed on the inner side surface on the one side so that a part of the inner side surface on the one side of the case body is formed. And a first coil that generates a magnetic flux passing through the first magnetic path when energized.
上記の構成によれば、第1コイルの通電によって第1磁路の中を通る磁束が発生すると、その磁束によって第1弁体および第1磁路部材が磁化し、それらの間に発生する磁気吸引力によって第1弁体が第1磁路部材に引き付けられて、第1電磁弁が閉弁する。他方、第1コイルを非通電にすると、第1磁路内の磁束が無くなって第1弁体と第1磁路部材との間の磁気吸引力が無くなり、流入孔から流入する流体の流入圧によって第1弁体が第1磁路部材から離されて、第1電磁弁が開弁する。 According to the above configuration, when the magnetic flux passing through the first magnetic path is generated by energization of the first coil, the first valve body and the first magnetic path member are magnetized by the magnetic flux, and the magnetic force generated between them is magnetized. The first valve body is attracted to the first magnetic path member by the attractive force, and the first electromagnetic valve is closed. On the other hand, when the first coil is de-energized, the magnetic flux in the first magnetic path disappears, the magnetic attractive force between the first valve body and the first magnetic path member disappears, and the inflow pressure of the fluid flowing in from the inflow hole As a result, the first valve body is separated from the first magnetic path member, and the first electromagnetic valve is opened.
このように簡単な構成によって、通電/非通電によって、第1弁体を閉弁/開弁する第1電磁石を構成できる。 With this simple configuration, the first electromagnet that closes / opens the first valve body by energization / non-energization can be configured.
また、本発明の流量切替装置は、上記に記載の流量切替装置であって、前記第1磁路部材は、前記流入孔を囲むように環状に形成され、前記第1対向面において前記第1対向面の周方向に亘って第1コイル収納凹部を有し、前記第1コイルは、前記第1コイル収納凹部に収納されるものである。 The flow rate switching device according to the present invention is the flow rate switching device described above, wherein the first magnetic path member is formed in an annular shape so as to surround the inflow hole, and the first opposing surface has the first flow rate switching device. A first coil storage recess is provided along the circumferential direction of the opposing surface, and the first coil is stored in the first coil storage recess.
上記の構成によれば、第1磁路部材は、冷媒が流入する流入孔を囲むように環状に形成され、その第1弁体に対向する第1対向面において第1対向面の周方向に亘って第1コイル収納凹部を有し、第1コイル収納凹部内に第1コイルが収納されるので、第1磁路部材および第1コイルを、ケース体の一側の内側面にコンパクトに配設することができる。 According to said structure, a 1st magnetic path member is cyclically | annularly formed so that the inflow hole into which a refrigerant | coolant may flow may be enclosed, and in the circumferential direction of a 1st opposing surface in the 1st opposing surface facing the 1st valve body. Since the first coil storage recess is provided and the first coil is stored in the first coil storage recess, the first magnetic path member and the first coil are compactly arranged on the inner surface on one side of the case body. Can be set.
また、本発明の流量切替装置は、上記に記載の流量切替装置であって、前記第2弁体は、磁性体によって形成され、前記第2電磁石は、前記第2弁体と協働して第2磁路を構成し、前記第2弁体に対向する第2対向面が前記ケース体の前記一側の前記内側面の一部を構成するように前記一側の前記内側面に配設された第2磁路部材と、通電によって前記第2磁路の中を通る磁束を発生させる第2コイルと、を備えるものである。 The flow rate switching device of the present invention is the flow rate switching device described above, wherein the second valve body is formed of a magnetic body, and the second electromagnet cooperates with the second valve body. A second magnetic path is formed, and a second facing surface facing the second valve body is disposed on the inner side surface on the one side so that a part of the inner side surface on the one side of the case body is formed. And a second coil that generates a magnetic flux passing through the second magnetic path when energized.
上記の構成によれば、第2コイルの通電によって第2磁路の中を通る磁束が発生すると、その磁束によって第2弁体および第2磁路部材が磁化し、それらの間に発生する磁気吸引力によって、第2弁体が第2磁路部材側(即ち第1弁体側)に引き付けられて、第2電磁弁が閉弁する。他方、第2コイルを非通電にすると、第2磁路内の磁束が無くなって第2弁体と第2磁路部材との間の磁気吸引力が無くなり、流入孔から流入する流体の流入圧によって第2弁体が第1弁体から離されて、第2電磁弁が開弁する。 According to the above configuration, when the magnetic flux passing through the second magnetic path is generated by energization of the second coil, the second valve body and the second magnetic path member are magnetized by the magnetic flux, and the magnetic force generated therebetween The second valve body is attracted to the second magnetic path member side (that is, the first valve body side) by the attractive force, and the second electromagnetic valve is closed. On the other hand, when the second coil is de-energized, the magnetic flux in the second magnetic path disappears, the magnetic attractive force between the second valve element and the second magnetic path member disappears, and the inflow pressure of the fluid flowing in from the inflow hole As a result, the second valve body is separated from the first valve body, and the second electromagnetic valve is opened.
このように簡単な構成によって、通電/非通電によって、第2弁体を閉弁/開弁する第2電磁石を構成できる。 With this simple configuration, the second electromagnet that closes / opens the second valve body by energization / non-energization can be configured.
また、本発明の流量切替装置は、上記に記載の流量切替装置であって、前記第2電磁石は、前記流入孔を囲むように環状に形成され、前記第2対向面において前記第2対向面の周方向に亘って第2コイル収納凹部を有し、前記第2コイルは、前記第2コイル収納凹部に収納されるものである。 The flow rate switching device according to the present invention is the flow rate switching device described above, wherein the second electromagnet is formed in an annular shape so as to surround the inflow hole, and the second facing surface is the second facing surface. A second coil storage recess is provided in the circumferential direction of the first coil, and the second coil is stored in the second coil storage recess.
上記の構成によれば、第2磁路部材は、冷媒が流入する流入孔を囲むように環状に形成され、その第2弁体に対向する第2対向面において第2対向面の周方向に亘って第2コイル収納凹部を有し、第2コイル収納凹部内に第2コイルが収納されるので、第2磁路部材および第2コイルを、ケース体の一側の内側面にコンパクトに配設することができる。 According to said structure, a 2nd magnetic path member is cyclically | annularly formed so that the inflow hole into which a refrigerant | coolant may flow may be enclosed, and in the circumferential direction of a 2nd opposing surface in the 2nd opposing surface facing the 2nd valve body. Since the second coil storage recess is provided and the second coil is stored in the second coil storage recess, the second magnetic path member and the second coil are compactly arranged on the inner surface on one side of the case body. Can be set.
また、本発明の流量切替装置は、上記に記載の流量切替装置であって、当該流量切替装置の全閉状態では、前記第1電磁弁および前記第2電磁弁は共に閉弁され、当該流量切替装置の全開状態では、前記第1電磁弁および前記第2電磁弁は共に開弁され、当該流量切替装置の半開状態では、前記第1電磁弁は閉弁され且つ前記第2電磁弁は開弁されるものである。 The flow rate switching device of the present invention is the flow rate switching device described above, and when the flow rate switching device is in a fully closed state, the first electromagnetic valve and the second electromagnetic valve are both closed, In the fully open state of the switching device, both the first solenoid valve and the second solenoid valve are opened. In the half open state of the flow rate switching device, the first solenoid valve is closed and the second solenoid valve is opened. It is what is said.
上記の構成によれば、第1電磁弁および第2電磁弁の開閉状態の組み合わせによって、当該流量切替装置の開弁量を、全閉状態、全開状態および半開状態の3段階に切り替えることができる。 According to said structure, the valve opening amount of the said flow volume switching apparatus can be switched to three steps, a full-closed state, a full-open state, and a half-open state by the combination of the open / close state of a 1st solenoid valve and a 2nd solenoid valve. .
また、本発明の流量切替装置は、上記に記載の流量切替装置であって、前記流出孔からの流体の流出を開始する場合は、前記第1電磁弁が閉弁された状態で前記第2電磁弁が開弁された後、一定時間経過後、前記第2電磁弁が開弁された状態で前記第1電磁弁が開弁されるものである。 Further, the flow rate switching device according to the present invention is the flow rate switching device described above, and when the outflow of the fluid from the outflow hole is started, the second electromagnetic valve is closed and the second electromagnetic valve is closed. After the solenoid valve is opened, the first solenoid valve is opened after a lapse of a certain time with the second solenoid valve being opened.
上記の構成によれば、流出孔からの流体の流出を開始する場合は、その流出量を、少ない流出量から段階的に増加させることができる。 According to said structure, when the outflow of the fluid from an outflow hole is started, the outflow amount can be increased in steps from a small outflow amount.
また、本発明の内燃機関の冷却システムは、所定の内燃機関から流出する冷媒を冷却するラジエータと、前記内燃機関と前記ラジエータとの間で冷媒を循環させる第1循環回路と、前記第1循環回路に流れる冷媒を前記内燃機関に送り出すポンプと、前記第1循環回路における前記内燃機関の冷媒流出側または冷媒流入側に分岐点を介さずに配設され、前記第1循環回路に流れる冷媒の流量を切り替える上記に記載の流量切替装置と、前記流量切替装置の前記第1電磁弁および前記第2電磁弁の開閉を制御する制御装置と、を備えるものである。 The cooling system for an internal combustion engine according to the present invention includes a radiator that cools a refrigerant flowing out from a predetermined internal combustion engine, a first circulation circuit that circulates the refrigerant between the internal combustion engine and the radiator, and the first circulation. A pump for sending the refrigerant flowing in the circuit to the internal combustion engine, and the refrigerant flowing in the first circulation circuit without any branch point on the refrigerant outflow side or the refrigerant inflow side of the internal combustion engine in the first circulation circuit. The flow rate switching device described above that switches a flow rate, and a control device that controls opening and closing of the first electromagnetic valve and the second electromagnetic valve of the flow rate switching device.
上記の構成によれば、流量切替装置は、第1循環回路における内燃機関の冷媒流出側または冷媒流入側に分岐点を介さずに配設されるので、内燃機関に流れる冷媒の流量を切り替える電磁弁として機能する。また、流量切替装置からの冷媒の流出を開始する場合は、その流出量は、少ない流出量から段階的に増加される。これらによって、流量切替装置の開閉切替によって内燃機関に冷媒を流し始めるときに、内燃機関に流れる冷媒の流量を段階的に増加させることができる。 According to the above configuration, since the flow rate switching device is disposed on the refrigerant outflow side or the refrigerant inflow side of the internal combustion engine in the first circulation circuit without the branch point, the electromagnetic flow that switches the flow rate of the refrigerant flowing through the internal combustion engine. Acts as a valve. Moreover, when starting the outflow of the refrigerant from the flow rate switching device, the outflow amount is increased stepwise from a small outflow amount. Accordingly, when the refrigerant starts to flow through the internal combustion engine by switching the flow rate switching device, the flow rate of the refrigerant flowing through the internal combustion engine can be increased stepwise.
これにより、内燃機関に冷媒を流し始めるときに、内燃機関に流れる冷媒の流量が急増することを防止でき、これにより、内燃機関に流れる冷媒の温度が急低下することを防止できる。これにより、内燃機関の例えば暖気運転中に、流量切替装置から冷媒が流出開始しても、内燃機関に流れる冷却水の温度が急低下しないので、内燃機関の燃費の向上が低下することを防止できる。 As a result, when the refrigerant starts to flow through the internal combustion engine, it is possible to prevent the flow rate of the refrigerant flowing through the internal combustion engine from rapidly increasing, thereby preventing the temperature of the refrigerant flowing through the internal combustion engine from rapidly decreasing. As a result, even if the refrigerant starts to flow out of the flow rate switching device during, for example, warm-up operation of the internal combustion engine, the temperature of the cooling water flowing to the internal combustion engine does not rapidly decrease, thereby preventing the improvement in fuel efficiency of the internal combustion engine from decreasing. it can.
また、本発明の内燃機関の冷却システムは、上記に記載の内燃機関の冷却システムであって、前記内燃機関から流出する冷媒を用いて暖房を行うヒーターコアと、前記第1循環回路における前記ラジエータの冷媒流入側の前に配設された第1分岐点と、前記第1循環回路における前記ラジエータの冷媒流出側の後に配設された第2分岐点とを前記ヒーターコアを介して接続して、前記内燃機関から流出する冷媒を前記ヒーターコアに循環させて前記内燃機関に戻す第2循環回路と、を備えるものである。 The cooling system for an internal combustion engine according to the present invention is the cooling system for an internal combustion engine described above, wherein the heater core performs heating using the refrigerant flowing out of the internal combustion engine, and the radiator in the first circulation circuit. A first branch point disposed in front of the refrigerant inflow side and a second branch point disposed in the first circulation circuit after the refrigerant outflow side of the radiator are connected via the heater core. And a second circulation circuit that circulates the refrigerant flowing out of the internal combustion engine through the heater core and returns the refrigerant to the internal combustion engine.
上記の構成によれば、流量切替装置は、第1循環回路における内燃機関の冷媒流出側または冷媒流入側に分岐点を介さずに配設されるので、内燃機関に流れる冷媒の流量を切り替える電磁弁として機能する。よって、上記の構成のようにヒーターコアを備える場合でも、流量切替装置の開閉切替によって内燃機関に冷媒を流し始めるときに、内燃機関に流れる冷媒の流量を段階的に増加させることができる。 According to the above configuration, since the flow rate switching device is disposed on the refrigerant outflow side or the refrigerant inflow side of the internal combustion engine in the first circulation circuit without the branch point, the electromagnetic flow that switches the flow rate of the refrigerant flowing through the internal combustion engine. Acts as a valve. Therefore, even when the heater core is provided as in the above configuration, the flow rate of the refrigerant flowing through the internal combustion engine can be increased stepwise when the refrigerant starts to flow through the internal combustion engine by switching the flow rate switching device.
また、本発明の内燃機関の冷却システムは、所定の内燃機関から流出する冷媒を冷却するラジエータと、前記内燃機関と前記ラジエータとの間で冷媒を循環させる第1循環回路と、前記内燃機関から流出する冷媒を用いて暖房を行うヒーターコアと、前記第1循環回路における前記ラジエータの冷媒流入側の前に配設された第1分岐点と、前記第1循環回路における前記ラジエータの冷媒流出側の後に配設された第2分岐点とを前記ヒーターコアを介して接続して、前記内燃機関から流出する前記冷媒を前記ヒーターコアに循環させて前記内燃機関に戻す第2循環回路と、前記第2分岐点からの冷媒を前記内燃機関に送り出すポンプと、前記第2循環回路における前記ヒーターコアの冷媒流入側または冷媒流出側に分岐点を介さずに配設され、前記第2循環回路に流れる冷媒の流量を切り替える上記に記載の流量切替装置と、前記流量切替装置の前記第1電磁弁および前記第2電磁弁の開閉を制御する制御装置と、を備えるものである。 The cooling system for an internal combustion engine of the present invention includes a radiator that cools a refrigerant flowing out of a predetermined internal combustion engine, a first circulation circuit that circulates the refrigerant between the internal combustion engine and the radiator, and the internal combustion engine. A heater core that performs heating using the flowing refrigerant, a first branch point disposed in front of the refrigerant inflow side of the radiator in the first circulation circuit, and a refrigerant outflow side of the radiator in the first circulation circuit A second circulation circuit connected to the second branch point disposed after the heater core, circulating the refrigerant flowing out of the internal combustion engine to the heater core and returning the refrigerant to the internal combustion engine, A pump for sending the refrigerant from the second branch point to the internal combustion engine, and the refrigerant inflow side or the refrigerant outflow side of the heater core in the second circulation circuit are arranged without a branch point. The flow rate switching device described above that switches the flow rate of the refrigerant flowing in the second circulation circuit, and a control device that controls opening and closing of the first electromagnetic valve and the second electromagnetic valve of the flow rate switching device. is there.
上記の構成によれば、流量切替装置は、第2循環回路におけるヒーターコアの冷媒流入側または冷媒流出側に分岐点を介さずに配設されるので、ヒーターコアに流れる冷媒の流量を切り替える電磁弁として機能する。また、流量切替装置からの冷媒の流出を開始する場合は、その流出量は、少ない流出量から段階的に増加される。これらによって、流量切替装置の開閉切替によってヒーターコアに冷媒を流し始めるときに、ヒーターコアに流れる冷媒の流量を段階的に増加させることができる。 According to the above configuration, the flow rate switching device is disposed on the refrigerant inflow side or the refrigerant outflow side of the heater core in the second circulation circuit without a branch point, so that the electromagnetic flow for switching the flow rate of the refrigerant flowing in the heater core. Acts as a valve. Moreover, when starting the outflow of the refrigerant from the flow rate switching device, the outflow amount is increased stepwise from a small outflow amount. Accordingly, when the refrigerant starts to flow through the heater core by opening / closing switching of the flow rate switching device, the flow rate of the refrigerant flowing through the heater core can be increased stepwise.
これにより、ヒーターコアに冷媒を流し始めるときに、ヒーターコアに流れる冷媒の流量が急増することを防止でき、これにより、ヒーターコアに流れる冷媒の温度が急上昇することを防止できる(即ち、ヒーターの吹出部の空気温度が急上昇することを防止できる)。 As a result, when the refrigerant starts to flow through the heater core, it is possible to prevent the flow rate of the refrigerant flowing through the heater core from rapidly increasing, thereby preventing the temperature of the refrigerant flowing through the heater core from rapidly increasing (that is, the heater core). It is possible to prevent the air temperature at the blowout part from rising rapidly).
本発明の流量切替装置、および、内燃機関の冷却システムでは、電磁弁を用いて、全開および全閉だけでなく、それらの間の開弁量も保持できる。 In the flow rate switching device and the cooling system for an internal combustion engine according to the present invention, not only fully open and fully closed but also the valve opening amount between them can be maintained by using the electromagnetic valve.
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
≪第1実施形態≫
<全体構成>
図1は、本発明の第1実施形態に係る流量切替装置の側面視の断面概略図であり、図2は、図1の矢示方向Y2から見た第1弁体および第2弁体の平面図である。
<< First Embodiment >>
<Overall configuration>
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of the flow rate switching device according to the first embodiment of the present invention in a side view, and FIG. 2 shows the first valve body and the second valve body viewed from the arrow direction Y2 in FIG. It is a top view.
この流量切替装置は、例えば、車両用エンジン等の内燃機関の冷却システムに循環する冷却水(流体、冷媒)の流量を切り替えるために使用可能なものである。この流量切替装置は、電磁弁を用いて、全開および全閉だけでなく、それらの間の開弁量も保持できるように構成されたものである。 This flow rate switching device can be used to switch the flow rate of cooling water (fluid, refrigerant) circulating in a cooling system of an internal combustion engine such as a vehicle engine, for example. This flow rate switching device is configured so as to be able to hold not only the fully open and fully closed state but also the valve opening amount therebetween using an electromagnetic valve.
この流量切替装置1は、図1に示すように、ケース体3と、第1電磁弁5と、第2電磁弁7と、第1電磁弁5の閉故障(閉弁駆動不能になる故障)対策用の第1バネ9と、第2電磁弁7の閉故障対策用の第2バネ11とを備えている。
As shown in FIG. 1, the flow
<ケース体3の構成>
ケース体3は、例えば円柱形の内部空間3aを有している。内部空間3aの底面(一側の内側面)3bの一部(例えば中央部分)には、外部空間と連通する流体流入用の流入孔3cが形成される。また、内部空間3aの天井面(反対側の内側面)3dには、外部空間と連通する流体流出用の流出孔3eが形成される。
<Configuration of
The
なお、この実施形態では、底面3bは、後述のように、第1磁路部材5iの天井面3d側の面(第1対向面)5pと、第2磁路部材7iの天井面3d側の面(第2対向面)7pとによって構成される。
In this embodiment, as will be described later, the
<第1電磁弁5の構成>
第1電磁弁5は、図1および図2に示すように、第1弁体5aと、第1弁体5aを開閉駆動する第1電磁石5hとを備えている。
<Configuration of
As shown in FIGS. 1 and 2, the first
第1弁体5aは、磁性体によって形成される。第1弁体5aは、ケース体3の底面3bと略同形同大の板状(ここでは円板状)に形成されており、ケース体3の内部空間3aにおいて、底面3bに対向する姿勢で、底面3bに接離する方向(第1方向)P1に可動可能に収納される。
The
第1弁体5aには、流入孔3cに対向する部分(例えば中央部分)に重なるように第1開口部5bが形成されると共に、流入孔3cと対向しない部分(例えば周縁部分)に第2開口部5cが形成される。ここでは、図2に示すように、第1開口部5bは、流入孔3cよりも大きい円形に形成され、且つ第1弁体5aの中央部分に1つだけ形成される。また、第2開口部5cは、第1弁体5aの周縁部分において周方向に等間隔に複数個形成される。
In the
また、第1弁体5aは、その天井面3d側(反対側)の主面(第1主面)5dにおいて、第2電磁弁7の後述の第2弁体7aの可動範囲を規制する複数の第1爪部5eを有している。各第1爪部5eは、第1開口部5bの周囲に立設された基部5fと、基部5fの先端部において内側に突出するように形成された係止部5gとを有している。後述のように、これら各第1爪部5eの内側に、第2電磁弁7の第2弁体7aが配置される。
In addition, the
この第1爪部5eにより、第2弁体7aが所定外の場所へと可動することを防止でき、これにより、後述のように、第2弁体7aによる第1開口部5bの開閉を適切に行わせることができる。特に、各第1爪部5eの基部5fにより、第2弁体7aを、第1開口部5b上から外れることなく、第1弁体5aに接離する方向(第2方向)P1だけに可動させることができる。また、各第1爪部5eの係止部5gにより、第2弁体7aの前記第2方向P1の可動範囲を適宜範囲に設定でき、これにより、後述のように、流入孔3cから流入して第1開口部5bを通って流出孔3eへと流れる流体の流量を所望の流量に設定できる。
The
第1弁体5aは、ケース体3の底面3b側へは、その底面3b側の主面5nが底面3bに当接するまで可動可能であり、他方、ケース体3の天井面3d側へは、第1爪部5eの上端面5mが天井面3dに当接するまで可動可能である。そして、第1弁体5aは、ケース体3の底面3bに当接して第2開口部5cを閉塞することで、閉弁し、ケース体3の底面3bから離れて第2開口部5cを開放することで、開弁する。なお、第1弁体5aの閉弁は、第1電磁弁5の閉弁を意味し、第1弁体5aの開弁は、第1電磁弁5の開弁を意味する。
The
第1電磁石5hは、ケース体3の底面3bに配設されており、第1弁体5aと協働して第1磁路を構成する第1磁路部材5iと、通電によって前記第1磁路(5aおよび5i)の中を通る磁束B1を発生させる第1コイル5jとを備えている。
The first electromagnet 5h is disposed on the
第1磁路部材5iは、磁性体によって形成される。第1磁路部材5iは、その第1弁体5aに対向する第1対向面5pがケース体3の底面3bの一部を構成するように、底面3bに配設される。ここでは、更に、第1磁路部材5iは、第1弁体5aの前記周縁部分(第2開口部5cが形成される部分)と略同形同大の環状に形成されると共に、第1対向面5pにおいて、第1対向面5pの周方向に亘って、断面略U字状の第1コイル収納凹部5kを有するように形成される。なお、このように形成された第1磁路部材5iは、第1弁体5aの前記周縁部分に対向するように、ケース体3に配設されている。
The first
なお、後述のように、第1磁路部材5iは、第2電磁弁7の後述の第2磁路部材7iと一体形成される。
As will be described later, the first
第1コイル5jは、第1コイル収納凹部5k内において、第1コイル収納凹部5kに沿って巻回された状態で収納される。
The
この構成により、第1電磁弁5では、第1コイル5jが通電されると、第1コイル5jの周りに、前記第1磁路(5aおよび5i)の中を通る磁束B1が発生し、その磁束B1によって第1弁体5aおよび第1磁路部材5iが磁化する。そして、その磁化によって第1弁体5aおよび第1磁路部材5iの間に発生する磁気吸引力によって、第1弁体5aが、第1磁路部材5iに引き付けられて第1磁路部材5i(即ち底面3b)に当接する。そして、この当接によって第1弁体5aの第2開口部5cが閉塞されて、第1弁体5aが閉弁する。
With this configuration, in the
なお、第2開口部5cの閉塞とは、第1弁体5aの前記周縁部分(第2開口部5cが形成された部分)が第1磁路部材5iに当接することで、第1弁体5aの主面5n側において、第2開口部5cと流入孔3cとが空間的に断絶することである。
The closing of the
ここでは、第1磁路部材5iは、第1弁体5aを第1磁路部材5iに引き付ける機能(引付機能)と、第1弁体5aと当接して第2開口部5cを閉塞する機能(閉塞機能)とを担っている。ここでは、第1磁路部材5iは、上述のように第1弁体5aの前記周縁部分(第2開口部5cが形成される部分)と略同形同大の環状に形成されることで、前記閉塞機能を担っている(即ち、第1弁体5aとの当接の際に第1弁体5aの前記周縁部分と当接して、第2開口部5cを閉塞する)。なお、ここでは、第1磁路部材5iは、前記引付機能と前記閉塞機能との両方を担うが、前記閉塞機能を他の部材によって担わせてもよい。この場合の他の部材は、磁性体である必要はない。
Here, the first
他方、第1コイル5jを非通電にすると、前記第1磁路(5aおよび5i)内の磁束B1が無くなって第1弁体5aと第1磁路部材5iとの間の磁気吸引力が無くなり、流入孔3cから流入する流体の流入圧によって第1弁体5aが第1磁路部材5iから離されて、第1弁体5aが開弁する。
On the other hand, when the
このように、第1電磁弁5では、閉弁時のみ通電するので、消費電力を低減できる。
Thus, since the first
また、第1電磁石5hは、ケース体3の底面3bの一部を構成すると共に第1弁体5aと協働して第1磁路を構成する第1磁路部材5iと、前記第1磁路(5aおよび5i)の中を通る磁束B1を発生させる第1コイル5jとから構成されるので、簡単な構成で、第1コイル5jの通電/非通電によって第1弁体5aを閉弁/開弁できる第1電磁石5hを構成できる。
The first electromagnet 5h constitutes a part of the
更に、第1磁路部材5iは、流入孔3cを囲むように環状に形成され、その第1対向面5pに第1コイル収納凹部5kを有し、その第1コイル収納凹部5k内に第1コイル5jが収納されるので、第1磁路部材5iおよび第1コイル5jをケース体3の底面3cにコンパクトに配設できる。
Further, the first
<第2電磁弁7の構成>
第2電磁弁7は、図1および図2に示すように、第2弁体7aと、第2弁体7aを開閉駆動する第2電磁石7hとを備えている。
<Configuration of
As shown in FIGS. 1 and 2, the second
第2弁体7aは、磁性体によって形成される。また、第2弁体7aは、第1弁体5の第1開口部5bを閉塞可能で第1弁体5よりも小さい大きさの板状に形成される。ここでは、第2弁体7aは、例えば、第1弁体5aの第1開口部5bの内側に嵌合可能な形状(即ち、第1開口部5bと略同形同大の板状)に形成される。これにより、第2弁体7aによって第1開口部5bを完全に閉塞することができる。
The
第2弁体7aは、第1弁体5とケース体3の天井面5dとの間において、第1弁体5aに対向する姿勢で、第1弁体5に接離する方向(第2方向)P1に可動可能に収納される。ここでは、第2弁体7aは、第1弁体5aの複数の第1爪部5eの内側に収納される(即ち、複数の第1爪部5eに囲まれた状態で配置される)。
The
また、第2弁体7aの天井面3d側(反対側)の主面(第2主面)7dには、例えばその周縁において、外周側に張り出すように、第1弁体5aの主面5dに係合する複数の第2爪部7eが形成される。この第2爪部7eにより、第2弁体7aが第1開口部5bから底面3b側に脱落することが防止される。
Further, the main surface (second main surface) 7d on the
第2弁体7aは、第1弁体5a側へは、第2爪部7eが第1弁体5aの主面5dに当接するまで可動可能であり、ケース体3の天井面3d側へは、第2弁体7aの主面7dが第1弁体5eの係止部5mに当接するまで可動可能である。そして、第2弁体7aは、第1弁体5aの第1開口部5bに嵌合して第1開口部5bを閉塞することで、閉弁し、第1弁体5aから離れて第1開口部5bを開放することで、開弁する。なお、第2弁体7aの閉弁は、第2電磁弁7の閉弁を意味し、第2弁体7aの開弁は、第2電磁弁7の開弁を意味する。
The
第2電磁石7hは、ケース体3の底面3bに配設されており、第2弁体7aと協働して第2磁路を構成する第2磁路部材7iと、通電によって前記第2磁路(7aおよび7i)の中を通る磁束B2を発生させる第2コイル7jとを備えている。
The
第2磁路部材7iは、磁性体によって形成される。第2磁路部材7iは、その第2弁体7aに対向する第2対向面7pがケース体3の底面3bの一部を構成するように、底面3bに配設される。ここでは、更に、第2磁路部材7iは、第2弁体7aの周縁部分(流入孔3cと対向しない部分)と略同形同大の環状に形成されると共に、第2対向面7pにおいて、第2対向面7pの周方向に亘って、断面略U字状の第2コイル収納凹部7kを有するように形成される。なお、このように形成された第2磁路部材7iは、第1磁路部材5iの内側に配置するように、ケース体3に配設されている。
The second
ここでは、第2磁路部材7iは、その外周壁部7iaと第1磁路部材5iの内周壁部5iaとが一体形成されることで、互いに一体形成される。
Here, the second
第2コイル7jは、第2コイル収納凹部7k内において、第2コイル収納凹部7kに沿って巻回された状態で収納される。
The
この構成により、第2電磁弁7では、第2コイル7jが通電されると、第2コイル7jの周りに、前記第2磁路(7aおよび7i)の中を通る磁束B2が発生し、その磁束B2によって第2弁体7aおよび第2磁路部材7jが磁化する。そして、その磁化によって第2弁体7aおよび第2磁路部材7jの間に発生する磁気吸引力によって、第2弁体7aが、第2磁路部材7j側(即ち第1弁体5a)に引き付けられて第1弁体5aの第1開口部5bを閉塞する。そして、この閉塞によって第2弁体7aが閉弁する。
With this configuration, when the
他方、第2コイル7aを非通電にすると、前記第2磁路(7aおよび7i)内の磁束B2が無くなって第2弁体7aと第2磁路部材7jとの間の磁気吸引力が無くなり、流入孔3cから流入する流体の流入圧によって第2弁体7aが第1弁体5aから天井面3d側へと離されて、第2弁体7aが開弁する。
On the other hand, when the
このように、第2電磁弁7では、閉弁時のみ通電するので、消費電力を低減できる。
Thus, since the second
また、第2電磁石7hは、ケース体3の底面3bの一部を構成すると共に第2弁体7aと協働して第2磁路を構成する第2磁路部材7iと、前記第2磁路(7aおよび7i)の中を通る磁束B2を発生させる第1コイル5jとから構成されるので、簡単な構成で、第1コイル5jの通電/非通電によって第2弁体7aを閉弁/開弁できる第2電磁石7hを構成できる。
The
更に、第2磁路部材7iは、流入孔3cを囲むように環状に形成され、その第2対向面7pに第2コイル収納凹部7kを有し、その第2コイル収納凹部7k内に第2コイル7jが収納されるので、第2磁路部材7iおよび第2コイル7jをケース体3の底面3bにコンパクトに配設できる。
Further, the second
<第1バネ9および第2バネ11の構成>
第1バネ9は、第1弁体5aを底面3b側に付勢するものである。第1バネ9は、図1に示すように、第1弁体5aの直径L1よりも小さく第1開口部bの直径L2よりも大きい直径L3を有する巻きバネである。第1バネ9は、第1弁体5aとケース体3の天井面3dとの間に収納される。
<Configuration of the
The
この第1バネ9により、流入孔3cからの流体の流入圧が所定値(第1バネ9の付勢力によって決まる値)以上の場合だけ、第1電磁弁5を開弁できる。換言すると、流入孔3cからの流体の流入圧が所定値未満の場合は、第1バネ9の付勢力によって自律的に第1電磁弁5を閉弁できる。これにより、第1電磁弁5の閉故障時(例えば第1コイル5j等の断線による故障時)でも、第1バネ9の付勢力によって第1電磁弁5を閉弁できる。
With the
第2バネ11は、第2弁体7aを第1弁体5a側に付勢するものである。第2バネ11は、図1に示すように、第2弁体7aの直径L5よりも小さく流出孔3eの直径L6よりも大きい直径L4を有する巻きバネである。第2バネ11は、第2弁体7aとケース体3の天井面3dとの間に収納される。
The
この第2バネ11により、流入孔3cからの流体の流入圧が所定値(第2バネ11の付勢力によって決まる値)以上の場合だけ、第2電磁弁7を開弁できる。換言すると、流入孔3cからの流体の流入圧が所定値未満の場合は、第2バネ11の付勢力によって自律的に第2電磁弁7を閉弁できる。これにより、第2電磁弁7の閉故障時(例えば第2コイル7j等の断線による故障)でも、第2バネ11の付勢力によって第2電磁弁7を閉弁できる。
With this
<流量切替装置1の動作説明>
図3は、流量切替装置1の全閉状態を示した側面視の断面概略図であり、図4は、流量切替装置1の全開状態を示した側面視の断面概略図であり、図5は、流量切替装置1の半開状態を示した側面視の断面概略図である。
<Description of Operation of Flow
3 is a schematic cross-sectional view in side view showing the fully closed state of the flow
(全閉時の動作)
流量切替装置1を全閉にする場合は、図3に示すように、第1電磁弁5および第2電磁弁7を共に閉弁させる。つまり、第1コイル5jを通電させることで、第1磁路(5aおよび5i)の中を通る磁束B1を発生させ、これにより、上述のように、第1電磁弁5を閉弁させる(即ち、第2開口部5cを閉塞させる)。そして、これと同時に、第2コイル7jを通電させることで、第2磁路(7aおよび7i)の中を通る磁束B2を発生させ、上述のように、第2電磁弁7を閉弁させる(即ち、第1開口部5bを閉塞させる)。図3では、各磁束B1,B2は、互いに連結して1つの閉磁束になっている。
(Operation when fully closed)
When the flow
この場合は、第1開口部5bおよび第2開口部5cは共に閉塞されるので、流入孔3cからの流体の流入、および、流出孔3eからの流体の流出は停止する。
In this case, since both the
(全開時の動作)
流量切替装置1を全開にする場合は、図4に示すように、第1電磁弁5および第2電磁弁7を共に開弁させる。つまり、第1コイル5jを非通電にすることで、第1磁路(5aおよび5i)内の磁束B1を無くし、これにより、上述のように、第1電磁弁5を開弁させる(即ち、第2開口部5cを開放させる)。そして、これと同時に、第2コイル7jを非通電にすることで、第2磁路(7aおよび7i)内の磁束B2を無くし、これにより、上述のように、第2電磁弁7を開弁させる(即ち、第1開口部5bを開放させる)。
(Operation when fully open)
When fully opening the flow
この場合は、第1開口部5bおよび第2開口部5cは共に開放する。そのため、流入孔3cから流入する流体は、矢印R1のように、第1開口部5bを通って、更に第1弁体5aと第2弁体7aの間を通って、更に第2弁体7aと天井面3dとの間を通って流出孔3eへと流れると共に、矢印R2のように、第2開口部5cを通って、更に第2弁体7aと天井面3dとの間を通って流出孔3eへと流れる。
In this case, both the
この場合は、2種類R1,R2の流路が形成されるので、流入孔3cから流入する流体の流量、および、流出孔3eから流出する流体の流出量は、後述の(半開時の動作)の場合と比べて、多くなる。
In this case, since two types of flow paths R1 and R2 are formed, the flow rate of the fluid flowing in from the
(半開時の動作)
流量切替装置1を半開にする場合は、図5に示すように、第1電磁弁5を閉弁すると共に第2電磁弁7を開弁させる。つまり、第1コイル5jを通電させることで、第1磁路(5aおよび5i)の中を通る磁束B1を発生させ、これにより、上述のように、第1電磁弁5を閉弁させる(即ち、第2開口部5cを閉塞させる)。そして、これと同時に、第2コイル7jを非通電にすることで、第2磁路(7aおよび7i)内の磁束B2を無くし、これにより、上述のように、第2電磁弁7を開弁させる(即ち、第1開口部5bを開放させる)。
(Operation when half open)
When the flow
この場合は、第1開口部5bは開放し、第2開口部5cは閉塞する。そのため、流入孔3cから流入する流体は、矢印R1のように、第1開口部5bを通って、更に第1弁体5aと第2弁体7aとの間を通って、更に第2弁体7aと天井面3dとの間を通って流出孔3eへと流れる。
In this case, the
この場合は、1種類R1の流路だけが形成されるので、流入孔3cから流入する流体の流量、および、流出孔3eから流出する流体の流出量は、上述の(全開時の動作)の場合と比べて、少なくなる。
In this case, since only one type R1 flow path is formed, the flow rate of the fluid flowing in from the
<主要な効果>
このように、この流量切替装置1では、第1電磁弁5および第2電磁弁7の開閉状態の組み合わせによって、流量切替装置1の開弁量を、全閉状態、全開状態および半開状態の3段階に切り替えることができる。即ち、全開または全閉しかできない電磁弁5,7を用いて、全開および全閉だけでなく半開(それらの間の開弁量)も保持できる流量切替装置を実現できる。
<Main effects>
As described above, in this flow
≪第2実施形態≫
図6は、本発明の第2実施形態に係る内燃機関の冷却システムの構成概略図である。
<< Second Embodiment >>
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a cooling system for an internal combustion engine according to the second embodiment of the present invention.
<構成説明>
この内燃機関の冷却システムは、内燃機関に流れる冷却水(流体、冷媒)の流量を切り替える電磁弁として、第1実施形態の流量切替装置1を用いたものである。この内燃機関の冷却システム50は、図6に示すように、車両用エンジン等の内燃機関51と、ラジエータ53と、ヒーターコア55と、ラジエータ用循環回路(第1循環回路)57と、ヒーターコア用循環回路(第2循環回路)59と、メカウォータポンプ(以後、メカWPと呼ぶ)(ポンプ)61と、温度制御弁63と、温度センサ65と、制御装置67を備えている。
<Description of configuration>
This cooling system for an internal combustion engine uses the flow
内燃機関51は、例えば、シリンダブロック51aとシリンダヘッド51bとにより構成される燃焼室の内部で燃料および空気の混合気を燃焼させ、燃焼室内でピストンを往復移動させることで動力を発生するものである。この内燃機関51は、冷却水流入口51cと冷却水流出口51dとを有しており、冷却水流入口51cから流入する冷却水は、シリンダブロック51aおよびシリンダヘッド51bを順に流れて冷却水流出口51dから流出する。
The
メカWP61は、例えば、内燃機関51の冷却水流入口51cに配設されており、ラジエータ53または/およびヒーターコア55から送出される冷却水(即ち第1循環回路57または/および第2循環回路59を流れる冷却水)を内燃機関51に流入させるものである。
The
温度センサ65は、内燃機関51内の冷却水の温度を検出するものであり、例えば内燃機関51の内部(例えばシリンダブロック51a)に配設される。なお、温度センサ65は、内燃機関51の内部に配設される代わりに、内燃機関51の冷却水流出口51d付近に配設されてもよい。
The
ラジエータ53は、内燃機関51から流出する冷却水を冷却する熱交換器である。
The
ラジエータ用循環回路57は、内燃機関51とラジエータ53との間で冷却水を循環させるものである。ここでは、ラジエータ用循環回路57は、内燃機関51の冷却水流出口51dから順に流量切替装置1、ラジエータ53、温度制御弁63およびメカWP61を介して内燃機関51の冷却水流入口51cに至るように構成される。
The
ヒーターコア55は、内燃機関51から流出する冷却水を用いて暖房を行う熱交換器である。
The
ヒーターコア用循環回路59は、内燃機関51とヒーターコア55との間で冷却水を循環させるものである。ここでは、ヒーターコア用循環回路59は、ラジエータ用循環回路57における第1分岐点N1と第2分岐点(温度制御弁63の配設箇所)N2とをヒーターコア55を介して接続することで、内燃機関51から流出する冷却水が、ヒーターコア55を循環して内燃機関51に戻るように構成される。
The heater
なお、第1分岐点N1は、ラジエータ用循環回路57における流量切替装置1とラジエータ53の間(換言すれば、ラジエータ用循環回路57におけるラジエータ53の冷却水流入側の前)に配設されており、第2分岐点N2は、ラジエータ用循環回路57におけるラジエータ53と内燃機関51との間(換言すれば、ラジエータ用循環回路57におけるラジエータ53の冷却水流出側の後)(ここでは、ラジエータ53とメカWP61との間)に配設される。
The first branch point N1 is disposed between the flow
温度制御弁63は、ラジエータ53に流れる冷却水の流量を制御することで、内燃機関51内の冷却水の温度を制御する弁である。ここでは、温度制御弁63として、サーモスタット式の三方弁が使用される。
The
温度制御弁63は、第2分岐点N2に配設される。そして、温度制御弁63は、ヒーターコア55からの冷却水は、その流量を制御せずに、内燃機関51へと流出させる。他方、温度制御弁63は、ラジエータ53からの冷却水は、その流量を、ヒーターコア55からの冷却水(即ち内燃機関51を循環した冷却水)の温度に応じて内燃機関51内の冷却水の温度が所定温度になるように制御して、内燃機関51へと流出させる。具体的には、温度制御弁63は、ヒーターコア55からの冷却水の温度が高い(即ち内燃機関51内の冷却水の温度が高い)ほど、ラジエータ53からの冷却水を、その流量を増やして内燃機関51へと流出させる。
The
なお、ここでは、温度制御弁63として、サーモスタット式の三方弁(即ち自律的にラジエータ55からの冷却水の流量を制御する三方弁)を用いたが、そのように限定されない。例えば、温度制御弁63として、制御装置67の制御により、ラジエータ55からの冷却水の流量を制御することができる電動三方弁を用いてもよい。この場合は、制御装置67は、温度センサ64の検出結果に基づいて電動三方弁を制御する。
Here, as the
制御装置67は、外部からの制御信号(例えば運転者の運転操作に応じた各制御信号)S1または温度センサ65の検出結果(即ち内燃機関51内の冷却水温度)に基づいて、内燃機関51、メカWP61および流量切替装置1を制御する。
The control device 67 is based on the control signal from the outside (for example, each control signal corresponding to the driving operation of the driver) S1 or the detection result of the temperature sensor 65 (that is, the cooling water temperature in the internal combustion engine 51). The
より詳細には、制御装置67は、外部からの制御信号S1に基づいて内燃機関51を制御(例えば暖機運転)する。 More specifically, the control device 67 controls the internal combustion engine 51 (for example, warm-up operation) based on an external control signal S1.
また、制御装置67は、内燃機関51の例えば暖機運転中において、温度センサ65の検出結果が所定温度未満の場合は、メカWP61を停止させると共に流量切替装置1を全閉状態に切替制御する(即ち、第1電磁弁5および第2電磁弁7を共に閉弁状態に切替制御する)。これにより、内燃機関51、ラジエータ用循環回路57およびヒーターコア用循環回路59に流れる冷却水の循環を停止する。
Further, when the detection result of the
他方、制御装置67は、内燃機関51の例えば暖機運転中において、温度センサ65の検出結果が所定温度以上になると、メカWP61を作動開始させて内燃機関51に冷却水を送出させると共に、流量切替装置1からの冷却水の流出を開始させる。これにより、内燃機関51、ラジエータ用循環回路57およびヒーターコア用循環回路59に冷却水を循環させる。
On the other hand, when the detection result of the
より詳細には、制御装置67は、流量切替装置1からの冷却水の流出を開始させる場合は、流量切替装置1を全閉状態から半開状態に切替制御し(即ち、第1電磁弁5を閉弁させると共に第2電磁弁7を開弁させ)、一定時間経過後、全開状態に切替制御する(即ち、第1電磁弁5および第2電磁弁7を共に開弁させる)。これにより、流量切替装置1からの冷却水の流出量を段階的に増加させる。
More specifically, when starting the outflow of the cooling water from the flow
<動作説明>
この冷却システム50では、内燃機関51の作動中において、温度センサ65の検出結果(即ち内燃機関51内の冷却水温度)が所定温度未満の場合は、メカWP61が停止されると共に流量切替装置1が全閉状態にされて、内燃機関51への冷却水の循環およびヒーターコア55への冷却水の循環が停止される。
<Description of operation>
In the
そして、温度センサ65の検出結果が所定温度以上になると、メカWP61が作動開始されると共に、流量切替装置1が全閉状態から半開状態に切り替えられて、一定時間経過後に、全開状態に切り替えられる。これにより、冷却水が、内燃機関51→流量切替装置1→ラジエータ53→温度制御弁63→内燃機関51の順に循環すると共に、内燃機関51→流量切替装置1→ヒーターコア55→温度制御弁63→内燃機関51の順に循環する。これにより、内燃機関51への冷却水の循環、および、ヒーターコア55への冷却水の循環が開始される。
When the detection result of the
その際、内燃機関51およびヒーターコア55には、流量切替装置1の半開状態では、少量の冷却水が循環し、流量切替装置1が全開状態になると、比較的多い量(以後、通常の量と呼ぶ)の冷却水が循環する(即ち冷却水が段階的に増加する)。これにより、内燃機関51内の冷却水の温度が急低下することが防止されると共に、ヒーターの吹出口の空気温度が急上昇することが防止される。
At this time, a small amount of cooling water circulates in the
そして、この間、温度制御弁63によって、内燃機関51内の冷却水の温度が所定温度となるように、内燃機関51→流量切替装置1→ラジエータ53→温度制御弁63→内燃機関51の順に循環する冷却水の流量が制御される。
During this time, the
<流量切替装置1の開閉切替と内燃機関51の内外の冷却水温度との関係>
図7は、第2実施形態に係る内燃機関の冷却システム50において、流量切替装置1の開閉切替時の内燃機関51の内部の冷却水の温度Tinの変化と内燃機関51の外部(例えば内燃機関51の冷却水流出口51d付近)の冷却水の温度Toutの変化を示した図である。図7中の温度T2は、図10の温度T2を示す。なお、図7の縦軸は冷却水の温度であり、横軸は時刻である。
<Relationship between Open / Close Switching of Flow
FIG. 7 shows a change in the cooling water temperature Tin inside the
図7では、内燃機関51の作動中(例えば暖機運転中)において、時刻t1で流量切替装置1が全閉状態から半開状態に切り替わり、時刻t2で流量切替装置1が半開状態から全開状態に切り替わる。時刻tがt0≪t<t1では、流量切替装置1は全閉状態であるので、内燃機関51には冷却水は循環しない。そのため、内燃機関51の内部の冷却水(内部に溜まった冷却水)の温度Tinは上昇し、内燃機関51の外部の冷却水の温度Toutは低い温度T3のままである。
In FIG. 7, during the operation of the internal combustion engine 51 (for example, during warm-up operation), the flow
そして、時刻t=t1で、流量切替装置1が全閉状態から半開状態に切り替わると、流量切替装置1に流れる冷却水の流量に応じて、内燃機関51に冷却水が循環する。この状態(流量切替装置1の半開状態)では、流量切替装置1に流れる冷却水の流量は小さいので、内燃機関51にも少ない流量の冷却水が流れる。これにより、時刻tがt1<t<t2では、内燃機関51の内部の冷却水の温度TinはT1からT4(>T2)に緩やかに低下すると共に、内燃機関51内の冷却水が外部に流出されて、外部の冷却水の温度Toutが上昇する。
When the flow
そして、時刻t1から一定時間経過後の時刻t2で、流量切替装置1が半開状態から全開状態に切り替わると、時刻t>t2では、内燃機関51に流れる冷却水の流量は、通常の流量まで増加する。そして、各温度Tin,outは平衡状態になって同じ温度になる。
When the flow
<冷却システム50の主要な効果>
この実施形態では、内燃機関51に流れる冷却水の流量を切り替える電磁弁として、第1実施形態の流量切替装置1を用いるので、流量切替装置1の開閉切替によって内燃機関51に冷却水を流し始めるときに、内燃機関51に流れる冷却水の流量を段階的に増加させることができる。
<Main effects of cooling
In this embodiment, since the flow
これにより、内燃機関51に冷却水を流し始めるときに、内燃機関51に流れる冷却水の流量が急増することを防止でき、これにより、内燃機関51に流れる冷却水の温度が急低下することを防止できる。
As a result, when the cooling water starts to flow through the
これにより、例えば暖気運転中に、流量切替装置1から冷却水が流出開始しても、内燃機関51に流れる冷却水の温度が急低下しないので、内燃機関51の燃費の向上が低下することを防止できる。
Thereby, for example, even when the cooling water starts to flow out of the flow
<第2実施形態の変形例>
第2実施形態では、流量切替装置1は、ラジエータ用循環回路57における内燃機関51の冷却水流出側に分岐点を介さずに配設されたが、そうする代わりに、ラジエータ用循環回路57における内燃機関51の冷却水流入側に分岐点を介さずに配設されてもよい(例えば温度制御弁63とメカWP61との間に配設されてもよい)。
<Modification of Second Embodiment>
In the second embodiment, the flow
また、第2実施形態では、ヒーターコア55を備える場合で説明したが、ヒーターコア55(従って、ヒーターコア用循環回路57、第1分岐点N1および第2分岐点N2も)を省略しても構わない。
Further, in the second embodiment, the case where the
≪第3実施形態≫
図8は、第3実施形態に係る内燃機関の冷却システムの構成概略図である。
«Third embodiment»
FIG. 8 is a schematic configuration diagram of a cooling system for an internal combustion engine according to the third embodiment.
<構成説明>
第2実施形態では、流量切替装置1は、内燃機関51に流れる冷却水の流量を切り替える電磁弁として用いられたが、この実施形態では、流量切替装置1は、ヒーターコア55に流れる冷却水の流量を切り替える電磁弁として用いられる。
<Description of configuration>
In the second embodiment, the flow
以下では、第2実施形態と同じ構成については同じ符号を付して説明を省略し、第2実施形態と異なる点を中心に説明する。 In the following description, the same components as those in the second embodiment are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and differences from the second embodiment will be mainly described.
この実施形態の冷却システム50Bでは、図8に示すように、流量切替装置1は、ヒーターコア循環回路59における第1分岐点N1とヒーターコア55との間に配設される。換言すれば、ラジエータ用循環回路59におけるヒーターコア55の冷却水流入側に分岐点を介さずに配設される。
In the
この冷却システム50Bの制御装置67Bは、温度センサ65の検出結果および外部からの制御信号(例えば運転者の運転操作に応じた各制御号S1およびヒーター操作に応じた各制御信号S2)に基づいて、内燃機関51、メカWP61および流量切替装置1を制御する。
The
制御装置67Bは、内燃機関51およびメカWP61に対しては、第2実施形態の制御装置67の場合と同様に制御する。
The
また、制御装置67Bは、流量切替装置1に対しては、外部からのヒーター停止信号S2を受信すると全閉状態に切り替え、他方、外部からのヒーター開始信号S2を受信すると、流量切替装置1からの冷却水の流出を開始させる。
Further, when the
より詳細には、制御装置67Bは、流量切替装置1からの冷却水の流出を開始させる場合は、第2実施形態の場合と同様に、流量切替装置1を全閉状態から半開状態に切替制御し、一定時間経過後、全開状態に切替制御する。これにより、流量切替装置1からの冷却水の流出量を段階的に増加させて、ヒーターコア55に流れる冷却水の流量を段階的に増加させる。
More specifically, the
<冷却システム50Bの主要な効果>
この実施形態では、ヒーターコア55に流れる冷却水の流量を切り替える電磁弁として、第1実施形態の流量切替装置1を用いるので、流量切替装置1の開閉切替によってヒーターコア55に冷却水を流し始めるときに、ヒーターコア55に流れる冷却水の流量を段階的に増加させることができる。
<Main effects of
In this embodiment, since the flow
これにより、ヒーターコア55に冷却水を流し始めるときに、ヒーターコア55に流れる冷却水の流量が急増して、ヒーターコア55に流れる冷却水の温度が急上昇することを防止できる(即ち、ヒーターの吹出部の空気温度が急上昇することを防止できる)。
Thereby, when the cooling water starts to flow through the
<第3実施形態の変形例>
第3実施形態では、流量切替装置1は、ヒーターコア用循環回路59におけるヒーターコア55の冷却水流入側に分岐点を介さずに配設されたが、そうする代わりに、ヒーターコア用循環回路59におけるヒーターコア55の冷却水流出側に分岐点を介さずに配設されてもよい(例えば温度制御弁63とヒーターコア55との間に配設されてもよい)。
<Modification of Third Embodiment>
In the third embodiment, the flow
≪付帯事項≫
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は斯かる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと解される。
≪Attached matters≫
As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to such an example. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. It is understood.
また、第1から第3実施形態の何れかを組み合わせた発明についても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと解される。 Moreover, it is understood that the invention combining any one of the first to third embodiments belongs to the technical scope of the present invention.
本発明に係る流量切替装置は、車両用エンジン等の内燃機関の冷却システムに循環する冷却水の流量を切り替える電磁弁として使用するのに適している。 The flow rate switching device according to the present invention is suitable for use as an electromagnetic valve for switching the flow rate of cooling water circulating in a cooling system of an internal combustion engine such as a vehicle engine.
1 流量切替装置
3 ケース体
3a 内部空間
3b 底面(一側の内側面)
3c 流入孔
3d 天井面(反対側の内側面)
3e 流出孔
5 第1電磁弁
5a 第1弁体
5b 第1開口部
5c 第2開口部
5d 主面(第1主面)
5e 第1爪部
5f 基部
5g 係止部
5h 第1電磁石
5i 第1磁路部材
5j 第1コイル
5k 第1コイル収納凹部
5p 第1対向面
7 第2電磁弁
7a 第2弁体
7d 主面(第2主面)
7e 第2爪部
7h 第2電磁石
7i 第2磁路部材
7j 第2コイル
7k 第2コイル収納凹部
7p 第2対向面
9 第1バネ
11 第2バネ
50,50B 冷却システム
51 内燃機関
53 ラジエータ
55 ヒーターコア
67,67B 制御装置
N1 第1分岐点
N2 第2分岐点
DESCRIPTION OF
5e 1st nail | claw
7e
Claims (15)
内部空間を有し、前記内部空間における一側の内側面の一部に前記流入孔が形成されると共に前記内部空間における反対側の内側面に前記流出孔が形成されたケース体と、
前記ケース体内に配設された第1電磁弁および第2電磁弁と、
を備え、
前記第1電磁弁は、
前記ケース体の前記内部空間において前記一側の前記内側面に接離する第1方向に可動可能に収納され、前記流入孔に対向する部分に重なるように第1開口部が形成されると共に前記流入孔と対向しない部分に第2開口部が形成され、前記一側の前記内側面に当接して前記第2開口部を閉塞することで閉弁し、前記一側の前記内側面から離れて前記第2開口部を開放することで開弁する第1弁体と、
前記ケース体の前記一側の前記内側面に配設され、前記第1弁体を開閉駆動する第1電磁石と、
を備え、
前記第2電磁弁は、
前記第1弁体と前記ケース体の前記反対側の前記内側面との間において前記第1弁体に接離する第2方向に可動可能に収納され、前記第1開口部を閉塞可能で前記第1弁体よりも小さく形成され、前記第1弁体に当接して前記第1開口部を閉塞することで閉弁し、前記第1弁体から離れて前記第1開口部を開放することで開弁する第2弁体と、
前記ケース体の前記一側の前記内側面に配設され、前記第2弁体を開閉駆動する第2電磁石と、
を備えることを特徴とする流量切替装置。 A flow rate switching device that switches the flow rate of the fluid flowing in from the inflow hole to flow out of the outflow hole,
A case body having an internal space, wherein the inflow hole is formed in a part of the inner side surface on one side in the internal space and the outflow hole is formed on the inner side surface on the opposite side in the internal space;
A first solenoid valve and a second solenoid valve disposed in the case body;
With
The first solenoid valve is
A first opening is formed in the internal space of the case body so as to be movable in a first direction that contacts and separates from the inner surface on the one side, and overlaps with a portion facing the inflow hole. A second opening is formed in a portion not facing the inflow hole, and closes by closing the second opening by contacting the inner surface on the one side and away from the inner surface on the one side. A first valve body that opens by opening the second opening;
A first electromagnet disposed on the inner surface on the one side of the case body and driving the first valve body to open and close;
With
The second solenoid valve is
Between the first valve body and the inner surface on the opposite side of the case body is housed movably in a second direction contacting and separating from the first valve body, and the first opening can be closed and The first valve body is formed smaller than the first valve body, closes by closing the first opening by contacting the first valve body, and opens the first opening away from the first valve body. A second valve body that opens at
A second electromagnet disposed on the inner surface on the one side of the case body and driving to open and close the second valve body;
A flow rate switching device comprising:
前記第1電磁石は、通電されることで前記第1弁体を閉弁し、
前記第2電磁石は、通電されることで前記第2弁体を閉弁することを特徴とする流量切替装置。 The flow rate switching device according to claim 1,
The first electromagnet closes the first valve body when energized,
The flow rate switching device, wherein the second electromagnet closes the second valve body when energized.
前記第1弁体を前記一側の前記内側面側に付勢する第1バネを更に備えることを特徴とする流量切替装置。 The flow rate switching device according to claim 1 or 2,
A flow rate switching device, further comprising: a first spring that biases the first valve body toward the inner surface side on the one side.
前記第2弁体を前記第1弁体側に付勢する第2バネを更に備えることを特徴とする流量切替装置。 The flow rate switching device according to any one of claims 1 to 3,
The flow rate switching device further comprising a second spring that biases the second valve body toward the first valve body.
前記第1弁体は、その前記反対側の第1主面において、前記第2弁体の可動範囲を規制する複数の第1爪部を有し、
前記各第1爪部は、
前記第2弁体を囲むように前記第1開口部の周囲に立設されて、前記第2弁体の可動範囲を前記第2方向に制限する基部と、
前記基部において内側に突出するように形成されて、前記第2弁体の前記第2方向の可動範囲を規制する係止部と、
を有することを特徴とする流量切替装置。 The flow rate switching device according to any one of claims 1 to 4,
The first valve body has a plurality of first claw portions that regulate a movable range of the second valve body on the first main surface on the opposite side,
Each of the first claws is
A base that is erected around the first opening so as to surround the second valve body, and limits a movable range of the second valve body in the second direction;
A locking portion that is formed so as to protrude inward at the base portion and restricts a movable range of the second valve body in the second direction;
A flow rate switching device characterized by comprising:
前記第2弁体は、前記第1開口部の内側に嵌合可能に形成され、前記第2弁体の前記反対側の第2主面には、前記第1弁体の前記第1主面に係合する第2爪部が形成されることを特徴とする流量切替装置。 The flow rate switching device according to claim 5,
The second valve body is formed so as to be fitted inside the first opening, and the second main surface on the opposite side of the second valve body has the first main surface of the first valve body. A flow rate switching device characterized in that a second claw portion is formed to be engaged with the valve.
前記第1弁体は、磁性体によって形成され、
前記第1電磁石は、
前記第1弁体と協働して第1磁路を構成し、前記第1弁体に対向する第1対向面が前記ケース体の前記一側の前記内側面の一部を構成するように前記一側の前記内側面に配設された第1磁路部材と、
通電によって前記第1磁路の中を通る磁束を発生させる第1コイルと、
を備えることを特徴とする流量切替装置。 The flow rate switching device according to any one of claims 1 to 6,
The first valve body is formed of a magnetic body,
The first electromagnet includes:
A first magnetic path is configured in cooperation with the first valve body, and a first facing surface facing the first valve body forms a part of the inner surface on the one side of the case body. A first magnetic path member disposed on the inner surface of the one side;
A first coil that generates a magnetic flux passing through the first magnetic path by energization;
A flow rate switching device comprising:
前記第1磁路部材は、前記流入孔を囲むように環状に形成され、前記第1対向面において前記第1対向面の周方向に亘って第1コイル収納凹部を有し、
前記第1コイルは、前記第1コイル収納凹部に収納されることを特徴とする流量切替装置。 The flow rate switching device according to claim 7,
The first magnetic path member is formed in an annular shape so as to surround the inflow hole, and has a first coil housing recess in the circumferential direction of the first opposing surface in the first opposing surface,
The flow rate switching device, wherein the first coil is housed in the first coil housing recess.
前記第2弁体は、磁性体によって形成され、
前記第2電磁石は、
前記第2弁体と協働して第2磁路を構成し、前記第2弁体に対向する第2対向面が前記ケース体の前記一側の前記内側面の一部を構成するように前記一側の前記内側面に配設された第2磁路部材と、
通電によって前記第2磁路の中を通る磁束を発生させる第2コイルと、
を備えることを特徴とする流量切替装置。 The flow rate switching device according to any one of claims 1 to 7,
The second valve body is formed of a magnetic body,
The second electromagnet
A second magnetic path is formed in cooperation with the second valve body, and a second facing surface facing the second valve body forms a part of the inner surface on the one side of the case body. A second magnetic path member disposed on the inner surface of the one side;
A second coil that generates a magnetic flux passing through the second magnetic path by energization;
A flow rate switching device comprising:
前記第2電磁石は、前記流入孔を囲むように環状に形成され、前記第2対向面において前記第2対向面の周方向に亘って第2コイル収納凹部を有し、
前記第2コイルは、前記第2コイル収納凹部に収納されることを特徴とする流量切替装置。 The flow rate switching device according to claim 9,
The second electromagnet is formed in an annular shape so as to surround the inflow hole, and has a second coil housing recess in the circumferential direction of the second opposing surface in the second opposing surface,
The flow rate switching device, wherein the second coil is housed in the second coil housing recess.
当該流量切替装置の全閉状態では、前記第1電磁弁および前記第2電磁弁は共に閉弁され、当該流量切替装置の全開状態では、前記第1電磁弁および前記第2電磁弁は共に開弁され、当該流量切替装置の半開状態では、前記第1電磁弁は閉弁され且つ前記第2電磁弁は開弁されることを特徴とする流量切替装置。 The flow rate switching device according to any one of claims 1 to 10,
In the fully closed state of the flow rate switching device, both the first solenoid valve and the second solenoid valve are closed, and in the fully open state of the flow rate switching device, both the first solenoid valve and the second solenoid valve are open. The flow rate switching device, wherein the first solenoid valve is closed and the second solenoid valve is opened in the half-open state of the flow rate switching device.
前記流出孔からの流体の流出を開始する場合は、前記第1電磁弁が閉弁された状態で前記第2電磁弁が開弁された後、一定時間経過後、前記第2電磁弁が開弁された状態で前記第1電磁弁が開弁されることを特徴とする流量切替装置。 The flow rate switching device according to any one of claims 1 to 11,
When starting the outflow of the fluid from the outflow hole, the second solenoid valve is opened after a lapse of a certain time after the second solenoid valve is opened with the first solenoid valve closed. The flow rate switching device, wherein the first electromagnetic valve is opened in a valved state.
前記内燃機関と前記ラジエータとの間で冷媒を循環させる第1循環回路と、
前記第1循環回路に流れる冷媒を前記内燃機関に送り出すポンプと、
前記第1循環回路における前記内燃機関の冷媒流出側または冷媒流入側に分岐点を介さずに配設され、前記第1循環回路に流れる冷媒の流量を切り替える請求項12に記載の流量切替装置と、
前記流量切替装置の前記第1電磁弁および前記第2電磁弁の開閉を制御する制御装置と、
を備えることを特徴とする内燃機関の冷却システム。 A radiator for cooling the refrigerant flowing out of a predetermined internal combustion engine;
A first circulation circuit for circulating a refrigerant between the internal combustion engine and the radiator;
A pump for sending the refrigerant flowing through the first circulation circuit to the internal combustion engine;
The flow rate switching device according to claim 12, wherein the flow rate switching device is arranged on the refrigerant outflow side or the refrigerant inflow side of the internal combustion engine in the first circulation circuit without switching a branch point, and switches the flow rate of the refrigerant flowing through the first circulation circuit. ,
A control device for controlling opening and closing of the first solenoid valve and the second solenoid valve of the flow rate switching device;
A cooling system for an internal combustion engine, comprising:
前記内燃機関から流出する冷媒を用いて暖房を行うヒーターコアと、
前記第1循環回路における前記ラジエータの冷媒流入側の前に配設された第1分岐点と、前記第1循環回路における前記ラジエータの冷媒流出側の後に配設された第2分岐点とを前記ヒーターコアを介して接続して、前記内燃機関から流出する冷媒を前記ヒーターコアに循環させて前記内燃機関に戻す第2循環回路と、
を備えることを特徴とする内燃機関の冷却システム。 A cooling system for an internal combustion engine according to claim 13,
A heater core for heating using a refrigerant flowing out of the internal combustion engine;
A first branch point disposed before the refrigerant inflow side of the radiator in the first circulation circuit and a second branch point disposed after the refrigerant outflow side of the radiator in the first circulation circuit; A second circulation circuit connected via a heater core, circulating the refrigerant flowing out of the internal combustion engine to the heater core and returning it to the internal combustion engine;
A cooling system for an internal combustion engine, comprising:
前記内燃機関と前記ラジエータとの間で冷媒を循環させる第1循環回路と、
前記内燃機関から流出する冷媒を用いて暖房を行うヒーターコアと、
前記第1循環回路における前記ラジエータの冷媒流入側の前に配設された第1分岐点と、前記第1循環回路における前記ラジエータの冷媒流出側の後に配設された第2分岐点とを前記ヒーターコアを介して接続して、前記内燃機関から流出する前記冷媒を前記ヒーターコアに循環させて前記内燃機関に戻す第2循環回路と、
前記第2分岐点からの冷媒を前記内燃機関に送り出すポンプと、
前記第2循環回路における前記ヒーターコアの冷媒流入側または冷媒流出側に分岐点を介さずに配設され、前記第2循環回路に流れる冷媒の流量を切り替える請求項12に記載の流量切替装置と、
前記流量切替装置の前記第1電磁弁および前記第2電磁弁の開閉を制御する制御装置と、
を備えることを特徴とする内燃機関の冷却システム。 A radiator for cooling the refrigerant flowing out of a predetermined internal combustion engine;
A first circulation circuit for circulating a refrigerant between the internal combustion engine and the radiator;
A heater core for heating using a refrigerant flowing out of the internal combustion engine;
A first branch point disposed before the refrigerant inflow side of the radiator in the first circulation circuit and a second branch point disposed after the refrigerant outflow side of the radiator in the first circulation circuit; A second circulation circuit connected via a heater core, circulating the refrigerant flowing out of the internal combustion engine to the heater core and returning it to the internal combustion engine;
A pump for sending the refrigerant from the second branch point to the internal combustion engine;
13. The flow rate switching device according to claim 12, wherein the flow rate switching device is disposed on a refrigerant inflow side or a refrigerant outflow side of the heater core in the second circulation circuit without a branch point, and switches a flow rate of the refrigerant flowing in the second circulation circuit. ,
A control device for controlling opening and closing of the first solenoid valve and the second solenoid valve of the flow rate switching device;
A cooling system for an internal combustion engine, comprising:
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JP2011267527A JP2013119893A (en) | 2011-12-07 | 2011-12-07 | Flow rate switching device, and cooling system for internal combustion engine |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2019210950A (en) * | 2018-05-31 | 2019-12-12 | 株式会社デンソー | Electromagnetic valve |
-
2011
- 2011-12-07 JP JP2011267527A patent/JP2013119893A/en active Pending
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JP2019210950A (en) * | 2018-05-31 | 2019-12-12 | 株式会社デンソー | Electromagnetic valve |
JP7070101B2 (en) | 2018-05-31 | 2022-05-18 | 株式会社デンソー | solenoid valve |
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