JP2018003843A - 内燃機関の冷却剤流を調整する装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 内燃機関の冷却剤流を調整する装置を提供する。
【解決手段】 本発明は、貫通流開口を開く、または閉じる、または部分的に開くために、弁装置（８）内で動くことができる弁本体を用いて、特に、自動車両の内燃機関用の、冷却剤流を調整する装置に関し、冷却剤流の流量を調整するために、貫通流開口に配置できる弁本体を制動システム（１、２、３、４；１１、１２、１３、１４；２１、２２、２３、２４、２５）に連結することが可能である。
【選択図】 図９

Description

本発明は、弁装置内で動くことができる弁本体を用いて、特に、自動車両の内燃機関用の、冷却剤流を調整する装置に関する。

内燃機関では、冷却は通常、冷却剤流の調整によって行われる。おそらく最も広範な調整が、サーモスタット制御式調整弁によって行われる。原則として、前記調整弁は、開／閉調整のみを可能にする。それぞれの動作状態に合わせたより微妙な調整は、複雑性が比較的高いこの種の弁構成によってのみ実現可能である。

本発明は、より敏感で、簡単に構築され、信頼できる冷却剤流調整装置を提供するという目的を基本とし、この装置は、好ましくは内燃機関の望ましい任意の冷却剤流量を可能にする。

本発明によれば、前記目的は、冷却剤流の貫通流を調整するために、弁装置の可動弁本体を制動システムに連結することができることによって達成される。

例えば、ドラム式制動システムとして公知のものなどの様々な制動システムが先行技術から公知である。例えば、（特許文献１）は、例えば、電気モータで駆動される機械を電磁装置によって制動することができるドラム式制動装置を開示および説明している。この場合に、電磁装置は制動ドラムと、制動ドラムと相互作用する制動ディスクと、板ばねの作用を受けて、互いに連結される２つの強磁性システムとを有する。

（特許文献２）は、環状の磁性体および複数のマグネットアーマチュアを有する電磁制御式内部膨張ドラム制動装置を開示しており、マグネットアーマチュアは、前記磁性体と相互作用し、制動要素を支持する。前記マグネットアーマチュアは、磁性体が磁化されていない場合に、ばねの力によって、制動ドラムに押し付けられる。

（特許文献３）は、回転ツールを有する手動駆動式電気装置用の制動装置を開示している。この場合に、回転ツールは、電磁コイルと連動するカムによって、制動ドラムに押し付けられたり、または制動ドラムから離れる方向に押されたりする。

仏国特許第１３３１４７９号明細書 独国特許第１２２７２８７号明細書 米国特許第４０２９１５９号明細書

本発明に従って構築されたこの種の制動システム用の特に好ましい一実施形態では、弁装置の冷却剤流の注入および調整の際に、弁本体は、冷却剤用の少なくとも１つの貫通流開口を閉じる、および／または開く、もしくは部分的に開くために、弁装置の制動システムの回転軸を中心として回転できるように配置される。代替案として、弁本体を弁装置の貫通流開口に移動可能に配置することも考えられる。

制動システムは、冷却剤流を調整するために、電磁式に駆動できるのが好ましい。このために、磁気作用を受けて動作できるように配置された少なくとも１つの制動要素を電磁駆動式制動システムのロータとステータとの間に設けることができる。本発明の対象の簡単な一改良形態では、好ましくは２つの制動要素が、互いに対して旋回動作することができ、ロータおよびステータをほぼ囲むように懸架される。制動要素は、弁本体を位置決めするために、マグネットシステムに通電することで制動作用を及ぼし、前記制動作用は、貫通流開口に対する弁本体の位置決めに直接的に、または間接的に作用して、好ましくは前記弁本体を弁装置の貫通流開口内の任意の所望する位置に保持し、その結果として、冷却液の体積流量は、全（最大）開位置（制動システムは弁本体になんら作用を及ぼさない）から、閉位置およびあらゆる中間位置までの範囲に及ぶことができる。閉位置では、冷却剤は、内燃機関の冷却回路だけを経由して送られる。弁本体の全開位置または部分的開位置では、冷却剤は、冷却剤を冷却するために追加して配置された冷却装置を経由するように案内される。中間位置（部分開位置）では、相応して、単により多い、またはより少ない体積流量の冷却液が、追加して配置された冷却装置を経由して送られる。

本発明の対象のさらに好ましい改良形態では、制動システムは回転体とすることができ、この回転体は、弁本体に連結することができ、回転体の外周には、ソレノイドを用いて回転できる制動要素が配置される。

代替案として、弁本体を調整するために、弁本体に連結できる回転体に少なくとも１つの可動制動要素を設けることができ、調整機構によって制動要素を調整することが可能である。この場合に、調整機構は、ウオームギヤによって駆動することができ、このウオームギヤは、電気アクチュエータによって直接的に、または間接的に駆動され、弁本体を調整するために、平歯システムを介してロータと係合（連動）する。

冷却を確実にし、例えば、車両の電気系の機能障害が発生した場合に、内燃機関の損傷を防止するために、例えば、電源障害の場合に、ばね要素の作用により、制動システムの制動要素を非制動位置に移すことは、あらゆる場合に適切であり、非制動位置では、弁本体は、内燃機関におけるオーバヒートを回避するために、冷却剤流を完全に解放する。

上記の特徴を有して構築された調整システムは、自動車両用の内燃機関の冷却剤流を調整するのに使用されるのが好ましい。

自動車両の内燃機関の冷却剤流を調整する装置における本発明の問題解決策の利点、特徴、および細部が、複数の代替実施形態についての以下の説明から、およびこの点に関する図面の概略的な図解を使用して明らかになる。以下の本文で説明する、図面の図に示す特徴および特徴の組み合わせと、図面を使用して説明する特徴および特徴の組み合わせとは、この点で本発明の範囲から逸脱することなく、それぞれ明示された組み合わせだけでなく、他の組み合わせ、あるいは単独でも使用することができる。

第１の変形型の本発明による制動システムを示している。 第１の変形型の制動システムの細部を示している。 例えば、第１の変形型の制動システムで使用される制動要素を示している。 図１〜３による制動システムでの制動要素の配置を示している。 本発明による制動システムの第２の変形型を示している。 本発明による制動システムの第２の変形型を示している。 制動要素に作用するソレノイドによる、制動要素のための駆動体を有する、本発明による制動システムの１つの変形型を示している。 調整機構による駆動体を有するさらなる変形型の制動システムの分解図を示している。 組み立てた状態の図８による駆動体を示している。 弁装置と共に組み立てた図８および図９による駆動体を示している。

図１〜４は、本発明による制動システムを示しており、この制動システムでは、制動要素３が、旋回動作可能な態様でロータ１と磁性ステータ２との間に配置されている。制動要素３は、旋回軸（旋回ポイント）４によって旋回動作可能な態様で取り付けられており、その結果として、制動要素３は、マグネットシステムの通電時に、非制動作用位置から制動作用位置に移ることができる。制動システムに連結された弁本体（図示せず）は、前記制動作用によって、弁装置（ここでは図示しない）の貫通流開口内の任意の所望する位置に不動に保持される。このようにして、冷却剤流は、感度の高い態様で調整することができる。

図２は、ロータ１およびステータ２に対する制動要素３の配置に関する詳細図を示している。図３は、制動要素を単独で示している。図４は、ステータ２に対する制動要素３の配置を示している。

図５および図６に示す、本発明による制動要素の変形型は、単に、ロータ１１が、外側で環状に、円周に沿った態様で、磁性ステータ１２を囲んでいるという点で、図１〜４によるシステムとは異なっている。制動要素１３は、この場合もロータ１１とステータ１２との間に配置され、磁気作用を受けて制動機能を果たすことができる。この場合に、制動要素１３は、磁気作用を受けて旋回軸１４のまわりに旋回し、制動要素１３は、旋回軸１４において、旋回動作可能な態様で懸架されている。

図５および図６による制動システムの機能は、図１〜４を使用して上記にすでに説明した機能とほぼ一同じである。

本発明による制動システムの別の代替改良形態が、図７に概略的に示されている。この場合に、制動システムが機能するのに不可欠な構成要素のみが示されている。２１は、冷却液の貫通流を調整するために、弁本体が連結される回転要素を示している。回転要素２１は、制動作用を引き起こすために、回転要素２１に対して旋回動作可能な態様で、旋回軸２３、２４に取り付けられた制動要素２２によって囲まれている。前記例示的な実施形態では、旋回動作は、ソレノイド２５を用いて行われ、制動要素２２は、押し付ける態様で回転要素２１に当接するまで、回転要素２１上で旋回することができる。

図８は、弁装置の冷却剤流を調整するための制動システムの別の代替改良形態の分解図を示している。前記代替発明を組み立てた状態が図９および図１０に示されている。図８〜１０による制動システムは、アクチュエータ（＝モータ５）から構築され、ウオームギヤ６は、アクチュエータによって、直接的に、または間接的に駆動することができる。ウオームギヤ６は、弁装置８において、弁本体（図示せず）が回転または移動によって、開位置から閉位置に、およびそれらの間の任意の所望する位置に移るのを可能にするために、図１〜７を使用して上記に説明した構造による改良形態の制動システムにおいて、平歯システムを有するギヤホイール７を駆動する。制動システムは、旋回動作可能な態様で、旋回軸４に取り付けられた旋回動作可能な制動要素３、１３、２２と、電磁システムのステータ２およびロータ１とから構築される。前記構成要素は、制動システムハウジング９内に設置される。前記組み立てた状態において、制動システムは、（示した例示的な実施形態ではロータ１の回転軸１０を介して）弁本体を調整するために、弁装置８に取り付けられる。

旋回軸（４、１４、２３、２４）のまわりに旋回させることで、磁気作用を受けて制動要素が制動位置まで旋回した位置から非制動位置に制動要素を移すための、それぞれ制動要素（３、１３、２２）の自由端に作用する復帰ばね１５の配置が、図９だけに示されているが、この復帰ばね１５の配置は、この形態および修正形態で図１〜１０の全部で示され、説明された制動システムの機能を果たすために、同様の形でやはり必要である。復帰ばね１５は、懸架出っ張り部１６、１７に架けられている。

安全ばね１８も図９だけに示されているが、本発明による制動システムの他のすべての改良形態で同様に有益に使用され、例えば、電源障害またはシステムの他の不具合が発生した場合に、制動要素３、１３、２２は、この安全ばね１８によって非制動位置に移り、この非制動位置において、弁本体は、冷却液が最大貫通流となる完全な開位置に置かれる。このようにして、オーバヒートによる内燃機関の損傷を回避することができる。

１ ロータ
２ ステータ
３ 制動要素
４ 旋回軸
５ アクチュエータ／モータ
６ ウオームギヤ
７ ギヤホイール
８ 弁装置
９ 制動システムハウジング
１０ 回転軸
１１ ロータ
１２ ステータ
１３ 制動要素
１４ 旋回軸
１５ 復帰ばね
１６ 懸架出っ張り部
１７ 懸架出っ張り部
１８ 安全ばね
２１ 回転要素
２２ 制動要素
２３、２４ 旋回軸
２５ 保持マグネット

Claims (12)

1. 弁装置（８）内で動くことができる弁本体を用いて、特に、自動車両の内燃機関用の、冷却剤流を調整する装置であって、
   弁装置の少なくとも１つの貫通流開口に配置できる前記弁本体は、前記冷却剤の流量を調整するために、制動システム（１、２、３、４；１１、１２、１３、１４；２１、２２、２３、２４、２５）に連結することができることを特徴とする装置。
2. 前記弁本体は、前記制動システム（１、２、３、４；１１、１２、１３、１４；２１、２２、２３、２４、２５）の回転軸（１０）を中心として回転できるように、前記弁装置（８）内に、または制動システムハウジング（９）内に配置することができることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
3. 前記弁本体は、前記制動システム（１、２、３、４；１１、１２、１３、１４：２１、２２、２３、２４、２５）の回転軸（１０）を介して移動できるように、前記弁装置（８）内に、または前記制動システムハウジング（９）内に配置することができることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
4. 前記制動システム（１、２、３、４；１１、１２、１３、１４；２１、２２、２３、２４、２５）は、電磁式に駆動できるように構成されることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
5. 磁気作用をうけて動くことができる少なくとも１つの制動要素（３、１３、２２）を前記電磁式制動システム（１、２、３、４；１１、１２、１３、１４；２１、２２、２３、２４、２５）のロータ（１、１１、２１）とステータ（２、１２）との間に配置することができることを特徴とする、請求項４に記載の装置。
6. １つまたは複数の前記制動要素（３、１３、２２）は、前記弁本体の位置を固定するために、マグネットシステムに通電することで制動作用を及ぼすことができることを特徴とする、請求項５に記載の装置。
7. 前記制動システム（１、２、３、４；１１、１２、１３、１４；２１、２２、２３、２４、２５）は、前記弁本体に連結できる回転要素（２１）を有し、保持マグネット（２５）を用いて旋回できる制動要素（２２）は、制動作用を引き起こすために、前記回転要素（２１）の外周に押し当てることができることを特徴とする、請求項４に記載の装置。
8. 前記弁本体を調整するために前記弁本体に連結することができ、少なくとも１つの可動制動要素を設けられた回転要素（１）は、調整機構（６、７）によって調整できることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
9. 前記弁本体の前記位置の前記固定は、前記弁本体に連結することができ、直接的に、または間接的に駆動されるウオームギヤ（６）を介して、アクチュエータ／モータ（５）によって駆動することができるギヤホイール（７）を介して行われることを特徴とする、請求項８に記載の装置。
10. 復帰ばね（１５）が、前記旋回可能に配置された制動要素（３、１３、２２）の自由端（懸架出っ張り部１６、１７）に配置されることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載の装置。
11. 前記１つまたは複数の制動要素（３、１３、２２）は、例えば、電源障害が発生した場合に、安全ばね（１８）の作用を受けて非制動位置に移ることができ、非制動位置において、前記弁本体は、最大限の冷却剤貫通流を解放することを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の装置。
12. 請求項１〜１１のいずれか１項に記載の、弁装置の可動弁本体を用いて冷却剤流を調整する装置であって、
    前記可動弁本体は、自動車両の内燃機関用の前記弁装置の少なくとも１つの貫通流開口で使用することができることを特徴とする装置。

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