JP2773335B2 - 内燃機関の冷却装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、内燃機関の冷却装置の改良に関するもので
ある。

（従来の技術） エンジンルーム内は各種機器の実装密度が高いので各
機器はできるかぎりコンパクトにする必要がある。その
一つとして、エンジンの冷却系において、冷却ホースの
配設の仕方がある。

従来のエンジンの冷却系は、第８図に示すようにエン
ジン１の冷却水出口２にサーモスタットが収納されたサ
ーモスタットケース３を取り付け、このサーモスタット
ケース３とラジエータ４の入口ノズル５とをホース６に
て接続している。一方ラジエータ４の出口ノズル７は、
ホース９によりエンジン１のポンプ８に接続されてい
る。そして、エンジン始動時においてエンジン１の温度
がまだ上昇していない段階で冷却水は、ラジエータ４で
冷やされないようにするために、サーモスタットケース
３に設けたヒータ用ノズル10からヒータ11に送られ、ヒ
ータ11で仕事をした冷却水は、ホース９に設けられたノ
ルズ12にもどされるようになっている。

すなわち、サーモスタットケース３内のサーモスタッ
トには熱膨張媒体例えばワックスが充填されている。こ
のワックスはエンジン１の温度が低い間は膨張しないの
で、その弁は閉じられた状態にあり、冷却水はラジエー
タ４には流れず、ラジエータ４をバイパスしてヒータ11
に流れる。これにより、エンジン１は早期に昇温される
とともに、ヒータ11により車内が暖房される。つぎに、
エンジン１が所定の温度まで昇温したときは、サーモス
タット内のワックスが膨張して開弁し、冷却水の大部分
はラジエータ４に流れて冷却水の温度を降温するととも
に一部の冷却水はヒータ11に流れるようになる。これに
より、エンジン１はオーバヒートすることなく冷却水に
より冷却される。この従来例では、サーモスタットをエ
ンジンの冷却水出口に設けられていることからこの方式
を以下出口側御方式という。

次に、第９図に示す従来例は、サーモスタットケース
３をエンジン１のウオータポンプ８ン側、つまりエンジ
ンの冷却水入り口側に設けたものであり、第８図の出口
側制御方式に対して入口側制御方式になっている。その
他の部分については、第８図に示した従来例と同一部分
は同一符号を付しその説明は省略する。

次に、実公昭64−1451号公報に示されたエンジン冷却
装置は、サーモスタットケースに、ラジエータからの冷
却水を入れる冷却水入り口ノズル、エンジンのウォータ
ポンプに接続されるウォータポンプ用ノズル、吸気マニ
ホルドのライザー部からの冷却水を入れるライザー水入
口ノズルおよびヒータからの冷却水を入れるヒータ用入
り口ノズルが設けられている。また、エンジンにはラジ
エータ用ノズル、ヒータ用ノズルおよびライザー用ノズ
ルが設けられている。そして、ウォータポンプ用ノズル
とエンジンに設けられたウォータポンプ、エンジンに設
けたラジエータ用ノズルとラジエータの冷却水入り口ノ
ズル、ラジエータの冷却水出口ノズルとサーモスタット
ケースにに設けた冷却水入口ノズルとをそれぞれホース
で接続してエンジンの主冷却水回路を形成し、一方エン
ジンに設けたヒータ用ノズルからヒータの冷却水入り口
ノズルおよびヒータの冷却水出口ノズルからサーモスタ
ットケースに設けたヒータ用入り口ノズルをホースで接
続してバイパス回路を形成するとともに、エンジンに設
けたライザー用ノズルからライザーの冷却水入口ノズル
およびライザーの冷却水出口ノズルからサーモスタット
ケースに設けたライザー水入り口ノズルをホースで接続
してバイパス回路を形成している。

（発明が解決しょうとする課題） 上記従来の冷却装置において、ラジエータの冷却水出
口ノズルからエンジンのウオータポンプに接続するホー
スの長さが長くなり、またこのホースは太いのでエンジ
ンルーム内のスペースを広く取りエンジンルーム内の他
の機器のレイアウトが困難になるという問題がある。

特に、第９図に示す出口側制御方式では、サーモスタ
ット内に充填されたワックスの熱膨張によりエンジンの
早期立ち上がりおよびエンジンのオーバヒートを防止す
る制御をする関係上、サーモスタット内に充填されたワ
ックスの温度とエンジンの温度とが同一になるか、また
は両者温度が対応するようにサーモスタットケースの取
り付け位置を選定しなければならない。このような関係
上サーモスタットケースの取り付け位置が制限されてラ
ジエータの冷却水出口ノズルとエンジンのウオータポン
プとのホースの接続が単純化されず他の機器のエンジン
ルーム内のレイアウトが制限されるという問題がある。

また、実公昭64−1451号公報に示された冷却装置は、
エンジンに３個のノズルを設けてそれぞれホースを接続
するのでエンジン周りにホースが配設されることにな
り、エンジン周りの実装機器の配設に支障を来して好ま
しくなく、また、ホースの配設が整然としないので、エ
ンジンルーム内の実装機器のレイアウトが困難になると
いう問題がある。

本発明は、入口側制御方式にすることによりサーモス
タットによる制御を確実にし、かつ各接続ホースを短く
してコンパクトなホースの配設を可能にした内燃機関の
冷却装置を提供するものである。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するための本発明に係る手段は、内燃
機関の冷却回路に使用するサーモスッタト25を収納する
サーモスタットケース13と冷却水の出口側冷却水通路14
とを並列にして一体に形成すると共に、その内部におい
て隔壁16を介して前記出口側冷却水通路14と隔離したサ
ーモスタット室15を形成し、該サーモスタット室15の側
壁に開口してウオータポンプ用ノズル19を設けるととも
にヒータ用出口ノズル20およびスロットルボデー用出口
ノズル21を設け、一方前記出口側冷却水通路の側壁14に
開口してヒータ用入口ノズル22およびスロットルボデー
用入口ノズル23を設けたことを特徴とする。

（作 用） 本発明はこのように構成したので、サーモスタット25
を収納するサーモスタットケース13と冷却水の出口側冷
却水通路14は並列にして一体にエンジン１の所定の箇所
に取り付けられる。そして内部において隔壁16を介して
前記出口側冷却水通路14と隔離したサーモスタット室15
を形成し、該サーモスタット室15の側壁に開口してウォ
ータポンプ用ノズル19を設けるとともにヒータ用出口ノ
ズル20およびスロットルボデー用出口ノズル21を設け、
一方前記出口側冷却水通路14の側壁に開口してヒータ用
入口ノズル22およびスロットルボデー用入口ノズル23を
設けたので、これら各ノズルもサーモスタットケース13
と冷却水の出口側冷却水通路14に一体となって一箇所に
集中して設けられることになる。そしてサーモスタット
ケース13と冷却水の出口側冷却水通路14は並列になって
いてラジエータ４側に開口しているので、ラジエータ４
とサーモスタットケース13および冷却水の出口側冷却水
通路14は最短距離で接続されるとともに、ウォータポン
プ用ノズル19とウォータポンプ８も最短距離で接続され
る。また、各ノズルは一箇所に集中しているので、ヒー
タ11やスロットルボデー37のバイパス系のホースも整然
と配設される。そしてサーモスタットケース13はエンジ
ン１に直接取り付けられるのでサーモスタット25に充填
された熱膨張媒体はエンジン１の温度に追従して膨張
し、エンジン１の冷却制御が確実に行なわれる。

（実施例） 以下本発明の一実施例について詳細に説明する。第１
図において、サーモスタットケース13と出口側冷却水通
路14とは並列に一体に形成され、その内部には仕切壁16
により出口側冷却水通路14と隔離されたサーモスタット
室15が形成されている。17はエンジンに取り付けるため
の取り付け座である。サーモスタットケース13の側壁に
は開口18が明けられ、この開口18にはウォータポンプ用
ノズル19が取り付けられている。また、サーモスタット
ケース13の側壁にはヒータ用出口ノズル20とスロットル
ボデー用出口ノズル21が取り付けられている。また、出
口側冷却水通路14の取り付け座17の部分には、ヒータ用
入り口ノズル22とスロットルボデー用入口ノズル23が取
り付けられている。

本実施例では第４図から第７図に示すようにヒータ用
出口ノズル20とスロットルボデー用出口ノズル21および
ヒータ用入口ノズル22とスロットルボデー用入口ノズル
23は同一方向を向くように集合した状態で取り付けられ
ている。ウォータポンプ用ノズル19は本実施例では第４
図から第７図に示すように、上記一群のヒータ用出口ノ
ズル20等とは反対方向でかつエンジン１のウオータポン
プの方を指向するように取付けられている。また、第４
図ないし第７図において46、47はサーモスタットキャッ
プ30に締結するためのフランジ33に設けられたボルト孔
であり、このうちのボルト孔47は、サーモスタットケー
ス13とサーモスタットキャップ30をエンジン１に固定す
るためのものである。48は例えば冷却水の温度を計測す
るための計測座である。第１図において、24はオイルク
ーラおよびターボ機構を冷却する冷却水を取り出すため
の冷却水取出しノズルである。

25はサーモスタットケース13内に設けられたサーモス
タットであり、熱膨張媒体充填部26、コイルバネ27、弁
28、弁座29により主に構成されている。30はサーモスタ
ットキャップであり、出口側冷却水通路14に連通する冷
却水出口ノズル32とサーモスタットケース13に連通する
冷却水入口ノズル31が並列に一体的に形成されて構成さ
れている。33はサーモスタットケース13およびサーモス
タットキャップ30のそれぞれに設けられたフランジであ
り、サーモスタット25をサーモスタットケース13内に挿
入し、サーモスタット25の弁座29をサーモスタットケー
ス13とサーモスタットキャップ30の入口との間に挟んで
フランジ33をボルトで締結することにより、サーモスタ
ット25はサーモスタットケース13内に固定される。この
ように構成した本実施例の作用について次に説明する。

第２図において、フランジ33を締結してサーモスタッ
ト25を組み付けたサーモスタットケース13をエンジン１
の冷却水出口（従来の出口側制御の取付け座）に取り付
ける。そして、冷却水入口ノズル31とラジエータ４の冷
却水出口ノズル５とをホース34で接続する。一方、冷却
水出口ノズル32とラジエータ４の冷却水入口ノズル７と
をホース35で接続する。また、ウォータポンプ用ノズル
19とエンジン１のウォータポンプ８とをパイプ36で接続
する。この第２図に示す例では、サーモスタットケース
13と出口側冷却水通路14が水平になるようにサーモスタ
ットケース13と出口側冷却水通路14がエンジン１に取り
付けられているが、第３図に示すようにサーモスタット
13を下側に出口側冷却水通路14を上側にしてエンジン１
に取り付けるようにしてもよい。このようにホースを接
続することにより、ウォータポンプ８にてエンジン１の
ウォータジャケット内に供給された冷却水は昇温されて
出口側冷却水通路14内に流出し、ホース35を通ってラジ
エータ４に流入し降温される。そして降温された冷却水
は冷却水出口ノズル５からホース34を通りサーモスタッ
トケース13内に流入し、開口18からホース36を通ってウ
ォータポンプ８によりエンジン１に給水される。

この冷却水の主循環系はエンジン１に冷却水出口を一
つ設け、サーモスタットケース13と出口側冷却水通路14
を一体にかつ並列にし、サーモスタットケース13に開口
18を明けてウォータポンプ用ノズル19を形成することに
より達成される。このような循環系にすることにより接
続された２本の太いホース34,35は、サーモスタットケ
ース13と出口側冷却水通路14を一体にかつ並列にしサー
モスタットキャップ30を介して冷却水入口ノズル31と冷
却水出口ノズル32とを一体にしてラジエータ４方向に向
くようにしたので、ホースの接続距離が最短になり、か
つ接続されるホースは交叉することなく整然と接続され
てエンジン１とラジエータ４との間にコンパクトに納め
られる。また、ホース36も最短距離で接続することが可
能になる。

次に、バイパス系について説明すると、先ずヒータ11
は、出口側冷却水通路14に設けられたヒータ用入口ノズ
ル22にホース38で接続されてエンジン１で昇温された冷
却水が供給されるようになっており、その出口はサーモ
スタットケース13に取り付けられたヒータ用出口ノズル
20にホース39にて接続されていて、冷却水はサーモスタ
ットケース13内に戻されるようになっている。また、ス
ロットルボデー37は、出口側冷却水通路14に設けられた
スロットルボデー用入口ノズル23にホース40で接続され
てエンジン１で昇温された冷却水が供給されるようにな
っており、その出口はサーモスタットケース13に取り付
けられたスロットルボデー用出口ノズル21にホース41に
て接続されていて、冷却水はサーモスタットケース13内
にもどされるようになっている。

このバイパス系のホース38,39,40,41は、各ノズル、2
0,21,22,23が集中してサーモスタットケース13および出
口側冷却水通路14に設けられているので、これらノズル
に接続されるホースも整然と集束される。また、オイル
クーラー42、ターボ機構43は、出口側冷却水通路14に設
けた冷却水取り出しノズル24から取り出される冷却水に
より冷却され、その接続ホース44は最短距離でパイプ36
に接続される。この冷却水循環系の組付け作業は、サー
モスタット25を組み付けたサーモスタットケース13をエ
ンジン１に固定し、各ホースを接続するだけの簡単な作
業により完了する。

次に、冷却系の制御について説明する。サーモスタッ
トケース13はエンジン１に直接取り付けられており、か
つエンジン１で昇温された冷却水の熱は隔壁16を通して
サーモスタット室15内の冷却水に伝達されるので、サー
モスタットに充填された熱膨張媒体はエンジン１の温度
に追従して膨張する。先ず、エンジン１の始動時におい
てエンジン１の温度は低いので、サーモスタットに充填
された熱膨張媒体は膨張せず、サーモスタットの弁28は
スプリング27によって弁座29に押し付けられて閉弁して
いる。したがってこの段階においてウォータポンプ８に
てエンジン１のジャケット内に送られた冷却水は、ラジ
エータ４には流れずホース40、41を介してヒータ11、ス
ロットルボデー37に流れてサーモスタット室15内に流入
し、開口18より流出しウォータポンプ８により再びエン
ジン１のウォータジャケット内に送られる。

このように、冷却水はラジエータ４をバイパスして降
温されないので、エンジン１の昇温が早くなりエンジン
１の立ち上がりが早く行なわれる。次にエンジン１の温
度が所定の温度になった時、サーモスタット25の熱膨張
媒体は膨張してスプリング27の弾性力に抗して弁28を押
上げて開弁し、冷却水はホース34を通り開口18から流出
し、ウォータポンプ８によりエンジン１のウォータジャ
ケット内に供給される。これにより、エンジン１で昇温
された冷却水は、出口側冷却水通路14、ホース35を通り
ラジエータ４に流入して降温される。そしてエンジン１
は所定の温度に制御されオーバヒートが防止される。ま
た一部の冷却水は、ヒータ11、スロットルボデー37にも
流れ、ヒータ11による室内の暖房およびスロットルボデ
ー37での始動性制御を行なう。オイルクーラ42およびタ
ーボ機構43は、常時冷却されている。

（発明の効果） 以上詳述した通り、本発明によれば、サーモスタット
ケースと冷却水の出口側冷却水通路とを並列にして一体
に形成すると共に、その内部において隔壁を介して前記
出口側冷却水通路と隔離したサーモスタット室を形成し
たので、該サーモスタット室の側壁に開口してウォータ
ポンプ用ノズルを設けるとともにヒータ用出口ノズル、
スロットルボデー用出口ノズルおよび前記出口側冷却水
通路の側壁に開口してヒータ用入口ノズルとスロットル
ボデー用入口ノズルを設けることが可能になり、ラジエ
ータとエンジンとの間のホースによる接続およびラジエ
ータとウォータポンプとの間のホースによる接続を最短
距離にすることができ、かつ、交叉することなく整然と
ホースを配設することができるとともに、バイパス回路
の各ノズルは集束して設けられているので、そのホース
の配設も整然となり、エンジンルーム内のレイアウトが
容易になる。

また、サーモスタットケースをエンジンに直接取付
け、かつ、仕切り壁で隔離したサーモスタット室を形成
したので、サーモスタット内に充填した熱膨張媒体はエ
ンジンの温度に確実に追従し、その制御が確実に行なわ
れるとともに、組付け部品の点数も少なくなりその組立
性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の縦断面図、第２図はサーモ
スタットケースと出口側冷却水通路とを水平にした場合
のホース配設の一例を示す平面図、第３図はサーモスタ
ットケースと出口側冷却水通路とを上下にした場合のホ
ース配設の一例を示す立面図、第４図はサーモスタット
ケースの正面図、第５図は第４図の背面図、第６図は第
４図の右側面図、第７図は第４図の平面図、第８図は従
来の入口側制御方式の平面図、第９図は従来の出口側制
御方式の平面図である。 13……サーモスタットケース 14……出口側冷却水通路 15……サーモスタット室 16……隔壁 18……開口 19……ウォータポンプ用ノズル 20……ヒータ出口用ノズル 21……スロットルボデー用出口ノズル 22……ヒータ入口用ノズル 23……スロットルボデー用入口ノズル 25……サーモスタット

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内燃機関の冷却回路に使用するサーモスタ
   ットを収納するサーモスタットケースと冷却水の出口側
   冷却水通路とを並列にして一体に形成すると共に、その
   内部において隔壁を介して前記出口側冷却水通路と隔離
   したサーモスタット室を形成し、該サーモスタット室の
   側壁に開口してウォータポンプ用ノズルを設けるととも
   にヒータ用出口ノズルおよびスロットルボデー用出口ノ
   ズルを設け、一方前記出口側冷却水通路の側壁に開口し
   てヒータ用入口ノズルおよびスロットルボデー用入口ノ
   ズルを設けたことを特徴とする内燃機関の冷却装置。