JP3582551B2 - Water temperature control device for water-cooled engine - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の車両に適用する水冷エンジンの水温制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
水冷エンジンを搭載した自動車等の車両においては、エンジンの調子を良好に保つために、暖機後の冷却水の温度を一定に保つようにしている。そのための構造として、シリンダヘッドとラジエータとをウォータホースで繋いで冷却系路を形成し、冷却水の温度が一定値を超えたときにこの冷却系路を循環させてラジエータで冷却し、冷却水を所定の温度に保持するようにしている。
【0003】
エンジンを始動させた直後のように、冷却水の温度が一定値に達しないときにはラジエータ側への循環を停止し、別に設けたバイパス通路によってエンジンの冷却水通路から出た冷却水をすぐまた冷却水通路に戻すようにする。暖機後は冷却水の温度により、ラジエータ側に流す流量を制御する。このような循環、停止ならびに流量制御は、シリンダヘッドの冷却水通路出口部に配設したサーモスタットで行う。
【0004】
サーモスタットは、シリンダヘッドの側部に設けられたサーモスタットケース内に配設され、サーモスタットキャップの部分に接続されるウォータホースに流れる冷却水の温度を検出し、その温度が所定値に達すると開弁して冷却水をラジエータ側に流し、温度上昇に応じて開度を大きくしていく。このため、サーモスタットはその全体が冷却水中に浸っている必要があること、および保守点検を容易に行えるようにする必要性から、シリンダヘッドの側部にサーモスタットケースを取付けてその内部に配設し、サーモスタットケースに装着されるサーモスタットキャップに接続されるウォータホースに流れる冷却水の制御をする(関連技術として特開昭61−168816号公報参照)。
【0005】
ところで現在の自動車は、路面の状況や負荷状況、運転者の操作(意思)状況等を勘案した上で、より高出力で燃費性に優れ、かつ排気ガス中の有害成分の排出を抑制した走行を得るようにしている。このため、エンジンの状態もより詳しく検出する必要があり、その一つとして冷却水温度の検出が行われる。冷却水の温度検出を行う水温センサは、外周に雄ねじを刻設したハウジング内にサーミスタを収容したものであり、ハウジングの先端を冷却水中に浸すようにしてある。
【0006】
図3は、サーモスタットと水温センサの取付部の従来構造を断面で示したものであり、図4はエンジンにおけるその部位を示したものである。図4において1は自動車用のエンジンであり、シリンダヘッドカバー2、シリンダヘッド3、シリンダブロック4、オイルパン5とからなる。シリンダヘッド3の部分の側部でディストリビュータ6の下部にはサーモスタットケース7が取付けられており、その開口部(図示せず)にはサーモスタットキャップ8が装着されている。
【0007】
図3に示すように、サーモスタットケース7の開口部のフランジ7aには、筒状のサーモスタットキャップ8のフランジ8aがガスケット9を介して対向させてあり、それぞれの対応する位置に刻設された雌ねじ7b,8bにボルト10を螺合して両者を締結している。
【0008】
サーモスタットキャップ8にはウォータホース11の基端が嵌着されている。ウォータホース11の図示しない先端は、ラジエータの冷却水入口部に接続される。
【0009】
サーモスタットケース7とサーモスタットキャップ8の結合部には、サーモスタット12のフランジ部12aが挟持されている。サーモスタット12は、ワックス収容部12bが捉える温度によりその内部のワックスが膨張、収縮し、サーモスタットケース7側からサーモスタットキャップ8側への冷却水の流れ(矢印参照)の循環、停止と流量制御を行う従来周知の構造のものである。
【0010】
サーモスタットケース7には、矢印で示す冷却水の流れ方向に交差する向きで突出部7cが形成されており、その内壁に刻設された雌ねじ7dに水温センサ13の一部の外周に刻設された雄ねじ13aが螺合させてある。これにより、突出部7cに水温センサ13が取付けられる。水温センサ13は、内部にサーミスタを収容したものであり、サーモスタットケース7内の冷却水の温度に対応した抵抗値を出力するものである。その出力信号は図示しない制御回路に導かれる。
【0011】
水温センサ13をこのような向きに取付けると、それまで水温センサ13を設けなかった冷却装置に、電子制御を行うために必要が生じて水温センサ13を取付けるようになったとき、サーモスタット12のワックス収容部12bの近傍にスペースがあり、またサーモスタットケース7の構造を大きく変えることなく水温センサ13の先端を冷却水に臨ませることができる。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
上記構造において、サーモスタット12の作動ならびに水温センサ13の温度検出には関係がないが、その構造上、水温センサ13とサーモスタット12の向きが交差しているので、水温センサ13を取付けるためにフランジ7aに交差する向きに突出部7cを形成する必要があり、その結果、サーモスタットケース7には、シリンダヘッド3への接合面、サーモスタットキャップ8への接合面に加え、水温センサ13を液密性を持たせて取付けるための接合面の3箇所を精密に加工しなければならないことになった。またフランジ7aのみならず突出部7cにも雌ねじ7dを刻設する必要が生ずるので、加工が煩雑となった。
【0013】
本発明はこの点に鑑みてなされたものであり、サーモスタットを取付けるにもかかわらず、そのための特別の加工箇所をなくし、サーモスタットケースの構造を全体として簡単にすると共に、雌ねじの加工箇所も削減し、さらに組立作業性および保守性も向上することができる水冷エンジンの水温制御装置を提供しようとするものである。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するための手段として、請求項1に記載された発明は、シリンダヘッドの側方にサーモスタットキャップの一端を配設し、該サーモスタットキャップに前記シリンダヘッドの側部の開口部と対向するサーモスタット開口部と水温センサ開口部とを設け、前記サーモスタット開口部にサーモスタットを装着するとともに水温センサ開口部に水温センサを装着してサーモスタットと水温センサとを同方向に並べて取り付け、前記サーモスタットキャップの他端にウォータホースが接続されるホース開口部を設け、該ホース開口部より上方に前記水温センサを配設したことを特徴とする。
【0015】
請求項2に記載された発明は、請求項1に記載された発明において、前記水温センサの外周に雄ねじを刻設するとともに前記サーモスタットキャップの水温センサ開口部と前記シリンダヘッドの側部に装着したサーモスタットケースの開口部とに雌ねじを刻設し、前記雄ねじと雌ねじとを螺合させて前記サーモスタットキャップを前記サーモスタットケースに締結させ、前記水温センサにより前記サーモスタットキャップをサーモスタットケースに取付けたことを特徴とする。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を説明する。図1は本発明に係るサーモスタットと水温センサの取付部の構造を断面で示したものであり、図2はエンジンにおけるその部位を示したものである。図2において1は自動車用のエンジンであり、シリンダヘッドカバー2、シリンダヘッド3、シリンダブロック4、オイルパン5とからなる。シリンダヘッド3の部分の側部でディストリビュータ6の下部にはサーモスタットケース7が取付けられており、その開口部(図示せず)にはサーモスタットキャップ8が装着されている。
【0017】
図2に示すように、サーモスタットケース7の開口部(一部はフランジ7a)は図3のものより大きくなっており、その部分に、これに寸法を合わせたサーモスタットキャップ8のフランジ8aがガスケット9を介して対向させてある。ここで、サーモスタットキャップ8のフランジ8aには、サーモスタット12を装着するサーモスタット開口部と、水温センサ13を装着する水温センサ開口部が設けられている。そして、それぞれの雌ねじ7b,8bに、1本のボルト10と水温センサ13の雄ねじ13aの部分を螺合させて両者を締結している。これにより、水温センサ13はサーモスタットキャップ8に取付けられることになる。
【0018】
サーモスタットキャップ8には、ホース開口部が設けられており、このホース開口部にウォータホース11の基端が嵌着されている。ウォータホース11の図示しない先端はラジエータの冷却水入口部に接続される。
【0019】
サーモスタットケース7とサーモスタットキャップ8の結合部には、サーモスタット12のフランジ部12aが挟持されている。これにより、サーモスタット12は、水温センサ13と同方向に並べてサーモスタットキャップ8に支持されることになる。サーモスタット12は、ワックス収容部12bが捉える温度によりその内部のワックスが膨張、収縮し、サーモスタットケース7側からサーモスタットキャップ8側への冷却水の流れ(矢印参照)の循環、停止と流量制御を行う。
【0020】
このように構成された水冷エンジンの水温制御装置においても、冷却水の温度をサーモスタット12のワックス収容部12bが捉えることにより、冷却水の循環、停止と流量制御が行われる点において先に説明したものと変わるところはない。また水温センサ13がサーモスタットケース7内の冷却水の温度を検出し、その出力信号を図示しない制御回路に導く点においても同様である。ただし水温センサ13がサーモスタット12と同方向に並べて設けられているので、サーモスタットケース7の仕上げ加工面が一つ少なくなり、またこれを成形する鋳造型の構造も簡単なもので済むことになる。また同様の理由により、組付作業性と保守性が向上する。
【0021】
【発明の効果】
本発明は以上説明したように、サーモスタットと水温センサとを同方向に並べてサーモスタットキャップに取付けるようにした水温制御装置であるから、サーモスタットケースの形状が簡単になって鋳型が単純になり、加工工数も削減できる。またサーモスタットと水温センサが同方向に並ぶので、組付作業性および保守性が向上する。また、サーモスタットケースにサーモスタットキャップを取付けるボルトの1本を水温センサに兼ねさせることができるので、部品点数の削減が図れ、組付工数も減る。
【図面の簡単な説明】
【図1】図2のA−A線に沿う断面図で本発明の一実施形態を示すものである。
【図2】本発明が適用されるエンジンの概略を示す説明図である。
【図3】図4のB−B線に沿う断面図で従来構造を示すものである。
【図4】従来の水温制御装置を適用したエンジンの概略を示す説明図である。
【符号の説明】
1 エンジン
3 シリンダヘッド
7 サーモスタットケース
8 サーモスタットキャップ
12 サーモスタット
13 水温センサ
13a 雄ねじ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a water temperature control device for a water-cooled engine applied to a vehicle such as an automobile.
[0002]
[Prior art]
In a vehicle such as an automobile equipped with a water-cooled engine, the temperature of cooling water after warm-up is kept constant in order to keep the engine in good condition. As a structure for this, a cooling system is formed by connecting the cylinder head and the radiator with a water hose, and when the temperature of the cooling water exceeds a certain value, the cooling system is circulated and cooled by the radiator. Is maintained at a predetermined temperature.
[0003]
When the temperature of the cooling water does not reach a certain value, such as immediately after starting the engine, the circulation to the radiator is stopped, and the cooling water flowing out of the cooling water passage of the engine is immediately cooled by a separate bypass passage. Return to the water passage. After warming up, the flow rate to the radiator side is controlled by the temperature of the cooling water. Such circulation, stop, and flow control are performed by a thermostat provided at the outlet of the cooling water passage of the cylinder head.
[0004]
The thermostat is installed in a thermostat case provided on the side of the cylinder head, detects the temperature of the cooling water flowing through the water hose connected to the thermostat cap, and opens when the temperature reaches a predetermined value. Then, the cooling water is caused to flow to the radiator side, and the opening is increased in accordance with the temperature rise. For this reason, the thermostat must be completely immersed in the cooling water, and it is necessary to facilitate maintenance and inspection.Therefore, the thermostat case is attached to the side of the cylinder head and arranged inside. The cooling water flowing through the water hose connected to the thermostat cap mounted on the thermostat case is controlled (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-168816 as a related art).
[0005]
By the way, the current car is driven with higher output, superior fuel efficiency, and reduced emission of harmful components in exhaust gas, taking into account the conditions of road surface, load, driver's operation (intention), etc. I'm trying to get For this reason, it is necessary to detect the state of the engine in more detail, and one of them is to detect the temperature of the cooling water. The water temperature sensor for detecting the temperature of the cooling water contains a thermistor in a housing having an external thread engraved on the outer periphery, and the tip of the housing is immersed in the cooling water.
[0006]
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a conventional structure of a mounting portion of a thermostat and a water temperature sensor, and FIG. 4 is a view showing a portion in an engine. In FIG. 4, reference numeral 1 denotes an automobile engine, which comprises a
[0007]
As shown in FIG. 3, a
[0008]
The base end of the
[0009]
The
[0010]
The
[0011]
When the
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
In the above structure, there is no relation to the operation of the
[0013]
The present invention has been made in view of this point, and despite the installation of the thermostat, eliminates a special processing location for the thermostat, simplifies the structure of the thermostat case as a whole, and also reduces the processing location of the female screw. Another object of the present invention is to provide a water temperature control device for a water-cooled engine, which can further improve assembling workability and maintainability.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
The present invention, as a means for solving the above-mentioned problems, has a configuration in which one end of a thermostat cap is disposed on a side of a cylinder head, and the thermostat cap is provided on one side of the cylinder head. A thermostat opening and a water temperature sensor opening opposed to the opening are provided, and a thermostat is mounted on the thermostat opening and a water temperature sensor is mounted on the water temperature sensor opening, and the thermostat and the water temperature sensor are mounted side by side in the same direction, The other end of the thermostat cap is provided with a hose opening to which a water hose is connected, and the water temperature sensor is disposed above the hose opening .
[0015]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention , a male screw is engraved on an outer periphery of the water temperature sensor and attached to a water temperature sensor opening of the thermostat cap and a side portion of the cylinder head. A female screw is cut into the opening of the thermostat case, the male screw and the female screw are screwed together, the thermostat cap is fastened to the thermostat case, and the thermostat cap is attached to the thermostat case by the water temperature sensor. And
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a sectional view showing a structure of a mounting portion of a thermostat and a water temperature sensor according to the present invention, and FIG. 2 is a view showing a portion of the structure in an engine. In FIG. 2, reference numeral 1 denotes an automobile engine, which includes a
[0017]
As shown in FIG. 2, an opening (a part of the
[0018]
The
[0019]
The
[0020]
Also in the water temperature control device of the water-cooled engine configured as described above, the temperature of the cooling water is captured by the
[0021]
【The invention's effect】
As described above, since the present invention is a water temperature control device in which a thermostat and a water temperature sensor are arranged in the same direction and attached to a thermostat cap, the shape of a thermostat case is simplified, a mold is simplified, and processing man-hours are reduced. Can also be reduced. Further, since the thermostat and the water temperature sensor are arranged in the same direction , the assembling workability and the maintainability are improved. Also, since one of the bolts for attaching the thermostat cap to the thermostat case can also serve as the water temperature sensor, the number of parts can be reduced and the number of assembling steps can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 2, showing one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory view schematically showing an engine to which the present invention is applied.
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 4 showing a conventional structure.
FIG. 4 is an explanatory view schematically showing an engine to which a conventional water temperature control device is applied.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
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