JP3777761B2

JP3777761B2 - エンジン冷却水循環系統のエア抜き構造

Info

Publication number: JP3777761B2
Application number: JP33293197A
Authority: JP
Inventors: 幸智松本
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1997-12-03
Filing date: 1997-12-03
Publication date: 2006-05-24
Anticipated expiration: 2017-12-03
Also published as: JPH11166416A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばエアレギュレータやＥＧＲバルブといったエンジン用制御機器を加熱又は冷却する第１の冷却水循環系統と、これとは別にエンジン冷却水の一部を循環させる第２の冷却水循環系統とからエアを抜くためのエンジン冷却水循環系統のエア抜き構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、エンジン冷却水の一部を循環させて、エンジン用制御機器を加熱又は冷却する第１の冷却水循環系統から延設されたエア抜き部と、これとは別にエンジン冷却水の一部を循環させる第２の冷却水循環系統からエアを抜くために延設されたエア抜き通路とを連通させ、この連通部に螺合するボルトの取外しにより、第１の冷却水循環系統及び第２の冷却水循環系統のエアを抜くことが行われていた。
【０００３】
また、ボルトが螺合された際には、連通部における冷却水は外気と遮断され、第１の冷却水循環系統と第２の冷却水循環系統とが連通した状態となる一方、ボルトが取り外された際には、第１の冷却水循環系統及び第２の冷却水循環系統は、連通部において外気に開放された状態となっていた。
これにより、第１の冷却水循環系統及び第２の冷却水循環系統双方のエア抜きのための配管の簡素化が図られていた。
【０００４】
前記エンジン用制御機器として、例えば、第１の冷却水循環系統内の冷却水の温度に応じて内部のワックスが膨張・伸縮し、これに基づいてスロットルバルブをバイパスする通路の開閉を行うワックス式のエアレギュレータが配設されていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来のエンジン冷却水循環系統のエア抜き構造においては、第１の冷却水循環系統と第２の冷却水循環系統とが常時連通していたので、エア抜き通路に冷却水が流れた場合、エアレギュレータをバイパスしてしまい、該エアレギュレータ内を流れる冷却水の流量が十分に確保できないという問題があった。
【０００６】
更に、例えばエアレギュレータがワックス式のものである場合、冷却水の十分な流量が確保できないとエアレギュレータのバルブの応答が鈍くなってしまい、このエアレギュレータによって制御されるエンジンへの空気の供給量を適正とすることが困難となってしまうという問題があった。
そこで、本発明は、このような問題に対処し、エンジン冷却水の一部を循環させて、エンジン用制御機器を加熱又は冷却する第１の冷却水循環系統と、これとは別にエンジン冷却水の一部を循環させる第２の冷却水系統とを連通させて双方から同時にエアを抜くエンジン冷却水循環系統のエア抜き構造において、エア抜き以外の時でもエンジン用制御機器、例えばワックス式のエアレギュレータやＥＧＲバルブに対し、十分な流量の冷却水を与えることができるエンジン冷却水循環系統のエア抜き構造を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１記載のエンジン冷却水循環系統のエア抜き構造は、エンジン冷却水の一部を循環させて、エンジン用制御機器を加熱又は冷却する第１の冷却水循環系統、及び、これとは別にエンジン冷却水の一部を循環させる第２の冷却水循環系統からエアを抜くための構造であって、前記第１の冷却水循環系統からのエア抜き部に、前記第２の冷却水循環系統からのエア抜き通路を連通させて、該連通部に大気開放口を形成し、該大気開放口に、閉状態で大気開放口を閉止すると同時に、エア抜き通路の連通を遮断し、開状態で大気開放口を開放すると同時に、エア抜き通路を連通させるエア抜きバルブを設ける一方、前記第１の冷却水循環系統が前記エア抜き部より下流側で前記第２の冷却水循環系統と合流する位置を、少なくともエンジン暖機前の冷却水の流通においては、ウォータポンプの吸入側にするものである。
【０００８】
かかる構成によれば、エア抜き以外の時、即ちエア抜きバルブが閉じている時は、エア抜き通路は第１の冷却水循環系統と遮断され、エア抜き時、即ちエア抜きバルブが開いている時は、エア抜き通路と第１の冷却水循環系統とは連通し、双方からエアが大気開放口を介して外気に放出される。
本発明の請求項２記載のエンジン冷却水循環系統のエア抜き構造は、前記エア抜き部が、第１の冷却水循環系統から上方に延設され上端に大気開放口を有し、該エア抜き部の途中にエア抜き通路が連通されたものである。
【０００９】
かかる構成によれば、エア抜きバルブが開いている状態では、第１の冷却水循環系統及び第２の冷却水循環系統の双方からエアが外気に放出される一方、エア抜きバルブが閉じている状態では、エア抜き通路は外気と遮断されると共に、第１の冷却水循環系統とも遮断される。
本発明の請求項３記載のエンジン冷却水循環系統のエア抜き構造は、前記エア抜きバルブが、前記大気開放口に形成された雌ネジに螺合するボルトであるものである。
【００１０】
かかる構成によれば、大気開放口にボルトを螺合すれば該大気開放口は閉じ、ボルトを取り外せば大気開放口は開く。
本発明の請求項４記載のエンジン冷却水循環系統のエア抜き構造は、前記ボルトが、その軸部の先端面と軸部の頭部近傍の周面とを連通する貫通孔を有するものである。
【００１１】
かかる構成によれば、ボルトをある程度緩めれば、貫通孔の頭部近傍側が外気に対し開口した状態で、大気開放口は外気に開口し、前記第１の冷却水循環系統及び第２の冷却水循環系統に導かれたエアを抜く。
本発明の請求項５記載のエンジン冷却水循環系統のエア抜き構造は、前記エンジン用制御機器が、第１の冷却水循環系統内の冷却水の温度に基づいてスロットルバルブをバイパスする通路の開閉を行うエアレギュレータであるものである。
【００１２】
かかる構成によれば、エア抜き時には、ウォータジャケットから導かれた冷却水は、エアレギュレータを通った後、エア抜きバルブに達し、エア抜きが行われる。
本発明の請求項６記載のエンジン冷却水循環系統のエア抜き構造は、前記エアレギュレータが、エンジンで加熱された冷却水により加温されるワックス式のエアレギュレータであるものである。
【００１３】
かかる構成によれば、エア抜き時には、ウォータジャケットから導かれた冷却水は、ワックス式のエアレギュレータのワックス部を通った後、エア抜きバルブに達し、エア抜きが行われる。
本発明の請求項７記載のエンジン冷却水循環系統のエア抜き構造は、前記エンジン用制御機器が、冷却水により冷却されるＥＧＲバルブであるものである。
【００１４】
かかる構成によれば、エア抜き時には、ウォータジャケットから導かれた冷却水は、ＥＧＲバルブを通って冷却作用を及ぼした後、エア抜きバルブに達し、エア抜きが行われる。
【００１５】
【発明の効果】
本発明の請求項１記載のエンジン冷却水循環系統のエア抜き構造によれば、閉状態で大気開放口を閉止すると同時に、エア抜き通路の連通を遮断し、開状態で大気開放口を開放すると同時に、エア抜き通路を連通させるため、エア抜き以外の時は、冷却水がエア抜き通路を通ってエンジン用制御機器をバイパスしない。よって、エンジン用制御機器に対し、十分な流量の冷却水を与えることができる。
【００１６】
請求項２記載のエンジン冷却水循環系統のエア抜き構造によれば、エア抜き部が第１の冷却水循環系統から上方に延設され、上端に大気開放口を有し、該エア抜き部の途中にエア抜き通路が連通されているため、第１の冷却水循環系統及び第２の冷却水循環系統中のエアを確実に抜くことができる。
請求項３記載のエンジン冷却水循環系統のエア抜き構造によれば、エア抜きバルブが、大気開放口に形成された雌ネジに螺合するボルトであるため、ボルトを回して脱着することで、エア抜きバルブの開閉動作を行うことができる。よって、請求項１又は２記載の発明の効果に加え、より簡易な構成で操作性を向上することができる。
【００１７】
請求項４記載のエンジン冷却水循環系統のエア抜き構造によれば、貫通孔の頭部近傍側が外気に対し開口した状態で、大気開放口は外気に開口するため、ボルトを完全に雌ネジから外すことなくエア抜きバルブを開くことができる。従って、請求項３記載の発明の効果に加え、より操作性を向上することができる。
請求項５記載のエンジン冷却水循環系統のエア抜き構造によれば、エンジン用制御機器が、冷却水用通路内の冷却水の温度に基づいてスロットルバルブをバイパスする通路の開閉を行うエアレギュレータであるため、エアレギュレータに対し、十分な流量の冷却水を与えることができる。
【００１８】
請求項６記載のエンジン冷却水循環系統のエア抜き構造によれば、エンジン用制御機器としてのエアレギュレータが、エンジンで加熱された冷却水により加温されるワックス式のエアレギュレータであるため、ワックス式のエアレギュレータに対し、十分な流量の冷却水を与えることができる。即ち、十分な冷却水の流量の確保ができるため、ワックス式のエアレギュレータにおけるワックス部の応答性が向上し、冷気時にエンジンへ供給する空気量を適正とすることができる。
【００１９】
請求項７記載のエンジン冷却水循環系統のエア抜き構造によれば、エンジン用制御機器が、冷却水により冷却されるＥＧＲバルブであるため、ＥＧＲバルブに対し、十分な流量の冷却水を与えることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
本発明が適用されるエンジン１は、図１に示すように、シリンダブロック２と、シリンダヘッド３と、インテークマニホールド４とを含んで構成される。これらエンジン１を構成する部品は、エンジン１の始動により高温となるため、ウォータジャケット（図示せず）内に冷却水を流して、過熱を防止している。
【００２１】
そして、冷却水は、エンジン１内のウォータジャケットを通った後に、循環する第１の冷却水循環系統６と、エンジン１内のウォータジャケットを通った後、サーモスタット１５により制御されて循環する第２の冷却水循環系統１６とに分かれて循環する。尚、エンジンが暖機前であってサーモスタット１５が閉まった状態では、冷却水は、図中一点鎖線の経路を流れ、エンジンが暖機後であってサーモスタット１５が開いた状態では、冷却水は、図中実線の経路を流れる。
【００２２】
従って、図１中の第１の冷却水循環系統６を流れる冷却水は、エンジン１が始動することにより徐々に加熱されたものとなる。
上記のように、第１の冷却水循環系統６を流れる冷却水の温度が上昇することを利用して、第１の冷却水循環系統６には、エンジン用制御機器としてのワックス式のエアレギュレータ７が配設されている。
【００２３】
ワックス式のエアレギュレータ７は、第１の冷却水循環系統６内の冷却水の温度に基づいてスロットルバルブをバイパスする通路（図示せず）の開閉を行うものであり、エンジン１冷機時には、バイパス通路を全開とし、エンジン１が暖まり第１の冷却水循環系統６内の冷却水の温度が上昇すると、内部のワックス部が膨張・収縮し、バイパス通路を閉じるように設定されている。
【００２４】
一方、エンジン１のエアを抜き易い部位（一般的には、エンジン１内の最も高い部位）に位置する第２の冷却水循環系統１６からは、エア抜き通路８がエンジン１に対して上方に延設されている。
このエア抜き通路８、及び前記した第１の冷却水循環系統６の具体的な配管について、図２（ａ）及び（ｂ）に示す。
【００２５】
同図（ａ）の矢印Ａ方向から見た側面図（ｂ）に示すように、エア抜き部９は、第１の冷却水循環系統６から上方に延設され、上端で大気開放口１０を有すると共に、該エア抜き部９の途中にエア抜き通路８が連通されている。
そして、図３に示すように、エア抜き通路８の先端は、第１の冷却水循環系統６から上方へ延びたエア抜き部９に小径の孔（オリフィス）１１を介して連通されており、エア抜き部９の上方には、外気に開口した大気開放口１０が形成されている。即ち、第１の冷却水循環系統６とエア抜き通路８とは、エア抜き部９によって連通されており、双方とも大気開放口１０により外気に開口されている。
【００２６】
更に、大気開放口１０の内周面には、雌ネジ１２が形成されており、図４に示すように、エア抜きバルブとしてのボルト１３が螺合可能となっている。
この時、雌ネジ１２には、小径の孔１１が連通されるため、エア抜き通路８がそのまま連通された場合に比べ、雌ネジ１２が形成されない面積を小さくすることができ、ボルト１３が螺合された際の剛性を向上することができる。
【００２７】
また、ボルト１３を雌ネジ１２に螺合し、頭部１３ａが着座した状態では、ボルト１３の軸部１３ｂは、小径の孔１１を完全に塞ぐよう、その長さが設定されている。
従って、ボルト１３が雌ネジ１２に完全に螺合されると、大気開放口１０及びエア抜き通路８が閉じると共に、エア抜き通路８と第１の冷却水循環系統６とが遮断されることとなる。
【００２８】
次に、上記構成の作用について説明する。
通常の状態、即ちエア抜きをしていない状態では、ボルト１３は雌ネジ１２に螺合されているため、大気開放口１０はボルト１３によって塞がれている。
この時、エア抜き通路８は、ボルト１３によって第１の冷却水循環系統６と遮断されているため、例えば、エア抜き通路８にエンジン１からの冷却水が導かれたとしても、ボルト１３の軸部１３ｂでその流れが止められ、ワックス式のエアレギュレータをバイパスして冷却水が流れるのを防止することができる。
【００２９】
エア抜きを行う際には、ボルト１３を取り外し、大気開放口１０を開口した状態とする。すると、エンジン１内から導かれたエアは、エア抜き通路８を通って、大気開放口１０から放出される。
これと同時に、第１の冷却水循環系統６も大気開放口１０によって外気に開口することとなり、第１の冷却水循環系統６によって循環する冷却水中のエアも放出される。
【００３０】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本実施形態におけるボルト１３は、図５に示すように、その軸部１３ｂの先端と頭部１３ａ近傍とを貫通する貫通孔１４を有するものであってもよい。
この場合、貫通孔１４の軸部１３ｂ先端側が後退して小径の孔１１の位置に達することによって、エア抜き通路８及び第１の冷却水循環系統６は貫通孔１４を介して外気と連通する。
【００３１】
従って、ボルト１３を緩めるだけでエア抜きを行うことができるため、ボルト１３を完全に取り外す必要がなく、エア抜きの作業性を向上することができる。
また、第１の冷却水循環系統６に介在するエンジン用制御機器は、上記したワックス式のエアレギュレータ７に限らず、バイメタル式のエアレギュレータとしてもよいし、ＥＧＲバルブ等のように、第１の冷却水循環系統に介在し冷却水の温度により冷却される他のエンジン用制御機器としてもよい。
【００３２】
更に、上記実施の形態では、インテークマニホールド４からワックス式のエアレギュレータ７を通ってシリンダブロック２に戻る系統についての構造であるが、インテークマニホールド４に代えて、例えばサクションパイプ、バイパスパイプ、又はヒータパイプとしたものとしても、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるエンジン冷却水循環系統のエア抜き構造が適用されるエンジンの模式図
【図２】（ａ）本発明の第１の冷却水循環系統６とエア抜き通路８との配管関係を示す上面図（ｂ）（ａ）のＡ方向から見た側面図
【図３】本発明によるエンジン冷却水循環系統のエア抜き構造を示す拡大断面図
【図４】本発明のエンジン冷却水循環系統のエア抜き構造においてボルト１３を螺合した状態を示す拡大断面図
【図５】本発明のエンジン冷却水循環系統のエア抜き構造において貫通孔１４が形成されたボルト１３を螺合した状態を示す拡大断面図
【符号の説明】
１…エンジン
６…第１の冷却水循環系統
７…ワックス式のエアレギュレータ
８…エア抜き通路
９…エア抜き部
１０…大気開放口
１２…雌ネジ
１３…ボルト
１４…貫通孔
１６…第２の冷却水循環系統

Claims

エンジン冷却水の一部を循環させて、エンジン用制御機器を加熱又は冷却する第１の冷却水循環系統、及び、これとは別にエンジン冷却水の一部を循環させる第２の冷却水循環系統からエアを抜くためのエンジン冷却水循環系統のエア抜き構造であって、
前記第１の冷却水循環系統からのエア抜き部に、前記第２の冷却水循環系統からのエア抜き通路を連通させて、該連通部に大気開放口を形成し、
該大気開放口に、閉状態で大気開放口を閉止すると同時に、エア抜き通路の連通を遮断し、開状態で大気開放口を開放すると同時に、エア抜き通路を連通させるエア抜きバルブを設ける一方、
前記第１の冷却水循環系統が前記エア抜き部より下流側で前記第２の冷却水循環系統と合流する位置を、少なくともエンジン暖機前の冷却水の流通においては、ウォータポンプの吸入側にすることを特徴とするエンジン冷却水循環系統のエア抜き構造。
前記エア抜き部は、第１の冷却水循環系統から上方に延設され、上端に大気開放口を有し、該エア抜き部の途中にエア抜き通路が連通されたことを特徴とする請求項１記載のエンジン冷却水循環系統のエア抜き構造。
前記エア抜きバルブは、前記大気開放口に形成された雌ネジに螺合するボルトであることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のエンジン冷却水循環系統のエア抜き構造。
前記ボルトは、その軸部の先端面と軸部の頭部近傍の周面とを連通する貫通孔を有することを特徴とする請求項３記載のエンジン冷却水循環系統のエア抜き構造。
前記エンジン用制御機器は、第１の冷却水循環系統内の冷却水の温度に基づいてスロットルバルブをバイパスする通路の開閉を行うエアレギュレータであることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載のエンジン冷却水循環系統のエア抜き構造。
前記エアレギュレータは、エンジンで加熱された冷却水により加温されるワックス式のエアレギュレータであることを特徴とする請求項５記載のエンジン冷却水循環系統のエア抜き構造。
前記エンジン用制御機器は、冷却水により冷却されるＥＧＲバルブであることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載のエンジン冷却水循環系統のエア抜き構造。