JPH0773975B2 - 自動車のエンジン冷却水配管構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （ア）産業上の利用分野 本発明は自動車のエンジン冷却水配管構造についての技
術分野に属する。

（イ）従来技術 例えば、マイクロバス等においては、第１図に示される
ように、メインラジエータ１の他に、夏期にメインラジ
エータ１の冷却能力不足を補うためのサブラジエータ２
が備えられている。なお、同図において、４、５、６は
エンジン14の冷却水を利用して車室内を暖房するための
ヒータであり、それぞれ、４は車室のうち前部を暖房す
るためのフロントヒータ、５、６は、車室のうち後部を
暖房するためのリヤヒータである。

第２図に示されるように、サブラジエータ２へ冷却水を
送給するためのサブラジエータ用冷却水送給パイプ３
は、ヒータ４、５、６へ冷却水を送給するためのヒータ
用冷却水送給パイプ７の途中に、分岐して接続されてい
る。ここで、一般に、サブラジエータ２は、夏期に使用
されるが、冬期にはまず使用されない。むしろ、冬期に
使用すると、エンジン14がオーバクールとなる。従っ
て、サブラジエータについては、冷却水の流れを制御す
るための何らかの制御弁が必要となる。従来は、このた
め、分岐路８に、切替弁が配置されており、該切替弁に
よっては、ヒータ４、５、６あるいはサブラジエータ２
へ向かう冷却水の流れを選択的に切り替えるようにして
いた。ここで、分岐路８に切替弁を配し、該切替弁によ
って冷却水の流れを選択的に切り替えるのは次の二つの
理由からである。

（イ）分岐路８に切替弁を置かず、サブラジエータ用冷
却水送給パイプ３の途中に冷却水の流れを制御する制御
弁を置くと、サブラジエータ２を作動させることが必要
なときに、誤って開閉弁12、13を開放していると、該制
御弁をあけても、サブラジエータ２へ流れる冷却水流量
が少なく、エンジン14がオーバヒートする虞れがある。
なお、ここで、開閉弁12、13はそれぞれ、フロントヒー
タ４およびリヤヒータ５、６へ送給される冷却水の流れ
をオン・オフする弁である。

（ロ）一般に、ヒータ４、５、６は、冬期に使用され、
夏期には使用されない。これに対し、一般に、サブラジ
エータ２は、前記したように夏期に使用され、冬期には
まず使用されない。

ところで、従来、切替弁としては、電磁弁が用いられて
いた。斯かる電磁弁は、それ自身値段が高く、また、電
磁弁自身を作動させるための高価な制御装置、および水
温センサを必要とする。このため、従来は、これが自動
車全体のコストアップの原因の一つになっていた。

本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになさ
れたものである。

（ウ）発明の目的 本発明の目的は、メインラジエータとサブラジエータと
ヒータとへエンジンの冷却水を送給するエンジン冷却水
配管構造を備えた自動車において、冷却水制御の精度を
低下することなくコストダウンをはかることにある。

（エ）発明の構成 この目的は、本発明によれば、次のような構成をとる自
動車のエンジン冷却水配管構造によって達成される。す
なわち、本発明に係る自動車のエンジン冷却水配管構造
は、メインラジエータと、サブラジエータと、エンジン
の冷却水を利用して車室内を暖房するためのヒータとを
備え、エンジンの冷却水をエンジンから該ヒータへ送給
するヒータ用冷却水送給パイプの途中に、前記サブラジ
エータへ冷却水を送給するためのサブラジエータ用冷却
水送給パイプが、分岐して取り付けられているエンジン
冷却水配管構造であって、 その分岐路に配置され、冷却水の温度が所定値以上のと
きに分岐路から前記ヒータへ向かう前記ヒータ用冷却水
送給パイプを閉じ、冷却水の温度が所定値未満のときに
分岐路から前記サブラジエータへ向かう前記サブラジエ
ータ送給パイプを閉じるサーモスタットと、 前記分岐路と前記エンジンの冷却水戻し経路とを連通す
る冷却水戻し通路と、 前記分岐路から前記ヒータへ向かう前記ヒータ用冷却水
送給パイプに配置され、運転者により任意に前記ヒータ
用冷却水送給パイプを閉止可能とされたヒータ操作弁
と、 前記冷却水戻し通路に配置され、前記ヒータ操作弁によ
り前記ヒータ用冷却水送給パイプが閉止されているとき
前記冷却水戻し通路内の冷却水を流通可能とし、前記ヒ
ータ操作弁により前記ヒータ用冷却水送給パイプが閉止
されないとき前記冷却水戻し通路内の冷却水の流通を制
限する開閉弁とを有することを特徴とする。

（オ）発明の作用・効果 前記したように、サブラジエータあるいはヒータへ向う
冷却水の流れを選択的に切り替える切替弁として、電磁
弁を用いれば、その付属装置として、必然的に、高価な
制御装置および水温センサが必要になる。

これに対し、本発明においては、前記切替弁として、サ
ーモスタットを用いているので、制御装置および水温セ
ンサのような付属装置は必要としない。また、サーモス
タット自体電磁弁よりも格段に値段が安い。

斯くして、本発明によれば、電磁弁を用いた従来のもの
よりもコストダウンをはかることが可能となるという効
果を奏する。

また、本発明においては、分岐路に冷却水戻し通路が設
けられている。そして、サーモスタットの駆動装置は、
冷却水戻し通路へ流れ込む冷却水の温度を関知する。従
って、駆動装置は、エンジンの冷却水の温度に正確に感
応して、該温度に応じて弁装置を駆動することができ
る。

斯くして、本発明によれば、冷却水の流れの切り替え
は、従来の電磁弁を用いたものと同じく、きわめて確実
に行われる。

（カ）実施例 つぎに、本発明の実施例を図面を基にして詳細に説明す
る。

第３図は、本発明の一実施例の全体構成図である。同図
において、14はエンジン、１はメインラジエータ、２は
サブラジエータ、４はフロントヒータ、５は第１のリヤ
ヒータ、６は第２のリヤヒータである。自動車（マイク
ロバス）におけるこれらの配置は、第１図の通りであ
る。ここで、第１図においては、矢印Ｆが自動車の進行
方向である。

第３図において、エンジン14の後部15からは、ヒータ用
冷却水送給パイプ７が延びている。ヒータ用冷却水送給
パイプ７はヒータ４、５、６へ冷却水を送給するための
ものである。ヒータ用冷却水送給パイプ７の途中には、
冷却水ポンプ16が介在されている。該冷却水ポンプ16
は、エンジン14から冷却水を汲み出すためのものであ
る。冷却水ポンプ16の下流には、サブラジエータ用冷却
水送給パイプ３が、分岐して接続されている。サブラジ
エータ用冷却水送給パイプ３は、サブラジエータ２へ冷
却水を送給するためのものである。サブラジエータ用冷
却水送給パイプ３の分岐路８には、また、冷却水をエン
ジン14に戻すための冷却水戻し通路17が接続さている。
分岐路８の下流において、ヒータ用冷却水送給パイプ７
は、フロントヒータ用冷却水送給パイプ18と、リヤヒー
タ用冷却水送給パイプ19とに分かれている。フロントヒ
ータ用冷却水送給パイプ18は、フロントヒータ４の冷却
水入口20に接続されている。また、フロントヒータ用冷
却水送給パイプ18の途中には、ヒータ操作弁12が介在さ
れている。ヒータ操作弁12は、乗務員によって操作さ
れ、フロントヒータ４へ送給される冷却水の流れをオン
・オフにする。フロントヒータ４の冷却水出口21は、フ
ロントヒータ用冷却水戻しパイプ22を介して、エンジン
14の図示しないウォータポンプの入口23に接続されてい
る。

前記リヤヒータ用冷却水送給パイプ19は、第１のリヤヒ
ータ５の冷却水入口24に接続されている。また、リヤヒ
ータ用冷却水送給パイプ19の途中には、開閉弁13が介在
されている。開閉弁13は、乗務員によって操作され、第
１と第２のリヤヒータ５、６へ送給される冷却水の流れ
をオン・オフする。第１のリヤヒータ５の冷却水出口25
は、連通パイプ26を介して、第２のリヤヒータ６の冷却
水入口27と接続されている。第２のリヤヒータ６の冷却
水出口28からは、リヤヒータ用冷却水戻しパイプ29が延
びており、該リヤヒータ用冷却水戻しパイプ29は、その
下流において、前記フロントヒータ用冷却水戻しパイプ
22に合流されている。

第３図において、エンジン14の前部33からは、メインラ
ジエータ用冷却水送給パイプ34が延びている。該メイン
ラジエータ用冷却水送給パイプ34は、メインラジエータ
１の冷却水入口35に接続されている。メインラジエータ
１の冷却水出口36は、メインラジエータ用冷却水戻しパ
イプ37を介して、エンジン14の図示しないウォータポン
プの入口23に接続されている。

分岐路８において設けられている前記冷却水戻し通路17
は、その下流において、リヤヒータ用冷却水戻しパイプ
29に合流されている。また、分岐路８から延びている前
記サブラジエータ用冷却水送給パイプ３は、サブラジエ
ータ２の冷却水入口30に接続されている。サブラジエー
タ２の冷却水出口31からは、サブラジエータ用冷却水戻
しパイプ32が延びており、該サブラジエータ用冷却水戻
しパイプ32は、前記リヤヒータ用冷却水戻しパイプ29に
合流されている。

分岐路８の内部の構造が第４図に示されている。同図に
おいて、サブラジエータ用冷却水送給パイプ３の入口部
分38には、サーモスタット39が取り付けられている。

サーモスタット39は、第１の弁体40と、第２の弁体41
と、該第１と第２の弁体40、41を駆動する駆動装置42と
を有する。第１の弁体40と第２の弁体41とは、第３図の
サブラジエータ２とヒータ４、５、６とへ供給される冷
却水の流れを選択的に切り替える弁装置を構成する。

駆動装置42は、一端が開口する筒状のケース43と、該ケ
ース43の開口端10に固着された封止部材44とを有する。
封止部材44の中央部には、長手方向に貫通孔45が穿設さ
れている。該貫通孔45には、一端46が支持枠体47に固着
されたロッド48が摺動可能に嵌挿されている。ケース43
内部は、封止部材44とロッド48とで密封されており、そ
こにはワックス49が充填されている。ワックス49は、温
度に応じて体積が大きく膨脹、収縮する。なお、同図に
おいて、50、51は、それぞれ、ワックス49が外部に漏れ
るのを防止するためのシール部材、および、Ｏリングで
ある。

支持枠体47の周囲はフランジ52とされており、サーモス
タット39全体は、該フランジ52において、サブラジエー
タ用冷却水送給パイプ３の入口部分38に取り付けられて
いる。フランジ52の内側には、弁ポート53が設けられて
いる。また、第５図に示されるように、支持枠体47には
開口部54が穿設されている。第４図に示されるように、
フランジ52には、さらに、取付け枠体55が爪出し56のつ
ぶしによって取り付けられている。取付け枠体55は、駆
動装置42を取り囲むように形成されており、その側壁に
は、第５図に示されるように、開口部57が穿設されてい
る。第４図に示されるように、取付け枠体55のうち、支
持枠体47と相対向する部分には、開口58が穿設されてい
る。該開口58の内径は、駆動装置42のケース43の外径よ
りも大きくされている。また、開口58の中心は、ケース
43の軸線上にある。

前記第１の弁体40は、駆動装置42のケース43に取り付け
られおり、弁ポート53を開閉する。第１の弁体40と取付
け枠体55との間には、第１の弁体40が弁ポート53を閉じ
る方向に第１の弁体40を押圧する圧縮コイルばね59が配
置されている。

ケース43の閉塞端71には、軸方向に延びるロッド60が固
着されている。該ロッド60には、第２の弁体41が摺動可
能に嵌挿されている。なお、61は、ロッド60の先端に取
り付けられたストッパであり、62は、第２の弁体41をス
トッパ61の方向に押圧する圧縮コイルばねである。

分岐路８に接続された冷却水戻し通路17の入口部分63
は、ヒータ用冷却水送給パイプ７の入口部分67とサーモ
スタット39の駆動装置42とを結ぶ線上であって、駆動装
置42を中心として、ヒータ用冷却水送給パイプの入口部
分67と相対向する位置に設けられている。従って、駆動
装置42は、冷却水戻し通路17へ流れ込む冷却水の流れの
中に置かれている。

分岐路８に接続された冷却水戻し通路17の入口部分63に
は、冷却水戻し通路17を開閉する開閉弁装置64が設けら
れている。該開閉弁装置64は、弁体72と、ロッド73と、
74を支点として回動するレバー75とから成る。レバー75
の一端76には、ロッド73が回動可能に取り付けられてお
り、該ロッド73の先端には、弁体72が取り付けられてい
る。弁体72は、入口部分63を開閉する。レバー75の他端
77は、ワイヤ65を介して、第３図のヒータ操作弁12を操
作する温度調整レバー66に接続されている。

温度調整レバー66は、車室内に置かれてあり、乗務員に
よって操作される。開閉弁装置64は、温度調整レバー66
が第３図のヒータ操作弁12を閉じる位置にあるとき、第
４図の入口部分63を開放するようにされている。

上記の実施例の作用および効果を説明する。

なお、前もって断っておくが、第３図におけるメインラ
ジエータ１、サブラジエータ２、ヒータ４、５、６ヒー
タ操作弁12、開閉弁13、および冷却水ポンプ16の作動に
ついては、従来と全く同じであるので、その説明は省略
する。

第３図において、ヒータ操作弁12が閉じているときは、
前記したように、第４図の開閉弁装置64は、入口部分63
を開けている。第３図に戻って、エンジン14が作動して
いるときは、図示しないウォータポンプも作動している
ため、その入口23の圧力は低くなっている。従って、上
記の場合、冷却水ポンプ16が非作動状態にあっても、圧
力差により、エンジンの冷却水は、次の経路を通って、
ウォータポンプの入口23に流れ込んでいる。

（イ）エンジン14の後部15 ↓ （ロ）ヒータ用冷却水送給パイプ７ ↓ （ハ）分岐路８ ↓ （ニ）冷却水戻し通路17 ↓ （ホ）リヤヒータ用冷却水戻し通路パイプ29 ↓ （ヘ）フロントヒータ用冷却水戻しパイプ22 ↓ （ト）ウォータポンプの入口23 ヒータ操作弁12が開いているときは、第４図の開閉弁装
置64は、入口部分63を閉じている。しかしながら、同様
に、たとえ第３図で、冷却水ポンプ16が非作動状態にあ
っても、圧力差により、エンジンの冷却水は、次の経路
を通って、ウォータポンプの入口23に流れ込んでいる。

（イ）エンジン14の後部15 ↓ （ロ）ヒータ用冷却水送給パイプ７ ↓ （ハ）分岐路８ ↓ （ニ）フロントヒータ用冷却水戻しパイプ18 ↓ （ホ）フロントヒータ４ ↓ （ヘ）フロントヒータ用冷却水戻しパイプ22 ↓ （ト）ウォータポンプの入口23 従って、第４図において、サーモスタット39の駆動装置
42には、エンジン14の作動中、単に、冷却水の流れが接
触することになる。斯くして、駆動装置42は、冷却水の
温度に正確に感応して、該温度に応じて、次のように第
１の弁体40と第２の弁体41とを駆動する。

（イ）冷却水の温度が低いときは、ワックス49は収縮し
ている。従って、第１の弁体40は弁ポート53を閉じ、第
２の弁体41は、ヒータ用冷却水送給パイプ７の出口部分
68を開いている。

（ロ）冷却水の温度が所定値以上に上昇すると、ワック
ス49は膨脹して、ケース43自体がロッド48から離れる方
向に移動する。従って、第１の弁体40は弁ポート53を開
き、第２の弁体41は、出口部分68を閉じる。ここで、第
２の弁体41は、ロッド60に対して摺動可能に取り付けら
れているため、第２の弁体41が出口部分68を閉塞した
後、更に、ワックス49の膨脹が続いても、何らさしつか
えはない。

以上述べたように、サーモスタット39は、従来の電磁弁
と全く同じ様に、きわめて正確に、エンジンの冷却水の
温度に応じて、サブラジエータ２とヒータ４、５、６へ
送給される冷却水の流れを選択的に切り替える。

前記したように、サブラジエータ２あるいはヒータ４、
５、６へ向う冷却水の流れを選択的に切り替える切替弁
として、電磁弁を用いれば、その付属装置として、必然
的に高価な制御装置および水温センサが必要になる。

これに対し、本実施例においては、前記切替弁として、
サーモスタット39を用いているので、制御装置および水
温センサのような付属装置は必要としない。また、サー
モスタット39自体電磁弁よりも格段に値段が安い。

斯くして、本実施例によれば、従来の電磁弁を用いたも
のよりもコストダウンをはかることが可能となるという
効果を奏する。

また、本実施例において、冷却水戻し通路17の入口部分
63に開閉弁装置64を設け、該開閉装置64の作動を開閉弁
12の作動と連動させているのは次の理由に基づく。

（イ）冷却水戻し通路17に開閉弁装置64がないと、冬期
に、ヒータ操作弁12を開放してフロントヒータ４を作動
させても、冷却水の一部は、フロントヒータ４を通過せ
ず、冷却水戻し通路17を通ってエンジン14に戻るため、
フロントヒータ４の暖房能力が低下する。

これに対し、本実施例では、ヒータ操作弁12を開放すれ
ば、開閉弁装置64は、冷却水戻し通路17の入口部分63を
閉塞するようにされているため、上記のような場合、エ
ンジン14の後部15から出た冷却水のうち全量が、フロン
トヒータ４へ流れる。従って、フロントヒータ４の暖房
能力は低下しない。

ところで、一般に、冬期、フロントヒータ４のみを作動
させることはあるが、フロントヒータ４は作動させず、
リヤヒータ５、６のみを作動させることはあまりない。
言い換えれば、リヤヒータ５、６を作動させるときは、
ほとんどと言っていい程フロントヒータ４を作動させる
ので、開閉弁装置64は、本実施例のように、フロントヒ
ータ４へ送給される冷却水の流れをオン・オフするヒー
タ操作弁12と連動させれば充分である。

（ロ）夏期は、通常、ヒータ操作弁12が閉じられている
ため、開閉弁装置64は開いている。従って、冷却水の温
度が高いときでも、冷却水はサブラジエータ２へ流れる
以外に、その一部は、サブラジエータ２を通過せず冷却
水戻し通路17からエンジン14に戻っている。従って、本
実施例においては、冷却水戻し通路17の流路断面積は小
さくされて、上記のような場合でも、サブラジエータ２
の冷却能力不足が生じないようにされている。

ところが、仮に、冷却水の温度が異常に高くなったと仮
定する。このようなときに、冷却水戻し通路17に開閉弁
装置64がないと、冷却水の一部は、常に、サブラジエー
タ２を通過せず、冷却水戻し通路17からエンジン14に戻
っているため、極くまれには、エンジン14の冷却不足を
きたすことが考えられる。

これに対し、本実施例では、このような場合でも、緊急
用として、ヒータ操作弁12を開けば、開閉弁装置64は閉
じるため、冷却水戻し通路17からエンジン14に戻る冷却
水はなくなる。従って、エンジン14の後部15から出た冷
却水のうち全量が、サブラジエータ２を通過するため、
エンジン14の冷却不足をきたすことはなくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、マイクロバスにおけるメインラジエータ、サ
ブラジエータおよびヒータの配置を示す説明図、第２図
は、従来の自動車のエンジン冷却水配管構造を示す全体
構成図、第３図は、本発明の一実施例に係る自動車のエ
ンジン冷却水配管構造を示す全体構成図、第４図は、第
３図における分岐路の内部の構造図、第５図は一部断面
とされたサーモスタットの正面図である。 １……メインラジエータ ２……サブラジエータ ３……サブラジエータ用冷却水送給パイプ ４……フロントヒータ（ヒータ） ５……第１のリヤヒータ（ヒータ） ６……第２のリヤヒータ（ヒータ） ７……ヒータ用冷却水送給パイプ ８……分岐路 14……エンジン 17……冷却水戻し通路 39……サーモスタット 40……第１の弁体（弁装置） 41……第２の弁体（弁装置） 42……駆動装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】メインラジエータと、サブラジエータと、
   エンジンの冷却水を利用して車室内を暖房するためのヒ
   ータとを備え、エンジンの冷却水をエンジンから該ヒー
   タへ送給するヒータ用冷却水送給パイプの途中に、前記
   サブラジエータへ冷却水を送給するためのサブラジエー
   タ用冷却水送給パイプが、分岐して取り付けられている
   エンジン冷却水配管構造であって、 その分岐路に配置され、冷却水の温度が所定値以上のと
   きに分岐路から前記ヒータへ向かう前記ヒータ用冷却水
   送給パイプを閉じ、冷却水の温度が所定値未満のときに
   分岐路から前記サブラジエータへ向かう前記サブラジエ
   ータ送給パイプを閉じるサーモスタットと、 前記分岐路と前記エンジンの冷却水戻し経路とを連通す
   る冷却水戻し通路と、 前記分岐路から前記ヒータへ向かう前記ヒータ用冷却水
   送給パイプに配置され、運転者により任意に前記ヒータ
   用冷却水送給パイプを閉止可能とされたヒータ操作弁
   と、 前記冷却水戻し通路に配置され、前記ヒータ操作弁によ
   り前記ヒータ用冷却水送給パイプが閉止されているとき
   前記冷却水戻し通路内の冷却水を流通可能とし、前記ヒ
   ータ操作弁により前記ヒータ用冷却水送給パイプが閉止
   されないとき前記冷却水戻し通路内の冷却水の流通を制
   限する開閉弁とを有することを特徴とする自動車のエン
   ジン冷却水配管構造。