JPH09158724A - 車両用循環水路構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 流体が複数のポンプ間を循環する際に停止し
ているポンプがある場合でも他のポンプの性能低下を招
くことがない循環水路構造を提供する。 【解決手段】 ヒータ側水路１００において、補助用ウ
ォータポンプ６０とは並列の状態にバイパス路９０を配
設し、切換バルブによってエンジン側ウォータポンプ２
０が作動中は停止中の補助用ウォータポンプ６０には流
さず、バイパス路９０側にエンジン冷却水を流し、エン
ジン側ウォータポンプ２０が停止中は補助用ウォータポ
ンプ６０側にエンジン冷却水を流すように循環水路を構
成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンジン冷却水が循環
される車両用循環水路構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の車両用循環水路構造を図１０、図
１１に示す。これによれば、エンジン１０の回転により
駆動されるエンジン側ウォータポンプ２０より送り出さ
れたエンジン冷却水は、一部が水温により流路を切り換
えるサーモスタットバルブ３０を介してラジエータ４０
に送られエンジン側ウォータポンプに戻るか、又はラジ
エータ４０を通らずにエンジン側ウォータポンプ２０に
戻るラジエータ側水路１１０を循環し、一部がエンジン
１０とは別の駆動源であるモータ７０によりエンジン側
ウォータポンプ２０停止時に駆動される補助用ウォータ
ポンプ６０を通った後にヒータコア８０内を通り、エン
ジン側ウォータポンプ２０に戻るヒータ側水路１００を
循環することとなる。

【０００３】そしてヒータ側水路１００の補助用ウォー
タポンプ６０は図１１に示すように、エンジン側ウォー
タポンプ２０に接続されたホース１０１とヒータコア８
０に接続されたホース１０２との間にケーシング６１に
よって介在され、ポンプ作用をするポンプ部のインペラ
６４、インペラ６４に接続され駆動部の出力軸であるシ
ャフト６３、ポンプ部と駆動部を連結させるボデー６
２、モータ７０への防水用のシール６５を備えている。

【０００４】ここで車両用ヒータは、エンジン側ウォー
タポンプ２０から補助用ウォータポンプ６０内を通過さ
せヒータコア８０内にエンジン冷却水を流して使用して
いるが、停車時や燃費改善のためエンジン１０を停止さ
せる場合があるとエンジン側ウォータポンプ２０も停止
してしまい、ヒータコア８０にエンジン冷却水が流れな
くなってしまう。そこでエンジン側ウォータポンプ２０
停止時には補助用ウォータポンプ６０を作動させヒータ
コア８０にエンジン冷却水を流すよう構成されている。

【０００５】前記構成によると、補助用ウォータポンプ
６０がヒータ側水路１００に直列に配設されており、エ
ンジン側ウォータポンプ２０が作動している間は補助用
ウォータポンプ６０は停止しているためエンジン冷却水
は補助用ウォータポンプ６０の狭いポンプ室６６を通る
ため、通水抵抗が大きく多大な圧力損失となり流量が低
下してエンジン側ウォータポンプ２０の性能が十分発揮
できなくなってしまう。そのため、流量低下を補うよう
エンジン側ウォータポンプ２０を大型化し性能向上を図
ったり、ヒータを大型化する等の対策が必要となる。

【０００６】また、常時補助用ウォータポンプ６０を作
動させて通水抵抗を軽減することも考えられるが、不必
要な際にもモータ７０を駆動することとなり、モータ７
０の長寿命化を考慮する必要がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は前記問題点に
鑑み、従来通りのエンジン側ウォータポンプ２０と補助
用ウォータポンプ６０とを用いても通水抵抗を軽減出
来、双方のポンプを効率良く使用出来るようにすること
を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、エン
ジン冷却水の循環駆動源であるエンジン側ウォータポン
プと、前記エンジン側ウォータポンプ作動時には停止さ
れ、前記エンジン側ウォータポンプ停止時には前記エン
ジン冷却水の循環駆動源となる補助用ウォータポンプ
と、を有し、前記エンジン側ウォータポンプと前記補助
用ウォータポンプとの間を前記エンジン冷却水が循環す
る車両用循環水路構造であって、前記補助用ウォータポ
ンプと並列にバイパス路を形成したことを特徴とする車
両用循環水路構造をその要旨とする。

【０００９】従って、請求項１の発明によれば、エンジ
ン冷却水をエンジン側ウォータポンプと補助用ウォータ
ポンプとの間で循環させる際、前記エンジン側ウォータ
ポンプの停止時には従来通り前記補助用ウォータポンプ
が作動して前記エンジン冷却水が循環され、前記エンジ
ン側ウォータポンプ作動時には停止している前記補助用
ウォータポンプを回避して前記補助用ウォータポンプと
並列に形成されたバイパス路を通って前記エンジン冷却
水が循環されることとなる。

【００１０】請求項２の発明は、前記エンジン冷却水を
前記補助用ウォータポンプと前記バイパス路のどちらか
一方に流出させる切換バルブを備えたことを特徴とする
請求項１記載の車両用循環水路構造をその要旨とする。

【００１１】従って、請求項２の発明によれば、前記エ
ンジン冷却水の水路を積極的に切り換え循環されること
となり、特に前記エンジン側ウォータポンプの作動時に
は前記補助用ウォータポンプに前記エンジン冷却水がを
流れないようになる。

【００１２】請求項３の発明は、前記切換バルブは前記
エンジン冷却水の水圧により切り換えられることを特徴
とする請求項２記載の車両用循環水路構造をその要旨と
する。

【００１３】従って、請求項３の発明によれば、前記エ
ンジン側ウォータポンプ作動時における前記エンジン冷
却水の水圧では前記切換バルブが前記バイパス路側に切
り換わり、前記エンジン側ウォータポンプ停止時におけ
る前記エンジン冷却水の水圧では前記切換バルブが前記
補助用ウォータポンプ側に切り換わり、水圧の変化に応
じて自動的に切換バルブが所定の水路を閉鎖し、他の所
定の水路を開放することとなる。

【００１４】

【発明の実施の形態】

（第１の実施の形態）以下、本発明の第１の実施の形態
を図１〜図４に従って説明する。尚、従来の技術と同様
の構成には同一符号付してある。

【００１５】エンジン冷却水が循環する車両用循環水路
構造１の概略構成を図１に示した。エンジン１０に設け
られたエンジン側ウォータポンプ２０から送り出された
エンジン冷却水は、サーモスタットバルブ３０を通って
前記冷却水が所定温度以上の時はラジエータ４０内を通
過させてエンジン側ウォータポンプ２０に戻り、所定温
度未満の時はラジエータ４０内を通過させずにエンジン
側ウォータポンプ２０に戻るラジエータ側水路１１０
と、切換バルブ５０を介して補助用ウォータポンプ６０
又はバイパス路９０のどちらか一方を通ってヒータコア
８０に送られ、エンジン側ウォータポンプ２０に戻るヒ
ータ側水路１００とをそれぞれ循環する構成となってい
る。

【００１６】エンジン側ウォータポンプ２０はエンジン
１０の作動と連動して駆動され、補助用ウォータポンプ
６０はエンジン１０とは別の駆動源であるモータ７０に
より駆動される。ここでエンジン側ウォータポンプ２０
と補助用ウォータポンプ６０との間に配設された切換バ
ルブ５０は、エンジン停止時には補助用ウォータポンプ
６０側が開口され、バイパス路９０側は閉鎖されてい
る。そしてヒータを使用していない時には、モータ７０
は停止しており補助用ウォータポンプ６０が停止状態に
ある。従ってヒータ側水路１００及びラジエータ側水路
１１０からなる車両用循環水路構造１内のエンジン冷却
水は循環していない状態となっている。

【００１７】前記状態からエンジン１０を駆動させると
エンジン側ウォータポンプ２０も駆動される。そしてエ
ンジン側ウォータポンプ２０から送り出されたエンジン
冷却水はヒータ側水路１００とラジエータ側水路１１０
を循環する。この時切換バルブ５０はエンジン冷却水の
循環による水圧によってバイパス路９０側が開口され、
補助用ウォータポンプ６０側が閉鎖される。これによ
り、ヒータ側水路１００においてはエンジン側ウォータ
ポンプ２０から送り出されたエンジン冷却水は補助用ウ
ォータポンプ６０を通らずにバイパス路９０を通ってヒ
ータコア８０に送られてエンジン側ウォータポンプ２０
に戻ることとなり、作動していない補助用ウォータポン
プ６０内を通らないためにヒータ側水路内の通水抵抗を
軽減出来る。

【００１８】次にエンジン停止時にはエンジン側ウォー
タポンプ２０が停止し、水圧が低下する。これにより切
換バルブ５０は補助用ウォータポンプ６０側が開口し、
バイパス路９０側が閉鎖される。そしてこの時にヒータ
を作動させるとモータ７０が駆動して補助用ウォータポ
ンプ６０が作動してヒータ側水路１００内をエンジン冷
却水が循環される。

【００１９】前記によれば燃費改善や省エネルギーを考
慮してエンジン１０を停止させた場合にヒータだけは作
動させたい場合などには、補助用ウォータポンプ６０の
作動により可能となり、エンジン１０の駆動時には停止
状態の補助用ウォータポンプ６０を通さずにエンジン冷
却水を循環させヒータコア８０内にもエンジン冷却水が
流れるためヒータも使用でき通水抵抗も軽減出来る。

【００２０】次に、切換バルブ５０の構造について図
３、図４により説明する。切換バルブ５０は図２の概略
図に示す様にバイパス路９０と補助用ウォータポンプ６
０に接続されているホース１０１との接合部位の近傍に
設けられている。尚、補助用ウォータポンプ６０は図１
１に示した従来の技術と同一のため説明を省略する。

【００２１】切換バルブ５０はエンジン側ウォータポン
プ２０からの配管１０５とバイパス路９０と補助用ウォ
ータポンプ６０側のホース１０１とを連通接続させるバ
ルブケース５１内に、第１の開口部５４と、第２の開口
部５５と、第３の開口部５７とを備えた有底筒状の弁体
５３がスプリング５２によりストッパー部５６側へ付勢
されて収納されている。

【００２２】エンジン１０を停止しておりエンジン側ウ
ォータポンプ２０が停止した状態ではスプリング５２の
付勢力により弁体５３が図４中左方向に押圧され、スト
ッパー５６に当接した状態となり、第２の開口部５５が
ホース１０１と連通し、かつバイパス路９０側は閉鎖さ
れた状態となる。この時にモータ７０を駆動させ補助用
ウォータポンプ６０を作動させると図４の矢印の方向に
エンジン冷却水が流れることになる。

【００２３】次にエンジン１０を駆動させエンジン側ウ
ォータポンプが作動すると、エンジン冷却水の水圧によ
り弁体５３がスプリング５２の付勢力に抗じて図３中右
方向に押圧されてストッパー５８に当接した状態とな
り、第１の開口部５４がバイパス路９０と連通し、かつ
ホース１０１側は閉鎖されエンジン冷却水は図３の矢印
の方向に流れることとなる。そして、エンジン１０の駆
動中はエンジン側ウォータポンプ２０からのエンジン冷
却水の水圧によりこの状態が保たれることになる。

【００２４】更にエンジン１０を停止させると水圧が低
下しスプリング５２の付勢力により図４の状態にもどる
こととなる。

【００２５】ここで各ポンプ２０、６０の吐出能力とス
プリング５２の付勢力とを補助用ウォータポンプ２０の
吐出力＜スプリング５２の付勢力＜エンジン側ウォータ
ポンプ２０の吐出力となるように設定することが必要と
なる。

【００２６】前記第１の実施の形態によれば、流路の切
り換えを循環水路を流れるエンジン冷却水の流れる力を
利用することにより切換バルブ５０の小型化、簡略化が
可能となる。又、受動的作動原理によるため電気回路を
はじめとした複雑な機構、動作を必要とせず、制御性も
簡略化できる。更に、エンジン１０作動時の水路と否作
動時の水路とを別としたことにより補助用ウォータポン
プ６０の仕様をエンジン１０作動時に合わせる必要が無
く、耐熱性、耐圧性を下げることが出来るため補助用ウ
ォータポンプ６０のコストダウンにもつながる。

【００２７】（第２の実施の形態）以下、本発明の第２
の実施の形態を図５、図６に従って説明する。尚、切換
バルブ１２０の一部の構成が第１の実施の形態における
切換バルブ５０と異なるため同様の構成には同一符号付
してある。

【００２８】切換バルブ１２０は切換バルブ５０のスプ
リング５２に換えて鉄心１２１を弁体５３に固着させ
て、バルブケース５１の外側で鉄心１２１の外周部に第
１のソレノイド１２２と第２のソレノイド１２３を配設
しており、その他の構成については切換バルブ５０と同
一である。

【００２９】エンジン１０を停止しておりエンジン側ウ
ォータポンプ２０が停止した状態では第１のソレノイド
１２２が励磁されて鉄心１２１と共に弁体５３が図６中
左方向に吸引され、ストッパー５６に当接した状態とな
り、第２の開口部５５がホース１０１と連通し、かつバ
イパス路９０側は閉鎖された状態となる。この時にモー
タ７０を駆動させ補助用ウォータポンプ６０を作動させ
ると図６の矢印の方向にエンジン冷却水が流れることに
なる。

【００３０】次にエンジン１０を駆動させエンジン側ウ
ォータポンプが作動すると、第２のソレノイド１２３が
励磁され鉄心１２１と共に弁体５３が図５中右方向に吸
引されてストッパー５８に当接した状態となり、第１の
開口部５４がバイパス路９０と連通し、かつホース１０
１側は閉鎖されエンジン冷却水は図５の矢印の方向に流
れることとなる。更にエンジン１０を停止させると図６
の状態にもどることとなる。

【００３１】前記第２の実施の形態によれば、電気的な
切り換えとなるため確実な流路切り換えが可能となる。

【００３２】（第３の実施の形態）以下、本発明の第３
の実施の形態を図７〜図９に従って説明する。尚、前述
の実施の形態と同様の構成には同一符号付してある。

【００３３】バルブケース１３４内に有底筒状の弁体１
３１を配設する。弁体１３１の側面には開口部１３３が
設けられ、この開口部１３３がホース１０１、バイパス
路９０のどちらか一方と連通することとなる。そしてバ
ルブケース１３４の端部開口部１３５から突出した回転
軸１３２が図示しない駆動源により係合されて弁体１３
１が回転し前記連通状態を切り換える構成となってい
る。

【００３４】エンジン１０を停止しておりエンジン側ウ
ォータポンプ２０が停止した状態では弁体１３１が図７
の状態にあり、開口部１３３がホース１０１連通し、か
つバイパス路９０側は閉鎖された状態となる。この時に
モータ７０を駆動させ補助用ウォータポンプ６０を作動
させると図７の矢印の方向にエンジン冷却水が流れるこ
とになる。

【００３５】次にエンジン１０を駆動させエンジン側ウ
ォータポンプが作動すると、弁体１３１が回転し開口部
１３３がバイパス路９０と連通し、かつホース１０１側
は閉鎖されエンジン冷却水は図８の矢印の方向に流れる
こととなる。更にエンジン１０を停止させると図７の状
態にもどるよう弁体１３１が回転することとなる。

【００３６】前記第３の実施の形態によれば、電気的な
切り換えとなるたえめ確実な流路切り換えが可能とな
る。

【００３７】

【発明の効果】エンジン側ウォータポンプ作動時には補
助用ウォータポンプを通さずにバイパス路を通してエン
ジン冷却水を循環させるため、補助用ウォータポンプに
よる通水抵抗を軽減でき、エンジン側ウォータポンプか
ら吐出されたエンジン冷却水の圧力損失を極力小さくす
ることが出来るため双方のポンプを効率良く使用するこ
とができるものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による車両用循環水路構造の概略構成図
である。

【図２】本発明による切換バルブ、バイパス路、補助用
ウォータポンプの概略位置関係図である。

【図３】第１の実施の形態における切換バルブ構成図で
ある。

【図４】第１の実施の形態における切換バルブ構成図で
ある。

【図５】第２の実施の形態における切換バルブ構成図で
ある。

【図６】第２の実施の形態における切換バルブ構成図で
ある。

【図７】第３の実施の形態における切換バルブ構成図で
ある。

【図８】第３の実施の形態における切換バルブ構成図で
ある。

【図９】第３の実施の形態における弁体斜視図である。

【図１０】従来の車両用循環水路構造の概略構成図であ
る。

【図１１】補助用ウォータポンプの構成図である。

【符号の説明】

１ 車両用循環水路構造 １０ エンジン ２０ エンジン側ウォータポンプ ３０ サーモスタットバルブ ４０ ラジエータ ５０ 切換バルブ ６０ 補助用ウォータポンプ ７０ モータ ８０ ヒータコア ９０ バイパス路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジン冷却水の循環駆動源であるエン
   ジン側ウォータポンプと、 前記エンジン側ウォータポンプ作動時には停止され、前
   記エンジン側ウォータポンプ停止時には前記エンジン冷
   却水の循環駆動源となる補助用ウォータポンプと、 を有し、前記エンジン側ウォータポンプと前記補助用ウ
   ォータポンプとの間を前記エンジン冷却水が循環する車
   両用循環水路構造であって、 前記補助用ウォータポンプと並列にバイパス路を形成し
   たことを特徴とする車両用循環水路構造。
2. 【請求項２】 前記エンジン冷却水を前記補助用ウォー
   タポンプと前記バイパス路のどちらか一方に流出させる
   切換バルブを備えたことを特徴とする請求項１記載の車
   両用循環水路構造。
3. 【請求項３】 前記切換バルブは前記エンジン冷却水の
   水圧により切り換えられることを特徴とする請求項２記
   載の車両用循環水路構造。