JPH10196365A - エンジンのサーモハウジング構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 サーモスタット周囲の冷却水流路を拡大して
圧力損失を低減させ、小容量で小型な冷却水ポンプを用
いて冷却水の循環を可能とするサーモハウジング構造を
提供する。 【解決手段】 シリンダブロックの外縁に突出してこの
シリンダブロックと一体成形され、その下側にラジエー
タに連結される冷却水配管３が接続され、この冷却水配
管３の接合面３ａに対応したほぼ円環状の側壁２１内面
に囲まれたサーモスタット収納部１７ａを有するエンジ
ンのサーモハウジング１７の構造において、前記サーモ
スタット収納部１７ａの側壁２１の内面側に円周方向の
溝２２を形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はエンジン冷却水温度
制御のためのサーモスタットに関し、特にそのハウジン
グ構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】水冷式エンジンでは、エンジンを冷却し
て高温になった冷却水をラジエータを通して冷却してエ
ンジン内を循環させる。始動時等のエンジンが低温で冷
却水温度が低い時には冷却水をラジエータを通さずにバ
イパスさせてエンジン内のみを循環させ、エンジンの暖
機後に冷却水通路をラジエータ側に切換える。このよう
な冷却水温度を検知して冷却水通路を切換えるためにサ
ーモスタットが用いられている。

【０００３】このようなサーモスタットは、エンジンの
シリンダブロックとともにアルミダイカストにより一体
成形されたサーモハウジング内に収納される。このサー
モハウジングはシリンダブロックの外縁部に突出して設
けられその下側にラジエータに連通する冷却水配管が接
続され、上側にバイパス通路が連通する。このようなサ
ーモハウジングは、実質上円環状の側壁を有し、その底
面に冷却水配管のフランジ部が接合される。この側壁の
一部が開口して冷却水の出口を形成し、この出口部に冷
却水ポンプが設けられる。

【０００４】このような構成において、エンジン温度が
低いときには、サーモスタットが冷却水配管の通路を閉
じてバイパス通路を通してラジエータを介さずに冷却水
を循環させ、暖機後にバイパス通路を閉じて冷却水配管
の通路を開きラジエータを介して冷却水を循環させる。
このようなエンジン冷却系において、サーモスタット部
分の圧力損失をできるだけ小さくして効率的に冷却水を
循環させるとともに冷却水ポンプの小型化を可能にして
コンパクトな構成の冷却系を実現することが望まれてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
エンジンのサーモハウジング構造において、流路抵抗を
小さくするためにハウジング内容積を大きくすれば外形
が大きくなり小型でコンパクトな構成が図られない。こ
の場合、側壁の下端部は冷却水配管のフランジ部との間
でシール面を形成するため、所定の幅を必要とし、壁厚
を必要最小限以上薄くすることはできない。

【０００６】本発明は上記の点を考慮してなされたもの
であって、サーモスタット周囲の冷却水流路を拡大して
圧力損失を低減させ、小容量で小型な冷却水ポンプを用
いて冷却水の循環を可能とするサーモハウジング構造の
提供を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明では、シリンダブロックの外壁に突出してこ
のシリンダブロックと一体成形され、ラジエータに連結
される冷却水配管が接続され、この冷却水配管の接合面
に対応したほぼ円環状の側壁内面に囲まれたサーモスタ
ット収納部を有するエンジンのサーモハウジング構造に
おいて、前記サーモスタット収納部の側壁内面側に円周
方向の溝を形成したことを特徴とするエンジンのサーモ
ハウジング構造を提供する。

【０００８】この構成によれば、サーモスタット収納部
の側壁の下端部の厚さを所定の厚さに保ったまま、側壁
内面に円周状の溝が形成されるため、外形を大きくする
ことなくサーモスタット周囲の冷却水流路が拡大され圧
力損失が低減する。これにより、小容量で小型の冷却水
ポンプが使用可能になりエンジンを小型形状にできると
ともにコスト低減を図ることができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】好ましい実施の形態においては、
前記サーモスタット収納部の上部にバイパス冷却水通路
が連通し、前記サーモスタット収納部の側壁の一部が開
口して冷却水出口が形成され、この冷却水出口側に冷却
水ポンプが設けられたことを特徴としている。

【００１０】このような構成の冷却系に本発明を適用す
ることにより、流路拡大による圧力損失の効果が高ま
り、より小型の冷却水ポンプの使用が可能になる。

【００１１】さらに好ましい実施の形態においては、前
記サーモスタット収納部の側壁は、鋳造のための型抜き
勾配を有し、前記円周方向の溝は鋳造後の機械加工によ
り形成されたものであることを特徴としている。

【００１２】この構成においては、サーモハウジングは
アルミダイカスト等の鋳造成形によりシリンダブロック
と一体成形され、その側壁部分は型抜き勾配を有し、そ
の下端部が必要最小限の厚さを有している。したがっ
て、側壁の中間部分は型抜き勾配のため駄肉が形成さ
れ、この駄肉部分に機械加工により溝を形成することが
できる。これにより、既設の鋳造設備をそのまま利用し
てエンジンおよびサーモハウジングを形成し、その後簡
単なＮＣ制御の機械加工により側壁部分にアンダーカッ
ト形状の溝を形成することができ、生産性の点で有利と
なる。

【００１３】

【実施例】図１は、本発明が適用されるエンジン全体の
概略斜視図である。このエンジン１は水冷式でありラジ
エータ２が接続される。ラジエータ２の出口側の冷却水
配管３を通してラジエータ２により冷却された冷却水が
エンジン１に導入される。エンジン１を冷却して温度上
昇した冷却水はエンジン１から出て、ラジエータ２の入
口側の冷却水配管４を通してラジエータ２に供給され
る。ラジエータ２の出口側の冷却水配管３上には、サー
モスタット５が設けられ、その出口側の冷却水配管（エ
ンジンへの冷却水供給通路）上に冷却水ポンプ６が備
る。

【００１４】図２は、上記エンジン１の冷却系配管の基
本ブロック構成図である。エンジン１の出口側の冷却水
配管４からバイパス管７が分岐して設けられる。このバ
イパス管７は、ラジエータ２の出口側の冷却水配管３と
ともに、サーモスタット５に接続される。サーモスタッ
ト５の出口側にはエンジン１への冷却水供給通路８が接
続され、この冷却水供給通路８内に冷却水ポンプ６が設
けられる。サーモスタット５は、冷却水温度に応じて、
冷却水配管３またはバイパス管７のいずれか一方を冷却
水供給通路８に連通させる。

【００１５】図３は、上記サーモスタット５の動作説明
図である。（Ａ）はエンジンおよび冷却水温度が低い冷
機時を示し、（Ｂ）はエンジンおよび冷却水温度が高い
暖機後の状態を示す。このサーモスタット５は、サーモ
ハウジング５ａの上部にバイパス管７が接続され、側面
にエンジンへの冷却水供給通路８が接続され、下部にラ
ジエータからの冷却水配管３の拡径部３ａが接続された
構成である。サーモハウジング５ａ内にはサーモ本体９
が装着される。サーモ本体９は固定部材１１に当接する
駆動部１０を有し、温度上昇すると駆動部１０が伸び、
保持枠１８に上端を係止されたスプリング１４に抗して
サーモ本体９を上昇させる。スプリング１４の下端には
メインバルブ１２が装着される。このメインバルブ１２
は、サーモハウジング５ａの下面を覆う仕切板１９の開
口１３を開閉する。サーモ本体９の上部には、スプリン
グ１５に支持されたバイパスバルブ１６が設けられる。

【００１６】冷機時には、（Ａ）に示すように、メイン
バルブ１２を閉じ、バイパスバルブ１６を開いて、冷却
水をラジエータを介さずにバイパス管７を通してエンジ
ンのみを循環させる。

【００１７】暖機後は、（Ｂ）に示すように、サーモ本
体９内のワックスが膨張して駆動部１０を押出し、メイ
ンバルブ１２を上昇させて開口１３を開いて、レジエー
タからの冷却水配管３を通して冷却水を循環させる。

【００１８】図４は、本発明の実施例に係るエンジンの
サーモハウジング構造の縦断面図であり、図５はその要
部水平断面図である。アルミダイカストにより成形され
たサーモハウジング１７は、エンジンのシリンダブロッ
ク（図示しない）の外縁に突出して一体成形されたもの
であり、実質上円環状の側壁２１を有する。この円環状
の側壁２１の内面に囲まれた空間部がサーモスタット収
納部１７ａを形成し、このサーモスット収納部１７ａ内
にサーモスタット５が装着される。この側壁２１は、鋳
造のため、下端部が細くなった型抜き勾配を有する形状
であり、その一部が開口して出口２１ａを形成し、この
出口２１ａにエンジンへの冷却水供給通路８が連通す
る。この冷却水供給通路８内に，軸６ａにインペラー６
ｂを装着した冷却水ポンプ６が設けられる。

【００１９】サーモハウジング１７の側壁２１の下端面
には、ラジエータからの冷却水配管３の端部の拡径部３
ａのフランジ面３ｂが接合されシール面を形成する。こ
のシール面にはシール材２０を介して仕切板１９が装着
され、その中央開口部１３がサーモ本体９と一体結合さ
れたメインバルブ１２で塞がれる。サーモ本体９内には
ワックスとともに駆動部１０が装着される。駆動部１０
の下端は、仕切板１９に固定された固定部材１１に当接
する。仕切板１９には、枠材１８が固定されこの枠材１
８の上端部とメインバルブ１２との間にスプリング１４
が装着される。サーモ本体９の上部にはスプリング１５
を介してバイパスバルブ１６が装着され、サーモハウジ
ング１７の上部のバイパス通路７の連通路７ａを開閉す
る（図は開いた状態を示す）。このような構成のサーモ
スタットは、前述の図３を参照して説明したとおりに、
温度に応じて、メインバルブ１２またはバイパスバルブ
１６の一方を冷却水供給通路８に連通させる。

【００２０】サーモハウジング１７の円環状の側壁２１
の中間部内面には円周方向の溝２２が形成される。この
溝２２は、ダイカストによりサーモハウジングを形成し
た後、機械加工により形成する。

【００２１】図６は、上記溝２２を形成する方法の説明
図である。（Ａ）は、この溝２２を形成するカッター２
３を示す。カッター２３は回転軸２３ａ上に装着され
る。このようなカッター２３は、側壁２１の下部開口２
１ｂから内部に挿入され、その回転軸２３ａをＴで示す
軌跡に沿って回動させることにより、側壁２１の内壁面
に中ぐり形状の溝２２を形成する。このような溝２２
は、鋳造によればアンダーカット形状であるため容易に
は形成できないが、鋳造後の機械研削加工によればＮＣ
制御により容易に加工可能である。また、この溝２２
は、型抜き勾配を有する側壁２１の中間部の肉厚となっ
た駄肉部分に形成されるため、下端部のシール面の幅を
狭めることなく形成され、また溝を形成してもその肉厚
は充分な強度を有する。

【００２２】このような溝２２を形成することにより、
サーモハウジング１７内のサーモスタット収納部１７ａ
の容積が広がり、メインバルブ１２を開いて冷却水配管
３から冷却水を流通させる場合（図３（Ｂ）参照）、流
路が拡大されて圧力損失が低下する。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、サーモスタット収納部の側壁の下端部の厚さをシー
ルに必要な所定の厚さに保ったまま、側壁内面に円周状
の溝が形成されるため、外形を大きくすることなくサー
モスタット周囲の冷却水流路が拡大され圧力損失が低減
する。これにより、小容量で小型の冷却水ポンプが使用
可能になりエンジンを小型形状にできるとともにコスト
低減を図ることができる。また、このような溝は、側壁
中間部分の型抜き勾配のための駄肉部分に機械加工によ
り形成することができる。これにより、既設の鋳造設備
をそのまま利用してエンジンおよびサーモハウジングを
形成し、その後簡単なＮＣ制御機械加工により側壁部分
にアンダーカット形状の溝を形成することができ、生産
性の点で有利となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明が適用されるエンジンの概略斜視図。

【図２】 図１のエンジンの冷却系のブロック配管図。

【図３】 サーモスタットの動作説明図。

【図４】 本発明の実施例の縦断面図。

【図５】 図５の実施例の要部水平断面図。

【図６】 図５の実施例の溝形成方法の説明図。

【符号の説明】

１：エンジン、２：ラジエータ、３，４：冷却水配管、
５：サーモスタット、６：冷却水ポンプ、７：バイパス
通路、８：冷却水供給通路、９：サーモ本体、１０：駆
動部、１２：メインバルブ、１３：開口、１６：バイパ
スバルブ、１７：サーモハウジング、２１：側壁、２
２：溝、２３：カッター。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シリンダブロックの外壁に突出してこのシ
   リンダブロックと一体成形され、ラジエータに連結され
   る冷却水配管が接続され、この冷却水配管の接合面に対
   応したほぼ円環状の側壁内面に囲まれたサーモスタット
   収納部を有するエンジンのサーモハウジング構造におい
   て、 前記サーモスタット収納部の側壁内面側に円周方向の溝
   を形成したことを特徴とするエンジンのサーモハウジン
   グ構造。
2. 【請求項２】前記サーモスタット収納部の上部にバイパ
   ス冷却水通路が連通し、前記サーモスタット収納部の側
   壁の一部が開口して冷却水出口が形成され、この冷却水
   出口側に冷却水ポンプが設けられたことを特徴とする請
   求項１に記載のエンジンのサーモハウジング構造。
3. 【請求項３】前記サーモスタット収納部の側壁は、鋳造
   のための型抜き勾配を有し、前記円周方向の溝は鋳造後
   の機械加工により形成されたものであることを特徴とす
   る請求項１または２に記載のエンジンのサーモハウジン
   グ構造。