JPH102223A - エンジンのエア抜き弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】弁ケース内に鋳物砂、異物が溜ることがなく、
従ってボール弁体が付着することがなく、且つエア抜き
後の冷却水による、ボール弁体の弁座への移動が円滑、
確実に行われる、構造、加工が簡単容易なエア抜き弁を
提供すること 【解決手段】エンジンの冷却系上部に設けられる、ボー
ル弁体を有するエア抜き弁において、ボール弁体を収容
する弁ケース２１下部をボール弁体２４の支持部２３を
残して広く開放するとともに、弁ケース２１におけるボ
ール弁体上方の側壁にエア抜き穴２６を形成したもの
で、エンジン内の鋳物砂、異物が弁ケース２１内に侵入
したときも、弁ケース２１の下端開放部２１ａから外に
放出でき、ボール弁体２４の付着を防いで該弁体を常に
正常に作動し得るとともに、エンジンを始動したとき、
弁ケース２１の下端開放部２１ａからの冷却水流によっ
てボール弁体２４を上方へ円滑かつ確実に移動して弁座
２５に着座させることができ、エンジン始動後の暖機を
早急に行えるとともに、構造、加工も簡単かつ容易であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンの冷却系
からエアを抜くためのエア抜き弁、殊にボール弁体を有
するエア抜き弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関（エンジン）における図５に示
す冷却系、即ちラジェータ１の下部タンク２と管路３で
連結した水ポンプ４より、シリンダ及びシリンダヘッド
廻り５を通り、ラジェータ１の上部タンク６に管路７で
連結されるサーモスタット８付近からバイパス通路９を
通って水ポンプ４に戻る経路をもつ冷却系には、注水す
る際の上記冷却系内のエアを抜くためと、注水後の不必
要な通水を防いで、殊に暖機性を向上するために、通
常、前記サーモスタット３に付属して或いは単独に、ジ
グル弁と称するエア抜き弁が設けられている。

【０００３】図６は、サーモスタット３に付属して設け
られた例を示し、サーモスタット８の感温弁８ａとは別
に、サーモスタット８における管路７に面するフランジ
部８ｂにエア抜き弁１０が取付られている。このエア抜
き弁１０は、図７に示すように上端をやや絞った円筒形
の弁ケース１１内に、鋼製又は樹脂製ボール弁体１２を
装入するとともに、下端開口部に底蓋１３を固定し、前
記ボール弁体１２よりやや上方の弁ケース壁に空気及び
水の通孔１１ａを形成し、弁ケース１１の上端を前記サ
ーモスタット８のフランジ部８ｂに開けた穴に装着した
ものである。

【０００４】上記エア抜き弁１０を設けたことにより、
前記エンジンの冷却系に注水した場合、同冷却系内のエ
アは弁ケース１１の通孔１１ａから入って上方の穴１１
ｂより前記管路７に流れ、開いているラジェータフィラ
から大気中に放出される。このときボール弁体１２は底
蓋１３上に静止している。また、注水が完了してエンジ
ンを始動したときは、冷却水が弁ケース１１の通孔１１
ａから入って弁ケース１１内を撹拌するから、これによ
りボール弁体１２が浮上して弁ケース１１の上方の穴１
１ｂを閉塞する。従って、始動直後のエンジン冷却系内
の冷却水は、サーモスタット８からはもちろんエア抜き
弁１０からも管路７に流れることなくエンジン内を循環
し、それだけ暖機を早急に行うことができる。

【０００５】しかしながら、エンジンの内部には取除き
難い鋳物砂や異物が除去し切れずに残留することがあ
り、従来のエア抜き弁１０では、これらが還流して前記
通孔１１ａから入ったきた場合、弁ケース１１内から除
去されずに底蓋１２上に溜って遂にはボール弁体１３を
底蓋１２に付着させるおそれがある。このようにボール
弁体１３が底蓋１２に付着してしまうと、前記エア抜き
はできても、注水後のボール弁体１３による前記上方の
穴１１ｂの閉塞は不可能と成り、暖機が著しく遅れるこ
とになる。

【０００６】この種エア抜き弁については、従来から例
えば実開昭５９−７９５１７号公報、実開平２−５２９
２７号公報等がある。前者は、シリンダヘッドの冷却室
に溜った空気をラジェータ上部タンクに導く配管に弁装
置を設け、この装置は、バルブケースにシリダヘッド側
弁座と上部タンク側弁座を設けるとともに、シリンダヘ
ッド側弁座に溝を設け且つバルブケース内にフロートを
収容して構成したものであり、後者は、エンジンの冷却
水が流入される空間の上部に、冷却水より比重が軽い材
質の球状弁体を収容する筐体と、球状弁体の上方におい
てこの球状弁体と共働すべく形成した弁座と、この弁座
に連なるエア抜き孔とを備えるエア抜き装置本体を取付
け、前記筐体には球状弁体が収容されている位置より上
方でかつ弁座の側方において、エア抜き孔と連通すべき
通孔を設け、かつ筐体の下部に水抜き孔を設けてなるも
のである。

【０００７】しかしながら、前者には下部弁座（シリダ
ヘッド側弁座）に溝があるものの、積極的に鋳抜き砂を
流す構造とはなっておらず、また図で見る限り、溝は細
いから加工が面倒なばかりでなく、下部弁座側からの水
の流入も少なく、フロートを水圧で上昇させ、さらに上
部弁座に当接させる力も小さいという問題がある。また
後者の筐体の下部に形成した孔は文字通りの水抜き孔に
過ぎず、球状弁体を上昇させ、さらに弁座に当接させる
力はまったくないという問題がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】よって、本発明が解決
しようとする課題は、弁ケース内に鋳物砂、異物が溜る
ことがなく、従ってボール弁体が付着することがなく、
且つエア抜き後の冷却水による、ボール弁体の弁座への
移動が円滑、確実に行われる、構造、加工が簡単容易な
エア抜き弁を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の本発明エンジンのエア抜き弁は、エンジンの冷却系上
部に設けられる、ボール弁体を有するエア抜き弁におい
て、ボール弁体を収容する弁ケース下部をボール弁体の
支持部を残して広く開放するとともに、弁ケースにおけ
るボール弁体上方の側壁にエア抜き穴を形成したことを
特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、実際のも
のより拡大して示す図１乃至図４により詳細に説明す
る。図１及び図２に示すエア抜き弁２０では、円筒形の
弁ケース２１の下端開口部付近を、図２に示すように周
囲数箇所（図１、２に示すものでは４か所）を符号２２
の如く部分的に縮径してボール支持部２３を形成し、金
属製または樹脂製ボール弁体２４を装入するとともに、
弁ケース２１の上端をやや絞って内側に弁座２５を形成
し、図１のようにボール支持部２３に支持されたボール
弁体２４よりやや上方の弁ケース２１の壁に空気の通孔
２６を形成したものである。前記弁ケース２１の縮径
は、該ケース２１の周囲均等に複数箇所について、例え
ばプレス加工により周囲からかしめて形成するが、ボー
ル弁体２４の静止時の安定性及び加工の経済性を考慮す
ると、３乃至４箇所を縮径するのが好ましい。

【００１１】前記縮径部分を除いた弁ケース２１下部の
開放面積と前記通孔２６の径は、次のように設定する。
即ち、エンジン運転時の冷却水の移動による前記通孔２
６からの水流に打ち勝って、前記弁ケース２１下端開放
部からの水流が前記ボール弁体２４に充分な揚力を与え
るように、弁ケース２１下部の開放面積と通孔２６の径
（面積）を設定するが、弁ケース２１下部の開放面積は
ボール弁体２４の中心を含む断面積より大きく設定する
のがよい。前記縮径は、このような開放面積となるよう
に縮径の数及び程度を調整して行われる。前記ボール弁
体２４は、エア抜きに必要な弁座２５の径等を考慮して
その直径が決められるが、その比重は、前記水流による
揚力でボール弁体２４が弁体ケース２１内を移動して前
記弁座２５に着座できるように、また注水時は支持部２
３上に落ち着いて着座しているような比重とするのが望
ましく、発明者らの研究によれば、比重２．０〜４．０
程度が前記要件に合致していることが見出された。ボー
ル弁体２４は、この比重の範囲が満足されれば、金属
製、例えばアルミ合金でも合成樹脂製（耐熱性の高いも
のが望ましい）でもよく、また中実でも中空でもよい。

【００１２】図３、４に示すエア抜き弁４０は、前記支
持部を網状の底蓋により形成したものである。即ち、円
筒形の弁ケース４１の下端を全体に内側に折り曲げて係
止部４２を形成し、ここに図３のように金網４３を張っ
た底蓋リング４４（これにより網状の底蓋４５が構成さ
れる）を掛け、弁ケース４１内に金属製または樹脂製ボ
ール弁体２４を装入するとともに、弁ケース４１の上端
をやや絞って内側に弁座４６を形成し、さらに図３のよ
うに金網４３に支持されたボール弁体２４よりやや上方
の弁ケース４１の壁に空気の通孔４７を形成したもので
ある。

【００１３】前記網状の底蓋４５の金網４３は、前記鋳
物砂その他の異物が弁ケース４１内に侵入してきてもす
ぐ排出できるようにするほか、開放面積を考慮してその
網目の大きさを選択する必要がある。また、ボール弁体
２４が静止時に弁ケース４１の壁に接触しないよう、弁
ケース４１の中心部に位置させるため、金網４３の中心
部付近を凹ませておくのがよい。なお、図３、４のエア
抜き弁４０における前記開放面積、通孔４７の大きさ等
は図１、２のエア抜き弁２０と同様な配慮をするものと
する。

【００１４】上記のように構成された本発明エア抜き弁
２０、４０は、その上端を図１、図３に示すように前記
サーモスタット８のフランジ８ｂの穴に取り付けるか、
または単独で前記エンジンの冷却水系の上方位置に垂直
に配設される。エンジンの冷却系への注水時には、注水
につれてエンジン内部の空気が通孔２６、４７から弁ケ
ース２１、４１内に入って開いている弁座２５、４６の
中心穴から抜けていく。この間ボール弁体２４は支持部
２３、金網４３上に静止している。注水が完了してエン
ジンが始動すると、冷却水が循環し始め、水流が弁ケー
ス２１、４１の下端及び側方から進入するが、下端開放
部２１ａまたは金網４３を通しての水流が、通孔２６、
４７を通しての水流より強いのでボール弁体２４は弁ケ
ース２１、４１内を上昇して弁座２５、４６に着座し、
穴を閉塞する。従って、冷却水は前記管路７には流れず
にエンジン内のみを循環して暖機が早急に行われる。ま
た、エンジン内の鋳物砂、異物が弁ケース２１、４１内
に侵入したときも、該鋳物砂、異物は弁ケース２１、４
１下端の開放部２１ａまたは金網４３を通して弁ケース
２１、４１外へ放出されるから、鋳物砂、異物が弁ケー
スの底に溜ってボール弁体２４を付着させるおそれはな
く、ボール弁体２４を常に正常に作動し得る。

【００１５】

【発明の効果】本発明のエンジンのエア抜き弁は、ボー
ル弁体を収容する弁ケース下部をボール弁体の支持部、
例えばかしめて縮径した部分または金網などを残して広
く開放したので、エンジン内の鋳物砂、異物が弁ケース
内に侵入したときも、弁ケースの下端開放部から外に放
出でき、ボール弁体の付着を防いで該弁体を常に正常に
作動し得る効果がある。また前記構成により、エンジン
への注水完了後にエンジンを始動したとき、弁ケースの
下端開放部からの冷却水流によってボール弁体を上方へ
円滑かつ確実に移動して弁座に着座させることができ、
エンジン始動後の暖機を早急に行える効果もある。ま
た、構造、加工も簡単かつ容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明エンジンのエア抜き弁の一例の拡大断面
図。

【図２】図１に示す本発明エンジンのエア抜き弁の底面
図。

【図３】本発明エンジンのエア抜き弁の他の例の拡大断
面図。

【図４】図３に示す本発明エンジンのエア抜き弁の底面
図。

【図５】本発明エンジンのエア抜き弁を装着するエンジ
ンの冷却系を説明する部分的断面略図。

【図６】従来のエア抜き弁を装着したサーモスタットの
断面図。

【図７】従来のエンジンのエア抜き弁の拡大断面図。

【符号の説明】

８ サーモスタット １０ 従来のエンジンのエア抜
き弁 ２０、４０ 本発明のエンジンのエア抜き弁 ２１、４１ 弁ケース ２２ 縮径（部） ２３
支持部 ２４ ボール弁体 ２５、４６ 弁座 ２６、４７
通孔 ４２ 係止部 ４３ 金網 ４４ 底蓋リング ４５ 網状の底蓋。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンの冷却系上部に設けられる、ボー
   ル弁体を有するエア抜き弁において、ボール弁体を収容
   する弁ケース下部をボール弁体の支持部を残して広く開
   放するとともに、弁ケースにおけるボール弁体上方の側
   壁にエア抜き穴を形成したことを特徴とするエンジンの
   エア抜き弁。
2. 【請求項２】前記支持部が、弁ケースの下部を部分的に
   縮径することによって形成された請求項１記載のエンジ
   ンのエア抜き弁。
3. 【請求項３】前記縮径が、プレス加工により周囲からか
   しめて形成する請求項２記載のエンジンのエア抜き弁。
4. 【請求項４】前記支持部が、網状の底蓋により形成され
   た請求項１記載のエンジンのエア抜き弁。
5. 【請求項５】弁ケース下部の開放面積が、ボール弁体の
   中心を含む断面積よりも大きく設定された請求項１記載
   のエンジンのエア抜き弁。
6. 【請求項６】前記ボール弁体が、２．０〜４．０の比重
   を有してなる請求項１記載のエンジンのエア抜き弁。