JPS5852113B2 - オンドケンシユツサドウガタフクシキキリカエベン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は異なる二つの設定温度を検出し これらの設定
温度を境にして２つの出力通路と２つの入力通路とを独
立した弁室において導通及び、遮断させるように切替作
動をする温度検出作動型複式切替弁に関するものであり
、例えば自動車走行用エンジンの付属機器をエンジン冷
却水の温度に応じて制御するのに用いて有効である。

（従来技術及びその欠点） 従来、二つの設定温度を検出して二系統以上の液体系ま
たは気体系の出力通路を入力通路に切替及び遮断する作
動を独立させて行なうには、一般的に温度を電気的に検
出し、この電気信号に基づいて２つの電磁弁を作動させ
るようにしていた。

しかしながら、このような構成では高価な電気的温度検
出器や電磁弁等を使用することからコスト高になるとい
う欠点があった。

また、従来温度検出型切替弁として、第４図に示すもの
のように、低温側および高温側の２種類の設定温度に応
じて段階的に熱膨張する熱膨張部材を用いたものがある
が、この第４図図示のものは１つの出力通路３６と２つ
の入力通路３７゜３８の間を切り替える三方弁であり、
本質的には１つの切替弁を低温側と高温側の２つの設定
温度で切替るにすぎなかった。

即ち、このようなものでは２系統以上の出力通路をそれ
ぞれ独立に切替えることはできなかった。

そのため、２系統以上の出力通路を切替えようとすれば
弁が２つ必要となり、コスト高になるという欠点があっ
た。

（本発明の目的） 本発明は上記点に鑑みて案出されたもので、２つの独立
した切替弁の作用を一つの温度検出型複式切替弁にもた
せることを目的とする。

（本発明の基本的構成） 上記目的を達成するため、本発明は低温側および高温側
の２つの設定温度に応じて２段階に膨張する熱膨張部材
の変位を受け、弁本体がハウジング内を２段階に移動す
るようにしておき、この２段階の移動により、低温側設
定温度の移動で第１人力通路、第１出力通路間の切換え
を行ない、高温側設定温度の移動で第２人力通路、第２
出力通路間の切換えを行なうようにし、更に、ハウジン
グと弁本体との間にリング状のシール部材を介在させて
第１人力、出力通路と第２人力、出力通路との間を仕切
るという基本的構成を採用する。

（本発明の効果） 本発明は上記構成の採用により次の効果を奏する。

（１）熱膨張１部材という純機械的構成で２種類の温度
を検出する為、電気的温度検出器、電磁弁等高価な電気
機器が不要となり、価格を大幅に低減できる。

（２）１つの温度検出作動型切替弁に２つの弁体の機能
をもたせた為、切替弁の占める空間を大幅に減少できる
。

特に、第４図図示の様な切替弁を用いる時には、被検出
体の温度を測定する為切替弁を２箇所で被検出体に取り
付けなければならず、取り付は用に余分な空間が必要と
なるが、本発明の切替弁は１ケ所で被検出体に取付ける
だけでよく、取付は空間の節減が図れる。

また、取付は作業も大幅に簡略化される。

（３）第１人力通路、第１出力通路間の切換え、及び第
２人力通路、第２出力通路間の切換えを夫夫第１弁体、
第２弁体で行なう為、通路の切換えを確実に行なうこと
ができる。

（４）上記第１、第２弁体をリング状として弁本体とハ
ウジングとの間に介在させたため、弁本体とハウジング
との間に空間を形成することができ、その為、弁本体及
びハウジング共にさほど加工精度を要求されることがな
く、かつ、弁本体をハウジング内に挿入することも容易
に行なえる。

（実施例の説明） 以下本発明を図に示す実施例について説明する。

第１図において５はハウジングで、このハウジング５に
はエンジン冷却水通路のウォータージャケットに取付け
る為のねじ部１１が設けである。

２１はダイヤフラム１９と供に熱膨張室を構成するカバ
ーで、図示しないエンジン冷却水中に露出するものであ
る。

このカバー２１はハウジング５に巻締固定されている。

前記熱膨張室内には、熱によって膨張する熱膨張部材を
なすワックス２０が内蔵しである。

このワックス２０には熱伝導性の良好な銅粉が混入して
あり、またこのワックス２０はある温度付近で固定より
液体に変化するときに大きな熱膨張率を発揮する。

即ち、ワックス２０はある温度付近で固体より液体に変
化するときに大きな熱膨張率を発揮するものであり、従
って一種類のワックスでは大きな温度範囲で連続的に熱
膨張できないので、本実施例では固体より液体に変化す
る温度の異なる二種類のワックスを使用している。

低温にて液化するワックスの液化時の温度を第３図に示
すごとく低温側設定温度ａとし、高温にて液化するワッ
クスの液化時の温度を高温側設定温度すとすれば、ワッ
クス２０は温度に対して体積が第３図に示すごとく低温
側設定温度ａ付近にて一度急激に膨張しその後高温側設
定温度すまではほとんど膨張せず高温側設定温度す付近
にて、さらに急激に膨張する。

１８は半流動性物質で、ワックス２０の膨張によりダイ
ヤフラム１９を介して押圧される。

この半流動性物質１８は体積変化がなくダイヤフラムで
押圧された体積でラバーピストン１７を移動せしめる。

このラバーピストン１７は半流動性物質１８の洩れを完
全に防止して移動するものである。

１５はピストンで、前記ラバーピストン１７と平行移動
する。

１６はテフロンシートで前記ピストン１５とラバーピス
トン１７が直接接触するのを防止している。

９はケースハウジング１内に摺動可能に配設された有底
円筒状をした弁本体、１０はこの弁本体９を前記ピスト
ン１５の先端に当接させるべく押圧するスプリングであ
る。

尚、ケースハウジング１は巻締め部２６によって前記ハ
ウジング１に固定されている。

そして、このハウジング１，５には第１人力通路２ａ、
第１出力通路３ａ、第２出力通路４ａ、第２人力通路？
ａ、第２′出力通路６ａが開口しており、夫々の通路２
ａ 、 ３ａ 。

４ａ、？ａ、６ａには接続パイプ２，３，４，７゜６が
圧入固定されている。

そして、ハウジング１，５と弁本体９とで区画される空
間は、ゴムリング製のシール部材１３によって、第１人
、出力通路２ａ、３ａの開口する空間２２と、その余の
通路４ａ、７ａ、６ａの開口する空間２３とに常時仕切
られている。

尚、本例ではシール部材１３は弁本体９外周の保持溝に
嵌着保持される様になっている。

また、ケースハウジング１のうち第１出力通路３ａと第
１人力通路２ａとの間の空間には所定間隔にわたって段
付径大部２９が形成されており、一方、弁本体９のうち
この段付径大部２９と対向する部位には、ゴムリング製
の第１弁体１２が嵌着している。

そして、この第１弁体１２は弁本体９の移動に応じて段
付径大部２９と当接可能となっており、第１弁体１２が
段付径大部２９と当接する前は第１人力通路２ａと第１
出力通路３ａとが空間２２を介して連通し、第１弁体１
２が段付径大部２９と当接すれば両逆路２ａ 、３ａ間
が遮断するようになっている。

同様に、ケースハウジング１のうち第２出力通路４ａと
第２人力通路７ａ、２５との間の空間にも所定間隔にわ
たって段付径大部２８が形成されており、弁本体のうち
この段付径大部２８と対向する部位（こも、ゴムリング
製の第２弁体１４が嵌着している。

この第２弁体１４は弁本体９の移動に応じて段付径大部
２８と当接可能となっており、第２弁体１４が当接する
前は空間２３を介して第２出力通路４ａと第２人力通路
７ａとが当接し、第２弁体１４が当接した後は両逆路４
ａ、Ｔａ間が遮断される。

また８は弁本体９の底部と当接して第２′出力通路５ａ
、２４と第２人力通路７ａ、２５との間を導通、遮断す
るパツキンである。

即ち、パツキン８はハウジング５の端面に固定されてお
り、弁本体９が図中最も右方向に移動した時に弁本体９
が当接して両逆路２４．２５間をシールする様になって
いる。

尚、このパツキン８には第２人力通路２５の開口端と対
向する部位に、該通路２５を開くべく通路２７が設けで
ある。

上記構成において本発明の詳細な説明する。

被検出体、即ちエンジン冷却水の温度が低温側設定温度
ａ以下では、第１図Ａのごとく弁本体９が最も右方向に
移動しており、第１出力通路３ａと第１人力通路２ａと
は導通状態にあり、又第２出力通路４ａと第２人力通路
Ｉａとも導通状態にある。

そして、それぞれ導通状態にある通路２ａｔ３ａと通路
４ａ、７ａとの間は、弁本体９に固定されたシール部材
１３によって非導通状態にある。

また、この場合には弁本体９がパツキン８に密着して第
２′出力通路５ａ、２４と第２人力通路７ａとの間は非
導通状態にある。

次に被検出体の温度が上昇して低温側設定温度ａ付近に
達すると、ワックス２０の液化温度の低いワックスが次
第に液化して膨張し、ダイヤフラム１９を介して、半流
動性物質１８を押圧せしめる。

このようにダイヤフラム１９を介して押圧された半流動
性物質１８はさらにラバーピストン１７を移動せしめこ
れ（こよりピストン１５を左方に移動させる。

その結果第２弁体１４が段付径大部２８に当接し、これ
により第１図Ｂに示すように設定温度ａ以下では導通状
態にあった第２出力通路４ａと第２人力通路７ａが非導
通状態になる。

これと同時（こ、今迄弁本体９がパツキン８に密着して
閉塞されていた第２′出力通路６ａ、２４が空間２３ａ
に通じ、先の第２出力通路４ａに変って第２人力通路７
ａと導通する。

尚、この状態ではまだ第１出力通路３ａと第１人力通路
２ａとは導通状態を維持している。

更に、被検出体の温度が上昇して高温側設定温度す付近
に達するとワックス２０のうち液化温度の高いワックス
が次第に液化して膨張し、第２図に示すようにピストン
１５が更に左方へ移動する。

その結果第１図Ｃに示すごとく第１弁体１２が段付径大
部２９に当接して、第１出力通路３ａと第２人力通路２
ａとは非導通状態になる。

上記の如く作動する切替弁は例えばエンジンの冷却水の
水温を検出して排気ガス浄化装置への作動流体の入出力
の切替を行なうのに最適である。

次に、この用途の一例を説明する。

ディスｌ−ＩＪビューターの負圧進角作動を遅らせ排気
ガス中の窒素酸化物を低減させる場合、エンジンの冷却
水の水温が約６０℃以下では窒素酸化物の放出が少なく
かつエンジンの出力低下を防止する意味からも点火時期
を遅らせる必要はなくまた６０°Ｃ以上ではエンジン出
力も安定し、窒素酸化物の排出も増加するので排気浄化
の面から点火時期を遅らせる必要がある。

また、エンジンの始動初期でエンジンが十分暖まる前ま
では、燃焼が必ずしも十分に行なわれないので、この暖
機期間中は燃料を余分に供給する必要がある。

このことより前記ワックス２０の低温側設定温度を６０
℃とし、第２出力通路４ａ（パイプ４）をエンジン３０
のキャブレター３１のアドバンサーポートに接続し、第
２人力通路７ａ（パイプ７）をディストリビュータ−３
２に接続し、さらに第２′出力通路６ａ（バイブロ）を
エアクリーナー３３に接続すると次のような作動が得ら
れる。

即ち冷却水温が６０℃以下では、第２人力通路７ａが第
２出力通路４ａと導通する為、ディストリビュータ−３
２にはアドバンサーポートからの負圧が導入され、その
結果負圧点火進角はカットされず、点火時期は正常に保
たれエンジン出力は低下をきたさない。

また、冷却水温が６０℃以上になると、第２人力通路７
ａは第２′出力通路６ａと導通ずるようになり、その為
ディストリデユーター３２にはエアクリーナー３３から
の大気圧が導入されて負圧点火進角がカットされ窒素酸
化物及び炭化水素の排出を減少させる。

さらにこの切替弁の高温側設定温度を７０°Ｃとし第１
出力通路３ａ（パイプ３）をインテークマニホルド３４
に接続し、第１人力通路２ａ（パイプ２）をダイヤフラ
ムの作動により燃料を供給する装置３５に接続するとエ
ンジンが十分暖気される７０℃迄はインテークマニホル
ドの負圧の大きさにより必要に応じてさらに燃料を供給
し、エンジン３０の出力を瞬時も落すことなく、スムー
ズに追随させ安全走行を実現するのに寄与することがで
きる。

そして７０’Ｃを越えエンジンが十分暖気されると前述
の作動が不要になるので前記の装置３５を作動させる負
圧をカットし、排気ガス中の炭化水素を減少せしめるこ
とが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ、Ｂ、Ｃは本発明になる温度検出作動型複式切
替弁の一実施例を示す縦断面図で、それぞれ各設定温度
における弁本体の移動状態を示す。 第２図は第１図の切替弁におけるピストンの温度に対す
る移動量を示す特性図、第３図は第１図の切替弁におけ
るワックスの温度に対する体積変化を示す特性図である
。 第４図は従来の温度検出作動型切替弁を示す縦断面図で
ある。 ２ａ、７ａ・・・・・・第１．第２人力通路、３ａ。 ４ａ 、 ６ａ・・・・・・第１．第２．第２′出力通
路、１２゜１４・・・・・・第１．第２弁体、１３・・
・・・・シール部材、２０・・・・・・熱膨張部材をな
すワックス、１５・・・・・・ピストン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 被検出体の温度上昇により低温側および高温側設定
   温度に応じて段階的に熱膨張する熱膨張部材と、該熱膨
   張部材の熱膨張によって移動する弁本体と、該弁本体を
   摺動自在に支持するハウジングと、該ハウジングに設け
   られた第１人力通路、第１出力通路、第２人力通路、第
   ２出力通路と、前記弁体と前記ハウジングとの間に介在
   し前記第１人力通路、第１出力通路と第２人力通路、第
   ２出力通路との間を常時シールするリング状のシール部
   材と、前記弁本体に設けられ弁本体の高温側設定温度の
   移動に応じて前記第１人力通路と前記第１出力通路との
   間を断続するリング状の第１弁体と、前記弁本体に設け
   られ弁本体の低温側設定温度の移動に応じて前記第２人
   力通路と前記第２出力通路との間を断続するリング状の
   第２弁体とを備える温度検出作動型複式切替弁。