JPS5916150B2 - エンジンレイキヤクケイヨウ サ−モスタツトベン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、エンジン冷却系に係り、特にウォータジャケ
ット内のエンジン冷却水温が所定温度に達したとき開弁
してウォータジャケット内のエンジン冷却水をラジェー
タを通して循環させるようにしたエンジン冷却系用サー
モスタット弁に係る。

内燃機関は一般に機関の過熱適冷を防止して機関を適温
に保つ冷却系を備えており、かかる冷却系としては、従
来第１図に示す如き構造のものが良く知られている。

即ち、シリンダブロック及びシリンダヘッドの周りにウ
ォータジャケット１が配置され、機関の各シリンダ内で
発生する熱はウォータジャケット１内のエンジン冷却水
に伝達され、該ウォータジャケットで温まった冷却水は
ウォータジャケット上部より上部冷却水通路２を経て機
関前方に配置されているラジェータ３内に導かれ、該ラ
ジェータ３内に於て走行風及び冷却ファンにより冷却さ
れた後、下部冷却水通路４を経てウォータポンプ５によ
り再びウォータジャケット１の下部側に送られるように
なっている。

このようなウォータポンプ５による強制循環式水冷冷却
系にあっては、一般に、冷却水が機関始動後は速やかに
規定温度まで上昇され、又寒冷時などは冷却水の適冷を
防ぐよう、通常、上部冷却水通路の途中にサーモスタッ
ト弁６が設けられている。

かかるサーモスタット弁６は、ウォータジャケット内の
エンジン冷却水温が所定温度に達したとき開弁する型の
弁であり、エンジンの始動後、ウォータジャケット内の
冷却水温が低い間は、ウォータジャケットからラジェー
タ内へ向かう冷却水の流れを遮断するようになっている
。

従って、かかるサーモスタット弁６が閉弁されている間
は、ウォータジャケット内の冷却水はラジェータを通過
することな（少量の冷却水がバイパス通路７を通って直
ちにウォータジャケット内に戻され、冷却水は速やかに
温度上昇することができる。

しかし、エンジンが冷温状態より始動された時には、サ
ーモスタット弁は閉じた状態にあり、その感温部付近の
冷却水は澱み状態にあるため、シリンダ周縁のウォータ
ジャケット壁面より冷却水に与えられた熱がサーモスタ
ット弁の感温部へ伝達されるにはかなりの時間がかかり
、またサーモスタット弁自体の温度上昇に対する応答速
度もエンジン冷却水温の上昇速度に比して一般にかなり
遅いことから、実際にサーモスタット弁が開弁するのは
ウォータジャケット内の冷却水の温度が所定温度よりか
なり上昇してからである。

このような状態でサーモスタット弁が開弁すると、上部
冷却水通路に於ける冷却水温度は好ましい冷却水温度か
らかなりオーバーシュートし、ラジェータには急激に高
温の冷却水が流れることになると共に、同時にラジェー
タ内の低温冷却水が急激にウォータジャケット内に流入
するので、ウォータジャケットの下部冷却水通路付近に
於ける温度は逆に急激に低下し、アンダーシュートする
ことになる。

即ちラジェータ内の低温冷却水とウォータジャケット内
の高温冷却水とが瞬時に入れ替わり、冷却水温のオーバ
ーシュートとアンダーシュートが起る。

そのため機関のシリンダ及びシリンダヘッドは、瞬間的
に大きな温度変化を受けて大きな熱応力を受け、それが
繰返し行われるとシリンダヘッドの亀裂やガスケットの
吹抜けを招（原因となる。

又上述した如き状態でサーモスタット弁が開弁すると、
サーモスタット弁の弁リフトも一時的に太き（なり、サ
ーモスタット弁の損傷を招き、又ヒートゲージが一時的
に高温値を指すような不具合が生じる。

かかる問題に対処し、サーモスタット弁と並列に開孔面
積の小さい補助サーモスタット弁を設け、この補助サー
モスタット弁の開弁温度を主たるサーモスタット弁のそ
れより低（設定しておき、主たるサーモスタット弁の開
弁に先立って補助サーモスタット弁を開（ようにする構
造が、本願出願人と同一の出願人の先の出願であって本
願出願より後に公開された特願昭４９−８３２９３号（
特開昭５１−１３０３６号）に於て提案されている。

この先の提案に於ては、補助サーモスタット弁は一般の
サーモスタット弁と同じくワックスセンサ等より成る感
温要素と、該感温要素によって駆動される弁帯とを有す
る通常のサーモスタット弁の構造とされている。

本発明は、従来の冷却系用サーモスタット弁に於ける上
述の如き諸手具合を解消すべくなされたものであり、冷
却水温のオーバーシュート及びアンダーシュートを回避
し、且暖気性を損なうことがない改良された構造のサー
モスタット弁をより簡単にして且安価な構造により提供
することを目的としている。

かかる目的は、本発明によれば、ウォータジャケットか
らラジェータへ通ずるエンジン冷却水通路の途中に設け
られ、ウォータジャケット内のエンジン冷却水温に応じ
て前記エンジン冷却水通路を開通又は遮断すべく開閉す
るよう構成されたエンジン冷却系用サーモスタット弁に
於て、前記サーモスタット弁のハウジングは該サーモス
タット弁の主通路とは別個に前記エンジン冷却水通路を
開通させる比較的小さい径の孔と、鎖孔を通る冷却水の
流れに沿って見て鎖孔の出口側にて鎖孔を開閉するバイ
メタル板とを有し、前記バイメタル板は前記サーモスタ
ット弁の開弁温度より低い所定の温度以下にては前記孔
を閉じ前記所定の温度以上にては前記孔を開くべく構成
されていることを特徴とするサーモスタット弁によって
達成される。

かかる構成によれば、バイメタル板がサーモスタット弁
の開弁温度より低い温度、即ちウォータジャケット内の
冷却水温が望ましい所定温度に達する少し以前に於て孔
を開き、ウォータジャケット内の冷却水が少量ずつエン
ジン冷却水通路を通ってラジェータに流入する。

ラジェータに流入した冷却水は冷却されて再びウォータ
ジャケット内に循環されるのでウォータジャケット内の
冷却水の温度上昇は緩やかになる。

シリンダ内の冷却水が徐々に上昇し所定温度より若干高
い温度になると、サーモスタットが開弁するが、このと
きすでに前述の如（バイメタル板が孔を開き冷却水の少
量循環が行われ、また、サーモスタット弁が徐々に開弁
するので弁リフトも少く、従ってラジェータ内に急激に
高温の冷却水が流れたり、又ウォータジャケット内にラ
ジェータから低温冷却水が急激に流入されることはな（
、これによって、エンジン冷却水温がオーバーシュート
したりアンダーシュートしたりすることが回避される。

又前記孔を通ってのエンジン冷却水の循環は、エンジン
冷却水温が所定温度、換言すれば暖気温度に達する少し
前の温度に達したときから開始され、且その循環流量は
少量であるから、機関の暖気性能が阻害されることはな
い。

以下に添付の図を用いて本発明を実施例について詳細に
説明する。

添付の第２図は本発明に従って孔及びバイメタル板を備
える如（構成されたサーモスタット弁の一つの実施例を
示す側面図、第３図は第２図の線■−■に沿う断面図、
第４図は前記孔及、びバイメタル板の部分の拡大断面図
である。

これらの図に於て、１１は弁ハウジングであり、該弁ハ
ウジング１１は主通路１２を郭定する弁座部１３を備え
ている。

１４は前記弁座部１３と互に共働して前記主通路１２の
連通遮断を行う弁体であり、該弁体１４はこれと前記弁
ハウジング１１との間に弾装された圧縮コイルばね１５
により常時閉弁側に付勢されていると共に、内部にワッ
クスを収納するワックスシリンダ１６によって担持され
、該ワックスシリンダ１６内のワックスが低温で、固体
状態にあり、その体積が比較的小さいときには、第３図
に示す如（、圧縮コイルばね１５により弁座１３に着座
した位置に保持され、それに対し前記ワックスの温度が
上昇し、それが溶解して液体となりその体積が増大した
ときには、ピストンロッド１７を支柱としてワックスシ
リンダ１６が図にて下方に偏位することにより弁座１３
より引き離され、前記主通路１２を開（ようになってい
る。

又前記弁ハウジング１１のフランジ部１１ａの一部には
前記主通路１２と並列に且これより十分小さい所要径の
貫通孔１８が穿設されていると共に、該貫通孔１８を開
閉すべくバイメタル板１９の一端部が係止ピン２０によ
り係止されている。

バイメタル板１９は低温時には、図示する如く、その自
由端側に貼着したゴムシール２１をフランジ部１１ａに
押し付けることにより前記貫通孔１８を閉じ、これに対
し弁体１４の開弁温度より所定量低い温度に達したとき
、図にて上方に撓み、ゴムシール要素２１をフランジ部
１１ａから引き外し、前記貫通孔１８を開（ようになっ
ている。

尚、図に示されていないが、サーモスタット弁の弁ハウ
ジング１１の一部には、前述した如き振子弁を有するエ
ア抜き穴が設けられている。

以上の如き構成になるサーモスタット弁をエンジン冷却
系に組み込めば、エンジン冷却水温が低い間は、主通路
１２及び貫通孔１８は共に閉鎖され、ウォータジャケッ
ト内の冷却水がラジェータへ送られることはない。

続いてウォータジャケット内の冷却水温が上昇し、それ
が所定温度より少し低い温度にまで達すると、バイメタ
ル板１９が上方に撓み、貫通孔１８を開口する。

すると、該貫通孔１８を通って少量の冷却水がラジェー
タへ送出され、そしてその冷却水はラジェータを通って
再びウォータジャケット内に戻され、ウォータジャケッ
トとラジェータとの間を循環することになる。

その結果、ラジェータ内の冷却水の温度は徐々に上昇す
ることになる。

そして引続きウォータジャケット内の冷却水温が上昇し
、それが暖気温度にまで達すると、弁体１４が下方に偏
位されて主通路１２を開き、これにより冷却水は殆どこ
の主通路を通ってラジェータ内へ流出されることになる
。

このときラジェータ内の冷却水は、上述の如（既に温度
上昇し始めているので、ウォータジャケット内の冷却水
がラジェータ内へ、又ラジェータ内の冷却水がウォータ
ジャケット内へ送られても、双方に於て急激な温度変化
が生ずることはな（、即ち従来のように冷却水温がオー
バーシュートしたりアンダーシュートしたりすることが
回避される。

尚、バイメタル板により開閉される貫通孔は、ワックス
シリンダにより作動される弁体１４に隣接させて設ける
ことが好ましく、それによりサーモスタット弁の温度検
知部（ワックスシリンダ１６の外周囲）は貫通孔１８が
開口したとき冷却水が流れるので、よどみ点になり難（
なる。

以上に於ては本発明を特定の実施例について詳細に説明
したが、本発明はかかる実施例のみに限られるものでは
な（、本発明の範囲内にて種々の実施例が可能であるこ
とは当業者にとって明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は幾分解図的に表わした一般的なエンジン冷却系
の断面図、第２図は本発明によるエンジン冷却系用サー
モスタット弁の側面図、第３図は第２図の線■−■に沿
う断面図、第４図は本発明によるサーモスタット弁の要
部を拡大して示す断面図である。 １〜ウオータジヤケツト、２〜下部冷却水通路、３〜ラ
ジエータ、４〜下部冷却水通路、５〜ウオータポンプ、
６〜サーモスタツト弁、７〜バイパス通路、１１〜弁ハ
ウジング、１２〜王通路、１３〜弁座部、１４）弁体、
１５〜圧縮コイルばね、１６〜ワツクスシリンダ、１７
〜ピストンロンド、１８〜貫通孔、１９〜バイメタル板
、２０〜係止ピン、２１〜ゴムシール要素。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ウォータジャケットからラジェータへ通ずるエンジ
   ン冷却水通路の途中に設けられ、ウォータジャケット内
   のエンジン冷却水温に応じて前記エンジン冷却水通路を
   開通又は遮断すべ（開閉するよう構成されたエンジン冷
   却系用サーモスタット弁に於て、前記サーモスタット弁
   のハウジングは該サーモスタット弁の主通路とは別個に
   前記エンジン冷却水通路を開通させる比較的小さい径の
   孔と、核化を通る冷却水の流れに沿って見て核化の出口
   側にて核化を開閉するバイメタル板とを有し、前記バイ
   メタル板は前記サーモスタット弁の開弁温度より低い所
   定の温度以下にては前記孔を閉じ前記所定の温度以上に
   ては前記孔を開（べく構成されていることを特徴とする
   サーモスタット弁。