JPS5930282Y2

JPS5930282Y2 - 内燃機関用サ−モスタット

Info

Publication number: JPS5930282Y2
Application number: JP14919278U
Authority: JP
Inventors: 正勝伊藤
Original assignee: トヨタ自動車株式会社
Priority date: 1978-10-30
Filing date: 1978-10-30
Publication date: 1984-08-29
Also published as: JPS5564430U

Description

【考案の詳細な説明】この考案は車両等の水冷式エンジンの冷却水の流路中に
設けられたサーモスタットの改良に関する。

従来一般に使用されている車両用エンジンは、運転中に
シリンダヘッド、シリンダブロック等が加熱されるので
、これ等のものを冷却するためにウォータポンプが設け
られている。

すなわち、第１図において、シリンダブロック１、シリ
ンダヘッド２を冷却したエンジン冷却水は、ウォータポ
ンプ３により圧送されて流入路４を経てラジエタ５に送
り込まれる。

ラジェータ５を通過する間に冷却された冷却水は、流出
路６を経て再びシリンダブロック１内に流入して、シリ
ンダブロック１、シリンダヘッド２等を冷却した後、流
入路４を経てラジェータ５に送り出される。

併し、エンジンが冷えている時に冷却水をラジェータ５
ＦＣ送ると、冷却水が冷えすぎてエンジンの暖機性が悪
くなり、エンジンが適温になるまでに時間が多くかかる
。

このため、通常ラジェータ５の流入路４にサーモスタッ
ト６０が設けられており、エンジン冷却水温が所定の温
度（例えば８２°Ｃ）になるまではサーモスタット６０
が閉じて、冷却水をラジェータ５に流さず、バイパス通
路７を経てウォータポンプ３の吸入１ｊｌＩＩにかえす
ようになっている。

つぎに、従来のサーモスタット６０を第８図にもとづい
て説明すると、６１は上部ケーシングであり、流入路４
に取りつげるためのリング状の取付部６１ａがあり、こ
の取付部６１ａの上部にリング状の弁座６１ｂがある。

又弁座６１ｂの上部には、水の通る穴（図示しない）を
設けた円錐状の枠部６１ｃがあり、この枠部６１ｃの中
心部に後述する感温筒６３のシャツ）６３ａがその上端
部を固着されている。

６２は下部ケーシングであり、その上端部は上部ケーシ
ング６１の取付部６１ａに取りつげられており、その下
端部には感温筒６３のケーシング６３ｂを挿通するため
の穴６２ａを有するリング状のばね受げ部６２ｂがある
。

感温筒６３は有底円筒状のケーシング６３ｂの内側に、
温度が低い間はプラスチック状に凝固しているワックス
６３ｃがあり、ワックス６３ｃの内側にはダイヤフラム
６３ｄがある。

そして、ダイヤフラム６３ｄの中心部には、下端部がテ
ーパ状をしたシャン）６３ａが嵌着されている。

６４はケーシング６３ｂの上部に取りつげられたサポー
トであり、その軸心部にシャン）６３ａを摺動可能に支
承している。

このサポート６４はダイヤフラム６３ｄの上端部をケー
シング６３ｂの段差部に正着して、ケーシング６３ｂと
ダイヤフラム６３ｄとの間にワックス６３ｃを密封状に
保持している。

６５は感温筒６３の上部に固着されたバルブであり、リ
ング状の弁部６５ａが上部ケーシング６１の弁座６ｉｂ
に当接するようになっている。

６６はバルブ６５と下部ケーシング６２のばね受は部６
２ｂとの間に設けられた圧縮ばねであり、この圧縮はね
は、バルブ６５を上部ケーシング６１側に押して、バル
ブ６５の弁部６５ａを上部ケーシング６１の弁座６１ｂ
ＶＣ圧着して、バルブ６５を閉じる作用をする。

上記のように構成されたサーモスタット６０は、エンジ
ンのシリンダブロック１及びシリンダヘッド２等で加熱
された冷却水の出口側に感温筒６３を位置させて、流入
路４に取りつげられる。

そして、流入路４内の水温が所定の温度に達すると、感
温筒６３内のワックス６３ｃが加熱されて溶解し、体積
膨張をおこしてダイヤフラム６３ｄを圧迫スる。

このため、ダイヤフラム６３ｄはシャフト６３ａを押し
上げる力を生じるが、シャフト６３ａは上部ケーシング
６１に固定されていて動くことができないので、感温筒
６３が圧縮ばね６６の押圧力に抗して下がり、バルブ６
５も下がって弁座６１ｂから離れて開弁し、温水はサー
モスタット６０の下部ケーシング６２から上部ケーシン
グ６１側に流れ、さらにラジェータ５側に導かれる。

そして、従来のサーモスタット６０はその開弁時に、圧
縮ばね６６の押圧力とウォータポンプ３による水圧と□
に抗して、バルブ６５を開かねばならない。

ここで、圧縮はね６６のばね力は通常約４ｋｇであるの
に対し、エンジンの高回転時におけるウォータポンプ３
による水圧は約３０ｋｇ又はそれ以上となり、□バルブ
６５を開くために必要な力は３４に９以上となる。

そして、バルブ６５を開く力は、ワックス６３ｄの膨張
によりシャン）６３ａが出すので、シャン）６３ａの直
径を０．３ｇｍとすると、シャン）６３ａに作用する感
温筒６３内の圧力は４００ｋｇ／ｄ以上にもなる。

感温筒６３内が上記のような高圧になるため、ダイヤフ
ラム６３ｄがシャン）６３ａに強く押しつけられた状態
で感温筒６３が上下するので、ダイヤフラム６３ｄが摩
耗してシャン）６３ａに固着し、バルブ６５の開閉がで
きなくなるという不具合があった。

従って、上記不具合をなくすために、エンジンの水の流
れを変えて、サーモスタット６０の下にかかる水圧を少
くする方法が取られる場合があるが、この方法では冷却
水通路の大きな変更を伴なったり、ヒータがある場合に
はヒータの温水量が低下する等の不具合がある。

又簡単な方法として、サーモスタット６０のバルブ６５
の径を小さくして、バルブ６５に作用する水圧を下げる
方法もあるが、サーモスタット６０の開弁時の温水流量
が少なくなり、エンジンの冷却が不十分になるという不
具合がある。

この考案は上記にかんがみ、ウォータポンプの水圧に関
係なく開閉可能なバルブを設け、感温筒内に発生する圧
力を下げて、シャフトとダイヤフラムの固着によるバル
ブの作動不良をなくすとともに、上記不具合をなくすこ
とのできるサーモスタットの提供を目的とするものであ
る。

つぎに、この考案を図面に示す実施例にもとづいて説明
する。

第２図〜第４図において、８はサーモスタットであり、
９はサーモスタット８の弁座である。

弁座９の上部は円板状をした頂板１０になっており、頂
板１０の中心部の下面に後述する感温筒１５のシャフト
１９を支持する凹部１０ａが形成されている。

頂板１０は、その軸心に対して相対する位置の外周部に
、取付脚片１１，１１が頂板１０に対して略９０度下方
に折曲して形成されており、頂板１０の外周部下面に、
弁座部１０ｂが形成されている。

弁座９の側部は取付脚片１’ｌ、１１を除き冷却水
通路１１ａになっている（第４図参照）３１２はリング
状の取付板であり、その中心部には中心穴１２ａがあけ
られており、又中心穴１２ａの中心から対称の位置に取
付脚片１１，１１を嵌着するための長方形の長穴１２ｂ
、１２ｂがあげられている。

１３は円筒弁であり、取付板１２の中心穴１２ａに遊嵌
される円筒部１３ａがある。

この円筒弁１３は円筒部１３ａの上端部が、その軸心に
対して直角に外側方向に折曲してリング状の弁部１３ｂ
が形成されており、又円筒部１３ａの下端の底板１４に
は、中心部に感温筒１５のケーシング１６を嵌着するた
めの丸穴１４ａがあげられている。

そして、底板１４は丸穴１４ａの外側に感温筒１５を支
持するためのリング状の支持部１４ｂと、この支持部１
４ｂを円筒部１３ａに接続するための一対の接続片１４
ｃとを残して、冷却水を通すための広い面積を有する通
水孔１４ｄ。

１４ｄがあげられている（第３図参照）。

１５は感温筒であり、有底円筒状で上部に大径部１６ａ
を有するケーシング１６の内側にはワックス１７が挿入
されている。

このワックス１７はワックス６３ｃと同様温度が低い間
は凝固して体積が縮少しており、所定温度に暖められる
と溶解して体積が膨張する。

ワックス１７の内側にはゴム製のダイヤフラム１８があ
り、ダイヤフラム１８の軸心部にはテーパ状にとがった
下端部を有するシャフト１９が挿入されている。

サポート２０はその軸心部にシャフト１９が摺動可能で
、かつ、水密状に挿入されており、その大径部２０ａが
ケーシング１６の大径部１６ａ内に嵌着されて、その上
面をケーシング１６の大径部１６ａの上端部１６ｂによ
り押し下げられて、ケーシング１６に固着されるととも
に、ダイヤフラム１８の上端部を大径部１６ａの内側面
の段部１６ｃに圧着している。

このため、ワックス１７はケーシング１６の内側面とダ
イヤフラム１８の外側面との間で密封状に収容されてい
る。

つぎに、サーモスタン１８０組立てについて説明する。

感温筒１５のケーシング１６を円筒弁１３の弁部１３ｂ
側から、円筒弁１３の底板１４の丸穴１４ａに挿入して
、底板１４の支持部１４ｂによりケーシング１６の大径
部１６ａの下端面を支承する。

上記のようにして、円筒弁１３の中心部に取りつげられ
た感温筒１５は、そのシャフト１９が円筒弁１３の弁部
１３ｂと同一方向に位置し、シャフト１９の上端は弁部
１３ｂから僅かに突出している。

ついで、円筒弁１３の上部に弁座９を載置し、弁座９の
弁座部１０ｂを円筒弁１３の弁部１３ｂにより支承し、
円筒弁１３の圧縮ばね２１に嵌挿する。

この状態で、円筒弁１３の円筒部１３ａを取付板１２の
中心穴１２ａに挿入し、取付板１２の長穴１２ｂ、１２
ｂに弁座９の取付脚片１１゜１１を挿入した後、取付板
１２を押して圧縮ばわ２１を円筒弁１３の弁部１３ｂの
外側に圧接し。

弁部１３ｂを弁座９の弁座部１０ｂに圧接させ。

同時に、シャフト１９の上端を弁座９の凹部１０ａの内
面に圧接させる。

ついで両取付脚片１１゜１１の端部を取付板１２に溶着
する。

ついで、取付板１２の中心穴１２ａと円筒弁１３０円筒
部１３ａとの間の水密を保持するため、取付板１２より
下方（感温筒１５側）の円筒部’１３ａの外周に、リン
グ状のシールゴム２２の下端部を固着する。

なお、２３は外筒９の頂板１０に取りつげられたジグル
弁である。

つびに、第５図〜第７図にサーモスタットの別実施例を
示す。

なお、この実施例にお（・て、第１実施例と同一）部品
には同一の符号を付す。

このサーモスタット８′は第１実施例のサーモスタット
８と同様に接続片１４′ｃ及び広い面積の通水孔１４′
ｄを有する円筒弁１Ｊを備えている。

このサーモスタット８′が第１実施例のサーモスタット
８と相違する主な点は、円筒弁１３′を弁座９に圧接す
るための圧縮ばねが、円筒弁１３′の外側に設けられて
おらず、感温筒１５の外側に嵌挿されていることである
。

すなわち、圧縮ばね２３は感温筒１５の外側に嵌挿され
て、その下端を、断面Ｕ字状で感温筒１５の外側に遊嵌
されたリンク状のばね押え２４により、支承されている
。

そして、ばね押え２４は、上端部が弁座９の取付脚片１
１と相互に９０°異なる位置で取付板１２′に固着され
た一対の連結板２５．２５の下端部に連結されている。

上記のように、一対の連結板２５，２５により取付板１
２′の下方に取りつけられたばね押え２４によって支承
された圧縮ばね２３は、その上端部で円筒弁１３′の底
板１４′を押圧して、円筒弁１３′の弁部１３′ｂを弁
座９の弁座部１０ｂに圧接しており、サーモスタット８
′は閉じた状態になっている。

２６は円筒弁１３′の外周部に設けたＶ形溝１３′ｃに
嵌着されたＯリングであり、サーモスタット８′が閉じ
ているとき、取付板１２′の中心穴１２′ａと円筒弁１
３′の外周部との間の水密を保持するために設けられて
いる。

つぎに、第２実施例のサーモスタット８′の作用は、第
１実施例のサーモスタット８の作用と同一であるので、
以下にはサーモスタット８の作用について説明する。

サーモスタット８を、その感温筒１５をウォータポンプ
３側にして、エンジンからラジェータ５に流入する冷却
水の流入路４に取りつける。

これにより、ウォータポンプ３により圧送されるエンジ
ン冷却水は感温筒１５方向から円筒弁１３０通水孔１４
ｄを通って円筒部１３ａ内に入る。

冷却水温が低い間は、円筒弁１３は圧縮ばね２１により
弁座９の弁座部１０ｂに圧接されて、円筒弁１３は閉シ
ている。

又この時ウォータポンプ３による水圧は、円筒弁１３の
円筒部１３ａの内側面と、弁座９の頂板１０の内側面に
作用している。

冷却水温が所定の温度に上昇すると、ワックス１７は溶
融して膨張するが、シャフト１９の上方への動きが弁座
９の頂板１０で止められているので、感温筒１５が押し
下げられる。

このため、感温筒１５を支持する円筒弁１３が、圧縮ば
ね２１の押匣力に抗して押し下げられ１円筒弁１３の弁
部１３ｂが弁座９の弁座部１０ａからはなれるので、冷
却水は頂板１０の下部側方の冷却水通路１１ａから流入
路４内に流出してラジェータ５側に流れる。

ことで、ワックス１７の熱膨張によりシャフト１９が感
温筒１５により押される結果、感温筒１５の嵌装されて
いる円筒弁１３が開くとき、その抵抗として作用する力
は、はとんど圧縮ばね２１の押匣力のみである。

従って、水圧の影響をなくすことができるので、感温筒
１５内に発生する内圧を約６０ｋｙ／ｆｆｌに減少させ
ることができる。

なお、円筒弁１３の弁部１３ｂと弁座９の弁座部１０ｂ
との間の水密性を良好にするため、弁部１３ｂ又は弁座
部１０ｂにシール部材を固着してもよい。

この考案は上記のように、内燃機関用のサーモスタット
を、上端部に弁部を有し、中心部に感温筒を取りつげた
底部に冷却水の通路を有する円筒弁と、側部に冷却水の
通路を有し、頂板に円筒弁の弁部が当接する弁座部と感
温筒のシャフトの支持部とを有する弁座と、中心穴内に
円筒弁を遊嵌し、弁座の取付脚片の端部が固着され、か
つ、冷却水の流路に取りつげられる取付板と、円筒弁の
弁部を弁座の弁座部に圧接させる圧縮ばね及び円筒弁と
取付板の穴との間の水密を保持するためのシール部材と
により構成したことにより、次のような効果がある。

（イ）ウォータポンプにより圧送される水の圧力が円筒
弁の開閉に無関係になるため、サーモスタットの開弁時
に発生する抵抗はばね力だけとなるので、感温筒内に発
生する圧力が非常に小さくなる。

（ロ）上記（イ）の理由により感温筒内のダイヤフラム
のシャフト締付は力が小さくなり、ダイヤフラムの摩耗
が小なくなるので、サーモスタットの耐久性が向上し、
さらに、弁の開閉がスムーズになるため、冷却水温のハ
ンチング現象が少くなり、サーモスタットの耐久性たけ
でなくエンジン本体の耐久性も向上させることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のサーモスタットを取りつげたエンジンの
要部断面図、第２図〜第７図はこの考案のサーモスタッ
トの実施例を示し、第２図は第１実施例のサーモスタッ
トの要部断面図、第３図は第２図の底面図、第４図はサ
ーモスタットの斜視図、第５図は第２実施例のサーモス
タットの要部断面図、第６図は第５図の底面図、第７図
は第６図の■−■線要部断面図、第８図は従来のサーモ
スタットの要部断面図である。３・・・ウォータポンプ、４・・・流入路、５・・・流
出路８．８′・・・サーモスタット、９・−・弁座、１
０・・・頂板１０ａ・・・凹部、１０ｂ・−弁座部、１
１・・・取付脚部１２、１２’・・・取付板、１２ａ
、１２’ａ・・・中心穴。１３、１３’・・・円筒弁、１３ａ、１３’ａ・・・
円筒部、１３ｂ、１３’ｂ・・・弁部、１４ｂ・・・支
持部、１４ｄ・・−通水孔、１５・・・感温筒、１６・
・・ケーシング、１９・・・シャフト、２１・・・圧縮
ばね、２３・・・圧縮ばね、２４・・・ばね押え、２５
・・・連結板。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

ウオークポンプにより圧送される冷却水の通路に設けら
れ、冷却水温が上昇して所定温度に達した時軸心部に設
けたシャフトが突出する感温筒を有するワックスタイプ
のサーモスタットと、中心部に丸穴を有し外周部を前記
冷却水通路に取りつげられる取付板と、中心部に前記サ
ーモスタットのシャフトの突出端を固着しかつ取付脚片
により前記取付板に固定された板状の弁座と、この弁座
に対して水密可能に当接する弁部を有し前記取付板の丸
穴に遊嵌される円筒部下部が前記感温筒の外周に固定さ
れる円筒弁と、この円筒弁の弁部と前記取付板との間に
装着されて弁部を前記弁座に押圧する圧縮ばねとからな
る内燃機関用サーモスタットであって、前記円筒弁の円
筒部下部は適数の接続片により感温筒に固定され、かつ
各接続片の間には通水孔が形成されていることを特徴と
する内燃機関用サーモスタット。