JPS6139903Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は自動車用エンジンの冷却装置等に用い
られる感温弁に係わり、特にボトムバイパス方式
の冷却装置に用いられる感温弁に係わる。

ボトムバイパス方式の冷却装置に用いられる感
温弁は、一般に、第一及び第二の入口ポートと出
口ポート及びこれらポートに連通する弁室を郭定
する弁ハウジングと、前記弁室内に配置されて前
記第一の入口ポートを開閉する第一の弁要素と、
前記弁室内に配置されて前記第二の入口ポートを
開閉する第二の弁要素と、前記弁室内に配置され
て前記第一及び第二の弁要素に接続され前記弁室
内の冷却水の温度に感応し該温度の上昇に伴ない
前記第一の弁要素を開弁方向へ且第二の弁要素を
閉弁方向へ駆動する感温素子とを有し、前記第一
の入口ポートをラジエータの冷却水出口ポート
に、前記第二の入口ポートを冷却水バイパス通路
を経てエンジンの冷却水出口ポートに、前記出口
ポートを冷却水ポンプの吸入口に各々接続される
ようになつている。

上述の如き感温弁にあつては、冷却水温度が低
い時には、第一の弁要素は第一の入口ポートを閉
じ、第二の弁要素は第二の入口ポートを開き、冷
却水をラジエータへ流すことなく全てバイパス通
路を経て冷却水ポンプへ導き、冷却水温度が所定
値以上高い時には第一の弁要素は第一の入口ポー
トを開き、第二の弁要素は第二の入口ポートを閉
じ、冷却水をバイパス通路へ流すことなく全てラ
ジエータを経て冷却水ポンプへ導く作用を行な
い、暖機時に於ける冷却水温度の上昇を早め、ま
た冷却水の温度を実質的に一定に保つようになつ
ている。

しかし、上述の如き感温弁にあつては、多くの
場合、構造上、第一の弁要素は前記第一の入口ポ
ートに供給される冷却水の圧力をその開弁方向の
力として及ぼされ、このためエンジンが高回転に
なり、それに伴ない冷却水ポンプの回転数が上昇
して前記第一の入口ポートに於ける水圧と弁室に
於ける水圧との差圧が大きくなると、冷却水温度
が所定値に達していないにも拘らずその差圧によ
り第一の弁要素が開くことがある。このように第
一の弁要素が開くと、暖機時に冷却水の一部がラ
ジエータを経て流れるようになり、エンジンの暖
機が遅れ、また暖房性能が悪化するようになり、
また第一の弁要素が大きく開いた時には冷却水温
度が適切な温度に保たれなくなることがある。

これに対し、前記差圧によつては第一の弁要素
が開弁しないよう、該弁要素を閉弁方向へ付勢す
るばねのばね力を強化することが考えられるが、
この場合にはその第一の弁要素を開弁させるのに
必要な力が増大し、感温素子を大型化する等の対
策を講じなければならず、また耐久性について問
題を生じ、感温弁の各構成部材の強度を強化しな
ければならない。

本考案は従来の感温弁に於ける上述の如き不具
合に鑑み、第一の弁要素を閉弁方向に付勢するば
ねのばね力を強化することなく、その第一の弁要
素が上述の如き差圧によつては開弁しないよう改
良された感温弁を提供することを目的としてい
る。

かかる目的は、本考案によれば、第一の入口ポ
ートと第二の入口ポートとを互いに対向して有し
且前記第一の入口ポートと前記第二の入口ポート
との間の中間部に出口ポートを有しこれらポート
に互いに連通する弁室を郭定する弁ハウジング
と、前記弁室内に配置されて前記第二の入口ポー
トの側へ移動することにより前記第一の入口ポー
トの開度を増大する第一の弁要素と、前記弁室内
に配置されて前記第二の入口ポートの側へ移動す
ることにより前記第二の入口ポートの開度を減少
する第二の弁要素と、前記弁室内に配置されて前
記第一及び第二の弁要素に接続され前記弁室内の
流体の温度に感応し該温度の上昇に伴ない前記第
一及び第二の弁要素を前記第二の入口ポートの側
へ駆動する感温素子とを有する感温弁によつて達
成される。

上述の如き構成からなる感温弁によれば、第一
の弁要素はこれの閉弁時、第一の入口ポートに供
給される流体の圧力をその開弁方向の力として及
ぼされるが、これと同時に第二の弁要素が第二の
入口ポートに供給される流体の圧力をその開弁方
向の力として及ぼされ、その力が感温素子を経て
第一の弁要素にこれを閉弁する方向の力として作
用し、このためこの両方が相殺されるようにな
り、第一の入口ポートに於ける流体圧と弁室に於
ける流体圧との差圧が大きくなつても第一の弁要
素はその差圧によつては開くことがない。

以下に添付の図を参照して本考案を実施例につ
いて詳細に説明する。

添付の第１図は本考案による感温弁が組込まれ
たエンジン冷却装置の一つの実施例を示す概略構
成図である。図に於て、１はエンジンを示してお
り、エンジン１はシリンダヘツド２とシリンダブ
ロツク３とを含み、それらには各々冷却水通路
４，５が形成されている。エンジン１は冷却水通
路５に挿通する冷却水入口ポート６と冷却水通路
４に連通する冷却水出口ポート７とを有してお
り、冷却水入口ポート６に供給される冷却水は冷
却水通路５及び４を貫流して冷却水出口ポート７
へ流れるようになつている。

冷却水入口ポート６は冷却水通路１０を経て冷
却水ポンプ８の吐出口９に連通接続されている。
冷却水ポンプ８はエンジン１の図示されていない
クランク軸に駆動連結され、これによつて駆動さ
れるようになつている。冷却水出口ポート７は冷
却水通路１１及び冷却水導管１２を経てラジエー
タ１３の冷却水入口ポート１４に接続され、また
該ラジエータはその冷却水出口ポート１５にて、
冷却水導管１６を経て感温弁１７の第一の入口ポ
ート１８に接続されている。また、冷却水通路１
１の途中より分岐してバイパス通路１９が形成さ
れており、このバイパス通路１９は感温弁１７の
第二の入口ポート２０に接続されている。感温弁
１７はその一つの出口ポート２１にて冷却ポンプ
８の吸入口２２に接続されている。

第２図は感温弁１７の一つの実施例を拡大して
示している。感温弁１７は弁ハウジング２４を有
しており、弁ハウジング２４は第一の入口ポート
１８と第二の入口ポート２０とを互いに対向して
有しており、また第一の入口ポート１８と第二の
入口ポート２０との間の中間部に出口ポート２１
を有し、これらポートは弁ハウジング２４内の弁
室２３によつて互いに連通している。即ち、第一
の入口ポート１８は図にて下方に設けられ、これ
に対し第二の入口ポート２０は図にて上方に第一
の入口ポート１８に対向して設けられ、出口ポー
ト２１は第一の入口ポート１８と第二の入口ポー
ト２０との間の一側部に設けられている。

弁室２３には枠体２５が固定されており、また
この枠体２５の内部には第一の弁ポート１８と第
二の弁ポート２０との間に延在して感温素子２６
が配置されている。感温素子２６はそのピストン
ロツド２７にて枠体２５に固定され、ケース２８
内に封入されたワツクスの如き熱膨張性物質２９
が熱膨張した時にはケース２８が図にて上方へ移
動するようになつている。ケース２８の一端近傍
には円環状の第一の弁要素３０が取付けられてい
る。第一の弁要素３０は枠体２５の一部に構成さ
れた円環状の弁座部３１と共働して第一の入口ポ
ート１８を開閉するようになつている。また第一
の弁要素３０と枠体２５との間には圧縮コイルば
ね３２が取付けられており、このばねは弁要素３
０をケース２８と共に図にて下方、換言すれば第
一の弁要素３０の閉弁方向へ付勢している。また
ケース２８の他端には連結部材３３が取付けられ
ており、この連結部材には円盤状の第二の弁要素
３４がその軸線方向にある比較的小さいストロー
クのみ移動可能に取付けられている。第二の弁要
素３４は圧縮コイルばね３５によつて図にて上方
に付勢されている。第二の弁要素３４は第一の弁
要素３０が弁座部３１に着座して第一の入口ポー
ト１８を閉じた閉弁位置にある時には弁ハウジン
グ２４に形成された円環状の弁座部３６より離れ
た位置にあつて第二の入口ポート２０を開いてお
り、ケース２８の図にて上方への移動に伴ない弁
座部３６に近づいてこれに着座し、第二の入口ポ
ート２０を閉じるようになつている。第二の弁要
素３４はこれの外周縁とその周りの弁ハウジング
１７の壁面との間に比較的小さい環状間隙３７を
郭定しており、この環状間隙３７は第二の入口ポ
ート２０より弁室２３へ流れる冷却水の流れを絞
つてその流量を計量するようになつている。即
ち、バイパス通路１９を流れる冷却水の流量は環
状間隙３７により制御される。バイパス通路１９
は冷却水出口ポート７に於ける水圧が該バイパス
通路を経て第二の弁要素３４の図にて上側の室３
８に大きい圧力損失を生じることなく伝わるよう
比較的大きい通路断面積に設定されている。また
第二の弁要素３４の実効受圧面積と第一の弁要素
３０の実効受圧面積とは互にほぼ等しくなつてい
る。

冷却水の温度が低く、それが所定値以下である
時には感温素子２６の熱膨張性物質２９は固相を
呈し、第一の弁要素３０は圧縮コイルばね３２の
ばね力により弁座部３１に押付けられて第一の入
口ポート１８を閉じている。この時には第二の弁
要素３４は弁座部３６より離れて第二の入口ポー
ト２０を開いている。従つて、エンジン１が駆動
され、冷却水ポンプ８が駆動されると、冷却水は
冷却水ポンプ８の吐出口９より冷却水通路１０を
経て冷却水通路５及び４を貫流し、その後冷却水
通路１１、バイパス通路１９を経て感温弁１７の
第二の入口ポート２０より室３８内に入り、更に
環状間隙３７を通つて弁室２３内に入り、出口ポ
ート２１より冷却水ポンプ８の吸入口２２に至
り、該ポンプによつてエンジン１に対し再供給さ
れる。

上述の如き状態下に於ては、感温弁１７の第一
の入口ポート１８に冷却水出口ポート７に於ける
水圧と同等の水圧が現われ、この水圧は第一の弁
要素３０の下面及びケース２８の端面にこれらを
図にて上方へ、換言すれば第一の弁要素３０を開
弁する方向の力として作用する。第一の入口ポー
ト１８に現われる水圧は冷却水ポンプ８の吐出圧
の増大に伴ない大きくなるから、この水圧はエン
ジン１の回転数の増大に伴ない増大し、この水圧
と弁室２３の水圧との差圧はエンジン１の回転数
の増大に伴ない増大する。

バイパス通路１９の通路断面積が比較的大きく
且室３８と弁室２３との連通が絞り通路である環
状間隙３７により接続されていることから室３８
には冷却水出口ポート７に於ける水圧とほぼ同等
の水圧が現われ、この水圧は第二の弁要素３４の
上面に該第二の弁要素３４を図にて下方へ、即ち
第二の該弁要素３４を開弁する方向の力として作
用し、この力は更に連結部材３３、ケース２８を
経て第一の弁要素３０に該第一の弁要素３０を閉
弁する方向の力として作用する。このため第一の
弁要素３０にはこれを開く方向の力とこれを閉じ
る方向の力とが同時に作用し、該両力は互いに相
殺されるようになる。従つて、第一の入口ポート
１８に於ける水圧と弁室２３に於ける水圧との差
圧が大きくなつてもその差圧により第一の弁要素
３０が圧縮コイルばね３２の作用に抗して開弁す
ることが回避され、また二つの弁要素３０及び３
４は各々水圧の影響を受けることなく感温素子２
６が発生する力と圧縮コイルばね３２のばね力と
の平衡関係に応じて駆動されるようになる。弁室
２３を流れる冷却水の温度が上昇してその温度が
所定値以上に達すると、熱膨張性物質２９が溶解
して体積膨張することによりケース２８が圧縮コ
イルばね３２のばね力に抗して図にて上方へ移動
する。このケース２８のこの移動に伴ない第一の
弁要素３０は弁座部３１より引離されて第一の入
口ポート１８を開き、また第二の弁要素３４は弁
座部３６に着座して第二の入口ポート２０を閉じ
るようになる。この時には冷却水ポンプ８より流
出して冷却水通路５及び４を貫流した冷却水は冷
却水通路１１及び冷却水導管１２を経てラジエー
タ１３へ流れ、該ラジエータ１３を貫流した後冷
却水導管１６を経て感温弁１７の第一の入口ポー
ト１８に至り、これより弁室２３に入り、出口ポ
ート２１より冷却水ポンプ８に戻される。尚、こ
の時には第二の入口ポート２０に現われる水圧が
第二の弁要素３４の上面にこれを開く方向の力と
して作用するが、この時には弁室２３は第一の入
口ポート１８に対し実質的な絞りを有することな
く連通して該弁室２３の水圧は第二の入口ポート
２０に現われる水圧とほぼ等しいものになるか
ら、第二の入口ポート２０と弁室２３とに於ける
水圧の差圧はエンジン回転数が増大してもさほど
大きくならず、第二の弁要素３４を駆動するには
至らない。

上述した実施例に於ては、第一の弁要素３０の
実効受圧面積と第二の弁要素３４の実効受圧面積
とをほぼ等しくしたが、本考案はこれに限定され
るものではなく、これら受圧面は第一の入口ポー
ト１８と第二の入口ポート２０に現われる水圧に
応じて適宜に定められれば良く、また第二の弁要
素３４の実効受圧面積は第一の弁要素３０のそれ
より大きくされていても良い。第二の弁要素３４
の実効受圧面が第一の弁要素３０のそれより大き
くされていれば、第二の弁要素３４に作用する水
圧が第一の弁要素３０を閉弁する方向の力として
第一の弁要素３０に有効に作用するようになり、
この場合には圧縮コイルばね３２を省略すること
も可能である。

以に於ては、本考案を特定の実施例について詳
細に説明したが、本考案は上述の実施例に限られ
るものではなく、本考案の範囲内にて他の種々の
実施例が可能であることは当業者にとつて明らか
であろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による感温弁が組込まれたエン
ジン冷却装置の一つの実施例を示す概略構成図、
第２図は本考案による感温弁の一つの実施例を示
す拡大断面図である。 １〜エンジン、２〜シリンダヘツド、３〜シリ
ンダブロツク、４，５〜冷却水通路、６〜冷却水
入口ポート、７〜冷却水出口ポート、８〜冷却水
ポンプ、９〜吐出口、１０，１１〜冷却水通路、
１２〜冷却水導管、１３〜ラジエータ、１４〜冷
却水入口ポート、１５〜冷却水出口ポーチ、１６
〜冷却水導管、１７〜感温弁、１８〜第一の入口
ポート、１９〜バイパス通路、２０〜第二の入口
ポート、２１〜出口ポート、２２〜吸入口、２３
〜弁室、２４〜弁ハウジング、２５〜枠体、２６
〜感温素子、２７〜ピストンロツド、２８〜ケー
ス、２９〜熱膨張性物質、３０〜第一の弁要素、
３１〜弁座部、３２〜圧縮コイルばね、３３〜連
結部材、３４〜第二の弁要素、３５〜圧縮コイル
ばね、３６〜弁座部、３７〜環状間隙、３８〜
室。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 第一の入口ポートと第二の入口ポートとを互
   いに対向して有し且前記第一の入口ポートと前
   記第二の入口ポートとの間の中間部に出口ポー
   トを有しこれらポートに互いに連通する弁室を
   郭定する弁ハウジングと、前記弁室内に配置さ
   れて前記第二の入口ポートの側へ移動すること
   により前記第一の入口ポートの開度を増大する
   第一の弁要素と、前記弁室内に配置されて前記
   第二の入口ポートの側へ移動することにより前
   記第二の入口ポートの開度を減少する第二の弁
   要素と、前記弁室内に配置されて前記第一及び
   第二の弁要素に接続され前記弁室内の流体の温
   度に感応し該温度の上昇に伴ない前記第一及び
   第二の弁要素を前記第二の入口ポートの側へ駆
   動する感温素子とを有する感温弁。 (2) 実用新案登録請求の範囲第１項に記載された
   感温弁に於て、前記第一の弁要素が前記第一の
   入口ポートに供給される液体の圧力を受ける受
   圧面と前記第二の弁要素が前記第二の入口ポー
   トに供給される液体の圧力を受ける受圧面の面
   積が実質的に同一であることを特徴とする感温
   弁。