WO2006080117A1 - サーモスタット装置 - Google Patents

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WO2006080117A1
WO2006080117A1 PCT/JP2005/019467 JP2005019467W WO2006080117A1 WO 2006080117 A1 WO2006080117 A1 WO 2006080117A1 JP 2005019467 W JP2005019467 W JP 2005019467W WO 2006080117 A1 WO2006080117 A1 WO 2006080117A1
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WO
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valve
valve body
air vent
thermostat device
vent passage
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PCT/JP2005/019467
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English (en)
French (fr)
Inventor
Kenji Kimijima
Noriyasu Yajima
Original Assignee
Nippon Thermostat Co., Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00Control of temperature
    • G05D23/01Control of temperature without auxiliary power
    • G05D23/02Control of temperature without auxiliary power with sensing element expanding and contracting in response to changes of temperature
    • G05D23/021Control of temperature without auxiliary power with sensing element expanding and contracting in response to changes of temperature the sensing element being a non-metallic solid, e.g. elastomer, paste
    • G05D23/022Control of temperature without auxiliary power with sensing element expanding and contracting in response to changes of temperature the sensing element being a non-metallic solid, e.g. elastomer, paste the sensing element being placed within a regulating fluid flow
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P11/00Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P9/00
    • F01P11/02Liquid-coolant filling, overflow, venting, or draining devices
    • F01P11/028Deaeration devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00Controlling of coolant flow
    • F01P7/14Controlling of coolant flow the coolant being liquid
    • F01P7/16Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00Controlling of coolant flow
    • F01P7/14Controlling of coolant flow the coolant being liquid
    • F01P7/16Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control
    • F01P7/165Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control characterised by systems with two or more loops
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K24/00Devices, e.g. valves, for venting or aerating enclosures
    • F16K24/02Devices, e.g. valves, for venting or aerating enclosures the enclosure being itself a valve, tap, or cock
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/002Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by temperature variation

Definitions

  • the present invention relates to a cooling water circuit for an engine that circulates cooling water for cooling an internal combustion engine (hereinafter referred to as an engine) used for an automobile or the like with heat exchange (hereinafter referred to as a radiator).
  • the present invention also relates to a thermostat device that is a temperature-sensitive automatic valve that is used to control the coolant temperature by switching the flow of engine coolant by operating according to the temperature change of the coolant.
  • a water cooling type cooling system using a radiator In order to cool an automobile engine, a water cooling type cooling system using a radiator is generally used.
  • Conventional power In this type of cooling system there is a thermostat using a thermal expansion body that adjusts the amount of cooling water circulated to the radiator side and a valve unit with electric control so that the temperature of the cooling water introduced into the engine can be controlled. in use.
  • a thermostat using the above-described thermal expansion body or a control nove by an electrically controlled valve unit or the like is interposed in a part of the cooling water passage, for example, the inlet side or the outlet side of the engine, and the cooling water temperature
  • the control valve is closed and the cooling water is circulated through the bypass passage without passing through the radiator.
  • the control valve is opened and the cooling water passes through the radiator.
  • a jiggle valve is provided in parallel with the open / close valve constituting the thermostat device for discharging air accumulated in the coolant passage of the engine when the coolant is injected.
  • This jiggle valve is configured to open and close an air vent passage provided in a mounting flange of the on-off valve.
  • this jiggle valve is also closed by water pressure during engine operation, eliminating the leakage of cooling water to the engine power radiator, preventing unnecessary heat dissipation and shortening the warm-up operation time.
  • a valve body of this type of jiggle valve includes a valve body portion having a diameter larger than that of the air vent passage, and the passage. It is considered that the rod portion is inserted into the path and the retaining head portion that prevents the rod portion from coming off at the tip of the rod portion, and that the valve body is conventionally formed of a synthetic resin material.
  • Such a valve element of a jiggle valve behaves such as rocking due to the influence of the water pressure and flow of the cooling water in the cooling water passage, so that an air vent passage is configured to ensure the valve closing state. Measures have been taken such as forming the valve seat portion of the hole to be formed into a large-diameter hole and forming the opening edge into a tapered shape (for example, see Patent Document 1 and Patent Document 2).
  • Patent Document 1 Japanese Utility Model Publication No. 61-28962
  • Patent Document 2 Japanese Utility Model Publication No. 61-28964
  • the jiggle valve used in the above-described conventional thermostat device has the following problems.
  • the large-diameter valve body portion and the retaining head portion are present at both ends of the rod portion inserted into the air vent passage. And it was complicated.
  • the head part for retaining is formed separately and the rod part is fitted into the air vent passage and then the head part is assembled to the tip of the rod part, the workability is improved.
  • valve body is formed of a synthetic resin material
  • the valve body portion is lightweight, so that it is likely to behave when cooling water is injected into the cooling water passage, and the air vent passage is closed. There was a bug b.
  • valve body is formed of a synthetic resin material
  • shrinkage called sink occurs during molding, and there is a problem that the shape is deformed and a seal failure occurs when the valve is closed.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and it is possible to easily perform the molding process and assembly work of the valve body of the jiggle valve, and to provide a valve body of the jiggle valve by the water pressure and flow of the cooling water.
  • the purpose is to obtain a thermostat device which can prevent the behavior and obtain a stable opening / closing operation of the air vent passage.
  • the present invention (the invention according to claim 1) is provided with a thermostat device provided in a cooling water passage of an internal combustion engine, and the thermal expansion of a thermal expansion body due to a temperature change of the cooling water, It has a piston rod that slides by contraction, and has an on-off valve that opens and closes the valve body by sliding of the piston rod accompanying a change in volume of the thermal expansion body, and an air vent passage provided in a mounting flange of the on-off valve
  • the thermostat device includes a jiggle valve that is provided in parallel with the on-off valve so as to open and close, and that has a valve body that receives the water pressure of the cooling water and closes the air vent passage.
  • the valve body of the jiggle valve is more than the air vent passage.
  • a rod part that is formed of an elastic material so as to have a large-diameter columnar shape, and is fitted into the air vent passage, and a retaining member provided at the tip of the rod part. It becomes a head portion, a portion of the outer peripheral portion of the cylindrical valve body, characterized that you have been stepped portion of smaller diameter than the peripheral portion is formed.
  • the “small-diameter stepped portion” refers to, for example, a hollow portion obtained by forming concave portions uniformly along the circumferential direction in a part of the axial direction of the outer circumferential portion of the valve body.
  • a cross-sectional shape of such a cutout portion for example, a cross-sectional shape having an appropriate shape such as a cross shape, a prismatic shape, or a cylindrical shape may be employed.
  • the thermostat device according to the present invention is the thermostat device according to claim 1, wherein the rod portion and the retaining head portion are made of an elastic material on the valve body of the gidal valve.
  • the groove is formed integrally, and a slot is formed along the axial direction from the tip of the retaining head.
  • a thermostat device (invention according to claim 3) is an air vent passage of a mounting flange into which the rod portion of the jiggle valve is fitted and inserted into the thermostat device according to claim 1 or claim 2.
  • An opening edge on the side of the retaining head portion of the passage hole constituting the taper surface is formed by performing C surface processing, and a corner portion formed on the proximal end side of the retaining head portion on the tapered surface It is characterized by comprising so that it may contact
  • a thermostat device (invention according to claim 4) is an air vent passage of a mounting flange into which the rod portion of the jiggle valve is fitted and inserted into the thermostat device according to claim 1 or claim 2.
  • the opening edges on the head hole side and the valve element side of the passage hole that constitutes the taper surface are each formed into a tapered surface shape by applying C surface processing, and one taper
  • the surface is configured as a retaining portion where the corner portion on the base end side of the retaining head portion contacts, and the other tapered surface is configured as a valve seat on which the valve body is seated.
  • the valve body of the jiggle valve in which the valve body portion, the rod portion, and the retaining head portion are integrally formed of the inertia material is provided on the mounting flange of the opening / closing valve of the thermostat device.
  • the assembly work can be done very simply by simply inserting it into the air vent passage.
  • a small-diameter stepped portion thickening portion
  • the tip side portion becomes the center of gravity rather than the small-diameter step portion. It is possible to prevent the behavior of the valve body in such a manner.
  • the invention's effect is possible to prevent the behavior of the valve body in such a manner.
  • a step portion having a smaller diameter than the outer peripheral portion is formed on a part of the outer peripheral portion of the cylindrical valve body constituting the jiggle valve.
  • the spherical tapered surface (seal surface) portion of the conical seat portion has a force that may cause distortion or the like during the cooling process during molding with a large volume.
  • the center of gravity can be moved to the distal end side of the valve body due to the presence of the small-diameter stepped portion, so that it is easy to maintain the valve open state when water is injected. Work can be done easily.
  • the head portion for retaining can be elastically deformed by the action of the slit groove, the head portion and the rod portion are inserted into and inserted into the air vent passage. Therefore, the assembling work can be performed very easily.
  • the opening edge of the passage hole constituting the air vent passage on the head portion side for retaining is formed into a tapered surface shape by performing C-surface processing, and the taper surface is used for retaining the retaining surface. Since the corner portion on the base end side of the head portion is brought into contact with the head portion, the head portion is always attached to the mounting frame. It can maintain a vertical posture with respect to the flange and exert a retaining effect.
  • the opening edge of the passage hole constituting the air vent passage on the head portion side for retaining and the opening on the valve body side are each formed into the same tapered surface shape by performing C-face machining.
  • the mounting flange is processed. This is advantageous in that it can be carried out easily and reliably, is advantageous in terms of cost, and can use a conventional metal material as the flange.
  • FIG. 1 to 3 show one embodiment of a thermostat device according to the present invention.
  • the cooling system for an engine is arranged to face the cooling water channel on the inlet side of the engine and is used for controlling the cooling water temperature.
  • reference numeral 10 denotes a thermostat device, which opens and closes the cooling water open circuit between the engine side (water jacket outlet side) and the bypass passage (not shown) and between the radiators according to the cooling water temperature. It is configured.
  • reference numeral 1 denotes a cooling water passage from the engine side
  • 2 denotes a cooling water passage to the radiator
  • 3 denotes a cooling water passage that bypasses the radiator and reaches a bypass passage that returns to the engine.
  • the thermostat device 10 is configured to block the passage 2 to the radiator and circulate and circulate cooling water through the passage 1 on the engine side force through the passage 3 on the bypass passage side and in the passage 1 on the engine side force.
  • the state in which the cooling water is circulated and circulated in the passage 2 to the radiator side is provided so that it can be switched according to the cooling water temperature.
  • thermostat 10 It is desirable to install the thermostat 10 in the vicinity of the engine head of the engine. This is because the thermostat 10 can be controlled at a temperature closest to the actual engine temperature.
  • the thermostat 10 described above includes a housing 11 having cooling water passages 1 and 2 (hereinafter referred to as a housing 11 including a lid 11A) and the passages 1 and 2 described above. 2 and a temperature-sensitive case 13 having a lower end facing a water chamber 11a formed in the housing 11 through the passage 3 to the bypass passage and a change in the temperature of the cooling water. It is possible to slide the temperature sensitive case 13 according to expansion and contraction. And a wax 15 as a thermal expansion body built in the temperature sensitive case 13. The passage 15 is closed when the wrap 15 is contracted, and when the wax 15 is expanded, the ascending passages 1 and 2 are connected to circulate and circulate cooling water to the radiator 4 side.
  • the thermostat 10 is disposed in the housing 11 extending vertically so as to constitute the middle of the cooling water passages 1 and 2 as the main passage, and the mounting flange 12a is fixedly held on the inner wall of the housing 11.
  • a spring 16 that normally positions the valve body 13a in the valve closed position.
  • Wax (not shown) is built in the temperature sensitive case 13, and the valve element 13a is opened and closed by this thermal expansion and contraction.
  • a piston rod 17 is provided at one end of the temperature sensitive case 13 so as to move in accordance with a volume change caused by thermal expansion and contraction of the nitrogen.
  • reference numeral 18 denotes a locking frame provided integrally with the temperature sensitive case 13 described above.
  • a passage hole 21 serving as an air vent passage is formed in a part of the flange 12a held and fixed on the housing 11 side, and a jiggle valve 20 for opening and closing the passage hole 21 is provided. Being! /
  • the jiggle valve 20 opens and closes an air vent passage (hereinafter referred to as 21) provided in the mounting flange 12a of the on-off valve constituting the thermostat device 10.
  • a valve body 22 is provided in parallel with the on-off valve and receives the coolant pressure of the cooling water to close the air vent passage 21.
  • the valve element 22 of the jiggle valve 20 is more than the air vent passage 21.
  • a rod part 23 fitted into the air vent passage 21 and a retaining head part 24 provided at the tip of the rod part 23 are formed of an elastic material such as a synthetic resin so as to have a large cylindrical shape. And are integrally molded.
  • the end of the cylindrical valve body 22 on the rod portion 23 side is formed as a conical seating portion 22a, and the sealing surface of the seating portion 22a is formed by a spherical tapered surface. Further, in a part in the axial direction of the outer peripheral portion of the cylindrical valve body 22 adjacent to the seating portion 22a, a concave portion 25a is uniformly formed along the circumferential direction as a step portion having a smaller diameter than the outer peripheral portion. Thus, a lightening portion 25 is formed.
  • the thinned portion 25 is formed with a cross-sectional shape having a substantially cross shape. This is to prevent heat sink after molding when the valve body 22 is molded, and to make the shrinkage uniform when the heat sink occurs. The shape is the same volume from the direction and the mold force can be easily taken out.
  • the tapered surface (seal surface) portion of the conical seating portion 22a may be distorted during the cooling process during molding with a large volume.
  • the portion adjacent to the taper surface in the axial direction is a hollow portion 25 formed uniformly in the circumferential direction, so that the entire volume can be made almost uniform, the shape is stable, As a result, a good valve seat can be formed from the viewpoint of sealing performance.
  • the rod portion 23 protruding in the axial direction from the seating portion 22a is formed as a plate-like rod, and the retaining head portion 24 having a wedge shape is integrally formed at the tip portion thereof. Forming. Furthermore, a slit groove 26 is also formed along the axial direction of the tip force of the retaining head portion 24. The slit 26 is for elastically deforming the wedge-shaped portion of the head portion 24 when the retaining head portion 24 and the rod portion 23 are inserted into the air vent passage 21.
  • the clearance slit groove 26 between the rod portion 23 having such a shape and the passage hole 21 functions as an air vent passage when the jiggle valve 20 is opened.
  • the elastic material forming the valve body 22 described above for example, PPS (polyphenylene)
  • engineering plastics synthetic resins
  • sulfide resin synthetic resins
  • the opening edge of the passage hole 21 constituting the passage on the side of the retaining head portion 24 side is a C surface.
  • a tapered surface shape is formed by processing, and the corner portion 24a formed on the proximal end side of the retaining head portion 24 is brought into contact with the tapered surface 27.
  • the opening edge on the valve body 22 side is also formed in the same tapered surface shape by applying a C surface force.
  • the taper surface 28 is configured as a valve seat on which the seat 22a of the valve body 22 is seated.
  • the valve body 22 of the jiggle valve 20 in which the valve body portion 22a, the rod portion 23, and the retaining head portion 24 are integrally formed of an elastic material is attached to the opening / closing valve of the thermostat device 10.
  • the assembly work can be done very simply by simply inserting it into the air vent passage 21 provided in the flange 12a.
  • the hollow portion 25 is formed in the outer peripheral portion of the valve body portion of the valve body 22 and the center of gravity moves to the tip side portion thereof, the valve body at the time of injecting cooling water or the like This has the advantage of preventing the behavior of 22 and facilitating water injection.
  • a part of the outer peripheral portion of the cylindrical valve body 22 constituting the jiggle valve in the axial direction is formed as a thinned portion 25 that is uniformly thinned in the circumferential direction.
  • the conical shape of the seating portion 22a of the valve body 22 can be smoothly formed, and a reliable seating state can be obtained to obtain a jiggle valve.
  • the function as 20 can be demonstrated.
  • the tapered surface (seal surface) portion of the conical seating portion 22a may be distorted in the cooling process during molding with a large volume.
  • the entire volume can be made substantially uniform, the shape is stabilized, and as a result A good valve seat portion can be formed. Therefore, an appropriate valve closing state as the jiggle valve 20 can be obtained.
  • the present invention is not limited to this, and a hollow portion 25 having a shape obtained by forming a step portion having a smaller diameter than the outer peripheral portion, for example, a circumferentially extending concave portion, over the outer peripheral portion of the valve body. Any suitable modification may be considered as the cross-sectional shape.
  • the head part 24 for retaining can be elastically deformed by the action of the slit groove 26, so that the head part 23 and the rod part 14 are simply provided in the air vent passage 21. Assembling work can be done very easily by inserting and inserting.
  • the opening edge of the passage hole 21 constituting the air vent passage on the side of the head portion 24 for retaining is formed into a tapered surface shape by performing C surface processing, and the head portion 24 for retaining the retaining surface 24 is formed on the tapered surface 27. It is possible to keep the head portion 24 in a vertical position with respect to the mounting flange 12a by bringing the base end side corner portion 24a into contact with each other, thereby exhibiting a retaining effect. Can do it.
  • the opening edge on the valve body 22 side of the passage hole 21 constituting the air vent passage is also formed into the same tapered surface shape by applying C surface force, and the tapered surface thereof.
  • the mounting flange 12a can be processed easily and reliably, which is advantageous in terms of cost, and the flange 12a also uses a conventional metal material. There are also advantages such as being able to.
  • the mouth portion 23 that protrudes from the seating portion 22a in the valve body 22 is formed in a plate shape, and the retaining head portion 24 is formed in a wedge shape, and the tip force is also increased.
  • the slit groove 26 is formed along the axial direction is illustrated, the present invention is not limited to this, and an appropriate modification can be considered.
  • a columnar rod part and a retaining head part with a retaining part at the tip are formed, and one or more strips are formed from the tip. It may be a shape with slits in the strip.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a principal part showing details of a jiggle valve as a principal part, showing an embodiment of a thermostat device according to the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic perspective view showing a valve body of the jiggle valve of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a schematic sectional view showing a thermostat device to which the present invention is applied and a state of attachment to an engine cooling water circuit.

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Abstract

【課題】冷却水の水圧や流れによるジグルバルブの弁体の挙動を防ぎ、空気抜き通路の安定した開閉動作が得られるようにする。 【解決手段】サーモスタット装置10は、その開閉弁の取付フランジ12aに該開閉弁と並列に設けられ冷却水の水圧を受けて空気抜き通路21を閉じるジグルバルブ20を備える。このジグルバルブの弁体22は、空気抜き通路よりも大径な円柱状をもって弾性材料で形成され、また該空気抜き通路に嵌挿されるロッド部23と該ロッド部の先端に設けられた抜け止め用ヘッド部24とが一体に形成されている。弁体外周部の一部には、前記外周部より小径の段部としての肉抜き部25が形成されている。ロッド部と抜け止め用ヘッド部には、該ヘッド部先端から軸線方向に沿ってすり割り溝26が形成されている。

Description

明 細 書
サーモスタット装置
技術分野
[0001] 本発明は、たとえば自動車等に使用される内燃機関(以下、エンジンという)を冷却 する冷却水を、熱交 (以下、ラジェータという)との間で循環させるエンジンの冷 却水回路において、冷却水の温度変化により作動することでエンジン冷却水の流れ を切換えて冷却水温度を制御するために用いられる温度感知式自動弁であるサー モスタツト装置に関する。
背景技術
[0002] 自動車用エンジンにおいて、これを冷却するためには、一般にはラジェータを用い た水冷式の冷却システムが使用されている。従来力 この種の冷却システムにおい ては、エンジンに導入する冷却水の温度を制御できるように、ラジェータ側に循環さ せる冷却水量を調節する熱膨張体を用いたサーモスタットや電気制御によるバルブ ユニットが使用されている。
[0003] すなわち、上記の熱膨張体を用いたサーモスタットまたは電気制御によるバルブュ ニット等による制御ノ レブを、冷却水通路の一部、たとえばエンジンの入口側または 出口側に介装し、冷却水温度が低い場合に、該制御バルブを閉じて冷却水をラジェ ータを経由せずバイパス通路を介して循環させ、また冷却水温度が高くなつた場合 は、制御バルブを開いて冷却水がラジェータを通して循環させることで、エンジン冷 却水の温度を所要の状態に制御することができるものである。
[0004] ところで、このようなサーモスタット装置において、サーモスタット装置を構成する開 閉弁に並列に、冷却水の注入時にエンジンの冷却水通路に溜まった空気を抜くため のジグルバルブが設けられている。このジグルバルブは、上記の開閉弁の取付フラン ジに設けた空気抜き通路を開閉するように構成される。また、このジグルバルブも、ェ ンジン運転時には、水圧によって閉弁され、エンジン力 ラジェータへの冷却水洩れ を無くして不必要な放熱を防ぎ、暖機運転時間を短縮するようになっている。
[0005] この種のジグルバルブの弁体は、上記の空気抜き通路よりも大径な弁体部と、該通 路に嵌挿されるロッド部と、該ロッド部先端において抜け止めを図る抜け止め用ヘッド 部とから構成され、また従来から該弁体を合成樹脂材で形成することが考えられて ヽ る。そして、このようなジグルバルブの弁体は、冷却水通路内の冷却水の水圧や流れ の影響により揺動等の挙動を生じるため、その閉弁状態を確保するために、空気抜 き通路を構成する孔部の弁座部分を大径孔に形成したり、開口縁をテーパ状に形成 する等の対策が講じられている (例えば特許文献 1、特許文献 2参照)。
[0006] 特許文献 1 :実開昭 61— 28962号公報
特許文献 2:実開昭 61— 28964号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0007] ところで、上述した従来のサーモスタット装置に用いるジグルバルブによれば、以下 のような不具合があった。
すなわち、上述した従来のジグルバルブにおける弁体では、空気抜き通路に嵌挿 されるロッド部の両端に、大径な弁体部と抜け止め用ヘッド部が存在しているから、そ の取付作業が面倒かつ煩雑となるものであった。
[0008] たとえば抜け止め用ヘッド部を別体に形成し、ロッド部を空気抜き通路に嵌挿させ た後にロッド部先端にヘッド部を組み付けるように構成すれば、作業性は向上するが
、その脱落等を防ぐために確実に固着する必要があった。
[0009] また、弁体を合成樹脂材で形成すると、弁体部が軽量であるから、冷却水通路内に 冷却水を注入する際に挙動しやすくなり、空気抜き通路が閉弁してしまう等の不具合 bあった。
さらに、弁体を合成樹脂材で形成すると、成形時にひけと呼ばれる収縮が起こるた め、形状が変形したりし、閉弁時にシール不良を起こしてしまう等の不具合もあった。
[0010] 本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、ジグルバルブの弁体の成形 加工や組付け作業等が簡単に行えるとともに、冷却水の水圧や流れによるジグルバ ルブの弁体の挙動を防ぎ、空気抜き通路の安定した開閉動作を得ることができるサ 一モスタツト装置を得ることを目的として 、る。
課題を解決するための手段 [0011] このような目的に応えるために本発明(請求項 1記載の発明)〖こ係るサーモスタット 装置は、内燃機関の冷却水路に設けられ、冷却水の温度変化による熱膨張体の熱 膨張、収縮により摺動するピストンロッドを有し、前記熱膨張体の体積変化に伴う前 記ピストンロッドの摺動により弁体を開閉する開閉弁を備えるとともに、この開閉弁の 取付フランジに設けた空気抜き通路を開閉するように該開閉弁と並列に設けられ冷 却水の水圧を受けて空気抜き通路を閉じる弁体を有するジグルバルブを備えてなる サーモスタット装置において、前記ジグルバルブの弁体は、前記空気抜き通路よりも 大径な円柱状を呈するように弾性材料で形成されるとともに、該空気抜き通路に嵌挿 されるロッド部と該ロッド部の先端に設けられた抜け止め用ヘッド部とを備えてなり、 前記円柱状の弁体の外周部の一部は、前記外周部より小径の段部が形成されてい ることを特徴とする。
[0012] ここで、「小径の段部」とは、たとえば弁体の外周部の軸線方向の一部において、周 方向に沿って均等に凹部を形成することで得られる肉抜き部を言い、このような肉抜 き部の断面形状としては、たとえば断面形状が十字形状、角柱形状、円柱形状等、 適宜の形状をもつものを採用するとよい。
[0013] 本発明(請求項 2記載の発明)に係るサーモスタット装置は、請求項 1記載のサーモ スタツト装置において、前記ロッド部および抜け止め用ヘッド部は、前記ジダルバル ブの弁体に弾性材料により一体に形成されるとともに、抜け止め用ヘッド部の先端か ら軸線方向に沿ってすり割り溝が形成されていることを特徴とする。
[0014] 本発明(請求項 3記載の発明)に係るサーモスタット装置は、請求項 1または請求項 2記載のサーモスタット装置にぉ 、て、前記ジグルバルブのロッド部が嵌挿される取 付フランジの空気抜き通路を構成する通路孔の抜け止め用ヘッド部側の開口縁を、 C面加工を施すことでテーパ面形状に形成し、該テーパ面に前記抜け止め用ヘッド 部の基端側に形成した角部を当接させるように構成したことを特徴とする。
[0015] 本発明(請求項 4記載の発明)に係るサーモスタット装置は、請求項 1または請求項 2記載のサーモスタット装置にぉ 、て、前記ジグルバルブのロッド部が嵌挿される取 付フランジの空気抜き通路を構成する通路孔の抜け止め用ヘッド部側および弁体側 の開口縁を、それぞれ C面加工を施すことでテーパ面形状に形成し、一方のテーパ 面を前記抜け止め用ヘッド部の基端側の角部が当接する抜け止め部として、他方の テーパ面を前記弁体が着座する弁座として構成したことを特徴とする。
[0016] 本発明によれば、弁体部、ロッド部、抜け止め用ヘッド部を弹性材により一体に成 形したジグルバルブの弁体を、サーモスタット装置の開閉弁の取付フランジに設けら れている空気抜き通路に単純に差し込んで嵌挿させるだけで組付け作業がきわめて 簡単に行える。し力も、該弁体の弁体部外周部には小径の段部(肉抜き部)が形成さ れ、該小径の段部よりも先端側部分が重心となることから、冷却水の注入時等におけ る弁体の挙動を防ぐことができるのである。 発明の効果
[0017] 以上説明したように本発明に係るサーモスタット装置によれば、ジグルバルブを構 成する円柱状弁体の外周部の一部に、該外周部より小径の段部を形成することによ り、弁体の成形時におけるひけ等を防ぎ、成形性を向上させるとともに、該弁体の着 座部の円錐形状を滑らかに形成することができ、確実な着座状態を得てジダルバル ブとしての機能を発揮させることができる。特に、上述した弁体において、円錐形状 の着座部における球面状のテーパ面 (シール面)部分は、ボリュームが大きぐ成形 時の冷却過程でゆがみ等を発生する虞れがある力 本発明によれば、該テーパ面に 軸線方向に隣接する部分に小径の段部を形成しているから、全体のボリュームをほ ぼ均等にすることが可能で、形状が安定し、結果として良好なバルブシート部を形成 できるのである。
[0018] さらに、本発明によれば、小径の段部の存在によって弁体の先端側に重心を移動 させることができるので、冷却水の注水時には開弁状態を維持することが簡単となり、 注水作業を容易に行える。
[0019] また、本発明によれば、すり割り溝の働きにより抜け止め用ヘッド部を弾性変形させ ることがきわめて容易に行えるから、該ヘッド部、ロッド部を空気抜き通路に差し込ん で嵌挿させることにより、組み付ける作業がきわめて容易に行える。
[0020] さらに、本発明によれば、空気抜き通路を構成する通路孔の抜け止め用ヘッド部側 の開口縁を C面加工を施すことでテーパ面形状に形成し、該テーパ面に抜け止め用 ヘッド部の基端側の角部を当接させるようにしているから、該ヘッド部は常に取付フラ ンジに対して垂直姿勢を保ち、抜け止め効果を発揮させることができる。
[0021] また、本発明によれば、空気抜き通路を構成する通路孔の抜け止め用ヘッド部側 および弁体側の開口縁を、それぞれ C面加工を施すことで同一のテーパ面形状に形 成し、一方のテーパ面を前記抜け止め用ヘッド部の基端側の角部が当接する抜け 止め部とし、他方のテーパ面を前記弁体が着座する弁座として構成することにより、 取付フランジの加工が簡単かつ確実に行え、コスト面で有利であるとともに、該フラン ジとして従来の金属材カ なるものを用いることができる等の利点がある。
発明を実施するための最良の形態
[0022] 図 1ないし図 3は本発明に係るサーモスタット装置の一つの実施の形態を示す。ここ で、この実施の形態では、エンジンの冷却システムにおいてエンジンの入口側で冷 却水路中に臨んで配置され、冷却水温度を制御するために用いた場合を説明する。
[0023] 図 3中、符号 10はサーモスタット装置であり、図示を省略したエンジン側(ウォータ ジャケット出口部側)とバイパス通路間、さらにラジェータ間の冷却水開路を冷却水 温度によって開閉制御するように構成されている。ここで、図中 1はエンジン側からの 冷却水通路、 2はラジェータへの冷却水通路、 3はラジェータを迂回してエンジンに 戻るバイパス通路に至る冷却水通路をそれぞれ示している。
したがって、このサーモスタット装置 10は、ラジェータへの通路 2を遮断してェンジ ン側力 の通路 1をバイパス通路側の通路 3に冷却水を流通、循環させる状態と、ェ ンジン側力 の通路 1中の冷却水をラジェータ側への通路 2に流通、循環させる状態 とを、冷却水温度に応じて切り換えることができるように設けられている。
[0024] このようなサーモスタット 10の設置箇所としては、エンジンのエンジンヘッド近傍に 設置することが望ましい。このようにすれば、サーモスタット 10を、最もエンジンの実 態温度に近い温度で制御することができるからである。
[0025] ここで、上述したサーモスタット 10は、図 3に示されるように、冷却水通路 1, 2を有 するハウジング 11 (以下、蓋体 11Aを含めてハウジング 11という)と、前記通路 1, 2 内で移動可能に配置されるとともに前記バイパス通路への通路 3に通じてハウジング 11内に形成される水室 11aに下端を臨ませる感温ケース 13と、冷却水の温度変化 に伴なう膨張、収縮に応じて前記感温ケース 13をスライド作動させることを可能として 該感温ケース 13に内蔵される熱膨張体としてのワックス 15とを備える。そして、このヮ ックス 15の収縮時には前記通路 1を閉じ、またワックス 15の膨張時には前記上昇通 路 1, 2を連通させてラジェータ 4側に冷却水を流通、循環させるように構成されてい る。
[0026] また、サーモスタット 10は、主通路である冷却水通路 1, 2の途中を構成するように 上下に延びるハウジング 11内に配置され、取付フランジ 12aが該ハウジング 11の内 壁に固定保持される本体フレーム 12と、この本体フレーム 12に対して摺動自在に保 持され該取付フランジ 12aの中央開口を開閉する弁体 13aを備えた感温ケース 13と 、該フレーム 12と弁体 13aとの間に配置され、弁体 13aを常時は弁閉位置に位置さ せるばね 16を備えている。
[0027] 前記感温ケース 13内には、ワックス(図示せず)が内蔵され、この熱膨張、熱収縮に より前記弁体 13aを開閉動作させるような構成となっている。なお、その詳細は周知 の通りであり、具体的な説明は省略する。この感温ケース 13の一端からは、前記ヮッ タスの熱膨張、熱収縮による容積変化に伴い移動するピストンロッド 17が設けられて いる。なお、図中 18は上記の感温ケース 13と一体的に設けられた係止フレームであ る。
[0028] また、上述したサーモスタット装置 10では、感温ケース 13内のワックスが熱膨張す ると、ピストン 17の動きに従ってバイパス通路 7側に突出する突出部 13b先端の第 2 の弁体 19が、該バイパス通路側への通路 3を閉塞するように動作する。したがって、 エンジン側からの冷却水はバイパス通路側には流れず、第 1の弁体部分を通してラ ジエータ側に流れることになる。
[0029] さて、上述したサーモスタット 10において、ハウジング 11側に保持固定されるフラン ジ 12aの一部には、空気抜き通路となる通路孔 21が形成され、この通路孔 21を開閉 するジグルバルブ 20が設けられて!/、る。
[0030] このジグルバルブ 20は、図 1、図 2に詳細を示すように、サーモスタット装置 10を構 成する開閉弁の取付フランジ 12aに設けた空気抜き通路 (以下、 21という)を開閉す るように該開閉弁と並列に設けられ冷却水の水圧を受けて空気抜き通路 21を閉じる 弁体 22を有している。このジグルバルブ 20の弁体 22は、前記空気抜き通路 21よりも 大径な円柱状を呈するようにたとえば合成樹脂等の弾性材料で形成されるとともに、 該空気抜き通路 21に嵌挿されるロッド部 23と該ロッド部 23の先端に設けられた抜け 止め用ヘッド部 24とが一体に成形されている。
[0031] 前記円柱状弁体 22のロッド部 23側の端部は、円錐形状を呈する着座部 22aとして 形成され、該着座部 22aのシール面は球面状のテーパ面によって構成されて 、る。 また、この着座部 22aに隣接する円柱状弁体 22の外周部の軸線方向の一部には、 前記外周部より小径の段部として、周方向に沿って凹部 25aを均等に形成することに よる肉抜き部 25が形成されている。ここで、この肉抜き部 25はほぼ十字形状を呈す る断面形状をもって形成されている。これは、この弁体 22を成形するに際して、成形 後の熱ひけを防止するため、および熱ひけが発生した際の収縮が均一になるように するためであり、断面形状が周方向のいずれの方向からも同一の体積 (ボリューム) であって成型用金型力 の取り出しも容易に行える形状である。
[0032] すなわち、上述した弁体 22において、円錐形状の着座部 22aにおけるテーパ面( シール面)部分は、ボリュームが大きぐ成形時の冷却過程でゆがみ等を発生する虞 れがあるが、上記のように該テーパ面に軸線方向に隣接している部分を、周方向に 均等に形成した肉抜き部 25としているから、全体のボリュームをほぼ均等にすること が可能で、形状が安定し、結果としてシール性能の面から良好なバルブシート部を 形成できるのである。
[0033] また、前記弁体 22においては、着座部 22aから軸線方向に突出するロッド部 23を 板状ロッドとして形成し、さらにその先端部にくさび形状を呈する抜け止め用ヘッド部 24を一体に形成している。さらに、この抜け止め用ヘッド部 24の先端力も軸線方向 に沿ってすり割り溝 26が形成されている。このすり割り溝 26は、抜け止め用ヘッド部 24およびロッド部 23を前記空気抜き通路 21内に挿通させる際に、該ヘッド部 24のく さび状部分を弾性変形させるためのものである。
また、このような形状をもつロッド部 23の通路孔 21との間の隙間やすり割り溝 26は 、図 1、図 2から明らかなように、ジグルバルブ 20の開弁時において空気抜き通路とし て機能するところである。
[0034] なお、上述した弁体 22を形成する弾性材料としては、たとえば PPS (ポリフエ-レン サルファイド榭脂)等のエンジニアリングプラスチック (合成樹脂)を用いるとよ 、が、勿 論これに限定されるものではない。
[0035] 一方、前記ジグルバルブ 20のロッド部 23が嵌挿される取付フランジ 12aの空気抜 き通路側では、該通路を構成する通路孔 21の抜け止め用ヘッド部 24側の開口縁を 、 C面加工を施すことでテーパ面形状に形成し、該テーパ面 27に前記抜け止め用へ ッド部 24の基端側に形成した角部 24aを当接させるように構成して ヽる。
[0036] さらに、これに対向して取付フランジ 12aの通路孔 21において、弁体 22側の開口 縁にも、 C面力卩ェを施すことで同一のテーパ面形状に形成している。そして、このテ ーパ面 28を前記弁体 22の着座部 22aが着座する弁座として構成している。
[0037] このような構成によれば、弁体部 22a、ロッド部 23、抜け止め用ヘッド部 24を弾性 材により一体に成形したジグルバルブ 20の弁体 22を、サーモスタット装置 10の開閉 弁の取付フランジ 12aに設けられている空気抜き通路 21に単純に差し込んで嵌挿さ せるだけで組付け作業がきわめて簡単に行える。し力も、該弁体 22の弁体部外周部 には肉抜き部 25が形成されることから、その先端側部分に重心が移動することとなる ことから、冷却水の注入時等における弁体 22の挙動を防ぎ、注水作業を容易に行う ことができるという利点がある。
[0038] 上述した構成によるサーモスタット装置 10では、ジグルバルブを構成する円柱状弁 体 22の外周部の軸線方向の一部を周方向において均等に肉抜きされた肉抜き部 2 5として形成することにより、弁体 22の成形時における熱ひけ等を防ぎ、成形性を向 上させるとともに、該弁体 22の着座部 22aの円錐形状を滑らかに形成することができ 、確実な着座状態を得てジグルバルブ 20としての機能を発揮させることができる。
[0039] 特に、上述した弁体 22において、円錐形状の着座部 22aにおけるテーパ面 (シー ル面)部分は、ボリュームが大きぐ成形時の冷却過程でゆがみ等を発生する虞れが あるが、上述した構成によれば、該テーパ面に軸線方向に隣接する部分に肉抜き部 25を形成しているから、全体のボリュームをほぼ均等にすることが可能で、形状が安 定し、結果として良好なバルブシート部を形成できるのである。したがって、ジグルバ ルブ 20としての適切な閉弁状態を得ることができる。
[0040] また、上述したサーモスタット装置 10では、弁体 22の着座部 22aに隣接する部分 に、断面が十字形状を呈する肉抜き部 25を形成していることから、全体のボリューム を単純な円形断面による小径部に比べて小さくすることができ、成形時の樹脂の充 填や成型品の型抜きも容易に行えるという利点もある。尤も、これに限定されず、弁 体の外周部にぉ ヽて該外周部より小径の段部、たとえば周方向にぉ 、て均等に凹 部を形成することで得られる形状による肉抜き部 25であればよいものであり、その断 面形状としては、適宜の変形例が考えられる。
[0041] また、上述した構成では、すり割り溝 26の働きにより抜け止め用ヘッド部 24を弾性 変形させることがきわめて容易に行えるから、該ヘッド部 23、ロッド部 14を空気抜き 通路 21に単純に差し込んで嵌挿させることにより、組み付ける作業がきわめて容易 に行える。
[0042] さらに、空気抜き通路を構成する通路孔 21の抜け止め用ヘッド部 24側の開口縁を C面加工を施すことでテーパ面形状に形成し、該テーパ面 27に抜け止め用ヘッド部 24の基端側の角部 24aを当接させることにより、該ヘッド部 24を、常に取付フランジ 1 2aに対して垂直姿勢を保つようにすることが可能で、これにより抜け止め効果を発揮 させることができるのである。
[0043] また、上述した構成では、空気抜き通路を構成する通路孔 21の弁体 22側の開口 縁にも、 C面力卩ェを施すことで同一のテーパ面形状に形成し、そのテーパ面 28を弁 体 22が着座する弁座として構成することで、取付フランジ 12aの加工が簡単かつ確 実に行え、コスト面で有利であるとともに、該フランジ 12aとして従来の金属材カもなる ものを用いることができる等の利点もある。
[0044] なお、本発明は上述した実施の形態で説明した構造には限定されず、サーモスタ ット装置 10を構成する各部の形状、構造等を適宜変形、変更し得ることはいうまでも ない。
たとえば、上述した実施の形態では、弁体 22において着座部 22aから突設される口 ッド部 23を板状に形成し、抜け止め用ヘッド部 24をくさび形状で形成するとともに、 その先端力も軸線方向に沿ってすり割り溝 26を形成した場合を例示したが、本発明 はこれに限定されず、適宜の変形例が考えられる。たとえば円柱状のロッド部と先端 に抜け止め部を設けた抜け止め用ヘッド部を形成し、その先端から 1条または複数 条のすり割り溝を形成した形状であってもよ 、。
[0045] また、上述した実施の形態では、サーモスタット装置 10を適用するエンジン冷却水 回路の詳細な説明は省略したが、従来力も周知のエンジン冷却水回路に適用できる ことは言うまでもない。
図面の簡単な説明
[0046] [図 1]本発明に係るサーモスタット装置の一実施の形態を示し、要部とするジグルバ ルブの詳細を示す要部断面図である。
[図 2]図 1のジグルバルブの弁体を示す概略斜視図である。
[図 3]本発明を適用するサーモスタット装置およびエンジン冷却水回路への取付け状 態を示す概略断面図である。
符号の説明
[0047] 1…エンジン側からの冷却水通路、 2…ラジェータ側への冷却水通路、 3…バイパ ス通路への冷却水通路、 10…サーモスタット装置、 11· "ハウジング、 12···本体フレ ーム、 13···感温ケース、 13a…弁体、 16···ばね、 17···ピストンロッド、 18···係止フレ ーム、 19···第 2の弁体、 20···ジグルバルブ、 21···空気抜き通路 (又はこれを構成す る通路孔)、 22···弁体、 22a…着座部、 23···ロッド部、 24…抜け止め用ヘッド部、 25 …肉抜き部(小径の段部)、 26…すり割り溝、 27···テーパ面、 28···テーパ面 (弁座)

Claims

請求の範囲
[1] 内燃機関の冷却水路に設けられ、冷却水の温度変化による熱膨張体の熱膨張、収 縮により摺動するピストンロッドを有し、前記熱膨張体の体積変化に伴う前記ピストン ロッドの摺動により弁体を開閉する開閉弁を備えるとともに、この開閉弁の取付フラン ジに設けた空気抜き通路を開閉するように該開閉弁と並列に設けられ冷却水の水圧 を受けて空気抜き通路を閉じる弁体を有するジグルバルブを備えてなるサーモスタツ ト装置において、
前記ジグルバルブの弁体は、前記空気抜き通路よりも大径な円柱状を呈するように 弾性材料で形成されるとともに、該空気抜き通路に嵌挿されるロッド部と該ロッド部の 先端に設けられた抜け止め用ヘッド部とを備えてなり、
前記円柱状の弁体の外周部の一部には、前記外周部より小径の段部が形成され て 、ることを特徴とするサーモスタット装置。
[2] 請求項 1記載のサーモスタット装置において、
前記ロッド部および抜け止め用ヘッド部は、前記ジグルバルブの弁体に弾性材料 により一体に形成されるとともに、抜け止め用ヘッド部の先端力 軸線方向に沿って すり割り溝が形成されていることを特徴とするサーモスタット装置。
[3] 請求項 1または請求項 2記載のサーモスタット装置において、
前記ジグルバルブのロッド部が嵌挿される取付フランジの空気抜き通路を構成する 通路孔の抜け止め用ヘッド部側の開口縁を、 C面加工を施すことでテーパ面形状に 形成し、
該テーパ面に前記抜け止め用ヘッド部の基端側に形成した角部を当接させるよう に構成したことを特徴とするサーモスタット装置。
[4] 請求項 1または請求項 2記載のサーモスタット装置にぉ 、て、
前記ジグルバルブのロッド部が嵌挿される取付フランジの空気抜き通路を構成する 通路孔の抜け止め用ヘッド部側および弁体側の開口縁を、それぞれ C面加工を施 すことでテーパ面形状に形成し、
一方のテーパ面を前記抜け止め用ヘッド部の基端側の角部が当接する抜け止め 部として、他方のテーパ面を前記弁体が着座する弁座として構成したことを特徴とす るサーモスタット装置。
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