JP2004100479A - ２系統冷却装置用サーモスタット - Google Patents
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Abstract
【課題】２系統の冷却水通路を独立して制御できる簡易型構造のサーモスタットを得る。
【解決手段】第１の通路１１とこれに常時連通される第２の通路１２を有するとともに、前記通路に選択的に接続される第３の通路１３を有し、冷却水温度が所定温度以下であるときは第３の通路の連通を遮断し、冷却水温度が所定温度以上のときに開弁する第１の弁体２１と、第４の通路１４とこれに選択的に連通する第５の通路１５を有し、これらの通路を冷却水温度が所定温度以下であるときは遮断するように閉弁し、所定温度以上のときに連通させるように第１の弁体に連動して開弁する第２の弁体２２を備える。第１の弁体をもつ第１の制御室２３と第２の弁体をもつ第２の制御室２４が互いに連通しないようにシールする筒状スリーブ３０を設ける。
【選択図】 図１
【解決手段】第１の通路１１とこれに常時連通される第２の通路１２を有するとともに、前記通路に選択的に接続される第３の通路１３を有し、冷却水温度が所定温度以下であるときは第３の通路の連通を遮断し、冷却水温度が所定温度以上のときに開弁する第１の弁体２１と、第４の通路１４とこれに選択的に連通する第５の通路１５を有し、これらの通路を冷却水温度が所定温度以下であるときは遮断するように閉弁し、所定温度以上のときに連通させるように第１の弁体に連動して開弁する第２の弁体２２を備える。第１の弁体をもつ第１の制御室２３と第２の弁体をもつ第２の制御室２４が互いに連通しないようにシールする筒状スリーブ３０を設ける。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、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、熱交換器（以下、ラジエータという）との間で循環させる冷却装置において、２系統の独立した冷却水の流量制御を行うために用いられる冷却装置用サーモスタットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用エンジンにおいて、これを冷却するためには、一般にはラジエータを用いた水冷式の冷却システムが使用されている。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、ラジエ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が従来から用いられている。
【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、冷却水をラジエ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った場合は、制御バルブを開いて冷却水がラジエータを通して循環させると、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、自動車用エンジンにおいて、エンジンの機械的なフリクションを低減させることで、燃料消費率が良くなることが広く知られている。このような公知技術を基にして、燃費向上を図るための種々の研究、開発が従来からなされている。
そして、燃費向上のためのフリクション低減に最も関係してくるのが、シリンダブロック壁面温度の上昇であり、このシリンダブロック壁面温度の上昇を促進するためには、シリンダヘッドとシリンダブロックの冷却水循環通路を独立させ、暖機時にはシリンダブロックの冷却水を循環させないで、シリンダブロック壁面温度を上げることが重要であることが確認されている。
【０００５】
このような要請に応えることができるのが、エンジンの冷却水制御を上述した２系統で行う２系統冷却装置である。すなわち、この２系統冷却装置は、エンジンのシリンダヘッドの冷却水循環通路と、シリンダブロックの冷却水循環通路を独立させて構成し、冷却水の低温時にはシリンダヘッド側の通路のみで冷却水の循環を行わせ、冷却水が高温になった時には、シリンダヘッド、シリンダブロックの両方で冷却水を循環させる構成となっている。
【０００６】
このような２系統冷却装置によれば、エンジンブロック側での冷却水の流量を減らすことにより、シリンダブロック壁面温度を上昇させることが可能となっている。そこで、従来は、温度特性の異なる２個のサーモスタットを用い、２系統の冷却水通路の温度制御を行うことで、上記の効果を得ていた。
【０００７】
【特許文献１】
たとえば特開平５−２１５００８号公報には、上述した２系統冷却装置用サーモスタットを採用するエンジンの冷却装置において、２個のサーモスタットを用い、シリンダヘッド、シリンダブロックを冷却するための冷却水通路中での冷却水を独立して制御可能となるように構成されている。
【０００８】
【特許文献２】
特開昭５７−９７０１４号公報には、１個のサーモスタットを用い、２系統の通路での冷却水を制御できるように構成されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平５−２１５００８号公報の冷却装置では、シリンダヘッド、シリンダブロックへの２つの冷却系を独立して設け、これらの通路系を独立して制御することから、２個以上のサーモスタットまたは制御弁を別々の部位に設けることが必要であり、構成部品点数が多く、構造が複雑となり、コスト高となるもので、また装置全体が大型化する等の不具合があった。
【００１０】
また、特開昭５７−９７０１４号公報の冷却装置では、１個のサーモスタットを用いて上述した２系統での冷却水の制御を行うため、サーモスタットの構造が複雑であり、また装置全体も大型化する等の不具合があった。特に、上述した２系統冷却装置では、２系統の冷却水系を独立して制御し、しかもシリンダブロック側の冷却水温度がシリンダヘッド側よりも高くなるように制御することが必要であるため、構造が複雑となるものであった。
【００１１】
特に、上述した２系統冷却装置に用いるサーモスタットにおいては、シリンダヘッド側の冷却水温度よりもシリンダブロック側の冷却水温度を高くするために、上述したシリンダブロック側の通路を連通させる開閉タイミングを、メインバルブ側の開閉タイミングよりもずらして動作させることが望まれている。すなわち、シリンダヘッド側の通路を開閉制御するメインバルブの閉弁時には、シリンダブロック側の通路を開閉制御するサブバルブは閉じており、かつメインバルブ側の開弁時にピストンロッドが所定量リフトするのに合わせて、サブバルブが開くように構成することが望まれる。
【００１２】
そして、従来から知られているボトムバイパス式のサーモスタットは、第１、第２の弁体を連動して開弁状態から閉弁状態にしかできず、そのまま使用することは不可能であるので、このような点をも配慮し、２系統冷却装置用サーモスタットとして、簡易型構造をもち、しかも所要の作動状態が得られるものを提供することが求められている。
【００１３】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、２系統の冷却水通路を独立して制御することができるとともに、各冷却水通路での冷却水の制御をそれぞれで要求されているタイミングで行うことができ、また構成が簡単で、装置全体の小型化も図れ、コスト面でも有利である２系統冷却装置用サーモスタットを得ることを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
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）に係る２系統冷却装置用サーモスタットは、自動車用エンジンの独立した２系統の冷却水循環路を持つ冷却装置に用いられ、冷却水の温度変化により熱膨張、収縮する熱膨張体を内蔵し、前記熱膨張体の体積変化により進退動するピストンにより弁体の開閉を行うサーモスタットにおいて、第１の通路とこの第１の通路に常時連通されている第２の通路とを有するとともに、前記第１、第２の通路に選択的に接続される第３の通路を有し、冷却水温度が所定温度以下であるときは第３の通路の連通を遮断するように閉弁し、冷却水温度が前記所定温度を超えたときに開弁する第１の弁体と、第４の通路とこの第４の通路に選択的に連通される第５の通路とを有し、前記第４、第５の通路を冷却水温度が所定温度以下であるときは第１の弁体に連動して遮断するように閉弁し、所定温度以上になったときは第１の弁体に連動して開弁する第２の弁体と、前記第１の弁体を有する第１の制御室と前記第２の弁体を有する第２の制御室とが互いに連通しないようにシールする区画部材を備えていることを特徴とする。
【００１５】
本発明（請求項２記載の発明）に係る２系統冷却装置用サーモスタットは、請求項１において、前記区画部材は、第２の弁体を内部に組み込んだ筒状スリーブによって構成されていることを特徴とする。
【００１６】
本発明（請求項３記載の発明）に係る２系統冷却装置用サーモスタットは、請求項２において、前記筒状スリーブは、前記第１の弁体を保持するフレームと一体的に構成されていることを特徴とする。
【００１７】
本発明（請求項４記載の発明）に係る２系統冷却装置用サーモスタットは、請求項２または請求項３において、前記筒状スリーブは、釣鐘状を呈していることを特徴とする。
【００１８】
本発明（請求項５記載の発明）に係る２系統冷却装置用サーモスタットは、請求項２または請求項３において、前記筒状スリーブは、前記膨張体を収納したケースの所定部に取り付けられたピストンロッドを軸線方向の所定長さにわたって摺動自在に保持する保持部として機能する貫通部を有する形状で形成されていることを特徴とする。
【００１９】
本発明（請求項６記載の発明）に係る２系統冷却装置用サーモスタットは、請求項４または請求項５において、前記筒状スリーブは、第２の弁体が内部で摺動動作して開弁されたときに、第４の通路と第５の通路とを連通させるような連通穴を備えていることを特徴とする。
【００２０】
本発明（請求項７記載の発明）に係る２系統冷却装置用サーモスタットは、請求項２ないし請求項６のいずれか１項において、前記筒状スリーブは、ピストンロッドの保持部にシール手段を備えていることを特徴とする。
【００２１】
本発明（請求項８記載の発明）に係る２系統冷却装置用サーモスタットは、請求項２ないし請求項７のいずれか１項において、前記第２の弁体は、筒状スリーブに摺接する部分に摺動手段を備えていることを特徴とする。
【００２２】
本発明によれば、従来からあるメインバルブのリフトに合わせてボトム側に設けたバイパス弁が通路を閉じるサーモスタットの機構を改良することにより、シリンダヘッド側の通路を開閉制御するための第１の弁体の閉弁時には、シリンダブロック側の通路を開閉制御するための第２の弁体は閉じており、かつ第１の弁体側の開弁時にピストンロッドが所定量リフトするのに合わせて、第２の弁体が開くように構成することができる。そして、２系統の冷却水通路での冷却水の制御をそれぞれで要求されるタイミングで行える。
【００２３】
また、本発明によれば、第１の制御室と第２の制御室とが互いに連通しないように区画し、２系統の冷却水通路を独立して制御できるから、各通路に異なる温度の冷却水を流すことができ、エンジンヘッドの早期暖機に貢献することができる。
したがって、２系統冷却装置において、２系統への冷却水の流量を１個のサーモスタットで簡単かつ確実に行え、また構成部品点数も少なく、装置全体の小型化を図り、コスト低減も可能となる。
【００２４】
本発明において、区画部材として筒状スリーブを用い、その内部に第２の弁体を摺動自在に設けることにより、スリーブを内設する筐体側に第２の弁体が直接接触しないので、該弁体の摩耗やかじり等の心配はない。したがって、サーモスタットを付設する筐体部分を、たとえばエンジンブロックに替えることもでき、いわゆるビルトイン構造を採ることが可能である。また、本発明によるサーモスタットによれば、サーモスタット単体でユニット化することが可能であり、エンジンブロック等の筐体側とは無関係に交換可能であるから、メンテナンスや修理などが簡単に行え、メンテナンスコストの面でも有利である。
【００２５】
また、本発明によれば、第１の弁体を設けたフレーム部分とは別に、第２の弁体を有する筒状スリーブ等の区画部材部分でも筐体側に保持させた状態で配設されるから、軸ずれしにくい構造である。
【００２６】
さらに、本発明によれば、ピストンロッドや第２の弁体の軸線方向の長さを適宜変更し、筒状スリーブとの間での開閉タイミングを変更することにより、第１の弁体が開弁する時期と第２の弁体が開弁する時期とを任意のタイミングでずらすことができる。そして、このようにすれば、２系統での冷却水の制御を所要のタイミングで行うことが簡単に調整できるから、種々の要請に応えることができる。
【００２７】
また、本発明において、第２の弁体の外周部分に、筒状スリーブに対する摺動手段としてゴム等を焼き付けることで、第２の弁体の摺動性、さらに該摺動部分のシール性が向上するから、第２の弁体での冷却水制御がより一層確実に行える。
【００２８】
【発明の実施の形態】
図１および図２は本発明に係る２系統冷却装置用サーモスタットの一実施の形態を示す。これらの図において、まず、本発明に係るサーモスタット１０を含む２系統冷却装置１の概要を図２を用いて以下に説明する。
【００２９】
図２において、２はシリンダヘッド２Ａおよびシリンダブロック２Ｂにより構成された内燃機関としての自動車用エンジンであり、このエンジン２のシリンダヘッド２Ａおよびシリンダブロック２Ｂ内には、それぞれ独立した冷却水通路３，４が形成されている。
５は熱交換器、すなわちラジエータであり、このラジエータ５の冷却水入口部５ａおよび冷却水出口部５ｂは、前記エンジン２のシリンダヘッド２Ａ、シリンダブロック２Ｂ内の冷却水通路３，４との間で冷却水をそれぞれ循環させる冷却水回路により接続されている。
【００３０】
この冷却水回路は、エンジン２のシリンダブロック２Ｂに設けられた冷却水の出口部４ｂからラジエータ２の入口部５ａに至る流出側の冷却水通路６を有し、この冷却水通路６には、前記シリンダヘッド２Ａに設けられた冷却水の出口部３ｂからの通路３ｃが接続され、冷却水は出口側で合流してラジエータ５側に送られるように構成されている。
また、この冷却水通路６の途中で通路３ｃの合流部分よりも下流側からはバイパス通路７が分岐されている。このバイパス通路７は、前記シリンダヘッド２Ａ、シリンダブロック２Ｂにおける冷却水通路３，４への冷却水を流量するためのサーモスタット１０に接続されている。
【００３１】
前記ラジエータ５の出口部５ｂには、流入側の冷却水通路８が接続され、この通路８が前記サーモスタット１０に接続されている。
これらのエンジン２、ラジエータ５、冷却水通路６，８等によって、エンジン２のシリンダヘッド２Ａ、シリンダブロック２Ｂをそれぞれ冷却する冷却水循環路が形成される。
【００３２】
９は上述した冷却水循環路中で冷却水を強制的に循環させるためのウォータポンプ（Ｗ／Ｐ）であり、前記サーモスタット１０と冷却水通路９ｂを介して接続されるとともに、冷却水通路９ａを介して前記シリンダヘッド２Ａにおける冷却水通路３の入口部３ａに接続されている。また、このウォータポンプ９は、冷却水通路９ｃ、サーモスタット１０、さらに冷却水通路９ｄを介して前記シリンダブロック２Ｂ内の冷却水通路５の入口部４ａに接続されている。
【００３３】
そして、前記ラジエータ５から流入側の冷却水通路８を介してサーモスタット１０に供給される冷却水やバイパス通路７を介して供給される冷却水は、該サーモスタット１０の動きに制御されながら、冷却水通路９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄを介してシリンダヘッド２Ａ内の冷却水通路３と、シリンダブロック２Ｂ内の冷却水通路４とに適宜独立して供給されるようになっている。
【００３４】
なお、上述したウォータポンプ９は、たとえばエンジン２の図示しないクランクシャフトの回転により回転軸が回転駆動されるように構成され、冷却水回路内で冷却水を強制的に循環させるようになっている。
また、前記ラジエータ５には、強制的に冷却風を送風する冷却ファンユニット（図示せず）が付設されている。
【００３５】
以上の構成において、自動車用エンジンのシリンダヘッド２Ａ内の冷却水通路３とシリンダブロック２Ｂ内の冷却水通路４とを独立して構成している２系統冷却装置１に用いられ、これらの冷却水通路３，４への冷却水の流量を行う温度感知式自動弁としてのサーモスタット１０は、図１に示すように構成されている。
【００３６】
すなわち、筐体としてのハウジング１０ａ内に第１の通路１１とこの第１の通路１１に常時連通されている第２の通路１２とを有するとともに、これらの第１、第２の通路１１，１２に選択的に接続される第３の通路１３を有し、冷却水温度が所定温度以下であるとき（低温時）は第３の通路１３の連通を遮断するように閉弁状態を維持し、冷却水温度が前記所定温度を超えたとき（高温時）にサーモスタット本体２０からのピストン２０ｂが図中上方にリフトすることにより開弁する第１の弁体２１と、第４の通路１４とこの第４の通路１４に選択的に連通される第５の通路１５とを有し、これらの通路１４，１５を冷却水温度が所定温度以下であるときには遮断するように閉弁し、所定温度以上になったときに連通させるようにピストンロッド２０ａのリフト動作に連動して開弁する第２の弁体２２を備える。
【００３７】
そして、この第２の弁体２２を動作させるピストンロッド２０ａが貫通する貫通部３０ａを有するとともに、前記第１の弁体２１を有する第１の制御室２３と前記第２の弁体２２を有する第２の制御室２４とが互いに連通しないようにシールする区画部材を兼ねる筒状スリーブ３０が設けられている。
【００３８】
ここで、上述した第１の通路１１は、図２の冷却水回路において、バイパス通路７を経て冷却水が流入する通路に連通する部分であり、第２の通路１２はこのサーモスタット１０からウォータポンプ９に至る通路９ｂに相当する部分である。また、第３の通路１３は、ラジエータ５からの冷却水通路８に連通する部分である。
一方、第４の通路１４は、ウォータポンプ９からこのサーモスタット１０に至る通路９ｃに相当する通路であり、第５の通路１５は、シリンダブロック２Ｂの冷却水通路４に至る通路９ｄに相当する通路である。
【００３９】
前記筒状スリーブ３０は、全体がほぼ釣鐘状を呈し、ハウジング１０ａにおいて第１の制御室２３と第２の制御室２４に相当する部分を仕切るようにして設けられている。ここで、筒状スリーブ３０の上端部中央には、ピストンロッド２０ａを摺動自在に保持する保持部として機能する貫通部３０ａが設けられ、この貫通部３０ａには該ピストンロッドを摺動自在に保持する保持手段とこの部分でのシール性を確保するシール手段（詳細は図示せず）が設けられ、上記の制御室２３，２４間を連通させないように仕切っている。
【００４０】
また、筒状スリーブ３０の側部には連通穴３０ｂ等が形成され、その外側に開口する第４の通路１４との連通が確保されるように構成されている。
さらに、この筒状スリーブ３０内で摺動動作する第２の弁体２２は、図１に示すようにほぼラッパ状を呈し、下端部外側縁が前記スリーブ３０の内周面に摺動自在に接触している。そして、この第２の弁体２２は、図中下方に適宜のストロークだけ移動すると、スリーブ３０の下端から下方に移動し、これによって開放する隙間で前記第４の通路１４から第５の通路１５への冷却水の供給が行えるようになっている。
【００４１】
ここで、上述した第２の弁体２２のスリーブ３０への摺接部に、ゴム等の摺動手段を焼き付けておくとよい。このようにすれば、金属同士の摺接部分がなくなり、摺動性、シール性の面で優れている。
また、上述した構造では、第４の通路１４と第５の通路１５とは逆に配置されていても問題ない。
【００４２】
なお、サーモスタット１０のサーモスタット本体２０には、従来からよく知られているように、ワックスエレメント等を備え、冷却水温度を感知することにより、ワックスの膨張、収縮を利用して第１、第２の弁体２１，２２を開閉させ、冷却水を流通させるような構造をもつものが用いられている。
【００４３】
また、図中２５はサーモスタット１０の本体２０部分を保護するフレーム、２６は第１の弁体２１を閉弁方向に付勢する弁スプリングである。ここで、図１では図示は省略しているが、フレーム２５が弁スプリング２６を保持する保持部を有している形状であるとき、これに前記筒状スリーブ３０を一体的に設けてもよい。このようにすれば、サーモスタット１０の全体がユニット化して構成されるから、ハウジング１０ａへの組み込み等が簡単に行えるとともに、部品点数を削減できる。また、第２の弁体２２やその他の部分に交換等の必要性が生じたり、メンテナンスが必要になったときに、ユニット全体をハウジング１０ａから簡単に取り外すことができる。
【００４４】
以上の構成によるサーモスタット１０を備えた２系統冷却装置１によれば、低温時は、第１の弁体２１によるメインバルブが閉じており、エンジンのシリンダヘッド２Ａからの冷却水が、通路６、バイパス通路７、サーモスタット１０の第１の制御室２３を介して通路９ｂからウォータポンプ９に供給され、さらにこのウォータポンプ９により通路９ａからシリンダヘッド２Ａ内の冷却水通路３へと供給されることになる。
【００４５】
この状態から冷却水温度がある一定の温度になると、サーモスタット本体２０内のワックスエレメント等が膨張し、第１の弁体２１が開弁して、ラジエータ５からの冷却水が第１、第２の通路１１，１２による第１の制御室２３に流入し、冷却水量が増えるとともに、このとき第１の弁体２１と同様に第２の弁体２２も下方にリフトして所定の位置で開弁するため、ウォータポンプ９から通路９ｃ，９ｄを介してシリンダブロック２Ｂの冷却水通路４にも流れることになる。
【００４６】
そして、このときにおいて、第２の弁体２２の開弁タイミングを、ピストンロッド２０ａのリフト量に応じて設定可能であるから、開弁タイミングを所要のタイミングに設定することで、シリンダブロック２Ｂ内での温度上昇を適宜調整し、シリンダブロック壁面温度を上昇させて燃費向上を図ることができるのである。
【００４７】
図３および図４は本発明の別の実施の形態を示すものであり、この実施の形態では、図３に示すように、区画部材となる筒状スリーブ３１の形状を変更した例である。
すなわち、この筒状スリーブ３１は、ピストンロッド２０ａを軸線方向の所定長さにわたって摺動自在に保持する保持部として機能する貫通部３１ａを有する形状をもって、絞り加工等で形成されている。このような軸線方向での所定長さにわたる保持部として機能する貫通部３１ａは、ピストンロッド２０ａや第２の弁体２２（ここでは平板状弁体を例示している）を軸ずれを起こさないように軸ずれ防止部としての機能を備えている。なお、このような貫通部３１ａに、摺動手段やシール材を適宜設けることは前述した実施の形態と同様である。
【００４８】
また、この筒状スリーブ３１における連通穴３１ｂの例として、図４（ａ）に示す***や図４（ｂ）に示す長溝を例示している。
なお、図示はしないが、第２の弁体２２の外周縁にゴム等の摺動手段を付設してもよいことは言うまでもない。
【００４９】
なお、本発明は上述した各実施の形態で説明した構造には限定されず、２系統冷却装置１やこれに用いるサーモスタット１０をはじめとする各部の形状、構造等を適宜変形、変更し得ることは勿論である。
また、図２に示す冷却装置１において、ウォータポンプ９等の配設位置を適宜変更することは自由であり、また各部の通路のレイアウトも自由に変形して組み合わせることができることは勿論である。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る２系統冷却装置用サーモスタットによれば、従来からあるメインバルブのリフトに合わせてボトム側に設けたバイパス弁が通路を閉じるサーモスタットの機構を改良し、シリンダヘッド側の通路を開閉制御するための第１の弁体の閉弁時には、シリンダブロック側の通路を開閉制御するための第２の弁体は閉弁し、第１の弁体側の開弁時には、ピストンロッドが所定量リフトするのに合わせて、第２の弁体が開くように構成できるから、２系統の冷却水通路での冷却水の制御をそれぞれで要求されるタイミングにより所要の状態で行うことができる。
【００５１】
また、本発明によれば、第１の制御室と第２の制御室とが互いに連通しないように区画し、２系統の冷却水通路を独立して制御できるから、各通路に異なる温度の冷却水を流すことができ、エンジンヘッドの早期暖機に貢献することができる。したがって、２系統冷却装置において、２系統への冷却水の流量を１個のサーモスタットで簡単かつ確実に行え、また構成部品点数も少なく、装置全体の小型化やコスト低減を図ることができる。さらには、エンジンヘッドとブロックの冷却水路に限らず、種々の独立した複数の冷却水路の制御に使用できる。たとえば、ヒータとエンジンブロックの冷却水通路やＶ型エンジンの２つに別れたブロックの冷却水通路などに使用できる。
【００５２】
また、本発明において、区画部材として筒状スリーブを用い、その内部に第２の弁体を摺動自在に設けることにより、スリーブを内設する筐体側に第２の弁体が直接接触しないから、該弁体の摩耗やかじり等の心配はなく、動作上での信頼性を確保することができる。そして、このことから、サーモスタットを付設する筐体部分を、たとえばエンジンブロックに代えることもでき、いわゆるビルトイン構造を採ることもできる。また、本発明によれば、サーモスタットのユニット化が可能であり、エンジンブロック等の筐体側とは無関係に交換可能であるから、取り扱いが簡単で、組立性に優れているとともに、メンテナンスや修理なども容易に行え、メンテナンスコストの面でも有利である等の利点もある。
【００５３】
また、本発明によれば、第１の弁体を設けたフレーム部分とは別に、第２の弁体を有する筒状スリーブ等の区画部材部分でも筐体側に保持させた状態で配設されるから、軸ずれしにくい構造であり、動作上での信頼性に優れている。
さらに、本発明によれば、ピストンロッドや第２の弁体の軸線方向の長さを適宜変更し、筒状スリーブとの間での開閉タイミングを変更することによって、第１の弁体が開弁する時期と第２の弁体が開弁する時期とを任意のタイミングでずらすことができる。したがって、２系統での冷却水の制御を、それぞれ任意のタイミングで行うことが簡単に調整できるものであり、種々の要請に応えることができる。
【００５４】
また、本発明において、第２の弁体の外周部分に、筒状スリーブに対する摺動手段としてゴム等を焼き付けると、第２の弁体の摺動性、さらに該摺動部分のシール性が向上するから、第２の弁体での冷却水制御がより一層確実に行えるという利点もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る２系統冷却装置用サーモスタットの一実施の形態を示す要部拡大断面図である。
【図２】本発明に係る２系統冷却装置用サーモスタットを適用する２系統冷却装置の全体の概要を説明するための概略構成図である。
【図３】本発明に係る２系統冷却装置用サーモスタットの別の実施の形態を示す要部拡大断面図である。
【図４】（ａ），（ｂ）は図３のサーモスタットにおけるスリーブの側面図である。
【符号の説明】
１ ２系統冷却装置
２ エンジン
２Ａ シリンダヘッド
２Ｂ シリンダブロック
３，４ 冷却水通路
５ ラジエータ
６ 冷却水通路
７ バイパス通路
８ 冷却水通路
９ ウォータポンプ
９ａ〜９ｄ 冷却水通路
１０ ２系統冷却装置用サーモスタット
１０ａ ハウジング（筐体）
１１〜１５ 第１ないし第５の通路
２０ サーモスタット本体
２０ａ ピストンロッド
２１，２２ 第１、第２の弁体
２３，２４ 第１、第２の制御室
２５ フレーム
２６ 弁スプリング
３０ 筒状スリーブ（区画部材）
３０ａ 貫通部（保持部）
３０ｂ 連通穴
３１ 筒状スリーブ
３１ａ 貫通部（保持部）
３１ｂ 連通穴。
【発明の属する技術分野】
本発明は、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、熱交換器（以下、ラジエータという）との間で循環させる冷却装置において、２系統の独立した冷却水の流量制御を行うために用いられる冷却装置用サーモスタットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用エンジンにおいて、これを冷却するためには、一般にはラジエータを用いた水冷式の冷却システムが使用されている。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、ラジエ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が従来から用いられている。
【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、冷却水をラジエ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った場合は、制御バルブを開いて冷却水がラジエータを通して循環させると、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、自動車用エンジンにおいて、エンジンの機械的なフリクションを低減させることで、燃料消費率が良くなることが広く知られている。このような公知技術を基にして、燃費向上を図るための種々の研究、開発が従来からなされている。
そして、燃費向上のためのフリクション低減に最も関係してくるのが、シリンダブロック壁面温度の上昇であり、このシリンダブロック壁面温度の上昇を促進するためには、シリンダヘッドとシリンダブロックの冷却水循環通路を独立させ、暖機時にはシリンダブロックの冷却水を循環させないで、シリンダブロック壁面温度を上げることが重要であることが確認されている。
【０００５】
このような要請に応えることができるのが、エンジンの冷却水制御を上述した２系統で行う２系統冷却装置である。すなわち、この２系統冷却装置は、エンジンのシリンダヘッドの冷却水循環通路と、シリンダブロックの冷却水循環通路を独立させて構成し、冷却水の低温時にはシリンダヘッド側の通路のみで冷却水の循環を行わせ、冷却水が高温になった時には、シリンダヘッド、シリンダブロックの両方で冷却水を循環させる構成となっている。
【０００６】
このような２系統冷却装置によれば、エンジンブロック側での冷却水の流量を減らすことにより、シリンダブロック壁面温度を上昇させることが可能となっている。そこで、従来は、温度特性の異なる２個のサーモスタットを用い、２系統の冷却水通路の温度制御を行うことで、上記の効果を得ていた。
【０００７】
【特許文献１】
たとえば特開平５−２１５００８号公報には、上述した２系統冷却装置用サーモスタットを採用するエンジンの冷却装置において、２個のサーモスタットを用い、シリンダヘッド、シリンダブロックを冷却するための冷却水通路中での冷却水を独立して制御可能となるように構成されている。
【０００８】
【特許文献２】
特開昭５７−９７０１４号公報には、１個のサーモスタットを用い、２系統の通路での冷却水を制御できるように構成されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平５−２１５００８号公報の冷却装置では、シリンダヘッド、シリンダブロックへの２つの冷却系を独立して設け、これらの通路系を独立して制御することから、２個以上のサーモスタットまたは制御弁を別々の部位に設けることが必要であり、構成部品点数が多く、構造が複雑となり、コスト高となるもので、また装置全体が大型化する等の不具合があった。
【００１０】
また、特開昭５７−９７０１４号公報の冷却装置では、１個のサーモスタットを用いて上述した２系統での冷却水の制御を行うため、サーモスタットの構造が複雑であり、また装置全体も大型化する等の不具合があった。特に、上述した２系統冷却装置では、２系統の冷却水系を独立して制御し、しかもシリンダブロック側の冷却水温度がシリンダヘッド側よりも高くなるように制御することが必要であるため、構造が複雑となるものであった。
【００１１】
特に、上述した２系統冷却装置に用いるサーモスタットにおいては、シリンダヘッド側の冷却水温度よりもシリンダブロック側の冷却水温度を高くするために、上述したシリンダブロック側の通路を連通させる開閉タイミングを、メインバルブ側の開閉タイミングよりもずらして動作させることが望まれている。すなわち、シリンダヘッド側の通路を開閉制御するメインバルブの閉弁時には、シリンダブロック側の通路を開閉制御するサブバルブは閉じており、かつメインバルブ側の開弁時にピストンロッドが所定量リフトするのに合わせて、サブバルブが開くように構成することが望まれる。
【００１２】
そして、従来から知られているボトムバイパス式のサーモスタットは、第１、第２の弁体を連動して開弁状態から閉弁状態にしかできず、そのまま使用することは不可能であるので、このような点をも配慮し、２系統冷却装置用サーモスタットとして、簡易型構造をもち、しかも所要の作動状態が得られるものを提供することが求められている。
【００１３】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、２系統の冷却水通路を独立して制御することができるとともに、各冷却水通路での冷却水の制御をそれぞれで要求されているタイミングで行うことができ、また構成が簡単で、装置全体の小型化も図れ、コスト面でも有利である２系統冷却装置用サーモスタットを得ることを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
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）に係る２系統冷却装置用サーモスタットは、自動車用エンジンの独立した２系統の冷却水循環路を持つ冷却装置に用いられ、冷却水の温度変化により熱膨張、収縮する熱膨張体を内蔵し、前記熱膨張体の体積変化により進退動するピストンにより弁体の開閉を行うサーモスタットにおいて、第１の通路とこの第１の通路に常時連通されている第２の通路とを有するとともに、前記第１、第２の通路に選択的に接続される第３の通路を有し、冷却水温度が所定温度以下であるときは第３の通路の連通を遮断するように閉弁し、冷却水温度が前記所定温度を超えたときに開弁する第１の弁体と、第４の通路とこの第４の通路に選択的に連通される第５の通路とを有し、前記第４、第５の通路を冷却水温度が所定温度以下であるときは第１の弁体に連動して遮断するように閉弁し、所定温度以上になったときは第１の弁体に連動して開弁する第２の弁体と、前記第１の弁体を有する第１の制御室と前記第２の弁体を有する第２の制御室とが互いに連通しないようにシールする区画部材を備えていることを特徴とする。
【００１５】
本発明（請求項２記載の発明）に係る２系統冷却装置用サーモスタットは、請求項１において、前記区画部材は、第２の弁体を内部に組み込んだ筒状スリーブによって構成されていることを特徴とする。
【００１６】
本発明（請求項３記載の発明）に係る２系統冷却装置用サーモスタットは、請求項２において、前記筒状スリーブは、前記第１の弁体を保持するフレームと一体的に構成されていることを特徴とする。
【００１７】
本発明（請求項４記載の発明）に係る２系統冷却装置用サーモスタットは、請求項２または請求項３において、前記筒状スリーブは、釣鐘状を呈していることを特徴とする。
【００１８】
本発明（請求項５記載の発明）に係る２系統冷却装置用サーモスタットは、請求項２または請求項３において、前記筒状スリーブは、前記膨張体を収納したケースの所定部に取り付けられたピストンロッドを軸線方向の所定長さにわたって摺動自在に保持する保持部として機能する貫通部を有する形状で形成されていることを特徴とする。
【００１９】
本発明（請求項６記載の発明）に係る２系統冷却装置用サーモスタットは、請求項４または請求項５において、前記筒状スリーブは、第２の弁体が内部で摺動動作して開弁されたときに、第４の通路と第５の通路とを連通させるような連通穴を備えていることを特徴とする。
【００２０】
本発明（請求項７記載の発明）に係る２系統冷却装置用サーモスタットは、請求項２ないし請求項６のいずれか１項において、前記筒状スリーブは、ピストンロッドの保持部にシール手段を備えていることを特徴とする。
【００２１】
本発明（請求項８記載の発明）に係る２系統冷却装置用サーモスタットは、請求項２ないし請求項７のいずれか１項において、前記第２の弁体は、筒状スリーブに摺接する部分に摺動手段を備えていることを特徴とする。
【００２２】
本発明によれば、従来からあるメインバルブのリフトに合わせてボトム側に設けたバイパス弁が通路を閉じるサーモスタットの機構を改良することにより、シリンダヘッド側の通路を開閉制御するための第１の弁体の閉弁時には、シリンダブロック側の通路を開閉制御するための第２の弁体は閉じており、かつ第１の弁体側の開弁時にピストンロッドが所定量リフトするのに合わせて、第２の弁体が開くように構成することができる。そして、２系統の冷却水通路での冷却水の制御をそれぞれで要求されるタイミングで行える。
【００２３】
また、本発明によれば、第１の制御室と第２の制御室とが互いに連通しないように区画し、２系統の冷却水通路を独立して制御できるから、各通路に異なる温度の冷却水を流すことができ、エンジンヘッドの早期暖機に貢献することができる。
したがって、２系統冷却装置において、２系統への冷却水の流量を１個のサーモスタットで簡単かつ確実に行え、また構成部品点数も少なく、装置全体の小型化を図り、コスト低減も可能となる。
【００２４】
本発明において、区画部材として筒状スリーブを用い、その内部に第２の弁体を摺動自在に設けることにより、スリーブを内設する筐体側に第２の弁体が直接接触しないので、該弁体の摩耗やかじり等の心配はない。したがって、サーモスタットを付設する筐体部分を、たとえばエンジンブロックに替えることもでき、いわゆるビルトイン構造を採ることが可能である。また、本発明によるサーモスタットによれば、サーモスタット単体でユニット化することが可能であり、エンジンブロック等の筐体側とは無関係に交換可能であるから、メンテナンスや修理などが簡単に行え、メンテナンスコストの面でも有利である。
【００２５】
また、本発明によれば、第１の弁体を設けたフレーム部分とは別に、第２の弁体を有する筒状スリーブ等の区画部材部分でも筐体側に保持させた状態で配設されるから、軸ずれしにくい構造である。
【００２６】
さらに、本発明によれば、ピストンロッドや第２の弁体の軸線方向の長さを適宜変更し、筒状スリーブとの間での開閉タイミングを変更することにより、第１の弁体が開弁する時期と第２の弁体が開弁する時期とを任意のタイミングでずらすことができる。そして、このようにすれば、２系統での冷却水の制御を所要のタイミングで行うことが簡単に調整できるから、種々の要請に応えることができる。
【００２７】
また、本発明において、第２の弁体の外周部分に、筒状スリーブに対する摺動手段としてゴム等を焼き付けることで、第２の弁体の摺動性、さらに該摺動部分のシール性が向上するから、第２の弁体での冷却水制御がより一層確実に行える。
【００２８】
【発明の実施の形態】
図１および図２は本発明に係る２系統冷却装置用サーモスタットの一実施の形態を示す。これらの図において、まず、本発明に係るサーモスタット１０を含む２系統冷却装置１の概要を図２を用いて以下に説明する。
【００２９】
図２において、２はシリンダヘッド２Ａおよびシリンダブロック２Ｂにより構成された内燃機関としての自動車用エンジンであり、このエンジン２のシリンダヘッド２Ａおよびシリンダブロック２Ｂ内には、それぞれ独立した冷却水通路３，４が形成されている。
５は熱交換器、すなわちラジエータであり、このラジエータ５の冷却水入口部５ａおよび冷却水出口部５ｂは、前記エンジン２のシリンダヘッド２Ａ、シリンダブロック２Ｂ内の冷却水通路３，４との間で冷却水をそれぞれ循環させる冷却水回路により接続されている。
【００３０】
この冷却水回路は、エンジン２のシリンダブロック２Ｂに設けられた冷却水の出口部４ｂからラジエータ２の入口部５ａに至る流出側の冷却水通路６を有し、この冷却水通路６には、前記シリンダヘッド２Ａに設けられた冷却水の出口部３ｂからの通路３ｃが接続され、冷却水は出口側で合流してラジエータ５側に送られるように構成されている。
また、この冷却水通路６の途中で通路３ｃの合流部分よりも下流側からはバイパス通路７が分岐されている。このバイパス通路７は、前記シリンダヘッド２Ａ、シリンダブロック２Ｂにおける冷却水通路３，４への冷却水を流量するためのサーモスタット１０に接続されている。
【００３１】
前記ラジエータ５の出口部５ｂには、流入側の冷却水通路８が接続され、この通路８が前記サーモスタット１０に接続されている。
これらのエンジン２、ラジエータ５、冷却水通路６，８等によって、エンジン２のシリンダヘッド２Ａ、シリンダブロック２Ｂをそれぞれ冷却する冷却水循環路が形成される。
【００３２】
９は上述した冷却水循環路中で冷却水を強制的に循環させるためのウォータポンプ（Ｗ／Ｐ）であり、前記サーモスタット１０と冷却水通路９ｂを介して接続されるとともに、冷却水通路９ａを介して前記シリンダヘッド２Ａにおける冷却水通路３の入口部３ａに接続されている。また、このウォータポンプ９は、冷却水通路９ｃ、サーモスタット１０、さらに冷却水通路９ｄを介して前記シリンダブロック２Ｂ内の冷却水通路５の入口部４ａに接続されている。
【００３３】
そして、前記ラジエータ５から流入側の冷却水通路８を介してサーモスタット１０に供給される冷却水やバイパス通路７を介して供給される冷却水は、該サーモスタット１０の動きに制御されながら、冷却水通路９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄを介してシリンダヘッド２Ａ内の冷却水通路３と、シリンダブロック２Ｂ内の冷却水通路４とに適宜独立して供給されるようになっている。
【００３４】
なお、上述したウォータポンプ９は、たとえばエンジン２の図示しないクランクシャフトの回転により回転軸が回転駆動されるように構成され、冷却水回路内で冷却水を強制的に循環させるようになっている。
また、前記ラジエータ５には、強制的に冷却風を送風する冷却ファンユニット（図示せず）が付設されている。
【００３５】
以上の構成において、自動車用エンジンのシリンダヘッド２Ａ内の冷却水通路３とシリンダブロック２Ｂ内の冷却水通路４とを独立して構成している２系統冷却装置１に用いられ、これらの冷却水通路３，４への冷却水の流量を行う温度感知式自動弁としてのサーモスタット１０は、図１に示すように構成されている。
【００３６】
すなわち、筐体としてのハウジング１０ａ内に第１の通路１１とこの第１の通路１１に常時連通されている第２の通路１２とを有するとともに、これらの第１、第２の通路１１，１２に選択的に接続される第３の通路１３を有し、冷却水温度が所定温度以下であるとき（低温時）は第３の通路１３の連通を遮断するように閉弁状態を維持し、冷却水温度が前記所定温度を超えたとき（高温時）にサーモスタット本体２０からのピストン２０ｂが図中上方にリフトすることにより開弁する第１の弁体２１と、第４の通路１４とこの第４の通路１４に選択的に連通される第５の通路１５とを有し、これらの通路１４，１５を冷却水温度が所定温度以下であるときには遮断するように閉弁し、所定温度以上になったときに連通させるようにピストンロッド２０ａのリフト動作に連動して開弁する第２の弁体２２を備える。
【００３７】
そして、この第２の弁体２２を動作させるピストンロッド２０ａが貫通する貫通部３０ａを有するとともに、前記第１の弁体２１を有する第１の制御室２３と前記第２の弁体２２を有する第２の制御室２４とが互いに連通しないようにシールする区画部材を兼ねる筒状スリーブ３０が設けられている。
【００３８】
ここで、上述した第１の通路１１は、図２の冷却水回路において、バイパス通路７を経て冷却水が流入する通路に連通する部分であり、第２の通路１２はこのサーモスタット１０からウォータポンプ９に至る通路９ｂに相当する部分である。また、第３の通路１３は、ラジエータ５からの冷却水通路８に連通する部分である。
一方、第４の通路１４は、ウォータポンプ９からこのサーモスタット１０に至る通路９ｃに相当する通路であり、第５の通路１５は、シリンダブロック２Ｂの冷却水通路４に至る通路９ｄに相当する通路である。
【００３９】
前記筒状スリーブ３０は、全体がほぼ釣鐘状を呈し、ハウジング１０ａにおいて第１の制御室２３と第２の制御室２４に相当する部分を仕切るようにして設けられている。ここで、筒状スリーブ３０の上端部中央には、ピストンロッド２０ａを摺動自在に保持する保持部として機能する貫通部３０ａが設けられ、この貫通部３０ａには該ピストンロッドを摺動自在に保持する保持手段とこの部分でのシール性を確保するシール手段（詳細は図示せず）が設けられ、上記の制御室２３，２４間を連通させないように仕切っている。
【００４０】
また、筒状スリーブ３０の側部には連通穴３０ｂ等が形成され、その外側に開口する第４の通路１４との連通が確保されるように構成されている。
さらに、この筒状スリーブ３０内で摺動動作する第２の弁体２２は、図１に示すようにほぼラッパ状を呈し、下端部外側縁が前記スリーブ３０の内周面に摺動自在に接触している。そして、この第２の弁体２２は、図中下方に適宜のストロークだけ移動すると、スリーブ３０の下端から下方に移動し、これによって開放する隙間で前記第４の通路１４から第５の通路１５への冷却水の供給が行えるようになっている。
【００４１】
ここで、上述した第２の弁体２２のスリーブ３０への摺接部に、ゴム等の摺動手段を焼き付けておくとよい。このようにすれば、金属同士の摺接部分がなくなり、摺動性、シール性の面で優れている。
また、上述した構造では、第４の通路１４と第５の通路１５とは逆に配置されていても問題ない。
【００４２】
なお、サーモスタット１０のサーモスタット本体２０には、従来からよく知られているように、ワックスエレメント等を備え、冷却水温度を感知することにより、ワックスの膨張、収縮を利用して第１、第２の弁体２１，２２を開閉させ、冷却水を流通させるような構造をもつものが用いられている。
【００４３】
また、図中２５はサーモスタット１０の本体２０部分を保護するフレーム、２６は第１の弁体２１を閉弁方向に付勢する弁スプリングである。ここで、図１では図示は省略しているが、フレーム２５が弁スプリング２６を保持する保持部を有している形状であるとき、これに前記筒状スリーブ３０を一体的に設けてもよい。このようにすれば、サーモスタット１０の全体がユニット化して構成されるから、ハウジング１０ａへの組み込み等が簡単に行えるとともに、部品点数を削減できる。また、第２の弁体２２やその他の部分に交換等の必要性が生じたり、メンテナンスが必要になったときに、ユニット全体をハウジング１０ａから簡単に取り外すことができる。
【００４４】
以上の構成によるサーモスタット１０を備えた２系統冷却装置１によれば、低温時は、第１の弁体２１によるメインバルブが閉じており、エンジンのシリンダヘッド２Ａからの冷却水が、通路６、バイパス通路７、サーモスタット１０の第１の制御室２３を介して通路９ｂからウォータポンプ９に供給され、さらにこのウォータポンプ９により通路９ａからシリンダヘッド２Ａ内の冷却水通路３へと供給されることになる。
【００４５】
この状態から冷却水温度がある一定の温度になると、サーモスタット本体２０内のワックスエレメント等が膨張し、第１の弁体２１が開弁して、ラジエータ５からの冷却水が第１、第２の通路１１，１２による第１の制御室２３に流入し、冷却水量が増えるとともに、このとき第１の弁体２１と同様に第２の弁体２２も下方にリフトして所定の位置で開弁するため、ウォータポンプ９から通路９ｃ，９ｄを介してシリンダブロック２Ｂの冷却水通路４にも流れることになる。
【００４６】
そして、このときにおいて、第２の弁体２２の開弁タイミングを、ピストンロッド２０ａのリフト量に応じて設定可能であるから、開弁タイミングを所要のタイミングに設定することで、シリンダブロック２Ｂ内での温度上昇を適宜調整し、シリンダブロック壁面温度を上昇させて燃費向上を図ることができるのである。
【００４７】
図３および図４は本発明の別の実施の形態を示すものであり、この実施の形態では、図３に示すように、区画部材となる筒状スリーブ３１の形状を変更した例である。
すなわち、この筒状スリーブ３１は、ピストンロッド２０ａを軸線方向の所定長さにわたって摺動自在に保持する保持部として機能する貫通部３１ａを有する形状をもって、絞り加工等で形成されている。このような軸線方向での所定長さにわたる保持部として機能する貫通部３１ａは、ピストンロッド２０ａや第２の弁体２２（ここでは平板状弁体を例示している）を軸ずれを起こさないように軸ずれ防止部としての機能を備えている。なお、このような貫通部３１ａに、摺動手段やシール材を適宜設けることは前述した実施の形態と同様である。
【００４８】
また、この筒状スリーブ３１における連通穴３１ｂの例として、図４（ａ）に示す***や図４（ｂ）に示す長溝を例示している。
なお、図示はしないが、第２の弁体２２の外周縁にゴム等の摺動手段を付設してもよいことは言うまでもない。
【００４９】
なお、本発明は上述した各実施の形態で説明した構造には限定されず、２系統冷却装置１やこれに用いるサーモスタット１０をはじめとする各部の形状、構造等を適宜変形、変更し得ることは勿論である。
また、図２に示す冷却装置１において、ウォータポンプ９等の配設位置を適宜変更することは自由であり、また各部の通路のレイアウトも自由に変形して組み合わせることができることは勿論である。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る２系統冷却装置用サーモスタットによれば、従来からあるメインバルブのリフトに合わせてボトム側に設けたバイパス弁が通路を閉じるサーモスタットの機構を改良し、シリンダヘッド側の通路を開閉制御するための第１の弁体の閉弁時には、シリンダブロック側の通路を開閉制御するための第２の弁体は閉弁し、第１の弁体側の開弁時には、ピストンロッドが所定量リフトするのに合わせて、第２の弁体が開くように構成できるから、２系統の冷却水通路での冷却水の制御をそれぞれで要求されるタイミングにより所要の状態で行うことができる。
【００５１】
また、本発明によれば、第１の制御室と第２の制御室とが互いに連通しないように区画し、２系統の冷却水通路を独立して制御できるから、各通路に異なる温度の冷却水を流すことができ、エンジンヘッドの早期暖機に貢献することができる。したがって、２系統冷却装置において、２系統への冷却水の流量を１個のサーモスタットで簡単かつ確実に行え、また構成部品点数も少なく、装置全体の小型化やコスト低減を図ることができる。さらには、エンジンヘッドとブロックの冷却水路に限らず、種々の独立した複数の冷却水路の制御に使用できる。たとえば、ヒータとエンジンブロックの冷却水通路やＶ型エンジンの２つに別れたブロックの冷却水通路などに使用できる。
【００５２】
また、本発明において、区画部材として筒状スリーブを用い、その内部に第２の弁体を摺動自在に設けることにより、スリーブを内設する筐体側に第２の弁体が直接接触しないから、該弁体の摩耗やかじり等の心配はなく、動作上での信頼性を確保することができる。そして、このことから、サーモスタットを付設する筐体部分を、たとえばエンジンブロックに代えることもでき、いわゆるビルトイン構造を採ることもできる。また、本発明によれば、サーモスタットのユニット化が可能であり、エンジンブロック等の筐体側とは無関係に交換可能であるから、取り扱いが簡単で、組立性に優れているとともに、メンテナンスや修理なども容易に行え、メンテナンスコストの面でも有利である等の利点もある。
【００５３】
また、本発明によれば、第１の弁体を設けたフレーム部分とは別に、第２の弁体を有する筒状スリーブ等の区画部材部分でも筐体側に保持させた状態で配設されるから、軸ずれしにくい構造であり、動作上での信頼性に優れている。
さらに、本発明によれば、ピストンロッドや第２の弁体の軸線方向の長さを適宜変更し、筒状スリーブとの間での開閉タイミングを変更することによって、第１の弁体が開弁する時期と第２の弁体が開弁する時期とを任意のタイミングでずらすことができる。したがって、２系統での冷却水の制御を、それぞれ任意のタイミングで行うことが簡単に調整できるものであり、種々の要請に応えることができる。
【００５４】
また、本発明において、第２の弁体の外周部分に、筒状スリーブに対する摺動手段としてゴム等を焼き付けると、第２の弁体の摺動性、さらに該摺動部分のシール性が向上するから、第２の弁体での冷却水制御がより一層確実に行えるという利点もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る２系統冷却装置用サーモスタットの一実施の形態を示す要部拡大断面図である。
【図２】本発明に係る２系統冷却装置用サーモスタットを適用する２系統冷却装置の全体の概要を説明するための概略構成図である。
【図３】本発明に係る２系統冷却装置用サーモスタットの別の実施の形態を示す要部拡大断面図である。
【図４】（ａ），（ｂ）は図３のサーモスタットにおけるスリーブの側面図である。
【符号の説明】
１ ２系統冷却装置
２ エンジン
２Ａ シリンダヘッド
２Ｂ シリンダブロック
３，４ 冷却水通路
５ ラジエータ
６ 冷却水通路
７ バイパス通路
８ 冷却水通路
９ ウォータポンプ
９ａ〜９ｄ 冷却水通路
１０ ２系統冷却装置用サーモスタット
１０ａ ハウジング（筐体）
１１〜１５ 第１ないし第５の通路
２０ サーモスタット本体
２０ａ ピストンロッド
２１，２２ 第１、第２の弁体
２３，２４ 第１、第２の制御室
２５ フレーム
２６ 弁スプリング
３０ 筒状スリーブ（区画部材）
３０ａ 貫通部（保持部）
３０ｂ 連通穴
３１ 筒状スリーブ
３１ａ 貫通部（保持部）
３１ｂ 連通穴。
Claims (8)
- 自動車用エンジンの独立した２系統の冷却水循環路を持つ冷却装置に用いられ、冷却水の温度変化により熱膨張、収縮する熱膨張体を内蔵し、前記熱膨張体の体積変化により進退動するピストンにより弁体の開閉を行うサーモスタットにおいて、
第１の通路とこの第１の通路に常時連通されている第２の通路とを有するとともに、前記第１、第２の通路に選択的に接続される第３の通路を有し、冷却水温度が所定温度以下であるときは第３の通路の連通を遮断するように閉弁し、冷却水温度が前記所定温度を超えたときに開弁する第１の弁体と、
第４の通路とこの第４の通路に選択的に連通される第５の通路とを有し、前記第４、第５の通路を冷却水温度が所定温度以下であるときは第１の弁体と連動して遮断するように閉弁し、所定温度以上になったときに第１の弁体と連動して開弁する第２の弁体と、
前記第１の弁体を有する第１の制御室と前記第２の弁体を有する第２の制御室とが互いに連通しないようにシールする区画部材を備えていることを特徴とする２系統冷却装置用サーモスタット。 - 請求項１記載の２系統冷却装置用サーモスタットにおいて、
前記区画部材は、第２の弁体を内部に組み込んだ筒状スリーブによって構成されていることを特徴とする２系統冷却装置用サーモスタット。 - 請求項２記載の２系統冷却装置用サーモスタットにおいて、
前記筒状スリーブは、前記第１の弁体を保持するフレームと一体的に構成されていることを特徴とする２系統冷却装置用サーモスタット。 - 請求項２または請求項３記載の２系統冷却装置用サーモスタットにおいて、
前記筒状スリーブは、釣鐘状を呈していることを特徴とする２系統冷却装置用サーモスタット。 - 請求項２または請求項３記載の２系統冷却装置用サーモスタットにおいて、
前記筒状スリーブは、前記膨張体を収納したケースの所定部に取り付けられたピストンロッドを軸線方向の所定長さにわたって摺動自在に保持する保持部として機能する貫通部を有する形状で形成されていることを特徴とする２系統冷却装置用サーモスタット。 - 請求項４または請求項５記載の２系統冷却装置用サーモスタットにおいて、
前記筒状スリーブは、第２の弁体が内部で摺動動作して開弁されたときに、第４の通路と第５の通路とを連通させるような連通穴を備えていることを特徴とする２系統冷却装置用サーモスタット。 - 請求項２ないし請求項６のいずれか１項に記載の２系統冷却装置用サーモスタットにおいて、
前記筒状スリーブは、前記ピストンロッドの保持部にシール手段を備えていることを特徴とする２系統冷却装置用サーモスタット。 - 請求項２ないし請求項７のいずれか１項に記載の２系統冷却装置用サーモスタットにおいて、
前記第２の弁体は、筒状スリーブに摺接する部分に摺動手段を備えていることを特徴とする２系統冷却装置用サーモスタット。
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