JP3282833B2 - 内燃機関 - Google Patents

内燃機関

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JP3282833B2 JP08407391A JP8407391A JP3282833B2 JP 3282833 B2 JP3282833 B2 JP 3282833B2 JP 08407391 A JP08407391 A JP 08407391A JP 8407391 A JP8407391 A JP 8407391A JP 3282833 B2 JP3282833 B2 JP 3282833B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は弁組立体に関し、且つ特
に内燃機関、特に船用機関の冷却系で用いる安全弁組立
体に関する。
【０００２】
【従来の技術】水冷内燃機関は上流側部分及び下流側部
分を有する冷却剤導管を機関ブロックと、制御された機
関温度を維持するために上流側導管部分から下流側導管
部分への冷却水の流れを制御する弁組立体とを含む。弁
組立体は機関温度又は冷却水圧力が増加する時に導管を
通る増加された冷却水の流れを許し且つ機関温度又は水
圧力が減少する時に減少された流れを許すことによって
機関温度を制御する。弁組立体は上流側入口、下流側出
口、及び入口及び出口の間の開口を有するハウジングを
含むことができる。ハウジング中のサーモスタットは上
流側水温に応じて作動して開口を開閉することができ、
それによりハウジングを通る水の流れを許し又は阻止す
ることができる。ハウジングは導管の上流側及び下流側
部分の間に位置決めされた第２の開口を画成する弁座と
の係合状態へ移動し且つ弁座から離れた状態へ移動する
ことができ、機関速度の増加に起因するような上流側冷
却剤圧力に応じて第２の開口を通る水の流れを制御す
る。
【０００３】次の米国特許に注意が向けられる。
【０００４】 特許番号 発明者 発行日 4,669,988 ブレッケンフェルドほか 1987年 6月 2日、 4,457,727 フレイグ 1984年 7月 3日、 3,640,454 フレイスマスほか 1972年 2月 8日、 3,402,888 ケリー 1968年 9月24日、 3,017,113 ドラピュー 1962年 1月16日。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、第１の通路を
画成する環状弁座と共に使用する弁装置であって、流体
入口、流体出口、入口及び出口の間を連通する第２の通
路、第２の通路中に位置決めされた第２の弁座、及び環
状弁座と着座係合状態に且つそれから離れた状態に移動
し得る部分的に球面状の外方表面部分を含むハウジング
と、弁部材と、弁部材を第２の弁座と着座係合状態に且
つそれから離れた状態に移動させて第２の通路をそれぞ
れ閉鎖し且つ開放するための手段とを具えた弁装置を提
供する。
【０００６】また、本発明は、第１の通路を画成する第
１の弁座と共に使用する弁装置であって、第１の弁座と
着座係合状態に且つそれから離れた状態に移動すること
ができ且つ第１の弁座の上流側の点へ収斂する外方表面
を含む第１の弁部材を具えた弁装置を提供する。
【０００７】本発明の原理的な特徴は、機関を通る流体
の流れの量を制御することによって水冷内燃機関の動作
温度を制御し、且つハウジングの周りで細片の流れを促
進するように形成され且つハウジング中への細片の進入
を制限する入口を含むハウジングを含む弁組立体を提供
することである。
【０００８】本発明の別の原理的な特徴は、機関を通る
流体の流れの量を制御することによって水冷内燃機関の
動作温度を制御し、且つハウジングを弁座上で不整合さ
れた時に環状弁座と実質的にシールするように形成され
た表面を有するハウジングを含む弁組立体を提供するこ
とである。
【０００９】本発明の他の特徴及び利点は以下の詳細な
説明、特許請求の範囲及び図面を検討すると当業者に明
らかになろう。
【００１０】本発明の一実施例を詳細に説明する前に、
本発明はその適用において、以下の説明で述べられ又は
図面に示された構造の細部及び構成要素の構成に制限さ
れないことは理解されるべきである。本発明は他の実施
例が可能であり且つ種々の様態で実施され又は実行され
ることができる。また、ここで用いた表現及び用語は説
明のためのものであり、制限することと考えられるべき
でないことは理解されるべきである。
【００１１】
【実施例】本発明の種々の特徴を具現化する船用推進装
置１０が図面に示される。図１に概略的に示したよう
に、船用推進装置１０は好ましくはボート１２上に支持
されるようになっている船外原動機を含み、該船外原動
機はプロペラ１８を支持するプロペラ軸１６と、通常の
駆動列２２によってプロペラ軸１６へ駆動連結された冷
却剤又は水冷却機関２０と、冷却水を機関２０へ供給す
るための通常のポンプ２４とを含む。
【００１２】
【００１３】図２に示したように、機関２０は機関又は
シリンダブロック２８を有する機関ブロック組立体を含
み、該機関又はシリンダブロック２８はシリンダヘッド
取付表面３０を含み、且つ１つ以上のシリンダ内腔３２
と機関冷却剤又は水ジャケット３４とを画成する。シリ
ンダブロック２８はポンプ２４と機関水ジャケット３４
との間を連通する適当な冷却剤又は水入口通路（図示せ
ず）を設けており、且つまた機関水ジャケット３４とシ
リンダヘッド取付表面３０との間を連通する冷却剤又は
水出口通路３６を設けている。
【００１４】また、機関２０はシリンダブロック２８の
シリンダヘッド取付表面３０と係合されたシリンダヘッ
ド取付表面４２を含むシリンダヘッド４０を含む。加え
て、シリンダヘッド４０はシリンダヘッド冷却剤又は水
ジャケット４４を画成し、該シリンダヘッド冷却剤又は
水ジャケット４４は接近開口４８を有する室部分４６
と、室部分４６及びシリンダブロック取付表面４２の間
を連通し且つ好ましくは水出口通路３６と連通整合状態
で位置決めされた冷却剤又は水入口通路５０と、冷却剤
又は水排出通路（図示せず）とを含む。取外し可能な栓
部材５２が接近開口４８を閉鎖するように接近開口４８
中へねじ込まれる。
【００１５】また、機関２０は水出口通路３６と水入口
通路５０との間を連通を漏洩のないようにシールするた
め及び弁座を提供するための手段を含む。他の構造が採
用され得るが、開示した構造では、該手段は、水入口通
路５０に対して包囲関係でシリンダブロック取付表面４
２からシリンダヘッド４０の内方へ延在し且つ肩５６を
含む端ぐり５４をシリンダヘッド４０に形成することか
らなる。
【００１６】好ましくはゴムのような弾性材料で作られ
た環状シール部材５８が端ぐり５４中に位置決めされ且
つ肩５６とシリンダブロック２８のシリンダヘッド取付
表面３０との間に係合される。シール部材５８は水出口
通路３６及び水入口通路５０の間を連通する第１の又は
中央通路６２を画成する環状壁５８を有する環状の第１
の弁座６０を含む。中央通路６２は軸線６４を含む。
【００１７】また、機関２０はシリンダヘッド水ジャケ
ット４４の室部分４６中に位置決めされた弁組立体６６
を含む。弁組立体６６は所望の機関動作温度を達成する
ように機関水ジャケット３４からシリンダヘッド水ジャ
ケット４４への水の流れを自動的に制御する。機関動作
中、ポンプ２４は下方ユニット１４の下方端を包囲する
水をとり且つそれを機関水ジャケット３４及びシリンダ
ヘッド水ジャケット４４を通して圧送し、機関２０を冷
却する。ポンプ２４によって提供された水は水と共に水
ジャケット３４及び４４を通して圧送される細片を含む
ことがある。粗いメッシュのスクリーン（図示せず）が
細片の比較的大きい片が下方ユニット１４へ入るのを防
止するために設けられることができる。比較的細かいメ
ッシュのスクリーンが下方ユニット１４中への細片の進
入を一層減らすために使用されることができたが、細か
いスクリーンは機関が高速度で動作しており且つより大
量の冷却剤を水ジャケット３４及び４４を通して必要と
する時に流体の流れを過度に制限する。
【００１８】従って、弁組立体６６は細片が弁組立体６
６を詰まらせること又は別に弁組立体性能に干渉するこ
との可能性を最小限にするように形成される。加えて、
もし弁組立体６６が詰まったならば、弁組立体６６は栓
部材５２を取外すことによって修理又は交換のために容
易に接近できる。
【００１９】図示した構成では、図２に最も明瞭に示し
たように、弁組立体６６は上流側ハウジング部分７２を
有するハウジング７０を含む。上流側ハウジング部分７
２は機関水ジャケット３４からシリンダヘッド水ジャケ
ット４４への冷却剤の流れを少なくとも一部制御するよ
うに環状弁座６０と係合状態に且つそれから離れた状態
へ移動することができる部分的に球面状の表面部分７４
（図３及び図６）を有する外方表面を含む。また、ハウ
ジング部分７２の外方表面は、部分的に球面状の表面部
分７４から上流側へ延在し且つ環状弁座６０の上流側で
点７８へ収斂する表面部分７６を有する。表面部分７６
は種々の構造を有することができ且つ点７８は尖ってい
ることができるが、図示した構成では、表面部分７６は
ほぼ円錐状であり且つ丸みの付いた点７８へ収斂する。
円錐状表面部分７６は好ましくは中央通路６２の長手方
向軸線６４と一致する長手方向軸線８０を含む。
【００２０】また、上流側ハウジング部分７２は上流側
通路８４を画成する内方表面８２を含み、該内方表面８
２は上流側ハウジング部分７２の頂部中に開口を画成す
るねじ山付部分８６を含む。上流側ハウジング部分７２
は機関水ジャケット３４と上流側通路８４との間を連通
する流体入口８８を更に含む。図６及び図７に最も明瞭
に示されるように、流体入口８８は好ましくは円錐状表
面部分７６の軸線に対して横断方向へ、好ましくはそれ
に対して垂直に配向された複数個の小さい円筒状通路９
０を含む。円筒状通路のそれぞれは円錐状表面と上流側
通路８４との間に延在する。図示した構成では、各円筒
状通路９０の直径はおよそ２．５４ミリメートル（０．
１インチ）より大きくない。
【００２１】図２に示したように、弁組立体ハウジング
７０は下流側ハウジング部分９２をも含み、該下流側ハ
ウジング部分９２は上流側ハウジング部分７２のねじ山
付部分８６によって画成された開口中へねじ込まれ又は
別の方法で上流側ハウジング部分７２へ組付けられた雄
形部分９４を含む。下流側ハウジング部分９２は下流側
通路９８を画成する内方表面９６をも含み、該内方表面
９６は上流側通路８４と下流側通路９８との間に位置決
めされた第２の弁座１００を形成する部分を有する。更
に、下流側ハウジング部分９２はシリンダヘッド水ジャ
ケット４４と下流側通路９８との間を連通する流体出口
１０４を含む。上流側通路８４及び下流側通路９８は流
体入口８８及び流体出口１０４の間を連通する通路を画
成し、その中に第２の弁座１００が位置決めされる。
【００２２】図２及び図４に示したように、弁組立体６
６は、弁部材１０８と、弁組立体ハウジング７０中に位
置決めされ、弁部材１０８を第２の弁座１００と係合状
態に且つそれから離れた状態に移動させて上流側通路８
４及び下流側通路９８との間の連通をそれぞれ阻止し且
つ許し、それにより弁組立体ハウジング７０を通る流体
の流れを制御するための手段１１０とを含む。種々の手
段１１０が採用され得るが、図示した構成では、手段１
１０は商業的に入手可能な熱的に動作可能なサーモスタ
ットユニットを含み、該サーモスタットユニットは熱応
答膨張−収縮可能な材料１１６（図４）と、延長部分１
１８と、膜１２０（図４）と、延長部分１１８中に滑動
可能に受入れられたピストン１２２とを含み、該ピスト
ン１２２は下流側ハウジング部分９２に当接する上方端
と膜１２０に当接する下方端とを有する。ピストン１２
２は熱応答材料１１６の膨張に応じて延長部分１１８に
対して移動することができ、弁部材１０８を第２の弁座
１００から離れた状態へ移動する（図４）。また、手段
１１０は弁部材１０８を第２の弁座１００の方へ偏圧す
る手段を含む。この手段は好ましくは上流側ハウジング
部分７２と弁部材１０８との間に延在するつる巻ばね１
２４を含む。
【００２３】また、機関２０は、中央通路６２を閉鎖す
るように弁組立体ハウジング７０、特に部分的に球面状
の表面部分７４を環状弁座６０と着座係合状態に偏圧す
るための手段を含む。種々の偏圧手段が採用され得る
が、図示した構成では、偏圧手段は栓部材５２と弁組立
体ハウジング７０の下流側ハウジング部分９２との間に
位置決めされた第２のつる巻ばね１２６を含む。
【００２４】図２に示したように、機関２０がアイドル
又は低速度状態にある時、ばね１２４は弁部材１０８を
第２の弁座１００に対して保持し、上流側通路８４から
下流側通路９８への水の流れを阻止し、ばね１２６は部
分的に球面状の表面部分７４を環状弁座６０に対して保
持し、中央通路６２を閉鎖する。図５に示したように、
部分的に球面状の表面部分７４は、弁組立体ハウジング
７０が不整合された時でも、即ち中央通路６２の長手方
向軸線６４及び円錐状表面部分７６の長手方向軸線８０
が一致しない時でも、中央通路６２を実質的にシールし
又は閉鎖するように環状弁座６０上に着座される。
【００２５】増加された機関温度は材料１１６の膨張を
生じ、それは弁部材１０８を第２の弁座１００から下方
へ離れるように移動させて上流側通路８４から下流側通
路９８への水の流れを許す（図４）。図７に示したよう
に、上流側ハウジング部分７２中の円筒状通路９０は細
片のより大きい片が上流側通路８４中へ入るのを制限す
る。円錐状表面部分７６の長手方向軸線８０に対する円
筒状通路９０の横断方向への配向は、細片が上流側通路
８４へ入るために中央通路６２を通る水の流れの方向に
対して概ね横断方向へ移動しなければならないので、細
片の小さい片が上流側通路８４中へ入るのを更に制限す
る。上流側通路８４中への細片進入の大きさ及び頻度の
減少は細片の片が弁部材１０８と第２の弁座１００との
間で溜まり又はそうでなければ弁組立体６６の内部を詰
まらせることの可能性を減らす。
【００２６】図３に示したように、水の圧力が増加され
た機関速度のために機関水ジャケット３４中で増加する
時、部分的に球面状の表面部分７４を含む弁組立体ハウ
ジング７０はばね１２６に抗して移動し且つ環状弁座６
０との着座係合状態から離れ、それにより中央通路６２
を開放し且つ水ジャケット３４及び４４の間の連通を提
供する。部分的に球面状の表面部分７４と円錐状表面部
分７６とは、細片が上流側ハウジング部分７２の周りを
流れ且つ環状弁座６０を通り過ぎて流れるのを容易に
し、それにより細片が中央通路６２を詰まらせ又は部分
的に球面状の表面部分７４及び環状弁座６０の間に溜ま
ることの可能性を減らす。
【００２７】本発明の種々の特徴は特許請求の範囲で述
べられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の種々の特徴を具現化する船用推進装置
の一部概略側面図。
【図２】内燃機関の一部断面拡大図であって、弁組立体
ハウジングを閉鎖位置に示し且つ温度応答弁部材を閉鎖
位置に示す図。
【図３】図２と同様な拡大図であって、弁組立体ハウジ
ングを増加された上流側水圧力に応じて開放位置に示す
図。
【図４】図２と同様な図であって、温度応答弁部材を増
加された水温度に応じて開放位置に示す図。
【図５】図２と同様な拡大図であって、弁組立体ハウジ
ングを不整合位置に示す図。
【図６】図２乃至図５に示した弁組立体ハウジングの部
分の斜視図。
【図７】図６に示したハウジング部分の底面図。
【符号の説明】
１０ 船用推進装置 ２０ 冷却剤又は水冷却機関 ２８ 機関又はシリンダブロック ３０ シリンダ取
付表面 ３２ シリンダ内腔 ３４ 機関冷却剤又は水ジャケ
ット ４０ シリンダヘッド ４２ シリンダブロック取付
表面 ４４ シリンダヘッド冷却剤又は水ジャケット ４６
室部分 ４８ 接近開口 ５０ 冷却剤又は水入口通路 ５
２ 栓部材 ５４ 端ぐり ５６ 肩 ５８ 環状シール部材 ６０ 環状の第１の弁座 ６２ 第１の又は中央通路 ６６ 弁組立体 ７０ ハウジング ７２ 上流側
ハウジング部分 ７４ 部分的に球面状の表面部分 ７６ 円錐状の表
面部分 ８４ 上流側通路 ９０ 小さい円筒状通路 ９２ 下流側ハウジング部分 ９８ 下流側通路 １００ 第２の弁座 １０８ 弁部材 １１０ サ
ーモスタットユニット １２４ ばね
フロントページの続き (72)発明者 ダン・イー・ネルソン アメリカ合衆国イリノイ州60030，ワイ ルドウッド，ウエスト・サミット・ドラ イブ 17574 (56)参考文献 特開 昭61−48687（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−160224（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F01P 7/16 508 F01P 7/16 502

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第１の通路を画成する環状弁座と共に使
    用する弁装置であって、流体入口、流体出口、前記入口
    と前記出口との間を連通する第２の通路、前記第２の通
    路中に位置決めされた第２の弁座、及び前記環状弁座と
    着座係合状態に且つそれから離れた状態に移動し得る部
    分的に球面状の外方表面部分を含むハウジングと、弁部
    材と、前記弁部材を前記第２の弁座と着座係合状態に且
    つそれから離れた状態に移動させて前記第２の通路をそ
    れぞれ閉鎖し且つ開放するための手段とを具え、 前記ハウジングが、前記部分的に球面状の外方表面部分
    から延在し且つ前記環状弁座の上流側に延在する円錐状
    表面部分を含み、 前記円錐状表面部分が長手方向軸線を含み、前記入口が
    前記軸線に対して横断方向へ配向され且つ前記円錐状表
    面部分から延在する通路を含む弁装置。
  2. 【請求項２】 前記入口が複数個の円筒状通路を含み、
    該通路のそれぞれが前記軸線に対して横断方向へ配向さ
    れ且つそれぞれが前記円錐状表面部分から延在する請求
    項１に記載された弁装置。
  3. 【請求項３】 前記円筒状通路のそれぞれが前記軸線に
    対して垂直である請求項２に記載された内燃機関。
  4. 【請求項４】 前記第１の通路が前記円錐状表面部分の
    前記長手方向軸線と一致する長手方向軸線を含む請求項
    ３に記載された弁装置。
  5. 【請求項５】 前記部分的に球面状の外方表面部分を前
    記環状弁座と着座係合状態に偏圧するために前記ハウジ
    ングと係合する手段を含む請求項１に記載された弁装
    置。
  6. 【請求項６】 前記弁部材を移動させる前記手段が熱応
    答性を有する請求項５に記載された弁装置。
  7. 【請求項７】 第１の通路を画成する第１の弁座と共に
    使用する弁装置であって、前記第１の弁座と着座係合状
    態に且つそれから離れた状態に移動することができ且つ
    前記第１の弁座の上流側の点へ収斂する外方表面を含む
    第１の弁部材を具え、 前記外方表面が前記第１の弁座の上流側へ延在する円錐
    状表面部分を含み、 前記第１の弁部材が流体入口、流体出口、前記入口と前
    記出口との間を連通する第２の通路、及び前記第２の通
    路中に位置決めされた第２の弁座とを含み、前記弁装置
    が第２の弁部材と、該第２の弁部材を前記第２の弁座と
    係合状態に且つそれから離れた状態に移動させて前記第
    ２の通路をそれぞれ閉鎖し且つ開放するための手段とを
    具え、 前記円錐状表面部分が長手方向軸線を含み、前記入口が
    前記軸線に対して横断方向へ配向され且つ前記円錐状表
    面部分から延在する通路を含む弁装置。
  8. 【請求項８】 前記入口が複数個の円筒状通路を含み、
    該通路のそれぞれが前記軸線に対して横断方向へ配向さ
    れ且つそれぞれが前記円錐状表面部分から延在する請求
    項７に記載された弁装置。
  9. 【請求項９】 前記円筒状通路のそれぞれが前記軸線に
    対して垂直である請求項８に記載された弁装置。
  10. 【請求項１０】 前記外方表面を前記第１の弁座と着座
    係合状態に偏圧するために前記第１の弁部材と係合する
    手段を含む請求項９に記載された弁装置。
  11. 【請求項１１】 前記第２の弁部材を移動させる前記手
    段が熱応答性を有する請求項１０に記載された弁装置。
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