JP3477779B2 - エンジンの冷却装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば、冷間始動時
にシリンダヘッドを早期暖機して、エミッションの向上
を図るようなエンジンの冷却装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、上述例のエンジンの冷却装置とし
ては、例えば、特開昭６０−１９９１２号公報に記載の
装置がある。すなわち、図１０に示すようにウオータポ
ンプ８１の吐出ライン８２をヘッド側管路８３とブロッ
ク側管路８０とに分岐し、ヘッド側管路８３はシリンダ
ッドのウオータジャケット８４およびヘッド側流出管８
５を介して分配器８６に接続し、ブロック側管路８０は
シリンダブロックのウオータジャケット８７およびブロ
ック側流出管８８を介して上述の分配器８６に接続する
と共に、この分配器８６とラジエータ８９のアッパタン
ク９０との間を還流管９１で接続し、またラジエータ８
９のロアタンクとウオータポンプ８１との間をポンプ接
続管９２で接続し、さらに上述の各流出管８５，８８と
ウオータポンプ８１の吸入側とをそれぞれのバイパス管
９３，９４で接続している。

【０００３】加えて、上述の各ウオータジャケット８
４，８７には同ジャケット内の水温を検出する水温セン
サ９５，９６をそれぞれ配設し、これら各水温センサ９
５，９６からの温度信号により制御ユニット９７を介し
て上述の分配器８６を制御すべく構成したエンジンの冷
却装置である。

【０００４】そして、この従来装置においてはシリンダ
ヘッド側冷却系の水温が暖機終了温度程度の所定温度以
下の冷間時に、上述の分配器８６の流量比をシリンダヘ
ッド側冷却系の流量が零または僅少となるように設定す
ることで、冷間始動時にシリンダヘッドを早期暖機し
て、エミッションの向上を図ることができる。

【０００５】しかし、この従来装置においては各ウオー
タジャケット８４，８７内の水温を検出する水温センサ
９５，９６および制御ユニット９７等の電気系が必要不
可欠であるため、冷却装置のコスト低減が抑制されるば
かりでなく、電気系の配線工数を要する問題点があっ
た。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、水温セン
サを用いることなく冷間時にシリンダヘッドを早期暖機
して、燃料の気化霧化を促進し、エミッションの向上を
図ることができ、しかも信頼性上重要なシリンダヘッド
内冷却水通路（ウオータジャケット参照）の排気側水温
を良好に感温することができるエンジンの冷却装置の提
供を目的とする。

【０００７】この発明の一実施態様においては、ウオー
タポンプ吐出側をバイパス冷却経路とシリンダヘッド内
冷却水路とに分岐すると共に、シリンダヘッド内冷却水
通路の排気側からサーモスタット弁を介してバイパス冷
却経路に至る感温経路を設けることで、冷間時に上記分
岐構成の分流によりシリンダヘッド側水温を早く暖める
ことができて、エミッションの向上を図り、また上述感
温経路の水量および管路径を小とすることができるため
該感温経路の簡素化およびレイアウトの容易化を図るこ
とができるエンジンの冷却装置の提供を目的とする。

【０００８】この発明の一実施態様においては、上述の
感温経路の水量を制限する制限手段（オリフィス、固定
絞り、可変絞り等）を設けることで、該感温経路の水量
を適正に調整することができて、シリンダヘッド内冷却
水通路の排気側水温をさらに良好に感温することができ
るエンジンの冷却装置の提供を目的とする。

【０００９】この発明はまた、水温センサを用いること
なく冷間時にシリンダヘッドを早期暖機して、燃料の気
化霧化を促進し、エミッションの向上を図ることがで
き、しかも信頼性上重要なシリンダヘッド内冷却水通路
（ウオータジャケット参照）の排気側水温を良好に感温
することができ、さらに冷間時にシリンダヘッド内冷却
水通路の吸気側に冷却水を流通しない構成により、同吸
気側に停滞する冷却水をより一層急速に温度上昇（急速
暖機）させることができるエンジンの冷却装置の提供を
目的とする。

【００１０】この発明の一実施態様においては、上述の
シリンダヘッド内冷却水通路をメインの接続通路とシリ
ンダヘッド内の排気側に配置され該メインの接続通路と
仕切られた排気側感温用通路とに分けることで、シリン
ダヘッド内冷却水通路の排気側水温をより一層適確に感
温することができるエンジンの冷却装置の提供を目的と
する。

【００１１】この発明の一実施態様においては、上記メ
インの接続通路と上記排気側感温用通路とをエア抜きを
兼ねる連通路で接続することで、シリンダヘッド内冷却
水通路の吸排気両側から発生したエアを抜き、エアの存
在により冷却されない部分が生じ、クラック等が発生す
るのを確実に防止することができるエンジンの冷却装置
の提供を目的とする。

【００１２】この発明の一実施態様においては、複数気
筒を有するエンジンにおいて上述のシリンダヘッド内冷
却水通路を気筒毎に区画することで、各気筒毎の冷却水
の流量および流速の均一化を図り、気筒毎の確実な感温
を行なうことができるエンジンの冷却装置の提供を目的
とする。

【００１３】この発明の一実施態様においては、サーモ
スタット弁の感温部に感温経路からの水流のみを導くよ
うに構成することで、このサーモスタット弁の開弁遅れ
を確実に防止することができるエンジンの冷却装置の提
供を目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この発明によるエンジン
の冷却装置は、ウオータポンプからの冷却水をシリンダ
ヘッド内に導入するシリンダヘッド内冷却水通路と、上
記シリンダヘッド内冷却水通路からラジエータ、サーモ
スタット弁およびウオータポンプを介して上記シリンダ
ヘッド内冷却水通路に接続される冷却水経路と、冷間時
に上記シリンダヘッド内冷却水通路およびラジエータを
バイパスし、ウオータポンプとサーモスタット弁を接続
するバイパス冷却経路とを備え、冷間時にシリンダヘッ
ド内冷却水通路の冷却水流量を低減させるエンジンの冷
却装置であって、上記ウオータポンプから上記シリンダ
ヘッド内冷却水通路の排気側を感温し、サーモスタット
弁の感温部を経由してウオータポンプに至る感温経路を
備え、上記サーモスタット弁は、上記感温経路からの冷
却水温度に応じ、冷間時に上記バイパス冷却経路を開く
と共に、ラジエータを経由する冷却水通路を閉じ、温間
時には上記バイパス冷却経路を閉じると共に、ラジエー
タを経由する冷却水通路を開くものである。

【００１５】この発明の一実施態様においては、上記バ
イパス冷却経路はウオータポンプ吐出側とサーモスタッ
ト弁との間に接続される一方、上記感温経路はシリンダ
ヘッド内冷却水通路の排気側から上記サーモスタット弁
を介して上記バイパス冷却経路に接続されたものであ
る。

【００１６】この発明の一実施態様においては、上記感
温経路の経路中に該経路の水量を制限する制限手段を備
えたものである。

【００１７】この発明によるエンジンの冷却装置はま
た、ウオータポンプからの冷却水をシリンダヘッド内に
導入するシリンダヘッド内冷却水通路と、上記シリンダ
ヘッド 内冷却水通路からラジエータ、サーモスタット弁
およびウオータポンプを介して上記シリンダヘッド内冷
却水通路に接続される冷却水経路と、冷間時に上記シリ
ンダヘッド内冷却水通路およびラジエータをバイパス
し、ウオータポンプとサーモスタット弁を接続するバイ
パス冷却経路とを備え、冷間時にシリンダヘッド内冷却
水通路の冷却水流量を低減または零と成すエンジン冷却
装置であって、上記ウオータポンプから上記シリンダヘ
ッド内冷却水通路の排気側を感温し、サーモスタット弁
の感温部を経由してウオータポンプに至る感温経路を備
え、上記バイパス冷却経路はウオータポンプ吐出側から
外部配管を介してシリンダヘッド内冷却水通路の排気側
入口部に接続され、上記感温経路はシリンダヘッド内冷
却水通路の排気側出口部から上記サーモスタット弁の感
温部に接続された構成とされ、上記サーモスタット弁
は、上記感温経路からの冷却水温度に応じ、冷間時に上
記バイパス冷却経路を開くと共に、ラジエータを経由す
る冷却水通路を閉じ、温間時には上記バイパス冷却経路
を閉じると共に、ラジエータを経由する冷却水通路を開
くものである。

【００１８】この発明の一実施態様においては、上記シ
リンダヘッド内冷却水通路は、シリンダブロック側ウオ
ータジャケットと接続された接続通路と、上記シリンダ
ヘッド内の排気側に配置され、上記接続通路と仕切られ
ると共に、上記感温経路の一部を兼ねる排気側感温用通
路とを備え、上記接続通路と上記排気側感温用通路とを
通路断面積が小さい連通路で互いに連通させたものであ
る。

【００１９】この発明の一実施態様においては、上記接
続通路の上部に上記連通路を配置し、該連通路でエア抜
きを兼ねるものである。

【００２０】この発明の一実施態様においては、上記シ
リンダ内冷却通路を気筒毎に区画したものである。

【００２１】この発明の一実施態様においては、上記サ
ーモスタット弁は上記感温経路からの水流のみを感温部
に導く開口部およびマスキング手段を備えたものであ
る。

【００２２】

【発明の作用及び効果】この発明によれば、冷間時には
ウオータポンプから吐出される冷却水の略全量はシリン
ダヘッド内冷却水通路をバイパスするバイパス冷却経路
を流通し、上述の感温経路はシリンダヘッド内冷却水通
路の排気側を感温してサーモスタット弁の感温部に感温
水を流通させる。

【００２３】このように上述の感温経路からの感温水で
水温センサを用いることなくサーモスタット弁の感温部
を作動させることができるので、従来の水温センサおよ
び制御ユニット等の電気系を省略することができ、コス
トダウンおよび配線工数省略を図ることができる効果が
ある。

【００２４】また冷間時にはエンジン冷却水はシリンダ
ヘッド内冷却水通路をバイパスする上述のバイパス冷却
経路を流通するので、シリンダヘッドを早期に暖機し
て、燃料の気化霧化を促進し、エミッションの向上を図
ることができる。

【００２５】しかも、水温上昇が早く、エンジンの信頼
性上重要な排気側の水温を感温するので、エンジンの信
頼性上極めて有効である。なお、上述の感温経路で温度
上昇が感温された温間時においては、サーモスタット弁
の感温部の作動によりウオータポンプから吐出される冷
却水の全量はシリンダヘッド内冷却水通路に流通して、
シリンダヘッドを冷却する。

【００２６】この発明の一実施態様においては、冷間時
にはウオータポンプから吐出される冷却水はシリンダヘ
ッド内冷却水通路とバイパス冷却経路とに分流される
が、サーモスタット弁の作用によりシリンダヘッド内冷
却水通路の流通水量は少量となり、ウオータポンプの吐
出量の略全量がバイパス冷却経路に流通する。また上述
の感温経路はシリンダヘッド内冷却水通路の排気側を少
量の流通水量にて感温した後に、感温水をサーモスタッ
ト弁の感温部に流通させる。

【００２７】このように上述の感温経路からの少量の感
温水で水温センサを用いることなくサーモスタット弁の
感温部を作動させることができる。また冷間時にはエン
ジン冷却水の略全量を上述のバイパス冷却経路を介して
サーモスタット弁に還流させるので、シリンダヘッド側
水温を早く暖めて、シリンダヘッドを早期に暖機して、
燃料の気化霧化を促進し、エミッションの向上を図るこ
とができる。

【００２８】しかも、水温上昇が早いシリンダヘッド内
冷却水通路の排気側を少量の水流温にて感温するので、
エンジンの信頼性上極めて有効なことは勿論、感温経路
の水量および管路径を小とすることができるため、該感
温経路を例えば小径パイプ配管等で構成することができ
て、その構造の簡素化とレイアウトの容易化との両立を
図ることができる効果がある。

【００２９】この一実施態様においては、上述の感温経
路の経路中には該経路の水量を制限する制限手段が設け
られているので、この制限手段で感温経路を流通する水
量を感温に適した適正値に調整することができ、この結
果、シリンダヘッド内冷却水通路の排気側水温をさらに
良好に感温することができる効果がある。

【００３０】この発明によるエンジンの冷却装置はま
た、冷間時にはウオータポンプから吐出される冷却水の
全量はシリンダヘッド内冷却水通路をバイパスする外部
配管構成のバイパス冷却経路を流通した後に、シリンダ
ヘッド内冷却水通路の排気側入口部に至り、この排気側
において感温が行なわれた後に感温水はシリンダヘッド
内冷却水通路の排気側出口部から感温経路を介してサー
モスタット弁の感温部に流通する。

【００３１】このように上述の感温経路からの多量の感
温水で水温センサを用いることなくサーモスタット弁の
感温部を作動させることができる。

【００３２】また冷間時にはウオータポンプから吐出さ
れる冷却水の全量を上述の外部配管構成のバイパス冷却
経路に流通させてシリンダヘッド内冷却水通路の排気側
入口部に流通させ、同シリンダヘッド内冷却水通路の吸
気側には冷却水を流通しないので、冷間時にシリンダヘ
ッドを早期暖機して、燃料の気化霧化を促進し、エミッ
ションの向上を図ることができるのは勿論、シリンダヘ
ッドの吸気側冷却水をより一層急速に温度上昇させるこ
とができる効果がある。

【００３３】加えて、水温上昇が早い排気側水温を多量
の感温水で感温するので、エンジンの信頼性上極めて有
効であるうえ、安定した感温を行なうことができる効果
がある。

【００３４】この発明の一実施態様においては、シリン
ダヘッド内冷却水通路を、シリンダブロック側ウオータ
ジャケットに接続されたメインの接続通路と、シリンダ
ヘッド内の排気側に配置され上記メインの接続通路に対
して仕切られた排気側感温用通路とに分けたので、この
排気側感温用通路の水温はメインの接続通路の水温の高
低に影響されにくく、この結果、排気側水温をより一層
適確に感温することができる効果がある。

【００３５】この発明の一実施態様においては、上述の
メインの接続通路の上部に通路断面積が小さい連通路を
配置して、この連通路でエア抜きを兼ねるように構成し
たので、上述のシリンダヘッド内冷却水通路の吸排気両
側から発生したエア（気泡）を上部に位置する連通路に
導びいた後に、このエアを例えば温間時においてラジエ
ータに導びいてエア抜きを行なうことができる。この結
果、エアの存在により冷却されない部分が生じ、シリン
ダヘッドにクラック等が発生するのを確実に防止するこ
とができる効果がある。

【００３６】この発明の一実施態様においては、複数気
筒を有するエンジンにおいて上述のシリンダヘッド内冷
却水通路を気筒毎に区画したので、ウオータポンプから
吐出された冷却水の各気筒毎の流量および流速が均一化
され、この結果気筒毎の確実な感温を行なうことができ
る効果がある。

【００３７】この発明の一実施態様においては、上述の
サーモスタット弁にはその感温部に感温経路からの水流
のみを導く開口部およびマスキング手段を設けたので、
冷間時においてバイパス冷却経路からサーモスタット弁
に還流される水流が感温部に至るのを上述のマスキング
手段により防止して、上述の感温部には上記開口部を介
して感温経路からの少量の水流のみを導くので、サーモ
スタット弁の開弁遅れを確実に防止し、冷間時から温間
時に切換わった時の良好な冷却効果を確保することがで
きる。

【００３８】

【実施例】この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳
述する。 （第１実施例） 図１乃至図６はエンジンの冷却装置の第１実施例を示
し、図１においてラジエータ１の下部に設けたロアタン
ク２に例えばアウトレットホースなどに構成されるアウ
トレットライン３を接続し、このアウトレットライン３
の下流端をサーモスタット弁４における主通路入口部と
しての第１ポート４ａ（図２参照）接続している。

【００３９】このサーモスタット弁４における主通路出
口部としての第２ポート４ｂをサクションライン５を介
してウオータポンプ６の吸入側に接続し、このウオータ
ポンプ６の吐出ライン７はエンジン８におけるシリンダ
ヘッド９内部の冷却水通路１０（以下単にヘッド側ウオ
ータジャケットと略記する）にその吸気側から接続され
ている。

【００４０】上述のヘッド側ウオータジャケット１０は
図５に示すようにシリンダブロック１１内部の冷却水通
路１２（以下単にブロック側ウオータジャケットと略記
する）に接続されたメインの接続通路１３と、上述のシ
リンダヘッド９内の排気側に配置され上述の接続通路１
３に対してシリンダヘッド９の壁９ａで仕切られると共
に、後述する感温経路１７の一部を兼ねる排気側感温用
通路１４とを備え、上述のメインの接続通路１３と上述
の排気側感温用通路１４とを通路断面積が小さい連通路
１５で互に連通させている。

【００４１】加えて、上述のシリンダヘッド９は図５に
示すように仮想水平線ＨＯＲに対して若干スラント配置
され、上述のメインの接続通路１３の上部に上記連通路
１５を配置して、この連通路１５でエア抜きを兼ねるよ
うに構成している。

【００４２】一方、図１に示すように上述の排気側感温
用通路１４内の水温を感温してサーモスタット弁４の感
温流入口部としての第３ポート４ｃを介して感温部すな
わちワックスケース１６（図２参照）に至る感温経路１
７を設けている。

【００４３】さらに冷間時に上述のヘッド側ウオータジ
ャケット１０をバイパスするバイパス冷却経路１８を設
け、この第１実施例においては上述のバイパス冷却経路
１８をウオータポンプ６の吐出ライン７とサーモスタッ
ト弁４におけるバイパス流入口部としての第４ポート４
ｄとの間に接続し、上述の感温経路１７の下流端をサー
モスタット弁４を介して上記バイパス冷却経路１８の下
流端に接続している。

【００４４】また上述の感温経路１７の経路中には該感
温経路１７の水量を制限する制限手段１９を設けてい
る。この制限手段１９はオリフィス（orifice 、小
穴）、固定絞り、可変絞り等により構成する。

【００４５】ところで、上述のブロック側ウオータジャ
ケット１２は例えばインレットホース等により構成され
るインレットライン２０を介してラジエータ１のアッパ
タンク２１に接続されている。

【００４６】次に図２、図３、図４を参照して上述のサ
ーモスタット弁４の具体的構成について説明する。この
サーモスタット弁４は、第１ポート４ａを有する一側サ
ーモスタットケース２２と、第２、第３および第４の各
ポート４ｂ，４ｃ，４ｄを有する他側サーモスタットケ
ース２３とを備え、これら２つ割り構成の両サーモスタ
ットケース２２，２３間に弁座２４を挟持している。

【００４７】この弁座２４の中央部には主通路用の開口
部２５を形成する一方、弁座２４の一側にはニードル２
６の一側端部を支持する支持部材２７を設け、この支持
部材２７に開口部２８を形成している。

【００４８】また弁座２４の他側にはワックスケースホ
ルダ２９を設け、このワックスケースホルダ２９で上述
のワックスケース１６を支持する一方、上述のニードル
２６の一側には主弁３０を、他側端部にはボトム弁３１
をそれぞれ取付けている。

【００４９】さらに、上述のボトム弁３１の第３ポート
４ｃ側にはバイパス流を第２ポート４ｂ方向へ流動させ
るためのマスキング壁３２を形成すると共に、このマス
キング壁３２の上端から水平方向に折曲げられた取付座
３３には、同方向に延びる仕切壁３４を取付けて、第４
ポート４ｄから流入されるバイパス流がワックスケース
１６に至るのを阻止すると共に、第３ポート４ｃから流
入される感温水流のみをワックスケースホルダ２９の開
口部３５を介してワックスケース１６に導くように構成
し、上述の各要素３２，３４でマスキング手段を形成し
ている。

【００５０】而して、このサーモスタット弁４は冷間時
においてはワックスケース１６内のサーモワックスの作
用により図２に示すように主弁３０を閉成し、ボトム弁
３１を開成する一方、温間時にはワックスケース１６内
のサーモワックスの膨張により図４に示すように主弁３
０を開成し、ボトム弁３１を閉成するものである。とこ
ろで、上述のメインの接続通路１３と、排気側感温用通
路１４とからなるヘッド側ウオータジャケット１０は図
６に示すようにシリンダヘッド壁３６…で気筒毎に区画
され、４気筒エンジンの場合には合計４つのウオータジ
ャケット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄがそれぞれ形
成されいている。

【００５１】また上述の各ウオータジャケット１０Ａ〜
１０Ｄの吸気側には連通部３７…を介して導入水路３８
を形成し、吸気側から導入したエンジン冷却水を上述の
各連通部３７…を介して気筒毎のウオータジャケット１
０Ａ〜１０Ｄに流入した後に、排気側へ導き、さらにブ
ロック側ウオータジャケット１２に連通するように下向
き形成された各通路１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄを
介して上述のブロック側ウオータジャケット１２に流出
することで、充分に排気されなかった燃え残りガスに起
因してノッキングが発生しやすい部位（ノック発生部
位）としての吸気側からの冷却水導入により排気バルブ
付近を積極的に冷却して、ノッキング改善を図るように
構成している。

【００５２】要するに第１実施例のエンジンの冷却装置
は、ウオータポンプ６からの冷却水をシリンダヘッド９
内に導入するシリンダヘッド内冷却水通路１０と、上記
シリンダヘッド内冷却水通路１０からラジエータ１、サ
ーモスタット弁４およびウオータポンプ６を介して上記
シリンダヘッド内冷却水通路１０に接続される冷却水経
路と、冷間時に上記シリンダヘッド内冷却水通路１０お
よびラジエータ１をバイパスし、ウオータポンプ６とサ
ーモスタット弁４を接続するバイパス冷却経路１８とを
備え、冷間時にシリンダヘッド内冷却水通路１０の冷却
水流量を低減させるものであって、上記ウオータポンプ
６から上記シリンダヘッド内冷却水通路１０の排気側を
感温し、サーモスタット弁４の感温部(ワックスケース
１６参照)を経由してウオータポンプ６に至る感温経路
１７を備え、上記サーモスタット弁４は、上記感温経路
１７からの冷却水温度に応じ、冷間時に上記バイパス冷
却経路１８を開くと共に、ラジエータ１を経由する冷却
水通路を閉じ、温間時には上記バイパス冷却経路１８を
閉じると共に、ラジエータ１を経由する冷却水通路１０
を開くものである。

【００５３】なお、図５、図６において３９は吸気ポー
ト、４０は排気ポート、４１はシリンダボアである。図
示実施例は上記の如く構成するものにして、以下作用を
説明する。

【００５４】冷間時においてはサーモスタット弁４は図
２に示すようにその主弁３０が閉弁され、ボトム弁３１
が開弁されているので、ウオータポンプ６から吐出され
た冷却水はヘッド側ウオータジャケット１０とバイパス
冷却経路１８とに分流されるが、ヘッド側ウオータジャ
ケット１０の流通水量は感温に必要な少量となり、ウオ
ータポンプ６の吐出量の略全量がバイパス冷却経路１８
に流通する。

【００５５】排気側感温用通路１４を含む感温経路１７
は該排気側感温用通路１４において排気側を上述の通路
断面積が小さい連通路１５から流通されてくる少量の流
通水量にて感温した後に、感温水をサーモスタット弁４
の第３ポート４ｃおよび開口部３５からワックスケース
１６に流通させる。

【００５６】上述の感温水により温度上昇が検出された
温間時にはサーモスタット弁４が図４に示すように作動
するので、バイパス流が遮断されると共に、主弁３０が
開弁されて、ウオータポンプ６から吐出される冷却水の
全量はヘッド側ウオータジャケット１０に流通して、シ
リンダヘッド９を冷却する。

【００５７】つまり冷間時における冷却水は図１の実線
矢印の如く流通し、一方、温間時における冷却水は同図
の点線矢印の如く流通する。

【００５８】このように上述の排気側感温用通路１４を
含む感温経路１７からの少量の感温水で水温センサを含
む電気系を一切用いることなくサーモスタット弁４の感
温部としてのワックスケース１６を作動させることがで
きる。

【００５９】また冷間時にはエンジン冷却水の略全量を
上述のバイパス冷却経路１８を介してサーモスタット弁
４に還流させるので、シリンダヘッド９側水温を早く暖
めて、シリンダヘッド９を早期に暖機することができ
る。この結果、燃料の気化霧化を促進して、エミッショ
ンの向上を図ることができる効果がある。

【００６０】しかも、水温上昇が早く、かつエンジンの
信頼性上重要なヘッド側ウオータジャケット１０の排気
側（排気側感温用通路１４参照）を少量の水流温にて感
温するので、エンジンの信頼性上極めて有効なことは勿
論、感温経路１７の水量および該経路１７を構成する管
路径を小とすることができるため、この感温経路１７を
例えば小径パイプ配管にて構成することができ、この結
果、該感温経路１７の構造の簡素化とレイアウトの容易
化との両立を図ることができる効果がある。

【００６１】また、上述の感温経路１７の経路中には該
経路１７の水量を制限する制限手段１９を設けたので、
この制限手段１９で感温経路１７を流通する水量を感温
に適した適正流量に調整することができ、この結果、ヘ
ッド側ウオータジャケット１０の排気側（排気側感温用
通路１４参照）水温をさらに良好に感温することができ
る効果がある。

【００６２】さらに、上述のヘッド側ウォータジャケッ
ト１０を、シリンダブロック側のウオータジャケット１
２と接続されたメインの接続通路１３と、シリンダヘッ
ド９の排気側に配置され上述のメインの接続通路１３に
対して壁９ａで仕切られた排気側感温用通路１４とに分
けたので、この排気側感温用通路１４の水温はメインの
接続通路１３の水温の高低に影響されにくく、この結
果、排気側水温をより一層適確に感温することができる
効果がある。

【００６３】加えて、上述のメインの接続通路１３の上
部に通路断面積が小さい連通路１５を配置して、この連
通路１５でエア抜きを兼ねるように構成したので、メイ
ンの接続通路１３および排気側感温用通路１４の吸排気
両側から発生したエア（気泡）を上部に位置する該連通
路１５に導いた後に、このエアを例えば温間時において
ラジエータ１に導いてエア抜きを行なうことができる。
この結果、エアの存在により冷却されない部分が生じ、
シリンダヘッド９にクラック等が発生するのを確実に防
止することができる効果がある。

【００６４】また図６に示すように複数気筒を有するエ
ンジン８において上述のヘッド側ウオータジャケット１
０を気筒毎に区画したので、ウオータポンプ６から吐出
された冷却水の各気筒毎の流量および流速が均一化さ
れ、この結果、上述の排気側感温用通路１４において気
筒毎の確実な感温を行なうことができる効果がある。

【００６５】さらに、上述のサーモスタット弁４には図
２、図３に示す如くそのワックスケース１６に感温経路
１７からの水流のみを導く開口部３５およびマスキング
手段（マスキング壁３２および仕切壁３４参照）を設け
たので、冷間時においてバイパス冷却経路１８からサー
モスタット弁４に還流される水流がワックスケース１６
に至るのを上述のマスキング手段により防止して、上述
のワックスケース１６には開口部３５を介して感温経路
１７からの少量の水流のみを導くので、感温水流が少量
であっても、サーモスタット弁４における主弁３０の開
弁遅れを確実に防止し、冷間時から温間時に切換った時
の良好な冷却効果を確保することができる。

【００６６】（第２実施例） 次に図７乃至図９を参照してエンジンの冷却装置の第２
実施例について詳述する。

【００６７】図７においてラジエータ１の下部に設けた
ロアタンク２にアウトレットライン３を接続し、このア
ウトレットライン３の下流端をサーモスタット弁４２に
おける主通路入口部としての第１ポート４２ａ（図８参
照）に接続している。

【００６８】このサーモスタット弁４２における主通路
出口部としての第２ポート４２ｂをサクションライン５
を介してウオータポンプ６の吸入側に接続し、このウオ
ータポンプ６の吐出ライン７は水流分配器４３を介して
エンジン８におけるシリンダヘッド９内部の冷却水通路
１０（以下単にヘッド側ウオータジャケットと略記す
る）にその吸気側から接続されている。

【００６９】上述のヘッド側ウオータジャケット１０は
図７に示すようにシリンダブロック１１内部の冷却水通
路１２（以下単にブロック側ウオータジャケットと略記
する）に接続されたメインの接続通路１３と、上述のシ
リンダヘッド９内の排気側に配置され、かつ上述の接続
通路１３に対して仕切られると共に、後述する感温経 路
４４の一部を兼ねる排気側感温用通路１４とを備え、上
述のメインの接続通路１３と上述の排気側感温用通路１
４とを通路断面積が小さい連通路１５で互に連通させて
いる。なお、該連通路１５におけるエア抜き構成および
ヘッド側ウオータジャケット１０の気筒毎区画構成は先
の第１実施例とほぼ同様であるので、その詳しい説明を
省略する。

【００７０】一方、冷間時において上述のヘッド側ウオ
ータジャケット１０をバイパスするバイパス冷却経路４
５を設け、この第２実施例においては上述のバイパス冷
却経路４５は図７に点線で示す逆Ｔ字状の水路を有する
水流分配器４３の１つの出口４３ａから外部配管４６を
介して上述の排気側感温用通路１４の入口部１４ａに接
続されている。

【００７１】また上述の排気側感温経路１４の出口部１
４ｂには該通路１４内の水温を感温してサーモスタット
弁４２の感温流入口部としての第３ポート４２ｃを介し
て感温部すなわちワックスケース１６（図８参照）に至
る感温経路４４を設けている。

【００７２】次に図８、図９を参照して上述のサーモス
タット弁４２の具体的構成について説明する。このサー
モスタット弁４２は、第１ポート４２ａを有する一側サ
ーモスタットケース２２と、第２、および第３の各ポー
ト４２ｂ，４２ｃを有する他側サーモスタットケース２
３とを備え、これら２つ割り構造の両サーモスタットケ
ース２２，２３間に弁座２４を挟持している。

【００７３】この弁座２４の中央部には主通路用の開口
部２５を形成する一方、弁座２４の一側にはニードル２
６の一側端部を支持する支持部材２７を設け、この支持
部材２７に開口部２８を形成している。

【００７４】また弁座２４の他側には開口部４７を有す
るワックスケースホルダ２９を設け、このワックスケー
スホルダ２９で上述のワックスケース１６を支持する一
方、上述のニードル２６の一側には主弁３０を、他側端
部にはボトム弁３１をそれぞれ取付けている。

【００７５】而して、このサーモスタット弁４２は冷間
時においてはワックスケース１６内のサーモワックスの
作用により図８に示すように主弁３０を閉成し、ボトム
弁３１を開成する一方、温間時にはワックスケース１６
内のサーモワックスの膨張により図９に示すように主弁
３０を開成し、ボトム弁３１を閉成する。

【００７６】要するに第２実施例のエンジンの冷却装置
は、ウオータポンプ６からの冷却水をシリンダヘッド９
内に導入するシリンダヘッド内冷却水通路１０と、上記
シリンダヘッド内冷却水通路１０からラジエータ１、サ
ーモスタット弁４２およびウオータポンプ６を介して上
記シリンダヘッド内冷却水通路１０に接続される冷却水
経路と、冷間時に上記シリンダヘッド内冷却水通路１０
およびラジエータ１をバイパスし、ウオータポンプ６と
サーモスタット弁４２を接続するバイパス冷却経路４５
とを備え、冷間時にシリンダヘッド内冷却水通路１０の
冷却水流量を低減または零と成すものであって、上記ウ
オータポンプ６から上記シリンダヘッド内冷却水通路１
０の排気側を感温し、サーモスタット弁６の感温部(ワ
ックスケース１６参照)を経由してウオータポンプ６に
至る感温経路４４を備え、上記バイパス冷却経路４５は
ウオータポンプ６の吐出側から外部配管４６を介してシ
リンダヘッド内冷却水通路１０の排気側入口部１４ａに
接続され、上記感温経路４４はシリンダヘッド内冷却水
通路１０の排気側出口部１４ｂから上記サーモスタット
弁４２の感温部(ワックスケース１６参照)に接続された
構成とされ、上記サーモスタット弁４２は、上記感温経
路４４からの冷却水温度に応じ、冷間時に上記バイパス
冷却経路４５を開くと共に、ラジエータ１を経由する冷
却水通路を閉じ、温間時には上記バイパス冷却経路４５
を閉じると共に、ラジエータ１を経由する冷却水通路１
０を開くものである。

【００７７】なお、上述のブロック側ウオータジャケッ
ト１２がインレットライン２０を介してラジエータ１の
アッパタンク２１に接続されていることは先の第１実施
例と同様である。

【００７８】このように構成し第２実施例の作用を以下
に説明する。

【００７９】冷間時においてはサーモスタット弁４２は
図８に示すようにその主弁３０が閉弁され、ボトム弁３
１が開弁されているので、ウオータポンプ６から吐出さ
れる冷却水の全量は水流分配器４３を介してヘッド側ウ
オータジャケット１０をバイパスする外部配管４６構造
のバイパス冷却経路４５を流通した後に、排気側に配置
された排気側感温用通路１４の入口部１４ａから同通路
１４内に流通され、この排気側感温用通路１４において
感温が行なわれた後の感温水は上述の排気側感温用通路
１４の出口部１４ｂから感温経路４４を介してサーモス
タット弁４２に至り、このサーモスタット弁４２の第３
ポート４２ｃおよび開口部４７を介してワックスケース
１６に流通する。

【００８０】上述の感温水により温度上昇が検出された
温間時にはサーモスタット弁４２が図９に示すように作
動するので、感温流が遮断されると共に、主弁３０の開
弁により、ウオータポンプ６から吐出される冷却水の全
量はヘッド側ウオータジャケット１０に流通して、シリ
ンダヘッド９を冷却する。

【００８１】つまり冷間時における冷却水は図７の実線
矢印の如く流通し、排気側感温用通路１４を除くエンジ
ン８内における冷却水の水流を止め、一方、温間時にお
ける冷却水は同図の点線矢印の如く流通する。

【００８２】このように上述の感温経路４４からの多量
の感温水で水温センサを含む電気系を一切用いることな
く上述のサーモスタット弁４２のワックスケース１６を
作動させることができる。

【００８３】また冷間時にはウオータポンプ６から吐出
される冷却水の全量を上述の外部配管４６構成のバイパ
ス冷却経路４５に流通させた後に排気側感温用通路１４
に流通させ、ヘッド側ウオータジャケット１０の吸気側
には冷却水を流通しないので、冷間時にシリンダヘッド
９を早期暖機して、燃料の気化霧化を促進し、エミッシ
ョンの向上を図ることができるのは勿論、シリンダヘッ
ド９の吸気側の冷却水をより一層急速に温度上昇させる
ことができる効果がある。

【００８４】加えて、水温上昇が早く、かつエンジンの
信頼性上重要な排気側水温を多量の感温水で感温するの
で、エンジンの信頼性上極めて有効であるうえ、安定し
た感温を行なうことができる効果がある。

【００８５】なお、図７乃至図９において前図と同一の
部分には同一符号を付して、その詳しい説明を省略す
る。

【００８６】この発明の構成と、上述の実施例との対応
において、この発明のシリンダヘッド内冷却水通路は、
実施例のヘッド側ウオータジャケット１０に対応し、以
下同様に、サーモスタット弁の感温部は、内部にサーモ
ワックスを収納したワックスケース１６に対応し、シリ
ンダヘッド内冷却水通路の排気側入口部は、排気側感温
用通路１４の入口部１４ａに対応し、シリンダヘッド内
冷却水通路の排気側出口部は、排気側感温用通路１４の
出口部１４ｂに対応し、シリンダブロック側ウオータジ
ャケットは、ブロック側ウオータジャケットに対応し、
マスキング手段は、マスキング壁３２および仕切壁３４
に対応するも、この発明は上述の実施例の構成のみに限
定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のエンジンの冷却装置の第１実施例を
示す系統図。

【図２】 冷間時におけるサーモスタット弁の断面図。

【図３】 図２のＡ−Ａ線矢視断面図。

【図４】 温間時におけるサーモスタット弁の断面図。

【図５】 連通路の構造を示す概略図。

【図６】 ヘッド側ウータジャケットの気筒毎区画構成
を示す概略図。

【図７】 本発明のエンジンの冷却装置の第２実施例を
示す系統図。

【図８】 冷間時におけるサーモスタット弁の断面図。

【図９】 温間時におけるサーモスタット弁の断面図。

【図１０】 従来のエンジンの冷却装置を示す系統図。

【符号の説明】１…ラジエータ ４…サーモスタット弁 ６…ウオータポンプ ９…シリンダヘッド １０…ヘッド側ウオータジャケット(シリンダヘッド内
冷却水通路) １２…ブロック側ウオータジャケット(シリンダブロッ
ク側ウォータジャケット) １３…接続通路 １４…排気側感温用通路 １４ａ…入口部(排気側入口部) １４ｂ…出口部(排気側出口部) １５…連通路 １６…ワックスケース(感温部) １７…感温経路 １８…バイパス経路 １９…制限手段 ３２…マスキング壁(マスキング手段) ３４…仕切壁(マスキング手段) ３５…開口部 ４２…サーモスタット弁 ４４…感温経路 ４５…バイパス冷却経路 ４６…外部配管

フロントページの続き (72)発明者 石井 覧也 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツ ダ株式会社内 (56)参考文献 実開 昭60−120222（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−3921（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−57318（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F01P 7/16 502 F01P 3/02

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ウオータポンプからの冷却水をシリンダヘ
   ッド内に導入するシリンダヘッド内冷却水通路と、上記シリンダヘッド内冷却水通路からラジエータ、サー
   モスタット弁およびウオータポンプを介して上記シリン
   ダヘッド内冷却水通路に接続される冷却水経路と、 冷間時に上記シリンダヘッド内冷却水通路およびラジエ
   ータをバイパスし、ウオータポンプとサーモスタット弁
   を接続するバイパス冷却経路とを備え、 冷間時にシリンダヘッド内冷却水通路の冷却水流量を低
   減させるエンジンの冷却装置であって、上記ウオータポンプから上記シリンダヘッド内冷却水通
   路の排気側を感温し、サーモスタット弁の感温部を経由
   してウオータポンプに至る感温経路を備え、 上記サーモスタット弁は、上記感温経路からの冷却水温
   度に応じ、冷間時に上記バイパス冷却経路を開くと共
   に、ラジエータを経由する冷却水通路を閉じ、 温間時には上記バイパス冷却経路を閉じると共に、ラジ
   エータを経由する冷却水通路を開く エンジンの冷却装
   置。
2. 【請求項２】上記バイパス冷却経路はウオータポンプ吐
   出側とサーモスタット弁との間に接続される一方、 上記感温経路はシリンダヘッド内冷却水通路の排気側か
   ら上記サーモスタット弁を介して上記バイパス冷却経路
   に接続された請求項１記載のエンジンの冷却装置。
3. 【請求項３】上記感温経路の経路中に該経路の水量を制
   限する制限手段を備えた請求項２記載のエンジンの冷却
   装置。
4. 【請求項４】ウオータポンプからの冷却水をシリンダヘ
   ッド内に導入するシリンダヘッド内冷却水通路と、上記シリンダヘッド内冷却水通路からラジエータ、サー
   モスタット弁およびウオータポンプを介して上記シリン
   ダヘッド内冷却水通路に接続される冷却水経路と、 冷間時に上記シリンダヘッド内冷却水通路およびラジエ
   ータをバイパスし、ウオータポンプとサーモスタット弁
   を接続するバイパス冷却経路とを備え、 冷間時にシリンダヘッド内冷却水通路の冷却水流量を低
   減または零と成すエンジン冷却装置であって、上記ウオータポンプから上記シリンダヘッド内冷却水通
   路の排気側を感温し、サーモスタット弁の感温部を経由
   してウオータポンプに至る感温経路を備え、 上記バイパス冷却経路はウオータポンプ吐出側から外部
   配管を介してシリンダヘッド内冷却水通路の排気側入口
   部に接続され、 上記感温経路はシリンダヘッド内冷却水通路の排気側出
   口部から上記サーモスタット弁の感温部に接続された構
   成とされ、 上記サーモスタット弁は、上記感温経路からの冷却水温
   度に応じ、冷間時に上記バイパス冷却経路を開くと共
   に、ラジエータを経由する冷却水通路を閉じ、 温間時には上記バイパス冷却経路を閉じると共に、ラジ
   エータを経由する冷却水通路を開く エンジンの冷却装
   置。
5. 【請求項５】上記シリンダヘッド内冷却水通路は、シリ
   ンダブロック側ウオータジャケットに接続された接続通
   路と、 上記シリンダヘッド内の排気側に配置され、上記接続通
   路と仕切られると共に、上記感温経路の一部を兼ねる排
   気側感温用通路とを備え、 上記接続通路と上記排気側感温用通路とを通路断面積が
   小さい連通路で互いに連通させた請求項１記載のエンジ
   ンの冷却装置。
6. 【請求項６】上記接続通路の上部に上記連通路を配置
   し、該連通路でエア抜きを兼ねる請求項５記載のエンジ
   ンの冷却装置。
7. 【請求項７】上記シリンダ内冷却通路を気筒毎に区画し
   た請求項１記載のエンジンの冷却装置。
8. 【請求項８】上記サーモスタット弁は上記感温経路から
   の水流のみを感温部に導く開口部およびマスキング手段
   を備えた請求項２または３記載のエンジンの冷却装置。