JP7171453B2 - サーモバルブ一体型のオイルクーラまたはオイルウォーマ - Google Patents

Description

本発明は、主として自動車用オイルを冷却又は保温するサーモバルブ一体型のオイルクーラまたはオイルウォーマに関する。

特許文献１に記載されたサーモバルブ一体型オイルクーラにおいては、図６～図７に示す如く、同図では図示しないオイルクーラの上端に設けたトッププレート３１にサーモバルブ５１が取り付けられ、そのサーモバルブ５１内にリテーナ６１，サーモエレメント７１，スプリング８１が設けられ、サーモエレメント７１の先端のピストン７ａ１がリテーナ６１のピストン座６ｂ１に保持されていた。そして、サーモバルブ５１のハウジング５ａ１内に導かれたエンジン冷却水４１が、リテーナ６１の漏れ溝６ａ１からサーモエレメント７１の外周に導かれ、サーモエレメント７１に封入されたパラフィン等の感温体を膨張させ、サーモエレメント７１のピストン７ａ１を伸長させて、サーモエレメント７１を後方に移動することにより、適量の冷却水４１をトッププレート３１の出入口３ｂ１から、図６では図示しないオイルクーラに供給して、高温のオイルを冷却していた。

そのサーモバルブ５１のハウジング５ａ１は筒状に形成され、その外周に開口５ｃ１が形成されている。そして、トッププレート３１には取付座３ａ１が突設され、その頂部にハウジング５ａ１の外周に整合する湾曲面３ｂ２が形成されている。そして、ハウジング５ａ１の開口５ｃ１と取付座３ａ１の出入口３ｂ１とが整合し、それらの間が一体にろう付されていた。

特開２０１６－２０５４７１号公報

このようなオイルクーラにおいて、サーモバルブ５１のハウジング５ａ１の長さＬ_０を可能な限り縮小してコンパクト化することが求められていた。
そこで、コンパクト化のため、サーモバルブ５１のハウジング５ａ１の長さＬ_０を縮小すると、漏れ溝６ａ１とトッププレート３１の出入口３ｂ１との距離が短くなり、冷却水４１がサーモエレメント７１の外周全体に供給されることなく、直接出入口３ｂ１に流入し、サーモバルブ５１の開閉動作を制御することができない欠点が生じる。
さらには、サーモバルブ５１のハウジング５ａ１の外周が円筒に形成されているので、それに内装されるリテーナ６１はハウジング５ａ１内で任意の方向に回転してしまい、リテーナ６１の漏れ溝６ａ１の方向を特定できない欠点があった。
そこで、本発明はサーモバルブ５１のコンパクト化を図ると共に、内装されたリテーナ６１の漏れ溝６ａ１の方向を最適な位置に固定することを課題とする。

請求項１に記載の本発明は、複数のプレート１の積層体からなるコア２と、
コア２の端部に配置されて取付座３ａが外面側に突設されたトッププレート３と、
トッププレート３の取付座３ａの頂部に着座されて、前記トッププレート３の出入口３ｂに流入する冷却水４の流通を制御するサーモバルブ５と、を有し、
サーモバルブ５は、その外周に形成されたハウジング５ａと、ハウジング５ａに内装されたリテーナ６と、リテーナ６に対向するピストン７ａを介してその軸線ｓ方向に移動し、内部に感温体が封入されたサーモエレメント７と、サーモエレメント７を前記リテーナ６方向に付勢するスプリング８と、を具備し、
前記リテーナ６は、サーモエレメント７の外周に冷却水４を供給する漏れ溝６ａを有し、漏れ溝６ａからの冷却水４の温度に応じて、サーモエレメント７に内封の感温体を膨張させるサーモバルブ一体型のオイルクーラまたはオイルウォーマにおいて、
円筒状に形成された前記ハウジング５ａの外周の一部に、前記軸線ｓに平行な平坦面５ｂが形成され、その平坦面５ｂに、前記トッププレート３の出入口３ｂに少なくとも一部が整合する冷却水の開口５ｃが形成され、前記取付座３ａが前記平坦面５ｂに整合する平面３ｃに形成され、
前記リテーナ６の前記軸線ｓに直交する横断面が、前記ハウジング５ａの横断面に整合し、
前記リテーナ６に、前記軸線ｓの回りで、前記平坦面５ｂ以外の位置に前記漏れ溝６ａが形成されたことを特徴とするサーモバルブ一体型のオイルクーラまたはオイルウォーマである。

請求項２に記載の本発明は、前記漏れ溝６ａが前記軸線ｓの回りで、前記平坦面５ｂから４５度より大きく１３５度より小さい範囲に離間して配置された請求項１に記載のサーモバルブ一体型のオイルクーラまたはオイルウォーマである。

請求項３に記載の本発明は、前記リテーナ６の外周面の半径方向外方に突設されて、リテーナ６をハウジング５ａに挿入する際に接触または案内する第１突起部９と、
その第１突起部９に対して前記軸線ｓ回りに離間し、前記リテーナ６の外周面に突設されて、リナーナ６がハウジング５ａに挿入される途中では接触せず、ハウジング５ａの端部で接触する第２突起部１０と、を具備する請求項１または請求項２に記載のサーモバルブ一体型のオイルクーラまたはオイルウォーマである。

請求項１に記載の発明は、円筒状に形成されたハウジング５ａの外周の一部が平坦面５ｂに形成され、その平坦面５ｂに冷却水４の開口５ｃが形成され、トッププレート３の取付座３ａが平坦面５ｂに整合する平面３ｃに形成され、軸線の回りで、前記平坦面５ｂ以外の位置にリテーナ６の漏れ溝６ａが形成され且つ、リテーナ６の横断面が、前記ハウジング５ａの横断面に整合したものである。
このように、ハウジング５ａとリテーナ６との各横断面を整合させて、リテーナ６の回り止めを行いつつ、リテーナ６の漏れ溝６ａを軸線の回りで平坦面５ｂ以外の位置に配置することにより、漏れ溝６ａとトッププレート３の出入口３ｂとの距離が十分に確保されるので、漏れ溝６ａから流出する冷却水４をサーモエレメント７の外周に確実に導き、サーモバルブ５の開閉動作の制御を容易に行える。また、漏れ溝６ａの位置を上記のようにしたので、ハウジング５ａの軸方向の長さを縮小しても、漏れ溝６ａから流出する冷却水４をサーモエレメント７の外周に確実に導くことができる。そして、サーモバルブ５全体のコンパクト化を図ることができる。
実験によれば、コンパクト化のため、従来のハウジング５ａ１の長さを縮小し且つ、漏れ溝６ａ１の位置を開口５ｃ１に向けると、漏れ溝６ａ１から流出する冷却水４１は、直接開口から流出し、サーモエレメント７１の外周全体に供給されないので、サーモバルブ５１の開閉動作の制御ができない。しかし、本発明によれば、その漏れ溝６ａの位置を平坦面５ｂ以外の位置にしているので、その制御を容易に行える。

請求項２に記載の発明は、漏れ溝６ａを軸線ｓの回りで、平坦面５ｂから４５度より大きく１３５度より小さい範囲に離間して配置したものであり、それによって、漏れ溝６ａから流出する冷却水４がサーモエレメント７の全体に隈なく供給されて、サーモバルブ５の開閉動作を最適に制御することが可能となる。
実験によれば、その漏れ溝６ａの位置を、上部（平坦面５ｂから１８０度離れた位置）にすると、漏れ溝６ａから流出する冷却水４は、ハウジング５ａの上部とサーモエレメント７との間隙をとおってサーモエレメント７の背部に回り込み、ハウジング５ａの下部から流出するので、冷却水４はサーモエレメント７の背部にしか触れない。
ところが、その漏れ溝６ａの位置を、横部位（平坦面５ｂから４５～１３５度離れた位置、より好ましくは９０度離れた位置）にすると、漏れ溝６ａから流出する冷却水４は、ハウジング５ａとサーモエレメント７との間隙をとおってサーモエレメント７の外周を横方向に循環した後に、ハウジング５ａの下部から流出するので、冷却水４はサーモエレメント７の外周全体に万遍なく行きわたる。

請求項３に記載の発明は、リテーナ６に第１突起部９と第２突起部１０とを設けたものであり、それによって、ハウジング５ａ内でのリテーナ６の回転の防止だけでなく、そのがたつき及び位置ずれも防止されるので、漏れ溝６ａを最適な位置に設置し固定することが可能となる。

本発明のオイルクーラの第１実施例の縦断面図であって、（Ａ）はそのサーモエレメント７のピストン７ａが縮小した状態を示し、（Ｂ）はそのピストン７ａが伸長した状態を示す。 同オイルクーラの要部分解説明図。 同オイルクーラに内装されたリテーナ６の取付け状態を説明する説明図。 同リテーナ６の正面図（Ａ）及び左側面図（Ｂ）。 同リテーナ６の挿入状態を順に示す説明図であって、（Ａ）はその正面から見たものであってリテーナ６の移動状態を順に示し、（Ｂ）はその移動の途中の左側面図を示し、（Ｃ）は同その移動後の状態を示す。 従来型サーモバルブ５１の縦断面図（Ａ）及びそのリテーナ６１の左側面図（Ｂ）。 同従来型サーモバルブ５１の取付け説明図。

次に、図面に基づいて本発明の実施の形態につき説明する。
この実施例では、エンジン冷却水により高温のオイルを冷却する場合と、低温のオイルを温める場合とのいずれにも適応できるオイルクーラまたはオイルウォーマとなるものである。
この実施例では、図２に示す如く、トッププレート３とサーモバルブ５とを有する。
トッププレート３は、図１（Ｂ）に示す如く、コア２の頂部に配置される。そして、トッププレート３には、図２に示す如く、その外面側に取付座３ａが形成され、その頂部に平面３ｃが設けられている。それと共に、平面３ｃに方形の出入口３ｂが形成されると共に、その孔縁に一対の爪部３ｄが突設されている。

次に、サーモバルブ５は図１に示す如く、ハウジング５ａとそれに内装されるリテーナ６とサーモエレメント７とスプリング８及びスプリング受け１１とを有する。ハウジング５ａは図２において、その下面側に平坦面５ｂが形成されると共に、その平坦面５ｂに開口５ｃが設けられている。そして、この平坦面５ｂがトッププレート３の取付座３ａの平面３ｃに整合する。サーモエレメント７の形状及び大きさは、従来技術のそれと同一である。

しかし、本発明のリテーナ６はその外周が図４（Ａ）（Ｂ）の如く、その下面側に平坦面が形成される。それと共に、その平坦面に隣接し一対の第２突起部１０がリテーナ６の両側に配置されると共に、その中間高さに一対の第１突起部９が突設されている。そして、リテーナ６の下面側の平坦面は、図２のハウジング５ａの平坦面５ｂの内面に略整合する。そして、リテーナ６は軸線ｓの回りに平坦面５ｂに対して４５～１３５度離れた位置、より好ましくは９０度離れた位置に漏れ溝６ａが形成され、そこから冷却水４がサーモエレメント７の外周に供給される。
サーモエレメント７は、図１において右端部にフランジ部が突設され、そこにスプリング８の一端が当接し、その他端がスプリング受け１１の凹陥部に着座する。

（作用）
エンジンの始動時において、冷却水４が比較的低温の場合には、図１においてハウジング５ａ内に流入した冷却水４は、リテーナ６の漏れ溝６ａからサーモエレメント７の外周に供給される。冷却水４が低温であると内部の感温体が膨張せず、サーモエレメント７のピストン７ａは図１（Ａ）の状態にある。
次いで、エンジンが温まり冷却水４が加温されると、リテーナ６の漏れ溝６ａから流入した冷却水４は、サーモエレメント７の外周に隈なく供給され、内部の図示しない感温体を膨張させる。それにより、図１（Ｂ）に示す如く、サーモエレメント７に設けられたピストン７ａを伸長して、サーモエレメント７はスプリング８に抗して左方に移動する。それにより、サーモエレメント７とトッププレート３との隙間が広がり、冷却水４はトッププレート３の出入口３ｂからコア２に供給される。

なお、図１（Ｂ）のコア２は、プレート１の積層体からなり、１枚置きにオイル流路と冷却水流路が形成され、その冷却水流路に冷却水４が供給されて、オイル流路のオイルを冷却または加温する。
即ち、オイルが高温の場合にはそれを冷却水４により冷却し、低温の場合には冷却水４によって加温するものである。

（発明の特徴）
本発明は、図２に示す如く、ハウジング５ａの平坦面５ｂがトッププレート３の取付座３ａの平面３ｃに整合する。それと共に、図４においてリテーナ６の外周に一対の第２突起部１０と一対の第１突起部９が突設され且つ、同図においてリテーナ６の下面がハウジング５ａの平坦面５ｂに整合する。
さらには、リテーナ６の漏れ溝６ａが図３において平坦面５ｂに対して軸線ｓの回りに９０度の位置に形成されている。
なお、リテーナ６を挿入する際には、図５においてリテーナ６は平坦面５ｂに接触することなく挿入され、それがトッププレート３の爪部３ｄに接触することなく先端側に移動し、次いで、リテーナ６がハウジング５ａの先端部に着座される。そのとき、リテーナ６の平坦な下端面がハウジング５ａの平坦面５ｂに整合する。それにより、リテーナ６はハウジング５ａに着座され、その漏れ溝６ａが軸線ｓの回りに９０度の位置に特定される。

このように構成することにより、図１において、ハウジング５ａに流入した冷却水４は漏れ溝６ａからサーモエレメント７の外周に隈なく供給される。そのため、ハウジング５ａの長さＬ_１を縮小して、コンパクトにしても、冷却水４は直接出入口３ｂに流入することなくサーモエレメント７外周を温め、図１（Ｂ）の如く、そのピストン７ａを突出してサーモエレメント７とリテーナ６との間に隙間を形成し、冷却水４をコア２に供給することができる。
即ち、本発明の前記構成により、ハウジング５ａの長さＬ_１を従来の長さＬ_０よりも縮小することができる。そして、図１においてサーモエレメント７の後端とスプリング受け１１の先端との長さＡ_１を、従来の長さＡ_０よりも短くできる。

本発明は、オイルクーラまたはオイルウォーマとして利用できる。

１ プレート
２ コア
３ トッププレート
３１ トッププレート
３ａ 取付座
３ａ１ 取付座
３ｂ 出入口
３ｂ１ 出入口
３ｂ２ 湾曲面
３ｃ 平面
３ｄ 爪部
３ｄ１ 爪部
４ 冷却水
４１ 冷却水

５ サーモバルブ
５１ サーモバルブ
５ａ ハウジング
５ａ１ ハウジング
５ｂ 平坦面
５ｃ 開口
５ｃ１ 開口
６ リテーナ
６１ リテーナ
６ａ 漏れ溝
６ａ１ 漏れ溝
６ｂ ピストン座
６ｂ１ ピストン座
６ｃ 腕部
６ｃ１ 腕部

７ サーモエレメント
７１ サーモエレメント
７ａ ピストン
７ａ１ ピストン
８ スプリング
８１ スプリング
９ 第１突起部
１０ 第２突起部
１１ スプリング受け
１１１ スプリング受け
１２ Ｏリング
１２１ Ｏリング
１３ 取付バネ
１３１ 取付バネ
１４ オイル出入口
１５ 冷却水出口

ｓ 軸線
Ｌ_０ 長さ
Ｌ_１ 長さ
Ａ_０ 長さ
Ａ_１ 長さ

Claims (3)

1. 複数のプレート（１）の積層体からなるコア（２）と、
   コア（２）の端部に配置されて取付座（３ａ）が外面側に突設されたトッププレート（３）と、
   トッププレート（３）の取付座（３ａ）の頂部に着座されて、前記トッププレート（３）の出入口（３ｂ）に流入する冷却水（４）の流通を制御するサーモバルブ（５）と、を有し、
   サーモバルブ（５）は、その外周に形成されたハウジング（５ａ）と、ハウジング（５ａ）に内装されたリテーナ（６）と、リテーナ（６）に対向するピストン（７ａ）を介してその軸線（ｓ）方向に移動し、内部に感温体が封入されたサーモエレメント（７）と、サーモエレメント（７）を前記リテーナ（６）方向に付勢するスプリング（８）と、を具備し、
   前記リテーナ（６）は、サーモエレメント（７）の外周に冷却水（４）を供給する漏れ溝（６ａ）を有し、漏れ溝（６ａ）からの冷却水（４）の温度に応じて、サーモエレメント（７）に内封の感温体を膨張させるサーモバルブ一体型のオイルクーラまたはオイルウォーマにおいて、
   円筒状に形成された前記ハウジング（５ａ）の外周の一部に、前記軸線（ｓ）に平行な平坦面（５ｂ）が形成され、その平坦面（５ｂ）に、前記トッププレート（３）の出入口（３ｂ）に少なくとも一部が整合する冷却水の開口（５ｃ）が形成され、前記取付座（３ａ）が前記平坦面（５ｂ）に整合する平面（３ｃ）に形成され、
   前記リテーナ（６）の前記軸線（ｓ）に直交する横断面が、前記ハウジング（５ａ）の横断面に整合し、
   前記リテーナ（６）に、前記軸線（ｓ）の回りで、前記平坦面（５ｂ）以外の位置に前記漏れ溝（６ａ）が形成されたことを特徴とするサーモバルブ一体型のオイルクーラまたはオイルウォーマ。
2. 前記漏れ溝（６ａ）が前記軸線（ｓ）の回りで、前記平坦面（５ｂ）から４５度より大きく１３５度より小さい範囲に離間して配置された請求項１に記載のサーモバルブ一体型のオイルクーラまたはオイルウォーマ。
3. 前記リテーナ（６）の外周面の半径方向外方に突設されて、リテーナ（６）をハウジング（５ａ）に挿入する際に接触または案内する第１突起部（９）と、
   その第１突起部（９）に対して前記軸線（ｓ）回りに離間し、前記リテーナ（６）の外周面に突設されて、リナーナ（６）がハウジング（５ａ）に挿入される途中では接触せず、ハウジング（５ａ）の端部で接触する第２突起部（１０）と、を具備する請求項１または請求項２に記載のサーモバルブ一体型のオイルクーラまたはオイルウォーマ。

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