エンジン冷却装置
【課題】バイパス路の開閉構造を簡略化することができるエンジン冷却装置を提供する。
【解決手段】エンジンＥ、ラジエータ、冷却液循環路、循環ポンプ４を有し、冷却液循環路が、ラジエータを通過した冷却液を循環ポンプに還流させる第１還流路７、冷却液をラジエータを迂回して循環ポンプに還流させる第２還流路８、第１還流路と第２還流路とを循環ポンプの吸入口４ｂに接続する吸入路９、循環ポンプから吐出された冷却液をジャケット１に流入させる吐出路１０、吐出路と吸入路とを連通するバイパス路１１、第１還流路を開閉可能な第１弁体１２、バイパス路を開閉可能な第２弁体１３、感温部材１５が吸入路の冷却液で冷却されることにより、第１弁体を閉じ操作可能、かつ、第２弁体を開き操作可能で、感温部材が吸入路の冷却液で加熱されることにより、第１弁体を開き操作可能、かつ、第２弁体を閉じ操作可能な感温操作部１６を備える。
【解決手段】エンジンＥ、ラジエータ、冷却液循環路、循環ポンプ４を有し、冷却液循環路が、ラジエータを通過した冷却液を循環ポンプに還流させる第１還流路７、冷却液をラジエータを迂回して循環ポンプに還流させる第２還流路８、第１還流路と第２還流路とを循環ポンプの吸入口４ｂに接続する吸入路９、循環ポンプから吐出された冷却液をジャケット１に流入させる吐出路１０、吐出路と吸入路とを連通するバイパス路１１、第１還流路を開閉可能な第１弁体１２、バイパス路を開閉可能な第２弁体１３、感温部材１５が吸入路の冷却液で冷却されることにより、第１弁体を閉じ操作可能、かつ、第２弁体を開き操作可能で、感温部材が吸入路の冷却液で加熱されることにより、第１弁体を開き操作可能、かつ、第２弁体を閉じ操作可能な感温操作部１６を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却液を流通させるジャケットを備えたエンジンと、冷却液を冷却するラジエータと、前記ジャケットと前記ラジエータとに亘って冷却液を循環させる冷却液循環路と、前記エンジンの駆動力により前記冷却液循環路の冷却液を循環させる循環ポンプとを有し、前記冷却液循環路が、前記ラジエータを通過した冷却液を前記循環ポンプに還流させる第１還流路と、前記ジャケットを通過した冷却液を、前記ラジエータを迂回して前記循環ポンプに還流させる第２還流路と、前記第１還流路と前記第２還流路とを合流させて前記循環ポンプの吸入口に接続する吸入路と、前記循環ポンプから吐出された冷却液を前記ジャケットに流入させる吐出路と、前記吐出路と前記吸入路とを連通するバイパス路と、前記第１還流路を開閉可能な第１弁体と、前記バイパス路を開閉可能な第２弁体と、感温部材が前記吸入路の冷却液で設定温度未満に冷却されることにより前記第１弁体を閉じ操作可能で、前記感温部材が前記吸入路の冷却液で設定温度以上に加熱されることにより前記第１弁体を開き操作可能な感温操作部と、を備えるエンジン冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記エンジン冷却装置は、エンジンの駆動力により冷却液循環路の冷却液を循環させる循環ポンプを有しているので、エンジンの暖機運転を開始するに伴って循環ポンプも駆動される。
循環ポンプの駆動により、ジャケットとラジエータとに亘って冷却液が循環すると、エンジンの温度上昇が遅くなり、暖機運転を短時間で効率良く行えない。
冷却液の流動が規制されている状態で循環ポンプを駆動すると、循環ポンプの負荷が大きくなるおそれがある。また、循環ポンプに動力を伝達させるベルト等が滑り、異音が発生するおそれがある。
【０００３】
このため、吐出路と吸入路とを連通するバイパス路と、第１還流路を開閉可能な第１弁体と、バイパス路を開閉可能な第２弁体と、感温部材が吸入路の冷却液で設定温度未満に冷却されることにより第１弁体を閉じ操作可能で、感温部材が吸入路の冷却液で設定温度以上に加熱されることにより第１弁体を開き操作可能な感温操作部とを備えている。
【０００４】
つまり、冷却液温度が十分に上昇していない暖機運転の開始初期には、第１弁体の閉じ操作で第１還流路を閉じておくとともに、第２弁体の開き操作でバイパス路を開いておく。
バイパス路を開いた状態で循環ポンプを駆動すると、吐出路から吐出された冷却液がバイパス路を通して吸入路に戻るので、循環ポンプの負荷を小さくすることができる。また、循環ポンプに動力を伝達させるベルト等が滑ることによる異音の発生を抑制することができる。
これにより、循環ポンプの駆動で第２還流路を通した冷却液の循環を許容しながら、第１還流路を通した冷却液の循環を停止して、エンジンの温度上昇を早めることができ、暖機運転を短時間で効率良く行える。
【０００５】
従来のエンジン冷却装置は、第１弁体を備えたサーモスタットバルブと、バイパス路を開閉可能な第２弁体を備えた電磁弁と、ジャケット内の冷却液の温度を検出する温度センサと、温度センサからの信号に基づいて電磁弁を開閉操作する制御装置とを設けてある
（例えば、特許文献１参照）。
サーモスタットバルブが、感温部材が吸入路の冷却液でサーモスタット用設定温度未満に冷却されることにより第１弁体を閉じ操作可能で、感温部材が吸入路の冷却液でサーモスタット用設定温度以上に加熱されることにより第１弁体を開き操作可能な感温操作部を備えている。
【０００６】
したがって、吸入路の冷却液温度がサーモスタット用設定温度未満の暖機運転の開始時には、第１還流路が第１弁体で閉じ状態に保持され、かつ、バイパス路が電磁弁の第２弁体で開き状態に保持される。
制御装置は、温度センサによる検出温度（ジャケット内の冷却液の温度）が電磁弁用設定温度未満のときは、吐出路から吐出された冷却液がバイパス路を通して吸入路に戻るように、電磁弁の操作でバイパス路を開き状態に保持する。
ジャケットを通過して加熱された冷却液は、第２還流路を通って吸入路に流入する状態で、ラジエータを迂回して循環する。
【０００７】
制御装置は、温度センサによる検出温度が電磁弁用設定温度以上に上昇すると、吐出路から吐出された冷却液の全部がジャケットに流入するように、電磁弁の操作でバイパス路を閉じる。
感温操作部は、第２還流路を通って吸入路に流入した冷却液で感温部材が設定温度以上に加熱されると、冷却液がジャケットとラジエータとに亘って循環するように、第１弁体を開き操作して第１還流路を開き状態に切り替え、暖機運転が終了する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−３０１０３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来のエンジン冷却装置は、バイパス路を開閉するために、電磁弁、温度センサ、温度センサからの信号に基づいて電磁弁を駆動する制御装置、及び、それらを互いに電気的に接続する接続回路などを設ける必要がある。
このため、バイパス路の開閉構造が複雑化するおそれがある。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、バイパス路の開閉構造を簡略化することができるエンジン冷却装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によるエンジン冷却装置の第１特徴構成は、冷却液を流通させるジャケットを備えたエンジンと、冷却液を冷却するラジエータと、前記ジャケットと前記ラジエータとに亘って冷却液を循環させる冷却液循環路と、前記エンジンの駆動力により前記冷却液循環路の冷却液を循環させる循環ポンプとを有し、前記冷却液循環路が、前記ラジエータを通過した冷却液を前記循環ポンプに還流させる第１還流路と、前記ジャケットを通過した冷却液を、前記ラジエータを迂回して前記循環ポンプに還流させる第２還流路と、前記第１還流路と前記第２還流路とを合流させて前記循環ポンプの吸入口に接続する吸入路と、前記循環ポンプから吐出された冷却液を前記ジャケットに流入させる吐出路と、前記吐出路と前記吸入路とを連通するバイパス路と、前記第１還流路を開閉可能な第１弁体と、前記バイパス路を開閉可能な第２弁体と、感温部材が前記吸入路の冷却液で設定温度未満に冷却されることにより、前記第１弁体を閉じ操作可能、かつ、前記第２弁体を開き操作可能で、前記感温部材が前記吸入路の冷却液で設定温度以上に加熱されることにより、前記第１弁体を開き操作可能、かつ、前記第２弁体を閉じ操作可能な感温操作部と、を備える点にある。
【００１１】
本構成のエンジン冷却装置は、感温部材が吸入路の冷却液で設定温度未満に冷却されることにより、第１弁体を閉じ操作可能、かつ、第２弁体を開き操作可能で、感温部材が吸入路の冷却液で設定温度以上に加熱されることにより、第１弁体を開き操作可能、かつ、第２弁体を閉じ操作可能な感温操作部を備えている。
【００１２】
すなわち、感温操作部は、感温部材が吸入路の冷却液で設定温度未満に冷却されている暖機運転の開始初期には、第１弁体を閉じ操作して第１循環路を閉じ状態に保持するとともに、第２弁体を開き操作してバイパス路を開き状態に保持することができる。
第２循環路を通して吸入路に流入する冷却液の温度が上昇し、感温部材が吸入路の冷却液で設定温度以上に加熱されると、第１弁体を開き操作して第１循環路を開き状態に保持するとともに、第２弁体を閉じ操作してバイパス路を閉じ状態に保持することができる。
【００１３】
したがって、本構成のエンジン冷却装置であれば、従来のような電磁弁や温度センサ，制御装置，それらの接続回路などを設けることなく、従来から装備されている第１弁体の感温操作部を利用して、バイパス路をタイミング良く開閉することができ、バイパス路の開閉構造を簡略化することができる。
【００１４】
本発明の第２特徴構成は、前記ジャケットとして、シリンダヘッドに冷却液を流通させるヘッド用ジャケット及びシリンダブロックに冷却液を流通させるブロック用ジャケットを備え、前記吐出路が、冷却液を前記ヘッド用ジャケットに流入させる第１吐出路と、冷却液を前記ブロック用ジャケットに流入させる第２吐出路とに分岐され、前記第２吐出路を開閉可能な第３弁体を設け、前記感温操作部は、前記第２弁体の閉じ操作に連係して前記第３弁体を開き操作可能で、前記第３弁体の閉じ操作に連係して前記第２弁体を開き操作可能に設けてある点にある。
【００１５】
本構成であれば、感温部材が設定温度未満に冷却されている暖機運転の開始初期には、第２弁体が開き操作され、第１弁体と第３弁体が閉じ操作される。
このため、第１循環路と第２吐出路とを閉じ状態に保持して、第１吐出路を通してヘッド用ジャケットに流入した冷却液の第２還流路を通した循環が許容され、ヘッド用ジャケットに流入して加熱された冷却液が吸入路に戻る。
【００１６】
感温部材が吸入路の冷却液で設定温度以上に加熱されると、第１弁体と第３弁体が開き操作され、第２弁体が閉じ操作される。
このため、吐出路から吐出された冷却液の全量が第１吐出路と第２吐出路とに分配されて第１循環路と第２循環路とを通して循環する。
【００１７】
したがって、本構成のエンジン冷却装置であれば、シリンダヘッドの過度な温度上昇を抑制することができるとともに、ヘッド用ジャケットで加熱されて温度が高い冷却液をブロック用ジャケットに流入させて、シリンダブロックの温度上昇を促進することができ、暖機運転を短時間で効率良く行える。
【００１８】
本発明の第３特徴構成は、前記感温操作部は、前記第２弁体を開閉操作する第１操作部材と、前記第３弁体を開閉操作する第２操作部材とを各別に備え、
前記第１操作部材により前記第２弁体を閉じ操作した後、前記第２操作部材による前記第３弁体の開き操作が開始されるように、前記第１操作部材と前記第２操作部材とを連係してある点にある。
【００１９】
シリンダブロックの温度上昇は、燃焼室に近いシリンダヘッドの温度上昇よりも遅く進行するので、ヘッド用ジャケットを経由した冷却液の第１還流路を通した循環を開始すると同時に、ブロック用ジャケットを経由した冷却液の第１還流路を通した循環も開始すると、所定温度に上昇する前のシリンダブロックを冷却することになって、暖機運転の運転効率が低下するおそれがある。
【００２０】
本構成であれば、ヘッド用ジャケットを経由した冷却液の第１還流路を通した循環の開始よりも、ブロック用ジャケットを経由した冷却液の第１還流路を通した循環の開始を遅らせて、所定温度に上昇する前のシリンダブロックの冷却を防止することができる。
【００２１】
すなわち、第１操作部材による第２弁体の閉じ操作は、感温操作部が吸入路の冷却液で設定温度以上に加熱されることにより行われるので、第１弁体の開き操作も同時に行われる。
このため、第２弁体の閉じ操作でバイパス路を閉じ状態に保持したときは、第１弁体の開き操作で第１循環路が開き状態に保持される。
【００２２】
第１操作部材による第２弁体の閉じ操作でバイパス路を閉じ状態に保持したときは、吐出路から吐出された冷却液の全量を第１吐出路と第２吐出路とに分配可能となるが、第２操作部材による第３弁体の開き操作が開始されるまでは、冷却液が第２吐出路に流入することがない。
【００２３】
このため、第１操作部材により第２弁体を閉じ操作した後、第２操作部材による第３弁体の開き操作が開始されるまでは、吐出路から吐出された冷却液の全量を第１吐出路に流入させて、ヘッド用ジャケットを経由した冷却液を第１還流路を通して循環させることができるので、シリンダヘッドの温度上昇を効率良く抑制することができる。
【００２４】
そして、第２操作部材による第３弁体の開き操作が開始されると、吐出路から吐出された冷却液を第１吐出路と第２吐出路とに分配流入させることができるようになり、ブロック用ジャケットを経由した冷却液も第１還流路を通して循環させて、シリンダブロックの温度上昇を抑制することができる。
【００２５】
したがって、本構成のエンジン冷却装置であれば、第１操作部材による第２弁体の閉じ操作によりバイパス路を閉じ状態に保持した後、第２操作部材による第３弁体の開き操作が開始されるまでの時間を適宜設定することにより、所定温度に上昇する前のシリンダブロックの冷却を防止することができる。
【００２６】
本発明の第４特徴構成は、前記バイパス路を直線状に配設し、前記第２操作部材を、前記バイパス路の内側に同芯状に配設した軸部材で構成してある点にある。
【００２７】
本構成であれば、バイパス路を開き状態に保持したときに、バイパス路に流入した冷却液が第２操作部材（軸部材）の軸芯方向に沿ってバイパス路を通過する。
このため、バイパス路における冷却液の通過抵抗を軽減することができる。
【００２８】
本発明の第５特徴構成は、前記冷却液循環路を、前記循環ポンプを備えたポンプブロックに形成してある点にある。
【００２９】
本構成であれば、冷却液循環路を構成するための配管が不要で、エンジンに対する組み付け構造の簡略化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】エンジン冷却装置の概略図である。
【図２】循環ポンプの内部を示す断面図である。
【図３】感温操作部の説明図である。
【図４】感温操作部の説明図である。
【図５】感温操作部の説明図である。
【図６】第２実施形態における感温操作部の説明図である。
【図７】第２実施形態における感温操作部の説明図である。
【図８】第３実施形態における感温操作部の説明図である。
【図９】第３実施形態における感温操作部の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕
図１は、本発明によるエンジン冷却装置の概略図を示す。
エンジン冷却装置は、冷却液を流通させるジャケット１を備えたエンジンＥと、冷却液を冷却するラジエータ２と、ジャケット１とラジエータ２とに亘って冷却液を循環させる冷却液循環路３、及び、エンジンＥの駆動力により冷却液循環路３の冷却液を循環させる循環ポンプ４を備えたポンプブロックＡとを有している。
【００３２】
エンジンＥは、ジャケット１として、シリンダヘッドＥ１に冷却液を流通させるヘッド用ジャケット１ａ及びシリンダブロックＥ２に冷却液を流通させるブロック用ジャケット１ｂを備え、ヘッド用ジャケット１ａの出口側とブロック用ジャケット１ｂの出口側とを合流させる合流路５を備えている。
合流路５は、ラジエータ２とヒータ６とに配管で分岐して接続されている。ヒータ６は、ジャケット１を通過した冷却液との熱交換で空気を加熱する。
【００３３】
図２は、ポンプブロックＡの内部を示す。
ポンプブロックＡは、循環ポンプ４のポンプハウジング４ａに、後述する第１〜第３弁体１２，１３，１４などを内装してあるバルブハウジング３１、及び、ラジエータ２からの戻り路２ａを形成してあるインレットハウジング３２を一体に連結して構成してある。
冷却液循環路３は、ラジエータ２を通過した冷却液を循環ポンプ４に還流させる第１還流路７と、ジャケット１を通過した冷却液を、ラジエータ２を迂回して循環ポンプ４に還流させる第２還流路８と、第１還流路７と第２還流路８とを合流させて循環ポンプ４の吸入口４ｂに接続する吸入路９と、循環ポンプ４から吐出された冷却液をジャケット１に流入させる吐出路１０と、吐出路１０と吸入路９とを連通するバイパス路１１と、第１還流路７を開閉可能な第１弁体１２と、バイパス路１１を開閉可能な第２弁体１３とを備えている。
【００３４】
第１還流路７及び第２還流路８は、吸入路９に合流するように形成されている。
第１還流路７にはラジエータ２からの戻り路２ａが接続され、第２還流路８には、ヒータ６からの戻り路６ａが接続される。
【００３５】
吐出路１０は、冷却液をヘッド用ジャケット１ａに流入させる第１吐出路１０ａと、冷却液をブロック用ジャケット１ｂに流入させる第２吐出路１０ｂとに分岐され、第２吐出路１０ｂを開閉可能な第３弁体１４を設けてある。
第１吐出路１０ａ及び第２吐出路１０ｂは、吐出路１０から分岐するように形成されている。
【００３６】
第１還流路７とバイパス路１１と第２吐出路１０ｂとが共通の軸芯に沿った直線状に配設されている。
ポンプハウジング４ａをバルブハウジング３１を介してエンジンＥに連結固定することにより、第１吐出路１０ａがヘッド用ジャケット１ａに接続され、第２吐出路１０ｂがブロック用ジャケット１ｂに接続される。
吸入路９には、感温部材１５が吸入路９の冷却液で加熱・冷却されることにより、第１〜第３弁体１２，１３，１４を開閉操作可能な感温操作部１６を内装してある。
【００３７】
感温操作部１６は、図３〜図６に示すように、感温部材１５としてのサーモワックスを収容してある円筒状の収容部１７と、収容部１７を支持する支持軸１８と、弁体を開閉操作するための軸部材からなる操作部材１９とを備えている。
【００３８】
収容部１７の上部に収容部１７の外径よりも小径のボス２０が一体に設けられ、このボス２０に支持軸１８が挿通されている。
支持軸１８の先端部は、インレットハウジング３２に形成した凹入部３０に保持されている。
サーモワックス１５は、設定温度未満に冷却されるに伴って容積が小さくなり、設定温度以上に加熱されるに伴って容積が大きくなる。
【００３９】
支持軸１８のボス２０からの突出量ａは、サーモワックス１５の全体が設定温度未満に冷却されたときが最も小さくなり、サーモワックス１５が設定温度以上に加熱されるに伴って徐々に大きくなり、サーモワックス１５の全体が設定温度以上に加熱されたときが最も大きくなり、逆に、サーモワックス１５が設定温度以上から設定温度未満に冷却されるに伴って徐々に小さくなる。
【００４０】
第１弁体１２がボス２０に抜け止め状態で遊嵌されている。
吸入路９の内部にスプリング受け部材２１が固定され、第１弁体１２とスプリング受け部材２１との間に、第１圧縮コイルスプリング２２が装着されている。
第１還流路７の出口側に、下向きの第１弁座２３が形成されている。
第１弁体１２は、第１圧縮コイルスプリング２２の付勢力で第１弁座２３に圧接されることにより、第１還流路７を閉じ状態に保持する。
【００４１】
操作部材１９は、第２弁体１３を開閉操作する第１操作部材１９ａと、第３弁体１４を開閉操作する第２操作部材１９ｂとを各別に備えている。
第１操作部材１９ａは収容部１７の下端側に同芯状に一体固定され、第２操作部材１９ｂはバイパス路１１と第２吐出路１０ｂとに亘って同芯状に挿通されている。
【００４２】
第２弁体１３は第１操作部材１９ａに抜け止め状態で遊嵌され、第２弁体１３と収容部１７の下部との間に第２圧縮コイルスプリング２４が装着されている。
バイパス路１１の出口側に、上向きの第２弁座２５が形成されている。
第２弁体１３は、第２圧縮コイルスプリング２４の付勢力で第２弁座２５に圧接されることにより、バイパス路１１を閉じ状態に保持する。
【００４３】
第３弁体１４は第２操作部材１９ｂの下端側に抜け止め状態で遊嵌され、第２操作部材１９ｂの上部に形成した大径軸部２６と、バイパス路１１の入口側内周部に一体形成した鍔部２７とに亘って第３圧縮コイルスプリング２８が装着されている。
第２吐出路１０ｂの入口側に下向きの第３弁座２９が形成されている。
第３弁体１４は、第３圧縮コイルスプリング２８の付勢力で第３弁座２９に圧接されることにより、第２吐出路１０ｂを閉じ状態に保持する。
【００４４】
第３圧縮コイルスプリング２８の付勢力により、第３弁体１４が閉じ位置に復帰するように付勢されているとともに、第２操作部材１９ｂがバイパス路１１の内側と第２吐出路１０ｂの内側とに亘って同芯状に挿通保持される。
【００４５】
感温操作部１６は、サーモワックス１５が吸入路９の冷却液で設定温度未満に冷却されることにより、第１弁体１２を閉じ操作可能、かつ、第２弁体１３を開き操作可能で、サーモワックス１５が吸入路９の冷却液で設定温度以上に加熱されることにより、第１弁体１２を開き操作可能、かつ、第２弁体１３を閉じ操作可能に設けられている。
【００４６】
すなわち、サーモワックス１５の全体が設定温度未満に冷却されているときは、図３に示すように、第１弁体１２が第１圧縮コイルスプリング２２の付勢力で閉じ位置に操作されて第１還流路７が閉じ状態に保持され、かつ、第２弁体１３が開き操作されてバイパス路１１が開き状態に保持されている。
【００４７】
そして、図３（図２）に示す状態からサーモワックス１５が設定温度以上に加熱されるに伴って、収容部１７が支持軸１８に対して下向きに相対移動して突出量ａが大きくなる。
【００４８】
突出量ａが大きくなると、図４に示すように、第１弁体１２が開き操作されて第１還流路７が開き状態に保持され、第１弁体１２の開き操作よりも遅れたタイミングで第２弁体１３が閉じ操作されて、バイパス路１１が閉じ状態に保持される。
【００４９】
また、感温操作部１６は、第２弁体１３の閉じ操作に連係して第３弁体１４を開き操作可能で、第３弁体１４の閉じ操作に連係して第２弁体１３を開き操作可能に設けてある。
すなわち、第２弁体１３が閉じ操作された図４に示す状態から突出量ａが更に大きくなると、図５に示すように、第１操作部材１９ａが第２操作部材１９ｂに接当して第３圧縮コイルスプリング２８の付勢力に抗して押し下げ、第３弁体１４を開き操作して第２吐出路１０ｂを開き状態に保持する。
【００５０】
したがって、第２弁体１３が閉じ操作された後、第１操作部材１９ａが第２操作部材１９ｂに接当するまでの間は、第３弁体１４が開き操作されず、第１操作部材１９ａにより第２弁体１３を閉じ操作した後、所定時間が経過すると、第２操作部材１９ｂによる第３弁体１４の開き操作が開始されるように、第１操作部材１９ａと第２操作部材１９ｂとを連係してある。
【００５１】
よって、第２弁体１３の閉じ操作によりバイパス路１１を閉じ状態に保持した後、第３弁体１４の開き操作が開始されるまでの時間を、第１操作部材１９ａが第２操作部材１９ｂに接当するまでの時間として適宜設定することにより、所定温度に上昇する前のシリンダブロックＥ２の冷却を防止することができる。
感温操作部１６は、サーモワックス１５の全体が設定温度以上に加熱された状態から設定温度未満に冷却されるにともなって、上述とは逆の動作を行うので、その説明は省略する。
【００５２】
〔第２実施形態〕
図６，図７は、本発明によるエンジン冷却装置の別実施形態を示す。
本実施形態では、バイパス路１１に形成した上向きの第２弁座２５に圧接される第２弁体１３を第２操作部材１９ｂに遊嵌し、第２圧縮コイルスプリング２４を第２弁体１３と第２操作部材１９ｂの大径軸部２６とに亘って装着して、感温操作部１６を構成してある。
第２弁座２５は、バイパス路１１の出口側に吸入路９の側ほど内径が大きくなる円錐台形状の凹面部３３を形成して、その凹面部３３の底面に形成してある。
【００５３】
本実施形態によれば、第２圧縮コイルスプリング２４の付勢力により、第２弁体１３が第２弁座２５に圧接されてバイパス路１１が閉じ状態に保持され、かつ、第３弁体１４が第３弁座２９に圧接されて第２吐出路１０ｂが閉じ状態に保持される。
したがって、本実施形態では第１実施形態で示した第３圧縮コイルスプリング２８を備えていない。
第２圧縮コイルスプリング２４の付勢力は、第２操作部材１９ｂが第１操作部材１９ａで押し下げられるに伴って増大する。
その他の構成は第１実施形態と同様である。
【００５４】
感温操作部１６の動作を説明する。
サーモワックス１５の全体が設定温度未満に冷却されているときは、図６に示すように、第１圧縮コイルスプリング２２の付勢力で第１弁体１２が閉じ位置に操作されて第１還流路７が閉じ状態に保持され、かつ、第１操作部材１９ａと第２操作部材１９ｂは初期状態では互いに接当する状態に位置設定されている。
この状態では、吐出路１０からバイパス路１１への冷却液の流入圧により第２弁体１３を開き操作可能である。
尚、第２弁体１３の面積は、第３弁体１４の面積に比べて大きいため、冷却液の圧力によって第２弁体１３が先に開き操作され、第３弁体１４は閉じ状態に維持される。
【００５５】
そして、サーモワックス１５が設定温度以上に加熱されるに伴って、図７に示すように、支持軸１８のボス２０からの突出量ａが大きくなるように収容部１７が支持軸１８に対して下向きに相対移動する。
【００５６】
そして、図７に示すように、第１弁体１２が開き操作されて第１還流路７が開き状態に保持されるとともに、第２操作部材１９ｂが第１操作部材１９ａで押し下げられて、第２圧縮コイルスプリング２４の付勢力が増大しながら、第３弁体１４が開き操作される。
【００５７】
第３弁体１４が開き操作された状態では、吐出路１０からバイパス路１１への冷却液の流入圧では第２弁体１３が開き操作されないように、第２圧縮コイルスプリング２４の付勢力が増大される。
本実施形態においても、感温操作部１６は、サーモワックス１５の全体が設定温度以上に加熱された状態から設定温度未満に冷却されるにともなって、上述とは逆の動作を行うので、その説明は省略する。
【００５８】
〔第３実施形態〕
図８，図９は、本発明によるエンジン冷却装置の別実施形態を示す。
本実施形態では、第１操作部材１９ａと第２操作部材１９ｂとを同芯状に一体に固定して、感温操作部１６を構成してある。
【００５９】
本実施形態によれば、サーモワックス１５が設定温度未満に冷却されるにともなって、第３弁体１４が第３弁座２９に圧接されて第２吐出路１０ｂが閉じ状態に保持される。
したがって、本実施形態では第１実施形態で示した第３圧縮コイルスプリング２８を備えていない。
その他の構成は第１実施形態と同様である。
【００６０】
感温操作部１６の動作を説明する。
サーモワックス１５の全体が設定温度未満に冷却されているときは、図８に示すように、第１圧縮コイルスプリング２２の付勢力で第１弁体１２が閉じ位置に操作されて第１還流路７が閉じ状態に保持され、かつ、第２弁体１３が開き操作され、第３弁体１４が閉じ操作されている。
【００６１】
そして、サーモワックス１５が設定温度以上に加熱されるに伴って、図９に示すように、支持軸１８のボス２０からの突出量ａが大きくなるように収容部１７が支持軸１８に対して下向きに相対移動する。
【００６２】
そして、図９に示すように、第１弁体１２が開き操作されるとともに、第３弁体１４が開き操作された後、第２弁体１３が第２弁座２５に接当し、突出量ａの更なる増大により、第２圧縮コイルスプリング２４の付勢力で閉じ位置に保持される。
本実施形態においても、感温操作部１６は、サーモワックス１５の全体が設定温度以上に加熱された状態から設定温度未満に冷却されるにともなって、上述とは逆の動作を行うので、その説明は省略する。
【００６３】
〔その他の実施形態〕
本発明によるエンジン冷却装置は、バイメタルなどを感温部材として用いるものであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、冷却液を流通させるジャケットを備えた各種エンジンの冷却装置として利用可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１ ジャケット
１ａ ヘッド用ジャケット
１ｂ ブロック用ジャケット
２ ラジエータ
３ 冷却液循環路
４ 循環ポンプ
４ｂ 吸入口
７ 第１還流路
８ 第２還流路
９ 吸入路
１０ 吐出路
１０ａ 第１吐出路
１０ｂ 第２吐出路
１１ バイパス路
１２ 第１弁体
１３ 第２弁体
１４ 第３弁体
１５ 感温部材
１６ 感温操作部
１９ａ 第１操作部材
１９ｂ 第２操作部材
Ａ ポンプブロック
Ｅ エンジン
Ｅ１ シリンダヘッド
Ｅ２ シリンダブロック
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却液を流通させるジャケットを備えたエンジンと、冷却液を冷却するラジエータと、前記ジャケットと前記ラジエータとに亘って冷却液を循環させる冷却液循環路と、前記エンジンの駆動力により前記冷却液循環路の冷却液を循環させる循環ポンプとを有し、前記冷却液循環路が、前記ラジエータを通過した冷却液を前記循環ポンプに還流させる第１還流路と、前記ジャケットを通過した冷却液を、前記ラジエータを迂回して前記循環ポンプに還流させる第２還流路と、前記第１還流路と前記第２還流路とを合流させて前記循環ポンプの吸入口に接続する吸入路と、前記循環ポンプから吐出された冷却液を前記ジャケットに流入させる吐出路と、前記吐出路と前記吸入路とを連通するバイパス路と、前記第１還流路を開閉可能な第１弁体と、前記バイパス路を開閉可能な第２弁体と、感温部材が前記吸入路の冷却液で設定温度未満に冷却されることにより前記第１弁体を閉じ操作可能で、前記感温部材が前記吸入路の冷却液で設定温度以上に加熱されることにより前記第１弁体を開き操作可能な感温操作部と、を備えるエンジン冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記エンジン冷却装置は、エンジンの駆動力により冷却液循環路の冷却液を循環させる循環ポンプを有しているので、エンジンの暖機運転を開始するに伴って循環ポンプも駆動される。
循環ポンプの駆動により、ジャケットとラジエータとに亘って冷却液が循環すると、エンジンの温度上昇が遅くなり、暖機運転を短時間で効率良く行えない。
冷却液の流動が規制されている状態で循環ポンプを駆動すると、循環ポンプの負荷が大きくなるおそれがある。また、循環ポンプに動力を伝達させるベルト等が滑り、異音が発生するおそれがある。
【０００３】
このため、吐出路と吸入路とを連通するバイパス路と、第１還流路を開閉可能な第１弁体と、バイパス路を開閉可能な第２弁体と、感温部材が吸入路の冷却液で設定温度未満に冷却されることにより第１弁体を閉じ操作可能で、感温部材が吸入路の冷却液で設定温度以上に加熱されることにより第１弁体を開き操作可能な感温操作部とを備えている。
【０００４】
つまり、冷却液温度が十分に上昇していない暖機運転の開始初期には、第１弁体の閉じ操作で第１還流路を閉じておくとともに、第２弁体の開き操作でバイパス路を開いておく。
バイパス路を開いた状態で循環ポンプを駆動すると、吐出路から吐出された冷却液がバイパス路を通して吸入路に戻るので、循環ポンプの負荷を小さくすることができる。また、循環ポンプに動力を伝達させるベルト等が滑ることによる異音の発生を抑制することができる。
これにより、循環ポンプの駆動で第２還流路を通した冷却液の循環を許容しながら、第１還流路を通した冷却液の循環を停止して、エンジンの温度上昇を早めることができ、暖機運転を短時間で効率良く行える。
【０００５】
従来のエンジン冷却装置は、第１弁体を備えたサーモスタットバルブと、バイパス路を開閉可能な第２弁体を備えた電磁弁と、ジャケット内の冷却液の温度を検出する温度センサと、温度センサからの信号に基づいて電磁弁を開閉操作する制御装置とを設けてある
（例えば、特許文献１参照）。
サーモスタットバルブが、感温部材が吸入路の冷却液でサーモスタット用設定温度未満に冷却されることにより第１弁体を閉じ操作可能で、感温部材が吸入路の冷却液でサーモスタット用設定温度以上に加熱されることにより第１弁体を開き操作可能な感温操作部を備えている。
【０００６】
したがって、吸入路の冷却液温度がサーモスタット用設定温度未満の暖機運転の開始時には、第１還流路が第１弁体で閉じ状態に保持され、かつ、バイパス路が電磁弁の第２弁体で開き状態に保持される。
制御装置は、温度センサによる検出温度（ジャケット内の冷却液の温度）が電磁弁用設定温度未満のときは、吐出路から吐出された冷却液がバイパス路を通して吸入路に戻るように、電磁弁の操作でバイパス路を開き状態に保持する。
ジャケットを通過して加熱された冷却液は、第２還流路を通って吸入路に流入する状態で、ラジエータを迂回して循環する。
【０００７】
制御装置は、温度センサによる検出温度が電磁弁用設定温度以上に上昇すると、吐出路から吐出された冷却液の全部がジャケットに流入するように、電磁弁の操作でバイパス路を閉じる。
感温操作部は、第２還流路を通って吸入路に流入した冷却液で感温部材が設定温度以上に加熱されると、冷却液がジャケットとラジエータとに亘って循環するように、第１弁体を開き操作して第１還流路を開き状態に切り替え、暖機運転が終了する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−３０１０３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来のエンジン冷却装置は、バイパス路を開閉するために、電磁弁、温度センサ、温度センサからの信号に基づいて電磁弁を駆動する制御装置、及び、それらを互いに電気的に接続する接続回路などを設ける必要がある。
このため、バイパス路の開閉構造が複雑化するおそれがある。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、バイパス路の開閉構造を簡略化することができるエンジン冷却装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によるエンジン冷却装置の第１特徴構成は、冷却液を流通させるジャケットを備えたエンジンと、冷却液を冷却するラジエータと、前記ジャケットと前記ラジエータとに亘って冷却液を循環させる冷却液循環路と、前記エンジンの駆動力により前記冷却液循環路の冷却液を循環させる循環ポンプとを有し、前記冷却液循環路が、前記ラジエータを通過した冷却液を前記循環ポンプに還流させる第１還流路と、前記ジャケットを通過した冷却液を、前記ラジエータを迂回して前記循環ポンプに還流させる第２還流路と、前記第１還流路と前記第２還流路とを合流させて前記循環ポンプの吸入口に接続する吸入路と、前記循環ポンプから吐出された冷却液を前記ジャケットに流入させる吐出路と、前記吐出路と前記吸入路とを連通するバイパス路と、前記第１還流路を開閉可能な第１弁体と、前記バイパス路を開閉可能な第２弁体と、感温部材が前記吸入路の冷却液で設定温度未満に冷却されることにより、前記第１弁体を閉じ操作可能、かつ、前記第２弁体を開き操作可能で、前記感温部材が前記吸入路の冷却液で設定温度以上に加熱されることにより、前記第１弁体を開き操作可能、かつ、前記第２弁体を閉じ操作可能な感温操作部と、を備える点にある。
【００１１】
本構成のエンジン冷却装置は、感温部材が吸入路の冷却液で設定温度未満に冷却されることにより、第１弁体を閉じ操作可能、かつ、第２弁体を開き操作可能で、感温部材が吸入路の冷却液で設定温度以上に加熱されることにより、第１弁体を開き操作可能、かつ、第２弁体を閉じ操作可能な感温操作部を備えている。
【００１２】
すなわち、感温操作部は、感温部材が吸入路の冷却液で設定温度未満に冷却されている暖機運転の開始初期には、第１弁体を閉じ操作して第１循環路を閉じ状態に保持するとともに、第２弁体を開き操作してバイパス路を開き状態に保持することができる。
第２循環路を通して吸入路に流入する冷却液の温度が上昇し、感温部材が吸入路の冷却液で設定温度以上に加熱されると、第１弁体を開き操作して第１循環路を開き状態に保持するとともに、第２弁体を閉じ操作してバイパス路を閉じ状態に保持することができる。
【００１３】
したがって、本構成のエンジン冷却装置であれば、従来のような電磁弁や温度センサ，制御装置，それらの接続回路などを設けることなく、従来から装備されている第１弁体の感温操作部を利用して、バイパス路をタイミング良く開閉することができ、バイパス路の開閉構造を簡略化することができる。
【００１４】
本発明の第２特徴構成は、前記ジャケットとして、シリンダヘッドに冷却液を流通させるヘッド用ジャケット及びシリンダブロックに冷却液を流通させるブロック用ジャケットを備え、前記吐出路が、冷却液を前記ヘッド用ジャケットに流入させる第１吐出路と、冷却液を前記ブロック用ジャケットに流入させる第２吐出路とに分岐され、前記第２吐出路を開閉可能な第３弁体を設け、前記感温操作部は、前記第２弁体の閉じ操作に連係して前記第３弁体を開き操作可能で、前記第３弁体の閉じ操作に連係して前記第２弁体を開き操作可能に設けてある点にある。
【００１５】
本構成であれば、感温部材が設定温度未満に冷却されている暖機運転の開始初期には、第２弁体が開き操作され、第１弁体と第３弁体が閉じ操作される。
このため、第１循環路と第２吐出路とを閉じ状態に保持して、第１吐出路を通してヘッド用ジャケットに流入した冷却液の第２還流路を通した循環が許容され、ヘッド用ジャケットに流入して加熱された冷却液が吸入路に戻る。
【００１６】
感温部材が吸入路の冷却液で設定温度以上に加熱されると、第１弁体と第３弁体が開き操作され、第２弁体が閉じ操作される。
このため、吐出路から吐出された冷却液の全量が第１吐出路と第２吐出路とに分配されて第１循環路と第２循環路とを通して循環する。
【００１７】
したがって、本構成のエンジン冷却装置であれば、シリンダヘッドの過度な温度上昇を抑制することができるとともに、ヘッド用ジャケットで加熱されて温度が高い冷却液をブロック用ジャケットに流入させて、シリンダブロックの温度上昇を促進することができ、暖機運転を短時間で効率良く行える。
【００１８】
本発明の第３特徴構成は、前記感温操作部は、前記第２弁体を開閉操作する第１操作部材と、前記第３弁体を開閉操作する第２操作部材とを各別に備え、
前記第１操作部材により前記第２弁体を閉じ操作した後、前記第２操作部材による前記第３弁体の開き操作が開始されるように、前記第１操作部材と前記第２操作部材とを連係してある点にある。
【００１９】
シリンダブロックの温度上昇は、燃焼室に近いシリンダヘッドの温度上昇よりも遅く進行するので、ヘッド用ジャケットを経由した冷却液の第１還流路を通した循環を開始すると同時に、ブロック用ジャケットを経由した冷却液の第１還流路を通した循環も開始すると、所定温度に上昇する前のシリンダブロックを冷却することになって、暖機運転の運転効率が低下するおそれがある。
【００２０】
本構成であれば、ヘッド用ジャケットを経由した冷却液の第１還流路を通した循環の開始よりも、ブロック用ジャケットを経由した冷却液の第１還流路を通した循環の開始を遅らせて、所定温度に上昇する前のシリンダブロックの冷却を防止することができる。
【００２１】
すなわち、第１操作部材による第２弁体の閉じ操作は、感温操作部が吸入路の冷却液で設定温度以上に加熱されることにより行われるので、第１弁体の開き操作も同時に行われる。
このため、第２弁体の閉じ操作でバイパス路を閉じ状態に保持したときは、第１弁体の開き操作で第１循環路が開き状態に保持される。
【００２２】
第１操作部材による第２弁体の閉じ操作でバイパス路を閉じ状態に保持したときは、吐出路から吐出された冷却液の全量を第１吐出路と第２吐出路とに分配可能となるが、第２操作部材による第３弁体の開き操作が開始されるまでは、冷却液が第２吐出路に流入することがない。
【００２３】
このため、第１操作部材により第２弁体を閉じ操作した後、第２操作部材による第３弁体の開き操作が開始されるまでは、吐出路から吐出された冷却液の全量を第１吐出路に流入させて、ヘッド用ジャケットを経由した冷却液を第１還流路を通して循環させることができるので、シリンダヘッドの温度上昇を効率良く抑制することができる。
【００２４】
そして、第２操作部材による第３弁体の開き操作が開始されると、吐出路から吐出された冷却液を第１吐出路と第２吐出路とに分配流入させることができるようになり、ブロック用ジャケットを経由した冷却液も第１還流路を通して循環させて、シリンダブロックの温度上昇を抑制することができる。
【００２５】
したがって、本構成のエンジン冷却装置であれば、第１操作部材による第２弁体の閉じ操作によりバイパス路を閉じ状態に保持した後、第２操作部材による第３弁体の開き操作が開始されるまでの時間を適宜設定することにより、所定温度に上昇する前のシリンダブロックの冷却を防止することができる。
【００２６】
本発明の第４特徴構成は、前記バイパス路を直線状に配設し、前記第２操作部材を、前記バイパス路の内側に同芯状に配設した軸部材で構成してある点にある。
【００２７】
本構成であれば、バイパス路を開き状態に保持したときに、バイパス路に流入した冷却液が第２操作部材（軸部材）の軸芯方向に沿ってバイパス路を通過する。
このため、バイパス路における冷却液の通過抵抗を軽減することができる。
【００２８】
本発明の第５特徴構成は、前記冷却液循環路を、前記循環ポンプを備えたポンプブロックに形成してある点にある。
【００２９】
本構成であれば、冷却液循環路を構成するための配管が不要で、エンジンに対する組み付け構造の簡略化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】エンジン冷却装置の概略図である。
【図２】循環ポンプの内部を示す断面図である。
【図３】感温操作部の説明図である。
【図４】感温操作部の説明図である。
【図５】感温操作部の説明図である。
【図６】第２実施形態における感温操作部の説明図である。
【図７】第２実施形態における感温操作部の説明図である。
【図８】第３実施形態における感温操作部の説明図である。
【図９】第３実施形態における感温操作部の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕
図１は、本発明によるエンジン冷却装置の概略図を示す。
エンジン冷却装置は、冷却液を流通させるジャケット１を備えたエンジンＥと、冷却液を冷却するラジエータ２と、ジャケット１とラジエータ２とに亘って冷却液を循環させる冷却液循環路３、及び、エンジンＥの駆動力により冷却液循環路３の冷却液を循環させる循環ポンプ４を備えたポンプブロックＡとを有している。
【００３２】
エンジンＥは、ジャケット１として、シリンダヘッドＥ１に冷却液を流通させるヘッド用ジャケット１ａ及びシリンダブロックＥ２に冷却液を流通させるブロック用ジャケット１ｂを備え、ヘッド用ジャケット１ａの出口側とブロック用ジャケット１ｂの出口側とを合流させる合流路５を備えている。
合流路５は、ラジエータ２とヒータ６とに配管で分岐して接続されている。ヒータ６は、ジャケット１を通過した冷却液との熱交換で空気を加熱する。
【００３３】
図２は、ポンプブロックＡの内部を示す。
ポンプブロックＡは、循環ポンプ４のポンプハウジング４ａに、後述する第１〜第３弁体１２，１３，１４などを内装してあるバルブハウジング３１、及び、ラジエータ２からの戻り路２ａを形成してあるインレットハウジング３２を一体に連結して構成してある。
冷却液循環路３は、ラジエータ２を通過した冷却液を循環ポンプ４に還流させる第１還流路７と、ジャケット１を通過した冷却液を、ラジエータ２を迂回して循環ポンプ４に還流させる第２還流路８と、第１還流路７と第２還流路８とを合流させて循環ポンプ４の吸入口４ｂに接続する吸入路９と、循環ポンプ４から吐出された冷却液をジャケット１に流入させる吐出路１０と、吐出路１０と吸入路９とを連通するバイパス路１１と、第１還流路７を開閉可能な第１弁体１２と、バイパス路１１を開閉可能な第２弁体１３とを備えている。
【００３４】
第１還流路７及び第２還流路８は、吸入路９に合流するように形成されている。
第１還流路７にはラジエータ２からの戻り路２ａが接続され、第２還流路８には、ヒータ６からの戻り路６ａが接続される。
【００３５】
吐出路１０は、冷却液をヘッド用ジャケット１ａに流入させる第１吐出路１０ａと、冷却液をブロック用ジャケット１ｂに流入させる第２吐出路１０ｂとに分岐され、第２吐出路１０ｂを開閉可能な第３弁体１４を設けてある。
第１吐出路１０ａ及び第２吐出路１０ｂは、吐出路１０から分岐するように形成されている。
【００３６】
第１還流路７とバイパス路１１と第２吐出路１０ｂとが共通の軸芯に沿った直線状に配設されている。
ポンプハウジング４ａをバルブハウジング３１を介してエンジンＥに連結固定することにより、第１吐出路１０ａがヘッド用ジャケット１ａに接続され、第２吐出路１０ｂがブロック用ジャケット１ｂに接続される。
吸入路９には、感温部材１５が吸入路９の冷却液で加熱・冷却されることにより、第１〜第３弁体１２，１３，１４を開閉操作可能な感温操作部１６を内装してある。
【００３７】
感温操作部１６は、図３〜図６に示すように、感温部材１５としてのサーモワックスを収容してある円筒状の収容部１７と、収容部１７を支持する支持軸１８と、弁体を開閉操作するための軸部材からなる操作部材１９とを備えている。
【００３８】
収容部１７の上部に収容部１７の外径よりも小径のボス２０が一体に設けられ、このボス２０に支持軸１８が挿通されている。
支持軸１８の先端部は、インレットハウジング３２に形成した凹入部３０に保持されている。
サーモワックス１５は、設定温度未満に冷却されるに伴って容積が小さくなり、設定温度以上に加熱されるに伴って容積が大きくなる。
【００３９】
支持軸１８のボス２０からの突出量ａは、サーモワックス１５の全体が設定温度未満に冷却されたときが最も小さくなり、サーモワックス１５が設定温度以上に加熱されるに伴って徐々に大きくなり、サーモワックス１５の全体が設定温度以上に加熱されたときが最も大きくなり、逆に、サーモワックス１５が設定温度以上から設定温度未満に冷却されるに伴って徐々に小さくなる。
【００４０】
第１弁体１２がボス２０に抜け止め状態で遊嵌されている。
吸入路９の内部にスプリング受け部材２１が固定され、第１弁体１２とスプリング受け部材２１との間に、第１圧縮コイルスプリング２２が装着されている。
第１還流路７の出口側に、下向きの第１弁座２３が形成されている。
第１弁体１２は、第１圧縮コイルスプリング２２の付勢力で第１弁座２３に圧接されることにより、第１還流路７を閉じ状態に保持する。
【００４１】
操作部材１９は、第２弁体１３を開閉操作する第１操作部材１９ａと、第３弁体１４を開閉操作する第２操作部材１９ｂとを各別に備えている。
第１操作部材１９ａは収容部１７の下端側に同芯状に一体固定され、第２操作部材１９ｂはバイパス路１１と第２吐出路１０ｂとに亘って同芯状に挿通されている。
【００４２】
第２弁体１３は第１操作部材１９ａに抜け止め状態で遊嵌され、第２弁体１３と収容部１７の下部との間に第２圧縮コイルスプリング２４が装着されている。
バイパス路１１の出口側に、上向きの第２弁座２５が形成されている。
第２弁体１３は、第２圧縮コイルスプリング２４の付勢力で第２弁座２５に圧接されることにより、バイパス路１１を閉じ状態に保持する。
【００４３】
第３弁体１４は第２操作部材１９ｂの下端側に抜け止め状態で遊嵌され、第２操作部材１９ｂの上部に形成した大径軸部２６と、バイパス路１１の入口側内周部に一体形成した鍔部２７とに亘って第３圧縮コイルスプリング２８が装着されている。
第２吐出路１０ｂの入口側に下向きの第３弁座２９が形成されている。
第３弁体１４は、第３圧縮コイルスプリング２８の付勢力で第３弁座２９に圧接されることにより、第２吐出路１０ｂを閉じ状態に保持する。
【００４４】
第３圧縮コイルスプリング２８の付勢力により、第３弁体１４が閉じ位置に復帰するように付勢されているとともに、第２操作部材１９ｂがバイパス路１１の内側と第２吐出路１０ｂの内側とに亘って同芯状に挿通保持される。
【００４５】
感温操作部１６は、サーモワックス１５が吸入路９の冷却液で設定温度未満に冷却されることにより、第１弁体１２を閉じ操作可能、かつ、第２弁体１３を開き操作可能で、サーモワックス１５が吸入路９の冷却液で設定温度以上に加熱されることにより、第１弁体１２を開き操作可能、かつ、第２弁体１３を閉じ操作可能に設けられている。
【００４６】
すなわち、サーモワックス１５の全体が設定温度未満に冷却されているときは、図３に示すように、第１弁体１２が第１圧縮コイルスプリング２２の付勢力で閉じ位置に操作されて第１還流路７が閉じ状態に保持され、かつ、第２弁体１３が開き操作されてバイパス路１１が開き状態に保持されている。
【００４７】
そして、図３（図２）に示す状態からサーモワックス１５が設定温度以上に加熱されるに伴って、収容部１７が支持軸１８に対して下向きに相対移動して突出量ａが大きくなる。
【００４８】
突出量ａが大きくなると、図４に示すように、第１弁体１２が開き操作されて第１還流路７が開き状態に保持され、第１弁体１２の開き操作よりも遅れたタイミングで第２弁体１３が閉じ操作されて、バイパス路１１が閉じ状態に保持される。
【００４９】
また、感温操作部１６は、第２弁体１３の閉じ操作に連係して第３弁体１４を開き操作可能で、第３弁体１４の閉じ操作に連係して第２弁体１３を開き操作可能に設けてある。
すなわち、第２弁体１３が閉じ操作された図４に示す状態から突出量ａが更に大きくなると、図５に示すように、第１操作部材１９ａが第２操作部材１９ｂに接当して第３圧縮コイルスプリング２８の付勢力に抗して押し下げ、第３弁体１４を開き操作して第２吐出路１０ｂを開き状態に保持する。
【００５０】
したがって、第２弁体１３が閉じ操作された後、第１操作部材１９ａが第２操作部材１９ｂに接当するまでの間は、第３弁体１４が開き操作されず、第１操作部材１９ａにより第２弁体１３を閉じ操作した後、所定時間が経過すると、第２操作部材１９ｂによる第３弁体１４の開き操作が開始されるように、第１操作部材１９ａと第２操作部材１９ｂとを連係してある。
【００５１】
よって、第２弁体１３の閉じ操作によりバイパス路１１を閉じ状態に保持した後、第３弁体１４の開き操作が開始されるまでの時間を、第１操作部材１９ａが第２操作部材１９ｂに接当するまでの時間として適宜設定することにより、所定温度に上昇する前のシリンダブロックＥ２の冷却を防止することができる。
感温操作部１６は、サーモワックス１５の全体が設定温度以上に加熱された状態から設定温度未満に冷却されるにともなって、上述とは逆の動作を行うので、その説明は省略する。
【００５２】
〔第２実施形態〕
図６，図７は、本発明によるエンジン冷却装置の別実施形態を示す。
本実施形態では、バイパス路１１に形成した上向きの第２弁座２５に圧接される第２弁体１３を第２操作部材１９ｂに遊嵌し、第２圧縮コイルスプリング２４を第２弁体１３と第２操作部材１９ｂの大径軸部２６とに亘って装着して、感温操作部１６を構成してある。
第２弁座２５は、バイパス路１１の出口側に吸入路９の側ほど内径が大きくなる円錐台形状の凹面部３３を形成して、その凹面部３３の底面に形成してある。
【００５３】
本実施形態によれば、第２圧縮コイルスプリング２４の付勢力により、第２弁体１３が第２弁座２５に圧接されてバイパス路１１が閉じ状態に保持され、かつ、第３弁体１４が第３弁座２９に圧接されて第２吐出路１０ｂが閉じ状態に保持される。
したがって、本実施形態では第１実施形態で示した第３圧縮コイルスプリング２８を備えていない。
第２圧縮コイルスプリング２４の付勢力は、第２操作部材１９ｂが第１操作部材１９ａで押し下げられるに伴って増大する。
その他の構成は第１実施形態と同様である。
【００５４】
感温操作部１６の動作を説明する。
サーモワックス１５の全体が設定温度未満に冷却されているときは、図６に示すように、第１圧縮コイルスプリング２２の付勢力で第１弁体１２が閉じ位置に操作されて第１還流路７が閉じ状態に保持され、かつ、第１操作部材１９ａと第２操作部材１９ｂは初期状態では互いに接当する状態に位置設定されている。
この状態では、吐出路１０からバイパス路１１への冷却液の流入圧により第２弁体１３を開き操作可能である。
尚、第２弁体１３の面積は、第３弁体１４の面積に比べて大きいため、冷却液の圧力によって第２弁体１３が先に開き操作され、第３弁体１４は閉じ状態に維持される。
【００５５】
そして、サーモワックス１５が設定温度以上に加熱されるに伴って、図７に示すように、支持軸１８のボス２０からの突出量ａが大きくなるように収容部１７が支持軸１８に対して下向きに相対移動する。
【００５６】
そして、図７に示すように、第１弁体１２が開き操作されて第１還流路７が開き状態に保持されるとともに、第２操作部材１９ｂが第１操作部材１９ａで押し下げられて、第２圧縮コイルスプリング２４の付勢力が増大しながら、第３弁体１４が開き操作される。
【００５７】
第３弁体１４が開き操作された状態では、吐出路１０からバイパス路１１への冷却液の流入圧では第２弁体１３が開き操作されないように、第２圧縮コイルスプリング２４の付勢力が増大される。
本実施形態においても、感温操作部１６は、サーモワックス１５の全体が設定温度以上に加熱された状態から設定温度未満に冷却されるにともなって、上述とは逆の動作を行うので、その説明は省略する。
【００５８】
〔第３実施形態〕
図８，図９は、本発明によるエンジン冷却装置の別実施形態を示す。
本実施形態では、第１操作部材１９ａと第２操作部材１９ｂとを同芯状に一体に固定して、感温操作部１６を構成してある。
【００５９】
本実施形態によれば、サーモワックス１５が設定温度未満に冷却されるにともなって、第３弁体１４が第３弁座２９に圧接されて第２吐出路１０ｂが閉じ状態に保持される。
したがって、本実施形態では第１実施形態で示した第３圧縮コイルスプリング２８を備えていない。
その他の構成は第１実施形態と同様である。
【００６０】
感温操作部１６の動作を説明する。
サーモワックス１５の全体が設定温度未満に冷却されているときは、図８に示すように、第１圧縮コイルスプリング２２の付勢力で第１弁体１２が閉じ位置に操作されて第１還流路７が閉じ状態に保持され、かつ、第２弁体１３が開き操作され、第３弁体１４が閉じ操作されている。
【００６１】
そして、サーモワックス１５が設定温度以上に加熱されるに伴って、図９に示すように、支持軸１８のボス２０からの突出量ａが大きくなるように収容部１７が支持軸１８に対して下向きに相対移動する。
【００６２】
そして、図９に示すように、第１弁体１２が開き操作されるとともに、第３弁体１４が開き操作された後、第２弁体１３が第２弁座２５に接当し、突出量ａの更なる増大により、第２圧縮コイルスプリング２４の付勢力で閉じ位置に保持される。
本実施形態においても、感温操作部１６は、サーモワックス１５の全体が設定温度以上に加熱された状態から設定温度未満に冷却されるにともなって、上述とは逆の動作を行うので、その説明は省略する。
【００６３】
〔その他の実施形態〕
本発明によるエンジン冷却装置は、バイメタルなどを感温部材として用いるものであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、冷却液を流通させるジャケットを備えた各種エンジンの冷却装置として利用可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１ ジャケット
１ａ ヘッド用ジャケット
１ｂ ブロック用ジャケット
２ ラジエータ
３ 冷却液循環路
４ 循環ポンプ
４ｂ 吸入口
７ 第１還流路
８ 第２還流路
９ 吸入路
１０ 吐出路
１０ａ 第１吐出路
１０ｂ 第２吐出路
１１ バイパス路
１２ 第１弁体
１３ 第２弁体
１４ 第３弁体
１５ 感温部材
１６ 感温操作部
１９ａ 第１操作部材
１９ｂ 第２操作部材
Ａ ポンプブロック
Ｅ エンジン
Ｅ１ シリンダヘッド
Ｅ２ シリンダブロック
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却液を流通させるジャケットを備えたエンジンと、
冷却液を冷却するラジエータと、
前記ジャケットと前記ラジエータとに亘って冷却液を循環させる冷却液循環路と、
前記エンジンの駆動力により前記冷却液循環路の冷却液を循環させる循環ポンプとを有し、
前記冷却液循環路が、
前記ラジエータを通過した冷却液を前記循環ポンプに還流させる第１還流路と、
前記ジャケットを通過した冷却液を、前記ラジエータを迂回して前記循環ポンプに還流させる第２還流路と、
前記第１還流路と前記第２還流路とを合流させて前記循環ポンプの吸入口に接続する吸入路と、
前記循環ポンプから吐出された冷却液を前記ジャケットに流入させる吐出路と、
前記吐出路と前記吸入路とを連通するバイパス路と、
前記第１還流路を開閉可能な第１弁体と、
前記バイパス路を開閉可能な第２弁体と、
感温部材が前記吸入路の冷却液で設定温度未満に冷却されることにより、前記第１弁体を閉じ操作可能、かつ、前記第２弁体を開き操作可能で、前記感温部材が前記吸入路の冷却液で設定温度以上に加熱されることにより、前記第１弁体を開き操作可能、かつ、前記第２弁体を閉じ操作可能な感温操作部と、を備えるエンジン冷却装置。
【請求項２】
前記ジャケットとして、シリンダヘッドに冷却液を流通させるヘッド用ジャケットとシリンダブロックに冷却液を流通させるブロック用ジャケットとを備え、
前記吐出路が、冷却液を前記ヘッド用ジャケットに流入させる第１吐出路と、冷却液を前記ブロック用ジャケットに流入させる第２吐出路とに分岐され、
前記第２吐出路を開閉可能な第３弁体を設け、
前記感温操作部は、前記第２弁体の閉じ操作に連係して前記第３弁体を開き操作可能で、前記第３弁体の閉じ操作に連係して前記第２弁体を開き操作可能に設けてある請求項１記載のエンジン冷却装置。
【請求項３】
前記感温操作部は、前記第２弁体を開閉操作する第１操作部材と、前記第３弁体を開閉操作する第２操作部材とを各別に備え、
前記第１操作部材により前記第２弁体を閉じ操作した後、前記第２操作部材による前記第３弁体の開き操作が開始されるように、前記第１操作部材と前記第２操作部材とを連係してある請求項２記載のエンジン冷却装置。
【請求項４】
前記バイパス路を直線状に配設し、
前記第２操作部材を、前記バイパス路の内側に同芯状に配設した軸部材で構成してある請求項３記載のエンジン冷却装置。
【請求項５】
前記冷却液循環路を、前記循環ポンプを備えたポンプブロックに形成してある請求項１〜４のいずれか１項記載のエンジン冷却装置。
【請求項１】
冷却液を流通させるジャケットを備えたエンジンと、
冷却液を冷却するラジエータと、
前記ジャケットと前記ラジエータとに亘って冷却液を循環させる冷却液循環路と、
前記エンジンの駆動力により前記冷却液循環路の冷却液を循環させる循環ポンプとを有し、
前記冷却液循環路が、
前記ラジエータを通過した冷却液を前記循環ポンプに還流させる第１還流路と、
前記ジャケットを通過した冷却液を、前記ラジエータを迂回して前記循環ポンプに還流させる第２還流路と、
前記第１還流路と前記第２還流路とを合流させて前記循環ポンプの吸入口に接続する吸入路と、
前記循環ポンプから吐出された冷却液を前記ジャケットに流入させる吐出路と、
前記吐出路と前記吸入路とを連通するバイパス路と、
前記第１還流路を開閉可能な第１弁体と、
前記バイパス路を開閉可能な第２弁体と、
感温部材が前記吸入路の冷却液で設定温度未満に冷却されることにより、前記第１弁体を閉じ操作可能、かつ、前記第２弁体を開き操作可能で、前記感温部材が前記吸入路の冷却液で設定温度以上に加熱されることにより、前記第１弁体を開き操作可能、かつ、前記第２弁体を閉じ操作可能な感温操作部と、を備えるエンジン冷却装置。
【請求項２】
前記ジャケットとして、シリンダヘッドに冷却液を流通させるヘッド用ジャケットとシリンダブロックに冷却液を流通させるブロック用ジャケットとを備え、
前記吐出路が、冷却液を前記ヘッド用ジャケットに流入させる第１吐出路と、冷却液を前記ブロック用ジャケットに流入させる第２吐出路とに分岐され、
前記第２吐出路を開閉可能な第３弁体を設け、
前記感温操作部は、前記第２弁体の閉じ操作に連係して前記第３弁体を開き操作可能で、前記第３弁体の閉じ操作に連係して前記第２弁体を開き操作可能に設けてある請求項１記載のエンジン冷却装置。
【請求項３】
前記感温操作部は、前記第２弁体を開閉操作する第１操作部材と、前記第３弁体を開閉操作する第２操作部材とを各別に備え、
前記第１操作部材により前記第２弁体を閉じ操作した後、前記第２操作部材による前記第３弁体の開き操作が開始されるように、前記第１操作部材と前記第２操作部材とを連係してある請求項２記載のエンジン冷却装置。
【請求項４】
前記バイパス路を直線状に配設し、
前記第２操作部材を、前記バイパス路の内側に同芯状に配設した軸部材で構成してある請求項３記載のエンジン冷却装置。
【請求項５】
前記冷却液循環路を、前記循環ポンプを備えたポンプブロックに形成してある請求項１〜４のいずれか１項記載のエンジン冷却装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−４７５０３（Ｐ２０１３−４７５０３Ａ）
【公開日】平成２５年３月７日（２０１３．３．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８６５５２（Ｐ２０１１−１８６５５２）
【出願日】平成２３年８月２９日（２０１１．８．２９）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月７日（２０１３．３．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２９日（２０１１．８．２９）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【Ｆターム（参考）】
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