JPH0569966B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、特に、自動車内燃機関の冷却系統の
内部に設置され、冷却系統の内部の流体の流れ
を、その温度に応じて制御するのに適している熱
応動温度調節流体制御弁装置に関するものであ
る。

従来の技術 この種の熱応動流体制御弁装置の一つとして、
本出願人の先の出願に係る「熱応答バイパス弁装
置」の発明が、特開昭52−89738号公報として開
示されている。

また、同公報の第１図（この図が、本願添付図
面第７図として転載されている）には、従来技術
として、流体通路１３，１４，１６を有している
導管系統に配置された弁装置が示されている。こ
の弁装置においては、流体通路１６が上流側の流
体通路（主導管）となつており、この主導管１６
を上方に流れる流体は、流体の温度に応じて、流
体通路（分岐導管）１２か、１４かのいずれか一
方又は両方に流れるようにしている。

両端が開放している円筒状の閉鎖部材（可動弁
部材）２０が、流体通路１２，１４を隔離してい
る壁２６に明けられた垂直な開口２４内を垂直方
向に可動に設置されており、閉鎖部材２０の下方
部分に形成されたテーバ下端部３６の周辺から
は、環状係合部分（環状フランジ）３８が一体に
水平に延びており、この環状係合部分３８は、流
体通路１６，１４を隔離している壁部分に設置さ
れた環状弁座（環状弁座部材）３２に係合可能と
なつている。

閉鎖部材２０の頂部には、熱応答作動部材（熱
応動アクチユエータ部材）４０が、その頂部から
上方に突出しているステム部４２を介して固着さ
れているが、熱応答作動部材４０は、環状弁座３
２にアーム部材を介して取り付けられた支持部材
４６により固持されており、また、熱応答作動部
材４０を包囲するコイルばね５０があり、このコ
イルばね５０は、それを包囲する連結部材５２の
下端部と、支持部材４６との間に圧縮状態に置か
れている。

連結部材５２は、その上端部をリンク５６を介
してステム部４２に連接されており、また、リン
ク５６とステム部４２との間にはコイルばね６０
が配置されている。このような構造を有している
弁装置は、各要素が第７図に示す状態にある時に
は、流体は流体通路１６から閉鎖部材２０を経て
流体通路１２に流れるが、熱応答作動部材４０が
予定値以上の流体の高温度を感知した場合には、
ステム部４２は上方に動き、閉鎖部材２０を上方
へ動かし、流体通路１２への流路を徐徐に閉じる
と共に流体通路１４への流路を徐徐に開くように
作動をする。

しかしながら、このような構成及び作用を有し
ている従来技術の弁装置には、問題点がある。

すなわち、第一の問題点は、閉鎖部材２０の下
方部分にテーバ下端部分３６が形成されているこ
とである。なぜならば、このテーバ下端部分３６
は、流体が閉鎖部材２０を経て上方に流れる場合
に、流体圧力を生ずる面を形成し、この面におい
て発生する高流体圧が、コイルばね６０のばね力
に抗して閉鎖部材２０を上方に動かすようにし、
従つて、流体通路１６から流体通路１４へ流体が
流れるように流体温度が十分となる前に、流体通
路１６，１４の間に流体の連通が生ずるようにさ
せるからである。

この問題点は、同公報の第２図以下に実施例が
示されている先の発明により、解決されたところ
である。

第二の問題点は、先の発明も同様であるが、環
状弁座３２が、流体通路１６，１４を隔離してい
る壁の開口部に設置される場合に、この開口部に
おける流体の漏れを防止するために、弾性体から
成るシールガスケツトのような環状の弾性的シー
ル部材（第７図に、参照数字１００によつて示さ
れている）が必要であり、このために、導管１
６，１４の環状弁座３２の部分の加工は、比較的
精密であることを必要とし、従つて、製作費が高
騰することにあるものである。

第三の共通の問題点は、環状弁座３２が、その
周囲に流れる高圧・高速の流体との接触により摩
耗を受け、寿命が短くなることにあるものであ
る。

発明が解決しようとする課題 それ故、本発明の一つの目的は、弾性的シール
部材が、主導管と分岐導管との接合部分に設置し
てある弁装置の弁座部分において、導管の接合部
分の間において良好なシール作用を行うが、流れ
つつある流体の力は直接的には受けることが無
く、シール部材の流体による摩耗を防止すること
が出来るようになつている自動車内燃機関冷却系
統用熱応動温度調節流体制御弁装置を得ることに
あるものである。

本発明の他の目的は、主導管と分岐導管との接
合部分に別個のシールガスケツトなどを必要とし
ないシール部材を含んでいる自動車内燃機関冷却
導管系統用熱応動温度調節流体制御弁装置を得る
ことにあるものである。

本発明のなお他の目的、弁座の箇所における主
導管と分岐導管との接合部分の間における流体の
流れに対して漏れ止めを行い、同時に、可動弁部
材との間の流体の流れに対してもシールを行う弁
座を有している自動車内燃機関冷却系統用熱応動
温度調節流体制御弁装置を得ることにあるもので
ある。

本発明の更に他の目的は、剛性のある支持部材
によつて支持された弾性的シール部材を含んでは
いるが、弾性的シール部材は、剛性のある支持部
材に接着などによる取り付けを必要としない自動
車内燃機関冷却系統用熱応動温度調節流体制御弁
装置を得ることにあるものである。

課題を解決するための手段 本発明による弁装置の静止弁座部材は、剛性の
ある円筒形の壁を含んでいる流れ指向器部材を有
しており、その円筒形の壁は、それを通る流体の
通路を形成していると共に内燃機関の冷却系統の
流体導管の内部に置かれるようにされている。こ
の流れ指向器部材は環状基部をも含んでいるが、
この環状基部は円筒形の壁を包囲し且つその下端
部の外周辺に固着されている。更に、静止弁座部
材は流れ指向器部材の円筒形の壁にそれを包囲す
るように配置されている環状の弾性的シール部材
を有してが、これは２部分から形成されている。
すなわち、一つの部分は、自動車内燃機関の冷却
系統の流体導管の内部に設置され、流体導管内に
おける流れ指向器部材の位置を決定すると共に流
れ指向器部材と流体導管の壁との間から流体の漏
れることを防止している。他方の部分は、可動弁
部材と係合可能な環状面を有しており、流れ指向
器部材を通る流体の量を制御するために可動弁部
材と協同するようになつている。また、冷却系統
の流体導管内を流れる流体の温度に応答するため
に熱応動アクチユエータ部材が設けられており、
流体の温度に応答して可動弁部材を静止弁座部材
に対して移動させるようになつている。

実施例 以下、本発明をその実施例を示す添付図面の第
１〜６図に基づいて、詳細に説明をする。

本発明による弁装置が、それが設置される導管
の内部に配置されているものとして第１図に示さ
れている。

この弁装置の静止弁座部材は、第１及び２図に
示すように、剛性のある材料から作られた流れ指
向器部材２０と、弾性材料から作られた環状の弾
性的シール部材３０とから構成されている。

これらの内の流れ指向器部材２０は、第２図に
示すように、一般的に円筒形の壁２４を有してい
るが、この円筒形の壁２４は、流れ通路を形成し
ている。流れ指向器部材２０は、また、環状基部
２８をも含んでいるが、この環状基部２８は、円
筒形の壁２４の外周面に、その下端部において一
体に固着されている。

一方、環状の弾性的シール部材３０は、流れ指
向器部材２０の円筒形の壁２４を包囲すると共に
環状基部２８の上に載置されているが、この環状
の弾性的シール部材３０は、例えば、ゴムのよう
な弾性材料から作られ、また、第２図に示すよう
に、肩３０ｃにより連結されている環状表面３０
ａ及び３０ｂを有している。環状の弾性的シール
部材３０は、環状表面３０ａ及び３０ｂに対向し
て環状表面３０ｄ（第４図参照）を有しているが、
この環状表面３０ｄは、流れ指向器部材２０の環
状基部２８の表面に係合しており、また、環状表
面３０ｅ（第４図参照）も有しているが、この環
状表面３０ｅは、第４図に示されるように、環状
フランジ３０ｆにより包囲されている。環状表面
３０ｅ及び環状フランジ３０ｆは、第１図に示さ
れているように、流れ指向器部材２０の環状基部
２８を包囲している。

環状の弾性的シール部材３０は、流れ指向器部
材２０への接着、又は、他の取り付け手段を必要
とすること無しに、流れ指向器部材２０の円筒形
の壁２４に緊密に係合している。円筒形の壁２４
は、第１及び６図に示されているように、環状の
弾性的シール部材３０の厚さを越えて軸方向に延
びている。

流れ指向器部材２０は、第２図に示すように、
円筒形の壁２４に、その上端部分において一体に
接合されている連結部材４０を含んでいる。この
連結部材４０は、円筒形の壁２４と、中心に置か
れた環状の支持部分４４との間を放射方向に延び
ている。

支持部分４４は、熱応動アクチユエータ部材４
８を支持しているが、この熱応動アクチユエータ
部材４８は、任意の適当な型式のものであつても
良い。

本発明による静止弁座部材は、種々の型式の流
体制御装置の任意のものの一部分であつても良
い。

本実施例においては、静止弁座部材２０，３０
は、コイルばね５２と組み合わされて示されてお
り、また、このコイルばね５２は、熱応動アクチ
ユエータ部材４８を包囲すると共に上端部におい
て、流れ指向器部材２０の支持部分４４に係合し
ている。コイルばね５２は、また、下端部におい
て、連結脚５６の下端部部分にも係合している。
連結脚５６の対向する上端部部分は、横部材６０
に接合されている。横部材６０と係合して、補助
コイルばね６４がある。熱応動アクチユエータ部
材４８は、アクチユエータ心棒４８ａを有してい
るが、このアクチユエータ心棒４８ａも、横部材
６０に係合している。アクチユエータ心棒４８ａ
は、横部材６０を貫いて延びており、また、補助
コイルばね６４を貫いても延びている。アクチユ
エータ心棒４８ａは、ナツト７０に取り付けられ
ているが、このナツト７０は、間隔を置かれた多
数の腕７４に固着されている。

腕７４は、可動弁部材８０に取り付けられてい
るが、この可動弁部材８０は、本実施例において
は、円筒形部材として示されている。この円筒形
の可動弁部材８０は、その一端部において完全に
開放している。可動弁部材８０の他端部の間隔を
置かれた腕７４は、第１図に示されるように、そ
れらの間に多数の開口を形成している。

第６図に示されているように、本発明による静
止弁座部材２０，３０を含んでいる温度調節流体
制御弁装置は、自動車内燃機関の冷却系統の流体
の流れ導管の内部に設置されるようにされてい
る。環状の弾性的シール部材３０は、導管部材９
０と、導管部材９２との間に締め付けられ、それ
らの間を流体の漏れないようにシールしている
が、これは、環状の弾性的シール部材３０の環状
表面３０ａが導管部材９０に係合すると共に環状
フランジ３０ｆが導管部材９２に係合しているこ
とによるものである。

環状の弾性的シール部材３０は、弾性材料製で
あるので、導管部材９０と、導管部材９２との間
に締め付けられている環状の弾性的シール部材３
０の部分は、それと両方の導管部材９０及び９２
との間の流体の流れをシールする。従つて、シー
ルのために別個の漏れ止めガスケツトなどの使用
を不必要とする。

可動弁部材８０は、導管部材９０と導管部材１
００との間の仕切り９８に明けられた垂直開口に
設置されたシールリング９４に対して滑動自在で
あり、また、このシールリング９４によつて包囲
されている。可動弁部材８０は、導管系統を形成
している導管部分１００の方へ及びこの導管部分
１００から離れるように動くことが出来る。

通常は、可動弁部材８０は、第１図に示される
ように、環状の弾性的シール部材３０の環状表面
３０ｂと係合している。環状の弾性的シール部材
３０は、弾性材料製であるので、可動弁部材８０
と、環状の弾性的シール部材３０の環状表面３０
ｂとの間には、良好なシール関係が確立され、そ
れらの間には何らの流体の流れも無い。

ここに示された温度調節流体制御弁装置は、バ
イパス弁装置と呼ばれる型式のものである。温度
調節流体制御弁装置は、図面には、垂直に置かれ
るものとして示されているが、しかしながら、無
論、この温度調節流体制御弁装置の設置方向は、
任意の他の希望される方向であつても良い。通常
は、温度調節流体制御弁装置を通る流体の流れ
は、第１図に矢印８６により示されるように、静
止弁座部材２０，３０及び可動弁部材８０を貫い
て上方へである。静止弁座部材２０，３０を通つ
て流れる流体は、熱応動アクチユエータ部材４８
を過ぎて流れる。このようにして、熱応動アクチ
ユエータ部材４８は、流体の流れの温度を検出す
る。熱応動アクチユエータ部材４８は、それを通
過して流れる流体の温度が、ある予定値を超過す
る時は、この温度に応答し、アクチユエータ心棒
４８ａを上方へ動かす。このようにして、可動弁
部材８０は、第６図に示されるように、上方へ動
かされる。可動弁部材８０が上方へ動く時は、冷
却系統の中を流れる流体のある量が、可動弁部材
８０と、流れ指向器部材２０の円筒形の壁２４の
上縁との間を流れる。

本発明による静止弁座部材２０，３０において
は、その流れ指向器部材２０の円筒形の壁２４の
上への、又は、円筒形の壁２４に対する流体の流
れの力によつて、円筒形の壁２４の上には、無視
し得る摩耗が生ずるだけである。円筒形の壁２４
は、環状の弾性的シール部材３０を越えて上方へ
延びているので、円筒形の壁２４は、環状の弾性
的シール部材３０を摩耗から保護をし、また、環
状の弾性的シール部材３０は流体の流れの直接的
な力を受けることが無い。それ故、環状の弾性的
シール部材３０は、流れ指向器部材２０を通つて
流れる流体の力により摩耗を受けることは無い。

熱応動アクチユエータ部材４８が、より高い温
度を検出する時は、アクチユエータ心棒４８ａは
上方へ動き、可動弁部材８０を上方へ、第６図に
示されるように、導管部材１００と係合させる。
可動弁部材８０が導管部材１００と係合する時
は、可動弁部材８０の上端部は閉塞され、すべて
の流体は、第６図に矢印１１０により示すよう
に、可動弁部材８０と、静止弁座部材２０，３０
との間を流れる。

流れ指向器部材２０の円筒形の壁２４の上縁
は、平面形状、又は、任意の他の形状、又は、輪
郭であつて良い。ここで、円筒形の壁２４の上縁
が、第２，３及び５図に、傾斜表面１２０の対を
有しているものとして示されており、これらの傾
斜表面１２０は、円筒形の壁２４の上縁の中にノ
ツチ１２６を形成している。それ故、可動弁部材
８０が最初に環状の弾性的シール部材３０から上
方へ動く時は、流体は、単に、円筒形の壁２４の
ノツチ１２６を経て流れるだけである。このよう
にして、最初の流体の流れは制限され、熱応動ア
クチユエータ４８及び流れる流体は、急に冷却さ
れることは無い。若しも、流体の急な冷却が生ず
るならば温度の変動が生ずるが、流体の急な冷却
が無いのてあるので、可動弁部材８０の運動は円
滑であり、その最初の運動に変動は無い。

上記のように、静止弁座部材２０，３０の円筒
形の壁２４は、剛性のある材料製であるので、円
筒形の壁２４の上縁を通過する流体の流れ及び
（又は）ノツチ１２６を通過する流体の流れは、
円筒形の壁２４に重大な摩耗を生じさせることは
無い。それ故、円筒形の壁２４は長い寿命を有
し、一方、環状の弾性的シール部材３０を、流体
の流れの直接的な力から保護する。

環状の弾性的シール部材３０は、上述のよう
に、流れ指向器部材２０に接着される必要が無い
ので、環状の弾性的シール部材３０の流れ指向器
部材２０への接合、又は、環状の弾性的シール部
材３０の流れ指向器部材２０への他の任意の取り
付け手段は、不必要である。それ故、組み立て及
び製作費用は最小となる。更に、環状の弾性的シ
ール部材３０の弾性材料は、シールに対して容易
に適応される性質のものであり、他の要素に接合
可能、又は、取り付け可能である形式のものであ
る必要は無い。

発明の効果 本発明は、上記のような構成及び作用を有して
いるので、シールは良好であり、しかも、流れる
流体によつて摩耗などを受けることが無い静止弁
座部材を備えている自動車内燃機関冷却系統用熱
応動温度調節流体制御弁装置を提供することが出
来るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による静止弁座部材を含んで
いる熱応動温度調節流体制御弁装置の１実施例
を、可動弁部材が環状の弾性的シール部材と係合
している状態において示すと共に流体導管系統の
一部分をも示す断面図、第２図は、本発明による
静止弁座部材の分解斜視図、第３図は、本発明に
よる静止弁座部材の流れ指向器部材を示す正面
図、第４図は、本発明による静止弁座部材の環状
の弾性的シール部材の断面図、第５図は、本発明
による静止弁座部材の正面図、第６図は、本発明
による熱応動温度調節流体制御弁装置の可動弁部
材を他の作動位置において示すと共に熱応動温度
調節流体制御弁装置の内部に取り付けられる流体
導管系統の一部分をも示す第１図と同様の断面
図、第７図は、従来技術による熱応動温度調節流
体制御弁装置の１例を示すものである。 ２０……流れ指向器部材、２４……円筒形の
壁、３０……環状の弾性的シール部材、３０ａ，
３０ｂ，３０ｄ，３０ｅ……弾性的シール部材の
環状表面、３０ｆ……同じく環状フランジ、４４
……支持部分、４８……熱応動アクチユエータ部
材、８０……可動弁部材、９０，９２……導管部
材、９４……シールリング。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 主導管と、これから分岐する第一及び第二分
   岐導管とから成り立つている自動車内燃機関の冷
   却用流体導管系統の内部に設置されるようにさ
   れ、主導管と第一分岐導管との間の接合部に設置
   されるようにされた静止弁座部材と、第一分岐導
   管と第二分岐導管との間の接合部に配置されると
   共に静止弁座部材と協同する可動弁部材と、可動
   弁部材を流体温度に応じて作動させるためにそれ
   に連結された熱応動アクチユエータ部材とから成
   り立つている自動車内燃機関冷却系統用熱応動温
   度調節流体制御弁装置において、静止弁座部材
   が、流れ流路を形成していると共にある与えられ
   た最小の軸方向長さを有している剛性のある円筒
   形の壁から成り立つている流れ指向器部材と、流
   れ指向器部材の剛性のある円筒形の壁を弾性的に
   包囲している環状の弾性的シール部材とから成り
   立つており、環状の弾性的シール部材は流れ指向
   器部材の剛性のある円筒形の壁の最小の軸方向長
   さよりもより小さな軸方向長さを有しており、こ
   れにより、剛性のある円筒形の壁が環状の弾性的
   シール部材を越えて延びるようにし、また、環状
   の弾性的シール部材は流れ指向器部材の剛性のあ
   る円筒形の壁の外径よりもより大きな外径を有し
   ている環状フランジを含んでおり、更に、環状の
   弾性的シール部材は、流れ指向器部材の剛性のあ
   る円筒形の壁に緊密に係合すると共に剛性のある
   円筒形の壁と可動弁部材との間における流体の流
   れを阻止するために可動弁部材に係合可能であ
   る、環状の弾性的シール部材の環状フランジの外
   径よりも小さな外径を有している環状表面を含ん
   でおり、また、可動弁部材は、熱応動アクチユエ
   ータ部材により環状の弾性的シール部材から間隔
   を置かれた位置へ動くことが出来、これにより、
   流れ指向器部材の剛性のある円筒形の壁と可動弁
   部材との間を流体が流れることを可能としたこと
   を特徴とする自動車内燃機関冷却系統用熱応動温
   度調節流体制御弁装置。 ２ 流れ指向器部材が、その剛性のある円筒形の
   壁に接合されると共にそれを包囲している剛性の
   ある環状フランジを含んでおり、この剛性のある
   環状フランジ及び環状の弾性的シール部材の環状
   フランジが、実質的に同じ外径を有していると共
   に相互に係合しており、剛性のある環状フランジ
   は、環状の弾性的シール部材を支持している特許
   請求の範囲第１項記載の自動車内燃機関冷却系統
   用熱応動温度調節流体制御弁装置。 ３ 環状の弾性的シール部材が、その内部に剛性
   のある支持部材を有していない特許請求の範囲第
   １項記載の自動車内部機関冷却系統用熱応動温度
   調節流体制御弁装置。 ４ 環状の弾性的シール部材が、流れ指向器部材
   の剛性のある円筒形の壁に接合されていない特許
   請求の範囲第１項記載の自動車内燃機関冷却系統
   用熱応動温度調節流体制御弁装置。