JP2001522971A - サーモスタットバルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 一方で冷却剤システム内の第１および第２チャネル（４，５）間、ならびに他方で冷却剤システム内の第１および第３チャネル（６）間の内燃機関の冷却剤システムにおいて、冷却剤を導くためのサーモスタットバルブである。前記バルブは、一方でバルブチャンバ（２）と連絡した固定位置でのバルブ場所を保持する外部装着部材（８）を備えるホルダ（２７）を構成し、他方で第１開口部（１４）を備える環状バルブ本体（１２）を構成する。開口部は、第１チャネル方向に持続的に開放される。反対の第２開口部（１５）は第２チャンネルに面している。第１チャネルのバルブチャンバに配列された第１バルブシート（１８）、およびホルダによって支持された第２バルブシート（２０）間において、バルブ本体は、軸（１６）に沿って移動可能である。第２チャネルの方向に持続的に開放された第３開口部をホルダは開く。ホルダは、軸に沿って拡張、冷却剤の温度に依存して第１および第２間のバルブ本体をスイッチで切り替えることを意図する温度検出スイッチオーバ機構（２２）を支持する。ホルダは一方で、前記装着部材（８）から拡張、および第２シートからの距離においてバルブ本体（１２）周辺に接続する襟状ケーシング壁（２７）を支持し、ならびに他方で、第２末端位置でバルブ本体の第２開口部（１５）閉じるために嵌合した閉じた末端壁（２１）を支持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 （技術分野） 本発明は、添付した請求項１の前文に従った内燃機関における冷却システム内
の冷却剤流の案内のためのサーモスタットバルブに関する。

【０００２】 例えば米国特許第４ ０５５ ２９８号より、冷却剤システムのためのサーモ
スタットバルブは公知であり、そのシステム内でバルブ部分を形成しているバル
ブ本体は、バルブの長手軸方向に沿って見た場合、より正確には冷却システムの
下流で、ホルダの一方の側に設けられる。この様式において、バルブ本体は、実
際には、内燃機関のシリンダヘッドの外側に配置され、そして別のバルブハウジ
ングを要求する。両者とも高価であり、実行するためには多くのスペースが必要
である。さらに、公知のサーモスタットバルブの条件は、３つの接続チャネルの
うちの２つは、バルブと横方向に、すなわちバルブの長手軸方向に対して交差し
て接続し、そのことによって、圧力を損失し、装備された冷却剤ポンプの大きな
処理能力を要求する。

【０００３】 （発明の要旨） 本発明の目的は、スペースを取らず、公知の解決策に関する減少した圧力損失
を意味するサーモスタットバルブを供給することである。

【０００４】 前記目的は、本発明によるサーモスタットバルブによって達成され、添付した
請求項１から明確であるその特徴によって達成される。

【０００５】 （好ましい実施態様） 図１および図２から明確なように、本発明によるサーモスタットバルブ１が、
内燃機関、さらに正確には、その切断図が概略的に示されるシリンダーヘッド３
に、取付けられるべきことが意図される。サーモスタットバルブは、内燃機関の
発熱部間の冷却剤の循環のための冷却剤システムの一部を形成するために意図さ
れ、この発熱部は、すなわち、一方でエンジンブロックおよびシリンダーヘッド
であり、他方で、ラジエータ（図示されず）である。サーモスタットバルブは、
第１チャネル４から第２チャネル５に冷却剤のフローを導く事実によって冷却剤
の温度制御を供給する。第２チャネル５はラジエータに、あるいは第３チャネル
６に到達し、これはラジエータと平行に接続し、そして温度に依存してラジエー
タをバイパスするいわゆるバイパス接続を形成する。

【０００６】 サーモスタットバルブ１はホルダ７を開き、これはシールリング９を備える取
付けフランジの形態で周辺に外部装着部材８によって供給され、シールリング９
は、バルブチャンバ２開口部から第２チャネル５にある開口部にある周辺のリセ
ス１０内のシリンダヘッド３にフランジをシール的に接続する。チャネル５はチ
ューブ５によって形成され、示した実施例において、これは接触フランジ１１に
よって提供され、ここでホルダはシリンダーヘッド３へ接触フランジの接続部で
の固定位置で適所に保持される。サーモスタットバルブは、バルブ本体１２を有
し、バルブ本体は実質的に管状であり、円筒状のケーシング壁１３および第１環
状開口部１４を備えたオープンピストンとして設計され、第１環状開口部１４は
、第１チャネル４の方向に永続的に開放され、示した実施例においては入口チャ
ネルである。バルブ本体は第２開口部１５を開き、これはまた環状であり、本体
反対側末端に配列され、第２チャネル５に面し、実施例においては出口チャネル
である。示した実施例では、サーモスタットバルブは、実質的に回転的に対称で
、環状横断形状を備える表面を開き、主軸１６に対して放射面で見た場合、長手
軸を形成し、長手軸に沿ってバルブ本体１２は運動に適合される。さらに、バル
ブ本体１２は、第１の環状シール表面１７を開き、第１の環状バルブシート１８
に対してシール状態でバルブの末端位置に対して支えるように適合され（図１参
照）、前記バルブシートは、第１入口チャネル４への通路においてバルブチャン
バ２に配列される。反対側の末端で、バルブ本体１２は、第２環状シーリング表
面１９を備えるように設計され、バルブの付加的末端位置においてバルブシート
２０に対して支えるために適合され、前記バルブシートはホルダ７（図２参照）
によって支持される。

【０００７】 図から明らかなように、ホルダ７は、閉じた末端壁２１を支持し、末端壁は、
環状の周辺端部を提供し、長手軸１６から半径上に位置する。その結果、それは
上述のバルブシート２０を形成する。この様式で、バルブ本体の開口部１５は、
図２に示される位置で閉じた状態を維持すると同時に、バルブ本体が第１チャネ
ル４と第３チャネル６との間の連絡をオープンにする。

【０００８】 バルブ本体１２の末端位置間のスイッチオーバは、それ自体で公知であり得る
スイッチオーバ機構２２によって提供され、温度で検出され、軸２３によって、
および円筒形本体２４によって閉じた壁２１に取付けられるように適合され、サ
ーモスタット本体２４とバルブ本体１２との間のスポーク２４’を介してバルブ
本体１２に接続される。螺旋状バネの形状の圧力バネ３０は、サーモスタット本
体２４においてスポークの取付けに対して作用する。前記バネは、スポーク２４
と２つのブレース３１の一方の末端との間に取り付けられ、他方の末端において
、第２螺旋状バネ３４を介して軸２３に載備される。軸２３とサーモスタット本
体２４との間の温度に依存した相対運動によって、バルブ本体の運動は、それ自
身、公知の方法で、例えば、適切に適合した融点を有するワックスの使用によっ
て引き起こされ、これは大きな体積膨張を供給し、冷却剤の温度が上昇する場合
、選択した温度制限に到達した場合に、サーモスタット本体を後方に推進する。

【０００９】 ホルダ７の装着部材８と閉じた末端壁２１との間で、多くの出口開口部２５が
設けられ、末端壁２１の周囲に拡張するが、ホルダ（図３参照）のブリッジ状セ
クション２６によって妨げられる。さらにホルダ７は襟状ケーシング壁２７を開
き、そのケーシング壁は、バルブ本体１２外部の周辺に、およびホルダの外部装
着部材８から一方で軸方向に第１チャネル４に向かって延び、他方で半径内向き
に延び、同時にバルブ本体に関する滑り運動を可能にする一方で、ケーシング表
面の周囲を運動するシール部材２８によってバルブ本体の円筒形状ケーシング表
面１３に対してシールに対して支えるために開く。シール部材２８は、例えば好
適なポリマーの弾性シールリングによって構成され、そのシールリングは、バル
ブ本体１２が、そこを通過して延びる開口部を取り囲むその後方の周辺端部３３
でケーシング壁２７によって支持される。

【００１０】 開口部２５および閉じたケーシング壁２７の組み合わせで閉じた末端壁２１を
設けることによって、サーモスタットバルブの主要な部分は、１つでそして同じ
側のホルダに拡がり得る。より詳細に、サーモスタット機能を備えたスイッチオ
ーバ機構２２と供にチャンバ２の内部に存在する。

【００１１】 上述の配列によって、シーリング表面１７を備えるバルブ本体１２が、バルブ
チャンバ２におけるシート１８に対し、図１において、シーリングに対して支え
るサーモスタットバルブの末端位置において確実にされるため、第１チャネル４
すなわち入口チャネル、および第３チャネル６すなわちバイパス接続への出口チ
ャネル間の連絡は切断されたままである。代わりに、冷却剤流をバルブ本体を通
過して矢印２９の方向に流れることを可能にする。すなわち開口部の１つを通過
して内部に、反対の開口部を通過して外部へ、開口部２５を通過してさらに外部
に流れることであり、入口チャネル４およびラジエータへの出口チャネル５の間
の連絡は、開放が維持される。冷却剤温度が所定制限値を超える限り、冷却用の
出口チャネル５を介して冷却剤流がラジエータを通して導かれ、すなわち、冷却
剤の温度が減少し、図１に従ってこの位置が選択された実施例で維持される。図
１から明確なように、ケーシング壁２７および末端壁２１は、出口チャンネル５
の方向に滑らかな、実質的に軸方向の、層流を提供するために適切に設計され、
そのため所望方向に導かれ得る。

【００１２】 したがって温度が低下する場合、バルブ本体１２は、スイッチオーバ機構２２
によって移動するために適応され、冷却剤温度に対する選択された制限値で開始
する。ここでその値でバルブ本体は、第１シート１８から第２シート２０の方向
に向かって移動される。これを考慮すると、入口チャネル４とバイパス接続への
出口チャネル６との間の連絡が徐々に開放され、冷却剤流は出口チャネル５の出
口から出口チャネル６の出口へ徐々に再方向付けされ、すなわち、選択した実施
例での矢印３２の方向、およびバイパス接続またはブリッジ接続を通過する方向
である。バルブ本体のケーシング壁１３に加えて閉じた末端壁２１、およびシー
ル部材２８から装着部材８までのケーシング壁２７は、完全に閉じた末端表面を
形成する事実によって、出口チャネル５に向かう流れは、すなわちラジエータを
通過する示された実施例において、バルブ本体が図２に示される末端位置に到達
する場合、および環状シーリング表面１９がバルブシート２０に対してシール的
に対して支える場合、完全に妨げられる。

【００１３】 逆にバルブ本体は、冷却剤の温度が上昇、および実質的に減少温度に対する制
限値と同じ、または機構内のヒステリシスの結果によって実際に若干高くなる所
定制限値の温度に到達した場合、スイッチオーバ機構２２によって反対向きの運
動を実行する。これを考慮して、バルブ本体は図２に示される位置から図１に示
される位置に向かう方向に徐々に移動する。温度制御機能の特徴は、ハイグレー
ドな末端位置間の高速運動を備えるオン／オフ調節、すなわちそれぞれ出口チャ
ネル５および６の一方、または他方の方向に実質的に開放された、または閉じら
れた末端位置のどちらかで選択され、あるいは、バルブは操作過程の主要部が動
作している間、出口チャネルの一方または他方の方向に開口部領域を徐々に変動
させる末端位置間の中間位置において位置するハイグレードな連続調節が形成さ
れ得るかどちらかである。

【００１４】 上述の復帰運動、すなわちサーモスタット本体２４への軸２３の引き戻しは、
サーモスタット本体のワックスが冷却し、そして上述の圧力スプリング３０によ
って選択した制限温度に到達した場合、図１の末端位置の方向にバルブ本体の移
動によって提供される。バルブ本体１２およびケーシング壁２７のようにホルダ
の同一側で、スイッチオーバ機構２２を位置付けることによって、全体のバルブ
長が制限されることを追加的に保証する。

【００１５】 本発明は上述および図示された実施態様に限定されないが、添付の特許請求の
範囲内で変化し得る。例えば、エッジ断面形式を備えるサーモスタットバルブを
設計することは原理的に可能である。さらにスイッチオーバ機構は別の温度検出
形式であり得る。より小さな螺旋バネ３４は原理的に排除される。

【００１６】 本発明は、好適な実施態様および添付図面を参照することによって下記にさら
に記述され得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は、部分的に破断された長手軸断面を備え、第１の末端位置で、好適な実
施態様による本発明に従ったサーモスタットバルブを示す図である。

【図２】 図２は、同様な部分的に破断された長手軸断面で、第２の末端位置で、サーモ
スタットバルブを示す図である。

【図３】 図３は、サーモスタットバルブの末端部を示す図である。

【図４】 図４は、サーモスタットバルブの反対側末端部を示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H057 AA02 BB32 CC03 DD03 EE02 FC05 HH17 【要約の続き】 拡張、および第２シートからの距離においてバルブ本体 （１２）周辺に接続する襟状ケーシング壁（２７）を支 持し、ならびに他方で、第２末端位置でバルブ本体の第 ２開口部（１５）閉じるために嵌合した閉じた末端壁 （２１）を支持する。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一方で冷却剤システムにおいて第１および第２チャネル（４
   、５）、ならびに他方で該冷却剤システムにおいて該第１および第３チャネル（
   ６）間の内燃機関における該冷却剤システム内で冷却剤流を導くためのサーモス
   タットバルブであって、前記バルブは、 一方で、バルブチャンバ（２）内の固定位置で該バルブを適所に保持するため
   に適合され、それにより該チャネルが連絡するように適合された外部装着部材（
   ８）を備えるホルダ（２７）と、他方で、該第１チャネルの方向に面するように
   して永続的に開放され、および直面するために適合した第１開口部（１４）を有
   する管状バルブ本体（１２）と、該第１チャネルで該バルブチャンバに配列され
   た第１バルブシート（１８）と該ホルダとによって支持された第２バルブシート
   （２０）との間において軸（１６）に沿って可動である第２チャネルに面するた
   めに適合した反対方向の第２開口部（１５）とから成り、ここで該ホルダは、少
   なくとも第３開口部（２５）を開き、該第３開口部は、該第２チャネルに向かっ
   て永続的に開放するよう適合され、ここで該ホルダによって、該軸に沿って伸び
   る該冷却剤の温度に独立して、第１末端位置および第２末端位置間で、スイッチ
   で切り替えることを意図された温度検出スイッチオーバ機構（２２）を支持し、
   該第１末端位置において該バルブ本体は、該第１バルブシートに対して支持し、
   該第１と該第３チャネル（６）との間で切断された連絡を保持し、該第１チャネ
   ルと該第２チャネルとの間で開放し、第２末端位置において、該第１と該第３チ
   ャネル（６）との間で開放、ならびに第１チャネルと第２チャネルとの間で切断
   された連絡を支持する該第２シートに対して支持する、バルブ本体、を構成し、 一方で、ホルダが該装着部材（８）から拡張し、該第２シートからの距離にお
   いて該バルブ本体（１２）に周辺から接続した該襟状ケーシング壁（２７）を支
   持し、他方で、該第２末端位置において該バルブ本体の該第２開口部（１５）を
   閉じるために適合された閉じた末端壁（２１）と、を特徴とするサーモスタット
   バルブ。
2. 【請求項２】 前記第３開口部（２５）が、前記閉じた末端壁（２１）外部
   に半径方向に延び、該閉じた末端壁を支持する多数のブリッジ部材（２６）によ
   って分割されるという点で特徴を有する、請求項１に記載のサーモスタットバル
   ブ。
3. 【請求項３】 前記襟状ケーシング壁（２７）が、 前記バルブ本体（１２）に対してシール的に支えるために適合されたシール部材
   （２８）を支持する特徴を有する、請求項１に記載のサーモスタットバルブ。
4. 【請求項４】 前記シール部材（２８）が、 前記バルブ本体（１２）が開口部を通過して拡張する該襟状壁（２７）内で配
   列された開口部を取り囲む周辺エッジ（３３）と接続して供給される特徴を有す
   る、請求項３に記載のサーモスタットバルブ。
5. 【請求項５】 前記第１および前記第２チャネル（４、５）が、 実質的に軸方向に前記バルブチャンバ（２）接続すること、前記第３チャネル（
   ６）が実質的に半径方向に前記バルブチャンバに接続すること、の特徴を有する
   、請求項１に記載のサーモスタットバルブ。