(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン内部とラジエタとの間で冷却媒体を循環させる第１の流路と、前記エンジン内部とヒータコアとの間で前記冷却媒体を循環させる第２の流路と、前記冷却媒体の温度に感応して、同温度が高いときには、前記第１の流路における前記冷却媒体の循環を許可し、同温度が低いときには、前記第１の流路における前記冷却媒体の循環を遮断するよう作動するサーモスタットと、を備える車両の冷却装置において、
前記第２の流路は、前記冷却媒体の温度が低いときに前記ラジエタを介すことなく前記冷却媒体を循環させるバイパス流路と兼用されてなり、
前記サーモスタットは、前記冷却媒体の温度に関わらず、前記第２の流路を通じた前記冷却媒体の循環を常に許容するとともに、前記冷却媒体の温度が高いときには、同温度が低いときに比して、前記第２の流路を通じて循環される冷却媒体に対する流動抵抗をより大きくすることで同第２の流路を通じた前記冷却媒体の循環を制限するよう構成されてなる
ことを特徴とする車両の冷却装置。
【請求項２】
エンジン内部とラジエタとの間で冷却媒体を循環させる第１の流路と、前記エンジン内部とヒータコアとの間で前記冷却媒体を循環させる第２の流路と、前記冷却媒体の温度に感応して、同温度が高いときには、前記第１の流路における前記冷却媒体の循環を許可し、同温度が低いときには、前記第１の流路における前記冷却媒体の循環を遮断するよう作動するサーモスタットと、を備える車両の冷却装置において、
前記冷却媒体の温度が低いときには、同温度が高いときの前記第１及び第２の流路の総循環量分の前記冷却媒体が、前記第２の流路を通じて循環されてなり、
前記サーモスタットは、前記冷却媒体の温度に関わらず、前記第２の流路を通じた前記冷却媒体の循環を常に許容するとともに、前記冷却媒体の温度が高いときには、同温度が低いときに比して、前記第２の流路を通じて循環される冷却媒体に対する流動抵抗をより大きくすることで同第２の流路を通じた前記冷却媒体の循環を制限するよう構成されてなる
ことを特徴とする車両の冷却装置。
【請求項３】
エンジン内部とラジエタとの間で冷却媒体を循環させる第１の流路と、前記エンジン内部とヒータコアとの間で前記冷却媒体を循環させる第２の流路と、前記冷却媒体の温度に感応して、同温度が高いときには、前記第１の流路における前記冷却媒体の循環を許可し、同温度が低いときには、前記第１の流路における前記冷却媒体の循環を遮断するよう作動するサーモスタットと、を備える車両の冷却装置において、
前記第２の流路は、前記冷却媒体の温度が低いときに前記ラジエタを介すことなく前記冷却媒体を循環させるバイパス流路と兼用されてなり、
前記サーモスタットは、
感温部の周囲を流れる前記冷却媒体の温度に応じて移動して前記第１の流路を通じた前記冷却媒体の循環を選択的に許容・遮断する弁体と、
前記感温部の外周を覆うように設けられて、前記第２の流路を通じて当該サーモスタットに流入した前記冷却媒体を前記感温部に導く筒状のガイド部材と、
を備えるとともに、
前記弁体が前記第１の流路を通じた前記冷却媒体の循環を許容するときに、前記感温部と前記ガイド部材とのクリアランスに形成される前記冷却媒体の流路の最小面積は、前記弁体が前記第１の流路を通じた前記冷却媒体の循環を遮断するときの同流路の最小面積よりも小さくされてなる
ことを特徴とする車両の冷却装置。
【請求項４】
エンジン内部とラジエタとの間で冷却媒体を循環させる第１の流路と、前記エンジン内部とヒータコアとの間で前記冷却媒体を循環させる第２の流路と、前記冷却媒体の温度に感応して、同温度が高いときには、前記第１の流路における前記冷却媒体の循環を許可し、同温度が低いときには、前記第１の流路における前記冷却媒体の循環を遮断するよう作動するサーモスタットと、を備える車両の冷却装置において、
前記冷却媒体の温度が低いときには、同温度が高いときの前記第１及び第２の流路の総循環量分の前記冷却媒体が、前記第２の流路を通じて循環されてなり、
前記サーモスタットは、
感温部の周囲を流れる前記冷却媒体の温度に応じて移動して前記第１の流路を通じた前記冷却媒体の循環を選択的に許容・遮断する弁体と、
前記感温部の外周を覆うように設けられて、前記第２の流路を通じて当該サーモスタットに流入した前記冷却媒体を前記感温部に導く筒状のガイド部材と、
を備えるとともに、
前記弁体が前記第１の流路を通じた前記冷却媒体の循環を許容するときに、前記感温部と前記ガイド部材とのクリアランスに形成される前記冷却媒体の流路の最小面積を、前記弁体が前記第１の流路を通じた前記冷却媒体の循環を遮断するときの同流路の最小面積よりも小さくする絞り部が設けられてなる
ことを特徴とする車両の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却媒体を循環させて車載エンジンを適温に保持する車両の冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両には、オーバーヒートやオーバークールを抑制してエンジンを適温に保つための冷却装置が搭載されている。エンジンの内部に冷却水を循環させてエンジンの冷却を行う水冷式の冷却装置では、エンジンのシリンダブロック及びシリンダヘッドの内部に冷却水の流路となるウォータジャケットを設け、ウォータポンプにより冷却水を循環させて、エンジンの熱を奪うようにしている。そしてエンジンの熱で高温となった冷却水は、熱交換器であるラジエタに送られ、ラジエタに当る風によって冷却された後、エンジンに戻されるようになっている。
【０００３】
一方、始動直後のようにエンジンの暖機が必要な場合には、ラジエタを介した冷却水の循環を遮断することで、冷却水を適温まで早期昇温させるようにしている。ただし、ウォータポンプは一般に、クランクシャフトと連動されており、エンジン動作中はその動作を停止させることが、すなわち冷却水の循環を止めることができないようになっている。そのため、こうした車両の冷却装置では、ラジエタをバイパスして冷却水を循環させるバイパス流路を設けるとともに、暖機中はこのバイパス流路を通じて冷却水を循環させることで、冷却水を適温まで早期昇温させるようにしている。
【０００４】
こうした暖機中、暖機完了後の冷却水の循環経路の切り替えは、自身に流入する冷却水の温度に感応して作動する温度感応式の弁であるサーモスタットにより行われる。従来、こうしたサーモスタットとしては、例えば特許文献１〜４に見られるように、様々のタイプのものが提案され、実用されている。従来における一般的なサーモスタットの構成は、基本的には以下のようなものとなっている。すなわち、サーモスタットは、感温部であるサーモエレメントに封入された物質の熱膨張・熱収縮により移動される弁体を備えて構成されている。例えばワックスペレット型のサーモスタットでは、弾丸状の容器にワックスを密封したものをその感温部として使用し、低温状態では固体のワックスが温度上昇により液化して膨張することを利用して弁体を移動させるようにしている。そしてこの弁体の移動により弁を開閉することで、冷却水温度の低いときには上記バイパス流路を通じて冷却水を循環させ、冷却水温度が十分に高いときにはラジエタを通じて冷却水を循環させるようにしている。
【０００５】
ところでエンジンにより熱せられた冷却水は、車室内の温度を高めるためのヒータにも利用されている。すなわち、エンジンによって暖められた冷却水は、熱交換器であるヒータコアにも送られ、そのヒータコアにおいて車室内に送風される空気を暖めるために利用されている。
【特許文献１】特開平０２−１４６２１９号公報
【特許文献２】特開平０８−３１９８２８号公報
【特許文献３】特開平１０−０１９１６０号公報
【特許文献４】特開２００６−３７８８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このように水冷方式を採用する車両の冷却装置は、冷却水の循環される複数の流路を備えて構成されている。こうした冷却水の流路構造は複雑なものであるため、その形成には多数の部品や加工が必要となる。そのため、製造コストを低減すべく、冷却水の流路構造を簡易化することが要望されている。
【０００７】
本発明は、こうした実状に鑑みてなされたものであって、その解決しようとする課題は、冷却媒体を循環させるための流路構造をより簡易とすることのできる車両の冷却装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果を記載する。
請求項１に記載の発明は、エンジン内部とラジエタとの間で冷却媒体を循環させる第１の流路と、前記エンジン内部とヒータコアとの間で前記冷却媒体を循環させる第２の流路と、前記冷却媒体の温度に感応して、同温度が高いときには、前記第１の流路における前記冷却媒体の循環を許可し、同温度が低いときには、前記第１の流路における前記冷却媒体の循環を遮断するよう作動するサーモスタットと、を備える車両の冷却装置において、前記第２の流路は、前記冷却媒体の温度が低いときに前記ラジエタを介すことなく前記冷却媒体を循環させるバイパス流路と兼用されてなり、前記サーモスタットは、前記冷却媒体の温度に関わらず、前記第２の流路を通じた前記冷却媒体の循環を常に許容するとともに、前記冷却媒体の温度が高いときには、同温度が低いときに比して、前記第２の流路を通じて循環される冷却媒体に対する流動抵抗をより大きくすることで同第２の流路を通じた前記冷却媒体の循環を制限するよう構成されてなることをその要旨とするものである。
【０００９】
上記構成では、冷却媒体の温度が低いときには、ヒータコアを通る第２の流路を通じて冷却媒体を循環させることで、ラジエタをバイパスして冷却媒体の循環がなされるようになる。かかる構成では、ヒータコアを通る第２の流路、すなわちヒータ流路が、暖機中にラジエタをバイパスして冷却媒体を循環させるバイパス流路としての機能も兼ねることとなる。そのため、バイパス流路を別途に設ける必要がなく、流路構造をより簡易とすることができる。
また上記構成では、常時、ヒータコアを通る第２の流路に冷却媒体が流れるようになる。そのため、必要に応じていつでも、エンジンで熱せられてヒータコアに流入する冷却媒体の熱で空気を暖めることが、すなわち車室内を暖房することができるようになる。
ちなみに、サーモスタットが冷却媒体の温度に関わらず、第２の流路を通じた冷却媒体の循環を常に許容するようにした場合には、冷却媒体の温度が低いときには、同温度が高いときに上記第１及び第２の流路を通じて循環される冷却媒体の総量が第２の流路を通じて循環されることになる。そのため、低温時には、第２の流路における冷却媒体の循環量は多くなる。一方、高温時には、ラジエタを通る第１の流路を通じて、ある程度よりも多い冷却媒体を循環させなければ、エンジンの冷却性能を十分確保することができなくなってしまう。
その点、上記構成では、暖機完了後のように冷却媒体の温度が高いときには、暖機中のように冷却媒体の温度が低いときに比して、第２の流路を通じた冷却媒体の循環が制限されるように、すなわち第２の流路を通じて循環される冷却媒体に対する流動抵抗がより大きくなるようになる。その結果、第２の流路を通じては冷却媒体が流れ難くなり、第１の流路における冷却媒体の循環量がその分、多くなるようになる。したがって上記構成によれば、高温時における第１の流路を通じた冷却媒体の循環量を十分確保し、エンジンの冷却性能を高く維持することができるようになる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、エンジン内部とラジエタとの間で冷却媒体を循環させる第１の流路と、前記エンジン内部とヒータコアとの間で前記冷却媒体を循環させる第２の流路と、前記冷却媒体の温度に感応して、同温度が高いときには、前記第１の流路における前記冷却媒体の循環を許可し、同温度が低いときには、前記第１の流路における前記冷却媒体の循環を遮断するよう作動するサーモスタットと、を備える車両の冷却装置において、前記冷却媒体の温度が低いときには、同温度が高いときの前記第１及び第２の流路の総循環量分の前記冷却媒体が、前記第２の流路を通じて循環されてなり、前記サーモスタットは、前記冷却媒体の温度に関わらず、前記第２の流路を通じた前記冷却媒体の循環を常に許容するとともに、前記冷却媒体の温度が高いときには、同温度が低いときに比して、前記第２の流路を通じて循環される冷却媒体に対する流動抵抗をより大きくすることで同第２の流路を通じた前記冷却媒体の循環を制限するよう構成されてなることをその要旨とするものである。
【００１１】
上記構成では、冷却媒体の温度が高いときにラジエタを通る第１の流路を循環される分の冷却媒体が、冷却媒体の温度が低いときには、ヒータコアを通る第２の流路を通じて循環されるようになる。すなわち上記構成では、ヒータコアを通る第２の流路、すなわちヒータ流路が、暖機中にラジエタをバイパスして冷却媒体を循環させるバイパス流路としての機能も兼ねるようになっている。そのため、バイパス流路を別途に設ける必要がなく、流路構造をより簡易とすることができる。
また上記構成では、常時、ヒータコアを通る第２の流路に冷却媒体が流れるようになる。そのため、必要に応じていつでも、エンジンで熱せられてヒータコアに流入する冷却媒体の熱で空気を暖めることが、すなわち車室内を暖房することができるようになる。
ちなみに、サーモスタットが冷却媒体の温度に関わらず、第２の流路を通じた冷却媒体の循環を常に許容するようにした場合には、冷却媒体の温度が低いときには、同温度が高いときに上記第１及び第２の流路を通じて循環される冷却媒体の総量が第２の流路を通じて循環されることになる。そのため、低温時には、第２の流路における冷却媒体の循環量は多くなる。一方、高温時には、ラジエタを通る第１の流路を通じて、ある程度よりも多い冷却媒体を循環させなければ、エンジンの冷却性能を十分確保することができなくなってしまう。
その点、上記構成では、暖機完了後のように冷却媒体の温度が高いときには、暖機中のように冷却媒体の温度が低いときに比して、第２の流路を通じた冷却媒体の循環が制限されるように、すなわち第２の流路を通じて循環される冷却媒体に対する流動抵抗がより大きくなるようになる。その結果、第２の流路を通じては冷却媒体が流れ難くなり、第１の流路における冷却媒体の循環量がその分、多くなるようになる。したがって上記構成によれば、高温時における第１の流路を通じた冷却媒体の循環量を十分確保し、エンジンの冷却性能を高く維持することができるようになる。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、エンジン内部とラジエタとの間で冷却媒体を循環させる第１の流路と、前記エンジン内部とヒータコアとの間で前記冷却媒体を循環させる第２の流路と、前記冷却媒体の温度に感応して、同温度が高いときには、前記第１の流路における前記冷却媒体の循環を許可し、同温度が低いときには、前記第１の流路における前記冷却媒体の循環を遮断するよう作動するサーモスタットと、を備える車両の冷却装置において、前記第２の流路は、前記冷却媒体の温度が低いときに前記ラジエタを介すことなく前記冷却媒体を循環させるバイパス流路と兼用されてなり、前記サーモスタットは、感温部の周囲を流れる前記冷却媒体の温度に応じて移動して前記第１の流路を通じた前記冷却媒体の循環を選択的に許容・遮断する弁体と、前記感温部の外周を覆うように設けられて、前記第２の流路を通じて当該サーモスタットに流入した前記冷却媒体を前記感温部に導く筒状のガイド部材と、を備えるとともに、前記弁体が前記第１の流路を通じた前記冷却媒体の循環を許容するときに、前記感温部と前記ガイド部材とのクリアランスに形成される前記冷却媒体の流路の最小面積は、前記弁体が前記第１の流路を通じた前記冷却媒体の循環を遮断するときの同流路の最小面積よりも小さくされてなることをその要旨とする。
【００１８】
上記構成では、冷却媒体の温度が低いときには、ヒータコアを通る第２の流路を通じて冷却媒体を循環させることで、ラジエタをバイパスして冷却媒体の循環がなされるようになる。かかる構成では、ヒータコアを通る第２の流路、すなわちヒータ流路が、暖機中にラジエタをバイパスして冷却媒体を循環させるバイパス流路としての機能も兼ねることとなる。そのため、バイパス流路を別途に設ける必要がなく、流路構造をより簡易とすることができる。
また上記構成では、ヒータコアを通る第２の流路を循環する冷却媒体が、ガイド部材によってサーモスタットの感温部に導かれるようになる。そのため、感温部により良好に冷却媒体が当るようになり、サーモスタットの温度応答性を高めることができる。なお、こうした構成では、弁体の移動位置に関わらず、感温部とガイド部材との間にクリアランスが常時形成されるようにすれば、冷却媒体の温度に関わらず、上記第２の流路を通じて冷却媒体が常に循環されるようにすることができる。
【００２０】
更に上記構成では、ラジエタを通る第１の流路を通じて冷却媒体が循環されるときには、第２の流路を通じた冷却媒体の循環量が、ラジエタをバイパスして冷却媒体が循環されるときよりも低減されるようになる。そのため、高温時における第１の流路を通じた冷却媒体の循環量を十分確保し、エンジンの冷却性能を高く維持することができるようになる。
【００２１】
請求項４に記載の発明は、エンジン内部とラジエタとの間で冷却媒体を循環させる第１の流路と、前記エンジン内部とヒータコアとの間で前記冷却媒体を循環させる第２の流路と、前記冷却媒体の温度に感応して、同温度が高いときには、前記第１の流路における前記冷却媒体の循環を許可し、同温度が低いときには、前記第１の流路における前記冷却媒体の循環を遮断するよう作動するサーモスタットと、を備える車両の冷却装置において、前記第２の流路は、前記冷却媒体の温度が低いときに前記ラジエタを介すことなく前記冷却媒体を循環させるバイパス流路と兼用されてなり、前記サーモスタットは、感温部の周囲を流れる前記冷却媒体の温度に応じて移動して前記第１の流路を通じた前記冷却媒体の循環を選択的に許容・遮断する弁体と、前記感温部の外周を覆うように設けられて、前記第２の流路を通じて当該サーモスタットに流入した前記冷却媒体を前記感温部に導く筒状のガイド部材と、を備えるとともに、前記弁体が前記第１の流路を通じた前記冷却媒体の循環を許容するときに、前記感温部と前記ガイド部材とのクリアランスに形成される前記冷却媒体の流路の最小面積を、前記弁体が前記第１の流路を通じた前記冷却媒体の循環を遮断するときの同流路の最小面積よりも小さくする絞り部が設けられてなることをその要旨とするものである。
【００２２】
上記構成では、冷却媒体の温度が低いときには、ヒータコアを通る第２の流路を通じて冷却媒体を循環させることで、ラジエタをバイパスして冷却媒体の循環がなされるようになる。かかる構成では、ヒータコアを通る第２の流路、すなわちヒータ流路が、暖機中にラジエタをバイパスして冷却媒体を循環させるバイパス流路としての機能も兼ねることとなる。そのため、バイパス流路を別途に設ける必要がなく、流路構造をより簡易とすることができる。
また上記構成では、ヒータコアを通る第２の流路を循環する冷却媒体が、ガイド部材によってサーモスタットの感温部に導かれるようになる。そのため、感温部により良好に冷却媒体が当るようになり、サーモスタットの温度応答性を高めることができる。なお、こうした構成では、弁体の移動位置に関わらず、感温部とガイド部材との間にクリアランスが常時形成されるようにすれば、冷却媒体の温度に関わらず、上記第２の流路を通じて冷却媒体が常に循環されるようにすることができる。
更に上記構成では、その絞り部によって、ラジエタを通る第１の流路を通じて冷却媒体が循環されるときには、ヒータコアを通る第２の流路を通じた冷却媒体の循環量が、ラジエタをバイパスして冷却媒体が循環されるときよりも低減されるようになる。そのため、高温時における第１の流路を通じた冷却媒体の循環量を十分確保し、エンジンの冷却性能を高く維持することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の車両の冷却装置を具体化した一実施形態を、図１〜図６を参照して詳細に説明する。本実施形態の車両の冷却装置では、凍結防止剤や錆防止剤の混入された水、いわゆる冷却水を冷却媒体として使用し、その冷却水を循環させてエンジンを適温に保つものとなっている。
【００２４】
図１には、こうした本実施形態の車両の冷却装置について、その冷却水の流路構造が模式的に示されている。同図に示すように、本実施形態の冷却装置は、大きくは、エンジン（シリンダブロック１１、シリンダヘッド１２）内部とラジエタ１３との間で冷却水を循環させる第１の流路と、エンジン内部とヒータコア１５との間で冷却水を循環させる第２の流路とを備えて構成されている。
【００２５】
エンジンのクランクシャフトに連動されたウォータポンプ１０の吐出口は、シリンダブロック１１の内部に形成されたウォータジャケットに接続されている。このシリンダブロック１１のウォータジャケットはシリンダヘッド１２の内部に形成されたウォータジャケットに接続され、更にその下流側において、ラジエタ１３に向うラジエタ入り流路１４とヒータコア１５に向うヒータ入り流路１６とに分岐されている。
【００２６】
走行風やファンの送風により冷却水を冷却する熱交換器であるラジエタ１３を通過した冷却水は、ラジエタ戻り流路１７を通じてサーモスタット１８に流入される。一方、エンジンにより熱せられた冷却水によって車室内に送風される空気を暖める熱交換器であるヒータコア１５を通過した冷却水は、ヒータ戻り流路１９を通じて、やはりサーモスタット１８に流入される。そして冷却水は、流入した冷却水の温度に感応して作動する感温作動式の弁であるサーモスタット１８からインレット流路２０を通ってウォータポンプ１０に戻されるようになっている。
【００２７】
このようにこの車両の冷却装置には、上記第１の流路として、ウォータポンプ１０→シリンダブロック１１→シリンダヘッド１２→ラジエタ入り流路１４→ラジエタ１３→ラジエタ戻り流路１７→サーモスタット１８→インレット流路２０→ウォータポンプ１０の順に冷却水を循環させるメイン流路が形成されている。また上記第２の流路として、ウォータポンプ１０→シリンダブロック１１→シリンダヘッド１２→ヒータ入り流路１６→ヒータコア１５→ヒータ戻り流路１９→サーモスタット１８→インレット流路２０→ウォータポンプ１０の順に冷却水を循環させるヒータ／バイパス流路が形成されてもいる。
【００２８】
本実施形態の車両の冷却装置では、上記サーモスタット１８は、次のように構成されている。すなわち、本実施形態に採用されるサーモスタット１８は、流入した冷却水の温度に応じて作動して、暖機中のように冷却水の温度が低いときには、上記メイン通路を通じた冷却水の循環を遮断し、暖機完了後のように冷却水の温度が高いときには、同メイン通路を通じた冷却水の循環を許容するものとなっている。一方、サーモスタット１８は、上記ヒータ／バイパス流路を通じた冷却水の循環は、冷却水の温度に関わらず、常に許容するものとなっている。加えてこのサーモスタット１８は、冷却水の温度が高いときには、同温度が低いときに比して、上記ヒータ／バイパス流路を通じた冷却水の循環を制限するように、すなわち上記ヒータ／バイパス流路を通じて循環される冷却水に対する流動抵抗がより大きくなるように構成されている。なおこうしたサーモスタット１８の詳細な構造については、後述する。
【００２９】
続いてこうした本実施形態の車両の冷却装置における、暖機中、及び暖機完了後の冷却水の循環態様について説明する。図２−Ａは、暖機中、すなわち冷却水の温度が低いときの冷却水の循環態様を、図２−Ｂは、暖機完了後、すなわち冷却水の温度が高いときの冷却水の循環態様をそれぞれ示している。
【００３０】
上述したように、サーモスタット１８は、冷却水の温度が低いときには、ラジエタ１３を通る上記メイン流路を通じた冷却水の循環を遮断する。そのため、このときの冷却水は、図２−Ａに示されるように、その全てが上記ヒータ／バイパス流路を通じて循環されている。
【００３１】
一方、サーモスタット１８は、冷却水の温度が高いときには、ラジエタ１３を通る上記メイン通路を通じた冷却水の循環が許容される。また、ヒータコア１５を通る上記ヒータ／バイパス流路を通じての冷却水の循環は、冷却水の温度に関わらず、常に許容されている。したがって、このときの冷却水は、図２−Ｂに示されるように、上記メイン通路、上記ヒータ／バイパス流路の双方を通じて循環されている。なお、このときのサーモスタット１８は、上記ヒータ／バイパス流路を通じた冷却水の循環を、低温時に比して制限するように、すなわち同流路を通じて循環される冷却水に対する流動抵抗をより大きくするようにしている。そのため、ヒータ／バイパス流路を通じた冷却水の循環が制限され、その分、ラジエタ１３を通る上記メイン流路を通じた冷却水の循環量が増大されるようになる。そしてこれにより、ラジエタ１３を通る冷却水の循環量を十分確保し、エンジンの冷却性能を好適に保つようにしている。
【００３２】
次に、こうした車両の冷却装置に採用される上記サーモスタット１８の構造の詳細について説明する。図３−Ａは、閉弁時、すなわち上記メイン流路を通じた冷却水の循環を遮断するときのサーモスタット１８の側部断面構造を、図３−Ｂは、開弁時、すなわち上記メイン流路を通じた冷却水の循環を許可するときのサーモスタット１８の側部断面構造をそれぞれ示している。
【００３３】
これら図に示されるように、サーモスタット１８は、ラジエタ戻り流路１７、ヒータ戻り流路１９及びインレット流路２０の集合部に形成されたサーモスタットハウジング２１に設置されている。サーモスタットハウジング２１は、上方が開口された円筒形状に形成されており、その上部には、ドーム状に形成されたラジエタ戻り流路１７の接続部１７ａが開口を覆うように取り付けられている。またサーモスタットハウジング２１の下面にはヒータ戻り流路１９が、その側面にインレット流路２０がそれぞれ開口されている。
【００３４】
こうしたサーモスタットハウジング２１とラジエタ戻り流路１７の接続部１７ａとの間に挟み込まれる態様で、当該サーモスタット１８の本体フレーム２２が固定されている。本体フレーム２２は、その上部側面に通水孔２３を有するとともに、中央部が開口した円環形状の弁座２４が一体に固定されたものとなっている。また本体フレーム２２には、その下方に垂下されて、先端にばね座２６が固定されたアーム２５が固定されてもいる。
【００３５】
こうした本体フレーム２２の上部には、弁軸２７が固定されており、その弁軸２７には、当該サーモスタット１８の感温部であるサーモエレメント２８が同弁軸２７に沿って上下に移動可能に支持されている。サーモエレメント２８は、弁軸２７に嵌装された可撓性材料からなるスリーブと弾丸形状のケースを備え、それらスリーブとケースとの間に形成される密閉空間にワックスを充填して形成されている。
【００３６】
こうしたサーモエレメント２８の上部には、上記弁座２４に着座してその開口を閉塞可能な弁体３２が一体に固定されている。この弁体３２と上記ばね座２６との間には、ばね３３が圧縮状態で介設されており、サーモエレメント２８及び弁体３２はそのばね３３によって上方に、すなわち弁体３２を上記弁座２４に着座させる方向に付勢されている。
【００３７】
一方、サーモスタットハウジング２１の下部には、サーモエレメント２８の周囲を覆うように、略円管形状のガイド部材３４が固定されている。このガイド部材３４の下端に形成されたフランジ３５と上記ばね座２６との間には、上記ばね３３とは別のばね３６が圧縮状態で介設されている。このばね３６によってガイド部材３４は、ヒータ戻り流路１９の開口されたサーモスタットハウジング２１の底面に押し付けられている。なおヒータ戻り流路１９を通じてサーモスタットハウジング２１に流入する冷却水のすべては、このガイド部材３４の内部を通ってサーモエレメント２８の周囲に導かれるようになっている。さらに本実施形態の車両の冷却装置では、こうしたガイド部材３４は、その内周に段部３７が設けられ、その段部３７よりも下方の部分の内径がそれよりも上方の部分の内径よりも小さくなるように形成されている。
【００３８】
さて、こうしたサーモスタット１８では、ヒータ戻り流路１９より流入してガイド部材３４により感温部であるサーモエレメント２８の周囲に導かれた冷却水の温度が低いときには、そのサーモエレメント２８に封入されたワックスは固体となっている。このときの弁体３２は、図３−Ａに示されるように、上記ばね３３の付勢によって弁座２４に着座される。そしてこれにより、弁座２４の開口が弁体３２により塞がれ、ラジエタ戻り流路１７からインレット流路２０への冷却水の流動が、ひいてはラジエタ１３を通る上記メイン流路を通じた冷却水の循環が遮断されるようになる。なお、このときにも、サーモエレメント２８の外周とガイド部材３４の内周とのクリアランスを通じて、ヒータ戻り流路１９からインレット流路２０への冷却水の流動は、すなわちヒータコア１５を通る上記ヒータ／バイパス流路を通じた冷却水の循環は許容されている。ちなみに、このときのサーモエレメント２８は、上記ガイド部材３４の段部３７よりも上方に位置されている。
【００３９】
一方、ヒータ戻り流路１９より流入する冷却水の温度が高いときは、その熱でサーモエレメント２８内部のワックスが暖められて、液化して膨張するようになる。そして、このときのワックスの膨張によってスリーブが弁軸２７を上方に押圧することで、サーモエレメント２８は弁体３２と共に下方に押し下げられるようになる。これにより、弁体３２が弁座２４から離れて、弁座２４の開口を通じたラジエタ戻り流路１７からインレット流路２０への冷却水の流動が、ひいてはラジエタ１３を通る上記メイン流路を通じた冷却水の循環が許容されるようになる。なおこのときのサーモエレメント２８は、上記ガイド部材３４の段部３７よりも下方に移動する。
【００４０】
図４（ａ）は、図３−Ａのａ−ａ線に沿った断面構造を、すなわちサーモスタット１８の閉弁時にサーモエレメント２８とガイド部材３４とのクリアランスに形成される冷却水流路のうちでその面積が最小となる部分の断面構造を示している。このときのサーモエレメント２８は上述のように、ガイド部材３４にあってその内径のより大きい段部３７よりも上方の部分に位置しているため、上記流路の最小面積は比較的大きくなっている。一方、図４（ｂ）は、図３−Ｂのｂ−ｂ線に沿った断面構造を、すなわちサーモスタット１８の開弁時にサーモエレメント２８とガイド部材３４とのクリアランスに形成される冷却水流路のうちでその面積が最小となる部分の断面構造を示している。このときのサーモエレメント２８は上述のように、ガイド部材３４の内部にあってその内径のより小さい段部３７よりも下方の部分まで移動しているため、上記流路の最小面積は、上記サーモスタット１８の閉弁時よりも小さくなる。
【００４１】
このように、このサーモスタット１８では、その開弁時にサーモエレメント２８とガイド部材３４とのクリアランスに形成される冷却水の流路の最小面積は、その閉弁時に形成される同流路の最小面積よりも小さくなるようになっている。そのため、このサーモスタット１８は、冷却水の温度が高いときには、同温度が低いときに比して、上記ヒータ／バイパス流路を通じた冷却水の循環を制限するように、すなわち同流路を通じて循環される冷却水に対する流動抵抗をより大きくするように機能する。なお、こうしたサーモスタット１８では、ガイド部材３４にあってその内径のより小さい上記段部３７よりも下方の部分が上述の絞り部に対応する構成となっている。
【００４２】
以上説明した本実施形態の車両の冷却装置によれば、次の効果を奏することができる。
（１）本実施形態では、ヒータコア１５を通る流路が、暖機中にラジエタ１３をバイパスして冷却水を循環させるバイパス流路としての機能も兼ね備えたヒータ／バイパス流路となっている。そのため、バイパス流路を別途に設ける必要がなく、流路構造をより簡易とすることができる。
【００４３】
（２）本実施形態では、そのサーモスタット１８は、冷却水の温度に関わらず、上記ヒータ／バイパス流路を通じた冷却水の循環を常に許容するものとなっている。そのため、必要に応じていつでも、エンジンで熱せられてヒータコア１５に流入する冷却水の熱で空気を暖めることが、すなわち車室内を暖房することができるようになる。
【００４４】
（３）本実施形態では、そのサーモスタット１８が、冷却水温度の高いときには、同温度の低いときに比して、上記ヒータ／バイパス流路を通じた冷却水の循環を制限するように、すなわち同流路を通じて循環される冷却水に対する流動抵抗がより大きくなるように構成されている。その結果、サーモスタット１８の開弁時には、上記ヒータ／バイパス流路を通じて冷却水が流れ難くなり、その分、ラジエタ１３を通る上記メイン流路の冷却水の循環量が多くなるようになる。そのため、本実施形態では、高温時における上記メイン流路を通じた冷却水の循環量を十分確保し、エンジンの冷却性能を高く維持することができる。
【００４５】
（４）本実施形態では、そのサーモスタット１８が、感温部であるサーモエレメント２８の周囲を流れる冷却水の温度に応じて移動して上記メイン流路を通じた冷却水の循環を選択的に許容・遮断する弁体３２と、サーモエレメント２８の外周を覆うように設けられて、上記ヒータ／バイパス流路を通じて当該サーモスタット１８に流入した冷却水をそのサーモエレメント２８に導く筒状のガイド部材３４と、を備えて構成されている。こうしたサーモスタット１８では、ヒータコア１５を通る上記ヒータ／バイパス流路を循環する冷却水が、ガイド部材３４によってサーモスタット１８の感温部であるサーモエレメント２８に導かれるようになる。そのため、サーモエレメント２８に冷却水がより良好に当るようになり、サーモスタット１８の温度応答性を高めることができる。
【００４６】
（５）本実施形態では、そのサーモスタット１８の弁体３２が上記メイン流路を通じた冷却水の循環を許容するときに、そのサーモエレメント２８とガイド部材３４とのクリアランスに形成される冷却水流路の最小面積が、弁体３２が上記メイン流路を通じた冷却水の循環を遮断するときの同流路の最小面積よりも小さくされるように形成されている。すなわち、サーモスタット１８には、その開弁時における上記冷却水流路の最小面積を、その閉弁時における上記冷却水流路の最小面積よりも小さくする絞り部が設けられている。そのため、サーモスタット１８を比較的簡易な構成としながらも、その開弁時に、その閉弁時に比して上記ヒータ／バイパス流路を通じた冷却水の循環を制限することが、すなわち同流路を通じて循環される冷却水に対する流動抵抗をより大きくすることが可能となる。
【００４７】
なお上記実施形態は、以下のように変更して実施することもできる。
・上記実施形態では、ガイド部材３４の内周面に段部３７を形成することで、ガイド部材３４とサーモエレメント２８との間に形成される冷却水流路の最小面積を、サーモスタット１８の閉弁時にはその開弁時よりも小さくするようにしていた。もっとも、サーモスタット１８の閉弁時における上記冷却水流路の最小面積をその開弁時における同最小面積よりも小さくすることができるのであれば、ガイド部材３４の内周構造として上記実施形態とは別の構造を採用することも可能である。例えば図５に示されるガイド部材の別の構成例（４０）では、サーモスタット１８の閉弁時にのみ、そのサーモエレメント２８が位置される、ガイド部材４０の下方の部分に、その上下方向に延びる複数の凸部４１を形成したものとなっている。こうした場合にも同様に、サーモスタット１８の開弁時における上記ヒータ／バイパス流路を通じた冷却水の循環は、同サーモスタット１８の閉弁時よりも制限されるようになる。なお、こうした場合には、凸部４１の形成された部分が上述の絞り部に相当する構成となる。
【００４８】
・サーモスタット１８の開弁時における上記冷却水流路の最小面積の縮小は、サーモエレメント２８の外周に凸部を設けることによっても達成することができる。例えば、図６に示されるサーモスタットの構成例では、そのガイド部材４２は、その上端から下端まで内径が一定に形成されたものとなっている。一方、そのサーモエレメント４３の外周面には段部４４が形成され、サーモスタットの開弁時にのみガイド部材４２の内部に位置する、その段部４４よりも上方の部分の外径が、その段部４４よりも下方の部分の外径よりも大きくなっている。こうした場合にも、ガイド部材の内周に段部を設けた場合と同様に、サーモスタット開弁時における上記冷却水流路の最小面積を縮小することができる。なおこうした場合には、サーモエレメント４３の段部４４よりも上方の部分が上述の絞り部に相当する構成となる。
【００４９】
・上記実施形態では、感温部であるサーモエレメントの外周を覆うように設けられ、ヒータ戻り流路１９より流入した冷却水をそのサーモエレメントに導くガイド部材の設けられたサーモスタットを採用するようにしていたが、そうしたガイド部材を備えないサーモスタットを採用して本発明を実施することも可能である。そうした場合にも、常時ヒータを使用可能な状態としておくには、上記ヒータ／バイパス流路を通じた冷却水の循環を常時許容するように、サーモスタットを構成することが望ましい。また暖機完了後に上記メイン流路を通じた冷却水の循環量を十分確保し、エンジンの冷却性能を好適に保つようにするには、冷却水の温度が高いときには、同温度が低いときに比して、上記ヒータ／バイパス流路を通じた冷却水の循環を制限するように構成されたサーモスタットを採用することが望ましい。もっとも、上記ヒータ／バイパス流路を通じた冷却水の循環が暖機完了後には遮断されるようにサーモスタットが構成されていても、必要に応じて上記ヒータ／バイパス流路を通じた冷却水の循環を開始することが可能となっていれば、ヒータを使用可能とすることはできる。また上記ヒータ／バイパス流路を通じた冷却水の循環を特に制限せずとも、エンジンの冷却性能を確保することができるのであれば、そうした冷却水循環の制限を行わない構成のサーモスタットを採用するようにしても良い。
【００５０】
・上記実施形態での車両の冷却装置における冷却水路構造を適宜変更して実施することも可能である。要は、エンジン内部とヒータコアとの間で冷却水を循環させるヒータ流路が、ラジエタをバイパスして冷却水を循環させるバイパス流路としての機能を兼ね備えたものとなっていれば、格別なバイパス流路の設置を不要として、その流路構造をより簡易なものとすることができる。
【００５１】
・上記実施形態では、冷却水を循環させてエンジンを適温に維持する構成の車両の冷却装置に本発明を適用した場合を説明したが、循環される冷却媒体として冷却水以外の流体を使用する車両の冷却装置にも本発明は同様に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両の冷却装置についてその冷却水の流路構造を模式的に示す略図。
【図２−Ａ】同実施形態の車両の冷却装置についてその暖機中の冷却水の循環態様を示す略図。
【図２−Ｂ】同実施形態の車両の冷却装置についてはその暖機完了後の冷却水の循環態様を示す略図。
【図３−Ａ】同実施形態の車両の冷却装置に採用されるサーモスタットについてその閉弁時における断面構造を示す断面図。
【図３−Ｂ】同じくサーモスタットについてその開弁時における断面構造を示す断面図。
【図４】（ａ）は図３−Ａのａ−ａ線に沿った断面構造を、（ｂ）は図３−Ｂのｂ−ｂ線に沿った断面構造をそれぞれ示す断面図。
【図５】同実施形態に採用されるサーモスタットの一変形例についてそのガイド部材の一部をカットした状態での斜視構造を示す破断斜視図。
【図６】同実施形態に採用されるサーモスタットの他の変形例についてその断面構造を示す断面図。
【符号の説明】
【００５３】
１０…ウォータポンプ、１１…シリンダブロック、１２…シリンダヘッド、１３…ラジエタ、１４…ラジエタ入り流路、１５…ヒータコア、１６…ヒータ入り流路、１７…ラジエタ戻り流路（１７ａ…接続部）、１８…サーモスタット、１９…ヒータ戻り流路、２０…インレット流路、２１…サーモスタットハウジング、２２…本体フレーム、２３…通水孔、２４…弁座、２５…アーム、２６…ばね座、２７…弁軸、２８、４３…サーモエレメント（感温部）、３２…弁体、３３…ばね、３４、４０、４２…ガイド部材、３５…フランジ、３６…ばね、３７，４４…段部、４１…凸部（絞り部）。
【図１】
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【図２−Ａ】
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【図２−Ｂ】
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【図３−Ａ】
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【図３−Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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