(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウォータージャケット（４３）が設けられるエンジン本体（５）に取付けられるハウジング（４８）に、ワックス（５８）を内蔵するワックスケース（５３）が、前記ワックス（５８）の膨張・収縮に応じた移動を可能として支持されて成るサーモスタット（４４）を備えるエンジンの冷却装置において、
前記サーモスタット（４４）のハウジング（４８）が筒状に形成されると共に、前記ワックスケース（５３）が、前記ハウジング（４８）の内周面に直接接触して該ハウジング（４８）に摺動可能に嵌合され、
前記エンジン本体（５）ならびに該エンジン本体（５）に結合される被結合部材（２３）の合わせ面（４９）に軸線を沿わせた前記ハウジング（４８）が、それらエンジン本体（５）及び被結合部材（２３）の、前記合わせ面（４９）に開口する凹部（７ａ，２３ａ）の相互間に挟持されていて、そのハウジング（４８）の、前記合わせ面（４９）を挟んで一方側の外周面が前記エンジン本体（５）に直接接触し且つその他方側の外周面が前記被結合部材（２３）に直接接触していることを特徴とする、エンジンの冷却装置。
【請求項２】
前記エンジン本体（５）の一部を構成するシリンダヘッド（７）と、該シリンダヘッド（７）に結合される被結合部材であるヘッドカバー（２３）との間に前記ハウジング（４８）が挟持されることを特徴とする請求項１記載のエンジンの冷却装置。
【請求項３】
前記ハウジング（４８）の側壁には、相互に対向する入口孔（６４）および出口孔（６５）が設けられ、前記ワックスケース（５３）は、前記入口孔（６４）および出口孔（６５）間の連通・遮断を切換えるようにスライドすることを可能としてハウジング（４８）内に摺動可能に嵌合されることを特徴とする請求項１または２記載のエンジンの冷却装置。
【請求項４】
前記ハウジング（４８）の外周に、前記エンジン本体（５）および前記被結合部材（２３）間での位置決めを果すための一対の突条（４８ａ）が前記ハウジング（４８）の軸線方向に延びるようにして一体に突設されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のエンジンの冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ウォータージャケットが設けられるエンジン本体に取付けられるハウジングに、ワックスを内蔵するワックスケースが、前記ワックスの膨張・収縮に応じた移動を可能として支持されて成るサーモスタットを備えるエンジンの冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、かかる冷却装置は、たとえば特開平１１−８２０１９号公報等で既に知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の冷却装置では、サーモスタットのハウジングが、ウォータージャケットに通じてシリンダヘッドに設けられた通路の内面から内方に間隔をあけた位置に配置され、外側方に張出すようにして前記ハウジングに設けられたフランジ部がシリンダヘッドおよび吸気マニホールド間に挟持されており、ハウジングで移動可能に支持されたワックスケース内のワックスは、前記フランジ部から比較的離れた位置に配置される。
【０００４】
このためシリンダヘッドの温度変化がワックスの膨張・収縮に及ぼす影響は少なく、ワックスケースに接触している冷却水の温度変化に主として依存して前記ワックスが膨張・収縮するので、特に暖機時の冷却水温の急激な変化によってサーモスタットがハンチング作動し、エンジン本体の冷却性能が低下する可能性がある。
【０００５】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、冷却水温の急激な変化にもかかわらずサーモスタットがハンチング作動することを防止して、冷却性能を向上し得るようにしたエンジンの冷却装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、ウォータージャケットが設けられるエンジン本体に取付けられるハウジングに、ワックスを内蔵するワックスケースが、前記ワックスの膨張・収縮に応じた移動を可能として支持されて成るサーモスタットを備えるエンジンの冷却装置において、前記サーモスタットのハウジングが筒状に形成され、前記ワックスケースが、前記ハウジングの内周面に直接接触して該ハウジングに摺動可能に嵌合され、前記エンジン本体ならびに該エンジン本体に結合される被結合部材の合わせ面に軸線を沿わせた前記ハウジングが、それらエンジン本体及び被結合部材の、前記合わせ面に開口する凹部の相互間に挟持されていて、そのハウジングの、該合わせ面を挟んで一方側の外周面が前記エンジン本体に直接接触し且つその他方側の外周面が前記被結合部材に直接接触していることを特徴とする。
【０００７】
また請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の構成に加えて、前記エンジン本体の一部を構成するシリンダヘッドと、該シリンダヘッドに結合される被結合部材であるヘッドカバーとの間に前記ハウジングが挟持されることを特徴とする。
【０００８】
また請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明の構成に加えて、前記ハウジングの側壁には、相互に対向する入口孔および出口孔が設けられ、前記ワックスケースは、前記入口孔および出口孔間の連通・遮断を切換えるようにスライドすることを可能としてハウジング内に摺動可能に嵌合されることを特徴とする。
【０００９】
さらに請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の発明の構成に加えて、前記ハウジングの外周に、前記エンジン本体および前記被結合部材間での位置決めを果すための一対の突条が前記ハウジングの軸線方向に延びるようにして一体に突設されることを特徴とする。
【００１０】
このような請求項１〜４記載の発明の構成によれば、ワックスケースに内蔵されているワックスには、互いに直接接触しているワックスケースおよびハウジングを介して、前記ハウジングに直接接触しているエンジン本体からの熱伝導によって熱が伝達される。したがって冷却水温が急激に変化したとしても、ワックスの温度はエンジン本体の温度に正確に対応したものとなり、サーモスタットがハンチング作動することを防止して冷却性能を向上することができる。しかもエンジン本体ならびに該エンジン本体に結合される被結合部材の合わせ面に軸線を沿わせた前記ハウジングが、前記エンジン本体および前記被結合部材間に挟持されるので、サーモスタット内の冷却水の通路を短くして通路抵抗をより一層減少することができ、サーモスタットをエンジン本体にコンパクトに組み付けることができる。
【００１１】
また特に請求項３記載の発明によれば、サーモスタット内での冷却水の通路を単純化しつつ、該通路の通路抵抗を減少することができる。またエンジン本体にワックスをより近接させることができ、サーモスタットのハンチング作動をより効果的に防止して冷却性能をより一層向上することができる。
【００１２】
さらに特に請求項４記載の発明によれば、エンジン本体および被結合部材間でハウジングを位置決めすることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、添付図面に示した本発明の一実施例に基づいて説明する。
【００１４】
図１〜図５は本発明の一実施例を示すものであり、図１はエンジンの縦断面図、図２はエンジンが冷間状態にあるときの図１の要部拡大図、図３はエンジンの暖機完了状態での図２に対応した断面図、図４は図２の４−４線に沿うサーモスタットの断面図、図５は図２の５−５線に沿うサーモスタットの断面図である。
【００１５】
先ず図１において、この水冷式エンジンのエンジン本体５は、たとえば自動二輪車に搭載されるものであり、ピストン１１を摺動可能に嵌合せしめるシリンダボア１２を有するシリンダブロック６と、前記ピストン１１の頂部との間に燃焼室１３を形成してシリンダブロック６に結合されるシリンダヘッド７と、前記ピストン１１にコンロッド１４を介して連結されるクランクシャフト１５を回転自在に支承してシリンダブロック６に結合されるクランクケース８とから成るものであり、クランクケース８は、右クランクケース半体９および左クランクケース半体１０が、前記ピストン１１の作動軸線を含む平面を合わせ面として相互に結合されることで構成される。
【００１６】
クランクシャフト１５の一端は、右クランクケース半体９と、右クランクケース半体９に結合される右カバー１６との間に形成される発電機室１７に突入されており、該発電機室１７内でクランクシャフト１５に固定されるロータ１８と、右カバー１６に固定されるステータ１９とで発電機２０が構成される。
【００１７】
発電機室１７内でクランクシャフト１５には、一対の駆動スプロケット２１，２２が固定される。一方、シリンダヘッド７と、該シリンダヘッド７に結合される被結合部材としてのヘッドカバー２３との間には、図示しない吸気弁および排気弁を駆動するためのカムシャフト２４が前記クランクシャフト１５と平行な軸線まわりの回転を可能として支承されており、該カムシャフト２４に固定された被動スプロケット２５と、前記両駆動スプロケット２１，２２の一方２１とに無端状のチェーン２６が巻掛けられる。さらに右クランクケース半体９の発電機室１７に臨む側面には、クランクシャフト１５と平行な軸線の回転軸２７を有するオイルポンプ２８が取付けられており、このオイルポンプ２８の前記回転軸２７に固定された被動スプロケット２９と、前記両駆動スプロケット２１，２２の他方２２との間には無端状のチェーン３０が巻掛けられる。
【００１８】
クランクシャフト１５の他端は、左クランクケース半体１０と、左クランクケース半体１０に結合される左カバー３１との間に形成される変速機室３２に突入されており、該変速機室３２内でクランクシャフト１５の他端には、駆動プーリ３３が装着される。該駆動プーリ３３は、クランクシャフト１５の回転動力を自動二輪車の図示しない後輪に伝達するベルト式無段変速機３８の一部を構成するものであり、クランクシャフト１５に固定された固定側プーリ半体３４と、該固定側プーリ半体３４に対して接近・離間可能な可動側プーリ半体３５とを備え、可動側プーリ半体３５はクランクシャフト１５の回転数の増加に応じて半径方向外方側に移動する遠心ウエイト３６によって固定側プーリ半体３４に接近する方向に付勢される。
【００１９】
前記駆動プーリ３３と、前記後輪側の図示しない被動プーリとには無端状のＶベルト３７が巻掛けられており、クランクシャフト１５の回転数の変化に応じて前記駆動プーリ３３の溝幅および従動プーリの溝幅が変化することにより、変速比を無段階に変化させるようにしてクランクシャフト１５の回転動力が前記後輪に伝達される。
【００２０】
ところで、前記駆動プーリ３３における固定側プーリ半体３４には、Ｖベルト３７が過熱することを防止するための冷却空気を変速機室３２内に導入するファンとして機能するための羽根３９が設けられており、固定側プーリ半体３４に対応する位置で左カバー３１には、外部の空気を濾過して変速機室３２に導入するためのエアクリーナ４０が装着されている。
【００２１】
左クランクケース半体１０には、前記オイルポンプ２８の回転軸線と同軸のウォータポンプ４１が装着されており、このウォータポンプ４１の回転軸４２は、前記オイルポンプ２８の回転軸２７に同軸にかつ相対回転不能にして連結される。すなわちオイルポンプ２８およびウォータポンプ４１にはクランクシャフト１５から回転動力が伝達される。
【００２２】
ウォータポンプ４１から吐出される冷却水は、エンジン本体５におけるシリンダブロック６およびシリンダヘッド７の冷却のために、シリンダブロック６およびシリンダヘッド７に設けられたウォータージャケット４３に供給される。ウォータージャケット４３から排出される冷却水は、該冷却水の温度が低い状態すなわちエンジンの冷間状態ではサーモスタット４４を経て前記ウォータポンプ４１に戻されるが、冷却水の温度が高い状態すなわちエンジンの暖機完了状態ではサーモスタット４４を経てラジエータ４５に導かれ、該ラジエータ４５から前記ウォータポンプ４１に戻される。
【００２３】
図２において、サーモスタット４４のハウジング４８は、円筒状に形成されており、シリンダヘッド７ならびにシリンダヘッド７に結合されるヘッドカバー２３の合わせ面４９に軸線を沿わせるようにして、シリンダヘッド７およびヘッドカバー２３の、前記合わせ面４９に開口する凹部７ａ，２３ａの相互間に挟持される。すなわちハウジング４８は、それの前記合わせ面４９を挟んで一方側の外周面をシリンダヘッド７に、またその他方側の外周面をヘッドカバー２３にそれぞれ直接接触させるようにしてシリンダヘッド７に取付けられる。
【００２４】
ハウジング４８の一端には、弾性材から成る有底円筒状のシール部材５０がハウジング４８の一端を覆うようにして装着されており、このシール部材５０の閉塞端内面中央部に、ハウジング４８の一端に設けられる先端補強部５１が露出される。またハウジング４８の他端は開放されており、ハウジング４８の他端側内面には止め輪５２が装着される。
【００２５】
ハウジング４８内には、ワックスケース５３が摺動可能に嵌合される。このワックスケース５３は、該ハウジング４８の内面に外面を直接接触させるケース主体５４と、該ケース主体５４に結合されるカバー５５とで構成されるものであり、ケース主体５４およびカバー５５間にはダイヤフラム５６の周縁部が挟持される。またケース主体５４には、前記シール部材５０内に摺動可能に嵌合される円筒状のガイド筒５７が一体に連設される。
【００２６】
ワックスケース５３には、前記ダイヤフラム５６およびカバー５５間に充填されるようにしてワックス５８が内蔵されており、ワックス５８の温度変化による膨張・収縮に応じてダイヤフラム５６が変形する。一方、前記ガイド筒５７内には、前記ダイヤフラム５６とは反対側から順に棒状のピストン５９、円盤状のプレート６０およびラバーピストン６１が摺動可能に嵌合されており、ラバーピストン６０およびダイヤフラム５６間でワックスケース５３には、ダイヤフラム５６の変形を前記ラバーピストン６１に伝達するための媒体６２が充填されている。
【００２７】
またワックスケース５３および止め輪５２間には、ワックスケース５３をシール部材５０側に付勢するばね６３が設けられており、ワックスケース５３は、冷却水の温度が低くてワックス５８が収縮状態にあるときには、図２で示すようにシール部材５０に当接した位置にある。而して冷却水の温度が高くなってワックス５８が膨張すると、ダイヤフラム５６が図２の右側に撓むように変形し、ピストン５９がガイド筒５７から押し出されるのに応じて、ワックスケース５３はばね６３を圧縮しつつ、図３で示すように、シール部材５０から離反する側にスライドすることになる。
【００２８】
図４を併せて参照して、ハウジング４８の側壁には、入口孔６４と、該入口孔６４に対向する出口孔６５とが、ハウジング４８の一直径線上に配置されるようにして設けられる。一方、シリンダヘッド７にはウォータージャケット４３内の冷却水をサーモスタット４４側に導く通路６６が設けられており、この通路６６が前記入口孔６４に通じるようにしたハウジング４８がシリンダヘッド７およびヘッドカバー２３間に挟持され、ハウジング４８には、シリンダヘッド７およびヘッドカバー２３間での該ハウジング４８の軸線まわりの位置決めを果すための一対の突条４８ａ，４８ａがハウジング４８の軸線方向に延びるようにして一体に突設される。
【００２９】
またヘッドカバー２３には、前記出口孔６５に通じる通路６７を形成する接続管６８が一体に設けられており、この接続管６８が導管６９を介してラジエータ４５に接続される。
【００３０】
これらの入口孔６４および出口孔６５は、シール部材５０側すなわちハウジング４８の一端側で該ハウジング４８の側壁に設けられており、ハウジング４８内に摺動可能に嵌合されるワックスケース５３は、エンジンの冷間状態で図２で示すように入口孔６４および出口孔６５間を遮断する位置と、エンジンの暖機完了状態で図３で示すように入口孔６４および出口孔６５間を連通する位置との間でスライドすることになる。
【００３１】
図５を併せて参照して、サーモスタット４４がシリンダヘッド７およびヘッドカバー２３間に挟まれた状態で、ハウジング４８の他端側、ワックスケース５３、シリンダヘッド７およびヘッドカバー２３間には水室７０が形成されており、ワックスケース５３が入口孔６４および出口孔６５間を遮断している位置にあるときに、シリンダヘッド７の通路６６を前記水室７０に通じさせるバイパス孔７１がハウジング４８の側壁に設けられる。しかも該バイパス孔７１は、入口孔６４および出口孔６５間を連通する位置にワックスケース５３が移動したときには該ワックスケース５３で閉じられる。
【００３２】
ヘッドカバー２３には、水室７０に通じる接続管７２が取付けられており、この接続管７２は、導管７３を介してウォータポンプ４１に接続される。
【００３３】
次にこの実施例の作用について説明すると、サーモスタット４４のハウジング４８はシリンダヘッド７に外周面を直接接触させて円筒状に形成されており、ワックス５８を内蔵するワックスケース５３が、ハウジング４８の内周面に直接接触して該ハウジング４８に摺動可能に嵌合されているので、ワックス５８には、互いに直接接触しているワックスケース５３およびハウジング４８を介して、該ハウジング４８に直接接触しているシリンダヘッド７からの熱伝導によって熱が伝達される。したがってエンジンの暖機時に冷却水温が急激に変化したとしても、ワックス５８の温度はシリンダヘッド７の温度に正確に対応したものとなり、サーモスタット４４がハンチング作動することを防止して冷却性能を向上することができる。
【００３４】
またハウジング４８の側壁には、ウォータージャケット４３に通じる入口孔６４と、ラジエータ４５に通じる出口孔６５とが、ハウジング４８の一直径線上で相互に対向するようにして設けられ、ワックスケース５３は、入口孔６４および出口孔６５間の連通・遮断を切換えるようにスライドすることを可能としてハウジング４８内に摺動可能に嵌合されている。このためサーモスタット４４内での冷却水の通路を、入口孔６４および出口孔６５間を結ぶ直線状として単純化しつつ、該通路の通路抵抗を減少することができる。したがってウォータポンプ４１による冷却水の循環量を増加させることが可能であり、またクランクシャフト１５で駆動されるウォータポンプ４１の駆動力すなわちエンジンの負荷を軽減することにも寄与することができる。
【００３５】
またワックス５８をシリンダヘッド７により近接させることができ、サーモスタット４４のハンチング作動をより効果的に防止して冷却性能をより一層向上することができる。
【００３６】
さらにシリンダヘッド７およびヘッドカバー２３の合わせ面４９に軸線を沿わせるようにしてハウジング４８がシリンダヘッド７およびヘッドカバー２３間に挟持されるので、サーモスタット４４内の冷却水の通路を短くして通路抵抗をより一層減少することができ、サーモスタット４４をシリンダヘッド７にコンパクトに組み付けることができる。
【００３７】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。
【００３８】
たとえば上記実施例ではサーモスタット４４がエンジン本体５におけるシリンダヘッド７に取付けられる構造について説明したが、エンジン本体５におけるシリンダブロック６にサーモスタット４４を取付けるようにした冷却装置にも本発明を適用することができる。
【００３９】
【発明の効果】
以上のように請求項１〜４記載の発明によれば、ワックスケースが、筒状ハウジングの内周面に直接接触して該ハウジングに摺動可能に嵌合され、エンジン本体とこれに結合される被結合部材との合わせ面に軸線を沿わせた前記ハウジングが、それらエンジン本体及び被結合部材の、前記合わせ面に開口する凹部の相互間に挟持されていて、そのハウジングの、前記合わせ面を挟んで一方側の外周面がエンジン本体に直接接触し且つその他方側の外周面が被結合部材に直接接触しているので、ワックスケースに内蔵されているワックスには、互いに直接接触しているワックスケースおよびハウジングを介して、前記ハウジングに直接接触しているエンジン本体からの熱伝導によって熱が伝達されることとなり、従って、冷却水温が急激に変化したとしてもワックスの温度をエンジン本体の温度に正確に対応させ、サーモスタットがハンチング作動することを防止して冷却性能を向上することができる。またエンジン本体とこれに結合される被結合部材との間に、その両者の合わせ面に軸線を沿わせて前記ハウジングが挟持されるので、サーモスタット内の冷却水の通路を短くして通路抵抗をより一層減少することができ、しかもサーモスタットをエンジン本体にコンパクトに組み付けることができる。
【００４０】
また請求項３記載の発明によれば、サーモスタット内での冷却水の通路を単純化しつつ、該通路の通路抵抗を減少することができ、サーモスタットのハンチング作動をより効果的に防止して冷却性能をより一層向上することができる。
【００４１】
さらに請求項４記載の発明によれば、エンジン本体および被結合部材間でハウジングを位置決めすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  エンジンの縦断面図である。
【図２】  エンジンが冷間状態にあるときの図１の要部拡大図である。
【図３】  エンジンの暖機完了状態での図２に対応した断面図である。
【図４】  図２の４−４線に沿うサーモスタットの断面図である。
【図５】  図２の５−５線に沿うサーモスタットの断面図である。
【符号の説明】
５・・・・エンジン本体
７・・・・シリンダヘッド
７ａ・・・凹部
２３・・・被結合部材としてのヘッドカバー
２３ａ・・凹部
４３・・・ウォータージャケット
４４・・・サーモスタット
４８・・・ハウジング
４８ａ・・突条
４９・・・合わせ面
５３・・・ワックスケース
５８・・・ワックス
６４・・・入口孔
６５・・・出口孔
【図１】
0004405028.tif 000002
【図２】
0004405028.tif 000003
【図３】
0004405028.tif 000004
【図４】
0004405028.tif 000005
【図５】
0004405028.tif 000006