(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダブロックの外壁に突出してこのシリンダブロックと一体成形され、下方に向けて開口しかつサーモスタットを囲む円環状の側壁によって内部にサーモスタット収納部が形成されたサーモハウジングと、
このサーモハウジングの下端部の開口部分に接続され、冷却水をラジエータ側からサーモスタット収納部内に導く冷却水配管とを備え、
前記サーモスタット収納部の上部にバイパス通路から冷却水が流入するバイパス側冷却水入口を形成するとともに、前記側壁に冷却水出口を形成し、
この冷却水出口に、冷却水を前記サーモスタット収納部内からエンジン側へ送る冷却水ポンプを接続したエンジンのサーモハウジング構造であって、
前記サーモスタット収納部の側壁内面側に円周方向の溝を形成し、
前記バイパス側冷却水入口と冷却水ポンプとの間に、サーモスタット収納部の上端からサーモスタットの上端部と隣接する部位まで下方に延びる縦壁を形成し、
この縦壁を挟むように前記サーモハウジングと前記冷却水ポンプとを隣接させたことを特徴とするエンジンのサーモハウジング構造。
【請求項２】
前記サーモスタット収納部の側壁は、鋳造のための型抜き勾配を有し、前記円周方向の溝は鋳造後の機械加工により形成されたものであることを特徴とする請求項１に記載のエンジンのサーモハウジング構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はエンジン冷却水温度制御のためのサーモスタットに関し、特にそのハウジング構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
水冷式エンジンでは、エンジンを冷却して高温になった冷却水をラジエータを通して冷却してエンジン内を循環させる。始動時等のエンジンが低温で冷却水温度が低い時には冷却水をラジエータを通さずにバイパスさせてエンジン内のみを循環させ、エンジンの暖機後に冷却水通路をラジエータ側に切換える。このような冷却水温度を検知して冷却水通路を切換えるためにサーモスタットが用いられている。
【０００３】
このようなサーモスタットは、エンジンのシリンダブロックとともにアルミダイカストにより一体成形されたサーモハウジング内に収納される。このサーモハウジングはシリンダブロックの外縁部に突出して設けられその下側にラジエータに連通する冷却水配管が接続され、上側にバイパス通路が連通する。このようなサーモハウジングは、実質上円環状の側壁を有し、その底面に冷却水配管のフランジ部が接合される。この側壁の一部が開口して冷却水の出口を形成し、この出口部に冷却水ポンプが設けられる。
【０００４】
このような構成において、エンジン温度が低いときには、サーモスタットが冷却水配管の通路を閉じてバイパス通路を通してラジエータを介さずに冷却水を循環させ、暖機後にバイパス通路を閉じて冷却水配管の通路を開きラジエータを介して冷却水を循環させる。このようなエンジン冷却系において、サーモスタット部分の圧力損失をできるだけ小さくして効率的に冷却水を循環させるとともに冷却水ポンプの小型化を可能にしてコンパクトな構成の冷却系を実現することが望まれている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のエンジンのサーモハウジング構造において、流路抵抗を小さくするためにハウジング内容積を大きくすれば外形が大きくなり小型でコンパクトな構成が図られない。この場合、側壁の下端部は冷却水配管のフランジ部との間でシール面を形成するため、所定の幅を必要とし、壁厚を必要最小限以上薄くすることはできない。
【０００６】
本発明は上記の点を考慮してなされたものであって、サーモスタット周囲の冷却水流路を拡大して圧力損失を低減させ、小容量で小型な冷却水ポンプを用いて冷却水の循環を可能とするサーモハウジング構造の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明に係るエンジンのサーモハウジング構造は、シリンダブロックの外壁に突出してこのシリンダブロックと一体成形され、下方に向けて開口しかつサーモスタットを囲む円環状の側壁によって内部にサーモスタット収納部が形成されたサーモハウジングと、このサーモハウジングの下端部の開口部分に接続され、冷却水をラジエータ側からサーモスタット収納部内に導く冷却水配管とを備え、前記サーモスタット収納部の上部にバイパス通路から冷却水が流入するバイパス側冷却水入口を形成するとともに、前記側壁に冷却水出口を形成し、この冷却水出口に、冷却水を前記サーモスタット収納部内からエンジン側へ送る冷却水ポンプを接続したエンジンのサーモハウジング構造であって、前記サーモスタット収納部の側壁内面側に円周方向の溝を形成し、前記バイパス側冷却水入口と冷却水ポンプとの間に、サーモスタット収納部の上端からサーモスタットの上端部と隣接する部位まで下方に延びる縦壁を形成し、この縦壁を挟むように前記サーモハウジングと前記冷却水ポンプとを隣接させたものである。
【０００８】
この構成によれば、サーモスタット収納部の側壁の下端部の厚さを所定の厚さに保ったまま、側壁内面に円周状の溝が形成されるため、外形を大きくすることなくサーモスタット周囲の冷却水流路が拡大され圧力損失が低減する。これにより、小容量で小型の冷却水ポンプが使用可能になりエンジンを小型形状にできるとともにコスト低減を図ることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
好ましい実施の形態においては、前記サーモスタット収納部の上部にバイパス冷却水通路が連通し、前記サーモスタット収納部の側壁の一部が開口して冷却水出口が形成され、この冷却水出口側に冷却水ポンプが設けられたことを特徴としている。
【００１０】
このような構成の冷却系に本発明を適用することにより、流路拡大による圧力損失の効果が高まり、より小型の冷却水ポンプの使用が可能になる。
【００１１】
さらに好ましい実施の形態においては、前記サーモスタット収納部の側壁は、鋳造のための型抜き勾配を有し、前記円周方向の溝は鋳造後の機械加工により形成されたものであることを特徴としている。
【００１２】
この構成においては、サーモハウジングはアルミダイカスト等の鋳造成形によりシリンダブロックと一体成形され、その側壁部分は型抜き勾配を有し、その下端部が必要最小限の厚さを有している。したがって、側壁の中間部分は型抜き勾配のため駄肉が形成され、この駄肉部分に機械加工により溝を形成することができる。これにより、既設の鋳造設備をそのまま利用してエンジンおよびサーモハウジングを形成し、その後簡単なＮＣ制御の機械加工により側壁部分にアンダーカット形状の溝を形成することができ、生産性の点で有利となる。
【００１３】
【実施例】
図１は、本発明が適用されるエンジン全体の概略斜視図である。このエンジン１は水冷式でありラジエータ２が接続される。ラジエータ２の出口側の冷却水配管３を通してラジエータ２により冷却された冷却水がエンジン１に導入される。エンジン１を冷却して温度上昇した冷却水はエンジン１から出て、ラジエータ２の入口側の冷却水配管４を通してラジエータ２に供給される。ラジエータ２の出口側の冷却水配管３上には、サーモスタット５が設けられ、その出口側の冷却水配管（エンジンへの冷却水供給通路）上に冷却水ポンプ６が備る。
【００１４】
図２は、上記エンジン１の冷却系配管の基本ブロック構成図である。エンジン１の出口側の冷却水配管４からバイパス管７が分岐して設けられる。このバイパス管７は、ラジエータ２の出口側の冷却水配管３とともに、サーモスタット５に接続される。サーモスタット５の出口側にはエンジン１への冷却水供給通路８が接続され、この冷却水供給通路８内に冷却水ポンプ６が設けられる。サーモスタット５は、冷却水温度に応じて、冷却水配管３またはバイパス管７のいずれか一方を冷却水供給通路８に連通させる。
【００１５】
図３は、上記サーモスタット５の動作説明図である。（Ａ）はエンジンおよび冷却水温度が低い冷機時を示し、（Ｂ）はエンジンおよび冷却水温度が高い暖機後の状態を示す。このサーモスタット５は、サーモハウジング５ａの上部にバイパス管７が接続され、側面にエンジンへの冷却水供給通路８が接続され、下部にラジエータからの冷却水配管３の拡径部３ａが接続された構成である。サーモハウジング５ａ内にはサーモ本体９が装着される。サーモ本体９は固定部材１１に当接する駆動部１０を有し、温度上昇すると駆動部１０が伸び、保持枠１８に上端を係止されたスプリング１４に抗してサーモ本体９を上昇させる。スプリング１４の下端にはメインバルブ１２が装着される。このメインバルブ１２は、サーモハウジング５ａの下面を覆う仕切板１９の開口１３を開閉する。サーモ本体９の上部には、スプリング１５に支持されたバイパスバルブ１６が設けられる。
【００１６】
冷機時には、（Ａ）に示すように、メインバルブ１２を閉じ、バイパスバルブ１６を開いて、冷却水をラジエータを介さずにバイパス管７を通してエンジンのみを循環させる。
【００１７】
暖機後は、（Ｂ）に示すように、サーモ本体９内のワックスが膨張して駆動部１０を押出し、メインバルブ１２を上昇させて開口１３を開いて、ラジエータからの冷却水配管３を通して冷却水を循環させる。
【００１８】
図４は、本発明の実施例に係るエンジンのサーモハウジング構造の縦断面図であり、図５はその要部水平断面図である。アルミダイカストにより成形されたサーモハウジング１７は、エンジンのシリンダブロック（図示しない）の外縁に突出して一体成形されたものであり、実質上円環状の側壁２１を有する。この円環状の側壁２１の内面に囲まれた空間部がサーモスタット収納部１７ａを形成し、このサーモスタット収納部１７ａ内にサーモスタット５が装着される。この側壁２１は、鋳造のため、下端部が細くなった型抜き勾配を有する形状であり、その一部が開口して出口２１ａを形成し、この出口２１ａにエンジンへの冷却水供給通路８が連通する。この出口２１ａによって、本発明でいう冷却水出口が構成されている。このように側壁２１に出口２１ａを形成することによって、側壁２１の一部からなる縦壁２１ｃが出口２１ａの上方に形成される。この縦壁２１ｃは、図４に示すように、サーモスタット収納部１７ａの上端からサーモスタット５の上端部と隣接する部位まで下方に延びるように形成されている。前記冷却水供給通路８内に、軸６ａにインペラー６ｂを装着した冷却水ポンプ６が設けられる。すなわち、この冷却水ポンプ６は、前記出口２１ａに接続されることになる。前記縦壁２１ｃは、この冷却水ポンプ６と、サーモハウジング１７の上部のバイパス通路７の連通路７ａとの間に設けられている。この連通路７ａの下端の開口によって、本発明でいうバイパス側冷却水入口が構成されている。また、前記サーモハウジング１７と前記冷却水ポンプ６とは、前記縦壁２１ｃを挟むように隣接している。
【００１９】
サーモハウジング１７の側壁２１の下端面には、ラジエータからの冷却水配管３の端部の拡径部３ａのフランジ面３ｂが接合されシール面を形成する。このシール面にはシール材２０を介して仕切板１９が装着され、その中央開口部１３がサーモ本体９と一体結合されたメインバルブ１２で塞がれる。サーモ本体９内にはワックスとともに駆動部１０が装着される。駆動部１０の下端は、仕切板１９に固定された固定部材１１に当接する。仕切板１９には、保持枠１８が固定されこの保持枠１８の上端部とメインバルブ１２との間にスプリング１４が装着される。サーモ本体９の上部にはスプリング１５を介してバイパスバルブ１６が装着され、サーモハウジング１７の上部のバイパス通路７の連通路７ａを開閉する（図は開いた状態を示す）。このような構成のサーモスタットは、前述の図３を参照して説明したとおりに、温度に応じて、メインバルブ１２またはバイパスバルブ１６の一方を冷却水供給通路８に連通させる。
【００２０】
サーモハウジング１７の円環状の側壁２１の中間部内面には円周方向の溝２２が形成される。この溝２２は、ダイカストによりサーモハウジングを形成した後、機械加工により形成する。
【００２１】
図６は、上記溝２２を形成する方法の説明図である。（Ａ）は、この溝２２を形成するカッター２３を示す。カッター２３は回転軸２３ａ上に装着される。このようなカッター２３は、側壁２１の下部開口２１ｂから内部に挿入され、その回転軸２３ａをＴで示す軌跡に沿って回動させることにより、側壁２１の内壁面に中ぐり形状の溝２２を形成する。このような溝２２は、鋳造によればアンダーカット形状であるため容易には形成できないが、鋳造後の機械研削加工によればＮＣ制御により容易に加工可能である。また、この溝２２は、型抜き勾配を有する側壁２１の中間部の肉厚となった駄肉部分に形成されるため、下端部のシール面の幅を狭めることなく形成され、また溝を形成してもその肉厚は充分な強度を有する。
【００２２】
このような溝２２を形成することにより、サーモハウジング１７内のサーモスタット収納部１７ａの容積が広がり、メインバルブ１２を開いて冷却水配管３から冷却水を流通させる場合（図３（Ｂ）参照）、流路が拡大されて圧力損失が低下する。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明においては、サーモスタット収納部の側壁の下端部の厚さをシールに必要な所定の厚さに保ったまま、側壁内面に円周状の溝が形成されるため、外形を大きくすることなくサーモスタット周囲の冷却水流路が拡大され圧力損失が低減する。これにより、小容量で小型の冷却水ポンプが使用可能になりエンジンを小型形状にできるとともにコスト低減を図ることができる。また、このような溝は、側壁中間部分の型抜き勾配のための駄肉部分に機械加工により形成することができる。これにより、既設の鋳造設備をそのまま利用してエンジンおよびサーモハウジングを形成し、その後簡単なＮＣ制御機械加工により側壁部分にアンダーカット形状の溝を形成することができ、生産性の点で有利となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明が適用されるエンジンの概略斜視図。
【図２】  図１のエンジンの冷却系のブロック配管図。
【図３】  サーモスタットの動作説明図。
【図４】  本発明の実施例の縦断面図。
【図５】  図５の実施例の要部水平断面図。
【図６】  図５の実施例の溝形成方法の説明図。
【符号の説明】
１：エンジン、２：ラジエータ、３，４：冷却水配管、５：サーモスタット、
６：冷却水ポンプ、７：バイパス通路、８：冷却水供給通路、
９：サーモ本体、１０：駆動部、１２：メインバルブ、１３：開口、
１６：バイパスバルブ、１７：サーモハウジング、２１：側壁、２２：溝、
２３：カッター。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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