专利名称：冷却介质流的控制方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及冷却介质流的控制方法及其装置，该控制方法及其装置用于控制内燃机的冷却介质通路中的冷却介质流。
现有技术目前，市场上销售的车辆发动机的冷却系统，大部分是采用以冷却液作为介质的水冷方式对发动机进行冷却。车辆冷却系统，用于防止因发动机发热而产生的过热现象，而且还可防止寒冷季节出现的过冷现象，使发动机经常保持在适宜温度水平。
该水冷式的冷却系统，是在发动机主体的外部配置散热器，用橡胶软管等将该散热器与发动机主体连接起来，使冷却液进行循环的系统。该系统主要由以下部分构成起热交换器作用的散热器；把来自发动机的冷却液强制性地压送至该散热器的水泵；根据散热器排出的、或压送至散热器的冷却液的温度变化，对冷却液流进行控制，使冷却液保持在适宜温度水平的恒温器；以及形成冷却液循环流路的橡胶软管等。这种水冷式冷却系统，除了供四轮车的发动机用之外，还可供双轮车的发动机用。
最近的车辆追求外观的设计性能，故要求对装置进行改进，即要求可高效率地对设在发动机室内的各装置进行布置。例如，散热器有下流式散热器，该下流式散热器在散热器的上下位置上分别设有冷却液槽，使冷却液在上下槽之间流动，进行热交换。该下流式散热器，由于其冷却液是在上下垂直方向上流动，因此，不适合于机罩较低的车辆。搭载在机罩较低的车辆上的散热器采用横流式散热器结构，使冷却液在左右水平方向上流动。这种横流式散热器，可调整散热器的高度，适合于低机罩车辆的设计。
如上所述，在装有水冷式发动机的四轮车上，装备有控制冷却液流用的恒温器。如图6A、图6B所示，一般车辆使用的恒温器1′配置在冷却液通路3′的适宜位置上，该冷却液通路3′是在发动机E的主体和散热器R之间形成的。恒温器1′本身安放在罩等内。发动机起动之后，使冷却液尽快上升至适宜温度的机构有在冷却液通路3′上设旁通路3A′的。为了使冷却液迂回至旁通路3A′，人们开发出了多种在恒温器1′上安装旁通阀的结构。
发明要解决的课题如上所述，根据车辆设计，有的车辆发动机室内的空间设计得非常狭小。在这种车辆的情况下，冷却液通路3′或旁通路3A′的配管位置受限制，安装在罩等内的恒温器1′的配置位置也同样受限制。
另外，在装有水冷式发动机的双轮车的情况下，空间更狭小，这些装置的配置位置同上述四轮车辆采用的冷却液通路3′、旁通路3A′以及恒温器1′一样受限制，或比它们受到的限制更多。
如图7所示，以往的恒温器1′配置在冷却液通路3′内，活塞16′在与冷却液的流向平行的方向上前进或后退，而打开或关闭温差阀(サ-モパルブ)12′。在配置有该恒温器1′的部位流动的冷却液的流量，必须确保与在冷却液通路3′的其他部分流动的流量程度相同。因此，在温差阀12′下部(蜡罩15′周围)必须确保冷却液流动的容积。即，配置有恒温器1′的部分的冷却液通路3′的管径(断面积)，必须比冷却液通路3′的其他部分的管径(断面积)大。
另外，图7所示的恒温器1′，由于检测冷却液温度变化的蜡罩15′处在直接浸在冷却液中的状态，故对冷却液的温度变化很敏感。因此，在寒冷的早晨对发动机E进行暖机等时，在冷却液通路3′的冷却液温度分布不均匀的情况下，温差阀12′往往会频繁地开闭，产生振动现象。若产生振动现象，就不能稳定地控制冷却液的流量，就不能使发动机E保持在合适的温度水平。结果，燃料费增加，而且大量排出有害气体。
因此，本发明的课题是提供一种冷却介质流的控制方法及其装置，这种控制方法及其装置不用改变现有冷却介质通路的管径便可确保规定的冷却介质流量，可防止因振动现象而引起的燃料费增加及有害气体的排出。
解决课题的方案解决了上述课题的本发明的冷却介质流控制方法，是控制内燃机的冷却介质通路内的冷却介质流的方法，其特征在于，阀体根据上述冷却介质的温度变化，横断上述冷却介质通路而前进或后退，使上述冷却介质通路连通或遮断。
根据上述冷却介质流的控制方法，由于通过上述阀体的进退动作而对冷却介质通路进行横断，故不用改变冷却介质通路的管径便可确保冷却介质的流量，而且可安装在冷却介质通路的任意位置上。
解决了上述课题的本发明的冷却介质流的控制装置，配置在内燃机冷却介质通路上，是根据冷却介质的温度变化来控制上述冷却介质通路内的冷却介质流的冷却介质流控制装置，其特征在于，该控制装置包括周面上形成有入口开口部和出口开口部，并固定设置在将上述入口开口部、出口开口部与上述冷却介质通路相连通的位置上的筒状阀主体；使上述入口开口部与出口开口部在上述阀主体内连通的流路区；根据上述冷却介质的温度变化而前进或后退的阀体，该阀体横断上述流路区，通过上述阀体的进退动作来开闭上述入口开口部和出口开口部，连通或切断上述流路区。
根据上述冷却介质流控制装置，采用通过上述阀体的前进后退运动来横断冷却介质通路的结构，故不用改变冷却介质通路的管径便可确保冷却介质的流量，而且可安装在冷却介质通路的任意位置上。
另外，上述冷却介质流控制装置的另一特征是，上述阀体通过感温部内的热膨胀体的膨胀/收缩作用而前进、后退，上述冷却介质的温度变化通过上述阀体传送到上述感温部。
由于冷却介质的温度变化是通过上述阀体传送到上述感温部的，故该感温部内的热膨胀体的反应比冷却介质的温度变化缓慢。因此，不容易引起振动现象。
上述冷却介质流控制装置的又一特征是，固定设置上述阀主体的接合罩与上述阀主体形成一个整体。
由于上述阀主体与上述接合罩是一个整体构造，故在将上述冷却介质流控制装置安装到冷却介质通路上时，作业非常简单。
上述冷却介质流控制装置还有一个特征是，上述阀主体的周面上形成有旁通开口部，通过上述阀体的进退动作，连通或遮断上述旁通开口部和旁通路。
通过上述阀体的进退动作，连通或遮断冷却介质的主通路的同时，连通或遮断上述旁通开口部和旁通路。因此，构造非常简单，可对通过旁通路的冷却介质进行控制。
附图的简要说明如下
图1是表示本发明实施例1的恒温器关阀状态的剖面图；图2是表示本发明实施例1的恒温器开阀状态的剖面图；图3是本发明实施例1的恒温器的主要部分的分解立体图；图4是表示本发明实施例2的恒温器关阀状态的剖面图；图5是表示本发明实施例2的恒温器开阀状态的剖面图；图6A、图6B是一般发动机的冷却液通路的说明图；图7是图6A、图6B的恒温器的局部剖面图。符号的说明1、1A恒温器(冷却介质流控制装置)2、2A发动机罩3冷却液通路(冷却介质通路)3A旁通路6螺旋弹簧7温差阀10部件11导向部12阀体15蜡罩(感温部)15a蜡(热膨胀体)16活塞17、17A阀主体17a入口开口部17b出口开口部17g旁通开口部18盖部件19、19A接合罩FA流路区E发动机P水泵R散热器下面参照图1～图3对本发明冷却介质流的控制方法及其装置的实施例1进行说明。图1是表示实施例1的恒温器的关阀状态的剖面图，图2是实施例1的恒温器的开阀状态的剖面图，图3是实施例1的恒温器的主要部分的分解立体图。
在实施例1中，对将冷却介质流控制装置用于车辆发动机的水冷式冷却系统的恒温器的情况进行说明。另外，其控制方法，也根据该恒温器的作用进行说明。冷却介质，是在上述冷却系统的冷却液通路内流动的冷却液。
下面，就恒温器配置在发动机罩的冷却液通路内的情况进行说明。另外，恒温器的配置位置不局限于发动机罩内，只要是在冷却液通路内即可。例如，配置在发动机缸体、恒温器内部、旁通路的分支部位等处，也可发挥同样的作用、取得同样的效果。
恒温器1埋设在穿孔4a及穿孔5a内，横断冷却液通路3，其中穿孔4a设在发动机罩2的冷却通路3的上侧面4上，穿孔5a设在下侧面5上。而且，恒温器1根据在冷却液通路3内流动的冷却液的温度变化，使阀体12进退移动而横断冷却液通路3，连通或遮断冷却液通路3，对冷却液通路3内的冷却液流进行控制。
恒温器1主要由下述部分构成中空的筒状阀主体17；与阀主体17的中空部位进行滑动接触、并安装在其内部的温差阀7；嵌合在阀主体17的一端的盖部件18；嵌合在阀主体17的另一端的接合罩19；以及对温差阀7施力的施力部件即螺旋弹簧6。温差阀7由以下部分构成部件10，该部件10由连通或切断冷却液流的阀体12，及对活塞16的进退运动进行导向的导向部11等构成；设在部件10的底部侧的感温部蜡罩15；设在部件10的底部侧的感温部蜡罩15内的热膨胀体即蜡15a；以及活塞16等。
以下，就构成恒温器1的各部位进行详细说明。
(1)阀主体17阀主体17如图1～图3所示，呈两端敞开的中空圆筒形，它具有可以插入穿孔4a的带台阶壁面4b内和穿孔5a的内壁面5b内的外周直径，穿孔4a是在发动机罩2的冷却液通路3的上侧面4上形成的，穿孔5a是在下侧面5上形成的。在阀主体17的周面17e的相向位置上，穿设形成有冷却液的入口开口部17a和出口开口部17b。通过该入口开口部17a、出口开口部17b及部件10(阀体12)，在恒温器1的内部形成冷却液通路3的流路区FA(参照图2)，连通或切断冷却液通路3的主通路(从散热器侧至发动机侧的冷却液流路)。当部件10(阀体12)下滑时，入口开口部17a和出口开口部17b打开，流路区FA连通，冷却液通路3内的冷却液便从散热器侧流向发动机侧(参照图2)。另外，部件10(阀体12)向上滑动时，入口开口部17a及出口开口部17b便关闭，流路区FA遮断，冷却液通路3内的冷却液从散热器侧向发动机侧流动的液流被切断(参照图1)。所谓流路区FA，就是通过部件10(阀体12)下降滑动而打开入口开口部17a和出口开口部17b，在阀主体17内连通的冷却液流路。另外，在将恒温器1组装到发动机罩2内时，阀主体17固定设置在该入口开口部17a和出口开口部17b对冷却液通路3开口的位置上(分别与冷却液通路3连通的位置上)。入口开口部17a和出口开口部17b的开口面积大小，要能确保在冷却液通路3内流动的冷却液的流量。
阀主体17的端部周面17f形成与穿孔4a的带台阶壁面4b的形状相卡合的形状，而且后述的盖部件18通过烧结等处理而与其固接成一个整体(参照图2)。
在阀主体17的内壁面17c的端部设有螺纹部17d，与接合罩19的螺纹部19f相拧合。通过螺纹部17d与螺纹部19f相拧合，可以调整阀主体17与接合罩19的固定长度，而且阀主体17和接合罩19接合成一体后，恒温器1就容易组装在发动机罩2内。
阀主体17的材质，要考虑设置环境，即从发动机罩2导热的热传导特性及机械加工特性等，只要是适合这些条件的材料，什么样的材料都可以。
(2)温差阀7温差阀7如图1至图3所示，它嵌在阀主体17的内壁面17c上，与该内壁面进行滑动接触。温差阀7由下述部分构成装有热膨胀体蜡15a的蜡罩15；将蜡15a的膨胀、收缩传递给上层的半流动体15c的隔膜15b；将隔膜15b的反应传送到上层的橡胶活塞15d的半流动体15c；橡胶活塞15d；将半流动体15c的反应传送给上层的活塞16的支承板15e；对后述的盖部件18的零件18a进行推压的活塞16；以及部件10，该部件10内部呈层叠状地设有这些构成部位，并作为阀体12起作用。
部件10的外周面10b，呈沿着阀主体17的内壁面17c滑动的圆筒形状，它具有阀体12的功能，通过该阀体12的滑动而打开或关闭阀主体17的入口开口部17a和出口开口部17b。
阀体12(部件10)，通过蜡罩15内的腊15a的膨胀、收缩使活塞16进退移动，而在阀主体17内滑动，从而打开或关闭入口开口部17a和出口开口部17b。通过打开入口开口部17a和出口开口部17b来连通流路区FA，通过关闭入口开口部17a和出口开口部17b来遮断流路区FA。
装有蜡15a的蜡罩15，通过铆接等处理而固定在部件10的底部上。蜡罩15固定设置在部件10(阀体12)的底部内侧上，不直接浸入冷却液内，故冷却液的温度变化是通过部件10(阀体12)传送给蜡罩15的。由于蜡罩15不直接浸在冷却液内，故蜡罩15感温缓慢，于是蜡15a的膨胀或收缩的变化缓慢。
另外，在部件10的与蜡罩15相对峙的一侧，形成有作为活塞16的导向部的导向部11。该导向部11的外周面11a，形成与盖部件18的内壁面18h进行滑动接触的形态。
导向部11是这样形成的，即沿着外周面11a的周面刻有环状槽部14a、14b。而且，环状槽部14a、14b与突设在盖部件18的内壁面18h上的多个凸缘部18e、18f相卡合，更加确实地支持着导向部11和盖部件18。通过这种卡合，可防止导向部11和盖部件18浸入冷却液内，防止冷却液浸入导向部11与活塞16之间所产生的间隙。又因盖部件18保持着导向部11，故可防止在活塞16伸长时该活塞16倾斜。
温差阀7通过部件10的阀体12，将冷却液通路3内的冷却液的温度变化传递给蜡罩15内的蜡15a。蜡15a便膨胀或收缩，使活塞16伸长或缩短。而且，活塞16之前端部的接触部16a，经常处于与埋设在盖部件18内的零件18a的接触面18g相接触的状态。因此，通过活塞16的伸长或缩短，将部件10压下或推上。
(3)盖部件18盖部件18如图1～图3所示，呈帽子形状，其凸部部位插入发动机罩2的穿孔4a内并与该穿孔相卡合，通过烧结等处理，以包含阀主体17的端部周面17f的形态与阀主体17结合成一体。
另外，盖部件18的外周面和外缘部分别突设有呈环状隆起的凸缘部18b、18c、18d，以防止冷却液浸入发动机罩2。
在盖部件18的内壁面18h上，呈环状隆起地设有凸缘部18e、18f，该凸缘部18e、18f与导向部11的环状槽部14a、14b卡合，通过该环状槽部14a、14b与凸缘部18e、18f的卡合，可防止冷却液浸入导向部11与活塞16之间所产生的间隙。另外，通过环状槽部14a、14b与凸缘部18e、18f的卡合，当部件10滑动时，还可防止活塞16相对于轴向倾斜。盖部件18的凸缘部18b、18c、18d及凸缘部18e、18f，根据调节温差阀7的活塞16的伸缩扬程，可自由地设定所形成的凸缘部的数量及凸缘部的相互间隔。
另外，虽然盖部件18通过烧结处理等与阀主体17固定成一体，但通过环状槽部17h与凸缘部18i的卡合，还可防止尘埃等进入活塞16，该环状槽部17h设在阀主体17与盖部件18的接触面上。
对盖部件18的材质没有什么特别的限制，只要是耐热性、耐磨损性、抗振性等物理性能及机械性能良好的材料就可以。例如，橡胶等弹性材料就具有上述特性。另外，由于使用具有耐热性的盖部件18，它具有绝热作用，故可防止发动机的发热直接传到活塞16上。
(4)接合罩19接合罩19如图1至图3所示，大体呈圆柱形，在其外周面的一部分部位上形成有螺纹部19f，该螺纹部19f与阀主体17的端部周面17f对峙的端部的螺纹部17d相拧合。拧紧之后，接合罩19与阀主体17接合成一体。
在该接合罩19的外周面19e上，形成有安装密封圈19b用的槽部19a，还形成有卡住箍(クリップ)19d的箍槽部19c，该箍19d将恒温器1固定在发动机罩2上。通过密封圈19b，使穿孔5a的内壁面5b与阀主体17的周面17e之间的间隙成为密封状态，防止冷却液浸入发动机缸体内部。
通过调整上述螺纹部17d与螺纹部19f的拧合状态，来增减温差阀7的施力部件即螺旋弹簧6的弹力，可调整阀体12的开阀状态，使增减冷却液流量的调整成为可能。
阀主体17与接合罩19的连接方法，不局限于上述螺纹部17d与螺纹部19f的拧合，利用C形环等止动机构卡住，也可发挥同样的作用、取得同样的效果。
(5)螺旋弹簧6(施力部件)温差阀7的施力部件螺旋弹簧6如图1至图3所示，它安装在接合罩19与温差阀7之间的空隙内。在温差阀7根据冷却液的温度变化而在阀主体17内滑动下降时，使温差阀7向上方压靠。
调整螺旋弹簧6的弹性或螺旋弹簧6的总高度，便可与恒温器1的动作设定温度、流量等条件的变化即与不同规格的恒温器1相适应。
下面，对往发动机2上安装恒温器1的情况进行说明。
恒温器1是在阀主体17和接合罩19接合成一体的状态下，组装在发动机罩2内的。这时，在阀主体17的入口开口部17a和出口开口部17b对冷却液通路3开口的位置上，将恒温器1嵌入发动机罩2内。并且，将箍19d从发动机罩2的卡止孔2a插入，由接合罩19的箍槽19c将箍19d卡住。由于该箍19d的卡止，而限制了恒温器1在滑动方向(活塞16的进退方向)上的移动。由于该阀主体17和接合罩19接合成一体，故简化了装卸作业，减少了安装所需的工时。
恒温器1是这样配置的，即使活塞16在横断冷却液通路3的冷却液流动方向(垂直于流动方向)上前进、后退(阀体12前进、后退)。因此，即使冷却液通路3的管径不太粗，也可确保冷却液的流量很充分。
另外，恒温器1通过盖部件18的凸缘部18b、18c、18d及接合罩19的密封圈19b，而具有使冷却液不进入发动机内的密封作用和防振作用。
下面，参照图1及图2对恒温器1的作用进行说明，将该说明作为对冷却液(冷却介质)流控制方法的说明。
(1)恒温器1从关阀状态转变为开阀状态的作用。
在进行暖机运转之前，冷却液通路3内的冷却液的温度为低温，蜡罩15内的蜡15a处于收缩状态。这时，螺旋弹簧6一直对温差阀7向上方施力。因此，部件10的阀体12保持关闭阀主体17的入口开口部17a和出口开口部17b的状态。也就是说，流路区FA被遮断，冷却液不从散热器侧流向发动机侧。
随着时间的推移，发动机的温度上升，冷却液通路3内的冷却液的温度升高。该温度的上升通过部件12传给蜡罩15内的蜡15a，于是蜡罩15内的蜡15a膨胀，体积增大。由于蜡15a的体积增大，隔膜15b便向上方变形，该隔膜15b的相应变化通过上层的半流动体15c，将橡胶活塞15d向上方推。通过橡胶活塞15d的相应变化，活塞16便被支承板15e向上方推。即，活塞16将从部件10的导向部11突出(参照图2)。
但是，因活塞16前端的接触部16a一直与盖部件18的零件18a的接触面18g接触，故实际上使导向部11即部件10(阀体12)下降。
这时，与盖部件18的凸缘部18e卡合的导向部11的环状槽部14a(参照图1)，沿着盖部件18的内壁面18h下降，最后与盖部件18的凸缘部18f卡合(参照图2)。突出形成凸缘部18f的位置，就是对部件10下降的下限位置进行定位的位置，通过在凸缘部18e和凸缘部18f的中途位置上形成其他的凸缘部，还可进一步防止冷却液进入导向部11与活塞16的间隙部位。
在温差阀7与接合罩19之间，配置有总是将温差阀7向上方推的螺旋弹簧6，因此，温差阀7要抵抗螺旋弹簧6的弹力而向下滑动。
温差阀7下滑时，部件10的阀体12便打开处于关闭状态的阀主体17的入口开口部17a和出口开口部17b。也就是说，流路区FA被连通，冷却液从冷却液通路3的散热器侧向发动机侧(图2中的箭头所示方向)流动(参照图2)。而且，经散热器冷却后的冷却液通过冷却液通路3流入发动机内。这时，冷却液温度的变化，通过部件10的阀体12传给感温部即蜡罩15，因此，在散热器侧冷却后的冷却液不会使蜡15a激剧收缩。
(2)恒温器1从开阀状态到关阀状态的作用发动机停止运转时，水泵也停止动作，冷却液通路3内的冷却液也停止循环。于是，随着时间的推移，冷却液的温度降低。随着冷却液温度的降低，膨胀了的蜡15a便收缩。这时，从散热器流出的冷却液的温度变化，通过部件10的阀体12传给感温部的蜡罩15，因此，蜡15a收缩缓慢。随之，活塞16后退。并且，利用总是将温差阀7向上方推的螺旋弹簧6的弹力作用，温差阀7向上方滑动。结果，部件10的阀体12将处于打开状态的阀主体17的入口开口部17a和出口开口部17b关闭。即，流路区FA被遮断，冷却液就不再从散热器侧流向发动机侧(参照图1)。
另外，从散热器侧流出的冷却液的温度变化，通过部件10的阀体12传给感温部的蜡罩15，故蜡15a的体积变化缓慢。因此，即使冷却后的冷却液从散热器侧流过来，蜡15a也不会激剧收缩。结果，恒温器1不容易引起振动现象，该振动现象系指阀体12反复开闭入口开口部17a和出口开口部17b的现象。
下面，参照图4、图5就本发明恒温器的实施例2进行说明。图4是表示实施例2的恒温器关阀状态的剖面图，图5是表示实施例2的恒温器的开阀状态的剖面图。
在实施例2中，也是对将冷却介质流控制装置用于车辆发动机的水冷式冷却系统的恒温器的情况进行说明。其控制方法，也是根据恒温器的作用进行说明。冷却介质，采用在上述冷却系统的冷却液通路内流动的冷却液。
恒温器1A是供具有旁通路3A的冷却液通路3用的装置。恒温器1A的基本构成是它具有和实施例1的恒温器1同样的构造，而且还具有使旁通路3A流出的冷却液流通的构造。另外，在恒温器1A的各构成部分中，具有同实施例1的恒温器1同样的构造及功能的部位，用同一符号表示。
恒温器1A埋设在穿孔4a和穿孔5a内，配置在横断冷却液通路3、并且连通旁通路3A的位置上，该穿孔4a形成于发动机罩2A的冷却液通路3的上侧面4上，穿孔5a形成于下侧面5上。为了确保从旁通开口部17g流出的冷却液流，穿孔5a形成有旁通用的带台阶壁面5c。而且，恒温器1A根据在冷却液通路3内流动的冷却液的温度变化，使阀体12进行横断冷却液通路3的进退运动，连通或遮断冷却液通路3，对冷却液通路3内的冷却液流进行控制。
恒温器1A大致由下述部分构成中空的圆筒状阀主体17A；与阀主体17A的中空部位进行滑动接触、并收纳在其中的温差阀7；嵌合在阀主体17A的一端的盖部件18；嵌合在阀主体17A的另一端的接合罩19A；以及向温差阀7施力的施力部件、即螺旋弹簧6。温差阀7由以下部分构成部件10，该部件10由阀体12和导向部11等构成，其中阀体12用于连通或遮断冷却液流，导向部11对活塞16的进退动作进行导向；作为感温部的蜡罩15，它设在部件10的底部侧；作为热膨胀体的蜡15a，它装在蜡罩15内；活塞16等。
以下，就构成恒温器1A的各部位进行详细说明。具有和实施例1的恒温器1同样的构造及功能的部位，不再进行详细说明。
(1)阀主体17A阀主体17A如图4、图5所示，周面17e上设有冷却液入口开口部17a和出口开口部17b，并且，在出口开口部17b的下部穿设形成有旁通开口部17g。由该入口开口部17a、出口开口部17b及部件10(阀体12)，在恒温器1A内部形成冷却液通路3的流路区FA(参照图5)，连通或遮断冷却液通路3内的主通路(从散热器侧向发动机侧的冷却液流路)。另一方面，通过该旁通开口部17g及部件10(阀体12)，在冷却液的温度为低温时、或在发动机进行充分的暖机运转之前，可使冷却液通过旁通路3A，不经过散热器而在发动机内循环。
当部件10(阀体12)下滑时，入口开口部17a和出口开口部17b打开，流路区A连通，冷却液通路3内的冷却液从散热器侧流向发动机侧。并且，关闭旁通开口部17g，遮断从冷却液旁通路3A流向发动机侧的冷却液流(参照图5)。
另外，部件10(阀体12)上升滑动时，入口开口部17a和出口开口部17b关闭，遮断流路区A，遮断冷却液通路3内的冷却液从散热器侧流向发动机侧的冷却液流。而且，旁通开口部17g打开，冷却液从旁通路3A流向发动机侧(参照图4)。
在将恒温器1A组装到发动机罩2A内时，阀主体17固定设置在入口开口部17a、出口开口部17b及旁通开口部17g对冷却液通路3开口的位置上(分别与冷却液通路3连通的位置上)。另外，旁通开口部17g是这样配置的，即在具有穿孔5a的旁通用带台阶壁面5c的一侧开口。旁通开口部17g的开口面积，要确保在旁通路3A内流动的冷却液的流量。
同实施例1的阀主体17一样，阀主体17A的内壁面17c的端部形成有螺纹部17d，与接合罩19A的螺纹部19f拧合。通过螺纹部17d与螺纹部19f的拧合，可调整阀主体17A与接合罩19A的固定长度，而且，阀主体17A与接合罩19A接合成一体之后，恒温器1A容易往发动机罩2A内组装。
关于阀主体17A的材质，要考虑设置的环境，即从发动机罩2A传热的热传导特性及机械加工特性，只要是适合这些条件的材料，任何材料都可以。
(2)温差阀7温差阀7，具有同实施例1的温差阀7一样的构造及功能，故不再进行详细说明。另外，部件10(阀体)12，在开闭入口开口部17a和出口开口部17b的同时，开闭旁通开口部17g。
(3)盖部件18盖部件18具有同实施例1的盖部件18一样的构造及功能，故不再进行详细说明。
(4)接合罩19A接合罩19A，如图4、图5所示，呈凸缘状，它由以下几部分构成嵌入发动机罩2A的穿孔5a内的嵌入部19k；卡在发动机罩2A上的、并且用螺栓23、23进行螺栓固定的卡止部19j、19j；以及形成旁通路3A、并且与发动机室内的旁通路3A连接的旁通路部19h。
嵌入部19k呈中空圆筒形，嵌入发动机罩2A内。该中空部构成旁通路3A。而且，嵌入部19k还设有与阀主体17A的螺纹部17d相拧合的螺纹部19f。通过该拧合，使接合罩19A和阀主体17A形成一个整体。另外，在嵌入部19K的外周面19e上还形成有槽部19a，用于安装密封圈19b。而且，密封圈19b还具有防止冷却液浸入发动机内部的功能，该冷却液是从发动机罩2A的穿孔5a的内壁面5b与阀主体17A的周面17e之间的间隙浸入的。
卡止部19j、19j，在恒温器1A安装到发动机罩2A内时，限制恒温器1A在滑动方向(活塞16的进退方向)上的移动。为此，卡止部19j、19j相对于嵌入部19k呈两翼扩展的形状，即嵌入部19k的端部两侧呈垂直于活塞16的进行方向延伸的平板形状。而且，当恒温器1A组装在发动机罩2A内的情况下，为了固定恒温器1A，在卡止部19j、19j上还分别形成有螺栓孔19i、19i。
旁通路部19h呈中空的圆筒形状，形成旁通路3A，而且与发动机室内的旁通路3A(未图示)相连接。旁通路部19h的旁通路3A与阀主体17A的中空部连通。部件10(阀体12)上升滑动时，阀主体17A的旁通开口部17g打开，旁通路3A与旁通开口部17g通过阀主体17A的中空部位连通，冷却液从旁通路3A流向发动机侧，冷却液在发动机内循环。另外，当部件10(阀体12)下降滑动时，阀主体17A的旁通开口部17g关闭，旁通路3A和旁通开口部17g被遮断，冷却液不从旁通路3A流向发动机侧。
通过调整上述螺纹部17d与螺纹部19f的拧合状态，来增减温差阀7的施力部件即螺旋弹簧6的弹力，可调整阀体12的开阀状态，从而可调整冷却液的流量大小。
另外，阀主体17A与接合罩19A的连接方法，不局限于上述螺纹部17d与螺纹部19f相拧合的方法，用C形环等止动零件卡住，也可发挥同样的作用，取得同样的效果。
(5)螺旋弹簧6(施力部件)螺旋弹簧6具有同实施例1的螺旋弹簧6一样的构造和功能，故不再详细说明。
下面，对恒温器1A往发动机罩2A上安装的情况进行说明。
恒温器1A，是在阀主体17A与接合罩19A拧合成一体的状态下安装在发动机罩2A内的。这时，在阀主体17A的入口开口部17a和出口开口部17b及旁通开口部17g对冷却液通路3开口的位置上，使恒温器1A嵌入发动机罩2A内。旁通开口部17g是这样配置的，即在穿孔5a的具有旁通用带台阶壁面5c的一侧开口。
这时，恒温器1A的接合罩19A的卡止部19j、19j由发动机罩2A进行卡止。通过卡止部19j、19j的卡止来限制恒温器1A在滑动方向(活塞16的进退方向)上的移动。另外，将螺栓23、23插入卡止部19j、19j的螺栓孔19i、19i内，用螺栓将恒温器1A固定在发动机罩2A上。利用该螺栓固定，来限制恒温器1A在径向(以活塞16的轴为中心的回转方向)上的回转。阀主体17A与接合罩19A接合成一体，使安装及拆卸作业简单化，可减少安装所需的工时。而且，利用螺栓固定，使入口开口部17a、出口开口部17b及旁通开口部17g容易进行定位。
恒温器1A是这样进行配置的，即使活塞16在横断冷却液通路3的冷却液流方向的方向上(垂直于冷却液流的方向上)前进或后退(阀体12进退)。因此，即使冷却液通路3的管径不太粗，也可确保冷却液的足够流量。
另外，恒温器1A由于有盖部件18的凸缘部18b、18c、18d及接合罩19A的密封圈19b，而具有防止冷却液浸入发动机的密封作用和防振作用。
下面，参照图4、图5说明恒温器1A的作用，将该说明作为对冷却液(冷却介质)流控制方法的说明。
(1)恒温器1A在冷却液处于低温时及开始进行预热运转时的作用。
冷却液处于低温时及预热运转前，冷却液通路3内的冷却液温度为低温，蜡罩15内的蜡15a处于收缩状态。这时，螺旋弹簧6一直将温差阀7向上推。因此，部件10的阀部12将阀主体17A的入口开口部17a和出口开口部17b关闭，同时打开旁通开口部17g。也就是说，流路区FA被遮断，冷却液不从散热器侧流向发动机侧。另外，旁通路3A与旁通开口部17g通过阀主体17A的中空部而连通，冷却液从旁通路3A流向发动机侧(图4中箭头所示方向)。因此，冷却液不经过散热器而在发动机内部循环(参照图4)。
随着时间的推移，发动机的温度上升，冷却液通路3内的冷却液的温度升高。而且，蜡罩15内的蜡15a膨胀，体积增大。这时，从旁通路3A流到旁通开口部17g内的冷却液温度的变化便直接传递给蜡罩15。由于蜡15a的体积增大。故隔膜15b向上方变形，隔膜15b的相应变化通过上层的半流动体15c将橡胶活塞15d向上方推。橡胶活塞15d的相应运动，通过支承板15e将活塞16向上方推。即，活塞16要从部件10的导向部11突出(参照图5)。
但是，活塞16前端的接触部16a总是与盖部件18的零件18a的接触面18g接触，因此，实际上使导向部11、即部件10下降。
这时，与盖部件18的凸缘部18e卡合的导向部11的环状槽14(参照图4)，沿着盖部件18的内壁面18h下降，最终与盖部件18的凸缘部18f卡合(参照图5)。突出形成凸缘部18f的位置，就是对部件10下降的下限位置进行定位的位置。在凸缘部18e和凸缘部18f的途中位置上形成其他的凸缘部，还可防止冷却液浸入导向部11与活塞16之间的间隙部位内。
另外，在温差阀7和接合罩19A之间配置有螺旋弹簧6，该螺旋弹簧6总是将温差阀7向上推。因此，温差阀7要抵抗螺旋弹簧6的弹力而向下滑动。
温差阀7向下滑动时，部件10的阀体12将处于关闭状态的阀主体17A的入口开口部17a和出口开口部17b打开。即，流路区FA被连通，冷却液从冷却液通路3的散热器侧流向发动机侧(图5中的箭头所示方向)(参照图5)。并且，经过散热器冷却之后的冷却液，通过冷却液通路3在发动机内流动。这时，冷却液的温度变化通过部件10的阀体12传递给感温部即蜡罩15，故在散热器侧冷却之后的冷却液不会使蜡15a急剧收缩。
温差阀7下降滑动时，部件10的阀体12将处于打开状态的阀主体17A的旁通开口部17g关闭。即，旁通路3A和旁通开口部17g被遮断，冷却液不通过旁通路3A流向发动机侧(参照图5)。
(2)恒温器1A在冷却液从高温向低温变化过程中的作用发动机停止运转时，水泵也停止运转，冷却液通路3内的冷却液也停止循环。于是，随着时间的推移，冷却液的温度便降低。而且，随着冷却液温度的降低，膨胀了的蜡15a便收缩。这时，从散热器侧流出的冷却液的温度变化，通过部件10的阀体12传递给感温部即蜡罩15，因此，蜡15a的收缩缓慢。随着这种变化，活塞16后退。而且，由于总是将温差阀7向上方推的螺旋弹簧6的弹力作用，温差阀7向上方滑动。结果，部件10的阀部12将处于打开状态的阀主体17A的入口开口部17a和出口开口部17b关闭，同时打开旁通开口部17g。也就是说，流路区FA被遮断，冷却液就不从散热器侧流向发动机侧(参照图4)。另外，旁通路3A与旁通开口部17g通过阀主体17A的中空部连通，冷却液从旁通路3A流向发动机侧。因此，冷却液不经过散热器，而是在发动机内部进行循环(参照图4)。
从散热器侧流出的冷却液的温度变化，通过部件10的阀体12传递给感温部的蜡罩15，故蜡15a的体积变化缓慢。因此，恒温器1A不容易引起振动现象，该振动现象系指阀体12反复关闭或打开入口开口部17a、出口开口部17b及旁通开口部17g的现象。
本发明不局限于上述实施例，可以以各种形态进行实施。
例如，上述阀主体和接合罩是接合成一个整体的，但也可以做成分体式的。
又如，上述恒温器是配置在发动机罩的冷却液通路上，但也可配置在冷却液通路的任意位置上。
发明的效果根据本发明第一方面的冷却介质流控制方法，由于上述阀体横断冷却介质通路而前进、后退，因此，不用改变冷却介质通路的管径便可确保冷却介质的流量，而且可组装在冷却介质通路的任意位置上。
根据本发明第二方面冷却介质流控制装置由于是横断冷却介质通路而配置的，故可设置在现有的冷却介质通路的任意位置上。而且，不用改变冷却介质通路的管径便可确保冷却介质的流量。
根据本发明第三方面的冷却介质流控制装置，由于冷却介质的温度变化是通过阀体传给感温部的，故热膨胀体的变化缓慢。因此，不易引起振动现象，可以稳定地控制冷却介质的流量。结果，可使发动机保持在适宜温度水平，可节省燃料费和减少有害气体的排放量。并且，还可提高冷却介质流控制装置的寿命。
根据本发明第四方面的冷却介质流控制装置，由于阀主体和接合罩是接合成一体的，故冷却介质流控制装置容易安装及拆卸，可减少安装所需的工时。而且，冷却介质流控制装置容易定位。
根据本发明第五方面的冷却介质流控制装置，由于设有连通旁通路的旁通开口部，故通过阀体的前进后退来连通或遮断冷却介质通路的主通路，同时连通或遮断旁通开口部和旁通路。因此，用非常简单的构造，便可对经过旁通路的冷却介质进行控制。
权利要求
1．一种冷却介质流控制方法，它是控制内燃机的冷却介质通路内的冷却介质流的方法，其特征在于，使阀体根据上述冷却介质的温度变化，横断上述冷却介质通路而进退，从而连通或遮断上述冷却介质通路。
2．一种冷却介质流控制装置，它配置在内燃机的冷却介质通路上，根据冷却介质的温度变化来控制上述冷却介质通路内的冷却介质流，其特征在于，该冷却介质流控制装置包括筒状的阀主体，其周面上形成有入口开口部和出口开口部，固定设置在使上述入口开口部和上述出口开口部与上述冷却介质通路连通的位置上；流路区，使上述入口开口部与上述出口开口部在上述阀主体内连通；阀体，根据上述冷却介质的温度变化，横断上述流路区而进退；通过上述阀体的进退运动来开闭上述入口开口部和上述出口开口部，从而连通或遮断上述流路区。
3．根据权利要求2所述的冷却介质流控制装置，其特征在于，上述阀体根据感温部内的热膨胀体的膨胀、收缩作用而前进、后退，上述冷却介质的温度变化通过上述阀体传递给上述感温部。
4．根据权利要求2或权利要求3所述的冷却介质流控制装置，其特征在于，固定设置上述阀主体的接合罩与上述阀主体形成一个整体。
5．根据权利要求2～权利要求4中的任一项所述的冷却介质流控制装置，其特征在于，上述阀主体的周面上形成有旁通开口部，通过上述阀体的进退动作来连通或遮断上述旁通开口部和旁通路。
全文摘要
一种冷却介质流控制方法及其装置,该控制方法和控制装置不用改变现有冷却介质通路的管径便可确保所规定的冷却介质流量,可防止振动现象所引起的燃料费用上升和有害废气的排出。本发明的冷却介质流控制方法,是控制内燃机的冷却介质通路3内的冷却介质流的方法,其特征在于,使阀体12根据冷却介质的温度变化横断冷却介质通路3而进退运动,连通或遮断冷却介质通路3。
文档编号F16K31/64GK1295648SQ99804466
公开日2001年5月16日 申请日期1999年6月11日 优先权日1999年1月27日
发明者岩城孝弘 申请人:日本恒温装置株式会社