(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-11-07
(45)【発行日】2022-11-15
(54)【発明の名称】サーモバルブ一体型のオイルクーラまたはオイルウォーマ
(51)【国際特許分類】
F01M 5/00 20060101AFI20221108BHJP
F16H 57/04 20100101ALI20221108BHJP
F28D 9/02 20060101ALI20221108BHJP
F01P 3/18 20060101ALI20221108BHJP
【FI】
F01M5/00 H
F16H57/04 G
F28D9/02
F01P3/18 G
F01M5/00 A
(21)【出願番号】P 2019007375
(22)【出願日】2019-01-18
【審査請求日】2022-01-12
(73)【特許権者】
【識別番号】000222484
【氏名又は名称】株式会社ティラド
(74)【代理人】
【識別番号】100082843
【氏名又は名称】窪田 卓美
(72)【発明者】
【氏名】松坂 周平
【審査官】北村 亮
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第2017/0030456(US,A1)
【文献】特開2017-66944(JP,A)
【文献】米国特許出願公開第2005/0205236(US,A1)
【文献】実開昭57-178106(JP,U)
【文献】実開昭57-44263(JP,U)
【文献】特開2016-205471(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
F01M 5/00
F16H 57/04
F28D 9/02
F01P 3/18
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数のプレート(1)の積層体からなるコア(2)と、
コア(2)の端部に配置されて取付座(3a)が外面側に突設されたトッププレート(3)と、
トッププレート(3)の取付座(3a)の頂部に着座されて、前記トッププレート(3)の出入口(3b)に流入する冷却水(4)の流通を制御するサーモバルブ(5)と、を有し、
サーモバルブ(5)は、その外周に形成されたハウジング(5a)と、ハウジング(5a)に内装されたリテーナ(6)と、リテーナ(6)に対向するピストン(7a)を介してその軸線(s)方向に移動し、内部に感温体が封入されたサーモエレメント(7)と、サーモエレメント(7)を前記リテーナ(6)方向に付勢するスプリング(8)と、を具備し、
前記リテーナ(6)は、サーモエレメント(7)の外周に冷却水(4)を供給する漏れ溝(6a)を有し、漏れ溝(6a)からの冷却水(4)の温度に応じて、サーモエレメント(7)に内封の感温体を膨張させるサーモバルブ一体型のオイルクーラまたはオイルウォーマにおいて、
円筒状に形成された前記ハウジング(5a)の外周の一部に、前記軸線(s)に平行な平坦面(5b)が形成され、その平坦面(5b)に、前記トッププレート(3)の出入口(3b)に少なくとも一部が整合する冷却水の開口(5c)が形成され、前記取付座(3a)が前記平坦面(5b)に整合する平面(3c)に形成され、
前記リテーナ(6)の前記軸線(s)に直交する横断面が、前記ハウジング(5a)の横断面に整合し、
前記リテーナ(6)に、前記軸線(s)の回りで、前記平坦面(5b)以外の位置に前記漏れ溝(6a)が形成されたことを特徴とするサーモバルブ一体型のオイルクーラまたはオイルウォーマ。
【請求項2】
前記漏れ溝(6a)が前記軸線(s)の回りで、前記平坦面(5b)から45度より大きく135度より小さい範囲に離間して配置された請求項1に記載のサーモバルブ一体型のオイルクーラまたはオイルウォーマ。
【請求項3】
前記リテーナ(6)の外周面の半径方向外方に突設されて、リテーナ(6)をハウジング(5a)に挿入する際に接触または案内する第1突起部(9)と、
その第1突起部(9)に対して前記軸線(s)回りに離間し、前記リテーナ(6)の外周面に突設されて、リナーナ(6)がハウジング(5a)に挿入される途中では接触せず、ハウジング(5a)の端部で接触する第2突起部(10)と、を具備する請求項1または請求項2に記載のサーモバルブ一体型のオイルクーラまたはオイルウォーマ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、主として自動車用オイルを冷却又は保温するサーモバルブ一体型のオイルクーラまたはオイルウォーマに関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1に記載されたサーモバルブ一体型オイルクーラにおいては、
図6~
図7に示す如く、同図では図示しないオイルクーラの上端に設けたトッププレート31にサーモバルブ51が取り付けられ、そのサーモバルブ51内にリテーナ61,サーモエレメント71,スプリング81が設けられ、サーモエレメント71の先端のピストン7a1がリテーナ61のピストン座6b1に保持されていた。そして、サーモバルブ51のハウジング5a1内に導かれたエンジン冷却水41が、リテーナ61の漏れ溝6a1からサーモエレメント71の外周に導かれ、サーモエレメント71に封入されたパラフィン等の感温体を膨張させ、サーモエレメント71のピストン7a1を伸長させて、サーモエレメント71を後方に移動することにより、適量の冷却水41をトッププレート31の出入口3b1から、
図6では図示しないオイルクーラに供給して、高温のオイルを冷却していた。
【0003】
そのサーモバルブ51のハウジング5a1は筒状に形成され、その外周に開口5c1が形成されている。そして、トッププレート31には取付座3a1が突設され、その頂部にハウジング5a1の外周に整合する湾曲面3b2が形成されている。そして、ハウジング5a1の開口5c1と取付座3a1の出入口3b1とが整合し、それらの間が一体にろう付されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
このようなオイルクーラにおいて、サーモバルブ51のハウジング5a1の長さL0を可能な限り縮小してコンパクト化することが求められていた。
そこで、コンパクト化のため、サーモバルブ51のハウジング5a1の長さL0を縮小すると、漏れ溝6a1とトッププレート31の出入口3b1との距離が短くなり、冷却水41がサーモエレメント71の外周全体に供給されることなく、直接出入口3b1に流入し、サーモバルブ51の開閉動作を制御することができない欠点が生じる。
さらには、サーモバルブ51のハウジング5a1の外周が円筒に形成されているので、それに内装されるリテーナ61はハウジング5a1内で任意の方向に回転してしまい、リテーナ61の漏れ溝6a1の方向を特定できない欠点があった。
そこで、本発明はサーモバルブ51のコンパクト化を図ると共に、内装されたリテーナ61の漏れ溝6a1の方向を最適な位置に固定することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
請求項1に記載の本発明は、複数のプレート1の積層体からなるコア2と、
コア2の端部に配置されて取付座3aが外面側に突設されたトッププレート3と、
トッププレート3の取付座3aの頂部に着座されて、前記トッププレート3の出入口3bに流入する冷却水4の流通を制御するサーモバルブ5と、を有し、
サーモバルブ5は、その外周に形成されたハウジング5aと、ハウジング5aに内装されたリテーナ6と、リテーナ6に対向するピストン7aを介してその軸線s方向に移動し、内部に感温体が封入されたサーモエレメント7と、サーモエレメント7を前記リテーナ6方向に付勢するスプリング8と、を具備し、
前記リテーナ6は、サーモエレメント7の外周に冷却水4を供給する漏れ溝6aを有し、漏れ溝6aからの冷却水4の温度に応じて、サーモエレメント7に内封の感温体を膨張させるサーモバルブ一体型のオイルクーラまたはオイルウォーマにおいて、
円筒状に形成された前記ハウジング5aの外周の一部に、前記軸線sに平行な平坦面5bが形成され、その平坦面5bに、前記トッププレート3の出入口3bに少なくとも一部が整合する冷却水の開口5cが形成され、前記取付座3aが前記平坦面5bに整合する平面3cに形成され、
前記リテーナ6の前記軸線sに直交する横断面が、前記ハウジング5aの横断面に整合し、
前記リテーナ6に、前記軸線sの回りで、前記平坦面5b以外の位置に前記漏れ溝6aが形成されたことを特徴とするサーモバルブ一体型のオイルクーラまたはオイルウォーマである。
【0007】
請求項2に記載の本発明は、前記漏れ溝6aが前記軸線sの回りで、前記平坦面5bから45度より大きく135度より小さい範囲に離間して配置された請求項1に記載のサーモバルブ一体型のオイルクーラまたはオイルウォーマである。
【0008】
請求項3に記載の本発明は、前記リテーナ6の外周面の半径方向外方に突設されて、リテーナ6をハウジング5aに挿入する際に接触または案内する第1突起部9と、
その第1突起部9に対して前記軸線s回りに離間し、前記リテーナ6の外周面に突設されて、リナーナ6がハウジング5aに挿入される途中では接触せず、ハウジング5aの端部で接触する第2突起部10と、を具備する請求項1または請求項2に記載のサーモバルブ一体型のオイルクーラまたはオイルウォーマである。
【発明の効果】
【0009】
請求項1に記載の発明は、円筒状に形成されたハウジング5aの外周の一部が平坦面5bに形成され、その平坦面5bに冷却水4の開口5cが形成され、トッププレート3の取付座3aが平坦面5bに整合する平面3cに形成され、軸線の回りで、前記平坦面5b以外の位置にリテーナ6の漏れ溝6aが形成され且つ、リテーナ6の横断面が、前記ハウジング5aの横断面に整合したものである。
このように、ハウジング5aとリテーナ6との各横断面を整合させて、リテーナ6の回り止めを行いつつ、リテーナ6の漏れ溝6aを軸線の回りで平坦面5b以外の位置に配置することにより、漏れ溝6aとトッププレート3の出入口3bとの距離が十分に確保されるので、漏れ溝6aから流出する冷却水4をサーモエレメント7の外周に確実に導き、サーモバルブ5の開閉動作の制御を容易に行える。また、漏れ溝6aの位置を上記のようにしたので、ハウジング5aの軸方向の長さを縮小しても、漏れ溝6aから流出する冷却水4をサーモエレメント7の外周に確実に導くことができる。そして、サーモバルブ5全体のコンパクト化を図ることができる。
実験によれば、コンパクト化のため、従来のハウジング5a1の長さを縮小し且つ、漏れ溝6a1の位置を開口5c1に向けると、漏れ溝6a1から流出する冷却水41は、直接開口から流出し、サーモエレメント71の外周全体に供給されないので、サーモバルブ51の開閉動作の制御ができない。しかし、本発明によれば、その漏れ溝6aの位置を平坦面5b以外の位置にしているので、その制御を容易に行える。
【0010】
請求項2に記載の発明は、漏れ溝6aを軸線sの回りで、平坦面5bから45度より大きく135度より小さい範囲に離間して配置したものであり、それによって、漏れ溝6aから流出する冷却水4がサーモエレメント7の全体に隈なく供給されて、サーモバルブ5の開閉動作を最適に制御することが可能となる。
実験によれば、その漏れ溝6aの位置を、上部(平坦面5bから180度離れた位置)にすると、漏れ溝6aから流出する冷却水4は、ハウジング5aの上部とサーモエレメント7との間隙をとおってサーモエレメント7の背部に回り込み、ハウジング5aの下部から流出するので、冷却水4はサーモエレメント7の背部にしか触れない。
ところが、その漏れ溝6aの位置を、横部位(平坦面5bから45~135度離れた位置、より好ましくは90度離れた位置)にすると、漏れ溝6aから流出する冷却水4は、ハウジング5aとサーモエレメント7との間隙をとおってサーモエレメント7の外周を横方向に循環した後に、ハウジング5aの下部から流出するので、冷却水4はサーモエレメント7の外周全体に万遍なく行きわたる。
【0011】
請求項3に記載の発明は、リテーナ6に第1突起部9と第2突起部10とを設けたものであり、それによって、ハウジング5a内でのリテーナ6の回転の防止だけでなく、そのがたつき及び位置ずれも防止されるので、漏れ溝6aを最適な位置に設置し固定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【
図1】本発明のオイルクーラの第1実施例の縦断面図であって、(A)はそのサーモエレメント7のピストン7aが縮小した状態を示し、(B)はそのピストン7aが伸長した状態を示す。
【
図3】同オイルクーラに内装されたリテーナ6の取付け状態を説明する説明図。
【
図4】同リテーナ6の正面図(A)及び左側面図(B)。
【
図5】同リテーナ6の挿入状態を順に示す説明図であって、(A)はその正面から見たものであってリテーナ6の移動状態を順に示し、(B)はその移動の途中の左側面図を示し、(C)は同その移動後の状態を示す。
【
図6】従来型サーモバルブ51の縦断面図(A)及びそのリテーナ61の左側面図(B)。
【発明を実施するための形態】
【0013】
次に、図面に基づいて本発明の実施の形態につき説明する。
この実施例では、エンジン冷却水により高温のオイルを冷却する場合と、低温のオイルを温める場合とのいずれにも適応できるオイルクーラまたはオイルウォーマとなるものである。
この実施例では、
図2に示す如く、トッププレート3とサーモバルブ5とを有する。
トッププレート3は、
図1(B)に示す如く、コア2の頂部に配置される。そして、トッププレート3には、
図2に示す如く、その外面側に取付座3aが形成され、その頂部に平面3cが設けられている。それと共に、平面3cに方形の出入口3bが形成されると共に、その孔縁に一対の爪部3dが突設されている。
【0014】
次に、サーモバルブ5は
図1に示す如く、ハウジング5aとそれに内装されるリテーナ6とサーモエレメント7とスプリング8及びスプリング受け11とを有する。ハウジング5aは
図2において、その下面側に平坦面5bが形成されると共に、その平坦面5bに開口5cが設けられている。そして、この平坦面5bがトッププレート3の取付座3aの平面3cに整合する。サーモエレメント7の形状及び大きさは、従来技術のそれと同一である。
【0015】
しかし、本発明のリテーナ6はその外周が
図4(A)(B)の如く、その下面側に平坦面が形成される。それと共に、その平坦面に隣接し一対の第2突起部10がリテーナ6の両側に配置されると共に、その中間高さに一対の第1突起部9が突設されている。そして、リテーナ6の下面側の平坦面は、
図2のハウジング5aの平坦面5bの内面に略整合する。そして、リテーナ6は軸線sの回りに平坦面5bに対して45~135度離れた位置、より好ましくは90度離れた位置に漏れ溝6aが形成され、そこから冷却水4がサーモエレメント7の外周に供給される。
サーモエレメント7は、
図1において右端部にフランジ部が突設され、そこにスプリング8の一端が当接し、その他端がスプリング受け11の凹陥部に着座する。
【0016】
(作用)
エンジンの始動時において、冷却水4が比較的低温の場合には、
図1においてハウジング5a内に流入した冷却水4は、リテーナ6の漏れ溝6aからサーモエレメント7の外周に供給される。冷却水4が低温であると内部の感温体が膨張せず、サーモエレメント7のピストン7aは
図1(A)の状態にある。
次いで、エンジンが温まり冷却水4が加温されると、リテーナ6の漏れ溝6aから流入した冷却水4は、サーモエレメント7の外周に隈なく供給され、内部の図示しない感温体を膨張させる。それにより、
図1(B)に示す如く、サーモエレメント7に設けられたピストン7aを伸長して、サーモエレメント7はスプリング8に抗して左方に移動する。それにより、サーモエレメント7とトッププレート3との隙間が広がり、冷却水4はトッププレート3の出入口3bからコア2に供給される。
【0017】
なお、
図1(B)のコア2は、プレート1の積層体からなり、1枚置きにオイル流路と冷却水流路が形成され、その冷却水流路に冷却水4が供給されて、オイル流路のオイルを冷却または加温する。
即ち、オイルが高温の場合にはそれを冷却水4により冷却し、低温の場合には冷却水4によって加温するものである。
【0018】
(発明の特徴)
本発明は、
図2に示す如く、ハウジング5aの平坦面5bがトッププレート3の取付座3aの平面3cに整合する。それと共に、
図4においてリテーナ6の外周に一対の第2突起部10と一対の第1突起部9が突設され且つ、同図においてリテーナ6の下面がハウジング5aの平坦面5bに整合する。
さらには、リテーナ6の漏れ溝6aが
図3において平坦面5bに対して軸線sの回りに90度の位置に形成されている。
なお、リテーナ6を挿入する際には、
図5においてリテーナ6は平坦面5bに接触することなく挿入され、それがトッププレート3の爪部3dに接触することなく先端側に移動し、次いで、リテーナ6がハウジング5aの先端部に着座される。そのとき、リテーナ6の平坦な下端面がハウジング5aの平坦面5bに整合する。それにより、リテーナ6はハウジング5aに着座され、その漏れ溝6aが軸線sの回りに90度の位置に特定される。
【0019】
このように構成することにより、
図1において、ハウジング5aに流入した冷却水4は漏れ溝6aからサーモエレメント7の外周に隈なく供給される。そのため、ハウジング5aの長さL
1を縮小して、コンパクトにしても、冷却水4は直接出入口3bに流入することなくサーモエレメント7外周を温め、
図1(B)の如く、そのピストン7aを突出してサーモエレメント7とリテーナ6との間に隙間を形成し、冷却水4をコア2に供給することができる。
即ち、本発明の前記構成により、ハウジング5aの長さL
1を従来の長さL
0よりも縮小することができる。そして、
図1においてサーモエレメント7の後端とスプリング受け11の先端との長さA
1を、従来の長さA
0よりも短くできる。
【産業上の利用可能性】
【0020】
本発明は、オイルクーラまたはオイルウォーマとして利用できる。
【符号の説明】
【0021】
1 プレート
2 コア
3 トッププレート
31 トッププレート
3a 取付座
3a1 取付座
3b 出入口
3b1 出入口
3b2 湾曲面
3c 平面
3d 爪部
3d1 爪部
4 冷却水
41 冷却水
【0022】
5 サーモバルブ
51 サーモバルブ
5a ハウジング
5a1 ハウジング
5b 平坦面
5c 開口
5c1 開口
6 リテーナ
61 リテーナ
6a 漏れ溝
6a1 漏れ溝
6b ピストン座
6b1 ピストン座
6c 腕部
6c1 腕部
【0023】
7 サーモエレメント
71 サーモエレメント
7a ピストン
7a1 ピストン
8 スプリング
81 スプリング
9 第1突起部
10 第2突起部
11 スプリング受け
111 スプリング受け
12 Oリング
121 Oリング
13 取付バネ
131 取付バネ
14 オイル出入口
15 冷却水出口
【0024】
s 軸線
L0 長さ
L1 長さ
A0 長さ
A1 長さ