CN102077004A - 恒温装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够极其简单且恰当地进行热电元件组装体相对装置壳体的组装固定的恒温装置。具备热电元件组装体(10)，其包括：活塞(3)；通过伴随温度变化的体积变化而使缸体容器(4)相对于活塞进退动作的热膨胀体；设置于活塞壳体内由通电而对热膨胀体(W)施加热的发热元件(H)等。在装置壳体设置有使该热电元件组装体的外方端朝向装置外部贯通并保持的组装孔(11)。在构成热电元件组装体的活塞的上端侧部分设置活塞引导件(13)。该活塞引导件的外方端在从装置壳体(2)的内侧插入贯通到组装孔内的状态下与壳体侧结合成一体。

Description

恒温装置

技术领域

本发明涉及例如在对于机动车等所使用的内燃机(以下称为发动机)的冷却水温度进行可变控制的冷却水温度控制系统中进行水温可变控制的恒温装置，具体是涉及其热电元件组装体相对装置壳体的组装结构。

背景技术

例如，配置在发动机等的冷却水系统中的恒温装置内置有蜡(热膨胀体)，所述蜡感应在循环流路内流动的冷却水的温度变化而进行膨胀、收缩。所述恒温装置的作用在于，根据伴随蜡的膨胀、收缩的体积变化而进行阀体的打开关闭，从而将冷却水保持为规定的温度。

作为这种恒温装置，例如公知的有如下恒温装置(例如，参见专利文献1)，其具备：活塞，其设置于与多条流路连结的壳体内并且被固定于壳体内；缸体容器，其可相对于活塞进行进退动作；热膨胀体，其设置于缸体容器内，通过伴随温度变化的体积变化而使缸体容器进行进退动作；以及发热元件，其设置于活塞的壳体内，通过通电而对于热膨胀体施加热；其中，发热元件由如下部件构成，即：延伸设置部件，其具有导热性，并且从活塞的壳体之外贯通至壳体内而形成；发热部，其形成于壳体内的延伸设置部件内；以及电极部，其形成于壳体外的延伸设置部件上，与发热部电连接；通过对于发热部供给电压的接头端子与电极部抵接，而使电压供给源与所述发热部电连接。

采用这种结构，由于构成为进行电压供给的接头端子与延伸设置部件的电极部抵接，而相对于发热元件自如接合脱离，因此，容易进行组装、维修。此外，由于发热元件的发热部形成于延伸设置部件内，而只有进行电压施加的电极部形成于延伸设置部件上，因此，可以获得不易破断的耐久性强的发热元件，而且，由于发热元件设置于活塞的壳体内，因此，可以从活塞周面大致均匀地进行发热，从而具有能够有效地对热膨胀体进行加热等的优点。

专利文献1：(日本)特开2005-155831号公报

然而，上述现有的恒温装置存在如下问题，即，存在活塞、发热元件、缸体容器以及接头端子等构成部件向壳体的组装作业麻烦且复杂以及成本高等问题。

而且，这样的现有装置，由于在将活塞插入密封部件后直接原样地插入壳体，因此，成为由金属材料和具有弹力的橡胶保持的状态，因此，无法进行恒温器组装体和壳体之间金属彼此的压入等固定。因此，由于冷却水的水流，尤其在阀打开时等，可能会导致热电元件部分发生倾斜等。而且，会对与活塞内部的加热器的接头端子侧的电接触部分施加热电元件工作时等的载重、或后述的水压等，从而存在电接触变差等的可靠性不良的问题。

发明内容

本发明就是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种恒温装置，该恒温装置能够极其简单且适当地进行热电元件组装体相对装置壳体的组装固定，此外，在工作时其动作的可靠性优良，而且容易进行维修。

为实现这样的目的，本发明(技术方案1所述的发明)提供一种恒温装置，包括：活塞，其设置于与冷却水流动的多条流路连结的装置壳体内并且被固定在所述装置壳体内；缸体容器，其相对于所述活塞进行进退动作；热膨胀体，其设置于所述缸体容器内，通过随着温度变化的体积变化而使缸体容器在活塞上进行进退动作；以及发热元件，其设置于所述活塞的壳体内，利用通电而对所述热膨胀体施加热，所述恒温装置的特征在于，所述装置壳体具备热电元件组装体用的组装孔，所述热电元件组装体用的组装孔将包括所述活塞、热膨胀体的热电元件组装体的外方端从壳体内部朝向外部贯通组装并保持，在构成所述热电元件组装体的活塞的上端侧部分设置有活塞引导件，使该活塞引导件的外方端在从所述装置壳体的内侧插入并贯通组装孔内的状态下与所述装置壳体结合成一体。

本发明(技术方案2所述的发明)提供一种恒温装置，其特征在于，在技术方案1所述的恒温装置中，在所述活塞引导件的外方端侧设置有用于可靠地与所述装置壳体结合的卡止机构。

本发明(技术方案3所述的发明)提供一种恒温装置，其特征在于，在技术方案2所述的恒温装置中，所述卡止机构按照如下方式设置在所述活塞引导件的外方端侧，即，在将所述活塞引导件与所述装置壳体结合成一体时，具有使所述热电元件组装体整体沿所述组装孔的轴线方向能够移动的间隙。

发明效果

如以上说明，根据本发明的恒温装置，由于在使构成热电元件组装体的活塞的外方端从装置壳体的内侧插入组装孔内的状态下，将所述活塞引导件与装置壳体侧结合成一体，因此，结构简单，而且，也能够减小承受设置于活塞的接头连接器连接部的载重，从而具有消除由于接头连接器的变形或弹簧制的变形造成的接点电阻的变化、提高电连接部的可靠性以及谋求防止活塞卡住等的优点。

此外，根据本发明，由于在活塞引导件的外方端侧设置有用于可靠地与装置壳体结合的卡止机构，因此，能够可靠地进行热电元件组装体相对装置壳体的结合。

而且，根据本发明，由于在卡止机构与装置壳体的结合部位设置使热电元件组装体整体沿所述组装孔的轴线方向能够移动的间隙，因此，可以形成热电元件组装体侧的活塞引导件在装置壳体的组装孔内沿其轴线方向滑动的余量，使得活塞与活塞引导件形成一体而与阀一起移动，具有不会产生如下的问题的优点。

例如，在将现有的恒温装置安装到车辆上的状态下，在发动机组装时等在初期注入冷却水时，多是进行真空注水。在这种情况下，有可能会出现阀由于注入压力而被强制地推压下的问题。

此外，还有可能出现如下问题，即，在上述的冷却水注入时，在活塞维持与壳体结合的状态下，只是恒温装置主体与阀一起被推压下，而使得热电元件内部形成负压而向内部吸入冷却水。

进而，还有可能出现如下问题，即，当冷却水进入内部时，与蜡增加了相应的量相同，在低温时，阀不会完全被关闭而成为打开状态，发生冷却水向散热器侧流动，从而产生过冷却等的工作不良情况。

然而，在使用上述的本发明的卡止机构时，在该卡止机构与装置壳体的结合部位在轴线方向的卡止部存在轴线方向的游隙(移动的自由度)，从而具有卡止机构与装置壳体进行滑动的余量，例如即使在冷却水的注入压力施加给阀的情况下，由于热电元件组装体与阀一起整体进行移动，因此，不会成为产生只是活塞拔出的间隙的状态，因此，不会成为真空，因而不会吸入冷却水。

附图说明

图1是表示本发明的恒温装置整体结构的简要剖面图。

图2是表示本发明的恒温装置的另一实施方式的图，是表示作为要部的活塞、活塞引导件及装置壳体的组装孔等的关系的要部放大剖面图。

图3是表示本发明的恒温装置的另一实施方式的要部放大剖面图。

图4(a)、图4(b)是在本发明的恒温装置中用于说明装置壳体内的活塞引导件的组装部的简要说明图。

图5是表示本发明的恒温装置的另一实施方式的要部放大剖面图。

图6是表示本发明的恒温装置的另一实施方式的要部放大剖面图。

标记说明

1-恒温装置；2-装置壳体；3-活塞；4-缸体容器；10-热电元件组装体；11-热电元件组装体用组装孔；13-活塞引导件；15-卡止机构(止动环)；21-连接器部件；H-发热元件(棒状加热器)；W-蜡(热膨胀体)。

具体实施方式

图1表示本发明的恒温装置的一种实施方式，图中，标记1所示的恒温装置设置于与冷却水流动的多条流路连结的装置壳体(以下简称为壳体)2内，利用阀动作将所述流路连通或截断。

所述恒温装置包括：在壳体2内以下垂状态被固定的活塞3、以及相对于所述活塞3进行进退动作的缸体容器4。此外，包括：凸缘阀5，其形成于所述缸体容器的外周；弹簧6，其卷绕设置于缸体容器4上，并且一端与凸缘阀5的里侧抵接；以及下部凸缘7，其形成于缸体容器4的下部外周，并且与弹簧6的另一端抵接。

所述活塞3形成为如下形状，即，利用金属管将前端密封而呈现圆管形状。通过在所述活塞3的外周部嵌套缸体容器4，而构成在内部封入有作为热膨胀体的蜡W的热电元件组装体10。

此外，当蜡W的温度上升时，蜡W的体积发生膨胀，于是，使活塞3相对于缸体容器4伸长而进行进退动作。即，由于活塞3相对于壳体2被固定，因此，缸体容器4向下方滑动地进行动作，而使凸缘阀5脱离阀座5a而打开阀。

另一方面，当蜡W的温度低而活塞3处于收缩状态时，则由于弹簧6的弹力而使所述凸缘阀5压着在所述阀座5a上，从而成为阀关闭状态。

其中，缸体容器4的内部具有圆柱状空间，在插入所述活塞3而形成于其内部的间隙空间内封入有蜡W。此外，在图中，8a是防止蜡W流出的密封件等的密封部件，8b是其保护板，8c是保持活塞3的筒状引导件，缸体容器4的开口端缘被铆接，在其前端组装有防止从外部混入异物的橡胶环9。

此外，在所述壳体2形成有用于组装所述热电元件组装体10的组装孔11。在所述组装孔11，在其外方端侧具备小径台部11a，并且在其外方端形成有大径孔部11b，朝向壳体2的外方开口。此外，图中的12是用于在壳体2内侧形成所述组装孔11的筒状部。

本发明中，在所述活塞3的上端侧部分设置有活塞引导件13。在此，所述活塞引导件13是由金属或合成树脂等形成为大致圆筒体形状，其通过压入或者成型被固定而与活塞3形成一体。

此外，在所述活塞引导件13的外方端侧形成有小径部13a。

此外，13b是设置于活塞引导件13的外周部而将活塞引导件13与组装孔11之间密封的O形环，此外，13c是将与活塞3之间密封的O形环，13d是垫圈，13e是将给部分密封的铆接部。

于是，将该活塞引导件13的外方端从壳体2的内侧插入贯通到组装孔11内，并在该状态下从壳体2的外侧组装作为用于止脱的卡止机构的止动环15，由此，将壳体2和构成该热电元件组装体10的活塞引导件13结合成一体。

在此，所述止动环15设置在所述活塞引导件的外方端侧，以使得在将活塞引导件13与所述壳体2结合成一体时，保持有使得所述热电元件组装体整体能够沿着所述组装孔的轴线方向移动的间隙。这样的结构是为了在装置的组装状态下，能够吸收当受到在壳体2内部的流路流动的流体压的影响时的作用力。

即，在使用上述的止动环15时，会在该止动环15与壳体2的结合部位在轴线方向的卡止部存在轴线方向的游隙(移动的自由度)，而存在止动环15与壳体2进行滑动的余量，例如即使在冷却水的注入压力施加给阀的情况下，由于热电元件组装体10与阀一起整体进行移动，因此，不会成为产生活塞3拔出的间隙的状态，因此，热电元件内部不会成为真空，因而不会吸入冷却水。

图中H是棒状加热器，所述棒状加热器设置于活塞3的壳体内，其作为通过通电而对蜡W施加热的发热元件，在该活塞3的前端部封入有硅等的导热性材料并与该活塞3组装成一体。

该棒状加热器H可以如公知的那样，例如具有在陶瓷材料等的耐热绝缘体内埋设有发热线的结构。

该棒状加热器H构成为，其被插入所述活塞3的壳体内，通过与外部电源经由控制部(未图示)进行电连接，而根据需要进行发热，从而加热所述蜡W而使其升温。由此，当然使缸体容器4在活塞3上进行进退动作，而对于流路中的阀进行打开关闭控制。

图中，21是所述外部连接用的连接器部件，通过其前端部被嵌入所述组装孔11的大径孔部11b，并由止动环22进行固定，而进行外部连接。

其中，也可以构成为，这样的棒状加热器H被预先装入活塞3内，而作为所述热电元件组装体10，或者，棒状加热器H预先组装到连接器部件21侧，并且在将热电元件组装体10组装到壳体2后，装入活塞3内。

图2和图3分别表示本发明的变形例。

对此简单说明，图2表示如下情况，在活塞引导件13设置密封部件31，然后，压入固定活塞3，并且在压接该密封部件31的状态下将垫圈32设置于活塞3，并将其铆接而固定于活塞3。

在图3中，将活塞3通过嵌入成型而与活塞引导件13和环34形成一体。环34由于被卡止在活塞3的台部，因此被限制轴线方向的移动而形成一体。此外，图中33是O形环。

即，在图2和图3的例子中，利用压入、铆接、嵌入成型等对于活塞3和活塞引导件13在轴线方向防止脱出，而实现一体化。

于是，即使采用这样的结构，也可以与所述的实施方式同样，在将构成热电元件组装体10的活塞3的外方端从壳体2的内侧插入组装孔的状态下，将活塞引导件13与壳体2侧结合成一体，因此，即使采用简单的结构，也能够减小承受设置于活塞3的接头连接器连接部的载重，从而具有消除由于接头连接器的变形或弹簧制的变形造成的接点电阻的变化、提高电连接部的可靠性以及谋求防止活塞卡住等的优点。

而且，即使在上述的结构中，由于在活塞引导件13的外方端侧设置有用于可靠地与壳体2结合的卡止机构即止动环15，因此，能够可靠地进行热电元件组装体10相对壳体2的结合。

此外，在上述的实施方式中，虽然将热电元件组装体10侧的活塞引导件13从壳体2的内侧插入，使前端侧的台部与壳体2的组装孔11侧的小径台部11a抵接，并且，在相反侧设置止动环15而结合固定到壳体2侧，在此，如图4(a)、图4(b)所示，当设置成具有使得热电元件组装体10整体能够沿组装孔11的轴线方向移动的间隙时，从实用方面考虑是优良的。

即，采用这样的结构，由于能够得到热电元件组装体10侧的活塞引导件13在壳体2的组装孔11内沿其轴线方向滑动的余量，使得活塞3与活塞引导件13形成一体而与阀一起移动，可以进行移动而直到止动环15与小径台部11a抵接为止，因此，不必担心产生如下的问题。

例如，在将现有的恒温装置安装到车辆上的状态下，在发动机组装时等注入冷却水时，有可能会出现阀由于注入压力而被强制地推压下的问题，但根据上述结构，则可以消除这样的问题。

此外，还有可能出现如下问题，即，在上述的冷却水注入时，在活塞维持与壳体结合的状态下，只是恒温装置主体与阀一起被推压下，而使得热电元件内部形成负压而向内部吸入冷却水，但根据上述结构，则也不会出现这样的问题。

进而，还有可能出现如下问题，即，当冷却水进入内部时，与蜡增加了相应的量相同，在低温时，阀不会完全被关闭而成为打开状态，发生冷却水向散热器侧流动，从而产生过冷却等的工作不良情况，但根据上述结构，则也可以消除这样的问题。

此外，在上述结构中，在止动环15与壳体2的小径台部11a之间存在轴线方向的游隙，具有它们之间进行滑动的余量，例如，即使在冷却水的注入压力施加给阀的情况下，由于热电元件组装体10与阀一起作为整体进行移动，因此，不会出现产生只是活塞3脱出那样的间隙的状态，不会形成真空，因此，冷却水不会被吸入。

此外，本发明不局限于用上述的实施方式说明的结构，当然可以对构成恒温装置1的各个部分的形状、结构等进行适当的变形、变更。

例如，在上述实施方式中，作为止动环15虽然采用了具有圆形剖面的通常的结构，但本发明不限于此，也可以使用具有图5或图6所示的形状的止动环40、41。

即，止动环40、41具有如下形状，即，上部侧的直径比下部侧的直径小，下部侧在内侧具有能够缩小的弹簧性能。当使用这样的止动环40、41时，如图5所示，在将该止动环40安装到活塞引导件13的外方端侧的安装槽的状态下，从装置壳体2的内侧插入组装孔11，在其插入后，可以使该止动环40的下部卡止在小径台部11a的大径孔部11b侧。根据这样的结构，其组装性能优良。

此外，在图6中，作为活塞引导件13使用圆筒状部件，通过使设置在活塞3的外方端侧的凸缘状部分44卡止在该活塞引导件13的外方端侧，能够可靠地防止活塞3脱出。此外，在该实施方式中，在活塞引导件13的外周部形成止动环41的安装槽42，安装止动环41，并且，使止动环41卡止在形成于壳体2的组装孔11内的环状槽43的内侧台部。

Claims (3)

1.一种恒温装置，包括：活塞，其设置于与冷却水流动的多条流路连结的装置壳体内并且被固定在所述装置壳体内；缸体容器，其相对于所述活塞进行进退动作；热膨胀体，其设置于所述缸体容器内，通过随着温度变化的体积变化而使缸体容器在活塞上进行进退动作；以及发热元件，其设置于所述活塞的壳体内，利用通电而对所述热膨胀体施加热，所述恒温装置的特征在于，

所述装置壳体具备热电元件组装体用的组装孔，所述热电元件组装体用的组装孔将包括所述活塞、热膨胀体的热电元件组装体的外方端从壳体内部朝向外部贯通组装并保持，

在构成所述热电元件组装体的活塞的上端侧部分设置有活塞引导件，

使该活塞引导件的外方端在从所述装置壳体的内侧插入并贯通组装孔内的状态下与所述装置壳体结合成一体。

2.如权利要求1所述的恒温装置，其特征在于，

在所述活塞引导件的外方端侧设置有用于可靠地与所述装置壳体结合的卡止机构。

3.如权利要求2所述的恒温装置，其特征在于，

所述卡止机构按照如下方式设置在所述活塞引导件的外方端侧，即，在将所述活塞引导件与所述装置壳体结合成一体时，具有使所述热电元件组装体整体沿所述组装孔的轴线方向能够移动的间隙。

Images