CN102414493A - 感温促动器 - Google Patents

Abstract

一种感温促动器，能够以所需要的状态适当且可靠地进行从PTC加热器对恒温元件的感温部的导热。感温促动器(10)感知使PTC加热器(20)发热并将蜡式恒温元件的感温部(13)加温而强制地使活塞(14)动作的情况，其中，在恒温元件的感温部与PTC加热器之间夹设有接触部件(40)。由此，可抑制恒温元件的感温部接受到的、来自PTC加热器的热量的波动，能够得到恒温元件的稳定输出(上升量)。

Description

感温促动器

技术领域

本发明涉及具有根据温度变化而使活塞进退动作的恒温元件和用于有选择地加热恒温元件的感温部的PTC加热器的感温促动器。

背景技术

这种感温促动器在例如应用于通用发动机的气化器的阀用电子控制装置等的被驱动部件中，用于对开闭气化器的进气路的磁轭阀以及节气阀等阀进行开闭控制。

作为现有这种感温促动器，具有在感温部中封入恒温蜡而构成的恒温元件，设有对应于伴随该恒温蜡的温度变化的膨胀、收缩而在轴线方向上进退动作的活塞、和通过任意的通电而将所述感温部加热的PTC加热器(例如参照专利文献1)。

在这种感温促动器中，通过PTC加热器可控制伴随恒温蜡的温度变化的体积变化，由此在使活塞动作所需要的上升量、或在任意时刻进行必要的通电而动作、或停止供电的情况下，通过自主动作而使适当的被驱动部件动作。

专利文献1：(日本)实开平5-8158号公报

但是，在上述构成的感温促动器中，恒温元件的感温部(壳体)与PTC加热器的接触会成为点接触。这样的点接触在例如组装工序时被倾斜组装的情况、接触面不平具有凹凸的情况、进而由成形上产生的PTC加热器的变形(翘曲等)、加工导致的弯曲等而使平坦度变差的情况下产生。

另外，在上述的恒温元件的感温部，为了防止制造时由于组装方式以及蜡封入量等的微妙差别而产生的产品个体差异，通常进行使恒温元件的壳体底面部分凹陷变形的调整这样的工序，但由此产生的调整痕迹由于调整程度而产生各种各样的痕迹。并且，由于这样的调整痕迹导致的变形、加工的平面度、弯曲、形状等也会使得上述的恒温元件的感温部与PTC加热器的接触成为点接触。

若产生上述那样的点接触状态，则具有通电不充分进行，PTC加热器不能最大限度地发挥发热能力的情况、以及不顺畅地进行来自PTC加热器的导热，不能得到稳定的PTC加热器的输出的情况，另外，在各个个体产生偏差等不良情况，为了解决这样的问题，需要采取一些对策。

发明内容

本发明是鉴于这样的问题而设立的，其目的在于提供一种感温促动器，以所需要的状态适当、低成本且可靠地进行相对于恒温元件的感温部向PTC加热器通电以及从PTC加热器对恒温元件的感温部的导热。

为了实现上述目的，本发明第一方面的感温促动器，具有恒温元件和PTC加热器，所述恒温元件在感温部中封入有热膨胀体，所述PTC加热器有选择地加热所述感温部，其特征在于，以夹在所述恒温元件的感温部与PTC加热器之间的方式设有接触部件。

本发明第二方面的感温促动器，在第一方面的基础上，所述接触部件以在与所述恒温元件抵接的一侧的一部分不具有抵接部的形状形成。

本发明第三方面的感温促动器，在第一或第二方面的基础上，在感温促动器的被安装部设有通电用端子，所述通电用端子以隔着所述感温促动器的至少中心轴可从两个方向保持固定的形状形成为一对，通过所述通电用端子，所述感温促动器的轴线方向的两处被卡合保持，由此，将所述感温促动器保持固定在被安装部侧。

根据以上说明的本发明的感温促动器，由于使接触部件位于恒温元件与PTC加热器之间而构成，故而能够确保足够的接触面积，可使每个产品中的导热、加热器输出(通电量)无偏差并且稳定。

即，在现有构造中，恒温元件与PTC加热器的接触为点接触，通电不充分进行，通电量小，故而具有发热量也减小，PTC加热器不能最大限度地发挥发热能力的情况、和PTC加热器的导热不顺畅进行，不能够得到稳定的PTC加热器的输出的情况，但在本发明中，接触部件充分确保用于恒温元件与PTC加热器的通电、导热的接触面积。并且，也起到将在恒温元件与PTC加热器之间产生的热量保温、蓄热的作用，故而能够有效地向恒温元件进行导热。

另外，本发明的接触部件由于接受PTC加热器产生的热量，故而因PTC加热器有效地持续发热，与无接触部件时相比，直至恒温元件开始动作的时间虽变长，但接触部件的温度一旦上升且接触部件保持一定的热量，则恒温元件受到的热量也变大，快速上升且响应性良好，另外，PTC加热器的输出温度，能够以所需要的状态使恒温元件动作。

另外，根据本发明，由于将接触部件形成为在与所述恒温元件抵接的一侧的一部分不具有抵接部的形状(例如呈环状的形状)，故而使恒温元件壳体的底面与接触部件的接触面积以及接触部件与PTC加热器的接触面积一定，能够使向恒温元件传递的热量以及PTC加热器的发热量与制造时施加于恒温元件的感温部的调整痕迹的大小无关而恒定，故而在各个产品的上述上升量上没有偏差。

另外，根据本发明，由于将环状接触部件的孔设置成比恒温元件的感温部的壳体底部的调整痕迹大且不与该调整痕迹重合的空隙，故而能够与恒温元件的壳体底部的调整痕迹的大小无关，使恒温元件的壳体底面与接触部件的接触面积以及接触部件与PTC加热器的接触面积一定，能够使向恒温元件传递的热量以及PTC加热器的发热量与调整痕迹的大小无关而恒定，故而恒温元件接受的热量也变大，因此，快速上升，响应性良好，在各个产品的上述上升量上没有偏差

另外，根据本发明，也具有在制造工序中，为了抑制所述上升量的偏差，无需进行PTC加热器输出的调整等的效果。

即，在现有构造那样地使恒温元件与PTC加热器直接抵接的方法中，由于所述调整痕迹的大小的不同，在恒温元件与PTC加热器的接触面积上产生偏差，故而也影响发热量或导热量，在上升量上也产生偏差，若制造环状的PTC加热器，则由于其加工困难而使成本提高，但通过设置环状等接触部件，能够低成本地进行制造。另外，接触部件的形状可以与所述调整痕迹相等或比其大，并且只要设置不与调整痕迹重合的空隙即可，可选择圆形、框形等多种形状。

另外，根据本发明，在用于安装固定感温促动器的被安装部设有通电用端子，该通电用端子具有使感温促动器的主体部分卡合保持的功能和端子功能，因此，感温促动器向被安装部侧的固定、安装容易，不需要组装部件及螺钉，也不需要螺纹固定等操作。

特别是，根据现有构造，为了保持恒温元件和PTC加热器，在促动器的壳体中装入恒温元件和PTC加热器，形成盖并进行螺纹拧合，由此形成恒温元件和PTC加热器的组装体，通过另外螺纹拧合而将该组装体固定配置，但根据本发明，采用在框体的固定部设置通电用端子并安装恒温元件的构造，故而设计的自由度也提高。

另外，根据本发明，在向将感温促动器作为驱动源的设备的框体等这样的被安装部侧组装时，仅由向成为固定件的通电用端子嵌入就能够充分固定，故而无需现有这样的小螺钉、螺钉、螺栓和螺纹固定部等固定方式，组装操作容易，也无需将端子配件压入到促动器的主体部分进行固定，故而也具有抑制成本和零件数量的优点。

附图说明

图1是表示本发明的感温促动器的一实施方式的整体示意剖面图；

图2是表示本发明的感温促动器的外观的示意立体图；

图3是用于说明在感温促动器中具有和不具有作为本发明特征的接触部件的情况的动作特性的图表；

图4(a)、(b)是表示作为本发明特征的接触部件的变形例的主要部分放大剖面图；

图5是表示本发明的感温促动器的其他实施方式，用于说明感温促动器向被安装部的安装状态的示意分解立体图。

符号说明

10：感温促动器

11：壳体

12：蜡(热膨胀体)

13：感温部

14：活塞

15：导向筒

16：驱动部

17：分隔壁(壳体底部)

20：PTC加热器

21：加热器保持部

23：接头

24：导电弹簧

31、32：端子配件

33、34：引线

40：接触部件

50：被安装部

51、52：通电用端子

具体实施方式

图1及图2表示本发明的感温促动器的一实施方式。

在图1及图2中，由符号10表示整体的感温促动器具有：通过在大致呈圆筒状的壳体11内封入蜡12等热膨胀体而构成的感温部13；由伴随该感温部13中的蜡12的膨胀、收缩而在轴线方向上进退自如地动作的活塞14和以保持活塞14并使其滑动自如的方式固定在壳体11前端的导向筒15构成的驱动部16，由此，构成恒温元件。

在此，图中18表示设于感温部13的蜡12与活塞14之间的隔膜，该隔膜18通过蜡12的膨胀、收缩而动作，其动作经由封入介质以及辅助活塞而向活塞14传递，该活塞14在轴线方向上进退动作。另外，该活塞14经由具有感温促动器10的弹性保持功能的弹簧36，通过盖状筒体35可得到活塞14的蜡12收缩时的动作。

另外，在所述壳体11的下端部，在成为所述恒温元件的感温部13的壳体11的底部侧(在此，形成于壳体11内的分隔壁17的下侧)设置PTC加热器20，由此形成加热器保持部21。

在此，图中22为嵌入配置于壳体11下端部的接头基体，23为保持于接头基体内部的接头，24为介于接头23的内侧端与PTC加热器20之间的、兼作引线的导电弹簧。

该导电弹簧24对PTC加热器20施力并且吸收振动，故而也具有防止由于该振动而使PTC加热器20被破坏的作用。另外，由于由该导电弹簧24对PTC加热器20施力，故而例如在PTC加热器20等在组装工序中被倾斜组装的情况、PTC加热器20等的接触面不平具有凹凸的情况下、进而由于成形上产生的PTC加热器20的变形(翘曲等)、调整痕迹造成的壳体11的分隔壁17等的变形、加工造成的弯曲等而使得平坦度变差的情况等，可得到PTC加热器20相对于将恒温元件的感温部13分隔的分隔壁17侧的良好的接触面积。

另外，在所述壳体11的外侧、接头23的下端预先嵌装成对的电极端子配件31、32，从该配件31、32引出的引线33、34与未图示的控制用控制器等连接，由此进行向所述PTC加热器20的选择通电，可得到作为感温促动器10的活塞14的进退动作。

另外，图1中，符号35是覆盖在感温促动器10的导向筒15上的盖状筒体。36是弹簧，该弹簧36如上所述，具有将感温促动器10弹性保持在主设备侧的安装部的功能、和在蜡12收缩时将上升的活塞14压回的功能。

上述的感温促动器10中，壳体11等由导热性好的金属材料形成，蜡等热膨胀体12由体积根据温度变化而变化的材料形成，其他各部分也具有现有公知的构造，在此省略详细说明。

根据本发明，在上述构成的感温促动器10中，具有如下特征，即，介于恒温元件的感温部13与PTC加热器20之间而设有接触部件40。

在此，作为接触部件40，使用导热性良好的铜类材料等为好。显然不限于此，作为接触部件40，也可以是具有适当体积的适当形状、材质的部件。

另外，该接触材料40也起到经由壳体11将PTC加热器20与端子配件31、引线33连接的作用。

根据这样构成的接触部件40，能够充分确保用于恒温元件感温部13与PTC加热器20的通电、导热的接触面积，使导热性能成为所需要的状态，由此能够将恒温元件的感温部13加热控制到所需要的状态。

另外，根据这样的接触部件40，具有将在恒温元件的感温部13与PTC加热器20之间产生的热量保温并蓄热的功能，由此，能够有效地进行向恒温元件的感温部13的壳体11的导热。

另外，根据这样的接触部件40，由于接受PTC加热器20产生的热量，故而对应于自PTC加热器20的受热，有效地持续发热，故而能够使PTC加热器的输出稳定。

若使用上述的接触部件40，则来自PTC加热器20的热量向接触部件40传递，经由该接触部件40向恒温元件的感温部13进行导热。

在此，PTC加热器20不向其周围的部件、例如元件壳体11等导热的话，在PTC加热器自身蓄积热量，温度上升，内部阻力增加，发热能力降低，故而不能有效地持续发热，但通过使随时接受PTC加热器20的发热的接触部件40存在于与恒温器元件感温部13之间，能够有效地使PTC加热器20持续发热。因此，PTC加热器20持续稳定输出。

根据以上构成的感温促动器10，由于在恒温元件感温部13与PTC加热器20之间存在有接触部件40，故而能够确保足够的接触面积，每个产品中的导热、加热器输出(发热量)没有偏差并且稳定。

换言之，在现有构造中，恒温元件(感温部13)与PTC加热器20的接触为点接触，具有通电不充分进行，PTC加热器不能最大限定地发挥发热功能的情况、和PTC加热器的导热进行不顺畅，不能够得到稳定的PTC加热器的输出的情况，但在本发明中，接触部件40能够充分确保恒温元件感温部13与PTC加热器20的通电、导热用的接触面积，并且将在恒温元件感温部13与PTC加热器20之间产生的热量保温并蓄热，故而能够有效地进行向恒温元件壳体11的导热。

另外，上述的接触部件40接受PTC加热器20产生的热量，由于PTC加热器20有效地持续发热，故而在通电初期，与没有接触部件时相比，恒温元件的动作时间变长，但在通电停止之后，能够在一定时间向感温部13导热，相应地，能够抑制通电量，实现省能量化。另外，若接触部件40的温度一旦上升，接触部件保持一定的热量，则PTC加热器20的输出稳定，能够以所需要的状态使恒温元件持续地动作。

图3表示上述本发明的感温促动器10的动作特性的图表。

即，该图3中，实现表示的本发明(具有接触部件40)的情况，与该图中虚线表示的现有例(不具有接触部件)的情况相比，动作时的上升特性优良。例如，直至上升量达到通电开始后的4.5mm的上升的时间为1/2。另外，在本发明的情况下也可确认上升量也上升10％。

并且，由图3的图表可知，若使用接触部件40，可提高作为感温促动器10的性能。另外，这样的性能提高可由基于接触部件40的保温效果以及蓄热效果而得到，其在实用上的效果是显而易见的。换言之，该效果如下产生，即，通过接触部件40顺畅地进行热量的移动，PTC加热器20稳定维持高输出。

图4(a)、(b)表示本发明的感温促动器10的另一实施方式。

即，在这些图中，作为接触部件40，形成为在与恒温元件抵接侧的一部分、特别是与恒温元件抵接侧的中央部不具有抵接部的形状，例如呈具有空间(或凹陷)的环状。

详细说明，公知的是，在感温促动器10中，在恒温元件的感温部13，在制造时由于组装方式和蜡12的封入量等的微妙差别而在感温时的恒温元件的上升量上，每个产品产生个体差异(偏差)。因此，以往，为了抑制这种偏差，在制造工序中，作为必须的工序，通常在组装后使恒温元件的壳体11的底面部分凹陷，强制地压入恒温元件壳体11内的蜡12的封入室，由此强制地调整活塞14的突出长度尺寸，将基于恒温元件的上升量调整为基准值。

因此，在恒温元件壳体11的底面(分隔壁17)出现由调整产生的调整痕迹43，根据调整的程度而产生各种大小的调整痕迹43。

并且，根据本发明，通过使接触部件形成环状，无论有无上述调整痕迹43的存在，恒温元件壳体11的底面(分隔壁17)与接触部件40的接触面积以及接触部件40与PTC加热器20的接触面积都一定，向恒温元件传递的热量和PTC加热器20的通电量与调整痕迹的大小无关而恒定。由此，该感温促动器10在各个产品的上述上升量上没有偏差。

特别是，若将这样的环状的接触部件40的孔设置成比恒温元件的感温部13的壳体底部(分隔壁)的调整痕迹43大且不与该调整痕迹43重合的空隙，则与恒温元件的壳体11底部的调整痕迹43的大小无关，恒温元件的壳体11底面与接触部件43的接触面积以及接触部件与PTC加热器20的接触面积一定，向恒温元件传递的热量以及PTC加热器20的通电量可与调整痕迹43的大小无关而恒定，故而在每个产品的上述上升量上没有偏差。

图5表示本发明的另一实施方式。

即，在上述的实施方式中，作为感温促动器10，如图2等所示，在其壳体11的外侧嵌合设置带引线33、34的电极端子配件31、32，将其安装固定在主设备等的被安装部的规定位置，但代替该结构，如图4所示，将省略了上述电极端子配件31、32的构成利用设于被安装部50侧的通电用端子51、52而卡合保持并安装固定。

详细说明，在该实施方式中，在用于安装固定感温促动器10的被安装部50设有具有卡合保持感温促动器10的主体部分(图5所示的部分)的功能和电极端子功能的通电用端子51、52，故而感温促动器10向被安装部50侧的固定、安装容易，另外，设计的自由度也提高。

在此，通电用端子51由一对弹簧制保持片构成，该弹簧制保持片通过例如隔着感温促动器10的中心轴而从两个方向施力可固定保持该感温促动器10，另外，通电用端子52为与在感温促动器10的加热器保持部21侧的端部露出的接头23弹性抵接的弹簧制卡止片，通过这些通电用端子51、52嵌合保持该感温促动器10。

在该图5中，由构成通电用端子51的一对弹簧制保持片从两侧夹持而固定保持感温促动器10的中径部(图5中，由符号A表示的部分)。这样，若由通电用端子51保持固定中径部A，则该感温促动器10将通电用端子51卡止在大径部(图5中，由附图B所示的部分)，在与通电用端子52之间被卡合保持，限制向轴线方向(活塞14的进退方向)的移动并固定保持。

显然，不限于此，也可以通过构成通电用端子51的弹簧制卡止片，夹着感温促动器10的大径部B、小径部(图5中，符号C所示的导向筒15的部分)的任一方而固定保持。例如，通过通电用端子51夹着感温促动器10的小径部C而固定保持时，嵌装配置在成为该小径部C的导向筒15的外侧的复位弹簧机构即盖状筒体35以及弹簧36的轴线方向的长度缩短，只要确保基于通电用端子51的夹入部即可。

根据现有构造，为了保持恒温元件的感温部13和PTC加热器20，将恒温元件和PTC加热器20装入促动器的壳体11，形成盖并螺纹拧合，由此形成恒温元件和PTC加热器20的组装体，通过另外螺纹拧合而将该组合体固定、配置，而本发明能够将上述问题全部消除。

即，根据上述的构成，在向将感温促动器作为驱动源的设备的框体等这样的被安装部50侧组装时，由于仅由向成为固定件的通电用端子51、52嵌入即可充分固定，故而无需现有的小螺钉、螺钉、螺栓以及螺纹固定部等固定装置，组装操作容易，另外，也无需将端子配件压入固定在促动器的主体部分，故而能够抑制成本以及零件数量。

另外，本发明不限于上述实施方式说明的构造，可以对构成感温促动器10的各部分的形状、构造等进行适当变形、改变。

例如，上述感温促动器10如日本特开2006-57497号公报等所示，在主要应用于通用发动机的气化器的阀用电子控制装置等的被驱动部件中，通过作为电动促动器替代对开闭气化器的进气路的磁轭阀以及节气阀等阀进行开闭控制的电动机，可发挥其效果。

特别是，如上所述，作为各种电气设备等的驱动源，若代替电动机等而使用利用恒温元件的感温促动器10，则实现小型且紧凑化，并且能够发挥蓄电池等的省能量化。

显然，根据本发明，不限于上述的适用设备，在各种领域，若是通过通电输出所需要的上升量的电动驱动器10，则适用并可发挥效果。

Claims (3)

1.一种感温促动器，具有恒温元件和PTC加热器，所述恒温元件在感温部中封入有热膨胀体，所述PTC加热器有选择地加热所述感温部，其特征在于，以夹在所述恒温元件的感温部与PTC加热器之间的方式设有接触部件。

2.如权利要求1所述的感温促动器，其特征在于，所述接触部件以在与所述恒温元件抵接的一侧的一部分不具有抵接部的形状形成。

3.如权利要求1或2所述的感温促动器，其特征在于，

在所述感温促动器的被安装部设有通电用端子，所述通电用端子以隔着所述感温促动器的至少中心轴可从两个方向保持固定的形状形成为一对，

通过所述通电用端子，所述感温促动器的轴线方向的两处被卡合保持，由此，将所述感温促动器保持固定在被安装部侧。

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