JP2003222264A - サーモスタット装置 - Google Patents
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Abstract
部に、温度センサの感温部を、サーモエレメント組立体
を構成するばね受けフレームの取付けの際に邪魔になら
ないように付設する。 【解決手段】 装置ハウジング11内に形成した被制御
流体の流通孔12の内部に、サーモスタットバルブ13
の弁体を構成するサーモエレメント組立体15が該流通
孔を遮る状態で組み込まれる。また、該装置ハウジング
の一部に前記被制御流体の温度を検出する温度センサ2
1の取付部20が一体に設けられている。この温度セン
サは、該センサをハウジングに取付けた際に、該温度セ
ンサの感温部先端21aが、ハウジング流通孔内におい
てサーモエレメント組立体を構成するばね受けフレーム
34を係止するために流通孔内壁から突出する支持段部
41よりも流通孔内に突出しない位置に臨んで取付けら
れている。
Description
に使用される内燃機関(以下、エンジンという)の冷却
水温度を可変制御するエンジンの冷却水温度制御系にお
いて、水温可変制御を行うためのサーモスタット装置に
関し、特にサーモスタットバルブを構成する弁体として
のサーモエレメント組立体や冷却水温度を検出する温度
センサの取付け構造を改良したサーモスタット装置に関
する。
るサーモスタット装置は、冷却水系の循環流路内を流れ
る冷却液の温度変化を感知して膨張・収縮する熱膨張体
を内蔵するサーモエレメントを備え、この熱膨張体の膨
張・収縮に伴う体積変化により弁体の開閉を行って、冷
却液を所定の温度に保持する機能とするものであり、従
来から種々の構造のものが知られている。
には、サーモスタットバルブをケーシング内に一体的に
設けてなる構造が開示されている。すなわち、樹脂製ケ
ーシング一体型のワックス式サーモエレメントにおい
て、感温素子であるワックスエレメントを組み付ける際
に、ケーシングを逆向きでセットし、これにリターンス
プリングを置き、次いでワックスエレメントを挿入し、
最後にばね受けフレームでリターンスプリングを圧縮し
ながら足部に引っ掛ける構造であった。
た従来構造では、サーモスタットバルブを組み付ける際
の工数が多く、またエレメントの組付けが困難となるお
それがあった。さらに、足部がケーシングから延出して
いるために強度面で問題があった。すなわち、使用して
いるうちに該足部が開き気味になったり、クラックが入
る等の問題を生じるおそれがあり、これを解決するため
にケーシング及び足部を堅牢な構造で形成する必要があ
り、肉厚が厚くなり小型化が困難であるとともに、手間
がかかるとともにコスト高となる等の不具合もあった。
にあっては、冷却水系での冷却水温を検出する温度セン
サを付設する必要があることから、該ケーシングの一部
に温度センサを付設することが望まれている。しかし、
従来装置では、前記ケーシングの構造やこれに付設され
るサーモエレメントなどによるサーモスタットバルブ構
造が複雑であることから、該温度センサを一体的に付設
することが困難であった。特に、このような温度センサ
には、ケーシング内においてバルブ構成部品の組付けに
邪魔とならず、また正確な冷却水温度を感知するために
適正な位置に簡単に組み込んで取付けできるとともに、
ケーシング内を流れる冷却水の抵抗とならないようにす
ること等が望まれているものであり、このような要請に
応えることができるような対策を講じることが必要とな
っている。
ものであり、装置ハウジングにおいて温度センサの感温
部がサーモエレメント組立体を構成するフレームの取付
時に邪魔にならないように構成するとともに、ハウジン
グ内の流通路を遮るようにエレメントを組み込んだ際
に、該流通路を流れる被制御流体の流れに抵抗とならな
いように構成することができるサーモスタット装置を得
ることを目的としている。
ために本発明(請求項1記載の発明)に係るサーモスタ
ット装置は、樹脂製の装置ハウジングを備え、かつ該装
置ハウジング内に形成した被制御流体の流通孔の内部
に、サーモスタットバルブの弁体を構成するサーモエレ
メント組立体が該流通孔を遮る状態で組み込まれるとと
もに、該装置ハウジングの一部に前記被制御流体の温度
を検出する温度センサの取付部が設けられているサーモ
スタット装置であって、前記温度センサの取付部は、該
温度センサを装置ハウジングに取付けた際に、該温度セ
ンサの感温部先端が、前記装置ハウジングの流通孔内に
おいて前記サーモエレメント組立体を構成するばね受け
フレームを係止するために前記流通孔の内壁から突出す
る支持段部よりも前記流通孔内に突出しない位置に臨ん
で取付けられるように構成されていることを特徴とす
る。
を、装置ハウジングの流通孔内に対して、該流通孔内に
組み込まれるサーモエレメント組立体のばね受けフレー
ムの取付けの際に邪魔とならないように該フレームを係
止する支持段部を利用して取付けることができる。
モスタット装置は、樹脂製の装置ハウジングを備え、か
つ該装置ハウジング内に形成された被制御流体の流通孔
の内部に、サーモスタットバルブの弁体を構成するサー
モエレメント組立体が該流通孔を遮る状態で組み込まれ
ているサーモスタット装置であって、前記サーモエレメ
ント組立体を構成するばね受けフレームは、前記流通孔
の内壁から突出する支持段部に対して係止片を係止させ
ることにより該流通孔を遮るように配置されるととも
に、この組み込み時において流通孔内壁と該フレームの
外周部との間に形成される空隙部よりも大きい面積をも
つ流通用開口が形成されていることを特徴とする。
内にサーモエレメント組立体を組み込み、該組立体を構
成するばね受けフレームをバヨネット方式により流通孔
を遮る状態で支持段部に係止させた際に、フレーム外周
部と流通孔内壁との間の空隙部よりもフレームに設けた
流通用開口を大きく構成することにより、フレーム強度
を確保しつつ流通孔を流れる被制御流体を円滑な流れに
確保することができる。
ーモスタット装置の一実施の形態を示すものである。こ
れらの図において、図3ないし図5を用いて、符号10
で示すサーモスタット装置の概略構成を以下に説明す
る。
タットバルブ13(以下、バルブという)のバルブボデ
ィと兼ねる装置ハウジング11を備えている。この装置
ハウジング11は、全体が縦長型の筒体として形成さ
れ、その内部には、一部に屈曲部12aを介して上下に
延びる流通孔12が形成されている。なお、前記流通孔
12の下方には図示しないエンジンの冷却水系が接続さ
れ、流通孔12の上方は図示しないラジェータに接続さ
れている。また、前記ハウジング11は、高温化した冷
却水温度に十分耐えうることができる耐熱プラスチック
等の樹脂素材により一体的に形成されている。勿論、用
途によっては金属製のものでもよい。
ら下側の流通孔12にかけての部分が、サーモスタット
バルブ13の弁体を構成するサーモエレメント組立体1
5の組み込み部となるところである。
ブ13の組み込み部分の外側には、図4に示されるよう
に、該バルブ13のエンジン側の冷却水を、インタクー
ラ、インテークマニホールド、ヒータ回路に導く通路を
構成する筒状部16,17,18が突設されるととも
に、該流通孔13内の冷却水温度を検出する温度センサ
21を取り付ける筒状取付部20が、同様にハウジング
11の外側から突設されている。なお、図中11aは、
ハウジング11を図示しないエンジンルーム内の適宜の
位置に固定するための取付用ボスである。
および図5に示されるように、前記流通孔12の一部に
形成した小径部による弁座31に対して着座する弁体で
ある円盤状のバルブプレート32と、該バルブプレート
32を常時弁閉状態となるように付勢するバルブスプリ
ング33と、該バルブスプリング33のばね受けとなる
ばね受けプレート34と、該バルブの閉弁、開弁動作を
流通孔12内の被制御流体である冷却水温度によって制
御するサーモエレメント35とを予め組み立てることに
よって構成されている。なお、図中36はストップリン
グ、37はゴムカバーである。
部として機能するところであり、冷却水温度を感温して
内装したワックス35bの膨張によりピストン35aを
伸張させる機構をもつが、その詳細は周知の通りであ
り、ここでの具体的な説明は省略する。また、バルブプ
レート32には、ジグルバルブが付設されている。
状態で冷却水温度が上昇し所定温度になると、ワックス
35bの膨張によってサーモエレメント35のピストン
35aが伸張し、結果としてサーモエレメント組立体1
5を構成するバルブプレート32が、図6に示すように
バルブスプリング33を撓ませながら下方に移動し、弁
座31から離れて弁開状態になる。したがって、流通孔
12内の冷却水は、エンジン側からラジェータ側に所要
の流量で流れることになる。
装置10は、装置ハウジング11における下側の流通孔
12に対して、前記サーモエレメント組立体15を組み
込み、前記ばね受けプレート34を流通孔12の内壁部
に係止して固定するとともに、前記温度センサ取付部2
0に温度センサ21を感温部21aが流通孔12内に臨
むようにして組付けることによって、組み立てられる。
流通孔12は、前記屈曲部12aに向かって段階的に孔
径が縮小するように構成されている。そして、このよう
な流通孔12の内壁において、前記ばね受けフレーム3
4を係止する部分には、内壁から内側に向かって突出す
る少なくとも数カ所の複数(ここでは3箇所)の鉤状の
支持段部41が設けられるとともに、該支持段部41に
隣接した部分には、流通孔12の下端から屈曲部12a
に至る孔径を確保し、バネ受けフレーム34を取り付け
る際に係合片43を案内するような案内溝42が形成さ
れている。なお、支持段部41の一部には、係止突起4
1aが屈曲部12a側に向かって突出し、フレーム34
をバヨネット方式で固定できるようになっている。
(a),(b)に示すように、流通孔12の孔径よりも
僅かに小さい円盤状を呈するとともに、外周部の3箇所
には、前記支持段部41に対して前記屈曲部12a側か
ら係止される係止片43が突設されている。しかも、こ
の係止片43の下方には、係合溝部43aが形成され、
これが、前記支持段部41の一部に設けた係止突起41
aに係止されることにより、該フレーム34を支持段部
41に対して位置ずれしない状態で係止できるようにな
っている。
ム34は、ハウジング11の下方から、それぞれの係止
片43を案内溝42の位置に周方向の位置を合わせて押
し込むことにより、係止段部41部分を通過して屈曲部
12a側に位置させることができる。この状態におい
て、該フレーム34を周方向に回転させ、支持段部41
の係止突起41aに係止片43の係合溝部43aを係合
させることにより、フレーム34を、ハウジング11に
組付け固定することができる。勿論、このばね受けフレ
ーム34の組み込みは、図5に示すようなサーモエレメ
ント組立体15の組立状態において、スプリング33を
撓ませながら行うものであり、これによってサーモエレ
メント組立体15の組み込み、固定が簡単に行えるもの
である。
るサーモスタット装置10において、前記温度センサ2
1の取付部20を、該温度センサ21を装置ハウジング
11に取付けた際に、図1(a),(b)に示すよう
に、該温度センサ21の感温部先端21aが、前記装置
ハウジング11の流通孔12内において前記サーモエレ
メント組立体15を構成するばね受けフレーム34を係
止するために前記流通孔12の内壁から突出する鉤状の
支持段部41よりも前記流通孔12内に突出しない位置
で、バネ受けフレーム34より冷却水の流れ方向の上流
側に臨んで取付けられるように構成している。
の感温部21a先端を、装置ハウジング11の流通孔1
2内に対して、該流通孔12内に組み込まれるサーモエ
レメント組立体15のばね受けフレーム34の取付けの
際に邪魔とならないように該フレーム34を係止する支
持段部41の膨出を利用して該フレーム34の上流側に
取付けることができる。したがって、該取付部20に対
して温度センサ21を組み付けた状態でも、サーモエレ
メント組立体15を何らの支障もなく流通孔12内に組
み込み、かつ前述したようにばね受けフレーム34を押
し込むとともに回転させて係止することが、何らの邪魔
になることもなく行えるものである。さらに、前記支持
段部41に冷却水が当たることによって冷却水が撹拌さ
れるので冷却水温度がより均一となり前記温度センサ2
1で正確な温度検知が可能となる。ここで、上述した温
度センサ21は、ハウジング11の取付部20への組み
込み後に熱融着で一体的に固着されるものであるから、
上述した利点は大きい。
いて、サーモエレメント組立体15を構成するばね受け
フレーム34は、前記流通孔12の内壁から突出する支
持段部41に対して係止片43を係止させることにより
該流通孔12を遮るように配置されるが、この組み込み
時において流通孔12内壁と該フレーム34の外周部と
の間に形成される空隙部よりも大きい面積をもつ流通用
開口34aを形成している。
11の流通孔12内にサーモエレメント組立体15を組
み込み、該組立体15を構成するばね受けフレーム34
をバヨネット方式により流通孔12を遮る状態で支持段
部41に係止させた際に、フレーム34外周部と流通孔
12内壁との間の空隙部よりもフレーム34に設けた大
きい流通用開口34aにより、フレーム強度を確保しつ
つも流通孔12を流れる冷却水に対して通水抵抗となる
ことを防ぎ、十分な流量とその円滑な流れを確保するこ
とができるという利点がある。
した構造には限定されず、装置ハウジング11、サーモ
エレメント組立体15を構成する各部の形状、構造等を
適宜変形、変更し得ることはいうまでもない。また、上
述した実施の形態では、エンジンの冷却水系に用いられ
るサーモスタット装置10である場合を説明したが、本
発明はこれに限定されず、この種のサーモスタット装置
10を必要とする機器、装置であれば適用して効果を発
揮し得るものである。
スタット装置によれば、温度センサを装置ハウジングに
取付けた際に、該温度センサの感温部先端が、装置ハウ
ジングの流通孔内においてサーモエレメント組立体を構
成するばね受けフレームを係止するために流通孔内壁か
ら突出する支持段部よりも流通孔内に突出しない位置に
臨んで取付けられるように構成されているから、温度セ
ンサの感温部先端を、流通孔内へのサーモエレメント組
立体のばね受けフレームの取付けの際に邪魔とならない
ように取付けることができる。
度センサ専用にフレーム指示段部とは別個に段部を形成
し遮る必要もないので、該温度センサの感温部先端は、
流通孔内での流体の流れに対しては、フレーム支持段部
によって遮られるため、通水抵抗となるおそれが少ない
ばかりでなく、温度センサの感温部先端が流体の水圧を
受けることが軽減されるため、センサ自体の長寿命化を
図ることができる。
組立体を構成するばね受けフレームを流通孔内に配置し
ているから、従来のような足部のように強度的に問題と
なることはなくなり、しかもフレームは十分な面積をも
つ流通用開口と強度を有しているから、流体流量の確保
が確実に行え、結果として最小の通路開口径で最大の流
量を確保することができるので、ケーシング全体を肉厚
化することなく堅牢な構造とすることが出きるため、サ
ーモスタット装置の小型化も可能となる。
形態を示し、(a)は本発明の要部であるハウジング本
体におけるサーモエレメント組立体の組付け部の概要を
示す概略斜視図、(b)は該組付け部に近接するセンサ
本体の感温部の組付け部を説明するための概略分解斜視
図である。
モエレメント組立体の組付け部において該組立体を構成
するフレームの組み込み状態を示す概略断面図、(b)
は組み込まれるフレームの概要を示す概略斜視図であ
る。
明するための概略断面図である。
ある。
弁の開弁状態を示す概略断面図である。
2…流通孔、12a…屈曲部、13…サーモスタットバ
ルブ、15…サーモエレメント組立体、20…温度セン
サ取付部、21…温度センサ、21…感温部、31…弁
座、32…バルブプレート、33…バルブスプリング、
34…ばね受けプレート、34a…流通用開口、35…
サーモエレメント、35a…ピストン、35b…熱膨張
体、41…支持段部、41a…係止突起、42…案内
溝、43…係止片、43a…係合溝部。
Claims (2)
- 【請求項1】 樹脂製の装置ハウジングを備え、かつ該
装置ハウジング内に形成した被制御流体の流通孔の内部
に、サーモスタットバルブの弁体を構成するサーモエレ
メント組立体が該流通孔を遮る状態で組み込まれるとと
もに、該装置ハウジングの一部に前記被制御流体の温度
を検出する温度センサの取付部が設けられているサーモ
スタット装置であって、 前記温度センサの取付部は、該温度センサを装置ハウジ
ングに取付けた際に、該温度センサの感温部先端が、前
記装置ハウジングの流通孔内において前記サーモエレメ
ント組立体を構成するばね受けフレームを係止するため
に前記流通孔の内壁から突出する支持段部よりも前記流
通孔内に突出しない位置に臨んで取付けられるように構
成されていることを特徴とするサーモスタット装置。 - 【請求項2】 樹脂製の装置ハウジングを備え、かつ該
装置ハウジング内に形成された被制御流体の流通孔の内
部に、サーモスタットバルブの弁体を構成するサーモエ
レメント組立体が該流通孔を遮る状態で組み込まれてい
るサーモスタット装置であって、 前記サーモエレメント組立体を構成するばね受けフレー
ムは、前記流通孔の内壁から突出する支持段部に対して
係止片を係止させることにより該流通孔を遮るように配
置されるとともに、この組み込み時において流通孔内壁
と該フレームの外周部との間に形成される空隙部よりも
大きい面積をもつ流通用開口が形成されていることを特
徴とするサーモスタット装置。
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