JP2017122479A - 感温制御弁 - Google Patents

Abstract

【課題】外部の雰囲気温度への追従性が向上する感温制御弁を提供する。
【解決手段】本発明の一態様は、冷却水が流れる流路１２と、流路１２内に配置される弁座１６と、弁座１６に着座可能な弁体１４と、弁体１４を弁座１６に近づく方向へ付勢するように配置され、温度に感応して発生荷重が変化する形状記憶合金により形成されるＳＭＡスプリング１７と、ＳＭＡスプリング１７を収容する収容室１３と、収容室１３を外部に開放させる通気窓３２と、弁体１４に接続し流路１２と収容室１３を隔離する隔膜１５と、を有する感温制御弁１において、収容室１３は、ＳＭＡスプリング１７が配置されるＳＭＡスプリング収容空間３５と、ＳＭＡスプリング１７の付勢方向においてＳＭＡスプリング収容空間３５よりも隔膜１５側の位置に形成される空気層３６と、を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、外部の雰囲気温度に感応して流体の流れを制御する感温制御弁に関するものである。

例えば、車両のエンジンコンパートメントの中において、エンジンの冷間始動時から燃焼による熱で冷却水が暖められていく。そこで、冷却水（温水）をエンジンの吸気系に構成されるスロットル装置に流し、スロットル装置の凍結を防いでいる。しかし、完全暖機後や夏場等のスロットル装置が凍結しない状況においても、スロットル装置に高温の冷却水が流れているため、吸入空気がスロットル装置通過時に受熱し、昇温する。そのため、空気密度低下による充填効率の低下、またノッキングが発生し易くなる。そこで、スロットル装置の冷却水通路に制御弁が設けられている。

そこで、このような感温制御弁の一例として、非特許文献１には、形状記憶合金により形成される形状記憶スプリング（感温素子）が収容される空間と、温水が流れる流路の間を、弁体に接続するゴムや樹脂等の膜で隔離している感温制御弁が開示されている。そして、形状記憶スプリングが収容される空間は、通気穴により、感温制御弁の外部に開放されている。形状記憶スプリングは、感温制御弁の外部の雰囲気温度に応じて荷重が変化するため、弁体は弁座に接触したり、弁体は弁座から離れたりする。このようにして、非特許文献１に開示されている感温制御弁は、感温制御弁の外部の雰囲気温度に応じて、温水が流れる流路を開閉させる。

発明推進協会公開技報 公技番号２０１５−５０２２４６号

非特許文献１に開示される感温制御弁において、流路を流れる温水（例えば、温度が８０℃〜９０℃のエンジンの冷却水）の熱がゴムや樹脂等の膜を介して形状記憶スプリングが収容される空間内に伝達されると、形状記憶スプリングが収容される空間内の温度と感温制御弁の外部の雰囲気温度の差が大きくなるおそれがある。その場合、形状記憶スプリングが感温制御弁の外部の雰囲気温度に応じた荷重を発生できなくなり、感温制御弁は、当該感温制御弁の外部の雰囲気温度に応じて流路を開閉できないおそれがある。このように、非特許文献１に開示される感温制御弁は、当該感温制御弁の外部の雰囲気温度への追従性が低下するおそれがある。

そこで、本発明は上記した問題点を解決するためになされたものであり、外部の雰囲気温度への追従性が向上する感温制御弁を提供すること、を課題とする。

上記課題を解決するためになされた本発明の一態様は、被制御流体が流れる流路と、前記流路内に配置される弁座と、前記弁座に着座可能な弁体と、前記弁体を前記弁座に近づく方向へ付勢するように配置され、温度に感応して発生荷重が変化する形状記憶合金により形成される感温スプリングと、前記感温スプリングを収容する収容室と、前記収容室を外部に開放させる開口部と、前記弁体に接続し前記流路と前記収容室を隔離する隔膜と、を有する感温制御弁において、前記収容室は、前記感温スプリングが配置される第１空間と、前記感温スプリングの付勢方向において前記第１空間よりも前記隔膜側の位置に形成される第２空間と、を備えていること、を特徴とする。

この態様によれば、収容室において感温スプリングの付勢方向について第１空間よりも隔膜側の位置に第２空間が形成されているため、隔膜と第１空間に配置される感温スプリングとの距離が確保されている。また、第２空間が空気層となり、断熱効果を得られる。そのため、流路から感温スプリングまでの距離が確保されているため、流路を流れる被制御流体の熱は感温スプリングに伝達され難くなる。したがって、感温スプリングの発生荷重は、流路を流れる被制御流体の熱からの影響を受け難く、感温制御弁の外部の雰囲気温度に応じて変化する。ゆえに、感温制御弁は、当該感温制御弁の外部の雰囲気温度に応じて、弁体により流路を開閉できる。このように、感温制御弁は、当該感温制御弁の外部の雰囲気温度への追従性が向上する。

上記の態様においては、前記第２空間内に配置され、前記弁体を前記弁座から離れる方向へ付勢するバイアススプリングを有すること、が好ましい。

この態様によれば、バイアススプリングにより第２空間の容積が確保されるため、隔膜から感温スプリングまでの距離が確保される。また、第２空間が空気層を形成するため、断熱効果を得ることができる。そのため、流路を流れる被制御流体の熱が感温スプリングに伝達され難くなる。したがって、より効果的に、感温制御弁の外部の雰囲気温度への追従性が向上し、感温制御弁は、当該感温制御弁の外部の雰囲気温度に応じて流路を開閉できる。

上記の態様においては、前記感温スプリングの巻径よりも前記バイアススプリングの巻径の方が大きいこと、が好ましい。

この態様によれば、バイアススプリングを支える台座により、流路を流れる被制御流体の熱は、感温スプリングが収容される第１空間へ伝達され難い。そのため、流路を流れる被制御流体の熱は、さらに、感温スプリングに伝達され難くなる。

上記の態様においては、前記収容室を形成する外壁部から前記収容室の内側に延び、前記弁体の外周部が接触することにより前記弁体の開弁方向の動作範囲を規制するストッパを有し、前記弁体の外周部が前記ストッパに接触したときに、前記第１空間と前記第２空間は、前記弁体の外周部と前記ストッパにより仕切られること、が好ましい。

この態様によれば、流路を流れる被制御流体の熱は、隔膜を介して第２空間に伝達されたとしても、第２空間から感温スプリングが収容される第１空間へ伝達され難くなる。

上記の態様においては、前記弁体の外周部が前記ストッパに接触したときに、前記第２空間は密閉されること、が好ましい。

この態様によれば、第２空間は外部から遮断されるため、被制御流体は、流路から隔膜を介して第２空間内に漏れたとしても、第２空間から感温スプリングが収容される第１空間や感温制御弁の外部へ漏れることが抑制される。

上記の態様においては、前記収容室を形成する外壁部から前記収容室の内側に延び、前記弁体が前記弁座に接触する閉弁時に前記弁体の外周部が接触する突出部を有し、前記弁体の外周部が前記突出部に接触したときに、前記第１空間と前記第２空間は、前記弁体の外周部と前記突出部により仕切られ、かつ、前記第２空間は密閉されること、が好ましい。

この態様によれば、閉弁時において、第２空間は外部から遮断されるため、被制御流体は、流路から隔膜を介して第２空間内に漏れたとしても、第２空間から感温スプリングが収容される第１空間や感温制御弁の外部へ漏れることが抑制される。

本発明の感温制御弁によれば、外部の雰囲気温度への追従性が向上する。

第１実施形態の感温制御弁の概略構成図である。 冷却水の温度とＳＭＡスプリング（感温スプリング）収容空間の温度と外部の雰囲気温度の時間変化を示す図である。 第１実施形態の感温制御弁について、より具体的な形状の一例を示す断面図である。 第２実施形態の第１実施例の感温制御弁の概略構成図である。 第２実施形態の第２実施例の感温制御弁の概略構成図である。 第３実施形態の第１実施例の感温制御弁の概略構成図である。 第３実施形態の第２実施例の感温制御弁の概略構成図である。

［第１実施形態］
まず、第１実施形態について説明する。本実施形態の感温制御弁１は、例えば、車両のエンジンコンパートメントの中において、エンジンの冷却水をスロットル装置（不図示）へ流すための冷却水通路の途中の位置に設けられている。ここで、スロットル装置は、エンジンへ供給する空気量を調整する装置である。

感温制御弁１は、当該感温制御弁１の外部の雰囲気温度が所定温度よりも低いときには、開弁状態となって流路を開放して、エンジンを冷却することで暖められた冷却水を、流路に流すことによりスロットル装置を加熱する。その一方、感温制御弁１は、当該感温制御弁１の外部の雰囲気温度が所定温度以上であるときには、閉弁状態となって流路を遮断する。

そこで、まず、感温制御弁１の構成について説明する。感温制御弁１は、図１に示すように、ボデー１１と、流路１２と、収容室１３と、弁体１４と、隔膜１５（ダイアフラム）と、弁座１６と、ＳＭＡスプリング１７（感温スプリング）と、バイアススプリング１８などを有する。

ボデー１１は、その内部において、流路１２や収容室１３が形成されている。また、ボデー１１は、収容室１３を形成する側壁部３１（外壁部）を備えている。そして、側壁部３１に、通気窓３２（開口部）が形成されている。この通気窓３２は、収容室１３を感温制御弁１の外部に開放する。また、ボデー１１は、バイアススプリング１８を支えるために、バイアススプリング１８の中心軸方向の端面が接触する台座３３を備えている。

流路１２は、弁体１４と隔膜１５により、収容室１３と仕切られて形成されている。本実施形態の流路１２は、冷却水（被制御流体）をエンジンの吸気系に構成されるスロットル装置へ流すための冷却水通路の一部であり、エンジンとスロットル装置に接続している。この流路１２において、弁体１４が弁座１６から離れている開弁時においては、冷却水がエンジン側からスロットル装置側へ流れる。一方、流路１２において、弁体１４が弁座１６に接触している閉弁時においては、冷却水がエンジン側からスロットル装置側へ流れない。

収容室１３は、弁体１４と隔膜１５により、流路１２と仕切られて形成されている。収容室１３は、弁体１４とＳＭＡスプリング１７とバイアススプリング１８などを収容している。本実施形態の収容室１３は、ＳＭＡスプリング収容空間３５（第１空間）と空気層３６（空気が満たされている空間、第２空間）を備えている。

ＳＭＡスプリング収容空間３５は、弁体１４の第２台座４０よりもＳＭＡスプリング１７が配置される側の位置に形成されている。また、ＳＭＡスプリング収容空間３５は、弁体１４の第１台座３９とＳＭＡスプリング１７を収容している。また、ＳＭＡスプリング収容空間３５は、通気窓３２を介して感温制御弁１の外部に開放されている。

空気層３６は、弁体１４の第２台座４０よりも隔膜１５が配置される側の位置に形成されている。また、空気層３６は、その内部において空気が満たされており、バイアススプリング１８などを収容している。

弁体１４は、流路１２とＳＭＡスプリング１７との間の位置に配置されている。弁体１４は、弁座１６に接触することにより流路１２を閉じ、弁座１６から離れることにより流路１２を開く。

弁体１４は、弁部３７と柱状部３８と第１台座３９と第２台座４０などを備えている。弁部３７は、弁体１４において最も弁座１６に近い位置に形成されており、例えば円盤状に形成されている。柱状部３８は、例えば円柱状または円筒状に形成され、弁部３７からＳＭＡスプリング１７に向かって形成されている。

第１台座３９は、第２台座４０よりもＳＭＡスプリング１７側の位置に形成されている。第１台座３９は、柱状部３８の外周面から径方向の外側に突出して形成され、柱状部３８の周囲に一周に亘って形成されている。第１台座３９は、ＳＭＡスプリング１７を支えるために、ＳＭＡスプリング１７における中心軸方向の端面が接触する部分である。

第２台座４０は、第１台座３９よりも弁部３７側、すなわち、第１台座３９よりも隔膜１５側の位置に形成されている。第２台座４０は、柱状部３８の外周面から径方向の外側に突出して形成され、柱状部３８の周囲に一周に亘って形成されている。第２台座４０は、バイアススプリング１８を支えるために、バイアススプリング１８における中心軸方向の端面（台座３３と接触する端面とは反対側の端面）が接触する部分である。本実施形態では、柱状部３８の外周面から径方向の外側への突出量は、第１台座３９よりも第２台座４０の方が大きい。すなわち、第１台座３９の外径ｄ１よりも第２台座４０の外径ｄ２の方が大きい（ｄ２＞ｄ１）。

隔膜１５は、弁体１４の弁部３７とボデー１１の側壁部３１との間の位置に配置されている。隔膜１５は、ゴムや樹脂などから形成され、湾曲形状に形成されている。隔膜１５は、弁体１４の弁部３７とボデー１１の側壁部３１に接続し、弁体１４を当該弁体１４の中心軸方向に移動可能な状態としながら、流路１２と収容室１３との間を隔離している。

弁座１６は、流路１２内に配置されており、弁体１４に対してＳＭＡスプリング１７側とは反対側の位置であって、弁体１４の弁部３７と対向する位置に配置されている。弁座１６は、流路１２におけるスロットル装置側に形成される流路壁３４において、その流路壁３４の弁体１４側の端部に形成されている。

本実施形態では、隔膜１５に対して流路１２とは反対側の位置に配置される収容室１３において、隔膜１５側から順に、バイアススプリング１８とＳＭＡスプリング１７が配置されている。

ＳＭＡスプリング１７は、ＳＭＡスプリング収容空間３５の内部、詳しくは、ボデー１１と弁体１４の第１台座３９との間の位置に配置されている。このように本実施形態のＳＭＡスプリング１７は、冷却水の中ではなく、流路１２からは隔離されたＳＭＡスプリング収容空間３５の内部に配置されている。ＳＭＡスプリング１７は、螺旋状に形成され、温度に感応して組成変化する形状記憶合金により形成されている。ここで、形状記憶合金は、例えば、Ｎｉ−Ｔｉ（ニッケル−チタン）合金やＮｉ−Ｔｉ−Ｃｕ（ニッケル−チタン−銅）合金である。

そして、収容室１３のＳＭＡスプリング収容空間３５の温度に応じて、ＳＭＡスプリング１７の発生荷重が変化することにより、弁体１４は、弁座１６に近づく方向（閉弁方向）又は弁座１６から離れる方向（開弁方向）に移動する。本実施形態では、ＳＭＡスプリング収容空間３５が通気窓３２を介して感温制御弁１の外部に開放されているため、ＳＭＡスプリング１７は感温制御弁１の外部の雰囲気に接している（晒されている）。

バイアススプリング１８は、空気層３６の内部に配置されている。すなわち、バイアススプリング１８は、弁体１４の第２台座４０とボデー１１の台座３３との間の位置に配置されている。バイアススプリング１８は、螺旋状に形成されている。バイアススプリング１８は、弁体１４を開弁方向、すなわち、弁体１４を弁座１６から離れる方向へ付勢している。これにより、バイアススプリング１８は、流路１２内が負圧になった際であっても、ＳＭＡスプリング１７の付勢力と隔膜１５（ダイアフラム）にかかる水圧による閉弁方向の力に対抗して、弁体１４が弁座１６に接触して流路１２を閉じること（閉弁すること）を防ぐ。Ｎｉ−Ｔｉ合金のＳＭＡスプリング１７の場合、変態点以下の温度であっても荷重が発生するため、閉弁しないようにバイアススプリング１８で開弁を保持する。

本実施形態では、ＳＭＡスプリング１７の巻径Ｄ１よりもバイアススプリング１８の巻径Ｄ２の方が大きい（Ｄ２＞Ｄ１）。ここで、巻径とは、螺旋状に形成されるスプリングにおける外径、すなわち、スプリングの中心軸に直交する方向（径方向）のスプリングの外形寸法である。

このような構成の感温制御弁１は、感温制御弁１の外部の雰囲気温度が所定温度より低いときに冷却水を流し、感温制御弁１の外部の雰囲気温度が所定温度以上のときに冷却水の流れを遮断する。すなわち、感温制御弁１の外部の雰囲気温度が所定温度より低いときには、ＳＭＡスプリング１７が弁体１４を弁座１６方向へ付勢する力が小さく、バイアススプリング１８の付勢力と冷却水の圧力により、弁体１４は弁座１６から離れて、感温制御弁１は開弁状態になる。そのため、冷却水は、流路１２の上流側から弁体１４と弁座１６の間を通って弁座１６の内側から下流側へ流れる。一方、感温制御弁１の外部の雰囲気温度が所定温度以上のときには、ＳＭＡスプリング１７が弁体１４を弁座１６方向へ付勢する力が大きくなるため、弁体１４は弁座１６に接触し、感温制御弁１は閉弁状態になる。そのため、冷却水は、流路１２の上流側から弁体１４と弁座１６の間を通って弁座１６の内側から下流側へ流れない。

ここで、具体例として、ＳＭＡスプリング１７のばね定数の温度変化にヒステリシス特性が存在する場合を想定する。この場合、例えば、感温制御弁１が開弁状態となっているときに、感温制御弁１の外部の雰囲気温度（例えば、エンジンコンパートメントの中の温度）が第１の所定温度（例えば、６０℃）よりも高くなったときには、感温制御弁１は、閉弁状態となって流路１２を遮断してスロットル装置へ冷却水を流さない。これにより、スロットル装置は、エンジンを冷却することで暖められた冷却水により加熱されない。一方、感温制御弁１が閉弁状態となっているときに、感温制御弁１の外部の雰囲気温度が第２の所定温度（例えば、５０℃）よりも低くなったときには、感温制御弁１は、開弁状態となって流路１２を開放してスロットル装置へ冷却水を流す。これにより、スロットル装置は、エンジンを冷却することで暖められた冷却水により加熱される。

本実施形態では、収容室１３は、ＳＭＡスプリング収容空間３５と、空気層３６を備えている。ＳＭＡスプリング収容空間３５は、ＳＭＡスプリング１７が配置されている空間である。空気層３６は、ＳＭＡスプリング１７の付勢方向（図１の上下方向、ＳＭＡスプリング１７の中心軸方向）においてＳＭＡスプリング収容空間３５よりも隔膜１５側の位置に形成されている空間である。

このように、収容室１３においてＳＭＡスプリング１７の付勢方向についてＳＭＡスプリング収容空間３５よりも隔膜１５側の位置に空気層３６が形成されているため、隔膜１５とＳＭＡスプリング収容空間３５に配置されるＳＭＡスプリング１７との距離が確保されている。そのため、流路１２からＳＭＡスプリング１７までの距離が確保されているため、流路１２を流れる冷却水の熱はＳＭＡスプリング１７に伝達され難くなる。すなわち、収容室１３は、空気層３６からなる断熱空間と、ＳＭＡスプリング収容空間３５からなる感温スプリングが配置される空間とに分けられているため、流路１２を流れる冷却水の熱についてＳＭＡスプリング１７に対する断熱性が向上する。

したがって、ＳＭＡスプリング１７の発生荷重は、流路１２を流れる冷却水の熱からの影響を受け難く、感温制御弁１の外部の雰囲気温度に応じて変化する。ゆえに、感温制御弁１は、当該感温制御弁１の外部の雰囲気温度に応じて、ＳＭＡスプリング１７により弁体１４を弁座１６に近づく方向へ付勢して、弁体１４により流路１２を開閉できる。このように、感温制御弁１は、当該感温制御弁１の外部の雰囲気温度への追従性が向上する。

ここで、図２に示すように、本実施形態の感温制御弁１によれば、空気層３６による断熱の効果により、冷却水の温度Ｔｗが感温制御弁１の外部の雰囲気温度Ｔａよりも非常に高いときでも、収容室１３のＳＭＡスプリング収容空間３５の温度Ｔｏを感温制御弁１の外部の雰囲気温度Ｔａに近い温度Ｔにすることができる。

また、本実施形態では、空気層３６内にバイアススプリング１８が配置されている。このバイアススプリング１８は、弁体１４を開弁方向、すなわち、弁体１４を弁座１６から離れる方向へ付勢する。このようにバイアススプリング１８を配置することで、隔膜１５からＳＭＡスプリング１７までの距離が確保される。そのため、流路１２を流れる冷却水の熱がＳＭＡスプリング１７に伝達され難くなる。したがって、ＳＭＡスプリング１７の発生荷重が感温制御弁１の外部の雰囲気温度に応じて変化するため、感温制御弁１は、当該感温制御弁１の外部の雰囲気温度に応じて流路１２を開閉できる。このように、感温制御弁１は、当該感温制御弁１の外部の雰囲気温度への追従性が向上する。また、流路１２内が負圧になっても、弁体１４が閉弁方向、すなわち、弁体１４が弁座１６に近づく方向へ移動することをバイアススプリング１８により抑制できるため、弁体１４が弁座１６から離れている開弁状態を維持できる。

また、本実施形態では、図１に示すように、ＳＭＡスプリング１７の巻径Ｄ１よりもバイアススプリング１８の巻径Ｄ２の方が大きい。そして、このようなＳＭＡスプリング１７とバイアススプリング１８を支えるために、弁体１４の第１台座３９の径ｄ１よりも弁体１４の第２台座４０の径ｄ２の方が大きい。そのため、弁体１４の第２台座４０により、ＳＭＡスプリング収容空間３５と空気層３６との間が仕切られている。したがって、流路１２を流れる冷却水の熱は、隔膜１５を介して空気層３６へ伝達されたとしても、空気層３６からＳＭＡスプリング収容空間３５へ伝達され難い。ゆえに、流路１２を流れる冷却水の熱は、さらに、ＳＭＡスプリング１７に伝達され難くなる。

また、本実施形態では、弁体１４は、第１台座３９を備えている。そのため、空気層３６から熱がＳＭＡスプリング収容空間３５に伝達されたとしても、弁体１４の第１台座３９によるＳＭＡスプリング１７への断熱効果が期待できる。

さらに、弁体１４の第２台座４０は、その外周部において、テーパ部４０ａを備えている。テーパ部４０ａは、第２台座４０の外径ｄ２が、空気層３６側からＳＭＡスプリング収容空間３５側に向かうにつれて大きくなるように配置されている。これにより、空気層３６の熱は、空気層３６からテーパ部４０ａに沿って伝達された後、通気窓３２から感温制御弁１の外部へ放出され易くなる。そのため、流路１２を流れる冷却水の熱は、隔膜１５を介して空気層３６に伝達されたとしても、ＳＭＡスプリング収容空間３５へ伝達され難くなる。

なお、図３に、本実施形態の感温制御弁１について、より具体的な形状の一例を示す断面図を示す。図３に示すように、例えば、感温制御弁１は、バルブ５１とダイアフラム５２が一体成形されており、また、バルブ５１は台座部材５３に取り付けられている。図３において、図１に示す感温制御弁１の各部と対応する部分には同じ符号を付している。なお、バルブ５１と台座部材５３とを組み合わせたものが図１に示す弁体１４に対応する。

なお、変形例として、第２台座４０の外径ｄ２よりも第１台座３９の外径ｄ１の方が大きく（ｄ１＞ｄ２）、かつ、バイアススプリング１８の巻径Ｄ２よりもＳＭＡスプリング１７の巻径Ｄ１の方が大きい（Ｄ１＞Ｄ２）としてもよい。また、感温制御弁１は、バイアススプリング１８を有していない場合も考えられる。この場合、感温制御弁１の外部の雰囲気温度が所定温度より低いときには、ＳＭＡスプリング１７が弁体１４を弁座１６方向へ付勢する力が小さくなるため、冷却水の圧力により、弁体１４は弁座１６から離れて、感温制御弁１は開弁状態になる。

［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明するが、第１実施形態と同等の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略し、異なった点を中心に述べる。なお、図４は、第２実施形態の第１実施例の感温制御弁２について、開弁時の概略構成図である。また、図５は、第２実施形態の第２実施例の感温制御弁２について、閉弁時の概略構成図である。

（第１実施例）
まず、第２実施形態の第１実施例について説明する。本実施例の感温制御弁２において、図４に示すように、弁体１４は、外周部４１を備えている。外周部４１は、弁部３７の外周面から径方向の外側に突出して形成されている。外周部４１は、弁部３７の外周面の周方向に沿って一周に亘って形成されており、円環状に形成されている。なお、本実施形態では、弁体１４の弁部３７がＳＭＡスプリング１７を支えるための台座となっている。すなわち、ＳＭＡスプリング１７は、ボデー１１と弁体１４の弁部３７の間の位置に配置されている。

また、図４に示すように、ボデー１１は、ストッパ１９を備えている。ストッパ１９は、弁体１４の外周部４１よりもＳＭＡスプリング収容空間３５側の位置において、ボデー１１の側壁部３１から収容室１３の内側に延びるように形成されている。ストッパ１９は、側壁部３１の周方向に沿って一周に亘って形成されており、円環状に形成されている。そして、ストッパ１９の内径は、弁体１４の外周部４１の外径よりも小さい。

このような構成の本実施例の感温制御弁２において、図４に示すように、弁体１４が開弁方向、すなわち、弁体１４が弁座１６から離れる方向に移動して、弁体１４の外周部４１がストッパ１９に接触すると、弁体１４の移動が止められる。このようにして、ストッパ１９は、弁体１４の開弁方向の動作範囲を規制して、弁体１４のストローク量を制限する。

そして、弁体１４の外周部４１がストッパ１９に接触したときに、空気層３６とＳＭＡスプリング収容空間３５とは、弁体１４の外周部４１とストッパ１９とにより、仕切られて、隔離される。そのため、流路１２を流れる冷却水の熱は、隔膜１５を介して空気層３６に伝達されたとしても、ＳＭＡスプリング収容空間３５へ伝達され難くなる。

また、弁体１４の外周部４１がストッパ１９に接触したときに、空気層３６は、弁体１４とストッパ１９とボデー１１と隔膜１５とにより囲まれて、密閉される。これにより、空気層３６は外部から遮断されるため、冷却水は、流路１２から隔膜１５を介して空気層３６内に漏れたとしても、空気層３６からＳＭＡスプリング収容空間３５や感温制御弁２の外部へ漏れることが抑制される。

（第２実施例）
次に、第２実施形態の第２実施例について説明する。本実施例の感温制御弁２において、図５に示すように、ボデー１１は、ストッパ１９の他に、ストッパ２０（突出部）を備えている。ストッパ２０は、ストッパ１９よりも隔膜１５側の位置において、ボデー１１の側壁部３１から収容室１３の内側に延びるように形成されている。ストッパ２０は、側壁部３１の周方向に沿って一周に亘って形成されており、円環状に形成されている。そして、ストッパ２０の内径は、弁体１４の外周部４１の外径よりも小さい。

このような構成の本実施例の感温制御弁２において、図５に示すように、弁体１４が弁座１６に接触する閉弁時において、弁体１４の外周部４１がストッパ２０に接触する。そして、このとき、ＳＭＡスプリング収容空間３５と空気層３６は、弁体１４の外周部４１とストッパ２０により仕切られて隔離され、また、空気層３６は、弁体１４とストッパ２０とボデー１１と隔膜１５とにより囲まれて、密閉される。これにより、閉弁時において、空気層３６は外部から遮断されるため、冷却水は、流路１２から隔膜１５を介して空気層３６内に漏れたとしても、空気層３６からＳＭＡスプリング収容空間３５や感温制御弁２の外部へ漏れることが抑制される。

また、弁体１４の外周部４１がストッパ２０に接触したときに、空気層３６とＳＭＡスプリング収容空間３５とは、弁体１４の外周部４１とストッパ２０とにより、仕切られて、隔離される。そのため、流路１２を流れる冷却水の熱は、隔膜１５を介して空気層３６に伝達されたとしても、ＳＭＡスプリング収容空間３５へ伝達され難くなる。

［第３実施形態］
その他、第１実施形態と第２実施形態を組み合わせた第３実施形態の感温制御弁３も考えられる。例えば、第３実施形態の第１実施例の感温制御弁３は、図６に示すように、バイアススプリング１８とストッパ１９を有している。また、第３実施形態の第２実施例の感温制御弁３は、図７に示すように、バイアススプリング１８とストッパ１９とストッパ２０を有する。

なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。

１〜３ 感温制御弁
１１ ボデー
１２ 流路
１３ 収容室
１４ 弁体
１５ 隔膜
１６ 弁座
１７ ＳＭＡスプリング
１８ バイアススプリング
１９ ストッパ
２０ ストッパ
３１ 側壁部
３２ 通気窓
３３ 台座
３５ ＳＭＡスプリング収容空間
３６ 空気層
３７ 弁部
３９ 第１台座
４０ 第２台座
４０ａ テーパ部
４１ 外周部
５１ バルブ
５２ ダイアフラム
５３ 台座部材
ｄ１ （第１台座の）外径
ｄ２ （第２台座の）外径
Ｄ１ （ＳＭＡスプリングの）巻径
Ｄ２ （バイアススプリングの）巻径

Claims (6)

1. 被制御流体が流れる流路と、
   前記流路内に配置される弁座と、
   前記弁座に着座可能な弁体と、
   前記弁体を前記弁座に近づく方向へ付勢するように配置され、温度に感応して発生荷重が変化する形状記憶合金により形成される感温スプリングと、
   前記感温スプリングを収容する収容室と、
   前記収容室を外部に開放させる開口部と、
   前記弁体に接続し前記流路と前記収容室を隔離する隔膜と、を有する感温制御弁において、
   前記収容室は、前記感温スプリングが配置される第１空間と、前記感温スプリングの付勢方向において前記第１空間よりも前記隔膜側の位置に形成される第２空間と、を備えていること、
   を特徴とする感温制御弁。
2. 請求項１の感温制御弁において、
   前記第２空間内に配置され、前記弁体を前記弁座から離れる方向へ付勢するバイアススプリングを有すること、
   を特徴とする感温制御弁。
3. 請求項２の感温制御弁において、
   前記感温スプリングの巻径よりも前記バイアススプリングの巻径の方が大きいこと、
   を特徴とする感温制御弁。
4. 請求項１乃至３のいずれか１つの感温制御弁において、
   前記収容室を形成する外壁部から前記収容室の内側に延び、前記弁体の外周部が接触することにより前記弁体の開弁方向の動作範囲を規制するストッパを有し、
   前記弁体の外周部が前記ストッパに接触したときに、前記第１空間と前記第２空間は、前記弁体の外周部と前記ストッパにより仕切られること、
   を特徴とする感温制御弁。
5. 請求項４の感温制御弁において、
   前記弁体の外周部が前記ストッパに接触したときに、前記第２空間は密閉されること、
   を特徴とする感温制御弁。
6. 請求項１乃至５のいずれか１つの感温制御弁において、
   前記収容室を形成する外壁部から前記収容室の内側に延び、前記弁体が前記弁座に接触する閉弁時に前記弁体の外周部が接触する突出部を有し、
   前記弁体の外周部が前記突出部に接触したときに、前記第１空間と前記第２空間は、前記弁体の外周部と前記突出部により仕切られ、かつ、前記第２空間は密閉されること、
   を特徴とする感温制御弁。

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