JP2581274Y2 - 開弁温度可変式サーモスタット - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、内燃機関等の冷却系統
に設けられ、前記冷却系統に充填された冷却液の温度変
化により適宜エンジン冷却液等を循環させてエンジン冷
却液等の温度調整を行うサーモスタットの改良に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関等の冷却系統に使用されるサー
モスタットは、冷却系統に充填されたエンジン冷却液等
の温度変化により膨張，収縮する熱膨張体を内蔵するサ
ーモエレメントを有し、熱膨張体の体積変化によりピス
トンロッドを上下動させて弁体の開閉を行い、エンジン
冷却液等を適宜循環させてエンジン冷却液等の温度を一
定に保つことができるように構成されている。

【０００３】図６は内燃機関等の冷却系統に使用される
一般的なダイヤフラム式のサーモスタットＴの構成を説
明する断面図、図７はサーモスタットＴのピストンロッ
ドの先端部を示す部分拡大図である。図６中符号２７
は、ワックス等の熱膨張体３１を内蔵するサーモエレメ
ントで、このサーモエレメント２７の摺動自在なピスト
ンロッド３０の先端は、図７（イ）に示すように、サー
モスタット本体のフランジ２９に固着されたストッパ２
８に当接している。従って、エンジン冷却液等の温度が
上昇し、熱膨張体３１が膨張すると、ピストンロッド３
０にはダイヤフラム３５を介してサーモエレメント２７
から押し出す方向に力が作用するが、ピストンロッド３
０の先端はストッパ２８によりその移動が規制されてい
るので、サーモエレメント２７の前記ピストンロッド３
０を除く他の部分が移動する。弁体３６はサーモエレメ
ント２７のピストンガイド３４に一体に取り付けられて
いるので、熱膨張体３１の膨張にともない弁座３７から
離れてサーモスタットＴを開弁する。

【０００４】なお、図７（ロ）はピストンロッド先端部
の他の形態にかかり、ピストンロッド３６の先端部を小
径部３７として形成し、この小径部３７をストッパ３５
に挿通させたのち、先端２７ａをかしめてピストンロッ
ド３６の先端部をストッパ３５に固着している。

【０００５】ところで、サーモスタットＴを開弁してエ
ンジン冷却液等の循環を開始させる冷却液温度は、内燃
機関等の機器が使用される環境、特に、外気温に応じて
変更する必要がある。例えば、寒冷地仕様においてはサ
ーモスタットの開弁時期を遅らせ、前記冷却液温度が標
準仕様より高くなるように設定しなければならない。ま
た、熱帯地仕様においては、上記とは逆にサーモスタッ
トの開弁時期を早めて冷却液温度が標準仕様より低くな
るように設定しなければならない。そのため、従来は、
寒冷地仕様あるいは熱帯地仕様等の別によって、熱膨張
体として使用されるワックス等の種類を変えてサーモス
タットの開弁時期の設定を行っていたが、各仕様ごとに
サーモスタットの設定が固定的になり不合理が生じてい
た。

【０００６】そこで、本願出願人は、特開昭５７−３３
２７６号公報で、外気温度を検出して開弁時期を調整で
きるサーモスタットを開示した。また、実開昭５９−１
３７３２２号公報には、ダイヤフラム装置を利用してサ
ーモエレメントのストッパ位置を上下に移動させること
により開弁時期を調整できるサーモスタットが開示され
ている。しかしながら、このようなサーモスタットは、
その構成が複雑であるため製造コストが高くなり、サー
モスタットも大型化して大きな取付スペースを要すると
いう問題がある。また、ピストンロッドはその先端が移
動してストッパに当接するまでの間案内されていない状
態であるため、その間サーモエレメントの固定が不安定
となり、運転中の振動によりサーモスタットの寿命が短
くなるという問題があった。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】本考案は上述の問題点
に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、構
成が簡単で小型かつ安価に製造でき、各仕様に応じて簡
単かつ迅速に切り換えが行えるばかりでなく、ピストン
ロッドの先端を常時案内することによりサーモエレメン
トの固定を安定的にして振動による寿命の低下を防止す
ることのできる開弁温度可変式のサーモスタットを得る
ことである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本考案の開弁温度可変式サーモスタットは、内燃
機関等の冷却系統に設けられ、エンジン冷却液等の温度
変化により熱膨張または収縮する熱膨張体を内蔵し、こ
の熱膨張体の熱膨張，収縮により摺動するピストンロッ
ドを有し、前記熱膨張体の体積変化にともなう前記ピス
トンロッドの摺動により開閉弁の開閉を行うサーモスタ
ットにおいて、前記ピストンロッドの先端部には一段ま
たは複数段の段付部が設けられ、サーモスタット本体に
取り付けられ前記ピストンロッドの先端部と当接してそ
の移動を規制するストッパには、前記段付部と係脱自在
に係合できる係合部と前記ピストンロッドを案内するガ
イド部とが形成されたことを特徴としている。

【０００９】

【作用】本考案は上述のように構成されているので、以
下のように作用する。例えば、サーモスタットを標準仕
様から寒冷地仕様に切り換える場合には、ストッパとピ
ストンロッド先端との係合を解除してピストンロッドの
段付部とストッパの係合部との係合が可能な状態にす
る。エンジン冷却液等の温度が上昇すると、ピストンロ
ッドの先端部はストッパのガイド部に案内されながら摺
動する。ピストンロッドの段付部とストッパの係合部と
が係合すると、ピストンロッドの動きが規制されるので
弁体が弁座から離れ、サーモスタットが開弁する。すな
わち、サーモスタットの開弁時期が遅延して冷却液温度
が高くなる。

【００１０】

〔第１実施例〕

図１は本考案の第１実施例にかかりその構成および作用
を説明する概略図で、図１（イ）は標準仕様状態を、図
１（ロ）は寒冷地仕様に切り換えた状態を示すものであ
る。図において、符号４はピストンロッドを、符号１は
サーモスタットＴのフランジ２９に取り付けられ、ピス
トンロッド４の移動を規制するストッパである。ピスト
ンロッド４の先端部にはその外周を削り落としてピスト
ンロッド４と同心状の小径部５が形成され、この小径部
５とピストンロッド４の外周との外径が変化する部位は
段付部６として形成されている。一方、ストッパ１は、
上ストッパ２と下ストッパ３の２分割構成で、下ストッ
パ３にはピストンロッド先端の小径部５が挿通できるガ
イド部としての貫通孔３ａが、上ストッパ２にはピスト
ンロッド４の先端が当接できる凹底部２ａが形成され、
フランジ２９に固着された下ストッパ３に上ストッパ２
が螺合されてなっている。

【００１１】標準仕様（例えば開弁温度８２度）におい
ては、上ストッパ２の凹底部２ａにピストンロッド４の
先端が当接しており、冷却液温度が８２度に達したとき
に弁体３６が弁座３７（図５参照）から離れてサーモス
タットＴが開弁され、エンジン冷却液等の循環が可能に
なる。標準仕様から寒冷地仕様（例えば開弁温度８８
度）に切り換えるために上ストッパ２を下ストッパ３か
ら取り外すと、ピストンロッド４と上ストッパ２との係
合が解除されて、段付部６と係合部である下ストッパ３
との係合が可能になる。冷却液温度が上昇して８２度に
達すると、ピストンロッド４は貫通孔３ａの内周面に案
内されながら摺動する。なお、図中太矢印は熱膨張体３
１（図６参照）の膨張によりピストンロッド４に付勢さ
れる力の向きを示している。ピストンロッド４が図１
（ロ）中ｈで示す距離だけ移動して段付部６が下ストッ
パ３に当接すると、ピストンロッド４の移動が規制され
てサーモスタットＴが開弁しエンジン冷却液等の循環が
始まる。ここで、冷却液温度の変化にともなうピストン
ロッド４のリフト量を予め測定しておけば、所望の開弁
温度に対する移動距離ｈを決定することができる。例え
ば、エンジン冷却液等の温度差６度に対するピストンロ
ッド４のリフト量が２ｍｍであるとすると、上ストッパ
２を取り外したときの前記移動距離ｈを２ｍｍとして設
定すれば、開弁温度が８８度の寒冷地仕様のサーモスタ
ットを得ることができる。

【００１２】なお、この実施例において上ストッパ２は
下ストッパ３に螺合されるものとして説明したが、前記
上ストッパ２と下ストッパ３とは着脱自在に構成されて
いればよく、例えばピン止め等、他の手段によるものと
することもできることはいうまでもない。また、上記の
実施例では標準仕様から寒冷地仕様に切り換える場合に
ついて説明したが、上ストッパ２を取り付けた状態にお
けるサーモスタットの開弁温度が熱帯地仕様（例えば７
６度）となるようにサーモスタットを製造すれば、上ス
トッパ２を取り外すことにより開弁温度が上昇して開弁
温度８２度の標準仕様に切り換えることができる。

【００１３】〔第２実施例〕 図２は本考案の第２実施例にかかり、その作用の説明
図、図３は、図２におけるピストンロッド先端の形状を
示す斜視説明図である。図３に示すように、この実施例
においてピストンロッド８の先端にはピストンロッド８
と同心状の小径部１０が形成されるとともに、この小径
部１０の外周の一部を削り落として平行面１０ａ，１０
ａが形成されている。また、この小径部１０からはピス
トンロッド８の軸方向に延出する軸体９が設けられ、そ
の先端にはドライバ１６等が係合できる凹部９ａが形成
されている。

【００１４】図２に示すように、軸体９の先端には保持
部材１５が嵌挿され、リング９ｂにより抜け止めが施さ
れているとともに、この保持部材１５とフランジ２９と
の間にはコイルスプリング１４が圧入され常時弾発力が
付勢されている。そして、この軸部９と小径部１０およ
び小径部１０とピストンロッド８の外周との外径が変化
する部位は、それぞれ段付部１０ｂ，１１として形成さ
れている。一方、フランジ２９に固着されたストッパ１
２には、小径部１０が内嵌できる大径部１３と、前記小
径部１０と略同一形状に形成され前記小径部１０と嵌合
できるガイド部としての嵌合孔１７とが形成されてい
る。そして、大径部１３と嵌合孔１７の間には、ピスト
ンロッド８の段付部１０ｂまたは段付部１１と係合でき
る係合部１８が形成されている。

【００１５】標準仕様（例えば開弁温度８２度）におい
ては、小径部１０が大径部１３に内嵌されて段付部１０
ｂとストッパ１２の係合部１３とが係合しており、冷却
液温度が８２度に達したときに弁体３６が弁座３７（図
５参照）から離れてサーモスタットＴが開弁され、エン
ジン冷却液等の循環が可能になる。標準仕様から寒冷地
仕様（例えば開弁温度８８度）に切り換えるためにドイ
ライバ１６等を使用してピストンロッド８を約９０度回
動させると、小径部１０と嵌合孔１７とが一致して小径
部１０の一部が嵌合孔１７内に嵌まり込み、段付部１０
ｂと係合部１８との係合が解除されるとともに、段付部
１１と係合部１８との係合が可能な状態となる。

【００１６】冷却液温度が上昇して８２度を超えると、
ピストンロッド８の小径部１０が嵌合孔１７の内周面に
沿って案内されながら移動する。そして、ピストンロッ
ド８が図２（ロ）中ｈで示す距離だけ移動して段付部１
１に大径部１８が当接したときに、サーモスタットＴが
開弁してエンジン冷却液等の循環が始まる。ここで、第
１実施例の場合と同様に移動距離ｈを選択することによ
り、開弁温度が８８度の寒冷地仕様のサーモスタットを
得ることができる。また、第１実施例の場合と同様に、
段付部１０ｂと係合部１８とが係合した状態におけるサ
ーモスタットの開弁温度を熱帯地仕様（例えば開弁温度
７６度）として設定すれば、段付部１１と係合部１８と
を係合可能な状態にすることにより開弁温度８２度の標
準仕様に切り換えることができる。

【００１７】〔第３実施例〕 図４および図５は本考案の第３実施例を示す概略図であ
る。図４に示すように、この実施例においては、ピスト
ンロッド２６の先端部に係合部材２２が取り付けられ、
この係合部材２２とストッパ２０とが嵌合するように構
成されている。

【００１８】図５にストッパ２０および係合部材２２の
一部破断の斜視図を示す。係合部材２２は、円筒体２３
の基部外周に段付部である４つの突起２４，２４・・が
等間隔で形成され（他側のものは図に現れない）るとと
もに、貫通孔２５にピストンロッド２６の先端部を挿入
してその先端をかしめることによりピストンロッド２６
に固着できるようになっている。一方、サーモスタット
のフランジ２９に固着されるストッパ２０の貫通孔２１
には、前記突起２４，２４・・が形成された円筒体２３
の基部が内嵌できる大径部２１ａと、円筒体２３が内嵌
できる小径部２１ｂが形成されている。この小径部２１
ｂには、突起２４が係合できるとともに溝内周面に沿っ
て摺動できるガイド部としての係合溝２１ｄが大径部２
１ａから一定深さまで刻切されている。また、前記大径
部２１ａと小径部２１ｂとの内径が変化する部位は突起
２４，２４・・と係合できる係合部２１ｃとして形成さ
れている。

【００１９】標準仕様（例えば開弁温度８２度）におい
ては、係合部材２２の突起２４，２４・・はストッパ２
０の係合部２１ｃと係合しており、冷却液温度が８２度
に達したときに弁体３６が弁座３７（図５参照）から離
れてサーモスタットＴが開弁し、エンジン冷却液等の循
環が可能になる。標準仕様から寒冷地仕様（例えば開弁
温度８８度）に切り換えるために係合部材２２をストッ
パ２０に対して約４５度回動させると、突起２４，２４
・・は係合部２１ｃからはずれて係合溝２１ｄに係合す
る。

【００２０】この状態で冷却液温度が上昇して８２度に
達すると、係合溝２１ｄの内周面に沿って突起２４，２
４・・が摺動することにより、係合部材２２の摺動とと
もにピストンロッド８の先端が小径部２１ｂ側に移動す
る。ピストンロッド８の先端が所定距離だけ移動して突
起２４，２４・・が係合溝２４ｄの溝終端部に当接する
とサーモスタットＴが開弁してエンジン冷却液等の循環
が開始される。ここで、第１実施例の場合と同様にピス
トンロッドが移動する距離を選択すれば、開弁温度８８
度の寒冷地仕様のサーモスタットを得ることができる。
また、第１実施例の場合と同様に、突起２４、２４・・
が係合部２１ｃに係合した状態を熱帯地仕様として設定
すれば、係合部材２２を回動させて突起２４，２４・・
を係合溝２１ｄに係合させることにより、サーモスタッ
トＴの開弁温度が上昇して標準仕様へ切り換えることが
できる。

【００２１】本考案の好適な実施例について説明してき
たが、ピストンロッドの先端に複数段の段付部を設け、
ストッパ側に前記段付部の各々に係合できる係合部を形
成することにより、一つのサーモスタットで例えば熱帯
地仕様から標準仕様あるいは寒冷地仕様に多段階切換が
可能になり、サーモスタットの汎用性を向上させること
ができる。

【００２２】

【考案の効果】本考案のサーモスタットは上述したよう
に構成されているので、以下のような効果を奏する。標
準仕様から熱帯地仕様あるいは寒冷地仕様等、異なる仕
様に簡単かつ迅速に切り換えることができるので、一つ
のサーモスタットの汎用性が向上し、部品点数の削減や
設計の変更などの労力の削減により製造コストを低減す
ることができる。また、構造が極めて簡単であるのでサ
ーモスタットを小型にすることができるほか、低廉な価
格で製造することができる。さらに、ピストンロッドの
先端がガイド部により常に案内されているのでサーモエ
レメントを安定的に固定することができ、運転中の振動
によるサーモエレメントの故障や寿命の低下を有効に防
止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例にかかりその構成および作
用を説明する概略図で、（イ）は標準仕様状態を、
（ロ）は寒冷地仕様に切り換えた状態を示す図である。

【図２】本考案の第２実施例にかかりその構成および作
用を説明する概略図で、（イ）は標準仕様状態を、
（ロ）は寒冷地仕様に切り換えた状態を示す図である。

【図３】本考案の第２実施例にかかりピストンロッド先
端部の拡大斜視図である。

【図４】本考案の第３実施例にかかりその構成の断面説
明図である。

【図５】本考案の第３実施例にかかりストッパおよび係
合部材の斜視説明図である。

【図６】内燃機関等に使用される一般的なダイヤフラム
式サーモスタットの構成を説明する断面図である。

【図７】従来のサーモスタットにかかり、ピストンロッ
ド先端の形状を示す概略説明図である。

【符号の説明】

１，１２，２０ ストッパ ２ 上ストッパ ３ 下ストッパ（係合部） ３ａ 貫通孔（ガイド部） ４，８，２６ ピストンロッド ５ 小径部 ６，１０ｂ，１１，２４ 段付部 １７ 嵌合孔（ガイド部） ２１ｄ 係合溝（ガイド部） ２１ｃ，１８ 係合部 ２９ フランジ

フロントページの続き (72)考案者 下澤 彰織 東京都清瀬市中里６丁目59番地２ 日本 サーモスタット株式会社内 (72)考案者 松本 光正 大阪府池田市ダイハツ町１番１号 ダイ ハツ工業株式会社内 (72)考案者 福島 宏司 大阪府池田市ダイハツ町１番１号 ダイ ハツ工業株式会社内 (56)参考文献 実開 昭50−39635（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−96482（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−13824（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F16K 31/68 F01P 7/16 502 G01K 5/32

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関等の冷却系統に設けられ、冷却
   液の温度変化により熱膨張または収縮する熱膨張体を内
   蔵し、この熱膨張体の熱膨張，収縮により摺動するピス
   トンロッドを有し、前記熱膨張体の体積変化にともなう
   前記ピストンロッドの摺動により開閉弁の開閉を行うサ
   ーモスタットにおいて、 前記ピストンロッドの先端部には一段または複数段の段
   付部が設けられ、 ステップ式にサーモスタット本体に取り付けられ前記ピ
   ストンロッドの先端部と当接してその移動を規制するス
   トッパには、前記段付部と係脱自在に係合できる係合部
   と前記ピストンロッドを案内するガイド部とが形成され
   たこと、 を特徴とする開弁温度可変式サーモスタット。