JP2592423Y2

JP2592423Y2 - ワックス・ペレット型サーモスタット用エレメント

Info

Publication number: JP2592423Y2
Application number: JP1993021182U
Authority: JP
Inventors: 一幸青島; 雅宏松野; 規真松井
Original assignee: キーパー株式会社
Priority date: 1993-03-31
Filing date: 1993-03-31
Publication date: 1999-03-24
Anticipated expiration: 2008-03-31
Also published as: JPH0673572U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、水温等によりバルブを
開閉するサーモスタットの感温部・サーモエレメントに
関する。更に詳述すると、本考案は、水温等の変化で膨
張・収縮するワックスによって作動するエレメントに関
する。

【０００２】

【従来の技術】密封したワックスの膨張・収縮を利用し
てバルブを開閉するワックス・ペレット型サーモスタッ
トは、例えば、自動車用エンジンの過熱を防止するため
の水冷式冷却装置において冷却水温度が高くなり過ぎな
いように水温によって強制循環流路の開閉を行うバルブ
等として用いられている。このワックス・ペレット型サ
ーモスタット３０は、従来、図３〜図６に示すように、
枠体３１に固定されたリング状のバルブシート３２と、
バルブシート３２に圧接・離間自在に設けられたバルブ
３３と、バルブ３３をバルブシート３２側に付勢するス
プリング３４と、バルブ３３に固定されたサーモエレン
ト４０とから構成されている。更に、サーモエレント４
０はバルブ３３に固定された筒状のペレット３５と、こ
のペレット３５の中に収容されたワックス３６と、ワッ
クス３６の内側に設けられたゴム等からなる弾性スリー
ブ３７と、弾性スリーブ３７の内側に弾性スリーブ３７
と摺動自在に設けられると共に枠体３１に固定されたス
ピンドル３８とから構成されてなる。このサーモスタッ
ト３０は、水温が低い間は、図４に示すように、スプリ
ング３４の付勢力によりバルブ３３は閉じられている。
このとき、ワックス３６は固体状となっている。しか
し、水温が上昇すると、図５に示すように、ワックス３
６が溶融して液体状となって膨張する。そのワックス３
６の膨張力が弾性スリーブ３７を介してスピンドル３８
に伝わり、スピンドル３８をペレット３５の外方に（図
面では上向きである）押し出そうとする。ところが、ス
ピンドル３８は固定されているため、弾性スリーブ３７
とワックス３６を収容したペレット３５がスプリング３
４の付勢力に抗してバルブ３３と一体的にバルブシート
３２から離間させる方向に移動し、バルブ３３を開く。
このようにサーモスタットは、ペレット３５内に密封し
たワックス３６の膨張・収縮を利用してスピンドル３８
を作動させるため、受圧部材３９と弾性スリーブ３７と
ペレット３５とで完全な密閉構造を形成しなければなら
ない。そこで、従来のサーモスタットは、ペレット３５
の開口部に受圧部材３９を収容して弾性スリーブ３７の
端部を押さえ、更にペレット３５の開口縁部３５ａを内
側にかしめて受圧部材３９を弾性スリーブ３７に強く押
しつけて固定するようにしている。これによって、受圧
部材３９が弾性スリーブ３７側に押さえつけられた状態
のまま固定されるため、ペレット３５の斜面部分３５ｂ
に弾性スリーブ３７が押しつけられてシールを構成し、
ワックス３６を密封する。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来のサーモエレメント構造ではペレット３５の開口縁部
３５ａを受圧部材３９側にかしめる際に、受圧部材３９
の付近の弾性スリーブ３７にスピンドル３８に向かう力
Ｆを作用させ、弾性スリーブ３７を破線で示すようにせ
り出させるような変形を起こさせる。このため、受圧部
材３９付近のＰ部にて弾性スリーブ３７がスピンドル３
８を局部的に強く締め付けることになる。しかも、作動
時のワックス３６の膨張により弾性スリーブ３７が更に
スピンドル３８へ向けて加圧されるため、弾性スリーブ
３７のスピンドル３８への接触圧力が一層増加され、作
動不良やＰ部における弾性スリーブ３７の異常摩耗等を
惹き起こす。また、かしめの力を小さくすれば、シール
不良などを起こし、ワックスの洩れや作動不良を招く虞
がある。

【０００４】本考案は、ペレットの開口縁部のかしめに
よる弾性スリーブとスピンドルとの局部的圧接をなくす
ことにより、作動不良や弾性スリーブの異常摩耗などを
防止し、耐久性を向上したサーモスタット用エレメント
を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、本考案は、ペレットと、該ペレットの中に収容され
温度によって膨張・収縮するワックスと、該ワックスの
内側に設けられた弾性スリーブと、ペレットの開口部に
設けられ弾性スリーブからペレット開口方向への力を受
ける受圧部材と、弾性スリーブの内側に設けられワック
スの膨張により弾性スリーブを介してペレットの外方に
押し出される方向の力が作用するスピンドルとを備え、
ペレットの開口縁部が前記受圧部材側にかしめられてワ
ックス及び弾性スリーブがペレット内に密封されたワッ
クス・ペレット型サーモスタット用エレメントにおい
て、弾性スリーブを介してスピンドル側にかかる力に耐
える剛性を持つ補強リングが受圧部材の近傍の前記弾性
スリーブとスピンドルとの間にスピンドルの外周面を囲
んで設置されている。

【０００６】ここで、補強リングは樹脂から成り、且つ
その肉厚がスピンドル軸方向に受圧部材から離れるに従
って薄肉に形成されている。また、補強リングはその一
部が受圧部材とスピンドルとの間隙に差し込まれる筒状
のガイド部を有している。

【０００７】

【作用】したがって、ペレットの開口縁部のかしめにあ
るいはワックスの膨張に伴って受圧部材の近傍の弾性ス
リーブからスピンドル側にかかる力は補強リングによっ
て受け止められるため、スピンドルへ作用することがな
い。

【０００８】また、補強リングが樹脂からなるので、補
強リングを金属から形成した場合に比較してスピンドル
と補強リングとの摩擦係数が小さくなる。

【０００９】また、補強リングの肉厚がスピンドル軸方
向に受圧部材から離れるに従って薄肉となるので、ワッ
クス膨張時に弾性スリーブに作用する力で補強リングの
薄肉部が僅かに変形してスピンドルとの間の隙間をなく
しあるいはより微小なものとし、弾性スリーブが補強リ
ングとスピンドルとの間に侵入することを阻止する。

【００１０】また、補強リングの一部に受圧部材とスピ
ンドルとの間隙に差し込まれる筒状に延設のガイド部が
設けられている場合には、スピンドルを正しく保持し
て、作動を良好に保つとともに弾性スリーブの損傷を防
止する。

【００１１】

【実施例】以下、本考案の構成を図面に示す実施例に基
づいて詳細に説明する。尚、本実施例では、自動車用エ
ンジンの水冷式冷却装置に使用されるワックス・ペレッ
ト型サーモスタットに適用した例を挙げて説明する。こ
こで、サーモエレメントの構造を除いてサーモスタット
全体の構成は従来と変わりがないのでその説明を省略す
る。

【００１２】図１に本考案のサーモエレメントの一実施
例を示す。このサーモエレメントは、バルブ（図示省
略）に固定されるペレット１と、このペレット１の内側
に収容されたゴム等の弾性材からなる弾性スリーブ２
と、弾性スリーブ２とペレット１の間に収容されたワッ
クス３と、弾性スリーブ２の内側に収容されると共にサ
ーモスタットの枠体（図示省略）に固定されるスピンド
ル４と、受圧部材５及び補強リング６とから構成されて
いる。ペレット１の開口部には、リング状のワッシヤや
キャップ等から成る受圧部材５が設けられている。この
受圧部材５は、ペレット１の開口部を塞ぐと共に弾性ス
リーブ２の縁部２ａをペレット１の斜面部１ｂに押しつ
けてペレット１の斜面部１ｂとの間でワックス３を密封
するシールとしてワックス３の膨張時に弾性スリーブ２
からペレット開口側（図面の上方向）への力を受け止め
て、弾性スリーブ２の膨張力がペレット１の開口部から
逃げてスピンドル９に伝達される力が低下するのを防止
する。この受圧部材５は、ペレット１の開口縁部１ａを
内側へかしめることによって固定され、弾性スリーブ２
を押さえつける。尚、この例のスピンドル４と受圧部材
５とは金属で形成されている。

【００１３】受圧部材５の近傍の弾性スリーブ２とスピ
ンドル４との間にはスピンドル４を囲んで補強リング６
が配置されている。この補強リング６は、弾性スリーブ
２を介してスピンドル４側にかかる力Ｆ例えばペレット
１の開口縁部１ａをかしめる力およびワックス３の膨張
時に弾性スリーブ２に作用する力に耐える剛性を有する
ものである。この補強リング６は、スピンドル４に僅か
な隙間をあけて摺動自在に嵌合されかつ弾性スリーブ２
の内側に当てがわれて弾性スリーブ２をバックアップ
し、ペレット１のかしめ及びワックス３の膨張によって
受圧部材５の近傍の弾性スリーブ２がスピンドル４側へ
局部的にせり出して圧接状態となることを防止する。ま
た、補強リング６により、受圧部材５とスピンドル４の
外周面との間の間隙に弾性スリーブ２が侵入することも
防止できる。補強リング６は受圧部材５と隣接している
のが好ましいが、弾性スリーブ２の受圧部材５とスピン
ドル４の外周面との間の間隙への侵入がなければこの限
りではない。

【００１４】また、スピンドル４の移動を良好にするた
め、スピンドル４を構成する金属に対する摩擦係数の小
さい樹脂で補強リング６を形成している。

【００１５】前述のように、補強リング６の素材として
の樹脂は、弾性スリーブ２からの圧力に耐え得る強度を
持つことが必要であると共に、摩擦係数の小さいことが
望ましい。例えば、ポリ４ふっ化エチレン（商品名：テ
フロン）、ナイロンがこのような要求を満たしている。
また、補強リング６は上述の樹脂に特に限定されず、そ
の他の樹脂で形成しても良い。

【００１６】また、補強リング６とスピンドル４の外周
面との間の間隙に弾性スリーブ２の一部が侵入すると、
スピンドル４の動きを更に不確実なものとしたり、弾性
スリーブ２を破損する虞がある。そこで、補強リング６
の肉厚がスピンドル軸方向に受圧部材５から離れるに従
い漸次小さくなるような砲弾形に形成されている。この
ように形成すると、ワックス７の膨張時に弾性スリーブ
２により補強リング６の肉厚の薄い先端部分６ａがスピ
ンドル４に圧接され、あるいはスピンドル４との間の間
隙を小さくし、弾性スリーブ２の一部が侵入するのを阻
止できる。尚、薄肉部６ａは、弾性スリーブ２とスピン
ドル４とを直接強く接触させるわけではないので、弾性
スリーブ２に変形を生じさせることはない。

【００１７】以上のように構成された本実施例のサーモ
エレメントによれば、かしめやワックス膨張時の力Ｆか
らスピンドルは保護される。

【００１８】まず、サーモエレメントをかしめによって
組み立てる際、ペレット１の開口縁部１ａをかしめる力
が受圧部材５を介して弾性スリーブ２をスピンドル４へ
押しつける力として加えられるが、受圧部材５の近傍の
弾性スリーブ２は補強リング６によってスピンドル４の
径方向にバックアップされているため、弾性スリーブ２
のスピンドル４側へのせり出しを阻止して過剰な締め付
けを防ぐ。更に、ワックス３の膨張によって弾性スリー
ブ２をスピンドル４へ押しつける力が作用しても、同様
にして受圧部材の近傍の弾性スリーブ２がスピンドル４
に強く接触するのが防がれるので、異常摩耗が生じるこ
とはない。

【００１９】また、ワックス３の膨張によりペレット１
がバルブと一体的にバルブシートから離間するときに、
スピンドル４の外周面と補強リング６の内周面とが摺動
する。ところが、補強リング６は樹脂製であるから、ス
ピンドル４のような金属に対する摩擦係数が小さく、補
強リング６の摩耗が極力おさえられる。

【００２０】また、ワックス３の膨張時に弾性スリーブ
２により補強リング６の薄肉部６ａがスピンドル４に圧
接され、補強リング６とスピンドル４との間の間隙に対
する弾性スリーブ２の肉の一部が侵入するのを阻止でき
る。

【００２１】尚、上述の実施例は本考案の好適な実施の
一例ではあるがこれに限定されるものではなく本考案の
要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能であ
る。例えば、図２に示すように補強リング６の一部を受
圧部材５とスピンドル４との隙間８内に差し込まれるよ
うに延長させて筒状のガイド部７を形成し、スピンドル
４を正しく保持して作動を良好にするとともに弾性スリ
ーブ２の損傷を防止することもある。

【００２２】

【考案の効果】以上の説明より明らかなように、本考案
は、弾性スリーブを介してスピンドル側にかかる力に耐
える剛性を持つ補強リングが受圧部材の近傍の弾性スリ
ーブとスピンドルとの間にスピンドルを囲んで設置され
ているので、ペレットの開口縁部のかしめあるいはワッ
クスの膨張に伴って弾性スリーブからスピンドル側にか
かる力を補強リングで受けて受圧部材の近傍の弾性スリ
ーブのスピンドル側への変形を防ぎ、スピンドルと弾性
スリーブとの間の異常摩擦に起因する作動不良や弾性ス
リーブの異常摩耗、損傷などを防止でき、耐久性を向上
できる。

【００２３】また、補強リングが樹脂からなるので、補
強リングを金属で形成した場合に比較して安価に製作で
きると共に摩擦係数を小さくしてスピンドルの動きをス
ムースにできる。

【００２４】また、補強リングの肉厚がスピンドル軸方
向に受圧部材から離れるに従って薄肉としたことによ
り、ワックス膨張時に作用する力で補強リングの薄肉部
の先端がスピンドル側に圧縮されて、補強リングとスピ
ンドルとの隙間を狭めて弾性スリーブが侵入するのを阻
止することができるので、弾性スリーブを損傷すること
がない。

【００２５】また、補強リングの一部が受圧部材とスピ
ンドルとの間隙に差し込まれるガイド部を設ける場合に
は、スピンドルを正しく保持して作動不良を防ぐと共に
弾性スリーブの一部が損傷することを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の縦断面図である。

【図２】他の実施例の要部を示した縦断面図である。

【図３】サーモスタットの斜視図である。

【図４】バルブ閉鎖時のサーモスタットの作用状態図で
ある。

【図５】バルブ開放時のサーモスタットの作用状態図で
ある。

【図６】従来例の縦断面図である。

【符号の説明】

１ペレット１ａ開口縁部２弾性スリーブ３ワックス４スピンドル５受圧部材６補強リング６ａ薄肉部７ガイド部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平１−193688（ＪＰ，Ａ) 特開平３−120432（ＪＰ，Ａ) 特開平４−124473（ＪＰ，Ａ) 実開昭56−111373（ＪＰ，Ｕ) 特公昭47−37861（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F16K 31/68

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】ペレットと、該ペレットの中に収容され
温度によって膨張・収縮するワックスと、該ワックスの
内側に設けられた弾性スリーブと、前記ペレットの開口
部に設けられ前記弾性スリーブからペレット開口方向へ
の力を受ける受圧部材と、前記弾性スリーブの内側に設
けられ前記ワックスの膨張により弾性スリーブを介して
前記ペレットの外方に押し出される方向の力が作用する
スピンドルとを備え、前記ペレットの開口縁部が前記受
圧部材側にかしめられて前記ワックス及び弾性スリーブ
がペレット内に密封されたワックス・ペレット型サーモ
スタット用エレメントにおいて、前記弾性スリーブを介
してスピンドル側にかかる力に耐える剛性を持つ補強リ
ングが前記受圧部材の近傍の前記弾性スリーブと前記ス
ピンドルとの間に前記スピンドルの外周面を囲んで設置
され、前記補強リングは樹脂からなると共に、前記補強
リングの肉厚はスピンドル軸方向に前記受圧部材から離
れるに従って薄肉に形成されていることを特徴とするワ
ックス・ペレット型サーモスタット用エレメント。
【請求項２】前記補強リングの一部が前記受圧部材と
前記スピンドルとの間隙に差し込まれる筒状のガイド部
を有することを特徴とする請求項１記載のワックス・ペ
レット型サーモスタット用エレメント。