JP3739898B2 - サーモスタット装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、循環流路に配置され、循環流体の加熱または冷却を感知して膨張・収縮する熱膨張体を内蔵するとともに、当該熱膨張体の膨張・収縮による体積変化に伴って摺動部材を摺動させ、弁軸を有する弁体の開閉を行うサーモスタット装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、内燃機関等の冷却系統に配置されるサーモスタット装置は、冷却系統の循環流路に充填さ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センサケースを備え、当該熱膨張体の膨張・収縮に伴う体積変化により弁体の開閉を行い、該冷却液を所定の温度に保持するよう構成されている。
【０００３】
図１１はこのような構成とするサーモスタット装置５０を配置する循環流路４の破断側面図であるが、図に示すサーモスタット装置５０は、ポペットタイプの弁体を有するものであって、さらに詳しくは、熱膨張体のワックスを充填するセンサケース５１と、このセンサケース５１の一側に取り付けられたピストンガイド５２と、このピストンガイド５２の内側にその摺動を自在として挿入されたピストンロッド５３と、前記ピストンガイド５２とセンサケース５１との間に介在するダイヤフラム（図示せず）と、前記ピストンガイド５２に取り付けられた弁体５４と、前記センサケース５１に巻装されたコイルスプリング５５により構成されている。
このような構成とするサーモスタット装置５０は、循環流路４内で、前記ピストンロッド５３の先端を循環流路４に形成されるフランジ部５６に穿設された嵌合穴５７に嵌合固定されて配置されている。
【０００４】
循環流路４内に配置されるサーモスタット装置５０は、この循環流路４に充填される冷却液の温度が上昇すると、センサケース５１内に充填されたワックス（図示せず）が加熱によって膨張し、この膨張によってダイヤフラムを押し上げて変形を生じさせる。このダイヤフラムの変形によってピストンガイド５２内に充填された半流動体（図示せず）がピストンロッド５３側に押圧されて、ピストンロッド５３に押圧力を付与するものである。
前述の如く、このピストンロッド５３の先端は、循環流路４に形成されるフランジ部５６の嵌合穴５７に嵌合固定されているので、熱膨張体のワックスの膨張によりコイルスプリング５５の付勢力に抗してセンサケース５１を押し戻し、従って、冷却液の温度上昇とともにセンサケース５１を図中の下方向に移動させる。これに伴って弁体５４が移動して循環流路４の開閉部５８を開方向に作動させ、図中に示す矢印方向への冷却液の流通を可能としている。
【０００５】
また、図１２は他の従来例のサーモスタット装置５０Ａを配置する循環流路４の破断側面図であるが、この図に示すサーモスタット装置５０Ａは、前記のサーモスタット装置５０と同様、冷却系統の循環流路４に充填される冷却液の温度変化を感知して膨張・収縮する熱膨張体のワックスを内蔵するセンサケース５１Ａを備え、ワックスの膨張・収縮に伴う体積変化により弁体５４Ａの開閉を行って、冷却液を所定の温度に保持する機能を有するものであるが、他方において、センサケース５１Ａ内に加熱素子５９を備えることによって、循環流路４に充填される冷却液が低温時においても、当該加熱素子５９の加熱によりセンサケース５１Ａ内のワックスを加熱膨張させ、強制的に弁体５４Ａを開放し、冷却液の流通を可能とする機能を備える点において異なる装置とするものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
以上説明の従来のポペットタイプの弁体５４、５４Ａによるサーモスタット装置５０、５０Ａは、いずれも循環流路４内に、冷却液の温度を感知するセンサケース５１、５１Ａ等の感知部と、ポペットタイプの弁体５４、５４Ａを開閉させるピストンロッド５３、５３Ａの摺動部とを配置するものであり、特に摺動機能を有するピストンロッド５３、５３Ａは、常に冷却液中にあるために、場合によってはピストンロッド５３、５３Ａとピストンガイド５２、５２Ａ間に冷却液が浸入し、摺動機能に悪影響を与えることもあり、また、冷却液に含まれる成分によっては、これらの部材を腐蝕してその機能を損なわせる場合もある。
さらに、循環流路の冷却液をポペットタイプの弁体５４、５４Ａが障害となり、直接センサケースに当接させることができず、従って、センサケースの感温性が鈍く、サーモスタット装置の応答性が悪いものとなっていた。
このような事態を生じると、冷却液の良好な循環流路４での流通は期待できないと同時に、内燃機関等の運転に重大な影響を与えることもある。
【０００７】
また、前記感知部と摺動部を循環流路４に配置するポペットタイプの弁体５４、５４Ａによるサーモスタット装置５０、５０Ａとするために、冷却液の通水抵抗が大きくなり、所定の流量を得るためには弁体５４、５４Ａの弁径を大きくする必要が生じ、サーモスタット装置５０、５０Ａ自体の小型化を図ることができず、従って、内燃機関等の装置の小型化を図ることができない。
さらに、循環流路４内に冷却液を充填する際のエアー抜きを行う場合には、サーモスタットのジグル弁（図示せず）の操作により行われているために、極めて充填効率の悪い作業となっており、また、万が一サーモスタット装置５０、５０Ａの弁体５４、５４Ａ等に故障が発生した際には、循環流路４を外部から開閉することができなかった。
【０００８】
さらにまた、加熱素子５９の作用によりセンサケース５１Ａ内のワックスを加熱膨張させ、強制的に弁体５４Ａを開放する機能を有するサーモスタット装置５０Ａにおいては、循環流路４に配置される関係上、加熱素子５９の電極５９ａや通電用のシールド線５９ｂの密閉性を厳重に管理する必要があり、冷却液の漏水による電極５９ａの接点不良やシールド線５９ｂの断線等の事故等が生じた場合には、その機能を発揮することができず、また、これらの交換作業は手間の要する作業となっていた。
【０００９】
そこで、本発明のサーモスタット装置は、これらの問題点に鑑み、その目的とするところは、冷却液の浸入によって摺動機能を損なうことなく良好な摺動を可能とし、小型化によって循環流路の設計の自由度を向上させることができ、さらに、手動によっても弁の開閉操作を可能とするサーモスタット装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
以上のような問題点を解決するため、本発明のサーモスタット装置は、循環流路内の循環流体の加熱または冷却を感知して膨張・収縮する熱膨張体を内蔵するとともに、当該熱膨張体の膨張・収縮による体積変化に伴って摺動部材を摺動させ、弁体の開閉を行うサーモスタット装置において、センサケースの前記熱膨張体を内蔵した部分は、前記循環流体の循環流路内に配置するとともに、前記摺動部材は、前記循環流体に接しない循環流路外に配置することを特徴とする、ものである。
【００１１】
ここで望ましくは、前記弁体は、弁軸の回動により前記循環流路を開閉可能とし、前記循環流体の流量制御を行う機能を有し、この弁体の弁座は、当該弁体の回動に係合する形状に形成し、前記循環流路の内壁に固着される構成とする。
【００１２】
また、前記摺動部材は、摺動可能とするピストンロッドを備え、当該ピストンロッドの頭部を、前記弁体の前記弁軸に装着されるカム部材に当接させ、当該ピストンロッドの摺動に伴って、当該弁軸を回動させる構成とする。
【００１３】
そして、前記弁軸には、当該弁軸が、手動によりその回動を可能とする回動補助手段を備え、さらにこの弁軸には、前記弁体の開閉角度の検出を行う角度検出手段を備える構成とする。
【００１４】
さらに、前記熱膨張体を内蔵するセンサケースには、当該熱膨張体を外部熱源により膨張・収縮させるための外部補助熱源手段を備える構成とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
このような構成による本発明に係るサーモスタット装置の実施の形態について、添付する図面に基づいて説明を行う。
【００１６】
図１は本発明に係るサーモスタット装置の第一の実施の形態を示し、内燃機関等の循環流路に配置されるサーモスタット装置の破断平面図であり、図２の（ａ）は図１の側面図、同図の（ｂ）は（ａ）のカム部材の作用の説明図である。
【００１７】
図に示す本発明に係るサーモスタット装置１は、センサケース２内に循環流体の加熱または冷却を感知して膨張・収縮する熱膨張体のワックス３を内蔵しているが、このワックス３の膨張・収縮による体積変化に伴って摺動部材を構成するピストンロッド９を摺動させて、弁体６の回動開閉を行う。
そして、このワックス３を内蔵するセンサケース２は、ワックス３を内蔵した部分は、
前記循環流体の循環流路４内に配置されるとともに、前記摺動部材のピストンロッド９等は、循環流体に接しない循環流路４外に配置する構成としている。
【００１８】
弁体６は、弁軸（支承軸）５ａに支承されつつ、弁軸（トルク軸）５の回動により前記循環流路４を開閉を可能として配置されていて、循環流体の流量制御を行う機能を有するバタフライバルブ１０とするものである。
また、このバタフライバルブ１０の弁座であるシール部材７は、図９に示すように、弁体６が弁軸５、５ａを回動軸として回動した際に、回動する弁体６の周縁部の回動軌跡に沿った形状に形成され、循環流路４の内壁４ａの適宜位置に固着されている。
【００１９】
前記ピストンロッド９の頭部は、バタフライバルブ１０の一方の弁軸（トルク軸）５に装着されるカム部材８に、リテーナ９ａを介して当接し、ピストンロッド９の摺動に伴って、この弁軸（トルク軸）５を回動させる。
なお、この弁軸（トルク軸）５には、手動によりその回動を可能とする回動補助手段の手動レバー１１と、バタフライバルブ１０の開閉角度の検出を行う角度検出手段の角度センサＸが装着されていてる。
【００２０】
ワックス３を内蔵するセンサケース２には、このワックス３を外部熱源により膨張・収縮させるための外部補助熱源手段である、電極２０ａとシールド線２０ｂによる加熱素子２０や、外部循環流体による外部配管３０を備えている。
【００２１】
なお、本実施の形態で説明する弁体６はバタフライバルブ１０としたが、例えば、図１０に示すロータリーバルブ、さらにはボールバルブ等の、弁体６を弁軸５により回動し、循環流体の流量制御を行うバルブであれば何れのものでもよく、その選択については、この弁体６が配置される循環流路４や流量等の諸条件によって決定すれば良い。
【００２２】
ここでこのバタフライバルブ１０についての説明を行う。
図１乃至図２に示す本実施の形態のバタフライバルブ１０は、水冷式の内燃機関の循環冷却用として供されて、冷却液の循環流路４内に配置され、バタフライバルブ１０の弁体６は、ピストンロッド９を備えるセンサケース２をトルク駆動源とするものである。
このバタフライバルブ１０は、図に示すように、環状形状の弁体６の直径方向に突出する、一方の弁軸５であるトルク軸を弁本体１Ａに回動可能に支承し、この環状形状の弁体６の回動開閉により、循環流路４を流通する冷却液の流量制御を行う流量制御弁である。
前記弁本体１Ａには、弁体６の中心から弁本体１Ａに向けて突出させた、弁体６を回動するための弁軸５を支承する軸受部が形成され、さらに前記弁体６には、弁本体１Ａからこの弁体６の中心に向けて突出させ、この弁体６を支承するための弁軸５ａの支承軸を支承する軸受部が形成されている。
【００２３】
バタフライバルブ１０の弁体６は、循環流路４を遮断する形状の環状形状とするものであって、前記弁軸（トルク軸）５を挿入係着し固定する一方、この弁体６には、弁体６を回動させるための穿設孔６ａが形成され、前記弁軸（支承軸）５ａを挿入支承することによって弁体６を回動自在としている。
そして、この穿設孔６ａには、前述の弁本体１Ａに突設された弁軸（支承軸）５ａを回動軸として、弁体６を回動自在とするための軸受部材であるベアリング６ｂが埋設固着されている。
前記弁軸（支承軸）５ａは、油圧による圧入加工、若しくは切削等の機械加工によって弁本体１Ａに突設状態として加工されているために、循環流路４を流通する流体の圧力が上昇したとしても当該箇所からの流体の漏れを生ずることはない。なお、本実施の形態においては軸受部材としてベアリング６ｂを用いたが、転がりの性能が優れたブッシュ等の軸受部材としてもよい。
このような弁体６とすることにより、従来の弁体と比較して小型化ができ、同一の流量とするバタフライバルブ１０と比較しても小型化を図ることができる。
【００２４】
つぎに、このように構成されるバタフライバルブ１０の駆動源であるセンサケース２と、このセンサケース２によりバタフライバルブ１０が駆動する状態を説明する。
図１乃至図２に示すセンサケース２は、感温部であるワックス３を内蔵していて、このワックス３の膨張収縮がセンサケース２に内蔵されるダイヤフラム３ａを押し上げて、このダイヤフラム３ａの押し上げによってピストンロッド９の摺動を行う機構とするものである。
【００２５】
そしてこのピストンロッド９の頭部には、図２の（ｂ）に示すように、偏荷重防止と荷重面積の拡大のためのリテーナ９ａが冠着されていて、弁軸（トルク軸）５に軸装されるカム部材８に当接するよう配置されている。
この弁軸（トルク軸）５の一方の先端部は、弁体６に形成される穿設孔６ｃに挿入係着され固定されているために、前記ピストンロッド９が摺動すると、このピストンロッド９の頭部が前記カム部材８を回動させ、この回動により弁体６を回動させる。また、弁軸（トルク軸）５の他方の先端部には回動補助手段の手動レバー１１が装着されていて、この弁軸（トルク軸）５を手動により回動可能としている。
【００２６】
さらにこの弁軸（トルク軸）５には、弁体６の開閉角度の検出を行うための角度検出手段である角度センサＸと、弁体６の開閉角度の補填を行うための開閉補填手段であるアクチュエータＺが配置されている。
前記角度検出手段である角度センサＸは、弁体６の開閉角度の検出を行うとともに、この検出値を後述の電子制御装置ＥＣＵに送信する。
また、前記開閉補填手段のアクチュエータＺは、ソレノイドやモータが用いられる。通常、トルクを要する開弁時等においてはワックス３の膨張によって弁体６の開弁を行っているが、弁体６の開弁の中間域から全開に至るまでは、ワックス３の膨張と伴にアクチュエータＺを駆動させ、若しくはアクチュエータＺのみの駆動により円滑な冷却液の流通が図られる。
なお、弁体６の開弁の中間域においては、電子制御装置ＥＣＵからの出力信号によって自由に開閉を行うことができる。
【００２７】
なお、この弁軸（トルク軸）５には、その一端部を弁本体１Ａに固定して、他端部をカム部材８に形成されるスプリング係止溝８ｂに係止するスプリング８ａが、巻装されているが、このスプリング８ａは、センサケース２のピストンロッド９の伸長によって開方向に回動される弁体６を、閉方向への回動を付勢するために巻装される。
【００２８】
前記弁本体１Ａの内側で回動する弁体６と弁本体１Ａの間には、図９に示すように弁座であるシール部材７が弁本体１Ａの内壁４ａの適宜位置に固着されているが、このシール部材７は、弁体６と弁本体１Ａによって生ずる隙間の補填、即ち弁体６を閉状態とした時に冷却液を確実に遮断する機能を有するものである。また、このシール部材７の弁軸（トルク軸）５との当接面には、この弁軸（トルク軸）５の円周面に凹状に形成される水切り溝５ｂに係合して凸状のシール部７ａが形成されていて、バタフライバルブ１０の水密性の保持が図られている。
【００２９】
このシール部材７は、その材質を耐熱性・耐磨耗性等に優れたゴム、樹脂等の材質とするものであって、弁体６が弁軸５、５ａを支承軸として回動した際に、回動する弁体６の周縁の回動軌跡に沿った形状に成形されている。
そして、循環流路４とは別部材で構成され回動軌跡に沿った形状に成形されることにより、固着位置の調整、若しくはシール部材７の形状をストレートなものに置き換えることによっては、同一の弁体６の開閉角度で、冷却液の流量特性を変化させることが可能となる。
【００３０】
このような構成によるサーモスタット装置１の作用について説明する。
サーモスタット装置１に連結される循環流路４に配置されるセンサケース２内のワックス３が、冷却液の温度上昇により膨張する。このワックス３が膨張すると、ダイヤフラム３ａを押し上げて、この押し上げに連動して図１乃至２に示すピストンロッド９を伸長させる。
このピストンロッド９の頭部は、リテーナ９ａが冠着されるとともに、弁軸（トルク軸）５に軸装されるカム部材８に当接状態とするために、ピストンロッド９が伸長すると、弁軸（トルク軸）５を回動させ、図３に示す（ａ）の下降状態から、（ｂ）の上昇状態とする。上昇状態とすることにより、弁体６は閉から開状態となり、循環流路４内で、冷却液を図３の（ｂ）に示す矢印の方向へ流通させる。
なお、前記弁軸（トルク軸）５に軸装されるカム部材８の形状は、循環流路４を流通する冷却液の流量に適合するようその外形は成形されているが、この外形を変化させることにより、冷却液の流量を変化させることも可能である。
【００３１】
循環流路４を流通する冷却液の温度上昇によって、弁体６は弁軸（トルク軸）５の回動により開閉を行う一方、弁軸（トルク軸）５に備えられる角度センサＸは、弁体６の開閉角度、即ち弁軸（トルク軸）５の回動角度を検出し、この検出データを接続される電子制御装置ＥＣＵに送信する。
電子制御装置ＥＣＵにおいては、図４に示すように弁体６の開閉角度の他、公知の手段によって検出された、循環流路４の温度センサＹによる冷却液の温度や、内燃機関Ｅの回転数や、外気温センサＴによる外気温度等の内燃機関Ｅの様々なデータを、内部のメモリ等の記憶部に予め記憶された記憶内容と比較を行って、診断部において内燃機関Ｅの複数箇所の診断を行う。
【００３２】
例えば、サーモスタット装置１の弁体作動開始温度が摂氏８０度で全開時温度を９５度とする装置を備える内燃機関Ｅにおいて、温度センサＹが冷却液の温度を９０度、角度センサＸが弁体の開閉角度を全開というデータを電子制御装置ＥＣＵに送信した場合には、電子制御装置ＥＣＵに予め記憶されたこのサーモスタット装置１のデータ（弁体作動開始温度が摂氏８０度で全開時温度が９５度）と比較を行い、比較の結果、サーモスタット装置１が故障していると判断した場合には表示ランプやブザや音声出力装置等の報知手段Ｌに出力を行うものである。なお、上述の例示は一例であって、様々な状況を想定して電子制御装置ＥＣＵの記憶部や診断部に多量の情報（例えば、故障データである被害情報や規格情報）を格納・保存して、想定される状況を容易に把握し、的確な対応を可能とすることができるのは勿論である。
また、前記の報知手段Ｌは、運転者に確実に故障を明示する箇所である、ダッシュボードの各種計器類の近傍に設けるとよい。
【００３３】
図５は以上説明のサーモスタット装置１に、外部熱源である、ＰＴＣ、ペルチェ素子等の加熱素子２０を、センサケース２に近接して組み込んだサーモスタット装置１の破断側面図を示すものであるが、このサーモスタット装置１によれば、内燃機関等の暖気運転が不十分なために循環流路４を流通する冷却液の温度が上昇せず、且つ、サーモスタット装置１の弁体６を開方向に作動を必要とする場合等に、有効な機能として活用ができるものであるとともに、加熱素子２０の電極２０ａとシールド線２０ｂが循環流路４の外部の冷却液に接しない位置に配置されるために、冷却液の浸入等によるショート等の事故の防止ができる。
【００３４】
また、図６乃至図７は、このサーモスタット装置１に、ウインドウォッシャ液等の外部配管３０をセンサケース２内に組み込んだサーモスタット装置１の平面図と破断側面図であるが、このサーモスタット装置１によれば、この外部配管３０をウインドウォッシャ液等の貯留タンク（図示せず）に連結して循環させることにより、ワックス３を冷却して意識的にバルブを閉じることができるとともに、冷却液によりウインドウォッシャ液が温められて、冬季においてはフロントガラスに付着する雪や氷を容易に除去する機能を付加することができる。
【００３５】
さらに図８は図６乃至図７に示す外部配管３０をセンサケース２内に組み込んだサーモスタット装置１の、他の実施の形態例であるが、この図に示すように、外部配管３０は極めて自由な配管とすることができる。
また、図５乃至図８に示すように、サーモスタット装置１に加熱素子２０と外部配管３０とを組み合わせることにより、前述の如く循環流路４の冷却液だけによらずにサーモスタット装置１を加熱または冷却することが可能であり、さらに多機能なサーモスタット装置１とするこができる。
なお、前記加熱素子２０のペルチェ素子は、極性を反転させて接続させることにより加熱・冷却の双方の作用を有するために、この加熱素子２０を用いることによってサーモスタット装置１の設計の自由度が増大する。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明を行った本発明のサーモスタット装置によれば次のような効果を奏する。
【００３７】
（１）センサケースの熱膨張体を内蔵した部分は、循環流体の循環流路内に配置するとともに、摺動部材は、循環流体に接しない循環流路外に配置する構成としたことによって、ピストンロッド等の摺動部材が直接冷却液中に接触することがなくなり、冷却液の浸入や冷却液に含まれる成分による、摺動部材の浸食等の事故の防止を図ることが可能となる。
（２）また、循環流路内における通水抵抗の大きいポペットバルブに代えて、弁軸を有し、この弁軸を回動させて流量制御を行うバルブとしたことにより、同一流量を得るために必要とされるポペットバルブよりも小型化が可能となり、従って、循環流路の冷却液を圧送するウォーターポンプの負担の低減化やラジエータの小型化ができるとともに、装置自体の小型化をも図ることが可能となる。
（３）さらに、ポペットバルブに代えて、弁軸を有し、この弁軸を回動させて流量制御を行うバルブとしたことにより、循環流路の冷却液が開弁する弁体から直接センサケースに当接させることができるために、センサケースの感温性が向上し、従って、サーモスタット装置の応答性能の向上を図ることが可能となる。
（４）循環流路に充填する冷却液によるセンサケースの加熱冷却に加え、ＰＴＣ素子やペルチェ素子等の加熱素子によりセンサケースの加熱を行う場合には、これらの加熱素子への配線を、循環流路内の冷却液を経由することなくできるために、漏水によるショート等の事故を防止することが可能となる。
（５）また、センサケースの加熱冷却を冷却液や加熱素子によるものに加え、ウインドウォッシャー液用の配管をセンサケースに付加すことによって、ワックスを冷却して意識的にバルブを閉じることができるとともに、冬季におけるフロントガラスに付着した氷や雪の除去が可能となる。さらに、車両の空調用のエアコン配管のセンサケースへの付加や、加熱素子のペルチェ素子の極性を反転させての接続によっても、センサケース自体の冷却が可能となる。
（６）そして、弁軸に弁体の開閉角を検出する角度センサを取付け、さらに公知の循環流路に配置される温度センサや、内燃機関の回転数や、外気温センサ等からの配信データを、ＥＣＵにて比較・診断を行い、さらに報知手段により出力することにより、運転者に確実に作動状況を把握させるとともに、内燃機関のフェイルセイフ機能を考慮した運転が可能となる。
（７）弁軸に手動レバーを取り付けたことによって、サーモスタット装置の外部からの操作が可能となり、万一の故障の場合におけるサーモスタット装置の開閉が可能となるとともに、循環流路に冷却液を新規に充填、若しくは交換を行う際にも、この手動レバーの開閉操作によって注入性の向上を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るサーモスタット装置の第一の実施の形態を示し、内燃機関等の循環流路に配置されるサーモスタット装置の破断平面図である。
【図２】（ａ）は図１の側面図であり、（ｂ）は（ａ）のカム部材の作用の説明図である。
【図３】ピストンロッドとカム部材との関係の動作説明図であり、（ａ）は、ピストンロッドが下降時の状態を示し、（ｂ）はピストンロッドが上昇時の状態を示す説明図である。
【図４】本発明のサーモスタット装置を配置する循環流路の該略図である。
【図５】外部熱源である加熱素子をセンサケースに付加した状態を説明する破断側面図である。
【図６】ウインドウォッシャー液等の配管をセンサケースに付加した状態を説明する平面図である。
【図７】図５の一部破断側面図である。
【図８】図６の他の実施の形態を示す側面図である。
【図９】シール部材（弁座）の配置を説明する側面断面図である。
【図１０】弁軸を有する他の弁体による、他の実施の形態例の断面側面図であり、（ａ）は弁体が閉状態を、（ｂ）は開状態を示すものである。
【図１１】従来のサーモスタット装置を配置する循環流路の破断側面図である。
【図１２】従来の第二のサーモスタット装置であって、センサケース内に加熱素子を備えたるサーモスタット装置を配置する循環流路の破断側面図である。
【符号の説明】
１ サーモスタット装置
１Ａ 弁本体
２ センサケース
３ ワックス
３ａ ダイヤフラム
４ 循環流路
４ａ 内壁（循環流路）
５ 弁軸（トルク軸）
５ａ 弁軸（支承軸）
６ 弁体
６ａ 穿設穴
６ｂ ベアリング
７ シール部材（弁座）
７ａ シール部
８ カム部材
８ａ スプリング
８ｂ スプリング係止溝
９ ピストンロッド
９ａ リテーナ
１０ バタフライバルブ
１１ 手動レバー
２０ 加熱素子
２０ａ 電極
２０ｂ シールド線
３０ 外部配管
５０ サーモスタット装置（第一の従来例）
５０Ａ サーモスタット装置（第二の従来例）
５１ センサケース
５１Ａ センサケース（第二の従来例）
５２ ピストンガイド
５２Ａ ピストンガイド（第二の従来例）
５３ ピストンロッド
５３ ピストンロッド（第二の従来例）
５４ 弁体
５４ 弁体（第二の従来例）
５５ コイルスプリング
５５Ａ コイルスプリング（第二の従来例）
５６ フランジ部
５７ 嵌合穴
５８ 開閉部
Ｅ 内燃機関
Ｌ 報知手段
Ｔ 外気温センサ
Ｘ 角度センサ
Ｙ 温度センサ
Ｚ アクチュエータ
【発明の属する技術分野】
この発明は、循環流路に配置され、循環流体の加熱または冷却を感知して膨張・収縮する熱膨張体を内蔵するとともに、当該熱膨張体の膨張・収縮による体積変化に伴って摺動部材を摺動させ、弁軸を有する弁体の開閉を行うサーモスタット装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、内燃機関等の冷却系統に配置されるサーモスタット装置は、冷却系統の循環流路に充填さ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センサケースを備え、当該熱膨張体の膨張・収縮に伴う体積変化により弁体の開閉を行い、該冷却液を所定の温度に保持するよう構成されている。
【０００３】
図１１はこのような構成とするサーモスタット装置５０を配置する循環流路４の破断側面図であるが、図に示すサーモスタット装置５０は、ポペットタイプの弁体を有するものであって、さらに詳しくは、熱膨張体のワックスを充填するセンサケース５１と、このセンサケース５１の一側に取り付けられたピストンガイド５２と、このピストンガイド５２の内側にその摺動を自在として挿入されたピストンロッド５３と、前記ピストンガイド５２とセンサケース５１との間に介在するダイヤフラム（図示せず）と、前記ピストンガイド５２に取り付けられた弁体５４と、前記センサケース５１に巻装されたコイルスプリング５５により構成されている。
このような構成とするサーモスタット装置５０は、循環流路４内で、前記ピストンロッド５３の先端を循環流路４に形成されるフランジ部５６に穿設された嵌合穴５７に嵌合固定されて配置されている。
【０００４】
循環流路４内に配置されるサーモスタット装置５０は、この循環流路４に充填される冷却液の温度が上昇すると、センサケース５１内に充填されたワックス（図示せず）が加熱によって膨張し、この膨張によってダイヤフラムを押し上げて変形を生じさせる。このダイヤフラムの変形によってピストンガイド５２内に充填された半流動体（図示せず）がピストンロッド５３側に押圧されて、ピストンロッド５３に押圧力を付与するものである。
前述の如く、このピストンロッド５３の先端は、循環流路４に形成されるフランジ部５６の嵌合穴５７に嵌合固定されているので、熱膨張体のワックスの膨張によりコイルスプリング５５の付勢力に抗してセンサケース５１を押し戻し、従って、冷却液の温度上昇とともにセンサケース５１を図中の下方向に移動させる。これに伴って弁体５４が移動して循環流路４の開閉部５８を開方向に作動させ、図中に示す矢印方向への冷却液の流通を可能としている。
【０００５】
また、図１２は他の従来例のサーモスタット装置５０Ａを配置する循環流路４の破断側面図であるが、この図に示すサーモスタット装置５０Ａは、前記のサーモスタット装置５０と同様、冷却系統の循環流路４に充填される冷却液の温度変化を感知して膨張・収縮する熱膨張体のワックスを内蔵するセンサケース５１Ａを備え、ワックスの膨張・収縮に伴う体積変化により弁体５４Ａの開閉を行って、冷却液を所定の温度に保持する機能を有するものであるが、他方において、センサケース５１Ａ内に加熱素子５９を備えることによって、循環流路４に充填される冷却液が低温時においても、当該加熱素子５９の加熱によりセンサケース５１Ａ内のワックスを加熱膨張させ、強制的に弁体５４Ａを開放し、冷却液の流通を可能とする機能を備える点において異なる装置とするものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
以上説明の従来のポペットタイプの弁体５４、５４Ａによるサーモスタット装置５０、５０Ａは、いずれも循環流路４内に、冷却液の温度を感知するセンサケース５１、５１Ａ等の感知部と、ポペットタイプの弁体５４、５４Ａを開閉させるピストンロッド５３、５３Ａの摺動部とを配置するものであり、特に摺動機能を有するピストンロッド５３、５３Ａは、常に冷却液中にあるために、場合によってはピストンロッド５３、５３Ａとピストンガイド５２、５２Ａ間に冷却液が浸入し、摺動機能に悪影響を与えることもあり、また、冷却液に含まれる成分によっては、これらの部材を腐蝕してその機能を損なわせる場合もある。
さらに、循環流路の冷却液をポペットタイプの弁体５４、５４Ａが障害となり、直接センサケースに当接させることができず、従って、センサケースの感温性が鈍く、サーモスタット装置の応答性が悪いものとなっていた。
このような事態を生じると、冷却液の良好な循環流路４での流通は期待できないと同時に、内燃機関等の運転に重大な影響を与えることもある。
【０００７】
また、前記感知部と摺動部を循環流路４に配置するポペットタイプの弁体５４、５４Ａによるサーモスタット装置５０、５０Ａとするために、冷却液の通水抵抗が大きくなり、所定の流量を得るためには弁体５４、５４Ａの弁径を大きくする必要が生じ、サーモスタット装置５０、５０Ａ自体の小型化を図ることができず、従って、内燃機関等の装置の小型化を図ることができない。
さらに、循環流路４内に冷却液を充填する際のエアー抜きを行う場合には、サーモスタットのジグル弁（図示せず）の操作により行われているために、極めて充填効率の悪い作業となっており、また、万が一サーモスタット装置５０、５０Ａの弁体５４、５４Ａ等に故障が発生した際には、循環流路４を外部から開閉することができなかった。
【０００８】
さらにまた、加熱素子５９の作用によりセンサケース５１Ａ内のワックスを加熱膨張させ、強制的に弁体５４Ａを開放する機能を有するサーモスタット装置５０Ａにおいては、循環流路４に配置される関係上、加熱素子５９の電極５９ａや通電用のシールド線５９ｂの密閉性を厳重に管理する必要があり、冷却液の漏水による電極５９ａの接点不良やシールド線５９ｂの断線等の事故等が生じた場合には、その機能を発揮することができず、また、これらの交換作業は手間の要する作業となっていた。
【０００９】
そこで、本発明のサーモスタット装置は、これらの問題点に鑑み、その目的とするところは、冷却液の浸入によって摺動機能を損なうことなく良好な摺動を可能とし、小型化によって循環流路の設計の自由度を向上させることができ、さらに、手動によっても弁の開閉操作を可能とするサーモスタット装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
以上のような問題点を解決するため、本発明のサーモスタット装置は、循環流路内の循環流体の加熱または冷却を感知して膨張・収縮する熱膨張体を内蔵するとともに、当該熱膨張体の膨張・収縮による体積変化に伴って摺動部材を摺動させ、弁体の開閉を行うサーモスタット装置において、センサケースの前記熱膨張体を内蔵した部分は、前記循環流体の循環流路内に配置するとともに、前記摺動部材は、前記循環流体に接しない循環流路外に配置することを特徴とする、ものである。
【００１１】
ここで望ましくは、前記弁体は、弁軸の回動により前記循環流路を開閉可能とし、前記循環流体の流量制御を行う機能を有し、この弁体の弁座は、当該弁体の回動に係合する形状に形成し、前記循環流路の内壁に固着される構成とする。
【００１２】
また、前記摺動部材は、摺動可能とするピストンロッドを備え、当該ピストンロッドの頭部を、前記弁体の前記弁軸に装着されるカム部材に当接させ、当該ピストンロッドの摺動に伴って、当該弁軸を回動させる構成とする。
【００１３】
そして、前記弁軸には、当該弁軸が、手動によりその回動を可能とする回動補助手段を備え、さらにこの弁軸には、前記弁体の開閉角度の検出を行う角度検出手段を備える構成とする。
【００１４】
さらに、前記熱膨張体を内蔵するセンサケースには、当該熱膨張体を外部熱源により膨張・収縮させるための外部補助熱源手段を備える構成とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
このような構成による本発明に係るサーモスタット装置の実施の形態について、添付する図面に基づいて説明を行う。
【００１６】
図１は本発明に係るサーモスタット装置の第一の実施の形態を示し、内燃機関等の循環流路に配置されるサーモスタット装置の破断平面図であり、図２の（ａ）は図１の側面図、同図の（ｂ）は（ａ）のカム部材の作用の説明図である。
【００１７】
図に示す本発明に係るサーモスタット装置１は、センサケース２内に循環流体の加熱または冷却を感知して膨張・収縮する熱膨張体のワックス３を内蔵しているが、このワックス３の膨張・収縮による体積変化に伴って摺動部材を構成するピストンロッド９を摺動させて、弁体６の回動開閉を行う。
そして、このワックス３を内蔵するセンサケース２は、ワックス３を内蔵した部分は、
前記循環流体の循環流路４内に配置されるとともに、前記摺動部材のピストンロッド９等は、循環流体に接しない循環流路４外に配置する構成としている。
【００１８】
弁体６は、弁軸（支承軸）５ａに支承されつつ、弁軸（トルク軸）５の回動により前記循環流路４を開閉を可能として配置されていて、循環流体の流量制御を行う機能を有するバタフライバルブ１０とするものである。
また、このバタフライバルブ１０の弁座であるシール部材７は、図９に示すように、弁体６が弁軸５、５ａを回動軸として回動した際に、回動する弁体６の周縁部の回動軌跡に沿った形状に形成され、循環流路４の内壁４ａの適宜位置に固着されている。
【００１９】
前記ピストンロッド９の頭部は、バタフライバルブ１０の一方の弁軸（トルク軸）５に装着されるカム部材８に、リテーナ９ａを介して当接し、ピストンロッド９の摺動に伴って、この弁軸（トルク軸）５を回動させる。
なお、この弁軸（トルク軸）５には、手動によりその回動を可能とする回動補助手段の手動レバー１１と、バタフライバルブ１０の開閉角度の検出を行う角度検出手段の角度センサＸが装着されていてる。
【００２０】
ワックス３を内蔵するセンサケース２には、このワックス３を外部熱源により膨張・収縮させるための外部補助熱源手段である、電極２０ａとシールド線２０ｂによる加熱素子２０や、外部循環流体による外部配管３０を備えている。
【００２１】
なお、本実施の形態で説明する弁体６はバタフライバルブ１０としたが、例えば、図１０に示すロータリーバルブ、さらにはボールバルブ等の、弁体６を弁軸５により回動し、循環流体の流量制御を行うバルブであれば何れのものでもよく、その選択については、この弁体６が配置される循環流路４や流量等の諸条件によって決定すれば良い。
【００２２】
ここでこのバタフライバルブ１０についての説明を行う。
図１乃至図２に示す本実施の形態のバタフライバルブ１０は、水冷式の内燃機関の循環冷却用として供されて、冷却液の循環流路４内に配置され、バタフライバルブ１０の弁体６は、ピストンロッド９を備えるセンサケース２をトルク駆動源とするものである。
このバタフライバルブ１０は、図に示すように、環状形状の弁体６の直径方向に突出する、一方の弁軸５であるトルク軸を弁本体１Ａに回動可能に支承し、この環状形状の弁体６の回動開閉により、循環流路４を流通する冷却液の流量制御を行う流量制御弁である。
前記弁本体１Ａには、弁体６の中心から弁本体１Ａに向けて突出させた、弁体６を回動するための弁軸５を支承する軸受部が形成され、さらに前記弁体６には、弁本体１Ａからこの弁体６の中心に向けて突出させ、この弁体６を支承するための弁軸５ａの支承軸を支承する軸受部が形成されている。
【００２３】
バタフライバルブ１０の弁体６は、循環流路４を遮断する形状の環状形状とするものであって、前記弁軸（トルク軸）５を挿入係着し固定する一方、この弁体６には、弁体６を回動させるための穿設孔６ａが形成され、前記弁軸（支承軸）５ａを挿入支承することによって弁体６を回動自在としている。
そして、この穿設孔６ａには、前述の弁本体１Ａに突設された弁軸（支承軸）５ａを回動軸として、弁体６を回動自在とするための軸受部材であるベアリング６ｂが埋設固着されている。
前記弁軸（支承軸）５ａは、油圧による圧入加工、若しくは切削等の機械加工によって弁本体１Ａに突設状態として加工されているために、循環流路４を流通する流体の圧力が上昇したとしても当該箇所からの流体の漏れを生ずることはない。なお、本実施の形態においては軸受部材としてベアリング６ｂを用いたが、転がりの性能が優れたブッシュ等の軸受部材としてもよい。
このような弁体６とすることにより、従来の弁体と比較して小型化ができ、同一の流量とするバタフライバルブ１０と比較しても小型化を図ることができる。
【００２４】
つぎに、このように構成されるバタフライバルブ１０の駆動源であるセンサケース２と、このセンサケース２によりバタフライバルブ１０が駆動する状態を説明する。
図１乃至図２に示すセンサケース２は、感温部であるワックス３を内蔵していて、このワックス３の膨張収縮がセンサケース２に内蔵されるダイヤフラム３ａを押し上げて、このダイヤフラム３ａの押し上げによってピストンロッド９の摺動を行う機構とするものである。
【００２５】
そしてこのピストンロッド９の頭部には、図２の（ｂ）に示すように、偏荷重防止と荷重面積の拡大のためのリテーナ９ａが冠着されていて、弁軸（トルク軸）５に軸装されるカム部材８に当接するよう配置されている。
この弁軸（トルク軸）５の一方の先端部は、弁体６に形成される穿設孔６ｃに挿入係着され固定されているために、前記ピストンロッド９が摺動すると、このピストンロッド９の頭部が前記カム部材８を回動させ、この回動により弁体６を回動させる。また、弁軸（トルク軸）５の他方の先端部には回動補助手段の手動レバー１１が装着されていて、この弁軸（トルク軸）５を手動により回動可能としている。
【００２６】
さらにこの弁軸（トルク軸）５には、弁体６の開閉角度の検出を行うための角度検出手段である角度センサＸと、弁体６の開閉角度の補填を行うための開閉補填手段であるアクチュエータＺが配置されている。
前記角度検出手段である角度センサＸは、弁体６の開閉角度の検出を行うとともに、この検出値を後述の電子制御装置ＥＣＵに送信する。
また、前記開閉補填手段のアクチュエータＺは、ソレノイドやモータが用いられる。通常、トルクを要する開弁時等においてはワックス３の膨張によって弁体６の開弁を行っているが、弁体６の開弁の中間域から全開に至るまでは、ワックス３の膨張と伴にアクチュエータＺを駆動させ、若しくはアクチュエータＺのみの駆動により円滑な冷却液の流通が図られる。
なお、弁体６の開弁の中間域においては、電子制御装置ＥＣＵからの出力信号によって自由に開閉を行うことができる。
【００２７】
なお、この弁軸（トルク軸）５には、その一端部を弁本体１Ａに固定して、他端部をカム部材８に形成されるスプリング係止溝８ｂに係止するスプリング８ａが、巻装されているが、このスプリング８ａは、センサケース２のピストンロッド９の伸長によって開方向に回動される弁体６を、閉方向への回動を付勢するために巻装される。
【００２８】
前記弁本体１Ａの内側で回動する弁体６と弁本体１Ａの間には、図９に示すように弁座であるシール部材７が弁本体１Ａの内壁４ａの適宜位置に固着されているが、このシール部材７は、弁体６と弁本体１Ａによって生ずる隙間の補填、即ち弁体６を閉状態とした時に冷却液を確実に遮断する機能を有するものである。また、このシール部材７の弁軸（トルク軸）５との当接面には、この弁軸（トルク軸）５の円周面に凹状に形成される水切り溝５ｂに係合して凸状のシール部７ａが形成されていて、バタフライバルブ１０の水密性の保持が図られている。
【００２９】
このシール部材７は、その材質を耐熱性・耐磨耗性等に優れたゴム、樹脂等の材質とするものであって、弁体６が弁軸５、５ａを支承軸として回動した際に、回動する弁体６の周縁の回動軌跡に沿った形状に成形されている。
そして、循環流路４とは別部材で構成され回動軌跡に沿った形状に成形されることにより、固着位置の調整、若しくはシール部材７の形状をストレートなものに置き換えることによっては、同一の弁体６の開閉角度で、冷却液の流量特性を変化させることが可能となる。
【００３０】
このような構成によるサーモスタット装置１の作用について説明する。
サーモスタット装置１に連結される循環流路４に配置されるセンサケース２内のワックス３が、冷却液の温度上昇により膨張する。このワックス３が膨張すると、ダイヤフラム３ａを押し上げて、この押し上げに連動して図１乃至２に示すピストンロッド９を伸長させる。
このピストンロッド９の頭部は、リテーナ９ａが冠着されるとともに、弁軸（トルク軸）５に軸装されるカム部材８に当接状態とするために、ピストンロッド９が伸長すると、弁軸（トルク軸）５を回動させ、図３に示す（ａ）の下降状態から、（ｂ）の上昇状態とする。上昇状態とすることにより、弁体６は閉から開状態となり、循環流路４内で、冷却液を図３の（ｂ）に示す矢印の方向へ流通させる。
なお、前記弁軸（トルク軸）５に軸装されるカム部材８の形状は、循環流路４を流通する冷却液の流量に適合するようその外形は成形されているが、この外形を変化させることにより、冷却液の流量を変化させることも可能である。
【００３１】
循環流路４を流通する冷却液の温度上昇によって、弁体６は弁軸（トルク軸）５の回動により開閉を行う一方、弁軸（トルク軸）５に備えられる角度センサＸは、弁体６の開閉角度、即ち弁軸（トルク軸）５の回動角度を検出し、この検出データを接続される電子制御装置ＥＣＵに送信する。
電子制御装置ＥＣＵにおいては、図４に示すように弁体６の開閉角度の他、公知の手段によって検出された、循環流路４の温度センサＹによる冷却液の温度や、内燃機関Ｅの回転数や、外気温センサＴによる外気温度等の内燃機関Ｅの様々なデータを、内部のメモリ等の記憶部に予め記憶された記憶内容と比較を行って、診断部において内燃機関Ｅの複数箇所の診断を行う。
【００３２】
例えば、サーモスタット装置１の弁体作動開始温度が摂氏８０度で全開時温度を９５度とする装置を備える内燃機関Ｅにおいて、温度センサＹが冷却液の温度を９０度、角度センサＸが弁体の開閉角度を全開というデータを電子制御装置ＥＣＵに送信した場合には、電子制御装置ＥＣＵに予め記憶されたこのサーモスタット装置１のデータ（弁体作動開始温度が摂氏８０度で全開時温度が９５度）と比較を行い、比較の結果、サーモスタット装置１が故障していると判断した場合には表示ランプやブザや音声出力装置等の報知手段Ｌに出力を行うものである。なお、上述の例示は一例であって、様々な状況を想定して電子制御装置ＥＣＵの記憶部や診断部に多量の情報（例えば、故障データである被害情報や規格情報）を格納・保存して、想定される状況を容易に把握し、的確な対応を可能とすることができるのは勿論である。
また、前記の報知手段Ｌは、運転者に確実に故障を明示する箇所である、ダッシュボードの各種計器類の近傍に設けるとよい。
【００３３】
図５は以上説明のサーモスタット装置１に、外部熱源である、ＰＴＣ、ペルチェ素子等の加熱素子２０を、センサケース２に近接して組み込んだサーモスタット装置１の破断側面図を示すものであるが、このサーモスタット装置１によれば、内燃機関等の暖気運転が不十分なために循環流路４を流通する冷却液の温度が上昇せず、且つ、サーモスタット装置１の弁体６を開方向に作動を必要とする場合等に、有効な機能として活用ができるものであるとともに、加熱素子２０の電極２０ａとシールド線２０ｂが循環流路４の外部の冷却液に接しない位置に配置されるために、冷却液の浸入等によるショート等の事故の防止ができる。
【００３４】
また、図６乃至図７は、このサーモスタット装置１に、ウインドウォッシャ液等の外部配管３０をセンサケース２内に組み込んだサーモスタット装置１の平面図と破断側面図であるが、このサーモスタット装置１によれば、この外部配管３０をウインドウォッシャ液等の貯留タンク（図示せず）に連結して循環させることにより、ワックス３を冷却して意識的にバルブを閉じることができるとともに、冷却液によりウインドウォッシャ液が温められて、冬季においてはフロントガラスに付着する雪や氷を容易に除去する機能を付加することができる。
【００３５】
さらに図８は図６乃至図７に示す外部配管３０をセンサケース２内に組み込んだサーモスタット装置１の、他の実施の形態例であるが、この図に示すように、外部配管３０は極めて自由な配管とすることができる。
また、図５乃至図８に示すように、サーモスタット装置１に加熱素子２０と外部配管３０とを組み合わせることにより、前述の如く循環流路４の冷却液だけによらずにサーモスタット装置１を加熱または冷却することが可能であり、さらに多機能なサーモスタット装置１とするこができる。
なお、前記加熱素子２０のペルチェ素子は、極性を反転させて接続させることにより加熱・冷却の双方の作用を有するために、この加熱素子２０を用いることによってサーモスタット装置１の設計の自由度が増大する。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明を行った本発明のサーモスタット装置によれば次のような効果を奏する。
【００３７】
（１）センサケースの熱膨張体を内蔵した部分は、循環流体の循環流路内に配置するとともに、摺動部材は、循環流体に接しない循環流路外に配置する構成としたことによって、ピストンロッド等の摺動部材が直接冷却液中に接触することがなくなり、冷却液の浸入や冷却液に含まれる成分による、摺動部材の浸食等の事故の防止を図ることが可能となる。
（２）また、循環流路内における通水抵抗の大きいポペットバルブに代えて、弁軸を有し、この弁軸を回動させて流量制御を行うバルブとしたことにより、同一流量を得るために必要とされるポペットバルブよりも小型化が可能となり、従って、循環流路の冷却液を圧送するウォーターポンプの負担の低減化やラジエータの小型化ができるとともに、装置自体の小型化をも図ることが可能となる。
（３）さらに、ポペットバルブに代えて、弁軸を有し、この弁軸を回動させて流量制御を行うバルブとしたことにより、循環流路の冷却液が開弁する弁体から直接センサケースに当接させることができるために、センサケースの感温性が向上し、従って、サーモスタット装置の応答性能の向上を図ることが可能となる。
（４）循環流路に充填する冷却液によるセンサケースの加熱冷却に加え、ＰＴＣ素子やペルチェ素子等の加熱素子によりセンサケースの加熱を行う場合には、これらの加熱素子への配線を、循環流路内の冷却液を経由することなくできるために、漏水によるショート等の事故を防止することが可能となる。
（５）また、センサケースの加熱冷却を冷却液や加熱素子によるものに加え、ウインドウォッシャー液用の配管をセンサケースに付加すことによって、ワックスを冷却して意識的にバルブを閉じることができるとともに、冬季におけるフロントガラスに付着した氷や雪の除去が可能となる。さらに、車両の空調用のエアコン配管のセンサケースへの付加や、加熱素子のペルチェ素子の極性を反転させての接続によっても、センサケース自体の冷却が可能となる。
（６）そして、弁軸に弁体の開閉角を検出する角度センサを取付け、さらに公知の循環流路に配置される温度センサや、内燃機関の回転数や、外気温センサ等からの配信データを、ＥＣＵにて比較・診断を行い、さらに報知手段により出力することにより、運転者に確実に作動状況を把握させるとともに、内燃機関のフェイルセイフ機能を考慮した運転が可能となる。
（７）弁軸に手動レバーを取り付けたことによって、サーモスタット装置の外部からの操作が可能となり、万一の故障の場合におけるサーモスタット装置の開閉が可能となるとともに、循環流路に冷却液を新規に充填、若しくは交換を行う際にも、この手動レバーの開閉操作によって注入性の向上を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るサーモスタット装置の第一の実施の形態を示し、内燃機関等の循環流路に配置されるサーモスタット装置の破断平面図である。
【図２】（ａ）は図１の側面図であり、（ｂ）は（ａ）のカム部材の作用の説明図である。
【図３】ピストンロッドとカム部材との関係の動作説明図であり、（ａ）は、ピストンロッドが下降時の状態を示し、（ｂ）はピストンロッドが上昇時の状態を示す説明図である。
【図４】本発明のサーモスタット装置を配置する循環流路の該略図である。
【図５】外部熱源である加熱素子をセンサケースに付加した状態を説明する破断側面図である。
【図６】ウインドウォッシャー液等の配管をセンサケースに付加した状態を説明する平面図である。
【図７】図５の一部破断側面図である。
【図８】図６の他の実施の形態を示す側面図である。
【図９】シール部材（弁座）の配置を説明する側面断面図である。
【図１０】弁軸を有する他の弁体による、他の実施の形態例の断面側面図であり、（ａ）は弁体が閉状態を、（ｂ）は開状態を示すものである。
【図１１】従来のサーモスタット装置を配置する循環流路の破断側面図である。
【図１２】従来の第二のサーモスタット装置であって、センサケース内に加熱素子を備えたるサーモスタット装置を配置する循環流路の破断側面図である。
【符号の説明】
１ サーモスタット装置
１Ａ 弁本体
２ センサケース
３ ワックス
３ａ ダイヤフラム
４ 循環流路
４ａ 内壁（循環流路）
５ 弁軸（トルク軸）
５ａ 弁軸（支承軸）
６ 弁体
６ａ 穿設穴
６ｂ ベアリング
７ シール部材（弁座）
７ａ シール部
８ カム部材
８ａ スプリング
８ｂ スプリング係止溝
９ ピストンロッド
９ａ リテーナ
１０ バタフライバルブ
１１ 手動レバー
２０ 加熱素子
２０ａ 電極
２０ｂ シールド線
３０ 外部配管
５０ サーモスタット装置（第一の従来例）
５０Ａ サーモスタット装置（第二の従来例）
５１ センサケース
５１Ａ センサケース（第二の従来例）
５２ ピストンガイド
５２Ａ ピストンガイド（第二の従来例）
５３ ピストンロッド
５３ ピストンロッド（第二の従来例）
５４ 弁体
５４ 弁体（第二の従来例）
５５ コイルスプリング
５５Ａ コイルスプリング（第二の従来例）
５６ フランジ部
５７ 嵌合穴
５８ 開閉部
Ｅ 内燃機関
Ｌ 報知手段
Ｔ 外気温センサ
Ｘ 角度センサ
Ｙ 温度センサ
Ｚ アクチュエータ
Claims (7)
- 循環流路内の循環流体の加熱または冷却を感知して膨張・収縮する熱膨張体を内蔵するとともに、当該熱膨張体の膨張・収縮による体積変化に伴って摺動部材を摺動させ、弁体の開閉を行うサーモスタット装置において、
センサケースの前記熱膨張体を内蔵した部分は、前記循環流体の循環流路内に配置するとともに、前記摺動部材は、前記循環流体に接しない循環流路外に配置することを特徴とする、サーモスタット装置。 - 前記弁体は、
弁軸の回動により前記循環流路を開閉可能とし、前記循環流体の流量制御を行うことを特徴とする、
請求項１に記載のサーモスタット装置。 - 前記弁体の弁座は、
当該弁体の回動に係合する形状に形成し、前記循環流路の内壁に固着されることを特徴とする、
請求項２に記載のサーモスタット装置。 - 前記摺動部材は、
摺動可能とするピストンロッドを備え、当該ピストンロッドの頭部を、前記弁体の前記弁軸に装着されるカム部材に当接させ、当該ピストンロッドの摺動に伴って、当該弁軸を回動させることを特徴とする、
請求項２又は請求項３に記載のサーモスタット装置。 - 前記弁軸には、
当該弁軸が、手動によりその回動を可能とする回動補助手段を備えることを特徴とする、
請求項２乃至請求項４の何れか１項に記載のサーモスタット装置。 - 前記弁軸には、
前記弁体の開閉角度の検出を行う角度検出手段を備えることを特徴とする、
請求項２乃至請求項５の何れか１項に記載のサーモスタット装置。 - 前記熱膨張体を内蔵するセンサケースに、
当該熱膨張体を外部熱源により膨張・収縮させるための外部補助熱源手段を備えることを特徴とする、
請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載のサーモスタット装置。
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