JP4892606B2 - サーモバルブ - Google Patents

Description

本発明は、サーモバルブに関し、特に、車両用変速機の潤滑・冷却用のオイルの温度を熱交換器によって調節する回路に好適なサーモバルブに関する。

車両用の有段または無段の自動変速システム等においては、変速機の潤滑・冷却用のオイル（フルードともいう）をそのオイルの温度に応じて選択的にオイルクーラに通して冷却するために、そのオイルの流路をオイル温度に応じて切り替えるサーモバルブが用いられている。

この種のサーモバルブとしては、例えば自動変速機の潤滑・冷却用のオイルをヒータコア通過後のエンジン冷却水との熱交換により昇温させることができる第１熱交換器とその自動変速機との間に介装され、第１熱交換器から自動変速機に戻る潤滑・冷却用のオイルの温度が高いときにはそのオイルを空冷式オイルクーラである第２熱交換器に通すように開弁するワックス収納型のものが知られている。

このワックス収納型のサーモバルブでは、第２熱交換器にオイルを流す分岐通路を開閉するバルブを有底筒状のバルブ支持部材に支持させるとともに、そのバルブ支持部材をピストン状の支持軸に可動状態で支持させ、そのバルブ支持部材の内部に収納されたワックスの温度変化に伴う膨張・収縮とバルブを閉弁側に付勢するばねの付勢力とによってバルブを開閉させるようになっている。また、車両製造段階の低温状態では高温時に開放される第２熱交換器側の回路へのオイルの充填が容易でないという問題を解消すべく、バルブ支持部材をばねの付勢力に抗してバルブ開放側に移動させた強制開弁状態で、支持軸を係止ピンによってバルブハウジング（あるいはケース）に係止しておき、第２熱交換器側の回路へのオイルの充填が完了した後に係止ピンを取り外すことによって、支持軸およびバルブ支持部材を本来の位置に復帰させるようにしている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−３３３０６８号公報

しかしながら、上述のような従来のサーモバルブにあっては、第２熱交換器側の回路へのオイルの充填が完了した後に、支持軸のバルブハウジングへの係止状態を解除するよう係止ピンをバルブハウジングから取り外すピン抜き作業が必要であり、余計な作業工数が発生するという問題があった。

さらに、係止ピンの取り外し作業を容易にするためには、係止ピンの把持部をバルブハウジングから外部に大きく突出させる必要があった。

本発明は、上述のような従来の問題を解決するためになされたもので、余計な作業を行うことなく、高温時にオイル等の流体が流れる回路への流体の充填が容易にかつ確実に実行できるサーモバルブを提供することを目的とする。

本発明に係るサーモバルブは、上記目的達成のため、（１）外部の流路に接続される複数のポートおよび該複数のポートに連通するバルブ作動室が形成されたバルブハウジングと、前記バルブ作動室内の流体の温度が予め設定された低温範囲内にあるときには前記複数のポートのうち特定のポートを閉止する第１動作位置をとり、前記流体の温度が予め設定された高温範囲内にあるときには前記特定のポートを開放する第２動作位置をとるよう、前記バルブ作動室内の流体の温度に応じて変位するとともに、前記バルブ作動室内で前記第１動作位置側への付勢力を受けるバルブ部材と、前記バルブ部材を前記第２動作位置に拘束するバルブ動作制限位置と前記バルブ部材の前記流体の温度に応じた変位を許容するバルブ動作許容位置とに移動するよう前記バルブハウジングに移動可能に装着されるとともに、前記バルブ動作許容位置側に付勢されるバルブ位置制限部材と、を備えたサーモバルブにおいて、前記バルブ位置制限部材と前記バルブハウジングとの間に、温度に応じて変形する感温変形部材が介装され、前記感温変形部材が、前記バルブハウジング内の前記流体の温度が最初に前記高温範囲内に達するまでの初期段階では前記バルブ位置制限部材を前記バルブ動作制限位置に拘束し、前記流体の温度が最初に前記高温範囲内に達したときに前記拘束を解除する形状に変形することを特徴とする。

この構成により、バルブ作動室に流体が導入されるまでの初期段階のサーモバルブでは、感温変形部材によってバルブ位置制限部材がバルブ動作制限位置に拘束されることで、バルブ部材が特定のポートを開放する第２動作位置に拘束され、バルブ作動室内の流体の温度に関係なく特定のポートが開放される。したがって、サーモバルブが実装されるとき、高温範囲で流体が流れる回路への流体の充填が、その高温範囲に達しない作業温度環境下であっても容易に実行できることになる。そして、その充填後に、バルブ作動室内の流体の温度が高温範囲内に達すると、感温変形部材がバルブ位置制限部材から離脱してバルブ位置制限部材の拘束が解除され、第１動作位置側への付勢力を受けるバルブ部材が閉弁方向に復帰するとともに、そのバルブ部材の変位を許容するようバルブ位置制限部材がバルブ動作許容位置側に復帰する。このとき、バルブ作動室内の流体の温度の変化に応じて、バルブ位置制限部材のバルブ動作制限位置への拘束が解除されることから、拘束解除のための余計な操作は一切不要であるとともに、何らかの操作部材をバルブハウジングの外方側に突出させる必要もない。

上記（１）の構成を有するサーモバルブは、好ましくは、（２）前記感温変形部材が、前記バルブハウジングの内部に収納され、前記バルブハウジングの内部の温度に応じて変形するのがよい。この構成により、感温変形部材をバルブ作動室内の流体の温度の変化に感度良く反応させることができる。

あるいは、上記（１）の構成を有するサーモバルブは、（３）前記感温変形部材が、前記バルブハウジングの外部に装着され、前記バルブハウジングおよび前記バルブ位置制限部材のうち少なくとも一方の温度に応じて変形するものであってもよい。この構成により、バルブ作動室内の流体に接するバルブハウジングおよびバルブ位置制限部材のうち少なくとも一方がその流体の温度に追従して温度変化し、そこからの伝熱により感温変形部材がその流体の温度に感応して変形する。この場合、感温変形部材はバルブハウジングの外部から目視できるので、感温変形部材がバルブ位置制限部材のバルブ動作制限位置への拘束状態か否かが、目視判別可能となる。

上記（１）〜（３）の構成を有するサーモバルブにおいては、（４）前記バルブ位置制限部材が、前記バルブハウジングに軸方向移動可能に支持された可動軸で構成されることが望ましい。この構成により、感温変形部材を可動軸の段付部、環状の凹凸部、端面等の部位に係合させるだけの簡単な構成で、バルブ作動室内の流体の温度が高温範囲内に達するまでは可動軸が確実にバルブ動作制限位置に拘束される。

上記（４）の構成を有するサーモバルブにおいては、（５）前記感温変形部材が、前記拘束を解除する形状に変形するとき、前記可動軸を前記バルブ動作制限位置に拘束するよう前記可動軸に係合する初期姿勢から前記可動軸の径方向に変形するのが好ましい。この構成により、感温変形部材をバルブ作動室内の流体の温度に応じて可動軸の径方向に変形させるだけの簡素な構成としながら、この感温変形部材を可動軸の段付部や環状の凹凸部、端面等の部位に係合および離脱させ、バルブ位置制限部材のバルブ動作制限位置への拘束を確実に行うとともに、その拘束を確実に解除させることができる。

上記（５）の構成を有するサーモバルブにおいては、（６）前記感温変形部材が、前記可動軸の一部を取り囲むとともに、前記流体の温度が前記高温範囲内に達したときには前記可動軸の一部から離脱するように拡径するバイメタルリングで構成されているのが好ましい。この場合、バイメタルリングからなる感温変形部材をバルブ作動室内の流体の温度に応じて拡径可能にし、可動軸の段付部や環状の凹凸部等の部位に係合させるだけの簡単な構成で、バルブ作動室内の流体の温度が高温範囲内に達するまでは可動軸が確実にバルブ動作制限位置に拘束される。また、その流体の温度が高温範囲内に達すると、バイメタルリングからなる感温変形部材がバルブ位置制限部材から離脱して、バルブ位置制限部材の拘束が確実に解除される。なお、感温変形部材は、バイメタルで構成されず、形状記憶合金等からなるものであってもよいし、リングでなく温度変化に応じて部分的に可動軸に接近もしくは離間する弧状、棒状、板状、非円形環状等のような任意の形状とすることができる。

上記（５）の構成を有するサーモバルブにおいては、また、（７）前記感温変形部材が、前記バルブハウジングに固定された固定部と、前記固定部に連結され前記拘束を解除する形状に変形する変形部と、を有することが好ましい。この構成により、バルブハウジングから感温変形部材に効率良く熱が伝わり、感温変形部材の確実な動作が得られる。

上記（７）の構成を有するサーモバルブにおいては、（８）前記感温変形部材は、前記変形部が前記固定部から前記可動軸の径方向に延在するバイメタルプレートで構成されているものであってもよい。この場合、感温変形部材の変形部を大きく変形させることができ、感温変形部材を可動軸の端面に当接させるような配置が容易に可能となる。

上記（１）〜（８）の構成を有するサーモバルブにおいては、（９）前記複数のポートが、前記特定のポートとは別に、前記バルブハウジングの内部に前記流体を導入する第１入口ポートと、前記バルブハウジングの内部から前記流体を排出する第１出口ポートと、前記第１入口ポートに連通する第２出口ポートと、前記第２出口ポートから流出した流体を導入する第２入口ポートと、を含み、前記バルブ部材が前記第１動作位置にあるとき、前記バルブハウジング内に前記第１入口ポートと前記第１出口ポートとを連通させる第１流路が形成され、前記バルブ部材が前記第２動作位置にあるとき、前記バルブハウジング内に前記特定のポートを介して前記第２入口ポートと前記第１出口ポートとを連通させる第２流路が形成されるのが好ましい。

この構成により、バルブ作動室に導入される流体の温度に応じて、第１流路と第２流路との確実な切替えが可能になる。

上記（９）のいずれかの構成を有するサーモバルブにおいては、（１０）前記複数のポートが、前記第１流路の一部を構成する連通ポートを含むとともに、前記バルブ部材が、前記連通ポートを開閉する第１弁体部および前記特定のポートを開閉する第２弁体部を有し、前記第１弁体部が、前記第１動作位置では前記連通ポートを開放し前記第１流路を介して前記第１入口ポートおよび前記第１出口ポートを連通させる一方、前記第２動作位置では前記連通ポートを閉止して前記第１流路を介した前記第１入口ポートおよび前記第１出口ポートの連通を遮断し、前記第２弁体部が、前記第１動作位置では前記特定のポートを閉止して前記第２入口ポートと前記第１出口ポートとの連通を遮断する一方、前記第２動作位置では前記特定のポートを開放して前記第２入口ポートと前記第１出口ポートとを連通させるのが好ましい。

この構成により、バルブ部材の第１動作位置では、連通ポートが開放されるとともに特定のポートが閉止され、バルブ部材の第２動作位置では、連通ポートが閉止されるとともに特定のポートが開放されることになり、バルブ部材を直動させる簡素な構成で、バルブ作動室内の流体の温度に応じた第１流路と第２流路との円滑な切替えが可能になる。

上記（１０）の構成を有するサーモバルブにおいては、（１１）前記バルブ部材が、前記バルブ位置制限部材に軸方向に摺動可能に嵌合した摺動筒部と、該摺動筒部に一体に結合して前記バルブ位置制限部材により閉蓋される容積可変の室を形成する胴部と、を有し、前記第１弁体部が、前記胴部に前記可動軸の軸方向に変位可能に支持され、前記第１弁体部と前記バルブ部材との間には、前記第１弁体部に前記連通ポートの閉止方向への付勢力を加える第１の弾性部材が介装されているのが好ましい。

この構成により、バルブ位置制限部材がバルブ動作制限位置に拘束される状態で、胴部内の室の容積が変化しても、第１弁体部による連通ポートの閉止状態が良好に維持されることになる。なお、容積可変の室には、バルブ作動室内の流体の温度に応じて膨張および収縮するワックスが充填されているのがよい。その場合、バルブ作動室内の流体の温度が上昇すると、胴部内のワックスが溶けながら膨張し、バルブ部材が可動軸に対して胴部を変位させることにより、特定のポートがバルブ部材により開放されることになる。したがって、バルブ作動室内の流体の温度が上昇すると、特定のポートが開放されることで、高温の流体を使用したり温度調節したりする他の回路（例えば冷却回路）に通すことができることになる。

上記（１０）、（１１）の構成を有するサーモバルブにおいては、（１２）前記第２弁体部と前記バルブハウジングの間には、前記第２弁体部に前記特定のポートの閉止方向への付勢力を加える第２の弾性部材が介装されているのが好ましい。

この構成により、感温変形部材がバルブ位置制限部材から離脱してバルブ位置制限部材の拘束が解除されたときに、第２の弾性部材からの付勢力をバルブ部材を介して受けるバルブ位置制限部材が、バルブ動作許容位置側に即座に復帰することになる。

上記（１）〜（１２）の構成を有するサーモバルブにおいては、（１３）前記流体の温度が最初に前記高温範囲内に達し、前記感温変形部材が前記バルブ位置制限部材と前記バルブハウジングとの間で前記拘束を解除する形状に変形するとき、前記感温変形部材が、前記バルブ位置制限部材と前記バルブハウジングとのうちいずれか一方の特定位置に保持されるのがよい。

この構成により、感温変形部材がバルブ位置制限部材の拘束を解除するよう変形するときに、その感温変形部材の位置をバルブ位置制限部材かバルブハウジングの特定位置に確実に位置させ、バルブ位置制限部材の拘束解除動作を確実に実行させることができる。

本発明によれば、バルブ作動室に流体が導入されるまでの初期段階等に、感温変形部材によってバルブ位置制限部材をバルブ動作制限位置に拘束し、バルブ作動室内の流体の温度に関係なく特定のポートが開放されるようにして、高温時にオイル等の流体が流れる回路への流体の充填が低温の作業環境下で確実に実行されるようにするとともに、その充填後にバルブ作動室内の流体の温度が高温範囲内に達したとき、感温変形部材がバルブ位置制限部材から離脱してバルブ位置制限部材の拘束が解除され、何らの解除操作なしでバルブ部材が閉弁方向に復帰するようにしているので、流体充填後にバルブ位置制限部材の拘束解除のために余計な操作を行ったりその操作のためにバルブハウジングの外方側に手動操作部材を大きく突出させたりする必要を無くすことができる。その結果、余計な作業を行うことなく、高温時に流体が流れる回路への流体の充填が容易にかつ確実に実行できるサーモバルブを提供することができる。

本発明の一実施形態に係るサーモバルブを装備する車両駆動システムの初期段階の要部ブロック構成図で、サーモバルブのみ断面図で示している。 本発明の一実施形態に係るサーモバルブを装備する車両駆動システムの初期段階経過後のオイル低温時の要部ブロック構成図で、サーモバルブのみ断面図で示している。 本発明の一実施形態に係るサーモバルブを装備する車両駆動システムの初期段階経過後のオイル高温時の要部ブロック構成図で、サーモバルブのみ断面図で示している。 （ａ）は本発明の一実施形態に係るサーモバルブのバイメタルリングの平面図、（ｂ）はその初期段階のバイメタルリングが装着された作動位置制限部材の断面図、（ｃ）は高温範囲に達するオイル温度上昇を経た後のバイメタルリングの装着状態を示す作動位置制限部材の断面図である。 本発明の一実施形態に係る車両駆動システムの概略構成図である。 本発明の他の実施形態に係るサーモバルブを装備する車両駆動システムの初期段階の要部ブロック構成図で、サーモバルブのみ断面図で示している。 本発明の他の実施形態に係るサーモバルブを装備する車両駆動システムの初期段階経過後のオイル低温時の要部ブロック構成図で、サーモバルブのみ断面図で示している。 本発明の他の実施形態に係るサーモバルブの感温変形部材の装着姿勢を示すそのサーモバルブの上面図である。

以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

（一実施形態）
図１〜図５は、本発明の一実施形態に係るサーモバルブとそれを装備する車両駆動システムを示している。なお、本実施形態のサーモバルブは、車両用自動変速機の油圧回路の一部でその油圧回路内を流れるオイル（流体；例えばＡＴＦ（Automatic Transmission Fluid））と外部との熱交換を行うことで、オイルの温度を予め設定された温度範囲内に調節するようになっている。

まず、その構成について説明する。

図１〜図３および図５に示すように、本実施形態における車両駆動システム１０は、例えば内燃機関からなるエンジン１１（図５参照）と、このエンジン１１からの動力を図示しない駆動車輪（走行出力部）側に伝達する変速可能な動力伝達装置としての自動変速機１２と、を備えている。なお、ここにいう自動変速機１２は、有段または無段のいずれであってもよく、電動機を内蔵するハイブリッド構成のものであってもよい。また、本発明のサーモバルブは、自動変速機１２以外の変速機（手動変速機でもよい）に、または潤滑や冷却にオイルを用いる他の装置のオイル冷却回路中にも好適に用いることができる。

車両駆動システム１０を搭載した自動車（図示していない）には、エンジン１１の冷却水を車両前方側からの空気によって空冷するラジエータ１３と、エンジン１１の冷却水と自動車の車室内空間に導入される空気との間で熱交換を行うことにより車室内空間を暖房することができるヒータコア１４と、このヒータコア１４を通過した冷却水をエンジン１１側に戻す配管（図５中のＨ３〜Ｈ５）の途中に設けられ、ヒータコア１４を通過した冷却水と自動変速機１２の潤滑・冷却用のオイル（流体）との間で熱交換を行う第１熱交換器１５と、自動変速機１２と第１熱交換器１５の間にオイル通路１６ａ、１６ｂを形成するとともに自動変速機１２のケース（詳細図示せず）に第１熱交換器１５を固定する固定部材１７と、第１熱交換器１５から自動変速機１２に戻るオイルを例えば車両前方側からの空気によって空冷するオイルクーラとしての第２熱交換器１８とが、それぞれ搭載されている。

図５に示すように、エンジン１１には、ウォーターポンプ１１ｐが内蔵されている。このウォーターポンプ１１ｐは、エンジン１１内からアッパーホースＨ１を通してラジエータ１３に高温の冷却水を流入させるとともに、ラジエータ１３で熱交換により冷却された冷却水をロワホースＨ２を通してエンジン１１側に供給させ、あるいは更に、配管Ｈ３、Ｈ４、Ｈ５を介し、エンジン１１から車室側ヒーター用熱交換器であるヒータコア１４および第１熱交換器１５内を通して、冷却水を循環させるようになっている。ウォーターポンプ１１ｐの吸入側にはサーモスタット１９が配置されており、冷却水温度が設定温度以下のときにはラジエータ１３をバイパスしてアッパーホースＨ１側からとロワホースＨ２に冷却水が流れ、冷却水温度が設定温度に達すると、その温度に応じて開閉することによりラジエータ１３を通る冷却液の流量が調節されるようになっている。なお、ウォーターポンプ１１ｐは、例えばエンジン１１の動力により回転する機械式ポンプであるが、例えば自動変速機１２がハイブリッド構成である場合には、エンジン１１の停止中に冷却水（例えば暖房に要する水温以上の冷却水）を循環させる電動ポンプを併設したものであってもよい。

自動変速機１２と第１熱交換器１５の間には、第１熱交換器１５から自動変速機１２への戻り側のオイル通路１６ｂの途中に第２熱交換器１８を選択的に挿入することができるように、一対のオイル配管１８ａ、１８ｂとオイル温度の調節バルブであるサーモバルブ２０とが介装されている。

図２、図３に示すように、サーモバルブ２０は、固定部材１７に収納・保持され、オイル通路１６ｂを通るオイルの温度に応じてオイル通路１６ｂの途中に第１流路ＰＷ１または第２流路ＰＷ２のいずれか一方（任意の片方）を選択的に形成するようになっている。また、オイル配管１８ａ、１８ｂの内部には、それぞれ第２流路ＰＷ２の一部を形成するオイル導入通路部１８ｃ１およびオイル排出通路部１８ｃ２が形成されている。なお、サーモバルブ２０は、第１熱交換器１５から自動変速機１２への戻り側であれば、その設置位置が固定部材１７の内部である必要はなく、図５中に示す位置より第２熱交換器１８側に設けられてもよい。

第１熱交換器１５からオイル通路１６ｂに導入される（オイル通路１６ｂを通る）オイルの温度が予め設定された低温範囲内の温度であるときには、図２に示すように、サーモバルブ２０の内部に第１流路ＰＷ１が形成されることで、戻り側のオイル通路１６ｂは、第１熱交換器１５からサーモバルブ２０へのオイル導入通路部１６ｂ１と、サーモバルブ２０から自動変速機１２へのオイル排出通路部１６ｂ２と、サーモバルブ２０の内部に選択的に形成される第１流路ＰＷ１とによって構成されるようになっている。

また、オイル通路１６ｂを通るオイルの温度が前記低温範囲の上限温度より高い温度を含むように設定された高温範囲内の温度であるときには、図３に示すように、オイル通路１６ａ、１６ｂの間に第２流路ＰＷ２が形成され、戻り側のオイル通路１６ｂは、第１熱交換器１５からサーモバルブ２０へのオイル導入通路部１６ｂ１と、サーモバルブ２０から自動変速機１２へのオイル排出通路部１６ｂ２と、一対のオイル配管１８ａ、１８ｂおよびサーモバルブ２０によって形成される第２流路ＰＷ２とによって構成されるようになっている。なお、ここにいう低温範囲と高温範囲は、車両によって最適な範囲に設定されるもので、部分的に重なるように同一の温度を含むものであってもよいし、互いに重なることがないように、高温範囲の下限温度が低温範囲の上限温度より高い温度であってもよい。

図１〜図３に示すように、サーモバルブ２０は、バルブハウジング２１を備えており、このバルブハウジング２１には、複数の外部接続ポート２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄと、一対のバルブポート２２ａ、２２ｂと、これら複数の外部接続ポート２１ａ〜２１ｄおよびバルブポート２２ａ、２２ｂ（以下、これら全部のポートを指して複数のポート２１ａ〜２１ｄおよび２２ａ、２２ｂともいう）に連通する略円柱状のバルブ作動室２３とが形成されている。ここで、複数の外部接続ポート２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄは、第１入口ポート、第１出口ポート、第２入口ポートおよび第２出口ポートとして機能し、それぞれに対応する外部の流路であるオイル導入通路部１６ｂ１、オイル排出通路部１６ｂ２、オイル導入通路部１８ｃ１およびオイル排出通路部１８ｃ２に接続されている。

また、バルブハウジング２１は、一端側（図１〜図３中で上端側）が開口するように凹状をなす第１ハウジング部材２４と、この第１ハウジング部材２４の一端側を液体密（液密的あるいは気密的）に閉塞するよう第１ハウジング部材２４にねじ結合したプラグ状の第２ハウジング部材２５とによって構成されており、第１ハウジング部材２４には、オイル導入通路部１６ｂ１とオイル排出通路部１８ｃ２を連通させる連通路２４ａが形成されている。この連通路２４ａは、一対のバルブポート２２ａ、２２ｂのうち一方のバルブポート２２ａ（連通ポート）を介してバルブ作動室２３に連通し、オイル導入通路部１６ｂ１およびオイル排出通路部１８ｃ２をバルブ作動室２３に連通させるようになっている。

第２ハウジング部材２５は、第１ハウジング部材２４に例えばねじ結合により固定（ねじ結合以外の固定方法でもよい）されたねじ結合部２５ａと、その一方側で第１ハウジング部材２４から外方に突出するフランジ付の肉厚円筒部２５ｂと、ねじ結合部２５ａの他方側で第１ハウジング部材２４内に嵌入され、第１ハウジング部材２４との間にオイル導入通路部１８ｃ１に連通する環状通路２６を形成するバルブシート部２５ｃと、によって構成されている。そして、そのバルブシート部２５ｃには、環状通路２６をバルブ作動室２３に連通させる他方のバルブポート２２ｂと、このバルブポート２２ｂを環状通路２６に連通させる複数の放射方向の連通孔２５ｅとが、それぞれ形成されている。また、第２ハウジング部材２５のねじ結合部２５ａの内方側には一定深さの内周環状溝２５ｇが形成されている。第２ハウジング部材２５は、詳細は図示しないが、内周環状溝２５ｇを形成する複数の部品からなり、内周環状溝２５ｇに後述するバイメタルリング５１を挟んだ後に互いに結合（圧入、ねじ結合、溶接等）される等して内周環状溝２５ｇを形成するように構成されてもよい。

第２ハウジング部材２５の肉厚円筒部２５ｂの中心部には、センターガイド軸２７が挿入されており、センターガイド軸２７は、バルブハウジング２１に軸方向移動可能に支持された可動軸となっている。このセンターガイド軸２７は、第２ハウジング部材２５の肉厚円筒部２５ｂに挿入された大径の摺動軸部２７ａと、この摺動軸部２７ａからバルブ作動室２３内に向かって突出する小径の円柱状のガイド軸部２７ｂと、摺動軸部２７ａと一体に形成され、第２ハウジング部材２５の肉厚円筒部２５ｂに対し軸方向一方側に突き当たることで摺動軸部２７ａの外方側への抜け止め作用をなすストッパ部２７ｃと、によって構成されている。

摺動軸部２７ａには、複数のシールリング２８が装着されており、第２ハウジング部材２５と摺動軸部２７ａとの間の環状の隙間がこれら複数のシールリング２８により液体密にシールされている。また、ガイド軸部２７ｂは、摺動軸部２７ａに部分的に例えば圧入されるか他の固定方法で挿入されて摺動軸部２７ａに一体化されており、ガイド軸部２７ｂの外周面は高硬度の円滑な摺動面に仕上げ加工されている。さらに、摺動軸部２７ａには、シールリング２８よりガイド軸部２７ｂに近接する外周環状溝２７ｅ（図２参照）が形成されている。

一方、サーモバルブ２０のバルブ作動室２３内には、図１〜図３に示すようなバルブ部材３１と、フランジ付の略円筒状の外側ガイド部材３２と、例えば略円錐形に傾斜した円錐コイルばね３３とが設けられている。

バルブ部材３１は、連通ポートである一方のバルブポート２２ａを開閉する第１弁体部４１と、特定のポートである他方のバルブポート２２ｂを開閉する第２弁体部４２と、を有している。

第１弁体部４１は、図２に示す第１動作位置ＡＰ１では、一方のバルブポート２２ａを開放し第１流路ＰＷ１を介してオイル導入通路部１６ｂ１およびオイル排出通路部１６ｂ２を連通させ、一方、図１および図３に示す第２動作位置ＡＰ２では、一方のバルブポート２２ａを閉止して第１流路ＰＷ１を介したオイル導入通路部１６ｂ１およびオイル排出通路部１６ｂ２の連通を遮断することができる。また、第２弁体部４２は、図２に示す第１動作位置ＢＰ１では他方のバルブポート２２ｂを閉止してオイル導入通路部１８ｃ１とオイル排出通路部１６ｂ２との連通を遮断する一方、図１および図３に示す第２動作位置ＢＰ２では他方のバルブポート２２ｂを開放してオイル導入通路部１８ｃ１とオイル排出通路部１６ｂ２とを連通させることができるようになっている。

外側ガイド部材３２は、バルブ作動室２３を形成する第１ハウジング部材２４の内壁の段差部分２４ｄに支持されるフランジ部３２ｆと、このフランジ部３２ｆと一体に形成されるとともにバルブ部材３１を軸方向に摺動可能に案内する略円筒状のガイド部３２ｇとを有しており、フランジ部３２ｆには、第１流路ＰＷ１の一部を形成する複数の連通孔３２ｈが形成されている。

また、バルブ部材３１は、センターガイド軸２７のガイド軸部２７ｂに摺動可能に嵌合するとともに第２弁体部４２が固定された摺動筒部４３と、この摺動筒部４３に一体に結合し摺動筒部４３と共にセンターガイド軸２７のガイド軸部２７ｂによって閉蓋されるワックス収納室４４を形成する胴部４５と、この胴部４５の内底壁部から摺動筒部４３とは反対側に突出して第１弁体部４１をセンターガイド軸２７の軸方向に変位可能に支持するバルブガイド軸部４６と、を有している。そして、略円板状の第１弁体部４１が、その中心部でバルブガイド軸部４６を介して胴部４５に対し軸方向に変位可能に支持されている。この第１弁体部４１と胴部４５の間には、圧縮コイルばね４７が介装されている。この圧縮コイルばね４７は、第１弁体部４１とバルブ部材３１との間で、第１弁体部４１に一方のバルブポート２２ａの閉止方向への付勢力を加える第１の弾性部材となっている。

一方、円錐コイルばね３３は、第２弁体部４２とバルブハウジング２１の間に介装され、第２弁体部４２に他方のバルブポート２２ｂの閉止方向への付勢力を加える第２の弾性部材となっている。ここで、第２弁体部４２は、例えば摺動筒部４３に一体に固着され、胴部４５および摺動筒部４３と一体に変位するようになっており、この第２弁体部４２に加えられる円錐コイルばね３３からの付勢力は、第２弁体部４２、摺動筒部４３および胴部４５を全体に対して他方のバルブポート２２ｂの閉止方向への付勢力を加えるようになっている。

また、バルブ部材３１の胴部４５および摺動筒部４３の内方に形成されるワックス収納室４４には、バルブ作動室２３内のオイルの温度に応じて膨張および収縮する充填材料、例えば特許文献１に記載のものと同様なワックスが充填されており、バルブ部材３１内のワックス収納室４４は、内部のワックスが膨張するときにはその容積を増加させ、内部のワックスが収縮するときにはその容積を減少させる容積可変の室となっている。

具体的には、バルブ部材３１は、その摺動筒部４３をセンターガイド軸２７のガイド軸部２７ｂに摺動可能に嵌合させているので、内部のワックスが膨張するときにはその膨張に伴い、円錐コイルばね３３から第２弁体部４２に加えられる閉弁方向の付勢力に抗して第２弁体部４２を第２ハウジング部材２５のバルブシート部２５ｃから離間させる方向に移動し、図３に示すように他方のバルブポート２２ｂを開放させることができる。また、バルブ部材３１は、内部のワックスが収縮するときには、その収縮に伴い、円錐コイルばね３３から第２弁体部４２に加えられる閉弁方向の付勢力に応じ、第２弁体部４２を第２ハウジング部材２５のバルブシート部２５ｃに接近させる方向に移動し、図２に示すように他方のバルブポート２２ｂを閉止させることができるようになっている。

このように、バルブ部材３１は、バルブ作動室２３内のオイルの温度が予め設定された低温範囲内にあるときには、複数のポート２１ａ〜２１ｄおよび２２ａ、２２ｂのうち特定のポートである他方のバルブポート２２ｂを閉止する第１動作位置ＢＰ１（図２参照）をとり、バルブ作動室２３内のオイルの温度が予め設定された高温範囲内にあるときには、バルブポート２２ｂを開放する第２動作位置ＢＰ２（図３参照）をとるよう、バルブ作動室２３内のオイルの温度に応じて変位するとともに、バルブ作動室２３内で円錐コイルばね３３からの第１動作位置ＢＰ１側への付勢力を受けている。

このバルブ部材３１は、第２弁体部４２で円錐コイルばね３３からの第１動作位置ＢＰ１側への付勢力を受けるので、その内部のワックスを加圧するとともにワックスを介してセンターガイド軸２７側からの反力を受けることになる。

これに対し、バルブハウジング２１に軸方向に移動可能に装着されたセンターガイド軸２７は、バルブ部材３１を図１に示すように第２動作位置ＢＰ２に拘束するバルブ動作制限位置ＧＰ１と、バルブ部材３１のオイルの温度に応じた変位を許容するバルブ動作許容位置ＧＰ２（図２、図３参照）とに移動させることができるようになっており、サーモバルブ２０の通常使用状態において、センターガイド軸２７は、円錐コイルばね３３からの第１動作位置ＢＰ１側への付勢力をワックスを介して受けることにより、バルブ動作許容位置ＧＰ２側に付勢されている。

このセンターガイド軸２７は、サーモバルブ２０の初期段階、すなわち、サーモバルブ２０の組立て完了時からサーモバルブ２０が自動変速機１２の油圧回路の一部として配管接続され、バルブ作動室２３内にオイルが充填されるまでの段階においては、図１に示すように、バイメタルリング５１によってバルブ動作制限位置ＧＰ１に係止される。すなわち、センターガイド軸２７とバルブハウジング２１との間にはバイメタルリング５１が設けられており、初期段階のサーモバルブ２０においては、センターガイド軸２７は、第２ハウジング部材２５の内周環状溝２５ｇに収納されたバイメタルリング５１を外周環状溝２７ｅに係合させた状態で、バイメタルリング５１を介してバルブハウジング２１に対しバルブ動作制限位置ＧＰ１に係止されるようになっている。

このバイメタルリング５１は、バルブハウジング２１内のオイルの温度（シールリング２８より軸方向内方側の温度）およびそれに近い温度となる第２ハウジング部材２５の内部の温度に応じて変形する略Ｃ字形状の感温変形部材であり、図４（ａ）に示すように、熱膨張率（線膨張係数）の異なる２種類のＣ字形状の金属部材５１ａ、５１ｂを内外に配置して接合させたものである。ここで、Ｃ字形状の金属部材５１ａ、５１ｂのうち内側の金属部材５１ａは、外側の金属部材５１ｂより線膨張係数が大きくなっており、その周囲の温度が予め設定された低温範囲内にあるときには、図４（ｂ）に示すように、バイメタルリング５１の内径ｄｒは摺動軸部２７ａの外周環状溝２７ｅの内底面側の直径ｄ１に近くなり、その周囲の温度が予め設定された高温範囲内にあるときには、図４（ｃ）に示すように、バイメタルリング５１の内径ｄｒは、摺動軸部２７ａの外径ｄ２を超えるようになっている。なお、バイメタル自体の原理や製法などについては公知であり、ここでは詳述しない。

バイメタルリング５１は、バルブハウジング２１内のオイルの温度が最初に高温範囲内に達するまでのサーモバルブ２０の初期段階では、図４（ｂ）に示す状態でセンターガイド軸２７をバルブ動作制限位置ＧＰ１に拘束し、オイルの温度が最初に高温範囲内に達したときにその拘束を解除する図４（ｃ）のような拡径形状に変形することができる。さらに、オイルの温度が最初に高温範囲内に達したとき、図４（ｃ）に示すように、拡径形状に変形したバイメタルリング５１の外周部が内周環状溝２５ｇの底部に当接することで、バイメタルリング５１がバルブハウジング２１およびセンターガイド軸２７に対してセンタリングされるようになっている。すなわち、バイメタルリング５１は、センターガイド軸２７の摺動軸部２７ａの一部を取り囲み、初期段階のサーモバルブ２０においては摺動軸部２７ａの外周環状溝２７ｅに係合しているが、バルブ作動室２３内のオイルの温度が最初に高温範囲内に達したときにはその摺動軸部２７ａの一部から離脱するように拡径するようになっており、それに加えて、オイルの温度が最初に高温範囲内に達し、バイメタルリング５１がセンターガイド軸２７とバルブハウジング２１との間でセンターガイド軸２７のバルブ動作制限位置ＧＰ１への拘束を解除する形状に変形するとき、そのバイメタルリング５１が、センターガイド軸２７とバルブハウジング２１とのうちいずれか一方に係合して、センターガイド軸２７に対し拘束解除に最適な径方向の特定位置に保持されるようになっている。

次に、その作用について説明する。

上述のように構成された本実施形態のサーモバルブ２０では、図１に示すように、バルブ作動室２３にオイルが導入されるまでの初期段階（サーモバルブ２０の組立て完了後、部品として車両組立て工場に納入される段階、車両駆動システム１０への実装段階およびバルブ作動室２３内へのオイル導入段階を含む）においては、バイメタルリング５１によってセンターガイド軸２７がバルブ動作制限位置ＧＰ１に拘束されることで、バルブ部材３１が第２動作位置ＢＰ２に拘束される。したがって、バルブ作動室２３内のオイルの温度に関係なく特定のポートである他方のバルブポート２２ｂが開放された状態となっている。

サーモバルブ２０は、このバルブ動作制限状態で、例えば車両組立て工場で車両駆動システム１０に実装される。この実装のための組立て直後には、オイルは、第１熱交換器１５、サーモバルブ２０、第２熱交換器１８およびクーラチューブであるオイル配管１８ａ、１８ｂのいずれにも充填されていない。

サーモバルブ２０の実装後、バルブ作動室２３内にオイルが充填されるのは、自動変速機１２が運転される前または運転直後であり、バルブ作動室２３内のオイルの温度は予め設定された高温範囲に達しない低温の状態にあるが、このとき、バルブ作動室２３内のオイルの温度に関係なく特定のポートである他方のバルブポート２２ｂが開放された状態となっている。

したがって、通常のバルブ動作ならばバルブ作動室２３内のオイルの温度が高温範囲に達したときにオイルが流れる第２熱交換器１８側の回路に、その高温範囲に達しない低温作業環境下で、オイルを確実に充填することができる。

サーモバルブ２０の車両駆動システム１０への実装が完了し、バルブ作動室２３内のオイルの温度が最初に高温範囲内に達するときには、バルブ部材３１の内部のワックスが膨張するのに伴いバルブ部材３１が円錐コイルばね３３を圧縮するのに先立って、バイメタルリング５１が拡径するとともにその外周部でセンターガイド軸２７に対して径方向の特定位置にセンタリングされる。したがって、バイメタルリング５１がセンターガイド軸２７の外周環状溝２７ｅから離脱してセンターガイド軸２７の拘束が解除され、第１動作位置ＢＰ１側への付勢力を受けるバルブ部材３１が他方のバルブポート２２ｂを閉止する閉弁方向に復帰するのと同時に、そのバルブ部材３１の変位を許容するようセンターガイド軸２７がバルブ動作許容位置ＧＰ２側に復帰する。

このとき、バルブ作動室２３内のオイルの温度変化のみに応じて、センターガイド軸２７のバルブ動作制限位置ＧＰ１への拘束が解除されることから、バルブ動作制限状態の拘束を解除するための余計な操作が一切不要である。しかも、解除操作を手動で行うためにバイメタルリング５１をバルブハウジング２１の外方側に突出させるような必要もない。したがって、余計な作業を行うことなく、高温範囲でオイルが通る第２熱交換器１８側の回路へのオイルの充填がその高温範囲に達しない作業温度環境下であっても容易にかつ確実に実行できることになる。

ここで、仮に、従前のように、サーモバルブ２０のバルブ動作のみによってバルブ作動室２３内のオイルの温度が高温範囲に達したときに第２熱交換器１８側の回路にオイルが充填されるとすると、オイルの温度が低温範囲内であるときには、第１熱交換器１５にオイルが充填されても、暖機性や燃費向上のためには第２熱交換器１８およびオイル配管１８ａ、１８ｂに連通する他方のバルブポート２２ｂが閉止されたままで、第２熱交換器１８側の回路にオイルが充填されず、オイル温度が低温範囲内にある段階でオイル漏れチェック等を実行することができない。また、車両組立て完了直後の性能試験等において、バルブ作動室２３内のオイルの温度が高温範囲内に達しない間は、すべての性能試験を完了させることができず、また充填時間にばらつきが生じるため、その作業性が悪くなる。

これに対し、本実施形態では、感温変形部材であるバイメタルリング５１をバルブ作動室２３内のオイルの温度に応じて拡径可能にし、センターガイド軸２７の外周環状溝２７ｅに係合させるだけの簡単な構成で、バルブ作動室２３内のオイルの温度が高温範囲内に達するまではセンターガイド軸２７が確実にバルブ動作制限位置ＧＰ１に拘束され、低温時にオイルが流れる回路にオイルが充填されるときに、高温時にオイルが流れる回路へも確実にオイルが充填される。そして、バルブ作動室２３内のオイルの温度が高温範囲内に達すると、感温変形部材であるバイメタルリング５１がセンターガイド軸２７から離脱して、センターガイド軸２７の拘束が確実に解除される。

また、本実施形態では、バルブ部材３１が第１動作位置ＢＰ１にあるとき、バルブハウジング２１内に第１入口ポート２１ａと第１出口ポート２１ｂとを連通させる第１流路ＰＷ１が形成され、バルブ部材３１が第２動作位置ＢＰ２にあるとき、バルブハウジング２１内に特定のポートを介して第２入口ポート２１ｃと第１出口ポート２１ｂとを連通させる第２流路ＰＷ２が形成されるので、バルブ作動室２３に導入されるオイルの温度に応じて、第１流路ＰＷ１と第２流路ＰＷ２との確実な切替えが可能になる。

しかも、本実施形態では、複数のポート２１ａ〜２１ｄおよび２２ａ、２２ｂが、第１流路ＰＷ１の一部を構成する連通ポートとしての一方のバルブポート２２ａを含むとともに、バルブ部材３１が、この一方のバルブポート２２ａを開閉する第１弁体部４１および特定のポートである他方のバルブポート２２ｂを開閉する第２弁体部４２を有しており、それに加えて、第１弁体部４１が、第１動作位置ＡＰ１では一方のバルブポート２２ａを開放し第１流路ＰＷ１を介して第１入口ポート２１ａおよび第１出口ポート２１ｂを連通させる一方、第２動作位置ＡＰ２では一方のバルブポート２２ａを閉止して第１流路ＰＷ１を介した第１入口ポート２１ａおよび第１出口ポート２１ｂの連通を遮断し、第２弁体部４２が、第１動作位置ＢＰ１では他方のバルブポート２２ｂを閉止して第２入口ポート２１ｃと第１出口ポート２１ｂとの連通を遮断する一方、第２動作位置ＢＰ２では他方のバルブポート２２ｂを開放して第２入口ポート２１ｃと第１出口ポート２１ｂとを連通させるようになっているので、バルブ部材３１の第１動作位置ＢＰ１では、一方のバルブポート２２ａが開放されるとともに他方のバルブポート２２ｂが閉止され、バルブ部材３１の第２動作位置ＢＰ２では、一方のバルブポート２２ａが閉止されるとともに他方のバルブポート２２ｂが開放されることになり、バルブ部材３１を直動させる簡素な構成で、バルブ作動室２３内のオイルの温度に応じた第１流路ＰＷ１と第２流路ＰＷ２との円滑な切替えが実行可能になる。

また、バルブ部材３１が、センターガイド軸２７に摺動可能に嵌合しもしくは挿入された摺動筒部４３と、その摺動筒部４３に一体に結合してセンターガイド軸２７により閉蓋される容積可変のワックス収納室４４を形成する胴部４５とを有し、第１弁体部４１が、胴部４５にセンターガイド軸２７の軸方向に変位可能に支持され、第１弁体部４１とバルブ部材３１との間には、第１弁体部４１に一方のバルブポート２２ａの閉止方向への付勢力を加える圧縮コイルばね４７が介装されているので、センターガイド軸２７がバルブ動作制限位置ＧＰ１に拘束される状態で、胴部４５内のワックス収納室４４の容積が変化しても、第１弁体部４１による一方のバルブポート２２ａの閉止状態が良好に維持されることになる。

加えて、本実施形態のサーモバルブ２０においては、第２弁体部４２とバルブハウジング２１の間に、第２弁体部４２に他方のバルブポート２２ｂの閉止方向への付勢力を加える円錐コイルばね３３が介装されているので、バイメタルリング５１がセンターガイド軸２７から離脱してセンターガイド軸２７の拘束が解除されたときに、円錐コイルばね３３からの付勢力をバルブ部材３１を介して受けるセンターガイド軸２７が、バルブ動作許容位置ＧＰ２側に即座に復帰することになる。

また、本実施形態のサーモバルブ２０では、容積可変のワックス収納室４４にバルブ作動室２３内のオイルの温度に応じて膨張および収縮するワックスが充填されているので、バルブ作動室２３内のオイルの温度が上昇すると、胴部４５内のワックスが膨張し、バルブ部材３１がセンターガイド軸２７に対して胴部４５を変位させることにより、他方のバルブポート２２ｂがバルブ部材３１により開放されることになる。したがって、バルブ作動室２３内のオイルの温度が上昇すると、他方のバルブポート２２ｂが開放されることで、高温のオイルを使用したり温度調節したりする他の回路、例えば冷却回路である第２熱交換器１８に通すことができることになる。

また、オイルの温度が最初に高温範囲内に達し、バイメタルリング５１がセンターガイド軸２７とバルブハウジング２１の第２ハウジング部材２５の肉厚円筒部２５ｂとの間でセンターガイド軸２７のバルブ動作制限位置ＧＰ１への拘束を解除する形状に変形するとき、そのバイメタルリング５１が、バルブハウジング２１の第２ハウジング部材２５の肉厚円筒部２５ｂに係合して、センターガイド軸２７に対し拘束解除に最適な特定位置に保持されることから、バイメタルリング５１がセンターガイド軸２７の拘束を解除するよう変形するときに、そのバイメタルリング５１の位置を設定位置に確実に位置させ、センターガイド軸２７の拘束解除動作を確実に実行させることができる。

このように、本実施形態によれば、バルブ作動室２３にオイルが導入されるまでの初期段階には、バイメタルリング５１によってセンターガイド軸２７がバルブ動作制限位置ＧＰ１に拘束され、バルブ作動室２３内のオイルの温度に関係なく他方のバルブポート２２ｂが開放されることで、高温時にオイル等の流体が流れる第２熱交換器１８側の回路への流体の充填が低温の作業環境下で確実に実行される。しかも、その充填後にバルブ作動室２３内のオイルの温度が高温範囲内に達したときには、バイメタルリング５１がセンターガイド軸２７から離脱してセンターガイド軸２７の拘束が解除され、バルブ部材３１が閉弁方向に復帰するとともにセンターガイド軸２７がバルブ動作許容位置ＧＰ２側に復帰するので、センターガイド軸２７のバルブ動作制限位置ＧＰ１への拘束を解除するために余計な操作を行ったりその操作のためにバルブハウジング２１の外方側に何らかの操作部材を突出させたりする必要を無くすことができる。その結果、何ら余計な作業を行うことなく、高温時にオイル等の流体が通る回路への流体の充填が容易にかつ確実に実行できるサーモバルブ２０を提供することができる。

なお、上述の一実施形態のサーモバルブ２０においては、その初期段階に、バルブハウジング２１に収納されたバイメタルリング５１がセンターガイド軸２７の外周環状溝２７ｅに係合する略Ｃ字形状のものとしたが、オイル通路１６ｂを通るオイルの温度が最初に高温範囲に達したときに離脱可能なものであれば、形状は任意であるし、必ずしもバイメタルリングである必要はない。

すなわち、高温範囲の温度に達したときにセンターガイド軸２７のバルブ動作制限位置ＧＰ１への拘束を解除して、センターガイド軸２７のバルブ動作許容位置ＧＰ２への復帰を許容し得るものであれば、例えば形状記憶合金からなる係止リングであってもよい。また、リングでなく、温度変化に応じて部分的にセンターガイド軸２７に接近もしくは離間する弧状、棒状、板状、非円形環状等のような任意の形状とすることができる。具体的には、例えばそれぞれバイメタル製あるいは形状記憶合金製で、センターガイド軸２７の外周環状溝２７ｅに係合するよう互いに逆方向に凸状または凹状をなす一対の円弧状の係止部材としてもよい。

また、感温変形部材は、全体が熱に感応して大きく変形する部材でなく、熱に感応して大きく変形する部材とそのような変形を生じない部材とを結合した複合型の係止部材であってもよい。さらに、センターガイド軸２７のバルブ動作制限位置ＧＰ１への拘束を解除するときの感温変形部材の変形方向は、上述の実施形態のように拡径方向に限定されるものではなく、縮径側への方向（センターガイド軸２７側に没入する方向）でもよい。したがって、センターガイド軸２７のようなバルブ位置制限部材の拘束が解除されるとき、感温変形部材はバルブハウジングに係合してその拘束解除に適した特定位置に位置決め保持されてもよいし、センターガイド軸２７のようなバルブ位置制限部材に係合してその特定位置に位置決め保持されてもよい。拘束解除に適した特定位置は、径方向の特定位置であるが、ここでの径方向は、バルブの径方向、すなわち、バルブ動作が軸方向となるのに対してその動作方向と直交する方向における特定位置の意であり、センターガイド軸２７のような軸状のバルブ位置制限部材の径方向の特定位置、例えばセンタリングされた位置に限定されるものでない。

加えて、感温変形部材は、バイメタルリング５１のようにセンターガイド軸２７の外周環状溝２７ｅに入り込むのでなく、拘束解除時の移動方向へのセンターガイド軸２７の移動を規制できる任意の形状の部位、例えばセンターガイド軸２７のような可動軸としてのバルブ位置制限部材に設けられた段付部や環状の凹凸部等、あるいは非環状の凹部（単なる穴）に係合するものであってもよい。

（他の実施形態）
図６および図７は、本発明の他の実施形態に係るサーモバルブを示している。なお、本実施形態のサーモバルブおよび車両駆動システムは、感温変形部材とその周辺の構成を除いて、上述の一実施形態とほぼ同様に構成されたものであるので、上述の一実施形態と同一または類似の構成要素については図１〜図５中の対応する構成要素の符号を用いることとして簡単に説明し、相違点についてのみ詳述する。

図６および図７に示すように、本実施形態のサーモバルブ６０は、バルブハウジング２１と、バルブ部材３１と、バルブ位置制限部材としての可動軸であるセンターガイド軸２７とを備えている。ただし、上述の一実施形態と異なり、バルブハウジング２１には内周環状溝２５ｇ（図２参照）が形成されておらず、センターガイド軸２７には外周環状溝２７ｅが形成されていない。

また、図６に示すように、センターガイド軸２７がバルブ部材３１を第２動作位置ＢＰ２に拘束するバルブ動作制限位置ＧＰ１をとるとき、センターガイド軸２７の摺動軸部２７ａの外端面がバルブハウジング２１の第２ハウジング部材２５の端面２５ｊと略同一面上に位置するように、センターガイド軸２７の摺動軸部２７ａおよびバルブハウジング２１の第２ハウジング部材２５の長さ等が設定されている。

また、図６〜図８に示すように、バルブハウジング２１の外部である第２ハウジング部材２５の端面２５ｊ上には感温変形部材６１が予め設定された取付け姿勢で装着されており、この感温変形部材６１は、その取付けの初期状態およびその温度が環境温度変化の範囲を超える予めの設定温度以下である間は、バルブハウジング２１およびセンターガイド軸２７の双方に面接触した状態となっている。すなわち、この感温変形部材６１は、初期段階において、センターガイド軸２７とバルブハウジング２１からの熱が伝導等により伝わるように双方間に介在するとともに、バルブハウジング２１に固定されている。

この感温変形部材６１は、バルブハウジング２１およびセンターガイド軸２７のうち少なくとも一方、例えば双方の温度に応じて、バルブハウジング２１内のオイル（流体）の温度が最初に高温範囲内に達するまでの初期段階ではセンターガイド軸２７をバルブ動作制限位置ＧＰ１に拘束し、バルブハウジング２１内のオイルの温度が予め設定された高温範囲内に最初に到達するときにその拘束を解除する形状に変形するようになっている。

具体的には、感温変形部材６１は、バルブハウジング２１の第２ハウジング部材２５の端面２５ｊ上に取付けねじ６２により締結された状態で固定された固定部６１ａと、その固定部６１ａからセンターガイド軸２７の摺動軸部２７ａ側に向って延在し、前記予めの設定温度を超えると前記拘束を解除する形状に変形する変形部６１ｂとを有している。

この感温変形部材６１の変形部６１ｂは、固定部６１ａからセンターガイド軸２７の径方向に延在する例えば棒状のバイメタルプレートで構成されており、線膨張係数の異なる２種類の細長い板状の金属部材６１ｅ、６１ｆを接合させた構造となっている。ここで、金属部材６１ｅ、６１ｆのうちセンターガイド軸２７の軸心に近い一方側の金属部材６１ｅは、他方側の金属部材６１ｆより線膨張係数が大きくなっており、その温度が予め設定された低温範囲内にあるときには、図８中に実線で示す初期姿勢ＡＴ１またはそれに近い姿勢をとり、その温度が予め設定された高温範囲内に達するときには、図８中に仮想線で示す離脱姿勢ＡＴ２またはそれに近い姿勢に達するように湾曲する。

したがって、感温変形部材６１は、サーモバルブ６０の組立て完了時からサーモバルブ６０が自動変速機１２の油圧回路の一部として配管接続され、バルブ作動室２３内にオイルが充填されるまでの初期段階においては、図８中に実線で示す取付け初期の姿勢、すなわちセンターガイド軸２７をバルブ動作制限位置ＧＰ１に拘束するようセンターガイド軸２７に係合する初期姿勢ＡＴ１をとることができる。また、サーモバルブ６０の車両駆動システム１０への実装が完了し、バルブ作動室２３内のオイルの温度が最初に高温範囲内に達するとき、感温変形部材６１は、バルブハウジング２１およびセンターガイド軸２７の温度上昇に感応して、初期姿勢ＡＴ１から図８中に仮想線で示す離脱姿勢、すなわちセンターガイド軸２７から離脱する方向に湾曲した離脱姿勢ＡＴ２に移行するように、センターガイド軸２７の径方向に変形する。

感温変形部材６１は、さらに、固定部６１ａに対し略直交するように曲げ加工された回止め部６１ｃを有している。この回止め部６１ｃは、バルブハウジング２１の第２ハウジング部材２５に設けられた平坦な側面２５ｋに係合することで、取付けねじ６２による感温変形部材６１のバルブハウジング２１への締結時に、感温変形部材６１の取付けねじ６２との連れ回りを防止するようになっている。なお、感温変形部材６１の回止め部６１ｃは、必ずしも必要ではなく、例えば感温変形部材６１の固定部６１ａの一部をバルブハウジング２１の第２ハウジング部材２５の端面２５ｊ上の凸状または凹状のガイド部または位置決め部に係合させてその方向付けや位置決めを行うようにしてもよい。

上述のように構成された本実施形態のサーモバルブ６０では、バルブ作動室２３にオイルが導入されるまでの初期段階においては、感温変形部材６１の変形部６１ｂが図８中に実線で示すような初期姿勢ＡＴ１となっている。したがって、図６に示すように、感温変形部材６１によってセンターガイド軸２７がバルブ動作制限位置ＧＰ１に拘束され、バルブ部材３１が第２動作位置ＢＰ２に拘束され、他方のバルブポート２２ｂが開放された状態となっている。

そして、サーモバルブ６０の自動変速機１２への実装後にバルブ作動室２３内にオイルが充填されるとき、バルブ作動室２３内のオイルの温度が予め設定された高温範囲に達していなくとも、特定のポートである他方のバルブポート２２ｂが開放された状態となっていることから、通常のバルブ動作ならばバルブ作動室２３内のオイルの温度が高温範囲に達したときにオイルが流れる第２熱交換器１８側の回路に、その高温範囲に達しない低温作業環境下で、オイルが確実に充填されることになる。

次いで、自動変速機１２の車両駆動システム１０への実装が完了し、バルブ作動室２３内のオイルの温度が最初に高温範囲内に達するときには、バルブ作動室２３内のオイルに接するバルブハウジング２１およびセンターガイド軸２７のうち少なくとも一方がそのオイルの温度に追従して温度変化し、バルブハウジング２１およびセンターガイド軸２７から感温変形部材６１に熱伝導等により熱が伝わる。このとき、感温変形部材６１が、バルブハウジング２１およびセンターガイド軸２７の温度上昇に感応して、初期姿勢ＡＴ１から図８中に仮想線で示す離脱姿勢、すなわちセンターガイド軸２７から離脱する方向に湾曲した離脱姿勢ＡＴ２に移行するように、センターガイド軸２７の径方向に変形する。

そして、感温変形部材６１によるセンターガイド軸２７のバルブ動作制限位置ＧＰ１への拘束状態が解除され、円錐コイルばね３３から第１動作位置ＢＰ１側への付勢力を受けるバルブ部材３１が他方のバルブポート２２ｂを閉弁させる方向に復帰するのと同時に、センターガイド軸２７がバルブ動作許容位置ＧＰ２側に復帰する。

このように、本実施形態においては、感温変形部材６１を可動軸であるセンターガイド軸２７の端面等の部位に係合させるだけの簡単な構成で、バルブ作動室２３内の流体の温度が高温範囲内に達するまではセンターガイド軸２７が確実にバルブ動作制限位置ＧＰ１に拘束される一方、バルブ作動室２３内の流体の温度が高温範囲内に達すると、バルブ作動室２３内のオイルの温度変化のみに応じて、そのセンターガイド軸２７のバルブ動作制限位置ＧＰ１への拘束が解除される。

したがって、バルブ動作制限状態の拘束を解除するための余計な操作を一切行うことなく、高温範囲でオイルが通る第２熱交換器１８側の回路へのオイルの充填がその高温範囲に達しない作業温度環境下であっても容易にかつ確実に実行できることになる。

しかも、感温変形部材６１はバルブハウジング２１の外部から目視できるので、感温変形部材６１がセンターガイド軸２７のバルブ動作制限位置ＧＰ１への拘束状態であるか否かを、目視で判別することもできる。さらに、感温変形部材６１が何らかの理由により正常に動作しなかったとしても、取付けねじ６２を外すことによりセンターガイド軸２７の拘束を解除することができるので、フェールセーフ機能をも有することになる。

また、本実施形態では、感温変形部材６１の変形部６１ｂが固定部６１ａからセンターガイド軸２７の径方向に延在するバイメタルプレートで構成されているので、感温変形部材６１の変形部６１ｂの先端側をセンターガイド軸２７の径方向に大きく変形させることができ、その変形部６１ｂをセンターガイド軸２７の端面に当接させる配置が容易に採用できる。その結果、感温変形部材６１をバルブハウジング２１の外部に大きく突出させることなく、センターガイド軸２７のバルブ動作制限位置ＧＰ１への拘束とその解除を確実に行うことができる。さらに、感温変形部材６１がバルブハウジング２１に固定された固定部６１ａを有するので、バルブハウジング２１およびセンターガイド軸２７から感温変形部材６１に効率良く熱が伝わり、感温変形部材６１のより確実な動作が得られる。また、一方からだけでなくバルブハウジング２１およびセンターガイド軸２７の双方から熱が伝わるため、応答性の良いものとなる。

なお、上述の各実施形態においては、バルブ部材３１をワックス収納型のものとしたが、バルブ作動室内の流体の温度に応じて伸縮動作してバルブ開閉動作が可能な任意の方式のバルブ部材が採用できることはいうまでもない。また、上述の実施形態においては、図示の便宜上、サーモバルブ２０、６０を縦向きとしたが、サーモバルブ２０、６０の設置姿勢が軸方向を任意の方向に向けて設置できるのは勿論である。

さらに、上述の各実施形態では、バルブ作動室２３にオイルが導入されるまでの初期段階においてセンターガイド軸２７がバルブ動作制限位置ＧＰ１に拘束されることで、バルブ部材３１が第２動作位置ＢＰ２に拘束されるものとしたが、ユーザの使用段階、例えばオイル交換時におけるオイルの再充填直前において、外部から手動でセンターガイド軸２７をバルブハウジング２１内に没入させるように押し込むことで、センターガイド軸２７をバルブ動作制限位置ＧＰ１に再度拘束することができる。したがって、サーモバルブの実装段階のみならず、その後のオイル交換時にも、余計な作業を行うことなく、高温時に流体が流れる回路への流体の充填が容易にかつ確実に実行できるサーモバルブを提供することができる。

以上説明したように、本発明に係るサーモバルブは、バルブ作動室に流体が導入されるその初期段階等に、感温変形部材によってバルブ位置制限部材をバルブ動作制限位置に拘束し、バルブ作動室内の流体の温度に関係なく特定のポートが開放されるようにして、高温時にオイル等の流体が流れる回路への流体の充填が低温の作業環境下で確実に実行されるようにするとともに、その充填後にバルブ作動室内の流体の温度が高温範囲内に達したとき、感温変形部材がバルブ位置制限部材から離脱してバルブ位置制限部材の拘束が解除され、何らの解除操作なしでバルブ部材が閉弁方向に復帰するようにしているので、余計な作業を行うことなく、高温時に流体が流れる回路への流体の充填が容易にかつ確実に実行できるサーモバルブを提供することができるという効果を奏するものであり、車両用変速機の潤滑・冷却用のオイルの温度を熱交換器によって調節する回路に好適なサーモバルブ全般に有用である。

１２ 自動変速機
１５ 第１熱交換器
１６ｂ１、１８ｃ１ オイル導入通路部（外部の流路）
１６ｂ２、１８ｃ２ オイル排出通路部（外部の流路）
１８ 第２熱交換器（オイルクーラ）
２０、６０ サーモバルブ
２１ バルブハウジング
２１ａ 外部接続ポート（第１入口ポート）
２１ｂ 外部接続ポート（第１出口ポート）
２１ｃ 外部接続ポート（第２入口ポート）
２１ｄ 外部接続ポート（第２出口ポート）
２２ａ 一方のバルブポート（連通ポート）
２２ｂ 他方のバルブポート（特定のポート）
２３ バルブ作動室
２４ 第１ハウジング部材
２５ 第２ハウジング部材
２５ｇ 内周環状溝
２５ｊ 端面
２７ センターガイド軸（バルブ位置制限部材）
２７ａ 摺動軸部
２７ｂ ガイド軸部
２７ｅ 外周環状溝
３１ バルブ部材
３２ 外側ガイド部材
３２ｈ 連通孔
３３ 円錐コイルばね（第２の弾性部材）
４１ 第１弁体部
４２ 第２弁体部
４３ 摺動筒部
４４ ワックス収納室（容積可変の室）
４５ 胴部
４６ バルブガイド軸部
４７ 圧縮コイルばね（第１の弾性部材）
５１ バイメタルリング（感温変形部材）
６１ 感温変形部材
６１ａ 固定部
６１ｂ 変形部
６２ 取付けねじ
ＡＰ１、ＢＰ１ 第１動作位置
ＡＰ２、ＢＰ２ 第２動作位置
ＡＴ１ 初期姿勢
ＡＴ２ 離脱姿勢
ＧＰ１ バルブ動作制限位置
ＧＰ２ バルブ動作許容位置
ＰＷ１ 第１流路
ＰＷ２ 第２流路

Claims (13)

1. 外部の流路に接続される複数のポートおよび該複数のポートに連通するバルブ作動室が形成されたバルブハウジングと、
   前記バルブ作動室内の流体の温度が予め設定された低温範囲内にあるときには前記複数のポートのうち特定のポートを閉止する第１動作位置をとり、前記流体の温度が予め設定された高温範囲内にあるときには前記特定のポートを開放する第２動作位置をとるよう、前記バルブ作動室内の流体の温度に応じて変位するとともに、前記バルブ作動室内で前記第１動作位置側への付勢力を受けるバルブ部材と、
   前記バルブ部材を前記第２動作位置に拘束するバルブ動作制限位置と前記バルブ部材の前記流体の温度に応じた変位を許容するバルブ動作許容位置とに移動するよう前記バルブハウジングに移動可能に装着されるとともに、前記バルブ動作許容位置側に付勢されるバルブ位置制限部材と、を備えたサーモバルブにおいて、
   前記バルブ位置制限部材と前記バルブハウジングとの間に、温度に応じて変形する感温変形部材が介装され、
   前記感温変形部材が、前記バルブハウジング内の前記流体の温度が最初に前記高温範囲内に達するまでの初期段階では前記バルブ位置制限部材を前記バルブ動作制限位置に拘束し、前記流体の温度が最初に前記高温範囲内に達したときに前記拘束を解除する形状に変形することを特徴とするサーモバルブ。
2. 前記感温変形部材が、前記バルブハウジングの内部に収納され、前記バルブハウジングの内部の温度に応じて変形することを特徴とする請求項１に記載のサーモバルブ。
3. 前記感温変形部材が、前記バルブハウジングの外部に装着され、前記バルブハウジングおよび前記バルブ位置制限部材のうち少なくとも一方の温度に応じて変形することを特徴とする請求項１に記載のサーモバルブ。
4. 前記バルブ位置制限部材が、前記バルブハウジングに軸方向移動可能に支持された可動軸で構成されることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１の請求項に記載のサーモバルブ。
5. 前記感温変形部材が、前記拘束を解除する形状に変形するとき、前記可動軸を前記バルブ動作制限位置に拘束するよう前記可動軸に係合する初期姿勢から前記可動軸の径方向に変形することを特徴とする請求項４に記載のサーモバルブ。
6. 前記感温変形部材が、前記可動軸の一部を取り囲むとともに、前記流体の温度が前記高温範囲内に達したときには前記可動軸の一部から離脱するように拡径するバイメタルリングで構成されていることを特徴とする請求項５に記載のサーモバルブ。
7. 前記感温変形部材が、前記バルブハウジングに固定された固定部と、前記固定部に連結され前記拘束を解除する形状に変形する変形部と、を有することを特徴とする請求項４または請求項５に記載のサーモバルブ。
8. 前記感温変形部材は、前記変形部が前記固定部から前記可動軸の径方向に延在するバイメタルプレートで構成されていることを特徴とする請求項７に記載のサーモバルブ。
9. 前記複数のポートが、前記特定のポートとは別に、前記バルブハウジングの内部に前記流体を導入する第１入口ポートと、前記バルブハウジングの内部から前記流体を排出する第１出口ポートと、前記第１入口ポートに連通する第２出口ポートと、前記第２出口ポートから流出した流体を導入する第２入口ポートと、を含み、
   前記バルブ部材が前記第１動作位置にあるとき、前記バルブハウジング内に前記第１入口ポートと前記第１出口ポートとを連通させる第１流路が形成され、
   前記バルブ部材が前記第２動作位置にあるとき、前記バルブハウジング内に前記特定のポートを介して前記第２入口ポートと前記第１出口ポートとを連通させる第２流路が形成されることを特徴とする請求項１ないし請求項８のうちいずれか１の請求項に記載のサーモバルブ。
10. 前記複数のポートが、前記第１流路の一部を構成する連通ポートを含むとともに、
    前記バルブ部材が、前記連通ポートを開閉する第１弁体部および前記特定のポートを開閉する第２弁体部を有し、
    前記第１弁体部が、前記第１動作位置では前記連通ポートを開放し前記第１流路を介して前記第１入口ポートおよび前記第１出口ポートを連通させる一方、前記第２動作位置では前記連通ポートを閉止して前記第１流路を介した前記第１入口ポートおよび前記第１出口ポートの連通を遮断し、
    前記第２弁体部が、前記第１動作位置では前記特定のポートを閉止して前記第２入口ポートと前記第１出口ポートとの連通を遮断する一方、前記第２動作位置では前記特定のポートを開放して前記第２入口ポートと前記第１出口ポートとを連通させることを特徴とする請求項９に記載のサーモバルブ。
11. 前記バルブ部材が、前記バルブ位置制限部材に軸方向に摺動可能に嵌合した摺動筒部と、該摺動筒部に一体に結合して前記バルブ位置制限部材により閉蓋される容積可変の室を形成する胴部と、を有し、
    前記第１弁体部が、前記胴部に前記摺動筒部の軸方向に変位可能に支持され、
    前記第１弁体部と前記バルブ部材との間には、前記第１弁体部に前記連通ポートの閉止方向への付勢力を加える第１の弾性部材が介装されていることを特徴とする請求項１０に記載のサーモバルブ。
12. 前記第２弁体部と前記バルブハウジングの間には、前記第２弁体部に前記特定のポートの閉止方向への付勢力を加える第２の弾性部材が介装されていることを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載のサーモバルブ。
13. 前記流体の温度が最初に前記高温範囲内に達し、前記感温変形部材が前記バルブ位置制限部材と前記バルブハウジングとの間で前記拘束を解除する形状に変形するとき、前記感温変形部材が、前記バルブ位置制限部材と前記バルブハウジングとのうちいずれか一方の特定位置に保持されることを特徴とする請求項１ないし請求項１２のうちいずれか１の請求項に記載のサーモバルブ。

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