JP7842742B2 - サーモスタット装置およびサーモスタット装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、燃料電池自動車や定置型等の燃料電池発電システムにおいて燃料電池の冷却装置に用いて好適なサーモスタット装置およびサーモスタット装置の製造方法に関する。

たとえば自動車用エンジン（内燃機関）を冷却するために、ラジエータを用いた水冷式の冷却システムが使用されている。従来からこの種の冷却システムにおいては、エンジンに導入する冷却水の温度を制御できるように、ラジエータ側に循環させる冷却水量を調節する熱膨張体を用いたサーモスタット、あるいは電気制御によるバルブユニットが使用されている。

上記の熱膨張体を用いたサーモスタット装置における制御バルブを、冷却水通路の一部、たとえばエンジンの入口側または出口側に介装させて設ける。そして、冷却水温度が低い場合には、該制御バルブを閉じて、ラジエータを経由せずバイパス通路を介して冷却水を循環させ、また冷却水温度が高くなった場合は、制御バルブを開いて冷却水をラジエータに通して循環させる。これにより、冷却水の温度を所要の状態に制御している。

従来この種の自動車用エンジンの冷却装置に用いるサーモスタット装置として、例えば特許文献１に示すようなものがある。即ち、熱膨張体を封入した黄銅材等による真鍮製の有底筒状ケースの開口端部分に、熱膨張体の膨張収縮に従って進退動作するステンレス（ＳＵＳ）製のピストンを、黄銅材等による真鍮製の円筒状ガイド部材により摺動自在に保持するように構成したサーモエレメントが開示されている。

そして、特許文献１のサーモエレメントでは、ピストンの摺動性をよくし、しかも冷却水中の不凍液や防錆材と化学変化を起こさないステンレス製のブッシュを、黄銅材等による真鍮製の円筒状ガイド部材の内周部に配置させている。これにより、所要の状態でのピストンの動きを確保できるような構成となっている。

以上の構成によるサーモスタット装置は、エンジンの冷却装置用としては問題は少ないものの、近年盛んに開発されつつある燃料電池自動車や定置型等の燃料電池発電システムにおける燃料電池冷却装置用として採用するには、問題があるものであった。

これを詳述すると、例えば燃料電池自動車向けのサーモスタット装置におけるサーモエレメントにおいては、現在一般的なガソリン車とは違い冷却水回路内にイオンが溶出すると漏電の虞れがある。これにより、真鍮によるイオン溶出低減のため、ステンレス製ピストンに対しガイド部材もステンレス製として作成するのが好ましい。

すなわち、燃料電池を冷却する冷却液は、漏電を防止するためにその導電率を低く抑える必要がある。また、真鍮はイオンが溶出しやすい材料であるため、溶出したイオンが冷却液中の導電率を増加させる可能性や、イオン溶出等を要因とした真鍮製部材の応力腐食割れによる機能喪失懸念等がある。したがって、燃料電池自動車向け等でのサーモスタット装置では、イオン溶出低減を目的として、ステンレス製ピストンを摺動自在に保持するガイド部材をステンレス製で作成されているものや、有底筒状ケースをステンレス製で作成されているものがある。（例えば、特許文献２参照）。

実開昭５７－２５１１４号公報 特開２００５－２８５３９８号公報

しかし、上述したようにステンレス製のガイド部材に保持させたステンレス製ピストンを摺動動作させたり、円筒状ガイド部材の内周部に配置させたステンレス製のブッシュにステンレス製ピストンを摺動動作させると、摺動時にピストンに傷がつき、シール性が悪化するという問題があった。

これを防ぐために、表面処理(メッキや焼入れ)をピストンに施すことも考えられるが、コストが高くなる。さらに、ステンレス製ガイド部材は、真鍮製に比べてピストン摺動部分の加工難易度が難しく、コストが高くなるという問題を避けられないものであった。

すなわち、ステンレス製ガイド部材は、ピストン摺動部分を切削して形成するため、内径寸法管理が難しい。また、ブッシュをガイド部材の内周部に圧入する際、ブッシュを抜けにくくするために、ガイド部材の内径に対してブッシュの外径をきつくしていた。さらに、圧入時に適宜の工作機器を使用して強く押し込む必要があるため、作業難易度が高くなること、ブッシュ内周面に粗さが出てしまい、ピストンに傷をつけてしまうことがある等の加工上での種々の問題もあった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、ピストン摺動部分でのシール性の悪化を防止でき、ピストンの傷付き防止用の表面処理が不要となり、コスト低減化を図れるサーモスタット装置およびその製造方法を得ることを目的とする。

このような目的に応えるための第一の手段によれば、サーモスタット装置は、熱膨張体を封入したステンレス製の有底筒状ケースの開口端部分に設けられ熱膨張体の膨張収縮に従って進退動作するステンレス製のピストンを摺動自在に保持するステンレス製の筒状ガイド部材を備え、該筒状ガイド部材内周部の前記ピストン摺動部分に、真鍮製ブッシュを圧入状態で設けている。

上記構成によれば、ピストンとの摺動部分を真鍮製ブッシュとすることで、ピストンの摺動傷を防止できるため、シール性の悪化を防止でき、ピストンの傷付き防止用の表面処理が不要となり、これによりコスト低減化を図ることができる。

また、前記サーモスタット装置の製造方法は、熱膨張体を封入したステンレス製の有底筒状ケースの開口端部分に設けられ熱膨張体の膨張収縮に従って進退動作するステンレス製のピストンを摺動自在に保持するステンレス製の筒状ガイド部材を備えているサーモスタット装置の製造方法であって、該筒状ガイド部材内周部の前記ピストン摺動部分に、真鍮製ブッシュを圧入状態で設ける場合において、前記真鍮製ブッシュが前記筒状ガイド部材の内周部に、軽圧入状態で嵌め込まれるとともに、内周面を精密仕上げする仕上げ加工を施すことにより、内側からの加圧力で拡径されて圧入状態とされるように設けられてもよい。このようにすると、筒状ガイド部材をステンレス製にしても、その内周部に真鍮製ブッシュを軽圧入できる程度に加工すればよく、さらにピストン摺動部分と比較して加工難易度を抑えることができるため、コスト低減が図れる。

また、前記サーモスタット装置の製造方法は、熱膨張体を封入したステンレス製の有底筒状ケースの開口端部分に設けられ熱膨張体の膨張収縮に従って進退動作するステンレス製のピストンを摺動自在に保持するステンレス製の筒状ガイド部材を備えているサーモスタット装置の製造方法であって、該筒状ガイド部材内周部の前記ピストン摺動部分に、真鍮製ブッシュを圧入状態で設ける場合において、前記筒状ガイド部材の内周部に前記真鍮製ブッシュを軽圧入状態で嵌め込むとともに、該真鍮製ブッシュ内周面の仕上げ加工としてボールバニシング加工を施し、該真鍮製ブッシュを内側からの加圧力で拡径することにより、圧入状態で設けるとしてもよい。このようにすると、ピストンとの摺動部分に仕上げ加工としてボールバニシング加工を施すことにより、真鍮製ブッシュが拡径されて抜け止めされるので、ブッシュの組付け時には軽圧入するだけでよく、組み付け性が良くなるばかりでなく、従来に比べ組立設備の簡素化が図れる。さらに、真鍮製ブッシュの内径部分を精密に仕上げることができるため、ピストンに傷がつきにくくなるという利点もある。

また、前記サーモスタット装置の製造方法では、前記筒状ガイド部材の内周面であって前記真鍮製ブッシュの軸線方向における圧入側の先端部分に対応する部分に、環状溝部を形成する環状の段差を設けてもよい。このようにすると、真鍮製ブッシュ内周面に仕上げ加工を施し、該ブッシュを内側からの加圧力で拡径した際に押し出された変形部分が環状溝部に逃げる。これにより、変形部分が隣接部品であるＯリング等の部品側に張り出して接触することを防ぎ、シール状態に悪影響を及ぼすといった問題を防止することができる。

また、前記サーモスタット装置の製造方法では、前記筒状ガイド部材の内周部に圧入される前記真鍮製ブッシュの軸線方向における圧入側の先端部内周面に、先端側から徐々に縮径するテーパ部を設けてもよい。このようにすると、真鍮製ブッシュ内周面に仕上げ加工を施し、該ブッシュを内側からの加圧力で拡径した際に押し出された変形部分がテーパ部とピストンとの間に逃げる。これにより、変形部分が隣接部品であるＯリング等の部品側に張り出して接触することを防ぎ、シール状態に悪影響を及ぼすといった問題を防止することができる。

また、前記サーモスタット装置は、燃料電池発電システムにおける燃料電池冷却装置に用いられるものであってもよい。このようにすると、前記筒状ガイド部材のピストン摺動部分のみを真鍮製ブッシュとすることで、イオン溶出低減が可能となるため、燃料電池自動車や燃料電池発電システムにおける燃料電池冷却装置に前記サーモスタット装置を用いることが適する。

前記目的に応えるための第二の手段によれば、熱膨張体を封入したステンレス製の有底筒状ケースの開口端部分に設けられ前記熱膨張体の膨張収縮により進退動作するステンレス製のピストンを摺動自在に保持するステンレス製の筒状ガイド部材を備えているサーモスタット装置の製造方法であって、前記筒状ガイド部材の内周部に、前記ピストンを摺動自在に保持する真鍮製ブッシュを軽圧入状態で嵌め込むとともに、該真鍮製ブッシュの内周面を精密仕上げする仕上げ加工を施すことにより、該真鍮製ブッシュを内側からの加圧力で拡径して前記筒状ガイド部材の内周部に圧入状態で設けている。

上記構成によれば、ピストンとの摺動部分を真鍮製ブッシュとすることで、ピストンの摺動傷を防止できるため、シール性の悪化を防止でき、ピストンの傷付き防止用の表面処理が不要となり、これによりコスト低減化を図ることができる。さらに、筒状ガイド部材をステンレス製にしても、その内周部に真鍮製ブッシュを軽圧入できる程度に加工すればよく、さらにピストン摺動部分と比較して加工難易度を抑えることができるため、コスト低減が図れる。

また、前記サーモスタット装置の製造方法では、前記筒状ガイド部材の内周部に前記真鍮製ブッシュを軽圧入状態で嵌め込むとともに、該真鍮製ブッシュ内周面の仕上げ加工としてボールバニシング加工を施し、該真鍮製ブッシュを内側からの加圧力で拡径することにより、圧入状態で設けるとしてもよい。このようにすると、ピストンとの摺動部分に仕上げ加工としてボールバニシング加工を施すことにより、真鍮製ブッシュが拡径されて抜け止めされるので、ブッシュの組付け時には軽圧入するだけでよく、組み付け性が良くなるばかりでなく、従来に比べ組立設備の簡素化が図れる。さらに、真鍮製ブッシュの内径部分を精密に仕上げることができるため、ピストンに傷がつきにくくなるという利点もある。

また、前記サーモスタット装置の製造方法では、前記筒状ガイド部材の内周面であって前記真鍮製ブッシュの軸線方向における圧入側の先端部分に対応する部分に、環状溝部を形成する環状の段差を設けてもよい。このようにすると、真鍮製ブッシュ内周面に仕上げ加工を施し、該ブッシュを内側からの加圧力で拡径した際に押し出された変形部分が環状溝部に逃げる。これにより、変形部分が隣接部品であるＯリング等の部品側に張り出して接触することを防ぎ、シール状態に悪影響を及ぼすといった問題を防止することができる。

また、前記サーモスタット装置の製造方法では、前記筒状ガイド部材の内周部に圧入される前記真鍮製ブッシュの軸線方向における圧入側の先端部内周面に、先端側から徐々に縮径するテーパ部を設けてもよい。このようにすると、真鍮製ブッシュ内周面に仕上げ加工を施し、該ブッシュを内側からの加圧力で拡径した際に押し出された変形部分がテーパ部とピストンとの間に逃げる。これにより、変形部分が隣接部品であるＯリング等の部品側に張り出して接触することを防ぎ、シール状態に悪影響を及ぼすといった問題を防止することができる。

また、前記サーモスタット装置の製造方法では、前記サーモスタット装置が料電池発電システムにおける燃料電池冷却装置に用いられるものであってもよい。このようにすると、前記筒状ガイド部材のピストン摺動部分のみを真鍮製ブッシュとすることで、イオン溶出低減が可能となるため、燃料電池自動車や燃料電池発電システムにおける燃料電池冷却装置に前記サーモスタット装置を用いることが適する。

本発明に係るサーモスタット装置およびサーモスタット装置の製造方法によれば、シール性の悪化を防止でき、ピストンの傷付き防止用の表面処理が不要となり、これによりコスト低減化を図ることができる。

（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は本発明に係るサーモスタット装置の製造方法の第一の実施形態を示す説明図。 （ａ），（ｂ）は本発明に係るサーモスタット装置の第一の実施形態を示す全体の概略側面図およびその要部拡大断面図。 （ａ），（ｂ），（ｃ）は本発明に係るサーモスタット装置及びその製造方法における第二の実施形態を示す要部拡大断面図、（ｄ）は（ｂ）のＡ部拡大断面図。 （ａ），（ｂ），（ｃ）は図３のサーモスタット装置及びその製造方法に対する変形例を示す要部拡大断面図。

図１および図２は本発明に係るサーモスタット装置およびその製造方法の第一の実施形態を示すものであり、本実施形態では、サーモスタット装置を、燃料電池自動車や定置型等の燃料電池発電システムにおける燃料電池冷却装置に使用する場合を説明する。

これらの図において、全体を符号１０で示すものは、温度感知式自動弁であるサーモスタット装置である。該サーモスタット装置１０は、例えば燃料電池自動車等の燃料電池発電システムにおける燃料電池冷却装置（図示せず）において、ラジエータ側の冷却水路と、燃料電池冷却水路の出口部側からのバイパス流路との交差部に付設される。そして、前記サーモスタット装置１０は、これらの通路によって構成される流体流路での冷却水の流れを選択的に切り換えることにより、燃料電池冷却水路の入口部に至る冷却水温度を制御するために用いられている。なお、図２（ａ）では、入口制御式のサーモスタット装置における冷却水の流れを例示したが、出口制御式では、図示とは逆の流れになることは言うまでもない。

前記サーモスタット装置１０は、図２（ａ），（ｂ）に示すように、流体の温度変化により作動する作動体であるサーモエレメント１１を備え、該サーモエレメント１１の一端側（図中上側）にはほぼ傘状を呈する第１の弁体１２を設けるとともに、他端側（図中下側）に延びた弁軸（後述する）の先端部（図中下端側）にはほぼ板状を呈する第２の弁体１３を設けている。また、前記サーモエレメント１１の軸線方向の中央部分には、前記第１の弁体１２を弁閉位置に付勢する付勢手段であるコイルばね１４と、そのばね押さえを兼ねるフレーム１５が嵌挿して設けられている。該フレーム１５は、後述する固定部であるバルブハウジング側の支持脚に係止されることにより、前記第１の弁体１２を、前記コイルばね１４を介して弁閉方向に付勢するとともに、前記サーモエレメント１１を摺動自在に保持する部材である。

前記サーモエレメント１１は、流体の温度を感知して膨張収縮するワックス等の熱膨張体を内封した温度感知部を備え、該温度感知部の先端（図中上端）からピストンロッド（以下、ピストンという）１１ａが進退自在に突出している。

図中２０は流体出入り口であるラジエータからの冷却水が流入し燃料電池冷却通路の入口部に連通する通路を構成するとともに内部に前記サーモスタット装置１０を収納配置するハウジングである。該ハウジング２０の内部には、前記サーモスタット装置１０を配置する弁室２１が形成されるとともに、図中上方にはラジエータからの冷却水通路（第１の通路）２１Ａが、図中右側には燃料電池に向かう冷却水通路（第２の通路）２１Ｂが、図中下方にはバイパス流路（第３の通路）からの流体通路２５が形成されている。なお、前記ハウジング２０は、ここでは上下に分割した構造とされている。

また、前記サーモスタット装置１０の長手方向の中程に設けたフランジ状部の内側には、前記第１の弁体１２が着座可能に対向する弁座２２が形成されている。そして、該弁座２２に前記第１の弁体１２が着座可能な状態で、前記サーモエレメント１１やこれを摺動自在に保持する前記フレーム１５等が組み込まれている。

さらに、図中２３は前記ピストン１１ａの先端部を係止保持する係止部であり、図２（ａ）の状態において、前記ピストン１１ａが熱膨張体の熱膨張によって図中上方に突出すると、前記サーモエレメント１１と前記第１の弁体１２が、相対的に図中下方に向かって移動し、前記第１の弁体１２は適宜の弁開状態となり、ラジエータからの冷却水をエンジン側に流通させるように構成されている。

一方、前記サーモエレメント１１から下方に延設された弁軸としてのロッド部１８の下端には、ほぼ板状を呈する前記第２の弁体１３が嵌装して組付けられてＥリング等で係止され、かつコイルばね１９により付勢されることにより弾性支持されている。また、前記ハウジング２０の下方には、前記第２の弁体１３によって開閉される流体通路（連通路）２５が開口し、その開口周縁に弁座シート部２６が形成されている。

ここで、前記第２の弁体１３は、前記弁座シート部２６に着座する構造となっており、バイパス流路側での冷却水圧力に応じて開閉されるリリーフバルブとして機能するように構成されている。

本発明によれば、上述した構成による前記サーモスタット装置１０における前記サーモエレメント１１において、図２（ｂ）に示されるような構成としたところに特徴を有している。即ち、熱膨張体（図示せず）を封入したステンレス製の有底筒状ケース３１の開口端部分に設けられ熱膨張体の膨張収縮に従って進退動作するステンレス製の前記ピストン１１ａを摺動自在に保持するステンレス製の筒状ガイド部材３２を備える。そして、該筒状ガイド部材３２内周部の前記ピストン摺動部分に、真鍮製ブッシュ３３を圧入状態で設けている。

ここで、前記真鍮製ブッシュ３３は、その軸線方向の動きを拘束し得るつば付き形状で形成されている。図中３３ａはつば部である。前記真鍮製ブッシュ３３は、前記筒状ガイド部材３２の内周部に圧入される側の端部を先端とし、前記つば部３３ａ側を後端とする。また、前記サーモエレメント１１の前記有底筒状ケース３１の開口端は、前記ピストン１１ａを摺動自在に保持する前記筒状ガイド部材３２を嵌め込んだ状態でかしめられ、抜け止め状態で係止されている。さらに、図２（ｂ）中３５，３６は前記有底筒状ケース３１と前記筒状ガイド部材３２、前記筒状ガイド部材３２と前記ピストン１１ａ間をシールするＯリングである。

以上の構成において、前記筒状ガイド部材３２への前記真鍮製ブッシュ３３の組み込みは、以下のようにして行える。すなわち、図１（ａ）に示すように、前記筒状ガイド部材３２の内周部に、前記真鍮製ブッシュ３３を先端側から軽圧入状態で嵌め込む。ここで、前記筒状ガイド部材３２と前記真鍮製ブッシュ３３との内外径差による圧入代設定値としては、例えば０．０６～０．１０ｍｍとするとよい。
このようにすると、前記筒状ガイド部材３２と前記真鍮製ブッシュ３３の組付け部位での加工精度が要求されず、加工性の面で有利であるばかりでなく、組付け作業も、特別な加工治具などを要せず、簡単かつ確実に行え、コスト低減化も可能となる。

そして、上述した軽圧入状態において、図１（ｂ）に示すように、前記真鍮製ブッシュ３３の内周面３３ｂを、精密仕上げ加工として例えばボールバニシング加工を施し、前記真鍮製ブッシュ３３を内側からの加圧力で拡径しながら、前記内周面３３ｂの精密仕上げを行う。ここで、ボールバニシング加工前、後の前記真鍮製ブッシュ３３の内径変化値の設計設定値は、例えば０．０１ｍｍ程度とすればよい。なお、精密仕上げ加工としては、ボールバニシング加工以外にも、例えばローラバニッシュ加工などがあり、それ以外にも、同様に前記真鍮製ブッシュ３３に対し前記内周面３３ｂからの精密仕上げを行えるものであればよい。

その結果、前記真鍮製ブッシュ３３は、前記筒状ガイド部材３２の内周部に圧入状態で設けられることになる。このように組み立てられた前記真鍮製ブッシュ３３付きの前記筒状ガイド部材３２は、前記ピストン１１ａを摺動自在に保持した状態で前記有底筒状ケース３１の開口端部分に嵌装し、前記有底筒状ケース３１の開口端をかしめることで固定することにより、前記サーモエレメント１１が完成することになる。

ここで、ボールバニシング加工とは、従来の真鍮製のガイド部材のピストン摺動部分にも行われており、ガイド部材のピストン摺動部分を切削加工後、わずかに大径のボール（ボールバニシング加工治具）４０を通すことで、ピストン摺動部分の内径寸法調整と内周面の粗さを小さくするために行う加工である。

以上の構成による本発明に係る前記サーモスタット装置１０および前記サーモスタット装置１０の製造方法によれば、前記ピストン１１ａとの摺動部分を前記真鍮製ブッシュ３３とすることで、前記ピストン１１ａの摺動傷を防止できるため、シール性の悪化を防止でき、前記ピストン１１ａの傷付き防止用の表面処理が不要となり、これによりコスト低減化を図ることができる。

また、上述した構成によれば、前記筒状ガイド部材３２をステンレス製にしても、その内周部に前記真鍮製ブッシュ３３を軽圧入できる程度に加工すればよく、さらにピストン摺動部分と比較して加工難易度を抑えることができるため、コスト低減が図れる。

また、上述した構成および製造方法によれば、前記ピストン１１ａとの摺動部分に仕上げ加工としてボールバニシング加工を施すことにより、前記真鍮製ブッシュ３３が拡径されて抜け止めされるので、前記真鍮製ブッシュ３３の組付け時には軽圧入するだけでよく、組み付け性が良くなる。さらに、前記真鍮製ブッシュ３３の内径部分を精密に仕上げることができるため、ピストン１１ａに傷がつきにくくなるという利点もある。

ここで、上述したようにステンレス製の前記筒状ガイド部材３２の内周部に軽圧入される前記真鍮製ブッシュ３３に、仕上げ加工としてボールバニシング加工を施し、前記真鍮製ブッシュ３３の内周部を拡径した際に、しごいて寄せられた肉により前記真鍮製ブッシュ３３が軸線方向に伸張し、隣接している前記Ｏリング３６が装填される空間３２ａ内に凸形状となり張り出してしまう、といった不具合を生じる虞れがある。

このような問題を解決するために、前記筒状ガイド部材３２の内周部に嵌め込む前記真鍮製ブッシュ３３の軸線方向の長さを予め短く形成してもよい。このようにすれば、前記真鍮製ブッシュ３３の内周部に仕上げ加工としてボールバニシング加工を施すことによる張り出し問題を解消することができる。

図３は上述した前記真鍮製ブッシュ３３への仕上げ加工としてのボールバニシング加工による張り出し問題を解決するための第二の実施形態を示すものである。これらの図において、前述した実施形態と同一又は相当する部分には同一番号を付し、その詳細な説明は省略する。
この実施形態では、前記筒状ガイド部材３２の内周面であって前記真鍮製ブッシュ３３の軸線方向における圧入側の先端部分に対応する部分に、環状溝部５０を形成する環状の段差５１を設けている。

これを詳述すると、前記筒状ガイド部材３２の内周部における前記Ｏリング３６装填用の空間３２ａに臨む端部には、前記真鍮製ブッシュ３３を圧入する軸孔が開口している。該軸孔の周縁部分に、前記環状溝部５０を構成する環状の段差５１が、Ｏリング３６のシート面３２ａに対する軸線方向への凹みとして凹設されている。

環状の段差５１による前記環状溝部５０を設けた場合において、前記筒状ガイド部材３２の内周部に軽圧入で前記真鍮製ブッシュ３３を嵌め込む。そして、前記真鍮製ブッシュ３３の内周面に、図３に示すように、仕上げ加工として前記ボール４０を用いてボールバニシング加工を施すと、前記真鍮製ブッシュ３３を内側からの加圧力で拡径し、その際に押し出された変形部分３３ｃが、前記筒状ガイド部材３２の内周面に設けた環状の段差５１による環状溝部５０内に逃げることになる。

前記ボールバニシング加工による前記真鍮製ブッシュ３３のしごいて寄せられた肉による変形部分３３ｃが前記環状溝部５０内に逃げることにより、隣接している前記Ｏリング３６を装填する空間３２ａ内（シート面３２ｂよりも図３中上側）に凸形状となって張り出すことを防止することができる。これにより、前記サーモスタット装置１０の組立時において、前述した前記真鍮製ブッシュ３３の変形部分３３ｃが、隣接して設けられる部品である前記Ｏリング３６に接触したりすることを防ぎ、その結果として前記Ｏリング３６によるシール状態に悪影響を及ぼすといった問題を、完全に、かつ安全に防止することができる。

上述した図３に示した実施形態では、前記筒状ガイド部材３２の前記真鍮製ブッシュ３３の軸線方向における圧入側の先端部分に対応する部分に、環状の段差５１による前記環状溝部５０を設けているが、本発明はこれに限定されない。
例えば、図４に示すように、前記真鍮製ブッシュ３３の前記筒状ガイド部材３２の内周部への軸線方向における圧入側の先端部分の内周面の全周に沿って、先端側から徐々に縮径するような逆円錐台形状のテーパ部５２を設けるように構成してもよい。

前記テーパ部５２を設けると、前記真鍮製ブッシュ３３をボールバニシング加工により内側からの加圧力で拡径した際に押し出された変形部分３３ｃを、前記テーバ部５２によって形成される環状空間内に逃がすことが可能となる。これにより、前記真鍮製ブッシュ３３のボールバニシング加工による変形部分３３ｃが、隣接している前記Ｏリング３６を装填する空間３２ａ内（シート面３２ｂよりも図４中上側）に凸形状となって張り出すことを防止することができる。

これにより、前記サーモスタット装置１０の組立時において、前述した前記真鍮製ブッシュ３３の変形部分３３ｃが前記Ｏリング３６に接触したりすることを防ぎ、その結果として前記Ｏリング３６によるシール状態に悪影響を及ぼすといった問題を、完全に、かつ安全に防止することができる。

勿論、上述した前記真鍮製ブッシュ３３の先端側内周面での前記テーパ部５２には限定されず、例えば前記真鍮製ブッシュ３３における軸線方向の圧入側の先端側外周面に全周に沿って、徐々に外径が大きくなる方向での円錐台形状のテーパ部を形成するようにしてもよく、同等の作用効果を得られることは容易に理解されよう。

なお、本発明は上述した実施の形態で説明した構造には限定されず、前記サーモスタット装置１０および前記サーモスタット装置１０の製造方法を構成する各部の形状、構造等を適宜変形、変更し得ることはいうまでもない。たとえば前記有底筒状ケース３１の開口端部分に嵌装して設けられる前記筒状ガイド部材３２とその内周部に圧入状態で付設された前記真鍮製ブッシュ３３とからなる組立体以外の構造については、種々の変形例が考えられることは言うまでもない。

また、本発明は、例えば燃料電池自動車や定置型等の燃料電池発電システムにおける燃料電池冷却装置に使用される入口制御式、出口制御式の前記サーモスタット装置１０において、特に前記サーモエレメント１１を特徴部分とするものであり、前記サーモスタット装置１０は、例えば自動車用エンジン（内燃機関）用の冷却装置に用いられるもの、更には湯水混合栓に湯温制御用として用いられるものなどであっても、適用して効果を発揮し得るものである。

１０ サーモスタット装置
１１ａ ピストンロッド（ピストン）
３１ 有底筒状ケース
３２ 筒状ガイド部材
３３ 真鍮製ブッシュ
４０ ボール（ボールバニシング加工治具）
５０ 環状溝部
５１ 環状の段差
５２ テーパ部

Claims (11)

1. 熱膨張体を封入したステンレス製の有底筒状ケースの開口端部分に設けられ熱膨張体の膨張収縮に従って進退動作するステンレス製のピストンを摺動自在に保持するステンレス製の筒状ガイド部材を備え、
   該筒状ガイド部材内周部の前記ピストン摺動部分に、真鍮製ブッシュを圧入状態で設けたことを特徴とするサーモスタット装置。
2. 熱膨張体を封入したステンレス製の有底筒状ケースの開口端部分に設けられ熱膨張体の膨張収縮に従って進退動作するステンレス製のピストンを摺動自在に保持するステンレス製の筒状ガイド部材を備えているサーモスタット装置の製造方法であって、
   該筒状ガイド部材内周部の前記ピストン摺動部分に、真鍮製ブッシュを圧入状態で設ける場合において、
   前記筒状ガイド部材の内周部に、軽圧入状態で嵌め込まれるとともに、内周面を精密仕上げする仕上げ加工を施すことにより、内側からの加圧力で拡径されて圧入状態とされる前記真鍮製ブッシュを設けることを特徴とするサーモスタット装置の製造方法。
3. 熱膨張体を封入したステンレス製の有底筒状ケースの開口端部分に設けられ熱膨張体の膨張収縮に従って進退動作するステンレス製のピストンを摺動自在に保持するステンレス製の筒状ガイド部材を備えているサーモスタット装置の製造方法であって、
   該筒状ガイド部材内周部の前記ピストン摺動部分に、真鍮製ブッシュを圧入状態で設ける場合において、
   前記筒状ガイド部材の内周部に、前記真鍮製ブッシュを軽圧入状態で嵌め込むとともに、該真鍮製ブッシュ内周面の仕上げ加工としてボールバニシング加工を施し、該真鍮製ブッシュを内側からの加圧力で拡径することにより、圧入状態で設けることを特徴とするサーモスタット装置の製造方法。
4. 請求項２または請求項３記載のサーモスタット装置の製造方法であって、
   前記筒状ガイド部材の内周面であって前記真鍮製ブッシュの軸線方向における圧入側の先端部分に対応する部分に、環状溝部を形成する環状の段差を設けたことを特徴とするサーモスタット装置の製造方法。
5. 請求項２または請求項３記載のサーモスタット装置の製造方法であって、
   前記筒状ガイド部材の内周部に圧入される前記真鍮製ブッシュの軸線方向における圧入側の先端部内周面に、先端側から徐々に縮径するテーパ部を設けたことを特徴とするサーモスタット装置の製造方法。
6. 請求項１記載のサーモスタット装置であって、
   前記サーモスタット装置は、燃料電池発電システムにおける燃料電池冷却装置に用いられるものであることを特徴とするサーモスタット装置。
7. 熱膨張体を封入したステンレス製の有底筒状ケースの開口端部分に設けられ前記熱膨張体の膨張収縮により進退動作するステンレス製のピストンを摺動自在に保持するステンレス製の筒状ガイド部材を備えているサーモスタット装置の製造方法であって、
   前記筒状ガイド部材の内周部に、前記ピストンを摺動自在に保持する真鍮製ブッシュを軽圧入状態で嵌め込むとともに、該真鍮製ブッシュの内周面を精密仕上げする仕上げ加工を施すことにより、該真鍮製ブッシュを内側からの加圧力で拡径して前記筒状ガイド部材の内周部に圧入状態で設けることを特徴とするサーモスタット装置の製造方法。
8. 請求項７記載のサーモスタット装置の製造方法であって、
   前記筒状ガイド部材の内周部に、前記真鍮製ブッシュを軽圧入状態で嵌め込むとともに、該真鍮製ブッシュ内周面の仕上げ加工としてボールバニシング加工を施し、該真鍮製ブッシュを内側からの加圧力で拡径することにより、圧入状態で設けることを特徴とするサーモスタット装置の製造方法。
9. 請求項７または請求項８記載のサーモスタット装置の製造方法であって、
   前記真鍮製ブッシュの内周面に仕上げ加工を施した際に該真鍮製ブッシュを内側からの加圧力で拡径した際に押し出された変形部分を、前記筒状ガイド部材の内周面であって前記真鍮製ブッシュの軸線方向における圧入側の先端部分に対応する部分に設けた段差による環状溝部内に逃がすことを特徴とするサーモスタット装置の製造方法。
10. 請求項７または請求項８記載のサーモスタット装置の製造方法であって、
    前記真鍮製ブッシュの内周面に仕上げ加工を施し、該真鍮製ブッシュを内側からの加圧力で拡径した際に押し出された変形部分を、前記筒状ガイド部材の内周部に圧入される前記真鍮製ブッシュの軸線方向における圧入側の先端部内周面に設けた先端側から徐々に縮径するテーパ部による空間内に逃がすことを特徴とするサーモスタット装置の製造方法。
11. 請求項７記載のサーモスタット装置の製造方法であって、
    前記サーモスタット装置は、燃料電池発電システムにおける燃料電池冷却装置に用いられるものであることを特徴とするサーモスタット装置の製造方法。