JPH03120432A - サーモ・アクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は１動車エンジン冷却液の温度を制御するワック
ス型サーモスタット及びその他各種サーモ・センサに装
着するサーモ・アクチュエータに関する。

自動車エンジンの冷却液の温度を制御するワックス型サ
ーモスタットに装着するサーモ・アクチュエータを例に
採ると、冷却液が規定の温度を超えて上昇すると感熱筒
内に密閉充満するワックスは膨張し体積を増す、従って
ブツシュ・ロッドに係合する弾性シール・スプールは収
縮してリターン・スプリングに抗してブツシュ・ロッド
を絞り出すので弁は開く、温度が下るとワックスは凝固
収縮し弾性シール・スプールはそれに対応して原形に復
し弁は閉じる。

従来型の弾性シール・スプールの中心孔の側壁の肉厚は
係合するブツシュ・ロッドの直径の４５％を超し極めて
厚くその復元力強大である。従って、エンジンの冷却液
の温度が高温（１００℃以上）から低温（４０℃以下）
に急冷されるとワックスは凝固収縮するので絞られたシ
ール・スプールは急速に原形に復す。従ってシール・ス
プール内に負圧が生じ、そこに外部液が侵入する。

以後、エンジン冷却液の温度上昇により溶融膨張するワ
ックスの呈する側圧で弾性シール、スプールがブツシュ
・ロッドを堅く抱き締めるから一旦侵入した液は封じ込
められたまま絶対に外部に排除出来ない、この液が後述
する様にサーモスタットの開弁温度を下げるから弁は早
期に開く、エンジンはオーバ・クールとなりシリンダ内
の燃料の気化及び霧化が不十分となり、エンジンの熱効
率が下がると共に有害排気物の発生も多くなる。

又この液の為主弁の全開リフトが増す、エンジンの冷却
水の温度は１３０℃位迄上昇することがあるから液の介
在による弁のリフト・アップによりサーモ・アクチュエ
ータがパンクしてワックスが漏れ、弁が閉じてオーバ・
ヒートを誘発して重大なエンジン・トラブルになること
になる。

本発明の目的はブツシュ・ロッドに係合する弾性シール
・スプールの肉厚を超薄くして弾性シール・スプール内
に外部液が侵入するのを完全に防止するにある。

本発明の他の目的は弾性シール・スプールの肉厚を超薄
くして小型軽量なサーモ・アクチュエータを得るにある
。

更に本発明の他の目的は自動車エンジンのオーバ・クー
ル及びオーバ・ヒートを防止するワックス型サーモスタ
ット用サーモ・アクチュエータを得番にあ：＆。

本発明のサーモ・アクチュエータの弾性シール・スプー
ルの肉厚をその係合するブツシュ・ロッドの直径の２０
％から５％の間とする。従ってスプール内に負圧が発生
するとスプールの内壁がブツシュ・ロッドに吸着するの
で外部液の侵入を完全に防止することが出来る。

弾性シール・スプールの肉厚が超薄いから感熱筒の内径
は小さくなり、耐圧に余裕を生じ、感熱筒の肉厚も亦薄
く出来、熱応答性は向上すると共にサーモ・アクチュエ
ータは極めて小型軽量になる。

弾性シール・スプール内に水分が侵入することが無いか
ら弾性シール・スプールの中心孔の深さをサーモスタッ
トの主弁の全開リフト＋αに限定し、その分サーモスタ
ットの開弁温度を上げてエンジンのシリンダ内での燃料
の霧化及び気化を促進し、エンジンの熱効率を上げると
共に有害廃気物の排出を軽減することが出来る。

又サーモ・アクチュエータが極めて小型軽量な為め、サ
ーモスタットの耐衝撃性は向上する。

本発明のサーモ・アクチュエータは一般用サーモ・セン
サ等に組み込むと軒並その製品は小型軽量となりそのメ
リットは大きい。

第１図に本発明のサーモ・アクチュエータの実施例を示
す、ブツシュ・ロッド１に係合するガイド・メンバ２と
弾性シール・スプール３を一体としてワックス４を充填
する感熱筒５に挿入し、感熱筒５の上部を圧着してサー
モ・アクチュエータは構成される。６はブツシュ・ロッ
ド１の溝に挿入するスナップ・リングでこれによりブツ
シュ・ロッド１が弾性シール・スプールの底を衝かぬ様
にする。

第２図に弾性シール・スプール内を真空ポンプ回路に接
続する負圧試験装置を示す、ブツシュ・ロッド１の先端
部と同一寸法形状の短小突起部１５を形成するガイド・
メンバ１６とキャップ・スクリュウ１７間に弾性シール
・スプール３のフランジ部を装着してネジ１８によ確り
固定し、ガイド・メンバ１６の中心孔１９を介してスプ
ール３の内部を真空回路に接続する。

弾性シール・スプール３の中心孔の肉厚ｔ（第１図）を
ブツシュ・ロッドの直径比１２％にすると２００＋ｍＨ
ｇでスプール３はガイド・メンバＩ６の先端に吸着し、
この時点で既に外部液の侵入阻止可能状態となる。負圧
を３５０ｍｍＨＨにするとスプール３の内壁は完全に密
着し、第３図（側面）、第４図（正面）の様になる。

感熱筒５に径合する弾性シール・スプール３のスカート
部の下端７（第１図）とスプールの円筒部とを、スカー
ト部の下端を頂点とする円弧でラッパ状に接続すること
が肝要である。こうすることにより弾性シール・スプー
ルの耐久性が増す。

第５図に従来のスカート部の形状を示す。

亀裂かＡ部及びＢ部に発生する。形状がスムーズでない
のでストレスがこれらの部位に集中するからである。

本発明のサーモ・アクチュエータを組み付けた実施例に
就き説明する。第６図及び第７図は自動車エンジン冷却
液の温度制御用ワックス型サーモスタットの断面図で前
者は主弁の全開リフト時を、後者はその閉弁時を示す。

一般にワックス型サーモスタットは第６図に示す様に弁
座８を形成するハウジング９に固定するフレーム１０と
弁座８に係合する主弁１１及びこれを圧入固定するサー
モ・アクチュエータ１２及び主弁１１とフレームｌＯと
の間に介装するリターン・スプリング１３とよりなる。

サーモ・アクチュエータ１２の感熱筒５内に密封充満す
るワックス４の溶融膨張による弾性シール・スプール３
の変形によりブツシュ・ロッド１は上方へ絞り出される
。然しブツシュ・ロッド１はハウジング９の頂点１４に
係合支持されているので相対的に主弁１１は下方に開く
。

又水温が下降に転すると感熱筒５内の溶融ワックス４は
凝固収縮するのでリターン・スプリング１３により主弁
１１は閉じる（第７図）、この様にしてハウジング９の
頂点１４に係合支持されているブツシュ・ロッド１に対
しサーモ・アクチュエータ１２のガイド・メンバー２は
上下に摺動し、これに固定される主弁１１はこれに対応
して開閉する。

第８図及び第９図は従来のワックス型サーモスタットの
断面図で既に水分が弾性シール・スプール３に侵入して
いる閉弁状態（第８図）から、溶融ワックス４の呈する
側圧で弾性シール・スプール３がブツシュ・ロッド１を
圧すので液はブツシュ・ロッド１の先端に封じ込められ
た侭全開リフトに達した状態を示す（第９図）、この場
合をサーモスタットの温度対リフトのダイアダラム第１
θ図の曲線Ｂ（点線）に示す。曲線Ａ（実線）は弾性シ
ール・スプール３内に液が無い本発明（第６、第７図）
の場合の測定値である。

曲線Ｂの場合開弁温度が低く、又閉弁時には液の介在の
為弁が密閉せず僅か開く、オーバー・クールとなりエン
ジンの熱効率が下がり有害廃気物の発生も多くなる。又
この液の介在によりリフトが余分に上昇し、サーモ・ア
クチュエータがパンクしてワックスが漏れ、弁が閉じて
オーバ・ヒートを誘発し９重大なエンジン・トラブルに
なることになる。

本発明のサーモ・アクチュエータを組み付ければ液の侵
入が阻止されるのでオーバ・クール及びオーバ・ヒート
は無くなる（第１Ｏ図曲線Ａ）。

第１１図は自動車エンジン冷却液の温度制御用ワックス
型サーモスタットに組み付けた従来型のサーモ・アクチ
ュエータであり、第１２図は同じく本発明のサーモ・ア
クチュエータである。共に同一性能、規格を満たすもの
で実物大で示す０本発明のサーモ・アクチュエータがい
かに小型になるかが分かる。

サーモ・センサ用として構成する本発明のサーモ・アク
チュエータも亦従来型に比較して同様に小型軽量になる
。従ってこれを組み付けたサーモ・センサは極めて小型
になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のサーモ・アクチュエータの断面図、第
２図は弾性シール・スプ〒ルの負圧試験状態、第４図は
負圧を加えられた時の弾性シール・スプールの変形でそ
の側面図、第４図はその正面図を示す、第５図は弾性シ
ール・スプールの他の実施例、第６図は本発明のサーモ
・アクチュエータを組み付けたワックス型サーモスタッ
トの全開リフト時。 第７図はその閉弁時を示し、第８図は従来のワックス型
サーモスタットの閉弁時、第９図はその全開時を示す、
第１θ図は開弁温度対弁リフトのダイアダラム、第１１
図はワックス型サーモスタットに組み付けた従来型のサ
ーモ・アクチュエータの実物大を示し、第１２図は同じ
く本発明のサーモ・アクチュエータの実物大を示す。 ｌ・・・ブツシュ・ロッド ２・・・ガイド・メンバ ３・・・弾性・シールスプール ４・・・ワックス ５・・・感熱筒 ６・・・スナップ・リング

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、プッシュ・ロッドと該プッシュ・ロッドに摺動自在
   に係合するガイド・メンバーと、ガイド・メンバに気密
   に係合し同じくプッシュ・ロッドに摺動自在に係合する
   弾性シール・スプールとを一体にして、ワックスを充填
   する感熱筒に挿入気密に圧着して構成するサーモ・アク
   チュエータに於いて、プッシュ・ロッドに係合する弾性
   シール・スプールの中心孔の側壁の肉厚がアッシュ・ロ
   ッドの直径の２０％から５％の間であることを特徴とす
   るサーモ・アクチュエータ。