JPH0638142U - サーモスイッチにおけるキャップ体のシール構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 キャップを形成する樹脂材の材質にかかわら
ずケース体の高い気密性を維持することができ、信頼性
に優れ高寿命で安価なサーモスイッチを得る。 【構成】 被検出体の温度変化によりケース体１内でピ
ストン６を摺動させる感熱手段と、このピストン６の摺
動により開閉される接点３，４と、前記ケース体１の開
口に嵌着され前記ケース体１を密封状態にするとともに
前記接点３，４と導通するターミナル２ａ，２ｂが一体
に形成された樹脂製のキャップ体９とからなるサーモス
イッチにおける前記ターミナル２ａ，２ｂと前記キャッ
プ体９との隙間を封止するシール構造において、ターミ
ナル２ａ，２ｂを接続するためのターミナル受け台１
１′の外周にＯリングの嵌合部１１′ａを形成し、この
嵌合部１１′ａに断面Ｉ字状のＯリング１８を嵌合し前
記ターミナル受け台１１′の周囲に樹脂材を加圧，充填
してキャップ体９を形成した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、エンジンなどの冷却系統などに使用され、冷却液などの被検出体の 温度変化により接点の開閉を行うサーモスイッチの改良にかかり、詳しくは、バ イメタル等の感熱手段や接点を収納するケース体の開口に嵌着されるターミナル 一体形キャップ体のシール性の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】

図３は従来のサーモスイッチにかかり、ケース体内の密封性を保つために（Ａ ）はシール材を使用した状態を示す要部の拡大断面図、（Ｂ）はＯリングを使用 した状態を示す要部の拡大断面図、図５は感熱手段として円板状のバイメタル板 を使用した一般的なサーモスイッチの説明図である。 図５に示すように冷却液などの被検出体の温度変化により反転変形する凸形円 板状のバイメタル板７は、ケース体１の底部に形成された段付部に載置されてい る。また、ケース体１内にはガイド部材５が嵌入され、バイメタル板７の変形に より図５中矢印で示す方向に摺動するピストン６がこのガイド部材５の貫通孔を 挿通して保持されている。そして、ピストン６の一端がバイメタル板７に当接し ているとともに、他端は、可動側接点４を有する可動バネ８が当接していて常時 バイメタル板７側に付勢されている。

【０００３】 一方、前記ケース体１の開口部には、樹脂製のキャップ体９が嵌着されていて 、ケース体１内を密封状態にしている。このキャップ体９の内面側であって可動 側接点４に対応する位置には固定側接点３が固設されており、バイメタル板７の 変形によるピストン６の摺動により可動側接点４が移動して両接点３，４間を開 閉するようになっている。また、固定側接点３からは導体１０およびターミナル 受け台１１を介してターミナル２ｂがケース体１の外側に延出している。また、 可動側接点４からは、可動バネ８を介し導体１０およびターミナル受け台１１を 介してターミナル２ａがケース体１の外側に延出している。なお、ケース体１の 内部には、窒素ガスなどの不活性ガスが充填されている。また、図中符号１７は ケース体１とキャップ体９との間の気密性を保持するためのパッキンである。

【０００４】 ところで、キャップ体９を形成する際には、成形型内の所定位置にターミナル ２ａ，２ｂを接続したターミナル受け台１１，１１を配置し、前記成形型内に溶 融した樹脂材を加圧して充填することによりターミナル受け台１１，１１とキャ ップ体９とを一体に形成している。ところが、樹脂材１６と金属製のターミナル 受け台１１，１１とはその密着性が悪く、ターミナル受け台１１，１１と樹脂材 １６との隙間からケース体１内の不活性ガスが漏洩したり、冷却液などがケース 体１内に侵入して接点を腐食させたり、あるいは冷却液などが両接点３，４に付 着して導通不良の原因となったりするおそれがあった。そこで、従来より、キャ ップ体９の一側に凹溝９ａを形成してターミナル受け台１１の一部を露出させ、 この凹溝９ａ内にシール材１３を充填して硬化させる（図３（Ａ）参照）ことに よりケース体１の密封性を保持する手段や、あるいは、ターミナル受け台１１′ の嵌合部１１′ａに断面Ｏ字状またはＸ字状のＯリング１５（図３（Ｂ）参照） を嵌合させ、その上からターミナル２ａ，２ｂを載置したのち、ターミナル受け 台１１′，１１′の加締部１２，１２を加締ることによりターミナル２ａ，２ｂ とターミナル受け台１１′，１１′とでＯリング１５を挟むことによりケース体 １の密封性を保持できる手段が講じられていた。

【０００５】 しかしながら、前者の手段においては、シール材１３を注入して硬化させる工 程が必要となり製造コストが高くなるという問題があった。 一方、後者の手段によると次のような問題がある。 一般に、成形型に加圧，充填した樹脂材は硬化するときに収縮するが、キャッ プ体９を形成する樹脂材として収縮率の大きい、例えばＰＢＴ樹脂（ポリブチレ ンテレフタレート）を使用した場合においては、収縮によるＯリング１５の締め 付けにより樹脂材とＯリング１５とが強固に密着して良好な結果が得られるもの の、収縮率の小さい、例えばＰＰＳ樹脂（ポリフェニレンサルファイド）を使用 した場合においては、Ｏリング１５と樹脂材との密着力が弱く高い密封度は期待 することができない。すなわち、被検出体の温度が高くなってケース体１の内部 圧力が高くなると、Ｏリング１５と樹脂材との間に隙間が生じ、この隙間から不 活性ガスが漏洩したり、冷却液等がケース体１内に侵入したりするおそれがある 。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は上述の問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、従 来の製造工程数を増やすことなく、かつ、簡単な改良を施すだけでキャップ体を 形成する樹脂材の収縮率の大小にかかわらずケース体の高い気密性を保持するこ とができ信頼性に優れ高寿命で安価なサーモスイッチを得ることができるキャッ プ体のシール構造を得ようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本願考案者は、断面Ｏ字状または断面Ｘ字状のＯリングは変形方向に対する肉 厚が厚く、樹脂材が硬化する際の収縮に対する許容変形量が小さいからではない かという点に着眼し、Ｏリングの断面形状を変化させて種々の検討を行った結果 その断面形状をＩ字状としたときにもっとも良好な結果を得ることができた。 すなわち、本願考案の具体的な構成は、被検出体の温度変化によりケース体内 でピストンを摺動させる感熱手段と、このピストンの摺動により開閉される接点 と、前記ケース体の開口部に嵌着され前記ケース体を密封状態にするとともに前 記接点と導通するターミナルが一体に形成された樹脂製のキャップ体とからなる サーモスイッチの前記ターミナルとキャップ体との隙間を封止するサーモスイッ チにおけるキャップ体のシール構造において、ターミナルを接続するためのター ミナル受け台の外周にＯリングの嵌合部を形成し、この嵌合部に断面Ｉ字状のＯ リングを嵌合し前記ターミナル受け台の周囲に樹脂材を加圧，充填してキャップ 体を形成してなることを特徴とする。

【０００８】

【作用】

本考案は上述のように構成されているので、以下のように作用する。 ターミナル受け台の嵌合部に断面Ｉ字状のＯリングを嵌合して成形型内の所定 位置に配置し樹脂材を加圧して充填すると、成形時の充填圧力によりＯリングの 溝が潰れて変形する。断面Ｉ字状のＯリングはその許容変形量が大きく、従って 、キャップ体を形成する樹脂材の硬化時の収縮率の大小にかかわらずＯリングが 樹脂材に強固に密着した状態でキャップ体が形成されるので、ケース体の密封状 態を高く維持することができる。

【０００９】

【実施例】

以下、本考案の好適な実施例を図面に従って説明するが、この実施例において 従来例と同一部材，同一部位には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。 図１は本考案の一実施例にかかり要部の拡大断面図、図２は樹脂材を加圧，充 填してキャップ体を成形する工程における断面Ｉ字状のＯリングの変形過程を説 明する断面図である。

【００１０】 図１に示すように、ターミナル受け台１１′の一側には、Ｏリング１８の嵌合 部１１′ａが形成されている。Ｏリング１８は、ゴムなどの弾性体よりなり、か つ、外周面と内周面とにそれぞれ連続状の溝が形成された断面略Ｉ字状の形状を 有している。 このＯリング１８は、ターミナル受け台１１′，１１′の嵌合部１１′ａ，１ １′ａに嵌合されターミナル２ａ，２ｂが載置されたのち、ターミナル受け台１ １′，１１′の加締部１２，１２を加締ることによりターミナル２ａ，２ｂとタ ーミナル受け台１１′，１１′とで挟持される。この態様により、Ｏリング１８ はターミナル受け台１１′，１１′とターミナル２ａ，２ｂとに強固に密着し、 高いシール性を保つことができる。 ターミナル２ａ，２ｂが取り付けられたターミナル受け台１１′，１１′は、 キャップ体９を成形するための図示しない成形型内の所定位置に配置される。そ の後、成形型内に樹脂材１６を加圧，充填してキャップ体９が形成される。

【００１１】 図２は上記キャップ体９を形成する際の、Ｏリング１８の変形過程を示す図で ある。 図に示すように、ターミナル受け台１１′の周囲に樹脂材１６を加圧して充填 すると、図２（ｂ）中矢印で示す方向から成形圧力が付与され、Ｏリング１８は 嵌合部１１′ａに押し付けられて変形する。この変形量は、従来使用されていた 断面Ｏ字状あるいはＸ字状のＯリングよりも大きいため、収縮率の小さい樹脂材 １６であっても樹脂材１６に強固に密着した状態でキャップ体９が形成される。 また、断面形状がＩ字状のＯリング１８は、断面Ｏ字状またはＸ字状のＯリング に比して変形方向に対する凹凸が大きく、樹脂材１６と密着する密着面積も大き い。そのため、ケース体１の内部圧力が高くなってもＯリング１８が樹脂材１６ の表面から容易に剥離することがなく、ケース体１の高い密封性を実現できる。

【００１２】 本願考案者は、上記のように構成されたシール構造を有するサーモスイッチに ついて気密性の試験を行い、従来のものと比較した。 表１は、Ｏリングの断面形状がＯ字状の場合、この改良型であるＸ字状の場合 、本願考案であるＩ字状の場合における気密性試験の結果を示すものである。試 験に使用したＯリングの各寸法は図４（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示すとおりであ る（単位はｍｍ）。また、試験方法としては、初期状態においてケース体１内の 内部圧力を４Ｋｇ／ｃｍ² に加圧して窒素ガスの漏れの有無を確認した後に、（ イ）−３０度と１３０度の熱衝撃を５０回繰り返す試験と、（ロ）１３０度の高 温環境下に５００時間さらす試験の２種類の試験を行い、それぞれの試験が終了 した後に再度ケース体１内の内部圧力を４Ｋｇ／ｃｍ² に加圧して窒素ガスの漏 れの有無を確認した。

【００１３】

【表１】

【００１４】 この表より明らかなように、本願考案のシール構造によれば、断面Ｏ字状のＯ リングおよびこの改良形である断面Ｘ字状のＯリングを使用したものよりも良好 な結果が得られた。 すなわち、本願考案のように、Ｏリングの断面形状をＩ字状とすることにより シール性が大幅に向上する。これは、断面Ｏ字状の改良型である断面Ｘ字状のＯ リングよりも断面Ｉ字状のＯリングの方がより樹脂材に強固に密着して、シール 性を高めているからである。また、断面形状をＩ字状とすることにより、その許 容変形量が大きくなり、熱等でＯリングが劣化しても樹脂材に強固に密着した状 態を維持できるためと考えられる。これに対し、Ｏ字状の改良型であるＸ字状の Ｏリングは、熱衝撃付与時には良好な結果が得られるものの、高温下に長時間晒 されて劣化すると、その密着圧力が低下してやがてケース体１内の窒素ガスが漏 洩するものと考えられる。

【００１５】 以上、本考案の好適な一実施例を詳細に説明してきたが、本考案は上記の実施 例により何ら限定されるものではない。例えば、上記の実施例において感熱手段 は、被検出体の温度変化により反転変形するバイメタル板として説明したが、被 検出体の温度変化により内蔵するワックスなどの熱膨張体が膨張，収縮するワッ クス式のサーモエレメントであってもよいことはいうまでもない。

【００１６】

【考案の効果】

本願考案によれば、キャップ体を形成する樹脂材の収縮率の大小にかかわらず ケース体の高い密封性を維持することができ、冷却液などの温度の上昇によりケ ース体内の圧力が高くなった場合であっても不活性ガスが漏洩することがなく、 また冷却液などの侵入を確実に防止して、信頼性に優れ安価で長寿命のサーモス イッチを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例にかかり、要部の拡大断面図で
ある。

【図２】本考案の実施例にかかり、樹脂材を加圧，充填
してキャップ体を成形する工程における断面Ｉ字状のＯ
リングの変形過程を説明する図である。

【図３】従来例にかかり、（Ａ）はケース体内の不活性
ガスの漏洩などを防止するためにシール材を使用した状
態を示す要部の断面図、（Ｂ）はＯリングを使用した状
態を示す要部の断面図である。

【図４】気密性試験に使用した各種Ｏリングの断面形状
とその寸法を示す図で、（Ａ）は断面Ｏ字状のＯリン
グ、（Ｂ）は断面Ｘ字状のＯリング、（Ｃ）は断面Ｉ字
状のＯリングを示すものである。

【図５】感熱手段としてバイメタル板を使用した一般的
なサーモスイッチの断面説明図である。

【符号の説明】

１ ケース体 ２ａ，２ｂ ターミナル ３ 固定側接点 ４ 可動側接点 ５ ガイド ６ ピストン ７ バイメタル板（感熱手段） ８ 可動バネ ９ キャップ体 １０ 導体 １１，１１′ ターミナル受け台 １１′ａ 嵌合部 １３ シール材 １５，１８ Ｏリング

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検出体の温度変化によりケース体内で
   ピストンを摺動させる感熱手段と、このピストンの摺動
   により開閉される接点と、前記ケース体の開口に嵌着さ
   れ前記ケース体を密封状態にするとともに前記接点と導
   通するターミナルが一体に形成された樹脂製のキャップ
   体とからなるサーモスイッチにおける前記ターミナルと
   前記キャップとの隙間を封止するシール構造において、 ターミナルを接続するためのターミナル受け台の外周に
   Ｏリングの嵌合部を形成し、この嵌合部に断面Ｉ字状の
   Ｏリングを嵌合し前記ターミナル受け台の周囲に樹脂材
   を加圧，充填してキャップ体を形成したこと、 を特徴とするサーモスイッチにおけるキャップ体のシー
   ル構造。