JPH0673572U - ワックス・ペレット型サーモスタット用エレメント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ペレットの開口縁部のかしめに伴う弾性スリ
ーブとスピンドルとの局部的圧接をなくすことにより、
弾性スリーブの変形や損傷を防止し、耐久性を向上させ
る。 【構成】 かしめやワックス膨張時に受圧部材５の付近
の弾性スリーブ２に働く力に耐える剛性を有する補強リ
ング６が、受圧部材５の近傍のスピンドル４と弾性スリ
ーブ２との間にスピンドル４を囲んで設置されている。
そして、ペレット１の開口縁部１ａをかしめることによ
り弾性スリーブ２からスピンドル１側にかかる力を補強
リング６が受け、弾性スリーブ２とスピンドル４との間
に局部的圧接が生じることを防止する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、水温等によりバルブを開閉するサーモスタットの感温部・サーモエ レメントに関する。更に詳述すると、本考案は、水温等の変化で膨張・収縮する ワックスによって作動するエレメントに関する。

【０００２】

【従来の技術】

密封したワックスの膨張・収縮を利用してバルブを開閉するワックス・ペレッ ト型サーモスタットは、例えば、自動車用エンジンの過熱を防止するための水冷 式冷却装置において冷却水温度が高くなり過ぎないように水温によって強制循環 流路の開閉を行うバルブ等として用いられている。このワックス・ペレット型サ ーモスタット３０は、従来、図３〜図６に示すように、枠体３１に固定されたリ ング状のバルブシート３２と、バルブシート３２に圧接・離間自在に設けられた バルブ３３と、バルブ３３をバルブシート３２側に付勢するスプリング３４と、 バルブ３３に固定されたサーモエレント４０とから構成されている。更に、サー モエレント４０はバルブ３３に固定された筒状のペレット３５と、このペレット ３５の中に収容されたワックス３６と、ワックス３６の内側に設けられたゴム等 からなる弾性スリーブ３７と、弾性スリーブ３７の内側に弾性スリーブ３７と摺 動自在に設けられると共に枠体３１に固定されたスピンドル３８とから構成され てなる。このサーモスタット３０は、水温が低い間は、図４に示すように、スプ リング３４の付勢力によりバルブ３３は閉じられている。このとき、ワックス３ ６は固体状となっている。しかし、水温が上昇すると、図５に示すように、ワッ クス３６が溶融して液体状となって膨張する。そのワックス３６の膨張力が弾性 スリーブ３７を介してスピンドル３８に伝わり、スピンドル３８をペレット３５ の外方に（図面では上向きである）押し出そうとする。ところが、スピンドル３ ８は固定されているため、弾性スリーブ３７とワックス３６を収容したペレット ３５がスプリング３４の付勢力に抗してバルブ３３と一体的にバルブシート３２ から離間させる方向に移動し、バルブ３３を開く。このようにサーモスタットは 、ペレット３５内に密封したワックス３６の膨張・収縮を利用してスピンドル３ ８を作動させるため、受圧部材３９と弾性スリーブ３７とペレット３５とで完全 な密閉構造を形成しなければならない。そこで、従来のサーモスタットは、ペレ ット３５の開口部に受圧部材３９を収容して弾性スリーブ３７の端部を押さえ、 更にペレット３５の開口縁部３５ａを内側にかしめて受圧部材３９を弾性スリー ブ３７に強く押しつけて固定するようにしている。これによって、受圧部材３９ が弾性スリーブ３７側に押さえつけられた状態のまま固定されるため、ペレット ３５の斜面部分３５ｂに弾性スリーブ３７が押しつけられてシールを構成し、ワ ックス３６を密封する。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、この従来のサーモエレメント構造ではペレット３５の開口縁部 ３５ａを受圧部材３９側にかしめる際に、受圧部材３９の付近の弾性スリーブ３ ７にスピンドル３８に向かう力Ｆを作用させ、弾性スリーブ３７を破線で示すよ うにせり出させるような変形を起こさせる。このため、受圧部材３９付近のＰ部 にて弾性スリーブ３７がスピンドル３８を局部的に強く締め付けることになる。 しかも、作動時のワックス３６の膨張により弾性スリーブ３７が更にスピンドル ３８へ向けて加圧されるため、弾性スリーブ３７のスピンドル３８への接触圧力 が一層増加され、作動不良やＰ部における弾性スリーブ３７の異常摩耗等を惹き 起こす。また、かしめの力を小さくすれば、シール不良などを起こし、ワックス の洩れや作動不良を招く虞がある。

【０００４】 本考案は、ペレットの開口縁部のかしめによる弾性スリーブとスピンドルとの 局部的圧接をなくすことにより、作動不良や弾性スリーブの異常摩耗などを防止 し、耐久性を向上したサーモスタット用エレメントを提供することを目的とする 。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

かかる目的を達成するため、本考案は、ペレットと、該ペレットの中に収容さ れ温度によって膨張・収縮するワックスと、該ワックスの内側に設けられた弾性 スリーブと、ペレットの開口部に設けられ弾性スリーブからペレット開口方向へ の力を受ける受圧部材と、弾性スリーブの内側に設けられワックスの膨張により 弾性スリーブを介してペレットの外方に押し出される方向の力が作用するスピン ドルとを備え、ペレットの開口縁部が前記受圧部材側にかしめられてワックス及 び弾性スリーブがペレット内に密封されたワックス・ペレット型サーモスタット 用エレメントにおいて、弾性スリーブを介してスピンドル側にかかる力に耐える 剛性を持つ補強リングが受圧部材の近傍の前記弾性スリーブとスピンドルとの間 にスピンドルの外周面を囲んで設置されている。

【０００６】 ここで、補強リングは、好ましくは樹脂から成り、より好ましくはその肉厚が スピンドル軸方向に受圧部材から離れるに従って薄肉に形成されている。また、 補強リングはその一部が受圧部材とスピンドルとの間隙に差し込まれる筒状のガ イド部を有している。

【０００７】

【作用】

したがって、ペレットの開口縁部のかしめにあるいはワックスの膨張に伴って 受圧部材の近傍の弾性スリーブからスピンドル側にかかる力は補強リングによっ て受け止められるため、スピンドルへ作用することがない。

【０００８】 また、補強リングが樹脂からなる場合には、補強リングを金属から形成した場 合に比較してスピンドルと補強リングとの摩擦係数が小さくなる。

【０００９】 また、補強リングの肉厚がスピンドル軸方向に受圧部材から離れるに従って薄 肉となる場合には、ワックス膨張時に弾性スリーブに作用する力で補強リングの 薄肉部が僅かに変形してスピンドルとの間の隙間をなくしあるいはより微小なも のとし、弾性スリーブが補強リングとスピンドルとの間に侵入することを阻止す る。

【００１０】 また、補強リングの一部に受圧部材とスピンドルとの間隙に差し込まれる筒状 に延設のガイド部が設けられている場合には、スピンドルを正しく保持して、作 動を良好に保つとともに弾性スリーブの損傷を防止する。

【００１１】

【実施例】

以下、本考案の構成を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明する。尚、本実 施例では、自動車用エンジンの水冷式冷却装置に使用されるワックス・ペレット 型サーモスタットに適用した例を挙げて説明する。ここで、サーモエレメントの 構造を除いてサーモスタット全体の構成は従来と変わりがないのでその説明を省 略する。

【００１２】 図１に本考案のサーモエレメントの一実施例を示す。このサーモエレメントは 、バルブ（図示省略）に固定されるペレット１と、このペレット１の内側に収容 されたゴム等の弾性材からなる弾性スリーブ２と、弾性スリーブ２とペレット１ の間に収容されたワックス３と、弾性スリーブ２の内側に収容されると共にサー モスタットの枠体（図示省略）に固定されるスピンドル４と、受圧部材５及び補 強リング６とから構成されている。ペレット１の開口部には、リング状のワッシ ヤやキャップ等から成る受圧部材５が設けられている。この受圧部材５は、ペレ ット１の開口部を塞ぐと共に弾性スリーブ２の縁部２ａをペレット１の斜面部１ ｂに押しつけてペレット１の斜面部１ｂとの間でワックス３を密封するシールと してワックス３の膨張時に弾性スリーブ２からペレット開口側（図面の上方向） への力を受け止めて、弾性スリーブ２の膨張力がペレット１の開口部から逃げて スピンドル９に伝達される力が低下するのを防止する。この受圧部材５は、ペレ ット１の開口縁部１ａを内側へかしめることによって固定され、弾性スリーブ２ を押さえつける。尚、この例のスピンドル４と受圧部材５とは金属で形成されて いる。

【００１３】 受圧部材５の近傍の弾性スリーブ２とスピンドル４との間にはスピンドル４を 囲んで補強リング６が配置されている。この補強リング６は、弾性スリーブ２を 介してスピンドル４側にかかる力Ｆ例えばペレット１の開口縁部１ａをかしめる 力およびワックス３の膨張時に弾性スリーブ２に作用する力に耐える剛性を有す るものである。この補強リング６は、スピンドル４に僅かな隙間をあけて摺動自 在に嵌合されかつ弾性スリーブ２の内側に当てがわれて弾性スリーブ２をバック アップし、ペレット１のかしめ及びワックス３の膨張によって受圧部材５の近傍 の弾性スリーブ２がスピンドル４側へ局部的にせり出して圧接状態となることを 防止する。また、補強リング６により、受圧部材５とスピンドル４の外周面との 間の間隙に弾性スリーブ２が侵入することも防止できる。補強リング６は受圧部 材５と隣接しているのが好ましいが、弾性スリーブ２の受圧部材５とスピンドル ４の外周面との間の間隙への侵入がなければこの限りではない。

【００１４】 また、スピンドル４の移動を良好にするため、この例では、スピンドル４を構 成する金属に対する摩擦係数の小さい材料例えば樹脂で補強リング６を形成して いる。

【００１５】 前述のように、補強リング６の素材としての樹脂は、弾性スリーブ２からの圧 力に耐え得る強度を持つことが必要であると共に、摩擦係数の小さいことが望ま しい。例えば、ポリ４ふっ化エチレン（商品名：テフロン）、ナイロンがこのよ うな要求を満たしている。また、補強リング６は上述の樹脂に特に限定されず、 例えばリン青銅や焼結含油合金などの軸受金属材で形成しても良い。

【００１６】 また、補強リング６とスピンドル４の外周面との間の間隙に弾性スリーブ２の 一部が侵入すると、スピンドル４の動きを更に不確実なものとしたり、弾性スリ ーブ２を破損する虞がある。そこで、この例では、補強リング６の肉厚がスピン ドル軸方向に受圧部材５から離れるに従い漸次小さくなるような砲弾形に形成さ れている。このように形成すると、ワックス７の膨張時に弾性スリーブ２により 補強リング６の肉厚の薄い先端部分６ａがスピンドル４に圧接され、あるいはス ピンドル４との間の間隙を小さくし、弾性スリーブ２の一部が侵入するのを阻止 できる。尚、薄肉部６ａは、弾性スリーブ２とスピンドル４とを直接強く接触さ せるわけではないので、弾性スリーブ２に変形を生じさせることはない。

【００１７】 以上のように構成された本実施例のサーモエレメントによれば、かしめやワッ クス膨張時の力Ｆからスピンドルは保護される。

【００１８】 まず、サーモエレメントをかしめによって組み立てる際、ペレット１の開口縁 部１ａをかしめる力が受圧部材５を介して弾性スリーブ２をスピンドル４へ押し つける力として加えられるが、受圧部材５の近傍の弾性スリーブ２は補強リング ６によってスピンドル４の径方向にバックアップされているため、弾性スリーブ ２のスピンドル４側へのせり出しを阻止して過剰な締め付けを防ぐ。更に、ワッ クス３の膨張によって弾性スリーブ２をスピンドル４へ押しつける力が作用して も、同様にして受圧部材の近傍の弾性スリーブ２がスピンドル４に強く接触する のが防がれるので、異常摩耗が生じることはない。

【００１９】 また、ワックス３の膨張によりペレット１がバルブと一体的にバルブシートか ら離間するときに、スピンドル４の外周面と補強リング６の内周面とが摺動する 。ところが、補強リング６は樹脂製であるから、スピンドル４のような金属に対 する摩擦係数が小さく、補強リング６の摩耗が極力おさえられる。

【００２０】 また、ワックス３の膨張時に弾性スリーブ２により補強リング６の薄肉部６ａ がスピンドル４に圧接され、補強リング６とスピンドル４との間の間隙に対する 弾性スリーブ２の肉の一部が侵入するのを阻止できる。

【００２１】 尚、上述の実施例は本考案の好適な実施の一例ではあるがこれに限定されるも のではなく本考案の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。 例えば、図２に示すように補強リング６の一部を受圧部材５とスピンドル４との 隙間８内に差し込まれるように延長させて筒状のガイド部７を形成し、スピンド ル４を正しく保持して作動を良好にするとともに弾性スリーブ２の損傷を防止す ることもある。

【００２２】

【考案の効果】

以上の説明より明らかなように、本考案は、弾性スリーブを介してスピンドル 側にかかる力に耐える剛性を持つ補強リングが受圧部材の近傍の弾性スリーブと スピンドルとの間にスピンドルを囲んで設置されているので、ペレットの開口縁 部のかしめあるいはワックスの膨張に伴って弾性スリーブからスピンドル側にか かる力を補強リングで受けて受圧部材の近傍の弾性スリーブのスピンドル側への 変形を防ぎ、スピンドルと弾性スリーブとの間の異常摩擦に起因する作動不良や 弾性スリーブの異常摩耗、損傷などを防止でき、耐久性を向上できる。

【００２３】 また、補強リングが樹脂からなる場合には、補強リングを金属で形成した場合 に比較して安価に製作できると共に摩擦係数を小さくしてスピンドルの動きをス ムースにできる。

【００２４】 また、補強リングの肉厚がスピンドル軸方向に受圧部材から離れるに従って薄 肉とした場合には、ワックス膨張時に作用する力で補強リングの薄肉部の先端が スピンドル側に圧縮されて、補強リングとスピンドルとの隙間を狭めて弾性スリ ーブが侵入するのを阻止することができるので、弾性スリーブを損傷することが ない。

【００２５】 また、補強リングの一部が受圧部材とスピンドルとの間隙に差し込まれるガイ ド部を設ける場合には、スピンドルを正しく保持して作動不良を防ぐと共に弾性 スリーブの一部が損傷することを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の縦断面図である。

【図２】他の実施例の要部を示した縦断面図である。

【図３】サーモスタットの斜視図である。

【図４】バルブ閉鎖時のサーモスタットの作用状態図で
ある。

【図５】バルブ開放時のサーモスタットの作用状態図で
ある。

【図６】従来例の縦断面図である。

【符号の説明】

１ ペレット １ａ 開口縁部 ２ 弾性スリーブ ３ ワックス ４ スピンドル ５ 受圧部材 ６ 補強リング ６ａ 薄肉部 ７ ガイド部

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ペレットと、該ペレットの中に収容され
   温度によって膨張・収縮するワックスと、該ワックスの
   内側に設けられた弾性スリーブと、前記ペレットの開口
   部に設けられ前記弾性スリーブからペレット開口方向へ
   の力を受ける受圧部材と、前記弾性スリーブの内側に設
   けられ前記ワックスの膨張により弾性スリーブを介して
   前記ペレットの外方に押し出される方向の力が作用する
   スピンドルとを備え、前記ペレットの開口縁部が前記受
   圧部材側にかしめられて前記ワックス及び弾性スリーブ
   がペレット内に密封されたワックス・ペレット型サーモ
   スタット用エレメントにおいて、前記弾性スリーブを介
   してスピンドル側にかかる力に耐える剛性を持つ補強リ
   ングが前記受圧部材の近傍の前記弾性スリーブと前記ス
   ピンドルとの間に前記スピンドルの外周面を囲んで設置
   されていることを特徴とするワックス・ペレット型サー
   モスタット用エレメント。
2. 【請求項２】 前記補強リングが樹脂からなることを特
   徴とする請求項１記載のワックス・ペレット型サーモス
   タット用エレメント。
3. 【請求項３】 前記補強リングの肉厚がスピンドル軸方
   向に前記受圧部材から離れるに従って薄肉に形成されて
   いることを特徴とする請求項１または２記載のワックス
   ・ペレット型サーモスタット用エレメント。
4. 【請求項４】 前記補強リングの一部が前記受圧部材と
   前記スピンドルとの間隙に差し込まれる筒状のガイド部
   を有することを特徴とする請求項１または２若しくは３
   記載のワックス・ペレット型サーモスタット用エレメン
   ト。