JPH0738853U - サーモスタット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】サーモスタットを構成するサーモエレメントの
移動部材が冷却水に介在せず、また、軸心に対して傾か
ないようにすることを目的としたものである。 【構成】内燃機関等の冷却水系路に設けられ、冷却水の
温度変化により熱膨張／収縮するサーモエレメントを構
成する熱膨張体をケース２１に内蔵し、熱膨張体の熱膨
張／収縮によりケースに連結したガイド筒体２４を摺動
する移動部材２８の先端部を弁座本体２９の支持部２９
ｃの頂部に保持すると共に移動部材の摺動に追従してガ
イド筒体が移動し、ガイド筒体に固定した弁体３２が弁
座本体の開口２９ｂを開閉するように作動するサーモス
タットにおいて、移動部材の先端部を弁座本体の支持部
の頂部に保持する保持部材３４は、移動部材の先端部の
保持部３４ａと、ガイド筒体の外周にＯリング３４ｂを
介して摺動する筒体部３４ｃとより形成したサーモスタ
ット。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、例えば内燃機関等の冷却水系路に設けられ、冷却水の温度変化に よる熱膨張／収縮により移動する移動部材によって、エンジン側とラジエーター 側の間の流体通路の開閉弁を開閉作動するサーモスタットの改良に関するもので ある。

【０００２】

【従来の技術】

従来のサーモスタットとして、例えば図４に示すようなものがあり、ＴＨはこ のサーモスタットを構成するサーモエレメントで、その詳細な構成は後述する。 ２９は弁座本体で、２９ａはこのサーモスタットを取り付けるためのフランジ、 ２９ｂはサーモエレメントを構成するガイド筒体２４に固定した弁体３２で開閉 される開口（弁座）、２９ｃは流通孔２９ｃ′が穿設された支持部で、この支持 部２９ｃの頂部に設けた支持部材３０でサーモエレメントの移動部材２８の先端 部が支持されている。３１は前記弁座本体２９のフランジ２９ａの図における下 面に固定したフレームで、このフレーム３１の開口３１ａにサーモエレメントの ケース２１が摺動自在に支持されている。３３は前記フレーム３１と弁体３２と の間に縮設したスプリングである。

【０００３】 前記サーモエレメントＴＨは、図５の（Ａ），（Ｂ）の断面図で示すようなも のであり、２１はケース、２２はこのケース２１に内蔵されたパラフィンや銅粉 の混合物よりなり熱膨張／収縮する熱膨張体（ワックス）、２３はこの熱膨張体 ２２をケース２１内に封塞するニトリルゴム等で作られたダイアフラム、２４は このダイアフラム２３を介して前記ケース２１の開口部に連結したガイド筒体で 、このガイド筒体２４内の前記ダイアフラム２３側から順次、流動体２５と、ニ トリルゴム等で作られたラバーピストン２６と、ポリテトラフルオロエチレン（ Ｐ．Ｔ．Ｆ．Ｅ）等で作られたバックアッププレート２７と、移動部材（ピスト ン）２８とが配設されている。

【０００４】 また、サーモ・アクチュエータとして、特開平４−１７１２７４号公報に開示 されているようなものがあった。これはサーモワックスの熱膨張／収縮によって 、ガイド部材に対して摺動自在に設けたロッドの周りに、蛇腹を設けたものであ る。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

前記図４および図５に示すようなサーモスタットを構成するサーモエレメント ＴＨは、移動部材２８が直接に冷却水中に介在しており、また、移動部材２８と ガイド筒体２４との間のシール部材も冷却水に介在している。

【０００６】 この冷却水には、防錆剤およびゴムを保護する役割として、以前はアミンが添 加されていた。しかし、近年、アミンは発がん性物質と認定されたために、現在 の冷却水にはこのアミンは添加されていない。

【０００７】 従って、現在の冷却水には、アミンの代替として、トリアゾール系の添加剤（ 以下、ノンアミンという）が使用されているが、このノンアミンはゴムを長時間 の間に硬化現象を誘発させてしまうことがわかった。このため、サーモエレメン トおよびサーモスタットに使用されるゴム部材を耐ノンアミン性の材質に変更し ているが、サーモエレメントの内部への冷却水の浸入防止の対策は未だ充分でな い。

【０００８】 さらに、ノンアミン性の冷却水は添加物質も多く含まれている。また、市販さ れている冷却水強化剤等の添加剤をユーザーが冷却水に注入したりすると、その ノンアミン性の冷却水中に含有されている添加剤が異物（燐酸銅、燐酸亜鉛等） としてサーモスタットに析出されることがあり、これがサーモスタットの動きに 悪影響を与え、正常な作動が得られなくなることもある。特に、サーモエレメン トの移動部材とガイド筒体との摺動面に前記のような異物が析出すると、移動部 材の動きが悪くなり、最悪の場合にはサーモスタットの弁体が閉じたまま、ある いは開いたままの状態で動かなくなってしまうおそれがあった。

【０００９】 また、図４に示すサーモスタットは、弁座本体２９の支持部２９ｃの頂部に設 けた支持部材３０だけでサーモエレメントＴＨの移動部材２８の先端部が支持さ れているので、冷却水の水圧の影響によって、前記サーモエレメントＴＨがサー モスタットの軸心に対して傾いてしまうと、移動部材がガイド筒体の内部を傷つ けるために、バックアッププレート（図５参照）の側面が荒らされたり、流動体 の洩れを引き起こすおそれがあり、また、サーモエレメントＴＨのケース２１の 外周がサーモスタットのフレーム３１の開口３１ａの内周に接触し、長期間の間 には前記ケース２１の外周が磨耗してしまい、さらには、作動中にその磨耗部の 凹部にフレーム３１の開口３１ａが引っ掛かり作動不良を起こしたり、さらに磨 耗が進行すると、熱膨張体２２（図５参照）が洩れるおそれがあった。

【００１０】 また、サーモエレメントを構成する移動部材とそのガイド筒体との間に、Ｏリ ング等のシール部材を設けたものもあるが、このようなサーモエレメントでは、 温度の下降時に移動部材がガイド筒体内に引き込まれる際に、発生する吸引力に よって外部よりガイド筒体内に冷却水が浸入するおそれやＯリングが捩じれて切 れてしまう等のおそれがあった。

【００１１】 前記特開平４−１７１２７４号公報に開示されているサーモ・アクチュエータ においては、このサーモ・アクチュエータを構成するロッドが摺動するごとに、 前記蛇腹が伸縮するため、この蛇腹が疲労すると長期間の使用においては、防水 性に疑問がある。また、この蛇腹はロッドの摺動に伴い、スムーズに伸縮させる ために、薄く柔らかくする必要があるため、水圧の影響によって押し潰されてし まい充分に機能しない等の問題があった。

【００１２】

【問題を解決するための手段】

この発明のサーモスタットは、前記課題を解決するため、図１に示すように、 内燃機関等の冷却水系路に設けられ、冷却水の温度変化により熱膨張／収縮する サーモエレメントを構成する熱膨張体をケース２１に内蔵し、この熱膨張体の熱 膨張／収縮により前記ケースに連結したガイド筒体２４を摺動する移動部材２８ の先端部を弁座本体２９の支持部２９ｃの頂部に支持するとともに、前記移動部 材の摺動に追従して前記ガイド筒体が移動し、このガイド筒体に固定した弁体３ ２が前記弁座本体の開口２９ｂを開閉するように作動するサーモスタットにおい て、前記移動部材の先端部を弁座本体の支持部の頂部に支持する支持部材３４は 、前記移動部材の先端部の支持部３４ａと、前記ガイド筒体の外周にＯリング３ ４ｂを介して摺動する筒体部３４ｃとより形成したサーモスタットとしたもので ある。

【００１３】

【作用】

この考案のサーモスタットは、前記のように構成することにより、低温時に前 記移動部材２８がガイド筒体２４に没入した時に、サーモエレメントＴＨのガイ ド筒体２４に固定した弁体３２が、前記弁座本体２９の下面に固定したフレーム ３１と弁体３２との間に縮設したスプリング３３に押動されて弁座本体２９の開 口２９ｂを閉弁する。

【００１４】 また、高温時には前記移動部材２８がガイド筒体２４から突出し、従って、ガ イド筒体２４はスプリング３３に抗して後退し、このガイド筒体２４に固定した 弁体３２は前記弁座本体２９の開口２９ｂを開弁する。

【００１５】 このように前記弁体３２が前記開口２９ｂを閉弁および開弁する作動時に、弁 座本体２９の支持部２９ｃの頂部に設けた支持部材３４によって前記サーモエレ メントＴＨの移動部材２８の先端部が支持された、サーモエレメントＴＨのガイ ド筒体２４の外周が、前記支持部材３４の筒体部３４ｃとＯリング３４ｂを介し て摺動する。

【００１６】 従って、このガイド筒体２４がサーモスタットの中心軸に対して傾くことなく 摺動するので、前記弁体３２が前記弁座本体２９の開口２９ｂを確実に開閉し、 また、前記サーモエレメントを構成する移動部材２８が、Ｏリング３４ｂを介し てサーモエレメントの移動部材２８の先端部を支持する支持部材３４の筒体部３ ４ｃで隔てられ、冷却水の影響を受け難くしている。

【００１７】

【実施例】

以下、図面に従ってこの考案のサーモスタットの好適な実施例について前記従 来例と同一部には同一符号を付けて詳細に説明する。図１はこのサーモスタット の閉弁状態の断面図、図２は開弁状態の断面図、図３はＯリング部の拡大図であ る。

【００１８】 この考案のサーモスタットは前記従来例と以下に説明するように相違する。 すなわち、サーモエレメントＴＨの移動部材２８の先端部を支持する、弁座本 体２９の支持部２９ｃの頂部に設けた支持部材３４として、前記移動部材２８の 先端部の支持部３４ａと、前記サーモエレメントのガイド筒体２４の外周にＯリ ング３４ｂを介して摺動する筒体部３４ｃとより形成した点が前記従来例と相違 する。

【００１９】 前記Ｏリング３４ｂは、図３に示すように、断面がＸ字状をしており、ガイド 筒体２４の動きにより捩じれを防止するとともに、接触部の摩擦抵抗を小さくす ることにより、このＯリング３４ｂが前記支持部材３４の筒体部３４ｃの下方内 周部に穿設した凹溝３４ｄにガイド筒体２４の動きに追従して軸方向に移動可能 に嵌合されている。

【００２０】 また、この筒体部３４ｃの下方内周部に穿設した凹溝３４ｄの空間の体積Ｖを 、弁体３２の開弁状態時に筒体部３４ｃと移動部材２８との間の空間の体積Ｖ′ とほぼ同一に設定することによって、この体積Ｖ′の空間が形成されるときに起 こる、負圧による呼吸作用により冷却水の吸い込みを防止することができる。

【００２１】 この考案のサーモスタットは、以上説明したように構成されているので、冷却 水の温度変化によって前記サーモエレメントＴＨを構成する移動部材２８がガイ ド筒体２４に出没入し、この移動部材２８の動きが弁座本体２９で押さえられて いるので、ガイド筒体２４が弁座本体２９に対して移動し、このガイド筒体２４ に固定した弁体３２が弁座本体２９の開口２９ｂを開閉する時に、弁座本体２９ の支持部２９ｃの頂部に設けた支持部材３４によって前記移動部材２８の先端部 が支持された、移動部材２８のガイド筒体２４の外周が、この支持部材３４の筒 体部３４ｃとＯリング３４ｂを介して摺動する。

【００２２】 従って、サーモエレメントを構成するガイド筒体２４がサーモスタットの中心 軸に対して傾くことなく摺動するので、このガイド筒体２４に固定した弁体３２ が前記弁座本体２９の開口２９ｂを確実に開閉し、また、前記サーモエレメント を構成する移動部材２８が、Ｏリング３４ｂを介してサーモエレメントの移動部 材２８の先端部を支持する支持部材３４の筒体部３４ｃで隔てられているため、 冷却水の影響を受けにくいので、この移動部材２８に冷却水の添加剤が析出した り、ゴムの硬化現象を最小限にすることができる。

【００２３】

【考案の効果】

この考案は、以上説明したようなサーモスタット、特にサーモスタットの弁座 本体の支持部の頂部に設け、サーモエレメントの移動部材の先端部を支持する支 持部材を前記のように形成することにより、前記サーモエレメントの移動部材と ガイド筒体をサーモスタットと同軸上において同時に保持することが可能となり 、サーモエレメントのガイド筒体がサーモスタットの中心軸に対して傾くことな く摺動するので、前記移動部材はガイド筒体を傷つけることなくスムーズに摺動 が可能となる。さらに、サーモエレメントのケースの外周がサーモスタットのフ レームの開口と接触することがなく、磨耗を防ぐことが可能となり、前記サーモ エレメントのケースの外周とサーモスタットのフレームの開口との引っ掛かりに よる作動不良や熱膨張体の洩れを完全に防ぐことができ、また、このサーモエレ メントのガイド筒体に固定した弁体が前記弁座本体の開口を確実に開閉する。

【００２４】 また、前記サーモエレメントを構成する移動部材が、Ｏリングを介してサーモ エレメントの移動部材の先端部を支持する支持部材の筒体部で隔てられているた め、冷却水の影響を受けにくいので、この移動部材に冷却水の添加剤が析出した り、ゴムの硬化現象を最小限にすることができるため、信頼性が高く長期保証が 可能となる長寿命のサーモスタットを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案のサーモスタットの閉弁状態の断面図
である。

【図２】この考案のサーモスタットの開弁状態の断面図
である。

【図３】Ｏリング部の拡大図である。

【図４】従来のサーモスタットの閉弁状態の断面図であ
る。

【図５】一般のサーモエレメントの断面図である。

【符号の説明】

２１ ケース ２２ 熱膨張体 ２３ ダイアフラム ２４ ガイド筒体 ２５ 流動体 ２６ ラバーピストン ２７ バックアッププレート ２８ 移動部材 ２９ 弁座本体 ２９ａ フランジ ２９ｂ 開口 ２９ｃ 支持部 ２９ｃ′ 流通孔 ３０ 支持部材 ３１ フレーム ３１ａ 開口 ３２ 弁体 ３３ スプリング ３４ 支持部材 ３４ａ 支持部 ３４ｂ Ｏリング ３４ｃ 筒体部 ３４ｄ 凹溝 ＴＨ サーモエレメント

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】内燃機関等の冷却水系路に設けられ、冷却
   水の温度変化により熱膨張／収縮するサーモエレメント
   を構成する熱膨張体をケース（２１）に内蔵し、この熱
   膨張体の熱膨張／収縮により前記ケースに連結したガイ
   ド筒体（２４）を摺動する移動部材（２８）の先端部を
   弁座本体（２９）の支持部（２９ｃ）の頂部に支持する
   とともに、前記移動部材の摺動に追従して前記ガイド筒
   体が移動し、このガイド筒体に固定した弁体（３２）が
   前記弁座本体の開口（２９ｂ）を開閉するように作動す
   るサーモスタットにおいて、 前記移動部材の先端部を弁座本体の支持部の頂部に支持
   する支持部材（３４）は、前記移動部材の先端部の支持
   部（３４ａ）と、前記ガイド筒体の外周にＯリング（３
   ４ｂ）を介して摺動する筒体部（３４ｃ）とより形成し
   たことを特徴とするサーモスタット。