JPH075382Y2 - 感熱アクチュエータ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、エンジンの冷却水用サーモスタット等の駆動
源として使用される感熱アクチュエータに関する。

従来の技術と考案の課題 この種のアクチュエータとして、ワックス等の熱膨張性
流動体を収容したケーシング中にピストン棒を差し込
み、これを流動体の熱膨張により押し出すようにした構
成のものが知られている。

この構成のアクチュエータでは、通常、ケーシング口端
部にゴム等の弾性材製シール部材を設け、これを組み付
け時にピストン棒の軸方向に圧縮し、側方に膨出変形さ
せてピストン棒の周面に押し付けさせ、流動体をシール
している。

このシール部分には、当然、流動体が洩れないようにす
ることが要請され、同時に、熱応答が敏感となり、かつ
作動に大きなヒステリシスを生じないようにするため、
ピストン棒移動の摩擦が小さいことが要請される。

上記通常の構成で、この要請を満たすためには、シール
部材に加える圧縮力を厳密に定め、ピストン棒を押し付
ける圧力を適正に管理しなければならない。しかし、シ
ール部材の圧縮力は、通常、組み付け時のかしめ加工に
より与えられるので、ばらつきが大きく、上記管理は困
難であり、このため製品の品質は不均一となり、洩れを
生じたり、摩擦が過大になったりしやすい。

本考案は、上記アクチュエータにおけるこの不都合を解
消し、容易に、流動体の洩れ防止とピストン棒の摩擦減
少とを両立させることのできる新たなシール部分の構成
を得ることを目的としたものである。

課題を解決するための手段 本考案は、熱膨張性流動体を収容するケーシングと、こ
のケーシングの口端部から前記流動体中に差し込まれ、
流動体の熱膨張により押し出されるピストン棒と、前記
ケーシングの口端部に形成され、奥が徐々に狭くなる段
部と、ゴム等の弾性材よりなり、孔を有してこの孔内に
前記ピストン棒を貫通させ、前記段部に押し込まれて周
囲から締め付けられ、ピストン棒外周を押して流動体を
シールするプラグと、柔軟性を有する低摩擦材よりな
り、このプラグの孔内面とピストン棒との間の一部に挟
まれ、プラグとピストン棒との接触面積を減少させてピ
ストン棒の摩擦抵抗を低下させる中間リングとを有する
ことを特徴とする感熱アクチュエータである。

作用 この構成では、プラグが段部により締め付けられ、この
締め付け力でピストン棒を押してシールするので、この
シールの圧力は、プラグを取り付ける際の押し込み力と
無関係となり、均一に定めることができる。

また、プラグは、段部に傾斜することなく押し込むこと
ができるようにするため、ピストン棒の軸方向にある程
度の厚さを必要とし、そのままでは、ピストン棒との接
触面積が増大し摩擦が過大となってしまう。このため、
中間リングがプラグの孔とピストン棒との間に介在させ
られ、接触面積を低下させ、摩擦を低減させるようにな
っている。

実施例 以下、本考案を図示する実施例について具体的に説明す
る。

第１図の感熱アクチュエータ10において、11はケーシン
グであり、底部材12と周部材13とを溶接して形成され、
内部にワックス、シリコンオイル等の熱膨張性流動体14
が収容される。

15はピストン棒であり、一端が流動体14中に差し込ま
れ、他端はケーシング11の外部に位置する。

16は内ガイド部材であり、ケーシング11の口端部内に嵌
合させられ、底部材12から伸びる当接部17に当接し、ピ
ストン棒15を流動体14中に出入しうるよう案内する。な
お、18,18はこの内ガイド部材16に形成された流動体14
を通すための孔である。

19は段部であり、ケーシング11の口端部に形成され、奥
が徐々に狭くなる形状となっている。

20はプラグであり、ゴム等の弾性材よりなり、中央に孔
21を有し、自然な状態での外形は段部19よりやや大きく
設定され、孔21にピストン棒15を貫通させて段部19に押
し込まれたとき、周囲から締め付けられ、ピストン棒15
を押して流動体14をシールする。

22は中間リングであり、ポリ４弗化エチレン、ポリプロ
ピレン等の柔軟性を有する低摩擦材よりなり、薄肉の円
筒の上部に鍔状の縁を設けた形状とされ、プラグ20を段
部19に押し込む前に、円筒部分を孔21に嵌めておくこと
により、ピストン棒15と孔21内面との間に介在させられ
る。この中間リング22の円筒部分の長さは、プラグ20の
厚さ（ピストン棒15の軸方向長さ）よりわずかに短いよ
うに設定され、このためプラグ20とピストン棒15との接
触面積を僅少とする。

23は外ガイド体であり、ケーシング11の口端にかしめ止
めされ、プラグ20、中間リング22を押さえると共に、ピ
ストン棒15を出入しうるように案内する。

この感熱アクチュエータ10は以上の構成であるから、温
度が上昇し流動体14が膨張すると、ピストン棒15が押し
出され、温度が低下すると、ピストン棒15をケーシング
11内に押し込むことができるようになる。

したがってこの感熱アクチュエータは、例えば第２図、
第３図に示すようにして使用される。

第２図は、自動車等のエンジン冷却水用サーモスタット
及びその調節装置に応用したものである。

この図において、30はサーモスタットであり、自動車の
エンジン冷却水路中の31中に設けられる。このサーモス
タット30は、流路を仕切るように設けられた弁座32に弁
体33をバネ34で押し付けさせ、この弁体33に本考案の感
熱アクチュエータ35を取り付けてなり、温度上昇時にピ
ストン棒36を押し出すと、その反力により弁体33を弁座
32から引き離し、エンジン側37からの冷却水をラジエタ
側38へ流すようにする。また、アクチュエータ35下部に
他の弁体39が設けられ、この時同時に、バイパス側40へ
の流れを止めさせる。こうしてこのサーモスタット30は
冷却水温を一定に保持させる。

41は調節装置であって、本考案の感熱アクチュエータ42
に電気ヒータ43を取り付け、そのピストン棒44の先端を
前記ピストン棒36先端に突き合わさせて、水路31に取り
付けてなるものであって、制御装置（図示しない）から
の電流により電気ヒータ43を発熱させてピストン棒44と
突出させ、サーモスタット30の開弁温度を調節する。

第３図は、上記例と同様のサーモスタット及びその調節
装置に応用したものである。

このサーモスタット50は上記例と同様である。調節装置
51は、本考案の感熱アクチュエータ52を前記と同様にし
て取り付け、そのケーシング53に導管54を介して外気に
さらされる感熱筒55を接続し、熱膨張性流動体56を感熱
筒55からケーシング53まで連通させて設けたものであっ
て、外気温に応じてアクチュエータ52のピストン棒を突
出させ、サーモスタット50の開弁温度を調節する。

考案の効果 本考案の感熱アクチュエータは、上述のように、プラグ
が段部ににより締め付けられ、この締め付け力によりピ
ストン棒を押してシールするので、かしめ加工の強さ等
の組み付け時のプラグ押し込み力が不均一であっても、
シールの圧力は一定となり、洩れのない安定した品質が
得られる。

また中間リングを設けているので、押し込みに容易な厚
いプラグを使用し、洩れを確実に防ぐようにシール圧力
を高く設定しても、ピストン棒とプラグとの接触面積を
僅少とし、ピストン棒の移動に働く摩擦力を小さくし
て、高感度、低ヒステリシスを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の断面図、第２図は本考案の
使用例を示す断面図、第３図は他の使用例を示す断面図
である。 10…感熱アクチュエータ、11…ケーシング、14…熱膨張
性流動体、15…ピストン棒、19…段部、20…プラグ、21
…孔、22…中間リング、30…サーモスタット、35…感熱
アクチュエータ、41…調節装置、42…感熱アクチュエー
タ、50…サーモスタット、51…調節装置、52…感熱アク
チュエータ、53…ケーシング、56…熱膨張性流動体。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】熱膨張性流動体を収容するケーシングと、
   このケーシングの口端部から前記流動体中に差し込ま
   れ、流動体の熱膨張により押し出されるピストン棒と、
   前記ケーシングの口端部に形成され、奥が徐々に狭くな
   る段部と、ゴム等の弾性材よりなり、孔を有してこの孔
   内に前記ピストン棒を貫通させ、前記段部に押し込まれ
   て周囲から締め付けられ、ピストン棒外周を押して流動
   体をシールするプラグと、柔軟性を有する低摩擦材より
   なり、このプラグの孔内面とピストン棒との間の一部に
   挟まれ、プラグとピストン棒との接触面積を減少させて
   ピストン棒の摩擦抵抗を低下させる中間リングとを有す
   ることを特徴とする感熱アクチュエータ。