JPH0811953B2 - ラバ・シール直状管構成の軸封蛇腹とシール・バック構成のサーモ・アクチュエータ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動車エンジン冷却水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のサーモ・センサ
に装着するサーモ・アクチュエータに関する。

ワックス型サーモスタットはエンジン冷却水の温度が
適温を超えて上昇すると弁を開いて水温を下げ，又適温
以下では弁を閉じ，常にエンジンの冷却水を適温に保つ
作用をするもので，この弁の開閉は微細な鋳砂，錆，水
垢，油，それに不凍液でヘドロ状になる冷却水中で常時
行われるので，サーモスタットの弁の開閉時に相対的に
摺動するガイド・メンバとロッドとの間の軸封シールは
サーモスタットの寿命を制する。

これ迄，自動車エンジンの温度制御用ワックス型サー
モスタットのメーカ保証は１年,2万kmだったものが一挙
に５年,10万kmに延長された今日，従来のパッキングヤ
Ｏ−リング等によるシール機構では対応充分とは思えな
い。

ロッドを内部に摺動係合するガイド・メンの上端面に
直状管構成の蛇腹を固定し，その下端面に潤滑油を充填
するシール・バッグを係合し，これ等を一体にしてワッ
クスを充填する感熱筒内に挿入し圧着して，本発明のサ
ーモ・アクチュエータは完成される（第１図）。

これを，所定のばね荷重をかけ熱湯中に投入すると，
感熱筒内に密閉充満するワックスは溶融膨張しその体積
を増す。弾性シール・バッグの肉厚が超薄い為，その口
元がロッドを抱き締め内部の潤滑油を漏らさない。従っ
て，シール・バック内に充満された潤滑油の油圧はワッ
クス圧と等価になる。弾性シール・バッグは内外から均
衡な圧力に支えられ浮遊状態で偏平になり，ばね圧に抗
するシール・バッグ内の潤滑油の圧力で，ロッドを直接
押し上げるのである（第２図）。

温度が下がるとそれに対応してシール・バッグ内の潤
滑油圧は降下し，ばね圧に押されロッドのリフトは縮小
し，規定の温度迄下がると第１図の源形に戻る。

上述で明らかな様に，ばね圧に抗してロッドを上下さ
せるのは，ワックス圧と等価のシール・バッグ内の潤滑
油圧であって，弾性シール・バッグはこれに何等関与し
ない。ただ内外から均衡な圧力に支えられ浮遊状態で，
ワックスと潤滑油とを隔離する作用をする丈である。従
ってその寿命は驚異的なものになる。シール・バッグ内
の油圧でロッドを押し上げるのにかなりの量の潤滑油が
必要である。ロッドとシール・バック間の隙間をシール
バッグの肉厚と等しい位か，それ以上とし，更にロッド
とシール・バッグの底部間に相当量の潤滑油を収容する
隙間を設ける。

ロッドとガイド・メンバ間の摺動部が蛇腹により包ま
れるから，シール・パッキングやＯ−リング等，従来，
サーモスタットのトラブルの発生源を一掃出来る。

更に，シール・バッグの肉厚が超薄いから感熱筒の内
径は小さくなり，耐圧に余裕を生ずるので，感熱筒の肉
厚も薄く出来，熱応答性が向上すると共に，サーモ・ア
クチュエータは極めて小型軽量になる。

又，蛇腹の耐久試験の結果も亦驚異的である。

本発明はこの超寿命な弾性シール・バッグと蛇腹とで
構成される。

本発明の目的は超寿命な弾性シール・バッグと，同じ
く超寿命な直状管よりなる蛇腹とで構成される，超寿命
のサーモ・アクチュエータを得るにある。

第１図及び第２図は本発明のサーモ・アクチュエータ
１の断面図で前者はロッド２のリフト０の時，後者はリ
フト最高時を示す。サーモ・アクチュエータ１は第２図
に示す様に，ラバ・シール直状管よりなる蛇腹３の先端
内面の凸状リブ４をロッド２上部のリング状溝５に係合
し，そのスカート部６は，ロッド２に摺動自在なガイド
・メンバ７の上端面のシール・ポケット８（第４図）に
圧着固定（第５図）される。

更に，その口元がロッド２に係合する以外はロッド２
との間の全周域に亘り，所要の隙間９を設るようにし，
これに潤滑油10を充満する弾性シール・バッグ11を上記
ガイド・メンバ７の下部端面に係合し，これ等を一体に
してワックス12を充填する感熱筒13内に挿入し圧着して
構成されるのである（第１図）。

第３図に示す様に直状管よりなるラバ・シール蛇腹の
３先端部はロッド２の溝５に係合し，その胴体部14はロ
ッド２に摺動自在で，その内周面に大きなＲの凹状溝15
を複数形成し，そのスカート部６は，ロッド２を摺動係
合するガイド・メンバ７に気密に固定される（第５
図）。スカート部６の厚肉部に溝16を形成する。これに
より蛇腹化が容易になると共に蛇腹の寿命が大巾に増
す。若しこれが無いと，そこに亀裂が発生する。

第５図の状態に於い，ラバ・シール直状管の頭部を加
圧すると自動的に蛇腹になる（第６図）。若し，この
時，直状管の先端の内面の凸状リブ４と，ロッド２の上
部のリング状溝５との係合が無いと，簡単に蛇腹になら
ない。

第７図及び第８図は上記サーモ・アクチュエータ１を
組み付けた自動車エンジン冷却水の温度を制御するワッ
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，後者はその閉弁時を示す。

第８図に明らかな様に，サーモ・アクチュエータ１の
ガイド・メンバ７に主弁17を圧入，止めリング18で固定
し，フレーム19と主弁17間に復帰ばね20を介挿し，主弁
17に係合する弁座21（第７図）を有するハウジング22の
頂点23に，蛇腹３の先端を係合してから，ハウジング22
とフレーム19を圧着固定してサーモスタットは形成され
るのである。

エンジン冷却液の温度が上昇すると感熱筒13内のワッ
クス12は溶融膨張するが，弾性シール・バッグ11の肉厚
が超薄い為め，その口元がロッド２を抱き締め内部の潤
滑油10を漏らさない。従って，シール・バック11内に充
填された潤滑油10の湯圧はワックス12の圧力と等価にな
る。弾性シール・バッグ11は内外から均等な圧力に支え
られ浮遊状態で偏平になり，ばね20に抗するシール・バ
ッグ11内の潤滑油10の圧力で，ロッド２を直接押し上げ
る。

然し，ロッド２の先端がハウジング22の頂点23に係合
支持されているので相対的に主弁17は下方へ開く（第７
図）。

温度が下がるとそれに対応してワックス圧及び潤滑油
圧は降下し，ばね圧に押されロッド２のリフトは縮小
し，規定の温度迄下がる主弁17は閉じる（第８図）。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のサーモ・アクチュエータのロッドのリ
フトＯの時，第２図は同じくロッドの最高リフト時を示
し，第３図はラバ・シール直状管の断面図、第4,第５図
はラバ・シール直状管をガイド・メンバに固定する説明
図，第６図はラバ・シール直状管が蛇腹化する状態図，
第７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弁時，第８図はその閉
弁時を示す。 1.……サーモ・クチュエータ 2.……ロッド 3.……蛇腹 7.……ガイド・メンバ 11.……弾性シール・バッグ 12.……ワックス 13.……感熱筒 17.……主弁 20.……ばね

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ロッド（２）と，該ロッドに摺動可能に係
   合したガイド・メンバ（７）と，ガイド・メンバの下端
   面に固定され，ロッドの一部を囲む弾性シール・バッグ
   （11）と，シール・バッグとロッドを囲みガイド・メン
   バに固定された感熱筒（13）内にシール・バッグを囲ん
   でワックス（12）を充填するサーモ・アクチュエータ
   （１）に於いて， 前記シール・バッグは基部と，中空部を形成するバッグ
   部とを有し，基部に於いてロッドと係合して，バッグ部
   とロッドとの間に所定の巾の隙間を形成し，その隙間に
   は潤滑油（10）が充填され，バッグ部は，ロッドの径の
   20％と２％の間の肉厚を有し， 又，ガイド・メンバの上端面にラバ・シール直状管が設
   けられ，その頂点内面はロッドの先端に，そのスカート
   部（６）はロッドを摺動自在に挿着するガイド・メンバ
   に固定され，その胴体部（３）はロッドに摺動可能でそ
   の長さをロッドの全ストロークに対応して決め，胴体内
   面に軸方向に交互に形成された所要の環状厚肉部及び所
   要の環状薄肉部を有するように構成され， 前記環状薄肉部はロッドにより，ガイド・メンバ内に引
   き込まれ胴体部を圧縮した時，各薄肉部がロッドより外
   方に突出して密着した蛇腹を形成するように構成された
   ことを特徴とするラバ・シール直状管構成の軸封蛇腹と
   シール・バッグ構成のサーモアクチュエータ。