サーモスタット装置
【課題】冷却回路内で通水される冷却液の支持枠による圧力損失を低減可能なサーモスタット装置を提供する。
【解決手段】弁口２０が内側に設けられた筒状弁座部１９ａと、筒状弁座部１９ａからフランジ状に設けられる水平弁座部１９ｂとを有する弁座１９と、弁口２０の上側を跨って水平弁座部１９ｂ上にその両端が固定される支持枠５０とを備える。支持枠５０は、弁口２０に挿通されるピストンシャフト２１の上端を、その中央側において支持している。支持枠５０は、その中央側から両端側にかけての断面形状を略Ｕ字状とする曲げ加工が、少なくとも弁口径が最小径となる筒状弁座部１９ａの内周面の部位の鉛直上側にまでされている。これにより、ラジエータ連結ポート７ａから弁座１９の弁口２０を通って冷却液が流入する際に、支持枠５０によって通水抵抗となり得る部位が大幅に低減されている。
【解決手段】弁口２０が内側に設けられた筒状弁座部１９ａと、筒状弁座部１９ａからフランジ状に設けられる水平弁座部１９ｂとを有する弁座１９と、弁口２０の上側を跨って水平弁座部１９ｂ上にその両端が固定される支持枠５０とを備える。支持枠５０は、弁口２０に挿通されるピストンシャフト２１の上端を、その中央側において支持している。支持枠５０は、その中央側から両端側にかけての断面形状を略Ｕ字状とする曲げ加工が、少なくとも弁口径が最小径となる筒状弁座部１９ａの内周面の部位の鉛直上側にまでされている。これにより、ラジエータ連結ポート７ａから弁座１９の弁口２０を通って冷却液が流入する際に、支持枠５０によって通水抵抗となり得る部位が大幅に低減されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、自動車等のエンジンを冷却する冷却回路で用いられ、冷却回路で循環される冷却液の温度変化に応じて作動することで冷却液温度を自動制御するサーモスタット装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、様々な構造のサーモスタット装置が提案されており（例えば、特許文献１〜３参照。）、図３１は、従来から用いられているサーモスタット装置１０１の代表的な一実施形態の構成を示す正面断面図である。また、図３２（ａ）は、サーモスタット装置１０１の上面図であり、図３２（ｂ）は、図３２（ａ）のＦ−Ｆ線断面図であり、図３３は、サーモスタット装置１０１の側面図である。
【０００３】
サーモスタット装置１０１は、エンジンを冷却する冷却回路内で循環される冷却液が内部に通水されるハウジング１０７内に固定されて用いられるものであり、弁口１２０が内側に設けられた筒状弁座部１１９ａと、筒状弁座部１１９ａからフランジ状に設けられ、ハウジング１０７内に固定される水平弁座部１１９ｂとを有する主弁座１１９を備えている。また、サーモスタット装置１０１は、弁口１２０の上側を跨って配置され、水平弁座部１１９ｂ上にその両側が固定される支持枠１５０と、支持枠１５０の中央側においてその上端が支持されるピストンシャフト１２１とを更に備えている。
【０００４】
また、サーモスタット装置１０１は、ピストンシャフト１２１の下端側が収納され、内蔵された熱膨張体が熱膨張又は熱収縮することにより上下方向に移動可能に設けられた感温可動体１１１と、感温可動体１１１と一体的に移動可能に設けられ、感温可動体１１１の移動に応じて主弁座１１９の筒状弁座部１１９ａの内周面に対して接触、離間されることにより弁口１２０を開閉する主弁体１１７とを更に備えている。
【０００５】
また、サーモスタット装置１０１は、主弁座１１９の下側に固定されたフレーム１２３と、主弁体１１７とフレーム１２３との間に設けられ、主弁体１１７を主弁座１１９に対して押し付けるように付勢する付勢手段としてのメインスプリング１２５とを更に備えている。
【０００６】
このような構成からなるサーモスタット装置１０１は、冷却液の液温が所定温度より低い場合、主弁体１１７及び主弁座１１９が閉弁状態とされており、ハウジング１０７のバイパス連結ポート１０７ｃからエンジン連結ポート１０７ｂに向けて冷却液が通水される。また、冷却液の液温が所定温度より上昇した場合、図３１に示す下方向に向けて感温可動体１１１が主弁体１１７とともに移動し、これにより主弁体１１７及び主弁座１１９が開弁状態とされる。これにより、ラジエータ連結ポート１０７ａからラジエータにより冷却された低温冷却液が流入され、弁口１２０を介して感温室１０７ｄに通水されて、感温室１０７ｄ内でバイパス連結ポート１０７ｃからの高温冷却液と混合されて、適温にされた冷却液がエンジン連結ポート１０７ｂに流出することになる。
【０００７】
ここで、支持枠１５０は、図３２、図３３に示すように、その両側に設けられ、水平弁座部１１９ｂ上に固定される連結部１５３と、連結部１５３の内周側端部から上側に曲げ加工されて設けられる立ち上がり部１５７と、立ち上がり部１５７の上端から支持枠１５０の中央側に向けて曲げ加工されて設けられるアーム部１５５と、ピストンシャフト１２１の上端を支持し、その両側に一対のアーム部１５５が設けられる支持部１５１とを有しており、これらが、所定形状の鋼板等をプレス加工することによって一体的に形成されている。
【特許文献１】特開２００５−１２７１４２号公報
【特許文献２】特開２００６−１８８３１５号公報
【特許文献３】特開平１１−３５１４４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、従来において提案されていた支持枠１５０は、加工容易性や、強度確保、低コスト化を目的とした形状となるように設計されており、冷却能力を向上させるために冷却液を効率よく流すことを目的とした形状には設計されていなかった。
【０００９】
このことについて、図３２、３３に示す従来技術としてのサーモスタット装置１０１を例に説明する。
【００１０】
従来のサーモスタット装置１０１においては、図３２（ａ）に示すように、支持枠１５０のアーム部１５５に対して、支持部１５１側から連結部１５３側にかけての所定範囲に亘って断面形状を略Ｕ字状とするＵ曲げ加工がされていた。このアーム部１５５に対してＵ曲げ加工される範囲Ｓ２は、図３２（ａ）に示すように、支持部１５１の近傍からアーム部１５５の途中までとされており、筒状弁座部１１９ａの上側にまでなされていなかった。
【００１１】
また、従来のサーモスタット装置１０１においては、図３２、図３３に示すように、アーム部１５５は、立ち上がり部１５７の上端の周方向に亘る範囲の一部ではなく全部から連続して曲げ加工されて設けられていた。
【００１２】
これらは、何れも、支持枠１５０のアーム部１５５と立ち上がり部１５７との間で、強度確保、加工容易化を目的としてそのような形状となるように設計されていたものであるが、その結果、アーム部１５５には、立ち上がり部１５７側に向かうにつれて周方向にその幅が大きく広がるように拡幅された拡幅部１５９が形成されることとなっていた。
【００１３】
このため、図３１に示すような、ラジエータ連結ポート１０７ａから主弁座１１９の弁口１２０を介して感温室１０７ｄ内に冷却液が流入する際に、弁口１２０の上側に位置する支持枠１５０の拡幅部１５９が冷却液の通水抵抗となってしまい、その分において冷却回路内で通水される冷却液の圧力損失が増大していた。
【００１４】
特許文献１〜３の何れに開示の技術においても、支持枠１５０のアーム部１５５に相当する構成に対して、Ｕ曲げ加工がされているが、何れもアーム部１５５の途中までとされており、筒状弁座部１１９ａの上側にまでなされておらず、上記と同様の問題が発生していた。
【００１５】
このような圧力損失が生じてしまうと、高回転型のエンジンや、冷却のために大流量が求められるエンジンにおいては、キャビテーションの発生や流量不足を招いてしまう。
【００１６】
また、このような問題は、主弁座の弁口径を大きくしてサーモスタット装置の大サイズ化によっても勿論解決可能ではあるが、サーモスタット装置の小型化、軽量化、低コスト化が望まれている昨今において、このような手段は好ましい手段といえなかった。
【００１７】
そこで、本発明は上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、冷却回路内で通水される冷却液の支持枠による圧力損失を低減可能なサーモスタット装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
請求項１に係るサーモスタット装置は、弁口が内側に設けられた筒状弁座部と、上記筒状弁座部からフランジ状に設けられる水平弁座部とを有する弁座と、上記弁口の上側を跨って上記水平弁座部上にその両端が固定される支持枠と、上記支持枠の中央側においてその上端が支持された状態で上記弁口に挿通されるピストンシャフトと、上記ピストンシャフトの下端側が収納されて、内蔵された熱膨張体が膨張又は収縮することにより上下方向に移動可能に設けられた感温可動体と、上記感温可動体と一体的に設けられ、上記感温可動体の移動に応じて上記弁座の筒状弁座部の内周面に対して接触、離間されることにより上記弁口を開閉する弁体とを備えるサーモスタット装置において、上記支持枠は、その中央側から両端側にかけての断面形状を略Ｕ字状とする曲げ加工が、少なくとも弁口径が最小径となる上記筒状弁座部の内周面の部位の鉛直上側にまでされていることを特徴とする。
【００１９】
請求項２に係るサーモスタット装置は、請求項１に係る発明において、上記支持枠は、上記水平弁座部上に固定される連結部と、上記連結部の内周側端部から上側に曲げ加工されて設けられる立ち上がり部と、上記立ち上がり部の上端から当該支持枠の中央側に向けて曲げ加工されて設けられるアーム部と、上記ピストンシャフトの上端を支持し、その両側に上記アーム部が設けられる支持部とを有し、上記断面形状を略Ｕ字状とするＵ曲げ加工は、上記アーム部の立ち上がり部側の端部にまでされてなり、上記アーム部の立ち上がり部側の端部においてされるＵ曲げ加工は、上記アーム部と上記立ち上がり部との間の曲げ加工により形成される曲げ部よりも下側にまでされていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１に係る発明によれば、アーム部の断面形状を略Ｕ字状とする曲げ加工が、支持枠の中央側から少なくとも、弁口径が最小径となる筒状弁座部の内周面の部位の鉛直上側にまでされている。このため、ラジエータ連結ポートから主弁座の弁口を通って冷却液が流入する際に、支持枠によって通水抵抗となり得る部位が大幅に低減されており、冷却回路内で通水される冷却液の圧力損失を低減させることが可能となっている。特に、本発明においては、主弁座の弁口径を大きくすること無く圧力損失を低減することが可能となっている。
【００２１】
請求項２に係る発明によれば、プレス加工時に生じる複数の曲げ加工による応力集中を抑えることができ、支持枠、特に、立ち上がり部とアーム部との間での、プレス加工時の亀裂等の発生を抑えることが可能となるとともに、強度確保が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明を実施するための最良の形態として、自動車等のエンジンを冷却する冷却回路で用いられ、冷却回路で循環される冷却液の温度変化に応じて冷却液温度を自動制御するサーモスタット装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２３】
まず、本発明に係るサーモスタット装置が用いられる冷却回路の一例について説明する。
【００２４】
図１は、本発明に係るサーモスタット装置１が用いられる冷却回路２の一例を示すブロック図である。
【００２５】
この冷却回路２は、内燃機関としてのエンジン３と、冷却液の冷却を行なうラジエータ５と、本発明に係るサーモスタット装置１が内部に配置されるハウジング７とが、各流路９ａ、９ｂ、９ｃ及びバイパス流路９ｄにより接続されて構成されている。この冷却回路２は、図示しないポンプ等の駆動を通じて、エンジン３、ラジエータ５、ハウジング７の内部や、各流路９ａ、９ｂ、９ｃ及びバイパス流路９ｄ内で冷却液を循環させるように構成されている。
【００２６】
図２は、本発明におけるサーモスタット装置１がハウジング７内に固定された状態を示す正面断面図である。
【００２７】
ハウジング７は、図１、図２に示すように、ラジエータ５に接続される流路９ｂ、エンジン３に接続される流路９ｃ及び冷却回路２内でラジエータ５を迂回する流路として構成されるバイパス流路９ｄに対して、それぞれラジエータ連結ポート７ａ、エンジン連結ポート７ｂ及びバイパス連結ポート７ｃを介して連結されている。図２に示す例において、ラジエータ連結ポート７ａは、ハウジング７の上部に設けられており、バイパス連結ポート７ｃは、ラジエータ連結ポート７ａに対して略対向する側であるハウジング７の下部に設けられている。エンジン連結ポート７ｂは、ハウジング７の側部に設けられている。ハウジング７の内部には、バイパス連結ポート７ｃやラジエータ連結ポート７ａから冷却液が流入される感温室７ｅが設けられている。この感温室７ｅ内に流入された冷却液は、エンジン連結ポート７ｂに向けて流出されるように構成されている。
【００２８】
次に、本発明におけるサーモスタット装置１の構成について説明する。なお、図３は、主弁体１７及び主弁座１９が開弁状態とされたサーモスタット装置１の構成を示す正面断面図である。また、図４（ａ）は、サーモスタット装置１の上面図である。また、図５は、サーモスタット装置１の側面図である。
【００２９】
サーモスタット装置１は、弁口２０が内側に設けられた筒状弁座部１９ａと、筒状弁座部１９ａからフランジ状に設けられ、ハウジング７内に固定される水平弁座部１９ｂとを有する主弁座１９とを備えている。また、サーモスタット装置１は、弁口２０の上側を跨って配置され、水平弁座部１９ｂ上にその両側が固定される支持枠５０と、支持枠５０の中央側においてその上端が支持された状態で弁口２０に挿通されるピストンシャフト２１とを更に備えている。
【００３０】
また、サーモスタット装置１は、ピストンシャフト２１の下端側が収納され、内蔵された熱膨張体が熱膨張又は熱収縮することにより上下方向に移動可能に設けられた感温可動体１１と、感温可動体１１と一体的に移動可能に設けられ、感温可動体１１の移動に応じて主弁座１９の筒状弁座部１９ａの内周面に対して接触、離間されることにより弁口２０を開閉する主弁体１７とを更に備えている。
【００３１】
また、サーモスタット装置１は、主弁座１９の下側において固定されたフレーム２３と、主弁体１７とフレーム２３との間に設けられ、主弁体１７を主弁座１９に対して押し付けるように付勢する付勢手段としてのメインスプリング２５とを更に備えている。
【００３２】
また、サーモスタット装置１は、感温可動体１１の下部から下側に向けて突出されたバイパスシャフト２７と、バイパスシャフト２７の外周に形成された凹溝内に嵌合されるスナップリング２９と、スナップリング２９によって図中の下側から係止されて支承される環状の副弁体３１と、副弁体３１を下側に向けて押し付けるように付勢する付勢手段としてのバイパススプリング３３とを更に備えている。
【００３３】
なお、ピストンシャフト２１の軸方向は、図２に示す上下方向に対応しており、ピストンシャフト２１の軸直交方向は、図２に示す左右方向に対応している。
【００３４】
感温可動体１１は、図２に示すように、上下方向に延長されて下端が閉塞されるとともに上端が開口された筒状体として構成されており、感温可動体１１の外周側に通水される冷却液の温度変化に応じて熱膨張、熱収縮するワックス等からなる熱膨張体をその内部に内蔵している。感温可動体１１は、その上部において、下部の径よりも大径に形成された拡径部１１ａが形成されている。感温可動体１１の上端の開口には、ピストンシャフト２１が挿通されている。
【００３５】
主弁体１７は、内周側に感温可動体１１が圧入、嵌合される筒状部１７ａと、環状に形成され、筒状部１７ａの上端からフランジ状に設けられる環状弁体部１７ｂとを備えている。これら筒状部１７ａ、環状弁体部１７ｂは、鋼材等をプレス加工することにより形成される。筒状部１７ａには、感温可動体１１の拡径部１１ａの下側外周面に形成されたテーパー面１１ｂに応じた形状のテーパー面１７ｆが内周面に形成されるように、図中上側から下側に向かうにつれて縮径された部位が一部に形成されている。
【００３６】
主弁体１７の環状弁体部１７ｂは、下側に開口されて形成された凹溝内に、メインスプリング２５の上端が嵌合されて配置されている。主弁体１７は、メインスプリング２５の上端により環状弁体部１７ｂが上側に付勢されるとともに、感温可動体１１によって上動が制限された状態で支持されている。
【００３７】
感温可動体１１が図２に示す下方向に移動する場合に、主弁体１７は一体的に下方向に移動することになり、感温可動体１１が図２に示す上方向に移動する場合に、主弁体１７は、これを付勢するメインスプリング２５により上方向に移動し、感温可動体１１と一体的に移動することになる。
【００３８】
主弁体１７の環状弁体部１７ｂは、その外周側から内周側にかけて、図２に示す左右方向と略平行な外側水平部１７ｃと、外側水平部１７ｃの内周側から上側に傾斜して曲げ加工されて設けられた傾斜部１７ｄと、傾斜部１７ｄの内周側から左右方向に略平行となるように曲げ加工されて設けられた内側水平部１７ｅとから構成されている。傾斜部１７ｄの全体や、外側水平部１７ｃ、内側水平部１７ｅの一部には、これらを被覆するように、耐熱性、弾性を有する合成樹脂からなる被覆部材１８が接着されている。
【００３９】
主弁座１９は、本実施形態において、筒状弁座部１９ａの下端から水平弁座部１９ｂがフランジ状に設けられている。
【００４０】
主弁体１７及び主弁座１９が閉弁状態となる場合、図２に示すように、主弁体１７の外側水平部１７ｃの上面が主弁座１９の水平弁座部１９ｂの下面に接触するとともに、主弁体１７の被覆部材１８が主弁座１９の筒状弁座部１９ａの内周面に接触することになる。この場合において、被覆部材１８は、弾性変形しつつ主弁座１９の筒状弁座部１９ａの内周面に対して密着して接触することになり、これによって主弁体１７は、主弁座１９との間における止水性を保持した状態で被覆部材１８を介して主弁座１９に接触することになる。また、主弁体１７及び主弁座１９が開弁状態となる場合、図３に示すように、主弁体１７の外側水平部１７ｃが主弁座１９の水平弁座部１９ｂから離間するとともに、主弁体１７の被覆部材１８が主弁座１９の筒状弁座部１９ａから離間することになる。これにより、ラジエータ連結ポート７ａから感温室７ｅを介してエンジン連結ポート７ｂに流入される低温冷却液の流入量が制御されることになる。
【００４１】
主弁体１７の構成は、上述の例に限定されるものではなく、感温可動体１１と一体的に移動可能とされ、主弁座１９に接離することで弁口２０を開閉可能とされていれば、特に限定するものではない。
【００４２】
主弁座１９の水平弁座部１９ｂは、その外周側端部にパッキン１９ｃが取り付けられた状態で、ハウジング７内の内周壁に形成された凹溝内に嵌合されて固定される。これによって、サーモスタット装置１は、水平弁座部１９ｂの外周側端部で止水性を保った状態で、ハウジング７に対して固定されることになる。
【００４３】
ピストンシャフト２１の上端側は、感温可動体１１から図中の上側に突出された状態で設けられている。ピストンシャフト２１は、感温可動体１１内において上下方向に摺動可能とされた状態で、その下端側を感温可動体１１内に収納されている。
【００４４】
フレーム２３は、メインスプリング２５の下端が係止される環状のばね受座部２３ａと、ばね受座部２３ａの図中左右方向両側から上側に向けて設けられる起立片２３ｂとを備えている。起立片２３ｂの上端部は、主弁体１７と支持枠５０の両側に設けられる連結部５３に形成された図示しない挿通孔内に挿通されたうえで、ピーニングされており、これによって、フレーム２３と、主弁体１７と、支持枠５０とが互いに固定されている。なお、これらの固定方法は、ピーニングに限定するものではない。
【００４５】
バイパスシャフト２７は、感温ケース１３に対して溶接等によって固定されている。また、副弁体３１は、図２に示すハウジング７の開口としてのバイパス連結ポート７ｃから若干上側に突出された筒状突出部７ｆを弁座として、感温可動体１１の移動時に、バイパス連結ポート７ｃからの冷却液の流量を制御可能とするものである。
【００４６】
次に、本発明におけるサーモスタット装置１において重要な構成となる、支持枠５０の構成について説明する。
【００４７】
支持枠５０は、図２〜図５に示すように、その両側に設けられ、水平弁座部１９ｂ上に固定される連結部５３と、連結部５３の内周側端部から上側に曲げ加工されて設けられる立ち上がり部５７と、立ち上がり部５７の上端から支持枠５０の中央側に向けて曲げ加工されて設けられるアーム部５５と、ピストンシャフト２１の上端を支持し、その両側に一対のアーム部５５が設けられる支持部５１とを有している。これら支持部５１、連結部５３、アーム部５５及び立ち上がり部５７は、平板状の鋼板等を打ち抜き加工して所定形状とした後に、プレス加工することによって一体的に形成されるものである。
【００４８】
支持枠５０は、サーモスタット装置１の主弁座１９に対して固定されたうえで、サーモスタット装置１において用いられるピストンシャフト２１の上端を上側から支持するために取り付けられるものである。
【００４９】
支持部５１は、ピストンシャフト２１の上端を上側から嵌合可能となるように、上端が閉塞されて下端が開口された略円筒状の形状とされている。ピストンシャフト２１は、その上端が図中の下側から支持部５１内に嵌合されることにより、支持部５１によって図中の上側から支持されることになる。本実施形態において、支持部５１の上部は、半球状とされているが、この形状について特段限定するものではない。
【００５０】
連結部５３は、支持部５１に対して図２に示す左右方向の両側に二つ設けられている。連結部５３は、主弁座１９の水平弁座部１９ｂの上面に当接されており、上述のように、フレーム２３の起立片２３ｂの上端をピーニングして固定される。なお、図４に示すように、連結部５３に設けられ、フレーム２３の起立片２３ｂの上端が挿通される挿通孔５３ａは、周方向に向けて延長される略矩形状の長孔として形成されているが、連結部５３を貫通する孔として形成されていれば特に形状について限定するものではない。図示の例においては、一つの連結部５３につき二個の挿通孔５３ａが形成されているが、その個数について限定するものではない。
【００５１】
また、連結部５３の挿通孔５３ａにフレーム２３の起立片２３ｂの上端が挿通された後に、起立片２３ｂの上端がピーニングされることによって、図４に示すように、連結部５３上に上面視が略長円形のピーニング部３５が形成されることになる。また、このピーニング部３５は、図５に示すように、連結部５３の上面より僅かに盛り上がるように形成されることになる。
【００５２】
立ち上がり部５７は、連結部５３の内周側端部から上側に曲げ加工されることにより設けられており、本実施形態では、鉛直上側に向けて設けられている。立ち上がり部５７は、主弁座１９の筒状弁座部１９ａの外周面に応じた形状となるように、筒状弁座部１９ａの外周側に向けて湾曲している。また、左右両側の一対の立ち上がり部５７は、支持枠５０を主弁座１９へ固定した場合において、その内周面が主弁座１９の筒状弁座部１９ａに対して接触するように、又は若干間隔を空けて設けられるように、その形状が調整されており、支持枠５０を主弁座１９へ固定する際の位置決め性が良い。
【００５３】
アーム部５５は、支持部５１に対して図２に示す左右方向の両側から立ち上がり部５７に向けて延長されるように設けられている。アーム部５５は、断面形状を略Ｕ字状とするＵ曲げ加工が、支持枠５０の中央側から両側にかけて、換言すると、支持枠５０の支持部５１側から連結部５３側にかけてされている。そして、このアーム部５５に対してされるＵ曲げ加工は、支持部５１側から弁口２０の弁口径が最小径となる部位の鉛直上側までとされている。この場合、このＵ曲げ加工されるアーム部５５の範囲は、図４に示す範囲Ｓ１のようになる。
【００５４】
ここでいう、弁口２０の弁口径が最小径となる部位とは、図２に示す上下方向にかけての範囲での弁口２０の弁口径が最小径となる筒状弁座部１９ａの内周面の部位のことをいう。また、ここでいう、鉛直上側とは、その最小径となる部位に対して、ピストンシャフト２１の軸方向と平行な方向の上側のことをいう。また、ここでいう弁口径とは、図２に示すような、ピストンシャフト２１の軸方向と平行な断面での、弁口２０の中心から筒状弁座部１９ａの内周面までの左右方向についての距離のことをいう。
【００５５】
図４（ｂ）、図４（ｃ）は、このＵ曲げ加工されたアーム部５５の断面形状を示す断面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図、図４（ｃ）は、図４（ａ）におけるＡ−Ａ線断面図である。なお、図４（ａ）におけるＡ−Ａ線断面図は、筒状弁座部１９ａの内周面に対する弁口２０の中心であるピストンシャフト２１の軸心からの弁口径が最小径となる部位での弁口径を半径Ｌ３とした場合の、半径Ｌ３の円に接する鉛直面であって、本実施形態においては、図２における筒状弁座部１９ａの上端の内周側縁部１９ｄを通るものである。
【００５６】
アーム部５５は、図４（ｂ）に示すように、支持部５１側から立ち上がり部５７の近傍までの所定長さにかけて、所定幅Ｌ１となるようにＵ曲げ加工されている。このＵ曲げ加工されたアーム部５５は、互いに略平行に対向する一対の側壁５５ａと、側壁５５ａの上部間に亘って設けられる上壁５５ｂとにより、その断面形状が略Ｕ字状とされている。
【００５７】
また、アーム部５５は、図４（ａ）、図４（ｃ）や、図５に示すように、立ち上がり部５７の近傍において、立ち上がり部５７の上端に近づくにつれて、互いに対向する一対の側壁５５ａがその下端側から徐々に外側に広がって拡幅されて拡幅部５９が形成されるようにＵ曲げ加工されている。このことを、図４（ｃ）により説明すると、一対の側壁５５ａは、上端から下側の途中部位まで、互いに略平行となるようにＵ曲げ加工され、その途中部位から下端まで、外側に広がるように形成されることになる。
【００５８】
これによって、図４（ａ）、図５に示すように、立ち上がり部５７の上端からアーム部５５に向かう際の断面形状の変化が緩やかなものとなり、応力集中による強度低下を抑えることが可能となっている。
【００５９】
このような拡幅部５９が形成されるのは、図４（ａ）、図５に示すように、アーム部５５の途中部位での幅Ｌ１に対して、立ち上がり部５７の上端からのアーム部５５の開始位置の幅Ｌ２が長く構成されていることによる。この立ち上がり部５７の上端からのアーム部５５の開始位置の幅Ｌ２は、小さくなるほど強度の低下を招く一方で拡幅部５９が小さく形成され、大きくなるほど強度が増大する一方で拡幅部５９が大きく形成されることになる。本発明においては、後述のように、拡幅部５９が小さいほど、支持枠５０による通水抵抗となり得る部分が小さくなるため好ましい。このため、幅Ｌ２は、所定強度を確保することを前提として、なるべく小さく設計されることが望ましい。
【００６０】
本発明においては、アーム部５５に対してされるＵ曲げ加工を、支持部５１側から弁口２０の弁口径が最小径となる部位の鉛直上側までとしているため、図４（ａ）と図３２（ａ）や、図５と図３３の比較において示されるように、支持部５１側から弁口２０の弁口径が最小径となる部位の鉛直上側までにかけてのアーム部５５の形状が、従来よりも幅狭に形成されることになる。これは、換言すると、拡幅部５９の大きさが、従来と比較して小さくなることを意味している。このため、ラジエータ連結ポート７ａから主弁座１９の弁口２０を通って冷却液が流入する際に、支持枠５０によって通水抵抗となり得る部位が大幅に低減されることになり、冷却回路内で通水される冷却液の圧力損失を低減させることが可能となっている。
【００６１】
なお、本発明においてアーム部５５に対してされるＵ曲げ加工とは、プレス金型内に配置された平板状の鋼板の所定部位に対して荷重を負荷することによって、断面形状が上壁５５ｂと一対の側壁５５ａとにより略Ｕ字状に形成するように加工することをいう。このＵ曲げ加工は、図４（ｃ）に示すように、上壁５５ｂと一対の側壁５５ａとがなすＵ字状の断面形状がその一部において形成されるようにされていればよい。
【００６２】
また、このアーム部５５に対してされるＵ曲げ加工は、支持部５１側から、筒状弁座部１９ａの内周面に形成される弁口２０の弁口径が最小径となる部位の鉛直上側に位置するアーム部５５に対してまで少なくともされていればよい。このため、このアーム部５５に対するＵ曲げ加工は、最大で立ち上がり部５７の鉛直上側に位置する、立ち上がり部５７側の端部にまでされることになる。また、筒状弁座部１９ａの形状に応じて、弁口２０の弁口径が最小径となる部位が変わった場合には、立ち上がり部５７側に最低限必要となるＵ曲げ加工の範囲が変化することになる。
【００６３】
また、断面形状を略Ｕ字状とするＵ曲げ加工を、アーム部５５の立ち上がり部５７側の端部にまでする場合、拡幅部５９も立ち上がり部５７の上側にまでＵ曲げ加工されることになる。この場合に、図６（ａ）に示すように、上記のＵ曲げ加工とは別のアーム部５５と立ち上がり部５７との間にされる曲げ加工によって中央側曲げ部６１が形成され、更に、アーム部５５の拡幅部５９と立ち上がり部５７との間にＵ曲げ加工によって中央側曲げ部６１の両側に端側曲げ部６５が形成される。上記のＵ曲げ加工が、この中央側曲げ部６１と略同一高さにまでされている場合、Ｕ曲げ加工による端側曲げ部６５とこのＵ曲げ加工とは別の曲げ加工による中央側曲げ部６１との距離が近くなりすぎ、複数の曲げ加工による応力集中により、加工時に亀裂等を招く恐れがあり、また、強度低下を招く恐れがある。
【００６４】
このため、図６（ｂ）に示すように、アーム部５５と立ち上がり部５７との間にされる中央側曲げ部６１が、立ち上がり部５７の上端より若干上側で形成されるようにして、上記のＵ曲げ加工は、この中央側曲げ部６１よりも下側にまでされていることが好ましい。これにより、中央側曲げ部６１よりも下側において端側曲げ部６５が形成されることになるため、プレス加工時に生じる複数の曲げ加工による応力集中を抑えることができ、支持枠５０、特に、立ち上がり部５７とアーム部５５との間での、プレス加工時の亀裂等の発生を抑えることが可能になるとともに、強度確保が可能となる。
【００６５】
また、図４（ｂ）に示すように、上壁５５ｂは、平板状とされていてもよいし、図示しないが、上壁５５ｂが上側に凸となるように湾曲されていてもよい。また、上壁５５ｂと側壁５５ａとの外周側角部は、図４（ｂ）に示すように、湾曲していてもよいし、角ばっていてもよいし、上壁５５ｂ外面と側壁５５ａ外面とに対して傾斜した傾斜面とされていてもよい。
【００６６】
次に、本発明に係るサーモスタット装置１の動作について説明する。
【００６７】
図１に示す冷却回路２において、冷却液の温度が所定温度より低い場合、図２に示すサーモスタット装置１は、主弁体１７及び主弁座１９が閉弁状態とされ、副弁体３１及び筒状突出部７ｆが開弁状態とされる。これにより、冷却液がラジエータ５内を介さず、バイパス流路９ｄのみを介して循環されることになる。
【００６８】
冷却液の液温が所定温度にまで上昇した場合、感温可動体１１内の熱膨張体が熱膨張することになる。この場合に、感温可動体１１及び主弁体１７が、メインスプリング２５の付勢力に抗しつつ図２に示す下側に向けて移動することになる。これにより、主弁体１７及び主弁座１９が開弁状態とされ、ラジエータ連結ポート７ａからの低温冷却液の流入量が増大され、これがバイパス連結ポート７ｃからの高温冷却液と感温室７ｅ内で混合されて、適温にされた冷却液がエンジン連結ポート７ｂに流出することになる。
【００６９】
この場合において、副弁体３１も筒状突出部７ｆに近づくように移動することになり、バイパス連結ポート７ｃからの高温冷却液の流入量が減少されることになる。
【００７０】
冷却液の液温が低下した場合、感温可動体１１内の熱膨張体が熱収縮することになる。この場合に、メインスプリング２５の付勢力によって、感温可動体１１及び主弁体１７が図２に示す上側に向けて移動する。主弁体１７は、主弁体１７及び主弁座１９が閉弁状態となるまで移動することになり、これにより、ラジエータ連結ポート７ａからの低温冷却液の流入量が減少されることになる。
【００７１】
この場合において、副弁体３１も筒状突出部７ｆから離れるように移動することになり、バイパス連結ポート７ｃからの高温冷却液の流入量が増大することになる。
【００７２】
このような動作により、本発明に係るサーモスタット装置１は、高温冷却液とラジエータ５からの低温冷却液との混合液の液温を感知しつつ、エンジン３に供給される冷却液の液温を一定温度に保つように制御されている。
【００７３】
なお、本発明に係るサーモスタット装置１は、上述した構成に限定されるものではなく、本発明の要旨から逸脱しない範囲で適宜設計変更等されていてもよい。特に、本発明は、支持枠５０の構成を主要な特徴とするものであり、それ以外の構成、例えば、バイパスシャフト２７、副弁体３１の有無や、感温ケース１３、熱膨張体１５の具体的な構成について限定するものではない。また、本発明に係るサーモスタット装置１は、上述において、いわゆる入口制御の形態で用いられる例について説明したが、冷却液の流通方向を逆転させたいわゆる出口制御の形態で用いられていてもよい。
【００７４】
また、主弁座１９の水平弁座部１９ｂには、図５に示すように、これを貫通する小孔１９ｅが形成されている。これは、冷却回路２での冷却液の注水性能を確保するために形成されるものである。
【００７５】
また、この小孔１９ｅには、流量制御用金具３７が挿通されて配置されている。流量制御用金具３７は、図５に示すように、上下端にテーパー面が形成された略円柱状の蓋部３７ａと、蓋部３７ａの下部から下側に突出して設けられて、下部が小孔１９ｅの直径より幅長な平板状とされた係止部３７ｂとを備えている。
【００７６】
また、本実施形態において、メインスプリング２５は、いわゆる圧縮コイルばねから構成され、バイパススプリング３３は、円錐コイルばねから構成されている。
【００７７】
因みに、図７〜図１５は、本発明の別実施形態に係るサーモスタット装置の構成を示すものであり、この別実施形態に係るサーモスタット装置は、図２〜図５に示され、上記において説明したサーモスタット装置１と比較して、一部において形状が異なるのみで、同一の構成要素を備えるものである。また、図１６〜図２１は、図７〜図１５に示されるサーモスタット装置に用いられる別実施形態に係る支持枠の構成を示すものである。
【００７８】
図７は、その別実施形態に係るサーモスタット装置の外観についての斜視図であり、図８は、その上面図であり、図９は、その正面図であり、図１０は、その背面図であり、図１１は、その右側面図であり、図１２は、その左側面図であり、図１３は、その底面図であり、図１４は、図１２におけるＣ−Ｃ線断面図であり、サーモスタット装置の内部機構を省略したものである。図１５は、その別実施形態に係るサーモスタット装置の動作時の状態を示す左側面図である。
【００７９】
図１６は、その別実施形態に係る支持枠の外観についての斜視図であり、図１７は、その上面図であり、図１８は、その背面図と同一の外観を示す正面図であり、図１９は、その右側面図と同一の外観を示す左側面図であり、図２０は、その底面図である。また、図２１（ａ）は、図１９におけるＤ−Ｄ線断面図であり、図２１（ｂ）は、図１７におけるＥ−Ｅ線端面図である。
【００８０】
また、図２２〜図３０は、図７〜図１５において示した別実施形態に係るサーモスタット装置の外観を示す図から、支持枠のみを実線で表して、他の部分を点線で表したものである。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】サーモスタット装置が用いられる冷却回路の構成を示すブロック図である。
【図２】サーモスタット装置の構成を示す正面断面図である。
【図３】主弁体及び主弁座が開弁状態とされたサーモスタット装置の構成を示す正面断面図である。
【図４】サーモスタット装置の外観の構成を示す上面図である。
【図５】サーモスタット装置の外観の構成を示す側面図である。
【図６】支持枠の中央側曲げ部と端側曲げ部の関係について示す側面図である。
【図７】別実施形態に係るサーモスタット装置の外観を示す斜視図である。
【図８】別実施形態に係るサーモスタット装置の外観を示す上面図である。
【図９】別実施形態に係るサーモスタット装置の外観を示す正面図である。
【図１０】別実施形態に係るサーモスタット装置の外観を示す背面図である。
【図１１】別実施形態に係るサーモスタット装置の外観を示す右側面図である。
【図１２】別実施形態に係るサーモスタット装置の外観を示す左側面図である。
【図１３】別実施形態に係るサーモスタット装置の外観を示す底面図である。
【図１４】図１２におけるＣ−Ｃ線断面図である。
【図１５】別実施形態に係るサーモスタット装置の動作時の状態を示す左側面図である。
【図１６】別実施形態に係る支持枠の外観を示す斜視図である。
【図１７】別実施形態に係る支持枠の外観を示す上面図である。
【図１８】別実施形態に係る支持枠の外観を示し、その背面図と同一の外観を示す正面図である。
【図１９】別実施形態に係る支持枠の外観を示し、その右側面図と同一の外観を示す左側面図である。
【図２０】別実施形態に係る支持枠の外観を示す底面図である。
【図２１】（ａ）は、図１９におけるＤ−Ｄ線断面図であり、（ｂ）は、図１７におけるＥ−Ｅ線端面図である。
【図２２】別実施形態に係るサーモスタット装置の外観を示すものであって、支持枠のみを実線で表して、他の部分を点線で表した斜視図である。
【図２３】別実施形態に係るサーモスタット装置の外観を示すものであって、支持枠のみを実線で表して、他の部分を点線で表した上面図である。
【図２４】別実施形態に係るサーモスタット装置の外観を示すものであって、支持枠のみを実線で表して、他の部分を点線で表した正面図である。
【図２５】別実施形態に係るサーモスタット装置の外観を示すものであって、支持枠のみを実線で表して、他の部分を点線で表した背面図である。
【図２６】別実施形態に係るサーモスタット装置の外観を示すものであって、支持枠のみを実線で表して、他の部分を点線で表した右側面図である。
【図２７】別実施形態に係るサーモスタット装置の外観を示すものであって、支持枠のみを実線で表して、他の部分を点線で表した左側面図である。
【図２８】別実施形態に係るサーモスタット装置の外観を示すものであって、支持枠のみを実線で表して、他の部分を点線で表した底面図である。
【図２９】図２６におけるＧ−Ｇ線断面図である。
【図３０】別実施形態に係るサーモスタット装置の動作時の状態を示すものであって、支持枠のみを実線で表して、他の部分を点線で表した左側面図である。
【図３１】従来のサーモスタット装置の構成を示す正面断面図である。
【図３２】従来のサーモスタット装置の構成を示す上面図である。
【図３３】従来のサーモスタット装置の構成を示す側面図である。
【符号の説明】
【００８２】
１ サーモスタット装置
２ 冷却回路
３ エンジン
５ ラジエータ
７ ハウジング
１１ 感温可動体
１３ 感温ケース
１５ 熱膨張体
１７ 主弁体
１７ａ 筒状部
１７ｂ 環状弁体部
１８ 被覆部材
１９ 主弁座
１９ａ 筒状弁座部
１９ｂ 水平弁座部
２０ 弁口
２１ ピストンシャフト
２３ フレーム
２５ メインスプリング
２７ バイパスシャフト
２９ スナップリング
３１ 副弁体
３３ バイパススプリング
５０ 支持枠
５１ 支持部
５３ 連結部
５５ アーム部
５７ 立ち上がり部
５９ 拡幅部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、自動車等のエンジンを冷却する冷却回路で用いられ、冷却回路で循環される冷却液の温度変化に応じて作動することで冷却液温度を自動制御するサーモスタット装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、様々な構造のサーモスタット装置が提案されており（例えば、特許文献１〜３参照。）、図３１は、従来から用いられているサーモスタット装置１０１の代表的な一実施形態の構成を示す正面断面図である。また、図３２（ａ）は、サーモスタット装置１０１の上面図であり、図３２（ｂ）は、図３２（ａ）のＦ−Ｆ線断面図であり、図３３は、サーモスタット装置１０１の側面図である。
【０００３】
サーモスタット装置１０１は、エンジンを冷却する冷却回路内で循環される冷却液が内部に通水されるハウジング１０７内に固定されて用いられるものであり、弁口１２０が内側に設けられた筒状弁座部１１９ａと、筒状弁座部１１９ａからフランジ状に設けられ、ハウジング１０７内に固定される水平弁座部１１９ｂとを有する主弁座１１９を備えている。また、サーモスタット装置１０１は、弁口１２０の上側を跨って配置され、水平弁座部１１９ｂ上にその両側が固定される支持枠１５０と、支持枠１５０の中央側においてその上端が支持されるピストンシャフト１２１とを更に備えている。
【０００４】
また、サーモスタット装置１０１は、ピストンシャフト１２１の下端側が収納され、内蔵された熱膨張体が熱膨張又は熱収縮することにより上下方向に移動可能に設けられた感温可動体１１１と、感温可動体１１１と一体的に移動可能に設けられ、感温可動体１１１の移動に応じて主弁座１１９の筒状弁座部１１９ａの内周面に対して接触、離間されることにより弁口１２０を開閉する主弁体１１７とを更に備えている。
【０００５】
また、サーモスタット装置１０１は、主弁座１１９の下側に固定されたフレーム１２３と、主弁体１１７とフレーム１２３との間に設けられ、主弁体１１７を主弁座１１９に対して押し付けるように付勢する付勢手段としてのメインスプリング１２５とを更に備えている。
【０００６】
このような構成からなるサーモスタット装置１０１は、冷却液の液温が所定温度より低い場合、主弁体１１７及び主弁座１１９が閉弁状態とされており、ハウジング１０７のバイパス連結ポート１０７ｃからエンジン連結ポート１０７ｂに向けて冷却液が通水される。また、冷却液の液温が所定温度より上昇した場合、図３１に示す下方向に向けて感温可動体１１１が主弁体１１７とともに移動し、これにより主弁体１１７及び主弁座１１９が開弁状態とされる。これにより、ラジエータ連結ポート１０７ａからラジエータにより冷却された低温冷却液が流入され、弁口１２０を介して感温室１０７ｄに通水されて、感温室１０７ｄ内でバイパス連結ポート１０７ｃからの高温冷却液と混合されて、適温にされた冷却液がエンジン連結ポート１０７ｂに流出することになる。
【０００７】
ここで、支持枠１５０は、図３２、図３３に示すように、その両側に設けられ、水平弁座部１１９ｂ上に固定される連結部１５３と、連結部１５３の内周側端部から上側に曲げ加工されて設けられる立ち上がり部１５７と、立ち上がり部１５７の上端から支持枠１５０の中央側に向けて曲げ加工されて設けられるアーム部１５５と、ピストンシャフト１２１の上端を支持し、その両側に一対のアーム部１５５が設けられる支持部１５１とを有しており、これらが、所定形状の鋼板等をプレス加工することによって一体的に形成されている。
【特許文献１】特開２００５−１２７１４２号公報
【特許文献２】特開２００６−１８８３１５号公報
【特許文献３】特開平１１−３５１４４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、従来において提案されていた支持枠１５０は、加工容易性や、強度確保、低コスト化を目的とした形状となるように設計されており、冷却能力を向上させるために冷却液を効率よく流すことを目的とした形状には設計されていなかった。
【０００９】
このことについて、図３２、３３に示す従来技術としてのサーモスタット装置１０１を例に説明する。
【００１０】
従来のサーモスタット装置１０１においては、図３２（ａ）に示すように、支持枠１５０のアーム部１５５に対して、支持部１５１側から連結部１５３側にかけての所定範囲に亘って断面形状を略Ｕ字状とするＵ曲げ加工がされていた。このアーム部１５５に対してＵ曲げ加工される範囲Ｓ２は、図３２（ａ）に示すように、支持部１５１の近傍からアーム部１５５の途中までとされており、筒状弁座部１１９ａの上側にまでなされていなかった。
【００１１】
また、従来のサーモスタット装置１０１においては、図３２、図３３に示すように、アーム部１５５は、立ち上がり部１５７の上端の周方向に亘る範囲の一部ではなく全部から連続して曲げ加工されて設けられていた。
【００１２】
これらは、何れも、支持枠１５０のアーム部１５５と立ち上がり部１５７との間で、強度確保、加工容易化を目的としてそのような形状となるように設計されていたものであるが、その結果、アーム部１５５には、立ち上がり部１５７側に向かうにつれて周方向にその幅が大きく広がるように拡幅された拡幅部１５９が形成されることとなっていた。
【００１３】
このため、図３１に示すような、ラジエータ連結ポート１０７ａから主弁座１１９の弁口１２０を介して感温室１０７ｄ内に冷却液が流入する際に、弁口１２０の上側に位置する支持枠１５０の拡幅部１５９が冷却液の通水抵抗となってしまい、その分において冷却回路内で通水される冷却液の圧力損失が増大していた。
【００１４】
特許文献１〜３の何れに開示の技術においても、支持枠１５０のアーム部１５５に相当する構成に対して、Ｕ曲げ加工がされているが、何れもアーム部１５５の途中までとされており、筒状弁座部１１９ａの上側にまでなされておらず、上記と同様の問題が発生していた。
【００１５】
このような圧力損失が生じてしまうと、高回転型のエンジンや、冷却のために大流量が求められるエンジンにおいては、キャビテーションの発生や流量不足を招いてしまう。
【００１６】
また、このような問題は、主弁座の弁口径を大きくしてサーモスタット装置の大サイズ化によっても勿論解決可能ではあるが、サーモスタット装置の小型化、軽量化、低コスト化が望まれている昨今において、このような手段は好ましい手段といえなかった。
【００１７】
そこで、本発明は上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、冷却回路内で通水される冷却液の支持枠による圧力損失を低減可能なサーモスタット装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
請求項１に係るサーモスタット装置は、弁口が内側に設けられた筒状弁座部と、上記筒状弁座部からフランジ状に設けられる水平弁座部とを有する弁座と、上記弁口の上側を跨って上記水平弁座部上にその両端が固定される支持枠と、上記支持枠の中央側においてその上端が支持された状態で上記弁口に挿通されるピストンシャフトと、上記ピストンシャフトの下端側が収納されて、内蔵された熱膨張体が膨張又は収縮することにより上下方向に移動可能に設けられた感温可動体と、上記感温可動体と一体的に設けられ、上記感温可動体の移動に応じて上記弁座の筒状弁座部の内周面に対して接触、離間されることにより上記弁口を開閉する弁体とを備えるサーモスタット装置において、上記支持枠は、その中央側から両端側にかけての断面形状を略Ｕ字状とする曲げ加工が、少なくとも弁口径が最小径となる上記筒状弁座部の内周面の部位の鉛直上側にまでされていることを特徴とする。
【００１９】
請求項２に係るサーモスタット装置は、請求項１に係る発明において、上記支持枠は、上記水平弁座部上に固定される連結部と、上記連結部の内周側端部から上側に曲げ加工されて設けられる立ち上がり部と、上記立ち上がり部の上端から当該支持枠の中央側に向けて曲げ加工されて設けられるアーム部と、上記ピストンシャフトの上端を支持し、その両側に上記アーム部が設けられる支持部とを有し、上記断面形状を略Ｕ字状とするＵ曲げ加工は、上記アーム部の立ち上がり部側の端部にまでされてなり、上記アーム部の立ち上がり部側の端部においてされるＵ曲げ加工は、上記アーム部と上記立ち上がり部との間の曲げ加工により形成される曲げ部よりも下側にまでされていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１に係る発明によれば、アーム部の断面形状を略Ｕ字状とする曲げ加工が、支持枠の中央側から少なくとも、弁口径が最小径となる筒状弁座部の内周面の部位の鉛直上側にまでされている。このため、ラジエータ連結ポートから主弁座の弁口を通って冷却液が流入する際に、支持枠によって通水抵抗となり得る部位が大幅に低減されており、冷却回路内で通水される冷却液の圧力損失を低減させることが可能となっている。特に、本発明においては、主弁座の弁口径を大きくすること無く圧力損失を低減することが可能となっている。
【００２１】
請求項２に係る発明によれば、プレス加工時に生じる複数の曲げ加工による応力集中を抑えることができ、支持枠、特に、立ち上がり部とアーム部との間での、プレス加工時の亀裂等の発生を抑えることが可能となるとともに、強度確保が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明を実施するための最良の形態として、自動車等のエンジンを冷却する冷却回路で用いられ、冷却回路で循環される冷却液の温度変化に応じて冷却液温度を自動制御するサーモスタット装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２３】
まず、本発明に係るサーモスタット装置が用いられる冷却回路の一例について説明する。
【００２４】
図１は、本発明に係るサーモスタット装置１が用いられる冷却回路２の一例を示すブロック図である。
【００２５】
この冷却回路２は、内燃機関としてのエンジン３と、冷却液の冷却を行なうラジエータ５と、本発明に係るサーモスタット装置１が内部に配置されるハウジング７とが、各流路９ａ、９ｂ、９ｃ及びバイパス流路９ｄにより接続されて構成されている。この冷却回路２は、図示しないポンプ等の駆動を通じて、エンジン３、ラジエータ５、ハウジング７の内部や、各流路９ａ、９ｂ、９ｃ及びバイパス流路９ｄ内で冷却液を循環させるように構成されている。
【００２６】
図２は、本発明におけるサーモスタット装置１がハウジング７内に固定された状態を示す正面断面図である。
【００２７】
ハウジング７は、図１、図２に示すように、ラジエータ５に接続される流路９ｂ、エンジン３に接続される流路９ｃ及び冷却回路２内でラジエータ５を迂回する流路として構成されるバイパス流路９ｄに対して、それぞれラジエータ連結ポート７ａ、エンジン連結ポート７ｂ及びバイパス連結ポート７ｃを介して連結されている。図２に示す例において、ラジエータ連結ポート７ａは、ハウジング７の上部に設けられており、バイパス連結ポート７ｃは、ラジエータ連結ポート７ａに対して略対向する側であるハウジング７の下部に設けられている。エンジン連結ポート７ｂは、ハウジング７の側部に設けられている。ハウジング７の内部には、バイパス連結ポート７ｃやラジエータ連結ポート７ａから冷却液が流入される感温室７ｅが設けられている。この感温室７ｅ内に流入された冷却液は、エンジン連結ポート７ｂに向けて流出されるように構成されている。
【００２８】
次に、本発明におけるサーモスタット装置１の構成について説明する。なお、図３は、主弁体１７及び主弁座１９が開弁状態とされたサーモスタット装置１の構成を示す正面断面図である。また、図４（ａ）は、サーモスタット装置１の上面図である。また、図５は、サーモスタット装置１の側面図である。
【００２９】
サーモスタット装置１は、弁口２０が内側に設けられた筒状弁座部１９ａと、筒状弁座部１９ａからフランジ状に設けられ、ハウジング７内に固定される水平弁座部１９ｂとを有する主弁座１９とを備えている。また、サーモスタット装置１は、弁口２０の上側を跨って配置され、水平弁座部１９ｂ上にその両側が固定される支持枠５０と、支持枠５０の中央側においてその上端が支持された状態で弁口２０に挿通されるピストンシャフト２１とを更に備えている。
【００３０】
また、サーモスタット装置１は、ピストンシャフト２１の下端側が収納され、内蔵された熱膨張体が熱膨張又は熱収縮することにより上下方向に移動可能に設けられた感温可動体１１と、感温可動体１１と一体的に移動可能に設けられ、感温可動体１１の移動に応じて主弁座１９の筒状弁座部１９ａの内周面に対して接触、離間されることにより弁口２０を開閉する主弁体１７とを更に備えている。
【００３１】
また、サーモスタット装置１は、主弁座１９の下側において固定されたフレーム２３と、主弁体１７とフレーム２３との間に設けられ、主弁体１７を主弁座１９に対して押し付けるように付勢する付勢手段としてのメインスプリング２５とを更に備えている。
【００３２】
また、サーモスタット装置１は、感温可動体１１の下部から下側に向けて突出されたバイパスシャフト２７と、バイパスシャフト２７の外周に形成された凹溝内に嵌合されるスナップリング２９と、スナップリング２９によって図中の下側から係止されて支承される環状の副弁体３１と、副弁体３１を下側に向けて押し付けるように付勢する付勢手段としてのバイパススプリング３３とを更に備えている。
【００３３】
なお、ピストンシャフト２１の軸方向は、図２に示す上下方向に対応しており、ピストンシャフト２１の軸直交方向は、図２に示す左右方向に対応している。
【００３４】
感温可動体１１は、図２に示すように、上下方向に延長されて下端が閉塞されるとともに上端が開口された筒状体として構成されており、感温可動体１１の外周側に通水される冷却液の温度変化に応じて熱膨張、熱収縮するワックス等からなる熱膨張体をその内部に内蔵している。感温可動体１１は、その上部において、下部の径よりも大径に形成された拡径部１１ａが形成されている。感温可動体１１の上端の開口には、ピストンシャフト２１が挿通されている。
【００３５】
主弁体１７は、内周側に感温可動体１１が圧入、嵌合される筒状部１７ａと、環状に形成され、筒状部１７ａの上端からフランジ状に設けられる環状弁体部１７ｂとを備えている。これら筒状部１７ａ、環状弁体部１７ｂは、鋼材等をプレス加工することにより形成される。筒状部１７ａには、感温可動体１１の拡径部１１ａの下側外周面に形成されたテーパー面１１ｂに応じた形状のテーパー面１７ｆが内周面に形成されるように、図中上側から下側に向かうにつれて縮径された部位が一部に形成されている。
【００３６】
主弁体１７の環状弁体部１７ｂは、下側に開口されて形成された凹溝内に、メインスプリング２５の上端が嵌合されて配置されている。主弁体１７は、メインスプリング２５の上端により環状弁体部１７ｂが上側に付勢されるとともに、感温可動体１１によって上動が制限された状態で支持されている。
【００３７】
感温可動体１１が図２に示す下方向に移動する場合に、主弁体１７は一体的に下方向に移動することになり、感温可動体１１が図２に示す上方向に移動する場合に、主弁体１７は、これを付勢するメインスプリング２５により上方向に移動し、感温可動体１１と一体的に移動することになる。
【００３８】
主弁体１７の環状弁体部１７ｂは、その外周側から内周側にかけて、図２に示す左右方向と略平行な外側水平部１７ｃと、外側水平部１７ｃの内周側から上側に傾斜して曲げ加工されて設けられた傾斜部１７ｄと、傾斜部１７ｄの内周側から左右方向に略平行となるように曲げ加工されて設けられた内側水平部１７ｅとから構成されている。傾斜部１７ｄの全体や、外側水平部１７ｃ、内側水平部１７ｅの一部には、これらを被覆するように、耐熱性、弾性を有する合成樹脂からなる被覆部材１８が接着されている。
【００３９】
主弁座１９は、本実施形態において、筒状弁座部１９ａの下端から水平弁座部１９ｂがフランジ状に設けられている。
【００４０】
主弁体１７及び主弁座１９が閉弁状態となる場合、図２に示すように、主弁体１７の外側水平部１７ｃの上面が主弁座１９の水平弁座部１９ｂの下面に接触するとともに、主弁体１７の被覆部材１８が主弁座１９の筒状弁座部１９ａの内周面に接触することになる。この場合において、被覆部材１８は、弾性変形しつつ主弁座１９の筒状弁座部１９ａの内周面に対して密着して接触することになり、これによって主弁体１７は、主弁座１９との間における止水性を保持した状態で被覆部材１８を介して主弁座１９に接触することになる。また、主弁体１７及び主弁座１９が開弁状態となる場合、図３に示すように、主弁体１７の外側水平部１７ｃが主弁座１９の水平弁座部１９ｂから離間するとともに、主弁体１７の被覆部材１８が主弁座１９の筒状弁座部１９ａから離間することになる。これにより、ラジエータ連結ポート７ａから感温室７ｅを介してエンジン連結ポート７ｂに流入される低温冷却液の流入量が制御されることになる。
【００４１】
主弁体１７の構成は、上述の例に限定されるものではなく、感温可動体１１と一体的に移動可能とされ、主弁座１９に接離することで弁口２０を開閉可能とされていれば、特に限定するものではない。
【００４２】
主弁座１９の水平弁座部１９ｂは、その外周側端部にパッキン１９ｃが取り付けられた状態で、ハウジング７内の内周壁に形成された凹溝内に嵌合されて固定される。これによって、サーモスタット装置１は、水平弁座部１９ｂの外周側端部で止水性を保った状態で、ハウジング７に対して固定されることになる。
【００４３】
ピストンシャフト２１の上端側は、感温可動体１１から図中の上側に突出された状態で設けられている。ピストンシャフト２１は、感温可動体１１内において上下方向に摺動可能とされた状態で、その下端側を感温可動体１１内に収納されている。
【００４４】
フレーム２３は、メインスプリング２５の下端が係止される環状のばね受座部２３ａと、ばね受座部２３ａの図中左右方向両側から上側に向けて設けられる起立片２３ｂとを備えている。起立片２３ｂの上端部は、主弁体１７と支持枠５０の両側に設けられる連結部５３に形成された図示しない挿通孔内に挿通されたうえで、ピーニングされており、これによって、フレーム２３と、主弁体１７と、支持枠５０とが互いに固定されている。なお、これらの固定方法は、ピーニングに限定するものではない。
【００４５】
バイパスシャフト２７は、感温ケース１３に対して溶接等によって固定されている。また、副弁体３１は、図２に示すハウジング７の開口としてのバイパス連結ポート７ｃから若干上側に突出された筒状突出部７ｆを弁座として、感温可動体１１の移動時に、バイパス連結ポート７ｃからの冷却液の流量を制御可能とするものである。
【００４６】
次に、本発明におけるサーモスタット装置１において重要な構成となる、支持枠５０の構成について説明する。
【００４７】
支持枠５０は、図２〜図５に示すように、その両側に設けられ、水平弁座部１９ｂ上に固定される連結部５３と、連結部５３の内周側端部から上側に曲げ加工されて設けられる立ち上がり部５７と、立ち上がり部５７の上端から支持枠５０の中央側に向けて曲げ加工されて設けられるアーム部５５と、ピストンシャフト２１の上端を支持し、その両側に一対のアーム部５５が設けられる支持部５１とを有している。これら支持部５１、連結部５３、アーム部５５及び立ち上がり部５７は、平板状の鋼板等を打ち抜き加工して所定形状とした後に、プレス加工することによって一体的に形成されるものである。
【００４８】
支持枠５０は、サーモスタット装置１の主弁座１９に対して固定されたうえで、サーモスタット装置１において用いられるピストンシャフト２１の上端を上側から支持するために取り付けられるものである。
【００４９】
支持部５１は、ピストンシャフト２１の上端を上側から嵌合可能となるように、上端が閉塞されて下端が開口された略円筒状の形状とされている。ピストンシャフト２１は、その上端が図中の下側から支持部５１内に嵌合されることにより、支持部５１によって図中の上側から支持されることになる。本実施形態において、支持部５１の上部は、半球状とされているが、この形状について特段限定するものではない。
【００５０】
連結部５３は、支持部５１に対して図２に示す左右方向の両側に二つ設けられている。連結部５３は、主弁座１９の水平弁座部１９ｂの上面に当接されており、上述のように、フレーム２３の起立片２３ｂの上端をピーニングして固定される。なお、図４に示すように、連結部５３に設けられ、フレーム２３の起立片２３ｂの上端が挿通される挿通孔５３ａは、周方向に向けて延長される略矩形状の長孔として形成されているが、連結部５３を貫通する孔として形成されていれば特に形状について限定するものではない。図示の例においては、一つの連結部５３につき二個の挿通孔５３ａが形成されているが、その個数について限定するものではない。
【００５１】
また、連結部５３の挿通孔５３ａにフレーム２３の起立片２３ｂの上端が挿通された後に、起立片２３ｂの上端がピーニングされることによって、図４に示すように、連結部５３上に上面視が略長円形のピーニング部３５が形成されることになる。また、このピーニング部３５は、図５に示すように、連結部５３の上面より僅かに盛り上がるように形成されることになる。
【００５２】
立ち上がり部５７は、連結部５３の内周側端部から上側に曲げ加工されることにより設けられており、本実施形態では、鉛直上側に向けて設けられている。立ち上がり部５７は、主弁座１９の筒状弁座部１９ａの外周面に応じた形状となるように、筒状弁座部１９ａの外周側に向けて湾曲している。また、左右両側の一対の立ち上がり部５７は、支持枠５０を主弁座１９へ固定した場合において、その内周面が主弁座１９の筒状弁座部１９ａに対して接触するように、又は若干間隔を空けて設けられるように、その形状が調整されており、支持枠５０を主弁座１９へ固定する際の位置決め性が良い。
【００５３】
アーム部５５は、支持部５１に対して図２に示す左右方向の両側から立ち上がり部５７に向けて延長されるように設けられている。アーム部５５は、断面形状を略Ｕ字状とするＵ曲げ加工が、支持枠５０の中央側から両側にかけて、換言すると、支持枠５０の支持部５１側から連結部５３側にかけてされている。そして、このアーム部５５に対してされるＵ曲げ加工は、支持部５１側から弁口２０の弁口径が最小径となる部位の鉛直上側までとされている。この場合、このＵ曲げ加工されるアーム部５５の範囲は、図４に示す範囲Ｓ１のようになる。
【００５４】
ここでいう、弁口２０の弁口径が最小径となる部位とは、図２に示す上下方向にかけての範囲での弁口２０の弁口径が最小径となる筒状弁座部１９ａの内周面の部位のことをいう。また、ここでいう、鉛直上側とは、その最小径となる部位に対して、ピストンシャフト２１の軸方向と平行な方向の上側のことをいう。また、ここでいう弁口径とは、図２に示すような、ピストンシャフト２１の軸方向と平行な断面での、弁口２０の中心から筒状弁座部１９ａの内周面までの左右方向についての距離のことをいう。
【００５５】
図４（ｂ）、図４（ｃ）は、このＵ曲げ加工されたアーム部５５の断面形状を示す断面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図、図４（ｃ）は、図４（ａ）におけるＡ−Ａ線断面図である。なお、図４（ａ）におけるＡ−Ａ線断面図は、筒状弁座部１９ａの内周面に対する弁口２０の中心であるピストンシャフト２１の軸心からの弁口径が最小径となる部位での弁口径を半径Ｌ３とした場合の、半径Ｌ３の円に接する鉛直面であって、本実施形態においては、図２における筒状弁座部１９ａの上端の内周側縁部１９ｄを通るものである。
【００５６】
アーム部５５は、図４（ｂ）に示すように、支持部５１側から立ち上がり部５７の近傍までの所定長さにかけて、所定幅Ｌ１となるようにＵ曲げ加工されている。このＵ曲げ加工されたアーム部５５は、互いに略平行に対向する一対の側壁５５ａと、側壁５５ａの上部間に亘って設けられる上壁５５ｂとにより、その断面形状が略Ｕ字状とされている。
【００５７】
また、アーム部５５は、図４（ａ）、図４（ｃ）や、図５に示すように、立ち上がり部５７の近傍において、立ち上がり部５７の上端に近づくにつれて、互いに対向する一対の側壁５５ａがその下端側から徐々に外側に広がって拡幅されて拡幅部５９が形成されるようにＵ曲げ加工されている。このことを、図４（ｃ）により説明すると、一対の側壁５５ａは、上端から下側の途中部位まで、互いに略平行となるようにＵ曲げ加工され、その途中部位から下端まで、外側に広がるように形成されることになる。
【００５８】
これによって、図４（ａ）、図５に示すように、立ち上がり部５７の上端からアーム部５５に向かう際の断面形状の変化が緩やかなものとなり、応力集中による強度低下を抑えることが可能となっている。
【００５９】
このような拡幅部５９が形成されるのは、図４（ａ）、図５に示すように、アーム部５５の途中部位での幅Ｌ１に対して、立ち上がり部５７の上端からのアーム部５５の開始位置の幅Ｌ２が長く構成されていることによる。この立ち上がり部５７の上端からのアーム部５５の開始位置の幅Ｌ２は、小さくなるほど強度の低下を招く一方で拡幅部５９が小さく形成され、大きくなるほど強度が増大する一方で拡幅部５９が大きく形成されることになる。本発明においては、後述のように、拡幅部５９が小さいほど、支持枠５０による通水抵抗となり得る部分が小さくなるため好ましい。このため、幅Ｌ２は、所定強度を確保することを前提として、なるべく小さく設計されることが望ましい。
【００６０】
本発明においては、アーム部５５に対してされるＵ曲げ加工を、支持部５１側から弁口２０の弁口径が最小径となる部位の鉛直上側までとしているため、図４（ａ）と図３２（ａ）や、図５と図３３の比較において示されるように、支持部５１側から弁口２０の弁口径が最小径となる部位の鉛直上側までにかけてのアーム部５５の形状が、従来よりも幅狭に形成されることになる。これは、換言すると、拡幅部５９の大きさが、従来と比較して小さくなることを意味している。このため、ラジエータ連結ポート７ａから主弁座１９の弁口２０を通って冷却液が流入する際に、支持枠５０によって通水抵抗となり得る部位が大幅に低減されることになり、冷却回路内で通水される冷却液の圧力損失を低減させることが可能となっている。
【００６１】
なお、本発明においてアーム部５５に対してされるＵ曲げ加工とは、プレス金型内に配置された平板状の鋼板の所定部位に対して荷重を負荷することによって、断面形状が上壁５５ｂと一対の側壁５５ａとにより略Ｕ字状に形成するように加工することをいう。このＵ曲げ加工は、図４（ｃ）に示すように、上壁５５ｂと一対の側壁５５ａとがなすＵ字状の断面形状がその一部において形成されるようにされていればよい。
【００６２】
また、このアーム部５５に対してされるＵ曲げ加工は、支持部５１側から、筒状弁座部１９ａの内周面に形成される弁口２０の弁口径が最小径となる部位の鉛直上側に位置するアーム部５５に対してまで少なくともされていればよい。このため、このアーム部５５に対するＵ曲げ加工は、最大で立ち上がり部５７の鉛直上側に位置する、立ち上がり部５７側の端部にまでされることになる。また、筒状弁座部１９ａの形状に応じて、弁口２０の弁口径が最小径となる部位が変わった場合には、立ち上がり部５７側に最低限必要となるＵ曲げ加工の範囲が変化することになる。
【００６３】
また、断面形状を略Ｕ字状とするＵ曲げ加工を、アーム部５５の立ち上がり部５７側の端部にまでする場合、拡幅部５９も立ち上がり部５７の上側にまでＵ曲げ加工されることになる。この場合に、図６（ａ）に示すように、上記のＵ曲げ加工とは別のアーム部５５と立ち上がり部５７との間にされる曲げ加工によって中央側曲げ部６１が形成され、更に、アーム部５５の拡幅部５９と立ち上がり部５７との間にＵ曲げ加工によって中央側曲げ部６１の両側に端側曲げ部６５が形成される。上記のＵ曲げ加工が、この中央側曲げ部６１と略同一高さにまでされている場合、Ｕ曲げ加工による端側曲げ部６５とこのＵ曲げ加工とは別の曲げ加工による中央側曲げ部６１との距離が近くなりすぎ、複数の曲げ加工による応力集中により、加工時に亀裂等を招く恐れがあり、また、強度低下を招く恐れがある。
【００６４】
このため、図６（ｂ）に示すように、アーム部５５と立ち上がり部５７との間にされる中央側曲げ部６１が、立ち上がり部５７の上端より若干上側で形成されるようにして、上記のＵ曲げ加工は、この中央側曲げ部６１よりも下側にまでされていることが好ましい。これにより、中央側曲げ部６１よりも下側において端側曲げ部６５が形成されることになるため、プレス加工時に生じる複数の曲げ加工による応力集中を抑えることができ、支持枠５０、特に、立ち上がり部５７とアーム部５５との間での、プレス加工時の亀裂等の発生を抑えることが可能になるとともに、強度確保が可能となる。
【００６５】
また、図４（ｂ）に示すように、上壁５５ｂは、平板状とされていてもよいし、図示しないが、上壁５５ｂが上側に凸となるように湾曲されていてもよい。また、上壁５５ｂと側壁５５ａとの外周側角部は、図４（ｂ）に示すように、湾曲していてもよいし、角ばっていてもよいし、上壁５５ｂ外面と側壁５５ａ外面とに対して傾斜した傾斜面とされていてもよい。
【００６６】
次に、本発明に係るサーモスタット装置１の動作について説明する。
【００６７】
図１に示す冷却回路２において、冷却液の温度が所定温度より低い場合、図２に示すサーモスタット装置１は、主弁体１７及び主弁座１９が閉弁状態とされ、副弁体３１及び筒状突出部７ｆが開弁状態とされる。これにより、冷却液がラジエータ５内を介さず、バイパス流路９ｄのみを介して循環されることになる。
【００６８】
冷却液の液温が所定温度にまで上昇した場合、感温可動体１１内の熱膨張体が熱膨張することになる。この場合に、感温可動体１１及び主弁体１７が、メインスプリング２５の付勢力に抗しつつ図２に示す下側に向けて移動することになる。これにより、主弁体１７及び主弁座１９が開弁状態とされ、ラジエータ連結ポート７ａからの低温冷却液の流入量が増大され、これがバイパス連結ポート７ｃからの高温冷却液と感温室７ｅ内で混合されて、適温にされた冷却液がエンジン連結ポート７ｂに流出することになる。
【００６９】
この場合において、副弁体３１も筒状突出部７ｆに近づくように移動することになり、バイパス連結ポート７ｃからの高温冷却液の流入量が減少されることになる。
【００７０】
冷却液の液温が低下した場合、感温可動体１１内の熱膨張体が熱収縮することになる。この場合に、メインスプリング２５の付勢力によって、感温可動体１１及び主弁体１７が図２に示す上側に向けて移動する。主弁体１７は、主弁体１７及び主弁座１９が閉弁状態となるまで移動することになり、これにより、ラジエータ連結ポート７ａからの低温冷却液の流入量が減少されることになる。
【００７１】
この場合において、副弁体３１も筒状突出部７ｆから離れるように移動することになり、バイパス連結ポート７ｃからの高温冷却液の流入量が増大することになる。
【００７２】
このような動作により、本発明に係るサーモスタット装置１は、高温冷却液とラジエータ５からの低温冷却液との混合液の液温を感知しつつ、エンジン３に供給される冷却液の液温を一定温度に保つように制御されている。
【００７３】
なお、本発明に係るサーモスタット装置１は、上述した構成に限定されるものではなく、本発明の要旨から逸脱しない範囲で適宜設計変更等されていてもよい。特に、本発明は、支持枠５０の構成を主要な特徴とするものであり、それ以外の構成、例えば、バイパスシャフト２７、副弁体３１の有無や、感温ケース１３、熱膨張体１５の具体的な構成について限定するものではない。また、本発明に係るサーモスタット装置１は、上述において、いわゆる入口制御の形態で用いられる例について説明したが、冷却液の流通方向を逆転させたいわゆる出口制御の形態で用いられていてもよい。
【００７４】
また、主弁座１９の水平弁座部１９ｂには、図５に示すように、これを貫通する小孔１９ｅが形成されている。これは、冷却回路２での冷却液の注水性能を確保するために形成されるものである。
【００７５】
また、この小孔１９ｅには、流量制御用金具３７が挿通されて配置されている。流量制御用金具３７は、図５に示すように、上下端にテーパー面が形成された略円柱状の蓋部３７ａと、蓋部３７ａの下部から下側に突出して設けられて、下部が小孔１９ｅの直径より幅長な平板状とされた係止部３７ｂとを備えている。
【００７６】
また、本実施形態において、メインスプリング２５は、いわゆる圧縮コイルばねから構成され、バイパススプリング３３は、円錐コイルばねから構成されている。
【００７７】
因みに、図７〜図１５は、本発明の別実施形態に係るサーモスタット装置の構成を示すものであり、この別実施形態に係るサーモスタット装置は、図２〜図５に示され、上記において説明したサーモスタット装置１と比較して、一部において形状が異なるのみで、同一の構成要素を備えるものである。また、図１６〜図２１は、図７〜図１５に示されるサーモスタット装置に用いられる別実施形態に係る支持枠の構成を示すものである。
【００７８】
図７は、その別実施形態に係るサーモスタット装置の外観についての斜視図であり、図８は、その上面図であり、図９は、その正面図であり、図１０は、その背面図であり、図１１は、その右側面図であり、図１２は、その左側面図であり、図１３は、その底面図であり、図１４は、図１２におけるＣ−Ｃ線断面図であり、サーモスタット装置の内部機構を省略したものである。図１５は、その別実施形態に係るサーモスタット装置の動作時の状態を示す左側面図である。
【００７９】
図１６は、その別実施形態に係る支持枠の外観についての斜視図であり、図１７は、その上面図であり、図１８は、その背面図と同一の外観を示す正面図であり、図１９は、その右側面図と同一の外観を示す左側面図であり、図２０は、その底面図である。また、図２１（ａ）は、図１９におけるＤ−Ｄ線断面図であり、図２１（ｂ）は、図１７におけるＥ−Ｅ線端面図である。
【００８０】
また、図２２〜図３０は、図７〜図１５において示した別実施形態に係るサーモスタット装置の外観を示す図から、支持枠のみを実線で表して、他の部分を点線で表したものである。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】サーモスタット装置が用いられる冷却回路の構成を示すブロック図である。
【図２】サーモスタット装置の構成を示す正面断面図である。
【図３】主弁体及び主弁座が開弁状態とされたサーモスタット装置の構成を示す正面断面図である。
【図４】サーモスタット装置の外観の構成を示す上面図である。
【図５】サーモスタット装置の外観の構成を示す側面図である。
【図６】支持枠の中央側曲げ部と端側曲げ部の関係について示す側面図である。
【図７】別実施形態に係るサーモスタット装置の外観を示す斜視図である。
【図８】別実施形態に係るサーモスタット装置の外観を示す上面図である。
【図９】別実施形態に係るサーモスタット装置の外観を示す正面図である。
【図１０】別実施形態に係るサーモスタット装置の外観を示す背面図である。
【図１１】別実施形態に係るサーモスタット装置の外観を示す右側面図である。
【図１２】別実施形態に係るサーモスタット装置の外観を示す左側面図である。
【図１３】別実施形態に係るサーモスタット装置の外観を示す底面図である。
【図１４】図１２におけるＣ−Ｃ線断面図である。
【図１５】別実施形態に係るサーモスタット装置の動作時の状態を示す左側面図である。
【図１６】別実施形態に係る支持枠の外観を示す斜視図である。
【図１７】別実施形態に係る支持枠の外観を示す上面図である。
【図１８】別実施形態に係る支持枠の外観を示し、その背面図と同一の外観を示す正面図である。
【図１９】別実施形態に係る支持枠の外観を示し、その右側面図と同一の外観を示す左側面図である。
【図２０】別実施形態に係る支持枠の外観を示す底面図である。
【図２１】（ａ）は、図１９におけるＤ−Ｄ線断面図であり、（ｂ）は、図１７におけるＥ−Ｅ線端面図である。
【図２２】別実施形態に係るサーモスタット装置の外観を示すものであって、支持枠のみを実線で表して、他の部分を点線で表した斜視図である。
【図２３】別実施形態に係るサーモスタット装置の外観を示すものであって、支持枠のみを実線で表して、他の部分を点線で表した上面図である。
【図２４】別実施形態に係るサーモスタット装置の外観を示すものであって、支持枠のみを実線で表して、他の部分を点線で表した正面図である。
【図２５】別実施形態に係るサーモスタット装置の外観を示すものであって、支持枠のみを実線で表して、他の部分を点線で表した背面図である。
【図２６】別実施形態に係るサーモスタット装置の外観を示すものであって、支持枠のみを実線で表して、他の部分を点線で表した右側面図である。
【図２７】別実施形態に係るサーモスタット装置の外観を示すものであって、支持枠のみを実線で表して、他の部分を点線で表した左側面図である。
【図２８】別実施形態に係るサーモスタット装置の外観を示すものであって、支持枠のみを実線で表して、他の部分を点線で表した底面図である。
【図２９】図２６におけるＧ−Ｇ線断面図である。
【図３０】別実施形態に係るサーモスタット装置の動作時の状態を示すものであって、支持枠のみを実線で表して、他の部分を点線で表した左側面図である。
【図３１】従来のサーモスタット装置の構成を示す正面断面図である。
【図３２】従来のサーモスタット装置の構成を示す上面図である。
【図３３】従来のサーモスタット装置の構成を示す側面図である。
【符号の説明】
【００８２】
１ サーモスタット装置
２ 冷却回路
３ エンジン
５ ラジエータ
７ ハウジング
１１ 感温可動体
１３ 感温ケース
１５ 熱膨張体
１７ 主弁体
１７ａ 筒状部
１７ｂ 環状弁体部
１８ 被覆部材
１９ 主弁座
１９ａ 筒状弁座部
１９ｂ 水平弁座部
２０ 弁口
２１ ピストンシャフト
２３ フレーム
２５ メインスプリング
２７ バイパスシャフト
２９ スナップリング
３１ 副弁体
３３ バイパススプリング
５０ 支持枠
５１ 支持部
５３ 連結部
５５ アーム部
５７ 立ち上がり部
５９ 拡幅部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁口が内側に設けられた筒状弁座部と、上記筒状弁座部からフランジ状に設けられる水平弁座部とを有する弁座と、上記弁口の上側を跨って上記水平弁座部上にその両端が固定される支持枠と、上記支持枠の中央側においてその上端が支持されるピストンシャフトと、上記ピストンシャフトの下端側が収納されて、内蔵された熱膨張体が膨張又は収縮することにより上下方向に移動可能に設けられた感温可動体と、上記感温可動体と一体的に設けられ、上記感温可動体の移動に応じて上記弁座の筒状弁座部の内周面に対して接触、離間されることにより上記弁口を開閉する弁体とを備えるサーモスタット装置において、
上記支持枠は、その中央側から両端側にかけての断面形状を略Ｕ字状とする曲げ加工が、少なくとも弁口径が最小径となる上記筒状弁座部の内周面の部位の鉛直上側にまでされていること
を特徴とするサーモスタット装置。
【請求項２】
上記支持枠は、上記水平弁座部上に固定される連結部と、上記連結部の内周側端部から上側に曲げ加工されて設けられる立ち上がり部と、上記立ち上がり部の上端から当該支持枠の中央側に向けて曲げ加工されて設けられるアーム部と、上記ピストンシャフトの上端を支持し、その両側に上記アーム部が設けられる支持部とを有し、
上記断面形状を略Ｕ字状とするＵ曲げ加工は、上記アーム部の立ち上がり部側の端部にまでされてなり、
上記アーム部の立ち上がり部側の端部においてされるＵ曲げ加工は、上記アーム部と上記立ち上がり部との間の曲げ加工により形成される曲げ部よりも下側にまでされていること
を特徴とする請求項１に記載のサーモスタット装置。
【請求項１】
弁口が内側に設けられた筒状弁座部と、上記筒状弁座部からフランジ状に設けられる水平弁座部とを有する弁座と、上記弁口の上側を跨って上記水平弁座部上にその両端が固定される支持枠と、上記支持枠の中央側においてその上端が支持されるピストンシャフトと、上記ピストンシャフトの下端側が収納されて、内蔵された熱膨張体が膨張又は収縮することにより上下方向に移動可能に設けられた感温可動体と、上記感温可動体と一体的に設けられ、上記感温可動体の移動に応じて上記弁座の筒状弁座部の内周面に対して接触、離間されることにより上記弁口を開閉する弁体とを備えるサーモスタット装置において、
上記支持枠は、その中央側から両端側にかけての断面形状を略Ｕ字状とする曲げ加工が、少なくとも弁口径が最小径となる上記筒状弁座部の内周面の部位の鉛直上側にまでされていること
を特徴とするサーモスタット装置。
【請求項２】
上記支持枠は、上記水平弁座部上に固定される連結部と、上記連結部の内周側端部から上側に曲げ加工されて設けられる立ち上がり部と、上記立ち上がり部の上端から当該支持枠の中央側に向けて曲げ加工されて設けられるアーム部と、上記ピストンシャフトの上端を支持し、その両側に上記アーム部が設けられる支持部とを有し、
上記断面形状を略Ｕ字状とするＵ曲げ加工は、上記アーム部の立ち上がり部側の端部にまでされてなり、
上記アーム部の立ち上がり部側の端部においてされるＵ曲げ加工は、上記アーム部と上記立ち上がり部との間の曲げ加工により形成される曲げ部よりも下側にまでされていること
を特徴とする請求項１に記載のサーモスタット装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【公開番号】特開２０１０−８４７４３（Ｐ２０１０−８４７４３Ａ）
【公開日】平成２２年４月１５日（２０１０．４．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２５７８７６（Ｐ２００８−２５７８７６）
【出願日】平成２０年１０月２日（２００８．１０．２）
【出願人】（３９１０２６２８７）富士精工株式会社 (25)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月１５日（２０１０．４．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月２日（２００８．１０．２）
【出願人】（３９１０２６２８７）富士精工株式会社 (25)
【Ｆターム（参考）】
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