サーモスタット装置
【課題】組立性を向上させることができ、製造コストの低減を図ることができ、しかも温度感知可動部に対してより効率的な熱伝達を可能としたサーモスタット装置を提供する。
【解決手段】エンジンで加熱された高温冷却液をバイパスさせる高温冷却液流路を形成するとともに、温度感知可動部３９の全部または一部を覆うまで連絡・延長されて、該高温冷却液流路に流れる前記高温冷却液を、温度感知可動部３９の周囲（底面・側面）に接触させた後、吐出開口部４６から流出させる筒形の高温冷却液整流部４２と、高温冷却液整流部４２の外周側に設けられた受け部６２と、弁体と受け部６２の間に嵌め込まれ、弁体を閉弁方向に押し付勢するとともに受け部６２を弁体から離間する方向へ押し付勢するスプリング４１と、ピストンシャフト３４の上端から連続し、付勢された受け部６２をその付勢力を受けつつ係止するフレーム５９とを備える。
【解決手段】エンジンで加熱された高温冷却液をバイパスさせる高温冷却液流路を形成するとともに、温度感知可動部３９の全部または一部を覆うまで連絡・延長されて、該高温冷却液流路に流れる前記高温冷却液を、温度感知可動部３９の周囲（底面・側面）に接触させた後、吐出開口部４６から流出させる筒形の高温冷却液整流部４２と、高温冷却液整流部４２の外周側に設けられた受け部６２と、弁体と受け部６２の間に嵌め込まれ、弁体を閉弁方向に押し付勢するとともに受け部６２を弁体から離間する方向へ押し付勢するスプリング４１と、ピストンシャフト３４の上端から連続し、付勢された受け部６２をその付勢力を受けつつ係止するフレーム５９とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に自動車のエンジンを冷却する冷却液温度の自動制御を行うサーモスタット装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のサーモスタット装置４００（特許文献１参照。）は、例えば図９（ａ）に示すように、ラジエタ１５２で冷却された低温冷却液Ａと、エンジン１５１からバイパス１５３を介して供給される高温冷却液Ｂとが流入され、これらの混合比率を制御することで、エンジン１５１へ流入させる冷却液Ｃの温度を制御するいわゆる入口制御方式の範疇に入るものである。
【０００３】
即ち、この制御系においては、エンジン１５１を通過した高温冷却液Ｂがバイパス１５３を介してそのまま送られてくるバイパスポート１３３と、エンジン１５１を通過した高温冷却液Ｂの一部がラジエタ１５２において冷却されて低温冷却液Ａとされ、この低温冷却液Ａがラジエタ１５２から供給されるラジエタ連結ポート１３１とを備え、ハウジング本体内部１３２において低温冷却液Ａ及び高温冷却液Ｂは互いに混合されて冷却液Ｃが生成される。この生成された冷却液Ｃは、エンジン連結ポート１３０を介してエンジン１５１へと供給されることになる。
【０００４】
サーモスタット装置４００が特徴的なのは、殆ど高温冷却液の温度のみによって温度感知可動部の可動状態を制御できる状態を実現することができるので、エンジン１５１から流出される高温冷却液Ｂの水温を一定にするべく動作することである。
【０００５】
なお、このバイパス１５３からラジエタ１５２に至る途中において車室ヒータ２０１が設けられている。
【０００６】
この制御を実行する上で、サーモスタット装置４００は、さらにハウジング本体１４８と、このハウジング本体１４８に対して取り付けられたハウジングカバー１４７によりその筐体を形成することになる。ハウジング本体１４８は、内部にバイパスポート１３３と、エンジン連結ポート１３０に対応した形状が成型されてなる。またハウジングカバー１４７は、ラジエタ連結ポート１３１に対応した形状が成型されてなる。なお、このハウジング本体１４８と、ハウジングカバー１４７はそれぞれアルミ（ダイカスト）やプラスチック等からなる。
【０００７】
また、このサーモスタット装置４００は、温度感知可動部１３９と、温度感知可動部１３９に一端を収納されたピストンシャフト１３４と、ラジエタ連結ポート１３１側に設けられ、ピストンシャフト１３４の他端を支持するピストンシャフト支持部１３５と、温度感知可動部１３９に対して一体的に取り付けられたメインバルブ１３６と、このメインバルブ１３６をラジエタ連結ポート１３１側に押し付勢するスプリング１４１と、バイパスポート１３３からハウジング本体内部１３２へ向けて突出されてなり、当該バイパスポート１３３からハウジング本体内部１３２へ向けて吐出開口部１４６を介して連結された高温冷却液整流部１４２と、を備えている。また、温度感知可動部１３９が高温冷却液整流部１４２内部の支持案内部１６２に挿入案内される構成とされている。
【０００８】
支持案内部１６２は、鋼材を折曲げ加工、プレス加工等することにより構成されてなり、温度感知可動部１３９の側面を挿入可能に配置することにより、これを支持案内可能な構成としている。また、この支持案内部１６２には、図示しない孔が多数設けられている。高温冷却液Ｂは、この図示しない孔を通過していくことになる。
【０００９】
なお、この高温冷却液整流部１４２の内径は、温度感知可動部１３９の外径よりも広めに設定されている。その結果、この高温冷却液整流部１４２を構成する管内に、温度感知可動部１３９の先端を挿入する際には、この高温冷却液整流部１４２の内壁と、温度感知可動部１３９の外壁とが互いに空間的に余裕を持った状態で挿入される、いわゆる遊挿可能な状態とされている。
【００１０】
ちなみに、この高温冷却液整流部１４２の外周には、スプリング１４１が嵌合されることになる。この高温冷却液整流部１４２には、フレーム１５９が更に埋め込まれてなり、このフレーム１５９の一端は、ハウジングカバー１４７に固定されている。
【００１１】
次に、上述の如き構成からなるサーモスタット装置４００によれば、エンジン１５１により熱せられた高温の高温冷却液Ｂがバイパスポート１３３へと供給されてきた場合に、当該高温冷却液Ｂは高温冷却液整流部１４２へと送られる。この高温冷却液整流部１４２は、送られてきた高温冷却液Ｂを直接に温度感知可動部１３９の周囲に接触させることができる。この高温冷却液整流部１４２内には、温度感知可動部１３９が予め遊挿された状態で静止していて、この温度感知可動部１３９と、高温冷却液整流部１４２との間に所定の隙間が予め形成されている。高温冷却液Ｂは、この温度感知可動部１３９と高温冷却液整流部１４２との間に形成された隙間を通ってハウジング本体内部１３２へと流出していくことになる。これにより、高温冷却液Ｂを温度や流速を損なうことなく直接に温度感知可動部１３９の周囲（底面・側面）に接触させ伝熱させるようにすることが可能となる。また、これに伴って温度感知可動部１３９は、高温冷却液Ｂの温度を高効率に感知することができ、当該高温冷却液Ｂの液温に応じてこの温度感知可動部１３９を可動させることが可能となる。
【００１２】
また吐出開口部１４６からハウジング本体内部１３２へと流出した高温冷却液Ｂも、最初は温度感知可動部１３９の周囲を取り巻くようにして流れる。これにより温度感知可動部１３９が配置される領域を高温冷却液が支配する状態を形成することができる。
【００１３】
メインバルブ１３６は、スプリング１４１によりラジエタ連結ポート１３１側に押し付勢されているため、温度感知可動部１３９が駆動しない場合には、ラジエタ連結ポート１３１とハウジング本体内部１３２とが互いに遮蔽された状態となっている。これに対して、所定温度以上の高温冷却液Ｂが高温冷却液整流部１４２内に供給された場合には、図９（ｂ）に示すように、温度感知可動部１３９がバイパスポート１３３側へ駆動し、これに伴ってメインバルブ１３６は、スプリング１４１の荷重に逆らって開駆動され、ラジエタ連結ポート１３１からハウジング本体内部１３２への低温冷却液Ａの流入量を増大させることが可能となる。その結果、このサーモスタット装置４００においては、ラジエタ連結ポート１３１からハウジング本体内部１３２への低温冷却液Ａの流入量を高温冷却液Ｂの温度に応じて制御することが可能となる。
【００１４】
このようなサーモスタット装置４００は、主に自動車のエンジン冷却系において、冷却液温を高精度に制御することが出来、従来よりも高温に保つことも可能とし、結果、エンジンの燃焼効率の向上及び、エンジンのフリクションロスの低減、熱的損失の低減に寄与し、エンジンの低燃費化に寄与することが出来るものである。
【００１５】
また、サーモスタット装置４００では、ハウジング本体１４８と、高温冷却液整流部１４２の連設部分１７０が密着しているように画かれているが、実際は、各パーツの縦方向の寸法バラツキの積み重ねを考慮してハウジング本体１４８と高温冷却液整流部１４２の連設部分１７０に僅かながらも隙間を持って構成されなければならない。
【００１６】
そして、この連設部分１７０の僅かな隙間からハウジング本体内部１３２側へ漏れる高温冷却液Ｂが多くなってしまうと、上述した特許文献１に示される高温冷却液整流部１４２の機能が損なわれることになる。従って、連設部分１７０の隙間は極力無くした方が望ましい。
【００１７】
このような連設部分１７０における隙間を無くすための処置としては、以下の２つの方法が考えられる。第１の解決方法としては、たとえば図９（ａ）に示すように、ハウジング本体１４８と高温冷却液整流部１４２の連設部分１７０にゴム等の弾性体１７１を介在させて寸法バラツキを吸収しつつシールすることが考えられる。また第２の解決方法として、図１０（ｂ）に示すように、高温冷却液整流部１４２の下部を筒状に延長した筒状部１４２ａを新たに設け、縦方向の寸法バラツキを吸収しつつ高温冷却液整流部１４２の下部の筒状部１４２ａの外周に設けられた溝１４２ｂとハウジング本体１４８の内壁との間にシール部材１７４を軸封的に介在させてシールする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】再表２００７／１０８２７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
ところで、上述した図９に示す従来のサーモスタット装置４００の組立工程を考えたとき、スプリング１４１を圧縮しながら温度感知可動部１３９を高温冷却液整流部１４２内の支持案内部１６２に挿入する工程が入る。
【００２０】
この温度感知可動部１３９をこの支持案内部１６２の中に正しく挿入して嵌め込まないで工程を進めた場合、周囲の部品を破損させてしまう虞がある。このため、かかる工程では、比較的荷重の大きいスプリング１４１を圧縮しつつ、かつ支持案内部１６２に温度感知可動部１３９を精度良く挿入して嵌め込まなければならない。
【００２１】
しかし、スプリング１４１の座巻きを構成する円周上各部には均一な押圧力が負荷しない場合が殆どであり、このスプリング１４１を圧縮した場合には、何れかに傾きやすい性質を持っている。このため、スプリング１４１における円周上各部の形状の精度の限界、並びにスプリング組付け周辺の各パーツの形状の精度の限界から、温度感知可動部１３９を支持案内部１６２に精度よく嵌め込む上でも限界がある。
【００２２】
また、この温度感知可動部１３９が支持案内部１６２における正確な位置に挿入されているかは、外部から視覚的に把握することが困難である。特にこの温度感知可動部１３９が挿入された支持案内部１６２の構成を大量に生産しなければならない事情と、低コストでこれを製造しなければならないという事情の下で、かかる工程をより簡単にかつ確実に実現できるような設計とする必要があった。
【００２３】
また従来のサーモスタット装置４００の組立工程では、ハウジング本体１４８のバイパスポートに高温冷却液整流部１４２が連絡するように組立てる工程が入る。
【００２４】
この工程については、特に、ハウジング本体１４８と高温冷却液整流部１４２との間の連設部分１７０の隙間からの高温冷却液Ｂの漏れを抑制することを考慮した場合、ハウジング本体１４８と高温冷却液整流部１４２の間に、上述した第１の解決方法のように、ゴム等の弾性体１７１を介在させて寸法バラツキを吸収しつつシールする構成とした場合、組立てに際して、弾性体１７１を、予めハウジング本体１４８側、又は高温冷却液整流部１４２側に、いかにして保持しておくかが懸案事項となっている。この組立時において弾性体１７１がハウジング本体１４８側、又は高温冷却液整流部１４２側から脱落し、或いは弾性体１７１自体の誤装着又は未装着といった問題点が発生してしまう虞がある。
【００２５】
また、この弾性体１７１が所定位置に正しく装着されたか否かは外部から視覚的な把握が困難という事情もあり、更にはこの弾性体１７１が装着された構成を大量に生産しなければならない事情と、低コストでこれを製造しなければならないという事情の下で、かかる工程をより簡単にかつ確実に実現できるような設計とする必要があった。
【００２６】
また第２の解決方法を採用した場合、予めシール部材１７４を溝１４２ｂに介装しておく等することによって、組立てに際して、シール部材１７４の脱落を防止することは可能となる。しかし、この組立時において高温冷却液整流部１４２の筒状部１４２ａがバイパスポート１３３に上手く挿入されるように位置を探索しながら組み立てる必要がある。また、高温冷却液整流部１４２がハウジング本体１４８に対して正確に装着されたか否かは、外部から視覚的に把握が困難となり、またかかる構成を大量に生産しなければならない事情と、低コストでこれを製造しなければならないという事情の下で、かかる工程をより簡単にかつ確実に実現できるような設計とする必要があった。
【００２７】
特にこの軸封的設計の場合、バイパスポート１３３への高温冷却液整流部１４２の筒状部１４２ａの挿入に際し、溝１４２に遊嵌されたシール部材１７４がハウジング本体１４８に対してうまく滑って挿入され得るか否かという課題もある。シール部材１７４にグリス等の潤滑材を塗布するような工程を追加するのは、非常に煩雑であって製造コストを上昇させる。また、ハウジング本体１４８に対する高温冷却液整流部１４２の挿入性は、各部品の寸法や表面状態の仕上がりの僅かな変動によって悪化してしまう虞もある。
【００２８】
更に、この軸封的設計の場合、バイパスポート１３３を構成する穴と、筒状部１４２ａとのクリアランスをあまり大きくとることができないため、バイパスポート１３３側の中心軸と、高温冷却液整流部１４２側の中心軸の同軸度に対する要求が厳しくなる。その結果、この同軸度を詳細に規定することになる各部品について、高い寸法精度が要求されることとなり、製造コストの低減を図ることができないという問題点があった。
【００２９】
従って、上述した第１の解決方法や第２の解決方法では、依然として組立性の低下、製造コストの上昇といった問題点が残っていた。
【００３０】
また、上述した問題点に加えて、図9に示される従来のサーモスタット装置４００は、温度感知可動部１３９が高温冷却液整流部１４２内部の支持案内部１６２に挿入案内される構成となっており、かかる支持案内部１６２には、図示しない孔が多数設けられている。高温冷却液Ｂは、この支持案内部１６２の図示しない孔を通過していくことになるが、この通過の過程において図示しない孔により流れが乱されることになる。すなわち、高温冷却液Ｂは、図示しない孔を通過していくことになり、温度感知可動部１３９の感温部位の表面をなめらかに通過することができない。また温度感知可動部１３９の周囲を周状に取り囲む形態の支持案内部１６２の形状が、高温冷却液Ｂと温度感知可動部１３９との間の効率的な熱伝達ができる接触面積を損なわせており、高温冷却液Ｂから温度感知可動部１３９への伝熱応答性が低下してしまう原因にもなっていた。このため、温度感知可動部１３９により高温冷却液Ｂをなめらかに通過させ、効率的な熱伝達を行わせることにより、温度感知可動部１３９の可動精度を向上させる必要もあった。
【００３１】
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、組立性を向上させることができ、製造コストの低減を図ることができ、しかも温度感知可動部に対してより効率的な熱伝達を可能とし、冷却液温を高応答かつ高精度に感知し、制御することが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】
【００３２】
本発明に係るサーモスタット装置は、エンジンなどの冷却液回路に設けられ、冷却液の温度変化により熱膨張または収縮する熱膨張体を内蔵する温度感知可動部と、この温度感知可動部に一端を収納され前記熱膨張体の熱膨張、収縮により摺動駆動するピストンシャフトを有し、該ピストンシャフトの駆動により弁体の開閉を行うサーモスタット装置において、エンジンで加熱された高温冷却液を当該サーモスタット装置にバイパスさせる高温冷却液流路を、前記高温冷却液が前記温度感知可動部の全部または一部を覆うまで連絡・延長することができ、前記高温冷却液流路に流れる前記高温冷却液を、前記温度感知可動部の周囲（底面・側面）に接触させた後、吐出開口部から流出させる高温冷却液整流部と、前記高温冷却液整流部の外周側に設けられた受け部と、前記弁体と前記受け部の間に嵌め込まれ、前記弁体を閉弁方向に押し付勢するとともに前記受け部を前記弁体から離間する方向へ押し付勢する付勢部材と、前記閉弁方向に押し付勢された弁体が押圧されて閉弁する弁座部材に連続し、前記付勢された受け部をその付勢力を受けつつ係止可能な係止部材とを備えることを特徴とする。
【００３３】
このとき、前記高温冷却液整流部を前記高温冷却液流路に連絡するように設けた場合には、前記高温冷却液整流部を前記高温冷却液流路側に押圧させることにより、前記付勢部材を収縮させて前記受け部と前記係止部材とを互いに離間可能とされているようにしてもよい。
【００３４】
また、前記高温冷却液整流部内に前記温度感知可動部が挿入案内される支持案内部を備え、前記支持案内部は、前記高温冷却液整流部の内壁から凸設されてなる複数本のリブ形状とされていてもよい。
【００３５】
また、本発明に係るサーモスタット装置は、エンジンなどの冷却液回路に設けられ、冷却液の温度変化により熱膨張または収縮する熱膨張体を内蔵する温度感知可動部と、この温度感知可動部に一端を収納され前記熱膨張体の熱膨張、収縮により摺動駆動するピストンシャフトを有し、該ピストンシャフトの駆動により弁体の開閉を行うサーモスタット装置において、エンジンで加熱された高温冷却液を当該サーモスタット装置にバイパスさせる高温冷却液流路を、前記温度感知可動部の全部または一部を覆うまで連絡・延長し、前記高温冷却液流路に流れる前記高温冷却液を、前記温度感知可動部の周囲（底面・側面）に接触させた後、吐出開口部から流出させる高温冷却液整流部を備え、前記高温冷却液整流部の内壁の面の一部が、前記温度感知可動部を嵌挿させるための支持案内部とされていることを特徴とする。
【００３６】
このとき、前記支持案内部は、前記高温冷却液整流部の内壁から凸設されてなる複数本のリブ形状とされているようにしてもよい。
【発明の効果】
【００３７】
上述した構成からなる本発明によれば、組立性を向上させることができ、製造コストの低減を図ることができ、しかも温度感知可動部に対してより効率的な熱伝達を可能とし、しかも冷却液温を高応答かつ高精度に感知し、制御することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明を適用したサーモスタット装置の構成図である。
【図２】（ａ）は、高温冷却液整流部の斜視図であり、（ｂ）はその平面図である。
【図３】本発明を適用したサーモスタット装置における温度感知可動部が可動した状態を示す図である。
【図４】本発明を適用したサーモスタット装置の組立方法について説明するための図である。
【図５】高温冷却液整流部における複数本のリブを螺旋形状に構成した例を示す図である。
【図６】本発明を適用したサーモスタット装置の他の構成について示す図である。
【図７】本発明を適用したサーモスタット装置の組立方法について説明するための他の図である。
【図８】温度感知可動部から下方に延長されている延長軸と、これを支持案内する支持案内部を設けた例を示す図である。
【図９】従来のサーモスタット装置について説明するための図である。
【図１０】連設部分における隙間を無くすための従来の処置方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、本発明の実施の形態として、自動車のエンジンの冷却温度を制御する際に適用可能な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。
【００４０】
図１は、本発明を適用したサーモスタット装置３００の構成例を示している。サーモスタット装置３００は、例えば図示しない冷却部により冷却された低温冷却液Ａと、エンジンから供給される高温冷却液Ｂとが流入され、これらの混合比率を制御することで、エンジンへ流入させる冷却液Ｃの温度を制御するものである。
【００４１】
即ち、この制御系においては、高温冷却液Ｂが送られてくるバイパスポート３３と、低温冷却液Ａが供給されるラジエタ連結ポート３１とを備え、ハウジング本体内部３２において低温冷却液Ａ及び高温冷却液Ｂは互いに混合されて冷却液Ｃが生成される。この生成された冷却液Ｃは、エンジン連結ポート３０を介して例えば図示しないエンジンへと供給されることになる。
【００４２】
サーモスタット装置３００が特徴的なのは、殆ど高温冷却液Ｂの温度のみによって温度感知可動部３９の可動状態を制御できる状態を実現することができるので、高温冷却液Ｂの水温を一定にするべく動作することである。
【００４３】
この制御を実行する上で、サーモスタット装置３００は、さらにハウジング本体４８と、このハウジング本体４８に対して取り付けられたハウジングカバー４７によりその筐体を形成することになる。ハウジング本体４８は、内部にバイパスポート３３と、エンジン連結ポート３０に対応した形状が成型されてなる。またハウジングカバー４７は、ラジエタ連結ポート３１に対応した形状が成型されてなる。なお、このハウジング本体４８と、ハウジングカバー４７はそれぞれアルミ（ダイカスト）やプラスチック等からなる。
【００４４】
また、このサーモスタット装置３００は、温度感知可動部３９と、温度感知可動部３９に一端を収納されたピストンシャフト３４と、ラジエタ連結ポート３１側に設けられ、ピストンシャフト３４の他端を支持するピストンシャフト支持部３５と、温度感知可動部３９に対して一体的に取り付けられたメインバルブ３６と、このメインバルブ３６をラジエタ連結ポート３１側に押し付勢するスプリング４１と、バイパスポート３３からハウジング本体内部３２へ向けて突出されてなり、当該バイパスポート３３からハウジング本体内部３２へ向けて吐出開口部４６を介して連結された高温冷却液整流部４２とを備えている。なお、メインバルブ３６は、低温冷却液Ａをエンジン連結ポート３０側へ流出させる上での弁体としての役割を担うものであり、一体的に取り付けられた温度感知可動部３９とともに駆動することにより、弁体を開閉させることが可能となる。
【００４５】
高温冷却液整流部４２の材質は、例えば樹脂製であるが、これに限定されるものではない。高温冷却液整流部４２の上端は、図１に示すように、温度感知可動部３９の下端よりも上方に位置する。その結果、温度感知可動部３９の下端は、高温冷却液整流部４２内に入り込む形となる。なお、ここでいう上下における上方とは、ラジエタポート３１側に相当し、下方とは、バイパスポート３３側に相当する。以下の説明においても同様とする。なお、この高温冷却液整流部４２の内径は、温度感知可動部３９の外径よりも広めに設定されている。ちなみに、高温冷却液整流部４２の上端は、温度感知可動部３９の下端よりも常に上方に位置する場合に限定されるものではなく、この温度感知可動部３９が上下運動する過程において、温度感知可動部３９の下端が高温冷却液整流部４２の上端よりも上方に位置するものであってもよい。
【００４６】
なお、この図１に示されるサーモスタット装置３００は、温度感知可動部３９の全部または一部を覆うまで連絡・延長した高温冷却液整流部４２を形成し、該高温冷却液整流部４２と温度感知可動部３９との隙間部分が高温冷却液Ｂの循環通路を形成して、高温冷却液整流部４２に流れる高温冷却液Ｂを、温度感知可動部３９の周囲（底面・側面）に接触させた後、吐出開口部４６から流出させる高温冷却液整流部構造を有している。
【００４７】
ちなみに、この高温冷却液整流部４２の外周上方には、上記したスプリング４１が嵌合されることになる。この高温冷却液整流部４２には、フレーム５９が当接している。このフレーム５９の一端は、シート５５に固定されている。このシート５５と、ピストンシャフト支持部３５と、フレーム５９とは互いに一体的となるように連結固定されている、いわゆる弁座部材である。またシート５５の端部は、シール部材５６を介してハウジングカバー４７と、ハウジング本体４８との間に挟まれて固定されている。フレーム５９の下部には係止部５９ａが設けられている。なお、このフレーム５９は狭小の帯状の金属板で構成されているが如何なる形状で構成されていてもよい。そして、このピストンシャフト支持部３５は、ピストンシャフト３４の上端に連続していることから、このフレーム５９は、シート５５を介してピストンシャフト３４の上端から連続しているということも可能となる。また、このフレーム５９の下部の係止部５９ａは、シート５５に対して連続していることとなる。
【００４８】
図２（ａ）は、高温冷却液整流部４２の斜視図を示しており、図２（ｂ）はその平面図を示している。この高温冷却液整流部４２の外周側には受け部６２が設けられている。この受け部６２は、外周面から外側に突出されている構成とされており、外側に拡径化された形状とされている。ちなみに受け部６２は、スプリング４１を嵌め込む際においてこれに係止されるべく配設されたものである。即ち、このスプリング４１は、図１に示すようにメインバルブ３６と受け部６２との間に挟みこむようにして嵌め込まれる。その結果、このスプリング４１は、メインバルブ３６を閉弁方向Ｅに押し付勢する。またこのスプリング４１は、受け部６２をメインバルブ３６から離間する方向Ｆへ押し付勢する。
【００４９】
この高温冷却液整流部４２は、内壁から凸設されてなるとともに、温度感知可動部３９の嵌挿方向Ｄに沿った複数本のリブ６３を有する。このリブ６３は、ほぼ嵌挿方向Ｄに向けて直線状とされている。このリブ６３における頂面６３ａは、温度感知可動部３９の形状に沿った曲面で構成されている。このリブ６３により囲まれた領域に温度感知可動部３９を挿入することにより、この温度感知可動部３９をリブ６３により案内されて嵌め込まれた形で安定させることが可能となる。またリブ６３の間には溝部６４が形成されてなり、この溝部６４を通じて高温冷却液Ｂの流路が形成されることになる。なお、このリブ６３を含めた高温冷却液整流部４２は、樹脂成形であってもよいし、金属プレス成形等で形成されたものであってもよい。また、この高温冷却液整流部４２は、その嵌挿方向Ｄへ向けた中間において内側へ向けて縮径された縮径部９１が設けられていてもよい。この縮径部９１が設けられていることにより、温度感知可動部３９の駆動に応じて温度感知可動部３９と高温冷却液整流部４２との間隙を絞り自在に構成することが可能となる。その結果、高温冷却液Ｂの液温が高い場合により多くの高温冷却液Ｂをラジエタへまわし冷却能力を最大に引き出すことが可能となる。
【００５０】
次に、上述の如き構成からなるサーモスタット装置３００の動作について説明をする。高温の高温冷却液Ｂがバイパスポート３３へと供給されてきた場合に、当該高温冷却液Ｂは高温冷却液整流部４２へと送られる。この高温冷却液整流部４２は、送られてきた高温冷却液Ｂを直接に温度感知可動部３９の周囲に接触させることができる。
【００５１】
この高温冷却液整流部４２内には、温度感知可動部３９が予め嵌挿された状態で静止している。高温冷却液Ｂは、この温度感知可動部３９と高温冷却液整流部４２との間を通ってハウジング本体内部３２へと流出していくことになる。これにより、高温冷却液Ｂを温度や流速を損なうことなく直接に温度感知可動部３９の周囲（底面・側面）に接触させ伝熱させるようにすることが可能となる。また、これに伴って温度感知可動部３９は、高温冷却液Ｂの温度を高効率に感知することができ、当該高温冷却液Ｂの液温に応じてこの温度感知可動部３９を可動させることが可能となる。図３は、その温度感知可動部３９が可動した状態を示している。
【００５２】
また吐出開口部４６からハウジング本体内部３２へと流出した高温冷却液Ｂも、最初は温度感知可動部３９の周囲を取り巻くようにして流れる。これにより温度感知可動部３９が配置される領域を高温冷却液が支配する状態を形成することができる。
【００５３】
メインバルブ３６は、スプリング４１により押し付勢されているため、温度感知可動部３９が駆動しない場合には、ラジエタ連結ポート３１とハウジング本体内部３２とが互いに遮蔽された状態となっている。これに対して、所定温度以上の高温冷却液Ｂが高温冷却液整流部４２内に供給された場合には、温度感知可動部３９がバイパスポート３３側へ駆動し、これに伴ってメインバルブ３６は、スプリング４１の荷重に逆らって開駆動され、ラジエタ連結ポート３１からハウジング本体内部３２への低温冷却液Ａの流入量を増大させることが可能となる。その結果、このサーモスタット装置３００においては、ラジエタ連結ポート３１からハウジング本体内部３２への低温冷却液Ａの流入量を高温冷却液Ｂの温度に応じて制御することが可能となる。
【００５４】
次に、上述した構成からなるサーモスタット装置３００の組立方法について説明をする。先ず図４（ａ）に示すように、ピストンシャフト３４の上端が接続されたピストンシャフト支持部３５、メインバルブ３６、シート５５、温度感知可動部３９等を、上部ユニット６６とする。また、フレーム５９の下部の係止部５９ａに高温冷却液整流部４２の受け部６２の下端を係止させる。更に、この高温冷却液整流部４２の受け部６２の上端とメインバルブ３６との間にスプリング４１を嵌め込む。ちなみに、この図４（ａ）の段階においては、スプリング４１は殆ど収縮されていない状態となっている。このとき、図４（ａ）に示すように、上部ユニット６６における温度感知可動部３９の中心軸と、高温冷却液整流部４２の中心軸とが互いに一致していない状態となっているのが殆どである。
【００５５】
次に図４（ｂ）に示すように、ピストンシャフト支持部３５を含めた上部ユニット６６を押し下げ、フレーム５９の上端をシート５５に取り付ける。この押し下げ工程においては、温度感知可動部３９を高温冷却液整流部４２内に嵌挿させていくが、このとき、高温冷却液整流部４２の上端に設けられたテーパー６３ｂや、上述したリブ６３により案内されることから、このリブ６３の頂面６３ａに沿ってほぼ真っ直ぐに温度感知可動部３９を挿入することが可能となり、ひいては温度感知可動部３９の中心軸と、高温冷却液整流部４２の中心軸とが互いに一致させることが可能となる。その結果、スプリング４１を徐々に圧縮させて弾性変形させながら上部ユニット６６が押し込む際において、何れかに傾いてしまうのを防止でき、安定して精度よく嵌め込むことが可能となる。また、フレーム５９の上端をシート５５に取り付けた段階において、スプリング４１は弾性収縮されていることから、メインバルブ３６は、スプリング４１によって閉弁方向Ｅに押し付勢されるとともに、受け部６２をメインバルブ３６から離間する方向Ｆへ押し付勢された状態となっている。また受け部６２が方向Ｆへ押し付勢されている高温冷却液整流部４２は、その受け部６２の下端にフレーム５９の下部の係止部５９ａを係止させている。換言すれば、フレーム５９は、その係止部５９ａに高温冷却液整流部４２における受け部６２を係止させている。即ち、この係止部５９ａを含むフレーム５９は、ピストンシャフト３４の上端から連続し、付勢された受け部６２をその付勢力ｆを受けつつ係止する。
【００５６】
本発明を適用したサーモスタット装置３００ａは、この図４（ｂ）の組み立てが終了した段階で実施するようにしてもよいし、図１に示すようにハウジング本体４８並びにハウジングカバー４７に取り付けるようにしてもよい。実際にこのハウジング本体４８並びにハウジングカバー４７に取り付けられる際には、シート５５を介してハウジングカバー４７に取り付けを行うとともに、高温冷却液整流部４２をバイパスポート３３側（冷却液回路側）に押圧させる。その結果、スプリング４１は、僅かに弾性収縮するとともに、受け部６２とフレーム５９における係止部５９ａは互いに離間することになる。
【００５７】
即ち、ハウジング本体４８のバイパスポート３３に高温冷却液整流部４２を連絡させるように組み立てた時には、高温冷却液整流部４２における受け部６２が、フレーム５９の係止部５９ａから浮き上がるようになっていて、高温冷却液整流部４２の底面が、スプリング４１の付勢力によりハウジング本体４８のバイパスポート３３側の面に密着押圧されるようになっている。これにより、ハウジング本体４８（バイパスポート３３）と高温冷却液整流部４２との間の隙間からの高温冷却液Ｂの漏れを抑制することが可能となる。従って高温冷却液整流部４２として上述したような機能を効果的に引き出すことができる。
【００５８】
また、高温冷却液整流部４２の受け部６２が、フレーム５９の係止部５９ａから浮き上がることが可能な構成となっているため、各パーツのＥ方向、Ｆ方向の寸法バラツキは、スプリング４１が吸収することができる。
【００５９】
また背景技術のように、ゴム等のシール部材を使用することなく実現することができる。このため、シール部材の装着工程が不要で、当然に挿入等のための潤滑材の塗布工程も不要となり、シール部材の作業中の脱落、未装着などの問題を未然に解消することができ、工程を簡単化、確実化することが可能となる。
【００６０】
またハウジング本体４８のバイパスポート３３に高温冷却液整流部４２を連絡させる工程が、高温冷却液整流部４２の底面を単純にハウジング本体４８のバイパスポート３３の出口の周囲の面に押し付けるという工程となるため、従来のように視覚的に視認できない部位で装着位置を探すような動作が不要となり、工程を簡単化し組立性を向上させることができ、確実な組立を低コストで実現することが可能となる。
【００６１】
更に、バイパスポート３３側の中心軸と高温冷却液整流部４２側の中心軸の同軸度出しに特段の注意を必要とせず、この同軸度を規定することになる各部品について、特段に高い寸法精度を必要とすることもないので、コスト低減を実現できる。
【００６２】
当該組立工程前に、スプリング４１の付勢力を受け止めて、高温冷却液整流部４２を支持しようとするフレーム５９の係止部５９ａは、組立てを終了させて図１に示すような状態となったときに、スプリング４１の付勢力を受ける役割を終える。このため、フレーム５９は、この組立工程までそのスプリング４１の付勢力を受ける役割を全うできればよいため、その強度面等での考慮は比較的簡易なものでよい。したがって、フレーム５９は、細くすることもでき、材質選定の幅を広げることもでき、結果として、軽量化や低コスト化を図ることも可能となる。また各冷却液の流通の邪魔に成りがちなフレーム５９を細くすることができれば、冷却液の流通時の圧力損失低減にも寄与することとなる。
【００６３】
また本発明によれば、高温冷却液整流部４２内にリブ６３を凸設させている。このため、組み立て性を向上でき、簡単で確実な組立を低コストで実現することができる。即ち、スプリング４１を圧縮しながら温度感知可動部３９を高温冷却液整流部４２内に挿入していくに際して、高温冷却液整流部４２の吐出開口部４６付近のリブ６３の形状によって、温度感知可動部３９の挿入案内、位置決めを簡単に行うことが可能となる。しかも、高温冷却液整流部４２の吐出開口部４６付近には、上方へ向けて拡径するテーパー６３ｂが設けられていることから、仮に温度感知可動部３９の中心軸が、高温冷却液整流部４２の中心軸とずれている場合においても、押し込み時に温度感知可動部３９をテーパー６３ｂにより案内させることができる。その結果、温度感知可動部３９の中心軸と、高温冷却液整流部４２の中心軸とが互いに一致させることが可能となる。
【００６４】
この組立に際して、図４（ａ）に示すように、温度感知可動部３９の外径に比べて十分な大きさを持つ吐出開口部４６へ温度感知可動部３９を運んで挿入していくことは、少々この温度感知可動部３９が傾いていても容易に実現することができる。リブ６３は、吐出開口部４６まで案内された温度感知可動部３９が、更に高温冷却液整流部４２の奥方向に押されれば、スムーズに高温冷却液整流部４２内のリブ６３により形成される支持案内部に挿入されて、支持案内されるように形成される。
【００６５】
これにより、本発明を適用したサーモスタット装置３００は、組立性が向上し、簡単で確実な組立を低コストで実現することができる。
【００６６】
更に高温冷却液整流部４２内にリブ６３を凸設させた本発明では、以下に示すような付随的効果を奏する。
【００６７】
温度感知可動部３９への熱伝達を効率良く早く行うためには、熱媒体としての高温冷却液Ｂが温度感知可動部３９の表面のなるべく広い面積に接触する必要があるとともに、その温度感知可動部３９への接触表面の流速も速くする必要がある。上述の従来技術のサーモスタット装置４００の支持案内部の構造では、主たる高温冷却液Ｂの流れは支持案内部に設けられた図示しない孔を通過していくことになり、温度感知可動部の感温部位の表面をなめらかに通過することができず、支持案内部が温度感知可動部３９との間の効率的な熱伝達を阻害していた。
【００６８】
これに対して本発明によれば、高温冷却液整流部４２に流入した高温冷却液Ｂは、溝６４に沿って流れることから、温度感知可動部３９の表面に広く接触しながらスムーズに通過することが可能となる。
【００６９】
また、上述の従来技術では、高温冷却液Ｂの流速が最も速くなるのは、支持案内部に設けられた孔を通過する時となるが、これでは、高温冷却液Ｂが孔を通過する前後において流速の低下した状態で温度感知可動部３９の表面に接触することとなる。
【００７０】
これに対して、本発明によれば、リブ６３の谷間を構成する溝６４が主たる高温冷却液の流路となるが、その部分における高温冷却液Ｂの通過断面積を調整することができ、適度に速い流速をもった高温冷却液Ｂを温度感知可動部３９の表面広くに直接に、接触、作用させることができる。
【００７１】
以上の構成により、本発明によれば、温度感知可動部３９の感温性を向上させることができ、冷却液温を高応答、高精度に感知して制御することが可能となる。また、高温冷却液整流部４２内部の高温冷却液Ｂの通水抵抗を低減することもでき、サーモスタット装置３００や、エンジン冷却系のバイパス流路（高温冷却液流路）のコンパクト化など、延いてはそれによる軽量化・低燃費化に寄与することができる。
【００７２】
また、上述した従来技術では、支持案内部が、鋼材を折曲げ加工、プレス加工等した部品で構成され、また、これが樹脂のインサート成形工程を経て高温冷却液整流部と一体化されているので、製作工程が複雑でコスト的に負担が大きい。
【００７３】
これに対して、本発明によれば、高温冷却液整流部４２と支持案内部としてのリブ６３とが一体化された一部品により実現でき、またそれは樹脂成形や金属プレス成型などにより提供されるので、上述した様々な効果を簡単で安価に実現することが可能となる。
【００７４】
なお、本発明では、上述した高温冷却液整流部４２における複数本のリブ６３を螺旋形状に構成するようにしてもよい。図５（ａ）は、このリブ６３を螺旋形状とした場合における高温冷却液整流部４２の斜視図を、また図５（ｂ）はその平面図を示している。また更に図５（ｃ）は、図５（ｂ）のＡ−Ａ´断面図を示している。リブ６３は、挿通方向Ｄに進むにつれて徐々に捻られるような形状とされている。
【００７５】
温度感知可動部３９は、リブ６３により囲まれた領域に嵌挿されることとなる。そして、この温度感知可動部３９の可動により、リブ６３と当該温度感知可動部３９との間には摩擦が生じる。この摩擦摺動をする箇所は、温度感知可動部３９が、リブ６３により当接されて支持されるのは、当該リブ６３周上の部分的な箇所となっている。これは、温度感知可動部３９と一体化されたメインバルブ３６へ、スプリング４１が閉弁方向Ｅへ付勢させるとともに、スプリング４１を構成する巻きばねの終端位置等の影響で、メインバルブ３６を通じて温度感知可動部３９に、ある一定の方向に横荷重が作用するためである。
【００７６】
しかも本発明では、温度感知可動部３９を支持案内するものがリブ６３の形状とされているため、温度感知可動部３９が摩擦摺動をする箇所はなおさら局所的な箇所となり、摩擦摺動箇所を大きく磨耗させてしまう可能性もある。
【００７７】
特に、リブ６３を樹脂成形により構成する場合、その強度の確保と使用環境下における形状保持などの目的のために、適量のガラス繊維を含有した樹脂を採用する場合もある。しかし、かかるガラス繊維を混合した樹脂でリブ６３を構成する場合、銅合金により生成された温度感知可動部３９が、リブ６３との摩擦摺動により磨耗が促進されるという結果となる。この磨耗が更に進展してしまうと、温度感知可動部３９そのものの機能劣化、喪失につながる可能性がある。
【００７８】
このため、上述したようにリブ６３を設けることにより、温度感知可動部３９の駆動に伴い、温度感知可動部３９がリブ６３に接触、摺動する位置や範囲が、挿通方向Ｄに進むにつれて変化する。このため、温度感知可動部３９とリブ６３との間で摺動、磨耗箇所が分散されることになり、磨耗の進行が抑制され耐久性が増すことになる。
【００７９】
なお、本発明を適用したサーモスタット装置３００は、上述した実施の形態に限定されるものではない。例えば図６に示すように、ピストンシャフト支持部３５をハウジングカバー４７に設けるようにしてもよい。また、この図６の形態では、フレーム５９もこのハウジングカバー４７に一体化させて構成している。
【００８０】
このため、この図６の形態においても、フレーム５９、シート５５、ピストンシャフト支持部３５は、互いに連続している。そして、このピストンシャフト支持部３５は、ピストンシャフト３４の上端に連続していることから、このフレーム５９は、ピストンシャフト３４の上端から連続しているといえる。また、このフレーム５９の下端は内側へ向けて突出されて係止部５９ａが形成されている。
【００８１】
またこの例では、この高温冷却液整流部４２の外周には、同様に受け部６２が設けられている。この受け部６２は、斜め上方に向けて延長されているとともにその先端が上記係止部５９ａに係止可能なように、その係止部５９ａの上面と略平行方向に折り曲げられている。
【００８２】
なお、この図６に示すサーモスタット装置３００において、上述した図１と同一の構成要素、部材に関しては同一の符号を付すことにより以下での説明は省略する。
【００８３】
実際にこのような構成からなるサーモスタット装置３００を組み立てる際には、例えば図７に示すようにハウジングカバー４７にピストンシャフト支持部３５を装着し、スプリング４１をメインバルブ３６と受け部６２との間に嵌め込む。そして、この受け部６２とフレーム５９とを互いに係止させる。この状態を上部ユニット６７とした。次に、この上部ユニット６７を押し下げ、ハウジング本体４８の上面に高温冷却液整流部４２を押圧させる。その結果、図６に示すように、スプリング４１は、更に弾性収縮するとともに、受け部６２とフレーム５９の係止部５９ａは互いに離間することになる。
【００８４】
この形態においても上述と同様の効果を奏することは勿論である。
【００８５】
また本発明では、図８に示すように、温度感知可動部３９から下方に延長されている延長軸９２と、これを支持案内するために、高温冷却液整流部４２の内壁に形成された支持案内部９３と備えるようにしてもよい。支持案内部９３は孔９４が上下面にかけて貫通されており、上述した延長軸９２が挿入可能とされている。このような構成とすることにより、温度感知可動部３９の中心軸と、高温冷却液整流部４２の中心軸とが互いに一致させることが可能となる。
【符号の説明】
【００８６】
３０ エンジン連結ポート
３１ ラジエタ連結ポート
３２ ハウジング本体
３３ バイパスポート
３４ ピストンシャフト
３５ ピストンシャフト支持部
３６ メインバルブ
３９ 温度感知可動部
４１ スプリング
４２ 高温冷却液整流部
４６ 吐出開口部
４７ ハウジングカバー
４８ ハウジング本体
５５ シート
５６ シール部材
５９ フレーム
６２ 受け部
６３ リブ
６４ 溝部
６６ 上部ユニット
３００ サーモスタット装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に自動車のエンジンを冷却する冷却液温度の自動制御を行うサーモスタット装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のサーモスタット装置４００（特許文献１参照。）は、例えば図９（ａ）に示すように、ラジエタ１５２で冷却された低温冷却液Ａと、エンジン１５１からバイパス１５３を介して供給される高温冷却液Ｂとが流入され、これらの混合比率を制御することで、エンジン１５１へ流入させる冷却液Ｃの温度を制御するいわゆる入口制御方式の範疇に入るものである。
【０００３】
即ち、この制御系においては、エンジン１５１を通過した高温冷却液Ｂがバイパス１５３を介してそのまま送られてくるバイパスポート１３３と、エンジン１５１を通過した高温冷却液Ｂの一部がラジエタ１５２において冷却されて低温冷却液Ａとされ、この低温冷却液Ａがラジエタ１５２から供給されるラジエタ連結ポート１３１とを備え、ハウジング本体内部１３２において低温冷却液Ａ及び高温冷却液Ｂは互いに混合されて冷却液Ｃが生成される。この生成された冷却液Ｃは、エンジン連結ポート１３０を介してエンジン１５１へと供給されることになる。
【０００４】
サーモスタット装置４００が特徴的なのは、殆ど高温冷却液の温度のみによって温度感知可動部の可動状態を制御できる状態を実現することができるので、エンジン１５１から流出される高温冷却液Ｂの水温を一定にするべく動作することである。
【０００５】
なお、このバイパス１５３からラジエタ１５２に至る途中において車室ヒータ２０１が設けられている。
【０００６】
この制御を実行する上で、サーモスタット装置４００は、さらにハウジング本体１４８と、このハウジング本体１４８に対して取り付けられたハウジングカバー１４７によりその筐体を形成することになる。ハウジング本体１４８は、内部にバイパスポート１３３と、エンジン連結ポート１３０に対応した形状が成型されてなる。またハウジングカバー１４７は、ラジエタ連結ポート１３１に対応した形状が成型されてなる。なお、このハウジング本体１４８と、ハウジングカバー１４７はそれぞれアルミ（ダイカスト）やプラスチック等からなる。
【０００７】
また、このサーモスタット装置４００は、温度感知可動部１３９と、温度感知可動部１３９に一端を収納されたピストンシャフト１３４と、ラジエタ連結ポート１３１側に設けられ、ピストンシャフト１３４の他端を支持するピストンシャフト支持部１３５と、温度感知可動部１３９に対して一体的に取り付けられたメインバルブ１３６と、このメインバルブ１３６をラジエタ連結ポート１３１側に押し付勢するスプリング１４１と、バイパスポート１３３からハウジング本体内部１３２へ向けて突出されてなり、当該バイパスポート１３３からハウジング本体内部１３２へ向けて吐出開口部１４６を介して連結された高温冷却液整流部１４２と、を備えている。また、温度感知可動部１３９が高温冷却液整流部１４２内部の支持案内部１６２に挿入案内される構成とされている。
【０００８】
支持案内部１６２は、鋼材を折曲げ加工、プレス加工等することにより構成されてなり、温度感知可動部１３９の側面を挿入可能に配置することにより、これを支持案内可能な構成としている。また、この支持案内部１６２には、図示しない孔が多数設けられている。高温冷却液Ｂは、この図示しない孔を通過していくことになる。
【０００９】
なお、この高温冷却液整流部１４２の内径は、温度感知可動部１３９の外径よりも広めに設定されている。その結果、この高温冷却液整流部１４２を構成する管内に、温度感知可動部１３９の先端を挿入する際には、この高温冷却液整流部１４２の内壁と、温度感知可動部１３９の外壁とが互いに空間的に余裕を持った状態で挿入される、いわゆる遊挿可能な状態とされている。
【００１０】
ちなみに、この高温冷却液整流部１４２の外周には、スプリング１４１が嵌合されることになる。この高温冷却液整流部１４２には、フレーム１５９が更に埋め込まれてなり、このフレーム１５９の一端は、ハウジングカバー１４７に固定されている。
【００１１】
次に、上述の如き構成からなるサーモスタット装置４００によれば、エンジン１５１により熱せられた高温の高温冷却液Ｂがバイパスポート１３３へと供給されてきた場合に、当該高温冷却液Ｂは高温冷却液整流部１４２へと送られる。この高温冷却液整流部１４２は、送られてきた高温冷却液Ｂを直接に温度感知可動部１３９の周囲に接触させることができる。この高温冷却液整流部１４２内には、温度感知可動部１３９が予め遊挿された状態で静止していて、この温度感知可動部１３９と、高温冷却液整流部１４２との間に所定の隙間が予め形成されている。高温冷却液Ｂは、この温度感知可動部１３９と高温冷却液整流部１４２との間に形成された隙間を通ってハウジング本体内部１３２へと流出していくことになる。これにより、高温冷却液Ｂを温度や流速を損なうことなく直接に温度感知可動部１３９の周囲（底面・側面）に接触させ伝熱させるようにすることが可能となる。また、これに伴って温度感知可動部１３９は、高温冷却液Ｂの温度を高効率に感知することができ、当該高温冷却液Ｂの液温に応じてこの温度感知可動部１３９を可動させることが可能となる。
【００１２】
また吐出開口部１４６からハウジング本体内部１３２へと流出した高温冷却液Ｂも、最初は温度感知可動部１３９の周囲を取り巻くようにして流れる。これにより温度感知可動部１３９が配置される領域を高温冷却液が支配する状態を形成することができる。
【００１３】
メインバルブ１３６は、スプリング１４１によりラジエタ連結ポート１３１側に押し付勢されているため、温度感知可動部１３９が駆動しない場合には、ラジエタ連結ポート１３１とハウジング本体内部１３２とが互いに遮蔽された状態となっている。これに対して、所定温度以上の高温冷却液Ｂが高温冷却液整流部１４２内に供給された場合には、図９（ｂ）に示すように、温度感知可動部１３９がバイパスポート１３３側へ駆動し、これに伴ってメインバルブ１３６は、スプリング１４１の荷重に逆らって開駆動され、ラジエタ連結ポート１３１からハウジング本体内部１３２への低温冷却液Ａの流入量を増大させることが可能となる。その結果、このサーモスタット装置４００においては、ラジエタ連結ポート１３１からハウジング本体内部１３２への低温冷却液Ａの流入量を高温冷却液Ｂの温度に応じて制御することが可能となる。
【００１４】
このようなサーモスタット装置４００は、主に自動車のエンジン冷却系において、冷却液温を高精度に制御することが出来、従来よりも高温に保つことも可能とし、結果、エンジンの燃焼効率の向上及び、エンジンのフリクションロスの低減、熱的損失の低減に寄与し、エンジンの低燃費化に寄与することが出来るものである。
【００１５】
また、サーモスタット装置４００では、ハウジング本体１４８と、高温冷却液整流部１４２の連設部分１７０が密着しているように画かれているが、実際は、各パーツの縦方向の寸法バラツキの積み重ねを考慮してハウジング本体１４８と高温冷却液整流部１４２の連設部分１７０に僅かながらも隙間を持って構成されなければならない。
【００１６】
そして、この連設部分１７０の僅かな隙間からハウジング本体内部１３２側へ漏れる高温冷却液Ｂが多くなってしまうと、上述した特許文献１に示される高温冷却液整流部１４２の機能が損なわれることになる。従って、連設部分１７０の隙間は極力無くした方が望ましい。
【００１７】
このような連設部分１７０における隙間を無くすための処置としては、以下の２つの方法が考えられる。第１の解決方法としては、たとえば図９（ａ）に示すように、ハウジング本体１４８と高温冷却液整流部１４２の連設部分１７０にゴム等の弾性体１７１を介在させて寸法バラツキを吸収しつつシールすることが考えられる。また第２の解決方法として、図１０（ｂ）に示すように、高温冷却液整流部１４２の下部を筒状に延長した筒状部１４２ａを新たに設け、縦方向の寸法バラツキを吸収しつつ高温冷却液整流部１４２の下部の筒状部１４２ａの外周に設けられた溝１４２ｂとハウジング本体１４８の内壁との間にシール部材１７４を軸封的に介在させてシールする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】再表２００７／１０８２７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
ところで、上述した図９に示す従来のサーモスタット装置４００の組立工程を考えたとき、スプリング１４１を圧縮しながら温度感知可動部１３９を高温冷却液整流部１４２内の支持案内部１６２に挿入する工程が入る。
【００２０】
この温度感知可動部１３９をこの支持案内部１６２の中に正しく挿入して嵌め込まないで工程を進めた場合、周囲の部品を破損させてしまう虞がある。このため、かかる工程では、比較的荷重の大きいスプリング１４１を圧縮しつつ、かつ支持案内部１６２に温度感知可動部１３９を精度良く挿入して嵌め込まなければならない。
【００２１】
しかし、スプリング１４１の座巻きを構成する円周上各部には均一な押圧力が負荷しない場合が殆どであり、このスプリング１４１を圧縮した場合には、何れかに傾きやすい性質を持っている。このため、スプリング１４１における円周上各部の形状の精度の限界、並びにスプリング組付け周辺の各パーツの形状の精度の限界から、温度感知可動部１３９を支持案内部１６２に精度よく嵌め込む上でも限界がある。
【００２２】
また、この温度感知可動部１３９が支持案内部１６２における正確な位置に挿入されているかは、外部から視覚的に把握することが困難である。特にこの温度感知可動部１３９が挿入された支持案内部１６２の構成を大量に生産しなければならない事情と、低コストでこれを製造しなければならないという事情の下で、かかる工程をより簡単にかつ確実に実現できるような設計とする必要があった。
【００２３】
また従来のサーモスタット装置４００の組立工程では、ハウジング本体１４８のバイパスポートに高温冷却液整流部１４２が連絡するように組立てる工程が入る。
【００２４】
この工程については、特に、ハウジング本体１４８と高温冷却液整流部１４２との間の連設部分１７０の隙間からの高温冷却液Ｂの漏れを抑制することを考慮した場合、ハウジング本体１４８と高温冷却液整流部１４２の間に、上述した第１の解決方法のように、ゴム等の弾性体１７１を介在させて寸法バラツキを吸収しつつシールする構成とした場合、組立てに際して、弾性体１７１を、予めハウジング本体１４８側、又は高温冷却液整流部１４２側に、いかにして保持しておくかが懸案事項となっている。この組立時において弾性体１７１がハウジング本体１４８側、又は高温冷却液整流部１４２側から脱落し、或いは弾性体１７１自体の誤装着又は未装着といった問題点が発生してしまう虞がある。
【００２５】
また、この弾性体１７１が所定位置に正しく装着されたか否かは外部から視覚的な把握が困難という事情もあり、更にはこの弾性体１７１が装着された構成を大量に生産しなければならない事情と、低コストでこれを製造しなければならないという事情の下で、かかる工程をより簡単にかつ確実に実現できるような設計とする必要があった。
【００２６】
また第２の解決方法を採用した場合、予めシール部材１７４を溝１４２ｂに介装しておく等することによって、組立てに際して、シール部材１７４の脱落を防止することは可能となる。しかし、この組立時において高温冷却液整流部１４２の筒状部１４２ａがバイパスポート１３３に上手く挿入されるように位置を探索しながら組み立てる必要がある。また、高温冷却液整流部１４２がハウジング本体１４８に対して正確に装着されたか否かは、外部から視覚的に把握が困難となり、またかかる構成を大量に生産しなければならない事情と、低コストでこれを製造しなければならないという事情の下で、かかる工程をより簡単にかつ確実に実現できるような設計とする必要があった。
【００２７】
特にこの軸封的設計の場合、バイパスポート１３３への高温冷却液整流部１４２の筒状部１４２ａの挿入に際し、溝１４２に遊嵌されたシール部材１７４がハウジング本体１４８に対してうまく滑って挿入され得るか否かという課題もある。シール部材１７４にグリス等の潤滑材を塗布するような工程を追加するのは、非常に煩雑であって製造コストを上昇させる。また、ハウジング本体１４８に対する高温冷却液整流部１４２の挿入性は、各部品の寸法や表面状態の仕上がりの僅かな変動によって悪化してしまう虞もある。
【００２８】
更に、この軸封的設計の場合、バイパスポート１３３を構成する穴と、筒状部１４２ａとのクリアランスをあまり大きくとることができないため、バイパスポート１３３側の中心軸と、高温冷却液整流部１４２側の中心軸の同軸度に対する要求が厳しくなる。その結果、この同軸度を詳細に規定することになる各部品について、高い寸法精度が要求されることとなり、製造コストの低減を図ることができないという問題点があった。
【００２９】
従って、上述した第１の解決方法や第２の解決方法では、依然として組立性の低下、製造コストの上昇といった問題点が残っていた。
【００３０】
また、上述した問題点に加えて、図9に示される従来のサーモスタット装置４００は、温度感知可動部１３９が高温冷却液整流部１４２内部の支持案内部１６２に挿入案内される構成となっており、かかる支持案内部１６２には、図示しない孔が多数設けられている。高温冷却液Ｂは、この支持案内部１６２の図示しない孔を通過していくことになるが、この通過の過程において図示しない孔により流れが乱されることになる。すなわち、高温冷却液Ｂは、図示しない孔を通過していくことになり、温度感知可動部１３９の感温部位の表面をなめらかに通過することができない。また温度感知可動部１３９の周囲を周状に取り囲む形態の支持案内部１６２の形状が、高温冷却液Ｂと温度感知可動部１３９との間の効率的な熱伝達ができる接触面積を損なわせており、高温冷却液Ｂから温度感知可動部１３９への伝熱応答性が低下してしまう原因にもなっていた。このため、温度感知可動部１３９により高温冷却液Ｂをなめらかに通過させ、効率的な熱伝達を行わせることにより、温度感知可動部１３９の可動精度を向上させる必要もあった。
【００３１】
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、組立性を向上させることができ、製造コストの低減を図ることができ、しかも温度感知可動部に対してより効率的な熱伝達を可能とし、冷却液温を高応答かつ高精度に感知し、制御することが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】
【００３２】
本発明に係るサーモスタット装置は、エンジンなどの冷却液回路に設けられ、冷却液の温度変化により熱膨張または収縮する熱膨張体を内蔵する温度感知可動部と、この温度感知可動部に一端を収納され前記熱膨張体の熱膨張、収縮により摺動駆動するピストンシャフトを有し、該ピストンシャフトの駆動により弁体の開閉を行うサーモスタット装置において、エンジンで加熱された高温冷却液を当該サーモスタット装置にバイパスさせる高温冷却液流路を、前記高温冷却液が前記温度感知可動部の全部または一部を覆うまで連絡・延長することができ、前記高温冷却液流路に流れる前記高温冷却液を、前記温度感知可動部の周囲（底面・側面）に接触させた後、吐出開口部から流出させる高温冷却液整流部と、前記高温冷却液整流部の外周側に設けられた受け部と、前記弁体と前記受け部の間に嵌め込まれ、前記弁体を閉弁方向に押し付勢するとともに前記受け部を前記弁体から離間する方向へ押し付勢する付勢部材と、前記閉弁方向に押し付勢された弁体が押圧されて閉弁する弁座部材に連続し、前記付勢された受け部をその付勢力を受けつつ係止可能な係止部材とを備えることを特徴とする。
【００３３】
このとき、前記高温冷却液整流部を前記高温冷却液流路に連絡するように設けた場合には、前記高温冷却液整流部を前記高温冷却液流路側に押圧させることにより、前記付勢部材を収縮させて前記受け部と前記係止部材とを互いに離間可能とされているようにしてもよい。
【００３４】
また、前記高温冷却液整流部内に前記温度感知可動部が挿入案内される支持案内部を備え、前記支持案内部は、前記高温冷却液整流部の内壁から凸設されてなる複数本のリブ形状とされていてもよい。
【００３５】
また、本発明に係るサーモスタット装置は、エンジンなどの冷却液回路に設けられ、冷却液の温度変化により熱膨張または収縮する熱膨張体を内蔵する温度感知可動部と、この温度感知可動部に一端を収納され前記熱膨張体の熱膨張、収縮により摺動駆動するピストンシャフトを有し、該ピストンシャフトの駆動により弁体の開閉を行うサーモスタット装置において、エンジンで加熱された高温冷却液を当該サーモスタット装置にバイパスさせる高温冷却液流路を、前記温度感知可動部の全部または一部を覆うまで連絡・延長し、前記高温冷却液流路に流れる前記高温冷却液を、前記温度感知可動部の周囲（底面・側面）に接触させた後、吐出開口部から流出させる高温冷却液整流部を備え、前記高温冷却液整流部の内壁の面の一部が、前記温度感知可動部を嵌挿させるための支持案内部とされていることを特徴とする。
【００３６】
このとき、前記支持案内部は、前記高温冷却液整流部の内壁から凸設されてなる複数本のリブ形状とされているようにしてもよい。
【発明の効果】
【００３７】
上述した構成からなる本発明によれば、組立性を向上させることができ、製造コストの低減を図ることができ、しかも温度感知可動部に対してより効率的な熱伝達を可能とし、しかも冷却液温を高応答かつ高精度に感知し、制御することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明を適用したサーモスタット装置の構成図である。
【図２】（ａ）は、高温冷却液整流部の斜視図であり、（ｂ）はその平面図である。
【図３】本発明を適用したサーモスタット装置における温度感知可動部が可動した状態を示す図である。
【図４】本発明を適用したサーモスタット装置の組立方法について説明するための図である。
【図５】高温冷却液整流部における複数本のリブを螺旋形状に構成した例を示す図である。
【図６】本発明を適用したサーモスタット装置の他の構成について示す図である。
【図７】本発明を適用したサーモスタット装置の組立方法について説明するための他の図である。
【図８】温度感知可動部から下方に延長されている延長軸と、これを支持案内する支持案内部を設けた例を示す図である。
【図９】従来のサーモスタット装置について説明するための図である。
【図１０】連設部分における隙間を無くすための従来の処置方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、本発明の実施の形態として、自動車のエンジンの冷却温度を制御する際に適用可能な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。
【００４０】
図１は、本発明を適用したサーモスタット装置３００の構成例を示している。サーモスタット装置３００は、例えば図示しない冷却部により冷却された低温冷却液Ａと、エンジンから供給される高温冷却液Ｂとが流入され、これらの混合比率を制御することで、エンジンへ流入させる冷却液Ｃの温度を制御するものである。
【００４１】
即ち、この制御系においては、高温冷却液Ｂが送られてくるバイパスポート３３と、低温冷却液Ａが供給されるラジエタ連結ポート３１とを備え、ハウジング本体内部３２において低温冷却液Ａ及び高温冷却液Ｂは互いに混合されて冷却液Ｃが生成される。この生成された冷却液Ｃは、エンジン連結ポート３０を介して例えば図示しないエンジンへと供給されることになる。
【００４２】
サーモスタット装置３００が特徴的なのは、殆ど高温冷却液Ｂの温度のみによって温度感知可動部３９の可動状態を制御できる状態を実現することができるので、高温冷却液Ｂの水温を一定にするべく動作することである。
【００４３】
この制御を実行する上で、サーモスタット装置３００は、さらにハウジング本体４８と、このハウジング本体４８に対して取り付けられたハウジングカバー４７によりその筐体を形成することになる。ハウジング本体４８は、内部にバイパスポート３３と、エンジン連結ポート３０に対応した形状が成型されてなる。またハウジングカバー４７は、ラジエタ連結ポート３１に対応した形状が成型されてなる。なお、このハウジング本体４８と、ハウジングカバー４７はそれぞれアルミ（ダイカスト）やプラスチック等からなる。
【００４４】
また、このサーモスタット装置３００は、温度感知可動部３９と、温度感知可動部３９に一端を収納されたピストンシャフト３４と、ラジエタ連結ポート３１側に設けられ、ピストンシャフト３４の他端を支持するピストンシャフト支持部３５と、温度感知可動部３９に対して一体的に取り付けられたメインバルブ３６と、このメインバルブ３６をラジエタ連結ポート３１側に押し付勢するスプリング４１と、バイパスポート３３からハウジング本体内部３２へ向けて突出されてなり、当該バイパスポート３３からハウジング本体内部３２へ向けて吐出開口部４６を介して連結された高温冷却液整流部４２とを備えている。なお、メインバルブ３６は、低温冷却液Ａをエンジン連結ポート３０側へ流出させる上での弁体としての役割を担うものであり、一体的に取り付けられた温度感知可動部３９とともに駆動することにより、弁体を開閉させることが可能となる。
【００４５】
高温冷却液整流部４２の材質は、例えば樹脂製であるが、これに限定されるものではない。高温冷却液整流部４２の上端は、図１に示すように、温度感知可動部３９の下端よりも上方に位置する。その結果、温度感知可動部３９の下端は、高温冷却液整流部４２内に入り込む形となる。なお、ここでいう上下における上方とは、ラジエタポート３１側に相当し、下方とは、バイパスポート３３側に相当する。以下の説明においても同様とする。なお、この高温冷却液整流部４２の内径は、温度感知可動部３９の外径よりも広めに設定されている。ちなみに、高温冷却液整流部４２の上端は、温度感知可動部３９の下端よりも常に上方に位置する場合に限定されるものではなく、この温度感知可動部３９が上下運動する過程において、温度感知可動部３９の下端が高温冷却液整流部４２の上端よりも上方に位置するものであってもよい。
【００４６】
なお、この図１に示されるサーモスタット装置３００は、温度感知可動部３９の全部または一部を覆うまで連絡・延長した高温冷却液整流部４２を形成し、該高温冷却液整流部４２と温度感知可動部３９との隙間部分が高温冷却液Ｂの循環通路を形成して、高温冷却液整流部４２に流れる高温冷却液Ｂを、温度感知可動部３９の周囲（底面・側面）に接触させた後、吐出開口部４６から流出させる高温冷却液整流部構造を有している。
【００４７】
ちなみに、この高温冷却液整流部４２の外周上方には、上記したスプリング４１が嵌合されることになる。この高温冷却液整流部４２には、フレーム５９が当接している。このフレーム５９の一端は、シート５５に固定されている。このシート５５と、ピストンシャフト支持部３５と、フレーム５９とは互いに一体的となるように連結固定されている、いわゆる弁座部材である。またシート５５の端部は、シール部材５６を介してハウジングカバー４７と、ハウジング本体４８との間に挟まれて固定されている。フレーム５９の下部には係止部５９ａが設けられている。なお、このフレーム５９は狭小の帯状の金属板で構成されているが如何なる形状で構成されていてもよい。そして、このピストンシャフト支持部３５は、ピストンシャフト３４の上端に連続していることから、このフレーム５９は、シート５５を介してピストンシャフト３４の上端から連続しているということも可能となる。また、このフレーム５９の下部の係止部５９ａは、シート５５に対して連続していることとなる。
【００４８】
図２（ａ）は、高温冷却液整流部４２の斜視図を示しており、図２（ｂ）はその平面図を示している。この高温冷却液整流部４２の外周側には受け部６２が設けられている。この受け部６２は、外周面から外側に突出されている構成とされており、外側に拡径化された形状とされている。ちなみに受け部６２は、スプリング４１を嵌め込む際においてこれに係止されるべく配設されたものである。即ち、このスプリング４１は、図１に示すようにメインバルブ３６と受け部６２との間に挟みこむようにして嵌め込まれる。その結果、このスプリング４１は、メインバルブ３６を閉弁方向Ｅに押し付勢する。またこのスプリング４１は、受け部６２をメインバルブ３６から離間する方向Ｆへ押し付勢する。
【００４９】
この高温冷却液整流部４２は、内壁から凸設されてなるとともに、温度感知可動部３９の嵌挿方向Ｄに沿った複数本のリブ６３を有する。このリブ６３は、ほぼ嵌挿方向Ｄに向けて直線状とされている。このリブ６３における頂面６３ａは、温度感知可動部３９の形状に沿った曲面で構成されている。このリブ６３により囲まれた領域に温度感知可動部３９を挿入することにより、この温度感知可動部３９をリブ６３により案内されて嵌め込まれた形で安定させることが可能となる。またリブ６３の間には溝部６４が形成されてなり、この溝部６４を通じて高温冷却液Ｂの流路が形成されることになる。なお、このリブ６３を含めた高温冷却液整流部４２は、樹脂成形であってもよいし、金属プレス成形等で形成されたものであってもよい。また、この高温冷却液整流部４２は、その嵌挿方向Ｄへ向けた中間において内側へ向けて縮径された縮径部９１が設けられていてもよい。この縮径部９１が設けられていることにより、温度感知可動部３９の駆動に応じて温度感知可動部３９と高温冷却液整流部４２との間隙を絞り自在に構成することが可能となる。その結果、高温冷却液Ｂの液温が高い場合により多くの高温冷却液Ｂをラジエタへまわし冷却能力を最大に引き出すことが可能となる。
【００５０】
次に、上述の如き構成からなるサーモスタット装置３００の動作について説明をする。高温の高温冷却液Ｂがバイパスポート３３へと供給されてきた場合に、当該高温冷却液Ｂは高温冷却液整流部４２へと送られる。この高温冷却液整流部４２は、送られてきた高温冷却液Ｂを直接に温度感知可動部３９の周囲に接触させることができる。
【００５１】
この高温冷却液整流部４２内には、温度感知可動部３９が予め嵌挿された状態で静止している。高温冷却液Ｂは、この温度感知可動部３９と高温冷却液整流部４２との間を通ってハウジング本体内部３２へと流出していくことになる。これにより、高温冷却液Ｂを温度や流速を損なうことなく直接に温度感知可動部３９の周囲（底面・側面）に接触させ伝熱させるようにすることが可能となる。また、これに伴って温度感知可動部３９は、高温冷却液Ｂの温度を高効率に感知することができ、当該高温冷却液Ｂの液温に応じてこの温度感知可動部３９を可動させることが可能となる。図３は、その温度感知可動部３９が可動した状態を示している。
【００５２】
また吐出開口部４６からハウジング本体内部３２へと流出した高温冷却液Ｂも、最初は温度感知可動部３９の周囲を取り巻くようにして流れる。これにより温度感知可動部３９が配置される領域を高温冷却液が支配する状態を形成することができる。
【００５３】
メインバルブ３６は、スプリング４１により押し付勢されているため、温度感知可動部３９が駆動しない場合には、ラジエタ連結ポート３１とハウジング本体内部３２とが互いに遮蔽された状態となっている。これに対して、所定温度以上の高温冷却液Ｂが高温冷却液整流部４２内に供給された場合には、温度感知可動部３９がバイパスポート３３側へ駆動し、これに伴ってメインバルブ３６は、スプリング４１の荷重に逆らって開駆動され、ラジエタ連結ポート３１からハウジング本体内部３２への低温冷却液Ａの流入量を増大させることが可能となる。その結果、このサーモスタット装置３００においては、ラジエタ連結ポート３１からハウジング本体内部３２への低温冷却液Ａの流入量を高温冷却液Ｂの温度に応じて制御することが可能となる。
【００５４】
次に、上述した構成からなるサーモスタット装置３００の組立方法について説明をする。先ず図４（ａ）に示すように、ピストンシャフト３４の上端が接続されたピストンシャフト支持部３５、メインバルブ３６、シート５５、温度感知可動部３９等を、上部ユニット６６とする。また、フレーム５９の下部の係止部５９ａに高温冷却液整流部４２の受け部６２の下端を係止させる。更に、この高温冷却液整流部４２の受け部６２の上端とメインバルブ３６との間にスプリング４１を嵌め込む。ちなみに、この図４（ａ）の段階においては、スプリング４１は殆ど収縮されていない状態となっている。このとき、図４（ａ）に示すように、上部ユニット６６における温度感知可動部３９の中心軸と、高温冷却液整流部４２の中心軸とが互いに一致していない状態となっているのが殆どである。
【００５５】
次に図４（ｂ）に示すように、ピストンシャフト支持部３５を含めた上部ユニット６６を押し下げ、フレーム５９の上端をシート５５に取り付ける。この押し下げ工程においては、温度感知可動部３９を高温冷却液整流部４２内に嵌挿させていくが、このとき、高温冷却液整流部４２の上端に設けられたテーパー６３ｂや、上述したリブ６３により案内されることから、このリブ６３の頂面６３ａに沿ってほぼ真っ直ぐに温度感知可動部３９を挿入することが可能となり、ひいては温度感知可動部３９の中心軸と、高温冷却液整流部４２の中心軸とが互いに一致させることが可能となる。その結果、スプリング４１を徐々に圧縮させて弾性変形させながら上部ユニット６６が押し込む際において、何れかに傾いてしまうのを防止でき、安定して精度よく嵌め込むことが可能となる。また、フレーム５９の上端をシート５５に取り付けた段階において、スプリング４１は弾性収縮されていることから、メインバルブ３６は、スプリング４１によって閉弁方向Ｅに押し付勢されるとともに、受け部６２をメインバルブ３６から離間する方向Ｆへ押し付勢された状態となっている。また受け部６２が方向Ｆへ押し付勢されている高温冷却液整流部４２は、その受け部６２の下端にフレーム５９の下部の係止部５９ａを係止させている。換言すれば、フレーム５９は、その係止部５９ａに高温冷却液整流部４２における受け部６２を係止させている。即ち、この係止部５９ａを含むフレーム５９は、ピストンシャフト３４の上端から連続し、付勢された受け部６２をその付勢力ｆを受けつつ係止する。
【００５６】
本発明を適用したサーモスタット装置３００ａは、この図４（ｂ）の組み立てが終了した段階で実施するようにしてもよいし、図１に示すようにハウジング本体４８並びにハウジングカバー４７に取り付けるようにしてもよい。実際にこのハウジング本体４８並びにハウジングカバー４７に取り付けられる際には、シート５５を介してハウジングカバー４７に取り付けを行うとともに、高温冷却液整流部４２をバイパスポート３３側（冷却液回路側）に押圧させる。その結果、スプリング４１は、僅かに弾性収縮するとともに、受け部６２とフレーム５９における係止部５９ａは互いに離間することになる。
【００５７】
即ち、ハウジング本体４８のバイパスポート３３に高温冷却液整流部４２を連絡させるように組み立てた時には、高温冷却液整流部４２における受け部６２が、フレーム５９の係止部５９ａから浮き上がるようになっていて、高温冷却液整流部４２の底面が、スプリング４１の付勢力によりハウジング本体４８のバイパスポート３３側の面に密着押圧されるようになっている。これにより、ハウジング本体４８（バイパスポート３３）と高温冷却液整流部４２との間の隙間からの高温冷却液Ｂの漏れを抑制することが可能となる。従って高温冷却液整流部４２として上述したような機能を効果的に引き出すことができる。
【００５８】
また、高温冷却液整流部４２の受け部６２が、フレーム５９の係止部５９ａから浮き上がることが可能な構成となっているため、各パーツのＥ方向、Ｆ方向の寸法バラツキは、スプリング４１が吸収することができる。
【００５９】
また背景技術のように、ゴム等のシール部材を使用することなく実現することができる。このため、シール部材の装着工程が不要で、当然に挿入等のための潤滑材の塗布工程も不要となり、シール部材の作業中の脱落、未装着などの問題を未然に解消することができ、工程を簡単化、確実化することが可能となる。
【００６０】
またハウジング本体４８のバイパスポート３３に高温冷却液整流部４２を連絡させる工程が、高温冷却液整流部４２の底面を単純にハウジング本体４８のバイパスポート３３の出口の周囲の面に押し付けるという工程となるため、従来のように視覚的に視認できない部位で装着位置を探すような動作が不要となり、工程を簡単化し組立性を向上させることができ、確実な組立を低コストで実現することが可能となる。
【００６１】
更に、バイパスポート３３側の中心軸と高温冷却液整流部４２側の中心軸の同軸度出しに特段の注意を必要とせず、この同軸度を規定することになる各部品について、特段に高い寸法精度を必要とすることもないので、コスト低減を実現できる。
【００６２】
当該組立工程前に、スプリング４１の付勢力を受け止めて、高温冷却液整流部４２を支持しようとするフレーム５９の係止部５９ａは、組立てを終了させて図１に示すような状態となったときに、スプリング４１の付勢力を受ける役割を終える。このため、フレーム５９は、この組立工程までそのスプリング４１の付勢力を受ける役割を全うできればよいため、その強度面等での考慮は比較的簡易なものでよい。したがって、フレーム５９は、細くすることもでき、材質選定の幅を広げることもでき、結果として、軽量化や低コスト化を図ることも可能となる。また各冷却液の流通の邪魔に成りがちなフレーム５９を細くすることができれば、冷却液の流通時の圧力損失低減にも寄与することとなる。
【００６３】
また本発明によれば、高温冷却液整流部４２内にリブ６３を凸設させている。このため、組み立て性を向上でき、簡単で確実な組立を低コストで実現することができる。即ち、スプリング４１を圧縮しながら温度感知可動部３９を高温冷却液整流部４２内に挿入していくに際して、高温冷却液整流部４２の吐出開口部４６付近のリブ６３の形状によって、温度感知可動部３９の挿入案内、位置決めを簡単に行うことが可能となる。しかも、高温冷却液整流部４２の吐出開口部４６付近には、上方へ向けて拡径するテーパー６３ｂが設けられていることから、仮に温度感知可動部３９の中心軸が、高温冷却液整流部４２の中心軸とずれている場合においても、押し込み時に温度感知可動部３９をテーパー６３ｂにより案内させることができる。その結果、温度感知可動部３９の中心軸と、高温冷却液整流部４２の中心軸とが互いに一致させることが可能となる。
【００６４】
この組立に際して、図４（ａ）に示すように、温度感知可動部３９の外径に比べて十分な大きさを持つ吐出開口部４６へ温度感知可動部３９を運んで挿入していくことは、少々この温度感知可動部３９が傾いていても容易に実現することができる。リブ６３は、吐出開口部４６まで案内された温度感知可動部３９が、更に高温冷却液整流部４２の奥方向に押されれば、スムーズに高温冷却液整流部４２内のリブ６３により形成される支持案内部に挿入されて、支持案内されるように形成される。
【００６５】
これにより、本発明を適用したサーモスタット装置３００は、組立性が向上し、簡単で確実な組立を低コストで実現することができる。
【００６６】
更に高温冷却液整流部４２内にリブ６３を凸設させた本発明では、以下に示すような付随的効果を奏する。
【００６７】
温度感知可動部３９への熱伝達を効率良く早く行うためには、熱媒体としての高温冷却液Ｂが温度感知可動部３９の表面のなるべく広い面積に接触する必要があるとともに、その温度感知可動部３９への接触表面の流速も速くする必要がある。上述の従来技術のサーモスタット装置４００の支持案内部の構造では、主たる高温冷却液Ｂの流れは支持案内部に設けられた図示しない孔を通過していくことになり、温度感知可動部の感温部位の表面をなめらかに通過することができず、支持案内部が温度感知可動部３９との間の効率的な熱伝達を阻害していた。
【００６８】
これに対して本発明によれば、高温冷却液整流部４２に流入した高温冷却液Ｂは、溝６４に沿って流れることから、温度感知可動部３９の表面に広く接触しながらスムーズに通過することが可能となる。
【００６９】
また、上述の従来技術では、高温冷却液Ｂの流速が最も速くなるのは、支持案内部に設けられた孔を通過する時となるが、これでは、高温冷却液Ｂが孔を通過する前後において流速の低下した状態で温度感知可動部３９の表面に接触することとなる。
【００７０】
これに対して、本発明によれば、リブ６３の谷間を構成する溝６４が主たる高温冷却液の流路となるが、その部分における高温冷却液Ｂの通過断面積を調整することができ、適度に速い流速をもった高温冷却液Ｂを温度感知可動部３９の表面広くに直接に、接触、作用させることができる。
【００７１】
以上の構成により、本発明によれば、温度感知可動部３９の感温性を向上させることができ、冷却液温を高応答、高精度に感知して制御することが可能となる。また、高温冷却液整流部４２内部の高温冷却液Ｂの通水抵抗を低減することもでき、サーモスタット装置３００や、エンジン冷却系のバイパス流路（高温冷却液流路）のコンパクト化など、延いてはそれによる軽量化・低燃費化に寄与することができる。
【００７２】
また、上述した従来技術では、支持案内部が、鋼材を折曲げ加工、プレス加工等した部品で構成され、また、これが樹脂のインサート成形工程を経て高温冷却液整流部と一体化されているので、製作工程が複雑でコスト的に負担が大きい。
【００７３】
これに対して、本発明によれば、高温冷却液整流部４２と支持案内部としてのリブ６３とが一体化された一部品により実現でき、またそれは樹脂成形や金属プレス成型などにより提供されるので、上述した様々な効果を簡単で安価に実現することが可能となる。
【００７４】
なお、本発明では、上述した高温冷却液整流部４２における複数本のリブ６３を螺旋形状に構成するようにしてもよい。図５（ａ）は、このリブ６３を螺旋形状とした場合における高温冷却液整流部４２の斜視図を、また図５（ｂ）はその平面図を示している。また更に図５（ｃ）は、図５（ｂ）のＡ−Ａ´断面図を示している。リブ６３は、挿通方向Ｄに進むにつれて徐々に捻られるような形状とされている。
【００７５】
温度感知可動部３９は、リブ６３により囲まれた領域に嵌挿されることとなる。そして、この温度感知可動部３９の可動により、リブ６３と当該温度感知可動部３９との間には摩擦が生じる。この摩擦摺動をする箇所は、温度感知可動部３９が、リブ６３により当接されて支持されるのは、当該リブ６３周上の部分的な箇所となっている。これは、温度感知可動部３９と一体化されたメインバルブ３６へ、スプリング４１が閉弁方向Ｅへ付勢させるとともに、スプリング４１を構成する巻きばねの終端位置等の影響で、メインバルブ３６を通じて温度感知可動部３９に、ある一定の方向に横荷重が作用するためである。
【００７６】
しかも本発明では、温度感知可動部３９を支持案内するものがリブ６３の形状とされているため、温度感知可動部３９が摩擦摺動をする箇所はなおさら局所的な箇所となり、摩擦摺動箇所を大きく磨耗させてしまう可能性もある。
【００７７】
特に、リブ６３を樹脂成形により構成する場合、その強度の確保と使用環境下における形状保持などの目的のために、適量のガラス繊維を含有した樹脂を採用する場合もある。しかし、かかるガラス繊維を混合した樹脂でリブ６３を構成する場合、銅合金により生成された温度感知可動部３９が、リブ６３との摩擦摺動により磨耗が促進されるという結果となる。この磨耗が更に進展してしまうと、温度感知可動部３９そのものの機能劣化、喪失につながる可能性がある。
【００７８】
このため、上述したようにリブ６３を設けることにより、温度感知可動部３９の駆動に伴い、温度感知可動部３９がリブ６３に接触、摺動する位置や範囲が、挿通方向Ｄに進むにつれて変化する。このため、温度感知可動部３９とリブ６３との間で摺動、磨耗箇所が分散されることになり、磨耗の進行が抑制され耐久性が増すことになる。
【００７９】
なお、本発明を適用したサーモスタット装置３００は、上述した実施の形態に限定されるものではない。例えば図６に示すように、ピストンシャフト支持部３５をハウジングカバー４７に設けるようにしてもよい。また、この図６の形態では、フレーム５９もこのハウジングカバー４７に一体化させて構成している。
【００８０】
このため、この図６の形態においても、フレーム５９、シート５５、ピストンシャフト支持部３５は、互いに連続している。そして、このピストンシャフト支持部３５は、ピストンシャフト３４の上端に連続していることから、このフレーム５９は、ピストンシャフト３４の上端から連続しているといえる。また、このフレーム５９の下端は内側へ向けて突出されて係止部５９ａが形成されている。
【００８１】
またこの例では、この高温冷却液整流部４２の外周には、同様に受け部６２が設けられている。この受け部６２は、斜め上方に向けて延長されているとともにその先端が上記係止部５９ａに係止可能なように、その係止部５９ａの上面と略平行方向に折り曲げられている。
【００８２】
なお、この図６に示すサーモスタット装置３００において、上述した図１と同一の構成要素、部材に関しては同一の符号を付すことにより以下での説明は省略する。
【００８３】
実際にこのような構成からなるサーモスタット装置３００を組み立てる際には、例えば図７に示すようにハウジングカバー４７にピストンシャフト支持部３５を装着し、スプリング４１をメインバルブ３６と受け部６２との間に嵌め込む。そして、この受け部６２とフレーム５９とを互いに係止させる。この状態を上部ユニット６７とした。次に、この上部ユニット６７を押し下げ、ハウジング本体４８の上面に高温冷却液整流部４２を押圧させる。その結果、図６に示すように、スプリング４１は、更に弾性収縮するとともに、受け部６２とフレーム５９の係止部５９ａは互いに離間することになる。
【００８４】
この形態においても上述と同様の効果を奏することは勿論である。
【００８５】
また本発明では、図８に示すように、温度感知可動部３９から下方に延長されている延長軸９２と、これを支持案内するために、高温冷却液整流部４２の内壁に形成された支持案内部９３と備えるようにしてもよい。支持案内部９３は孔９４が上下面にかけて貫通されており、上述した延長軸９２が挿入可能とされている。このような構成とすることにより、温度感知可動部３９の中心軸と、高温冷却液整流部４２の中心軸とが互いに一致させることが可能となる。
【符号の説明】
【００８６】
３０ エンジン連結ポート
３１ ラジエタ連結ポート
３２ ハウジング本体
３３ バイパスポート
３４ ピストンシャフト
３５ ピストンシャフト支持部
３６ メインバルブ
３９ 温度感知可動部
４１ スプリング
４２ 高温冷却液整流部
４６ 吐出開口部
４７ ハウジングカバー
４８ ハウジング本体
５５ シート
５６ シール部材
５９ フレーム
６２ 受け部
６３ リブ
６４ 溝部
６６ 上部ユニット
３００ サーモスタット装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンなどの冷却液回路に設けられ、冷却液の温度変化により熱膨張または収縮する熱膨張体を内蔵する温度感知可動部と、この温度感知可動部に一端を収納され前記熱膨張体の熱膨張、収縮により摺動駆動するピストンシャフトを有し、該ピストンシャフトの駆動により弁体の開閉を行うサーモスタット装置において、
エンジンで加熱された高温冷却液を当該サーモスタット装置にバイパスさせる高温冷却液流路を、前記高温冷却液が前記温度感知可動部の全部または一部を覆うまで連絡・延長することができ、前記高温冷却液流路に流れる前記高温冷却液を、前記温度感知可動部の周囲（底面・側面）に接触させた後、吐出開口部から流出させる高温冷却液整流部と、
前記高温冷却液整流部の外周側に設けられた受け部と、
前記弁体と前記受け部の間に嵌め込まれ、前記弁体を閉弁方向に押し付勢するとともに前記受け部を前記弁体から離間する方向へ押し付勢する付勢部材と、
前記閉弁方向に押し付勢された弁体が押圧されて閉弁する弁座部材に連続し、前記付勢された受け部をその付勢力を受けつつ係止可能な係止部材とを備えること
を特徴とするサーモスタット装置。
【請求項２】
前記高温冷却液整流部を前記高温冷却液流路に連絡するように設けた場合には、前記高温冷却液整流部を前記高温冷却液流路側に押圧させることにより、前記付勢部材を収縮させて前記受け部と前記係止部材とを互いに離間可能とされていること
を特徴とする請求項１記載のサーモスタット装置。
【請求項３】
前記高温冷却液整流部内に前記温度感知可動部が挿入案内される支持案内部を備え、前記支持案内部は、前記高温冷却液整流部の内壁から凸設されてなる複数本のリブ形状とされていること
を特徴とする請求項１又は２記載のサーモスタット装置。
【請求項４】
エンジンなどの冷却液回路に設けられ、冷却液の温度変化により熱膨張または収縮する熱膨張体を内蔵する温度感知可動部と、この温度感知可動部に一端を収納され前記熱膨張体の熱膨張、収縮により摺動駆動するピストンシャフトを有し、該ピストンシャフトの駆動により弁体の開閉を行うサーモスタット装置において、
エンジンで加熱された高温冷却液を当該サーモスタット装置にバイパスさせる高温冷却液流路を、前記温度感知可動部の全部または一部を覆うまで連絡・延長し、前記高温冷却液流路に流れる前記高温冷却液を、前記温度感知可動部の周囲（底面・側面）に接触させた後、吐出開口部から流出させる高温冷却液整流部を備え、
前記高温冷却液整流部の内壁の面の一部が、前記温度感知可動部を嵌挿させるための支持案内部とされていること
を特徴とするサーモスタット装置。
【請求項５】
前記支持案内部は、前記高温冷却液整流部の内壁から凸設されてなる複数本のリブ形状とされていること
を特徴とする請求項４記載のサーモスタット装置。
【請求項１】
エンジンなどの冷却液回路に設けられ、冷却液の温度変化により熱膨張または収縮する熱膨張体を内蔵する温度感知可動部と、この温度感知可動部に一端を収納され前記熱膨張体の熱膨張、収縮により摺動駆動するピストンシャフトを有し、該ピストンシャフトの駆動により弁体の開閉を行うサーモスタット装置において、
エンジンで加熱された高温冷却液を当該サーモスタット装置にバイパスさせる高温冷却液流路を、前記高温冷却液が前記温度感知可動部の全部または一部を覆うまで連絡・延長することができ、前記高温冷却液流路に流れる前記高温冷却液を、前記温度感知可動部の周囲（底面・側面）に接触させた後、吐出開口部から流出させる高温冷却液整流部と、
前記高温冷却液整流部の外周側に設けられた受け部と、
前記弁体と前記受け部の間に嵌め込まれ、前記弁体を閉弁方向に押し付勢するとともに前記受け部を前記弁体から離間する方向へ押し付勢する付勢部材と、
前記閉弁方向に押し付勢された弁体が押圧されて閉弁する弁座部材に連続し、前記付勢された受け部をその付勢力を受けつつ係止可能な係止部材とを備えること
を特徴とするサーモスタット装置。
【請求項２】
前記高温冷却液整流部を前記高温冷却液流路に連絡するように設けた場合には、前記高温冷却液整流部を前記高温冷却液流路側に押圧させることにより、前記付勢部材を収縮させて前記受け部と前記係止部材とを互いに離間可能とされていること
を特徴とする請求項１記載のサーモスタット装置。
【請求項３】
前記高温冷却液整流部内に前記温度感知可動部が挿入案内される支持案内部を備え、前記支持案内部は、前記高温冷却液整流部の内壁から凸設されてなる複数本のリブ形状とされていること
を特徴とする請求項１又は２記載のサーモスタット装置。
【請求項４】
エンジンなどの冷却液回路に設けられ、冷却液の温度変化により熱膨張または収縮する熱膨張体を内蔵する温度感知可動部と、この温度感知可動部に一端を収納され前記熱膨張体の熱膨張、収縮により摺動駆動するピストンシャフトを有し、該ピストンシャフトの駆動により弁体の開閉を行うサーモスタット装置において、
エンジンで加熱された高温冷却液を当該サーモスタット装置にバイパスさせる高温冷却液流路を、前記温度感知可動部の全部または一部を覆うまで連絡・延長し、前記高温冷却液流路に流れる前記高温冷却液を、前記温度感知可動部の周囲（底面・側面）に接触させた後、吐出開口部から流出させる高温冷却液整流部を備え、
前記高温冷却液整流部の内壁の面の一部が、前記温度感知可動部を嵌挿させるための支持案内部とされていること
を特徴とするサーモスタット装置。
【請求項５】
前記支持案内部は、前記高温冷却液整流部の内壁から凸設されてなる複数本のリブ形状とされていること
を特徴とする請求項４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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−２０８５３２（Ｐ２０１１−２０８５３２Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−７５６００（Ｐ２０１０−７５６００）
【出願日】平成２２年３月２９日（２０１０．３．２９）
【特許番号】特許第４６４９５３５号（Ｐ４６４９５３５）
【特許公報発行日】平成２３年３月９日（２０１１．３．９）
【出願人】（３９１０２６２８７）富士精工株式会社 (25)
【出願人】（５０５３８８６３２）高麗電子株式会社 (6)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２９日（２０１０．３．２９）
【特許番号】特許第４６４９５３５号（Ｐ４６４９５３５）
【特許公報発行日】平成２３年３月９日（２０１１．３．９）
【出願人】（３９１０２６２８７）富士精工株式会社 (25)
【出願人】（５０５３８８６３２）高麗電子株式会社 (6)
【Ｆターム（参考）】
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