JP4558901B2 - サーモスタット及び該サーモスタットの取付け構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関内に配置され、冷却液流路間を遮断、連通することにより、冷却液の流れを制御するサーモスタット及び該サーモスタットの取付け構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在市販されている車両の内燃機関の冷却システムは、冷却液を媒体とする水冷方式によりエンジンを冷却するものが大半を占め、この水冷方式の冷却システムは、四輪車用のエンジンの他、広く二輪車用のエンジンにも供されている。
前記水冷方式による車両の内燃機関の冷却システムは、エンジン本体の外部にラジエ−タを配置し、このラジエ−タとエンジン本体とをラバ−ホ−ス等により連結して冷却液を循環させるものであり、熱交換器の役割を担うラジエ−タと、このラジエ−タにエンジンから冷却液を強制的に圧送するウォ−タ−ポンプと、ラジエ−タから流れてくる、若しくはラジエ−タへ流れていく冷却液の流れを制御して適温に保つサ−モスタットと、冷却液の循環流路を形成するラバ−ホ−ス等とから構成されている。
そして、エンジンの発熱によるオ−バ−ヒ−トを防止するとともに、一方では寒い時期のオ−バ−ク−ルを防止して、エンジンを常に適温に保つように機能する。
【０００３】
このような水冷方式に用いられる、一般的なサ−モスタット及びサ−モスタット取り付け構造について、図１０及び図１１に基づいて説明する。図１０は、内燃機関の冷却液流路に従来のサ−モスタットを取り付けた状態を示す模式図であり、図１１は図１０におけるサ−モスタットの取り付け部の拡大図である。
【０００４】
図１０に示すように、サ−モスタット１００はエンジンＥ本体とラジエ−タＲとの間に形成される冷却液流路１１０の所定位置に配置されている。また図１１に示すように、このサ−モスタット１００には、エレメント１０１の作用によって進退動するピストン１０２が設けられ、前記サ−モスタット１００は、そのピストン１０２の進退方向が冷却液の流路方向と平行となるように冷却液流路１１０に配置される。
そして、前記サ−モスタット１００では、前記ピストン１０２の進退動によって弁体１０３と弁座１０４との当接、離間が行われ、冷却液流路の遮断、連通が行われる。
なお、図１１中の符号１０５は、ピストン１０２の進退動を案内するガイド部であり、符号１０６は、ワックスを収納したワックスケ−スであり、符号１０７は、バイパス通路１１０Ａを遮断、連通する第２の弁体である。また、図１０の符号Ｐは、ウォ−タ−ポンプであり、符号Ｒは、ラジエータである。
【０００５】
ここで、前記サ−モスタット１００の動作について説明すると、図１０（ａ）に示すように、エンジン始動時からエンジンＥ内が適温になるまでの間、サ−モスタット１００は、冷却液流路１１０を閉ざしている。
即ち、エンジンＥからの冷却液は、ラジエ−タＲへは向かわず、バイパス通路１１０Ａを通ってエンジンＥへ循環するため（同図（ａ）矢印参照）、早期に適温に達する。
一方、エンジンＥ内が適温になった後は、図１０（ｂ）に示すように、サ−モスタット１００の弁体１０３が開き、ラジエ−タＲ側の冷却液流路１１０を開く。その結果、冷却液がラジエ−タＲを通ってエンジンＥへの循環し（同図（ｂ）矢印参照）、エンジンＥ内は冷却され、適温に保たれる。
【０００６】
ところで、前記した従来のサ−モスタットは冷却液流路内部に置かれるため、冷却液流路の流量を所定量に保つには、サ−モスタット１００を配置する冷却液流路１１０の管径を太くしなければならなかった。その結果、冷却液流路１１０の管径を太くしなければならず、効率的なレイアウトを行うことができなかった。また、サ−モスタットを配置する場所にも多くの制限があり、更にサ−モスタットの取付け作業も困難であった。
【０００７】
かかる問題を解決するために、図１２に示すように、エンジンヘッド１２０の冷却液流路１２１を横切って形成される嵌合穴１２０ｃに埋設配置される埋設式サ−モスタット１２２を提案した（特願平１１−１７９２３号）。
この埋設式サ−モスタット１２２は、前記冷却液流路１２１に対応する位置に設けられた入口開口部１２３ａと出口開口部１２３ｂが形成された中空筒形状のバルブ本体１２３と、このバルブ本体１２３内に収装されたサ−モバルブ１２４と、エンジンヘッド１２０と螺合しバルブ本体１２３を固定する蓋体１２６と、サ−モバルブ１２４と蓋体１２６との間に介装され、サ−モバルブ１２４を上方に押圧するコイルスプリング１２５とから構成されている。
【０００８】
また、前記サ−モバルブ１２４は、膨張体であるワックス１２４ａを内装するワックスケ−ス１２４ｂと、前記ワックス１２４ａの膨張収縮を上層の半流動体１２４ｃに伝達するダイヤフラム１２４ｄと、前記ダイヤフラム１２４ｄの応動が前記半流動体１２４ｃを介して伝達される上層のラバ−ピストン１２４ｅと、前記ラバ−ピストン１２４ｅの応動が伝達されるバックアッププレ−ト１２４ｇと、前記バックアッププレ−ト１２４ｇの応動が伝達されキャップ部材１２３ｄの金具１２３ｅを押圧するピストン１２４ｆと、これらの構成部位を積層状に内装するエレメント（弁体）１２４ｈとから構成されている。
このように構成された埋設式サ−モスタット１２２は、エンジンヘッド１２０の冷却液流路１２１を横切って形成される嵌合穴１２０ｃに埋設配置される。
【０００９】
次に、埋設式サ−モスタット１２２の動作について、その概略を説明すると、暖機運転前の冷却液流路１２１内の冷却液は、低温であり、この温度はエレメント１２４ｈの外周面とワックスケ−ス１２４ｂを介してワックスケ−ス１２４ｂ内のワックス１２４ａに伝播する。
このとき、エレメント（弁体）１２４ｈは、コイルスプリング１２５によって上方に押圧され、バルブ本体１２３の入口開口部１２３ａと出口開口部１２３ｂを閉塞している。その結果、冷却液流路１２１は、エレメント（弁体）１２４ｈによって遮断され、冷却液は流通しない。
【００１０】
そして、時間の経過と共に冷却液流路１２１内の冷却液の温度は上昇し、ワックスケ−ス１２４ｂ内のワックス１２４ａは膨張して体積が増加し、この体積増加に伴ってダイヤフラム１２４ｄが上方へ膨れ上がると、上層の半流動体１２４ｃを介して、ラバ−ピストン１２４ｅ、バックアッププレ−ト１２４ｇ、ピストン１２４ｆを上方に押し上げようとする力が働く。
しかし、ピストン１６の先端は、前記キャップ部材１２３ｄの金具１２３ｅの内面に常時接触しているため、実際には、エレメント１２４ｈ自体が、ピストン１２４ｆに対する相対移動によって押し下げられる。
その結果、エレメント（弁体）１２４ｈはバルブ本体１２３の入口開口部１２３ａと出口開口部１２３ｂを開放し、冷却液流路１２１の冷却液が流通する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記埋設式サ−モスタット１２２のバルブ本体１２３の周面には、突起部１２３ｃ、１２３ｄが設けられ、エンジンヘッドの案内溝１２０ａ、１２０ｂに沿って嵌入するように構成されている。
この状態を図１３に示す。図１３（ａ）は、図１２のＸ−Ｘ断面図であり、同図（ｂ）は、作用を説明するための模式図であり、同図（ａ）を基礎にしている。ちなみに、同図（ａ）の状態では、流路領域ＦＡは連通状態にあり、帯矢印に示す如く冷却液が流れている。
【００１２】
この図１３（ｂ）に示すように、バルブ本体１２３を嵌合穴１２０ｃに嵌合した状態で、嵌合穴１２０ｃに形成される案内溝１２０ａ、１２０ｂと、バルブ本体１２３に形成された突起部１２３ｃ、１２３ｄとの間に若干の隙間Ｓが生ずる。その結果、図１３（ｂ）の点線矢印で示す如く、エレメント（弁体）１２４が入口開口部１２３ａと出口開口部１２３ｂを閉塞し、冷却液通路を閉じた状態においても、冷却液が前記隙間Ｓを通って流れるという技術的課題があった。
この課題を解決するために、図１３（ｂ）に示すように、バルブ本体１２３を僅かに回転させ（矢印ａ参照）、前記突起部１２３ｃ、１２３ｄを案内溝１２０ａ、１２０ｂの側壁に当接、密着させるという方法も考えられるが、振動等によって密着状態が不十分となり、特に、長期間使用していると密着状態が不十分になるという課題があった。
また、エンジンヘッドに、バルブ本体１２３を嵌合させるための嵌合穴を形成するほか、前記案内溝１２０ａ、１２０ｂを形成しなければならず、加工コストが嵩むという技術的課題があった。
【００１３】
本発明は、前記課題を解決するためになされたものであり、冷却液がバルブ本体と嵌合穴との隙間を通って洩れ流れるのを防止すると共に、サ−モスタットの被取付体の加工を極力少なくすることによって、加工コストを低減できるサ−モスタット及びサ−モスタットの取り付け構造を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するためになされた本発明にかかるサーモスタットは、周面に入口開口部と出口開口部が形成された筒形状のバルブ本体と、前記入口開口部と前記出口開口部とを前記バルブ本体内で連通する流路領域と、前記流路領域を流れる冷却液の温度変化に応じて前記流路領域を横断すべく進退動し、この進退動によって前記流路領域の遮断、連通を行う弁体とを備えるサーモスタットであって、冷却流路が設けられた被取付体の嵌合穴に前記バルブ本体が埋設して取付けられるサーモスタットにおいて、前記流路領域を流れる冷却液の温度変化によって弁体を移動させるピストンと、前記バルブ本体の上端面から突出して形成されると共に、前記ピストンがその内壁に当接するキャップ部と備え、前記入口開口部と出口開口部の間のバルブ本体周面に、バルブ本体の軸線に沿ってゴム部材が設けられると共に、前記キャップ部の上端面にゴム部材が設けられ、前記ゴム部材によって被取付体の嵌合穴とバルブ本体周面及びキャップ部の上端面との間がシールされることを特徴としている。
【００１５】
このように、バルブ本体周面の入口開口部と出口開口部の間にバルブ本体の軸線に沿ってゴム部材が設けられているため、このバルブ本体がエンジンヘッド等に組み込まれた状態において前記ゴム部材が嵌合穴と密着し、冷却液がバルブ本体周面と嵌合穴間の隙間を伝わって洩れ流れない。
したがって、サーモスタットが流路領域を遮断している場合に、ラジエータ側の冷却液がエンジン側に漏れてしまう不都合を軽減でき、エンジンの暖機を迅速に行うことができる。
また、エンジンヘッド等には、従来のような案内溝を形成する必要がないため、加工コストの低減を図ることができる。
【００１６】
ここで、前記ゴム部材が、バルブ本体周面の相対向した位置に焼付けることによって形成されていることが望ましい。
このように、ゴム部材はバルブ本体周面に焼付け接着により、バルブ本体と一体化されるため、剥離する虞れがなく、上記した効果を長期間得ることができる。
【００１７】
また、前記流路領域を流れる冷却液の温度変化によって弁体を移動させるピストンと、前記バルブ本体の上端面から突出して形成される共に前記ピストンがその内壁に当接するキャップ部と備え、前記ゴム部材が、前記バルブ本体の周面及びキャップ部の上端面に設けられていることが望ましい。
このように、前記ゴム部材が、前記バルブ本体の周面及びキャップ部の上端面に設けられているため、冷却液がバルブ本体周面と嵌合穴間の隙間のみならず、キャップ部の上端面と嵌合穴間の隙間を伝わって洩れ流れることもない。
したがって、サーモスタットが流路領域を遮断している場合に、ラジエータ側の冷却液がエンジン側に漏れてしまう不都合をより軽減でき、エンジンの暖機を迅速に行うことができる。
【００１８】
更に、前記流路領域を流れる冷却液の温度変化によって弁体を移動させるピストンと、前記バルブ本体の上端面から突出して形成される共に、前記ピストンがその内壁に当接するキャップ部と、前記バルブ本体の上端面とキャップ部とを連結する連結部と、前記バルブ本体の周面、連結部稜線部、キャップ部の上端面に形成された溝とを備え、前記ゴム部材は、前記溝に嵌合して設けられていることを特徴としている。
このように溝が設けられるため、焼付け接着等の手段によらず、ゴム部材を前記溝に嵌合させることにより、容易に設けることができる。
【００１９】
特に、前記ゴム部材がリング状形状を有している場合には、前記バルブ本体の周面、連結部稜線部、キャップ部の上端面に形成された溝にリング状形状のゴム部材を掛けることによって、容易に嵌合させることができる。
【００２０】
また、前記課題を解決するためになされた本発明にかかるサーモスタットの取付け構造は、前記冷却液通路を横切って形成された、前記被取付体の嵌合穴に前記バルブ本体が嵌め込まれ、前記嵌合穴に嵌め込まれたバルブ本体と前記嵌合穴が前記ゴム部材を介して密着することを特徴としている。
このように、バルブ本体と前記嵌合穴が前記ゴム部材を介して密着するため、サーモスタットが流路領域を遮断している場合に、ラジエータ側の冷却液がエンジン側に漏れてしまう不都合を軽減でき、エンジンの暖機を迅速に行うことができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明を、実施の形態に基づいて、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下に第１、第２の実施の形態として説明する以下のサ−モスタットは、エンジンヘッドの冷却液流路に適用される埋設式サ−モスタットであるが、その配置位置はエンジンヘッドに限定されるものではなく、冷却液流路内であれば例えばエンジンブロック、ラジエ−タの内部、バイパス通路の分岐部位等の箇所であってもよい。
【００２２】
まず、第１の実施形態について、図１乃至図３に基づいて説明する。図１は、第１の実施形態にかかる埋設式サ−モスタットの分解斜視図であり、図２、図３は、埋設式サ−モスタットを内燃機関内に設置した状態を示す縦断面図であり、図２は、流路領域を遮断している状態を示し、図３は、流路領域を連通している状態を示す。なお、この図１は、前記図２、図３のラジエ−タ側から埋設式サ−モスタットを見た図である。
【００２３】
この埋設式サ−モスタット１は、前記した提案された埋設式サ−モスタット１２２と同様に、前記冷却液流路３に対応する位置に設けられた入口開口部１７ａと出口開口部１７ｂが形成された中空筒形状のバルブ本体１７と、このバルブ本体１７内に収装されたサ−モバルブ７と、エンジンヘッド２と螺合しバルブ本体１７を固定する蓋体１９と、サ−モバルブ７と蓋体１９との間に介装され、サ−モバルブ７を上方に押圧するコイルスプリング６とから構成されている。
【００２４】
前記バルブ本体１７は、エンジンヘッド２に形成される上部嵌合穴４ａと下部嵌合穴５ａに挿入可能な外径からなる中空筒形状の部材から構成され、前記入口開口部１７ａと出口開口部１７ｂの間のバルブ本体周面１７ｅに、バルブ本体１７の軸線に沿ってゴム部材１７ｇが設けられている。
この実施形態にあっては、図１に示すように、前記入口開口部１７ａと出口開口部１７ｂの間のバルブ本体周面１７ｅにおいて、バルブ本体１７の軸線に沿ってバルブ本体１７の下端から上端まで繋がるゴム部材が設けられている。また、前記ゴム部材１７ｇは、前記バルブ本体周面１７の両側に設けられている。そのため、バルブ本体１７を上部嵌合穴４ａと下部嵌合穴５ａに挿入（嵌入）し、組立てた状態にあっては、前記ゴム部材１７ｇが上部嵌合穴４ａと下部嵌合穴５ａと密着する。
したがって、提案された埋設式サ−モスタットの場合のように、嵌合穴とバルブ本体の突起部間の若干の隙間を伝わって、冷却液が流れることもなく、また下部嵌合穴５ａに対向する案内溝を形成する必要がない。
【００２５】
前記ゴム部材１７ｇは、耐熱性、耐寒性を有する材質であれば、特に限定されるものではなく、例えば、ＮＢＲ、ＥＰＤＭ、シリコーンゴム等の材質から構成されている。
そして、このゴム部材１７ｇはバルブ本体周面１７ｅに焼付け接着により、バルブ本体と一体化されている。接着剤による接着の場合、剥離する虞れがあるため、焼付け接着がより好ましい。
【００２６】
また、前記バルブ本体１７の上下両端は開放しているが、上端は絞られて端部外周面１７ｆが形成されており、この端部外周面１７ｆにキャップ部材１８が固着される。（図１から図３参照）。前記端部外周面１７ｆは、上部嵌合穴４ａの段付壁面４ｂの形状に係合すべく形成され、前記キャップ部材１８はゴム材からなり、前記ゴム部材と同様、焼付け等の処理によって固着されている。
なお、バルブ本体１７の素材については、設置される環境、即ちエンジンヘッド２からの熱伝導特性及び機械加工特性等を考慮することによって、これらの条件に適合する素材であれば如何なる素材でもよい。
【００２７】
また、サ−モバルブ７は、膨張体であるワックス１５ａを内装するワックスケ−ス１５と、ワックス１５ａの膨張収縮を上層の半流動体１５ｃに伝達するダイヤフラム１５ｂと、ダイヤフラム１５ｂの応動を上層のラバ−ピストン１５ｄに伝達する半流動体１５ｃと、半流動体１５ｃの応動を上層のピストン１５ｆに伝達するバックアッププレ−ト１５ｅと、キャップ部材１８の金具１８ａを押圧するピストン１５ｆと、これらの構成部位を積層状に内装するエレメント（弁体）１５ｈから構成されている。
【００２８】
前記エレメント（弁体）１５ｈは、バルブ本体１７の内壁面１７ｃに沿って、摺動自在に構成され、入口開口部１７ａと出口開口部１７ｂを開閉するように構成されている。
また、エレメント（弁体）１５ｈの底部側にはワックス１５ａを収容するワックスケ−ス１５がカシメ等の処理により固着されている。一方、この底部側と対峙する上部側には、ピストン１５ｆの案内部であるガイド部１５ｇが形成されている。このガイド部１５ｇの外周部は、キャップ部材１８の内壁面１８ｈの形状に対応して形成されており、この内壁面１８ｈに対して摺動可能に構成されている。また、ガイド部１５ｇの外周面には、周面に沿って複数の環状溝部１５ｇ1 、１５ｇ2 が形成されており、キャップ部材１８の内壁面１８ｈに複数突設されるリップ部位１８ｅ、１８ｆと係合するように構成されている。
【００２９】
その結果、ガイド部１５ｇとキャップ部材１８の保持がより確実なものとなり、併せて、ガイド部１５ｇとピストン１５ｆ間に生ずる隙間から入ってくる冷却液の侵入を防止する。また、ガイド部１５ｇはキャップ部材１８によってその外周面を保持されているため、ピストン１５ｆの伸長に伴って移動するガイド部１５ｇの傾きが防止される。
【００３０】
また、前記キャップ部材１８は帽子形状に形成され、焼付け等の処理によって金具１８ａを包囲し、かつバルブ本体１７の端部外周面１７ｆに固着されている。また、バルブ本体１７とキャップ部材１８の接触面には、互いに係合する溝部１７ｊとリップ部位１８ｉが設けられており、冷却液や塵等の侵入を防止している。
また、キャップ部材１８のつば部と外周面にはそれぞれ環状に隆起したリップ部位１８ｂ、１８ｃ、１８ｄが突設されており、このリップ部１８ｂ、１８ｃ、１８ｄが上部嵌合穴４ａや頭部嵌合穴４ｃに摺接して冷却液等の侵入を防止している。
【００３１】
更に、コイルスプリング６は、蓋体１９とサ−モバルブ７の空隙に介装されており、サ−モバルブ７本体を常時、上方方向に付勢するという作用をする（図１から図３参照）。なお、コイルスプリング６の弾性やコイルスプリング６の全高を変化させることにより、埋設式サ−モエレメント１の作動設定温度、流量等の条件を変化させる場合にも、適宜対応させることができる。
【００３２】
また、前記蓋体１９の外周面には、雄ねじ部１９ｅが形成されており、一方、エンジンヘッド２に穿設された下部嵌合穴５ａの開口部２ａ側には、この雄ねじ部１９ｅに対応した雌ねじ部２ｃが形成されている。したがって、この雄ねじ部１９ｅと雌ねじ部２ｃとの螺合により、蓋体１９が固定される。また、下部嵌合穴５ａの内部に侵入する蓋体１９の先端面１９ａは、バルブ本体１７に当接する。したがって、蓋体１９をねじ込んでいくと、先端面１９ａがバルブ本体１７の底面１７ｉを押圧し、上部嵌合穴４ａや段付壁面４ｂとの間でバルブ本体１７を押圧支持する。
さらに、前記蓋体１９の前記先端面１９ａの中央部位には、突出面１９ｂが形成されている。この突出面１９ｂの径は、バルブ本体１７の内径に対応して嵌入可能に形成されており、コイルスプリング６を支持する作用をする。（図１から図３を参照）。
【００３３】
続いて、埋設式サ−モスタット１の取り付け構造及び具体的な取り付け方法について、説明する。
エンジンヘッド２には、前記した如く、予め上部嵌合穴４ａ、下部嵌合穴５ａを形成する。この上部嵌合穴４ａ、下部嵌合穴５ａに、提案された埋設式サ−モスタットのような案内溝１２０ａ、１２０ｂを形成する必要はない。そのため、エンジンヘッド２の加工を容易になすことができる。
そして、形成された上部嵌合穴４ａ、下部嵌合穴５ａに記バルブ本体１７を嵌め込む。なお、この嵌め込みに際し、入口開口部１７ａと出口開口部１７ｂが冷却液流路３と連通するように、向きを合わせて位置合わせする必要がある（図２、図３参照）。
【００３４】
このバルブ本体１７内には、サ−モバルブ７と、コイルスプリング６が内装されており、このバルブ本体１７に向けて蓋体１９をねじ込む。その結果、蓋体１９の先端面１９ａが、バルブ本体１７の底面１７ｉに当接し、バルブ本体１７を押し込みながら、前記バルブ本体１７を移動させる。そして、入口開口部１７ａと出口開口部１７ｂが、冷却液流路３と連通される位置まで嵌入され、サーモスタットの取り付けが完了する。
このバルブ本体１７が、エンジンヘッド２に組み込まれた状態にあっては、前記ゴム部材が、上部嵌合穴４ａ、嵌合穴５ａと密着するために、バルブ本体１７の周面１７ｅと上部嵌合穴４ａ、嵌合穴５ａの隙間を伝わって、冷却液が洩れ流れることはない。
したがって、サーモバルブ７が流路領域ＦＡを遮断している場合に、ラジエータ側の冷却液が、エンジン側に漏れてしまう不都合を軽減でき、エンジンの暖機を迅速に行うことが可能になる。
【００３５】
次に、本実施の形態に係る埋設式サ−モスタット１の作用について説明する。
（図２、３参照）。
まず、埋設式サ−モスタット１の閉状態から開状態への作用について説明する。暖機運転前の冷却液流路３内の冷却液は、低温であり、この温度はエレメント（弁体）１５ｈの外周面とワックスケ−ス１５を介してワックスケ−ス１５内のワックス１５ａに伝播する（図１を参照）。
【００３６】
そして、時間の経過と共に冷却液流路３内の冷却液の温度が上昇すると、ワックスケ−ス１５内のワックス１５ａは膨張して体積が増加し、この体積増加に伴ってダイヤフラム１５ｂが上方へ膨れ上がる。その結果、上層の半流動体１５ｃを介して、ラバ−ピストン１５ｄを上方方向に押し上げようとする力が働く。この力が、バックアッププレ−ト１５ｅを介してピストン１５ｆに伝わり、ピストン１５ｆがガイド部１５ｇから突出しようとする。しかし、ピストン１５ｆの先端部は、固着されたキャップ部材１８における金具１８ａに常時接触しているため、実際には、エレメント（弁体）１５ｈ自体が、コイルスプリング６の反発力に抗しながら、ピストン１５ｆに対する相対移動によって押し下げられる（図３参照）。
【００３７】
この時、キャップ部材１８のリップ部位１８ｅと係合するガイド部１５ｇの環状溝部１５ｇ1 は、キャップ部材１８の内壁面１８ｈに沿って下降し、最終的にはキャップ部材１８のリップ部位１８ｆと係合する。
このリップ部位１８ｆが突出形成される位置は、概ねエレメント（弁体）１５ｈの最下降位置に形成するものであるが、リップ部位１８ｅとリップ部位１８ｆの途中位置に他のリップ部を形成することもできる。この他のリップ部の形成により、ガイド部１５ｇとピストン１５ｆとの隙間部位への冷却液の侵入防止を図ることができる。
【００３８】
そして、サ−モバルブ７が下降摺動すると、エレメント（弁体）１５ｈの外周面によって閉状態とされていたバルブ本体１７の入口開口部１７ａと出口開口部１７ｂは開放されて、流路領域ＦＡが連通する。その結果、冷却液が、図３の帯矢印の如くラジエ−タ側からエンジン側に流れる。
【００３９】
次に、埋設式サ−モスタット１の開状態から閉状態への作用について説明する。エンジンの運転を停止するとウォ−タ−ポンプの作動が停止し、冷却液流路３内の冷却液の循環が停止する。時間の経過と共に冷却液の温度が低下し、この温度変化はエレメント（弁体）１５ｈとワックスケ−ス１５を介してワックス１５ａにも伝播される。そして、温度低下とともに膨張していたワックス１５ａは収縮し、サ−モバルブ７を常に上方に付勢するコイルスプリング６の付勢力によって、サ−モバルブ７は上方に摺動する。
その結果、エレメント（弁体）１５ｈの外周面が、最終的にバルブ本体１７の入口開口部１７ａと出口開口部１７ｂを閉状態とし、流路領域ＦＡを遮断する。
（図１を参照）。
【００４０】
次に、本発明にかかる埋設式サーモスタットの第２の実施の形態について、図４乃至図９に基づいて説明する。なお、図４は、第２の実施の形態に係る埋設式サーモスタットの平面図、図５は図４に示された埋設式サーモスタットの正面図、図６は前記埋設式サーモスタットの側面図、図７は埋設式サーモスタットの縦断面図である。また、図８、図９は、図４に示された埋設式サーモスタット取り付け状態、動作状態を示す縦断面図である。
この第２の実施形態にかかる埋設式サーモスタットも、その基本的な構造については第１の実施形態野埋設式サーモスタット１と同様であり、前記の埋設式サーモスタット１と同一の部材、同一の作用を奏する部位等については、図面上同じ符号を付し、詳細説明を省略する。
【００４１】
この第２の実施形態にかかる埋設式サーモスタット２０は、バルブ本体２１の周面２１ｈの冷却液流路３の出口開口部１７ｂの下方位置にバイパス通路用の出口開口部２１ａが形成されている。また、バルブ本体２１の底面は開放され、図７、８に示すようにエレメント（弁体）１５ｈが入口開口部１７ａ、出口開口部１７ｂを閉塞しているとき、バルブ本体２１の内部空間と、バイパス通路用の出口開口部２１ａが連通するように構成されている。
即ち、バルブ本体２１の底面を開放し、バイパス通路用の入口開口部２１ｂが形成されている。また、バルブ本体２１の下端部内壁の凹部２１ｃには、コイルスプリング６を支持する金属製のリング２２が嵌合されている。
【００４２】
また、前記バルブ本体２１の上部２１ｄには、周面２１ｈと同心円であって、かつ周面２１ｈより小径のキャップ部２１ｅが、バルブ本体２１と一体に形成されている。前記第１の実施形態において用いられたゴム材からなるキャップ部を排除し、バルブ本体２１と一体にキャップ部２１ｅを構成したものである。
第１の実施形態では、キャップ部をゴム材で構成し、バルブ本体２１に焼付けで固着したが、バルブ本体の材質によっては変形する虞がある。しかし、この実施形態ではバルブ本体２１と一体にキャップ部２１ｅを構成したため、バルブ本体の変形を防止できる。
また、バルブ本体２１の上部２１ｄには、バルブ本体２１の上面とキャップ部２１ｅとを連結する連結部２１ｆが設けられている。この連結部２１ｆは、図５に示すように、冷却液流路３の入口開口部１７ａと出口開口部１７ｂの中間位置に設けられている。即ち、冷却液流路３の入口開口部側１７ａと出口開口部側１７ｂを仕切るように構成されている。
【００４３】
前記バルブ本体２１の周面２１ｈ、連結部２１ｆの稜線部２１ｆ1 、キャップ部２１の上端面２１ｅ1 に、繋がった直線状の溝２１ｇが形成され、前記溝２１ｇには、リング状形状のゴム部材２３が嵌合している。なお、バルブ本体２１の周面底部にも溝２１ｇが形成され、リング状形状のゴム部材２３が必要以上に突出しないようになされている。
【００４４】
このように、リング状形状のゴム部材２３をバルブ本体２１の周面、連結部稜線部、キャップ部の上端面に形成された溝２１ｇに嵌合することによって、容易に第１の実施形態におけるゴム部材と同様な機能を有するゴム部材を設けることができる。即ち、第１の実施形態におけるゴム部材の形成時になされた焼付け接着を行う必要がなく、しかもサーモスタット取付け時に前記ゴム部材が位置ずれを起こすこともない。また、第１の実施形態にあって、ゴム部材を焼付け接着する場合、バルブ本体の材質によっては変形する虞があるが、リング状形状のゴム部材２３の場合、バルブ本体の変形を防止できる。
なお、このリング状形状のゴム部材２３の材質は、ＮＢＲ、ＥＰＤＭ、シリコーンゴムが好ましい。
【００４５】
また、前記バルブ本体２１の冷却液流路３の入口開口部１７ａの下方向位置（下端部）には、位置決用の突起部２４が設けられている。またこの突起部２４に対応して、嵌合穴５ａの側壁には凹部２ａが設けられ、前記突起部２４が凹部２ａに係止される。なお、この突起部２４の上側（冷却液流路の入口開口部側）には傾斜部２４ａが形成される。このため、嵌合穴５ａに挿入し易く、挿入時には、バルブ本体２１が僅かに変形し、突起部２４が前記凹部２ａに嵌合した際、元の状態に復元する。
また、前記バルブ本体２１の底面は、シール部材２５を介してバイパス通路２６が形成された蓋体２７によって、閉塞されている。
【００４６】
なお、図４乃至図９に示さないが、第１の実施形態と同様、ガイド部１５ｇの外周面に、周面に沿って複数の環状溝部１５ｇ1 、１５ｇ2 を形成し、キャップ部（バルブ本体２１）の内壁面に複数突設されるリップ部位と係合するように構成しても良い。
【００４７】
続いて、埋設式サ−モスタット２０の取り付け構造及び具体的な取り付け方法について、説明する。
エンジンヘッド２には、第１の実施形態の場合と同様に、上部嵌合穴４ａ、下部嵌合穴５ａが形成されると共に、凹部２ａが形成されている。
そして、第１の実施形態と同様に、図４乃至図７に示すように組立てられたサーモスタット２０を下部嵌合穴５ａに嵌め込む。
この嵌め込みに際し、突起部が２４が凹部２ａに嵌合するように向きを合わせて、嵌入する。そして、突起部が２４が凹部２ａに嵌合すると、入口開口部１７ａと出口開口部１７ｂが冷却液流路３と連通する位置に置かれる。この状態において前記ゴム部材２３が、嵌合穴４ａ、４ｃ、５ａと密着する。
【００４８】
このように、このバルブ本体１７が、エンジンヘッド２に組み込まれた状態にあっては、前記ゴム部材２３が、嵌合穴４ａ、４ｃ、５ａと密着するために、バルブ本体２１の周面２１ｈと嵌合穴４ａ、４ｃ、５ａとの隙間を伝わって、冷却液が洩れ流れることもない。
したがって、サーモバルブ７が流路領域ＦＡを遮断している場合に、ラジエータ側の冷却液が、エンジン側に漏れてしまう不都合を軽減でき、エンジンの暖機を迅速に行うことが可能になる。
【００４９】
本実施の形態に係る埋設式サ−モスタット１の作用について説明する。（図８、９参照）。
まず、埋設式サ−モスタット１の閉状態から開状態への作用について説明する。暖機運転前の冷却液流路３内の冷却液は、低温であり、この温度はエレメント（弁体）１５ｈの外周面とワックスケ−ス１５を介してワックスケ−ス１５内のワックス１５ａに伝播する。
冷却液流路３内の冷却液の温度が低温のとき、バイパス出口開口部２１ａは、エレメント（弁体１５ｈ）が流路領域ＦＡを遮断している間は開いており、出口開口部１７ｂ側の冷却液流路３に連通している。すなわち、バイパス通路は開放された状態にあり、エンジンからの冷却水は蓋体２７のバイパス通路２６、バイパス通路用の入口開口部２１ｂ、出口開口部２１ａを通って、再びエンジンに戻るため、エンジンの暖機を迅速に行うことが可能になる。
【００５０】
そして、時間の経過と共に冷却液流路３内の冷却液の温度が上昇すると、ワックスケ−ス１５内のワックス１５ａは膨張して体積が増加し、この体積増加に伴ってダイヤフラム１５ｂが上方へ膨れ上がる。その結果、上層の半流動体１５ｃを介して、ラバ−ピストン１５ｄを上方方向に押し上げようとする力が働く。この力が、バックアッププレ−ト１５ｅを介してピストン１５ｆに伝わり、ピストン１５ｆがガイド部１５ｇから突出しようとする。しかし、ピストン１５ｆの先端部は、キャップ部２１ｅの内面に常時接触しているため、実際には、エレメント（弁体）１５ｈ自体が、コイルスプリング６の反発力に抗しながら、ピストン１５ｆに対する相対移動によって押し下げられる（図９参照）。
【００５１】
そして、サ−モバルブ７が下降摺動すると、エレメント（弁体）１５ｈの外周面によって閉状態とされていたバルブ本体１７の入口開口部１７ａと出口開口部１７ｂは開放されて、流路領域ＦＡが連通する。なお、サーモバルブ７が押し下げられ、流路領域ＦＡを連通すると、エレメント（弁体）１５ｈの外周面１２がバイパス開口部２１ａを閉じる。
その結果、冷却液が、図９の帯矢印の如くラジエ−タ側からエンジン側に流れる。
【００５２】
次に、図９に示された埋設式サ−モスタット１の開状態から閉状態への作用について説明する。エンジンの運転を停止するとウォ−タ−ポンプの作動が停止し、冷却液流路３内の冷却液の循環が停止する。時間の経過と共に冷却液の温度が低下し、この温度変化はエレメント（弁体）１５ｈとワックスケ−ス１５を介してワックス１５ａにも伝播される。そして、温度低下とともに膨張していたワックス１５ａは収縮し、サ−モバルブ７を常に上方に付勢するコイルスプリング６の付勢力によって、サ−モバルブ７は上方に摺動する。その結果、エレメント（弁体）１５ｈの外周面が、最終的にバルブ本体１７の入口開口部１７ａと出口開口部１７ｂを閉状態とし、流路領域ＦＡを遮断する。また、バイパス出口開口部２１ａは、開状態とされる（図８参照）。
【００５３】
【発明の効果】
本発明にかかるサ−モスタット及びサ−モスタットの取り付け構造によれば、バルブ本体と嵌合穴との隙間を通って冷却液が流れるのを防止することができる。また、サ−モスタットが取り付けられ部材に、バルブ本体を案内する案内溝を形成する必要がないため、加工コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態に係るサーモスタットの分解斜視図である。
【図２】第１の実施の形態に係るサーモスタットを内燃機関内に設置した状態を示す縦断面図であり、流路領域を遮断している状態を示している。
【図３】第１の実施の形態に係るサーモスタットを内燃機関内に設置した状態を示す縦断面図であり、流路領域を連通している状態を示している。
【図４】第２の実施の形態に係るサーモスタットの平面図である。
【図５】第２の実施の形態に係るサーモスタットの正面図である。
【図６】第２の実施の形態に係るサーモスタットの側面図である。
【図７】第２の実施の形態に係るサーモスタットの縦断面図である。
【図８】第２の実施の形態に係るサーモスタットを内燃機関内に設置した状態を示す縦断面図であり、流路領域を遮断している状態を示している。
【図９】第２の実施の形態に係るサーモスタットを内燃機関内に設置した状態を示す縦断面図であり、流路領域を連通している状態を示している。
【図１０】一般的な内燃機関の冷却液流路に従来のサーモスタットを取り付けた状態を示す模式図である。
【図１１】図１０におけるサーモスタットの取り付け部の拡大図である。
【図１２】内燃機関の冷却液流路に従来のサーモスタットを取り付ける分解図である。
【図１３】サーモスタットと嵌合穴との間隙を冷却水が流れる状態を示す図である。
【符号の説明】
１、２０ 埋設式サーモスタット（サーモスタット）
２ エンジンヘッド
２ａ 開口部
３ 冷却液流路
４ａ、５ａ 嵌合穴
６ コイルスプリング
７ サーモバルブ
１５ｈ エレメント
１５ｇ ガイド部（ピストン部の一部）
１５ ワックスケース（ピストン部の一部）
１５ａ ワックス（ピストン部の一部）
１５ｆ ピストン（ピストン部の一部）
１５ｈ エレメント
１７、２１ バルブ本体
１７ａ 入口開口部
１７ｂ 出口開口部
１７ｅ 周面
１７ｇ、２３ ゴム部材
１９ 蓋体
ＦＡ 流路領域

Claims (3)

1. 周面に入口開口部と出口開口部が形成された筒形状のバルブ本体と、前記入口開口部と前記出口開口部とを前記バルブ本体内で連通する流路領域と、前記流路領域を流れる冷却液の温度変化に応じて前記流路領域を横断すべく進退動し、この進退動によって前記流路領域の遮断、連通を行う弁体とを備えるサーモスタットであって、冷却流路が設けられた被取付体の嵌合穴に前記バルブ本体が埋設して取付けられるサーモスタットにおいて、
   前記流路領域を流れる冷却液の温度変化によって弁体を移動させるピストンと、前記バルブ本体の上端面から突出して形成されると共に、前記ピストンがその内壁に当接するキャップ部と備え、
   前記入口開口部と出口開口部の間のバルブ本体周面に、バルブ本体の軸線に沿ってゴム部材が設けられると共に、前記キャップ部の上端面にゴム部材が設けられ、
   前記ゴム部材によって被取付体の嵌合穴とバルブ本体周面及びキャップ部の上端面との間がシールされることを特徴とするサーモスタット。
2. 前記流路領域を流れる冷却液の温度変化によって弁体を移動させるピストンと、前記バルブ本体の上端面から突出して形成される共に、前記ピストンがその内壁に当接するキャップ部と、前記バルブ本体の上端面とキャップ部とを連結する連結部と、前記バルブ本体の周面、連結部稜線部、キャップ部の上端面に形成された溝とを備え、
   前記ゴム部材は、前記溝に嵌合して設けられていることを特徴とする請求項１に記載されたサーモスタット。
3. 前記請求項１または請求項２に記載されたサーモスタットの取付け構造であって、
   前記冷却液通路を横切って形成された、前記被取付体の嵌合穴に前記バルブ本体が嵌め込まれ、前記嵌合穴に嵌め込まれたバルブ本体と前記嵌合穴が前記ゴム部材を介して密着することを特徴とするサーモスタットの取付け構造。

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