JPH02146219A - 車両用冷却システムのフェールセーフ式サーモスタット - Google Patents
車両用冷却システムのフェールセーフ式サーモスタットInfo
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- JPH02146219A JPH02146219A JP1067405A JP6740589A JPH02146219A JP H02146219 A JPH02146219 A JP H02146219A JP 1067405 A JP1067405 A JP 1067405A JP 6740589 A JP6740589 A JP 6740589A JP H02146219 A JPH02146219 A JP H02146219A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、車両用の冷却システムにおいて、冷却水の温
度変化に応じて流量を自動的に調整する装置、特に、フ
ェールセーフ式サーモスタットに関する。
度変化に応じて流量を自動的に調整する装置、特に、フ
ェールセーフ式サーモスタットに関する。
［従来の技術］
車両用の冷却システムでは、少なくとも二本の流路が交
差する箇所にサーモスタットが取り付けられている。流
路が二本の場合、一方はウォータポンプとの間を結ぶ流
路で、もラ一方の流路はラジェータである熱交換器との
間を結ぶ流路である。又、流路の交差する箇所にバイパ
スを設けてラジェータを迂回させれば、始動時にエンジ
ンをより早く暖めることができる。規格に適合した取付
は部材を用いて交差する流路に設けられたサーモスタッ
トには、交換可能なドームを介して手が届くようになっ
ており、故障時には必要であればその検査や交換も可能
である。サーモスタットは温度変化に応じて流量をｙＡ
節する９置であって、ラジェータ内で行われる熱交換を
利用してエンジンの作動中、冷却水の温度を略々一定に
保つべくａ能する。一方、バイパスを利用する場合は、
エンジンの始動時に限り開路とすべきであって、サーモ
スタットの故障時には閉じる方が好ましい。
差する箇所にサーモスタットが取り付けられている。流
路が二本の場合、一方はウォータポンプとの間を結ぶ流
路で、もラ一方の流路はラジェータである熱交換器との
間を結ぶ流路である。又、流路の交差する箇所にバイパ
スを設けてラジェータを迂回させれば、始動時にエンジ
ンをより早く暖めることができる。規格に適合した取付
は部材を用いて交差する流路に設けられたサーモスタッ
トには、交換可能なドームを介して手が届くようになっ
ており、故障時には必要であればその検査や交換も可能
である。サーモスタットは温度変化に応じて流量をｙＡ
節する９置であって、ラジェータ内で行われる熱交換を
利用してエンジンの作動中、冷却水の温度を略々一定に
保つべくａ能する。一方、バイパスを利用する場合は、
エンジンの始動時に限り開路とすべきであって、サーモ
スタットの故障時には閉じる方が好ましい。
最近のサーモスタットは、そのハウジングが黄銅製、或
はそれに近い金属で製造されており、外形が全体として
筒状をしている。そして、中心軸の周囲には中空状のシ
リンダが配設されるとともに、そのシリンダによって移
動自在なセンタロッドの一端が取り囲まれた構成となっ
ている。シリンダの内部には、かなり高めの熱膨張率を
もつ感熱性のワックスが充填されており、熱が与えられ
ると、ワックスによる相当量の力が先程のセンタロッド
に加えられる。その結果、センタロッドはシリンダに対
し相対的に移動する０発明者Ｃ１Ｗ、ウッドに対して付
享された二件の米国特許である米国特許第２．８０６，
３７５号、および同第２．８０６．３７６号に示されて
いる型のサーモスタットでは、センタロッドが温度変化
に応じてその軸方向に移動し、ハウジング内を出入りす
る。尚２ハウジングの外側で、冷却水の流れる主要流路
中に制御装置を設ければ温度変化に比例して流量を調節
することができる。Ｊ、Ｅ、ウッズの米国特許第３，０
４５，９１８号に示されている別の型のサーモスタット
ではセンタロッドが固定されており、そのセンタロッド
によってバルブが様々に動作する。そして、センタロッ
ドに対してアクチュエータが相対的に移動することで、
弓張ばねに抗って開くバルブディスクの動作が制御され
る０、センタロッドの取り付は構造はクモの巣状となっ
ており、バルブの開放にともなって流体が流れる。
はそれに近い金属で製造されており、外形が全体として
筒状をしている。そして、中心軸の周囲には中空状のシ
リンダが配設されるとともに、そのシリンダによって移
動自在なセンタロッドの一端が取り囲まれた構成となっ
ている。シリンダの内部には、かなり高めの熱膨張率を
もつ感熱性のワックスが充填されており、熱が与えられ
ると、ワックスによる相当量の力が先程のセンタロッド
に加えられる。その結果、センタロッドはシリンダに対
し相対的に移動する０発明者Ｃ１Ｗ、ウッドに対して付
享された二件の米国特許である米国特許第２．８０６，
３７５号、および同第２．８０６．３７６号に示されて
いる型のサーモスタットでは、センタロッドが温度変化
に応じてその軸方向に移動し、ハウジング内を出入りす
る。尚２ハウジングの外側で、冷却水の流れる主要流路
中に制御装置を設ければ温度変化に比例して流量を調節
することができる。Ｊ、Ｅ、ウッズの米国特許第３，０
４５，９１８号に示されている別の型のサーモスタット
ではセンタロッドが固定されており、そのセンタロッド
によってバルブが様々に動作する。そして、センタロッ
ドに対してアクチュエータが相対的に移動することで、
弓張ばねに抗って開くバルブディスクの動作が制御され
る０、センタロッドの取り付は構造はクモの巣状となっ
ており、バルブの開放にともなって流体が流れる。
［発明が解決しようとする課題］
サーモスタットは初期の型でも１通常その作動に問題は
ないが、−度故障するとエンジンがオーバヒートする可
能性がある。又、構成部品が、しばしば錆のために粘着
したり、感熱物質が漏れたりすることがある。そこで、
此までにも、それらの故障を防ぐために様々な試みがな
されてきた。
ないが、−度故障するとエンジンがオーバヒートする可
能性がある。又、構成部品が、しばしば錆のために粘着
したり、感熱物質が漏れたりすることがある。そこで、
此までにも、それらの故障を防ぐために様々な試みがな
されてきた。
その試みの例は、米国特許筒３，０４５，９１８号（発
明者ウッズ）および同４．５３７．３４６号（発明者デ
ュプレス）にみられる、ウッズの特許では、バルブ要素
が引張ばねによって１通常閉塞位匝側に付勢されている
が、引張ばねは、通常のレベルとオーバヒートが発生す
るレベル間のある温度でその状態が変化する可融性の物
質中においてバルブ要素上に支持されている。そして、
その変化が発生すると、今度は冷却水の水圧に＃響を及
ぼされ、その影響を受けると、バルブ要素に取り付けら
れたアクチュエータとともに流路を開放する位置へと移
動する。但し、この構成では、バルブ要素の最終的な位
置決めは行われず、又、バイパスも設けられていない。
明者ウッズ）および同４．５３７．３４６号（発明者デ
ュプレス）にみられる、ウッズの特許では、バルブ要素
が引張ばねによって１通常閉塞位匝側に付勢されている
が、引張ばねは、通常のレベルとオーバヒートが発生す
るレベル間のある温度でその状態が変化する可融性の物
質中においてバルブ要素上に支持されている。そして、
その変化が発生すると、今度は冷却水の水圧に＃響を及
ぼされ、その影響を受けると、バルブ要素に取り付けら
れたアクチュエータとともに流路を開放する位置へと移
動する。但し、この構成では、バルブ要素の最終的な位
置決めは行われず、又、バイパスも設けられていない。
冷却水の温度を制御する目的で使用される可融性の合金
はデュプレスの特許にも見られるが、そこでは、熱交換
器内を流れるオイルの流量調整をその目的としている。
はデュプレスの特許にも見られるが、そこでは、熱交換
器内を流れるオイルの流量調整をその目的としている。
デュプレスの特許では、その内部にアクチュエータロッ
ドを備えるアクチュエータが蛇行する油路中に配設され
、その位置次第でバルブスプールとして機能する。装置
の上端にはばねが内装されており、このばねはバルブを
軸方向下側に押圧してバルブを完全に開放する。
ドを備えるアクチュエータが蛇行する油路中に配設され
、その位置次第でバルブスプールとして機能する。装置
の上端にはばねが内装されており、このばねはバルブを
軸方向下側に押圧してバルブを完全に開放する。
但し、その機能は、シリンダの外側に位置する可融性の
物質によって制約を受ける。そして、可融性の物質があ
る温度で溶融すると、同物質は装置の他の部分に流れ込
み、その状態で、ばねは何ものにも影響されることなく
、アクチュエータを更に完全に開放する側へと付勢して
エンジンがオーバヒートするのを防止する。然し、この
装置は特殊で、車両用のサーモスタットとして用いるこ
とはできない、また、かなりの量の可融性物質が冷却水
の流路中に流入する。
物質によって制約を受ける。そして、可融性の物質があ
る温度で溶融すると、同物質は装置の他の部分に流れ込
み、その状態で、ばねは何ものにも影響されることなく
、アクチュエータを更に完全に開放する側へと付勢して
エンジンがオーバヒートするのを防止する。然し、この
装置は特殊で、車両用のサーモスタットとして用いるこ
とはできない、また、かなりの量の可融性物質が冷却水
の流路中に流入する。
特定の装置にあっては、流量をバイパス内で調整すると
ともに、エンジン側の流路とラジェータ側の流路との間
に位置する主要路内でバルブ位置を相対的に調整するこ
とが好ましい、その場合、通常時の温度ではバイパスを
閉路状態とする。全ての装置において、可融性の物質が
、その量の如何を問わず流路内に流入するのを防止すべ
きである。また、粘着、腐蝕等が原因で装置が故障する
ので、それらに対する十分な対策を講じるべきである。
ともに、エンジン側の流路とラジェータ側の流路との間
に位置する主要路内でバルブ位置を相対的に調整するこ
とが好ましい、その場合、通常時の温度ではバイパスを
閉路状態とする。全ての装置において、可融性の物質が
、その量の如何を問わず流路内に流入するのを防止すべ
きである。また、粘着、腐蝕等が原因で装置が故障する
ので、それらに対する十分な対策を講じるべきである。
尚、規格品であれば如何なる取付部材にも装着できる装
ａでなければならない。
ａでなければならない。
［課題を解決するための手段および作用］本発明に係る
フェールセーフ式サーモスタットは、エンジンブロック
側の流路と、ラジェータ側の流路とが交差する箇所に装
着されるサーモスタットである。サーモスタットのハウ
ジングは、ディスクバルブの両側が開放した構造で、そ
のバルブは、固定された外側のバルブ要素と、移動自在
な内側のバルブ要素とから成る。そして、内側のバルブ
要素の周縁の内部において、筒状の７クチユエータが同
バルブ要素に結合されており、感熱性の物質内に挿入さ
れた固定式のセンタロッドを取り囲む、ハウジングと、
内側のバルブ要素との間で且つ、円筒部材であるアクチ
ュエータの周りには、圧縮ばねが装着されており、この
ばねは温度変化に応じてアクチュエータの動きに抗う０
通常の温度で作動する際には、循環する冷却水が熱せら
れるに従って、感熱性の物質がアクチュエータの内部で
膨張し、その結果、アクチュエータと内側のバルブ要素
を付勢するが、その付勢する方向は、ラジェータ側の流
路とエンジンブロック側の流路との間を、温度変化に応
じた分だけ、開放する方向である。しかし、温度がかな
り高い温度まで上昇した場合は、ハウジングと円筒状の
アクチュエータとを結合するために双方の間に装填され
た可融性の物質がある温度で溶融する。溶融すると、圧
縮ばねが内側のバルブ要素を通常の作動位置とは反対側
に押しやり、最終的にラジェータ側の流路に飛び出すま
で押し上げるので、十分な量の冷却水が泣れるようにな
る。
フェールセーフ式サーモスタットは、エンジンブロック
側の流路と、ラジェータ側の流路とが交差する箇所に装
着されるサーモスタットである。サーモスタットのハウ
ジングは、ディスクバルブの両側が開放した構造で、そ
のバルブは、固定された外側のバルブ要素と、移動自在
な内側のバルブ要素とから成る。そして、内側のバルブ
要素の周縁の内部において、筒状の７クチユエータが同
バルブ要素に結合されており、感熱性の物質内に挿入さ
れた固定式のセンタロッドを取り囲む、ハウジングと、
内側のバルブ要素との間で且つ、円筒部材であるアクチ
ュエータの周りには、圧縮ばねが装着されており、この
ばねは温度変化に応じてアクチュエータの動きに抗う０
通常の温度で作動する際には、循環する冷却水が熱せら
れるに従って、感熱性の物質がアクチュエータの内部で
膨張し、その結果、アクチュエータと内側のバルブ要素
を付勢するが、その付勢する方向は、ラジェータ側の流
路とエンジンブロック側の流路との間を、温度変化に応
じた分だけ、開放する方向である。しかし、温度がかな
り高い温度まで上昇した場合は、ハウジングと円筒状の
アクチュエータとを結合するために双方の間に装填され
た可融性の物質がある温度で溶融する。溶融すると、圧
縮ばねが内側のバルブ要素を通常の作動位置とは反対側
に押しやり、最終的にラジェータ側の流路に飛び出すま
で押し上げるので、十分な量の冷却水が泣れるようにな
る。
フェールセーフ式サーモスタットは又、先に述べた流路
と流路が交差する交差点に接続するバイパス内を流れる
液体の流量も調整することができる。バイパスを閉塞す
る部材は、筒状のアクチュエータの先端に取り付けられ
ている。同アクチュエータが温度変化に従って順に移動
していくと。
と流路が交差する交差点に接続するバイパス内を流れる
液体の流量も調整することができる。バイパスを閉塞す
る部材は、筒状のアクチュエータの先端に取り付けられ
ている。同アクチュエータが温度変化に従って順に移動
していくと。
バイパスが狭められ、閉塞部材が壁に当接した時完全に
閉塞される。この閉塞部材には圧縮ばねが装着されてお
り、この圧縮ばねは、閉塞部材が壁に当接した後も筒状
の７クチユヱータが押し進んだ時に発生する過度の圧力
を発生するのを防止する。
閉塞される。この閉塞部材には圧縮ばねが装着されてお
り、この圧縮ばねは、閉塞部材が壁に当接した後も筒状
の７クチユヱータが押し進んだ時に発生する過度の圧力
を発生するのを防止する。
本発明の一実施例において、筒状の部材であるアクチュ
エータは、その一端部に近接して囲繞された別の筒部材
を介して内側のバルブ要素に結合するが、その筒部材と
筒部材との間には薄い層の可融性合金が介装されている
。この合金層は、温度が所定の高さに達するまでは剪断
力に抗うが。
エータは、その一端部に近接して囲繞された別の筒部材
を介して内側のバルブ要素に結合するが、その筒部材と
筒部材との間には薄い層の可融性合金が介装されている
。この合金層は、温度が所定の高さに達するまでは剪断
力に抗うが。
その温度を越えるとプラスチック状態になり筒部材間で
結着力を失う、結着力を失うと、次いで、大きい方のば
ねが、内側のバルブ要素をフェールセーフ位置である反
対側の位置まで最大限付勢する。この時、アクチュエー
タは、以前と同じくそのまま延伸した状態にあり、ハウ
ジングとバイパス川のバルブ要素との間に介装された別
のばねにより、同バルブ要素が壁に押しつけられる。
結着力を失う、結着力を失うと、次いで、大きい方のば
ねが、内側のバルブ要素をフェールセーフ位置である反
対側の位置まで最大限付勢する。この時、アクチュエー
タは、以前と同じくそのまま延伸した状態にあり、ハウ
ジングとバイパス川のバルブ要素との間に介装された別
のばねにより、同バルブ要素が壁に押しつけられる。
本発明の別実施例によれば、筒状の部材は、ハウジング
の内部を摺動し、その内部に同筒部材よりも短尺の筒部
材を備える。そして、内側の筒部材には、その内部にセ
ンタロッドと感熱性の物質が挿入されている。また、内
側の筒部材の挿入側端部のその上方に形成された空間、
即ち、チャンバ内には、凝固された可融性合金が封入さ
れ、感熱性の物質が温度の上昇につれて膨張すると、感
熱性物質はばねに抗って外側の筒部材を移動させてバル
ブを開ける。モして１温度が異常に高くなると、可融性
の合金が溶融すると共に、内側の筒部材の一端がピスト
ンの働きをするようになり、溶融した合金が、内側の筒
部材の外周に画成された空間内に流入する。この状態で
、圧縮ばねが内側のバルブ要素と同要素に取り付けられ
た筒部材の双方を反対方向に付勢する。この時、ワック
スの一部も変位するので、ばねとそれに附随する構成部
材も更に移動する。而して、内側に位置するバルブ要素
は、外側のバルブ要素から更にそれ迄とは反対の方向に
移動し、フェールセーフモード時には、ラジェータ側流
路への路も開路する。
の内部を摺動し、その内部に同筒部材よりも短尺の筒部
材を備える。そして、内側の筒部材には、その内部にセ
ンタロッドと感熱性の物質が挿入されている。また、内
側の筒部材の挿入側端部のその上方に形成された空間、
即ち、チャンバ内には、凝固された可融性合金が封入さ
れ、感熱性の物質が温度の上昇につれて膨張すると、感
熱性物質はばねに抗って外側の筒部材を移動させてバル
ブを開ける。モして１温度が異常に高くなると、可融性
の合金が溶融すると共に、内側の筒部材の一端がピスト
ンの働きをするようになり、溶融した合金が、内側の筒
部材の外周に画成された空間内に流入する。この状態で
、圧縮ばねが内側のバルブ要素と同要素に取り付けられ
た筒部材の双方を反対方向に付勢する。この時、ワック
スの一部も変位するので、ばねとそれに附随する構成部
材も更に移動する。而して、内側に位置するバルブ要素
は、外側のバルブ要素から更にそれ迄とは反対の方向に
移動し、フェールセーフモード時には、ラジェータ側流
路への路も開路する。
［実施例］
第１図〜第５図に示すように本発明に係るサーモスタッ
ト１０は、エンジンブロック１２内に取り付けられてお
り、その取り付は位とは多数の流路が出会う、流量調整
交差路１３内にある。流路の構成、配置等は自由である
が、装置の内部を流れる冷却水の流路が、熱交換器（ラ
ジェータ）に接続する導管と交差する構成が一般的であ
る。また、バイパスと交差させてもよく、その場合には
バイパスが開路した状態で、冷却水がエンジン本体の内
部を再循環する０本実施例では、第１図に示すように、
冷却水用の流路１４が、交差路１３を横切るようにして
水平方向に延在する。バイパス１６は、流体が流入する
その流入口の壁１７が円錐形状である。即ち、流入口か
ら下方に先細に設けられ、そのままエンジンブロック１
２の内部に接続する。交差路１３の上方には、カバー１
８が設けられており、このカバー１８の内部は、ラジェ
ータ（不図示）と交差路１３を結ぶ流路１９になってい
る。尚、カバー１８はエンジンブロック１２にボルト２
０によって着脱自在に取り付けられている。エンジンブ
ロック１２の上部に形成された開口部には、サーモスタ
ッ）１０が取り付けられるとともに、その周囲を取り囲
むようにして先程のカバー１８が嵌若されている。サー
モスタット１０は、その周縁がエンジンブロック１２の
肩部２２に載置され、一方、カバー１８の縁に設けられ
た切欠き部２３と肩部２２との間に形成された小さな隙
間にはＯリングを挿入してサーモスタットを確実に封入
しである。尚、サーモスタットの封入には、繊維質のガ
スケットを用いてもよい。
ト１０は、エンジンブロック１２内に取り付けられてお
り、その取り付は位とは多数の流路が出会う、流量調整
交差路１３内にある。流路の構成、配置等は自由である
が、装置の内部を流れる冷却水の流路が、熱交換器（ラ
ジェータ）に接続する導管と交差する構成が一般的であ
る。また、バイパスと交差させてもよく、その場合には
バイパスが開路した状態で、冷却水がエンジン本体の内
部を再循環する０本実施例では、第１図に示すように、
冷却水用の流路１４が、交差路１３を横切るようにして
水平方向に延在する。バイパス１６は、流体が流入する
その流入口の壁１７が円錐形状である。即ち、流入口か
ら下方に先細に設けられ、そのままエンジンブロック１
２の内部に接続する。交差路１３の上方には、カバー１
８が設けられており、このカバー１８の内部は、ラジェ
ータ（不図示）と交差路１３を結ぶ流路１９になってい
る。尚、カバー１８はエンジンブロック１２にボルト２
０によって着脱自在に取り付けられている。エンジンブ
ロック１２の上部に形成された開口部には、サーモスタ
ッ）１０が取り付けられるとともに、その周囲を取り囲
むようにして先程のカバー１８が嵌若されている。サー
モスタット１０は、その周縁がエンジンブロック１２の
肩部２２に載置され、一方、カバー１８の縁に設けられ
た切欠き部２３と肩部２２との間に形成された小さな隙
間にはＯリングを挿入してサーモスタットを確実に封入
しである。尚、サーモスタットの封入には、繊維質のガ
スケットを用いてもよい。
サーモスタット１０本体は、最も外側に位置し、その外
周縁がエンジンブロック１２の肩部２２に載置された外
リングであるメインバルブリング３０と、その内側に位
ｎするとともに、軸芯方向に摺動自在な半球状の内ディ
スクであるメインバルブディスク３２とを備えて成る。
周縁がエンジンブロック１２の肩部２２に載置された外
リングであるメインバルブリング３０と、その内側に位
ｎするとともに、軸芯方向に摺動自在な半球状の内ディ
スクであるメインバルブディスク３２とを備えて成る。
始動時は第１図および第３図の両図に示すように、内デ
ィスク３２が外リング３０と共に、交差路１３の上部に
設けられたラジェータ側流路１９を閉塞する。
ィスク３２が外リング３０と共に、交差路１３の上部に
設けられたラジェータ側流路１９を閉塞する。
第２図と第３図に最も明確に示すように、内ディスク３
２は、その内周縁の近くから垂下するとともに、中心軸
に沿って延伸する筒状の本体３６の周りに周設された円
筒部３４を有する。又、第２図〜第５図に示すように１
本体３６の内部には、その軸方向の長さの略々全体にわ
たってチャンバ３８が画成されており、バイパス１６偶
の端部には、延長部４０が延出されている。内ディスク
３２は、後述する本体の別の端部側から上方に移動でき
るように、その中心部に開口を備える。
２は、その内周縁の近くから垂下するとともに、中心軸
に沿って延伸する筒状の本体３６の周りに周設された円
筒部３４を有する。又、第２図〜第５図に示すように１
本体３６の内部には、その軸方向の長さの略々全体にわ
たってチャンバ３８が画成されており、バイパス１６偶
の端部には、延長部４０が延出されている。内ディスク
３２は、後述する本体の別の端部側から上方に移動でき
るように、その中心部に開口を備える。
本体３６のチャンバ３８内には、センタロッド４２（第
２図〜第５図）が下方に延伸するが、同センタロッド４
２は、二つの支持帯４６によって外リング３０に固定さ
れた取付部品４４に取着されている０本実施例において
、センタロッド４２は冷却水の温度変化に無関係である
が、本体３６は、温度変化によって移動する０本体３６
は、その上部が、センタロッド４２に嵌着された弾性の
シール４８によって密封され、その上端が充填部材５０
とキャップ５２によって閉塞されている。
２図〜第５図）が下方に延伸するが、同センタロッド４
２は、二つの支持帯４６によって外リング３０に固定さ
れた取付部品４４に取着されている０本実施例において
、センタロッド４２は冷却水の温度変化に無関係である
が、本体３６は、温度変化によって移動する０本体３６
は、その上部が、センタロッド４２に嵌着された弾性の
シール４８によって密封され、その上端が充填部材５０
とキャップ５２によって閉塞されている。
先に述べた支持帯４６は、側面が開放したハウジングの
上部を構成し、その側面を介して冷却水が外リング３０
と内ディスク３２に触れる。
上部を構成し、その側面を介して冷却水が外リング３０
と内ディスク３２に触れる。
チャンバ３８の内部で、弾性シール４８の下方の空間に
は、この種の装置では周知の特性をもつ感温性のワック
ス５４が充填されている。即ち、ワックス５４は、温度
変化（温度の上昇）によってその体積がかなり変化（増
大）する、この時、固定されたセンタロッド４２に対す
る反作用によって、軸方向にかなりの力が本体３６に加
えられる。先に述べたウッドやウッズの特許に示されて
いるように、センタロッド４２は、ワックス５４の体積
変化に対して十分対応できるように、そして、圧縮され
ないように配設する。内ディスク３２の円筒部３４の内
周面と、本体３６の上部外周面との間は近接しているが
、その空隙には、華氏２４２度〜２４８度（Ｍ氏１１７
度〜１２０度）の範囲の温度でプラスチック度が増す「
セロアロイ５５００−ＩＪ型の可融性の合金５６が充填
されている。この範囲の温度は、現在一般に使用されて
いる加圧型冷却システムで許容されている通常の作動湿
度より高い温度で、何等かの故障が発生した時に限りこ
の温度に達する。従って、同温度に達すると、サーモス
タットがフェールセーフモードに切り変わる。この設定
は、１４ｐｓ ｉの圧力下で作動する加圧型システムを
対象にしたものであるが、異なる圧力下で作動するシス
テムを用いる場合はエンジンが安全に作動する温度に調
整し直す必要がある０例えば、３〜５ｐｓｉの圧力で加
圧された冷却水を使用する従来のエンジンでは１合金が
プラスチック状態になる所望の温度をより低く設定する
。
は、この種の装置では周知の特性をもつ感温性のワック
ス５４が充填されている。即ち、ワックス５４は、温度
変化（温度の上昇）によってその体積がかなり変化（増
大）する、この時、固定されたセンタロッド４２に対す
る反作用によって、軸方向にかなりの力が本体３６に加
えられる。先に述べたウッドやウッズの特許に示されて
いるように、センタロッド４２は、ワックス５４の体積
変化に対して十分対応できるように、そして、圧縮され
ないように配設する。内ディスク３２の円筒部３４の内
周面と、本体３６の上部外周面との間は近接しているが
、その空隙には、華氏２４２度〜２４８度（Ｍ氏１１７
度〜１２０度）の範囲の温度でプラスチック度が増す「
セロアロイ５５００−ＩＪ型の可融性の合金５６が充填
されている。この範囲の温度は、現在一般に使用されて
いる加圧型冷却システムで許容されている通常の作動湿
度より高い温度で、何等かの故障が発生した時に限りこ
の温度に達する。従って、同温度に達すると、サーモス
タットがフェールセーフモードに切り変わる。この設定
は、１４ｐｓ ｉの圧力下で作動する加圧型システムを
対象にしたものであるが、異なる圧力下で作動するシス
テムを用いる場合はエンジンが安全に作動する温度に調
整し直す必要がある０例えば、３〜５ｐｓｉの圧力で加
圧された冷却水を使用する従来のエンジンでは１合金が
プラスチック状態になる所望の温度をより低く設定する
。
外リング３０の下方には、対称的に配置された二本の腕
を備えるばね連結帯６０が設けられており、二本の腕は
外リング３０の下面から本体３６の両側に延伸する。そ
して、内ディスク３２の下面と、ばね連結帯６０の上面
とのＦｉｌｌには、大きい圧縮ばね６２が介装されてい
る。
を備えるばね連結帯６０が設けられており、二本の腕は
外リング３０の下面から本体３６の両側に延伸する。そ
して、内ディスク３２の下面と、ばね連結帯６０の上面
とのＦｉｌｌには、大きい圧縮ばね６２が介装されてい
る。
延長部４０には、バイパス用のディスクバルブ６４が嵌
装されており、延長部の端部に径方向に形成されたリッ
プ部６５に支持されるとともに小さな圧縮ばね６６に抗
って延長部に沿って摺動する。圧縮ばね６６は、その一
端がディスクバルブ６４の上面に、その他端が連結帯６
０の下面に夫々係止して、最も近接した表面に対して伸
張状態を保っている。
装されており、延長部の端部に径方向に形成されたリッ
プ部６５に支持されるとともに小さな圧縮ばね６６に抗
って延長部に沿って摺動する。圧縮ばね６６は、その一
端がディスクバルブ６４の上面に、その他端が連結帯６
０の下面に夫々係止して、最も近接した表面に対して伸
張状態を保っている。
冷却水の流路は当初、第３図に示すように内ディスク３
２が外リング３０と整合しているので、完全にエンジン
ブロック１２の内部に位置する。
２が外リング３０と整合しているので、完全にエンジン
ブロック１２の内部に位置する。
この時、バイパス用のディスクバルブ６４は、バイパス
１６に接続する円錐形の壁１７から離間した状態にある
が、その理由はワックスが冷えていて膨張していないか
らである。従って、エンジンと冷却水が冷えている間は
、冷却水がエンジンブロック１２内を循環する。一方、
冷却水が熱せられると、ワックスは膨張するが、その膨
張を受け入れることができる唯一つの方向は１本体３６
の下方への動きである。そして、その本体の動きととも
に、同本体に可融性の合金を介して取り付けられている
ディスクバルブ３２も下方に移動する。但し、センタロ
ッド４２、弾性シール４８、閉塞部材５０．５２は、そ
れらが下方に移動しても一定の位置に留まり、動かない
０本体等が下方に移動すると、バイパス用のディスクバ
ルブ６４がバイパス１６に接続する円錐形の壁１７に当
接してバイパスを閉塞する。つまり、エンジンが熱せら
れるにつれて、バイパス１６を流れる冷却水の流量が少
なくなる。これとは逆に、内ディスク３２と外リング３
０間には空隙ができるので、冷却水がラジェータ側流路
１９からラジェータに向って流れる９通常の温度で作動
している時、装着は第４図に示す状態にある。つまり、
バイパス用のバルブディスク６４が壁１７に当接してバ
イパスは閉塞状態となり、一方、メインバルブ側は開路
状態となる。メインバルブ側の開放状態は、ワックスの
熱膨張による温度変化によって閉じたり開いたりする。
１６に接続する円錐形の壁１７から離間した状態にある
が、その理由はワックスが冷えていて膨張していないか
らである。従って、エンジンと冷却水が冷えている間は
、冷却水がエンジンブロック１２内を循環する。一方、
冷却水が熱せられると、ワックスは膨張するが、その膨
張を受け入れることができる唯一つの方向は１本体３６
の下方への動きである。そして、その本体の動きととも
に、同本体に可融性の合金を介して取り付けられている
ディスクバルブ３２も下方に移動する。但し、センタロ
ッド４２、弾性シール４８、閉塞部材５０．５２は、そ
れらが下方に移動しても一定の位置に留まり、動かない
０本体等が下方に移動すると、バイパス用のディスクバ
ルブ６４がバイパス１６に接続する円錐形の壁１７に当
接してバイパスを閉塞する。つまり、エンジンが熱せら
れるにつれて、バイパス１６を流れる冷却水の流量が少
なくなる。これとは逆に、内ディスク３２と外リング３
０間には空隙ができるので、冷却水がラジェータ側流路
１９からラジェータに向って流れる９通常の温度で作動
している時、装着は第４図に示す状態にある。つまり、
バイパス用のバルブディスク６４が壁１７に当接してバ
イパスは閉塞状態となり、一方、メインバルブ側は開路
状態となる。メインバルブ側の開放状態は、ワックスの
熱膨張による温度変化によって閉じたり開いたりする。
そして、その開放度により冷却水が所定の温度に保たれ
る。バイパス用のバルブディスク６４は円錐形の壁１７
に当接した後、圧縮ばね６６によってその位置に保持さ
れる。この状態は、物理的に別体である延長部４０が同
バルブディスク６４より更に下方に移動したとしても。
る。バイパス用のバルブディスク６４は円錐形の壁１７
に当接した後、圧縮ばね６６によってその位置に保持さ
れる。この状態は、物理的に別体である延長部４０が同
バルブディスク６４より更に下方に移動したとしても。
その影響を受けない。
冷却水の温度が通常の温度範囲からはみだしてかなり高
くなると、サーモスタットは正常に機能しなくなり、腐
蝕、不純物の混入、バルブ構成部品の粘着等の問題が発
生する。ところが、冷却水の温度が高くなると、可融性
の合金５６が溶融するので本体３６から内ディスク３２
が離間する。
くなると、サーモスタットは正常に機能しなくなり、腐
蝕、不純物の混入、バルブ構成部品の粘着等の問題が発
生する。ところが、冷却水の温度が高くなると、可融性
の合金５６が溶融するので本体３６から内ディスク３２
が離間する。
そして、内ディスク３２に加わる力は大きい方の圧縮ば
ね６２による力だけとなり、その力によって、内ディス
ク３２は第５図に示す所定の位置まで押し上げられる。
ね６２による力だけとなり、その力によって、内ディス
ク３２は第５図に示す所定の位置まで押し上げられる。
このフェールセーフ位置において、内ディスク３２は外
リング３０よりも結構上方に移動することになり、十分
な量の冷却水がラジェータ側流路１９内を流れる。一方
、バイパス側の流路は、小さい方のばね６６がバルブデ
ィスク６４を壁１７側に押しつけ且つ、内バルブとの連
結関係を先程解除された本体をその下側の位置に保持す
るので、ワックス５４の存在とは関係なく、閉路状態の
ままである。
リング３０よりも結構上方に移動することになり、十分
な量の冷却水がラジェータ側流路１９内を流れる。一方
、バイパス側の流路は、小さい方のばね６６がバルブデ
ィスク６４を壁１７側に押しつけ且つ、内バルブとの連
結関係を先程解除された本体をその下側の位置に保持す
るので、ワックス５４の存在とは関係なく、閉路状態の
ままである。
本装置におけるフェールセーフ動作は、通常のサーモス
タットに比べ、部品を一つ追加するだけで可能である。
タットに比べ、部品を一つ追加するだけで可能である。
また、使用する可融性の合金５６はその剪断作用が強い
ので１本体３６とそれを泡り囲む円筒部３４との間に設
ける空隙は比較的小さくてすむ、従って、合金が溶融し
ても、システムの内部に流れこむ量は取るに足らない量
でしかない、サーモスタットは、エンジンを暖めて始動
させる時間が比較的長くなったり、作動温度が通常の範
囲よりも低くなったりすると、交換する必要がある。サ
ーモスタット１０の回路に表示ランプ（不図示）を設け
れば、フェールセーフの作動状態を知らせることもでき
る。
ので１本体３６とそれを泡り囲む円筒部３４との間に設
ける空隙は比較的小さくてすむ、従って、合金が溶融し
ても、システムの内部に流れこむ量は取るに足らない量
でしかない、サーモスタットは、エンジンを暖めて始動
させる時間が比較的長くなったり、作動温度が通常の範
囲よりも低くなったりすると、交換する必要がある。サ
ーモスタット１０の回路に表示ランプ（不図示）を設け
れば、フェールセーフの作動状態を知らせることもでき
る。
本実施例に使用した可融性の合金は、非共晶であって、
転移温度に達すると、その可塑性が様々に変化する。「
セロアロイ５５００−ＩＪ型の合金は、ビスマスが５５
パーセント、鉛が４４パーセント、残りの１パーセント
が錫から成り、固体から徐々にプラスチック状態となり
、その後流体に変化する。この型の非共晶合金は、その
転移温度が、下は２〜３度で、最高では２００度以上に
もなる。尚、流体に変化する時でも、斯かる物質はその
粘度が比較的高い、また、非常に大きい圧力、例えば、
５００ｐｓｉ程度の圧力を受けると流れだすがその速度
は非常に遅い、この為、剪断強さは一定でなく、合金に
よって結合されている部材の相対的な変位度は、その部
分の剪断強さ、加えられる力、および温度によって左右
される。
転移温度に達すると、その可塑性が様々に変化する。「
セロアロイ５５００−ＩＪ型の合金は、ビスマスが５５
パーセント、鉛が４４パーセント、残りの１パーセント
が錫から成り、固体から徐々にプラスチック状態となり
、その後流体に変化する。この型の非共晶合金は、その
転移温度が、下は２〜３度で、最高では２００度以上に
もなる。尚、流体に変化する時でも、斯かる物質はその
粘度が比較的高い、また、非常に大きい圧力、例えば、
５００ｐｓｉ程度の圧力を受けると流れだすがその速度
は非常に遅い、この為、剪断強さは一定でなく、合金に
よって結合されている部材の相対的な変位度は、その部
分の剪断強さ、加えられる力、および温度によって左右
される。
本実施例では１本体３６と、円筒部３４との間の隙間が
例えば０．００１インチで、剪断壁が０゜４００インチ
である。よって、使用する可融性合金の量は９ミリグラ
ムでよい、結果として、フェールセーフモードとなる温
度は、ばねのコンプライアンス特性或は円筒部の筒の長
さの何れか、又は双方を変えれば、異ならせることがで
きる。
例えば０．００１インチで、剪断壁が０゜４００インチ
である。よって、使用する可融性合金の量は９ミリグラ
ムでよい、結果として、フェールセーフモードとなる温
度は、ばねのコンプライアンス特性或は円筒部の筒の長
さの何れか、又は双方を変えれば、異ならせることがで
きる。
以上の構成により、メインバルブは１通常の作動モード
では、大きい方のばね６２に抗って一方の方向に開き、
また、フェールセーフモードでは同ばね６２のばね力に
よって先程とは反対の方向に開く、ところが、通常動作
の妨げとなる腐蝕や粘着等の事態が発生すると、緊急時
にバルブを完全に開くことができない、これは、大きい
方のばねが作動状態を保つために大きな力を加えている
ことによる。
では、大きい方のばね６２に抗って一方の方向に開き、
また、フェールセーフモードでは同ばね６２のばね力に
よって先程とは反対の方向に開く、ところが、通常動作
の妨げとなる腐蝕や粘着等の事態が発生すると、緊急時
にバルブを完全に開くことができない、これは、大きい
方のばねが作動状態を保つために大きな力を加えている
ことによる。
第６図〜第８図は、本発明に係るフェールセーフ式サー
モスタットの別実施例を示す図で、可融性合金は構造体
の内部に完全に保持されている。
モスタットの別実施例を示す図で、可融性合金は構造体
の内部に完全に保持されている。
この実施例では、カバー１８が下面に取り付けられてお
り、サーモスタット１０１が第１図〜第５図に示した実
施例とは、上下が逆になっている。
り、サーモスタット１０１が第１図〜第５図に示した実
施例とは、上下が逆になっている。
以下の説明において方向や相対的な位置は単に便宜上の
もので、装置の向きは何れでもよい、サーモスタット１
０°のセンタロッド４２は、先程の実施例と同様に感温
性のワックス５４によって囲繞されているが、それらの
部材は内側の円筒部７２の筒内に収められている。この
円筒部７２は、その外側に設けられた別の円筒部７０の
内部を作動の当初移動することができない０円筒部７２
はその一端に第１７ランジ７４を備え、その反対側の端
部７５は閉塞されている。そして、それらのＸＡ郡部間
感温性のワックス５４とセンタロッド４２が位置する０
円筒部７０は（第６図〜第８図において見た場合に下端
である）その第１端部がメインバルブ部３２′に結合し
ている。内側の円筒部７２は、そのフランジ側端部７４
が弾性シール４８によって閉塞され、その弾性シール４
８はキャップ５２内に設けられている。内側の円筒部７
２の外周面と外側の円筒部７０の内周面との間には、径
方向に空隙が画成されている。この空隙７６は、内側の
円筒部７２の移動に関連して画成されたもので１円筒部
７２の上端に同心的に形成された開ロア８から上方へ延
びて、最終的に外側の円筒部７０の一端に位置する空間
８０に至る。空間８０の内部には、可融性の合金８２が
充填されており、同合金は通常時、固体であって、フッ
クス５４の膨張によって内側の円筒部７２が移動するに
従い外側の円筒部７０を上方に押し上げる。
もので、装置の向きは何れでもよい、サーモスタット１
０°のセンタロッド４２は、先程の実施例と同様に感温
性のワックス５４によって囲繞されているが、それらの
部材は内側の円筒部７２の筒内に収められている。この
円筒部７２は、その外側に設けられた別の円筒部７０の
内部を作動の当初移動することができない０円筒部７２
はその一端に第１７ランジ７４を備え、その反対側の端
部７５は閉塞されている。そして、それらのＸＡ郡部間
感温性のワックス５４とセンタロッド４２が位置する０
円筒部７０は（第６図〜第８図において見た場合に下端
である）その第１端部がメインバルブ部３２′に結合し
ている。内側の円筒部７２は、そのフランジ側端部７４
が弾性シール４８によって閉塞され、その弾性シール４
８はキャップ５２内に設けられている。内側の円筒部７
２の外周面と外側の円筒部７０の内周面との間には、径
方向に空隙が画成されている。この空隙７６は、内側の
円筒部７２の移動に関連して画成されたもので１円筒部
７２の上端に同心的に形成された開ロア８から上方へ延
びて、最終的に外側の円筒部７０の一端に位置する空間
８０に至る。空間８０の内部には、可融性の合金８２が
充填されており、同合金は通常時、固体であって、フッ
クス５４の膨張によって内側の円筒部７２が移動するに
従い外側の円筒部７０を上方に押し上げる。
この動きによる力は、大きい方の圧縮ばね６２の作用に
よって加えられる軸方向のばね力よりも大きい。
よって加えられる軸方向のばね力よりも大きい。
バイパスは、第６図に示すように始動時、開路状態にあ
る。この時点において感温性ワックス５４はその体積が
小さく、内側のバルブディスク３２°の周縁がバルブリ
ング３０゛の縁と整合して流インバルブが閉塞する。即
ち、ラジェータ側の流路は閉塞された状ＴＥにある。そ
して、ワックス５４が膨張すると、内側の円筒部７２の
内部に軸方向上方への力が加わって、固体状態にあるｏ
７融性の合金８２が、従って、外側の円筒部７０の上部
に画成された空間８０の上端面が押し上げられるので、
双方の円筒部７０．７２が移動する。この動きによって
、バイパス用のパルプディスク６４も円錐形の壁１７に
当接するまで昇動する１次いで、通常の作動状態に入る
と、第７図に示すように、バイパス用のバルブディスク
６４がバイパス側の流路１６を閉塞すると共に、ハウジ
ング延長部の端部よりも幾分下方に移動する。この時、
メインの方のバルブディスク３２゛は、バルブリング３
０の内周縁の高さよりも更に高い位置に移動するので、
ラジェータ側の流路が開路するが。
る。この時点において感温性ワックス５４はその体積が
小さく、内側のバルブディスク３２°の周縁がバルブリ
ング３０゛の縁と整合して流インバルブが閉塞する。即
ち、ラジェータ側の流路は閉塞された状ＴＥにある。そ
して、ワックス５４が膨張すると、内側の円筒部７２の
内部に軸方向上方への力が加わって、固体状態にあるｏ
７融性の合金８２が、従って、外側の円筒部７０の上部
に画成された空間８０の上端面が押し上げられるので、
双方の円筒部７０．７２が移動する。この動きによって
、バイパス用のパルプディスク６４も円錐形の壁１７に
当接するまで昇動する１次いで、通常の作動状態に入る
と、第７図に示すように、バイパス用のバルブディスク
６４がバイパス側の流路１６を閉塞すると共に、ハウジ
ング延長部の端部よりも幾分下方に移動する。この時、
メインの方のバルブディスク３２゛は、バルブリング３
０の内周縁の高さよりも更に高い位置に移動するので、
ラジェータ側の流路が開路するが。
その開路状態は冷却水の温度によって左右される。
温度が異常に高くなると可融性の合金８２が柔和状態と
なり、１膨張したワックス５４によって加えられる軸方
向の力を十分に支えることができなくなる。このため、
内側の円筒部７２は軸方向に下降する。即ち、大きい方
の圧縮ばね６２によってパルプディスク３２′に加えら
れる軸方向の力により空間８０の上面が下方に移動する
。そして、この時、溶融状態にある合金８２が開ロア８
を経て、内側の円筒部７２の周囲に画成された空隙７６
の内部に流入する。
なり、１膨張したワックス５４によって加えられる軸方
向の力を十分に支えることができなくなる。このため、
内側の円筒部７２は軸方向に下降する。即ち、大きい方
の圧縮ばね６２によってパルプディスク３２′に加えら
れる軸方向の力により空間８０の上面が下方に移動する
。そして、この時、溶融状態にある合金８２が開ロア８
を経て、内側の円筒部７２の周囲に画成された空隙７６
の内部に流入する。
可融性の合金８２は、軸方向にある距離移動するが、こ
の移動だけでは、外側の円筒部７０と同円筒部に連結さ
れたバルブディスク３２′とを十分に押し下げることが
できない、そこで１足りない分は、第８図に示すように
５弾性シール４８が内側の円筒部７２のフランジ部７４
から離れることによって筒内に拡がる空間の内部にワッ
クス５４が入りこむことにより達成される。そして、外
側の円筒部７０が内側の円筒部７２を下方に押し下げる
と、内側のバルブディスク３２°が軸方向に目一杯移動
して、その外側のバルブリング３０よりも下方に降下す
る。これにより、メインバルブがそのフェールセーフモ
ードにおいて反対方向の極限まで開く、この実施例と同
様の結果は、第１図〜第５図に示した例でも得られる。
の移動だけでは、外側の円筒部７０と同円筒部に連結さ
れたバルブディスク３２′とを十分に押し下げることが
できない、そこで１足りない分は、第８図に示すように
５弾性シール４８が内側の円筒部７２のフランジ部７４
から離れることによって筒内に拡がる空間の内部にワッ
クス５４が入りこむことにより達成される。そして、外
側の円筒部７０が内側の円筒部７２を下方に押し下げる
と、内側のバルブディスク３２°が軸方向に目一杯移動
して、その外側のバルブリング３０よりも下方に降下す
る。これにより、メインバルブがそのフェールセーフモ
ードにおいて反対方向の極限まで開く、この実施例と同
様の結果は、第１図〜第５図に示した例でも得られる。
但し、可融性の合金８２が構造体の内部に完全に封入さ
れている点が異なる。また、本実施例では、外側の円筒
部７０の下方への移動にともなって、延長部４０とバイ
パス用のディスクバルブ６４も、キャップ５２が取付部
材４４に当接する迄、下方に移動する。従って２７エー
ルセーフモードに切り変わると、流路１９のみならず、
バイパスも開路状態となる。
れている点が異なる。また、本実施例では、外側の円筒
部７０の下方への移動にともなって、延長部４０とバイ
パス用のディスクバルブ６４も、キャップ５２が取付部
材４４に当接する迄、下方に移動する。従って２７エー
ルセーフモードに切り変わると、流路１９のみならず、
バイパスも開路状態となる。
以上説明した第６図〜第８図の構成では、ワックス５４
の移動に加え、可融性の物質８２の流動を利用して、内
側の円筒部３２′を必要なだけ変位させている。ところ
で、センタロッドの形状や大きさは可融性の合金の性質
によって制限を受ける。同合金は、仮に常温で固体であ
っても、それなりの圧力（約５ｏｏｐｓｉ）を受けると
、ゆっくりではあるが、流動する。従って、温度が上昇
し且つ、ワックスが膨張した時には、部材間の接触面積
を十分にとって、可融性の物質が流れ始める圧力よりも
低い圧力に押えておく必要がある。
の移動に加え、可融性の物質８２の流動を利用して、内
側の円筒部３２′を必要なだけ変位させている。ところ
で、センタロッドの形状や大きさは可融性の合金の性質
によって制限を受ける。同合金は、仮に常温で固体であ
っても、それなりの圧力（約５ｏｏｐｓｉ）を受けると
、ゆっくりではあるが、流動する。従って、温度が上昇
し且つ、ワックスが膨張した時には、部材間の接触面積
を十分にとって、可融性の物質が流れ始める圧力よりも
低い圧力に押えておく必要がある。
可融性の合金は、その粘度が変態温度帯において温度と
ともに低下するが、その上限にあってもそれなりの粘度
を保ち、ゆっくりと流動する。この為、構成部材のフェ
ールセーフ位置への移動は、−度にではなく、間をおい
て行われる。又、内部の液圧も制限範囲以下の圧力に保
ち、センタロッド４２の外面が十分な表面積を有するよ
うにしなければならない、したがって、斯かるセンタロ
ッドは、その長さ、径ともに、ある程度以上に設計して
おく必要がある。流路にサーモスタットを内蔵しなけれ
ばならない場合、規格に適合する車両用サーモスタット
は、その設計上、以上の制約を受けることになる。
ともに低下するが、その上限にあってもそれなりの粘度
を保ち、ゆっくりと流動する。この為、構成部材のフェ
ールセーフ位置への移動は、−度にではなく、間をおい
て行われる。又、内部の液圧も制限範囲以下の圧力に保
ち、センタロッド４２の外面が十分な表面積を有するよ
うにしなければならない、したがって、斯かるセンタロ
ッドは、その長さ、径ともに、ある程度以上に設計して
おく必要がある。流路にサーモスタットを内蔵しなけれ
ばならない場合、規格に適合する車両用サーモスタット
は、その設計上、以上の制約を受けることになる。
構成部品を長くすることが可能なら、可融性の物質を充
填する空間の長さを大きくとり、それだけでもって、最
終的なフェールセーフ位置に移動させることができるよ
うにすればよい０本実施例では可融性物質を約４．３グ
ラム充填したが、ワックスの方に十分な期待をかけられ
ない場合は、それ以上の量の合金を使用してもよい、但
し、形状を変化させることで、より広い表面積を確保す
ることもできる０例えば、内側の円筒部の端部を平坦な
形状にかえて湾曲させたり、或は、センタロッドの断面
を今の円形から正方形等に変えることで可能である。
填する空間の長さを大きくとり、それだけでもって、最
終的なフェールセーフ位置に移動させることができるよ
うにすればよい０本実施例では可融性物質を約４．３グ
ラム充填したが、ワックスの方に十分な期待をかけられ
ない場合は、それ以上の量の合金を使用してもよい、但
し、形状を変化させることで、より広い表面積を確保す
ることもできる０例えば、内側の円筒部の端部を平坦な
形状にかえて湾曲させたり、或は、センタロッドの断面
を今の円形から正方形等に変えることで可能である。
上述した実施例の何れにおいても、ワックスが漏洩して
も、それ自体はフェールセーフへの切換動作に影響しな
い、即ち、第１図〜第５図の実施例では、可融性の合金
５６が溶融し且つ円筒部３４が移動すると、小さい方の
ばね６６がバイパス用のバルブ６４をリップ部６５側へ
押し下げ、その結果１円筒部３６も最終的な位置まで、
即ちバイパス側の壁に当接するまで下降する。一方、第
６図〜ｔｊ４８図の実施例では、大きい方のばね６２が
勝り、内側のバルブディスク３２°をフェールセーフ位
置まｆ押し下げる。
も、それ自体はフェールセーフへの切換動作に影響しな
い、即ち、第１図〜第５図の実施例では、可融性の合金
５６が溶融し且つ円筒部３４が移動すると、小さい方の
ばね６６がバイパス用のバルブ６４をリップ部６５側へ
押し下げ、その結果１円筒部３６も最終的な位置まで、
即ちバイパス側の壁に当接するまで下降する。一方、第
６図〜ｔｊ４８図の実施例では、大きい方のばね６２が
勝り、内側のバルブディスク３２°をフェールセーフ位
置まｆ押し下げる。
米国の自動車メーカーは、その多くがバイパスを取り入
れていないが、この型のシステムでは、円筒部の一端に
突設した延長部および同延長部に取り付けたバイパス用
のバルブディスクは、特に設ける必要もない、但し、ワ
ックスが損なわれて円筒部の位置決めが適切に行われな
くなった場合に備えるならば、その対応手段として、下
側に設けられた圧縮ばねが十分に作動できるような延長
部を設けてもよい。
れていないが、この型のシステムでは、円筒部の一端に
突設した延長部および同延長部に取り付けたバイパス用
のバルブディスクは、特に設ける必要もない、但し、ワ
ックスが損なわれて円筒部の位置決めが適切に行われな
くなった場合に備えるならば、その対応手段として、下
側に設けられた圧縮ばねが十分に作動できるような延長
部を設けてもよい。
［発明の効果］
本発明に係る車両用冷却システムのフェールセーフ式サ
ーモスタットは、以上説明した如く構成されているので
、以下の効果を奏する。
ーモスタットは、以上説明した如く構成されているので
、以下の効果を奏する。
（１）可融性の物質である合金が！ｉ路内に流入するの
を防止できる。
を防止できる。
（２）規格品のサーモスタットに容易に取り付けができ
る。
る。
（３）ワックスが漏洩しても、フェールセーフモードへ
の切換動作に影響を及ぼさない。
の切換動作に影響を及ぼさない。
ｔＪＳ１図は本発明に係るフェールセーフ式サーモスタ
ットの一部切り欠き斜視図、第２図は第１図に示すサー
モスタットの一部を拡大した断面図、第３図は本発明に
係るフェールセーフ式サーモスタットの第１実施例を示
す断面図で、サーモスタットは始動時の状態にある、第
４図は第２図に示すサーモスタットの側断面図で、サー
モスタットは通常の冷却を行う作動状態にある。第５図
は第２図に示すサーモスタットの側断面図で、サーモス
タットはフェールセーフモードの状態にある、第６図は
本発明に係るフェールセーフ式サーモスタットの第２実
施例を示す側断面図で、サーモスタットは始動時の状態
にある、第７図は第６図に示す装６の側断面図で、サー
モスタットは通常の冷却を行う作動状態にある、第８図
は本発明に係る第６図の装置の側断面図で、サーモスタ
ットはフェールセーフモードの状態にある。 ０・・・サーモスタット ３・・・流量調整交差路 ６・・・バイパス ２・・・内ディスク ６・・・円筒部 ２・・・センタロッド ８・・・弾性シール ６・・・可融性合金 ４・・・ディスクパルプ
ットの一部切り欠き斜視図、第２図は第１図に示すサー
モスタットの一部を拡大した断面図、第３図は本発明に
係るフェールセーフ式サーモスタットの第１実施例を示
す断面図で、サーモスタットは始動時の状態にある、第
４図は第２図に示すサーモスタットの側断面図で、サー
モスタットは通常の冷却を行う作動状態にある。第５図
は第２図に示すサーモスタットの側断面図で、サーモス
タットはフェールセーフモードの状態にある、第６図は
本発明に係るフェールセーフ式サーモスタットの第２実
施例を示す側断面図で、サーモスタットは始動時の状態
にある、第７図は第６図に示す装６の側断面図で、サー
モスタットは通常の冷却を行う作動状態にある、第８図
は本発明に係る第６図の装置の側断面図で、サーモスタ
ットはフェールセーフモードの状態にある。 ０・・・サーモスタット ３・・・流量調整交差路 ６・・・バイパス ２・・・内ディスク ６・・・円筒部 ２・・・センタロッド ８・・・弾性シール ６・・・可融性合金 ４・・・ディスクパルプ
Claims (16)
- （１）冷却水が循環する流路と、ラジエータ側流路が交
差する交差路を有する、車両用冷却システムのフェール
セーフ式サーモスタットにおいて、前記交差路内に取り
付けられた開放型のハウジングと、 前記ハウジング内に設けられ、固定された外側のバルブ
要素と、該外側のバルブ要素に対して移動自在な内側の
バルブ要素とを有するバルブ手段と、 前記ハウジング内に取り付けられ、前記内側のバルブ要
素に結合すると共に、前記冷却水の温度が上昇した際に
、前記ハウジング内を第１の方向に摺動して該内側のバ
ルブ要素の位置を調整するシリンダ手段と、 前記シリンダ手段に設けられると共に前記ハウジングに
結合されたセンタロッドとを有する感熱性のアクチュエ
ータ手段と、 前記ハウジングと前記内側のバルブ要素との間に介装さ
れて同内側のバルブ要素の移動に抗うばね手段と、 前記シリンダ手段を前記ハウジングに一時的に結合する
一方、その結合関係を溶融した時点で解除するとともに
、前記ばね手段を付勢して前記内側のバルブ要素を前記
第１の方向とは反対の方向に前記外側のバルブ要素を越
えるまで移動させて、前記ラジエータ側流路から前記ハ
ウジング内を通過して前記冷却水の流路に至る流路を開
路状態にする可融性の合金手段とから成る車両用冷却シ
ステムのフェールセーフ式サーモスタット。 - （２）前記アクチュエータ手段は、前記シリンダ手段の
外周に位置すると共に前記内側のバルブ要素に連結され
たスリーブを備えて成り、前記可融性の合金手段は、前
記シリンダ手段と前記スリーブとの間に設けられた請求
項１記載の車両用冷却システムのフェールセーフ式サー
モスタット。 - （３）バイパスが付設されると共に、前記アクチュエー
タ手段がバイパス用のバルブ手段を備え、同バイパス用
のバルブ手段が該アクチュエータ手段に連結され且つ前
記シリンダ手段とともに移動自在である請求項２記載の
車両用冷却システムのフェールセーフ式サーモスタット
。 - （４）前記シリンダ手段は、その内部にシリンダを備え
、該シリンダは前記センタロッドを囲繞し且つ、エンド
チャンバを該シリンダ手段の端部に形成すると共に、そ
の周囲に互いに接続されたサイドチャンバを画成し、前
記可融性の合金は前記エンドチャンバ内に充填され、該
可融性の合金が溶融した際に、前記シリンダ手段と、前
記内側のバルブ要素とが前記内部のシリンダに対して相
対的に移動する請求項１記載の車両用冷却システムのフ
ェールセーフ式サーモスタット。 - （５）バイパスが付設されると共に、前記アクチュエー
タ手段がバイパス用のバルブ手段を備え、同バイパス用
のバルブ手段が前記シリンダ手段に連結され且つ同手段
とともに移動自在である請求項４記載の車両用冷却シス
テムのフェールセーフ式サーモスタット。 - （６）冷却水用のポンプとラジエータとを結ぶ流路内を
流れる冷却水の流量を調整する車両用サーモスタットで
あって、 その内部にセンタチャンバを備え、一端が開口したシリ
ンダ手段と、 上記流路の近傍に位置する前記シリンダ手段の前記開口
端部から前記チャンバの内部に延入するセンタロッド手
段と、 前記シリンダ手段の内部において前記センタロッド手段
に摺動自在に係合すると共に、前記内部チャンバの前記
開口端部を閉塞するシール手段と、 前記内部チャンバ内に充填され、温度変化に応じて体積
が変わることで、前記センタロッドに作用すると共に、
前記シリンダ手段に力を加えて同シリンダ手段を第１の
方向において、その軸方向に移動させる感温性媒体と、 前記シリンダ手段に感温性の合金物質によって連結され
且つ同手段とともに移動するバルブ手段と、 上記流路に固設され、前記センタロッドの自由端部と結
合して同センタロッドを固定支持するサーモスタットハ
ウジングと、 前記バルブ手段と前記サーモスタットハウジングとの間
に介装され、前記バルブ手段が前記第１の方向に移動す
るその動きに抗い且つ、前記冷却水の温度が所定の温度
を越えて前記感温性の合金物質が溶融した際に前記バル
ブ手段を移動させるばね手段を有する手段と、から成る
車両用サーモスタット。 - （７）前記シリンダ手段は、前記バルブ手段に結合され
たスリーブ手段をその外側に備え、感温性の合金が該ス
リーブ手段と前記シリンダ手段との間に介設された請求
項６記載の車両用サーモスタット。 - （８）前記スリーブ手段は、前記シリンダ手段の前記開
口端部近傍に配設され且つ前記バルブ手段に連結する請
求項７記載の車両用サーモスタット。 - （９）前記シリンダ手段は、軸方向に離間して画成され
るとともに、互いが導管を介して接続される一対のチャ
ンバを備え、前記感温性の合金が該チャンバの何れか一
方に充填され、同合金が溶融した際に、他方のチャンバ
内に流入する請求項６記載の車両用サーモスタット。 - （１０）前記冷却水が流動する流路から離れた位置に設
けられたバイパスと、該バイパスに近い方の前記シリン
ダ手段の一端に取り付けられると共に前記シリンダ手段
に対して相対的に移動するバイパス閉塞手段と、前記バ
イパス閉塞手段と前記ハウジング間に介装され、同バイ
パス閉塞手段をシール位置に移動させるばねとを更に備
えて成る請求項６記載の車両用サーモスタット。 - （１１）車両用のフェールセーフ式サーモスタットであ
って、 チャンバをその内部に有する筒状の本体と、前記筒状の
本体に結合され、外側に位置する固定リング部と、その
内側に位置する移動自在な可動ディスク部とから成る流
量調整用バルブ手段と、 前記固定リング部に連結され、前記内部チャンバ内に延
入するセンタロッド手段と、 前記内部チャンバ内に充填され、通常の作動温度で膨張
して前記センタロッド手段に力を加えることにより、前
記筒状の本体を第１の方向に付勢する感温性ワックス手
段と、 前記バルブ手段の前記可動ディスク部を前記筒状の本体
に結合した上で、温度の上昇に従って双方を前記第１の
方向に移動させると共に、前記通常の作動温度よりも高
い所定の温度に達した際に、前記ワックス手段によって
前記センタロッド手段に加えられていた力を前記可動デ
ィスク部から取り除く可融性の合金手段を有する手段と
、前記バルブ手段に取り付けられ、前記可動ディスク部
が前記第１の方向に移動するその動きに弾性的に抗い且
つ、前記可融性の合金手段が溶融した際に前記可動ディ
スク部を第２の方向に付勢するばね手段と、から成る車
両用のフェールセーフ式サーモスタット。 - （１２）前記可融性の合金手段は、前記筒状の本体の外
周と、前記可動ディスク部の内周との間に介設された請
求項１１記載の車両用のフェールセーフ式サーモスタッ
ト。 - （１３）前記筒状の本体は、前記内部チャンバを画成す
る筒部材を有し、該筒部材はリリーフチャンバと、該リ
リーフチャンバに連通するエンドチャンバとを更に画成
し、前記可融性の合金が前記エンドチャンバ内に充填さ
れるとともに、溶融した際に、前記ばね手段が前記可動
ディスク部を前記第２の方向に付勢するにつれて前記リ
リーフチャンバ側に流入し、前記可融性の合金が移動す
ると、前記内部チャンバの体積が増大して前記ワックス
手段を変位させ、前記筒状の本体と前記筒部材は双方と
もに、前記内部チャンバ内に延入する前記センタロッド
の先端に位置する最終位置まで移動する請求項１１記載
の車両用のフェールセーフ式サーモスタット。 - （１４）少なくとも一本のエンジンブロック側流路に接
続するラジエータ側流路と、同流路と整合関係にあるバ
イパスとを有する車両用冷却システム内に形成された交
差路において冷却水の流量を調整するフェールセーフ式
サーモスタットであって、センタチャンバを画成するシ
リンダ手段と、流量を調整する前記交差路内に位置決め
されて、その第１端が前記バイパス側にあるスリーブ手
段と、 前記交差路内に取り付けられ、前記ラジエータ側流路と
前記エンジンブロック側流路との間を流れる冷却水の流
れを部分的に抑える外側のリングバルブ要素と、 前記バイパス側において前記リングバルブ要素を前記ス
リーブ手段にその中間部で連結する第１支持手段と、 前記シリンダ手段に連結されると共に前記リングバルブ
要素の内側に位置付けられて、前記ラジエータ側流路と
前記エンジンブロック側流路との間を流れる前記冷却水
の流れを抑える内側のディスクバルブ要素と、 前記ラジエータ側流路に近い第２端から前記シリンダ手
段の前記センタチャンバ内に延入するセンタロッドと、 前記ラジエータ側流路において前記センタロッドを前記
リングバルブ要素に連結する第２支持手段と、 前記センタロッドの周囲に位置する前記閉塞されたセン
タチャンバの内部に充填されるとともに、前記冷却水の
温度変化に応じて軸方向の力を発生して、前記スリーブ
手段と前記ディスクバルブ要素の双方を前記バイパス側
へ摺動させる感温性手段と、 前記ディスクバルブ要素と前記第１支持手段との間に介
装され、前記ディスクバルブ要素が前記バイパス側へ移
動するのを弾性的に抑える第１圧縮ばね手段と、 前記ディスクバルブ要素と前記シリンダ手段との間に設
けられ、所定の温度が通常の作動温度を越えた際に、前
記ディスクバルブ要素を前記センタロッドから離間させ
て、前記ディスクバルブ要素が前記第１圧縮ばね手段に
より前記バイパスから離れる方に付勢されて前記バルブ
が開放されるようにする感温性で且つ可融性の合金手段
と、前記第１支持手段と前記バイパス用のバルブ手段と
の間に介装されて、前記バイパス用のバルブ手段を前記
バイパス側に弾性的に付勢する第２圧縮ばね手段とから
成るフェールセーフ式サーモスタット。 - （１５）前記スリーブ手段は、前記シリンダ手段に囲設
されるとともに、前記ディスクバルブ要素に連結し、前
記可融性の合金が、該スリーブ手段と前記シリンダ手段
との間に設けられ、双方は該合金によってのみ連結され
る請求項１４記載のフェールセーフ式サーモスタット。 - （１６）前記センタチャンバの内部には、その第１端か
ら離れて内部シリンダが設けられており、そこにエンド
チャンバを画成するとともに、前記シリンダ手段から径
方向に離間して双方の間にリリーフ用の空隙を画成し、
前記シリンダ手段は、前記エンドチャンバと前記リリー
フ用の空隙とを接続する導管手段を備え、前記可融性の
合金手段は該エンドチャンバ内に充填された請求項１４
記載のフェールセーフ式サーモスタット。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US170,405 | 1988-03-18 | ||
| US07/170,405 US4883225A (en) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | Fail-safe thermostat for vehicular cooling systems |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02146219A true JPH02146219A (ja) | 1990-06-05 |
| JP2764110B2 JP2764110B2 (ja) | 1998-06-11 |
Family
ID=22619734
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6740589A Expired - Fee Related JP2764110B2 (ja) | 1988-03-18 | 1989-03-18 | 車両用冷却システムのフェールセーフ式サーモスタット |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4883225A (ja) |
| EP (1) | EP0333687A3 (ja) |
| JP (1) | JP2764110B2 (ja) |
| CA (1) | CA1293959C (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004090404A1 (ja) * | 2003-04-04 | 2004-10-21 | Nippon Thermostat Co., Ltd. | サーモスタット装置 |
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