(57)【要約】  膨張体としてのワックスの熱伝導を改善し、ダイアフラムを改善し構造が単純で耐久性に優れ、応答性が良いサーモエレメントを提供する。  膨張体としてのワックスに金属粉、金属箔等金属小片、ワックスの融点以上の融点を有する低融点合金とを融解混合して、ワックスの熱伝導を改善して応答性が良くする。また、肉厚封止部材の中心部にピストン挿入孔を設け、ピストン挿入孔と外周に設けられたシール部との間を肉厚の厚い肉厚部として、変形が容易な肉厚部を形成した。肉厚封止部材が、従来のサーモエレメントのダイアフラムとガム状流体の機能を併せ持つようにし、ガム状流体、ラバーピストン、保護板を不要とし、部品点数が少なく、構造が簡単で、ガム状流体の漏れが無く、耐久性のあるサーモエレメントを得る。
2008035393.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
温度変化により膨張収縮するワックスを熱膨張体としてケースに充填し、前記ケースの開口部を弾性密封部材で密封し、ワックスの膨張収縮によりピストンを出入りさせるサーモエレメントであって、
前記熱膨張体のワックスとして、金属小片と、ワックスの融点以上の融点を有する低融点合金を融解混合したワックス混合体を使用することを特徴とするサーモエレメント。
【請求項２】
前記弾性密封部材は、ダイアフラム又はスリーブである請求項１に記載のサーモエレメント。
【請求項３】
前記金属小片は、金属粉又は金属箔である請求項１に記載のサーモエレメント。
【請求項４】
温度変化により膨張収縮するワックスを熱膨張体として、ワックスの膨張収縮によりピストンを出入りさせるサーモエレメントであって、
前記ワックスを封入するための一端部が開口した円筒形のケースと、
前記ケースの一端部に係合する円筒形のガイド部材と、
前記ガイド部材の内側に摺動自在に保持されたピストンと、
前記ケースに前記ワックスを封入し、前記ピストンを出入りさせるため、前記ガイド部材と前記ワックスの間に配置された肉厚封止部材と、を備え、
前記肉厚封止部材は、ゴム状弾性体で形成され、
中央部に前記ピストンの一端部を支持するピストン挿入孔が形成され、
前記ピストン挿入孔の端部の薄肉部と、ワックスを封入するため外周部に設けられた環状のリブと、前記薄肉部と前記リブの間に設けられた肉厚の厚い肉厚部と、を有し、
前記肉厚部の一方の面は、前記ガイド部材の基部の当接面に接し、他方の面は、前記ワックスに接し、
温度変化により前記ワックスが膨張すると、前記肉厚封止部材の前記肉厚部と前記薄肉部が変形して、前記ピストンを押し上げることを特徴とするサーモエレメント。
【請求項５】
前記ワックスとして、金属小片とワックスの融点以上の融点を有する低融点合金を融解混合したワックス混合体を使用する請求項４に記載のサーモエレメント。
【請求項６】
温度変化により膨張収縮するワックスを熱膨張体とし、ワックスの膨張収縮によりピストンを出入りさせるサーモエレメントに使用する肉厚封止部材であって、
ゴム状弾性体で形成され、
中央部に前記ピストンの一端部を支持するピストン挿入孔が形成され、
前記ピストン挿入孔の端部の薄肉部と、
外周部に設けられた環状のリブと、
前記薄肉部と前記リブの間に設けられた肉厚部と、を備え、前記肉厚部と前記薄肉部は、前記ワックスの圧力により、前記ピストンを押し上げるように変形可能であることを特徴とする肉厚封止部材。
【請求項７】
請求項６に記載の肉厚封止部材であって、
前記リブと、前記肉厚部の上面をＨｓ６０〜８０の高硬度のゴム、その他の部分をＨｓ２〜４０の低硬度のゴムで一体に形成した肉厚封止部材。
【請求項８】
請求項７に記載の肉厚封止部材であって、
更に、前記ピストン挿入孔の内面をＨｓ６０〜８０の高硬度のゴムで形成した肉厚封止部材。
【請求項９】
請求項６に記載の肉厚封止部材であって、
前記リブと、前記肉厚部の下面をＨｓ６０〜８０の高硬度のゴム、その他の部分をＨｓ２〜４０の低硬度のゴムで一体に形成した肉厚封止部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度変化によるワックスの膨張収縮を利用したサーモアクチュエータであるサーモエレメントに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、温度センサとしてワックス等の熱膨張体を用いたサーモエレメントが用いられている。サーモエレメントは、温度によるワックスの体積変化をピストンの軸線方向の直線運動に変換する。サーモエレメントは、図１に示すダイアフラムタイプ、図２に示すスリーブタイプ等がある。
図１に示すダイアフラムタイプのサーモエレメントは、底のある円筒形状のケース１に、円筒形のガイド部材５が固定される。ケース１内にワックス２が充填され、ワックス２の上端面は、ダイアフラム３により封止されている。ガイド部材５の基端部内の当接面５ａと、ダイアフラム３の上側との間には変形自在な非圧縮性流動体からなるガム状流体４が充填されている。ガイド部材５のガイド筒部5ｂ内には、ガム状流体４の上に、ラバーピストン７、保護板８、ピストン６が設けられている。
環境温度が上昇するとワックス２が膨張し、ダイアフラム３が上方に膨出し、ダイアフラム３の上方に配置されたガム状流体４を押し上げる。ガム状流体４は変形しガイド筒部５ｂに進入して、ラバーピストン７、保護板８を介して、ピストン６を上方へ押し上げる。温度が下降するとワックス２が収縮し、ピストン６に印加された負荷（図示せず）によりピストン６が押し下げられる。こうして、温度変化によりピストン６がガイド部材５から出入する。
本明細書においては、上とは図面の上方向、下とは図面の下方向を言うものとする。【０００３】
図２に示すスリーブタイプのサーモエレメントは、底のある円筒形状のケース１にワックス２が充填され、ワックス２の上端部はスリーブ９により密封されている。スリーブ９の上側は、押さえ板１０により、ケース１に固定される。ケース１の上端部には、円筒形のガイド部材５が設けられ、ガイド部材５の基端部は、ケース１の上端部に固定される。スリーブ９内から、ガイド部材５を貫通してピストン６が設けられている。
環境温度が上昇するとワックス２が膨張し、ワックス２がスリーブ９を押し潰し、スリーブ９に挿入されているピストン６を上方へ押し出す。温度が下降するとワックス２が収縮し、ピストン６に印加された負荷（図示せず）により、ピストン６は下方へ押し戻される。こうして、温度変化によりピストン６がガイド部材５から出入する。【０００４】
ダイアフラムタイプのサーモエレメントはワックスの膨張をダイアフラム、流体を介し直接ピストンを押し上げる直線運動に変換しているので、応答性がよいという利点がある。しかし、ガム状の流体をシールするラバーピストンからの流体漏れが生じやすく、劣化しやすく、耐久性が劣る。【０００５】
スリーブタイプのサーモエレメントはワックスの膨張でスリーブを押し潰し間接的にピストンを押し出す直線運動に変換しているので、応答性が悪い。【０００６】
又、ダイアフラムタイプとスリーブタイプのサーモエレメントに共通する問題として、ワックスの熱伝導が悪いという問題がある。一般に、熱伝導を良くするため銅箔等熱伝導の良い金属小片をワックスに混合している。ワックスに混合する金属の形態は、粉末、チップ、箔等が考えられ、これらを総称して小片という。しかし、ワックスに金属小片を混合しても、十分な熱伝導を得ることができない。特に、低温でワックスが固形状の状態から温度上昇するときは、ワックスの外側から順次軟化し熱伝達される。【０００７】
ワックスの熱伝導が悪いと、ケースの温度が上昇し、ケース内面近傍のワックスが融解し膨張しても、内部のワックスは固形状態のままである。ダイアフラムタイプの場合は、図３に示すようにケース内面近傍のワックス２ａが融解し、内部の固形状態のワックス２ｂでダイアフラム３を押し上げることになるので、ダイアフラム３の劣化を促進させる。
スリーブタイプタイプの場合は、図４に示すようにケース内面近傍のワックス２ａが融解しても、内部の固形状ワックス２ｂに阻害されスリーブ９を押し潰せないので、ピストン６を絞り出すことが出来ない。そのため、ケース内が高圧化し、応答が遅れる。【０００８】
これらのサーモエレメントについては種々の改良が行われている。特許文献１は、ダイアフラムタイプのサーモエレメントについて、ガム状流体を固体粒状物とした構造を開示し、ガム状流体がシール部から漏れ出すのを防止し、耐久性の向上を図っている。
しかし、特許文献１のサーモエレメントは、固体粒状物は流動性が悪く、変形抵抗が大きいという欠点がある。【０００９】
特許文献２は、スリーブタイプのサーモエレメントについて、ラバ・シール・スプール（スリーブ）と、ラバ・シール直状管（蛇腹）を突き合わせて接合し、両者の中心孔にロッド（ピストン）を封入し、ロッドの下部に潤滑油を満たす構造を開示している。これにより、応答性、耐久性を改善している。
しかし、特許文献２のサーモエレメントは、蛇腹が伸張と収縮を繰り返すので、劣化し易く、構造が複雑になる欠点がある。
従って、ワックスの熱伝導を改善したサーモエレメントが求められている。また、構造が単純で耐久性に優れ、応答性が良いサーモエレメントが求められている。【００１０】
【特許文献１】特開平７−６６７５号公報
【特許文献２】特開平９−８９１５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、ワックスの熱伝導を改善したサーモエレメントを提供することである。
本発明の他の目的は、構造が単純で耐久性に優れ、応答性が良いサーモエレメントを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、１態様において（請求項１）、温度変化により膨張収縮するワックスを熱膨張体としてケースに充填し、前記ケースの開口部を弾性密封部材で密封し、ワックスの膨張収縮によりピストンを出入りさせるサーモエレメントであって、
前記膨張体のワックスとして、金属小片と、ワックスの融点以上の融点を有する低融点合金を融解混合したワックス混合体を使用することを特徴とするサーモエレメントである。
前記弾性密封部材は、ダイアフラム又はスリーブであることが好ましい。
前記金属小片は、金属粉又は金属箔であることが好ましい。【００１３】
これにより、ワックスの熱伝導が良くなる。そのため、サーモエレメントのケースに充填されたワックスの外部と内部の温度差が小さくなり、ワックス全体がほぼ均一に融解膨張し、ダイアフラム、スリーブ等の密封部材に対して均一に圧力をかけるので、ダイアフラムの劣化、応答遅れを防止することができる。【００１４】
本発明は、別の態様において（請求項４）、温度変化により膨張収縮するワックスを熱膨張体として、ワックスの膨張収縮によりピストンを出入りさせるサーモエレメントであって、
前記ワックスを封入するための一端部が開口した円筒形のケースと、
前記ケースの一端部に係合する円筒形のガイド部材と、
前記ガイド部材の内側に摺動自在に保持されたピストンと、
前記ケースに前記熱膨張体を封入し、前記ピストンを出入りさせるため、前記ガイド部材と前記ワックスの間に配置された肉厚封止部材と、を備え、
前記肉厚封止部材は、ゴム状弾性体で形成され、
中央部に前記ピストンの一端部を支持するピストン挿入孔が形成され、
前記ピストン挿入孔の端部の薄肉部と、ワックスを封入するため外周部に設けられた環状のリブと、前記薄肉部と前記リブの間に設けられた肉厚の厚い肉厚部と、を有し、
前記肉厚部の一方の面は、前記ガイド部材の基部の当接面に接し、他方の面は、前記ワックスに接し、
温度変化により前記ワックスが膨張すると、前記肉厚封止部材の前記肉厚部と前記薄肉部が変形して、前記ピストンを押し上げる。【００１５】
肉厚封止部材は、従来のサーモエレメントを密封しながら変形するダイアフラムの機能と、ピストンを押し出すガム状流体の両方の機能を果たす。そのため、従来のラバーピストン、保護板が不要で、構造が簡単で、流体の漏れのないサーモエレメントを得ることができる。【００１６】
前記ワックス（熱膨張体）として、金属粉、金属箔等の金属小片とワックスの融点以上の融点を有する低融点合金を融解混合したワックス混合体を使用することができる。
これにより、更に応答性が良く、構造が簡単で、安価なサーモエレメントを得ることができる。【００１７】
本発明は、更に別の態様において（請求項６）、温度変化により膨張収縮するワックスを熱膨張体とし、ワックスの膨張収縮によりピストンを出入りさせるサーモエレメントに使用する肉厚封止部材であって、
ゴム状弾性体で形成され、
中央部に前記ピストンの一端部を支持するピストン挿入孔が形成され、
前記ピストン挿入孔の端部の薄肉部と、
外周部に設けられた環状のリブと、
前記薄肉部と前記リブの間に設けられ、厚い肉厚の肉厚部と、を備え、前記肉厚部と前記薄肉部は、前記ワックスの圧力により、前記ピストンを押し上げるように変形可能である。
前記肉厚封止部材は、軸対称であることが好ましい。【００１８】
前記肉厚封止部材の前記リブと、前記肉厚部の上面は、Ｈｓ６０〜８０の高硬度のゴム、その他の部分は、Ｈｓ２〜４０の低硬度のゴムで一体に形成されたことが好ましい。低硬度のゴムは、Ｈｓ１０〜４０がより好ましい。
前記肉厚封止部材の前記ピストン挿入孔の内面も、Ｈｓ６０〜８０の高硬度のゴムで形成されていることが好ましい。
前記肉厚封止部材の前記リブと、前記肉厚部の下面は、Ｈｓ６０〜８０の高硬度のゴム、その他の部分をＨｓ２〜４０の低硬度のゴムで一体に形成されたことが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のサーモエレメントは、ワックスに金属小片とワックスの融点以上の融点を有する低融点合金とを融解混合したワックス混合体を使用して、ワックス混合体の熱伝導を格段に良くしている。そのため、サーモエレメントに充填されたワックス混合体の外部と内部の温度差が小さくなり、前述したケース内面近傍のみのワックスが融解膨張する現象がなくなる。ワックス全体がほぼ均一に融解膨張し、ダイアフラム、スリーブ等の密封部材に対して均一に圧力をかけるので、ダイアフラムの劣化、応答遅れが解消される。【００２０】
又、肉厚封止部材の中心部にピストン挿入孔を設け、ピストン挿入孔と外周に設けられたシール用のリブとの間の部分を肉厚として、変形が容易な肉厚部を形成した。肉厚封止部材に圧力が加わると、肉厚部が変形し、ピストンを押し出す方向に力を加える。そのため、構造が簡単で、流体の漏れが解消される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
本発明の第１の実施の形態は、サーモエレメントのワックスに金属粉、金属箔等の金属小片と、ワックスの融点以上の融点を有する低融点合金を融解混合し、ワックスの熱伝導率を向上させたものである。サーモエレメントの形状は、図１に示すダイアフラムタイプ、又は図２に示すスリーブタイプである。
サーモエレメントの膨張体として、通常はパラフィンワックスを用いる。用途に応じた膨張特性を得るため、予め融解温度の異なる数種類のワックスを混合融解して用いる。通常は、ワックスの熱伝導を改善する為に、融解混合の際に銅の小片を混合する。銅を粉末として混合すると、ワックスが融解凝固を繰り返して、銅が沈殿する場合があるので、銅は銅粉としてではなく、銅箔等の小片として混合する場合が多い。【００２２】
ワックスに混合する銅箔の割合を増加していくと、ワックスの熱伝導は少しづつよくなる。銅箔の量がある量（９０ｗｔ％程度）に達すると、熱伝導が飛躍的に良くなることが知られている。これは、銅箔同士が接触するためであると考えられる。しかし、製品としてワックスに添加できる銅箔の割合は、５０ｗｔ％程度である。製品化できる割合の銅箔を添加したワックスでは、銅箔がワックスの中に個々に分断されて浮遊した状態であり、良好な熱伝導は得られない。【００２３】
ワックスに、製品化できる割合の銅箔を混合した場合、銅箔を相互に導通状態に出来れば、ワックスの熱伝導は飛躍的に良くなると予測される。そこで、銅箔の他に隣接する銅箔同士を結合するバインダーとなるべき金属を混合することを試みた。【００２４】
製品としてのワックス混合体の重量に対して、銅箔３０ｗｔ％と、使用するワックスの融点（融点約７０℃）より高温の融点を有する低融点合金の粉末２０ｗｔ％を混合した。低融点合金としては、半田にＢｉを添加した易融合金（Ｂｉ５０ｗｔ％、Ｓｎ２２ｗｔ％、Ｐｂ２８ｗｔ％、融点１００℃）を用いた。この混合材を、溶融したワックス（５０ｗｔ％）に投入混合し、次に混合材を混合したワックスを低融点合金の融点より高温になるまで加熱して、さらに撹拌混合した。このようにして作成されたワックス混合体を図１に示すダイアフラムタイプのサーモエレメントに使用した。その結果、温度変化に対するサーモエレメントの応答性が飛躍的に良くなった。図２に示すスリーブタイプのサーモエレメントに使用した場合も、温度変化に対して良い応答性が得られた。【００２５】
ワックス混合体の内部で銅箔同士が低融点合金により結合されて、紐状、網目状等の結合構造を形成したため、熱伝導が飛躍的に良くなったと考えられる。本実施の形態では金属として銅箔を用い、銅箔と低融点合金を混合した後にワックスに混合融解したが、これらに限るものではない。銅箔と低融点合金を別々にワックスに混合することができる。また、銅箔の代わりにＡｌ箔を使用することもできる。
低融点合金としては、錫（Ｓｎ）と鉛（Ｐｂ）からなる半田を用いることができ、半田にビスマス（Ｂｉ）、カドミウム（Ｃｄ）、インジウム（Ｉｎ）、ガリウム（Ｇａ）等を添加した易融合金を用いることができる。また、Ｓｎ-Ｃｕ、Ｓｎ-Ａｌ、Ｓｎ-Ｚｎ、Ｓｎ-Ｍｇ等の錫合金を使用することができる。
第１の実施の形態は、ダイアフラムタイプとスリーブタイプのサーモエレメントを例としているが、勿論これに限るものではない。本発明の金属分又は金属箔と低融点合金を混合したワックス混合体は、他の種類のサーモエレメントにも使用することができる。【００２６】
次に本発明の第２の実施形態について説明する。図６は本発明の第２の実施形態によるサーモエレメントの縦断面図である。第２の実施形態では、図１に示す従来のサーモエレメントにおけるダイアフラム３と、ガム状流体４の代替として、肉厚封止部材２０を用いる。第２の実施形態では、ガム状流体４を用いないので、ガム状流体４の漏れを防止するためのラバーピストン７と、保護板８は不要である。【００２７】
図５は、第２の実施形態のサーモエレメントに使用する肉厚封止部材２０の縦断面図である。肉厚封止部材２０は、全体として軸対称で、中心部にピストン６を挿入するため、ピストンの外径にほぼ等しい内径のピストン挿入孔３ｂが形成されている。ピストン挿入孔３ｂの底部は、ピストンの下端部を受けるための肉厚の薄い薄肉部３ｄとなっている。肉厚封止部材２０の外周部には、ワックスをシールするための環状のリブ３ａが形成される。ピストン挿入孔３ｂとリブ３ａの間は、肉厚の肉厚部３ｃであり、ピストン挿入孔３ｂ近くが厚く、中心から遠くなるにつれて肉厚が薄くなっていく。肉厚部３ｃのガイド部材側（上側）は、ガイド部材５下面の当接面５ａに倣う形状であり、ワックス側（下側）は、円錐形に近い形状である。ワックス２が膨張すると、ワックス２からの力は肉厚封止部材３の中心上方向にかかるようになっている。
肉厚封止部材２０は、ワックスを透過させないようにシールし、サーモエレメントの使用温度に耐える材質とする必要がある。また、ピストンを押し出せるように、変形が容易で、非圧縮性であることが好ましい。
肉厚封止部材の材質として、ニトリルゴム（ＮＢＲ）を使用することができる。また、耐熱性、耐寒性、使用環境などの要求により、水素化ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）、シリコンゴム（ＵＭＱ）を使用することができる。【００２８】
再度図６を参照する。図５の肉厚封止部材２０を使用した本発明の第２の実施形態によるサーモエレメントは、底のある円筒形状のケース１と、円筒形のガイド部材５と、肉厚封止部材３と、ピストン６とを備える。
ケース１は、ワックス２を充填するための底のある円筒部分と、円筒部分より径の大きいフランジ状の拡径部を有する。拡径部の内側には、肉厚封止部材３をシールするための環状のシール面１ａが形成され、シール面１ａに続いて、ガイド部材５の基部５ｄをかしめ固定するための円筒形のかしめ部１ｂが形成されている。
ガイド部材５は、ピストンを摺動自在に保持するガイド筒部５ｂと、ガイド筒部５ｂより径が大きく、ケース１と係合するための基部５ｄとを有する。ガイド筒部５ｂには、ピストンの外径とほぼ等しい内径の孔が形成されている。基部５ｄの下面は、肉厚封止部材３の上面に当接して保持する当接面５ａが形成され、また下面の外周部には肉厚封止部材３のリブ３ａを受入れる環状の溝５ｃが形成されている。
肉厚封止部材３のリブ３ａは、ケース１のシール面と、ガイド部材５の環状の溝５ｃとの間に挟まれて、ワックス２を密封することができる。【００２９】
サーモエレメントを組み立てるには、ピストン６をガイド部材５のガイド筒部５ｂを貫通させ、肉厚封止部材３のピストン挿入孔３ｂに挿入する。肉厚封止部材３のリブ３ａをガイド部材５の溝５ｃに配置する。ワックス２を充填したケース１のシール面１ａに、肉厚封止部材３の外径部が乗るように肉厚封止部材２０とガイド部材５を配置し、ガイド部材５の基部５ｄをケース１のかしめ部１ｂを変形させてかしめ、ガイド部材５とケース１を圧接固定する。ワックス２は、ケース１のシール面１ａと、肉厚封止部材２０のリブ３ａの下面との間で密封される。このようにして、サーモエレメントが組み立てられる。【００３０】
図７は、第２の実施形態によるサーモエレメントが加熱され、ワックスが膨張した状態を示す縦断面図である。前述したようにサーモエレメントは、温度が上昇するとワックス２の膨張により、肉厚封止部材３の上部中心方向に力がかかる。肉厚封止部材３の上面は、ガイド部材５の当接面５ａに当接し、上方へ変形することはできない。肉厚封止部材３の最も変形し易い薄肉部３ｄが、上方へ変形し、ピストン６を上方へ押し出す。【００３１】
ワックス２が更に膨張すると、図８に示すように、肉厚部３ｃがピストンの下方へ移行するように変形すると共に、薄肉部３ｄが更に上方に凸状に変形して、ピストン６を上方へ押し出す。
サーモエレメントの温度が低下すると、ワックス２が収縮し、薄肉部３ｄ、肉厚部３ｃは図６の形状に戻り、ピストンは元の位置に戻る。【００３２】
ピストン６を移動させるためには、肉厚部３ｃは柔らかいほうがよいが、リブ３ａが柔らかすぎるとシール力が落ちる。そのため、肉厚封止部材２０のゴムは、肉厚部３ｃは変形しやすく、リブ３ａがシール力を有するように適度な硬度としなければならない。肉厚封止部材２０のゴムの硬度は、Ｈｓ４０〜６０が好ましい。薄肉部３ｄの肉厚は、０．５ｍｍ〜４ｍｍの範囲が好ましい。【００３３】
図９は、本発明の第３の実施形態による肉厚封止部材２１の縦断面図である。第３の実施形態の肉厚封止部材２１の形状は、第３の実施形態による肉厚封止部材と同じである。リブ３ａと上部の高硬度部３１は、高硬度のゴム材からなり、高硬度３１の下側の大部分は低硬度部３２で、変形し易い低硬度のゴム材からなる。高硬度のゴム材と低硬度のゴム材とを重ねて一体として加硫して、複合ゴムからなる肉厚封止部材を成形する。
ガイド部材５の当接面５ａに接する高硬度部３１は、シールに適した硬度とし、ワックス２の圧力を受ける低硬度部３２は、変形し易く、ピストを移動させやすい肉厚封止部材が得られた。
高硬度のゴム材の硬度は、Ｈｓ６０〜８０（ＪＩＳＫ６３０１）が好ましい。低硬度のゴム材の硬度は、Ｈｓ２〜４０が好ましく、Ｈｓ１０〜４０が更に好ましい。【００３４】
高硬度部３１のゴム材と低硬度部３２のゴム材は同一のゴム材で硬度が違うものを用いるか、又は同一系統のゴム材の硬度が違うものを用いるのが好ましいが、異なる種類のゴム材を用いることもできる。また、高硬度部３１のゴム材と低硬度部３２のゴム材は、加硫により両者を一体とすることが好ましいが、別体とすることもできる。【００３５】
図１０は、本発明の第４の実施形態による肉厚封止部材２２の縦断面図である。第４の実施形態の肉厚封止部材２２は、肉厚封止部材の上側、即ち、リブ３ａと、高硬度部３１と、ピストン挿入孔３ｂの内面と、これに続く薄肉部３ｄの上面を高硬度のゴム材で成形し、他の部分を低硬度のゴム材で成形する。上面が高硬度のゴム材でできているので、低硬度のゴム材の強度を補うことができ、耐久性が向上する。【００３６】
図１１は、本発明の第４の実施形態の変形例による肉厚封止部材２３の縦断面図である。この変形例の肉厚封止部材２３は、薄肉部３ｄの上面だけでなく、薄肉部３ｄの下面まで高硬度のゴム材で成形する。【００３７】
図１２は、本発明の第５の実施形態による肉厚封止部材２４の縦断面図である。第５の実施形態の肉厚封止部材２４は、肉厚封止部材の下面、即ちリブ３ａと、肉厚部３２の下側と、薄肉部３ｄの下側を高硬度のゴム材で成形し、他の部分を低硬度のゴム材で成形する。下面が高硬度のゴム材でできていて、ワックスの圧力を高硬度のゴム材で受けて、低硬度のゴム材に均一な圧力が加わる様にすることができる。【００３８】
図１３は、本発明の第５の実施形態の変形例による肉厚封止部材２５の縦断面図である。この変形例の肉厚封止部材２５は、薄肉部３ｄを全部高硬度のゴム材で成形する。
肉厚封止部材の上面、又は下面を高硬度のゴム材とすることを述べたが、上側、下面の両面を高硬度ゴムとすることもできる。【００３９】
薄肉部３ｄの上面、下面、又は全部を高硬度のゴム材とする場合、薄肉部３ｄの肉厚を０．２ｍｍ〜０．５ｍｍとして変形し易い柔らかさを保持するのが好ましい。【００４０】
さらに、本発明の肉厚封止部材（２０〜２５）を組み込んだサーモエレメントの熱膨張体であるワックスとして、前述の銅箔と低融点合金を融解混合した熱伝導の良いワックス混合体を使用することで、肉厚封止部材に加わる圧力が均一化され、肉厚封止部材に形成された肉厚部の動きがスムーズになり、応答性の良い安価で耐久性の良いサーモエレメントを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】従来のダイアフラムタイプのサーモエレメントの縦断面図。
【図２】従来のスリーブタイプのサーモエレメントの縦断面図。
【図３】ワックスが部分融解した状態を示すダイアフラムタイプのサーモエレメントの縦断面図。
【図４】ワックスが部分融解した状態を示すスリーブタイプのサーモエレメントの縦断面図。
【図５】本発明による第２の実施形態のサーモエレメントに用いる肉厚封止部材の縦断面図。
【図６】本発明による第２の実施形態のサーモエレメントの縦断面図。
【図７】ワックスが膨張した時の第２の実施形態のサーモエレメントの縦断面図。
【図８】ワックスが更に膨張した時の第２の実施形態のサーモエレメントの縦断面図。
【図９】第３の実施形態の肉厚封止部材の縦断面図。
【図１０】第４の実施形態の肉厚封止部材の縦断面図。
【図１１】第４の実施形態の肉厚封止部材の変形例の縦断面図。
【図１２】第５の実施形態の肉厚封止部材の縦断面図。
【図１３】第５の実施形態の肉厚封止部材の変形例の縦断面図。
【符号の説明】
【００４２】
１    ケース
１ａ    シール部
１ｂ    かしめ部
２    ワックス（ワックス混合体）
３    ダイアフラム
３ａ    リブ
３ｂ    ピストン挿入孔
３ｃ    肉厚部
３ｄ    薄肉部
４    ガム状流体
５    ガイド部材
５ａ    当接面
５ｂ    ガイド筒部
５ｃ    溝
５ｄ    基部
６    ピストン
７    ラバーピストン
８    保護板
９    スリーブ
１０    押さえ板
２０    肉厚封止部材
３１    高硬度部
３２    低硬度部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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