(57)【要約】【課題】液体流路２に配置される軸体（例えばプッシュロッド１２）と筒体（例えばガイドメンバ１１）との嵌め合い面を密封するシール構造において、軸体と筒体との摺動抵抗の増加を抑制したうえで、所期の密封性能を長期にわたって維持する。【解決手段】プッシュロッド１２とガイドメンバ１１との間を使用初期段階において主シールリング２０により密封し、使用経過に伴いシューシールリング２０の密封性能が低下したときに補助シールリング２１による密封機能を有効にする。これにより、摺動動作時のトータルな摺動抵抗の増加を抑制または防止したうえで、所期の密封性を長期にわたって維持できるようになる。【選択図】図１
2006038178.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体の流通経路に配置される軸体と、それに軸方向に相対的に摺動可能に嵌め合わされる筒体との嵌め合い面への液体の浸入を防止するシール構造であって、
前記嵌め合い面に介装されるシールリングを有し、
このシールリングは、前記嵌め合い面に液体が浸入したときに、膨潤して軸体に対し液体浸入を防止するのに必要な面圧を発生するものとされていることを特徴とするシール構造。
【請求項２】
液体の流通経路に配置される軸体と、それに軸方向に相対的に摺動可能に嵌め合わされる筒体との嵌め合い面への液体の浸入を防止するシール構造であって、
前記嵌め合い面に軸方向に並んで介装される複数のシールリングを有し、
初期段階において、液体存在側に設けられる主シールリングを軸体に対し所定の面圧を発生するよう接触させる一方で、密封対象側に設けられる補助シールリングを軸体に対し面圧を発生しない状態にし、
前記補助シールリングは、前記主シールリングの使用経過に伴い当該主シールリングと軸体との嵌め合い面に液体が浸入したときに膨潤して軸体に対し液体浸入を防止するのに必要な面圧を発生するものとされていることを特徴とするシール構造。
【請求項３】
請求項２に記載のシール構造において、
前記各シールリングは、筒体の内周面に設けられる複数の環状の凹部内に個別に嵌入されていることを特徴とするシール構造。
【請求項４】
液体の流通経路に配置される軸体と、それに軸方向に相対的に摺動可能に嵌め合わされる筒体との嵌め合い面への液体の浸入を防止するシール構造であって、
前記嵌め合い面に介装される単一のシールリングを有し、
このシールリングは、初期段階において、軸体に対し所定の面圧を発生するよう接触され、かつ、前記嵌め合い面に液体が浸入したときに膨潤して軸体に対し液体浸入を防止するのに必要な面圧を発生するものとされていることを特徴とするシール構造。
【請求項５】
エンジン冷却系の通路に設置されて冷却液の流路を切り替えるサーモスタットであって、
軸方向に不動とされるプッシュロッドと、それに軸方向で相対的に摺動可能に嵌め合わされるガイドメンバと、ガイドメンバに取り付けられる流路切り替え用のバルブと、冷却液の温度に応じてプッシュロッドに対するガイドメンバの嵌め合い深さを変化させることによってバルブを開放状態と閉塞状態とに切り替えるよう動作させる駆動源と、プッシュロッドとガイドメンバとの嵌め合い面への冷却液の浸入を防止するシール構造とを有し、
前記シール構造を、請求項１から４のいずれかに記載の構成にしたことを特徴とするサーモスタット。
【請求項６】
請求項５に記載のサーモスタットにおいて、
前記駆動源は、温度変化に応じて凝固収縮状態と溶融膨張状態とに変化するワックスを用い、このワックスの状態変化に応じてガイドメンバに軸方向への推進力を付与するものであることを特徴とするサーモスタット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸体とそれに軸方向の相対的に摺動可能に嵌め合わされる筒体との嵌め合い面への液体の浸入を防止するシール構造、およびこのシール構造を備えたサーモスタットに関する。サーモスタットは、例えば自動車エンジンの冷却液の温度を制御するのに好適に用いられる。
【背景技術】
【０００２】
この種のサーモスタットは、一般的に、ワックス型と呼ばれるものが主流である。このサーモスタットでは、プッシュロッド（軸体）と、それに軸方向に相対的に摺動可能に嵌め合わされるガイドメンバ（筒体）との嵌め合い面に、冷却液等の液体の浸入を防止するために単一のシールリングが介装されている。このシールリングは、例えばＯリング等とされ、ガイドメンバの内周に設けられている環状凹部内に嵌入されて、プッシュロッドの外周面に対し所定の面圧を発生させる状態で接触されている。
【０００３】
一般的に、上記シールリングは、使用経過に伴い摩耗したり劣化したりしてプッシュロッドに対する面圧が低下する傾向であるため、密封性が経時的に低下することは避けられない。密封性が低下すると、冷却液が浸入して、ガイドメンバの動作円滑性が低下するとともに、冷却液がプッシュロッドとそれを覆う弾性シールスプールとの間に溜まり、バルブが冷間時に閉まりきらない、いわゆる開故障（冷間始動後の暖機運転に時間がかかり、燃費の悪化やヒータが機能しない等の不具合につながる）が発生するおそれがあり、さらに、ガイドメンバに駆動力を付与するワックスに混入してワックスの機能に悪影響を及ぼすおそれがある等、好ましくない。仮に、シールリングのプッシュロッドに対する面圧を大きくさせると、密封性を長期に持続させることが可能になると考えられるが、ガイドメンバの摺動抵抗が増大し、動作円滑性が著しく低下することが懸念される。
【０００４】
この他、上記プッシュロッドおよびガイドメンバを蛇腹状の弾性体で覆い被せることにより、プッシュロッドとガイドメンバとの嵌め合い面への冷却液等の液体の浸入を防止するようにしたものがある（例えば特許文献１参照。）。
【特許文献１】特公平７−４３０４０号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来例の場合、蛇腹状の弾性体という比較的大きな部品が必要であり、部品点数が増加するだけでなく、取り付け作業が面倒である等の不具合が指摘される。しかも、蛇腹状の弾性体をプッシュロッドとガイドメンバの両方を覆い被せるように取り付けているために、プッシュロッドに対するガイドメンバの摺動動作時にその摺動抵抗に加えて、ガイドメンバと蛇腹状の弾性体との間の摩擦抵抗が加算されることになり、動作円滑性が低下することが懸念される。
【０００６】
この課題は、自動車エンジン用のサーモスタットに限らず、いろいろな湯水の流路切り替え用の弁として使用されるサーモスタットにおいても同様に生じるものである。
【０００７】
本発明は、液体流路に配置される軸体と筒体との嵌め合い面を密封するシール構造において、軸体と筒体との摺動抵抗の増加を抑制したうえで、所期の密封性能を長期にわたって維持することを解決すべき課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るシール構造は、液体の流通経路に配置される軸体と、それに軸方向に相対的に摺動可能に嵌め合わされる筒体との嵌め合い面への液体の浸入を防止するものであって、前記嵌め合い面に介装されるシールリングを有し、このシールリングは、前記嵌め合い面に液体が浸入したときに、膨潤して軸体に対し液体浸入を防止するのに必要な面圧を発生するものとされている。
【０００９】
この場合、前記嵌め合い面に液体が浸入したときでも、嵌め合い面の所期の密封性を確保することが可能になる。
【００１０】
本発明に係るシール構造は、液体の流通経路に配置される軸体と、それに軸方向に相対的に摺動可能に嵌め合わされる筒体との嵌め合い面への液体の浸入を防止するものであって、前記嵌め合い面に軸方向に並んで介装される複数のシールリングを有し、初期段階において、液体存在側に設けられる主シールリングを軸体に対し所定の面圧を発生するよう接触させる一方で、密封対象側に設けられる補助シールリングを軸体に対し面圧を発生しない状態にし、前記補助シールリングは、前記主シールリングの使用経過に伴い当該主シールリングと軸体との嵌め合い面に液体が浸入したときに膨潤して軸体に対し液体浸入を防止するのに必要な面圧を発生するものとされている。
【００１１】
この場合、初期段階には主シールリングが密封性を発揮し、使用経過に伴い主シールリングの密封性が低下して液体が補助シールリングと軸体との界面に浸入すると、補助シールリングが膨潤し、所期の密封性を発揮する。しかも、初期段階では主シールリングのみが軸体に対して面圧を発生し、補助シールリングは軸体に対し面圧を発生しないので、軸体と筒体との摺動抵抗は単一のシールリングを用いている従来例と同様に抑えることが可能となる。このように、複数のシールリングを用いて、段階的に密封性を発揮させるようにしているので、可及的に小さな摺動抵抗でもって、密封性を長期にわたって維持できるようになる。
【００１２】
好ましくは、前記各シールリングは、筒体の内周面に設けられる複数の環状の凹部内に個別に嵌入されたものとすることができる。この場合、シールリングの取り付けが簡単に行えるとともに、シールリングの面圧調整を容易に行えるようになる。
【００１３】
本発明に係るシール構造は、液体の流通経路に配置される軸体と、それに軸方向に相対的に摺動可能に嵌め合わされる筒体との嵌め合い面への液体の浸入を防止するものであって、前記嵌め合い面に介装される単一のシールリングを有し、このシールリングは、初期段階において、軸体に対し所定の面圧を発生するよう接触され、かつ、前記嵌め合い面に液体が浸入したときに膨潤して軸体に対し液体浸入を防止するのに必要な面圧を発生するものとされている。
【００１４】
この場合、単一のシールリングを用いるので、上述したと同様に動作円滑性および密封性を向上したうえで、構成を簡素にできる。
【００１５】
本発明に係るサーモスタットは、エンジン冷却系の通路に設置されて冷却液の流路を切り替えるものであって、軸方向に不動とされるプッシュロッドと、それに軸方向で相対的に摺動可能に嵌め合わされるガイドメンバと、ガイドメンバに取り付けられる流路切り替え用のバルブと、冷却液の温度に応じてプッシュロッドに対するガイドメンバの嵌め合い深さを変化させることによってバルブを開放状態と閉塞状態とに切り替えるよう動作させる駆動源と、プッシュロッドとガイドメンバとの嵌め合い面への冷却液の浸入を防止するシール構造とを有し、前記シール構造を、上述した構成にしている。
【００１６】
この場合、前記嵌め合い面の密封性が高いシール構造を備えるから、ガイドメンバの動
作円滑性を高めることができると共に、駆動源に冷却液による悪影響が及ぶことを防止するうえで有利となる。
【００１７】
好ましくは、前記駆動源は、温度変化に応じて凝固収縮状態と溶融膨張状態とに変化するワックスを用い、このワックスの状態変化に応じてガイドメンバに軸方向への推進力を付与するものとすることができる。この場合、ワックスの溶融点を管理することにより、サーモスタットの開閉動作タイミングを容易に変更できる。
【００１８】
なお、シールリングは、弾性を有するものや、弾性を有していないもののいずれであってもよい。シールリングの数は、任意である。３つ以上とする場合には、少なくとも密封対象側に最も近く配置されるシールリングを初期段階で面圧を発生させない状態とするのが好ましい。
【００１９】
また、本発明に係るシール構造は、自動車等のエンジン冷却系に用いるサーモスタットの他に、例えば適宜の装置の液体流路に設置されて液体の流路を切り替える弁装置にも適用することが可能である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係るシール構造によれば、軸体と筒体との相対的な摺動動作を長期にわたって円滑にできて、しかも、軸体と筒体との嵌め合い面の所期の密封性を長期にわたって維持することができる等、信頼性の向上に貢献できる。
【００２１】
本発明に係るサーモスタットによれば、プッシュロッドとガイドメンバとの相対的な摺動動作を長期にわたって円滑にできて、しかも、プッシュロッドとガイドメンバとの嵌め合い面の所期の密封性を長期にわたって維持することができる等、信頼性の向上に貢献できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。ここでは、自動車のエンジンの冷却液の温度制御に用いるワックス型のサーモスタットを例に挙げている。
【００２３】
図１から図７を参照して、ワックス型のサーモスタット１は、冷却液が流通する十字形の通路２の交差部に設置されて、必要に応じて、冷却液の流通経路を選択的に切り替えるために用いられる。
【００２４】
例えば図示しないエンジンのウォータージャケット内の冷却液が設定温度以下のときには、サーモスタット１は、図１の一点鎖線矢印Ａで示すように、前記ウォータージャケット側から通路２の第１、第２導入口２ａ，２ｂに導入される冷却液を通路２のバイパス口２ｃへ導いて前記ウォータージャケット側へ戻す状態とすることにより、冷却液の温度を速やかに上昇させる。また、冷却液が設定温度を越えると、サーモスタット１は、図４の一点鎖線矢印Ｂで示すように、第１導入口２ａから導入される冷却液を還流バイパス口２ｃおよび図示しないラジエータ等の冷却装置に連通される冷却用バイパス口２ｄへ分流させてから前記ウォータージャケット側へ戻す状態とすることにより、冷却液を適温に保つ。
【００２５】
具体的に、サーモスタット１は、主として、サーモアクチュエータ３と、第１、第２バルブ４，５と、第１、第２フレーム６，７と、第１、第２リターンスプリング８，９とを有している。
【００２６】
サーモアクチュエータ３は、冷却液の温度変化を検知して第１、第２バルブ４，５を動
かすための駆動手段であり、有底円筒形の感熱筒１０の開口部に円筒形で蓋状のガイドメンバ１１を取り付け、感熱筒１０内にプッシュロッド１２を入れた状態でプッシュロッド１２の長手方向一端側をガイドメンバ１１の中心孔から感熱筒１０の外部へ突出させた状態にし、ガイドメンバ１１の内側面に取り付けた弾性シールスプール１３と感熱筒１０の内壁面との間にできる空間内にワックス１４を充填した構成である。
【００２７】
なお、ガイドメンバ１１が筒体の一例であり、プッシュロッド１２が軸体の一例であり、ワックス１４が駆動源の一例である。ワックス１４は、温度の高低に応じて、凝固収縮する状態や、溶融膨張する状態に変化するもので、一般的に周知のものを用いることができる。
【００２８】
感熱筒１０の開口側には第１バルブ４が、また、感熱筒１０の底部側には第２バルブ５がそれぞれ取り付けられている。
【００２９】
このサーモアクチュエータ３は、互いに結合した第１、第２フレーム６，７に取り付けられて、プッシュロッド１２の突出端が第１フレーム６の中央に固定され、感熱筒１０が第２フレーム７に相対変位可能に支持されている。第１、第２フレーム６，７の結合体は、冷却液の流通を妨げない形状になっている。
【００３０】
第１バルブ４と第２フレーム７との間には、円筒形の第１リターンスプリング８が弾性圧縮した状態で介装され、また、感熱筒１０の底部と第２バルブ５との間には、第２リターンスプリング９が弾性圧縮した状態で介装されている。第１リターンスプリング８は、その弾性復元力によって、第１バルブ４を第１フレーム６の環状フランジ部６ａに押し付けることによって環状フランジ部６ａの内孔を閉塞するよう弾発付勢する。第２リターンスプリング９は、その弾性復元力によって、第２バルブ５を通路２の第２導入口２ｂに押し付けることによって第２導入口２ｂを閉塞するよう弾発付勢する。
【００３１】
図５および図６を参照して、サーモアクチュエータ３のガイドメンバ１１とプッシュロッド１２との嵌め合い面を密封するシール構造を説明する。
【００３２】
この実施形態では、ガイドメンバ１１とプッシュロッド１２との嵌め合い面に２つのシールリング２０，２１を軸方向に並べて介装している。以下では、感熱筒１０の外部側（冷却液が存在する側）に配置されるシールリング２０を主シールリングとし、感熱筒１０の内部のワックス１４が収納される密封対象側に配置されるシールリング２１を補助シールリングという。
【００３３】
主シールリング２０は、ガイドメンバ１１の中心孔の外側開口に設けられた拡径段部１１ａの内周に嵌入され、ワッシャ等の止め輪１５でもって抜け止めされている。補助シールリング２１は、ガイドメンバ１１の内周面の軸方向途中に設けられた周溝１１ｂに嵌入されている。なお、拡径段部１１ａと止め輪１５とが環状の凹部を形成し、周溝１１ｂの内部が環状の凹部となっている。
【００３４】
そして、主シールリング２０は、その内径寸法がガイドメンバ１１の中心孔の最小内径寸法より小さく設定されている。これにより、ガイドメンバ１１とプッシュロッド１２とを嵌め合わせていない状態、つまり、主シールリング２０が弾性変形していない自由状態のとき、主シールリング２０は、ガイドメンバ１１の拡径段部１１ａから内径側に所定量張り出すことになる。そのため、ガイドメンバ１１とプッシュロッド１２とを嵌め合せた初期段階では、主シールリング２０が弾性圧縮されて、プッシュロッド１２の外周面に負の締め代を持つよう接触することになってプッシュロッド１２に対し所定の面圧を発生する状態になる。
【００３５】
一方、補助シールリング２１は、その内径寸法がガイドメンバ１１の中心孔の最小内径寸法より大きく設定されている。これにより、補助シールリング２１は、ガイドメンバ１１の周溝１１ｂの開口より溝内に引っ込んだ状態となるので、ガイドメンバ１１とプッシュロッド１２とを嵌め合せた初期段階では、プッシュロッド１２の外周面に僅かなすきまを持つ状態で対向されて非接触になる。図ではすきまを誇張して示している。そのため、初期段階では、補助シールリング２１がプッシュロッド１２に対し面圧を発生していない状態になる。なお、前記補助シールリング２１の締め代をゼロにしてもよく、この場合、いわゆるゼロタッチ状態になる。
【００３６】
主シールリング２０は、好ましくは、断面が円形のＯリング等とされ、例えばニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、水素化ニトリルブタジエンゴム（Ｈ−ＮＢＲ）、ふっ素系ゴム（ＦＫＭ），フロロシリコンゴム（ＦＶＭＱ）、あるいはニトリルブタジエンゴム／ポリ塩化ビニルブレンド材（ＮＢＲ・ＰＶＣ）、ＦＫＭ／ＦＶＭＱブレンド材、アクリルゴム（ＡＣＭ），シリコンゴム（Ｑ）等、適宜の弾性材料で形成される。
【００３７】
補助シールリング２１は、例えば断面が四角い形状であり、上述した適宜の弾性材料をベースとして適宜の膨張材を混合したものからなる。具体的には、補助シールリング２１は、例えばエチレノキサイド主体の親和性ポリマーを分子架橋させたゴム状弾性体等で形成されるが、その他の高吸水性ポリマーを混合したゴムで形成することができる。なお、補助シールリング２１に含有させるポリマーは表面に露呈していない状態でも表面に露呈した状態のいずれかの状態にしてもよい。露呈していない場合も、冷却液が補助シールリング２１に触れると、ゴム内に冷却液が浸透してポリマーに吸収される。
【００３８】
図１および図２を参照して、上記サーモスタット１の動作を説明する。
【００３９】
先ず、通路２に通される冷却液の温度が適宜の設定温度以下の場合、ワックス１４が凝固収縮していてワックス圧が低くなっているので、弾性シールスプール１３が広がってプッシュロッド１２に対する感熱筒１０の嵌め合い深さが深くなっているとともに、第１、第２リターンスプリング６，７が伸張していて、第１バルブ４を第１フレーム６の環状フランジ部６ａに圧接させて当該環状フランジ部６ａの内孔を閉塞する状態にしている一方で、第２バルブ５を通路２における第２導入口２ｂから引き離して第２導入口２ｂを開放する状態にしている。この状態では、エンジンのウォータージャケット側から通路２の第１、第２導入口２ａ，２ｂに導入される冷却液は、図１の一点鎖線矢印Ａで示すように、冷却用バイパス口２ｄ（ラジエータ側）へ流れずに還流バイパス口２ｃ（ウォータージャケット側）へ流れることになるので、冷却液の温度が速やかに上昇することになる。
【００４０】
ここで、通路２に通される冷却液の温度が適宜の設定温度を越えると、ワックス１４が溶融膨張してワックス圧が高くなるので、弾性シールスプール１３が絞られて感熱筒１０に対するプッシュロッド１２の嵌め合い深さが小さくなるとともに、第１、第２リターンスプリング６，７が弾性圧縮されることになり、第１バルブ４が第１フレーム６の環状フランジ部６ａから引き離されて当該環状フランジ部６ａの内孔を開放する。このとき、感熱筒１０が図において下降するために第２バルブ５が通路２の第２導入口２ｂに押し付けられて第２導入口２ｂを閉塞する。この状態では、エンジンのウォータージャケット側から通路２の第１導入口２ａに導入される冷却液が、図４の一点鎖線矢印Ｂで示すように、冷却用バイパス口２ｄ（ラジエータ側）と還流バイパス口２ｃ（ウォータージャケット側）とに分流することになるので、冷却液の温度が適温に保たれることになる。
【００４１】
このように、サーモスタット１は、冷却液の温度に応じてプッシュロッド１２に対しガイドメンバ１１が軸方向に摺動することによって冷却液の温度を制御するのであるが、こ
の摺動動作に伴いプッシュロッド１２とガイドメンバ１１との嵌め合い面に冷却液が浸入すると、前記摺動動作の円滑性が低下するので、プッシュロッド１２とガイドメンバ１１との嵌め合い面を主シールリング２０と補助シールリング２１とで密封しているのである。
【００４２】
図７を参照して、各シールリング２０，２１の使用経過に伴うプッシュロッド１２に対する面圧の変化を説明する。
【００４３】
そもそも、使用経過に伴い主シールリング２０が摩耗、劣化することは避けられないが、使用初期段階から、主シールリング２０が所定レベルまで摩耗、劣化するまでの間は、この主シールリング２０のみによって冷却液の浸入を防止する。つまり、図７に示すように、使用初期段階から所定期間が経過するまでの間はプッシュロッド１２に対する主シールリング２０の面圧が十分な密封性を確保するのに必要な面圧を上回っているので、主シールリング２０のみによって冷却液の浸入を防止することができる。この段階では、プッシュロッド１２に対するガイドメンバ１１の摺動抵抗は、プッシュロッド１２に対する主シールリング２０の面圧によって決まる。仮に、主シールリング２０を従来例のシールリングと同一の素材にして同一の条件で使用している場合だと、本実施形態においても、摺動抵抗が十分に小さいレベルに設定できていることになる。
【００４４】
そして、使用経過に伴い主シールリング２０の摩耗、劣化が進行すると、図７に示すように、プッシュロッド１２に対する主シールリング２０の面圧が前記必要面圧を下回ることになり、密封性が低下することになる。このように主シールリング２０の密封性が低下し、冷却液が主シールリング２０を通過した場合には、この冷却液が補助シールリング２１を膨潤させることになる。これにより、補助シールリング２１が縮径して補助シールリング２１がプッシュロッド１２の外周面に所定の負の締め代を持つ状態で接触することになってプッシュロッド１２に対し所定の面圧を発生することになるので、この補助シールリング２１がそれ以上の冷却液の浸入を防止することになる。この段階では、プッシュロッド１２に対するガイドメンバ１１の摺動抵抗は、主シールリング２０による摩擦抵抗に補助シールリング２１による摩擦抵抗が加算されるため、通常ならば単一のシールリングを用いる場合に比べて大きくなると考えられるが、主シールリング２０の経時的な摩耗、劣化に伴いそれによる摩擦抵抗が軽減される分、トータルの摺動抵抗が増加することを抑制または防止できる。したがって、目標とする摺動抵抗の値に基づいて、主シールリング２０や補助シールリング２１のプッシュロッド１２に対する接触面積や接触面圧等を適宜設定することが好ましい。
【００４５】
ところで、補助シールリング２１は、使用経過に伴い膨潤量が増すので、図７に示すように、プッシュロッド１２に対する面圧が徐々に増大するものの、予め設定される目標保障期間を想定して、面圧の増大を抑制するように、補助シールリング２１の膨潤特性を適宜設定することが好ましい。
【００４６】
以上説明した実施形態によれば、ガイドメンバ１１とプッシュロッド１２との嵌め合い面のシール構造を工夫することにより、サーモアクチュエータ３の動作円滑性を長期にわたって安定させたうえで、ガイドメンバ１１とプッシュロッド１２との間の摺接部位の所期の密封性を長期にわたって維持することができる。したがって、サーモスタット１の信頼性の向上が図れる。
【００４７】
図８から図１２を参照して、本発明に係るシール構造およびサーモスタット１の他の実施形態を説明する。
【００４８】
この実施形態では、単一のシールリング２２を用い、このシールリング２２を、図１に
示した補助シールリング２１と同様の構成にしている。
【００４９】
つまり、シールリング２２は、好ましくは、断面が円形のＯリング等とされ、上述した第１シールリング２０の弾性材料をベースとして適宜の膨張材を混合したものからなる。具体的には、シールリング２２は、例えばエチレノキサイド主体の親和性ポリマーを分子架橋させたゴム状弾性体等で形成されるが、その他の高吸水性ポリマーを混合したゴムで形成することができる。この実施形態では、シールリング２２に含有させるポリマーを表面に露呈させずに内部に埋没した状態にしている。但し、ポリマーを露呈させる状態にしていてもよい。
【００５０】
このシールリング２２は、その内径寸法がガイドメンバ１１の中心孔の最小内径寸法より小さく設定されている。これにより、ガイドメンバ１１とプッシュロッド１２とを嵌め合わせていない状態、つまり、シールリング２２が弾性変形していない自由状態のとき、シールリング２２は、ガイドメンバ１１の拡径段部１１ａから内径側に所定量張り出すことになる。そのため、ガイドメンバ１１とプッシュロッド１２とを嵌め合せた初期段階では、シールリング２２が弾性圧縮されて、プッシュロッド１２の外周面に負の締め代を持つよう接触することになってプッシュロッド１２に対し所定の面圧を発生する状態になる。
【００５１】
図１２を参照して、各シールリング２０，２１の使用経過に伴うプッシュロッド１２に対する面圧の変化を説明する。
【００５２】
つまり、使用経過に伴いシールリング２２が摩耗、劣化することは避けられないが、使用初期段階から、シールリング２２が所定レベルまで摩耗、劣化するまでの間は、このシールリング２２が冷却液の浸入を防止する。つまり、図１２に示すように、使用初期段階から所定期間が経過するまでの間はプッシュロッド１２に対するシールリング２２の面圧が十分な密封性を確保するのに必要な面圧を上回っているので、シールリング２２のみによって冷却液の浸入を防止することができる。この段階では、プッシュロッド１２に対するガイドメンバ１１の摺動抵抗は、プッシュロッド１２に対するシールリング２２の面圧によって決まる。仮に、シールリング２２を従来例のシールリングと同一の素材にして同一の条件で使用している場合だと、本実施形態においても、摺動抵抗が十分に小さいレベルに設定できていることになる。
【００５３】
ここで、仮に、図１２に示すように、シールリング２２の摩耗、劣化が進行し、プッシュロッド１２に対するシールリング２２の面圧が必要面圧より低下すると、密封性が低下し、冷却液がシールリング２２とプッシュロッド１２との界面に浸入するようになる。しかし、シールリング２２の表面の摩耗に伴いその内部に混入させているポリマーが露呈するので、前記浸入した冷却液がシールリング２２を膨潤させることになる。そのため、シールリング２２が縮径して当該シールリング２２がプッシュロッド１２の外周面に所定の負の締め代を持つ状態で接触することになってプッシュロッド１２に対し所定の面圧を発生することになるので、このシールリング２２がそれ以上の冷却液の浸入を防止することになる。この段階では、プッシュロッド１２に対するガイドメンバ１１の摺動抵抗は、単一のシールリング２２による摩擦抵抗のみであるので、前記摺動抵抗の増加を抑制または防止できる。したがって、目標とする摺動抵抗の値に基づいて、シールリング２２の組成やプッシュロッド１２に対する接触状態を適宜設定することが好ましい。
【００５４】
特に、この実施形態では、単一のシールリング２２を用いているので、２つのシールリング２０，２１を用いた場合に比べて部品点数が少なくて済み、コスト面で有利である。
【００５５】
以下、本発明の応用例や変形例を説明する。
【００５６】
（１）各シールリング２０〜２２の断面形状については特に限定されるものではない。
【００５７】
（２）図１に示した実施形態において、図示しないが、主シールリング２０と同一のシールリングを２つ以上として、それらを軸方向に並べてもよい。その場合でも、補助シールリング２１は、ワックス１４にもっとも近くに配置する必要がある。
【００５８】
（３）図１に示した実施形態では、主シールリング２０を拡径段部１１ａに補助シールリング２１を周溝１１ｂに個別に嵌入させているが、両シールリング２０，２１を単一の環状の凹部に嵌入させるようにしてもよい。
【００５９】
（４）図８に示した実施形態において、図示しないが、シールリング２２と同一のシールリングを２つ以上として、それらを軸方向に並べてもよい。
【００６０】
（５）上記実施形態では、各シールリング２０〜２２をガイドメンバ１１の内周に形成した拡径段部や周溝内に嵌入しているが、プッシュロッド１２の外周に周溝あるいは縮径段部を設け、ここに嵌入するようにしてもよい。さらに、ガイドメンバ１１の内周やプッシュロッド１２の外周にフランジを一体に設けるか、あるいは鍔輪を取り付け、これらで各シールリング２０〜２２を支持させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明に係るサーモスタットの一実施形態で、閉塞状態を示す断面図である。
【図２】図１のサーモスタットの上面図である。
【図３】図１のサーモスタットの下面図である。
【図４】図１のサーモスタットで、開放状態を示す断面図である。
【図５】図１のサーモスタットで、定常状態を示す要部の拡大図である。
【図６】図１のサーモスタットで、所定期間経過後の状態を示す要部の拡大図である。
【図７】図１のサーモスタットにおける使用期間とシールリングの面圧との関係を示すグラフである。
【図８】本発明に係るサーモスタットの他の実施形態における図１相当図である。
【図９】図８のサーモスタットの上面図である。
【図１０】図８のサーモスタットの下面図である。
【図１１】図８のサーモスタットで、開放状態を示す断面図である。
【図１２】図８のサーモスタットにおける使用期間とシールリングの面圧との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６２】
１      サーモスタット
２      通路
２ａ    通路の第１導入口
２ｂ    通路の第２導入口
２ｃ    通路の還流バイパス口
２ｄ    通路の冷却用バイパス口
３      サーモアクチュエータ
４      第１バルブ
５      第２バルブ
８      第１リターンスプリング
９      第２リターンスプリング
１０      感熱筒
１１      ガイドメンバ（筒体）
１２      プッシュロッド（軸体）
１３      弾性シールスプール
１４      ワックス（駆動源）
２０      主シールリング
２１      補助シールリング
【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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