(57)【要約】  高温冷却液ポート３３から流入する高温冷却液の温度を主に感知し、この感知した温度に基づいて高温冷却液ポート３３側へ駆動可能な温度感知可動部３９と、温度感知可動部３９に一体的に取り付けられ、温度感知可動部３９の高温冷却液ポート３３側への駆動に応じて低温冷却液ポート３１と混合室３２とを開放可能に構成することにより、低温冷却液ポート３１から混合室３２への低温冷却液の流入量を制御するメインバルブ３６と、高温冷却液ポート３３に連絡され、高温冷却液ポート３３からの高温冷却液を温度感知可動部３９の周囲へと整流した後、これを混合室３２へ流出させる高温冷却液整流部４２とを備える。
2007108273.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却部において冷却された低温冷却液を混合室に流入させる低温冷却液ポートと、被冷却部において加熱された高温冷却液を混合室に流入させる高温冷却液ポートと、前記混合室において前記低温冷却液及び前記高温冷却液を混合することにより生成した冷却液を前記被冷却部へと送出するサーモスタット装置において、
前記低温冷却液ポート側に設けられたピストンシャフト支持部に固定され、他端が前記高温冷却液ポート側へ延長されているピストンシャフトと、
前記ピストンシャフトの他端に設けられ、前記高温冷却液ポートから流入する高温冷却液の温度を主に感知し、この感知した温度に基づいて前記高温冷却液ポート側へ駆動可能な温度感知可動部と、
前記温度感知可動部に一体的に取り付けられ、前記温度感知可動部の前記高温冷却液ポート側への駆動に応じて前記低温冷却液ポートと前記混合室とを開放可能に構成することにより、前記低温冷却液ポートから前記混合室への前記低温冷却液の流入量を制御するメインバルブと、
前記高温冷却液ポートに連絡され、該高温冷却液ポートからの前記高温冷却液を前記温度感知可動部の周囲へと整流した後、これを前記混合室へ流出させる高温冷却液整流部とを備えること
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は、前記温度感知可動部を遊挿可能な筒形に構成されていること
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】
前記温度感知可動部から前記高温冷却液ポートにかけて延長されている延長軸を支持案内するための支持案内部が前記高温冷却液ポート内に形成されていること
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】
前記温度感知可動部の側面を支持案内可能な可動案内支持部を更に備え、
前記可動案内支持部は、前記高温冷却液ポートからの高温冷却液が前記混合室へ通過可能な孔を形成してなること
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５】
前記高温冷却液ポートからの前記高温冷却液を前記可動案内支持部の高温冷却液ポート側において前記温度感知可動部の周囲へと整流すること
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６】
前記温度感知可動部と前記メインバルブとを連結し、かつ前記温度感知可動部と一体化されたメインバルブ連結部位と、
前記メインバルブ連結部位を支持案内するための支持案内部とをさらに備え、
前記温度感知可動部の位置が、前記高温冷却液ポートからの高温冷却液の流出口付近まで延長されるように、前記メインバルブ連結部位の長さが調整されていること
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７】
前記温度感知可動部の周囲には、案内部材が形成され、
前記高温冷却液整流部は、前記案内部材を支持案内自在とした筒形で構成され、
前記案内部材は、前記高温冷却液ポートから供給されてきた高温冷却液を前記温度感知可動部の周囲へ整流し、さらに前記混合室へ流出可能な整流路が形成されてなること
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８】
前記温度感知可動部は、その外周において前記高温冷却液整流部との間隙の形状に対応した突起部が設けられていること
を特徴とする請求項２記載のサーモスタット装置。
【請求項９】
前記高温冷却液整流部は、内側へ縮径された縮径部が形成され、
前記温度感知可動部の駆動に応じて、当該温度感知可動部と前記高温冷却液整流部との間隙が絞り自在に構成されていること
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１０】
前記温度感知可動部の外周から離間した位置からこれを取り囲むように、前記メインバルブ側から延長されているディフレクターを更に備えること
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１１】
被冷却部において加熱された高温冷却液を流入させる被冷却部連結ポートと、被冷却部へ再び冷却液を送り返すバイパスポートと、冷却部へ冷却液を送り出す冷却部連結ポートとを有するサーモスタット装置において、
前記冷却部連結ポート側に設けられたピストンシャフト支持部に固定され、他端が前記バイパスポート側へ延長されているピストンシャフトと、
前記ピストンシャフトの他端に設けられ、前記被冷却部連結ポートから流入する高温冷却液の温度を感知し、この感知した温度に基づいて前記バイパスポート側へ駆動可能な温度感知可動部と、
前記温度感知可動部に一体的に取り付けられ、前記温度感知可動部の前記バイパスポート側への駆動に応じて前記冷却部連結ポートと前記被冷却部連結ポートとを開放可能に構成することにより、前記被冷却部連結ポートから前記冷却部連結ポートへの前記高温冷却液の流入量を制御するメインバルブと、
前記バイパスポートに連絡され、前記被冷却部連結ポートからの前記高温冷却液を前記温度感知可動部の周囲へと整流した後、これを前記バイパスポートへ流出させる高温冷却液整流部とを備えること
を特徴とするサーモスタット装置。
【請求項１２】
前記ピストンシャフトにおける高温冷却液ポート側に設けられたバイパスバルブを更に備え、
前記高温冷却液整流部は、前記高温冷却整流部が前記被冷却部連結ポートに対して常時露出された状態となる程度まで高さ調整された筒形で構成され、
前記バイパスバルブは、前記温度感知可動部の駆動状態に応じて前記高温冷却液整流部内に挿入自在に構成されていること
を特徴とする請求項１１記載のサーモスタット装置。
【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２０は、図１０に示すように、ラジエターなどの冷却部で冷却された低温冷却液Ａを混合室１９に流入させる低温冷却液ポート２、この低温冷却液ポート２に略対抗する側に設けられた、エンジン（被冷却部）で加熱された高温冷却液Ｂを混合室１９に流入させる高温冷却液ポート３、低温冷却液ポート２と高温冷却液ポート３から流入し混合形成された冷却液Ｃをエンジンに送出する冷却液送出しポート４とからなるハウジング本体１６を備えている。また、このサーモスタット装置２０は、ハウジングカバー１に設けられたピストンシャフト支持部６に支持されるように高温冷却液ポート３に向け設けられたピストンシャフト７と、このピストンシャフト７に取り付けられた混合室１９の液温に対応して可動する熱膨張材エレメントである温度感知可動部８と、ピストンシャフト７に支持案内されて温度感知可動部８と一体的に可動して低温冷却液ポート２からの低温冷却液Ａの混合室１９への流入量を制御するメインバルブ９と、ハウジングカバー１によりメインバルブ９から離れた部位に支持された取り付け枠１０と、メインバルブ９と取り付け枠１０の間に押し付勢状態で設けられ、メインバルブ９を低温冷却液ポート２に付勢押し付けするメインスプリング１１と、温度感知可動部８から高温冷却液ポート３に向かう方向で設けられたバイパスシャフト１２と、このバイパスシャフト１２に設けられた、温度感知可動部８と高温冷却ポートを閉止するまで一体的に可動して高温冷却液ポート３からの高温冷却液Ｂの混合室１９への流入量を制御するバイパスバルブ１３と、このバイパスバルブ１３と温度感知可動部８との間に押し付勢状態で取り付けられ、バイパスバルブ１３を高温冷却液ポート３に付勢押し付けするバイパススプリング１４とを備えている。【０００３】
温度感知可動部８の周囲の液温上昇時においては、カップ１５の中に密封された熱膨張材が、温度感知可動部８の周囲の液温に応じて体積増大し、ピストンシャフト７を押し出し動作し、ピストンシャフト７は可動できないように固定されているのでピストンシャフト７を押して温度感知可動部８が移動する。このときに、温度感知可動部８に固定されたメインバルブ９をメインスプリング１１の荷重に逆らって開移動させ、低温冷却液Ａの流入量を増大させ、且つ、バイパスバルブ１３を閉め移動させて高温冷却液Ｂの流入量を減少させる。【０００４】
また、温度感知可動部８の周囲の液温の降下の際には、温度感知可動部８の周囲の液温に応じて、熱膨張材の体積収縮が起こり、メインスプリング１１の付勢力によってピストンシャフト７を押し戻し、メインバルブ９がそれに伴って閉め移動し、ラジエターからの低温冷却液Ａの流入量を減少させ、且つ、高温冷却液Ｂの流入量を増大させる。【０００５】
このような動作により、従来のサーモスタット装置２０は、高温冷却液Ｂとラジエターからの低温冷却液Ａの混合液である冷却液Ｃの液温を主に感知し一定温度に保つように制御し、該冷却液Cをエンジンに供給する。【０００６】
同様な構成および動作をするサーモスタット装置として、特許文献１〜４の開示技術が提案されている。
【特許文献１】実開平２−５６７２号公報
【特許文献２】実開平６−３７５２４号公報
【特許文献３】特開平１０−１９１６０号公報
【特許文献４】特公昭４７−１６５８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した従来技術は次に述べるような欠点があった。
（１）混合室１９において、高温冷却液ポート３および堰１８が温度感知可動部８から離れた構成であるので、混合部（温度感知可動部８周囲）に高温冷却液Ｂが届き難い。したがって低温冷却液Ａと高温冷却液Ｂとが温度感知可動部８の部位で効率よく混合できず、温度感知可動部８が冷却液Ｃの温度を感知し難くなる。その結果、エンジンを冷却する冷却液Ｃの液温が不安定となり、且つ、エンジン負荷変動等に伴う温度制御幅が大きくなるという欠点を有する。【０００８】
さらに、この混合室１９に、車室ヒーター用の回路から戻ってくる冷却液が流入する場合、ますます混合を高効率に行うことができず、上記欠点は増幅する。【０００９】
またさらに、高温冷却液Ｂを感温する性能が悪いために冷却系全体の温度上昇時にオーバーシュートの懸念が大きいという欠点も有する。【００１０】
このため、冷却液温には上限があるために通常の制御液温をあらかじめ比較的低温に抑えておかなければならず、エンジンの燃焼効率の低下、及びエンジンのフリクションロス、熱的損失の増大により燃費の悪化などを招く。【００１１】
また、冷却液Ｃのエンジン負荷変動に伴う温度制御幅が大きくなるということは、図１１に示すような従来技術品の特性となり、エンジンの熱的膨張収縮が大きくなる。また、それが頻繁に起こることになれば、エンジンのストレスの増大による低寿命化、温度降下時と温度差によるエンジン性能の低下等を招く。【００１２】
（２）従来では、高温冷却液Ｂを遮断して全ての高温冷却液Ｂをラジエターに通す際に、バイパススプリング１４によってバイパスバルブ１３を高温冷却液ポート３に押し付けていた。しかしながら、このバイパススプリング１４の荷重は、温度感知可動部８に対する負荷となる。温度感知可動部８への負荷が大きいと、必然的に温度感知可動部８の寿命が短くなる。また、熱膨張材にかかる圧力が高くなるために熱膨張材の融点が上昇し、メインバルブ９の開度を大きくとるには、より高い冷却液温が必要となる。即ち、冷却液Cの温度が上昇し、更なるメインバルブ９の開度が必要な際に、図１２に示す従来技術の特性のように、メインバルブ９の開度を稼ぐことができないという欠点を有するものであった。【００１３】
（３）高温冷却液ポート３の閉止時において、急激に高温冷却液ポート３を遮断してしまうため、閉止直後に温度ハンチングが生じ冷却液Ｃの温度が安定しないという欠点を有するものであった。【００１４】
（４）従来技術におけるバイパスバルブ１３は、フラットな円板の面で、高温冷却液ポート３全面に当たり閉じる構造である。そして、メインバルブ９閉弁時のバイパスバルブ１３と高温冷却液ポート３の距離は、ａ：メインバルブ９閉弁時における高温冷却液ポート３の流路面積の確保、ｂ：バイパスバルブ１３閉弁後、更に冷却液Ｃ温が上昇して、温度感知可動部８が更に移動した際にバイパススプリング１４の線間が密着しないこと、ｃ：バイパスバルブ１３と温度感知可動部8が接触しないこと、という因子で決められていた。【００１５】
即ち、メインバルブ９閉弁時にバイパスバルブ１３と高温冷却液ポート３の距離を大きくとる必要があった。【００１６】
このため、高温冷却液Ｂを出来るだけ温度感知可動部８方向に導くために堰１８のような複雑な構造が必要となった。【００１７】
本発明は以上のような従来技術の欠点に鑑み、主に自動車のエンジンの冷却液温を従来より高温に保つことを実現し、冷却液温を高精度に制御することが出来るサーモスタット装置を提供することを目的としている。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サーモスタット装置を提供することを目的としている。【００１８】
また本発明の他の目的は、主に自動車のエンジンの冷却液温を高精度に制御することができ、且つ、安定した動作と長寿命化を実現するサーモスタット装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明を適用したサーモスタット装置は、上述した課題を解決するために、冷却部において冷却された低温冷却液を混合室に流入させる低温冷却液ポートと、被冷却部において加熱された高温冷却液を混合室に流入させる高温冷却液ポートと、前記混合室において前記低温冷却液及び前記高温冷却液を混合することにより生成した冷却液を前記被冷却部へと送出するサーモスタット装置において、前記低温冷却液ポート側に設けられたピストンシャフト支持部に固定され、他端が前記高温冷却液ポート側へ延長されているピストンシャフトと、前記ピストンシャフトの他端に設けられ、前記高温冷却液ポートから流入する高温冷却液の温度を主に感知し、この感知した温度に基づいて前記高温冷却液ポート側へ駆動可能な温度感知可動部と、前記温度感知可動部に一体的に取り付けられ、前記温度感知可動部の前記高温冷却液ポート側への駆動に応じて前記低温冷却液ポートと前記混合室とを開放可能に構成することにより、前記低温冷却液ポートから前記混合室への前記低温冷却液の流入量を制御するメインバルブと、前記高温冷却液ポートに連絡され、該高温冷却液ポートからの前記高温冷却液を前記温度感知可動部の周囲へと整流した後、これを前記混合室へ流出させる高温冷却液整流部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
以上の構成からなる本発明は、以下の効果を奏する。【００２１】
（１）高温冷却液ポートに連絡されて、該高温冷却液ポートからの高温冷却液をその温度や流速を大きく損なうことなく確実に温度感知可動部の周囲（底面・側面）に接触させ伝熱させるようにする。前記温度感知可動部の全部または一部を覆い該温度感知可動部に近接する部位にその開口部位を位置させてなる高温冷却液整流部が設けられ、開口部位より手前では高温冷却液整流部の内側で温度感知可動部との隙間部分が高温冷却液の循環通路を形成し、開口部位の先では温度感知可動部の周囲を高温冷却液が取り巻き支配する状態になっている。以上により前記温度感知可動部が配置される域を高温冷却液が支配する領域とする高温冷却液整流構造を形成するので次に述べるような効果を奏する。【００２２】
本発明では、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を制御することができる。高温冷却液の温度感知可動部への温度支配率を十分に高め該高温冷却液の温度の影響を受けて該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。【００２３】
混合室に、車室ヒーター用の回路から戻ってくる冷却液が流入する場合でも、高温冷却液整流部と該高温冷却液整流部を通過した高温冷却液が車室ヒーター用の回路からの冷却液をガードして、高温冷却液の温度感知可動部への温度支配率を維持することができる。【００２４】
ここで「高温冷却液の温度感知可動部への温度支配率」とは、下記の式で示される係数aで定義されるものである。
（温度感知可動部の感温温度）＝a×（高温冷却液温）＋b×（低温冷却液温）【００２５】
冷却液の熱を利用した車室ヒーターを流れる回路からの冷却液が混合室に戻される場合でも、基本的には、上記式と同様である。【００２６】
したがって、本発明によるサーモスタット装置は、従来技術による混合液である冷却液Ｃの液温を主に感知し一定温度に保つように制御し該冷却液Cをエンジン等の被冷却部に供給するサーモスタット装置から、十分にエンジン等被冷却部出口の冷却液（高温冷却液B）の液温を主に感知し（該高温冷却液Bの液温を）一定温度に保つように液温制御された冷却液Cをエンジン等の被冷却部に供給するサーモスタット装置への転換である。【００２７】
またこの転換は、冷却系における装着位置関係を変更することなく実現するので、広く普及している従来技術により構築された冷却系設計を大きく見直す必要なく実現可能である。【００２８】
一般に冷却系において冷却液の最高温度には限度があり、それを超えないように冷却液温が設定され制御されなければならない。ところで、自動車などに搭載される冷却系において、冷却液がもっとも高温になる部分がエンジン等被冷却部出口の冷却液である。従来技術では、さまざまな運転状況でエンジン等被冷却部出口の冷却液の温度（高温冷却液温）が許容限度を超えないように予めエンジン等の被冷却部に供給する冷却液の温度を低く制御して供給する。しかし、本発明によれば、上記説明の効果により、エンジン等被冷却部出口液温を直接感知し制御するので、許容限度いっぱいの冷却液温設定が可能である。必要に応じて被冷却部に供給する冷却液温を上げ下げしながらも、エンジン等被冷却部出口の冷却液温を高温側の許容限度付近で安定に保つので、被冷却部内部の平均水温を従来技術に比べて高く設定することができる。【００２９】
このことは、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、熱的損失の低減等、に寄与し、結果としてエンジンの低燃費化を実現する。また、車室ヒーターの能力向上等にも寄与出来る。【００３０】
上記説明の効果により、安定して高温冷却液の温度を感知するので、エンジンを冷却する冷却液の液温が不安定となるという問題を克服し、高温冷却液温を中心とした冷却液温の安定した制御を実現することができる。これにより、エンジンの冷却液温変動による熱的膨張収縮を抑えることができ、エンジンへのストレスの軽減を実現する。【００３１】
これらの効果は、具体的には図１１に示すような、本発明によって得られる自動車走行中の冷却液温特性により得ることが出来るものである。【００３２】
図１１に示すデータは、同一の自動車に従来技術を搭載した場合と本発明技術を搭載した場合で、その他の条件は同一にして、また同一走行モードで試験したときのエンジン出口液温（高温冷却液温）の推移を記録したものである。【００３３】
例示的に説明すると、図１１に示すような挙動を呈するある自動車においては、冷却系におけるエンジン出口の冷却液温はＴ℃（例えば９７℃）が最も高能率、低燃費でエンジンが動作する冷却液温度理想値である。すなわち９７℃一定のエンジン出口冷却液温でエンジンが動作することが理想的である。【００３４】
従来技術ではエンジン出口の冷却液温度がＴｍａｘ℃（例えば１００℃）〜Ｔ２℃（例えば８８℃）の温度差で、主にエンジンの負荷状態に同調して、次いでハウジング内部の冷却液流通状態の変動に伴い主に低温冷却液と高温冷却液との混合状態が不安定で変動し温度感知可動部が感温する該温度感知可動部周辺液温が不安定であること、等のために大きく変動する。【００３５】
本願発明よると、エンジン出口の冷却液温がＴｍａｘ℃（例えば１００℃）〜Ｔ１℃（例えば９５℃）の温度差で安定的に推移する。【００３６】
エンジン等被冷却部出口の冷却液温は、該被冷却部の冷却必要度合いを示す指標と考えられ、上記説明の効果のごとく、エンジン等被冷却部出口液温を直接感知し、制御することは、必要冷却量へのサーモスタット装置の対応応答性を向上させる。従来技術が高温冷却液を感温する性能が悪いために冷却系全体の温度上昇時にオーバーシュートの懸念が大きいという欠点を克服するものである。【００３７】
また、冷却系の回路中の高温冷却液の流通量を少なくする場合でも、高温冷却液の温度への感度が高いので本発明の機能を十分発揮することが出来る。【００３８】
高温冷却液整流部と温度感知可動部の位置関係に注目すれば、前記高温冷却液整流構造は、高温冷却液の温度が上昇する局面ではピストンシャフトが伸び動作をするので温度感知可動部は高温冷却液整流部の内部に進入し「高温冷却液の温度感知可動部への温度支配率」を上昇させ、高温冷却液の温度が下降する局面ではピストンシャフトが押戻され動作をするので温度感知可動部は高温冷却液整流部の内部から外側に移動し「高温冷却液の温度感知可動部への温度支配率」を下降させる。以上によって温度感知可動部の高温冷却液温に対する応答性がメカニカルに向上する。【００３９】
上記説明の効果により、従来技術の欠点（４）で述べた堰１８のような複雑な構造をとる必要がない。【００４０】
従来のサーモスタットのメインバルブ９は、メインスプリング１１の端末位置によって規定される方向に傾きながら開弁し始めるという特徴を持っているために、冷却系内における特性は、メインスプリングの端末位置によって異なったものである。それに対し、本発明のサーモスタット装置の冷却系内における特性は、高温冷却液整流部がメインバルブから流入する低温冷却液の温度感知可動部への作用を十分にガードするのでメインスプリングの端末位置によって殆ど左右されない。また、請求項３に記載の発明においては、メインバルブの傾き自体を抑制することが出来る。【００４１】
高温冷却液整流部を設けることにより、「高温冷却液の通路を絞る」機能を追加することが可能になり、従来技術のバイパスバルブ１３を高温冷却液ポート３に押し付けるバイパススプリング１４を不要とし、メインバルブを低温冷却液ポート側に押し付勢する付勢手段１つにすることを可能とする効果を奏する。【００４２】
また、高温冷却液整流部を設けることにより、この1つの付勢手段は高温冷却液整流部の外側または温度感知可動部の感温部と前記ピストンシャフトの中間部分に配置された付勢手段受け部により支持され、メインバルブを低温冷却液ポート側に押し付勢する。このため、高温冷却液整流部と温度感知可動部の感温部との間の領域には付勢手段が存在しない状態を作り出すことが可能となる。【００４３】
これにより、高温冷却液整流構造による機能を効果的に発揮することができる。
「付勢手段１つにすること」は、温度感知可動部内部へピストンシャフトが押し込まれる形で負荷される荷重を１つの付勢手段のみの付勢力に軽減させるという効果を奏する。【００４４】
図１２は、この付勢力軽減の動作効果を、従来技術品と本願発明技術品の「冷却液温度とメインバルブの開度」の特性比較で示している。【００４５】
すなわち、従来技術はバイパスバルブによって高温冷却液ポートを閉止後、メインスプリングとバイパススプリングの二重付勢力であることから、温度感知可動部の内部の熱膨張材にかかる圧力が高くなるために熱膨張材の融点が上昇し、メインバルブの開度を大きくとるには、より高い冷却液温が必要となるため、図のように変態点のある冷却液温に対するメインバルブの開度の変化となる。これに対して本願発明は一つの付勢力によるので、メインバルブの冷却液温に対する開度の変化は、図のようにスムーズで、より精度の高い冷却液温度の制御を実現するものである。また、相対的に低い冷却液温でメインバルブの開度を大きくとることができ、冷却液温が高くなったときにラジエターの冷却能力を十分に引き出すことができ、冷却液温のオーバーシュートを防ぐことができる。【００４６】
また、付勢力の軽減は、温度感知可動部への荷重負荷の軽減による長寿命化を実現する。【００４７】
また、温度感知可動部への荷重負荷を小さくすることができたことにより、より小型の温度感知可動部（サーモエレメント）を使用することが可能となる。温度感知可動部を小型化すると、応答性（液温変化に対する追従性）が良くなるため、より安定した冷却液の温度制御が可能となり、小型化によるコスト低減もできる。【００４８】
また、請求項３に記載の発明においては、ピストンシャフト、温度感知可動部および温度感知可動部延長軸からなる同軸構造体をピストンシャフト支持部と、該ピストンシャフト支持部から離れた可動案内支持部との二点支持構造としたことと、温度感知可動部の感温部の側面をガイドするのではなく温度感知可動部延長軸を可動案内支持部でガイドする構造としたので、温度感知可動部延長軸と可動案内支持部のクリアランスを小さく設定できることにより、エンジンの振動や冷却液の脈動、走行振動による温度感知可動部の振れ幅を小さくできるという効果を奏する。【００４９】
これにより、温度感知可動部、メインバルブの動きがスムーズな動きとなり、且つ、ストレスを軽減してサーモスタット装置の長寿命化を実現する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５０】
以下、本発明を実施するための最良の形態として、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。【００５１】
図１(a)は、本発明を適用したサーモスタット装置３の全体構成を示している。このサーモスタット装置３は、ラジエター５２で冷却された低温冷却液Ａと、エンジン（被冷却部）５１からバイパス５３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５１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。【００５２】
即ち、この制御系においては、エンジン５１を通過した高温冷却液Ｂがバイパス５３を介してそのまま送られてくる高温冷却液ポート３３と、エンジン５１を通過した高温冷却液Ｂの一部がラジエター５２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がラジエター５２から供給される低温冷却液ポート３１と、この低温冷却液ポート３１から低温冷却液Ａが流入されるとともに、高温冷却液ポート３３から高温冷却液Ｂが流入される混合室３２とを備え、この混合室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、冷却液送出ポート３０を介してエンジン５１へと供給されることになる。【００５３】
サーモスタット装置３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（被冷却部）５１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。【００５４】
なお、このバイパス５３からラジエター（冷却部）５２に至る途中において車室ヒータ１０１が設けられている。【００５５】
この制御を実行する上で、サーモスタット装置３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、内部に高温冷却液ポート３３と、混合室３２と、冷却液送出ポート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、低温冷却液ポート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。【００５６】
また、このサーモスタット装置３は、低温冷却液ポート３１側に設けられたピストンシャフト支持部３５と、このピストンシャフト支持部３５に固定され、他端が高温冷却液ポート３３側へ延長されているピストンシャフト３４と、ピストンシャフト３４の端部に設けられた温度感知可動部３９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を低温冷却液ポート３１側に押し付勢するスプリング等で構成される付勢部材４１と、高温冷却液ポート３３から混合室３２へ向けて突出されてなり、当該高温冷却液ポート３３から混合室へ向けて開口４６を介して連結された筒形の高温冷却液整流部４２と、高温冷却液ポート３３内に形成された支持案内部４４とを備えている。【００５７】
温度感知可動部３９は、カップと、このカップ内に密封された熱膨張材と、ピストンシャフト３４と熱膨張材との間に設けられる図示しないスリーブと、キャップやシール等により構成されている。この温度感知可動部３９を構成する熱膨張材は、高温冷却液Ｂの温度を感知し、これに応じて体積が増減することにより、ピストンシャフト３４に対して上下に駆動させることができる。なお、ここでいう上下における上方とは、低温冷却液ポート３１側に相当し、下方とは、高温冷却液ポート３３側に相当する。以下の説明においても同様とする。【００５８】
高温冷却液整流部４２は、高温冷却液ポート３３から低温冷却液ポート３１に向けて上方に突出された形状とされている。この高温冷却液整流部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(a)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、この筒形としての高温冷却液整流部４２内に入り込む形となる。【００５９】
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。その結果、この高温冷却液整流部４２を構成する筒内に、温度感知可動部３９の先端を挿入する際には、この高温冷却液整流部４２の内壁と、温度感知可動部３９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ることになる。【００６０】
ちなみに、この高温冷却液整流部４２の外周には、上述した付勢部材４１が嵌合されることになる。また、この高温冷却液整流部４２には、補助金具５９が更に埋め込まれてなり、この補助金具５９の一端は、ハウジングカバー４７の下端にビス固定されている。ハウジング本体４８がエンジンブロックの場合、ハウジングカバー４７に固定された形が望まれる場合が多いことから、図１に示すような補助金具５９の形態が望ましい。ちなみに、この補助金具５９の構成は、省略されていてもよい。【００６１】
温度感知可動部３９の下端からは、高温冷却液ポート３３にかけて延長軸４３が延長されている。また、高温冷却液ポート３３内においては、延長軸４３を支持案内するための支持案内部４４が形成されている。この支持案内部４４は、この延長軸４３を挿通し、これを支持するための孔が形成されている。この支持案内部４４は、その周囲が高温冷却液ポート３３の内壁に取り付け固定されている。また、この支持案内部４４は、図示しない孔が上下面にかけて貫通されており、この図示しない孔を介して高温冷却液ポート３３から高温冷却液Ｂが混合室３２へと流入されることになる。このような支持案内部４４により、温度感知可動部３９の下端から延長されてきた延長軸を支持することにより、温度感知可動部３９の上下方向の駆動を安定した状態で実行させることが可能となる。【００６２】
次に、上述の如き構成からなるサーモスタット装置３の動作について説明をする。エンジン５１により熱せられた高温の高温冷却液Ｂが高温冷却液ポート３３へと供給されてきた場合に、当該高温冷却液Ｂは支持案内部４４を介して高温冷却液整流部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を温度感知可動部３９の周囲へ整流させる。即ち、この筒形で構成されている高温冷却液ポート３３の内壁に沿って高温冷却液Ｂを導くことができる。その結果、この高温冷却液Ｂは、図１中の矢印の方向に沿って整流されることになる。ちなみに、この高温冷却液整流部４２内には、温度感知可動部３９が予め遊挿された状態で静止していることから、この温度感知可動部３９と、高温冷却液整流部４２との間に所定の隙間が予め形成されていることになる。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との間に形成された隙間を通って混合室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の温度感知可動部３９周囲への整流を実現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る。なお、この温度感知可動部３９には、高温冷却液Ｂ以外の液体も接触する可能性はあるが、本発明では、この温度感知可動部３９に対して主に高温冷却液Ｂを中心に接触させることができ、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。【００６３】
また開口４６から混合室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とになるため、結果として温度感知可動部３９周囲に整流されることになる。【００６４】
なお、温度感知可動部３９は、かかる高温冷却液Ｂを受けて、当該温度感知可動部３９を構成する熱膨張材の体積が増大し、これに伴ってピストンシャフト３４を押そうとする力が作用する。しかし、このピストンシャフト３４の上端は、上述したようにピストンシャフト支持部３５に固定されていることから、このピストンシャフト３４を押そうとする力が作用した場合には、その反作用の力が温度感知可動部３９自身に働き、当該温度感知可動部３９自身が図１(b)に示すように高温冷却液ポート３３側へ移動することになる。この温度感知可動部３９に対して一体的に取り付けられているメインバルブ３６も同様に、この温度感知可動部３９の駆動に伴って高温冷却液ポート３３側へ移動することになる。【００６５】
ちなみに、このメインバルブ３６は、付勢部材４１により低温冷却液ポート３１側に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、低温冷却液ポート３１と混合室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、高温の高温冷却液Ｂが供給された場合には、温度感知可動部３９が高温冷却液ポート３３側へ駆動し、これに伴ってメインバルブ３６は、付勢部材４１の荷重に逆らって開駆動される。その結果、低温冷却液ポート３１から混合室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。即ち、上述の如く動作するこのサーモスタット装置３においては、低温冷却液ポート３１から混合室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。また、このサーモスタット装置３においては、エンジン５１からの高温冷却液Ｂとラジエター５２からの低温冷却液Ａとの混合比を制御し、冷却液送出ポート３０を介してエンジン５１に対して供給すべき冷却液Ｃの温度を制御することが可能となる。【００６６】
なお車室ヒータ１０１からの戻りの冷却液が混合室３２中に供給される場合もあるが、高温冷却液Ｂの整流作用を発揮可能な本発明においては、かかる車室ヒータ１０１からの戻りの冷却液温の影響を受けることなく、高温冷却液Ｂの温度を主に受けて制御を実行することが可能となる。【００６７】
本発明においては、温度感知可動部３９の外周において高温冷却液整流部４２との間隙の形状に対応した突起部４０が形成されていてもよい。高温の高温冷却液Ｂが供給された場合には、図１(b)に示すように温度感知可動部３９が高温冷却液ポート３３側へ駆動し、また、これに伴って突起部４０も同様に高温冷却ポート３３側へとシフトしていくことになる。その結果、温度感知可動部３９と高温冷却液整流部４２との間に形成された隙間を突起部４０により狭めることが可能となり、高温冷却液Ｂの混合室３２への流路を狭くすることが可能となる。その結果、高温冷却液ポート３３から混合室３２への高温冷却液Ｂの流量を少なくすることが可能となる。このため、この突起部４０を設けることによっても、エンジン５１からの高温冷却液Ｂとラジエター５２からの低温冷却液Ａとの混合比を制御することが可能となる。また、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をラジエター５２へまわし、冷却能力を最大に引き出すことができ、さらにこれをよりシンプルな構造で実現可能としている。【００６８】
なお、この突起部４０により、温度感知可動部３９と高温冷却液整流部４２との間に形成された隙間を完全に閉塞することにより高温冷却液Ｂの流出量を０にするようにしてもよい。【００６９】
本発明を適用したサーモスタット装置３は、例えば図２(a)に示すように、高温冷却液整流部４２における内壁において、内側に縮径された縮径部６１を形成するようにしてもよい。これにより、高温冷却液ポート３３からの高温冷却液Ｂの混合室３２への流入量を抑制制御しながらも温度感知可動部３９周辺の高温冷却液の流通クリアランスを狭めることで該高温冷却液の流速を大きく損なわなくすることができる。これにより、高温冷却液整流部４２内の高温冷却液Ｂの流通量が抑制された状態でも高温冷却液整流構造による機能をより確実に維持できる。【００７０】
また、縮径部６１は、テーパー形態、凹湾曲形態、凸湾曲形態など様々な形態を形成することができるので、温度感知可動部３９の進入により、高温冷却液Ｂの流路を絞る際に高温冷却液Ｂの流入が適度に徐々に絞られるようにチューニングすることができる。これにより、急激に高温冷却液Ｂの通路を絞る場合、或いは高温冷却液ポート３３と、混合室３２とを完全に遮蔽してしまう場合に、従来技術と比較して、冷却液の温度ハンチングが生じることなく、安定した冷却液温制御を実現することができる。【００７１】
なお、この図２以降において、上述した図１と同様の構成要素、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を省略する。この縮径部６１を高温冷却液整流部４２内において形成させることにより、温度感知可動部３９の駆動に応じて、図２(b)に示すように、当該温度感知可動部３９と高温冷却液整流部４２との間隙に形成される流路を狭く構成することが可能となり、いわゆる絞り自在に構成することが可能となる。その結果、高温冷却液ポート３３から混合室３２への高温冷却液Ｂの流量を少なくすることが可能となり、より多くの高温冷却液Ｂをラジエター５２へまわし冷却能力を最大に引き出すことができる。また、エンジン５１からの高温冷却液Ｂとラジエター５２からの低温冷却液Ａとの混合比を制御することが可能となる。【００７２】
本発明を適用したサーモスタット装置３は、例えば図３(a)に示す形態に適用されるようにしてもよい。【００７３】
この図３(a)に示す形態では、図１(a)の形態において高温冷却液ポート３３内に形成した支持案内部４４並びに温度感知可動部３９の下端から延長されている延長軸４３の構成が省略されている。またこれらの代替として、温度感知可動部３９の側面を支持案内可能な可動案内支持部６２を備えている。【００７４】
可動案内支持部６２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３９の側面を接触可能に配置することにより、これを支持可能な構成としている。ちなみに、この可動案内支持部６２は、上述した補助金具５９と一体化されるものであってもよいし、また互いに離間されているものであってもよい。また、この可動案内支持部６２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、この可動案内支持部６２における図示しない孔を通過していくことになる。この構成においても同様に、高温冷却液ポート３３からの高温冷却液Ｂを温度感知可動部３９の周囲へと整流することが可能となる。【００７５】
本発明を適用したサーモスタット装置３は、高温冷却液整流部４２における内壁において、内側に縮径された縮径部６３を形成するようにしてもよい。この縮径部６３を高温冷却液整流部４２内において形成させることにより、温度感知可動部３９の駆動に応じて、図３(b)に示すように、当該温度感知可動部３９と高温冷却液整流部４２との間隙に形成される流路を狭く構成することが可能となり、いわゆる絞り自在に構成することが可能となる。【００７６】
本発明を適用したサーモスタット装置３は、例えば図４(a)に示す形態に適用されるようにしてもよい。【００７７】
この図４(a)に示す形態では、図１(a)の形態において高温冷却液ポート３３内に形成した支持案内部４４並びに温度感知可動部３９の下端から延長されている延長軸４３の構成が省略されている。またこれらの代替として、温度感知可動部３９の側面を支持案内可能な可動案内支持部６２を備えている。なお、上述した補助金具５９と同様の補助金具６５が形成されていてもよい。この補助金具６５は省略して可動案内支持部６２だけにしてもよい。【００７８】
この図４の形態においては、可動案内支持部６２より高温冷却液ポート３３側において整流部を形成するものである。可動案内支持部６２は、図示しない孔が多数設けられており、高温冷却液Ｂは、この可動案内支持部６２における図示しない孔を通過するが、逆に混合室３２からはこの可動案内支持部６２における図示しない孔を通過して上記整流部へと液体が流入しない構成となっている。このため、可動案内支持部６２より高温冷却液ポート３３側において形成される整流部には、高温冷却液Ｂのみが流通する状態とされている。この高温冷却液Ｂにより満たされている可動案内支持部６２より高温冷却液ポート３３側には、温度感知可動部３９が突出されていることから、結果として、この温度感知可動部３９の周囲に高温冷却液Ｂを整流させることができ、上述と同様の効果を得ることが可能となる。【００７９】
また、本発明を適用したサーモスタット装置３は、高温冷却液整流部４２における内壁において、内側に縮径された縮径部６３を形成するようにしてもよい。この縮径部６３を高温冷却液整流部４２内において形成させることにより、温度感知可動部３９の駆動に応じて、図４(b)に示すように、当該温度感知可動部３９と高温冷却液整流部４２との間隙に形成される流路を狭く構成することが可能となり、いわゆる絞り自在に構成することが可能となる。【００８０】
さらに、この図４に示す形態においては、ハウジング本体４８における高温冷却液ポートと連絡する冷却液通路を利用したシンプルな構造とすることができる。また、ハウジング本体がエンジンブロックに成型される場合には特に、装置全体をよりコンパクトな構成とすることが可能となる。【００８１】
なお、本発明を適用したサーモスタット装置３は、例えば図５(a)に示す形態に適用されるようにしてもよい。【００８２】
この図５(a)に示す形態では、図１(a)の形態において高温冷却液ポート３３内に形成した支持案内部４４並びに温度感知可動部３９の下端から延長されている延長軸４３の構成が省略されている。またこれらの代替として、温度感知可動部３９と、メインバルブ３６とを連結する前記温度感知可動部と一体的なメインバルブ連結部位６６をさらに備えている。また、メインバルブ連結部位６６を支持案内するための支持案内部６７も更に備えている。ちなみに、このメインバルブ連結部位６６は、鞘状で構成されていてもよい。【００８３】
このメインバルブ連結部位６６は、温度感知可動部３９に一体的に取り付けられていると共に、メインバルブ３６にも一体的に取り付けられている。このため、温度感知可動部３９が高温冷却液整流部４２に向けて駆動されると、このメインバルブ連結部位６６も同様に当該方向へ向けて駆動され、さらにこれに伴ってメインバルブ３６も駆動することになる。このような構成からなるメインバルブ連結部位６６を支持案内部６７により支持案内することにより、特に温度感知可動部３９とメインバルブ３６の上下駆動を安定した状態で実行することが可能となる。【００８４】
また、この図５(a)に示す形態においては、メインバルブ連結部位６６を長めに設定し、その先端において温度感知可動部３９を設けている。そして、高温冷却液整流部４２の上端の高さを押し下げられている。その結果、高温冷却液ポート３３の出口付近にこの温度感知可動部３９を位置させることが可能となり、高温冷却液ポート３３から排出される高温冷却液Ｂをこの温度感知可動部３９の周囲に整流させることができる。なお、この高温冷却液整流部４２の上端の高さは、冷却系内部における本サーモスタット装置に対するニーズに応じて適正にチューニング出来る。【００８５】
また、本発明を適用したサーモスタット装置３は、高温冷却液整流部４２における内壁において、内側に縮径された縮径部６３を形成するようにしてもよい。この縮径部６３を高温冷却液整流部４２内において形成させることにより、温度感知可動部３９の駆動に応じて、図５(b)に示すように、当該温度感知可動部３９と高温冷却液整流部４２との間隙に形成される流路を狭く構成することが可能となり、いわゆる絞り自在に構成することが可能となる。【００８６】
特に、この図５に示す形態では、高温冷却液ポートの高温冷却液の流路を殆どそのまま高温冷却液整流部とする、よりシンプルな高温冷却液整流構造とすることができ、温度感知可動部３９の全面に対し、高温冷却液ポート３３から整流部３２を通じてなんらの障害物もなく高温冷却液Ｂを作用（伝熱）させることができ、整流効果をより効果的に発揮できる。また、ハウジング本体がエンジンブロックに成型される場合には特に、装置全体をよりコンパクトな構成とすることが可能となる。【００８７】
本発明を適用したサーモスタット装置３は、例えば図６(a)に示す形態に適用されるようにしてもよい。【００８８】
この図６(a)に示す形態では、図１(a)の形態において高温冷却液ポート３３内に形成した支持案内部４４並びに温度感知可動部３９の下端から延長されている延長軸４３の構成が省略されている。またこれらの代替として、ピストンシャフト３４をピストンシャフト支持部３５により強固に固定している。その結果、左右にぶれることなく、温度感知可動部３９を安定した状態で上下駆動させることが可能となる。【００８９】
また、本発明を適用したサーモスタット装置３は、高温冷却液整流部４２における内壁において、内側に縮径された縮径部６３を形成するようにしてもよい。この縮径部６３を高温冷却液整流部４２内において形成させることにより、温度感知可動部３９の駆動に応じて、図６(b)に示すように、当該温度感知可動部３９と高温冷却液整流部４２との間隙に形成される流路を狭く構成することが可能となり、いわゆる絞り自在に構成することが可能となる。【００９０】
なお、図４、５、６では、エンジンブロック等に形成される高温冷却液Ｂの通路を整流部と兼用させることができることから、製作に伴う加工費、材料費を低減させることが可能となる。【００９１】
本発明を適用したサーモスタット装置３は、例えば図７(a)に示す形態に適用されるようにしてもよい。【００９２】
この図７(a)に示す形態では、図１(a)の形態において高温冷却液ポート３３内に形成した支持案内部４４並びに温度感知可動部３９の下端から延長されている延長軸４３の構成が省略されている。またこれらの代替として、温度感知可動部３９の周囲には、案内部材６８を形成している。【００９３】
高温冷却液整流部４２は、筒形で構成され、開口部内に案内部材６８を嵌挿させることにより案内自在としている。即ち、この案内部材６８が、これが嵌挿される高温冷却液整流部４２により案内されることにより、この温度感知可動部３９を上下方向へ安定した状態で駆動させることが可能となる。【００９４】
なお、図７に示す形態は、案内部材６８を筒形の高温冷却液整流部４２の内側に嵌挿させる場合の図であるが、案内部材６８が、高温冷却液整流部４２の外壁側により案内されても良い。【００９５】
また、この案内部材６８は、高温冷却液ポート３３から供給されてきた高温冷却液Ｂを温度感知可動部３９の周囲へ整流し、さらに混合室３２へ向けて流出可能な整流路６９が形成されている。この整流路６９を流れる高温冷却液は、案内部材の周壁に設けた孔１０２を通って混合室へ流出される。【００９６】
温度感知可動部３９が駆動したときに、孔１０２と高温冷却液整流部４２との位置関係によって、高温冷却液Ｂの  混合室への流出路を絞る構造にするようにしてもよい。その結果、高温冷却液ポート３３から混合室３２への高温冷却液Ｂの流量を少なくすることが可能となる。このため、この案内部材６８を設けることによっても、エンジン５１からの高温冷却液Ｂとラジエター５２からの低温冷却液Ａとの混合比を制御することが可能となる。また、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をラジエター５２へ回すことができ、冷却能力を最大に引き出すことが可能となる。【００９７】
なお、この案内部材６８の長さを高温冷却液ポート３３側へさらに延長した構成としておくことにより、整流部としての主たる機能を案内部材６８が担うようにしてもよい。このとき、案内部材６８内にある整流路６９を流れる高温冷却液の流量を絞るような構成を設けることも容易に実現可能となる。【００９８】
本発明を適用したサーモスタット装置３は、例えば図８に示す形態に適用されるようにしてもよい。【００９９】
この図８に示す形態では、図１(a)の形態に加えて、更にメインバルブ３６側から延長されてきているディフレクター７０を備えている。ディフレクター７０は、温度感知可動部３９の外周から離間した位置から、これを取り囲むようにして配設されている。図8では、ディフレクター７０は、メインスプリングの外側に配置されているが、それに限らず、メインスプリングの内側にこのディフレクター７０を備えることも可能である。このディフレクター７０を備えることにより、筒形で構成されている高温冷却液整流部４２の内壁に沿って導かれた高温冷却液Ｂは、ディフレクター７０によりその流れを温度感知可動部３９の周囲に整流させることが可能となる。また、このディフレクター７０の存在により、低温冷却液Ａを温度感知可動部３９に不用意に接触させないようにガードすることが可能となる。【０１００】
また、温度感知可動部３９が駆動したときに、ディフレクター７０の下端部分と高温冷却液整流部４２の上端部分との位置関係によって、高温冷却液Ｂの混合室への流出路を絞る構造にするようにしてもよい。その結果、高温冷却液ポート３３から混合室３２への高温冷却液Ｂの流量を少なくすることが可能となる。このため、このディフレクター７０を設けることによっても、エンジン５１からの高温冷却液Ｂとラジエター５２からの低温冷却液Ａとの混合比を制御することが可能となる。また、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をラジエター５２へ回すことができ、冷却能力を最大に引き出すことが可能となる。【０１０１】
本発明を適用したサーモスタット装置３は、上述の如き制御を実行する上で適用される場合に限定されるものではなく、出口制御を実行する上で適用されるものであってもよい。【０１０２】
図９(a)は、出口制御を実行する上で適用されるサーモスタット装置３の全体構成を示している。このサーモスタット装置３は、エンジン５１において加熱された高温冷却液を内部へと流入させるための被冷却部連結ポート７２と、エンジン５１へ再び冷却液を送り返すバイパスポート７３と、冷却部へ冷却液を送り出す冷却部連結ポート７１とを備えている。なお、この図９(a)に示すサーモスタット装置３においても、上述した図１と同様の構成要素、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を省略する。【０１０３】
この図９(a)に示すサーモスタット装置３は、さらに延長軸４３に取り付けられているバイパスバルブ７４を備えている。このバイパスバルブ７４を形成させておくことにより、温度感知可動部３９の駆動に応じて、図９(b)に示すように、バイパスポート７３への流路をこのバイパスバルブ７４により閉塞させることが可能となる。これにより、流量を制御することが可能となる。【０１０４】
なお、高温冷却液整流部４２は、温度感知可動部３９の駆動状態の如何に関わらず、高温冷却整流部４２が被冷却部連結ポート７２に対して露出された状態となる程度まで高さ調整された筒形で構成されている。このため、被冷却部連結ポート７２から供給されてくる高温冷却水が直接的にこの温度感知可動部３９に整流されることになり、主として、かかる高温冷却水の温度に基づいて温度感知可動部３９が上下に駆動自在とすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】本発明を適用したサーモスタット装置の全体構成を示す図である。
【図２】高温冷却液整流部における内壁において、内側に縮径された縮径部を形成させた例を示す図である。
【図３】温度感知可動部の側面を支持案内可能な可動案内支持部を備えた構成を示す図である。
【図４】可動案内支持部より下側において整流部を形成する例を示す図である。
【図５】本発明を適用したサーモスタット装置の他の構成例を示す図である。
【図６】ピストンシャフトをピストンシャフト支持部により強固に固定させた例を示す図である。
【図７】温度感知可動部の周囲に案内部材を形成した例を示す図である。
【図８】メインバルブ側から延長されてきているディフレクターを備える例を示す図である。
【図９】出口制御を実行する上で適用されるサーモスタット装置の全体構成を示す図である。
【図１０】従来のサーモスタット装置の構成例を示す図である。
【図１１】各負荷運転モードに対するエンジン出口温度の関係を示す図である。
【図１２】冷却水温度に対するメインバルブの開度の関係を示す図である。
【符号の説明】
【０１０６】
３  サーモスタット装置
３１  低温冷却液ポート
３２  混合室
３３  高温冷却液ポート
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  付勢部材
４２  高温冷却液整流部
４４  支持案内部
４６  開口
４８  ハウジング本体
４７  ハウジングカバー
５１  エンジン
５２  ラジエター
５３  バイパス
【図１】
2007108273.tif 000003
【図２】
2007108273.tif 000004
【図３】
2007108273.tif 000005
【図４】
2007108273.tif 000006
【図５】
2007108273.tif 000007
【図６】
2007108273.tif 000008
【図７】
2007108273.tif 000009
【図８】
2007108273.tif 000010
【図９】
2007108273.tif 000011
【図１０】
2007108273.tif 000012
【図１１】
2007108273.tif 000013
【図１２】
2007108273.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成19年7月16日(2007.7.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却部において冷却された低温冷却液を混合室に流入させる低温冷却液ポートと、被冷却部において加熱された高温冷却液を混合室に流入させる高温冷却液ポートと、前記混合室において前記低温冷却液及び前記高温冷却液を混合することにより生成した冷却液を前記被冷却部へと送出するサーモスタット装置において、
前記低温冷却液ポート側に設けられたピストンシャフト支持部に固定され、他端が前記高温冷却液ポート側へ延長されているピストンシャフトと、
前記ピストンシャフトの他端に設けられ、前記高温冷却液ポートから流入する高温冷却液の温度を主に感知し、この感知した温度に基づいて前記高温冷却液ポート側へ駆動可能な温度感知可動部と、
前記温度感知可動部に一体的に取り付けられ、前記温度感知可動部の前記高温冷却液ポート側への駆動に応じて前記低温冷却液ポートと前記混合室とを開放可能に構成することにより、前記低温冷却液ポートから前記混合室への前記低温冷却液の流入量を制御するメインバルブと、
前記高温冷却液ポートに連絡された高温冷却液整流部とを備え、
当該高温冷却液整流部は、前記温度感知可動部の全部または一部を覆い該温度感知可動部に近接する部位にその開口部位を位置させてなり、該高温冷却液ポートからの前記高温冷却液を前記温度感知可動部の周囲へと整流した後、これを前記混合室へ流出させること
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は、前記温度感知可動部を遊挿可能な筒形に構成されていること
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】
前記温度感知可動部から前記高温冷却液ポートにかけて延長されている延長軸を支持案内するための支持案内部が前記高温冷却液ポート内に形成されていること
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】
前記温度感知可動部の側面を支持案内可能な可動案内支持部を更に備え、前記可動案内支持部は、前記高温冷却液ポートからの高温冷却液が前記混合室へ通過可能な孔を形成してなること
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５】
前記高温冷却液ポートからの前記高温冷却液を前記可動案内支持部の高温冷却液ポート側において前記温度感知可動部の周囲へと整流すること
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６】
前記温度感知可動部と前記メインバルブとを連結し、かつ前記温度感知可動部と一体化されたメインバルブ連結部位と、
前記メインバルブ連結部位を支持案内するための支持案内部とをさらに備え、
前記温度感知可動部の位置が、前記高温冷却液ポートからの高温冷却液の流出口付近まで延長されるように、前記メインバルブ連結部位の長さが調整されていること
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７】
前記温度感知可動部の周囲には、案内部材が形成され、
前記高温冷却液整流部は、前記案内部材を支持案内自在とした筒形で構成され、
前記案内部材は、前記高温冷却液ポートから供給されてきた高温冷却液を前記温度感知可動部の周囲へ整流し、さらに前記混合室へ流出可能な整流路が形成されてなること
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８】
前記温度感知可動部は、その外周において前記高温冷却液整流部との間隙の形状に対応した突起部が設けられていること
を特徴とする請求項２記載のサーモスタット装置。
【請求項９】
前記高温冷却液整流部は、内側へ縮径された縮径部が形成され、
前記温度感知可動部の駆動に応じて、当該温度感知可動部と前記高温冷却液整流部との間隙が絞り自在に構成されていること
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１０】
前記温度感知可動部の外周から離間した位置からこれを取り囲むように、前記メインバルブ側から延長されているディフレクターを更に備えること
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１１】
前記高温冷却液整流部の外周に嵌合され、前記メインバルブを低温冷却液ポート側に押し付勢する付勢部材を更に備えること
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１２】
被冷却部において加熱された高温冷却液を流入させる被冷却部連結ポートと、被冷却部へ再び冷却液を送り返すバイパスポートと、冷却部へ冷却液を送り出す冷却部連結ポートとを有するサーモスタット装置において、
前記冷却部連結ポート側に設けられたピストンシャフト支持部に固定され、他端が前記バイパスポート側へ延長されているピストンシャフトと、
前記ピストンシャフトの他端に設けられ、前記被冷却部連結ポートから流入する高温冷却液の温度を感知し、この感知した温度に基づいて前記バイパスポート側へ駆動可能な温度感知可動部と、
前記温度感知可動部に一体的に取り付けられ、前記温度感知可動部の前記バイパスポート側への駆動に応じて前記冷却部連結ポートと前記被冷却部連結ポートとを開放可能に構成することにより、前記被冷却部連結ポートから前記冷却部連結ポートへの前記高温冷却液の流入量を制御するメインバルブと、
前記バイパスポートに連絡され、前記被冷却部連結ポートからの前記高温冷却液を前記温度感知可動部の周囲へと整流した後、これを前記バイパスポートへ流出させる高温冷却液整流部とを備えること
を特徴とするサーモスタット装置。
【請求項１３】
前記ピストンシャフトにおける高温冷却液ポート側に設けられたバイパスバルブを更に備え、
前記高温冷却液整流部は、前記高温冷却整流部が前記被冷却部連結ポートに対して常時露出された状態となる程度まで高さ調整された筒形で構成され、
前記バイパスバルブは、前記温度感知可動部の駆動状態に応じて前記高温冷却液整流部内に挿入自在に構成されていること
を特徴とする請求項１１記載のサーモスタット装置。
【手続補正書】
【提出日】平成20年11月12日(2008.11.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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サーモスタット装置にバイパスさせる管路が、温度感知可動部の全部又は一部を覆うまで延長されて、該管路に流れる前記高温冷却液を、その温度や流速を損なうことなく直接に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ように、前記温度感知可動部の外径に相応した内径を有した高温冷却液管路を形成する構造を特徴とするサーモスタット装置。
【請求項２】
前記温度感知可動部の延長軸が、前記高温冷却液管路内の支持案内部に支持案内される構造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】
前記温度感知可動部が前記高温冷却液管路内の支持案内部に挿入案内される構造を特徴とする請求項１記載サーモスタット装置。
【請求項４】
前記高温冷却液管路がハウジング本体の高温冷却液の流入路と支持案内部６２との組み合わせにより形成され、前記吐出開口部が前記支持案内部６２に形成されるとともに、前記温度感知可動部が前記支持案内部６２に支持案内される構造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５】
前記温度感知可動部は、その外周において前記高温冷却液管路との間隙の形状に対応
した突起部が設けられていることを特徴とする請求項２又は３記載のサーモスタット装置。
【請求項６】
前記高温冷却液管路は、内側へ縮径された縮径部が形成され、
前記温度感知可動部の駆動に応じて、当該温度感知可動部と前記高温冷却液管路との間隙が絞り自在に構成されていることを特徴とする請求項２〜４のうち何れか１項記載のサーモスタット装置。
【請求項７】
前記温度感知可動部の外周から離間した位置からこれを取り囲むように、前記メインバルブ側から延長されているディフレクターを更に備えること
を特徴とする請求項２〜４のうち何れか１項記載のサーモスタット装置。
【請求項８】
エンジンなどの冷却液回路に設けられ、エンジンにおいて加熱された高温冷却液を流入させるエンジン連結ポートと、エンジンへ再び冷却液を送り返すバイパスポートと、ラジエタへ冷却液を送り出すラジエタ連結ポートとを備え、
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、
前記バイパスポートに連絡され、前記エンジン連結ポートからの前記高温冷却液を前記温度感知可動部の周囲へと導いた後、これを前記バイパスポートへ流出させる高温冷却液管路と、
前記温度感知可動部におけるバイパスポート側に設けられたバイパスバルブとを備え、
前記高温冷却液管路は、前記温度感知可動部が前記エンジン連結ポートから流入する前記高温冷却液に対して常時露出された状態となる程度まで高さ調整された筒形で構成され、前記バイパスバルブは、前記温度感知可動部の駆動状態に応じて前記高温冷却液管路内に挿入自在に構成されていることを特徴とするサーモスタット装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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２０は、図７に示すように、ラジエタなどで冷却された低温冷却液Ａをハウジング本体内部１９に流入させるラジエタ連結ポート２、このラジエタ連結ポート２に略対抗する側に設けられた、エンジンで加熱された高温冷却液Ｂをハウジング本体内部１９に流入させるバイパスポート３、ラジエタ連結ポート２とバイパスポート３から流入し混合形成された冷却液Ｃをエンジンに送出するエンジン連結ポート４とからなるハウジング本体１６を備えている。
【０００３】
また、このサーモスタット装置２０は、ハウジング本体内部１９の液温に対応して可動する熱膨張体エレメントである温度感知可動部８と、この温度感知可動部８に一端を収納され熱膨張体の熱膨張、収縮により摺動駆動するピストンシャフト７と、このピストンシャフト７の他端を支持するようにラジエタ連結ポート２側に設けられたピストンシャフト支持部６と、温度感知可動部８と一体的に可動してラジエタ連結ポート２からの低温冷却液Ａのハウジング本体内部１９への流入量を制御するメインバルブ９と、ハウジングカバー１により支持されたフレーム１０と、メインバルブ９とフレーム１０の間に押し付勢状態で設けられ、メインバルブ９をラジエタ連結ポート２に付勢押し付けするメインスプリング１１と、温度感知可動部８からバイパスポート３に向かう方向で設けられたバイパスシャフト１２と、このバイパスシャフト１２に設けられたバイパスポート３からの高温冷却液Ｂのハウジング本体内部１９への流入量を制御するバイパスバルブ１３と、このバイパスバルブ１３と温度感知可動部８との間に押し付勢状態で取り付けられ、バイパスバルブ１３をバイパスポート３に付勢押し付けするバイパススプリング１４とを備えている。
【０００４】
温度感知可動部８の周囲の液温上昇時においては、カップ１５の中に密封された熱膨張体が、熱膨張しピストンシャフト７を押し出し動作し、これにより、温度感知可動部８とともにメインバルブ９をメインスプリング１１の荷重に逆らって開移動させ、低温冷却液Ａの流入量を増大させ、且つ、バイパスバルブ１３を閉め移動させて高温冷却液Ｂの流入量を減少させる。
【０００５】
また、温度感知可動部８の周囲の液温の降下の際には、熱膨張体の収縮が起こり、メインスプリング１１の付勢力によってピストンシャフト７を押し戻し、メインバルブ９がそれに伴って閉め移動し、ラジエタからの低温冷却液Ａの流入量を減少させ、且つ、高温冷却液Ｂの流入量を増大させる。
【０００６】
このような動作により、従来のサーモスタット装置２０は、高温冷却液Ｂとラジエタからの低温冷却液Ａの混合液である冷却液Ｃの液温を主に感知して制御し、該冷却液Cをエンジンに供給する。
【０００７】
同様な構成および動作をするサーモスタット装置として、特許文献１〜５の開示技術が提案されている。
【特許文献１】実開平２−５６７２号公報
【特許文献２】実開平６−３７５２４号公報
【特許文献３】特開平１０−１９１６０号公報
【特許文献４】特公昭４７−１６５８４号公報
【特許文献５】実開昭６１−１７５５３４号公報
【０００８】
尚、特許文献５には、上記のようないわゆるボトムバイパス式のサーモスタットにおいて、バイパスからの冷却液が温度感知可動部の周囲に導かれるように冷却水誘導筒を取り付けてなる構造が開示されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述した従来のサーモスタット装置は次に述べるような欠点があった。
【００１０】
（１）ハウジング本体内部１９において、バイパスポート３およびディフレクター１８が温度感知可動部８から離れた構成である上、高温冷却液の流れを温度感知可動部８の手前でバイパスバルブ１３が遮る構成であるので、温度感知可動部８に高温冷却液Ｂが届き難い。したがって低温冷却液Ａと高温冷却液Ｂとが温度感知可動部８の部位で効率よく混合できず、温度感知可動部８が冷却液Ｃの温度を感知し難くなる。その結果、エンジンを冷却する冷却液Ｃの液温が不安定となり、且つ、エンジン負荷変動等に伴う温度制御幅が大きくなるという欠点を有する。
【００１１】
さらに、このハウジング本体内部１９に、車室ヒーター用の回路から戻ってくる冷却液が流入する場合、ますます混合を高効率に行うことができず、上記欠点は増幅する。
【００１２】
またさらに、高温冷却液Ｂを感温する性能が悪いために冷却系全体の温度上昇時にオーバーシュートの懸念が大きいという欠点も有する。
【００１３】
このため、冷却液温には上限があるために通常の制御液温をあらかじめ比較的低温に抑えておかなければならず、エンジンの燃焼効率の低下、及びエンジンのフリクションロス、熱的損失の増大により燃費の悪化などを招く。
【００１４】
また、冷却液Ｃのエンジン負荷変動に伴う温度制御幅が大きくなるということは、図８に示すような従来のサーモスタット装置の特性となり、エンジンの熱的膨張収縮が大きくなる。また、それが頻繁に起こることになれば、エンジンのストレスの増大による低寿命化、温度降下時と温度差によるエンジン性能の低下等を招く。
【００１５】
（２）従来では、高温冷却液Ｂを遮断して全ての高温冷却液Ｂをラジエタに通す際に、バイパススプリング１４によってバイパスバルブ１３をバイパスポート３に押し付けていた。しかしながら、このバイパススプリング１４の荷重は、温度感知可動部８に対する負荷となる。温度感知可動部８への負荷が大きいと、必然的に温度感知可動部８の寿命が短くなる。また、熱膨張体にかかる圧力が高くなるために熱膨張体の融点が上昇し、メインバルブ９の開度を大きくとるには、より高い冷却液温が必要となる。即ち、冷却液Cの温度が上昇し、更なるメインバルブ９の開度が必要な際に、図９に示す従来のサーモスタット装置の特性のように、メインバルブ９の開度を稼ぐことができないという欠点を有するものであった。
【００１６】
（３）バイパスポート３の閉止時において、急激にバイパスポート３を遮断してしまうため、閉止直後に温度ハンチングが生じ冷却液Ｃの温度が安定しないという欠点を有するものであった。
【００１７】
（４）従来のサーモスタット装置におけるバイパスバルブ１３は、フラットな円板の面で、バイパスポート３全面に当たり閉じる構造である。そして、メインバルブ９閉弁時のバイパスバルブ１３とバイパスポート３の距離は、
ａ：メインバルブ９閉弁時におけるバイパスポート３の高温冷却液の流路面積の確保
ｂ：バイパスバルブ１３閉弁後、更に冷却液Ｃの温度が上昇して、温度感知可動部８が更に移動した際にバイパススプリング１４の線間が密着しないこと、
ｃ：バイパスバルブ１３と温度感知可動部8が接触しないこと、という因子で決められていた。
【００１８】
即ち、メインバルブ９閉弁時にバイパスバルブ１３とバイパスポート３の距離を大きくとる必要があった。
【００１９】
このため、高温冷却液Ｂを出来るだけ温度感知可動部８方向に導くためにディフレクター１８のような複雑な構造が必要となった。
【００２０】
尚、特許文献５に開示される「冷却水誘導筒」をもってしても、比較的小径であるバイパスポートに備えられた高温冷却液Ｂの流入路から該流入路より大径の「冷却水誘導筒」内部に吐出されるので、流入する高温冷却液Ｂは温度感知可動部に接触する前に拡散しその温度と流速を損なうことになる。
【００２１】
さらに、「冷却水誘導筒」に流入した高温冷却液Ｂはバイパスバルブにより温度感知可動部の手前で遮られますます拡散されてしまって、周囲に乱れ流れる低温冷却液Ａや冷却液Ｃ（混合液）と少なからず混ざり合ってしまい元々の温度を損なってしまう。
【００２２】
高温冷却液Ｂが温度感知可動部の周囲に到達するまでに元々の温度を損なうと、上記の通りであるが、温度感知可動部は高温冷却液Ｂの温度を感温する性能を損ない、冷却系全体の温度上昇時にオーバーシュートの懸念が大きいという欠点を招く。また「元々の温度を損なう」損ない方がエンジンの運転状態に連動された冷却液ポンプの回転数により安定的ではないために、液温制御の安定性を欠く。
【００２３】
温度感知可動部の表面における冷却液の流速が早い場合に、冷却液の温度が素早く温度感知可動部に伝達される。「冷却水誘導筒」に流入した高温冷却液Ｂは温度感知可動部の周囲に到達するまでに元々の流速を損なってしまうので、その分、温度感知可動部は応答よく高温冷却液Ｂの温度を感温する性能を損ない、冷却系全体の温度上昇時にオーバーシュートの懸念が大きいという欠点を招く。また、エンジンの運転状態の変動に伴う冷却液の温度変化への対応応答性を損ない、液温制御の安定性を欠く。
【００２４】
上記のごとく、「冷却水誘導筒」をもってしても、高温冷却液Ｂが温度感知可動部の周囲に到達するまでに温度と流速を損なってしまうために、冷却液の急激な温度変化に対する温度感知可動部の感温応答性を十分に向上させることが出来ず、冷却液温の高精度な制御をすることが出来ない。
【００２５】
本発明は以上のような従来のサーモスタット装置の欠点に鑑み、冷却液温を高精度に制御することが出来るサーモスタット装置を提供することを目的としている。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サーモスタット装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
本発明を適用したサーモスタット装置は、上述した課題を解決するために、エンジンで加熱された高温冷却液をサーモスタット装置にバイパスさせる管路が、温度感知可動部の全部又は一部を覆うまで延長されて、該管路に流れる前記高温冷却液を、その温度や流速を損なわず直接に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ように、前記温度感知可動部の外径に相応した内径を有した高温冷却液管路を形成する構造を特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
以上の構成からなる本発明は、以下の効果を奏する。
【００２８】
高温冷却液管路の構造を有しているので、温度感知可動部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ので次に述べるような効果を奏する。
【００２９】
本発明では、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を制御することができる。高温冷却液の温度感知可動部への温度支配率を十分に高め該高温冷却液の温度の影響を受けて該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。
【００３０】
ハウジング本体内部（高温冷却液管路の吐出開口部から高温冷却液が吐出した先のスペース、以下同様）に、車室ヒーター用の回路から戻ってくる冷却液が流入する場合でも、高温冷却液管路と該高温冷却液管路を通過した高温冷却液が車室ヒーター用の回路からの冷却液をガードして、高温冷却液の温度感知可動部への温度支配率を維持することができる。
【００３１】
ここで「高温冷却液の温度感知可動部への温度支配率」とは、下記の式で示される係数aで定義されるものである。
（温度感知可動部の感温温度）＝a×（高温冷却液温）＋b×（低温冷却液温）
【００３２】
冷却液の熱を利用した車室ヒーターを流れる回路からの冷却液がハウジング本体内部に戻される場合でも、基本的には、上記式と同様である。
【００３３】
したがって、従来のサーモスタットは、混合液である冷却液Ｃの液温を主に感知する装置であるが、本発明のサーモスタットは、十分にエンジン出口の冷却液（高温冷却液B）の液温を主に感知し該高温冷却液Bの液温を一定温度に保つように冷却液Cをエンジンに供給する装置への転換である。
【００３４】
またこの転換は、冷却系におけるサーモスタット装置の装着位置関係を変更することなく実現するので、広く普及している従来のサーモスタット装置を採用して構築された冷却系設計を大きく見直す必要なく実現可能である。
【００３５】
一般に冷却系において冷却液の最高温度には限度があり、それを超えないように冷却液温が設定され制御されなければならない。ところで、自動車などに搭載される冷却系において、冷却液がもっとも高温になる部分がエンジン出口の冷却液である。従来のサーモスタット装置では、さまざまな運転状況でエンジン出口の冷却液の温度（高温冷却液温）が許容限度を超えないように予めエンジンに供給する冷却液の温度を低く制御して供給する。しかし、本発明によれば、上記説明の効果により、エンジン出口液温を直接感知し制御するので、許容限度いっぱいの冷却液温設定が可能である。必要に応じてエンジンに供給する冷却液温を上げ下げしながらも、エンジン出口の冷却液温を高温側の許容限度付近で安定に保つので、エンジン内部の平均水温を従来技術に比べて高く設定することができる。
【００３６】
このことは、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、熱的損失の低減等、に寄与し、結果としてエンジンの低燃費化を実現する。また、車室ヒーターの能力向上等にも寄与出来る。
【００３７】
上記説明の効果により、安定して高温冷却液の温度を感知するので、エンジンを冷却する冷却液の液温が不安定となるという問題を克服し、高温冷却液温を中心とした冷却液温の安定した制御を実現することができる。これにより、エンジンの冷却液温変動による熱的膨張収縮を抑えることができ、エンジンへのストレスの軽減を実現する。
【００３８】
これらの効果は、具体的には図８に示すような、本発明によって得られる自動車走行中の冷却液温特性により得ることが出来るものである。
【００３９】
図８に示すデータは、同一の自動車に図７で説明した従来のサーモスタット装置を搭載した場合と本発明のサーモスタット装置を搭載した場合で、その他の条件は同一にして、また同一走行モードで試験したときのエンジン出口液温（高温冷却液温）の推移を記録したものである。
【００４０】
例示的に説明すると、図８に示すような挙動を呈するある自動車においては、冷却系におけるエンジン出口の冷却液温はＴ℃（例えば９７℃）が最も高能率、低燃費でエンジンが動作する冷却液温度理想値である。すなわち９７℃一定のエンジン出口冷却液温でエンジンが動作することが理想的である。
【００４１】
従来のサーモスタット装置ではエンジン出口の冷却液温度がＴｍａｘ℃（例えば１００℃）〜Ｔ２℃（例えば８８℃）の温度差で、主にエンジンの負荷状態に同調して、次いでハウジング本体内部の冷却液流通状態の変動に伴い主に低温冷却液と高温冷却液との混合状態が不安定で変動し温度感知可動部が感温する該温度感知可動部周辺液温が不安定であること、等のために大きく変動する。
【００４２】
本発明のサーモスタット装置によると、エンジン出口の冷却液温がＴｍａｘ℃（例えば１００℃）〜Ｔ１℃（例えば９５℃）の温度差で安定的に推移する。
【００４３】
エンジン出口の冷却液温（高温冷却液温）は、該エンジンの冷却必要度合いを示す指標と考えられ、上記説明の効果のごとく、エンジン出口液温を直接感知することは、サーモスタット装置がエンジンの必要冷却量を直接認識することであり、混合液の温度を主に感知するために従来のサーモスタット装置には困難であった対応応答性の向上を実現させる。
【００４４】
また、高温冷却液管路と温度感知可動部の位置関係に注目すれば、高温冷却液の温度が上昇する局面ではピストンシャフトが伸び動作をするので温度感知可動部は高温冷却液管路の内部に進入し「高温冷却液の温度感知可動部への温度支配率」を上昇させ、エンジン出口液温が要求する冷却能力引出し方向への動作（メインバルブの開動作）の応答を早め、高温冷却液の温度が下降する局面ではピストンシャフトが押戻され動作をするので温度感知可動部は高温冷却液管路の内部から外側に移動し「高温冷却液の温度感知可動部への温度支配率」を下降させ、エンジン出口液温が要求する冷却能力抑制方向への動作（メインバルブの閉動作）の応答を早める。以上によって温度感知可動部の高温冷却液温に対する応答性がメカニカルに向上する。
【００４５】
また、バイパス回路の高温冷却液の流通量を少なくする場合でも、高温冷却液の温度への感度が高いので本発明の機能を十分発揮することが出来る。
【００４６】
上記説明の効果により、従来のサーモスタット装置の欠点（４）で述べたディフレクター１８のような複雑な構造をとる必要がない。
【００４７】
従来のサーモスタット装置のメインバルブ９は、メインスプリング１１の端末位置によって規定される方向に傾きながら開弁し始めるという特徴を持っているために、冷却系内における特性は、メインスプリングの端末位置によって異なったものである。それに対し、本発明のサーモスタット装置の冷却系内における特性は、高温冷却液管路がメインバルブから流入する低温冷却液の温度感知可動部への作用を十分にガードするのでメインスプリングの端末位置によって殆ど左右されない。また、請求項２に記載の発明においては、メインバルブの傾き自体を抑制することが出来る。
【００４８】
高温冷却液管路を設けることにより、「高温冷却液の通路を絞る」機能を追加することが可能になり、従来のサーモスタット装置のバイパスバルブ１３をバイパスポート３に押し付けるバイパススプリング１４を不要とし、メインバルブを低温冷却液ポート側に押し付勢する付勢手段１つにすることを可能とする効果を奏する。
【００４９】
また、この1つの付勢手段は高温冷却液管路の外側に配置すると、高温冷却液管路と温度感知可動部の感温部との間の領域には付勢手段が存在しない状態を作り出すことが可能となる。
【００５０】
さらに、「付勢手段１つにすること」は、温度感知可動部内部へピストンシャフトが押し込まれる形で負荷される荷重を１つの付勢手段のみの付勢力に軽減させるという効果を奏する。
【００５１】
図９は、この付勢力軽減の動作効果を、従来のサーモスタット装置と本願発明のサーモスタット装置の「冷却液温度とメインバルブの開度」の特性比較で示している。
【００５２】
すなわち、従来のサーモスタット装置はバイパスバルブによってバイパスポートを閉止後、メインスプリングとバイパススプリングの二重付勢力であることから、温度感知可動部の内部の熱膨張体にかかる圧力が高くなるために熱膨張体の融点が上昇し、メインバルブの開度を大きくとるには、より高い冷却液温が必要となるため、変態点のある冷却液温に対するメインバルブの開度の変化となる。これに対して本発明のサーモスタット装置は一つの付勢力によるので、メインバルブの冷却液温に対する開度の変化は、スムーズで、より精度の高い冷却液温度の制御を実現するものである。また、相対的に低い冷却液温でメインバルブの開度を大きくとることができ、冷却液温が高くなったときにラジエタの冷却能力を十分に引き出すことができ、冷却液温のオーバーシュートを防ぐことができる。
【００５３】
また、付勢力の軽減は、温度感知可動部への荷重負荷の軽減による長寿命化を実現する。
【００５４】
また、温度感知可動部への荷重負荷を小さくすることができたことにより、より小型の温度感知可動部を使用することが可能となる。温度感知可動部を小型化すると、応答性（液温変化に対する追従性）が良くなるため、より安定した冷却液の温度制御が可能となり、小型化によるコスト低減もできる。
【００５５】
また、請求項２に記載の発明においては、ピストンシャフト、温度感知可動部および延長軸からなる同軸構造体をピストンシャフト支持部と、該ピストンシャフト支持部から離れた支持案内部との二点支持構造としたことと、温度感知可動部の感温部の側面をガイドするのではなく延長軸を支持案内部でガイドする構造としたので、延長軸と支持案内部のクリアランスを小さく設定できることにより、エンジンの振動や冷却液の脈動、走行振動による温度感知可動部の振れ幅を小さくできるという効果を奏する。
【００５６】
これにより、温度感知可動部、メインバルブの動きがスムーズな動きとなり、且つ、ストレスを軽減してサーモスタット装置の長寿命化を実現する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５７】
以下、本発明を実施するための最良の形態として、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。
【００５８】
図１は、本発明の第1の実施形態としてのサーモスタット装置３００の構成を示している。
【００５９】
このサーモスタット装置３００は、ラジエタ５２で冷却された低温冷却液Ａと、エンジン５１からバイパス５３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５１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。
【００６０】
即ち、この制御系においては、エンジン５１を通過した高温冷却液Ｂがバイパス５３を介してそのまま送られてくるバイパスポート３３と、エンジン５１を通過した高温冷却液Ｂの一部がラジエタ５２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５２から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を介してエンジン５１へと供給されることになる。
【００６１】
サーモスタット装置３００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５１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。
【００６２】
なお、このバイパス５３からラジエタ５２に至る途中において車室ヒータ１０１が設けられている。
【００６３】
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。
【００６４】
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管路４２と、
を備え、さらに、温度感知可動部３９からバイパスポート３３側に延長されている延長軸４３と、これを支持案内するため高温冷却液管路４２内に形成された支持案内部４４とを備えている。
【００６５】
高温冷却液管路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。高温冷却液管路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、高温冷却液管路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。
【００６６】
なお、この高温冷却液管路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。その結果、この高温冷却液管路４２を構成する管内に、温度感知可動部３９の先端を挿入する際には、この高温冷却液管路４２の内壁と、温度感知可動部３９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。
【００６７】
ちなみに、この高温冷却液管路４２の外周には、上記したスプリング４１が嵌合されることになる。この高温冷却液管路４２には、フレーム５９が更に埋め込まれてなり、このフレーム５９の一端は、ハウジングカバー４７に固定されている。ちなみに、このフレーム５９の構成は、省略されていてもよい。
【００６８】
支持案内部４４は、その周囲が高温冷却液管路４２の内壁に形成されている。また、この支持案内部４４は、図示しない孔が上下面にかけて貫通されており、高温冷却液Ｂはこの図示しない孔を介してバイパスポート３３から吐出開口部４６に向けて流れ、ハウジング本体内部３２へと流出されることになる。
【００６９】
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。エンジン５１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は高温冷却液管路４２へと送られる。この高温冷却液管路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。この高温冷却液管路４２内には、温度感知可動部３９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３９と、高温冷却液管路４２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３９と高温冷却液管路４２との間に形成された隙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。
【００７０】
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。
【００７１】
メインバルブ３６は、スプリング４１によりラジエタ連結ポート３１側に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が高温冷却液管路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。
【００７２】
本発明を適用したサーモスタット装置３００は、図２に示す第２実施形態のように、温度感知可動部３９が高温冷却液管路４２内部の支持案内部６２に挿入案内される構成にされていても良い。なお、この図２以降において、上述した図１と同様の構成要素、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を省略する。
【００７３】
支持案内部６２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３９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。ちなみに、この支持案内部６２は、上述した補助金具５９と一体化されるものであってもよいし、また互いに離間されているものであってもよい。また、この支持案内部６２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。
【００７４】
本発明を適用したサーモスタット装置３００は、図３に示す第３実施形態に適用されるようにしてもよい。
【００７５】
この図３に示す形態では、高温冷却液管路４２がハウジング本体４８の高温冷却液の流入路と支持案内部６２との組み合わせにより形成され、吐出開口部４６が支持案内部６２に形成されるとともに、温度感知可動部３９が支持案内部６２に支持案内されている。
【００７６】
支持案内部６２には、図示しない複数の孔＝吐出開口部４６が設けられており、バイパスポート３３から供給された高温冷却液Bは、直接に温度感知可動部３９の周囲（底面・側面）に接触、伝熱した後この吐出開口部４６を介してハウジング本体内部３２へと流出されることになる。これにより、高温冷却液管路の機能を維持しながら簡単コンパクトな構成を実現することができる。
【００７７】
本発明を適用したサーモスタット装置３００は、例えば図１に示すように、温度感知可動部３９の外周において高温冷却液管路４２との間隙の形状に対応した突起部４０が形成されていてもよい。高温の高温冷却液Ｂが供給された場合には、図１(b)に示すように温度感知可動部３９がバイパスポート３３側へ駆動し、また、これに伴って突起部４０も同様にバイパスポート３３側へとシフトしていくことになる。その結果、温度感知可動部３９と高温冷却液管路４２との間に形成された隙間を突起部４０により狭めることが可能となり、高温冷却液Ｂのハウジング本体内部３２への流路を狭くすることが可能となる。その結果、バイパスポート３３からハウジング本体内部３２への高温冷却液Ｂの流量を少なくすることが可能となる。このため、この突起部４０を設けることによっても、エンジン５１からの高温冷却液Ｂとラジエタ５２からの低温冷却液Ａとの混合比を制御することが可能となる。また、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５２へまわし、冷却能力を最大に引き出すことができ、さらにこれをシンプルな構造で実現可能としている。
【００７８】
本発明を適用したサーモスタット装置３００は、例えば図４に示すように、高温冷却液管路４２における内壁において、内側に縮径された縮径部６１を形成するようにしてもよい。これにより、温度感知可動部３９の駆動に応じて温度感知可動部３９と高温冷却液管路４２との間隙が絞り自在に構成される。
【００７９】
その結果、高温冷却液ポート３３からハウジング本体内部３２への高温冷却液Ｂの流量を少なくすることが可能となり、より多くの高温冷却液Ｂをラジエタ５２へまわし冷却能力を最大に引き出すことができる。また、この縮径部６１によってもエンジン５１からの高温冷却液Ｂとラジエタ５２からの低温冷却液Ａとの混合比を制御することが可能となる。
【００８０】
さらにまた、バイパスポート３３からの高温冷却液Ｂのハウジング本体内部３２への流入量を抑制制御しながらも温度感知可動部３９周辺の高温冷却液Bの流通クリアランスを狭めることで該高温冷却液Bの流速を大きく損なわなくすることができる。これにより、高温冷却液管路４２内の高温冷却液Ｂの流通量が抑制された状態でも温度感知可動部３９が配置される領域を高温冷却液Bが支配する状態をより確実に維持できる。
【００８１】
また、縮径部６１は、テーパー形態、凹湾曲形態、凸湾曲形態など様々な形態を形成することができるので、温度感知可動部３９の進入により、高温冷却液Ｂの流路を絞る際に高温冷却液Ｂの流入が適度に徐々に絞られるようにチューニングすることができる。これにより、急激に高温冷却液Ｂの通路を絞る場合、或いはバイパスポート３３と、ハウジング本体内部３２とを完全に遮蔽してしまう場合に、従来のサーモスタット装置と比較して、冷却液の温度ハンチングが生じることなく、安定した冷却液温制御を実現することができる。
【００８２】
本発明を適用したサーモスタット装置３００は、例えば図５に示す形態に適用されるようにしてもよい。
【００８３】
この図５に示す形態では、更にメインバルブ３６側から延長されてきているディフレクター７０を備えている。ディフレクター７０は、温度感知可動部３９の外周から離間した位置から、これを取り囲むようにして配設されている。図５では、ディフレクター７０は、スプリング４１の外側に配置されているが、それに限らず、スプリング４１の内側にこのディフレクター７０を備えることも可能である。このディフレクター７０を備えることにより、高温冷却液管路４２の内壁に沿って導かれた高温冷却液Ｂは、ディフレクター７０によりその流れをより確実に温度感知可動部３９の周囲に接触させることが可能となる。また、このディフレクター７０の存在により、低温冷却液Ａを温度感知可動部３９に不用意に接触させないようにガードすることが可能となる。
【００８４】
また、温度感知可動部３９が駆動したときに、ディフレクター７０の下端部分と高温冷却液管路４２の上端部分との位置関係によって、高温冷却液Ｂのハウジング本体内部への流出を絞る構造にするようにしてもよい。その結果、バイパスポート３３からハウジング本体内部３２への高温冷却液Ｂの流量を少なくすることが可能となる。このため、このディフレクター７０を設けることによっても、エンジン５１からの高温冷却液Ｂとラジエタ５２からの低温冷却液Ａとの混合比を制御することが可能となる。また、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５２へ回すことができ、冷却能力を最大に引き出すことが可能となる。
【００８５】
本発明を適用したサーモスタット装置４００は、上記の如き制御を実行する上で適用される場合に限定されるものではなく、出口制御を実行する上で適用されるものであってもよい。
【００８６】
図６は、出口制御を実行する上で適用されるサーモスタット装置４００の構成を示している。このサーモスタット装置４００は、エンジン５１において加熱された高温冷却液を内部へと流入させるためのエンジン連結ポート７２と、エンジン５１へ再び冷却液を送り返すバイパスポート７３と、ラジエタへ冷却液を送り出すラジエタ連結ポート７１とを備えている。なお、この図６に示すサーモスタット装置４００においても、上述した図１と同様の構成要素、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を省略する。
【００８７】
この図６に示すサーモスタット装置４００は、さらに延長軸４３に取り付けられているバイパスバルブ７４を備えている。このバイパスバルブ７４を形成させておくことにより、温度感知可動部３９の駆動に応じて、図６(b)に示すように、バイパスポート７３への流路をこのバイパスバルブ７４により閉塞させることが可能となる。これにより、流量を制御することが可能となる。
【００８８】
なお、高温冷却液管路４２は、温度感知可動部３９の駆動状態の如何に関わらず、温度感知可動部３９がエンジン連結ポート７２から流入する高温冷却液に対して露出された状態となる程度まで高さ調整された筒形で構成されている。このため、エンジン連結ポート７２から供給されてくる高温冷却液が直接的にこの温度感知可動部３９に接触し伝熱することになり、主として、かかる高温冷却液の温度に基づいて温度感知可動部３９が上下に駆動自在とすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明の第1の実施形態と突起部が設けられた例を示す図である。
【図２】本発明の第２の実施形態を示す図である。
【図３】本発明の第３の実施形態を示す図である。
【図４】本発明の縮径部の実施例を示す図である。
【図５】本発明のディフレクターの実施例を示す図である。
【図６】本発明の出口制御の実施形態を示す図である。
【図７】従来のサーモスタット装置の構成例を示す図である。
【図８】各負荷運転モードに対するエンジン出口温度の関係を示す図である。
【図９】冷却液温度に対するメインバルブの開度の関係を示す図である。
【符号の説明】
【００９０】
３０  エンジン連結ポート
３１  ラジエタ連結ポート
３２  ハウジング本体内部
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  高温冷却液管路
４４  支持案内部
４６  吐出開口部
４７  ハウジングカバー
４８  ハウジング本体
５１  エンジン
５２  ラジエタ
５３  バイパス
５９  フレーム
６２  支持案内部
３００  サーモスタット装置
４００  サーモスタット装置
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2007108273.tif 000015
【図２】
2007108273.tif 000016
【図３】
2007108273.tif 000017
【図４】
2007108273.tif 000018
【図５】
2007108273.tif 000019
【図６】
2007108273.tif 000020
【図７】
2007108273.tif 000021
【図８】
2007108273.tif 000022
【図９】
2007108273.tif 000023
【手続補正書】
【提出日】平成21年5月18日(2009.5.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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サーモスタット装置にバイパスさせる高温冷却液流路が、温度感知可動部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、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ように、高温冷却液整流部を形成し、
該高温冷却液整流部は、前記温度感知可動部との隙間部分を通過する前記高温冷却液の流速が、その手前の前記高温冷却液流路での前記高温冷却液の流速に比べて速くなるように形成されてなること
を特徴とするサーモスタット装置。
【請求項２】
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、
前記弁体を閉弁方向に押し付勢する付勢部材を備え、
エンジンで加熱された高温冷却液をサーモスタット装置にバイパスさせる高温冷却液流路が、温度感知可動部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、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ように、前記付勢部材と前記温度感知可動部との間に高温冷却液整流部を形成する構造
を特徴とするサーモスタット装置。
【請求項３】
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、
前記弁体を閉弁方向に押し付勢する付勢部材と、
該付勢部材の付勢力を受けるとともに前記弁体に対応する弁座側の部材に固定される補助金具とを備え、
エンジンで加熱された高温冷却液をサーモスタット装置にバイパスさせる高温冷却液流路が、温度感知可動部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、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ように、前記補助金具の内側で前記温度感知可動部側に突出されて高温冷却液整流部を形成する構造
を特徴とする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サーモスタット装置にバイパスさせる高温冷却液流路が、温度感知可動部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、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ように、高温冷却液整流部を形成し、
前記温度感知可動部の延長軸が、前記高温冷却液整流部内の支持案内部に支持案内される構造
を特徴とするサーモスタット装置。
【請求項５】
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サーモスタット装置にバイパスさせる高温冷却液流路が、温度感知可動部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、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ように、高温冷却液整流部を形成し、
前記温度感知可動部が前記高温冷却液整流部内の支持案内部に挿入案内される構造
を特徴とするサーモスタット装置。
【請求項６】
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サーモスタット装置にバイパスさせる高温冷却液流路が、温度感知可動部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、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ように、高温冷却液整流部を形成し、
該高温冷却液整流部は、ハウジング本体の高温冷却液の流入路と支持案内部６２とにより形成され、前記吐出開口部が前記支持案内部６２に形成されるとともに、前記温度感知可動部が前記支持案内部６２に支持案内される構造
を特徴とするサーモスタット装置。
【請求項７】
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サーモスタット装置にバイパスさせる高温冷却液流路が、温度感知可動部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、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ように、高温冷却液整流部を形成し、
前記温度感知可動部は、その外周において前記高温冷却液整流部との間隙の形状に対応した突起部が設けられていること
を特徴とするサーモスタット装置。
【請求項８】
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サーモスタット装置にバイパスさせる高温冷却液流路が、温度感知可動部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、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ように、高温冷却液整流部を形成し、
前記高温冷却液整流部は、内側へ縮径された縮径部が形成され、
前記温度感知可動部の駆動に応じて、当該温度感知可動部と前記高温冷却液整流部との間隙が絞り自在に構成されていること
を特徴とするサーモスタット装置。
【請求項９】
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サーモスタット装置にバイパスさせる高温冷却液流路が、温度感知可動部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、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ように、高温冷却液整流部を形成し、
前記温度感知可動部の外周から離間した位置からこれを取り囲むように、前記メインバルブ側から延長されているディフレクターを備えること
を特徴とするサーモスタット装置。
【請求項１０】
エンジンなどの冷却液回路に設けられ、エンジンにおいて加熱された高温冷却液を流入させるエンジン連結ポートと、エンジンへ再び冷却液を送り返すバイパスポートと、ラジエタへ冷却液を送り出すラジエタ連結ポートとを備え、
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、
前記バイパスポートに連絡され、前記エンジン連結ポートからの前記高温冷却液を前記温度感知可動部の周囲へと導いた後、これを前記バイパスポートへ流出させる冷却液整流部と、前記温度感知可動部におけるバイパスポート側に設けられたバイパスバルブとを備え、
前記冷却液整流部は、前記温度感知可動部が前記エンジン連結ポートから流入する前記高温冷却液に対して常時露出された状態となる程度まで高さ調整された筒形で構成され、前記バイパスバルブは、前記温度感知可動部の駆動状態に応じて前記冷却液整流部内に挿入自在に構成されていることを特徴とするサーモスタット装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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２０は、図７に示すように、ラジエタなどで冷却された低温冷却液Ａをハウジング本体内部１９に流入させるラジエタ連結ポート２、このラジエタ連結ポート２に略対抗する側に設けられた、エンジンで加熱された高温冷却液Ｂをハウジング本体内部１９に流入させるバイパスポート３、ラジエタ連結ポート２とバイパスポート３から流入し混合形成された冷却液Ｃをエンジンに送出するエンジン連結ポート４とからなるハウジング本体１６を備えている。
【０００３】
また、このサーモスタット装置２０は、ハウジング本体内部１９の液温に対応して可動する熱膨張体エレメントである温度感知可動部８と、この温度感知可動部８に一端を収納され熱膨張体の熱膨張、収縮により摺動駆動するピストンシャフト７と、このピストンシャフト７の他端を支持するようにラジエタ連結ポート２側に設けられたピストンシャフト支持部６と、温度感知可動部８と一体的に可動してラジエタ連結ポート２からの低温冷却液Ａのハウジング本体内部１９への流入量を制御するメインバルブ９と、ハウジングカバー１により支持されたフレーム１０と、メインバルブ９とフレーム１０の間に押し付勢状態で設けられ、メインバルブ９をラジエタ連結ポート２に付勢押し付けするメインスプリング１１と、温度感知可動部８からバイパスポート３に向かう方向で設けられたバイパスシャフト１２と、このバイパスシャフト１２に設けられたバイパスポート３からの高温冷却液Ｂのハウジング本体内部１９への流入量を制御するバイパスバルブ１３と、このバイパスバルブ１３と温度感知可動部８との間に押し付勢状態で取り付けられ、バイパスバルブ１３をバイパスポート３に付勢押し付けするバイパススプリング１４とを備えている。
【０００４】
温度感知可動部８の周囲の液温上昇時においては、カップ１５の中に密封された熱膨張体が、熱膨張しピストンシャフト７を押し出し動作し、これにより、温度感知可動部８とともにメインバルブ９をメインスプリング１１の荷重に逆らって開移動させ、低温冷却液Ａの流入量を増大させ、且つ、バイパスバルブ１３を閉め移動させて高温冷却液Ｂの流入量を減少させる。
【０００５】
また、温度感知可動部８の周囲の液温の降下の際には、熱膨張体の収縮が起こり、メインスプリング１１の付勢力によってピストンシャフト７を押し戻し、メインバルブ９がそれに伴って閉め移動し、ラジエタからの低温冷却液Ａの流入量を減少させ、且つ、高温冷却液Ｂの流入量を増大させる。
【０００６】
このような動作により、従来のサーモスタット装置２０は、高温冷却液Ｂとラジエタからの低温冷却液Ａの混合液である冷却液Ｃの液温を主に感知して制御し、該冷却液Cをエ
ンジンに供給する。
【０００７】
同様な構成および動作をするサーモスタット装置として、特許文献１〜５の開示技術が提案されている。
【特許文献１】実開平２−５６７２号公報
【特許文献２】実開平６−３７５２４号公報
【特許文献３】特開平１０−１９１６０号公報
【特許文献４】特公昭４７−１６５８４号公報
【特許文献５】実開昭６１−１７５５３４号公報
【０００８】
尚、特許文献５には、上記のようないわゆるボトムバイパス式のサーモスタットにおいて、バイパスからの冷却液が温度感知可動部の周囲に導かれるように冷却水誘導筒を取り付けてなる構造が開示されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述した従来のサーモスタット装置は次に述べるような欠点があった。
【００１０】
（１）ハウジング本体内部１９において、バイパスポート３およびディフレクター１８が温度感知可動部８から離れた構成である上、高温冷却液の流れを温度感知可動部８の手前でバイパスバルブ１３が遮る構成であるので、温度感知可動部８に高温冷却液Ｂが届き難い。したがって低温冷却液Ａと高温冷却液Ｂとが温度感知可動部８の部位で効率よく混合できず、温度感知可動部８が冷却液Ｃの温度を感知し難くなる。その結果、エンジンを冷却する冷却液Ｃの液温が不安定となり、且つ、エンジン負荷変動等に伴う温度制御幅が大きくなるという欠点を有する。
【００１１】
さらに、このハウジング本体内部１９に、車室ヒーター用の回路から戻ってくる冷却液が流入する場合、ますます混合を高効率に行うことができず、上記欠点は増幅する。
【００１２】
またさらに、高温冷却液Ｂを感温する性能が悪いために冷却系全体の温度上昇時にオーバーシュートの懸念が大きいという欠点も有する。
【００１３】
このため、冷却液温には上限があるために通常の制御液温をあらかじめ比較的低温に抑えておかなければならず、エンジンの燃焼効率の低下、及びエンジンのフリクションロス、熱的損失の増大により燃費の悪化などを招く。
【００１４】
また、冷却液Ｃのエンジン負荷変動に伴う温度制御幅が大きくなるということは、図８に示すような従来のサーモスタット装置の特性となり、エンジンの熱的膨張収縮が大きくなる。また、それが頻繁に起こることになれば、エンジンのストレスの増大による低寿命化、温度降下時と温度差によるエンジン性能の低下等を招く。
【００１５】
（２）従来では、高温冷却液Ｂを遮断して全ての高温冷却液Ｂをラジエタに通す際に、バイパススプリング１４によってバイパスバルブ１３をバイパスポート３に押し付けていた。しかしながら、このバイパススプリング１４の荷重は、温度感知可動部８に対する負荷となる。温度感知可動部８への負荷が大きいと、必然的に温度感知可動部８の寿命が短くなる。また、熱膨張体にかかる圧力が高くなるために熱膨張体の融点が上昇し、メインバルブ９の開度を大きくとるには、より高い冷却液温が必要となる。即ち、冷却液Cの温度が上昇し、更なるメインバルブ９の開度が必要な際に、図９に示す従来のサーモスタット装置の特性のように、メインバルブ９の開度を稼ぐことができないという欠点を有するものであった。
【００１６】
（３）バイパスポート３の閉止時において、急激にバイパスポート３を遮断してしまうため、閉止直後に温度ハンチングが生じ冷却液Ｃの温度が安定しないという欠点を有するものであった。
【００１７】
（４）従来のサーモスタット装置におけるバイパスバルブ１３は、フラットな円板の面で、バイパスポート３全面に当たり閉じる構造である。そして、メインバルブ９閉弁時のバイパスバルブ１３とバイパスポート３の距離は、
ａ：メインバルブ９閉弁時におけるバイパスポート３の高温冷却液の流路面積の確保
ｂ：バイパスバルブ１３閉弁後、更に冷却液Ｃの温度が上昇して、温度感知可動部８が更に移動した際にバイパススプリング１４の線間が密着しないこと、
ｃ：バイパスバルブ１３と温度感知可動部8が接触しないこと、という因子で決められて
いた。
【００１８】
即ち、メインバルブ９閉弁時にバイパスバルブ１３とバイパスポート３の距離を大きくとる必要があった。
【００１９】
このため、高温冷却液Ｂを出来るだけ温度感知可動部８方向に導くためにディフレクター１８のような複雑な構造が必要となった。
【００２０】
尚、特許文献５に開示される「冷却水誘導筒」をもってしても、比較的小径であるバイパスポートに備えられた高温冷却液Ｂの流入路から該流入路より大径の「冷却水誘導筒」内部に吐出されるので、流入する高温冷却液Ｂは温度感知可動部に接触する前に拡散しその温度と流速を損なうことになる。
【００２１】
さらに、「冷却水誘導筒」に流入した高温冷却液Ｂはバイパスバルブにより温度感知可動部の手前で遮られますます拡散されてしまって、周囲に乱れ流れる低温冷却液Ａや冷却液Ｃ（混合液）と少なからず混ざり合ってしまい元々の温度を損なってしまう。
【００２２】
高温冷却液Ｂが温度感知可動部の周囲に到達するまでに元々の温度を損なうと、上記の通りであるが、温度感知可動部は高温冷却液Ｂの温度を感温する性能を損ない、冷却系全体の温度上昇時にオーバーシュートの懸念が大きいという欠点を招く。また「元々の温度を損なう」損ない方がエンジンの運転状態に連動された冷却液ポンプの回転数により安定的ではないために、液温制御の安定性を欠く。
【００２３】
温度感知可動部の表面における冷却液の流速が早い場合に、冷却液の温度が素早く温度感知可動部に伝達される。「冷却水誘導筒」に流入した高温冷却液Ｂは温度感知可動部の周囲に到達するまでに元々の流速を損なってしまうので、その分、温度感知可動部は応答よく高温冷却液Ｂの温度を感温する性能を損ない、冷却系全体の温度上昇時にオーバーシュートの懸念が大きいという欠点を招く。また、エンジンの運転状態の変動に伴う冷却液の温度変化への対応応答性を損ない、液温制御の安定性を欠く。
【００２４】
上記のごとく、「冷却水誘導筒」をもってしても、高温冷却液Ｂが温度感知可動部の周囲に到達するまでに温度と流速を損なってしまうために、冷却液の急激な温度変化に対する温度感知可動部の感温応答性を十分に向上させることが出来ず、冷却液温の高精度な制御をすることが出来ない。
【００２５】
本発明は以上のような従来のサーモスタット装置の欠点に鑑み、冷却液温を高精度に制御することが出来るサーモスタット装置を提供することを目的としている。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サーモスタット装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
第１の発明は、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サーモスタット装置にバイパスさせる高温冷却液流路が、温度感知可動部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、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ように、高温冷却液整流部を形成し、該高温冷却液整流部は、前記温度感知可動部との隙間部分を通過する前記高温冷却液の流速が、その手前の前記高温冷却液流路での前記高温冷却液の流速に比べて速くなるように形成されてなることを特徴とするサーモスタット装置である。
【００２７】
第２の発明は、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、前記弁体を閉弁方向に押し付勢する付勢部材を備え、エンジンで加熱された高温冷却液をサーモスタット装置にバイパスさせる高温冷却液流路が、温度感知可動部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、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ように、前記付勢部材と前記温度感知可動部との間に高温冷却液整流部を形成する構造を特徴とするサーモスタット装置である。
【００２８】
第３の発明は、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、前記弁体を閉弁方向に押し付勢する付勢部材と、該付勢部材の付勢力を受けるとともに前記弁体に対応する弁座側の部材に固定される補助金具とを備え、エンジンで加熱された高温冷却液をサーモスタット装置にバイパスさせる高温冷却液流路が、温度感知可動部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、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ように、前記補助金具の内側で前記温度感知可動部側に突出されて高温冷却液整流部を形成する構造を特徴とするサーモスタット装置である。
【００２９】
第４の発明は、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サーモスタット装置にバイパスさせる高温冷却液流路が、温度感知可動部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、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ように、高温冷却液整流部を形成し、前記温度感知可動部の延長軸が、前記高温冷却液整流部内の支持案内部に支持案内される構造を特徴とするサーモスタット装置である。
【００３０】
第５の発明は、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サーモスタット装置にバイパスさせる高温冷却液流路が、温度感知可動部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、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ように、高温冷却液整流部を形成し、前記温度感知可動部が前記高温冷却液整流部内の支持案内部に挿入案内される構造を特徴とするサーモスタット装置である。
【００３１】
第６の発明は、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サーモスタット装置にバイパスさせる高温冷却液流路が、温度感知可動部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、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ように、高温冷却液整流部を形成し、該高温冷却液整流部は、ハウジング本体の高温冷却液の流入路と支持案内部６２とにより形成され、前記吐出開口部が前記支持案内部６２に形成されるとともに、前記温度感知可動部が前記支持案内部６２に支持案内される構造を特徴とするサーモスタット装置である。
【００３２】
第７の発明は、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サーモスタット装置にバイパスさせる高温冷却液流路が、温度感知可動部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、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ように、高温冷却液整流部を形成し、前記温度感知可動部は、その外周において前記高温冷却液整流部との間隙の形状に対応した突起部が設けられていることを特徴とするサーモスタット装置である。
【００３３】
第８の発明は、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サーモスタット装置にバイパスさせる高温冷却液流路が、温度感知可動部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、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ように、高温冷却液整流部を形成し、前記高温冷却液整流部は、内側へ縮径された縮径部が形成され、前記温度感知可動部の駆動に応じて、当該温度感知可動部と前記高温冷却液整流部との間隙が絞り自在に構成されていることを特徴とするサーモスタット装置である。
【００３４】
第９の発明は、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サーモスタット装置にバイパスさせる高温冷却液流路が、温度感知可動部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、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ように、高温冷却液整流部を形成し、前記温度感知可動部の外周から離間した位置からこれを取り囲むように、前記メインバルブ側から延長されているディフレクターを備えることを特徴とするサーモスタット装置である。
【００３５】
第１０の発明は、エンジンなどの冷却液回路に設けられ、エンジンにおいて加熱された高温冷却液を流入させるエンジン連結ポートと、エンジンへ再び冷却液を送り返すバイパスポートと、ラジエタへ冷却液を送り出すラジエタ連結ポートとを備え、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、前記バイパスポートに連絡され、前記エンジン連結ポートからの前記高温冷却液を前記温度感知可動部の周囲へと導いた後、これを前記バイパスポートへ流出させる冷却液整流部と、前記温度感知可動部におけるバイパスポート側に設けられたバイパスバルブとを備え、前記冷却液整流部は、前記温度感知可動部が前記エンジン連結ポートから流入する前記高温冷却液に対して常時露出された状態となる程度まで高さ調整された筒形で構成され、前記バイパスバルブは、前記温度感知可動部の駆動状態に応じて前記冷却液整流部内に挿入自在に構成されていることを特徴とするサーモスタット装置である。
【発明の効果】
【００３６】
以上の構成からなる本発明は、以下の効果を奏する。
【００３７】
高温冷却液整流部の構造を有しているので、温度感知可動部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ので次に述べるような効果を奏する。
【００３８】
本発明では、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を制御することができる。高温冷却液の温度感知可動部への温度支配率を十分に高め該高温冷却液の温度の影響を受けて該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。
【００３９】
ハウジング本体内部（高温冷却液整流部の吐出開口部から高温冷却液が吐出した先のスペース、以下同様）に、車室ヒーター用の回路から戻ってくる冷却液が流入する場合でも、高温冷却液整流部と該高温冷却液整流部を通過した高温冷却液が車室ヒーター用の回路からの冷却液をガードして、高温冷却液の温度感知可動部への温度支配率を維持することができる。
【００４０】
ここで「高温冷却液の温度感知可動部への温度支配率」とは、下記の式で示される係数aで定義されるものである。
（温度感知可動部の感温温度）＝a×（高温冷却液温）＋b×（低温冷却液温）
【００４１】
冷却液の熱を利用した車室ヒーターを流れる回路からの冷却液がハウジング本体内部に戻される場合でも、基本的には、上記式と同様である。
【００４２】
したがって、従来のサーモスタットは、混合液である冷却液Ｃの液温を主に感知する装置であるが、本発明のサーモスタットは、十分にエンジン出口の冷却液（高温冷却液B）
の液温を主に感知し該高温冷却液Bの液温を一定温度に保つように冷却液Cをエンジンに供給する装置への転換である。
【００４３】
またこの転換は、冷却系におけるサーモスタット装置の装着位置関係を変更することなく実現するので、広く普及している従来のサーモスタット装置を採用して構築された冷却系設計を大きく見直す必要なく実現可能である。
【００４４】
一般に冷却系において冷却液の最高温度には限度があり、それを超えないように冷却液温が設定され制御されなければならない。ところで、自動車などに搭載される冷却系において、冷却液がもっとも高温になる部分がエンジン出口の冷却液である。従来のサーモスタット装置では、さまざまな運転状況でエンジン出口の冷却液の温度（高温冷却液温）が許容限度を超えないように予めエンジンに供給する冷却液の温度を低く制御して供給する。しかし、本発明によれば、上記説明の効果により、エンジン出口液温を直接感知し制御するので、許容限度いっぱいの冷却液温設定が可能である。必要に応じてエンジンに供給する冷却液温を上げ下げしながらも、エンジン出口の冷却液温を高温側の許容限度付近で安定に保つので、エンジン内部の平均水温を従来技術に比べて高く設定することができる。
【００４５】
このことは、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、熱的損失の低減等、に寄与し、結果としてエンジンの低燃費化を実現する。また、車室ヒーターの能力向上等にも寄与出来る。
【００４６】
上記説明の効果により、安定して高温冷却液の温度を感知するので、エンジンを冷却する冷却液の液温が不安定となるという問題を克服し、高温冷却液温を中心とした冷却液温の安定した制御を実現することができる。これにより、エンジンの冷却液温変動による熱的膨張収縮を抑えることができ、エンジンへのストレスの軽減を実現する。
【００４７】
これらの効果は、具体的には図８に示すような、本発明によって得られる自動車走行中の冷却液温特性により得ることが出来るものである。
【００４８】
図８に示すデータは、同一の自動車に図７で説明した従来のサーモスタット装置を搭載した場合と本発明のサーモスタット装置を搭載した場合で、その他の条件は同一にして、また同一走行モードで試験したときのエンジン出口液温（高温冷却液温）の推移を記録したものである。
【００４９】
例示的に説明すると、図８に示すような挙動を呈するある自動車においては、冷却系におけるエンジン出口の冷却液温はＴ℃（例えば９７℃）が最も高能率、低燃費でエンジンが動作する冷却液温度理想値である。すなわち９７℃一定のエンジン出口冷却液温でエンジンが動作することが理想的である。
【００５０】
従来のサーモスタット装置ではエンジン出口の冷却液温度がＴｍａｘ℃（例えば１００℃）〜Ｔ２℃（例えば８８℃）の温度差で、主にエンジンの負荷状態に同調して、次いでハウジング本体内部の冷却液流通状態の変動に伴い主に低温冷却液と高温冷却液との混合状態が不安定で変動し温度感知可動部が感温する該温度感知可動部周辺液温が不安定であること、等のために大きく変動する。
【００５１】
本発明のサーモスタット装置によると、エンジン出口の冷却液温がＴｍａｘ℃（例えば１００℃）〜Ｔ１℃（例えば９５℃）の温度差で安定的に推移する。
【００５２】
エンジン出口の冷却液温（高温冷却液温）は、該エンジンの冷却必要度合いを示す指標と考えられ、上記説明の効果のごとく、エンジン出口液温を直接感知することは、サーモスタット装置がエンジンの必要冷却量を直接認識することであり、混合液の温度を主に感知するために従来のサーモスタット装置には困難であった対応応答性の向上を実現させる。
【００５３】
また、高温冷却液整流部と温度感知可動部の位置関係に注目すれば、高温冷却液の温度が上昇する局面ではピストンシャフトが伸び動作をするので温度感知可動部は高温冷却液整流部の内部に進入し「高温冷却液の温度感知可動部への温度支配率」を上昇させ、エンジン出口液温が要求する冷却能力引出し方向への動作（メインバルブの開動作）の応答を早め、高温冷却液の温度が下降する局面ではピストンシャフトが押戻され動作をするので温度感知可動部は高温冷却液整流部の内部から外側に移動し「高温冷却液の温度感知可動部への温度支配率」を下降させ、エンジン出口液温が要求する冷却能力抑制方向への動作（メインバルブの閉動作）の応答を早める。以上によって温度感知可動部の高温冷却液温に対する応答性がメカニカルに向上する。
【００５４】
また、バイパス回路の高温冷却液の流通量を少なくする場合でも、高温冷却液の温度への感度が高いので本発明の機能を十分発揮することが出来る。
【００５５】
上記説明の効果により、従来のサーモスタット装置の欠点（４）で述べたディフレクター１８のような複雑な構造をとる必要がない。
【００５６】
従来のサーモスタット装置のメインバルブ９は、メインスプリング１１の端末位置によって規定される方向に傾きながら開弁し始めるという特徴を持っているために、冷却系内における特性は、メインスプリングの端末位置によって異なったものである。それに対し、本発明のサーモスタット装置の冷却系内における特性は、高温冷却液整流部がメインバルブから流入する低温冷却液の温度感知可動部への作用を十分にガードするのでメインスプリングの端末位置によって殆ど左右されない。また、請求項２に記載の発明においては、メインバルブの傾き自体を抑制することが出来る。
【００５７】
高温冷却液整流部を設けることにより、「高温冷却液の通路を絞る」機能を追加することが可能になり、従来のサーモスタット装置のバイパスバルブ１３をバイパスポート３に押し付けるバイパススプリング１４を不要とし、メインバルブを低温冷却液ポート側に押し付勢する付勢手段１つにすることを可能とする効果を奏する。
【００５８】
また、この1つの付勢手段は高温冷却液整流部の外側に配置すると、高温冷却液整流部と温度感知可動部の感温部との間の領域には付勢手段が存在しない状態を作り出すことが可能となる。
【００５９】
さらに、「付勢手段１つにすること」は、温度感知可動部内部へピストンシャフトが押し込まれる形で負荷される荷重を１つの付勢手段のみの付勢力に軽減させるという効果を奏する。
【００６０】
図９は、この付勢力軽減の動作効果を、従来のサーモスタット装置と本願発明のサーモスタット装置の「冷却液温度とメインバルブの開度」の特性比較で示している。
【００６１】
すなわち、従来のサーモスタット装置はバイパスバルブによってバイパスポートを閉止後、メインスプリングとバイパススプリングの二重付勢力であることから、温度感知可動部の内部の熱膨張体にかかる圧力が高くなるために熱膨張体の融点が上昇し、メインバルブの開度を大きくとるには、より高い冷却液温が必要となるため、変態点のある冷却液温に対するメインバルブの開度の変化となる。これに対して本発明のサーモスタット装置は一つの付勢力によるので、メインバルブの冷却液温に対する開度の変化は、スムーズで、より精度の高い冷却液温度の制御を実現するものである。また、相対的に低い冷却液温でメインバルブの開度を大きくとることができ、冷却液温が高くなったときにラジエタの冷却能力を十分に引き出すことができ、冷却液温のオーバーシュートを防ぐことができる。
【００６２】
また、付勢力の軽減は、温度感知可動部への荷重負荷の軽減による長寿命化を実現する。
【００６３】
また、温度感知可動部への荷重負荷を小さくすることができたことにより、より小型の温度感知可動部を使用することが可能となる。温度感知可動部を小型化すると、応答性（液温変化に対する追従性）が良くなるため、より安定した冷却液の温度制御が可能となり、小型化によるコスト低減もできる。
【００６４】
また、請求項４に記載の発明においては、ピストンシャフト、温度感知可動部および延長軸からなる同軸構造体をピストンシャフト支持部と、該ピストンシャフト支持部から離れた支持案内部との二点支持構造としたことと、温度感知可動部の感温部の側面をガイドするのではなく延長軸を支持案内部でガイドする構造としたので、延長軸と支持案内部のクリアランスを小さく設定できることにより、エンジンの振動や冷却液の脈動、走行振動による温度感知可動部の振れ幅を小さくできるという効果を奏する。
【００６５】
これにより、温度感知可動部、メインバルブの動きがスムーズな動きとなり、且つ、ストレスを軽減してサーモスタット装置の長寿命化を実現する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６６】
以下、本発明を実施するための最良の形態として、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。
【００６７】
図１は、本発明の第1の実施形態としてのサーモスタット装置３００の構成を示してい
る。
【００６８】
このサーモスタット装置３００は、ラジエタ５２で冷却された低温冷却液Ａと、エンジン５１からバイパス５３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５１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。
【００６９】
即ち、この制御系においては、エンジン５１を通過した高温冷却液Ｂがバイパス５３を介してそのまま送られてくるバイパスポート３３と、エンジン５１を通過した高温冷却液Ｂの一部がラジエタ５２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５２から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を介してエンジン５１へと供給されることになる。
【００７０】
サーモスタット装置３００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５１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。
【００７１】
なお、このバイパス５３からラジエタ５２に至る途中において車室ヒータ１０１が設けられている。
【００７２】
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。
【００７３】
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、さらに、温度感知可動部３９からバイパスポート３３側に延長されている延長軸４３と、これを支持案内するため高温冷却液整流部４２内に形成された支持案内部４４とを備えている。
【００７４】
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。
【００７５】
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。その結果、この高温冷却液整流部４２を構成する管内に、温度感知可動部３９の先端を挿入する際には、この高温冷却液整流部４２の内壁と、温度感知可動部３９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。
【００７６】
ちなみに、この高温冷却液整流部４２の外周には、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、補助金具５９が更に埋め込まれてなり、この補助金具５９の一端は、ハウジングカバー４７に固定されている。ちなみに、この補助金具５９の構成は、省略されていてもよい。
【００７７】
支持案内部４４は、その周囲が高温冷却液整流部４２の内壁に形成されている。また、この支持案内部４４は、図示しない孔が上下面にかけて貫通されており、高温冷却液Ｂはこの図示しない孔を介してバイパスポート３３から吐出開口部４６に向けて流れ、ハウジング本体内部３２へと流出されることになる。
【００７８】
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。エンジン５１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。この高温冷却液整流部４２内には、温度感知可動部３９が予め遊挿された状態で静止していて、この温度感知可動部３９と、高温冷却液整流部４２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３９と高温冷却液整流部４２との間に形成された隙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。
【００７９】
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。
【００８０】
メインバルブ３６は、スプリング４１によりラジエタ連結ポート３１側に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。
【００８１】
本発明を適用したサーモスタット装置３００は、図２に示す第２実施形態のように、温度感知可動部３９が高温冷却液整流部４２内部の支持案内部６２に挿入案内される構成にされていても良い。なお、この図２以降において、上述した図１と同様の構成要素、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を省略する。
【００８２】
支持案内部６２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３９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。ちなみに、この支持案内部６２は、上述した補助金具５９と一体化されるものであってもよいし、また互いに離間されているものであってもよい。また、この支持案内部６２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。
【００８３】
本発明を適用したサーモスタット装置３００は、図３に示す第３実施形態に適用されるようにしてもよい。
【００８４】
この図３に示す形態では、高温冷却液整流部４２がハウジング本体４８の高温冷却液の流入路と支持案内部６２との組み合わせにより形成され、吐出開口部４６が支持案内部６２に形成されるとともに、温度感知可動部３９が支持案内部６２に支持案内されている。
【００８５】
支持案内部６２には、図示しない複数の孔＝吐出開口部４６が設けられており、バイパスポート３３から供給された高温冷却液Bは、直接に温度感知可動部３９の周囲（底面・
側面）に接触、伝熱した後この吐出開口部４６を介してハウジング本体内部３２へと流出されることになる。これにより、高温冷却液整流部の機能を維持しながら簡単コンパクトな構成を実現することができる。
【００８６】
本発明を適用したサーモスタット装置３００は、例えば図１に示すように、温度感知可動部３９の外周において高温冷却液整流部４２との間隙の形状に対応した突起部４０が形成されていてもよい。高温の高温冷却液Ｂが供給された場合には、図１(b)に示すように温度感知可動部３９がバイパスポート３３側へ駆動し、また、これに伴って突起部４０も同様にバイパスポート３３側へとシフトしていくことになる。その結果、温度感知可動部３９と高温冷却液整流部４２との間に形成された隙間を突起部４０により狭めることが可能となり、高温冷却液Ｂのハウジング本体内部３２への流路を狭くすることが可能となる。その結果、バイパスポート３３からハウジング本体内部３２への高温冷却液Ｂの流量を少なくすることが可能となる。このため、この突起部４０を設けることによっても、エンジン５１からの高温冷却液Ｂとラジエタ５２からの低温冷却液Ａとの混合比を制御することが可能となる。また、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５２へまわし、冷却能力を最大に引き出すことができ、さらにこれをシンプルな構造で実現可能としている。
【００８７】
本発明を適用したサーモスタット装置３００は、例えば図４に示すように、高温冷却液整流部４２における内壁において、内側に縮径された縮径部６１を形成するようにしてもよい。これにより、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との間隙が絞り自在に構成される。
【００８８】
その結果、高温冷却液ポート３３からハウジング本体内部３２への高温冷却液Ｂの流量を少なくすることが可能となり、より多くの高温冷却液Ｂをラジエタ５２へまわし冷却能力を最大に引き出すことができる。また、この縮径部６１によってもエンジン５１からの高温冷却液Ｂとラジエタ５２からの低温冷却液Ａとの混合比を制御することが可能となる。
【００８９】
さらにまた、バイパスポート３３からの高温冷却液Ｂのハウジング本体内部３２への流入量を抑制制御しながらも温度感知可動部３９周辺の高温冷却液Bの流通クリアランスを狭めることで該高温冷却液Bの流速を大きく損なわなくすることができる。これにより、高温冷却液整流部４２内の高温冷却液Ｂの流通量が抑制された状態でも温度感知可動部３９が配置される領域を高温冷却液Bが支配する状態をより確実に維持できる。
【００９０】
また、縮径部６１は、テーパー形態、凹湾曲形態、凸湾曲形態など様々な形態を形成することができるので、温度感知可動部３９の進入により、高温冷却液Ｂの流路を絞る際に高温冷却液Ｂの流入が適度に徐々に絞られるようにチューニングすることができる。これにより、急激に高温冷却液Ｂの通路を絞る場合、或いはバイパスポート３３と、ハウジング本体内部３２とを完全に遮蔽してしまう場合に、従来のサーモスタット装置と比較して、冷却液の温度ハンチングが生じることなく、安定した冷却液温制御を実現することができる。
【００９１】
本発明を適用したサーモスタット装置３００は、例えば図５に示す形態に適用されるようにしてもよい。
【００９２】
この図５に示す形態では、更にメインバルブ３６側から延長されてきているディフレクター７０を備えている。ディフレクター７０は、温度感知可動部３９の外周から離間した位置から、これを取り囲むようにして配設されている。図５では、ディフレクター７０は、スプリング４１の外側に配置されているが、それに限らず、スプリング４１の内側にこのディフレクター７０を備えることも可能である。このディフレクター７０を備えることにより、高温冷却液整流部４２の内壁に沿って導かれた高温冷却液Ｂは、ディフレクター７０によりその流れをより確実に温度感知可動部３９の周囲に接触させることが可能となる。また、このディフレクター７０の存在により、低温冷却液Ａを温度感知可動部３９に不用意に接触させないようにガードすることが可能となる。
【００９３】
また、温度感知可動部３９が駆動したときに、ディフレクター７０の下端部分と高温冷却液整流部４２の上端部分との位置関係によって、高温冷却液Ｂのハウジング本体内部への流出を絞る構造にするようにしてもよい。その結果、バイパスポート３３からハウジング本体内部３２への高温冷却液Ｂの流量を少なくすることが可能となる。このため、このディフレクター７０を設けることによっても、エンジン５１からの高温冷却液Ｂとラジエタ５２からの低温冷却液Ａとの混合比を制御することが可能となる。また、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５２へ回すことができ、冷却能力を最大に引き出すことが可能となる。
【００９４】
本発明を適用したサーモスタット装置４００は、上記の如き制御を実行する上で適用される場合に限定されるものではなく、出口制御を実行する上で適用されるものであってもよい。
【００９５】
図６は、出口制御を実行する上で適用されるサーモスタット装置４００の構成を示している。このサーモスタット装置４００は、エンジン５１において加熱された高温冷却液を内部へと流入させるためのエンジン連結ポート７２と、エンジン５１へ再び冷却液を送り返すバイパスポート７３と、ラジエタへ冷却液を送り出すラジエタ連結ポート７１とを備えている。なお、この図６に示すサーモスタット装置４００においても、上述した図１と同様の構成要素、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を省略する。
【００９６】
この図６に示すサーモスタット装置４００は、さらに延長軸４３に取り付けられているバイパスバルブ７４を備えている。このバイパスバルブ７４を形成させておくことにより、温度感知可動部３９の駆動に応じて、図６(b)に示すように、バイパスポート７３への
流路をこのバイパスバルブ７４により閉塞させることが可能となる。これにより、流量を制御することが可能となる。
【００９７】
なお、高温冷却液整流部４２は、温度感知可動部３９の駆動状態の如何に関わらず、温度感知可動部３９がエンジン連結ポート７２から流入する高温冷却液に対して露出された状態となる程度まで高さ調整された筒形で構成されている。このため、エンジン連結ポート７２から供給されてくる高温冷却液が直接的にこの温度感知可動部３９に接触し伝熱することになり、主として、かかる高温冷却液の温度に基づいて温度感知可動部３９が上下に駆動自在とすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明の第1の実施形態と突起部が設けられた例を示す図である。
【図２】本発明の第２の実施形態を示す図である。
【図３】本発明の第３の実施形態を示す図である。
【図４】本発明の縮径部の実施例を示す図である。
【図５】本発明のディフレクターの実施例を示す図である。
【図６】本発明の出口制御の実施形態を示す図である。
【図７】従来のサーモスタット装置の構成例を示す図である。
【図８】各負荷運転モードに対するエンジン出口温度の関係を示す図である。
【図９】冷却液温度に対するメインバルブの開度の関係を示す図である。
【符号の説明】
【００９９】
３０  エンジン連結ポート
３１  ラジエタ連結ポート
３２  ハウジング本体内部
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
４４  支持案内部
４６  吐出開口部
４７  ハウジングカバー
４８  ハウジング本体
５１  エンジン
５２  ラジエタ
５３  バイパス
５９  補助金具
６２  支持案内部
３００  サーモスタット装置
４００  サーモスタット装置
【国際調査報告】
2007108273.tif 000024
2007108273.tif 000025
2007108273.tif 000026
2007108273.tif 000027