(57)【要約】【課題】エンジンの冷却装置の冷却液の回路に設けるワックスサーモエレメント式のサーモスタットを、ピストンとピストン摺動孔との間の摺動面からの流動体の洩出を、その摺動面に装備せしめるシール部材によるシールにより確実にしながらピストンとシール部材との間の摺動抵抗を殆ど零になるよう小さくして、応答性の良いものにする。【解決手段】シール部材を黒鉛の粉状体とし、該粉状体を、ピストンを囲う収容室内に詰め込み、粉状体の集合体の状態に充填し、その粉状体の集合体に圧力を加えて、その粉状体の集合体のピストン外周面との接触面を、ピストン外周面に対し圧着させる。【選択図】図７
2016031143.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に、熱膨張体としてワックス（２）を充填してダイアフラム（３）により封じ込めた有底の筒状のケース（１）と、そのケース（１）の上面側に基端側が前記ダイアフラム（３）を介して接続するガイド筒部（５）と、そのガイド筒部（５）の先端側に形成されたピストン摺動孔（５１）に摺動自在に嵌合するピストン（６）と、前記ガイド筒部（５）の基端側に形成された流体室（５０）内に充填された流動体（４）と、ピストン（６）とピストン摺動孔（５１）との間の摺動部にピストン（６）の外周面の周りを囲うよう形設せる収容室（５２）と、その収容室（５２）内に装置されて前記摺動部をシールするシール部材（Ｓ）と、を備え、前記ピストン（６）には、弁機構（Ｖ）の弁（ｖ）が、前記ピストン（６）の昇降作動により弁機構（Ｖ）の弁座（ｖｓ）に対し進退するよう連繋してあるサーモスタット（Ａ）において、前記シール部材（Ｓ）は、黒鉛の粉状体とし、該黒鉛の粉状体を、前記収容室内に、その収容室（５２）が具備せる開放口（５２ａ）を介し詰め込み加圧し、開放口（５２ａ）を封塞して、粉状体の隣接する粒子同志が堅く圧接し合って連続する集合体の状態として充填し、その集合体のピストン（６）の外周面に接触する接触面を、加えた圧力によりピストン（６）の外周面の摺動面に圧着せしめて、摺動面のシールを行わすようにしたサーモスタット。
【請求項２】
内部に、熱膨張体としてワックス（２）を充填してダイアフラム（３）により封じ込めた有底の筒状のケース（１）と、そのケース（１）の上面側に基端側が前記ダイアフラム（３）を介して接続するガイド筒部（５）と、そのガイド筒部（５）の先端側に形成されたピストン摺動孔（５１）に摺動自在に嵌合するピストン（６）と、前記ガイド筒部（５）の基端側に形成された流体室（５０）内に充填された流動体（４）と、ピストン（６）とピストン摺動孔（５１）との間の摺動部にピストン（６）を囲うよう形設せる収容室（５２）と、その収容室（５２）内に装置されて前記摺動部をシールするシール部材（Ｓ）と、を備え、前記ピストン（６）には、弁機構（Ｖ）の弁（ｖ）が、前記ピストン（６）の昇降作動により弁機構（Ｖ）の弁座（ｖｓ）に対し進退するよう連繋してあるサーモスタット（Ａ）において、前記シール部材は、黒鉛の粉状体とし、該黒鉛の粉状体を、少量のグリスを添加しての練和によりペースト状の態様として収容室内に注入し、加圧手段を具備する蓋板による封鎖により圧力負荷を加えた状態として収容室内に詰め込み、加えた圧力により詰め込んだペースト状の黒鉛粉状体の、ピストン（６）外周面に接触する接触面をピストン（６）の外周面の摺動面に圧着せしめて、摺動面をシールするようにしたサーモスタット。
【請求項３】
内部に、熱膨張体としてワックス（２）を充填してダイアフラム（３）により封じ込めた有底の筒状のケース（１）と、そのケース（１）の上面側に基端側が前記ダイアフラム（３）を介して接続するガイド筒部（５）と、そのガイド筒部（５）の先端側に形成されたピストン摺動孔（５１）に摺動自在に嵌合するピストン（６）と、前記ガイド筒部（５）の基端側に形成された流体室（５０）内に充填された流動体（４）と、ピストン（６）とピストン摺動孔（５１）との間の摺動部にピストン（６）を囲うよう形設せる収容室（５２）と、その収容室（５２）内に装置されて前記摺動部をシールするシール部材（Ｓ）と、を備え、前記ピストン（６）には、弁機構（Ｖ）の弁（ｖ）が、前記ピストン（６）の昇降作動により弁機構（Ｖ）の弁座（ｖｓ）に対し進退するよう連繋してあるサーモスタット（Ａ）において、前記シール部材は、黒鉛の粉状体とし、該黒鉛の粉状体を、少量のグリスを添加しての練和によりペースト状の態様として収容室内に注入し、収容室の開口部を封鎖する蓋板により収容室内に封じ込め、蓋板を加圧しての収容室内への押し込みにより、圧力負荷が加えられた状態とし、かつ、押し込んだ蓋板を、押し込み方向にバネ圧が働くバネ材を介しガイド筒部に対し固定して、加えられた圧力が維持されるようにし、その加えられた圧力により、封じ込めたペースト状の黒鉛粉状体の、ピストン（６）外周面に接触する接触面をピストンの外周面の摺動面に圧着せしめて、摺動面をシールするようにしたサーモスタット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンのウォータージャケットとラジエータとの間に冷却液を循環させてエンジンを冷却する自動車の水冷式のエンジンの冷却装置における冷却液の回路に、冷却液の温度の感知作動による開弁・閉弁の作動により回路を開閉制御して、エンジン側の冷却液の温度を適温に保持せしめるように組み込むワックスサーモエレメント式のサーモスタットにおいて、ワックスの圧力をピストンに伝える流動体が、ピストンの摺動面をつたって洩出するのを防止するシール手段についての改良に関する。
さらに具体的にいえば、本発明において対象とするサーモスタットは、内部に熱膨張体としてワックスを充填してダイアフラムにより封じ込めた有底の筒状のケースと、そのケースの上面側に基端側が前記ダイアフラムを介して接続するガイド筒部と、そのガイド筒部の先端側に形成されたピストン摺動孔に摺動自在に嵌合して出入作動するピストンと、前記ガイド筒部の基端側に形成された流体室と、流体室内に充填されて、前記ケース内のワックスの温度変化による体積の膨縮により生じてくるワックスの圧力を前記ピストンに伝えるオイルよりなる流動体と、この流動体がピストンの外周面とピストン摺動孔との間の摺動面をつたって外部に洩出するのを防止するために、その摺動面をシールするようピストンの外周面とピストン摺動孔との間に装填されるシール部材とを備え、ケース内のワックスの感温作動による体積膨張により生成された圧力を流動体の流動移動によりピストンに伝え、ピストンを出入作動させるように構成してあるワックスサーモエレメント式のサーモスタットであり、このワックスサーモエレメント式のサーモスタットにおいて、ケース内のワックスの体積の膨縮により生成してくるワックスの圧力をピストンに伝えるために、流体室内に充填して封入した流動体の、ピストン摺動孔とピストン外周面との間の摺動面からの洩出を防止すべく、その摺動面をシール部材を介してシールしているシール手段についての改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の水冷式のエンジンの冷却装置において、エンジンのウォータージャケットとラジエータとの間に循環させる冷却液の回路に、その回路を開・閉制御するように組み込むサーモスタットは、エンジンの過熱と過度の冷却を避けてエンジンの熱効率を良好に保持せしめるため、エンジンのウォータージャケットに送り込む冷却液の温度を、適温とされる８０℃程度の温度に保持せしめるためのものである。
【０００３】
冷却液の回路に組み込むサーモスタットＡは、通常、図１に示している如く、エンジンＥを包むウォータージャケットＥ’とラジエータＲとを接続連通させるように設けられる冷却液の回路Ｋに対し、水ポンプＷ／Ｐが組み付けられるエンジンＥのウォータージャケットＥ’の入口側に配位して組み込むか、または、図２に示している如く、エンジンＥのウォータージャケットＥ’の出口側に配位して組み込まれる。
【０００４】
このサーモスタットＡは、ワックスの感温作動により作動部であるピストンが出入作動するワックスサーモ機構ａに、可動の弁ｖとこれに対向する固定の弁座ｖｓとからなる弁機構Ｖを、ピストンの出入作動により可動の弁ｖが弁座ｖｓに対し進退するように連繋せしめて構成される形態のものである。
【０００５】
そして、そのワックスサーモ機構ａは、通常、先行技術の特許文献２の図１を引用した添付の図３に示している如く、上方が開口する有底の円筒状に形成したケース１内に、温度変化により体積が膨張・収縮する熱膨張体であるワックス２を充填し、ケース１の上面側の開放口に嵌装するダイアフラム３によりケース１内に封入し、このケース１の上面側に、基端側に非圧縮性の流動体４を封入せしめるための流体室５０を備え、上端側にピストン６を摺動自在に嵌挿せしめるためのピストン摺動孔５１を備える金属材により形成したガイド筒部５を一体的に組み付けて接続し、このガイド筒部５の基端側の前記流体室５０内に、前記非圧縮性の流動体４を、前記ピストン摺動孔５１から注入して充填し、ピストン摺動孔５１に、円柱形の栓状に成形したシール部材Ｓを摺動自在に嵌合せしめて封栓して、流体室５０内に封入し、ピストン摺動孔５１には、前記シール部材Ｓにつづいて、円盤状に形成した保護板ｂと、金属材により軸杆状に形成したピストン６とを嵌挿して、そのピストン６の下端面が、前記シール部材Ｓの上面側に対し、円盤状の保護板ｂを介して当接する状態とし、これにより、温度感知のセンサであるケース１内に封入した熱膨張体（ワックス）が、感温作動により体積を膨張させると、それにより生成されるワックスの圧力で流動体４をダイアフラム３を介してガイド筒部５のピストン摺動孔５１内に押し込むように流動させ、その流動する流動体４の圧力でシール部材Ｓとともにピストン６を押し上げ、作動杆であるピストン６を上昇作動させ、また、熱膨張体（ワックス）２が体積を収縮させると、それによる負圧で流動体４を流体室５０内に引き込み、ピストン６を下降作動させるよう構成してある。
【０００６】
このピストン６の昇降作動の際の、流体室５０内に封入せる流動体４がピストン６の外周面とピストン摺動孔５１の内壁面との間の摺動面から洩出するのを阻止するための前記摺動面のシールは、前述した如く、ゴム材等の柔軟な資材により円柱形の栓状に成形してピストン摺動孔５１内に摺動自在に嵌挿したシール部材Ｓが、流動体４より受ける圧力で軸方向に押し潰されて径方向に拡がることにより、該シール部材Ｓの外周面がピストン摺動孔５１の内壁面に対し密着状態に圧接して、このシール部材Ｓとピストン摺動孔５１の内壁面との間をシールすることによって、摺動面と流体室５０との間の連通を遮断することで行うようにしている。
【０００７】
そして、弁機構Ｖは、先行技術の特許文献２において、実施態様として説明している第８図を引用する添付の図４により説明すれば、ワックスサーモ機構ａの、作動杆であるピストン６に、図４にあるように環状に形成した弁ｖを、その弁ｖを支持するバルブ組付機枠８０のピストン６に対する係合・連結により組み付け、この環状の弁ｖに対向するよう環状に形成した弁座ｖｓを、上フレーム８ａと下フレーム８ｂとで、ワックスサーモ機構ａを収蔵するよう篭状に形成してあるフレーム８の、前記下フレーム８ｂの周縁に形設してある環状のフランジ部の内側の肩部に形設するか、その環状のフランジ部を組み付けるサーモスタットＡ取付用の機枠に形設し、弁ｖを支持するバルブ組付機枠８０と、フレーム８の上フレーム８ａとの間に、該弁ｖをバルブ組付機枠８０ごと下方に押し下げるように付勢するコイル状のスプリング８１を張架して、ワックスサーモ機構ａのサーモエレメントであるケース１内の熱膨張体２のワックスが、設定温度より低い温度の冷却液を感知して体積を収縮させている状態にあるときには、前記スプリング８１のバネ圧により、環状の弁ｖを環状の弁座ｖｓに圧接せしめてその環状の弁座ｖｓの内側に形成される弁口ｖｏを閉塞して閉弁となり、ケース１内の熱膨張体のワックスが、設定温度ないしその設定温度より高い温度の冷却液を感知して体積を膨張させた状態であるときは、その体積の膨張による圧力でピストン６を、スプリング８１のバネ圧に抗して押し上げ、環状の弁ｖを弁座ｖｓから上方に引き離し、弁座ｖｓの内側の弁口ｖｏを開き、開弁の状態となる弁機構Ｖを構成するようにしている。
【０００８】
このように構成して、自動車の水冷エンジンの冷却装置の、冷却液の回路に組み付けるサーモスタットは、エンジン側の冷却液の温度が低くなったときに閉弁に作動して、エンジンのウォータージャケット内の冷却液に対するラジエータＲにより冷却された冷却液の流入を遮断し、ウォータージャケット内の冷却液の温度が高くなったときに開弁に作動してラジエータＲにより冷却された冷却液がエンジンのウォータージャケット内の冷却液に対し流入して循環するようにする、という制御作動を行わすためのものである。
【０００９】
そして、その制御作動は、エンジンを冷却する冷却液の水温を、エンジンに具備する性能を最高に発揮させるのに適温とされる水温に維持せしめるためのものである。このことから、冷却液の温度変化に対応して行われる開弁・閉弁の制御作動の応答性が鋭敏であることが望まれる。応答性が鈍いと、冷却液の水温が変動し、適温に保持せしめることができず、冷却液の水温を、８２℃とされている適温に維持せしめる制御が適確に行われず、エンジンが具備する性能を最高に発揮するようにならず、エンジンの性能を低下させたものとするからである。しかし、従前のサーモスタットＡは、この応答性が鋭敏ではなく、鈍いものである。
【００１０】
例えば、前述した図４に示しているサーモスタットＡを、それのワックスサーモ機構ａのケース１内に充填するワックス２の構成成分の選択・組み合わせにより、８２℃において開弁作動が行われるように設定し構成した場合についていえば、冷却液の温度が８２℃に上昇してきたときに、ケース１内のワックス２の体積膨張による圧力によってピストン６が上昇作動を開始し、これにより、ピストン６に連繋する弁ｖを吊り上げ、弁座ｖｓから離し、弁口ｖｏを開口する開弁作動が行われるようになるが、このピストン６の上昇作動によって行われる開弁作動は、弁口ｖｏが冷却液の流過が充分な開度に開口してくるまでに数分を要するゆっくりしたもので応答性の鈍いものである。
【００１１】
これは、ワックス２の体積膨張による圧力で上昇するピストン６の上昇作動が、１ミリ上昇するのに１分程度を要するゆっくりしたものであることによる。即ち、ピストン６が１ミリ上昇したときは、ピストン６が上昇作動を開始してから１分を経過したときであり、このときの弁口ｖｏの開度は、弁ｖと弁座ｖｓとの間隔を１ミリ程度とする開度で、小量の冷却液の流過を許容する程度の僅かな開度である。充分な量の冷却液の流過が許容されるようにするには、弁口ｖｏの開度を、拡げなければならない。弁ｖと弁座ｖｓとの間隔が３ミリ程度に拡がれば、充分な量の冷却液の流過が想定できるので、弁口ｖｏの開度を少なくとも弁ｖと弁座ｖｓとの間隔が３ミリ程度となるまで拡げる必要がある。これには、弁座ｖｓとの間隔が１ミリとなる高さ位置に吊り上げられている弁ｖを、さらに２ミリ吊り上げることと、この弁ｖの吊り上げのために、１ミリ上昇した位置にあるピストン６を、さらに２ミリ上昇させることを要する。そして、ピストン６の２ミリの上昇作動には、１ミリの上昇に１分を要していることで２分の時間を要する。従って、開弁作動は、作動を開始してから弁口ｖｏを充分な開度にまで開口させるのに数分（約３分）の時間を要するゆっくりとしたものとなり、応答性の鈍いものとしている。
【００１２】
しかして、エンジンの冷却液（ウォータージャケットＥ’内の冷却液）は、この開弁作動が行われる数分の間においても昇温し続ける。この冷却液の昇温は、１分間に１℃程度と想定されている。このことから、エンジンの冷却液は、弁口ｖｏが実質的な開口度である弁ｖと弁座ｖｓとの間隔が３ミリ程度となる開度にまで開口したときには、ワックスサーモ機構ａが感温作動を開始したときの設定温度８２℃よりも数度上昇した８４℃〜８５℃に昇温している。このため、エンジンの冷却液が設定温度の８２℃に上昇してきたときに、弁機構Ｖを開弁させて、エジエータＲにより冷却された冷却液を、エンジンのウォータージャケットＥ’内に対し流入させることで行うエンジンの冷却液の温度制御が、実際にはエンジンの冷却液が設定温度の８２℃より数度高い８４℃〜８５℃にまで昇温したときに行われることになって、エンジンの温度を、エンジンが性能を最高に発揮する温度より数度高めの温度に維持せしめるようになり、エンジンを性能が低下したものとしている。
【００１３】
このエンジンに性能を充分に発揮させず、性能の低下をもたらしているサーモスタットＡの開弁作動時のゆっくりとした作動は、サーモスタットＡの感温作動部を構成しているガイド筒部５に形成したピストン摺動孔５１に摺動自在に嵌合するピストン６が、ケース１内のワックス２の感温作動による体積の膨張により増大してきた圧力によって、ガイド筒部５の基端側に形設せる流体室５０に充填せる流動体４を介して押し上げられて、ピストン摺動孔５１内を摺動して上昇していくときに、ピストン摺動孔５１の内壁面とピストン６との摺接面においてピストン６が受ける摺動抵抗及びピストン摺動孔５１内に装設されるシール部材とピストン６との摺接面においてピストン６が受ける摺動抵抗に起因している。
【００１４】
このことは、ピストン６を、ガイド筒部５の中心部位に設けたピストン摺動孔５１に摺動自在に嵌挿し、このピストン６の外周面とピストン摺動孔５１の内壁面との間の摺接部には、ガイド筒部５の基端側の内部に形設せる流体室５０内に充填して封入した流動体４が、前記摺接部における摺動面をつたって洩出するのを抑止するための、シール部材Ｓを装着して、ワックスサーモ機構ａの感温作動部を構成するときに、ピストン６とピストン摺動孔５１との嵌め合いを精密に仕上げて摩擦抵抗・摺動抵抗が零または殆ど零になる状態に嵌挿し、また、装着したシール部材Ｓに対しても、摺接部の摺接面における摩擦抵抗・摺動抵抗が、零または殆ど零になるようにゆるく嵌合せしめて構成することで、ケース１内のワックス２が感温作動により体積膨張して流動体４を介しピストン６を押し上げるときの、そのピストン６の上昇作動が、軽く速やかに行われるようになることからも明らかである。
【００１５】
このピストン６の上昇作動により行われるサーモスタットＡの開弁作動をゆっくりとしたものとする要因となっているピストン６が受ける摩擦抵抗・摺動抵抗は、構成するサーモスタットＡの立場から見れば、その摩擦抵抗・摺動抵抗を零または殆ど零になるように小さくすることで、開弁作動が速やかに行われるサーモスタットＡを構成することができ、応答性の鋭敏なサーモスタットＡが得られるようになること、を示唆する。
【００１６】
そして、サーモスタットＡを応答性が良く、開弁作動が速やかなものに構成し得ることから、感温作動により開弁作動を開始したときに、直ぐに、充分な量の冷却液を流過せしめる開度にまで開弁するようになることで、エンジンまわりの冷却液がまだ設定温度の８２℃の温度を維持している間に、ラジエータ側で冷却された冷却液がエンジンまわりに流入していくようになるので、エンジンまわりの冷却液の水温を制御するときに、そのエンジンまわりの冷却液の温度を、エンジン温度を性能が最高に発揮される温度とするのに適温とされる８２℃の温度に保持せしめて制御することが可能となり、サーモスタットＡを、エンジンの性能を向上させるものにし得る、ということを示唆する。
【００１７】
ところで、このピストン６が受ける摺動抵抗のうちの、ピストン６外周面とピストン摺動孔５１の内壁面との間の摺動面において受ける摺動抵抗は、ピストン６とピストン摺動孔５１との嵌合面における摩擦抵抗であり、嵌合面を精密に仕上げることで、殆ど零にし得る。しかし、ピストン外周面とシール部材Ｓとの間の摺動面、またはシール部材Ｓとピストン摺動孔５１の内壁面との間の摺動面において受ける摺動抵抗は、摩擦抵抗の他に、シール部材Ｓに加える締め付けによる摺動面の圧着に対する抵抗があるので、摺動抵抗を殆ど零にすることはできない。
【００１８】
シール部材Ｓは、ピストン６とピストン摺動孔５１との摺動面から、流体室５０内に封入した流動体４が洩出するのを防止するために装設するもので、摺動面からの流動体４の洩出を少しも許さないようにするため、シール部材Ｓをピストン６の外周面またはピストン摺動孔５１の内壁面に対し、緊密に圧着した状態に設けるからである。
【００１９】
ところで、ワックスサーモエレメント式のサーモスタットにおいて、流体室内に充填して封入した流動体のオイルが、ピストンとピストン摺動孔との摺動面を介して洩れ出るのを阻止するために、摺動面をシール部材によりシールするシール手段には、前述した特許文献２の図１を引用する図３にあるように、シール部材Ｓの外周面をピストン摺動孔５１の内壁面に対し圧着状態に圧接せしめて、シールする手段と、前述した同上特許文献２の図８を引用した図４にあるように、シール部材Ｓの内周面をピストンの外周面に対し圧着状態に圧接せしめてシールする手段とがある。
【００２０】
前者は、前述の図３により説明すれば、シール部材Ｓを、ゴム材により円柱状のラバーピストンに成形して、これをピストン摺動孔５１内に嵌挿して、ケース１内のワックス２から流動体４を介して受ける軸方向の圧力により径方向に拡がるよう変形することで、該シール部材Ｓの外周面をピストン摺動孔５１の内壁面に緊密に圧着する状態に接合せしめて、これにより摺動面をシールするシール手段であり、シール部材Ｓをゴム材で成形していることで、摩擦抵抗が大きいものである。また、シール部材Ｓのゴム材が、相手方の接触面に対し喰い付くように接着し、かつ、締め付けるように締結していくことで摺動抵抗が大きくなるものである。
【００２１】
また後者は、前述の図４において説明すれば、ピストン６が摺動自在に嵌挿されるガイド筒部５の上端部に、ピストン摺動孔５１を拡径した態様の円筒形の空室５２を形設し、この空室５２内にフッ素樹脂・テフロン（登録商標）樹脂等の摩擦係数の小さい樹脂材で、中心に内径をピストン６の外径と同径または小径とした中心穴を具備する環状に成形したシール部材Ｓを、それの中心穴をピストン６の外周に嵌合させた状態として装填し、その環状に成形したシール部材Ｓの中心穴の内壁面をピストン６外周面に圧着状態に圧接させることで、摺動面をシールするようにしているシール手段で、ピストン６の外周面に対し摺接するシール部材Ｓの接触面が、摩擦係数の小さい樹脂材で環状に成形したシール部材Ｓの中心穴の内壁面となることで、摺動面における摩擦抵抗は小さくできるが、シール部材Ｓの中心穴の穴径を、ピストン６の直径に対し等しいか少し小径に形成して、シール部材Ｓの中心穴をピストン６に加圧して嵌合させることで、そのシール部材Ｓの中心穴に、ピストン６がかしめ付けられるようになることと、ピストン６の外周面を、シール部材Ｓが強く緊縛するようになることから、摺動抵抗は小さくし得ない手段である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２２】
【特許文献１】特開２００４−１７７２４９号公報
【特許文献２】特許第６３２４００６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
本発明において解決しようとする課題は、自動車の水冷式のエンジンの冷却装置の、エンジン冷却液を循環させる水路に、エンジン冷却液の水温を、エンジンの性能を最高に発揮させるのに適温とされる温度に保持せしめる制御を行わすために、組み込むワックスサーモエレメント式のサーモスタットを、応答性が良く、開弁作動が速やかに行われるように構成して、エンジン冷却液の水温を、適温とされる８２℃の温度に保持せしめる制御が、適確に行われるようにすることを目的に、ピストンとピストン摺動孔との間の摺動面からの流動体の洩出を、その摺動面に装備せしめるシール部材によるシールにより確実に阻止するようにしながら、ピストンとシール部材との間の摺動抵抗を、殆ど零になるように小さくして、ピストンの昇降作動が速やかに行えるようにし得るシール手段を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
上述の課題を解決するための手段として、本発明においては、内部に、熱膨張体としてワックス２を充填してダイアフラム３により封じ込めた有底の筒状のケース１と、そのケース１の上面側に基端側が前記ダイアフラム３を介して接続するガイド筒部５と、そのガイド筒部５の先端側に形成されたピストン摺動孔５１に摺動自在に嵌合するピストン６と、前記ガイド筒部５の基端側に形成された流体室５０内に充填された流動体４と、ピストン６とピストン摺動孔５１との間の摺動部にピストン６の外周面の周りを囲うよう形設せる収容室５２と、その収容室５２内に装置されて前記摺動部をシールするシール部材Ｓと、を備え、前記ピストン６には、弁機構Ｖの弁ｖが、前記ピストン６の昇降作動により弁機構Ｖの弁座ｖｓに対し進退するよう連繋してあるサーモスタットＡにおいて、前記シール部材Ｓは、黒鉛の粉状体とし、該黒鉛の粉状体を、前記収容室内に、その収容室５２が具備せる開放口５２ａを介し詰め込み加圧し、開放口５２ａを封塞して、粉状体の隣接する粒子同志が堅く圧接し合って連続する集合体の状態として充填し、その集合体のピストン６の外周面に接触する接触面を、加えた圧力によりピストン６の外周面の摺動面に圧着せしめて、摺動面のシールを行わすようにしたサーモスタットを提起するものである、また、これに併せて、
内部に、熱膨張体としてワックス２を充填してダイアフラム３により封じ込めた有底の筒状のケース１と、そのケース１の上面側に基端側が前記ダイアフラム３を介して接続するガイド筒部５と、そのガイド筒部５の先端側に形成されたピストン摺動孔５１に摺動自在に嵌合するピストン６と、前記ガイド筒部５の基端側に形成された流体室５０内に充填された流動体４と、ピストン６とピストン摺動孔５１との間の摺動部にピストン６を囲うよう形設せる収容室５２と、その収容室５２内に装置されて前記摺動部をシールするシール部材Ｓと、を備え、前記ピストン６には、弁機構Ｖの弁ｖが、前記ピストン６の昇降作動により弁機構Ｖの弁座ｖｓに対し進退するよう連繋してあるサーモスタットＡにおいて、前記シール部材は、黒鉛の粉状体とし、該黒鉛の粉状体を、少量のグリスを添加しての練和によりペースト状の態様として収容室内に注入し、加圧手段を具備する蓋板による封鎖により圧力負荷を加えた状態として収容室内に詰め込み、加えた圧力により詰め込んだペースト状の黒鉛粉状体の、ピストン６外周面に接触する接触面をピストン６の外周面の摺動面に圧着せしめて、摺動面をシールするようにしたサーモスタットを提起し、さらに併せて、
内部に、熱膨張体としてワックス２を充填してダイアフラム３により封じ込めた有底の筒状のケース１と、そのケース１の上面側に基端側が前記ダイアフラム３を介して接続するガイド筒部５と、そのガイド筒部５の先端側に形成されたピストン摺動孔５１に摺動自在に嵌合するピストン６と、前記ガイド筒部５の基端側に形成された流体室５０内に充填された流動体４と、ピストン６とピストン摺動孔５１との間の摺動部にピストン６を囲うよう形設せる収容室５２と、その収容室５２内に装置されて前記摺動部をシールするシール部材Ｓと、を備え、前記ピストン６には、弁機構Ｖの弁ｖが、前記ピストン６の昇降作動により弁機構Ｖの弁座ｖｓに対し進退するよう連繋してあるサーモスタットＡにおいて、前記シール部材は、黒鉛の粉状体とし、該黒鉛の粉状体を、少量のグリスを添加しての練和によりペースト状の態様として収容室内に注入し、収容室の開口部を封鎖する蓋板により収容室内に封じ込め、蓋板を加圧しての収容室内への押し込みにより、圧力負荷が加えられた状態とし、かつ、押し込んだ蓋板を、押し込み方向にバネ圧が働くバネ材を介しガイド筒部に対し固定して、加えられた圧力が維持されるようにし、その加えられた圧力により、封じ込めたペースト状の黒鉛粉状体の、ピストン６外周面に接触する接触面をピストンの外周面の摺動面に圧着せしめて、摺動面をシールするようにしたサーモスタットを提起するものである。
【００２５】
この本発明において提起する手段は、従前から行われている、シール部材を用いて、サーモスタットのピストンの外周面とピストン摺動孔の内壁面との間の摺動面をシールして、サーモスタットの器体内の流体室に充填してある流動体が、摺動面をつたって外部に洩出するのを阻止するようにしているシール手段について、種々の検討を加え、かつ、試行錯誤を重ねることで得られた知見に基づいてなされたものである。
【００２６】
即ち、従前のシール部材を用いて、ピストンの外周面とピストン摺動孔の内壁面との間の摺動面をシールするシール手段は、中心部位にピストンが嵌挿されるピストン摺動孔を形成しているガイド筒部に、シール部材を装填するための収容室を、ピストン摺動孔に嵌挿せるピストンの外周を取り囲むように、ピストン摺動孔を拡径した状態に形設しておき、この収容室内に、シール部材を装填し、その装填したシール部材のピストンの外周面と接触する接触面を、ピストンの外周面に対し圧接せしめて圧着させた状態とすることで、ピストン外周面とピストン摺動孔の内壁面との間の摺動面をシール部材により封止するようにしているシール手段である。そして、収容室内に装填するシール部材には、接触面におけるピストン外周面に対する摩擦抵抗を小さくするため、摩擦係数の小さいフッ素樹脂・テフロン（登録商標）樹脂を選択して用い、この摩擦係数の小さい樹脂材を、中心部に、ピストンに対して嵌合する中心穴を具備する環状の成型品に成型し、その樹脂材の成型品を、それの中心穴がピストンの外周面に対し摺動自在に嵌合した状態として収容室内に装填して、ピストンの外周面に摺接する成型品の中心穴の内壁面を、ピストン外周面に対するシール部材の接触面とし、この中心穴の内壁面よりなる接触面を、ピストン外周面に対し圧接させて、緊密に圧着した状態とすることで、摺動面をシールするシール手段である。そしてまた、シール部材の接触面である成型品の中心穴の内壁面がピストンの外周面に対して圧接していくときの接触圧が、ピストンに中心穴を嵌め合わせたときにピストン外周面と中心穴の内壁面との両者の間に生ずる嵌め合い圧力であり、樹脂材により成型品を成型するときに設定される中心穴の穴径寸法により定められる圧力で、中心穴の穴径寸法を、ピストンの外径寸法に対し小さ目に設定して、ピストンと中心穴との嵌め合いをゆるくすれば、この接触圧は弱くなり、また、中心穴の穴径寸法をピストンの外径寸法と等しいか、少し大き目に設定してピストンと中心穴との嵌め合いを堅くすれば、この接触圧は強くなるようにしているシール手段である。
【００２７】
このことから、このように構成されている従前のサーモスタットにおける流動体のシール手段は、摩擦係数の小さい樹脂材で、中心部に中心穴を備える成型品を成型するときに、その成型品の中心部位に形成する中心穴の穴径寸法を、成型される中心穴の内壁面のピストン外周面に対する接触圧が適正になるように、設定しておくことで、ピストンの昇降作動が軽快に行われる状態において、流動体の洩出の阻止が確実に行われるサーモスタットが得られるようになる筈であるが、製作されたサーモスタットの実際の製品においては、このようにはなっておらず、ピストンの作動は鈍く、充分な開度にバルブが開放させるまでに数分の時間を要する応答性が鈍いものとなっている。
【００２８】
そこで、この従前のシール手段について検討を加えたところ、ピストンの作動に対する抵抗は、シール部材の接触面とピストン外周面との間の摩擦抵抗ではなく、シール部材の成型品の中心穴の内壁面で形成される接触面が、ピストンに対し中心穴を嵌め込むときの嵌め合いの圧力により、ピストンの外周面に対し締め付けられて、そのピストンの外周面に圧着した状態となっていくことから、ピストンの上昇作動が、この圧着を引き剥がしながら行われることで、ピストンの作動に加えられる圧着を引き剥がすための負荷による摺動抵抗であること、が判ってきた。
【００２９】
そして、このピストンの作動を重くする要因となる接触面のピストン外周面に対する圧着は、接触面をピストン外周面に緊密に密着させて、この接触面とピストン外周面との両者の間を、隙間が零の状態とすることで、この両者の間を封止するためのものであるから、接触面をピストン外周に圧着させるための圧力は、両者の間を封止する状態に圧着させる圧力で良い筈であるのに、ピストンの作動を重くするまでに、接触面を締め付けて強力な圧力を加えて圧着させているのは、接触面に存在している小さな凹凸などの不整形状部分を、接触面に加える圧力により、接触面とともに、変形させることで、接触面に均一に揃う平面状に押し潰し消失させるためであるが、この不整形状部分が、成型により形成されて成型品に対し固定的に形成された流動性をもたない接触面に、生成されていることで、押圧による押し潰しの変形に対し抵抗する性状のものに形成されていることから、これを無理に平面上に押し潰すよう変形せしめるのに、強力な圧力を要しているためであること、が判ってきた。
【００３０】
さらに、この知見から、次に記載する技術手段の知見に想到した。即ち、接触面に生成されている微細な不整形状部分を、押し潰すように変形せしめて消失させるのに接触面に強い圧力を加えなければならないのは、成型品の中心穴の内壁面よりなる接触面が、成型により一定の形状に形成されたシール部材の成型品に一体に連続する態様に形成されたもので、固定的に形成され、流動性を持たないものとして形成されていること、そして、微細な不整形状部分は、この流動性をもたない接触面に生成していることで、変形しにくい性状のものとなっていることが理由であり、不整形状部分が、このように変形しにくい性状のものとなっていることから、圧力により押し潰されて消失した態様にまでに変形させるのに大きな圧力を要している、というのであれば、接触面を、流動性のあるものに形成すれば、接触面に生成してくる微細な不整形状部分を、ピストン外周面に対する接触面の圧着により、消失せしめるのが、接触面を圧着せしめる圧力による接触面の流動によって生成する変形により、行えるようになって、圧着に強い圧力を加えなくても、接触面に生成された不整形状部分を消失せしめるのが可能となる、ということに想到した。
【００３１】
そして、接触面を流動性のあるものとするには、粉状体を、ピストンの外周面のまわりに、ぎっしりと詰め込み、その詰め込んだ粉状体のピストン外周面に接触する部位をもって接触面とすることでも得られることがわかってきた。
【００３２】
そこで、収容室内に充填するシール部材は、摩擦係数の小さい黒鉛とし、この黒鉛の粉状体を、収容室内に加圧しながら詰め込み、詰め込んだ粉状体が、それら粉状体の各粒子間において、互いに圧着し合って連続し、全体として、収容室の内面形状に倣う形状をなす集合体となるように充填し、これに圧力を加え、集合体の全体に圧力を与えた状態としたところで、収容室を蓋部材により封栓して、加圧した状態として収容室内に封入し、この粉状体の集合体の、ピストン外周面に接触する部位を接触面とし、この接触面のピストン外周面に対する圧着により、接触面とピストン外周面との摺動面をシールせしめるようにしたところ、摺動面からの流動体の洩出の阻止を、確実にしながら、ピストンの上昇作動の速度を、ピストンの１ミリの上昇に１分を要していた従来手段のものに対し１ミリの上昇が１０秒位で行われる格段に速い速度として、応答性を良好にしたサーモスタットが構成し得るようになる、という結果が得られた。
【００３３】
これは、接触面が、粉状体の流動により自由に変形する流動性をもったものとなっていることから、与えられた圧力により、ピストン外周面に対し圧着していくときに、接触面に微細な不整形状部分が生成していても、粉状体の流動によりその不整形状部分を消失せしめて、接触面の全面が一様の圧力でピストン外周面に圧着していくようになることで、摺動面のシールのための圧着が、大きな圧力を要さずに得られていることによるものと見られる。
【００３４】
このように、収容室内に充填するシール部材を、黒鉛の粉状体として、その粉状体を収容室内に詰め込むことで、シール部材のピストン外周面に対する接触面に流動性を具備せしめているシール手段は、収容室内に詰め込む黒鉛の粉状体を、２割程度の割合でグリスを添加して練和することでペースト状にして、収容室に対する詰め込みが楽に行えるようにしても、同様の結果が得られることが判り、また、収容室内に詰め込んだ粉状体の集合体の全体に対して圧力を与えるための加圧は、詰め込んだ粉状体を、収容室内に封入せしめるために、収容室の開放口を、蓋部材で封塞する際に、詰め込んだ粉状体の集合体の、収容室の開放口に対向する上面側に、下面が前記粉状体の集合体の上面の略全面に当接する座板を、その集合体の押し蓋状に配置し、この座板の上面側に、バネ材により形成した波板座板などの、上下方向に伸縮作動するバネ機構を配置し、このバネ機構を、収容室の開放口を封栓する蓋板により押し込んで押し縮めた状態とし、この状態において蓋板を、収容室の開放口の周縁部にかしめ付けて固定することで、蓋部材にバネ圧を押し縮めた状態として組み込んだバネ機構の伸長方向バネ圧での、押し蓋状の座板の押し込みによる加圧で充分にまかなえる結果を得られている。しかして、提起した本発明によるシール手段は、上述の知見および結果に基づいてなされたものである。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によるサーモスタットにおけるピストン外周面と、シール部材の接触面との間の摺動面をシールするシール手段は、シール部材の接触面が流動性のあるものとして形成されることから、ピストン外周面に対する圧着が、シール部材の流動により行われるようになるので、摺動面のシールのための接触面の全面によるピストン外周面に対する圧着が、大きな圧力を要さずに達成でき、ピストンの上昇作動が、軽く行われるようにすることで応答性の良いサーモスタットが得られるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】自動車のエンジンを冷却する冷却装置の冷却液の回路の展開した説明図であって、サーモスタットが、エンジンのウォータージャケットの入口側に組み込まれている例の回路の説明図である。
【図２】サーモスタットが、エンジンのウォータージャケットの出口側に組み込まれている例の回路の説明図である。
【図３】サーモスタットに組み込まれる通常のワックスサーモ機構の、縦断した正面図である。
【図４】自動車のエンジンの冷却回路に組み込まれる従前のサーモスタットの、縦断正面図である。
【図５】本発明を実施せるサーモスタットの、バルブ機構が閉弁している状態時の縦断正面図である。
【図６】同上のサーモスタットの、バルブ機構が開弁している状態時の縦断正面図である。
【図７】同上のサーモスタットのワックスサーモ機構の、要部の拡大縦断正面図である。
【図８】同上サーモスタットのワックスサーモ機構に組み込まれるピストン受けの正面図である。
【図９】同上サーモスタットのバルブ開閉機構の弁（バルブ）を支持するバルブ組付機枠の縦断正面図である。
【図１０】同上バルブ組付機枠の、弁の組み付け部分の拡大した縦断面図である。
【図１１】本発明を実施せるサーモスタットのフレームの、下半側を構成する下フレームの平面図である。
【図１２】同上フレームの下フレームの縦断正面図である。
【図１３】同上フレームの上半側を構成している上フレームの縦断正面図である。
【図１４】同上の上フレームの平面図である。
【図１５】同上の上フレームを、下フレームの上面側に組み付けた状態の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
次に本発明の実施の態様を、実施例につき図面に従い詳述する。
【実施例１】
【００３８】
図５は本発明を実施せるサーモスタットの、弁機構Ｖが閉弁した状態時の縦断正面図、図６は同上のサーモスタットの、弁機構Ｖが開弁した状態時の縦断正面図、である。
【００３９】
これら図において、Ａはサーモスタットの全体、ａは該サーモスタットＡのワックスサーモ機構、Ｖは前記ワックスサーモ機構ａに組み付けた弁機構、Ｆはワックスサーモ機構ａを支架せしめるとともに弁機構Ｖの弁座ｖｓを固定装設し、かつ、弁機構Ｖの弁ｖを、固定装設した弁座ｖｓに対し進退自在に支架せしめて、サーモスタットＡを組み立てているフレームを示す。
【００４０】
ワックスサーモ機構ａは、有底の円筒状に形成されたケース１と、そのケース１内に充填される温度変化により体積が膨張・収縮するワックス２と、そのワックス２を充填したケース１の上面側の開放口に、その開放口を閉鎖するように組み付けられるダイアフラム３と、軸芯部位にピストン摺動孔５１を形設し、基端側（図５、６において下端側）の内部に流動体４（オイル）を充填せしめる流体室５０を形成して、前記ケース１の上面側に接続するガイド筒部５と、そのガイド筒部５の流体室５０内に充填する流動体４と、ガイド筒部５のピストン摺動孔５１に摺動自在に嵌挿されるピストン６と、を備えていて、ケース１内に装填してダイアフラム３によりケース１内に封入したワックス２が、ケース１を介して行われる感温作動によって体積を膨張させると、それにより生成するワックスの圧力がダイアフラム３を介して、流体室５０内に充填してある流動体４に伝わり、その流動体４をピストン摺動孔５１内に押し込むように流動させて、その流動する流動体４の圧力で、ピストン摺動孔５１に嵌挿してあるピストン６を押し上げて上昇作動させ、また、ワックス２が感温作動で体積を収縮させると、それによる負圧で、流動体４が流体室５０内に引き込まれて、ピストン６を下降作動させるように構成してある通常のワックスサーモ機構である。
【００４１】
そして、このワックスサーモ機構ａは、この実施例のものにおいては、ガイド筒部５の基端（図５、６において下端側）とケース１の上面側との接続を、図７の要部の拡大図に示しているように、ケース１の上面側の開放口の口縁部に鍔状に設けている鍔部１ａの上面側に、ガイド筒部５の基端部に該ガイド筒部５を拡径させて形設した拡径鍔部５ａの下面側を、ケース１の上面側の開放口にセットしたダイアフラム３の周縁部が、ケース１の鍔部１ａとガイド筒部５の拡径鍔部５ａとの間に挟み込まれる状態として、ケース１の鍔部１ａの上面側に重合せしめ、この拡径鍔部５ａの周縁部を、加圧してのかしめ加工により、ケース１の外周に嵌挿しておくリング状の座金Ｚごと、ケース１の鍔部１ａを外側から抱き込むように、かしめ付けることで行うようにしている。
【００４２】
また、ピストン６は、それの軸芯部位に、前記図７において上方に記載している該ピストン６の横断面図にあるような形状の透孔６ａが、上下に透通するように形設してあって、ガイド筒部５の基端側の内部に形成してある流体室５０に対する流動体４の充填が、この透孔６ａを利用して行えるようにしている。即ち、ガイド筒部５の摺動孔５１に、ピストン６を嵌装せしめたところで、このピストン６の上端に開口する透孔６ａの開放口から、流動体４を注ぎ込んで流体室５０に流し込み、所定量の流動体４の流し込みを終えたところで、ピストン６の上端の透孔６ａの開放口に封栓６ｂを装着して封止することで流動体４の流体室５０に対する充填が行えるようにしている。
【００４３】
さらに、このピストン６の軸芯部に形設する透孔６ａは、流体室５０内に、ピストン６の昇降作動をガイドさせるためのピストン受け８を、図８に示している如く、頭部７ａが凸レンズ状で軸部７ｂが長い鋲状に形成して配設する際に、そのピストン受け７の軸部７ｂを、この透孔６ａに摺動自在に嵌合させることで、ピストン６のピストン摺動孔５１に対する出入作動が正しく行われるように規制するガイド溝の役割を果たすようにしている。
【００４４】
また、ピストン６の上端側における外周面には、弁機構Ｖの弁ｖを組み付け連繋せしめるための係止溝６ｃが形設してあり、これに、弁ｖを支持するバルブ組付機枠８０を連繋せしめるようにしてある。
【００４５】
バルブ組付機枠８０は、図９に示している如く、縦断面において、周縁部に斜め上方に折り返して立ち上がる立上鍔部８０ａを具備する傘状をなす形状に形成されていて、頂部の中心に開設した嵌合穴８０ｂを、ピストン６の上端側に嵌め込み、該バルブ組付機枠８０の頂部を、ピストン６の上端部に形設してある係止溝６ｃに嵌着せしめた係止リング６ｄの上面に載架し、その係止リング６ｄに結合せしめることで、ピストン６に対し該バルブ組付機枠８０を組み付けるようにしている。
【００４６】
そして、弁ｖは、ゴム材により帯板状の素材を成形し、これを、図１０にあるように、バルブ組付機枠８０の周縁部の立上鍔部８０ａの環状に連続する端縁に、その端縁を挟み込むように重合せしめて、立上鍔部８０ａに焼き付けることで、バルブ組付機枠８０に組み付け支持せしめた態様に構成している。
【００４７】
そして、このように弁ｖを支持してピストン６の上端部位に連繋して支架されるバルブ組付機枠８０は、ワックスサーモ機構ａを組み付け支持せしめてサーモスタットＡを組み立てるよう篭状に形成せるフレーム８の上半側を構成している上フレーム８ａの天板部の下面と該バルブ組付機枠８０の周縁鍔部８０ｃの上面との間に渡架するように組み込むコイルバネよりなるスプリング８１により、ピストン６ごと下方に押し下げるように付勢せしめてあり、これにより、ワックスサーモ機構ａのケース１内のワックス２が体積を収縮していて、流動体４を押し上げる圧力がない状態時には、スプリング８１のバネ圧により、押し下げられて、立上鍔部８０ａに組み付け装着せる弁ｖを、図５にあるように、フレーム８の下半側を構成している下フレーム８ｂの、内面側の肩部に装設してある弁座ｖｓに圧接せしめて、弁ｖと弁座ｖｓよりなる弁機構Ｖを閉弁の状態に保持し、感温作動によりケース１内のワックス２が体積を膨張させ、それによる圧力で流相対４が押し上げられる、その圧力でピストン６がスプリング８１を押し縮めながら上昇することで、バルブ組付機枠８０を吊り上げ、弁ｖを図６にあるように、弁座ｖｓから引き離し、弁口ｖｏを開放して弁機構Ｖを開弁の状態とするようにしている。
【００４８】
ワックスサーモ機構ａを組み付け支架せしめてサーモスタットＡを組み立てているフレーム８は、下フレーム８ａと上フレーム８ｂとを組み合わせて組み立てられる通常のものであり、それの下フレーム８ａは、図１１の平面図及び図１２の縦断面図にあるように、底部に一段低くなる凹部８ａ１を備える椀状に形成された胴部８ａ２と、その胴部８ａ２の開放口の口縁から水平に拡がる周縁鍔部８ａ３とからなる形状に形成され、それの周縁鍔部８ａ３には、上フレーム８ｂを組み付けるための溝穴８ａ４が開設してあり、また胴部８ａ２の内面側の肩部に、前述した弁機構Ｖの弁座ｖｓを装設せしめている。
【００４９】
上フレーム８ｂは、図１３、図１４にあるように、平面視において円板状の主体部８ｂ１から左右に帯板状のアーム部８ｂ２が突出する形状で、正面視において、平板状の主体部８ｂ１が水平で、該主体部８ｂ１から左右に突出する帯板状のアーム部８ｂ２が、それぞれ斜め下方に向け折曲した後、垂直方向に折曲した全体として弓形をなす形状に形成されていて、これを、図１５にあるように、下フレーム８ａの上面に載置し、左右のアーム部８ｂ２の各突出端側の垂直部の下端側を、下フレーム８ａの周縁鍔部８ａ３に設けた溝穴８ａ４に差し込み、結合させることで、フレーム８を組み立てるようにしている。そして、この組み立ての際、ワックスサーモ機構ａのケース１の底部を、下フレーム８ａの底部に形成した凹部８ａ１に嵌合させることで、ワックスサーモ機構ａをケース１内に組み込むようにしている。
【００５０】
再び図５、図６及び図７において、Ｂは、ワックスサーモ機構ａに、流体室５０内に充填した流動体４が、ピストン６の外周面とガイド筒部５に形設したピストン摺動孔５１の内壁面との間の摺動面をつたって洩出するのを阻止するために、その摺動面を封止するよう組み込んだシール手段を示している。
【００５１】
該シール手段Ｂは、この実施例においては、ガイド筒５の上端側に寄る部位に、ピストン摺動孔５１に嵌挿したピストン６の外周を取り囲むようピストン６中心に環状に連続する収容室５２を、ピストン摺動孔５１を拡径した態様に形設し、この収容室５２内に、摩擦係数の小さい黒鉛の粉状体を、加圧して詰め込み、詰め込んだ黒鉛の粉状体が、各粉状体の粒子間において、互いに緊密に圧接して圧着し合って連続し、収容室の内面形状に倣う形状をなす粉状体の集合体を形成する状態に充填し、この粉状体の集合体に圧力を加え、この圧力により、粉状体の集合体の、ピストン６の外周面に接触している接触面を、ピストン６の外周面の摺動面に向け押し出し、その摺動面に対し圧着せしめて、ピストン６の摺動面をシールするようにしているシール手段である。
【００５２】
このシール手段において、収容室５２内に充填した粉状体の集合体に対する加圧は、加圧により、集合体を形成している粉状体を流動せしめて、集合体を変形させ、接触面をピストン６の摺動面に対し押し出して圧着させるためのものであり、粉状体の集合体に圧力を与えるようになればよく、適宜の手段で行ってよいものであるが、この実施例においては、収容室５２内への粉状体の詰め込み充填を終えて、収容室５２の開放口を、蓋部材１０により閉塞して、詰め込んだ粉状体を収容室５２内に封じ込めるときに、充填した粉状体の集合体の上面に、収容室５２の横断面形状に対応する形状に形成した押さえ板１１を載置し、この押さえ板１１の上面に、バネ板から成形した波板座板の如く、上下方向に伸縮するようバネ圧が働くバネ材１２を重ねて載置して、開放口を閉塞する蓋部材１０の下面と前記押さえ板１１との間に、バネ材１２が介装された状態としておき、開放口に蓋部材１０を装着する前に、その蓋部材１０に圧力を加えて収容室５２に向け押し込み、その押し込みによりバネ材１２と押さえ板１１とを押し下げ、その押さえ板１１の加工作動の圧力で粉状体の集合体を加圧してその粉状体の集合体に圧力を与えることで加圧が行われるようにし、かつ、この蓋部材１０の押し込みの際にバネ材１２を押し潰して収縮した状態とし、この状態としたところで、蓋部材１０をガイド筒部５に対し固定して、開放口を閉鎖した状態とし、これにより、蓋部材１０の押し込みにより加圧された粉状体の集合体に対し、押し縮められたバネ材１２が復元していくバネ圧による圧力が、粉状体の集合体に対し永続的に加えられるようにしている。
【００５３】
この蓋部材１０の押し込みによる粉状体の集合体に対する加圧は、蓋部材１０を、ガイド筒部５の上端側に形設される収容室５２の開放口に対し、ネジ嵌合により組み付け固定されるネジ蓋に構成して、蓋部材１０がネジ込むときの作動で、収容室５２に向け進入していくようにした場合にあっては、この蓋部材１０のネジ込みの作動で、押さえ板１１を押し込み、粉状体の集合体を加圧するようにしてよい。この場合は、格別な加圧手段を用いることなく蓋部材１０を押し込み方向に加圧し得るようになる。
【００５４】
また、このシール手段は、蓋部材１０と押さえ板１１との間に介装するバネ材１２を省略し、押さえ板１１と蓋部材１０との間には、蓋部材１０の押し込み方向の動きを押さえ板１１に伝えるための連繋部材（図示省略）を配設する場合がある。
【００５５】
また、収容室５２内に充填する黒鉛の粉状体は、それにグリスを重量比において、２割〜３割程度の割合（粉状体７〜８ｇｒに対しグリス２〜３ｇ程度の割合）で添加し、練和してペースト状にし、このペースト状にした粉状体を、収容室５２の開放口から収容室５２内に流し込んで、収容室５２を満たす集合体の態様に充填し、これに前述した加圧手段で、圧力を加えるようにする場合がある。
【００５６】
この場合は、粉状体を収容室５２内に詰め込む作業が容易になり、また、収容室５２に詰め込んだ粉状体の流動性を良くすることで、接触面のピストン外周面に対する圧着を適確なものとし、シールを完全なものとするようになる。
【符号の説明】
【００５７】
Ａ      サーモスタット
Ｅ      エンジン
Ｅ’    ウォータージャケット
Ｋ      冷却液の回路
Ｒ      ラジエータ
Ｓ      シール部材
Ｗ／Ｐ  水ポンプ
Ｖ      弁機構
Ｚ      座金
ａ      ワックスサーモ機構
ｂ      保護板
ｖ      弁
ｖｏ    弁口
ｖｓ    弁座
１      ケース
１ａ    鍔部
２      ワックス
３      ダイアフラム
４      流動体
５      ガイド筒部
５ａ    拡径鍔部
６      ピストン
６ａ    透孔
６ｂ    封栓
６ｃ    係止溝
６ｄ    係止リング
７      ピストン受け
７ａ    頭部
７ｂ    軸部
８      フレーム
８ａ    上フレーム
８ａ１  凹部
８ａ２  胴部
８ａ３  周縁鍔部
８ａ４  溝穴
８ｂ    下フレーム
８ｂ１  主体部
８ｂ２  アーム部
１０      蓋部材
１１      押さえ板
１２      バネ材
５０      流体室
５１      摺動孔
５２      収容室
８０      バルブ組付機枠
８０ａ    立上鍔部
８０ｂ    嵌合穴
８０ｃ    周縁鍔部
８１      スプリング
【図１】
2016031143.tif 000003
【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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【図１４】
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【図１５】
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