JP3745869B2

JP3745869B2 - Wax / pellet type thermostat element

Info

Publication number: JP3745869B2
Application number: JP08040797A
Authority: JP
Inventors: 信之伊藤
Original assignee: キーパー株式会社
Priority date: 1997-03-31
Filing date: 1997-03-31
Publication date: 2006-02-15
Anticipated expiration: 2017-03-31
Also published as: JPH10274356A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水温等の変化により起こるワックスの状態変化によってスピンドルを移動させてバルブを開閉するワックス・ペレット型サーモスタット用エレメントに関する。更に詳述すると、本発明は、水温等の変化で膨張するワックスによって変形する弾性スリーブの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
密封したワックスの膨張を利用してバルブを開閉するワックス・ペレット型サーモスタットは、例えば、自動車用エンジンの過熱を防止するための水冷式冷却装置において冷却水温度が高くなり過ぎないように水温によって強制循環流路の開閉を行うバルブ等として用いられている。
【０００３】
このワックス・ペレット型サーモスタットは、例えば、図２〜図４に示すように、枠体１に固定されたリング状のバルブシート２と、バルブシート２に圧接・離間自在に設けられたバルブ３と、バルブ３をバルブシート２側に付勢するスプリング４と、バルブ３に固定されたサーモエレメント１０とから構成されている。更に、サーモエレメント１０はバルブ３に固定された筒状の金属製のペレット５と、このペレット５の中に収容されたワックス６と、ワックス６の内側に設けられたゴム等からなる弾性スリーブ７と、弾性スリーブ７の内側に弾性スリーブ７と摺動自在に設けられると共に枠体１に固定されたスピンドル８とから構成されてなる。スピンドル８は受圧部材９を介して相対的に摺動可能に弾性スリーブ７内に収容されている。そして、受圧部材９は弾性スリーブ７とこれと一体成形されるキャップ１１によって囲まれるようにしてペレット５にかしめによって固定されている。
【０００４】
このサーモスタットは、水温が低い間は、図３に示すように、スプリング４の付勢力によりバルブ３は閉じられている。このとき、ワックス６は固体状となっている。しかし、水温が上昇すると、図４に示すように、ワックス６が溶融して液体状となって膨張する。そのワックス６の膨張力が弾性スリーブ７を介してスピンドル８に伝わり、スピンドル８をペレット５の外方に（図面では上向きである）押し出そうとする。ところが、スピンドル８は固定されているため、弾性スリーブ７とワックス６を収容したペレット５がスプリング４の付勢力に抗してバルブ３と一体的にバルブシート２から離間させる方向に移動し、バルブ３を開く。
【０００５】
このようにサーモスタットは、ペレット５内に密封したワックス６の膨張を利用してスピンドル８を作動させるため、弾性スリーブ７としては圧潰と復元とを繰り返しかつ温度変化に耐えうるエラストマー素材を使用する必要がある。そこで、従来は、ニトリルゴムが一般に使用されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、弾性スリーブ７のスピンドル８との接触面がニトリルゴム等のゴム材により形成されているので、ワックス６の膨張による高い内圧が弾性スリーブ７をスピンドル８に押し付けた時にスピンドル８と弾性スリーブ７との間の摩擦抵抗が大きくなってしまい、スピンドル８の摺動によって弾性スリーブ７に摩耗を生じ易い。そして、この摩耗によって弾性スリーブ７が破断し易くなってしまう。弾性スリーブ７が破断するとワックス６が漏れ出すので、サーモスタットが作動不能となってしまう。また、ゴム材は軟らかいので、弾性スリーブ７自体に傷を生じ易い。このため、弾性スリーブ７に高い耐久性を期待できない。
【０００７】
ここで、スピンドル８と弾性スリーブ７との摩擦抵抗を低減するために、スピンドル８と弾性スリーブ７との接触面の少なくとも一方をＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等の樹脂による自己潤滑性材料で形成するものがある（実開昭６０−１０７６０３号公報参照）。
【０００８】
しかし、ＰＴＦＥ等の樹脂は弾性体ではないため、弾性スリーブ７の内表面に自己潤滑性材料を形成した場合はその内表面が変形し難くなり、サーモスタットの作動遅れを生じてしまう。このため、ＰＴＦＥを薄く形成して変形に対する追随性を上げることが考えられるが、薄いＰＴＦＥは形成が困難であり、また薄いＰＴＦＥでは強度が弱く弾性スリーブ７の破断を防止することができない。一方、スピンドル８の表面に自己潤滑性材料を形成した場合は、弾性スリーブ７の破断によるワックス６の漏れ出しを防止することができない。
【０００９】
そこで、本発明は、弾性スリーブの摩耗や破断を防止して耐久性を向上するサーモスタット用エレメントを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するため、本発明は、ペレットと、該ペレットの中に収容され温度によって膨張するワックスと、該ワックスの内側に設けられた弾性スリーブと、弾性スリーブの内側に設けられワックスの膨張により弾性スリーブを介してペレットの外方に押し出される方向の力が作用するスピンドルとを備え、ワックス及び弾性スリーブがペレット内に密封されたワックス・ペレット型サーモスタット用エレメントにおいて、弾性スリーブをゴム製の外側スリーブと樹脂製弾性製の内側スリーブから成る二層構造とし、内側スリーブはスピンドルと接触する側に設けられるようにしている。
【００１１】
したがって、樹脂製弾性体はニトリルゴム等のゴムに比べて低摩擦性や耐久性に優れるので、弾性スリーブの摩耗を減らし耐久性を向上させることができる。また、樹脂製弾性体はＰＴＦＥ等の樹脂に比べて軟らかいので、弾性スリーブを薄くしなくても容易に変形する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成を図面に示す実施の形態の一例に基づいて詳細に説明する。本実施形態のサーモスタット用エレメント１２は、例えば、自動車用エンジンの過熱を防止するための水冷式冷却装置において冷却水温度が高くなり過ぎないように水温によって強制循環流路の開閉を行うバルブ等として用いられるワックス・ペレット型サーモスタットに使用される。ここで、サーモスタット用エレメント１２を除いてワックス・ペレット型サーモスタット全体の構成は従来と変わりがないのでその説明を省略する。
【００１３】
図１に示すように、ワックス・ペレット型サーモスタット用エレメント１２は、ペレット１３と、該ペレット１３の中に収容され温度によって膨張するワックス１４と、該ワックス１４の内側に設けられた弾性スリーブ１５と、弾性スリーブ１５の内側に設けられワックス１４の膨張により弾性スリーブ１５を介してペレット１３の外方に押し出される方向の力が作用するスピンドル１６とを備えて、ワックス１４及び弾性スリーブ１５がペレット１３内に密封されている。そして、弾性スリーブ１５を、ゴム製の外側スリーブ２０と樹脂製弾性体製の内側スリーブ２１との二層から成る層構造としている。
【００１４】
樹脂製弾性体としては、例えばポリエステル系エラストマー（ＴＰＥＥ），ポリオレフィン系エラストマー（ＴＰＯ），スチレン系エラストマー（ＳＢＣ），塩化ビニル系エラストマー（ＴＰＶＣ），ウレタン系エラストマー（ＴＰＵ），ポリアミド系エラストマー（ＴＰＡＥ），１，２ポリブタジエン系エラストマー，塩素化ポリエチレン系エラストマー，ニトリルゴム系エラストマー，シリコーン系エラストマー等を適用することができ、このうち好ましくはＴＰＥＥまたはＴＰＯといった熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）である。そして、樹脂製弾性体はニトリルゴム等のゴムに比べて低摩擦性や耐久性に優れている。また、樹脂製弾性体はＰＴＦＥ等の樹脂に比べて軟らかい性質を有している。さらに、樹脂製弾性体としてＴＰＵ等の熱硬化性エラストマーを使用することもできる。この場合もゴムに比べて低摩擦性や耐久性に優れると共に、樹脂に比べて軟らかいものとなる。
【００１５】
また、ペレット１３の開口部分には全周に亘って外側に突出した凸部１３ａが形成されている。この凸部１３ａの内側にワックス１４をペレット１３に密封する密封部材１７がかしめにより取り付けられている。この密封部材１７は、金属製の円環から成る受圧部材１８とこの受圧部材１８の両側面に密着するゴムリング１９、１９とを備えている。これら受圧部材１８とゴムリング１９，１９との外周部はペレット１３の凸部１３ａの内周面に密着すると共に、受圧部材１８と受圧部材１８上のゴムリング１９との内周面は弾性スリーブ１５の内側スリーブ２１の外周面に接着されている。ここで、外側スリーブ２０の上部は密封部材１７のワックス１４側のゴムリング１９と一体形成されている。すなわち、外側スリーブ２０とゴムリング１９とが袋状になっている。したがって、これら外側スリーブ２０とゴムリング１９との間からのワックス１４の漏れを防止することができる。
【００１７】
このサーモスタット用エレメント１２は、水温が低い間は、スピンドル１６が弾性スリーブ１５内に奥深く挿入されている。このとき、ワックス１４は固体状となっている。そして、水温が上昇すると、ワックス１４が溶融して液体状となって膨張する。そのワックス１４の膨張力が弾性スリーブ１５を介してスピンドル１６に伝わり、スピンドル１６をペレット１３の外方に（図面では上向きである）押し出す。また、水温が下がるとワックス１４が縮小して固体状になる。そして、図示しないコイルばね等によりスピンドル１６が弾性スリーブ１５内に押し戻される。
【００２２】
この実施形態によれば、スピンドル１６は弾性スリーブ１５の内側スリーブ２１の内周面２１ａにのみ接触し外側スリーブ２０には接触しないので、スピンドル１６と弾性スリーブ１５との摩擦抵抗を低減して弾性スリーブ１５の耐久性を向上させることができる。ここで、内側スリーブ２１の厚さが０．１ｍｍ未満であると摩耗に対する安全率が小さくなるので、この厚さは０．１ｍｍ以上であることが好ましい。また、内側スリーブ２１の厚さが０．１ｍｍ以上であれば耐久性向上の効果は期待でき、さらに０．５ｍｍ以上であれば耐久性を特に向上することができる。一方、内側スリーブ２１を余りに厚くするとワックス１４の膨張によって潰れなくなってしまう。このため、内側スリーブ２１は、ワックス１４の膨張によって潰れる程度の厚さとする。例えば、内側スリーブ２１の内径が４〜６ｍｍで一般のＴＰＥの弾性限界が１０〜３０％であることを考慮し、スリーブが潰れたときの平均伸長率は２０％が上限であると仮定した場合は、内側スリーブ２１の厚さは６ｍｍ程度が上限と考えられる。
【００２３】
また、弾性スリーブ１５を外側スリーブ２０と内側スリーブ２１との二層から成る層構造としているので、ゴム製の外側スリーブ２０が破断してもワックス１４は内側スリーブ２１により密封される。このため、ワックス１４の漏れ出しを防止することができ、サーモスタットの作動を維持することができる。
【００２４】
さらに、樹脂製弾性体はＰＴＦＥ等の樹脂に比べて軟らかい性質を有しているので、外側スリーブ２０がワックス１４の膨張により変形すると内側スリーブ２１が迅速に追随して一体的に変形する。このため、内側スリーブ２１を適度に厚くすることができるので、弾性スリーブ１５の製造の作業性が向上する。
【００２５】
【実施例】
以下、本発明の構成を実施例に基づいて詳細に説明する。尚、本実施例では、図１に示すサーモスタット用エレメント１２を自動車用エンジンの水冷式冷却装置に使用されるワックス・ペレット型サーモスタットに使用した場合について説明する。
【００２６】
［実施例１］
弾性スリーブ１５の内側スリーブ２１をポリエステル系エラストマー（ペルプレンＰ５５Ｂ０７，東洋紡績株式会社製）とし、外側スリーブ２０をニトリルゴムとした。また、内側スリーブ２１の厚さＴＩを０．１ｍｍ、外側スリーブ２０の厚さＴＯを２．９ｍｍとした。そして、弾性スリーブ１５に直径０．５ｍｍの貫通孔を開けて、エレメント１２を４０℃の水に１分間浸してから９５℃の水に３分間浸すことを１サイクルとして繰り返し、サーモスタットが作動不能になるまでのサイクル数を測定した。
【００２７】
［実施例２］
実施例１の組成の弾性スリーブ１５において、内側スリーブ２１の厚さＴＩを０．５ｍｍ、外側スリーブ２０の厚さＴＯを２．５ｍｍとした。
【００２８】
［実施例３］
実施例１の組成の弾性スリーブ１５において、内側スリーブ２１の厚さＴＩを１．０ｍｍ、外側スリーブ２０の厚さＴＯを２．０ｍｍとした。
【００２９】
［実施例４］
実施例１の組成の弾性スリーブ１５において、内側スリーブ２１の厚さＴＩを２．０ｍｍ、外側スリーブ２０の厚さＴＯを１．０ｍｍとした。
【００３０】
［実施例５］
弾性スリーブ１５の内側スリーブ２１をポリオレフィン系エラストマー（サントプレーン１０１−８７，エーイーエス・ジャパン株式会社製）とし、外側スリーブ２０をニトリルゴムとした。また、内側スリーブ２１の厚さＴＩを０．１ｍｍ、外側スリーブ２０の厚さＴＯを２．９ｍｍとした。そして、実施例１と同様に、弾性スリーブ１５に直径０．５ｍｍの貫通孔を開けて、エレメント１２を４０℃の水に１分間浸してから９５℃の水に３分間浸すことを１サイクルとして繰り返し、サーモスタットが作動不能になるまでのサイクル数を測定した。
【００３１】
［実施例６］
実施例１の組成の弾性スリーブ１５において、内側スリーブ２１の厚さＴＩを０．５ｍｍ、外側スリーブ２０の厚さＴＯを２．５ｍｍとした。
【００３２】
［実施例７］
実施例１の組成の弾性スリーブ１５において、内側スリーブ２１の厚さＴＩを１．０ｍｍ、外側スリーブ２０の厚さＴＯを２．０ｍｍとした。
【００３３】
［実施例８］
実施例１の組成の弾性スリーブ１５において、内側スリーブ２１の厚さＴＩを２．０ｍｍ、外側スリーブ２０の厚さＴＯを１．０ｍｍとした。
【００３４】
［比較例］
弾性スリーブ１５の全体をニトリルゴムとした。また、弾性スリーブ１５の厚さを３．０ｍｍとした。そして、実施例１と同様に、弾性スリーブ１５に直径０．５ｍｍの貫通孔を開けて、エレメント１２を４０℃の水に１分間浸してから９５℃の水に３分間浸すことを１サイクルとして繰り返し、サーモスタットが作動不能になるまでのサイクル数を測定した。
【００３５】
以上のようにして得られた実施例１〜８と比較例との測定結果を表１に示す。
【００３６】
【表１】

尚、各実施例及び比較例のいずれの場合も弾性スリーブ１５全体の厚さを３．０ｍｍとしている。すなわち、弾性スリーブ１５の厚さの点について実験条件を同一にしている。
【００３７】
実験の結果、サーモスタットが作動不能に至る回数を比較すると、樹脂製弾性体製の弾性スリーブを使用した場合はニトリルゴム製の弾性スリーブを使用した場合に比べて遥かに多い回数となった。したがって、樹脂製弾性体製の弾性スリーブはニトリルゴム製の弾性スリーブに比べて耐久性が向上したことが判明した。
【００３８】
また、ポリエステル系エラストマー製の弾性スリーブまたはポリオレフィン系エラストマー製の弾性スリーブを使用した場合は、内側スリーブ２１の厚さが０．５ｍｍ以上である場合に特に良好な結果を得ることができた。したがって、弾性スリーブのうち樹脂製弾性体製の内側スリーブ２１の厚さは０．５ｍｍ以上が好ましいことが判明した。
【００３９】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明のワックス・ペレット型サーモスタット用エレメントは、弾性スリーブのスピンドルとの接触面が樹脂製弾性体から成るようにしているので、スピンドルの相対的な摺動によっては弾性スリーブが摩耗するのを減らして耐久性を向上させることができる。
【００４０】
また、樹脂製弾性体はＰＴＦＥ等の樹脂に比べて軟らかいので、弾性スリーブを薄くしなくても容易に変形することができる。このため、弾性スリーブの製造の作業性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のワックス・ペレット型サーモスタット用エレメントを示す縦断面図である。
【図２】ワックス・ペレット型サーモスタットの一例を示す斜視図である。
【図３】ワックス・ペレット型サーモスタットのバルブ閉鎖時を示す縦断面図である。
【図４】ワックス・ペレット型サーモスタットバルブ開放時を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１２ワックス・ペレット型サーモスタット用エレメント
１３ペレット
１４ワックス
１５弾性スリーブ
１６スピンドル
２０外側スリーブ
２１内側スリーブ [0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a wax / pellet type thermostat element that opens and closes a valve by moving a spindle in accordance with a wax state change caused by a change in water temperature or the like. More specifically, the present invention relates to an improvement in an elastic sleeve that is deformed by wax that expands due to changes in water temperature or the like.
[0002]
[Prior art]
Wax / pellet type thermostats that open and close the valve using the expansion of the sealed wax are forced by the water temperature so that the cooling water temperature does not become too high, for example, in a water-cooled cooling system to prevent overheating of an automobile engine. It is used as a valve for opening and closing a circulation channel.
[0003]
The wax / pellet type thermostat includes, for example, as shown in FIGS. 2 to 4 , a ring-shaped valve seat 2 fixed to the frame body 1, and a valve 3 provided to the valve seat 2 so as to be capable of being pressed and separated. The spring 4 biases the valve 3 toward the valve seat 2, and the thermo element 10 fixed to the valve 3. Further, the thermo element 10 includes a cylindrical metal pellet 5 fixed to the valve 3, a wax 6 accommodated in the pellet 5, and an elastic sleeve 7 made of rubber or the like provided inside the wax 6. And a spindle 8 which is slidably provided on the inner side of the elastic sleeve 7 and fixed to the frame body 1. The spindle 8 is accommodated in the elastic sleeve 7 so as to be relatively slidable via the pressure receiving member 9. The pressure receiving member 9 is fixed to the pellet 5 by caulking so as to be surrounded by the elastic sleeve 7 and a cap 11 formed integrally therewith.
[0004]
This thermostat, while the water temperature is low, as shown in FIG. 3, the valve 3 is closed by the urging force of the spring 4. At this time, the wax 6 is solid. However, when the water temperature rises, as shown in FIG. 4 , the wax 6 melts and expands into a liquid state. The expansion force of the wax 6 is transmitted to the spindle 8 through the elastic sleeve 7 and tries to push the spindle 8 out of the pellet 5 (upward in the drawing). However, since the spindle 8 is fixed, the pellet 5 containing the elastic sleeve 7 and the wax 6 moves in a direction to move away from the valve seat 2 integrally with the valve 3 against the urging force of the spring 4. Open 3
[0005]
Thus, since the thermostat operates the spindle 8 by utilizing the expansion of the wax 6 sealed in the pellet 5, it is necessary to use an elastomer material that can withstand temperature changes as the elastic sleeve 7 is repeatedly crushed and restored. There is. Therefore, conventionally, nitrile rubber is generally used.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the contact surface of the elastic sleeve 7 with the spindle 8 is formed of a rubber material such as nitrile rubber, when the elastic sleeve 7 is pressed against the spindle 8 by the high internal pressure due to the expansion of the wax 6, the spindle 8 and the elastic sleeve 7 are used. The frictional resistance between the elastic sleeve 7 and the elastic sleeve 7 is easily worn by sliding of the spindle 8. The elastic sleeve 7 is easily broken by this wear. When the elastic sleeve 7 breaks, the wax 6 leaks, and the thermostat becomes inoperable. Further, since the rubber material is soft, the elastic sleeve 7 itself is easily damaged. For this reason, high durability cannot be expected for the elastic sleeve 7.
[0007]
Here, in order to reduce the frictional resistance between the spindle 8 and the elastic sleeve 7, at least one of the contact surfaces between the spindle 8 and the elastic sleeve 7 is formed of a self-lubricating material made of a resin such as PTFE (polytetrafluoroethylene). (See Japanese Utility Model Publication No. 60-107603).
[0008]
However, since a resin such as PTFE is not an elastic body, when a self-lubricating material is formed on the inner surface of the elastic sleeve 7, the inner surface becomes difficult to deform, resulting in a delay in the operation of the thermostat. For this reason, it is conceivable to increase the followability to deformation by forming a thin PTFE. However, it is difficult to form a thin PTFE, and the thin PTFE has a low strength and cannot prevent the elastic sleeve 7 from being broken. On the other hand, when a self-lubricating material is formed on the surface of the spindle 8, the leakage of the wax 6 due to the breakage of the elastic sleeve 7 cannot be prevented.
[0009]
Therefore, an object of the present invention is to provide a thermostat element that improves the durability by preventing abrasion and breakage of an elastic sleeve.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve such an object, the present invention provides a pellet, a wax contained in the pellet, which expands according to temperature, an elastic sleeve provided inside the wax, and an expansion of the wax provided inside the elastic sleeve. In the element for a wax pellet type thermostat in which a force acting in the direction of pushing the pellet outward through the elastic sleeve acts, and the wax and the elastic sleeve are sealed in the pellet, the elastic sleeve is made of rubber. It has a two-layer structure consisting of an outer sleeve and a resin-made inner sleeve, and the inner sleeve is provided on the side in contact with the spindle .
[0011]
Therefore, the resin elastic body is excellent in low friction and durability as compared with rubber such as nitrile rubber, so that wear of the elastic sleeve can be reduced and durability can be improved. Further, since the resin elastic body is softer than the resin such as PTFE, it is easily deformed without making the elastic sleeve thin.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail based on an example of an embodiment shown in the drawings. The thermostat element 12 of the present embodiment is, for example, a valve that opens and closes a forced circulation flow path according to water temperature so that the cooling water temperature does not become too high in a water-cooled cooling device for preventing overheating of an automobile engine. Used for wax pellet type thermostat. Here, except for the thermostat element 12, the configuration of the entire wax / pellet type thermostat is the same as that of the prior art, and the description thereof is omitted.
[0013]
As shown in FIG. 1, an element 12 for a wax / pellet type thermostat includes a pellet 13, a wax 14 that is accommodated in the pellet 13 and expands according to temperature, and an elastic sleeve 15 provided inside the wax 14. And a spindle 16 that is provided inside the elastic sleeve 15 and exerts a force in a direction to be pushed out of the pellet 13 through the elastic sleeve 15 by the expansion of the wax 14, and the wax 14 and the elastic sleeve 15 are in the pellet 13. It is sealed inside. The elastic sleeve 15 has a layer structure composed of two layers of a rubber outer sleeve 20 and a resin elastic inner sleeve 21.
[0014]
Examples of resin-made elastic bodies include polyester elastomer (TPEE), polyolefin elastomer (TPO), styrene elastomer (SBC), vinyl chloride elastomer (TPVC), urethane elastomer (TPU), and polyamide elastomer (TPAE). 1, 2 polybutadiene-based elastomer, chlorinated polyethylene-based elastomer, nitrile rubber-based elastomer, silicone-based elastomer, and the like, among which thermoplastic elastomer (TPE) such as TPEE or TPO is preferable. The resin elastic body is excellent in low friction and durability as compared with rubber such as nitrile rubber. Resin-made elastic bodies have softer properties than resins such as PTFE. Furthermore, a thermosetting elastomer such as TPU can be used as the resin elastic body. In this case as well, it is excellent in low friction and durability as compared with rubber and softer than resin.
[0015]
In addition, a convex portion 13a is formed in the opening portion of the pellet 13 so as to protrude outward over the entire circumference. A sealing member 17 for sealing the wax 14 to the pellet 13 is attached to the inside of the convex portion 13a by caulking. The sealing member 17 includes a pressure receiving member 18 formed of a metal ring and rubber rings 19 and 19 that are in close contact with both side surfaces of the pressure receiving member 18. The outer peripheral portion of these pressure receiving member 18 and the

rubber ring

19 and 19 as well as in close contact with the inner peripheral surface of the projection 13a of the pellets 13, the inner peripheral surface of the rubber ring 1 9 on the pressure receiving member 18 and the pressure receiving member 18 is elastically The sleeve 15 is bonded to the outer peripheral surface of the inner sleeve 21 . Here, the upper portion of the outer sleeve 20 is integrally formed with the rubber ring 19 on the wax 14 side of the sealing member 17. That is, the outer sleeve 20 and the rubber ring 19 are formed in a bag shape. Therefore, leakage of the wax 14 from between the outer sleeve 20 and the rubber ring 19 can be prevented.
[0017]
In the thermostat element 12, the spindle 16 is inserted deeply into the elastic sleeve 15 while the water temperature is low. At this time, the wax 14 is solid. When the water temperature rises, the wax 14 melts and expands into a liquid state. The expansion force of the wax 14 is transmitted to the spindle 16 through the elastic sleeve 15 and pushes the spindle 16 outward (upward in the drawing) of the pellet 13. Further, when the water temperature decreases, the wax 14 shrinks and becomes solid. Then, the spindle 16 is pushed back into the elastic sleeve 15 by a coil spring or the like (not shown).
[0022]
According to this embodiment, since the spindle 16 contacts only the inner peripheral surface 21a of the inner sleeve 21 of the elastic sleeve 15 and does not contact the outer sleeve 20, the friction resistance between the spindle 16 and the elastic sleeve 15 is reduced and elastic. The durability of the sleeve 15 can be improved. Here, when the thickness of the inner sleeve 21 is less than 0.1 mm, the safety factor with respect to wear is reduced. Therefore, the thickness is preferably 0.1 mm or more. Further, if the thickness of the inner sleeve 21 is 0.1 mm or more, the effect of improving the durability can be expected, and if the thickness is 0.5 mm or more, the durability can be particularly improved. On the other hand, if the inner sleeve 21 is too thick, it will not be crushed by the expansion of the wax 14. For this reason, the inner sleeve 21 is made thick enough to be crushed by the expansion of the wax 14. For example, considering that the inner diameter of the inner sleeve 21 is 4 to 6 mm and the elastic limit of general TPE is 10 to 30%, it is assumed that the average elongation rate when the sleeve is crushed is 20% as the upper limit. The upper limit of the thickness of the inner sleeve 21 is considered to be about 6 mm.
[0023]
Further, since a layer structure consisting of two layers of the elastic sleeve 15 and outer sleeve 20 and inner sleeve 21, the wax 14 be made of rubber outer sleeve 20 is broken is sealed by the inner sleeve 21. For this reason, the leakage of the wax 14 can be prevented, and the operation of the thermostat can be maintained.
[0024]
Furthermore, since the elastic body made of resin has a softer property than a resin such as PTFE, when the outer sleeve 20 is deformed by the expansion of the wax 14, the inner sleeve 21 quickly follows and integrally deforms. For this reason, since the inner sleeve 21 can be appropriately thickened, the workability of manufacturing the elastic sleeve 15 is improved.
[0025]
【Example】
Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail based on examples. In this embodiment, the case where the thermostat element 12 shown in FIG. 1 is used in a wax / pellet type thermostat used in a water-cooled cooling device for an automobile engine will be described.
[0026]
[Example 1]
The inner sleeve 21 of the elastic sleeve 15 was made of polyester elastomer (Perprene P55B07, manufactured by Toyobo Co., Ltd.), and the outer sleeve 20 was made of nitrile rubber. Further, the thickness TI of the inner sleeve 21 was 0.1 mm, and the thickness TO of the outer sleeve 20 was 2.9 mm. Then, a through hole having a diameter of 0.5 mm is formed in the elastic sleeve 15 and the element 12 is immersed in water at 40 ° C. for 1 minute and then immersed in water at 95 ° C. for 3 minutes as one cycle, and the thermostat becomes inoperable. The number of cycles until was measured.
[0027]
[Example 2]
In the elastic sleeve 15 having the composition of Example 1, the thickness TI of the inner sleeve 21 was 0.5 mm, and the thickness TO of the outer sleeve 20 was 2.5 mm.
[0028]
[Example 3]
In the elastic sleeve 15 having the composition of Example 1, the thickness TI of the inner sleeve 21 was 1.0 mm, and the thickness TO of the outer sleeve 20 was 2.0 mm.
[0029]
[Example 4]
In the elastic sleeve 15 having the composition of Example 1, the thickness TI of the inner sleeve 21 was 2.0 mm, and the thickness TO of the outer sleeve 20 was 1.0 mm.
[0030]
[Example 5]
The inner sleeve 21 of the elastic sleeve 15 was made of polyolefin-based elastomer (Santoprene 101-87, manufactured by AES Japan Ltd.), and the outer sleeve 20 was made of nitrile rubber. Further, the thickness TI of the inner sleeve 21 was 0.1 mm, and the thickness TO of the outer sleeve 20 was 2.9 mm. Then, as in the first embodiment, a through hole having a diameter of 0.5 mm is formed in the elastic sleeve 15 and the element 12 is immersed in water at 40 ° C. for 1 minute and then immersed in water at 95 ° C. for 3 minutes as one cycle. Repeatedly, the number of cycles until the thermostat became inoperable was measured.
[0031]
[Example 6]
In the elastic sleeve 15 having the composition of Example 1, the thickness TI of the inner sleeve 21 was 0.5 mm, and the thickness TO of the outer sleeve 20 was 2.5 mm.
[0032]
[Example 7]
In the elastic sleeve 15 having the composition of Example 1, the thickness TI of the inner sleeve 21 was 1.0 mm, and the thickness TO of the outer sleeve 20 was 2.0 mm.
[0033]
[Example 8]
In the elastic sleeve 15 having the composition of Example 1, the thickness TI of the inner sleeve 21 was 2.0 mm, and the thickness TO of the outer sleeve 20 was 1.0 mm.
[0034]
[Comparative example]
The entire elastic sleeve 15 is made of nitrile rubber. Further, the thickness of the elastic sleeve 15 was set to 3.0 mm. Then, as in the first embodiment, a through hole having a diameter of 0.5 mm is formed in the elastic sleeve 15 and the element 12 is immersed in water at 40 ° C. for 1 minute and then immersed in water at 95 ° C. for 3 minutes as one cycle. Repeatedly, the number of cycles until the thermostat became inoperable was measured.
[0035]
Table 1 shows the measurement results of Examples 1 to 8 and the comparative example obtained as described above.
[0036]
[Table 1]

In each of the examples and comparative examples, the entire thickness of the elastic sleeve 15 is set to 3.0 mm. That is, the experimental conditions are the same with respect to the thickness of the elastic sleeve 15.
[0037]
As a result of the experiment, when the number of times that the thermostat becomes inoperable was compared, the number of times when the elastic sleeve made of the resin elastic body was used was much more than that when the elastic sleeve made of the nitrile rubber was used. Therefore, it was found that the durability of the elastic sleeve made of the resin elastic body was improved as compared with the elastic sleeve made of nitrile rubber.
[0038]
Further, when an elastic sleeve made of polyester elastomer or an elastic sleeve made of polyolefin elastomer was used, particularly good results could be obtained when the thickness of the inner sleeve 21 was 0.5 mm or more. Accordingly, it has been found that the thickness of the inner sleeve 21 made of a resin elastic body is preferably 0.5 mm or more among the elastic sleeves.
[0039]
【The invention's effect】
As apparent from the above description, wax pellet thermostat for elements of the present invention, since the contact surface between the spindles of the resilient sleeve is to consist of a resin elastic body, relative sliding of the spindle In some cases, the wear of the elastic sleeve can be reduced and the durability can be improved.
[0040]
In addition, since the resin elastic body is softer than the resin such as PTFE, it can be easily deformed without making the elastic sleeve thin. For this reason, workability | operativity of manufacture of an elastic sleeve can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an element for a wax pellet type thermostat of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing an example of a wax pellet type thermostat.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a wax-pellet type thermostat when the valve is closed.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a wax-pellet type thermostat valve opened.
[Explanation of symbols]
12 wax pellet type thermostat element 13 pellets 14 wax 15 elastic sleeves
1 6 spindle
20 outer sleeve
21 Inner sleeve

Claims

Pellets, wax contained in the pellets and expanded by temperature, an elastic sleeve provided inside the wax, and the pellets formed inside the elastic sleeve via the elastic sleeve by the expansion of the wax. A wax / pellet type thermostat element in which the wax and the elastic sleeve are sealed in a pellet, and the elastic sleeve is made of a rubber outer sleeve and a resin elastic An element for a wax / pellet type thermostat having a two-layer structure comprising a body-made inner sleeve, wherein the inner sleeve is provided on a side in contact with the spindle .