JP2008157038A - ラジエータキャップ - Google Patents

Abstract

【課題】 ラジエータ内部圧力の開放とラジエータキャップの着脱操作がワンタッチ操作で行え、ラジエータの内部圧力を開放しない状態でラジエータキャップを開けてしまうことを防止することができるラジエータキャップの提供。
【解決手段】 フィラーネックＦ内にキャップ本体１を挿入することによってフィラーネックＦのフランジ部１４に係合してキャップ本体１を取り付け状態にロックするロック機構６が備えられ、プッシュボタン５を押し込むことにより負圧弁４を押圧して貫通孔２３が開かれ、プッシュボタンをさらに押し込むとロック機構６におけるフィラーネックＦのフランジ部１４に対する係合が解除されてキャップ本体１の取り付けロック状態が解除されるように構成される。
【選択図】 図５

Description

本発明は、自動車等の車両におけるラジエータのフィラ−ネックを開閉自在に封止するラジエータキャップに関する。

従来のラジエータキャップとしては、ラジエータのフィラーネックの上端開口縁部に着脱可能に装着されるキャップ本体の内側に正圧弁用バネにより弾性付勢されていてフィラーネック内の注水口を閉じる正圧弁と、該正圧弁の中心部に形成された貫通孔に摺動自在に挿通された弁軸と該弁軸に設けられていて正圧弁における注水口の内側の面に環状シール部が当接して貫通孔を閉じる負圧弁本体とで構成される負圧弁と、キャップ本体を貫通する状態に設けられていて負圧弁を押圧することで貫通孔を開くプッシュボタンと、が備えられ構造のものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００１−７３７６８号公報

しかしながら、従来例のラジエータキャップにあっては、キャップ本体を押し込んで回転させることにより、キャップ本体の外周係合爪部をフィラーネックのフランジ部に係合させてキャップ本体の取り付けを行う構造であったため、ラジエータキャップを開けるには、まずプッシュボタンを押してラジエータの内部圧力を開放した状態で、キャップ本体を回転させてフィラーネックのフランジ部に対するキャップ本体の外周係合爪部の係合状態を解除させる必要があるため、ラジエータキャップの着脱操作が面倒であるばかりでなく、ラジエータの内部圧力を開放しない状態でラジエータキャップを開ける虞があるという問題があった。

本発明の解決しようとする課題は、ラジエータ内部圧力の開放とラジエータキャップの着脱操作がワンタッチ操作で行え、ラジエータの内部圧力を開放しない状態でラジエータキャップを開けてしまうことを防止することができるラジエータキャップを提供することにある。

上記課題を解決するため請求項１記載のラジエータキャップは、ラジエータのフィラーネックの上端開口縁部に着脱可能に装着されるキャップ本体の内側に正圧弁用バネにより弾性付勢されていて前記フィラーネック内の注水口を閉じる正圧弁と、該正圧弁の中心部に形成された貫通孔に摺動自在に挿通された弁軸と該弁軸に設けられていて前記正圧弁における前記注水口の内側の面に環状シール部が当接して前記貫通孔を閉じる負圧弁本体とで構成される負圧弁と、前記キャップ本体を貫通する状態に設けられていて前記負圧弁を押圧することで前記貫通孔を開くプッシュボタンと、が備えられたラジエータキャップであって、前記フィラーネック内に前記キャップ本体を挿入することによって前記フィラーネックの上端開口縁部に係合してキャップ本体を取り付け状態にロックするロック機構が備えられ、前記プッシュボタンを押し込むことにより前記負圧弁を押圧して前記貫通孔が開かれ、前記プッシュボタンをさらに押し込むと前記ロック機構における前記フィラーネックの上端開口縁部に対する係合が解除されて前記キャップ本体の取り付けロック状態が解除されるように構成されていることを特徴とする手段とした。

本発明請求項１記載のラジエータキャップでは、上述のように、フィラーネック内に前記キャップ本体を挿入することによってフィラーネックの上端開口縁部に係合してキャップ本体を取り付け状態にロックするロック機構が備えられ、プッシュボタンを押し込むことにより負圧弁を押圧して貫通孔が開かれ、プッシュボタンをさらに押し込むとロック機構におけるフィラーネックの上端開口縁部に対する係合が解除されてキャップ本体の取り付けロック状態が解除されるように構成されたことで、プッシュボタンを押し込む操作のみで、ラジエータ内部圧力の開放とラジエータキャップの着脱操作がワンタッチ操作で行えると共に、ラジエータの内部圧力を開放しない状態でラジエータキャップを開けてしまうことを防止することができるようになるという効果が得られる。

以下にこの発明の実施例を図面に基づいて説明する。

まず、この実施例のラジエータキャップを図面に基づいて説明する。
図１はフィラーネックに対するラジエータキャップの取付状態を示す縦断面図、図２は実施例のラジエータキャップの負圧弁閉弁時の動作説明図、図３は実施例のラジエータキャップの正圧弁作動時の動作説明図、図４は実施例のラジエータキャップの負圧弁作動時の動作説明図、図５は実施例のラジエータキャップの取り外し時の動作説明図である。

この実施例のラジエータキャップＣは、キャップ本体１と、正圧弁２と、正圧弁用コイルスプリング（正圧弁用バネ）３と、負圧弁４と、プッシュボタン５と、ロック機構６と、を備えている。

さらに詳述すると、この実施例のラジエータキャップＣが装着されるラジエータのフィラーネックＦは、図１に示すように、その上端開口端面に第１シール部を構成する第１環状突起８ａが形成されると共に、この第１環状突起８ａより内部側には注水口７を封止するための第２シール部を構成する第２環状突起８ｂを有する段部が形成されている。

そして、第１環状突起８ａと第２環状突起８ｂとの間のフィラーネックＦの側壁には、図示を省略したパイプを介してリザーブタンクに連通される連通孔９が形成されている。

上記キャップ本体１の中心部にプッシュボタンを装着するための開口部１ａが形成され、この開口部１ａに内側からプッシュボタン５の頭部５１が摺動可能に差し込まれ、該頭部５１の下端部に形成されたフランジ５２が開口部１ａの内側開口縁部に係合することで外側への抜けが阻止された状態になっている。

また、キャップ本体１における開口部１ａの下方には、所定の作動空間を有してプッシュボタンガイド１６が備えられ、このプッシュボタンガイド１６の軸心孔１６ａ内にプッシュボタン５の下端に備えた軸部５３が摺動自在に装着されている。そして、この軸部５３と軸心孔１６ａとの間には環状シールリング１７が介装されていて摺動可能にシールされている。

そして、プッシュボタンガイド１６とフランジ５２との間にプッシュボタン５を常時上方へ付勢するコイルスプリング１８が介装されている。

また、上記プッシュボタンガイド１６の上端外周に環状溝１６ｂが形成され、この環状溝１６ｂ内にリテーナ１２と下側ガイド１１との中心開口縁部を挟持した状態で取り付け固定されている。

そして、リテーナの下側にはリテーナパッキン１３が備えられ、このリテーナパッキン１３の中心開口縁部がリテーナ１２と下側ガイド１１との間に挟持された状態で一体に固定されていて、リテーナ１２によりリテーナパッキン１３の外周縁部側が下方へ向けて押圧付勢されている。

即ち、ラジエータキャップＣをラジエータのフィラーネックＦに装着する場合に、後に詳述するロック機構６の係合用突起６１ａがフィラーネックＦのフランジ部（上端開口縁部）１４と係合した際に、リテーナパッキン１３の外周縁部をリテーナ１２の付勢力で第１環状突起８ａに押圧することにより、フィラーネックＦの上端開口部１５を封止状態とさせるようになっている。

上記正圧弁２は、注水口７を開閉自在に閉じる役目をなすもので、正圧弁本体部２１の下面にはバルブパッキン２２が備えられていて、正圧弁本体部２１と下側ガイド１１との間に介装された正圧弁用バネ３の付勢力で、バルブパッキン２２の外周縁部を第２環状突起８ｂに押圧することにより、吸水口７が閉じられるようになっている。

なお、下側ガイド１１の下端部に打ち起こしにより外向きに突出形成された係止フランジ１１ａの上面に対し、正圧弁本体部２１の外周立ち上げ部２１ａから複数箇所打ち起こしにより内向きに突出形成された係止爪２１ｂを係止させることにより、正圧弁２の下方への移動が阻止された状態で支持されている。

また、該正圧弁２を構成する正圧弁本体部２１及びバルブパッキン２２の中心部に形成された貫通孔２３にガイドシャフト２４が装着され、このガイドシャフト２４の上下両端部を正圧弁本体部２１の上面側とバルブパッキン２２の下面側に折り曲げてかしめることにより、正圧弁本体部２１とバルブパッキン２２の内周縁部が挟持された状態で連結固定されている。

上記負圧弁４は、ガイドシャフト２４内を下方から上方へ貫通する状態で上下摺動自在に装着された弁軸４１と、該弁軸４１の下端部にその外周縁部上面側に環状シール部４２ａが突出形成された円盤状の負圧弁本体４２とが、浮力を有する合成樹脂で一体に形成され、弁軸４１の上端側には、負圧弁４の抜け落ちを阻止するストッパピン４３が装着されている。

そして、貫通孔２３と弁軸４１との間の環状隙間ｈで、負圧弁４の開弁時におけるラジエータタンクとリザーブタンクとの間を連通する気液置換流路が構成されている。

即ち、この負圧弁４は、エンジン始動開始前の状態では、図１に示すように、その自重で下方に落下して開弁し、ラジエータタンクの内圧上昇により、又は冷却液の液面上昇による浮力で上方に押し上げられて閉弁するようになっている（図２参照）。

上記ロック機構６は、フィラーネックＦに対しラジエータキャップＣを装着した状態にロックする役目をなすもので、キャップ本体１の裏面側にその周方向一定間隔のもとに複数個備えられている。

即ち、このロック機構６は、フィラーネックＦにおけるフランジ部１４の外側に沿って垂下する垂下片６１とキャップ本体１の裏面の中心方向に向かう水平片６２とで逆Ｌ字状に形成され、その中間部がキャップ本体１の裏面に回動自在に軸支６３され、垂下片６１の下端内側に緊縛スプリング６４の付勢力でフィラーネックＦにおけるフランジ部１４の下端縁部に係脱自在に係合する係合用突起６１ａが備えられている。

そして、プッシュボタン５を押し込むことにより、まず、負圧弁４を押圧して貫通孔２３が開かれ、プッシュボタン５をさらに押し込むとロック機構６における軸支６３部を中心として水平片６２の先端側を押し下げることによりフィラーネックＦのフランジ部１４に対する垂下片６１における係合用突起６１ａの係合が解除されてキャップ本体１の取り付けロック状態が解除されるように構成されている（図５参照）。

次に、上述のように構成される実施例のラジエータキャップＣの動作を、図１〜５に基づいて説明する。

［正圧弁及び負圧弁の非作動時］
図１は、エンジンの始動開始前の状態を示している。即ち、この状態においては、リテーナパッキン１３の外周縁部をリテーナ１２の付勢力で第１環状突起８ａに押圧することにより、フィラーネックＦの上端開口部１５が封止され、かつ、バルブパッキン２２の外周部を正圧弁用コイルスプリング３の付勢力で第２環状突起８ｂに押圧することによりフィラーネックＦの注水口７が正圧弁２で閉じられた状態となっている。

また、負圧弁４は、その自重で下方へ落下し、開弁状態となっている。即ち、環状隙間ｈで構成される気液置換流路によって、矢印Ｄで示したような流路が形成され、ラジエータタンクとリザーブタンクとの間が連通された状態となっている。

そこで、この状態からエンジンを始動させると、冷却液が加熱され、ラジエータタンク内圧力が上昇するため、まず、該ラジエータタンク内のエアーが、矢印Ｄで示すように、環状隙間ｈで構成される気液置換流路を経由し、連通孔９を通ってリザーブタンク内に排気される。

次に、エアーが抜けて冷却液の液面が上昇してくると、負圧弁４が浮力で上昇すると同時に、冷却液が矢印Ｄで示した流路を経由してリザーブタンク方向に流れ込むが、冷却液が環状隙間ｈで構成される気液置換流路を流れる際に、該冷却液の流速に応じた動圧力、軸部４１の外周面に作用する摩擦力、及び静圧力によって、負圧弁４を押し上げる力が作用し、その結果、図２に示すように、負圧弁本体４２の上面に形成された環状シール部４２ａが正圧弁２におけるバルブパッキン２２の下面に当接して負圧弁４が閉弁し、その後は、ラジエータタンク内圧力（静圧力）によって閉弁状態に維持される。

従って、通常は、ラジエータタンク内部の高圧高温の液体又はガスがフィラ−ネックＦの連通孔９を介して外部へ漏洩することが阻止されている。

［正圧弁の作動時］
図３は、正圧弁２の作動（開弁）時に形成され流路を示している。即ち、図２の状態から、ラジエータ内の圧力が所定のレベル以上に上昇すると、正圧弁用コイルスプリング３の付勢力に抗して正圧弁２が上方へ押し上げられる結果、正圧弁２のバルブパッキン２２が第２環状突起８ｂから離脱し、ラジエータ内部から連通孔９を介してリザーブタンクへ連通する矢印Ｅで示した流路が形成される。

従って、ラジエータタンク内部の圧力が所定のレベル以上になると、ラジエータキャップＣは自動的にラジエータタンク内部圧力をリザーブタンクへ解放させ、その結果ラジエータ内部の圧力が所定のレベルに維持される。

［負圧弁の作動時］
図４は、負圧弁４の作動（開弁）時に形成される流路を示している。即ち、ラジエータタンク内の圧力が所定のレベルを超えて負圧状態となると、負圧弁４が負圧による吸引力と負圧弁４の自重で落下する結果、リザーブタンク内から連通孔９を介し、環状隙間ｈで構成される気液置換流路を経由してラジエータタンク内部へ連通する矢印Ｈで示したような流路が形成される。

従って、ラジエータタンク内部が所定のレベルを超えて負圧になると、リザーブタンクから空気又はクーラント液がラジエータタンク内に流入し、その結果ラジエータタンク内の圧力が所定のレベルに維持される。

［ラジエータキャップ取り外し時］

次に、フィラーネックＦからラジエータキャップＣを取り外すには、図５に示すように、プッシュボタン５を押し込むと、まず、該プッシュボタン５の軸部５３が負圧弁４を押圧して貫通孔２３が開かれ、プッシュボタン５をさらに押し込むとロック機構６における軸支６３部を中心として水平片６２の先端側を押し下げることによりフィラーネックＦのフランジ部１４に対する垂下片６１における係合用突起６１ａの係合が解除されてキャップ本体１の取り付けロック状態が解除されるため、この状態でラジエータキャップＣを取り外すことができる。

次に、この実施例の効果を説明する。

この実施例のラジエータキャップでは、上述のように、フィラーネックＦ内にキャップ本体１を挿入することによってフィラーネックＦのフランジ部１４に係合してキャップ本体１を取り付け状態にロックするロック機構６が備えられ、プッシュボタン５を押し込むことにより負圧弁４を押圧して貫通孔２３が開かれ、プッシュボタンをさらに押し込むとロック機構６におけるフィラーネックＦのフランジ部１４に対する係合が解除されてキャップ本体１の取り付けロック状態が解除されるように構成されたことで、プッシュボタン５を押し込む操作のみで、ラジエータ内部圧力の開放とラジエータキャップＣの着脱操作がワンタッチ操作で行えると共に、ラジエータの内部圧力を開放しない状態でラジエータキャップＣを開けてしまうことを防止することができるようになるという効果が得られる。

以上本実施例を説明してきたが、本発明は上述の実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。

例えば、実施例では、負圧弁用のコイルスプリングを備えないタイプの物を例に採って説明したが、従来例のように、コイルスプリングにより閉弁状態に付勢するタイプの物にも、本発明を適用することができる。

フィラーネックに対するラジエータキャップの取付状態を示す縦断面図である。 実施例のラジエータキャップの負圧弁閉弁時の動作説明図である。 実施例のラジエータキャップの正圧弁作動時の動作説明図である。 実施例のラジエータキャップの負圧弁作動時の動作説明図である。である。 実施例のラジエータキャップの取り外し時の動作説明図である。である。

符号の説明

Ｃ ラジエータキャップ
Ｆ フィラーネック
１ キャップ本体
１ａ 開口部
１ｂ 外周係合爪部
１０ 上側ガイド
１１ 下側ガイド
１１ａ 係止フランジ
１２ リテーナ
１３ リテーナパッキン
１４ フランジ部（上端開口縁部）
１５ 上端開口部
１６ プッシュボタンガイド
１６ａ 軸心孔
１６ｂ 環状溝
１７ 環状シールリング
１８ コイルスプリング
２ 正圧弁
２１ 正圧弁本体
２１ａ 外周立ち上げ部
２１ｂ 係止爪
２２ バルブパッキン
２３ 貫通孔
２４ ガイドシャフト
３ 正圧弁用コイルスプリング（正圧弁用バネ）
４ 負圧弁
４１ 弁軸
４２ 負圧弁本体
４２ａ 環状シール部
４３ ストッパピン
５ プッシュボタン
５１ 頭部
５２ フランジ
５３ 軸部
７ 注水口
６ ロック機構
６１ 垂下片
６１ａ 係合用突起
６２ 水平片
６３ 軸支
６４ 緊縛スプリング
７ 注水口
８ａ 第１環状突起
８ｂ 第２環状突起
９ 連通孔
ｈ 環状隙間

Claims (4)

1. ラジエータのフィラーネックの上端開口縁部に着脱可能に装着されるキャップ本体の内側に正圧弁用バネにより弾性付勢されていて前記フィラーネック内の注水口を閉じる正圧弁と、該正圧弁の中心部に形成された貫通孔に摺動自在に挿通された弁軸と該弁軸に設けられていて前記正圧弁における前記注水口の内側の面に環状シール部が当接して前記貫通孔を閉じる負圧弁本体とで構成される負圧弁と、前記キャップ本体を貫通する状態に設けられていて前記負圧弁を押圧することで前記貫通孔を開くプッシュボタンと、が備えられたラジエータキャップであって、
   前記フィラーネック内に前記キャップ本体を挿入することによって前記フィラーネックの上端開口縁部に係合してキャップ本体を取り付け状態にロックするロック機構が備えられ、
   前記プッシュボタンを押し込むことにより前記負圧弁を押圧して前記貫通孔が開かれ、前記プッシュボタンをさらに押し込むと前記ロック機構における前記フィラーネックの上端開口縁部に対する係合が解除されて前記キャップ本体の取り付けロック状態が解除されるように構成されていることを特徴とするラジエータキャップ。
2. 前記ロック機構は前記フィラーネックの外側に沿って垂下する垂下片と前記キャップ本体の裏面の中心方向に向かう水平片とで逆Ｌ字状に形成され、その中間部が前記キャップ本体の裏面に回動自在に軸支され、前記垂下片の下端内側に付勢手段の付勢力でフィラーネックに係脱自在に係合する係合用突起が備えられ、
   前記プッシュボタンを押し込むことにより前記負圧弁を押圧して前記貫通孔が開かれ、前記プッシュボタンをさらに押し込むと前記ロック機構における軸支部を中心として前記水平片の先端側を押し下げることにより前記フィラーネックに対する前記垂下片における係合用突起の係合が解除されて前記キャップ本体の取り付けロック状態が解除されるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のラジエータキャップ。
3. 前記ロック機構が前記キャップ本体の周方向略等間隔のもとに複数個配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載のラジエータキャップ。
4. 複数個で構成される前記ロック機構における垂下片の外周を囲む状態で緊縛スプリングが装着されることにより、フィラーネックの上端開口縁部に対する係合用突起の係合状態が維持されるように構成されていることを特徴とする請求項３に記載のラジエータキャップ。

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