JP2008157039A

JP2008157039A - キャップの着脱構造及びラジエータキャップの着脱構造

Info

Publication number: JP2008157039A
Application number: JP2006343680A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Furuya; 崇行古家; Takayuki Watanabe; 貴之渡邊
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2006-12-21
Filing date: 2006-12-21
Publication date: 2008-07-10

Abstract

【課題】フィラーネックに対するラジエータキャップの着脱操作を容易に行うことができるラジエータキャップの提供。
【解決手段】キャップ本体１には該キャップ本体１をフィラーネック７の開口部内に差し込むことにより該フィラーネック７の内壁に形成された係合段部７２、７２に対しコイルスプリング５１、５１によって係合ロック爪５２、５２を弾性的に係合させてラジエータキャップＣの抜けを阻止するロック機構５と、キャップ本体１の上面に露出する摘み部６６を回転させることによりコイルスプリング５１、５１の付勢力に抗して係合段部７２、７２に対する係合ロック爪５２、５２の係合状態を解除させるロック解除機構６と、が備えられている。
【選択図】図２

Description

本発明は、キャップの着脱構造及び自動車等の車両におけるラジエータタンクのフィラ−ネックを開閉自在に封止するラジエータキャップの着脱構造に関する。

従来のラジエータキャップとしては、ラジエータタンク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ばね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、が備えられた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逆Ｕ字状係合部に係合させてラジエータキャップの取り付けを行なうと共に、キャップ本体を押し込んで逆回転させることにより、フィラーネックの逆Ｕ字状係合部に対するキャップ本体の外周係合爪部の係合を解除させてラジエータキャップの取り外しを行う構造であったため、ラジエータキャップの着脱操作が面倒で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、開口部に対するキャップの着脱操作及びフィラーネックに対するラジエータキャップの着脱操作を容易に行う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記載のキャップの着脱構造は、開口部を開閉自在に閉じるキャップの着脱構造であって、キャップ本体には該キャップ本体を前記開口部内に差し込むことにより該開口部の内壁に形成された係合段部に対し付勢手段によって係合ロック爪を弾性的に係合させて前記キャップの抜けを阻止するロック機構と、前記キャップ本体の上面に露出する解除操作部を回転させることにより前記付勢手段の付勢力に抗して係合段部に対する前記係合ロック爪の係合状態を解除させるロック解除機構と、が備えられていることを特徴とする手段とした。

請求項３記載のラジエータキャップの着脱構造は、ラジエータタンク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ことにより前記フィラーネックの開口部を閉じるキャップ本体と、該キャップ本体の内側に正圧弁用ばねにより弾性付勢されていて前記フィラーネックの内壁に形成されたリザーブタンクに通じる連通孔と前記ラジエータタンクとの間を閉じる正圧弁と、該正圧弁に形成された軸心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の裏面に環状シール部が当接して前記軸心孔を閉じる負圧弁本体とで構成される負圧弁とが備えられたラジエータキャップの着脱構造であって、前記キャップ本体には該キャップ本体を前記フィラーネックの開口部内に差し込むことにより該フィラーネックの内壁に形成された係合段部に対し付勢手段によって係合ロック爪を弾性的に係合させて前記ラジエータキャップの抜けを阻止するロック機構と、前記キャップ本体の上面に露出する解除操作部を回転させることにより前記付勢手段の付勢力に抗して係合段部に対する前記係合ロック爪の係合状態を解除させるロック解除機構と、が備えられていることを特徴とする手段とした。

本発明請求項１記載のキャップの着脱構造では、上述のように構成されるため、キャップ本体を開口部内に差し込むことにより、開口部の内壁に形成された係合段部に対し付勢手段によって係合ロック爪が弾性的に係合し、これにより、開口部に対するキャップの抜けが阻止された状態になる。

また、この状態からキャップ本体の上面に露出する解除操作部を回転させることにより、付勢手段の付勢力に抗して係合段部に対する係合ロック爪の係合状態が解除されるため、キャップを開口部から抜き取ることができるようになる。

従って、開口部に対するキャップの着脱操作を容易に行うことができるようになるという効果が得られる。

請求項３記載のラジエータキャップの着脱構造では、上述のように構成されるため、キャップ本体をフィラーネックの開口部内に差し込むことにより、フィラーネックの内壁に形成された係合段部に対し付勢手段によって係合ロック爪が弾性的に係合し、これにより、フィラーネックに対するラジエータキャップの抜けが阻止された状態になる。

また、この状態からキャップ本体の上面に露出する解除操作部を回転させることにより、付勢手段の付勢力に抗して係合段部に対する係合ロック爪の係合状態が解除されるため、ラジエータキャップをフィラーネックから抜き取ることができるようになる。

従って、フィラーネックに対するラジエータキャップの着脱操作を容易に行う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。

この実施例１の装置は、請求項３および４に記載の発明に対応する。

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はこの実施例のラジエータキャップの取り付けロック状態を示す縦断面図、図２は図１におけるロック機構及びロック解除機構部分を示す要部ロック機構及びロック解除機構部分を示す拡大横断面図、図３はこの実施例のラジエータキャップのロック解除状態を示す縦断面図である。

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（正圧弁用ばね）３と、負圧弁４と、ロック機構５と、ロック解除機構６と、を備えている。

さらに詳述すると、上記ラジエータキャップＣが装着されるラジエータタンクのフィラーネック７は、図２に示すように、円筒状に形成されていて、その側壁中途部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７１が形成されている（図１参照）。

上記キャップ本体１は、天井壁１１で閉じられた円筒部１２の下端開口部に対し中央部に円形孔１３ａを有する底板１３が嵌合一体化された中空体に形成され、天井壁１１と底板１３の外周には、該外周面とフィラーネック７の内周面との間をシールするシールリング１４、１５が備えられている。

この両シールリング１４、１５は、フィラーネック７の連通孔７１より上側と下側にそれぞれ配置されている。そして、円筒部１２の周壁には連通孔７１と連通する貫通孔１２ａが形成されている。

上記正圧弁２は、円筒部１２における底板１３に形成された円形孔１３ａ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と天井壁１１との間に介装された正圧弁用ばね３の付勢力で、バルブパッキン２２の外周縁部を円形孔１３ａの上面開口縁部に押圧することにより、円形孔１３ａが閉じられ、これにより、フィラーネック７に形成された連通孔７１とラジエータタンク内との間が閉じられるようになっている。

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軸心孔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、軸心孔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、図１に示す装着前の状態では、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。

上記ロック機構５は、キャップ本体１をフィラーネック７の開口部内に差し込むことにより該フィラーネック７の内壁の対向する２箇所の凹部で形成された係合段部７２、７２に対しそれぞれコイルスプリング（付勢手段）５１、５１によって係合ロック爪５２、５２を弾性的に係合させてラジエータキャップＣの抜け及び回転を阻止する役目をなし、上記ロック解除機構６は、コイルスプリング５１、５１の付勢力に抗してそれぞれ係合段部７２、７２に対する係合ロック爪５２、５２の係合状態を解除させる役目をなすもので、両機構５、６は、キャップ本体１における天井壁１１の上部に備えられている。

さらに詳述すると、上記キャップ本体１における天井壁１１の上面には、軸心部を中心として対向する状態で一対の受け部１６、１６が立設され、この受け部１６、１６と係合ロック爪５２、５２との間に上記コイルスプリング５１、５１が介装されている。

また、上記受け部１６、１６の内側には一対の係合アーム１７、１７が立設され、その上端には上記ロック解除機構６を組み付けるための外向きに突出する係合爪１７ａ、１７ａが備えられている。

即ち、上記ロック解除機構６は、フィラーネック７の開口部内に回転自在に挿入される円板状本体部６１の裏面中心部に、係合アーム１７、１７間に挿入される軸部６２が備えられ、この軸部６２の外周にはラチェットギア６３が備えられている（図２参照）。

そして、円板状本体部６１の裏面で軸部６２の基部外周には、開口縁部に係合段部６４を備えた環状凹部６５が形成され、この係合段部６４に上記係合アーム１７、１７の係合爪１７ａ、１７ａが弾性係合することにより、キャップ本体１に対し円板状本体部６１が回転自在に連結されている。

また、円板状本体部６１の上面中央部にはコインやドライバー等を差し込んで回転操作可能な係合溝６６ａが形成された摘み部（解除操作部）６６が突出形成されている。

一方、図２に示すように、上記係合ロック爪５２、５２の互いに逆方向の側面からラチェットギア６３の両側面に向けてアーム５３、５３が延設され、このアーム５３、５３の先端にラチェットギア６３に係合するラチェット爪５４、５４が形成されている。

次に、上記実施例の作用・効果を説明する。

［ラジエータキャップの取り付け時］
この実施例のラジエータキャップＣは、上述のように構成されるため、フィラーネック７の開口部内にラジエータキャップＣを差し込んで行くと、図１、２に示すように、フィラーネック７の内壁に形成された係合段部７２、７２に対しコイルスプリング５１、５１によって係合ロック爪５２、５２が弾性的に係合し、これにより、フィラーネック７に対するラジエータキャップＣの抜けが阻止された状態で装着され、両シールリング１４、１５により、フィラーネック７の開口部が閉塞された状態になる。

［ラジエータキャップの取り外し時］

また、この状態から、摘み部（解除操作部）６６に形成された係合溝６６ａにコインやドライバー等を差し込んで円板状本体部６１を反時計方向に回転させると、図３に示すように、軸部６２の外周に備えたラチェットギア６３が反時計方向に回転することで、このラチェットギア６３にラチェット爪５４、５４が係合したアーム５３、５３を介し、係合ロック爪５２、５２がコイルスプリング５１、５１の付勢力に抗して軸部６２方向へ引き戻され、これにより、係合段部７２、７２に対する係合ロック爪５２、５２の係合状態が解除されるため、ラジエータキャップＣをフィラーネック７から抜き取ることができるようになる。

従って、フィラーネック７に対するラジエータキャップＣの着脱操作を容易に行うことができるようになるという効果が得られる。

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の動作を簡単にする。

［正圧弁及び負圧弁の非作動時］
図１は、ラジエータキャップＣをラジエータタンクのフィラーネック７に取り付けた状態で、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、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の付勢力で底板１３に形成された円形孔１３ａの開口縁部に押圧することによりラジエータタンク内とリザーブタンクに通じる連通孔７１との間が正圧弁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、ラジエータタンク内とリザーブタンクに通じる連通孔７１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、環状隙間ｈで構成される気液置換流路を通り、貫通孔１２ａ及び連通孔７１を経由し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、冷却液が環状隙間ｈで構成される気液置換流路を通り、貫通孔１２ａ及び連通孔７１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、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ーネック７の連通孔７１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］
次に、ラジエータタンク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が円形孔１３ａの開口縁部から離脱し、ラジエータタンク内部から円形孔１３ａ、貫通孔１２ａ、連通孔７１を経由してリザーブタンクへ連通する流路が形成される。

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タンク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］
次に、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７１、貫通孔１２ａ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。

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、フィラーネックに対するラジエータキャップの着脱構造について説明したが、開口部を開閉自在に閉じるキャップの着脱構造に全て適用することができる。

また、実施例では、ロック解除機構としてラチェットギアとラチェット爪を用いたが、係合ロック爪に連結されたベルトを解除操作部の回転で軸部に巻き付けることにより、係合段部に対する係合ロック爪の係合状態を解除させるようにしてもよい。

また、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。

実施例のラジエータキャップの取り付けロック状態を示す縦断面図である。図１におけるロック機構及びロック解除機構部分を示す要部拡大横断面図である。実施例のラジエータキャップのロック解除状態を示す縦断面図である。

符号の説明

Ｃラジエータキャップ
１キャップ本体
１１天井壁
１２円筒部
１２ａ貫通孔
１３底板
１３ａ円形孔
１４シールリング
１５シールリング
１６受け部
１７係合アーム
１７ａ係合爪
２正圧弁
２１正圧弁本体
２２バルブパッキン
２３軸心孔
２４ガイドシャフト
３正圧弁用コイルスプリング（正圧弁用ばね）
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ロック機構
５１コイルスプリング（付勢手段）
５２係合ロック爪
５３アーム
５４ラチェット爪
６ロック解除機構
６１円板状本体部
６２軸部
６３ラチェットギア
６４係合段部
６５環状凹部
６６摘み部（解除操作部）
６６ａ係合溝
７フィラーネック
７１連通孔
７２係合段部
ｈ環状隙間

Claims

開口部を開閉自在に閉じるキャップの着脱構造であって、
キャップ本体には該キャップ本体を前記開口部内に差し込むことにより該開口部の内壁に形成された係合段部に対し付勢手段によって係合ロック爪を弾性的に係合させて前記キャップの抜けを阻止するロック機構と、前記キャップ本体の上面に露出する解除操作部を回転させることにより前記付勢手段の付勢力に抗して係合段部に対する前記係合ロック爪の係合状態を解除させるロック解除機構と、が備えられていることを特徴とするキャップの着脱構造。
前記解除操作部の下部にはラチェットギアが一体に備えられ、前記係合ロック爪には該ラチェットギアに係合するラチェット爪が備えられていることを特徴とする請求項１に記載のキャップの着脱構造。
ラジエータタンク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ことにより前記フィラーネックの開口部を閉じるキャップ本体と、該キャップ本体の内側に正圧弁用ばねにより弾性付勢されていて前記フィラーネックの内壁に形成されたリザーブタンクに通じる連通孔と前記ラジエータタンクとの間を閉じる正圧弁と、該正圧弁に形成された軸心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の裏面に環状シール部が当接して前記軸心孔を閉じる負圧弁本体とで構成される負圧弁とが備えられたラジエータキャップの着脱構造であって、
前記キャップ本体には該キャップ本体を前記フィラーネックの開口部内に差し込むことにより該フィラーネックの内壁に形成された係合段部に対し付勢手段によって係合ロック爪を弾性的に係合させて前記ラジエータキャップの抜けを阻止するロック機構と、前記キャップ本体の上面に露出する解除操作部を回転させることにより前記付勢手段の付勢力に抗して係合段部に対する前記係合ロック爪の係合状態を解除させるロック解除機構と、が備えられていることを特徴とするラジエータキャップの着脱構造。
前記解除操作部の下部にはラチェットギアが一体に備えられ、前記係合ロック爪には該ラチェットギアに係合するラチェット爪が備えら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の着脱構造。