JP2010014021A - ドレイン装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ドレインプラグのコック部を回転操作する作業者の手に、高温の冷却水がかからないラジエータのドレイン装置を提供する。
【解決手段】 ドレイン管６に螺合して排出管７を開閉操作するドレインプラグ８は、コック部２２と棒状プラグ２１との間に、ドレイン管６側に向かって開口するカップ形状のカバー３１を備える。また、ドレイン装置３には、ドレインプラグ８がドレイン管６から抜け出るのを防ぐ抜止手段３４が設けられている。このため、ドレインプラグ８をゆるめる方向に回しすぎても、抜止手段３４によって棒状プラグ２１がドレイン管６内に挿入された状態が保たれ、ドレイン管６の先端から流出する冷却水量は少なく抑えられる。その少ない量の冷却水は、カバー３１によって作業者の手とは反対側に向けて流されるため、コック部２２を操作する作業者の手に冷却水がかかる不具合を阻止できる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、内部流体の排出を行なうドレイン装置に関し、例えば自動車用ラジエータのドレイン装置に用いて好適な技術に関する。

自動車用ラジエータに用いられるドレイン装置を用いて従来技術を説明する。
自動車用ラジエータの下部タンクの底部寄りには、内部の冷却水（クーラント）を排出するためのドレイン装置が設けられている（例えば、特許文献１参照）。
自動車用ラジエータに搭載されるドレイン装置の構造を、図４を参照して説明する。

ラジエータにおける下タンク２には、内外を連通するドレイン管６と、このドレイン管６の途中部位から分岐し、ドレイン管６内と外部とを連通する排出管７とが設けられている。ドレイン管６には、排出管７を開閉するドレインプラグ８がねじ込まれており、ドレインプラグ８のねじ込み量により、排出管７の開閉を行なう。
具体的に、ドレインプラグ８の外側に設けられたコック部２２を締める方向に回転させて、ドレインプラグ８の先端に設けられたＯリング２５を排出管７より奥方へねじ込むことで排出管７が閉じられる。
逆に、ドレインプラグ８の外側に設けられたコック部２２をゆるめる方向に回転させて、Ｏリング２５を排出管７の内部開口とオーバーラップさせる、さらに、Ｏリング２５を排出管７の内部開口より外方まで移動させることで、排出管７が開かれて、ラジエータ内の冷却水が排出管７を介して外部に排出される。

ここでドレインプラグ８をゆるめて、ラジエータの下部から冷却水の排出を行なう作業の多くは、車両の整備において行なわれる。
車両を整備する際、車両を整備場所へ移動する目的等により、整備開始の直前までエンジンの運転が行なわれる可能性がある。エンジン冷却水は、エンジン運転中に約８０℃〜１１０℃まで上昇する。そして、水は比熱が大きく冷めにくい性質を持っている。このため、ドレインプラグ８をゆるめて、ラジエータの下部から冷却水の排出を行なう作業は、高温の冷却水が作業者の手にかからないように、排出管７のみを開くようにする必要がある。

しかし、ドレインプラグ８は、その構造上、ゆるめる方向に回しすぎると、図４（ｂ）に示すように、ドレイン管６より抜け出てしまう。すると、高温の冷却水がドレイン管６より排出され、ドレインプラグ８のコック部２２を回転操作していた作業者の手に高温の冷却水がかかってしまう懸念がある。
特開２００４−１３２２２１号公報

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ドレインプラグのコック部を回転操作する作業者に、排出する流体（例えば、高温の冷却水）がかかる不具合のないドレイン装置の提供にある。

［請求項１の手段］
請求項１の手段を採用するドレイン装置（３）は、ドレインプラグ（８）をゆるめる方向に回しすぎて、ドレイン管（６）の外側端部から流体が外部へ向けて流出したとしても、コック部（２２）と棒状プラグ（２１）との間に設けられたカバー（３１）によって、ドレイン管（６）の外側端部から流出する流体が、コック部（２２）側に排出されるのを阻止できる。
これによって、ドレイン管（６）の外側端部から流出する流体が作業者にかかる不具合を回避することができる。

［請求項２の手段］
請求項２の手段を採用するドレイン装置（３）におけるカバー（３１）は、ドレイン管（６）側に向かって開口するカップ形状を呈する。
これにより、ドレイン管（６）の外側端部から流体が流出したとしても、カップ形状を呈するカバー（３１）によって、ドレイン管（６）から流出する流体の流れ方向を、作業者とは異なる側に向けることができる。
これによって、ドレイン管（６）の外側端部から流出する流体が作業者にかかる不具合を、より確実に回避することができる。

［請求項３の手段］
請求項３の手段を採用するドレイン装置（３）は、カバー（３１）に設けられた内向突起（３５）と、ドレイン管（６）に設けられた外向突起（３６）とからなる抜止手段（３４）によって、ドレインプラグ（８）をゆるめる方向に回しすぎても、ドレインプラグ（８）がドレイン管（６）より抜け出る不具合を阻止できる。
このように、ドレインプラグ（８）をゆるめ過ぎても、ドレインプラグ（８）の抜けが防止されるため、ドレイン管（６）の外側端部から流出する流体の流出量を抑えることができる。
そして、ドレイン管（６）の外側端部から流出する少ない量の流体は、請求項１、２で示したカバー（３１）により作業者に向かうのが阻止されるため、作業者への安全性を高めることができる。

［請求項４の手段］
請求項４の手段を採用するドレイン装置（３）は、水冷エンジンを循環する冷却水の放熱を行なうラジエータのタンク（２）に設けられる。
これにより、ラジエータ内の冷却水を排出する際に、高温の冷却水が作業者にかかる不具合を回避することができる。

最良の形態のドレイン装置（３）は、自動車用ラジエータに搭載されるものであり、内部に冷却水を貯溜可能な下タンク（２）に設けられ、内外を連通するドレイン管（６）と、このドレイン管（６）の途中部位から分岐し、ドレイン管（６）内と外部とを連通する排出管（７）と、ドレイン管（６）にねじ込まれて、排出管（７）の開閉を行なうドレインプラグ（８）とを備える。
ドレインプラグ（８）には、このドレインプラグ（８）に回転方向の力を付与するコック部（２２）と、ドレイン管（６）内に挿入配置される棒状プラグ（２１）との間に、ドレイン管（６）の外側端部から流出する冷却水が、コック部（２２）側に排出されるのを阻止するカバー（３１）が設けられている。

本発明を自動車用ラジエータのドレイン装置に適用した実施例１を、図１〜図４を参照して説明する。
以下では、先ず、比較のために図４を参照して本発明が適用されていない従来技術を説明し、その後で図１〜図３を参照して本発明が適用された特徴技術を説明する。
なお、以下の実施例中に示す上下方向はラジエータの車両搭載時における上下方向（天地方向）を示すものであり、前後方向はラジエータの車両搭載時における車両の前後方向（車両の進行方向に対する前後方向）を示すものである。

自動車用ラジエータは、車両前部のフロントグリル内において直立配置され、水冷エンジンを循環する冷却水の放熱を行なう周知構造のものであり、多数のチューブ１とコルゲートフィンとを交互に積層してなるコア部と、多数のチューブ１の上端部に連通し、ラジエータキャップが設けられる上タンクと、多数のチューブ１の下端部に連通し、冷却水排出用のドレイン装置３が設けられる下タンク２とを備える。

ここで、図面に描かれているラジエータの部材について説明する。図中における符号４は、多数のチューブ１が差し込まれて一体ろう付けされた下プレートであり、この下プレート４の周囲が下タンク２にカシメられることで、コア部と下タンク２の結合がなされている。また、図中における符号５は、下タンク２と下プレート４の間に挟み付けられた下シール部材であり、下タンク２内の冷却水が外部に漏れるのを防いでいる。

下タンク２は、樹脂による成形品であり、その下タンク２の底部寄りに、内部の冷却水をラジエータの外部へ排出するためのドレイン装置３が設けられている。
ドレイン装置３は、（ａ）内部に冷却水を貯溜可能な下タンク２に設けられ、内外を連通するドレイン管６と、（ｂ）このドレイン管６の途中部位から分岐し、ドレイン管６の内部と外部とを連通する排出管７と、（ｃ）ドレイン管６にねじ込まれて、排出管７を開閉するドレインプラグ８とを備える。
なお、ドレイン管６と排出管７は、下タンク２とともに樹脂により一体成形されている。

ドレイン管６は、下タンク２の下部より前方（後方であっても良い）に向けて突出するものであり、ドレイン管６の先端（前端）の開口縁には、ドレイン管６に垂直な座面１１が形成されている。
ドレイン管６は、上述したように、下タンク２の内外を連通するものであり、ドレイン管６の内部には内外連通用の穴（以下、ドレイン穴１２と称す）が形成されている。
ドレイン穴１２には、外方（前側）より奥方（後側）に向けて、雌ネジ１３、中径穴１４、小径穴１５が設けられている。
雌ネジ１３は、ドレインプラグ８に設けられる雄ネジ２３（後述する）と螺合して、ドレインプラグ８をドレイン管６に締結するためのネジ山である。

中径穴１４は、小径穴１５より内径寸法の大きい穴であり、この中径穴１４の内面の下面から排出管７が下方に向けて分岐している。
ここで、排出管７は、上述したように、ドレイン管６の内部と外部とを連通するものであり、排出管７の内部には中径穴１４の内側とドレイン管６の下方外部とを連通する穴（以下、排出穴１６と称す）が形成されている。
小径穴１５は、ドレインプラグ８の先端に装着されたＯリング２５（後述する）によってシールされる面であり、内面が全周に亘って平滑に設けられている。

ドレインプラグ８は、ドレイン穴１２の内部に挿入される中実の棒状プラグ２１と、ドレインプラグ８に回転方向の力を付与するコック部２２とを備える。
棒状プラグ２１には、コック部２２に近い側から先端（コック部２２から離れた側）に向けて、雄ネジ２３、小径部２４が設けられている。
雄ネジ２３は、ドレイン管６の雌ネジ１３に螺合して、ドレインプラグ８に螺合方向の軸力を付与するためのものである。

小径部２４は、ドレインプラグ８がドレイン管６に締結された状態で、上述した小径穴１５の内側において、軸方向にオーバーラップして進入するように設けられている。この小径部２４の先端部（小径穴１５とのオーバーラップ範囲）には、全周に亘る溝が形成されており、その溝内にＯリング２５が装着されている。

コック部２２は、作業者の手指によってドレインプラグ８に回転方向の力（締付力およびゆるめ力）を付与する部位であり、作業者の手指の力が効率良くドレインプラグ８に与える形状で、且つドレインプラグ８から外された状態においても作業者が保持し易い板形状によって設けられている。
コック部２２の付け根部（コック部２２における棒状プラグ２１側の端）には、ドレイン管６の先端の座面１１に着座可能な座部２６が形成されている。

このように構成されたドレイン装置３は、ドレインプラグ８の棒状プラグ２１をドレイン管６のドレイン穴１２の内部に挿入し、作業者がコック部２２を締める方向に回転（右回転）させて、ドレイン管６の先端の座面１１にコック部２２の座部２６が着座して圧迫するまで、ドレインプラグ８をドレイン管６に螺合させることで、組付けがなされる。

このとき、小径部２４の先端部が小径穴１５とオーバーラップして、Ｏリング２５が小径穴１５と小径部２４との間で圧迫され、排出穴１６より奥方の小径部２４においてドレイン管６が閉塞される。これにより、ドレイン装置３が閉塞され、ラジエータ内の冷却水がドレイン装置３から排出されない状態になる。
逆に、下タンク２の下部から冷却水を排出する場合は、作業者がコック部２２をゆるめる方向に回転（左回転）させて、Ｏリング２５の位置を中径穴１４まで後退させる。すると、小径穴１５と排出穴１６とが連通して、下タンク２内の冷却水が排出穴１６を通って下方へ排出される。

〔実施例１の特徴技術〕
しかし、従来技術のドレインプラグ８は、ゆるめる方向に回しすぎると、図４（ｂ）に示すように、ドレインプラグ８がドレイン管６より抜け出てしまう。すると、高温の冷却水がドレイン管６の先端より排出され（図中、矢印参照）、ドレインプラグ８のコック部２２を操作していた作業者の手に高温の冷却水がかかる不具合がある。

上記の問題点を解決するために、この実施例１のドレイン装置３は、図１〜図３に示す２つの安全手段を採用している。
（第１の安全手段）
この実施例１のドレイン装置３のドレインプラグ８には、コック部２２と棒状プラグ２１との間に、ドレイン管６の前端から流出する冷却水が、コック部２２に向かって排出されるのを阻止するカバー３１が設けられている。
また、このカバー３１は、ドレインプラグ８がドレイン管６に締結された状態で、ドレイン管６側に向かって開口するカップ形状に設けられている。

上記のカバー３１を具体的に説明する。
カバー３１は、コック部２２および棒状プラグ２１とともに樹脂等で一体に設けられたものである。カバー３１は、コック部２２の座部２６を兼ねるものであり、コック部２２の根元部位から外径方向に広がるリング円板形状のフランジ部３２と、このフランジ部３２の外端より棒状プラグ２１の外周を覆う方向に向かって延びる円筒形状の筒部３３とを備え、フランジ部３２と筒部３３によってドレイン管６側に向かって開口するカップ形状が設けられる。

ここで、筒部３３の内径は、ドレイン管６の外径との間に隙間が形成されるように、ドレイン管６の外径寸法より大きく設けられている。
また、筒部３３の筒長（ドレインプラグ８における軸方向長）は、ドレインプラグ８をドレイン管６に締結した状態（ドレイン管６の先端の座面１１にフランジ部３２が着座して圧迫する状態）で、筒部３３が排出管７を圧迫しない長さに設けられている。

このように、ドレイン装置３に上述した第１の安全手段を採用することにより、下タンク２の下部から冷却水を排出する際、ドレインプラグ８をゆるめる方向に回しすぎて、ドレイン管６の先端から冷却水が流出したとしても、コック部２２と棒状プラグ２１との間に設けられたカバー３１によって、ドレイン管６の先端から流出する冷却水が、コック部２２に向かうのが阻止され、コック部２２を操作する作業者の手に冷却水がかかる不具合を阻止できる。

特に、この実施例では、カバー３１がドレイン管６側に向かって開口するカップ形状を呈する。これにより、ドレインプラグ８をゆるめる方向に回しすぎて、ドレイン管６の先端から冷却水が流出したとしても、ドレイン管６から流出する冷却水の流れ方向が、カップ形状を呈するカバー３１によって、作業者の手とは異なる側に向けられる。このように、カバー３１がカップ形状に設けられることによって、ドレイン管６の先端から流出する冷却水が作業者の手にかかる不具合を、より確実に防ぐことができる。

（第２の安全手段）
上述した第１の安全手段に加え、この実施例１のドレイン装置３には、ドレインプラグ８をゆるめる方向に回しすぎても、ドレインプラグ８がドレイン管６より抜け出るのを回避する抜止手段３４が設けられている。
この抜止手段３４は、カバー３１と一体に設けられた内向突起３５と、ドレイン管６と一体に設けられた外向突起３６とからなる。

内向突起３５は、カバー３１における筒部３３の先端の内周面に設けられて、筒部３３の内径方向に突出する突起である。
外向突起３６は、ドレイン管６の先端の外周面に設けられて、ドレイン管６の外径方向に突出する突起である。
ここで、内向突起３５または外向突起３６の少なくとも一方は、略全周に亘る環状突起として設けられている。具体的に、この実施例では、外向突起３６が略全周に亘る環状突起であり、内向突起３５が局部的な突起として設けられている。

内向突起３５の内径寸法（ドレインプラグ８の軸芯から内向突起３５の内端までの距離）は、外向突起３６の外径寸法（ドレイン管６の軸芯から外向突起３６の外端までの距離）より小さく設けられ、棒状プラグ２１がドレイン穴１２から抜け出る前に内向突起３５と外向突起３６が軸方向に係合するように設けられている。

内向突起３５と外向突起３６が、ドレインプラグ８が抜け出る方向において係合する位置は、ドレインプラグ８をドレイン管６に対してゆるめる方向に移動させて排出管７が開かれた状態から、さらにドレインプラグ８をドレイン管６に対してゆるめる方向に移動させた際に、内向突起３５と外向突起３６が係合するように設定されている。
ここで、ドレイン穴１２の先端側には、雌ネジ１３が形成されていない大径穴３７が形成されている。この大径穴３７は、ドレインプラグ８に設けられる雄ネジ２３の外径寸法とほぼ同径の穴であり、大径穴３７の内部で雄ネジ２３を回転させてもドレインプラグ８には螺合方向の軸力が生じない。
なお、図１、図２に示すように、棒状プラグ２１には、コック部２２に近い側に雄ネジ２３が設けられていないネジ無し部３８が形成されているが、このネジ無し部３８も雄ネジ２３として設けても良い。

ドレインプラグ８をドレイン管６に装着する際に、内向突起３５を外向突起３６より奥方（下タンク２に近い側）に配置する手段として、この実施例では、（１）ドレインプラグ８をドレイン管６に装着する際に、局部的に設けられた内向突起３５を外径側へ一時的に弾性変形させてリング状に設けられた外向突起３６を乗り越えさせる手段、（２）あるいは図３（ａ）に示すように外向突起３６の一部に切欠部３６ａを形成しておき、図３（ｂ）の破線で示すように局部的に設けた内向突起３５を切欠部３６ａから外向突起３６の奥方へ案内する手段のいずれかを採用している。

このように、ドレイン装置３に上述した第２の安全手段を採用することにより、下タンク２の下部から冷却水を排出する際、ドレインプラグ８をゆるめる方向に回しすぎても、内向突起３５と外向突起３６とが係合して、ドレインプラグ８がドレイン管６より抜け出る不具合が阻止される。
この内向突起３５と外向突起３６とが係合する状態では、雄ネジ２３が大径穴３７に配置されて、下タンク２内からドレイン管６の先端に至る冷却水の流れる隙間は小さく保たれる。このため、ドレイン管６の先端から冷却水が流出しても、その流出量は抑えられる。
そして、ドレイン管６の先端から流出する少ない量の冷却水は、上述したカバー３１によって作業者の手に向かうのが阻止される。即ち、この第２の安全手段を採用することで、作業者への安全性を、より高めることができる。

〔変形例〕
上記の実施例では、カバー３１をドレインプラグ８と一体に設ける例を示したが、カバー３１を別体に設けてドレインプラグ８に取り付けても良い。
上記の実施例では、本発明を自動車用ラジエータのドレイン装置３に適用する例を示したが、ラジエータとは異なる他のドレイン装置に本発明を適用し、ドレイン管６から流出する流体が作業者にかからないようにしても良い。

本発明が適用されたドレイン装置におけるドレインプラグの抜止め状態を示す説明図である。 本発明が適用されたドレイン装置の組付図および分解図である。 ドレイン管の正面図およびドレインプラグの正面図である。 従来技術におけるドレイン装置の組付状態と取外状態を示す断面図である。

符号の説明

２ 下タンク（内部に流体を貯溜可能な部材）
３ ドレイン装置
６ ドレイン管
７ 排出管
８ ドレインプラグ
２１ 棒状プラグ
２２ コック部
３１ カバー
３４ 抜止手段
３５ 内向突起
３６ 外向突起

Claims (4)

1. 内部に流体を貯溜可能な部材（２）に設けられ、内外を連通するドレイン管（６）と、 このドレイン管（６）の途中部位から分岐し、前記ドレイン管（６）内と外部とを連通する排出管（７）と、
   前記ドレイン管（６）にねじ込まれて、前記排出管（７）の開閉を行なうドレインプラグ（８）と、
   を備えたドレイン装置（３）において、
   前記ドレインプラグ（８）は、当該ドレインプラグ（８）に回転方向の力を付与するコック部（２２）と、前記ドレイン管（６）内に挿入配置される棒状プラグ（２１）との間に、
   前記ドレイン管（６）の外側端部から流出する流体が、前記コック部（２２）側に排出されるのを阻止するカバー（３１）が設けられていることを特徴とするドレイン装置。
2. 請求項１に記載のドレイン装置（３）において、
   前記カバー（３１）は、前記ドレインプラグ（８）が前記ドレイン管（６）に締結された状態で、前記ドレイン管（６）側に向かって開口するカップ形状を呈することを特徴とするドレイン装置。
3. 請求項１または請求項２に記載のドレイン装置（３）において、
   このドレイン装置（３）には、前記カバー（３１）に設けられた内向突起（３５）と、前記ドレイン管（６）に設けられた外向突起（３６）とからなり、
   前記ドレインプラグ（８）を前記ドレイン管（６）に対してゆるめる方向に移動させて前記排出管（７）が開かれた状態から、さらに前記ドレインプラグ（８）を前記ドレイン管（６）に対してゆるめる方向に移動させた際に、
   前記内向突起（３５）と前記外向突起（３６）とが、前記ドレインプラグ（８）の螺合による移動方向に係合して、前記ドレインプラグ（８）が前記ドレイン管（６）より抜け出るのを阻止する抜止手段（３４）が設けられることを特徴とするドレイン装置。
4. 請求項１〜請求項３のいずれかに記載のドレイン装置（３）において、
   このドレイン装置（３）は、水冷エンジンを循環する冷却水の放熱を行なうラジエータのタンク（２）に設けられることを特徴とするドレイン装置。

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