JP4506457B2

JP4506457B2 - 樹脂製リザーバ

Info

Publication number: JP4506457B2
Application number: JP2004376587A
Authority: JP
Inventors: 達也大橋; 安久平野
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2004-12-27
Filing date: 2004-12-27
Publication date: 2010-07-21
Anticipated expiration: 2024-12-27
Also published as: JP2006182132A

Description

本発明は、例えば、パワーステアリング等に使用される作動油を収容するためのリザーバに関するものである。

従来、パワーステアリング等に使用される作動油を収容するリザーバには、パワーステアリングシステム内圧力上昇若しくは下降に対して、外気との導通孔を設けてその圧力上昇及び下降を防止するという機能がある。そのため、油が圧力上昇時に導通孔に付着すると油がリザーバの容器から外へ漏れ出してしまうという不具合が発生する。この油漏れを防止するため導通部に迷路（ラビリンス）等が設定されている。

例えば、そのような構造のものとして、特許文献１に示すようなリザーバに使用されるキャップが知られている。これは、まず上蓋部２０の内面に取付けられたパッキン４０と内栓部３０の外周の円周溝３２に嵌着されたＯリング６０によって、容器部９２との間をシールするとともに、閉塞部材５０のフランジ５４上面の溝５６、円筒皿部５１の外周面、スリット５３、略円筒状室Ｓ、内栓部３０の連通孔３７、環状溝３５、連通溝３６、パッキン４０の段部４２、連通溝４１、パッキン４０の外周・上蓋部２０の周壁部２２の環状隙間及び上蓋部２０の周壁部２２に形成された切欠部が順次連通して迷路をなす空気抜き通路が形成されている。

このように特許文献１の装置では、自動車の振動・動揺に伴ってリザーバが振動・動揺した場合にも、リザーバ本体内の作動油は、空気抜き通路の入口通路に入り難く、更に円筒状室に達するのに上記のような迷路が介在する。したがって、作動油が空気抜き通路を介してリザーバから漏洩し難い構造となっている。

また、図３に示すような構造のリザーバ１０１が知られている。これに使用されるキャップ１０３は、下方に延在する外周縁を備えた外キャップ１０５と、外キャップに内嵌される内キャップ１０７と、内キャップに上端部において嵌合され、下部が断面十字形の棒部を有する閉塞部材１１１とから構成されている。

容器本体１１５は注入口１１７が上方に開口した円筒状に形成され、注入口１１７の外縁には切欠部を備えた鍔部１１９が形成されている。注入口１１７の内側には漏斗状のガイド部１２１が一体に設けられている。

円盤状に形成された内キャップ１０７の天板部１０８には、外キャップ１０５に当接する上端面においてラビリンス１２３が形成されて外気と連通するようになっている。天板部１０８の外端縁には直径方向に対向して係止爪１２５が設けられ、係止爪１２５は注入口１１７の鍔部１１９に係止されるようになっている。天板部１０８の中央にはラビリンス１２３に通じる連通孔１３１が穿設されている。天板部１０８の下面には短円筒状に形成されたシール部１０９が設けられ、下シール部１０９の外周には円周溝１２７が設けられている。円周溝１２７にはＯリング１２９が嵌着され、Ｏリング１２９によってシール部１０９と注入口１１７とがシールされるようになっている。シール部１０９の下端内周縁には係合爪１１０が設けられている。

閉塞部材１１１の上部には上方が開放した有底円筒部１１３が形成され、有底円筒部１１３の上端外周縁には係合縁１１４が設けられている。有底円筒部１１３はシール部１０９に内嵌されるようになっており、有底円筒部１１３とシール部１０９とは係合爪１１０及び係合縁１１４によって係合されて一体化されている。

上記のように一体化されることによって、天板部１０９の下面と有底円筒部１１３の内周面及び底面とで滞留室１３３が形成されている。滞留室１３３は前記連通孔１３１によってラビリンス１２３に連通するとともに、有底円筒部１１３とシール部１０９との嵌合面の隙間により容器本体１１５側へ連通するようになっている。

このように、図３に示すリザーバにおいても、前記嵌合面の隙間、滞留室１３３、連通孔１３１及びラビリンス１２３で構成される空気抜き通路で外気との連通を確保するとともに、前記隙間及び連通孔１３１によって作動油がリザーバから漏洩し難いようになっている。
実開平６−７６１０５号公報（第４頁、図２）

上記特許文献１に示されるリザーバでは、容器から外気へ抜ける空気抜き通路において、溝５６や円筒皿部５１の外周面と内栓部３０のフランジ３４の内周面とで第１の絞り構造を形成し、連通孔３７や環状溝３５や連通溝３６,４１で第２の絞り構造を形成している。そのため、二つの絞り構造の間である円筒状室Ｓにいったん作動油が入ってしまうと、円筒皿部５１は底部内面が平坦な構造となっており、作動油が容器部９２に戻りにくい構造となっている。

図３に示すリザーバにおいても、同様に円筒皿部１１３の外周面と下方部１０９の内周面との隙間で第１の絞り構造を形成し、連通孔１３１で第２の絞り構造を形成している。そのため、いったん作動油が二つの絞り構造の間である滞留室１３３に作動油が入ってしまうと、容器本体１１５には戻りにくい構造となっている。また、滞留室１３３と外気開放部に通じるラビリンス１２３とは距離的に近いため、作動油が滞留室１３３に溜まった状態でリザーバ１０１に振動が加わった場合、油漏れが生じる虞があった。

また、樹脂製リザーバ１０１の内キャップの成形において、内キャップ１０７とその下方に設けられる閉塞棒部１１１とは、部品点数削減のため及び部品を数多く嵌合させることによる完成品誤差の集積的増加を防止するため一体成形が望ましいが、一体成形する内キャップの中央部分が構造上肉厚となってしまうため樹脂成形が困難であった。

本発明は係る従来の問題点に鑑みてなされたものであり、部品点数を減少させるとともに、リザーバの容器から外気に通じる空気抜き通路の途中で作動油等の流動体が滞留しても、同流動体を容器内に戻して効果的な漏れを防止する構造の樹脂製リザーバを提供することを目的としている。

上述した課題を解決するために、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、上部に注入口を有する容器と、該注入口を閉止するために前記容器に着脱可能に装着されるキャップとを備え、前記キャップは、外キャップと該外キャップの下面に通気隙間を形成して固定された内キャップとからなるリザーバにおいて、前記内キャップには、前記注入口に対してシール部材を介して嵌合する大径のシール部と、前記注入口の上端に当接する当接部と、前記シール部に対して軸線方向の隙間を置いて半径方向に突出する中径のフランジ部と、前記フランジ部の下面から下方に垂下する小径の円柱部とを形成し、前記容器には、注入口の下端から下方に垂下する垂下部と、前記フランジ部の下端面との間に小隙間を形成して縮径する縮径部と、前記小径の円柱の外径部と小隙間を有して嵌合する開口部とを形成し、前記内キャップには、シール部下面、フランジ部上面及び前記リザーバの前記垂下部との間に形成される中間室を前記通気隙間に連通する通路を形成したことである。

請求項２に係る発明の構成上の特徴は、請求項１において、前記内キャップには、前記フランジ部上面より上方に位置する底面を有し、前記通気隙間に連通する滞留室を上端面から形成し、該滞留室を前記中間室に小径孔で連通したことである。

請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請求項２において、前記滞留室の底面と前記フランジ部上面とを略同じ高さに形成し、該底面及びフランジ部上面を外側に向かって下方に傾斜させたことである。

請求項４に係る発明の構成上の特徴は、請求項２又は請求項３において、前記滞留室の外方を取り囲むように環状溝を内キャップの上端面に形成したことである。

請求項５に係る発明の構成上の特徴は、請求項２乃至請求項４において、前記中間室と前記滞留室とを、滞留室の底部に接して半径方向に穿設された小径孔で連通させたことである。

請求項１に係る発明においては、リザーバが振動又は揺動した場合において、波立った或いは飛び散った流動体は、流通断面積が絞られているリザーバの開口部と内キャップの小径の円柱部との間で上方への移動が抑制され、たとえ該開口部と小径の円柱部との間から流動体が漏れたとしても、さらにフランジ部下面とリザーバの垂下部との間で形成される小隙間によって流動体の中間室への移動が抑制される。リザーバの振動又は揺動が収まった場合において、たとえ前記小隙間及び開口部と小径の円柱部の間から流動体が漏れて中間室に入っていたとしても、これらの小隙間及び開口部と小径の円柱部との間から流動体が下方へ流れ落ちて、流動体を容器の貯留部分に戻すことができる。また、開口部と小径の円柱部との間及びフランジ部下面と縮径部との間で形成される小隙間によってエア抜きのための通気が確保されている。したがって、エア抜きのための通気を確保する一方、効果的に流動体の漏れを防止することができる。

請求項２に係る発明においては、流通断面積が絞られている小径孔によって中間室から滞留室への流動体の移動が抑制される。たとえ流動体が滞留室に入ったとしても、滞留室によって滞留するので、それ以上流動体が外側へ漏れるのを抑制することができる。また、滞留室は、内キャップの上端面から形成されているので、内キャップの中央部の肉厚を薄く形成することができ、これによって樹脂成形を容易にすることができる。

請求項３に係る発明においては、底面とフランジ部上面とが外側に向かって下方に傾斜しているので、滞留室及び中間室に至った流動体はスムーズに傾斜面に沿って流れ落ちて、流動体をさらに効果的に容器の内側へ戻すことができる。

請求項４に係る発明においては、流動体が滞留室の上端から外側へ漏れたとしても、漏れた流動体を環状溝で受けて溜めることができるので、流動体がそれ以上外側へ漏れるのを抑制することができる。

請求項５に係る発明においては、リザーバの振動や揺動が収まった場合において、中間室に連通する小径孔が滞留室の底部に接して設けられているので、滞留室に滞留した流動体を、中間室へスムーズに戻すことができる。

本発明に係る実施形態においては、例えば自動車のパワーステアリングの作動油を収納するのに使用される樹脂製リザーバに具体化したものについて、図面に基づいて以下に説明する。図１は樹脂製リザーバの部分断面図であり、図２は同説明図である。本実施形態の樹脂製リザーバ１は、有底筒状の容器３と、該容器を閉止するキャップ５とを有している。

容器３は注入口７に、注入口内周下端より垂下する垂下部９と垂下部９に連続して内径が漸次縮径する縮径部１１と縮径部に連続して端部に開口する開口部１３とを有する漏斗状のガイド部１５を備えている。注入口７の外周には、切り欠き部を有する係止フランジ１７が直径方向に対向して対に設けられている。

キャップ５は互いに嵌合する外キャップ１９と内キャップ２１とから構成されている。外キャップ１９は円盤状に形成され、外キャップ１９には後述する内キャップ２１の係合爪部をカバーするよう直径方向に対向して凸部が形成されている。外キャップ１９の外周には下方へ延在する周壁部２３が周設されている。周壁部２３の内端部には図示しない係合縁が形成され、該係合縁によって内キャップ２１に外嵌固定されるようになっている。

内キャップ２１は傘の開いた略きのこ状に形成され、上部に位置する天板部２５の外周縁には注入口７の前記係止フランジ部１７の切り欠き部を通過し得るとともに係止フランジ部１７に係合する係合爪部２７が直径方向に対向して内向きに突設されている。天板部２５の上部中央には外キャップ１９の下面に接する上端面から滞留室２８が設けられ、滞留室２８は上が開放した円筒状に形成されている。滞留室２８の底部２８aはその底面が外側に向かって下方に傾斜されて形成され、滞留室２８の周壁部２８ｂ下端には底部２８aに接して半径方向に対向して一対の小径孔３２が穿設されている。

滞留室２８の外周には環状溝３０が滞留室２８を取り囲むように同様に上端面から形成され、環状溝３０と滞留室２８とは図略の切り欠き部によって連通されている。環状溝３０の外周には外キャップ１９の下面と当接して形成される通気隙間３４がラビリンス状に設けられ、通気隙間３４は環状溝３０及び外気に連通するようになっている。

天板部２５の下面外周は、前記注入口７の上端に当接される当接部２６を形成している。天板部２５の下面中央には大径円柱状のシール部２９が天板部２５と同軸上に設けられ、シール部２９の外周面には円周溝３１が形成されている。この円周溝３１には容器３の注入口７の内周面に密着するＯリング３３が嵌着され、シール部２９と注入口７との間がシールされるようになっている。シール部２９の下面には下方に垂下する小径部３５が同様に同軸上に設けられ、この小径部３５によってシール部２９とフランジ部３７との間の軸線方向の隙間が形成されている。シール部２９の下方には小径部３５を介して半径方向に突出する中径のフランジ部３７が設けられ、フランジ部３７の上面は外側に向かって下方に傾斜させて形成されている。フランジ部３７の下端周縁は前記縮径部１１の内周に小隙間Ｔ１を有して近接するように構成されている。このフランジ部３７上面と前記シール部２９下面及び前記垂下部９内周面との間で中間室４１が形成され、中間室４１は前記小径孔３２によって滞留室２８に連通されている。フランジ部３７の下面には下方に垂下する小径の円柱部３９がフランジ部３７と同軸上に形成され、円柱部３９の外径には前記注入口７の開口部１３が小隙間Ｔ２を有して嵌合するようになっている。ここで小隙間Ｔ１,Ｔ２、中間室４１、小径孔３２、滞留室２８、環状溝３０及び通気隙間３４によってブリーザが構成されている。

上記のように構成した樹脂製リザーバを使用した場合について、以下に説明する。樹脂製リザーバ１への作動油は、容器３内において、通常開口部１３よりも下方に貯留されるため、自動車が走行していない状態では、樹脂製リザーバ１の容器３内の作動油ＳＯが樹脂製リザーバ１から外部に漏れ出すことはない。しかし、自動車が走行して振動又は揺動すると、リザーバ１自体も振動又は揺動して容器３内の作動油ＳＯの液面が上昇するとともに図略のオイルポンプに生じる熱のためにリザーバ１の容器３内の圧力が上昇する。そのため、容器３内において作動油ＳＯの液面が波立ったり、飛沫が飛び散ったりする状態が生じる。飛び散った作動油ＳＯは容器３の内周壁や漏斗部１５の裏面に当たって、滴等となって容器３の貯留部分に戻される。また、波立った作動油ＳＯは開口部１３から浸入しようとするが、開口部１３と円柱部３９との間の小隙間Ｔ２によって流通断面積が絞られているため作動油ＳＯの上方への移動が抑制される。

たとえ開口部１３から作動油ＳＯが浸入したとしても、フランジ部３７下端周縁と漏斗部１５内周面とで形成される小隙間Ｔ１によって、作動油ＳＯがさらに上方へ移動するのが抑制される。そして、たとえこの小隙間Ｔ１から作動油ＳＯが中間室４１に浸入したとしても、小径孔３２によって流通断面積が絞られて滞留室２８への浸入が抑制される。更に小径孔３２から中間室４１に入った作動油ＳＯは、滞留室２８でさらに外側へ漏れないように滞留されることとなる。また、小径孔３２は半径方向に対に設けられているので、自動車が傾斜してリザーバ１が傾斜状態となる場合において、一方の小径孔３２が作動油ＳＯで塞がっても他方の小径孔３２によって通気状態を保持することができる。滞留室２８に滞留された作動油ＳＯがさらに容器３の振動又は揺動によって滞留室２８から漏れた場合、環状溝３０が滞留室２８を取り囲むように形成されているので、漏れた作動油ＳＯを環状溝３０が堰き止めて更に外側へ漏れるのを防止している。環状溝３０はラビリンス状に形成された通気隙間３４に連通しており、作動油ＳＯが環状溝３０からさらに外側へ漏れるのが抑制されている。同時に前記ブリーザを通じて通気されるので、容器３内の圧力を一定に保つことができる。

次に、自動車の走行が停止して振動及び揺動がなくなった場合、図２に示すように、先ほど滞留室２８に滞留された作動油ＳＯは、滞留室２８の底部２８aが外側に向かって下方に傾斜しているので、自重によって底部２８aの斜面を流れ落ちて、小径孔３２から中間室４１内に戻される。小径孔３２は底部２８aに接して形成されているので、滞留室２８に滞留していた作動油ＳＯは滞留室２８内に残留することなくスムーズに中間室４１に戻される。中間室４１に滞留室２８から戻ってきた作動油や中間室４１内で留っていた作動油は、フランジ部３７上面が外側に向かって下方に傾斜しているので、同様にフランジ部３７の外縁から漏斗部１５内周面に流れ落ちて小隙間Ｔ１,Ｔ２を経て容器３内の作動油ＳＯの貯留部に戻される。また、前記ブリーザを通じて外気が浸入して容器３内の圧力が一定に保たれる。

なお、上記のように、滞留室２８を通気隙間３４の形成された内キャップ２１の上端面から形成することによって、内キャップ２１中央部分の肉厚を薄くでき、これによって内キャップ２１と円柱部（閉塞棒部）３９とを一体に樹脂成形することが可能となっている。このように部品点数を減少させることによって、部品の嵌合に必要な公差の集積による、完成品の寸法誤差の増加を防ぎ、寸法精度の高い樹脂製リザーバを提供することができる。

なお、本実施形態において、小径孔３２は、滞留室２８の周壁部２８bに一対が穿設されているが、半径方向にそれ以上の複数箇所において穿設されていてもよい。

本発明に係る樹脂製リザーバの部分断面図。同説明図。従来例を示す断面図。

符号の説明

１…樹脂製リザーバ、３…容器、５…キャップ、７…注入口、９…垂下部、１１…縮径部、１３…開口部、１９…外キャップ、２１…内キャップ、２６…当接部、２８…滞留室、２９…シール部、３２…小径孔、３３…Ｏリング（シール部材）、３４…通気隙間、３７…フランジ部、３９…円柱部（円柱の外径部）、４１…中間室、ＳＯ…作動油、Ｔ１,Ｔ２…小隙間。

Claims

上部に注入口を有する容器と、該注入口を閉止するために前記容器に着脱可能に装着されるキャップとを備え、前記キャップは、外キャップと該外キャップの下面に通気隙間を形成して固定された内キャップとからなるリザーバにおいて、
前記内キャップには、前記注入口に対してシール部材を介して嵌合する大径のシール部と、前記注入口の上端に当接する当接部と、前記シール部に対して軸線方向の隙間を置いて半径方向に突出する中径のフランジ部と、前記フランジ部の下面から下方に垂下する小径の円柱部とを形成し、
前記容器には、注入口の下端から下方に垂下する垂下部と、前記フランジ部の下端面との間に小隙間を形成して縮径する縮径部と、前記小径の円柱の外径部と小隙間を有して嵌合する開口部とを形成し、
前記内キャップには、シール部下面、フランジ部上面及び前記リザーバの前記垂下部との間に形成される中間室を前記通気隙間に連通する通路を形成したことを特徴とする樹脂製リザーバ。
請求項１において、前記内キャップには、前記フランジ部上面より上方に位置する底面を有し、前記通気隙間に連通する滞留室を上端面から形成し、該滞留室を前記中間室に小径孔で連通したことを特徴とする樹脂製リザーバ。
請求項２において、前記滞留室の底面と前記フランジ部上面とを略同じ高さに形成し、該底面及びフランジ部上面を外側に向かって下方に傾斜させたことを特徴とする樹脂製リザーバ。
請求項２又は請求項３において、前記滞留室の外方を取り囲むように環状溝を内キャップの上端面に形成したことを特徴とする樹脂製リザーバ。
請求項２乃至請求項４において、前記中間室と前記滞留室とを、滞留室の底部に接して半径方向に穿設された小径孔で連通させたことを特徴とする樹脂製リザーバ。