JP6865139B2 - ラジエータのリザーバタンク用キャップ - Google Patents

Description

本願発明は、内燃機関用ラジエータのリザーバタンクに使用するキャップに関するものである。

内燃機関に使用するラジエータはリザーバタンクを備えており、リザーバタンクには注入口を設けてこれをキャップで塞いでいる。キャップには空気抜き通路（ブリーザ管路）を設けており、その例として特許文献１には、キャップに、注入口の内面に近接するスカート部（内筒）を形成して、このスカート部の一部を内側（軸心側）に凹ませることによって空気抜き通路を形成することが開示されている。

他方、特許文献２には、空気抜き筒部を内筒の内側に形成することが開示されている。すなわち、特許文献２では、空気抜き筒部は、内筒の内周から離れた状態で形成されている。

特開２００２−６１５１３号公報 実開平０２−３４７２２号のマイクロフィルム

特許文献１は、注入口を空気抜き通路の一部として利用するものであり、特許文献２のように内筒と空気抜き筒部とを分離するものに比べて構造が簡単になり、それだけコストを削減できるが、本願発明者が検討したところ、改良の余地があることが判った。

すなわち、自動車用内燃機関のリザーバタンクにおいては、自動車の動きによってリザーバタンク内で冷却水が跳ね動くが、跳ね動いた冷却水が注入口の内面に沿って上向きに移動すると、一部が空気抜き筒部に侵入して外部に漏洩することがあり、漏洩した冷却水に含まれていた不凍液等の成分が空気抜き筒部の出口で結晶化して析出し、これが見栄えを悪化させるという問題があった。

この点については、空気抜き筒部の出口に延長管を接続して、結晶が発生しても見えなくすることが考えられるが、これは、コストアップという別の問題を招来することになる。

また、内筒は、冷却水が注入口とキャップとの嵌合部に入り込むことを防止するシール補助の役割を果たしているが、内筒を内側に凹ませることによって空気抜き筒部を形成すると、空気抜き筒部の箇所で内筒によるシール補助機能が解除されるため、冷却水が僅かながらキャップの外側に滲み出る現象が見られることもあった。

本願発明はこのような現状に鑑み成されたものであり、簡単な構造により、冷却水の漏洩をしっかりと防止しようとするものである。

本願発明は、ラジエータのリザーバタンクに上向き突設した筒状の注入口に上から嵌着されるキャップに係るものであり、このキャップは、
前記注入口を上から覆う天板と、前記注入口の内面に近接するようにして前記天板から下向き突設したシール補助用の内筒と、前記内筒の内側に位置した空気抜き縦長筒部とを有しており、
前記内筒と空気抜き縦長筒部とは部分的に一体化しており、前記内筒と空気抜き縦長筒部とが一体化した連結部を内側に位置させることにより、前記注入口と連結部との間に冷却水が下方から侵入可能なバッファ空間が形成されるようになっている。

連結部は平板状の形態であってもよいし、平面視で内側（注入口及び内筒の軸心側）に向けて凸の状態に湾曲した弓形や台形状であってもよい。

本願発明では、リザーバタンクの冷却水が注入口の内面に沿って空気抜き縦長筒部の箇所に跳ね上がっても、冷却水はバッファ空間に入り込んで、空気抜き縦長筒部に侵入することを防止できる。すなわち、本願発明では、内筒は全周にわたって形成されていて、空気抜き縦長筒部の箇所で冷却水をバッファ空間に逃がすことができるため、冷却水が空気抜き縦長筒部に入り込むことを防止できる。

従って、冷却水が空気抜き筒部に漏れ出てその出口に結晶が発生することを防止できる。また、内筒と空気抜き縦長筒部とは連結部を共用しているため、特許文献２のようにスカート部と空気抜き筒部とを別々に形成する場合に比べて構造は簡単であり、コストダウンできる。

また、バッファ空間の間隔は僅かでよいため、冷却水がキャップと注入口との嵌合部に至ることも防止又は著しく抑制できるのであり、従って、バッファ空間の箇所において、冷却水が注入口とキャップとの嵌合部から滲み出るような事態も防止できる。

リザーバタンクの全体図で、（Ａ）はラジエータファンの回転軸心方向から見た正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ視図である。 （Ａ）は第１実施形態に係るキャップの平面図、（Ｂ）はＢ−Ｂ視分離縦断正面図である。 （Ａ）はキャップを注入口に取り付けた状態で縦断正面図、（Ｂ）は（Ａ）の底面図である。 他の実施形態を示す図である。

(1).第１実施形態
次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は、自動車用内燃機関のラジエータ用リザーバタンクに適用している。図１に示すように、リザーバタンク１は縦長のタイプであり、その上端に注入口２を上向きに突設して、注入口２にキャップ３を装着（嵌着）している。注入口２は、リザーバタンク１における１つの側面１ａに寄せて設けられている。

キャップ３は合成樹脂製であり、図２，３に示すように、注入口２を上から覆う天板４と、注入口２に外側から嵌合するように天板４から下向き突設した外筒５と、注入口２の内周面に近接するようにして天板４から下向き突設した内筒（スカート部）６とを備えている。注入口２の上端には、丸みを帯びた環状突起７を形成している一方、キャップ３の外筒５には、環状突起７と嵌合する環状溝８を形成しており、外筒５は、その弾性に抗しての変形によって注入口２に嵌め込まれる。

天板４の中心部から、吸い上げ筒９を下向きに突設している。吸い上げ筒９の上端は天板４の上に露出しており、この露出部に水平状の継手部１０を一体に設け、継手部１０に、ラジエータのアッパータンク（図示せず）に連通した送りパイプ１１（図１参照）が接続されている。また、吸い上げ筒９には、冷却水に浸漬する補助パイプ１２を嵌め込んでいる。

キャップ３は、更に、内筒６の内面の一部と一体に繋がった空気抜き縦長筒部１３を備えている。従って、内筒６と空気抜き縦長筒部１３とは連結部１５を共用している。空気抜き縦長筒部１３は天板４の上まで延びており、上端には斜め下向きに延びる空気抜き傾斜筒部１４が一体に繋がっている。

連結部１５は、平面視では直線のプロフィールを成す平板になっており、空気抜き縦長筒部１３は平断面Ｄ形になっている。従って、連結部１５は、内筒６の円に対して弦の態様になって、内筒６の仮想円弧よりも内側に位置しており、これにより、注入口２と連結部１５との間に、上向きに跳ね上がった冷却水が侵入可能なバッファ空間１６が形成されている。連結部１５の下端面は、注入口２に近づくほど上に行く傾斜面１７になっている。

(2).まとめ
注入口２と内筒６との間に僅かの空間が空いているが、空間の間隔は僅かであり、冷却水が注入口２の内面に沿って空間に入り込もうとしても、冷却水の表面張力や空気層のクッション作用により、冷却水は注入口２と外筒５との嵌合部に至ることはできず、従って、高いシール機能を発揮する。

他方、バッファ空間１６は、他の部位よりも間隔が広がっているため、注入口２の内面に沿って跳ね上がった冷却水が入り込み可能であり、このため、冷却水が空気抜き縦長筒部１３に入り込むことを防止できる。従って、冷却水が空気抜き縦長筒部１３から空気抜き傾斜筒部１４に漏洩して、空気抜き傾斜筒部１４の開口縁に結晶が析出して見栄えを悪化させるようなことはない。

この場合、バッファ空間１６の間隔は過剰に大きくする必要はないため、冷却水がバッファ空間１６に入り込んだときに、バッファ空間１６の上端部に空気層を形成できる。このため、冷却水が注入口２と外筒５との嵌合部から滲み出ることを防止することができる。また、仮にバッファ空間１６の箇所から冷却水が滲み出て外筒５の開口縁に結晶が析出しても、結晶は空気抜き傾斜筒部１４で上から覆われているため、見栄えの悪化は全く又は殆どないといえる。

そして、内筒６と空気抜き縦長筒部１３とは連結部１５を共用しているため、材料を節約してコスト削減に貢献できる。実施形態のように、連結部１５の下端面を傾斜面１７に形成すると、冷却水がバッファ空間１６に流れることがガイドされるため、空気抜き縦長筒部１３への冷却水の侵入防止機能を更に向上できる利点がある。

(3).他の実施形態
次に、図４に示す他の実施形態を説明する。図４のうち、（Ａ）の第２実施形態と（Ｂ）の第３実施形態とは連結部１５の平面視形状の変形例であり、（Ａ）では連結部１５を平面視で弓形に形成し、（Ｂ）では連結部１５を平面視台形に形成している。

いずれも、連結部１５は内筒６の内側（軸心側）にはみ出している。従って、これら（Ａ）（Ｂ）の実施形態では、連結部１５が平板である場合に比べて、バッファ空間１６の容積を増大できる。その結果、バッファ空間１６への冷却水の誘い込み機能（或いは、空気抜き縦長筒部１３からの逃がし機能）を向上できるといえる。

図４のうち、（Ｃ）の第４実施形態と（Ｄ）の第５実施形態とは、連結部１５の縦断面形状の変形例である。このうち（Ｃ）の第４実施形態では、連結部１５の外周面１５ａを、上に行くほど注入口２に近づくように、全体的に傾斜させている。従って、バッファ空間１６は、上に行くほど間隔が狭まっている。

連結部１５の上端でのバッファ空間１６の間隔は、連結部１５を除いた部分での注入口２と内筒６との間の間隔と同じ程度に設定している。このため、冷却水が注入口２と外筒５との嵌合部に接触することが、冷却水の表面張力や空気層によって的確に阻止される。従って、空気抜き縦長筒部１３への冷却水の侵入防止とバッファ空間１６からの冷却水の滲出とをより的確に防止できる。

図４のうち（Ｄ）に示す第５実施形態では、連結部１５の上端部は内筒６の真円の外周が連続した状態に形成して、下側の適宜範囲を内側に寄せている。この場合も、（Ｃ）の実施形態と同様に、空気抜き縦長筒部１３への冷却水の侵入を防止しつつ、バッファ空間１６の上端からの冷却水の滲出を的確に防止できる。上記の各実施形態は、任意に組み合わせることができる。また、本願発明は、他にも様々に具体化できる。

本願発明は、ラジエータのキャップに具体化できる。従って、産業上利用できる。

１ リザーバタンク
２ 注入口
３ キャップ
４ 天板
５ 外筒
６ 内筒
７ 環状突起
８ 環状溝
１３ 空気抜き縦長筒部
１４ 空気抜き傾斜筒部
１５ 連結部
１６ バッファ空間

Claims (1)

1. ラジエータのリザーバタンクに上向き突設した筒状の注入口に上から嵌着されるキャップであって、
   前記注入口を上から覆う天板と、前記注入口の内面に近接するようにして前記天板から下向き突設したシール補助用の内筒と、前記内筒の内側に位置した空気抜き縦長筒部とを有しており、
   前記内筒と空気抜き縦長筒部とは部分的に一体化しており、前記内筒と空気抜き縦長筒部とが一体化した連結部を内側に位置させることにより、前記注入口と連結部との間に冷却水が下方から侵入可能なバッファ空間が形成されるようになっている、
   ラジエータのリザーバタンク用キャップ。

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