JP2005220846A - 完全密閉型リザーブタンク - Google Patents

Abstract

【課題】 設定圧力の異なるリザーブタンクに対して、誤ったキャップを組付けることを防止する。
【解決手段】 完全密閉型リザーブタンク４のタンクボディ６の上部には注水口を備えたネックフィラ２０が設けられ、この注水口を密閉するように、キャップ７がねじ込まれる。キャップ７の把持部４４には、下方に伸びる突起部６３が所定長さおよび幅をもって形成されている。ネックフィラ２０の外筒壁２７には、凹部３５を備えた係止部材３４（３４ｃ、３４ｄ）が設けられている。リザーブタンク４の設定圧力が同じキャップ７とタンクボディ６との正規の組付け時には、突起部６３と凹部３５とは正しく嵌合するよう、両者の位置関係が決められている。したがって、例えば、設定圧力が高圧用のキャップ７を低圧用のタンクボディ６に誤って組付けようとする場合は、長い突起部６３が係止部材３４ｄと係合して周方向の移動が阻止され、凹部３５と嵌合することができない。
【選択図】 図６

Description

本発明は、例えば、ラジエータ内の冷却水量の変化を吸収するとともに、ラジエータ内と連通した密閉空間を構成する完全密閉型リザーブタンクに関する。

完全密封型のリザーブタンクとは、周知のごとく、リザーブタンクの注水口を密閉シール部を備えた加圧式のキャップにより設定された圧力で密閉することにより、リザーブタンク内に密閉された空気溜め室を構成し、この空気溜め室を、冷却水の温度変化に伴う冷却水の体積変化、特に膨脹変化を吸収する緩衝器（空気バネ）として機能させている。

このリザーブタンク内の圧力が、例えばキャップの緩みなどにより低下すると、ラジエータ内の冷却水が減少し、ラジエータの冷却性能が損なわれるおそれが生ずる。したがって、従来より、リザーブタンクに組み付けられたキャップに緩みが生じないように、キャップの回り止め防止用の突起部およびこの突起部に係止される被係止部を備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−２７１２１号公報

リザーブタンクの設定圧力は、用途により複数種類設けられ、その設定圧力に応じてリザーブタンクの容器本体およびキャップが作り分けられている。したがって、異なる設定圧力の容器本体とキャップとを誤って組み付ける、誤組み付けが発生しやすくなるおそれがある。しかし、上記従来技術では、リザーブタンクの設定圧力を容易に区別することが困難であり、誤組み付けの防止が困難であった。

本発明は、上記点に鑑み、設定圧力の異なるリザーブタンクに対して、誤ったキャップを組み付けることを防止することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、内部に流体が収容される容器本体（６）と、この容器本体内に流体を注入するための注入口（２４）を塞ぐためのキャップ（７）と、容器本体とキャップとの間を所定の設定圧力で密閉化するための加圧弁（５１）および負圧弁（５２）と環状の密閉シール部（３０）とを備えた完全密閉型リザーブタンク（４）において、キャップの外周には所定長さおよび幅を備える突起部（６３）が設けられ、注入口の外筒壁には、凹部（３５）を備え凹部と突起部とが長さ方向および幅方向において嵌合することにより、キャップの周方向の動きを阻止する係止部材（３４）が設けられ、設定圧力が高い容器本体に対応する高圧用キャップの突起部の長さおよび幅の少なくとも一方が、設定圧力が低い容器本体に対する低圧用キャップの突起部の長さおよび幅の少なくとも一方より大きいことを特徴とする。

この発明によれば、設定圧力が高圧の高圧用キャップに設けられている突起部の長さ及び幅の少なくとも一方が低圧用キャップのそれよりも大きく形成されているので、この突起部と容器本体の注入口の外筒部に設けた係止部材の凹部とが嵌合するか否かで、容器本体とキャップとの組合せが適正か否かを容易に判定することができる。したがって、キャップの容器本体への誤組み付けを容易に防止することができる。

さらに、請求項２に記載のように、高圧用キャップが設定圧力が低い容器本体に装着される場合、高圧用キャップの突起部が、設定圧力が低い容器本体の係止部材の凹部とは異なる部位で係合することにより凹部との嵌合が阻止されるようにすれば、高圧用キャップを設定圧力が低い容器本体へ誤って組み付けることを防止することができる。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態の完全密閉型リザーブタンク（以下、単にリザーブタンクという）の外観を示す図である。図２は、リザーブタンクの注水口およびキャップの斜視図である。また、図３は、リザーブタンクの注水口およびキャップ部分の断面図であり、特に加圧時の弁作動状態を示している。図４は（Ａ）は高圧用キャップの外観図、同（Ｂ）は低圧用キャップの外観図である。図５は、高圧用キャップおよびリザーブタンクの正規組み付け時における突起部と係止部材との嵌合関係を示す図である。図６は、高圧用キャップと低圧用リザーブタンクとの誤組み付け時における突起部と係止部材との係合関係を示す図である。

リザーブタンク４は、例えば、ポリプロピレン樹脂製のタンクボディ（タンク本体）６と、このタンクボディ６の図示上端部に形成されたネックフィラ２０の外周にねじ込まれる、例えばナイロン樹脂製のプランジャ型のキャップ７とから構成されている。

タンクボディ６は、本発明の容器本体に相当するもので、上下２分割型の容器形状箱体である。このタンクボディ６の一方の側面からは、図示しない例えば車両エンジンの冷却用ラジエータのアッパータンクに連通するエア抜き回路（連結管）に液密的に接続するための円管形状のパイプ２１が高さ方向に対して直交する方向に突き出している。また、タンクボディ６の下部側面からは、図１では示されていないが、エンジン冷却回路のウォータポンプに連通する加圧回路に液密的に接続するための円管形状のパイプが高さ方向に対して直交する方向に突出している。

タンクボディ６の肩部２３より高さ方向に突出した略円筒形状のネックフィラ（首部）２０には、図２および図３に示したように、冷却水を注入するための注入口２４を形成する円筒形状の内筒壁２５と、この内筒壁２５の外周に所定の幅の環状空隙（環状通路）２６を介して設けられた円筒形状の外筒壁２７と、内部にオーバーフロー通路２８を形成する円管形状のオーバーフローパイプ２９とが樹脂成形による一体成形によって設けられている。

内筒壁２５の内周には、キャップ７の密閉ガスケット４６と密閉シールを行なう密閉シール部３０が形成されている。そして、内筒壁２５の図示上端には、密閉シール部３０よりも内径の大きい環状隙間３１が形成されている。

外筒壁２７の内周には、キャップを締め付け固定するための雄ねじ部である取付ねじ部３２が形成されている。外筒壁２７の先端外周には、冷却水を注入する際に工具が係合する円環形状の肉厚部３３が形成されている。

オーバーフローパイプ２９は、リザーブタンク４の高さ方向に直交する方向に突出するように、タンクボディ６の外筒壁２７の径方向外方（側方）に一体成形されている。このオーバーフローパイプ２９の内部に形成されるオーバーフロー通路２８は、内筒壁２５と外筒壁２７との間に形成される環状空隙（環状通路）２６内に流入した冷却水、すなわちキャップ７からオーバーフローした冷却水を排出（外部に排水）する。

キャップ７は、内壁部を構成する圧力ユニット４１、この圧力ユニット４１の外周側に設けられた円筒形状の外壁部４２、この外壁部４２よりも所定の空隙部４３を介して設けられた円筒形状の把持部４４、外壁部４２と把持部４４の図示上端部を連結する天井壁部４５、およびタンクボディ６の内筒壁２５の内周面（密閉シール部３０）と密閉シールを行なう密閉ガスケット４６等から構成されている。

圧力ユニット４１は、タンクボディ６のタンク内圧が設定圧力以上になると開弁する加圧弁（リリーフバルブ、圧力調整弁）５１と、タンクボディ６のタンク内圧が負圧になると開弁する負圧弁（バキュームバルブ）５２とを有するものである。

設定圧力は、リザーブタンク４およびこのリザーブタンク４と接続されるラジエータの用途に応じて、例えば、低圧用１．１ｋｇｆ／ｃｍ²、あるいは、高圧用１．３ｋｇｆ／ｃｍ²等、種々の圧力が設定される。したがって、低圧用に設計されたリザーブタンク４に高圧用に設計されたキャップ７を組み付けようとする場合、あるいは、高圧用に設計されたリザーブタンク４に低圧用に設計されたキャップ７を組み付けようとする場合、これらは、誤組み付けとして排除されなければならない。

加圧弁５１は、内壁部を構成するバルブケース（弁ケース）４７内において上下方向に変位自在に収容された加圧弁本体であり、ゴム系の弾性体であるガスケット５３を介して円環状の弁座５４からコイルスプリング５５の付勢力に抗して図示上方にリフトするように構成されている。これにより、図３に示したように、エンジン作動時に冷却水系統内の圧力が限界を超えた時に加圧弁５１が開弁し、タンクボディ６側と環状空隙２６とを連通孔４８、４９を介して連通することで、オーバーフローパイプ２９より冷却水を排出して、タンクボディ６のタンク内圧を設定圧以下に調整する。

負圧弁５２は、加圧弁５１よりも図示下方のバルブケース４７内において上下方向に変位自在に収容された負圧弁本体であり、上述のガスケット５３の図示下面からコイルスプリング５６の付勢力に抗して図示下方にリフトするように構成されている。これにより、エンジン停止時に冷却系統内の温度が下がり、タンク内圧が大気圧よりも低くなった時に負圧弁５２が開弁し、環状空隙２６とタンクボディ６側とを連通孔４８、５７、４９を介して連通することで、外気を吸い込んで負圧状態をなくす。

なお、上述の連通孔４８、４９はバルブケース４７に形成されており、上述の連通孔５７は加圧弁５１の中央部に形成されている。また、バルブケース４７は、図示上端部側と図示下端部側とを溶着部５８で超音波溶着することにより一体化されている
そして、バルブケース４７の図示上端部側の外周には、外壁部４２の内周側に設けられた弾性変形可能な係止片５９の先端爪状部に係止されることで、キャップ７内にバルブケース４７を固定するための鍔状部６０が形成されている。また、バルブケース４７の図示下端部側の外周には、密閉ガスケット４６を保持するためのＯリング溝（環状装着溝）６１が形成されている。

キャップ７の外壁部４２の外周には、タンクボディ６のネックフィラ２０に締め付け固定するために、ネックフィラ２０の外筒壁２７の内周面に形成されている雌ねじ部である取付ねじ部３２に螺合する雄ねじ部である取付ねじ部６２が形成されている。

密閉ガスケット４６は、本発明の密閉シール部に相当するもので、バルブケース４７のＯリング溝６１内に保持されることで樹脂ねじキャップ７の外周に一体的に設けられている。この密閉ガスケット４６は、タンクボディ６の内筒壁２５の内周面（密閉シール部３０）と樹脂ねじキャップ７のバルブケース４７の外周面（Ｏリング溝６１）との間に装着されて、それらに押接することでタンクボディ６の内筒壁２５と樹脂ねじキャップ７のバルブケース４７との間の密閉シールを行うゴム系の弾性体であるＯリング形状の密閉シール材である。

ネックフィラ２０の外筒壁２７の外周面からは、図２に示すように、キャップ７の回り止めを行なうための凹部３５を形成する２列の係止部材３４が突出して形成されている。一方、キャップ７の把持部４４には、リザーブタンク４の設定圧力に応じて、キャップ７の周方向とは直交する方向に所定の長さおよび幅を有する突起部６３が形成されている。

すなわち、同じ設定圧力の容器本体としてのタンクボディ６とキャップ７とを組み付ける（正規組み付け）とき、図５に一例を示すように、突起部６３が２つの係止部材３４ａ、３４ｂの間の凹部３５に嵌合して、キャップ７の螺合に伴う周方向（螺合方向）の動きが阻止され、回り止めがなされる。

換言すれば、設定圧力が高い（高圧用の）場合、高圧用のキャップ７の突起部６３は周方向とは直交する方向で、タンクボディ６の下方へ伸びる長さを長く形成し、低圧用のキャップ７の突起部６３は前記長さを短く形成する。これに応じて、ネックフィラ２０に設ける係止部材３４のタンクボディ６の上下方向における位置は、高圧用のタンクボディ６では、比較的下方に形成し、低圧用のタンクボディ６では比較的上方に形成する。

なお、２つの係止部材３４（３４ａ、３４ｂ）のうち、キャップ７の螺合方向の手前の係止部材３４ｂは、リザーブタンク６の上下方向において他方の係止部材３４ａよりも下方に位置するとともに、キャップ７の螺合方向に向かって上方へ傾斜するように形成されている。これにより、キャップ７の螺合方向の動きに対して、突起部６３は下方に形成されている係止部材３４ｂ上を比較的スムーズに移動できるとともに、上方に形成されている他方の係止部材３４ａと当接し、この係止部材３４ａにより螺合方向への移動を阻止されるとともに、凹部３５に嵌合する。

このように、正規組み付けにおいてキャップ７のネックフィラ２０への螺合に伴い、突起部６３が係止部材３４ｂ上を移動した後、凹部３５へ嵌合するとき、組み付け者は把持部４４を介して特有の振動を感じることにより、正しく嵌合が行われた、すなわち正規組み付けが完了したことを把握することができる。

一方、図６に一例を示すように、高圧用キャップ７と低圧用リザーブタンク６との誤組み付けにおいては、突起部６３は係止部材３４（３４ｃ、３４ｄ）の凹部３５と嵌合することができない。すなわち、低圧用リザーブタンク６の係止部材３４ｃ、３４ｄは、ネックフィラ２０の外筒壁２７上の、高圧用リザーブタンク６と比べて上方の位置に形成されている。これにより、低圧用キャップ７の上下方向長さの短い突起部６３と凹部３５とを正しく嵌合させることができる。したがって、高圧用キャップ７の比較的長い突起部６３は、キャップ７のネックフィラ２０への螺合時、上方に形成されている係止部材３４ｃ、３４ｄのうち螺合方向の手前側の係止部材３４ｄと当接し、この係止部材３４ｄにより螺合方向への移動が阻止され、凹部３５との嵌合ができない。

このような、誤組み付けにおいてキャップ７のネックフィラ２０への螺合に伴い、突起部６３が手前側の係止部材３４ｄと当接したまま、螺合方向の移動が阻止され、凹部３５に嵌合できないことを、組み付け者は把持部４４を介して特有の振動を感じることにより把握することができる。

なお、上記実施形態では、キャップ７に設けた突起部６３を、設定圧力に応じて、すなわち高圧用では長く、低圧用では短く形成した例を示したが、螺合方向における突起部６３の幅を変えてもよい。すなわち、高圧用では突起部６３の幅を大きく、低圧用では突起部６３の幅を小さくする。同時に、タンクボディ６に設ける係止部材３４の凹部３５の螺合方向における間隙長さも、突起部６３の幅に応じて高圧用では大きく、低圧用では小さくする。

これにより、正規組み付け時には、突起部６３は凹部３５に正しく嵌合するとともに、高圧用キャップ７を低圧用タンクボディ６に誤って組み付ける場合には、突起部６３は凹部３５に正しく嵌合することができない。これによっても、組み付け者は、正規組み付けか、誤組み付けかをキャップ７の把持部４４を介して把握することができる。

本発明の実施形態の完全密閉型リザーブタンクの外観を示す図である。 リザーブタンクの注水口およびキャップの斜視図である。 リザーブタンクの注水口およびキャップ部分の断面図であり、特に加圧時の弁作動状態を示している。 （Ａ）は高圧用キャップの外観図、同（Ｂ）は低圧用キャップの外観図である。 高圧用キャップおよびリザーブタンクの正規組み付け時における突起部と係止部材との嵌合関係を示す図である。 高圧用キャップと低圧用リザーブタンクとの誤組み付け時における突起部と係止部材との係合関係を示す図である。

符号の説明

４…完全密閉型リザーブタンク、６…タンクボディ（容器本体）、７…キャップ、
２０…ネックフィラ、２４…注水口、
３４、３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ…係止部材、３５…凹部、
４１…圧力ユニット、４４…（キャップの）把持部、５１…加圧弁、５２…負圧弁、
６３…突起部。

Claims (2)

1. 内部に流体が収容される容器本体（６）と、この容器本体内に流体を注入するための注入口（２４）を塞ぐためのキャップ（７）と、前記容器本体と前記キャップとの間を所定の設定圧力で密閉化するための加圧弁（５１）および負圧弁（５２）と環状の密閉シール部（３０）とを備えた完全密閉型リザーブタンク（４）において、
   前記キャップの外周には所定長さおよび幅を備える突起部（６３）が設けられ、
   前記注入口の外筒壁には、凹部（３５）を備え該凹部と前記突起部とが前記長さ方向および幅方向において嵌合することにより、前記キャップの周方向の動きを阻止する係止部材（３４）が設けられ、
   前記設定圧力が高い容器本体に対応する高圧用キャップの前記突起部の長さおよび幅の少なくとも一方が、前記設定圧力が低い容器本体に対する低圧用キャップの前記突起部の長さおよび幅の少なくとも一方より大きいことを特徴とする完全密閉型リザーブタンク。
2. 前記高圧用キャップが前記設定圧力が低い容器本体に装着される場合、前記高圧用キャップの突起部が、前記設定圧力が低い容器本体の係止部材の凹部とは異なる部位で係合することにより前記凹部との嵌合が阻止されることを特徴とする請求項１に記載の完全密閉型リザーブタンク。
   

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