JP2017087986A - 液体貯蔵タンク - Google Patents

Abstract

【課題】より簡易な構成で、注入管に挿入されたジョッキノズルから液体を容器に注入する作業時間を短縮すると共に、その作業中に生じる液体の吹き返しを防止する液体貯蔵タンクを提供する。
【解決手段】容器、注入管１３、及び注入口１４と、を備える液体貯蔵タンクにおいて、注入管１３の内筒面１７の周方向の一部が、その径方向に突出してなる間隙形成部３０を備え、容器の内部と外部とを連通する間隙３１が、その間隙形成部３０により、注入口１４から挿入された状態のジョッキノズル２１の外筒面２２と注入管１３の内筒面１７との間に形成される。
【選択図】図２

Description

本発明は、液体貯蔵タンクに関し、より詳細には、液体貯蔵タンクの容器に設けられた注入管に外部から挿入されたジョッキノズルから液体を容器に注入する作業時間を短縮すると共に、その作業中に生じる液体の吹き返しを防止する液体貯蔵タンクに関する。

液体が貯蔵される容器と、この容器から外部に向って突出した注入管とを備えた液体貯蔵タンクが知られている。この液体貯蔵タンクに液体を注入する場合には、注入管の注入口からジョッキノズルを挿入し、そのジョッキノズルから注入管を経由させて液体を容器へと注入している。

しかし、液体の注入時に、ジョッキノズルによって注入管が閉塞されると、液体が容器に注入されたときに、容器の内部から外部へ空気が排出されなくなり、容器の内部と外部とで空気の置換ができなくなる。このように、液体の注入時に空気の置換が無くなると、液体を容器に注入する作業時間が延びたり、その作業中に液体の吹き返しが生じたりする。

これに関して、注入管の周方向の全域に渡って、その内径を拡縮する隔壁を備え、その隔壁にエア抜き孔を形成した装置や、その構成に加えて、ジョッキノズルの先端が当接することで、ジョッキノズルが挿入される量を規制するストッパーを設けた装置が提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。

しかし、これらの装置では、ジョッキノズルを注入管から抜くときに、その隔壁にジョッキノズルが引っ掛かったり、あるいは、ジョッキノズルの先端部がストッパーからずれた場合に、そのストッパーにジョッキノズルの先端部が引っ掛かったりして、ジョッキノズルが抜き難くなるという問題があった。特に、ジョッキノズルが金属材料と比較して、変形し易い樹脂で構成されると、この問題はより顕著になる。

更に、それらの装置では、部品点数が多くなることに加えて製造工程も多くなり、製造コストが高くなるという問題もあった。

特開２００３−２６７０７２号公報 特開２０１３−２４８９１７号公報

本発明の目的は、より簡易な構成で、液体貯蔵タンクの容器に設けられた注入管に外部から挿入されたジョッキノズルから液体を容器に注入する作業時間を短縮すると共に、その作業中に生じる液体の吹き返しを防止することができる液体貯蔵タンクを提供することである。

上記の目的を達成する本発明の液体貯蔵タンクは、液体が貯蔵される容器と、この容器から外部に向って突出した注入管と、この注入管の先端に注入口と、を備える液体貯蔵タンクにおいて、前記注入管の内筒面の周方向の一部が、その径方向に突出してなり、前記
注入口から挿入された状態のジョッキノズルの外筒面と前記注入管の内筒面との間に、前記容器の内部と外部とを連通する間隙を形成する間隙形成部を備えることを特徴とする。

この液体貯蔵タンクによれば、液体貯蔵タンクの注入管の内筒面に設けられた間隙形成部が、ジョッキノズルの外筒面と注入管の内筒面との間に、容器の内部と外部とを連通する間隙を形成する。そして、この間隙により、ジョッキノズルから容器へ液体を注入したときに、この間隙を経由して容器の内部の空気が外部へと排出されるので、液体注入時の空気の置換を生じさせることができる。これにより、液体を容器に注入する作業時間を短縮すると共に、その作業中に生じる液体の吹き返しを防止することができる。

また、注入管に間隙形成部を備えるだけの簡易な構成で前述の効果を得られることにより、従来技術の装置と比較して、部品点数の減少と製造工程の簡略化とを図ることができるので、コストの削減に有利になる。

特に、この液体貯蔵タンクは、金属材料と比較して変形し易い樹脂などで構成されたジョッキノズルにより、容器に液体が注入される場合に、好適である。

本発明の実施形態からなる液体貯蔵タンクの構成図である。 図１のＩＩで示す注入管の軸方向の縦断面図であり、注入口から樹脂で構成されたジョッキノズルが挿入された状態を例示する。 図１のＩＩＩで示す注入管の径方向の横断面図であり、注入口から樹脂で構成されたジョッキノズルが挿入された状態を例示する。 注入口から金属材料で構成されたジョッキノズルが挿入された状態の縦断面図である。 間隙形成部の別形態を例示する縦断面図である。 注入管の別例を例示する構成図である。 エンジンに搭載された液体貯蔵タンクを例示する構成図である。

以下に、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態からなる液体貯蔵タンク１０を例示している。この液体貯蔵タンク１０は、液体１１を少なくとも一時的に貯蔵するタンクであって、容器１２、注入管１３、及び注入口１４を備えている。具体的には、この液体貯蔵タンク１０としては、燃料ヒータの燃料タンク、エンジンの燃料タンク、オイルパン、エンジンオイルのサブタンクを例示できる。

容器１２は、注入された液体１１が内底部に一時的に貯蔵されている。注入管１３は、容器１２の内部とその外部とを連通する管であり、容器１２から外部へ向って突出している。注入口１４は、注入管１３の先端に形成されて、外部へと開口している。

この液体貯蔵タンク１０においては、液体１１が、注入口１４から挿入された液体注入装置２０のジョッキノズル２１の先端から流出し、注入管１３を経由して、容器１２へと注入される。このとき、容器１２の内部に溜まった空気１５が、液体１１により押し出されて、注入管１３を経由して外部へと放出されることで、注入時の空気１５が置換される。そして、容器１２へ注入された液体１１は、容器１２の底部に一時的に貯蔵され、ポンプ１６により汲み出され、使用される。

なお、そのジョッキノズル２１は、樹脂、具体的には、ポリイミド合成繊維やポリエチレンで構成されており、金属材料のものと比較して、変形し易いものとする。

図２は、樹脂で構成されたジョッキノズル２１が挿入された状態の注入管１３の軸方向の縦断面図を、図３は、径方向の横断面図をそれぞれ例示している。

図２及び図３に示すように、上記のような液体貯蔵タンク１０において、注入管１３に間隙形成部３０を備え、容器１２の内部と外部とを連通する間隙３１がその間隙形成部３０により形成される。

間隙形成部３０は、横断面における注入管１３の内筒面１７の周方向の一部が、その径方向に突出してなる。より具体的に、この間隙形成部３０は、注入管１３の内筒面１７が内側に窪んでなるものであって、言い換えると内筒面１７から内側に向って突出した突起である。なお、この間隙形成部３０は、注入管１３の内筒面１７を肉厚に形成してもよく、注入管１３と別体で構成して、注入管１３の内筒面１７に接合することで形成してもよい。

間隙３１は、間隙形成部３０により、ジョッキノズル２１の外筒面２２と注入管１３の内筒面１７との間に形成され、容器１２の内部と外部とを連通する間隙である。より具体的に、間隙３１は、間隙形成部３０でジョッキノズル２１の外筒面２２が内側に変形する、つまり、外筒面２２が内側に窪むことにより、その間隙形成部３０の周囲に形成される。

この間隙３１が形成される様子を説明する。注入口１４から注入管１３の奥へ向ってジョッキノズル２１を挿入すると、ジョッキノズル２１の先端は、間隙形成部３０の表面により、注入管１３の奥へと導かれる。このときに、間隙形成部３０により、ジョッキノズル２１の外筒面２２が内側に窪むように変形する。これにより、間隙形成部３０の周囲に間隙３１が形成される。

また、間隙３１は、間隙形成部３０でジョッキノズル２１の先端側の注入管１３への挿入長Ｌ１が規制されることにより、その間隙形成部３０の周囲に形成される。

図２の点線は、間隙形成部３０が無い場合に、ジョッキノズル２１が注入管１３に挿入された状態を示している。このように、間隙形成部３０が無いと、ジョッキノズル２１は、注入口１４を閉鎖するまで、注入管１３に挿入されるおそれがある。

一方、間隙形成部３０が、ジョッキノズル２１の外筒面２２を押圧することで、挿入に対する抵抗になるので、ジョッキノズル２１の挿入長Ｌ１が規制される。そして、その挿入長Ｌ１が規制されることで、ジョッキノズル２１により注入口１４が閉鎖されることを回避できる。

このように、間隙形成部３０によって間隙３１を形成することで、ジョッキノズル２１から容器１２へ液体１１を注入したときに、この間隙３１を経由して容器１２の内部の空気１５が外部へと排出されるので、液体１１の注入時の空気１５の置換を生じさせることができる。これにより、液体１１は円滑に容器１２内に流入するようになるので、液体１１を液体貯蔵タンク１０に注入する作業時間を短縮することができると共に、その作業中に生じる液体１１の吹き返しを防止することができる。

また、注入管１３に間隙形成部３０を備えるだけの簡易な構成で前述の効果を得られることにより、従来技術の装置と比較して、部品点数の減少と製造工程の簡略化とを図ることができるので、コストの削減に有利になる。

この注入管１３の内筒面１７を内側に窪ませた間隙形成部３０は、注入管１３における注入口１４の近傍に配置される。一方で、注入口１４に配置されるとジョッキノズル２１を挿入し難くなり、注入口１４からジョッキノズル２１の挿入長Ｌ１より離間した位置に配置されると、間隙３１を形成できなくなる。

そこで、この間隙形成部３０は、縦断面における注入管１３の先端、つまり注入口１４から長さＬ２以上で、且つ、注入口１４から挿入長Ｌ１以下の範囲に配置されることが望ましい。なお、長さＬ２は、注入管１３の内径Ｒ１の４０％の値に設定される。

このように、注入口１４から長さＬ２以上の位置に配置されると、注入口１４からジョッキノズル２１を挿入し易くなり、また、間隙３１を確実に形成できるので、注入作業の短縮に有利になる。

また、間隙形成部３０は、その突出した表面にギャップやエッジがあると、ジョッキノズル２１の挿抜に不利になり、ジョッキノズル２１の外筒面２２に損傷が生じる原因になる。

そこで、この間隙形成部３０は、縦断面形状がオーバル形状を対称軸で分割した形状に形成されることが望ましい。オーバル形状とは、幾何学においては少なくとも一つの対称軸を有してなり、卵形、長円、又は楕円に似た形状を示し、微分可能な、すなわち滑らかな曲線で形成される形状である。

このような形状に間隙形成部３０が形成されることで、ジョッキノズル２１を挿抜したときに、そのジョッキノズル２１の先端が間隙形成部３０の滑らかな壁面により、中途の位置で引っ掛かることなく、注入管１３の奥へ、あるいは外へ導かれるので、注入作業の時間短縮に有利になる。また、ジョッキノズル２１の外筒面２２の変形の際に、その外筒面２２の損傷を回避できる。

特に、この縦断面形状は、以下のような構成を有する形状がより好ましい。ジョッキノズル２１を注入管１３へ挿入する際に、間隙形成部３０の縦断面形状におけるジョッキノズル２１の先端が接触する間隙形成部３０の壁面は、その先端を間隙形成部３０の突出方向へずらしながら、注入管１３の奥へ導く壁面がよい。また、注入管１３の奥へ向いた壁面は、ジョッキノズル２１を注入管１３から抜く際に、ジョッキノズル２１の先端部と接触しない壁面がよい。つまり、間隙形成部３０の縦断面形状における注入口１４に向いた壁面の傾斜角が、注入管１３の奥に向いた壁面の傾斜角よりも大きくなることが望ましい。このような縦断面形状にすることで、注入作業の時間短縮に有利になる。なお、間隙形成部３０の横断面形状は特に限定されないが、注入管１３の径方向が対称軸の軸方向となる形状が好ましい。

加えて、間隙形成部３０は、注入管１３の内筒面１７の内側に窪んだ深さの最大値Ｈ１が、内径Ｒ１に対して２５％未満の値になると、間隙３１の形成に不利になり、４５％を超える値になると、ジョッキノズル２１の挿入に不利になる。

そこで、この最大値Ｈ１は、注入管１３の内径Ｒ１に対して２５％以上、４５％以下の値になることが望ましい。例えば、注入管１３の内径Ｒ１を３５ｍｍとすると、最大値Ｈ１は１０ｍｍ程度が望ましい。

このような範囲に窪んだ深さの最大値Ｈ１を設定することで、間隙３１を確実に形成すると共に、ジョッキノズル２１を挿入し易くなるので、注入作業の時間短縮に有利になる。

上記の実施形態では、ジョッキノズル２１として、金属材料のものと比較して、変形し易いものを例に説明したが、このジョッキノズル２１として、金属材料で構成されたものを用いる場合には、以下のように構成するとよい。

図４は、金属材料で構成されたジョッキノズル２１が注入口１４から挿入された状態の縦断面図を例示している。

金属材料で構成されたジョッキノズル２１は、間隙形成部３０によりその外筒面２２が変形することはないが、間隙３１が、間隙形成部３０でジョッキノズル２１の先端側の注入管１３への挿入長Ｌ１が規制されることにより、その間隙形成部３０の周囲に形成される。

このジョッキノズル２１が、注入口１４から注入管１３に挿入されると、ジョッキノズル２１の先端が、間隙形成部３０によって、その間隙形成部３０の突出方向に導かれる。これにより、ジョッキノズル２１の先端側が、注入管１３の中心から外側にずれて、間隙形成部３０とその反対側の注入管１３の内筒面１７とで挟持されることになり、その挿入長Ｌ１が規制される。これにより、注入口１４における間隙形成部３０の上方側が閉塞することが回避されるので、注入作業時の空気１５の交換を行うことができる。

また、上記の実施形態では、間隙形成部３０が、注入管１３の内筒面１７の周方向の一部が、その内側に窪んでなるものを例に説明したが、間隙形成部３０が、注入管１３の内筒面１７の周方向の一部が、外側に膨らんで、注入口１４の内周の一部が内側から外側に向って拡大されるものでもよい。

図５は、ジョッキノズル２１が挿入された状態の注入管１３の軸方向の縦断面図を例示している。

ジョッキノズル２１は、注入口１４を閉鎖するように、注入管１３に挿入されても、内筒面１７の周方向の一部が外側に膨らんだ間隙形成部３０により、注入口１４の内周の一部が内側から外側に拡大されることで、間隙３１が形成される。これにより、ジョッキノズル２１によって注入口１４が閉塞されないので、注入作業時の空気１５の交換を行うことができる。

但し、このように、間隙形成部３０が外側に突出して設けられると、注入口１４の一部が拡大されることにより、注入口１４を塞ぐキャップに工夫が必要になる。

加えて、上記の液体貯蔵タンク１０は、液体１１を少なくとも一時的に貯蔵できればよく、上記の構成に限定されない。図６は、液体貯蔵タンク１０の別例を例示している。このように、注入管１３が、容器１２の内部に突出していてもよい。また、ポンプ１６を設けていなくてもよい。加えて、容器１２の底部に注入管１３とは異なる排出口を設けてもよい。

図７は、液体貯蔵タンク１０の一例を例示する。この液体貯蔵タンク１０は、エンジン４０に搭載されており、液体１１としてエンジンオイルを一時的に貯蔵するものである。この例示では、容器１２は、シリンダブロック４１の下端に接合されるオイルパンであり、注入管１３は、そのオイルパンへエンジンオイルを導くオイルフィラーである。なお、容器１２は、オイルパンへエンジンオイルを補充するサブタンクで構成してもよい。

以下では、液体１１はエンジンオイルとして、容器１２はオイルパンとして、注入管１
３はオイルフィラーとして、それぞれ記載する。

オイルパン１２の底部に溜められたエンジンオイル１１は、エンジン４０の各部へ、あるいはそのエンジン４０からの動力を伝達する図示しないトランスミッションなどへ供給して、それらを潤滑している。例えば、クランクシャフト４２においては、自身の回転により、オイルパン１２に溜められたエンジンオイル１１を撹拌することにより潤滑されている。その他の各部においては、オイルパン１２に溜められたエンジンオイル１１が、オイルストレーナ４３を介してポンプ１６で汲み上げられて、図示しないオイルクーラで冷却されたり、オイルフィルタでろ過されたりした後に、オイルギャラリを経由してオイルジェットなどにより供給されて、潤滑されている。なお、この各部としては、吸排気バルブ、ピストン、ターボチャージャ、及びトランスミッションを例示できる。

エンジンオイル１１は、使用するにつれて、その量が減少したり、すす、酸化物、ブローバイガスなどの混入、熱による性質の変化、酸化などによって、劣化したりする。そこで、所定の走行距離、あるいは使用期間ごとに交換する必要がある。

そこで、この液体貯蔵タンク１０を備えたエンジン４０によれば、前述した通りに、オイルフィラー１３に備えた間隙形成部３０により、エンジンオイル１１の交換時にオイルパン１２、あるいはサブタンクの空気１５が交換される。これにより、エンジンオイル１１をオイルパン１２に、あるいはサブタンクに注入する作業時間を短縮すると共に、その作業中に生じるエンジンオイル１１の吹き返しを防止することができる。

１０ 液体貯蔵タンク
１２ 容器
１３ 注入管
１４ 注入口
１７ 内筒面
２１ ジョッキノズル
２２ 外筒面
３０ 間隙形成部
３１ 間隙

Claims (7)

1. 液体が注入される容器と、この容器の内部及び外部を連通する注入管と、この注入管の先端に形成された注入口と、を備える液体貯蔵タンクにおいて、
   前記注入管の内筒面の周方向の一部が、その径方向に突出してなる間隙形成部を備え、
   前記容器の内部と外部とを連通する間隙が、その間隙形成部により、前記注入口から挿入された状態のジョッキノズルの外筒面と前記注入管の内筒面との間に形成されることを特徴とする液体貯蔵タンク。
2. 前記間隙形成部は、前記内筒面が内側に窪んでなり、
   前記間隙が、その間隙形成部で前記ジョッキノズルの外筒面が内側に変形することにより、その間隙形成部の周囲に形成される請求項１に記載の液体貯蔵タンク。
3. 前記間隙が、前記間隙形成部で前記ジョッキノズルの先端側の前記注入管への挿入長が規制されることにより、その間隙形成部の周囲に形成される請求項１又は２に記載の液体貯蔵タンク。
4. 前記間隙形成部の前記注入管の軸方向の縦断面形状が、オーバル形状が対称軸で分割された形状である請求項２又は３に記載の液体貯蔵タンク。
5. 前記間隙形成部における窪んだ深さの最大値が、前記注入管の内径に対して２５％以上、４５％以下の値になる請求項２〜４のいずれか１項に記載の液体貯蔵タンク。
6. 前記間隙形成部は、前記内筒面が外側に膨らんでなり、
   前記間隙が、その間隙形成部により前記注入口の内周の一部が外側に向って拡大することにより、形成される請求項１に記載の液体貯蔵タンク。
7. 前記液体がエンジンオイルであって、エンジンに搭載される請求項１〜６のいずれか１項に記載の液体貯蔵タンク。