JP2019065796A - 液体注入装置 - Google Patents

Abstract

【課題】冷却液等の液体を車両のリザーバータンク等に注入する際の利便性を向上させる。【解決手段】液体注入装置は、嵌合部および吸引部を具備する。その液体注入装置が具備する嵌合部は、液体保持部の注入口に嵌合する。その液体注入装置が具備する吸引部は、伸縮自在に構成されてその嵌合部がその注入口に嵌合した後にその嵌合部からその液体保持部の所定の位置に伸長してその液体保持部に注入された液体の吸引を行うことによりその液体保持部に保持される液体量を調整する。【選択図】図２

Description

本技術は、液体注入装置に関する。詳しくは、冷却液等を車両のリザーバータンク等に注入する液体注入装置に関する。

従来、車両のエンジン等を冷却する冷却液は、ラジエータやリザーバータンクに所定量注入されて使用される。この冷却液の注入の前に、ラジエータ、エンジン、リザーバータンクおよびこれらを連結するパイプ内が真空にされ、冷却液が満水注入される。これにより、冷却液をラジエータ等の内部に充填させることができる。その後、リザーバータンクの余分な冷却液を排出させることにより、規定量の冷却液の注入を行うことができる。このような注入方法においては、真空引きと冷却液の注入とが連続して行われる。そこで、真空引きと冷却液の注入を１つのノズルにより行う冷却液注入方法が使用されている。

例えば、冷却液注入口と冷却液注入口を囲むとともに外壁が冷却液注入口より高く配置されたオーバーフロー受溝部とを有するリザーバータンクにおいて、冷却液注入口に密着することにより真空引きの際の気密を保持しながら冷却液の充填および排出を行う冷却液注入装置が使用されている（例えば、特許文献１参照。）。

この冷却液注入装置では、冷却液注入口を液密にシールするシール部と冷却液注入口からリザーバータンクに挿入されて冷却液注入口内の所定の液面調整位置まで延在するノズル部とからなる可動ノズルを備えた冷却液注入装置が使用されている。その可動ノズルは、基部に形成された挿通孔にスライド移動可能に挿入されて配置され、真空引きの際にはシール部が冷却液注入口に密着してリザーバータンク内の空気を排出する。次に、可動ノズルが基部内をスライドすることにより、シール部が冷却液注入口から離れるとともにノズル部の先端が上述の液面調整位置に後退する。その後、リザーバータンク内の余分な冷却液が可動ノズルから吸い上げられる。これにより、リザーバータンク内には所定の液面調整位置に応じた量の冷却液が保持されることとなる。

特開２００６−７０８５０

上述の従来技術は、可動ノズルにおいてシール部およびノズル部が一体に成形されているため、可動範囲が限定されて液面調整位置の設定範囲が狭くなる。このため、リザーバータンクへの冷却液の注入量が制限され、利便性が低下するという問題がある。

本技術は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、リザーバータンク等に冷却液等の液体を注入する際の利便性を向上させることを目的としている。

本技術の態様は、液体保持部の注入口に嵌合する嵌合部と、伸縮自在に構成されて上記嵌合部が上記注入口に嵌合した後に上記嵌合部から上記液体保持部の所定の位置に伸長して上記液体保持部に注入された液体の吸引を行うことにより上記液体保持部に保持される液体量を調整する吸引部とを具備する液体注入装置である。伸縮自在に構成された吸引部を液体保持部の所定の位置に伸長することにより液体保持部液量が調整されるため、液体保持部の液面調整位置を広範囲に設定することができる。利便性の向上が期待される。

また、本技術の態様において、上記吸引部は、上記吸引の前に上記液体保持部への上記液体の注入をさらに行ってもよい。当該態様においては、吸引部が液体の注入および吸引を行う。

また、本技術の態様において、上記吸引部は、上記注入の前に上記液体保持部の排気をさらに行ってもよい。当該態様においては、吸引部が液体保持部の排気と液体の注入および吸引とを行う。

また、本技術の態様において、上記吸引部は、上記吸引後に収縮して上記嵌合部内に収納されてもよい。当該態様においては、伸縮自在に構成された吸引部が液体吸引後に収縮して嵌合部内に収納される。

また、本技術の態様において、上記吸引部は、外筒および内筒により構成されて上記外筒を動かすことにより上記吸引部を伸長させてもよい。当該態様においては、２重に配置された筒のうち外筒を可動とすることにより吸引部を伸縮自在に構成する。

本技術に係る液体注入装置は、リザーバータンク等に冷却液等の液体を注入する際の利便性を向上させるという優れた効果を奏する。

本技術の第１の実施の形態に係る液体注入装置の構成例を示す図である。 本技術の第１の実施の形態に係る液体注入装置の内部の構成例を示す図である。 本技術の第１の実施の形態に係る液体注入の一例を示す図である。 本技術の第１の実施の形態に係る液体注入の一例を示す図である。 本技術の第１の実施の形態に係る液体注入の一例を示す図である。 本技術の第１の実施の形態に係るシール部の構成例を示す図である。 本技術の第２の実施の形態に係る収縮位置の検出の一例を示す図である。

次に、図面を参照して、本技術を実施するための形態（以下、実施の形態と称する）を説明する。以下の図面において、同一または類似の部分には同一または類似の符号を付している。ただし、図面は、模式的なものであり、各部の寸法の比率等は現実のものとは必ずしも一致しない。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれることは勿論である。

＜１．第１の実施の形態＞
［液体注入装置の構成］
図１は、本技術の第１の実施の形態に係る液体注入装置の構成例を示す図である。同図におけるａおよびｂは、それぞれ液体注入装置の上面図および側面図を表す。この液体注入装置１は、液体保持部に液体を注入するものである。車両のリザーバータンクに冷却液を注入する場合を例に挙げて液体注入装置１の構成を説明する。同図の液体注入装置１は、本体外装部１０と、嵌合部２０と、チャック部３０と、ホース連結部４０とを備える。

本体外装部１０は、液体注入装置１の外装部である。この本体外装部１０には、嵌合部２０、チャック部３０およびホース連結部４０の他に作業者が液体注入装置１を持つ際の取っ手１１や液体注入装置を係止する際のＬ字金具１２等が配置される。また、本体外装部１０の内側には、後述する吸引部５０等が配置される。

嵌合部２０は、リザーバータンクの冷却液注入口に嵌合するものである。この嵌合部２０には、中央部に開口部を有する。この開口部を介して後述する吸引部が嵌合部２０からリザーバータンクに挿入される。

チャック部３０は、液体注入装置１をリザーバータンクの冷却液注入口に密着させるものである。このチャック部３０は、液体注入装置１の側面にそれぞれ配置され、爪チャック３１と、チャック駆動部３２とを備える。爪チャック３１は、冷却液注入口を把持するものである。この爪チャック３１は、同図におけるａの点線および実線により表したように駆動され、嵌合部２０と冷却液注入口とを圧接して把持する。また、チャック駆動部３２は、爪チャック３１を駆動するものである。

ホース連結部４０は、冷却液を供給するホース等を連結するものである。このホース連結部４０に連結されるホースには、冷却液の供給の他に、リザーバータンクを真空引きするための真空ポンプに連結するホースおよびリザーバータンクから余分な冷却液を吸引するためのポンプに連結するホースが該当する。これらのホースは、それぞれ異なるホース連結部４０に連結される。

図２は、本技術の第１の実施の形態に係る液体注入装置の内部の構成例を示す図である。同図の液体注入装置１は、図１において説明した嵌合部２０等の他に、吸引部５０と、駆動部６０とを備える。また、同図の点線は、リザーバータンク９の断面を表す。このリザーバータンク９は、冷却液を保持するものである。また、リザーバータンク９は、エンジンやラジエータと連結パイプにより連結されている。この連結パイプには、リザーバータンク９に保持された冷却液をエンジンやラジエータに循環させるウオーターポンプ（不図示）が配置される。そして、エンジン等を循環した冷却液がリザーバータンク９に戻されることにより冷却系統が構成される。車両の使用に応じて冷却液が減少した際には、リザーバータンク９に保持された冷却液が冷却系統に補充され、冷却液の不足によるエンジン等の過熱を防止することができる。

このような冷却系統を維持するため、リザーバータンク９に保持される冷却液量が規定されている。液体注入装置１は、この規定された量の冷却液をリザーバータンク９に注入する。冷却液の注入は、リザーバータンク９に配置された冷却液注入口９１を介して行なわれる。同図においては、嵌合部２０と冷却液注入口９１とが密着された状態を表した。なお、リザーバータンク９は、特許請求の範囲に記載の液体保持部の一例である。冷却液注入口は、特許請求の範囲に記載の注入口の一例である。

吸引部５０は、リザーバータンク９に注入された冷却液の吸引を行うものである。この吸引部５０は、嵌合部２０が冷却液注入口９１に嵌合した後に、嵌合部２０および冷却液注入口９１を介してリザーバータンク９内の所定の位置に伸長し、冷却液の吸引を行う。これにより、リザーバータンク９に保持される冷却液の液面位置を調整することができる。すなわち、リザーバータンク９に規定量の冷却液を注入することができる。また、冷却液の吸引後に、吸引部５０は、収縮して嵌合部２０内に収納される。これにより吸引部５０を液体注入装置１に収納させることができる。このように、吸引部５０は、伸縮自在に構成される。同図におけるａは吸引部５０が液体注入装置１に収納された状態を表し、同図におけるｂは吸引部５０が伸長した状態を表した図である。

同図の吸引部５０は、外筒５２と、内筒５１とにより構成される。このうち内筒５１は、液体注入装置１に固定される。一方、外筒５２は、内筒５１および嵌合部２０の開口部の間に配置され、吸引部５０の軸方向に移動可能に配置される。この外筒５２が内筒５１および嵌合部２０と摺動しながら移動することにより、吸引部５０を伸縮させることができる。内筒５１には、複数のホース連結部４０の内の１つが選択されて接続される。すなわち、内筒５１の接続先がホース連結部４０の何れか１つに切り替えられる。これは、液体注入装置１の内部の配管を切り替えることにより行うことができる。

なお、吸引部５０の構成は、この例に限定されない。例えば、蛇腹状の伸縮部を有する筒状の吸引部を使用することもできる。

駆動部６０は、吸引部５０を伸縮させるものである。この駆動部６０は、モータ６１と、モータギア６２と、外筒連動部６３と、ねじ６４とを備える。モータ６１は、ねじ６４を回転させるものである。モータギア６２は、モータ６１の動力をねじ６４の回転に変換するものである。このモータギア６２は、係合する複数の歯車により構成することができる。外筒連動部６３は、ねじ６４の回転運動を直線運動に変換するとともに外筒５２を連動させるものである。この外筒連動部６３は、ねじ６４と螺接するとともに外筒５２と連結されて構成される。この駆動部６０においては、モータ６１の回転方向に応じた方向に外筒５２を移動させることにより吸引部５０を伸縮させることができる。モータ６１には、例えば、ステッピングモータを使用することができる。また、エンコーダをモータ６１に配置して回転数を検出することにより、モータ６１の回転数を精密に制御することができる。

また、同図に表したように、駆動部６０を液体注入装置１の側面部のうちホース連結部４０と同じ面に配置することにより、液体注入装置１を小型化することができる。冷却液注入の際、液体注入装置１は、嵌合部２０を下にする垂直方向に保持される。この際、連結されたホースにより、ホース連結部４０の下部はデッドスペースとなる。そこで、ホース連結部４０の下部に駆動部６０を配置することにより、デッドスペースを有効に利用することができ、液体注入装置１を小型化することができる。

［液体注入手順］
図３乃至５は、本技術の第１の実施の形態に係る液体注入の一例を示す図である。図３乃至５は、嵌合部２０およびリザーバータンク９の冷却液注入口９１が密着されて冷却液が注入される過程を表した図である。なお、同図においては、簡略化した嵌合部２０等を記載している。また、リザーバータンク９とラジエータ等とを連結する連結パイプの記載も省略している。

まず、液体注入装置１の嵌合部２０とリザーバータンク９の冷却液注入口９１とが密着される（図３におけるａ）。これは、液体注入装置１の嵌合部２０がリザーバータンク９の冷却液注入口９１に嵌合された後、前述の爪チャック３１が冷却液注入口９１を把持することにより行うことができる。次に、吸引部５０の外筒５２を所定の位置に伸長させる（図３におけるｂ）。これは、モータ６１を所定回数回転させることにより行うことができる。

次に、吸引部５０からリザーバータンク９内を排気する（図４におけるｃ）。これは、吸引部５０の内筒５１の接続先を真空ポンプに連結されたホース連結部４０に切り替えることにより行うことができる。なお、図４におけるｃの矢印は、排気の際の空気の流れを表した図である。真空ポンプ等の排気系統に圧力センサを配置して圧力を測定しながら排気を行うことにより、リザーバータンク９内を所定の真空度にすることができる。また、予め規定された時間排気を行うことにより、所定の真空度にすることもできる。次に、リザーバータンク９に冷却液３が注入される（図４におけるｄ）。これは、吸引部５０の内筒５１の接続先を冷却液が供給されるホースに連結されたホース連結部４０に切り替えることにより行うことができる。排気によりリザーバータンク９内が真空となった後に冷却液３が注入されるため、リザーバータンク９等が冷却液３による満水状態となる。なお、図４におけるｄの矢印は、冷却液３の注入の際の冷却液３の流れを表した図である。

次に、リザーバータンク９内に注入された冷却液を吸引する（図５におけるｅ）。これは、吸引部５０の内筒５１の接続先を冷却液吸引ポンプに連結されたホース連結部４０に切り替えるとともにリザーバータンク９内に大気を導入することにより行うことができる。リザーバータンク９内への大気の導入は、例えば、嵌合部２０と冷却液注入口９１との間のシール部を動かして通路を設けることにより行うことができる。図５におけるｅの矢印は、冷却液３の吸引の際の冷却液３の流れを表した図である。この吸引により、冷却液３の液面は、伸長した吸引部５０の先端の位置に略等しい位置となる。これにより、冷却液３の注入量が調整される。その後外筒５２が嵌合部２０内に移動することにより、吸引部５０が収縮して嵌合部２０内に収納される（図５におけるｆ）。

このように、リザーバータンク９内に満水注入された冷却液３を所定の位置に伸長された吸引部５０により吸引することにより、リザーバータンク９内に残る冷却液３の液量を調整することができる。また、吸引部５０を嵌合部２０内に収納し、リザーバータンク９と嵌合部２０とを嵌合させた際に吸引部５０を伸長させることにより、液体注入装置１を誤って落下させた場合等の衝撃から吸引部５０の摺動部分を保護することができる。

［シール部の構成］
図６は、本技術の第１の実施の形態に係るシール部の構成例を示す図である。同図は、嵌合部２０、外筒５２および内筒５１の構成を表した模式断面図である。冷却液が吸引部５０等から液体注入装置１の内部に侵入すると、駆動部６０が破損する可能性がある。そこで、外筒５２と内筒５１および嵌合部２０との間にシール部を配置し、冷却液の浸入を防止する。同図においては、パッキン７１および７２によりシール部が構成される。パッキン７１は外筒５２および内筒５１の間に配置され、パッキン７２は外筒５２および嵌合部２０の間に配置される。これら２つのパッキンにより冷却液の液体注入装置１の内部への侵入を防ぐことができる。

なお、液体注入装置１の構成は、この例に限定されない。例えば、吸引部５０は冷却液の注入および吸引のみを行い、リザーバータンク９の排気は吸引部５０とは異なるノズル等により行う構成にすることもできる。同様に、吸引部５０は冷却液の吸引のみを行い、冷却液の注入およびリザーバータンク９の排気は吸引部５０とは異なるノズル等により行う構成にすることもできる。また、例えば、車両等のブレーキオイルを保持するブレーキオイルリザーバータンクへのブレーキオイルの注入に液体注入装置１を適用することもできる。

以上説明したように、本技術の第１の実施の形態の液体注入装置１では、嵌合部２０が冷却液注入口９１に嵌合した後に、吸引部５０がリザーバータンク９内の所定の位置に伸長してリザーバータンク９に注入された冷却液を吸引する。これにより、リザーバータンク９に保持される冷却液の量を調整することができる。この際、吸引部５０が伸縮自在に構成されているため、冷却液量の調整範囲を広くすることが可能となる。これにより、リザーバータンク９に冷却液を注入する際の利便性を向上させることができる。

＜２．第２の実施の形態＞
上述の第１の実施の形態の液体注入装置１は、冷却液の吸引後に吸引部５０を収縮させていた。これに対し、本技術の第２の実施の形態の液体注入装置は、収縮させた際の吸引部５０の位置の検出をさらに行う点で、第１の実施の形態と異なる。

［収縮位置の検出］
図７は、本技術の第２の実施の形態に係る収縮位置の検出の一例を示す図である。同図は、駆動部６０のうちモータギア６２、外筒連動部６３およびねじ６４の配置を表した模式図である。同図の駆動部６０は、位置検出センサ６５をさらに備える点で図２において説明した駆動部６０と異なる。また、外筒連動部６３は、突出部６３１をさらに備える。同図におけるａは、外筒連動部６３等の断面図である。同図におけるｂは、外筒連動部６３および位置検出センサ６５の配置を表す上面図である。

位置検出センサ６５は、外筒連動部６３の位置を検出するセンサである。この位置検出センサ６５は、コの字形状を有するセンサである。コの字の突出部分のうちの一方に投光部が配置され、他方に受光部が配置される。投光部から受光部への光の伝搬が外筒連動部６３の突出部６３１により遮られた際に、位置検出センサ６５から信号が出力される。具体的には、吸引部５０を嵌合部２０内に収納する際、吸引部５０の収縮に伴い外筒連動部６３が上昇して位置検出センサ６５のコの字部分に突出部６３１が到達すると、位置検出センサ６５から信号が出力される。この信号を検出することにより、外筒連動部６３の位置を検出することができる。

この位置検出センサ６５が配置された位置に対応する外筒連動部６３の位置を吸引部５０の待機位置とし、吸引部５０を嵌合部２０内に収納する際に吸引部５０が待機位置に戻ったか否かを位置検出センサ６５により検出することができる。これにより、モータ６１の故障等による吸引部５０の動作不良を検出することができる。

これ以外の液体注入装置１の構成は本技術の第１の実施の形態において説明した液体注入装置１と同様であるため、説明を省略する。

以上説明したように、本技術の第２の実施の形態の液体注入装置１は、位置検出センサ６５を配置して吸引部５０の待機位置を検出することにより、吸引部５０の動作不良を検出することができる。

最後に、上述した各実施の形態の説明は本技術の一例であり、本技術は上述の実施の形態に限定されることはない。このため、上述した各実施の形態以外であっても、本技術に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。

１ 液体注入装置
２０ 嵌合部
３０ チャック部
３１ 爪チャック
３２ チャック駆動部
４０ ホース連結部
５０ 吸入部
５１ 外筒
５２ 内筒
６０ 駆動部
６１ モータ
６２ モータギア
６３ 外筒連動部
６３１ 突出部
６４ ねじ
６５ 位置検出センサ
７１、７２ パッキン
９ リザーバータンク
９１ 冷却液注入口

Claims (5)

1. 液体保持部の注入口に嵌合する嵌合部と、
   伸縮自在に構成されて前記嵌合部が前記注入口に嵌合した後に前記嵌合部から前記液体保持部の所定の位置に伸長して前記液体保持部に注入された液体の吸引を行うことにより前記液体保持部に保持される液体量を調整する吸引部と
   を具備する液体注入装置。
2. 前記吸引部は、前記吸引の前に前記液体保持部への前記液体の注入をさらに行う請求項１記載の液体注入装置。
3. 前記吸引部は、前記注入の前に前記液体保持部の排気をさらに行う請求項２記載の液体注入装置。
4. 前記吸引部は、前記吸引後に収縮して前記嵌合部内に収納される請求項１記載の液体注入装置。
5. 前記吸引部は、外筒および内筒により構成されて前記外筒を動かすことにより前記吸引部を伸長させる請求項１記載の液体注入装置。

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