JP2020183734A - 気液分離タンクのキャップ - Google Patents

Abstract

【課題】弁体の意図しない開弁を抑制することが可能な気液分離タンクのキャップを提供する。【解決手段】キャップ１０は、キャップ本体２０と、区画部２４と、加圧弁３０と、板ばね３１とを備える。区画部２４は、キャップ本体２０の内部空間を、気液分離タンクの内部空間に連通されるタンク室Ｓ１と、大気に連通される大気室Ｓ２とに区画するとともに、それらを連通させる連通孔２４０が形成される。加圧弁３０は、連通孔２４０を閉塞する。板ばね３１は、加圧弁３０に付勢力を付与する。加圧弁３０は、板ばね３１の付勢力に抗して開弁することにより、タンク室Ｓ１と大気室Ｓ２とを連通させるものである。板ばね３１は、水平方向の付勢力を加圧弁３０に付与している。【選択図】図１

Description

本開示は、気液分離タンクのキャップに関する。

車両には、エンジンの冷却系統を循環する冷却水に含まれる空気を除去するために、冷却水と空気とを分離する気液分離タンクが設けられているものがある。このような気液分離タンクには、その内部に冷却水を供給するための開口部が設けられている。この気液分離タンクの開口部を閉塞するためのキャップとしては、例えば特許文献１に記載のキャップがある。

特許文献１に記載のキャップは、ガスケットと、加圧弁と、負圧弁とを備えている。ガスケット、加圧弁、及び負圧弁は弁ケース内に収容されている。ガスケットは、弁ケース内に形成されている弁座に対して上方から接するように配置されている。加圧弁は、弁ケース内に設けられた第１コイルばねの付勢力により、ガスケットの上面に押圧されている。このコイルばねの付勢力が加圧弁を介してガスケットに付与されることにより、ガスケットが弁ケース内に着座した状態で保持されている。負圧弁は、弁ケース内に設けられた第２コイルばねの付勢力により、ガスケットの底面に押圧されている。このキャップでは、気液分離タンク内の空気の圧力変動に応じて加圧弁及び負圧弁が動作することにより、エンジンの冷却系統を流れる冷却水の圧力を調整することが可能となっている。

特開２００１−２７１２１号公報

車両では、その走行中の振動が気液分離タンクに伝達されることにより、気液分離タンクが振動する可能性がある。気液分離タンクと共にキャップが振動すると、加圧弁や負圧弁に作用する慣性力がコイルばねに付与されることにより、各コイルばねが伸縮する可能性がある。各コイルばねの伸縮により加圧弁に付与されている付勢力が低下すると、気液分離タンク内の空気の圧力が所定の開弁圧力に達していないにも関わらず、加圧弁が意図せずに開弁する可能性がある。同様の意図しない開弁は負圧弁にも生じる可能性がある。仮に車両の振動により気液分離タンク内の冷却水の液面が乱れているときに、加圧弁や負圧弁が意図せずに開弁すると、気液分離タンク内の冷却水が外部に漏れる可能性がある。

本開示は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、弁体の意図しない開弁を抑制することが可能な気液分離タンクのキャップを提供することにある。

上記課題を解決する気液分離タンク（１００）のキャップ（１０）は、キャップ本体（２０）と、区画部（２４）と、弁体（３０，４０）と、付勢部材（３１，３２，４１）と、を備える。キャップ本体は、気液分離タンクの開口部に装着される。区画部は、キャップ本体の内部空間を、気液分離タンクの内部空間に連通されるタンク室（Ｓ１）と、大気に連通される大気室（Ｓ２）とに区画するとともに、タンク室と大気室とを連通させる連通孔（２４０，２４１）が形成される。弁体は、連通孔を閉塞する。付勢部材は、弁体に付勢力を付与する。弁体は、タンク室の内圧と大気室の内圧との差に基づき付勢部材の付勢力に抗して開弁することにより、タンク室と大気室とを連通させるものである。付勢部材は、鉛直方向と交差する所定方向の付勢力を弁体に付与している。

この構成によれば、付勢部材から弁体に付与されている付勢力の方向が鉛直方向と交差する方向となるため、振動に伴い弁体に作用する慣性力の方向と付勢部材の付勢方向とを異ならせることができる。これにより、振動に伴い弁体に慣性力が作用した場合であっても、付勢部材が付勢方向に動作し難くなる。結果的に、付勢部材から弁体に付与されている付勢力が低下するような状況が生じ難くなるため、弁体の意図しない開弁を抑制することができる。

なお、上記手段、特許請求の範囲に記載の括弧内の符号は、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一例である。

本開示によれば、弁体の意図しない開弁を抑制することが可能な気液分離タンクのキャップを提供できる。

図１は、第１実施形態の気液分離タンクのキャップの断面構造を示す断面図である。 図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面構造を示す断面図である。 図３は、第１実施形態の変形例の気液分離タンクのキャップの断面構造を示す断面図である。 図４は、第２実施形態の気液分離タンクのキャップの分解断面構造を示す断面図である。 図５は、第２実施形態の気液分離タンクのキャップに設けられる弁体ガイド部の分解断面構造を示す断面図である。 図６は、第３実施形態の気液分離タンクのキャップの断面構造を示す断面図である。 図７は、第４実施形態の気液分離タンクのキャップの断面構造を示す断面図である。 図８は、他の実施形態の加圧弁の側面構造を示す側面図である。

以下、気液分離タンクのキャップの実施形態について図面を参照しながら説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
＜第１実施形態＞
はじめに、図１に示される第１実施形態の気液分離タンク１００のキャップ１０について説明する。

気液分離タンク１００には、車両のエンジンを冷却するための冷却系統を循環する冷却水が流入する。気液分離タンク１００は、冷却水と、冷却水に含まれる空気とを分離するためのタンクである。気液分離タンク１００において分離された冷却水は冷却系統に戻される。気液分離タンク１００は、軸線ｍ１を中心に有底円筒状に形成されている。本実施形態では、軸線ｍ１は、鉛直方向Ｚに平行な方向である。したがって、気液分離タンク１００は鉛直方向Ｚに直立するように設置されている。なお、図中のＺ１方向は鉛直方向上方を示し、Ｚ２方向は鉛直方向下方を示している。気液分離タンク１００では、その上端部に形成された開口部１０１から冷却水を供給することが可能となっている。キャップ１０は、気液分離タンク１００の開口部１０１に装着される。キャップ１０は、気液分離タンク１００の開口部１０１を閉塞するとともに、気液分離タンク１００の内部の冷却水の圧力、換言すれば冷却系統内の冷却水の圧力を所定の圧力に調整する。

図１に示されるように、本実施形態のキャップ１０は、キャップ本体２０と、加圧弁３０と、負圧弁４０とを備えている。本実施形態では、加圧弁３０及び負圧弁４０が弁体に相当する。以下では、便宜上、鉛直方向Ｚに直交する２軸方向のうちの一方の軸方向をＸ軸方向と称し、他方の軸方向をＹ軸方向と称する。Ｘ軸方向及びＹ軸方向は水平方向である。

キャップ本体２０は、軸線ｍ１を中心にカップ状に形成されている。キャップ本体２０の内周面には、雌ねじ山２１が形成されている。雌ねじ山２１が、気液分離タンク１００の上端部の外周に形成される雄ねじ山１０２にねじ込まれることにより、キャップ本体２０は気液分離タンク１００の上端部に締結されて固定される。

キャップ本体２０の上壁部２２の内面には、第１弁体ガイド部２３と、区画部２４と、第２弁体ガイド部２５と、ガード部２６と、固定部２７とが形成されている。
図２に示されるように、区画部２４は、軸線ｍ１を中心に円環状に形成されている。図１に示されるように、区画部２４の鉛直方向下方Ｚ２に形成される開口部は、蓋部材７０により閉塞されている。この区画部２４及び蓋部材７０により、キャップ本体２０の内部空間がタンク室Ｓ１と大気室Ｓ２とに区画されている。タンク室Ｓ１は、区画部２４及び蓋部材７０の外部に設けられている空間である。タンク室Ｓ１は、気液分離タンク１００の内部空間に連通されている。したがって、タンク室Ｓ１の内圧は、気液分離タンク１００の内圧に等しい。大気室Ｓ２は、区画部２４及び蓋部材７０の内部に設けられている空間である。大気室Ｓ２は、キャップ本体２０の上壁部２２に形成された大気連通口２８を通じて大気に連通されている。したがって、大気室Ｓ２の内圧は大気圧に等しい。大気連通口２８の内周面には、外部から大気室Ｓ２への異物の侵入を阻害するための突出部２８０が形成されている。本実施形態では、突出部２８０が迷路構造に相当する。区画部２４には、タンク室Ｓ１と大気室Ｓ２とを連通させる連通孔２４０，２４１が形成されている。

図１及び図２に示されるように、第１弁体ガイド部２３は、軸線ｍ１を中心に矩形環状に形成されている。第１弁体ガイド部２３が有する４つの外壁のうち、３つの外壁には、Ｕ状の切欠き２３０〜２３２がそれぞれ形成されている。切欠き２３０は、区画部２４の連通孔２４０に対向する位置に配置されている。

加圧弁３０は、その基端部３００が第１弁体ガイド部２３の切欠き２３０に挿入されるかたちで第１弁体ガイド部２３の外周面と区画部２４の内周面との間の隙間に配置されている。加圧弁３０の先端には弁部３０１が設けられている。区画部２４の連通孔２４０において大気室Ｓ２に開口する部分の内周面には、加圧弁３０の弁部３０１が着座する弁座が形成されている。弁部３０１には、連通孔２４０の内周面との間に形成される隙間をシールするためのゴム製のシール材、例えばエチレンプロピレンジエンゴム等が塗布されている。

図２に示されるように、加圧弁３０には、区画部２４に取り付けられる板ばね３１によりＸ軸方向の付勢力が付与されている。板ばね３１の付勢力により、加圧弁３０は、その弁部３０１が連通孔２４０の内周面に着座した状態で、すなわち閉弁状態で保持されている。本実施形態では、板ばね３１が、加圧弁３０に付勢力を付与する付勢部材に相当する。また、Ｘ軸方向が、鉛直方向Ｚと交差する所定方向に相当する。加圧弁３０が板ばね３１の付勢力に抗してＸ軸方向に変位することにより連通孔２４０の内周面から弁部３０１が離座して、加圧弁３０が開弁すると、タンク室Ｓ１と大気室Ｓ２とが連通される。以下では、便宜上、Ｘ軸方向を加圧弁３０の開閉方向とも称する。

加圧弁３０の基端部３００のＹ軸方向及び鉛直方向上方Ｚ１の変位は第１弁体ガイド部２３の切欠き２３０の内周面により規制されている。この規制構造により、加圧弁３０は、その開閉方向Ｘとは異なる方向への変位が規制されている。このように、本実施形態では、第１弁体ガイド部２３が、開閉方向Ｘとは異なる方向への加圧弁３０の変位を規制する規制部材に相当する。

第２弁体ガイド部２５は、区画部２４において連通孔２４１が形成されている部分の外側に設けられている。第２弁体ガイド部２５は、略矩形の箱状に形成されている。第２弁体ガイド部２５の鉛直方向下方Ｚ２に形成される開口部は蓋部材７１により閉塞されている。第２弁体ガイド部２５の内周面、区画部２４の外周面、及び蓋部材７１により区画される空間は、負圧弁４０が収容される弁体収容空間Ｓ３を構成している。車両の振動が気液分離タンク１００に伝達されることにより気液分離タンク１００内の冷却水の液面が乱れた際に、蓋部材７１は、冷却水が負圧弁４０にかかることを防止する。

第２弁体ガイド部２５において区画部２４の連通孔２４１に対向する外壁部には、弁体収容空間Ｓ３とタンク室Ｓ１とを連通させる連通孔２５０が形成されている。弁体収容空間Ｓ３は、連通孔２５０を通じてタンク室Ｓ１に連通されている。弁体収容空間Ｓ３はタンク室Ｓ１の一部である。

負圧弁４０は、その基端部４００が第２弁体ガイド部２５の連通孔２５０に挿入されるかたちで弁体収容空間Ｓ３に配置されている。負圧弁４０の先端部には弁部４０１が設けられている。区画部２４の連通孔２４１における弁体収容空間Ｓ３に開口する部分の内周面は、負圧弁４０の弁部４０１が着座する弁座を構成している。弁部４０１には、連通孔２４１との間に形成される隙間をシールするためのシール材が塗布されている。

図２に示されるように、負圧弁４０には、第２弁体ガイド部２５に設けられるコイルばね４１によりＸ軸方向の付勢力が付与されている。コイルばね４１の付勢力により、負圧弁４０は、その弁部４０１が連通孔２４１の内周面に着座した状態で、すなわち閉弁状態で保持されている。本実施形態では、コイルばね４１が、負圧弁４０に付勢力を付与する付勢部材に相当する。負圧弁４０がコイルばね４１の付勢力に抗してＸ軸方向に変位することにより連通孔２４１の内周面から弁部４０１が離座すると、タンク室Ｓ１と大気室Ｓ２とが連通される。以下では、便宜上、Ｘ軸方向を負圧弁４０の開閉方向とも称する。なお、コイルばね４１から負圧弁４０に付与されている付勢力は、板ばね３１から加圧弁３０に付与されている付勢力よりも小さい。

ガード部２６は、区画部２４において連通孔２４０が形成されている部分の外側に設けられている。ガード部２６は、連通孔２４０におけるタンク室Ｓ１の開口部分に対して所定の隙間をあけて対向するように配置されている。
固定部２７は、第２弁体ガイド部２５及びガード部２６の外側に設けられている。固定部２７は、円環状のガスケット５０及びプレート５１をキャップ本体２０の上壁部２２の内面に固定するための部材である。プレート５１は、キャップ本体２０の上壁部２２の内面とガスケット５０とに挟まれるように配置されている。気液分離タンク１００にキャップ１０が取り付けられた際に、気液分離タンク１００の上端面にガスケット５０が密着することにより、気液分離タンク１００とキャップ１０との間に形成される隙間がシールされる。プレート５１は、気液分離タンク１００にキャップ１０を取り付ける際にガスケット５０が破損することを抑制するために設けられている。

次に、本実施形態のキャップ１０の動作例について説明する。
車両では、エンジンの冷却系統を循環する冷却水の温度が上昇すると、冷却水の体積膨張により冷却水の圧力が上昇する。これにより、気液分離タンク１００の内部に貯留されている冷却水及び空気の圧力も上昇する。結果として、キャップ１０のタンク室Ｓ１の内圧が大気圧よりも上昇することになる。キャップ１０のタンク室Ｓ１の内圧が所定の上限設定圧力Ｐ１０以上になると、加圧弁３０が板ばね３１の付勢力に抗して開弁方向に変位する。上限設定圧力Ｐ１０は、タンク室Ｓ１の内圧により加圧弁３０に加わる力を「Ｆ１０」とし、大気室Ｓ２の内圧により加圧弁３０に加わる力を「Ｆ１１」とし、板ばね３１により加圧弁３０に付与されている付勢力を「Ｆ１２」とするとき、「Ｆ１０＝Ｆ１１＋Ｆ１２」を満たす力Ｆ１０を加圧弁３０に付与することが可能なタンク室Ｓ１の内圧である。

加圧弁３０が開弁すると、タンク室Ｓ１と大気室Ｓ２とが区画部２４の連通孔２４０を通じて連通される。これにより、気液分離タンク１００の内部の空気が連通孔２４０を通じて大気に流出するため、気液分離タンク１００の内圧が減少する。気液分離タンク１００の内圧の減少により、タンク室Ｓ１の内圧が上限設定圧力Ｐ１０未満になると、加圧弁３０が閉弁状態となり、タンク室Ｓ１と大気室Ｓ２との連通が遮断される。このような加圧弁３０の開閉動作により、気液分離タンク１００の内圧が上限設定圧力Ｐ１０未満に調整される。

一方、エンジンの冷却系統を循環する冷却水の温度が低下すると、冷却水の体積収縮により冷却水の圧力が低下する。これにより、気液分離タンク１００の内部に貯留されている冷却水及び空気の圧力も低下することになる。結果として、キャップ１０のタンク室Ｓ１の内圧が大気圧よりも低下することになる。タンク室Ｓ１の内圧が所定の下限設定圧力Ｐ２０以下になると、負圧弁４０がコイルばね４１の付勢力に抗して開弁方向に変位する。下限設定圧力Ｐ２０は、タンク室Ｓ１の内圧により負圧弁４０に加わる力を「Ｆ２０」とし、大気室Ｓ２の大気圧により負圧弁４０に加わる力を「Ｆ２１」とし、コイルばね４１により負圧弁４０に付与されている付勢力を「Ｆ２２」とするとき、「Ｆ２０＋Ｆ２２＝Ｆ２１」を満たす力Ｆ２０を負圧弁４０に付与することが可能なタンク室Ｓ１の内圧である。

負圧弁４０が開弁すると、タンク室Ｓ１と大気室Ｓ２とが区画部２４の連通孔２４１を通じて連通される。これにより、大気室Ｓ２の空気が連通孔２４１を通じてタンク室Ｓ１に流入するため、気液分離タンク１００の内圧が上昇する。気液分離タンク１００の内圧の上昇により、タンク室Ｓ１の内圧が下限設定圧力Ｐ２０よりも大きくなると、負圧弁４０が閉弁状態となり、タンク室Ｓ１と大気室Ｓ２との連通が遮断される。このような負圧弁４０の開閉動作により、気液分離タンク１００の内圧が下限設定圧力Ｐ２０以上に調整される。

以上説明した本実施形態のキャップ１０によれば、以下の（１）〜（５）に示される作用及び効果を得ることができる。
（１）加圧弁３０は、タンク室Ｓ１の内圧と大気室Ｓ２の内圧との差に基づき板ばね３１の付勢力に抗して開弁することにより、タンク室Ｓ１と大気室Ｓ２とを連通させる。板ばね３１は、水平方向の付勢力を加圧弁３０に付与している。このような構成によれば、板ばね３１から加圧弁３０に付与されている付勢力の方向が鉛直方向Ｚと直交する方向となるため、気液分離タンク１００の振動に伴い加圧弁３０に作用する慣性力の方向と板ばね３１の付勢方向とを異ならせることができる。これにより、気液分離タンク１００の振動に伴い加圧弁３０に慣性力が作用した場合であっても、板ばね３１が付勢方向に、具体的にはＸ軸方向に変位し難くなる。結果的に、板ばね３１から加圧弁３０に付与されている付勢力が低下するような状況が生じ難くなるため、加圧弁３０の意図しない開弁を抑制することができる。よって、気液分離タンク１００の振動により、その内部の冷却水の液面が乱れた場合であっても、意図せずに開弁した加圧弁３０から大気連通口２８を通じて冷却水が外部に漏れることを回避し易くなる。また、加圧弁３０に対して鉛直方向Ｚの付勢力を付与する付勢部材を有するキャップと比較すると、鉛直方向Ｚへのキャップ１０の大型化を回避することが可能である。

（２）負圧弁４０は、タンク室Ｓ１の内圧と大気室Ｓ２の内圧との差に基づきコイルばね４１の付勢力に抗して開弁することにより、タンク室Ｓ１と大気室Ｓ２とを連通させる。コイルばね４１は、水平方向の付勢力を負圧弁４０に付与している。このような構成によれば、コイルばね４１から負圧弁４０に付与されている付勢力の方向が鉛直方向と直交する方向となるため、気液分離タンク１００の振動に伴い負圧弁４０に作用する慣性力の方向とコイルばね４１の付勢方向とを異ならせることができる。これにより、振動に伴い負圧弁４０に慣性力が作用した場合であっても、コイルばね４１が付勢方向に、具体的にはＸ軸方向に変位し難くなる。結果的に、コイルばね４１から負圧弁４０に付与されている付勢力が低下するような状況が生じ難くなるため、負圧弁４０の意図しない開弁を抑制することができる。よって、気液分離タンク１００の振動により、その内部の冷却水の液面が乱れた場合であっても、意図せずに開弁した負圧弁４０から大気連通口２８を通じて冷却水が外部に漏れることを回避し易くなる。また、負圧弁４０に対して鉛直方向Ｚの付勢力を付与する付勢部材を有するキャップと比較すると、鉛直方向Ｚへのキャップ１０の大型化を回避することが可能である。

（３）キャップ１０は、付勢方向とは異なる方向への加圧弁３０の変位を規制する第１弁体ガイド部２３と、付勢方向とは異なる方向への負圧弁４０の変位を規制する第２弁体ガイド部２５とを備えている。このような構成によれば、付勢方向とは異なる方向への加圧弁３０及び負圧弁４０の変位を規制することができるため、より確実に加圧弁３０及び負圧弁４０の意図しない開弁を抑制することができる。

（４）キャップ１０は、区画部２４の連通孔２４０におけるタンク室Ｓ１の開口部分に対して所定の隙間をあけて対向するように配置されるガード部２６を更に備えている。このような構成によれば、気液分離タンク１００内の冷却水の液面が乱れた際に、冷却水がガード部２６に衝突することにより、連通孔２４０の開口部に冷却水が到達し難くなる。そのため、負圧弁４０の被水を抑制することができる。

（５）大気室Ｓ２を大気に連通させる大気連通口２８には、外部から大気室Ｓ２への異物の侵入を阻害する迷路構造としての突出部２８０が形成されている。このような構成によれば、大気連通口２８を介したキャップ１０内への異物の侵入を抑制することができる。
（変形例）
次に、第１実施形態のキャップ１０の変形例について説明する。

図３に示されるように、本変形例のキャップ１０では、加圧弁３０を付勢する付勢部材として、板ばね３１に代えて、コイルばね３２が用いられている。コイルばね３２は、その一端部が第１弁体ガイド部２３に挿入されるようにして配置されている。このような構造であっても、加圧弁３０に付勢力を付与することが可能である。

＜第２実施形態＞
次に、気液分離タンク１００のキャップ１０の第２実施形態について説明する。以下、第１実施形態のキャップ１０との相違点を中心に説明する。
図４に示されるように、本実施形態のキャップ１０では、区画部２４がキャップ本体２０とは別体で構成されている点、及び負圧弁４０が設けられていない点で、第１実施形態のキャップ１０と異なる。

区画部２４は矩形箱状に形成されている。Ｙ軸方向における区画部２４の両側壁には、複数の挿入孔２４５がそれぞれ形成されている。キャップ本体２０には、区画部２４の挿入孔２４５に挿入される複数の爪部２００が形成されている。キャップ本体２０の爪部２００が区画部２４の挿入孔２４５に挿入されることにより、区画部２４がキャップ本体２０に取り付けられて固定される。

区画部２４の内部空間は大気室Ｓ２を構成している。区画部２４のＸ軸方向の一側壁には、キャップ本体２０の内部に形成されるタンク室Ｓ１と大気室Ｓ２とを連通させる連通孔２４０が形成されている。連通孔２４０の内周面は、加圧弁３０の弁部３０１が着座する弁座を構成している。区画部２４のＸ軸方向の他側壁には、加圧弁３０及びコイルばね３２を大気室Ｓ２内に挿入するための開口部２４２が形成されている。開口部２４２には、弁体ガイド部２９が取り付けられる。

弁体ガイド部２９は、軸線ｍ２を中心に筒状に形成された筒状部２９０と、筒状部２９０の一端部を閉塞するように設けられる頭部２９１とを有している。頭部２９１の外径は筒状部２９０の外径よりも大きい。
筒状部２９０における頭部２９１が設けられる端部の外周面には、雄ねじ山２９０ａが形成されている。区画部２４の開口部２４２の内周面には、弁体ガイド部２９の雄ねじ山２９０ａに対応した雌ねじ山２４２ａが形成されている。弁体ガイド部２９の雄ねじ山２９０ａが区画部２４の雌ねじ山２４２ａにねじ込まれることにより弁体ガイド部２９が区画部２４に締結されて固定される。弁体ガイド部２９が区画部２４に取り付けられることにより、弁体ガイド部２９の頭部２９１が区画部２４の外面に密着して、区画部２４の開口部２４２が閉塞される。

弁体ガイド部２９の筒状部２９０には、その一端の開口部から加圧弁３０の基端部３００が挿入されている。これにより、加圧弁３０の基端部３００のＹ軸方向及びＺ軸方向の変位は弁体ガイド部２９の筒状部２９０の内周面により規制されている。この規制構造により、加圧弁３０は、その開閉方向Ｘとは異なる方向への変位が規制されている。このように、本実施形態では、弁体ガイド部２９が、開閉方向Ｘとは異なる方向への加圧弁３０の変位を規制する規制部材に相当する。

区画部２４の上壁部２４３には、筒状の突出口２４４が形成されている。突出口２４４の外周面には、Ｏリング２４４ａが設けられている。区画部２４がキャップ本体２０に取り付けられた際、突出口２４４が大気連通口２８に挿入される。Ｏリング２４４ａは、突出口２４４の外周面と大気連通口２８の内周面との間に形成される隙間をシールする。区画部２４の内部に形成される大気室Ｓ２は突出口２４４を通じて大気連通口２８に連通される。

以上説明した本実施形態のキャップ１０によれば、以下の（６）に示される作用及び効果を更に得ることができる。
（６）区画部２４がキャップ本体２０と別体であるため、例えば加圧弁３０に何らかの異常が生じた場合であっても、キャップ本体２０から区画部２４を取り外した後、新たな区画部２４をキャップ本体２０に取り付けるだけで、加圧弁３０の交換が完了する。よって、加圧弁３０の交換等の作業を容易に行うことができる。

（変形例）
次に、第２実施形態のキャップ１０の変形例について説明する。
図５に示されるように、本変形例の弁体ガイド部２９は、負圧弁４０と、負圧弁４０を固定するための固定部材６０とを更に備えている。

具体的には、弁体ガイド部２９の頭部２９１には、凹状の溝２９２が形成されている。溝２９２の内周面には、雌ねじ山２９２ａが形成されている。弁体ガイド部２９には、溝２９２と筒状部２９０の内部空間とを連通させる連通孔２９３が形成されている。連通孔２９３の内周面は、負圧弁４０の弁部４０１が着座する弁座を構成している。

固定部材６０は、軸線ｍ２を中心に有底円筒状に形成されている。固定部材６０の外周面には、雄ねじ山６００が形成されている。固定部材６０は、その雄ねじ山６００が弁体ガイド部２９の雌ねじ山２９２ａにねじ込まれることにより、溝２９２に締結されて固定されている。

弁体ガイド部２９の溝２９２と固定部材６０の内部とにより囲まれる空間は、負圧弁４０が収容される弁体収容空間Ｓ３を構成している。負圧弁４０は、その先端部に形成された弁部４０１が弁体ガイド部２９の連通孔２９３の内周面に着座する。また、負圧弁４０は、弁体収容空間Ｓ３に設けられるコイルばね４１の付勢力により、連通孔２９３の内周面に着座した状態で保持されている。

固定部材６０には、弁体収容空間Ｓ３とタンク室Ｓ１とを連通させる連通孔６０１が形成されている。連通孔６０１には、負圧弁４０の基端部４００が挿入されている。連通孔６０１の内周面により、負圧弁４０の基端部４００のＹ軸方向及びＺ軸方向の変位が規制されている。この規制構造により、負圧弁４０は、その開閉方向Ｘとは異なる方向への変位が規制されている。このように、本実施形態では、固定部材６０が、開閉方向Ｘとは異なる方向への負圧弁４０の変位を規制する規制部材に相当する。

図４に示されるキャップ１０において、図５に示される弁体ガイド部２９を用いることにより、区画部２４に負圧弁４０を容易に設けることが可能となる。
＜第３実施形態＞
次に、気液分離タンク１００のキャップ１０の第３実施形態について説明する。以下、第１実施形態のキャップ１０との相違点を中心に説明する。

図６に示されるように、本実施形態のキャップ１０は、ガスケット５０及びプレート５１に代えて、Ｏリング５３を用いている点で、第１実施形態のキャップ１０と異なる。
具体的には、キャップ本体２０における第２弁体ガイド部２５及びガード部２６の外側部分には、軸線ｍ１を中心に円環状に形成された円環内壁部８０が形成されている。円環内壁部８０の外周面には、Ｏリング５３が取り付けられる凹状の溝８００が形成されている。キャップ１０が気液分離タンク１００に取り付けられた際に、円環内壁部８０の外周面は気液分離タンク１００の内周面に対向する。Ｏリング５３は、円環内壁部８０の外周面と気液分離タンク１００の内周面との間に形成される隙間をシールする。本実施形態では、Ｏリング５３がキャップ用シール部材に相当する。

このようなＯリング５３を用いた構造であっても、キャップ１０と気液分離タンク１００との間に形成される隙間を介した冷却水の漏れを抑制することができる。
＜第４実施形態＞
次に、気液分離タンク１００のキャップ１０の第４実施形態について説明する。以下、第３実施形態のキャップ１０との相違点を中心に説明する。

図７に示されるように、本実施形態のキャップ１０では、加圧弁３０の付勢方向が鉛直方向Ｚとなっている点で、第１実施形態のキャップ１０と異なる。
具体的には、キャップ１０は、区画部２４の鉛直方向下方Ｚ２に形成される開口部を閉塞する蓋部材として、タンク室Ｓ１に面するように配置される第１蓋部材９１と、大気室Ｓ２に面するように配置される第２蓋部材９２とを備えている。

第１蓋部材９１の上面の略中央部には、凹部９１０が形成されている。凹部９１０の底面には、第１蓋部材９１の底面に貫通する複数の貫通孔９１１が形成されている。したがって、凹部９１０の内部空間は、貫通孔９１１を通じてタンク室Ｓ１に連通されている。
第２蓋部材９２は、第１蓋部材９１の凹部９１０の開口部分を閉塞するように第１蓋部材９１に密着して設けられている。第２蓋部材９２には、区画部２４の内部の大気室Ｓ２と第１蓋部材９１の凹部９１０の内部空間とを連通させる連通孔９２０が形成されている。したがって、区画部２４の大気室Ｓ２は、第２蓋部材９２の連通孔９２０、第１蓋部材９１の凹部９１０の内部空間、及び貫通孔９１１を通じてタンク室Ｓ１に連通されている。本実施形態では、第２蓋部材９２の連通孔９２０、第１蓋部材９１の凹部９１０の内部空間、及び貫通孔９１１が、大気室Ｓ２とタンク室Ｓ１とを連通させる連通孔２４０に相当する。連通孔９２０における大気室Ｓ２に開口する部分の内周面には、加圧弁３０の弁部３０１が着座する弁座が形成されている。

加圧弁３０は、区画部２４の内部に収容された板ばね３１により鉛直方向下方Ｚ２に付勢されている。板ばね３１から加圧弁３０に付与される付勢力により、加圧弁３０は、その弁部３０１が第２蓋部材９２の連通孔９２０の内周面に着座した状態で、すなわち閉弁状態で保持されている。加圧弁３０が板ばね３１の付勢力に抗してＺ軸方向に変位することにより、連通孔９２０が開閉する。したがって、本実施形態の加圧弁３０の開閉方向は鉛直方向Ｚとなっている。

キャップ本体２０の上壁部２２の内面には、加圧弁３０の基端部３００が挿入される筒状の第１弁体ガイド部８１が形成されている。第１弁体ガイド部８１は、開閉方向Ｚとは異なる方向への加圧弁３０の変位を規制する規制部材に相当する。第１弁体ガイド部８１を通じて区画部２４の内部の大気室Ｓ２が大気連通口２８に連通されている。

本実施形態のキャップ１０では、板ばね３１から加圧弁３０に付与されている付勢力が大きいため、仮に気液分離タンク１００が振動することにより加圧弁３０に慣性力が作用した場合であっても、加圧弁３０が開閉方向に変位し難い。そのため、図７に示されるように、加圧弁３０の付勢方向が鉛直方向Ｚに設定されている場合であっても、加圧弁３０が意図せずに開弁することは殆ど無い。

これに対し、コイルばね４１から負圧弁４０に付与されている付勢力は小さいため、仮に気液分離タンク１００が振動することにより負圧弁４０に慣性力が作用した場合には、負圧弁４０が開閉方向に変位し易い。そのため、図７に示されるように、負圧弁４０の付勢方向を水平方向Ｘに設定すれば、負圧弁４０の意図しない開弁を抑制することが可能である。

＜他の実施形態＞
なお、各実施形態は、以下の形態にて実施することもできる。
・加圧弁３０では、その弁部３０１にシール材を塗布するという構造に代えて、図８に示されるように、弁部３０１にＯリング３０２を設けるという構造を採用することも可能である。この構造では、Ｏリング３０２が弁体用シール部材に相当する。負圧弁４０についても同様である。

・板ばね３１から加圧弁３０に付与される付勢力の方向は、水平方向Ｘに限らず、鉛直方向Ｚと交差する方向であればよい。負圧弁４０についても同様である。
・各実施形態のキャップ１０は、エンジンの冷却系統に用いられる気液分離タンク１００に限らず、任意の気液分離タンク、例えばインバータやバッテリ等を冷却する冷却系統に用いられる気液分離タンクに用いることも可能である。

・本開示は上記の具体例に限定されるものではない。上記の具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素、及びその配置、条件、形状等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。

Ｓ１：タンク室
Ｓ２：大気室
１０：キャップ
２０：キャップ本体
２４：区画部
２３：第１弁体ガイド部（規制部材）
２５：第２弁体ガイド部（規制部材）
２６：ガード部
２８：大気連通口
２９：弁体ガイド部（規制部材）
３０：加圧弁（弁体）
３１：板ばね（付勢部材）
４０：負圧弁（弁体）
４１，３２：コイルばね（付勢部材）
５３：Ｏリング（キャップ用シール部材）
６０：固定部材（規制部材）
１００：気液分離タンク
２４０，２４１：連通孔
２８０：突出部（迷路構造）
３０２：Ｏリング（弁体用シール部材）

Claims (12)

1. 気液分離タンク（１００）の開口部に装着されるキャップ本体（２０）と、
   前記キャップ本体の内部空間を、前記気液分離タンクの内部空間に連通されるタンク室（Ｓ１）と、大気に連通される大気室（Ｓ２）とに区画するとともに、前記タンク室と前記大気室とを連通させる連通孔（２４０，２４１）が形成される区画部（２４）と、
   前記連通孔を閉塞する弁体（３０，４０）と、
   前記弁体に付勢力を付与する付勢部材（３１，３２，４１）と、を備え、
   前記弁体は、前記タンク室の内圧と前記大気室の内圧との差に基づき前記付勢部材の付勢力に抗して開弁することにより、前記タンク室と前記大気室とを連通させるものであり、
   前記付勢部材は、鉛直方向と交差する所定方向の付勢力を前記弁体に付与している
   気液分離タンクのキャップ。
2. 前記付勢部材は、前記所定方向として水平方向の付勢力を前記弁体に付与する
   請求項１に記載の気液分離タンクのキャップ。
3. 前記弁体（３０）は、前記タンク室の内圧が所定圧力以上になることに基づいて開弁する加圧弁である
   請求項１又は２に記載の気液分離タンクのキャップ。
4. 前記弁体（４０）は、前記タンク室の内圧が所定圧力以下になることに基づいて開弁する負圧弁である
   請求項１又は２に記載の気液分離タンクのキャップ。
5. 前記所定方向とは異なる方向への前記弁体の変位を規制する規制部材（２３，２５，２９，６０）を更に備える
   請求項１〜４のいずれか一項に記載の気液分離タンクのキャップ。
6. 前記連通孔における前記タンク室の開口部分に対して所定の隙間をあけて対向するように配置されるガード部（２６）を更に備える
   請求項１〜５のいずれか一項に記載の気液分離タンクのキャップ。
7. 前記付勢部材（４１，３２）は、コイルばねである
   請求項１〜６のいずれか一項に記載の気液分離タンクのキャップ。
8. 前記付勢部材（３１）は、板ばねである
   請求項１〜６のいずれか一項に記載の気液分離タンクのキャップ。
9. 前記弁体の先端部に設けられ、前記連通孔との間に形成される隙間をシールする弁体用シール部材（３０２）を更に備える
   請求項１〜８のいずれか一項に記載の気液分離タンクのキャップ。
10. 前記大気室を大気に連通させる大気連通口（２８）には、外部から前記大気室への異物の侵入を阻害する迷路構造（２８０）が形成されている
    請求項１〜９のいずれか一項に記載の気液分離タンクのキャップ。
11. 前記区画部は、前記キャップ本体とは別体からなり、
    前記弁体及び前記付勢部材は、前記区画部に設けられている
    請求項１〜１０のいずれか一項に記載の気液分離タンクのキャップ。
12. 前記気液分離タンクの外周面と前記キャップ本体との間に形成される隙間をシールするキャップ用シール部材（５３）を更に備える
    請求項１〜１１のいずれか一項に記載の気液分離タンクのキャップ。

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