JP2022118403A

JP2022118403A - 液体収容部の注入口構造

Info

Publication number: JP2022118403A
Application number: JP2021014896A
Authority: JP
Inventors: 要塚本; Kaname Tsukamoto; 正範須藤; Masanori Sudo
Original assignee: Mahle Filter Systems Japan Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: Mahle Filter Systems Japan Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 2021-02-02
Filing date: 2021-02-02
Publication date: 2022-08-15

Abstract

【課題】液体収容部を画成する壁部に形成された液体注入口にキャップおよび注入管を選択的に装着可能にして、部品点数の増加や誤組み付けの発生によるコストアップを抑制する。【解決手段】液体収容部の注入口構造を構成する壁部は、環状のシール面と、複数のボルト孔と、キャップ逃がし凹部とを含み、シール面は、液体注入口を包囲すると共にキャップのキャップシール溝および注入管のフランジシール溝の双方と対向可能になるように壁部に形成され、複数のボルト孔は、それぞれシール面の外側に形成され、キャップ逃がし凹部は、キャップの環状壁部を受け入れるようにシール面よりも窪んでいる。【選択図】図１

Description

本開示は、液体を収容する液体収容部の注入口構造に関する。

従来、エンジンのシリンダヘッドカバーやタンクといった液体容器の内部に液体を注入するために当該液体容器の注入口に接続される注入接続具（注入管）が知られている（例えば、特許文献１参照）。この注入接続具は、筒状の本体部と、当該本体部の下端側に一体に形成されると共に本体部内の注入路の下端開口部を液体容器の注入口に整合させて接続可能な下端接続部と、本体部の上端側に一体に形成されると共に注入路の上端開口部を開閉可能に塞ぐ蓋が装着される蓋装着部とを含む。また、下端接続部の外周部には、注入接続具をシリンダヘッドカバーといった壁部に取り付けるために、複数の取付部が径方向外側に突出するように一体に形成されている。各取付部には、貫通孔が形成されており、各貫通孔には、取付ボルトが挿通される孔を有する金属製カラーが嵌め込まれる。これにより、金属製カラー以外の各取付部に過度の応力が発生するのを抑制することができる。

特開２００８－８２８０号公報

上述のような注入接続具は、液体容器の注入口に対するアクセス性を良好に確保し得ない場合に、当該注入口に装着されるものである。従って、同一のエンジンやタンク等が複数の車種間で共用される場合、注入口に対するアクセス性を良好に確保し得る車種では、注入接続具が不要となり、注入口にキャップが直接装着されることになる。ただし、シリンダヘッドカバーやタンクといった注入口を含む部材がキャップを使用する製品と注入接続具を使用する製品とでそれぞれ専用のものとされると、部品点数の増加や、注入接続具が用いられるにも拘わらずキャップ用の注入口を含む部材が誤って組み付けられてしまうといったような誤組み付けの発生によりコストアップを招くおそれがある。

そこで、本開示は、液体収容部を画成する壁部に形成された液体注入口にキャップおよび注入管を選択的に装着可能にして、部品点数の増加や誤組み付けの発生によるコストアップを抑制することを主目的とする。

本開示の液体収容部の注入口構造は、液体収容部を画成する壁部に形成された液体注入口にキャップおよび注入管を選択的に装着可能にする液体収容部の注入口構造であって、前記キャップが、前記液体注入口内に嵌め込まれるキャップ本体と、前記キャップ本体の一端に設けられた蓋部と、前記キャップ本体を包囲するように前記蓋部に形成されて環状のキャップシール溝を画成する環状壁部と含み、前記注入管が、先端が前記キャップまたは他のキャップにより閉鎖される筒体と、前記筒体の基端に形成されると共に、前記筒体の内部に連通する開口、複数のボルト挿通孔、および前記複数のボルト挿通孔の内側で前記開口を包囲する環状のフランジシール溝を有するフランジ部とを含み、前記壁部が、前記液体注入口を包囲すると共に前記キャップの前記キャップシール溝および前記注入管の前記フランジシール溝の双方と対向可能な環状のシール面と、それぞれ前記シール面の外側に形成されると共に前記注入管の前記フランジ部の前記ボルト挿通孔に挿通された対応するボルトが螺合される複数のボルト孔と、前記キャップの前記環状壁部を受け入れるように前記シール面よりも窪んだキャップ逃がし凹部とを含むものである。

本開示の液体収容部の注入口構造を構成する壁部は、液体注入口に加えて、環状のシール面と、複数のボルト孔と、キャップ逃がし凹部とを含む。シール面は、液体注入口を包囲すると共にキャップのキャップシール溝および注入管のフランジシール溝の双方と対向可能になるように壁部に形成される。また、複数のボルト孔は、それぞれシール面の外側に形成される。更に、キャップ逃がし凹部は、キャップの環状壁部を受け入れるようにシール面よりも窪んでいる。

かかる壁部の液体注入口にキャップを装着する場合には、当該キャップのキャップシール溝にシール部材を装着し、キャップ本体を液体注入口内に嵌め込む。キャップ本体が液体注入口内に嵌め込まれると、キャップシール溝内のシール部材が壁部のシール面に当接し、キャップの環状壁部は、シール面の周辺に接触することなくキャップ逃がし凹部内に受け入れられる。これにより、キャップシール溝の底面と壁部のシール面とでシール部材をしっかりと潰すことができるので、液体注入口のシール性を良好に確保しつつキャップを液体注入口に装着することが可能となる。また、壁部の液体注入口に注入管を装着する場合には、当該注入管のフランジ部のフランジシール溝にシール部材を装着し、複数のボルトを介してフランジ部を壁部に締結する。フランジ部が壁部に締結されると、フランジシール溝内のシール部材は、壁部のシール面に当接し、フランジシール溝の底面と当該シール面とでしっかりと潰される。これにより、液体注入口のシール性を良好に確保しつつ注入管を液体注入口に装着することが可能となる。

このように、本開示の注入口構造によれば、キャップを使用する製品と注入管を使用する製品とで上記壁部を含む部材を共用させることができる。この結果、液体収容部を画成する壁部に形成された液体注入口にキャップおよび注入管を選択的に装着可能にして、部品点数の増加や誤組み付けの発生によるコストアップを抑制することができる。

また、フランジ部の上記壁部側の表面は、平坦に形成されてもよく、シール面とボルト孔の周囲とが同一平面に含まれてもよい。更に、壁部は、液体注入口を包囲する筒状部を含むものであってもよく、シール面は、当該筒状部の端面であってもよく、複数のキャップ逃がし凹部がシール面と複数のボルト孔との間に位置するように壁部に形成されてもよい。

本開示の液体収容部の注入口構造の要部を示す斜視図である。キャップを例示する断面図である。注入管を例示する斜視図である。本開示の液体収容部の注入口構造の一使用態様を示す断面図である。本開示の液体収容部の注入口構造の他の使用態様を示す断面図である。

次に、図面を参照しながら、本開示の発明を実施するための形態について説明する。

図１は、本開示の液体収容部の注入口構造１の要部を示す斜視図である。同図に示す注入口構造１は、車両に搭載される図示しないエンジン（内燃機関）のエンジンブロック（図示省略）と共にエンジンオイル（液体）の収容部（液体収容部）Ａを画成する壁部を含むシリンダヘッドカバー２に適用されたものである。そして、注入口構造１は、シリンダヘッドカバー２に形成された開口部である液体注入口３に対する図２に示すフィラーキャップ１０および図３に示すフィラータワー（注入管）２０の選択的な装着を可能にする。

フィラーキャップ１０は、例えば樹脂により形成されており、図２に示すように、液体注入口３内に嵌め込まれるキャップ本体１１と、当該キャップ本体１１の一端に設けられた蓋部１２とを含む。キャップ本体１１は、一端が蓋部１２により閉鎖されると共に、他端が開放された比較的短尺の筒体である。また、本実施形態において、キャップ本体１１の外周面には、液体注入口３を画成するシリンダヘッドカバー２の内周面に形成された雄ねじ部３ｍ（図１参照）と係合する雌ねじ部１１ｆが形成されており、キャップ本体１１は、液体注入口３内に螺合される。

蓋部１２は、キャップ本体１１の外周面よりも径方向外側に張り出すように形成されており、図２における上側の表面からキャップ本体１１とは反対側に突出するハンドル部１３と、キャップ本体１１を包囲するように形成された環状壁部１４とを含む。環状壁部１４は、キャップ本体１１の外周面および蓋部１２の図２における下面と共に環状のキャップシール溝１５を画成する。キャップシール溝１５内には、ガスケット等のシール部材Ｓ１（図４参照）が配置される。また、本実施形態において、環状壁部１４は、その端面（図２における下端面）がキャップシール溝１５内に配置されたシール部材Ｓ１のシール面と同一平面内に含まれるように形成されている。

フィラータワー２０は、上記エンジンがシリンダヘッドカバー２の液体注入口３に対するアクセス性を良好に確保し得ない車両に搭載される場合に、当該液体注入口３に装着されるものである。フィラータワー２０は、例えば樹脂の射出成形によって一体に成形されたものであり、図３に示すように、筒体２１とフランジ部２２とを含む。筒体２１は、内部にエンジンオイルの通路を画成するものであり、その先端（図３における右端）は、図示しないキャップにより閉鎖される。フィラータワー２０の筒体２１に装着されるキャップは、上記フィラーキャップ１０と同一のものであってもよく、フィラーキャップ１０とは異なるものであってもよい。また、筒体２１の先端部からは、図示しないボルトを介してシリンダヘッドカバー２に固定される固定部２１ａが延出されている。

フランジ部２２は、筒体２１の基端（図３における左端）から径方向外側に延出されており、当該フランジ部２２のシリンダヘッドカバー２側の表面は、平坦に形成されている。図３に示すように、フランジ部２２は、筒体２１の内部すなわちエンジンオイルの通路に連通する開口２３と、複数の貫通孔２４と、環状のフランジシール溝２５とを含む。本実施形態では、２つの貫通孔２４が開口２３の外側に位置すると共に当該開口２３を介して対向するように例えば１８０°間隔でフランジ部２２に形成されている。ただし、フランジ部２２に３つ以上の貫通孔２４が形成されてもよい。

更に、各貫通孔２４内には、ボルト挿通孔２７Ｈを有する金属製のカラー２７が固定されている。各カラー２７のボルト挿通孔２７Ｈ内には、フィラータワー２０（フランジ部２２）をシリンダヘッドカバー２に固定（締結）するためのボルトＢ（図５参照）が挿通される。このように各貫通孔２４内に金属製のカラー２７を固定することで、各貫通孔２４の周辺に大きな応力が作用するのを抑制することができる。ただし、フランジ部２２からカラー２７が省略されてもよく、貫通孔２４がボルト挿通孔として利用されてもよい。フランジシール溝２５は、複数の貫通孔２４の内側（開口２３と各貫通孔２４との間）で開口２３を包囲するようにフランジ部２２のシリンダヘッドカバー２側の表面に形成されている。フランジシール溝２５内には、ガスケット等のシール部材Ｓ２（図５参照）が配置される。

フィラーキャップ１０またはフィラータワー２０が取り付けられるシリンダヘッドカバー２は、例えば樹脂により形成されており、図１に示すように、液体注入口３に加えて、当該液体注入口３を包囲する筒状部４と、複数の締結部６と、キャップ逃がし凹部８とを含む。筒状部４は、シリンダヘッドカバー２の上面から上方に突出する比較的短尺かつ略円筒状の突出部である。筒状部４の上端面は、液体注入口３を包囲するように環状かつ平坦に形成され、フィラーキャップ１０のキャップシール溝１５およびフィラータワー２０のフランジシール溝２５の双方と対向可能である。以下、筒状部４の上端面をシール面５という。

また、本実施形態において、シリンダヘッドカバー２は、２つの締結部６を含む。当該２つの締結部６は、それぞれシール面５の外側に位置すると共に液体注入口３を介して対向するように例えば１８０°間隔でシリンダヘッドカバー２に形成されている。各締結部６には、貫通孔が１つずつ形成されており、当該貫通孔内には、雌ねじ孔であるボルト孔７Ｈを有する金属製のカラー７が固定されている。各締結部６（カラー７）のボルト孔７Ｈには、フィラータワー２０のフランジ部２２のボルト挿通孔２７Ｈに挿通された対応するボルトＢが螺合される。このように各締結部６の貫通孔内に金属製のカラー７を固定することで、各締結部６に大きな応力が作用するのを抑制することができる。ただし、上記フランジ部２２の構成に応じて、シリンダヘッドカバー２に３つ以上の締結部６が設けられてもよく、シリンダヘッドカバー２の材質によっては、複数のボルト孔７Ｈがシリンダヘッドカバー２に直接形成されてもよい。

更に、２つの締結部６の上端面（カラー７の上端面を含む）すなわちボルト孔７Ｈの周囲は、平坦に形成されており、筒状部４のシール面５と同一平面内に含まれる。そして、シリンダヘッドカバー２には、それぞれシール面５および各締結部６の上端面よりも窪んだ複数のキャップ逃がし凹部８が形成されている。本実施形態では、２つのキャップ逃がし凹部８が、それぞれシール面５の外側に位置すると共に液体注入口３を介して対向するように例えば１８０°間隔でシリンダヘッドカバー２に形成されている。すなわち、各キャップ逃がし凹部８は、フィラーキャップ１０の環状壁部１４に接触することなく当該環状壁部１４を受け入れるように、筒状部４すなわちシール面５と対応する締結部６すなわちボルト孔７Ｈとの間に配置される。

上述のような注入口構造１を構成するシリンダヘッドカバー２の液体注入口３に対して図２のフィラーキャップ１０を装着する場合には、当該フィラーキャップ１０のキャップシール溝１５にシール部材Ｓ１を装着し、キャップ本体１１をシリンダヘッドカバー２の液体注入口３内に螺合（嵌合）する。キャップ本体１１が液体注入口３内に完全に嵌め込まれると、図４に示すように、キャップシール溝１５内のシール部材Ｓ１がシリンダヘッドカバー２のシール面５に当接し、フィラーキャップ１０の環状壁部１４の端部（図４における下端部）は、シール面５の周辺に接触することなく各キャップ逃がし凹部８内に受け入れられる。これにより、キャップシール溝１５の底面とシリンダヘッドカバー２のシール面５とでシール部材Ｓ１をしっかりと潰すことができるので（図４において破線で示す潰し代参照）、液体注入口３のシール性を良好に確保しつつフィラーキャップ１０を液体注入口３に装着することが可能となる。

また、シリンダヘッドカバー２の液体注入口３にフィラータワー２０を装着する場合には、図５に示すように、当該フィラータワー２０のフランジ部２２のフランジシール溝２５にシール部材Ｓ２を装着し、複数のボルトＢを介してフランジ部２２をシリンダヘッドカバー２の各締結部６に対して締結する。フランジ部２２が各締結部６に締結されると、フランジシール溝２５内のシール部材Ｓ２は、シリンダヘッドカバー２のシール面５に当接し、フランジシール溝２５の底面と当該シール面５とでしっかりと潰される（図５において破線で示す潰し代参照）。これにより、液体注入口３のシール性を良好に確保しつつフィラータワー２０を当該液体注入口３に装着することができる。

上述のように、注入口構造１によれば、フィラーキャップ１０を使用する車両（エンジン）とフィラータワー２０を使用する車両（エンジン）とで、エンジンブロックと共にエンジンオイルの収容部Ａを画成する壁部を含む部材であるシリンダヘッドカバー２を共用させることができる。この結果、シリンダヘッドカバー２に形成された液体注入口３にフィラーキャップ１０およびフィラータワー２０を選択的に装着可能にして、車両（エンジン）の部品点数の増加や、誤組み付けの発生による車両（エンジン）のコストアップを抑制することができる。

以上説明したように、本開示の液体収容部の注入口構造は、液体収容部（Ａ）を画成する壁部（２）に形成された液体注入口（３）にキャップ（１０）および注入管（２０）を選択的に装着可能にする液体収容部（Ａ）の注入口構造（１）であって、前記キャップ（１０）が、前記液体注入口（３）内に嵌め込まれるキャップ本体（１１）と、前記キャップ本体（１１）の一端に設けられた蓋部（１２）と、前記キャップ本体（１１）を包囲するように前記蓋部（１２）に形成されて環状のキャップシール溝（１５）を画成する環状壁部（１４）と含み、前記注入管（２０）が、先端が前記キャップ（１０）または他のキャップにより閉鎖される筒体（２１）と、前記筒体（２１）の基端に形成されると共に、前記筒体（２１）の内部に連通する開口（２３）、複数のボルト挿通孔（２７Ｈ）、および前記複数のボルト挿通孔（２７Ｈ）の内側で前記開口（２３）を包囲する環状のフランジシール溝（２５）を有するフランジ部（２２）とを含み、前記壁部（２）が、前記液体注入口（３）を包囲すると共に前記キャップ（１０）の前記キャップシール溝（１５）および前記注入管（２０）の前記フランジシール溝（２５）の双方と対向可能な環状のシール面（５）と、それぞれ前記シール面（５）の外側に形成されると共に前記注入管（２０）の前記フランジ部（２２）の前記ボルト挿通孔（２７Ｈ）に挿通された対応するボルト（Ｂ）が螺合される複数のボルト孔（７Ｈ）と、前記キャップ（１０）の前記環状壁部（１４）を受け入れるように前記シール面（５）よりも窪んだキャップ逃がし凹部（８）とを含むものである。

これにより、キャップを使用する製品と注入管を使用する製品とで上記壁部を含む部材を共用させることができる。この結果、液体収容部を画成する壁部に形成された液体注入口にキャップおよび注入管を選択的に装着可能にして、部品点数の増加や誤組み付けの発生によるコストアップを抑制することができる。

なお、上記実施形態では、複数のキャップ逃がし凹部８が、それぞれシール面５（筒状部４）と対応するボルト孔７Ｈ（締結部６）との間に位置するようにシリンダヘッドカバー２に形成されるが、これに限られるものではない。すなわち、シリンダヘッドカバー２の構成によっては、シール面５を包囲する環状のキャップ逃がし凹部８が当該シリンダヘッドカバー２に形成されてもよい。また、上記注入口構造１は、エンジンブロックと共にエンジンオイルの収容部Ａを画成するシリンダヘッドカバー２に適用されたものであるが、これに限られるものではない。すなわち、注入口構造１は、液体収容部および液体注入口を含むタンクや容器に適用されてもよい。

そして、本開示の発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本開示の外延の範囲内において様々な変更をなし得ることはいうまでもない。更に、上記実施形態は、あくまで発明の概要の欄に記載された発明の具体的な一形態に過ぎず、発明の概要の欄に記載された発明の要素を限定するものではない。

本開示の発明は、液体収容部および液体注入口を含む製品の製造産業等において利用可能である。

１注入口構造、２シリンダヘッドカバー（壁部）、３液体注入口、３ｍ雄ねじ部、４筒状部、５シール面、６締結部、７カラー、７Ｈボルト孔、８キャップ逃がし凹部、１０フィラーキャップ、１１キャップ本体、１１ｆ雌ねじ部、１２蓋部、１３ハンドル部、１４環状壁部、１５キャップシール溝、２０フィラータワー（注入管）、２１筒体、２１ａ固定部、２２フランジ部、２３開口、２４貫通孔、２５フランジシール溝、２７カラー、２７Ｈボルト挿通孔、Ａ収容部、Ｓ１，Ｓ２シール部材。

Claims

液体収容部を画成する壁部に形成された液体注入口にキャップおよび注入管を選択的に装着可能にする液体収容部の注入口構造であって、
前記キャップは、前記液体注入口内に嵌め込まれるキャップ本体と、前記キャップ本体の一端に設けられた蓋部と、前記キャップ本体を包囲するように前記蓋部に形成されて環状のキャップシール溝を画成する環状壁部と含み、
前記注入管は、先端が前記キャップまたは他のキャップにより閉鎖される筒体と、前記筒体の基端に形成されると共に、前記筒体の内部に連通する開口、複数のボルト挿通孔、および前記複数のボルト挿通孔の内側で前記開口を包囲する環状のフランジシール溝を有するフランジ部とを含み、
前記壁部は、前記液体注入口を包囲すると共に前記キャップの前記キャップシール溝および前記注入管の前記フランジシール溝の双方と対向可能な環状のシール面と、それぞれ前記シール面の外側に形成されると共に前記注入管の前記フランジ部の前記ボルト挿通孔に挿通された対応するボルトが螺合される複数のボルト孔と、前記キャップの前記環状壁部を受け入れるように前記シール面よりも窪んだキャップ逃がし凹部とを含む液体収容部の注入口構造。