JP2503139B2 - 自動車用ラジエ―タキャップ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、自動車用ラジエータの
注水口パイプに嵌着せしめられるラジエータキャップに
関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来のラジエータキャップを示すものと
して、例えば米国特許第３２６５０４８号明細書があ
る。 【０００３】この明細書に示されるラジエータキャップ
では、ラジエータタンク内の圧力が一定値以上になった
ら閉弁する正圧弁体が、コイルスプリングの付勢力によ
って注水口のシール座面に着座している。 【０００４】この正圧弁体はラジエータタンク内の冷却
水の沸点を上昇させるためのもので、冷却水の温度が大
気圧時の沸点に達し、ラジエータタンク内がそれ相応の
圧力（以下、沸点相応圧力と呼ぶ）になっても正圧弁体
は開弁しない。そして、さらに圧力が上昇して初めて開
弁し、ラジエータタンク内の圧力蒸気を開放している。 【０００５】この正圧弁体の略中心部には、逃し通路が
が穿設されており、この逃し通路を開閉する圧力調整弁
が正圧弁体に配されている。この圧力調整弁はラジエー
タタンク内の圧力が所定圧力以下（少なくとも沸点相応
圧力以下）の時には、この圧力を逃し通路より開放し、
ラジエータタンク内を大気圧に保っておくことを目的と
しているもので、通常はその自重により開弁位置に移動
している。そして、ラジエータタンク内の蒸気圧力が上
昇し、圧力調整弁を閉弁方向に移動させようとする力が
圧力調整弁の自重より勝ると、圧力調整弁は閉弁して前
記逃し通路を遮断する。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のラジエータキャップでは、逃し通路の通路断
面積が一定となっているため圧力調整弁を閉弁方向に引
き上げる力が充分でなく、ラジエータタンク内の蒸気圧
力が所定値以上に上昇しても閉弁しない恐れがある。本
願発明は圧力調整弁が良好に閉弁できるようにすること
を課題とする。 【０００７】 【課題を解決するための手段】そこで本願発明では、圧
力調整弁を逃し通路内に配される中心棒部と、前記逃し
通路の下方端を開閉する平板部とから構成し、この中心
棒部の外径および前記逃し通路の内径は下方から上方に
向けて減少し、この逃し通路の通路断面積が下方から上
方に向けて減少していることを特徴とする自動車用ラジ
エータキャップとした。 【０００８】 【作用および効果】逃し通路の通路断面積が下方から上
方に向けて減少しているので、逃し通路を通過する蒸気
の速度は上方に行くほど速くなる。その結果、ベルヌー
イの法則により逃し通路内の圧力は上方に行くほど低く
なり、圧力調整弁を上方に向けて引き上げる力が増加す
る。従って、圧力調整弁を引き上げ易くなり、圧力調整
弁の閉弁動作が容易になるという効果を奏する。 【０００９】 【実施例】以下本発明キャップの実施例を図に基づいて
説明する。図１はキャップがラジエータの上部タンク１
５０取りつかれた状態を示す。タンク１５０の注水口１
６０先端には係止フランジ１６１が形成されている。こ
の係止フランジにキャップの外蓋１００が係合する。キ
ャップは外蓋１００と内蓋１２０とで板バネ１０１およ
びパッキン１０２を挟持する構造となっている。従っ
て、フランジ部１６１は外蓋先端の係止爪１３２とパッ
キン１０２とによって挟持される。 【００１０】内蓋１２０が有底円筒形状しており、その
内部に加圧弁本体２０７が摺動自在に配設されている。
この加圧弁本体２０７と内蓋１２０の底部との間には加
圧スプリング２１５が配設されている。この加圧スプリ
ング２１５の付勢力により加圧弁本体は注水口内に形成
された円筒上部１７０に密着している。ここで、加圧弁
本体２０７にもパッキン１７１が配設されており、この
パッキンが上記円筒上部１７０先端と当接することによ
り加圧弁本体２０７とタンク１５０との間のシールが達
成される。 【００１１】加圧弁本体２０７はその中心部に逃し通路
２０５が形成されている。この逃し通路２０５を介しタ
ンク１５０内部とキャップ内部とが連通されることとな
る。ここで、タンク１５０の円筒状部１７０外方には図
示しないリザーブタンクに連通する通路１５２が形成さ
れている。この通路１５２を介しリザーブタンク内の圧
力、すなわち、大気圧が円筒上部１７０の外側に導かれ
る。この圧力は内蓋１２０に形成された導圧口１７８を
介して調整弁本体２１１に加わることとなる。 【００１２】調圧弁本体は図２および図３図示形状とな
っており、円柱上の中心棒１９０と円盤上の平板部１９
１より成る。中心棒１９０の先端にはサークリップ２１
６が取り付けられこのサークリップ２１６により調圧弁
本体２０７の先端に係止している。また平板部１９１上
面にはパッキン２１３が配設され、調圧弁本体２１１が
図２中上方向変位した場合にはパッキン２１３が逃し通
路２０５を閉じる構造となっている。 【００１３】中心棒１９０は下方から上方に向けて、そ
の外径が減少する先細り形状となっており、また逃し通
路２０５も下方から上方に向けて、その内径が減少して
いる。従って、中心棒部１９０の外壁と逃し通路２０５
の内壁とによって区画される通路面積は下方から上方に
向けて減少している。 【００１４】さらに、平板部１９１にはインペラ２１２
が形成されている。このインペラはタンク１５０内部の
流体が逃し通路２０５に向かう際の動圧により調圧弁本
体を回転させるものである。 【００１５】なおタンク１５０はラジエータの上部に形
成されており、このタンク１５０はヘッドプレート１５
５にシールリング１５４を介し結合される。すなわちヘ
ッドプレート１５５の端部がタンク端面に形成されたフ
ランジにかしめ固定される。またヘッドプレート１５５
には冷却水を流すチューブ１５６が結合されている。 【００１６】次に上記構成より成るキャップの作動を説
明する。ラジエータ内部の冷却水水温が、タンク内の圧
力が低い時には、図１に示すように調圧弁本体２１１は
重力により下方に変位している。この状態ではリザーブ
タンク内の圧力が通路１５０に内蓋１２０に形成された
導圧口１７８および逃し通路２０５を介し導入されるこ
ととなる。すなわち通常の使用状態ではタンク１５０内
の圧力は大気圧に保たれている。 【００１７】エンジンの負荷上昇等によりタンク内の水
温が高くなった場合には、タンク１５０内の圧力が上昇
することとなる。このようにタンク１５０内の圧力が上
昇すればタンク１５０内の空気および冷却水は逃し通路
２０５を介しリザーブタンク側へ逃がされることとな
る。この場合にはタンク１５０よりリザーブタンク側へ
逃げる流体の動圧がインペラ２１２に加わり、この動圧
により調圧弁本体２１１が回転することとなる。 【００１８】タンク１５０内の圧力が更に高くなれば、
逃し通路２０５内を流れる流体の速度も増加する。逃し
通路２０５の通路断面積が下方から上方に向けて減少し
ているため、逃し通路２０５内を流れる流体速度は下方
から上方に向けて増加する。流体速度が大きくなればベ
ルヌーイの法則により圧力は減少するため、逃し通路２
０５内では上方に行くほど圧力が低くなり、調圧弁本体
２１１を閉弁方向に引き上げる力が増加する。その引き
上げにより調圧弁本体２１１は図１中上方向に押し上げ
られ、パッキン２１３が逃し通路２０５を閉じる。この
状態でタンク１５０内の圧力が更に高くなれば、その圧
力が加圧弁本体２０７に加わり加圧スプリング２１５の
付勢力に反し、加圧弁本体２０７を全体を図１中上方向
に押し上げることとなる。この状態ではパッキン１７１
が円筒上部１７０より離脱し、タンク１５０内の流体は
直接通路１５２側へ流れることとなる。そのため、タン
ク１５０内の圧力は加圧スプリング２１５で設定された
圧力以上となることはない。 【００１９】エンジンの負荷低減等により、タンク１５
０内の冷却水水温が低くなれば、それに応じタンク１５
０内の圧力も低下することとなる。この場合にはリザー
ブタンク側よりエンジン冷却水が通路１５２から逃し通
路２０５を介しタンク１５０内に戻されることとなる。
このようにエンジン冷却水が戻される際にも逃し通路２
０５からタンク内へ流れるエンジン冷却水の動圧がイン
ペラ２１２に加わることになる。そのため、この場合に
もその動圧を受け調圧弁本体２１１は回転する。 【００２０】以上説明したように、タンク１５０内の空
気もしくはエンジン冷却水がリザーブタンク側へ流れる
状態、およびリザーブタンクよりエンジン冷却水タンク
１５０へ戻される状態のいずれの場合においても、その
流れの動圧を受け調圧弁本体が回転することとなる。 【００２１】そのため本例のキャップでは、調圧弁本体
２１１と加圧弁体２０７との間、特に係止部１９０と逃
し通路２０５との間の相対変位速度は大きくなる。その
結果、本例のキャップでは逃し通路２０５内に異物等が
付着する可能性が少なくなり、たとえ異物等が付着した
としても、それは調圧弁２１１の回転により除去される
こととなる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明キャップの実施例を示す断面図。 【図２】図１の図示調圧弁を示す断面図。 【図３】図２のＡ−Ａ─断面図。 【符号の説明】 １００ 外蓋 １２０ 内蓋 ２０５ 逃し通路 ２０７ 加圧弁本体 ２１１ 調圧弁本体 ２１２ インペラ

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 自動車用ラジエータのタンク部に形成された注水口パイ
   プに嵌着せしめられるラジエータキャップであって、 前記注水口パイプに係合する外蓋と、 この外蓋の内方であって、この外蓋と相対回転自在に接
   合される内蓋と、 この内蓋に相対する位置に軸方向移動自在に配され、前
   記内蓋とは反対側の面に前記注水口パイプのシール座面
   に着座するシール面を有する正圧弁体と、 この正圧弁体に形成され、正圧弁体の上方空間と下方空
   間とを連通する逃し通路と、 この逃し通路内に配される中心棒部と、前記逃し通路の
   下方端を開閉する平板部とを有し、前記ラジエータのタ
   ンク部内圧力が所定値以上になった時、前記平板部が前
   記逃し通路の下方端を閉鎖し、前記ラジエータのタンク
   部内圧力が所定値以下になった時、その自重により前記
   逃し通路の下方端を開放する圧力調整弁と、 前記内蓋と前記正圧弁体との間に配されるものであっ
   て、一端が前記内蓋に当接し、他端が前記正圧弁体に当
   接し、前記正圧弁体を前記内蓋とは反対方向に付勢する
   加圧スプリングとを備え、 前記中心棒部の外径および前記逃し通路の内径は下方か
   ら上方に向けて減少し、前記逃し通路の通路断面積が下
   方から上方に向けて減少しており、前記逃し通路内を下
   方側から上方側に向けて流体が流通することによって生
   じる力が前記中心棒部に作用して前記圧力調整弁が引き
   上げられて前記平板部が前記逃し通路の下方端を閉鎖す
   ることを特徴とする自動車用ラジエータキャップ。