JP3595543B2

JP3595543B2 - リザーバキャップ及びキャップ組み立て方法

Info

Publication number: JP3595543B2
Application number: JP2002114930A
Authority: JP
Inventors: ジョージ・イー・アールト; ロッド・サンダーソン
Original assignee: デルファイ・テクノロジーズ・インコーポレーテッド
Priority date: 2001-04-17
Filing date: 2002-04-17
Publication date: 2004-12-02
Anticipated expiration: 2022-04-17
Also published as: EP1258409A1; US6464097B1; US20020148835A1; DE60200186T2; DE60200186D1; EP1258409B1; JP2003034347A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、キャップとリザーバ充填ネックとの間でシールを圧縮する力を加えるばねを持つ液圧流体リザーバキャップ、及びキャップの初期取り付けトルクを減少させることに関する。
【０００２】
【従来の技術】
液圧流体リザーバは、液圧流体のレベルを検査するため、及び液圧流体を追加するための開口部を有する。液圧流体が汚染しないようにするため、リザーバの開口部を閉鎖することが重要である。汚染により、ポンプ、バルブ、及びアクチュエータ等の液圧システムの構成要素が損傷する場合がある。リザーバ開口部をシールすることは、特に車輛に設けられたパワーステアリング用リザーバ等のリザーバについて、それらの作動状態のため、重要である。このようなリザーバには、水分、塵埃、研磨剤、及び様々な化学物質が加わる。
【０００３】
自動車のリザーバで現在使用されている液圧リザーバキャップは、キャップスティックを持つキャップを有する。ガスケットがキャップスティックに入れ子式に受け入れられている。半径方向に延びる一対の耳部を持つキャップ部材がキャップスティックに入れ子式に及び回転しないように受け入れられている。コイル状圧縮ばねは、圧縮ばねがカップをガスケットに向かって押圧するように、その一端がカップ部材に着座しており、他端がキャップスティックの押縁に着座している。リザーバキャップをリザーバ開口部ネックに閉鎖位置で取り付けたとき、カップ耳部がリザーバ開口部ネックの内部ランプ表面と接触し、ガスケットがリザーバ開口部ネックの外面と接触し、ガスケットが圧縮ばねによってリザーバ開口部ネックとキャップスティックに設けられたガスケット座との間で圧縮される。ガスケットが摩耗すると、圧縮ばねがシールを維持する。リザーバキャップを一方の方向に約１２５°回転させてリザーバ開口部ネックを閉鎖し、反対方向に回転させてリザーバ開口部ネックを開放する。リザーバキャップを閉鎖位置に又は開放位置に回転させるには、約２．３Ｎｍのトルクが必要とされる。大部分の人は、閉鎖キャップを開放位置又は閉鎖位置に難なく容易に回転させることができる。
【０００４】
液圧リザーバの組み立て中、及び車輛組み立てラインへの輸送前にリザーバキャップを液圧リザーバに配置し、閉鎖位置まで回転し、汚染物がリザーバに入らないようにする。８時間のシフト中に数千個のリザーバキャップをリザーバに設置する人には、約２．３Ｎｍのトルクにより疲労がもたらされるということがわかる。
【０００５】
梃の作用を提供し、閉鎖キャップを閉鎖位置まで回転させるのに必要な力を減少させることが試みられてきた。このような工具は、２．３Ｎｍのトルクを発生するのに必要な力を減少し、繰り返し応力受傷の機会を減少する。残念なことに、工具は、リザーバキャップの設置に必要な時間を大幅に増大する。工具を使用してリザーバキャップを設置するのに必要な時間が増大するため、８時間以内に設置できるリザーバキャップの数が大幅に減少し、製造されたリザーバの各々の価格が上昇する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題及び課題を解決するための手段】
流体リザーバ用リザーバキャップは、キャップガスケット表面を持つキャッププレートを含む。キャップスティックは、キャッププレートと一体のベース部分を有する。キャップスティックのスティック軸線は、キャップガスケット表面に対して垂直である。キャップスティックに設けられた平らな主表面はスティック軸線と平行であり、キャップガスケット表面から遠ざかる方向に軸線方向に延びる。キャップスティックに設けられたシェルフは、キャップガスケット表面から軸線方向に間隔が隔てられており、キャップガスケット表面と平行である。ガスケットは、キャップスティックに入れ子式に受け入れられ、キャップガスケット表面と接触する。カップは、半径方向に延びる二つの耳部、及び平らなキャップボア表面を持つ中央ボアを有する。中央ボアは、キャップスティックを入れ子式に受け入れる。ばねはカップ及びキャップスティックと係合し、キャップをガスケット表面に向かって押圧する。カップは、キャップスティックに対して回転自在であり、シェルフと係合してカップを予備位置に保持する。カップを回転させてシェルフと係合した状態から外し、カップがばねによってキャップガスケット表面に向かって作用位置に自由に移動できるようにする。
【０００７】
本発明の現在の好ましい実施例を以下の説明及び添付図面に開示する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
リザーバキャップ１０は、キャップスティック１２、ガスケット１４、カップ１６、及びばね１８を含む。キャップスティック１２は、キャップ２０及び一体のスティック２２を含む。キャップ２０は、キャップガスケット表面２６を持つキャッププレート２４を有する。キャッププレート２４は、このキャッププレートから軸線方向下方に延びるグリップフランジ２８をその周囲３０に有する。
【０００９】
スティック２２はキャッププレート２４と一体のベース３２を有する。スティック２２は、更に、自由端３４を有する。スティック全体並びにキャップ２０は、スティック軸線３６を中心として対称である。ベース３２は、二つの平らな主表面４０及び４２を持つ円筒形部材３８である。主表面４０及び４２は間隔が隔てられており且つ互いに及びスティック軸線３６に対して平行である。両主表面４０及び４２はキャッププレート２４からベース端４３まで軸線方向下方に延びている。ベース３２に設けられたシェルフ４４及び４６は平行であり、キャップガスケット表面２６から間隔が隔てられている。平らな副表面４８及び５０の各々がこれらのシェルフ４４及び４６の一つから下方に延びている。平らな副表面４８及び５０は互いに及び軸線３６に対して平行である。平らな副表面４８及び５０は、平らな主表面４０及び４２間の距離と等しい所定距離だけ間隔が隔てられている。平らな主表面４０は平らな副表面４８と交差する。平らな主表面４２は平らな副表面５０と交差する。スティック２２の自由端３４は、截頭円錐形部分５２及びばねリテーナ溝５４を含む。ガスケット１４は、中央ボア５６を持つ圧縮性材料である。中央ボア５６の直径は、スティック２２の円筒形部材３８の直径と実質的に同じである。
【００１０】
カップ１６は、外スカート５８及び６０を持つプレート部分５７を有する。外スカート５８に設けられた半径方向に延びる耳部６２は、ランプ接触表面６４を有する。スカート６０に設けられた半径方向に延びる耳部６６は、ランプ接触表面６８を有する。カップ１６を通る中央通路７０は全体に円筒形であり、二つの平らなカップボア表面７２及び７４を備えている。軸線方向フランジ７６が中央通路７０を取り囲み、カップ１６を強化する。
【００１１】
ばね１８はコイル状圧縮ばねである。ばね１８の上端７８はカップ１６のプレート部分５７と係合し、軸線方向フランジ７６とスカート５８及び６０との間に半径方向に位置決めされている。ばね１８の下端８０は小径のコイルであり、キャップスティック１２のばねリテーナ溝５４に受け入れられる。組み立て中、下端８０の小径コイルの直径は、ばね１８をスティック２２の円錐形部分５２に押し付けたとき、増大する。ばね１８の下端８０は、円錐形部分５２上を通過した後、リテーナ溝５４内に収縮する。
【００１２】
液圧流体リザーバ７９は、充填開口部８２を持つ円筒形ネック８１を有する。シーリング表面８４がネック８１の外端に設けられている。二つのキャップホルダ８６及び８８がネック８１の円筒形内側表面９０に固定されている。両キャップホルダ８６及び８８は同じである。キャップホルダ８６の入口端９２はキャップホルダ８８の入口端９４から１８０°離間されている。キャップホルダ８６及び８８のブロック端９６及び９８は、隣接したキャップホルダの入口端９２及び９４から間隔が隔てられている。ブロック端９６及び９８と入口端９２及び９４との間の空間が、軸線方向キャップ耳部通路１００及び１０２を形成する。
【００１３】
両キャップホルダ８６及び８８は、それらの入口端９２及び９４から、それらのブロック端９６及び９８と隣接したカップ耳部ストップ表面１０５まで延びるランプ表面１０４を有する。添付図面には、キャップホルダ８６に設けられたランプ表面１０４及びカップ耳部ストップ表面１０５だけが示してある。カップ耳部ストップ表面１０５は、ブロック端９６又は９８の平らな半径方向表面から間隔が隔てられており且つこの表面から遠ざかる方向に向いた平らな半径方向表面である。
【００１４】
キャップホルダ８６に設けられたランプ表面１０４は、入口ランプ１０６、リテーナランプ１０８、及びホルダランプ１１０を含む。入口ランプ１０６は、入口端９４からランプ底部１１２まで、シーリング表面８４から軸線方向に遠ざかる方向に延びる。リテーナランプ１０８は入口ランプ１０６と交差し、ランプ底部１１２からホルダランプ１１０まで軸線方向上方に延びる。ホルダランプ１１０は、シーリング表面８４と平行な平面内にある。
【００１５】
液圧流体リザーバ７９の通常の使用中、リザーバの閉鎖は、リザーバキャップ１０に設けられた半径方向に延びる耳部６２及び６６を軸線方向にキャップ耳部通路１００及び１０２内にガスケット１４がシーリング表面８４と接触するまで移動することによって行われる。次いで、リザーバキャップ１０を上から見て時計廻り方向に回転し、ランプ接触表面６４及び６８を入口ランプ１０６と接触させる。リザーバキャップ１０を時計廻り方向に回し続けることにより、カップ１６を移動してガスケット１４から離し、ばね１８の軸線方向長さを、半径方向に延びる耳部６２及び６６がランプ底部１１２を越えて移動するまで、短くする。リザーバキャップ１０を時計廻り方向に回し続けると、耳部６２及び６６はリテーナランプ１０８まで、及びホルダランプ１１０上に移動する。ストップ表面１０５は、リザーバカップ１０の時計廻り方向移動を制限する。リテーナランプ１０８により、ばね１８を僅かに伸ばすことができるが、それでもガスケット１４はキャップガスケット表面２６とシーリング表面８４との間で圧縮され、満足のいくシールがなされた状態を維持する。
【００１６】
リザーバ７９は、リザーバキャップ１０を反時計廻り方向に回転させることにより、開放される。反時計廻り方向回転により、半径方向に延びる耳部６２及び６６を移動させてホルダランプ１１０から離し、リテーナランプ１０８に従って下方に移動させ、ランプ底部１１２を越え、入口ランプ１０６に従って上方に、耳部通路１００及び１０２まで移動させる。ブロック端９６及び９８によりリザーバキャップ１０の反時計廻り方向回転が停止された後、キャップを円筒形ネック８１及びリザーバ７９から遠ざかる方向に軸線方向に移動する。リザーバキャップを反時計廻り方向に回転させ、リテーナランプ１０８を下方に辿り、ランプ底部１１２を越えるのに必要なトルクは、キャップを時計廻り方向に回転させ、入口ランプ１０６を下方に辿り、ランプ底部１１２を越えるのに必要なトルクと同じである。このトルクは、上文中に説明したように、液圧流体を検査し追加する上で適当である。しかしながら、各８時間シフト中に数千個のキャップ１０を手作業で閉鎖位置まで回転させる組み立てラインでは、大き過ぎる。
【００１７】
工場でのリザーバキャップ１０の組み立て中、ガスケット１４をスティック２２のベース３２に位置決めし、キャップガスケット表面２６と接触させる。次いで、カップ１６をスティック２２上に置き、プレート部分５７のシェルフ係合面５９をシェルフ４４及び４６上に設置する。その後、ばね１８をスティック２２に取り付け、その上端をカップ１６と係合させ、下端８０をばねリテーナ溝５４に置く。この位置でばね１８を短くした位置まで圧縮する。摩擦はカップ１６とキャップスティック１２との間の回転に抵抗し、カップ１６をシェルフ４４及び４６上に保持する。次いで、リザーバキャップ１０を円筒形ネック８１内に、ガスケット１４がシーリング表面８４及びキャップガスケット表面２６と接触するまで、軸線方向に挿入する。その後、キャップ１０を上から見て時計廻り方向に回転する。半径方向に延びる耳部６２及び６６はランプ表面１０４と接触しない。これは、シェルフ４４及び４６とキャップガスケット表面２６との間の軸線方向距離が、ガスケット１４の厚さにランプ底部１１２からシーリング表面８４までの軸線方向距離を加えた距離よりも大きいためである。キャップスティック１２を時計廻り方向に回転させ続けると、半径方向に延びる耳部６２及び６６がカップ耳部ストップ表面１０５と接触した後、キャップスティック１２がカップ１６に対して回転し、カップを移動してシェルフ４４及び４６から離す。ひとたびカップ１６がシェルフ４４及び４６から離れると、ばね１８が伸び、耳部６２及び６６をホルダランプ１１０と接触させ、カップ全体をカップガスケット表面２６に向かって移動する。カップ１６のこの移動により、ガスケット１４をカップガスケット表面２６とネック８１に設けられたシーリング表面８４との間で圧縮する。カップ１６がシェルフ４４及び４６上にある場合にリザーバキャップ１０を回転させるのに必要なトルク及びカップをシェルフから解放するのに必要なトルクは、上文中に説明したように、最小である。充填キャップ開口部８２を閉鎖し、カップ１６をシェルフ４４及び４６から解放する作業を、過度のストレスなしに一日に数千回行うことができる。
【００１８】
開示の実施例は、本発明の現在の好ましい形態を代表するが、本発明を定義するものではなく、例示しようとするものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】リザーバキャップの拡大斜視図である。
【図２】液圧流体リザーバネックの斜視図である。
【図３】Ａは、カップがシェルフ上の予備位置にあるリザーバキャップを下から見た図であり、Ｂは、Ａの３−３線に沿った断面図である。
【図４】Ａは、カップが作用位置にあるリザーバキャップを下から見た図であり、Ｂは、Ａの４−４線に沿った断面図である。
【符号の説明】
１０リザーバキャップ１２キャップスティック
１４ガスケット１６カップ
１８ばね２０キャップ
２２スティック２４キャッププレート
２６キャップガスケット表面２８グリップフランジ
３２ベース３４自由端
３６スティック軸線４０、４２主表面
４３ベース端４４、４６シェルフ
４８、５０副表面５２截頭円錐形部分
５４リテーナ溝５６中央ボア
５７プレート部分５８、６０外スカート
６２耳部６４ランプ接触表面
６６耳部６８ランプ接触表面
７０中央通路７２、７４カップボア表面
７６軸線方向フランジ

Claims

流体リザーバ（７９）用リザーバキャップアッセンブリ（１０）において、
キャップガスケット表面（２６）を持つキャップ（２０）、
前記キャップ（２０）からスティック軸線（３６）に沿って前記キャップガスケット表面（２６）に対して横方向に延びるスティック（２２）、
前記キャップガスケット表面（２６）に対して軸線方向に間隔が隔てられた関係で前記スティック（２２）に設けられたシェルフ（４４）、
前記スティック（２２）の周囲に前記キャップガスケット表面（２６）と接触して配置されたガスケット（１４）、
半径方向に延びる取り付け耳部（６２及び６６）、前記スティック（２２）が通る中央通路（７０）、及びシェルフ係合面（５９）を持つカップ（１６）、及び
前記カップ（１６）を前記キャップガスケット表面（２６）に向かって押圧するばね（１８）を含み、
前記カップ（１６）は、前記シェルフ係合面（５９）が前記シェルフ（４４）と接触し且つ前記ばね（１８）が前記シェルフ（４４）に力を加える予備位置と、前記ばね（１８）が力を前記ガスケット（１４）に加える作用位置との間で軸線方向移動及び回転移動を行うように、前記スティック上に支持されている、流体リザーバ（７９）用リザーバキャップアッセンブリ（１０）。
請求項１に記載の流体リザーバ（７９）用リザーバキャップ（１０）において、前記スティックに設けられた、平らな主表面（４０）と平行であり且つ前記スティック軸線（３６）と平行な表面（４２）を含み、この表面は、前記カップ（１６）が前記作用位置にあるとき、前記カップ（１６）が前記スティック（２２）に対して回転しないようにする、流体リザーバ（７９）用リザーバキャップ（１０）。
請求項２に記載の流体リザーバ（７９）用リザーバキャップ（１０）において、前記スティック（２２）に設けられた第２シェルフ（４６）及び前記カップ（１６）に設けられた第２シェルフ係合面を含む、流体リザーバ（７９）用リザーバキャップ（１０）。
請求項１に記載の流体リザーバ（７９）用リザーバキャップ（１０）において、前記ばね（１８）はコイル状圧縮ばねである、流体リザーバ（７９）用リザーバキャップ（１０）。
流体リザーバ（７９）用リザーバキャップ（１０）において、
キャップガスケット表面（２６）を持つキャッププレート（２４）、
前記キャッププレート（２４）と一体のベース部分（３２）を持つキャップスティック（２２）であって、前記キャップガスケット表面（２６）に対して垂直なスティック軸線（３６）及び間隔が隔てられた一対の平らな主表面（４０及び４２）を有し、これらの主表面は、互いに及び前記スティック軸線（３６）に対して平行であり、前記キャップガスケット表面（２６）から遠ざかる方向に軸線方向に延びる、キャップスティック（２２）、
前記キャップスティック（２２）に設けられた、前記キャップガスケット表面（２６）から軸線方向に間隔が隔てられており且つ平行な一対のシェルフ（４４及び４６）、
前記スティック（２２）に設けられた、互いに間隔が隔てられており且つ互いに及び前記スティック軸線（３６）に対して平行な一対の平らな副表面（４８、５０）であって、これらの二つの平らな副表面（４８、５０）の各々は、前記一対のシェルフ（４４及び４６）のうちの一方で開始し、前記一対のシェルフ（４４及び４６）及び前記キャップガスケット表面（２６）から遠ざかる方向に延び、前記平らな副表面（４８、５０）の各々は、前記一対の平らな主表面（４０及び４２）の一方と交差する、副表面（４８、５０）、
前記スティック（２２）に入れ子式に受け入れられており且つキャップガスケット表面（２６）と接触するガスケット（１４）、
ランプ接触表面（６４及び６８）を備えた半径方向に延びる二つの耳部（６２及び６６）、及び前記スティック（２２）を入れ子式に受け入れる一対の平行な間隔が隔てられた平らなカップボア表面（７２及び７４）を持つカップ（１６）、及び
上端（７８）が前記カップ（１６）と係合し、下端（８０）が前記スティック（２２）に設けられたばねリテーナ（５４）と接触するコイルばね（１８）を含み、
前記カップ（１６）は、前記スティック（２２）を前記カップ（１６）に対して予備位置に回転したとき、前記スティック（２２）に設けられた前記一対のシェルフ（４４及び４６）に押し付けられ、前記スティック（２２）を前記カップ（１６）に対して作用位置まで回転させると前記カップ（１６）が自由になり、前記一対のシェルフ（４４及び４６）から外れて前記ガスケットに向かって移動する、流体リザーバ（７９）用リザーバキャップ（１０）。
リザーバキャップ組み立て方法において、
ガスケット（１４）をキャップスティック（１２）に、このガスケット（１４）がキャップガスケット表面（２６）と接触し且つ前記キャップスティック（１２）のスティック（２２）が前記ガスケット（１４）のボア（５６）を通過した状態に取り付ける工程、
カップ（１６）を前記スティック（２２）に設けられた少なくとも一つのシェルフ（４４）に取り付ける工程、
ばね（１８）を前記スティック（２２）に取り付け、力を前記カップ（１６）に及ぼし、前記カップ（１６）を前記ガスケット（１４）に向かって押圧する工程、
前記スティック（２２）をリザーバ（７９）に挿入する工程、
前記リザーバキャップアッセンブリ（１０）を閉鎖位置に回転する工程、及び
前記キャップスティック（１２）を前記カップ（１６）に対して回転し、前記カップ（１６）を移動して少なくとも一つのシェルフ（４４）から外し、前記カップ（１６）を自由にし、前記ガスケット（１４）に向かって移動する工程、を含む、方法。