JPS62247115A - 自動車用ラジエ−タキヤツプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、自動車用ラジェータの注水口パイプに嵌着せ
しめられるラジェータキャップに関するものである。

〔従来の技術〕

従来のラジェータキャップを示すものとして、例えば特
開昭５５−４１３９１号公報、特開昭５８−１７２４１
９号公報がある。

これらの公報に示されるものでは、正圧弁体を閉弁方向
に付勢するコイルスプリングが、正圧シール面より上方
位置にて当接しているので、正圧弁体が偏開きした場合
、正圧弁体の着座性が不安定になるという問題がある。

この問題について、さらに詳細に説明する。第５図は正
圧弁体と注水口端面とを模式的に示す図で、符号５０１
が注水口の端面、符号５０３が正圧弁体、矢印Ｆｏが、
コイルスプリングが正圧弁体５０３に及ぼす付勢力であ
る。

コイルスプリングの付勢力Ｆ０は、正圧弁体５０３の表
面５０５に対し、常に鉛直方向に作用しているので、正
圧弁体５０３が第５図に示す様、点０を中心として偏開
きした場合、正圧弁体５０３の表面５０５には、その表
面５０５と平行な分力Ｆ、が作用することになる。

正圧弁体５０の偏開き角をθ、正圧弁体５０３の表面５
０５からシール５０７までの距離をＤとすると、分力Ｆ
、は Ｆ、＝Ｆ、ｓｉｎ　θ　　　　となり、また、点０に関
して、 Ｍｏ　””　Ｆ　＋　ｘ　Ｄ という回転モーメントが、図中矢印Ｒ方向に作用する。

この回転モーメントはＭｏが、矢印Ｒ方向に作用すると
いうことは、正圧弁体５０３を開弁方向に付勢させると
いうことである。すなわち、本来付勢力Ｆ０は正圧弁体
５０３を閉弁方向に付勢するものであるにもかかわらず
、その分力Ｆ１が開弁方向に作用することとなり、その
結果として、正圧弁体５０３の着座性が損なわれるとい
う問題が生じるのである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明では、上述した様な正圧弁体の着座性が不安定に
なるという問題を解決するものであり、正圧弁体が偏開
きした場合でも、良好に着座できるようにすることを目
的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するために、本発明では次の様な手段
を講じた。

すなわち、正圧弁体とコイルスプリングとの当接点を、
正圧弁体のシール部材接合面より反内蓋側に位置せしめ
た。

〔作用〕

本発明の作用を第６図に基づいて説明する。第６図は、
本発明ラジェータキャップの正圧弁体と、注水口端面を
模式的に示す図である。コイルスプリングと正圧弁体６
０３との当接点が、正圧弁体６０３のシール面６０７よ
り反内蓋側、すなわち図中下方に位置しているので、コ
イルスプリングの付勢力Ｆ０の作用点も正圧弁体６０３
のシール面より下方に位置する。

第５図の説明で述べたのと同様、正圧弁体６０３の表面
６０５には、表面６０５と平行方向に付勢力Ｆ０の分力
Ｆ、が作用している。正圧弁体６０３の表面６０５から
シール面６０７の延長線までの垂直距離をＤｌとすると
、点Ｏを中心にＭｌ　−Ｆｌ　ｘ［）。

という回転モーメントが矢印Ｐ方向に作用する。

すなわち、正圧弁体６０３に対して閉弁方向の回転力が
作用することになる。

（発明の効果〕 以上述べた様に本発明のラジェータキャップを用いれば
、正圧弁体が偏開きした場合、正圧弁体を閉弁方向に付
勢するコイルスプリングの付勢力は、常に正圧弁体に対
し閉弁方向への回転力として作用するので、正圧弁体は
常に良好に着座することとなり、着座性の向上を図るこ
とができる。

正圧弁体の着座性が向上するということは、正圧弁体が
常に同じ位置で注水口パイプのシール座面に着座すると
いうことであり、正圧弁体に接合されているシール部材
が常に同じ位置で注水口パイプのシール座面に当接する
ということである。

シール部材は、注水口パイプのシール座面との当接によ
り、その表面に当接溝が永久歪みとして形成されるので
、もしシール部材とシール座面との当接位置が閉弁のた
びごとに異なると、当接点以外の個所に当接溝が位置す
ることとなり、シール部材とシール座面との間のシール
が損なわれるという問題が生じるが、本発明ではこのよ
うな問題はない。

〔実施例〕

次に本発明の実施例を図に基づき説明する。

第２図は自動車用ラジェータを示す正面図で、複数本並
設されたチューブｌの両端部には端板３゜４を介して上
タンク５、下タンク６が連結されている。複数本のチュ
ーブｌの間には、波形状をなすフィン２がロウ付等の手
段により接合されており、チューブＩ内を流れるエンジ
ン冷却水とチューブｌ外の大気との熱交喚を促進させて
いる。

上タンク５にはエンジン（省図示）からの冷却水を導入
するための導入パイプ５、エンジン冷却水を補給するた
めの注水口パイプ９が形成されている。注水口パイプ９
には、注水口バイブ９内部とリザーブタンク（省図示）
とを結ぶためのパイプ１０が形成されており、さらに注
水口パイプ９の開口端にはキャンプ１００が嵌着せしめ
られている。

下クンクロには、チューブ１内を流れて下タンク６内に
集合した冷却水を、再びエンジン側に導くための導出パ
イプ８が形成されている。

第１図は第２図の１−１断面図を示す図で、この図に基
づきながらキャップ１００及び注水口９の形状について
説明する。

注水口９は上タンク５に接続される内筒体２゜１と、こ
の内筒体２０１の中間外壁に接続され内筒体２０１の外
周を囲むように配される外筒体２０３とからなる。

内筒体２０１の開口端は円環状の正圧シール座面２０２
を形成し、また外筒体２０３の開口端は円環状の嵌着シ
ール座面２０４を形成している。

そして、嵌着シール座面２０４は正圧シール座面２０２
より上方に位置している。また、外筒体２０３の開口端
には、径方向外方に突出する円環状のフランジ部２０５
が形成されている。

キャップ１００の外蓋１０１は受は皿形状をなし、その
外周部には側壁部１０３を有し、さらに、この側壁部１
０３の先端の一部には、中心に向けて折り曲がっている
折り曲げ爪部１０５を有している。この側壁部１０３が
フランジ部２０５の外周を覆い、折り曲げ爪部１０５が
フランジ部２０５に係合することにより、キャップ１０
０が注水口パイプ９に嵌着される。

尚、円環状のフランジ部２０５の一部には切り欠き部（
省図示）が形成されており、この切り欠き部に折り曲げ
爪部１０５が位置するよう外蓋１０１を回転させること
により、キャップ１００が注水口パイプ９より取りはず
される。

外蓋１０１の内方には、内蓋１０７が配されている。こ
の内蓋１０７も受は皿形状をなしており、その外周部に
は側壁部１０９を有し、さらに側壁部１０９の先端側に
は内方に向って突出する保合突出部１１１を有している
。

外１ｔｏｔの略中心部には円形孔１０２が形成されてお
り、また内蓋１０７の略中心部には円形窪み１０８が形
成されている。この円形孔１０２と円形窪み１０８とが
対向するように、外蓋１０１と内１１１０７とを重ね合
せ、抑え板１１３によって両者を接合させる。

抑え板１１３は外周端にフランジを有するコツプ形状を
なしており、その底面は外蓋１０１の円形孔１０２を通
って内蓋１０７の円形窪み１０８にスポット溶接されて
いる。従って、抑え板１１３と内蓋１０７とは相対移動
できないように溶接されているが、外蓋１０１は抑え板
１１３のフランジと内蓋１０７とにより挟持されている
のみであるから、外蓋１０１は内蓋１０７及び抑え板１
１３に対して回転自在となっている。

外蓋１０１と内蓋１０７との間には、金属製薄板よりな
る板ばね１１３が挟持されている。この板ばね１１３も
ただ単に挟持されるのみであるから、外１１０１及び内
蓋１０７に対して回転自在となっている。また、この板
ばね１１３の内面にはゴム材よりなる円環状の押さえパ
ツキン１１５が貼着されており、キャンプ１００を注水
口パイプ９に嵌着せしめた時、この押さえパッキンエ１
５は板ばね１１３の付勢力によって嵌着シール座面２０
４に着座するようになっている。

内蓋１０７の内方には、正圧弁体であるボトムプレート
１．２０が配されている。このボトムプレート１２０は
、段付コツプ形状をなすもので、内蓋１０７と向い合う
ように配されている。

ボトムプレート１２０は、底面部１２１、この底面部１
２１の外縁より垂直に起立する側壁部１２３、この側壁
部１２３の端部より水平に延びる平面部１２５、この平
面部１２５の外縁より垂直に起立するフランジ部１２７
、このフランジ部１２７の先端部より水平方向に突出す
る係止部１２９を有する。

底面部１２１及び側壁部１２３の外径は、内筒体２０１
の内径よりも小さく設定されており、底面部１２１及び
側壁部１２３は内円筒体２０１の内部に位置している。

平面部１２５は、内筒体２０１の外径より若干量外方に
拡がっており、平面部１２５の底面側であるシール部材
接合面にはゴム材よりなる円環状の正圧パツキン１３１
が貼着されている。そして、この正圧パツキン１３１が
正圧シール座面２０２に着座することになる。

フランジ部１２７の外径は内蓋１０７の係合突出部１１
１内径より微小量小さく設定されており、また、係止部
１２９の外径は内蓋１０７の側壁部１０９内径より微小
量小さく設定されている。そ°の結果、フランジ部１２
７及び係止部１２９は内蓋１０７の側壁部１０９内に位
置することとなり、係止部１２９は側壁部１０９の内壁
を案内面とし、保合突出部１１１はフランジ部１２７の
外壁と案内面としながら、ボトムプレート１２０が内蓋
ｌＯＩ内を上下に相対移動可能となる。

また、ボトムプレート１２０は、係止部１２９が係合突
出部１１１に係合することにより下方への抜は落ちが防
止されている。

底面部１２１の略中心部には、上下面を貫通する貫通孔
が穿設されており、この底面部１２１の内蓋１０７側の
面には前記貫通孔を囲むようにして略円筒状の中央壁１
３３が形成されている。この中央壁１３３は上方に向っ
て延びており、上方に向うに従って細くなる先細り形状
となっている。

水平部１２５、側壁部１２３、底面部１２１、中央壁１
３３の内蓋１０７に対向する面には、ボトムプレート１
２０の強度を上げるために複数本のリプ１３５が形成さ
れている。

内蓋１０７とボトムプレート１２０との間には１、ボト
ムプレート１２０を内筒体２０１に向けて付勢するコイ
ルスプリング１３７が配されている。

このコイルスプリング１３７の一端は、内蓋の内壁面に
当接し、他端は底面部１２１の上面壁に当接している。

ボトムプレート１２０の下面側には、圧力調整弁１４０
が配されている。圧力調整弁１４０は、円板状の平板部
１４１と、この平板部１４１の中心部に突出する中心棒
部１４３とからなる。平板部１４１のボトムプレート１
２０側の面には、調圧パツキン１４７が貼着されている
。また、中心棒部１４３は先端にいくほど細くなる先細
り形状をなしており、中央壁１３３内に所定間隙を介し
て挿入されている。

中心棒部１４３の先端部には止め板１４５が嵌着されて
おり、圧力調整弁１４０が中央壁１３３内部より抜は落
ちるのを防止している。

中心棒部１４３の外径は、中央壁１３３の内径より所定
量小さくなっているので、両者の間には所定間隙が確保
されており、この所定間隙が上タンク５内部とボトムプ
レー）１２０上面とを連通ずる連通路１５０を形成して
いる。

尚、圧力調整弁１４０が図中上方に押しあげられ、調圧
パツキン１４７が底面部１２１の下面に着座している時
には、連通路１５０の連通は遮断される。

上タンク５の開口端である足部５１は、コアプレート３
の外周部に形成された溝部内に０リング５３を介して嵌
入されており、この嵌入部を外方より絞めプレート５５
で包むようにして絞め加工することによりコアプレート
３と上タンク５との連結がなされている。

尚、下タンク６とコアプレー１−４とも、同様にして連
結されている。

次に、本実施例の作動について説明する。ボトムプレー
ト１２０の図中上方の空間は、パイプ１０によって図示
しないリザーブタンクに連通しているので、常に大気圧
に保たれている。

そこで、上タンク５内の圧力が大気圧、もしくはそれ以
下に低下すると、圧力調整弁１４０は図中下方に移行し
、調圧パツキン１４７がボトムプレート１２０の底面部
１２１より開離する。その結果、圧力調整弁１４０の中
心棒部１４３と中央壁１３３との間に形成されている連
通路１５０が連通し、リザーブタンク内に蓄えられてい
る冷却水がパイプｌＯ、ボトムプレート１２０上方空間
、連通路１５０を介して、上タンク５内に吸い込まれる
。

一方、エンジンが始動するなどして、上タンク５内の圧
力が大気圧より高くなると、この圧力を圧力調整弁１４
０の平板部１４１が受圧し、ボトムプレート１２０の底
面部１２１に向けて圧力調整弁１４０が押しつけられる
。すなわち、調圧パツキン１４７が底面部１２１に密着
し、連通路１５０が遮断される。

さらに、上タンク５内の圧力が上屏し、この圧力によっ
てボトムプレート１２０が図中上方に向けて受ける力が
、コイルスプリング１３７によって図中下方に向けて受
ける力より大きくなると、ボトムプレート１２０は図中
上方に移動する。

すなわち、ボトムプレート１２０に貼着されている正圧
パツキン１３１が、内筒体２０１の正圧シール座面２０
２より開離し、上タンク５内の高圧になった蒸気が、正
圧パツキン１３１と正圧シール座面２０２との間を通過
し、さらに外筒体２０３と内筒体２０１との間の空間、
及びパイプ１９を介してリザーブタンクへと流出する。

次に、本発明の第２実施例について説明する。

上述の第１実施例では、圧力調整弁１４０を中央壁１３
３内に押通させて、止め板１４５で抜は止めを防止して
いるのみであったが、第２実施例では第３図に示すよう
に、止め板１４５とボトムプレート１２０との間に小ス
プリング３０１を配した。

また、圧力調整弁１４０の中心棒部１４３も、まっすぐ
な円柱状となし、その先端部にスプリング受けの作用を
なす止め板１４５を嵌着させている。

小スプリング３０１は圧力調整弁１４０を所定の力でも
って図中上方に向けて付勢しており、調圧パツキン１４
７は常にこの所定の力でボトムプレート１２０に密着せ
しめられている。従って、上タンク５内の圧力が所定値
以下に低下し、圧力調整弁１４０を図中下方に引き下げ
る力が、小スプリング３０１の付勢力に打ち勝った時に
圧力調整弁１４０は図中下方に移動し、連通路１５０を
連通開放させることになる。

その他の構成、作動は第１実施例と同様である。

尚、上述の第１．２実施例では、圧力調整弁１４０に貼
着せしめる調圧パツキン１４７を、平板状の円環パツキ
ンとしたが、このような形状に限られるものではなく、
例えば従来公知のＯリング４０１としてもよい、この場
合の例を、第４図に示す。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１実施例を示す断面図で、第２図の１−１断
面図、第２図は自動車用ラジェータを示す正面図、第３
図は第２実施例を示す断面図、第４図は他の適用例を示
す断面図、第５図は従来例を示す模式図、第６図は本発
明を示す模式図である。 ５・・・上タンク、１０１・・・外蓋、１０７・・・内
蓋。 １２０・・・ボトムプレート（正圧弁体）、１３７・・
・コイルスプリング、１４０・・・圧力調整弁。

Claims (1)

1. 【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シール部材を接合するためのシ
   ール部材接合面を有する正圧弁体と、 この正圧弁体のシール部材接合面に接合され、前記注水
   口パイプのシール座面に着座するシール部材と、 前記正圧弁体に設けられ、前記正圧弁体の上方空間と下
   方空間との連通・遮断を行う圧力調整弁と、 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コ
   イルスプリングとを備え、前記コイルスプリングの他端
   は、前記正圧弁体のシール部材接合面の延長面上、もし
   くは、この延長面より前記内蓋の反対側位置にて前記正
   圧弁に当接している自動車用ラジエータキャップ。