WO2022065155A1 - 車載タンクのキャップ - Google Patents

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vehicle
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reserve tank
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直幸 横井
亮 引地
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いすゞ自動車株式会社
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    • B65D51/16Closures not otherwise provided for with means for venting air or gas
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
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    • F16J13/02Detachable closure members; Means for tightening closures
    • F16J13/12Detachable closure members; Means for tightening closures attached by wedging action by means of screw-thread, interrupted screw-thread, bayonet closure, or the like
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
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    • F16J13/02Detachable closure members; Means for tightening closures
    • F16J13/14Detachable closure members; Means for tightening closures attached exclusively by spring action or elastic action

Definitions

  • the present disclosure relates to an in-vehicle tank cap, for example, a structure of a reserve tank cap provided in a vehicle.
  • a reserve tank installed in a vehicle, there is a reserve tank that is connected to the radiator of the engine and stores coolant (radiator liquid).
  • This type of reserve tank can temporarily store the coolant that overflows from the radiator when the engine temperature rises, and can return the stored coolant to the radiator when the engine temperature drops.
  • a removable cap is provided on the upper part of the reserve tank as described above. The user removes this cap to refill the tank with coolant.
  • This cap has a sealing function to seal the coolant so that it does not leak out of the tank. Further, in general, the cap is provided with a breather function in addition to the sealing function.
  • the breather function is a function provided for smooth inflow and outflow of coolant into the reserve tank, and is practically realized by providing a ventilation passage or the like.
  • the cap in order to realize both the sealing function and the breather function, for example, the cap is divided into a part for realizing the sealing function and a part for realizing the breather function. As a result, there is a drawback that the configuration of the cap becomes complicated.
  • This disclosure has been made in consideration of the above points, and provides a cap for an in-vehicle tank that can achieve both a liquid sealing function and a gas breather function by a simple configuration.
  • a cap that can be inserted and removed from the top of the in-vehicle tank.
  • An insertion portion extending in the insertion direction into the vehicle-mounted tank and having at least a part of the outer circumference inserted in close contact with an opening formed in the upper portion of the vehicle-mounted tank.
  • a breathing hole formed so as to penetrate the thickness of the insertion portion in the insertion direction and communicating the inside of the vehicle-mounted tank with the outside of the vehicle-mounted tank in a state where the cap is inserted into the vehicle-mounted tank.
  • the breathing hole has a conical shape with an enlarged diameter toward the upper side when the cap is inserted.
  • the liquid sealing function and the gas breather function can be compatible with each other by a simple configuration.
  • Perspective view showing the appearance of the reserve tank Perspective view showing the appearance of the cap of the embodiment
  • Cross-sectional view of the reserve tank and cap near the mounting part cut in the vertical plane including the diameter of the cap with the cap attached to the reserve tank Sectional drawing which shows the structure of the other above-described embodiment.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a state in which the reserve tank using the cap of the present embodiment is attached to the radiator
  • FIG. 2 is a perspective view showing the appearance of the reserve tank.
  • the reserve tank 10 is connected to the radiator 20 via a pipe 11.
  • the reserve tank 10 is attached to the frame of the radiator fan 21.
  • one end of the pipe 11 is attached to the pipe attachment port 12 (FIG. 2) provided at the lower part of the reserve tank 10, and the other end of the pipe 11 is provided at the upper part of the radiator 20. It can be attached to the pipe attachment port (not shown).
  • the coolant radiatator liquid
  • a cap 100 that can be inserted and removed from the reserve tank 10 is provided on the upper part of the reserve tank 10. The user can remove the cap 100 from the reserve tank 10 to replenish the coolant in the reserve tank 10.
  • the cap 100 can be attached to the reserve tank 10 by pushing it into the opening formed in the upper part of the reserve tank 10. Further, the cap 100 can be removed from the reserve tank 10 by pulling it upward from the reserve tank 10.
  • FIG. 3 shows a perspective view of the cap 100.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the reserve tank 10 and the cap 100 in the vicinity of the attachment portion cut in a vertical plane including the diameter of the cap 100 in a state where the cap 100 is attached to the reserve tank 10.
  • the cap 100 has an insertion portion 110 and a flange portion 120.
  • the jaw portion 120 protrudes in the outer peripheral direction from the insertion portion 110.
  • the outer surface of the insertion portion 110 is shaped so as to be in close contact with the inner surface 13a of the opening 13 when the cap 100 is attached to the reserve tank 10.
  • the opening 13 of the reserve tank 10 has a cylindrical shape
  • the insertion portion 110 of the cap 100 has a cylindrical shape.
  • the cap 100 is provided with a plurality of breathing holes 111 penetrating the thickness of the cap 100.
  • the breathing hole 111 is formed so as to penetrate the thickness of the insertion portion 110 and the jaw portion 120 in the insertion direction, and the inside of the reserve tank 10 is in a state where the cap 100 is inserted into the reserve tank 10. And the outside of the reserve tank 10 are communicated with each other.
  • the breathing hole 111 has a conical shape whose diameter increases toward the upper side when the cap 100 is inserted.
  • the breathing hole 111 has a shape that makes it difficult for the coolant that has reached the entrance of the breathing hole 111 to reach the exit of the breathing hole 111 while allowing air to pass through the reserve tank 10 and inside and outside.
  • the diameter at the entrance of the breathing hole 111 (that is, the lower surface 110b of the insertion portion 110) is 50 ⁇ m or less. As a result, it is possible to prevent the coolant that has jumped up during traveling from entering the breathing hole 111.
  • a water-repellent layer 112 is formed on the lower surface 110b of the insertion portion 110. As a result, the coolant is repelled by the water-repellent layer 112, so that the ingress of the coolant into the breathing hole 111 is further suppressed.
  • the water-repellent layer 112 can be easily formed by using, for example, a water-repellent coating agent. Further, the water-repellent layer 112 can be easily formed by a plate-shaped fiber member such as GORE-TEX (registered trademark).
  • the opening 13 of the reserve tank 10 has a cylindrical shape
  • the insertion portion 110 of the cap 100 has a cylindrical shape
  • the diameter of the outer peripheral surface 110a of the insertion portion 110 is the opening 13. It is larger than the diameter of the inner peripheral surface 13a, and the elastic modulus of the insertion portion 110 is smaller than the elastic modulus of the opening 13 of the reserve tank 10.
  • the inner peripheral surface 13a and the outer peripheral surface 110a are in close contact with each other to prevent coolant leakage, and further, the difference in elastic modulus suppresses the deformation of the insertion portion 110 at the time of insertion. Therefore, the obstruction of the breathing hole 111 can be suppressed.
  • the inner peripheral surface 13a of the opening 13 and the outer peripheral surface 110a of the insertion portion 110 are in close contact with each other. Since the breathing hole 111 has a conical shape with an enlarged diameter toward the upper side, the coolant does not leak to the outside.
  • the cap 100 has a columnar insertion portion 110 and an insertion portion 110 whose outer periphery is inserted in close contact with the opening 13 formed in the upper part of the reserve tank 10. It is formed so as to penetrate the thickness in the insertion direction, and has a breathing hole 111 for communicating the inside of the reserve tank 10 and the outside of the reserve tank 10 in a state where the cap 100 is inserted into the reserve tank 10.
  • the breathing hole 111 has a conical shape with an enlarged diameter toward the upper side when the cap is inserted.
  • the sealing function and the breather function are realized by one member, so that the configuration is simple. Further, since the breathing hole 111 has a conical shape whose diameter increases toward the upper side, it is possible to suppress leakage of the coolant to the outside while having a breather function.
  • FIG. 5 having the same reference numeral in the portion corresponding to FIG. 4 is a cross-sectional view showing the configuration of another embodiment.
  • screw surfaces 110a1 and 13a1 screwed together are formed on the outer peripheral surface of the insertion portion 110 and the inner peripheral surface of the opening portion 13.
  • the cap 100 and the reserve tank 10 are sealed by the screw surfaces 110a1 and 13a1, so that the leakage of the coolant can be suppressed more reliably.
  • the diameter of the outer peripheral surface of the insertion portion 110 is substantially the same as the diameter of the inner peripheral surface of the opening portion 13.
  • the insertion portion 110 has a cylindrical shape
  • the present invention is not limited to this, and the insertion portion extends in the insertion direction into the reserve tank 10, and at least a part of the outer periphery thereof is reserved. Any shape may be used as long as it is inserted in close contact with the opening 13 formed in the upper part of the tank 10.
  • the number of breathing holes 111 may be one.
  • the breathing holes 111 are formed so as to be uniformly distributed on the lower surface 110b of the insertion portion 110, but the distribution of the breathing holes 111 is not limited to this.
  • the number of breathing holes 111 may be reduced toward the edge of the lower surface 110b where the coolant is easily reachable, and the number of breathing holes 111 may be increased toward the center of the lower surface 110b where the coolant is difficult to reach.
  • the present invention is not limited to this, and may be applied to, for example, a reserve tank for storing washer fluid.
  • it is suitable for an in-vehicle tank that requires a liquid sealing function and a gas breather function.
  • the present invention is suitable for an in-vehicle tank that requires a liquid sealing function and a gas breather function.

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Abstract

キャップは、外周がリザーブタンクの上部に形成された開口部に密着して挿入される挿入部と、挿入部の挿入方向の厚みを貫通するように形成され、リザーブタンクにキャップが挿入された状態において、リザーブタンクの内部とリザーブタンクの外部とを連通させる呼吸孔と、を有する。呼吸孔は、キャップ挿入状態において、上方ほど拡径した円錐形状である。

Description

車載タンクのキャップ
 本開示は、車載タンクのキャップに関し、例えば車両に設けられるリザーブタンクのキャップの構造に関する。
 車両に設けられるリザーブタンクとして、エンジンのラジエーターに連結され、クーラント(ラジエーター液)を貯留するリザーブタンクがある。
 この種のリザーブタンクは、エンジンの温度上昇時にはラジエーターから溢れるクーラントを一時的に貯留するとともに、エンジンの温度下降時には貯留していたクーラントをラジエーターに戻すことができるようになっている。
 具体的には、エンジンの温度上昇に伴ってラジエーター及び流路の温度が上昇するとそれらの内圧が上昇し、その内圧上昇に起因して溢れたクーラントが一時的にリザーブタンクに貯留される。これにより、温度上昇に起因するラジエーター及び流路の破損が防止される。
 一方、エンジンの温度が低下すると、ラジエーター及び流路等の内圧が下がって負圧が発生し、その負圧によりリザーブタンクに貯留されていたクーラントがラジエーター及び流路に引き戻される。
 この種のリザーブタンクは、例えば特許文献1等の多数の文献で開示されている。
特開2012-149536号公報
 ところで、上述したようなリザーブタンクの上部には、着脱可能なキャップが設けられている。ユーザーは、このキャップを取り外して、タンク内にクーラントを補給する。
 このキャップには、クーラントがタンク内から漏れ出さないように密封するためのシール機能が備えられている。また、一般に、キャップには、シール機能に加えて、ブリーザー機能が備えられている。ブリーザー機能とは、リザーブタンク内へのクーラントの流入及び流出をスムーズに行うために備えられる機能であり、実際上、通気通路等を設けることにより実現されている。
 従来のキャップは、シール機能とブリーザー機能の両方を実現するために、例えば、キャップを、シール機能を実現するための部品と、ブリーザー機能を実現するための部品と、に分けて構成するようになされており、その結果、キャップの構成が複雑化する欠点があった。
 本開示は、以上の点を考慮してなされたものであり、簡易な構成により液体のシール機能と気体のブリーザー機能と両立させることができる、車載タンクのキャップを提供する。
 本開示の車載タンクのキャップの一つの態様は、
 車載タンクの上部に挿抜可能に取り付けられるキャップであって、
 前記車載タンクへの挿入方向に延在し、外周の少なくとも一部が前記車載タンクの上部に形成された開口部に密着して挿入される挿入部と、
 前記挿入部の挿入方向の厚みを貫通するように形成され、前記車載タンクに前記キャップが挿入された状態において、前記車載タンクの内部と前記車載タンクの外部とを連通させる呼吸孔と、
 を有し、
 前記呼吸孔は、キャップ挿入状態において、上方ほど拡径した円錐形状である。
 本開示によれば、簡易な構成により液体のシール機能と気体のブリーザー機能と両立させることができる。
リザーブタンクのラジエーターへの取り付け状態を示す斜視図 リザーブタンクの外観を示す斜視図 実施の形態のキャップの外観を示す斜視図 リザーブタンクにキャップを取り付けた状態において、取り付け部付近のリザーブタンク及びキャップを、キャップの直径を含む鉛直面で切った断面図 他の上述の実施の形態の構成を示す断面図
 以下、本開示の実施の形態を、図面を参照して説明する。
 図1は本実施の形態のキャップが用いられるリザーブタンクのラジエーターへの取り付け状態を示す斜視図であり、図2はリザーブタンクの外観を示す斜視図である。
 リザーブタンク10は、パイプ11を介してラジエーター20に接続されている。リザーブタンク10は、ラジエーターファン21のフレームに取り付けられている。なお、図1及び図2の例では、パイプ11の一端はリザーブタンク10の下部に設けられたパイプ取付口12(図2)に取り付けられ、パイプ11の他端はラジエーター20の上部に設けられたパイプ取付口(図示せず)に取り付けられる。これにより、クーラント(ラジエーター液)がラジエーター20とリザーブタンク10との間で流通できるようになっている。
 上述したように、エンジンの温度上昇に伴ってラジエーター20及び流路の温度が上昇するとそれらの内圧が上昇し、その内圧上昇に起因して溢れたクーラントが一時的にリザーブタンク10に貯留される。これにより、温度上昇に起因するラジエーター20及び流路の破損が防止される。
 一方、エンジンの温度が低下すると、ラジエーター20及び流路等の内圧が下がって負圧が発生し、その負圧によりリザーブタンク10に貯留されていたクーラントがラジエーター20及び流路に引き戻される。
 リザーブタンク10の上部には、リザーブタンク10から挿抜可能なキャップ100が設けられている。ユーザーは、このキャップ100をリザーブタンク10から取り外して、リザーブタンク10内にクーラントを補給することができる。
 キャップ100は、リザーブタンク10の上部に形成された開口に押し込むことでリザーブタンク10に取り付けることができる。また、キャップ100は、リザーブタンク10から上方に引っ張ることでリザーブタンク10から取り外すことができる。
 図3は、キャップ100の斜視図を示す。図4は、リザーブタンク10にキャップ100を取り付けた状態において、取り付け部付近のリザーブタンク10及びキャップ100を、キャップ100の直径を含む鉛直面で切った断面図である。
 キャップ100は、挿入部110と、鍔部120と、を有する。顎部120は、挿入部110よりも外周方向に突出している。
 挿入部110の外面は、キャップ100をリザーブタンク10に取り付けたときに、開口部13の内面13aに密着する形状とされている。本実施の形態の場合、リザーブタンク10の開口部13は円筒形状であり、キャップ100の挿入部110は円柱状である。これにより、開口部13に挿入部110が挿入されると、挿入部110の外周面110a全体が開口部13の内周面13aに密着する。また、顎部120の下面に開口部13の上面が密着する。この結果、リザーブタンク10内のクーラントが開口部13と挿入部110の隙間から外部に漏れ出ることが防止される。
 かかる構成に加えて、キャップ100には、キャップ100の厚みを貫通する複数の呼吸孔111が穿設されている。具体的には、呼吸孔111は、挿入部110及び顎部120の挿入方向の厚みを貫通するように形成されており、リザーブタンク10にキャップ100が挿入された状態において、リザーブタンク10の内部とリザーブタンク10の外部とを連通させる。
 また、呼吸孔111は、キャップ100の挿入状態において、上方ほど拡径した円錐形状とされている。
 これにより、呼吸孔111は、リザーブタンク10と内外で空気を通過させつつ、呼吸孔111の入り口に到達したクーラントが呼吸孔111の出口まで到達しにくい形状とされている。
 具体的に説明すると、第1に、呼吸孔111の入り口は径が小さいので呼吸孔111にクーラントが入りにくい。本実施の形態の場合、呼吸孔111の入り口(つまり挿入部110の下面110b)で径は、50μm以下とされている。これにより、走行時に跳ね上がったクーラントが呼吸孔111内に進入しにくくできる。
 第2に、入り口の径を小さくしたことによる毛細管現象によって呼吸孔111にクーラントが進入したとしても、呼吸孔111は上方ほど拡径されているので上方ほど毛細管現象が弱くなり、呼吸孔111の出口までクーラントが到達することを抑制できる。
 また、挿入部110の下面110bには、撥水層112が形成されている。これにより、撥水層112によってクーラントがはじかれるので、呼吸孔111へのクーラントの進入がより抑制される。
 撥水層112は、例えば撥水コーティング剤を用いれば容易に形成できる。また、撥水層112は、例えばGORE-TEX(登録商標)などの板状の繊維部材によって容易に形成できる。
 また、上述したように、リザーブタンク10の開口部13は円筒形状でありかつキャップ100の挿入部110は円柱形状であることに加えて、挿入部110の外周面110aの径は開口部13の内周面13aの径よりも大きく、かつ、挿入部110の弾性率はリザーブタンク10の開口部13の弾性率よりも小さくされている。
 これにより、開口部13に挿入部110を挿入すると内周面13aと外周面110aが密着してクーラントの漏れが防止され、さらに、弾性率の差により挿入時における挿入部110の変形が抑制されるので呼吸孔111の閉塞を抑制できる。
 以上の構成において、車両の走行時にリザーブタンク10内でクーラントがキャップ100の下面110bまで跳ね上がったとしても、開口部13の内周面13aと挿入部110の外周面110aが密着しており、かつ、呼吸孔111が上方ほど拡径した円錐形状とされているので、クーラントは外部に漏れずにすむ。
 また、ラジエーター20の温度変化に応じてパイプ11(図1)を介してリザーブタンク10内にクーラントが流入及び流出すると、そのクーラントの量に相当するリザーブタンク10内の空気は呼吸孔111を介して排出及び導入される。これにより、リザーブタンク10にクーラントがスムーズに流入及び流出する。
 以上説明したように、本実施の形態によれば、キャップ100は、外周がリザーブタンク10の上部に形成された開口部13に密着して挿入される円柱状の挿入部110と、挿入部110の挿入方向の厚みを貫通するように形成され、リザーブタンク10にキャップ100が挿入された状態において、リザーブタンク10の内部とリザーブタンク10の外部とを連通させる呼吸孔111と、を有し、呼吸孔111は、キャップ挿入状態において、上方ほど拡径した円錐形状である。
 これにより、簡易な構成によりクーラントのシール機能と気体のブリーザー機能と両立させることができる、リザーブタンク10のキャップ100を実現できる。
 つまり、本実施の形態によれば、シール機能とブリーザー機能とを1つの部材によって実現しているので、構成が簡易である。また、呼吸孔111が上方ほど拡径した円錐形状とされているので、ブリーザー機能をもちつつ、クーラントの外部への漏れを抑制できる。
 上述の実施の形態は、本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することの無い範囲で、様々な形で実施することができる。
 図4との対応部分に同一符号が付された図5は、他の実施の形態の構成を示す断面図である。図5の構成では、図4の構成と比較して、挿入部110の外周面及び開口部13の内周面には、互いに螺合するねじ面110a1、13a1が形成されている。これにより、キャップ100とリザーブタンク10とはねじ面110a1、13a1によりシールされるので、クーラントの漏れをより確実に抑制できるようになる。なお、図5の構成を採用する場合には、挿入部110の外周面の径は開口部13の内周面の径とほぼ同じにする。
 なお、上述の実施の形態では、挿入部110が円柱形状である場合について述べたが、これに限らず、挿入部はリザーブタンク10への挿入方向に延在し、外周の少なくとも一部がリザーブタンク10の上部に形成された開口部13に密着して挿入される形状であればよい。
 また、上述の実施の形態では、呼吸孔111を複数設ける場合について述べたが、呼吸孔111は1つであってもよい。また、図3に示したように、呼吸孔111を挿入部110の下面110bに一様に分布するように形成したが、呼吸孔111の分布はこれに限らない。例えば、クーラントが到達しやすい下面110bの縁部ほど呼吸孔111を少なくし、クーラントが到達しにくい下面110bの中心部ほど呼吸孔111を多くしてもよい。
 また、上述の実施の形態では、本発明を、ラジエーターのクーラントを貯留するリザーブタンクに適用した場合について述べたが、これに限らず、例えばウォッシャー液を貯留するリザーブタンクに適用してもよい。要は、液体のシール機能と気体のブリーザー機能とが求められる車載タンクに好適である。
 2020年9月28日出願の特願2020-161733の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
 本発明は、液体のシール機能と気体のブリーザー機能とが求められる車載タンクに好適である。
 10 リザーブタンク
 11 パイプ
 12 パイプ取付口
 13 開口部
 13a 内周面
 13a1、110a1 ねじ面
 20 ラジエーター
 21 ラジエーターファン
 100 キャップ
 110 挿入部
 110a 外周面
 110b 下面
 111 呼吸孔
 112 撥水層
 120 顎部

Claims (6)

  1.  車載タンクの上部に挿抜可能に取り付けられるキャップであって、
     前記車載タンクへの挿入方向に延在し、外周の少なくとも一部が前記車載タンクの上部に形成された開口部に密着して挿入される挿入部と、
     前記挿入部の挿入方向の厚みを貫通するように形成され、前記車載タンクに前記キャップが挿入された状態において、前記車載タンクの内部と前記車載タンクの外部とを連通させる呼吸孔と、
     を有し、
     前記呼吸孔は、キャップ挿入状態において、上方ほど拡径した円錐形状である、
     車載タンクのキャップ。
  2.  前記挿入部は、キャップ挿入状態において前記呼吸孔への下部入り口が形成されている下面部に、撥水層を有する、
     請求項1に記載の車載タンクのキャップ。
  3.  前記撥水層は、撥水コーティング剤により形成されている、
     請求項2に記載の車載タンクのキャップ。
  4.  前記撥水層は、板状の繊維部材により形成されている、
     請求項2に記載の車載タンクのキャップ。
  5.  前記車載タンクの前記開口部は円筒形状であり、前記挿入部は円柱形状であり、
     前記挿入部の外周面の径は、前記開口部の内周面の径よりも大きく、
     前記挿入部の弾性率は、前記車載タンクの前記開口部の弾性率よりも小さい、
     請求項1から4のいずれか一項に記載の車載タンクのキャップ。
  6.  前記挿入部は前記車載タンクの前記開口部は円筒形状であり、前記挿入部は円柱形状であり、
     前記挿入部の外周面及び前記開口部の内周面には、互いに螺合するねじ面が形成されている、
     請求項1に記載の車載タンクのキャップ。
PCT/JP2021/033906 2020-09-28 2021-09-15 車載タンクのキャップ WO2022065155A1 (ja)

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