JPH01127898A - ラジエータの為のスナップオンフィラーネックアセンブリ - 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】 【発明の分野】 本発明は例えば、自動車のラジェータの如き熱交換器に
関し、詳しくはそうした熱交換器の為のフィラーネック
アセンブリに関する。 〔従来技術の説明〕 過去ｌＯ年間程に渡って自動車のエネルギー効率に対す
る関心が増大した結果、とりわけ自動車の重量を減じ燃
料消費量のずっと少ないもっと小さいエンジンでこれを
推進可能とする為の種々の試みが成されて来た。事実上
、自動車の全ての構成部品が重量低減の為に検討され、
そしてエンジン冷却の為の熱交換器或は所謂ラジェータ
も例外ではなかった。 ラジェータの重量低減に於ては、ラジェータ或はその付
属物品に材料密度の小さいものを使用することに焦点が
当てられた。結局、今日使用される多くのラジェータは
、同じ形状での重量がずっと小さいことから、銅真鍮構
造よりはむしろアルミニウム製部品が使用される。同様
に、金属タンク及び或はタンク／ヘッダ組体は従来の金
属タンクよりもっと重量の小さい成形プラスチツブラス
チックタンクに取替えられた。 こうした変化は実際に重量低下を実現したが、同時にこ
れら構造に特有の新しい問題をもたらした。 例えば、アルミニウム製ラジェータを考慮するに、管、
フィン、ヘッダ及びヘッダ／タンク、フィラーネック等
を含む種々の部品は代表的に互いに蝋付けされている。 蝋付けは勿論、アセンブリを高温にしそれがアルミニウ
ム金属を部分的或は全体的に焼鈍させる結果を引き起こ
す、これはアルミニウム製ラジェータの多くの部品にと
って問題とはならないが、フィラーネックにとっては問
題となる。フィラーネックに於て焼鈍された材料は勿論
、焼鈍されない材料よりはずっと軟かく、従って製造プ
ロセス期間中或はラジェータの自動車への組付はプロセ
スに於て容易に損傷を受ける程に柔らかい、更には、フ
ィラーネックに於て焼鈍された材料はフィラーネックを
自動車に取付けた後での圧力キャップの付は外しに際し
ての乱暴な取扱いにより損傷し得る。 プラスチックタンクの使用に於ては、プラスチックタン
クは典型的に成型され且つ射出成形プロセスによって形
成される。しばしば、異なる形式のラジェータコア毎に
独特の形状のタンクが取付けられラジェータとして完成
される。このことは結局、複雑な成形を含む加工を異な
る形状のタンク毎に行なわなければならないことを意味
する。 典型的なタンクに於ては、加工に最も経費を必要とする
のはタンクと一体のフィラーネックである。従って、プ
ラスチックタンクは重量低減は実現するが、加工の複雑
さそして異なるタンクモデルの種類の多さにより非常に
多くの異なる工具が必要であるという事実によって、所
望される以上に費用がかかる。 本発明は上述の問題の１つ以上を解決することを意図し
ている。 〔発明の目的］ 本発明の主たる目的は、新規且つ改良されたフィラーネ
ックアセンブリを提供することにある。 詳しくは、本発明の目的はアルミニウム製ラジェータと
結合して有益に使用し得、そうしたアセンブリが従来遭
遇した強度問題を排除し及び或は成型プラスチックタン
クと結合して有益に使用し得され、そうしたタンクの為
の加工費用を低減するフィラーネックアセンブリを提供
することにある。 ［発明の概要］ 本発明の具体例は、その端部同志間に内側シール表面を
具備する中空の胴部を含む構造のフィラーネックに於て
前述の目的を達成する。内側シール表面は圧力キャップ
内部のシールと係合するようになっており、胴部の一方
の端部に軸方向に対面している。胴部の前記一方の端部
には外側フランジが設けられ、該外側フランジは、圧力
キャップのシールを前記シール表面と係合させて圧力キ
ャップを前記一方の端部上で保持する為の圧力キャップ
保持表面をそこに具備する。胴部の他方の端部からは弾
性フィンガが伸延される。該弾性フィンガはフィラーネ
ック取付は要素の開口端部との衝接状態を保持する為の
、一体の、一般に半径方向に可動の保持表面を有し、胴
部とフィラーネック取付は要素との間の中間部分をシー
ルする為のシールと協動する為の外側のシール表面が、
胴部の端部同志間の中間部に配置される。 こうした構成から、アルミニウム製ラジェータその他の
場合に於ては、ラジェータが蝋付けされた後、フィラー
ネックはラジェータのフィラーネック取付は要素にばち
んと嵌ることによって取付けられる。フィラーネックは
ろう付けの熱を受けないことから実質的な強度を有し且
つ容易に損傷を受けることがない。 プラスチック製ヘッダその他の場合には、ヘッダはタン
クに開口を提供するだけの為の加工によって形成し得、
全ての形式のプラスチックタンクを同様に加工し得る。 １つのフィラーネックアセンブリを普遍的なフィラーネ
ックアセンブリとして作成し、これを全ての形式のタン
クに適用しそれによってそうしたタンクの各々の加工費
用な実質的に低減し得る。 好ましい具体例に於ては、フィラーネックの胴部の一方
の端部と内側のシール表面との間には通気口が含まれる
。 本発明では、外側のシール表面は内側のシール表面と軸
方向に対面する。好ましくは、外側のシール表面は、前
記胴部の中間部分に沿って伸延する周囲フランジの側面
によって画定される。周囲フランジは、フィラーネック
取付は要素における合致する抗回転手段と協動する為の
抗回転手段を更に具備する。 更に好ましい具体例に於ては、抗回転手段はフランジ上
で半径方向に差し向けられた構成を有する。代表的に、
そうした手段は突出体及び或は突出体を受ける為の長孔
を有する。 本発明はフィラーネックとフィラーネック取付は要素と
の組合せを意図しており、この場合、フィラーネック取
付は要素は胴部を受ける為の一方の開口端と、フィンガ
と係合して保持作用を成す為の他方の開口端とを具備す
る中空のカップリングを含む、中空のカップリングは更
に、胴部の外側のシール表面に対面する内側のシール表
面を具備し、これらシール表面同志間には、シール表面
とシール係合状態でシールが配置される。 本発明の１つの具体例に従えば、中空のカップリングは
タンクに結合された別要素であり得、他の具体例に於て
はタンクと一体に形成され得る。 他の目的及び利益は付随する図面を参照しての以下の説
明によって明らかである。 〔実施例の説明］ 本発明に従って作成されたフィラーネックアセンブリの
具体例が第１図及び第２図に例示され、細長の、全体を
参照番号１０で示される中空の胴部な含んでいる。代表
的に、胴部１０は例えばナイロン、グラスファイバー強
化プラスチックの如きプラスチックから形成される。胴
部１０は第１の開口端或は比較的大きい開口端１２及び
第２の開口端或は比較的小さい開口端１４を具備する。 胴部ｌＯの内部には、減径された通路１６が、開口端１
４から直径の拡開された通路１８に向けて伸延し、通路
１８は開口端１２へと伸延する。胴部１０内部の軸方向
に面する肩部２０が通路１６及び１８を相互に結合し、
従来通りの圧力キャップ２４におけるシール要素２２（
第１図参照）とシール状態で係合する為の、胴部内部の
内側のシール表面として作用する。 胴部１０の内側のシール表面即ち肩部２０と開口端１２
との間には、一般に半径方向に伸延する一体型の導管２
６が設けられ、該導管２６は従来様式の通気口として作
用する。即ち、導管２６はホースに結合し得、該ホース
は結局、使用される特定の冷却システムに依存して大気
或はリザーバに対して開口される。通気導管２６は勿論
、胴部ｌＯ内側と流体連通常体にあり、フィラーネック
が使用される熱交換器内部の過剰圧力状況に際しての冷
却剤送達の為の手段を提供する。更には、仮にリザーバ
に結合された場合、通気導管２６は新しい冷却材をシス
テムに送通する手段を提供する。 胴部ｌＯの開口端には、外側フランジ２８が設けられ、
該外側フランジは圧力キャップ２４の保持タブ３４の為
の従来様式の保持手段を提供する為に、胴部１０の各側
に於て参照番号３０及び３２の位置が切り欠かれている
。 開口端１４は、軸方向に伸延し半径方向に可動の複数の
弾性フィンガ３６によって形成される。 各弾性フィンガ３６は半径方向外側を向いたフック３８
に於て終端する。そして２つ以上の弾性フィンガ３６は
、今後記載される目的の為の半径方向内側を向いた内側
レッジ４０を具備する。 胴部ｌ′０の開口端１２及び１４の中間部分には外側周
囲フランジ４２が設けられる。外側周囲フランジ４２の
、内側の肩部２０からは離間し且つ開口端１４へと軸方
向に向いた一方側面４４は、今後説明される０リングシ
ール或はガスケット４６と係合する為の外側のシール表
面として作用する。そして更に、外側周囲フランジ４２
の周囲の等角度間隔位置における前記一方側面４４には
、半径方向に伸延する突出部４８が設けられこれが抗回
転手段の一部として作用する。 フィラーネックアセンブリには、第１図に全体を参照番
号５０で示されるようなフィラーネック取付は要素或は
カップリングも又含まれる。カップリング５０は任意の
適宜の材料から形成し得、タンク或はそれが最終的に装
着されるヘッダ／タンク組体と一体或はそこから離間さ
せ得る。第１図及び２図の具体例ではカップリング５０
は、それが第２図に示される如く、ろう付は等によって
番号５４の位置に最終的に結着されるヘッダ／タンク組
体から離間され、典型的にはアルミニウムの如き金属か
ら形成される。カップリング５０は胴部１０の比較的小
さい開口端１４を受ける拡開端部５６を具備する。拡開
端部５６は等角度間隔に設けられた凹所５７を有しそれ
ら凹所は外側周囲フランジ４２の突出部４８と整列しそ
れを受取り自在である。従ってこうした構造が胴部１０
及びカップリング５０間の相対回転を防止する。カップ
リング５０は小径端部５８をも具備する。カップリング
５０は更に、拡開端部５６に隣合う大直径開口６２に軸
方向に面する肩部６４によって結合された小直径通路６
０を含む。小直径通路６０の直径は、フック３８を無視
した場合に胴部ｌＯの開口端１４の直径と概略等しく、
従って胴部１０が第２図に例示されるようにカップリン
グ５０に挿入された場合は先ず弾性フィンガ３６が最初
に半径方向内側に弾性偏位され、次いでカップリング５
０の小径端部５８に到達したところで外側にばちんと係
合し、第２図に示される様に小径端部５８の下側でフッ
ク３８を係止する。 この配列構成は、前述の如く組立てられた場合にＯリン
グシール４６が圧縮状態に置かれ、肩部６４だけでな（
外側周囲フランジ４２の前記一方側面４４とシール状態
で係合し、それによって胴部１０とカップリング５０と
の中間部をシールする。これに関し、小径端部５８から
肩部６４にかけてのカップリング５０の長さ部分は実質
的な支柱強度を提供しこれが、フック３８が構造体の一
部を変形させ０リングシール４６にシール洩れが発生す
る恐れを排除する。そうした変形力の発生源はＯリング
シール４６が圧縮された際に該Ｏすングシール４６によ
って周囲フランジ４４に加えられるばね力と、内側の通
常運転圧力とであり得る。弾性フィンガ３６が半径方向
内側に移動してフック３８がカップリング５０の小径端
部５８から脱係合するのを防ぐ為に、胴部ｌＯの開口端
１４の内径と概略等しい外径を有する可動の錠止リング
７０を胴部１０に挿入し、そして弾性フィンガ３６の内
側レッジ４０と係合させ得る。斯くして錠止リング７０
が弾性フィンガ３６の半径方向内側への移動を阻止する
一方、内側レッジ４０が錠止リング７０を然るべき位置
に保持する。しかし錠止リング７０は通路１６及び１８
を通して移動可能とされそれによって胴部ｌＯをカップ
リング５０から取り外し可能とする。 胴部１０をカップリング５０に組付ける以前にカップリ
ング５０は、タンク開ロア２或は第１図に示されるよう
なヘッダ／タンク組体の開口にして、従来形式で配列さ
れた複数の楕円形の冷却材担持管７４の如き開口の内部
に配置される。次で構成部品が金属である場所にろう付
けの如き結合プロセスが使用される。然しながら、もし
プラスチック部品が使用される場合にはその他プロセス
を使用し得る０例えば、カップリング５０をタンクに接
着結合し得、或は溶着し得る。別様には、種々のプラス
チック溶接技術を使用し得る。 別様には、第３図に例示されるように、全体を５０’で
例示されるカップリングをプラスチックタンク７６に一
体的に形成し得る。プラスチックタンク７６はメタルヘ
ッダプレート８２の周囲溝８０内部に受容される周囲フ
ランジ７８を具備する。メタルヘッダプレート８２は冷
却剤担持管８４も受ける。シール８６が周囲フランジ７
８及び溝８０間に配置されて圧縮され、そしてメタルヘ
ッダプレート８２の周囲８８が保持目的の為に周囲フラ
ンジ７８を覆って曲げ付けられる。 この場合、プラスチックタンク７６の内側壁９０の部分
５８°が、セパレート型のカップリング５０の端部５８
の相対物として作用する。内側壁９０の部分５８°と、
肩部６４に相当する肩部６４°との間の間隔が、先に言
及した所望の支柱強度を提供する。 胴部ｌＯ及びタンフッ６°間の相対回転を阻止する為に
、一体力ツブリング５０’の拡開端部５６°には、突出
部４８を受ける為の軸方向に開口する凹所５７°が設け
られる。 以上の説明から、本発明に従って作成されたフィラーネ
ックアセンブリが自動車のラジェータのフィラーネック
その他の製造中、自動車への組みつけ期間中或は使用期
間中における損傷の恐れを最小限化し、従って強度不足
に基づく損傷が特に問題であるアルミニウム製ラジェー
タに使用する為に理想的であることを認識されよう、更
には、本発明に従って製造される成るフィラーネックア
センブリを全てのシリーズのプラスチックタンクの為に
規格化することにより、所定のタンクの為の各成形に於
て現在要求される複雑な形状の殆どが排除される。従っ
て、本発明のフィラーネックは成形プラスチックタンク
製造に必要な加工費用を最小限化する為に理想的なもの
である。 以上本発明を具体例を参照して説明したが、本発明の内
で多くの変更を成し得ることを理解されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従うフィラーネックアセンブリの分解
図であり、圧力キャップ及びヘツダータンクコンビネー
シ目ンを含む熱交換器の一部が示される。 第２図は第１図を組立てた状態を示す側面図である。 第３図は成形プラスチックタンクに適用された本発明の
フィラーネックアセンブリを例示する部分断面側面図で
ある。 尚、図中主な部分の名称は以下の通りである。 １０：胴部 １２．１４：開口端 ２０：肩部 ２２：シール要素 ２４：圧力キャップ ２６：導管 ２８：周囲フランジ ３６：弾性フィンガ ３８：フック ４０：内側レッジ ４６：０リングシール ４８：突出部 ５０：カップリング ５６：拡開端部 ５７：凹所 ５８：小径端部 ６０：小直径通路 ６２：大直径開口 ア０：錠止リング

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、熱交換器のタンクの為のフィラーネックであって、
   中空の胴部と、 該中空の胴部の端部同志の中間部に形成された内側のシ
   ール表面にして、圧力キャップのシールと係合するよう
   になっており前記胴部の一端に軸方向に面する内側のシ
   ール表面と、 前記胴部の一端に形成された外側フランジにして、前記
   圧力キャップを、それを前記内側のシール表面とシール
   係合させる状態でもって前記一方の端部に保持する為の
   圧力キャップ保持表面を具備する外側フランジと、 前記胴部の他方の端部から伸延された弾性フィンガにし
   て、前記フィラーネック取付けの為のフィラーネック取
   付け要素の開口端部との衝接状態を保持する為の、一体
   の、全体に半径方向に可動の保持表面を具備する弾性フ
   ィンガと、そして、前記胴部の端部同志の中間部に形成
   され、前記胴部及びフィラーネック取付け要素の間部分
   をシールする為のシールと協動する外側のシール表面と
   、を具備している熱交換器のタンクの為のフィラーネッ
   ク。 ２、胴部は内側のシール表面及び胴部の一方の端部間に
   通気口を含んでいる特許請求の範囲第１項記載の熱交換
   器のタンクの為のフィラーネック。 ３、外側のシール表面は内側のシール表面と軸方向反対
   方向を向いている特許請求の範囲第１項記載の熱交換器
   のタンクの為のフィラーネック。 ４、外側のシール表面は胴部の端部同志の中間部分の周
   囲に沿って設けられた外側周囲フランジの側面によって
   形成され、前記外側周囲フランジは抗回転手段にして、
   フィラーネック取付け要素における抗回転手段と協動す
   る為の抗回転手段を更に担持している特許請求の範囲第
   ３項記載の熱交換器のタンクの為のフィラーネック。 ５、外側周囲フランジの抗回転手段は半径方向外側に差
   し向けられている特許請求の範囲第４項記載の熱交換器
   のタンクの為のフィラーネック。 ６、フィラーネック取付け要素は、胴部を受容する為の
   第１の開放端及び弾性フィンガの可動の保持表面との係
   合を維持する為の、前記開放端と対向する第２の開放端
   とを具備する中空のカップリングと、前記胴部の外側の
   シール表面に対面する内側のシール表面と、該内側のシ
   ール表面及び前記胴部の外側のシール表面の間部分に位
   置付けられ且つそれらシール表面とシール係合するシー
   ルと、を具備している特許請求の範囲第１項記載の熱交
   換器のタンクの為のフィラーネック。 ７、タンクを含み、中空のカップリングは前記タンクに
   結合され且つその内部と連通している特許請求の範囲第
   ６項記載の熱交換器のタンクの為のフィラーネック。 ８、タンクを含み、中空のカップリングは前記タンクに
   一体的に形成され且つその内部と連通している特許請求
   の範囲第６項記載の熱交換器のタンクの為のフィラーネ
   ック。 ９、弾性フィンガの可動の保持表面は半径方向外側に差
   し向けられたフックと、該フックとは反対方向に半径方
   向内側に差し向けられた内側レッジを形成する手段と、
   そして、胴部を貫いて挿入自在の錠止リングにして、前
   記弾性フィンガの半径方向内側への移動を阻止する為に
   前記内側レッジに配置される錠止リングと、を具備して
   いるを含む特許請求の範囲第１項記載の熱交換器のタン
   クの為のフィラーネック。 １０、フィラーネックアセンブリであって、比較的大き
   い第１の端部及び比較的小さい第２の端部と、 軸方向に面する内側肩部にして前記２つの端部の中間に
   位置付けられ且つ前記第１の端部に差し向けられた内側
   肩部と、 前記第１の端部の周囲の外側フランジと、 前記外側フランジにおける圧力キャップ保持手段と、 前記胴部にあって前記第２の端部に差し向けられた軸方
   向に面する外側のシール表面と、前記第２の端部におけ
   る軸方向に細長いフィンガと、 前記フィンガにおける半径方向外側に差し向けられたフ
   ックと、 前記胴部の比較的小さい第２の端部を受容する為の拡開
   端部と、該拡開端部へと伸延する内側開放部とを具備す
   るカップリングにして、前記フックと係合する為の小径
   端部と、中間部に設けられ前記胴部の外側のシール表面
   と対面する内側のシール表面とを具備するカップリング
   と、 前記胴部の外側のシール表面及びカップリングの内側の
   シール表面間に配置されそれらシール表面とシール係合
   するシールと、を包含するフィラーネックアセンブリ。 １１、カップリングは熱交換器のタンクと一体である特
   許請求の範囲第１０項記載のフィラーネックアセンブリ
   。 １２、外側のシール表面は胴部の端部同志の中間に位置
   付けられた外側周囲フランジによって形成される特許請
   求の範囲第１０項記載のフィラーネックアセンブリ。 １３、外側のシール表面は胴部の端部同志の中間に位置
   付けられた外側周囲フランジによって形成され、カップ
   リングの拡開端部及び前記外側周囲フランジの一方には
   複数の長孔が設けられ、前記カップリングの拡開端部及
   び前記外側周囲フランジの他方には前記長孔に嵌る複数
   の突出部が設けられ、これによって前記胴部及びカップ
   リングの相対回転が阻止される特許請求の範囲第１０項
   記載のフィラーネックアセンブリ。 １４、胴部の第２の端部には弾性フィンガの半径方向内
   側への移動を阻止する為の錠止リングが配設され、該錠
   止リングを前記胴部の第２の端部に保持する為の手段が
   設けられる特許請求の範囲第１０項記載のフィラーネッ
   クアセンブリ。 １５、フィラーネックアセンブリにして、 比較的大きい第１の端部及び比較的小さい第２の端部を
   具備する細長の中空の胴部と、 前記第１の端部に向けて配向され且つ前記第１の端部に
   軸方向に面し、前記胴部の端部同志の中間部分に位置付
   けられた内側肩部と、 前記第１の端部の周囲に設けられた外側フランジと、前
   記外側フランジにおける圧力キャップ保持手段と、 前記第２の端部に向けて配向され且つ前記第２の端部に
   軸方向に面する外側のシール表面と、前記第２の端部に
   おける軸方向に細長のフィンガと、 該フィンガにおける半径方向外側に差し向けられたフッ
   クと、 を含むフィラーネックアセンブリ。 １６、胴部に設けられ且つ胴部内部と連通する管状のポ
   ートを胴部の第１の端部及び第２の端部間の内側肩部に
   具備している特許請求の範囲第１５項記載のフィラーネ
   ックアセンブリ。