JPH031485B2 - - Google Patents

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ヤツプに関する
ものである。

〔従来の技術〕

従来のラジエータキヤツプを示すものとして、
例えば特開昭55−41391号公報、特開昭58−
172419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F₀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５
０３の表面５０５に対し、常に鋭直方向に作用し
ているので、正圧弁体５０３が第５図に示す様、
点Ｏを中心として偏開きした場合、正圧弁体５０
３の表面５０５には、その表面５０５と平行な分
力F₁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５０５からシール５０７までの距離をＤと
すると、分力F₁は F₁＝F₀sinθとなり、 また、点Ｏに関して、 M₀＝F₁×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M₀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、本発明ラジエータキヤツプの正圧弁体
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６０３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６０
３の表面６０５には、表面６０５と平行方向に付
勢力F₀の分力F₁が作用している。正圧弁体６０
３の表面６０５からシール面６０７の延長線まで
の垂直距離をD₁とすると、点Ｏを中心に M₁＝F₁×D₁ 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エータキヤツプを
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。

また、本発明では、圧力調整弁の平板部によつ
て連通路の開閉を行つているので、圧力調整弁が
連通路の開閉を行う際に、平板部表面及び連通路
の開口周辺に付着した異物を掻き落とすことがで
きる。

〔実施例〕

次に本発明の実施例を図に基づき説明する。

第２図は自動車用ラジエータを示す正面図で、
複数本並設されたチユーブ１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。複数本のチユーブ１の間には、波形状
をなすフイン２がロウ付等の手段により接合され
ており、チユーブ１内を流れるエンジン冷却水と
チユーブ１外の大気との熱交換を促進させてい
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、注水口パイプ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
の開口端にはキヤツプ１００が嵌着せしめられて
いる。

下タンク６には、チユーブ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−断面図を示す図で、こ
の図に基づきながらキヤツプ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２０
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２
０３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２
０３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。

キヤツプ１００の外蓋１０１は受け皿形状をな
し、その外周部には側壁部１０３を有し、さら
に、この側壁部１０３の先端の一部には、中心に
向けて折り曲がつ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、キヤツプ１００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１
０１を回転させることにより、キヤツプ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も受け皿形状をなしてお
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つて突出する
係合突出部１１１を有している。

外蓋１０１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１０
１と内蓋１０７とを重ね合せ、抑え板１１３によ
つ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を通つて内蓋１０７の円形窪み１０８
にスポツト溶接されている。従つて、抑え板１１
３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つている。

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、外蓋１０１及び内蓋１０７に対して回転自在
となつている。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、キヤツプ１００を注水口パイ
プ９に嵌着せしめた時、この押さえパツキン１１
５は板ばね１１３の付勢力によつて嵌着シール座
面２０４に着座するようになつている。

内蓋１０７の内方には、正圧弁体であるボトム
プレート１２０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１２１の外縁より垂直に起立する側壁部１
２３、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１
２７の先端部より水平方向に突出する係止部１２
９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
量外方に拡がつており、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２
０２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１１１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１２７及び係止部１２
９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、係合突出部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１２
０が内蓋１０７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
の抜け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１３３が形成されている。こ
の中央壁１３３は上方に向つて延びており、上方
に向うに従つて細くなる先細り形状となつてい
る。

水平部１２５、側壁部１２３、底面部１２１、
中央壁１３３の内蓋１０７に対向する面には、ボ
トムプレート１２０の強度を上げるために複数本
のリブ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、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１２０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
内部より抜け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つているので、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ト１２０上面とを連通
する連通路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Ｏリング
５３を介して嵌入されており、この嵌入部を外方
よりめプレート５５で包むようにしてめ加工
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とコアプレート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１
０によつ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１０、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１４０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１
５０が遮断される。

さらに、上タンク５内の圧力が上昇し、この圧
力によつてボトムプレート１２０が図中上方に向
けて受ける力が、コイルスプリング１３７によつ
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２０２より開離し、上タンク５内の高
圧になつた蒸気が、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２
０３と内筒体２０１との間の空間、及びパイプ１
９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１３３内に挿通させて、止め板１４５で抜け
止めを防止しているのみであつたが、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、
まつ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
の力でもつて図中上方に向けて付勢しており、調
圧パツキン１４７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。従つて、
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の付勢力に打ち勝つた時に圧力調
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１
４０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
−断面図、第２図は自動車用ラジエータを示
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】 １ 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ヤ
   ツプであつて、 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つて、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連通路と、 この連通路内に配される中心棒部と、前記連通
   路の下方開口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つ
   た時、その圧力を受けて前記平板部が前記連通路
   を閉鎖し、前記ラジエータのタンク部内圧力が所
   定値以下になつた時、前記連通路を開放する圧力
   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
   であつて、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
   の前記シール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ヤ
   ツプ。