JPH0726535B2 - 自動車用ラジエ−タキヤツプ - 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ャップに関するものである。

〔従来の技術〕

従来のラジエータキャップでは、ラジエータのタンク部
に形成された注水口パイプのシール開口端に着座する加
圧弁と、ラジエータのタンク部内が所定圧以下になった
時に開弁する負圧弁とを備えるのが一般的である。

このような従来のラジエータキャップでは、注水口パイ
プに嵌着せしめられる外蓋と、前記加圧弁との間にコイ
ルスプリングを配し、このコイルスプリングの付勢力で
前記加圧弁を注水口パイプのシール開口端に押圧し、着
座させている。

そして、通常は注水口パイプのシール開口端は前記加圧
弁が着座することにより閉塞されているが、タンク部内
の圧力が所定値以上になると、加圧弁がコイルスプリン
グの付勢力に抗してシール開口端より開離する。その結
果、タンク部内の高圧蒸気が、注水口パイプを通過し、
さらに注水口パイプに形成した連通パイプを介してリザ
ーブタンクと流れ込むようになっている。

尚、このような従来のラジエータキャップを示すものと
して、例えば実開昭49−123440号公報，実開昭51−8513
5号公報，特開昭55−41391号公報等がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような従来のラジエータキャップで
は、加圧弁の着座性に問題が生じる恐れがある。すなわ
ち、加圧弁を付勢するコイルスプリングの一端は、注水
口パイプに嵌着せしめられる外蓋に当接しているので、
外蓋が正常に注水口パイプに嵌着されない場合には、コ
イルスプリングが傾いたりして、加圧弁への付勢力に偏
寄りが生じる恐れがある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明では上記問題点を解決するために、加圧弁を大気
圧弁に配し、大気圧弁に形成した連通孔をこの加圧弁に
より開閉するようにした。

〔発明の効果〕

本発明では加圧弁を大気圧弁に配しているので、外蓋の
注水口パイプへの嵌着状態にかかわらず、常に一定の付
勢力で加圧弁が着座し、加圧弁の着座性を常に良好に保
つことができ、自動車用ラジエータキャップとしての性
能を向上させることができる。

〔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
設されたチューブ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。複数本のチューブ
１の間には、波形状になり、チューブ１内を流れるラジ
エータ冷却水とチューブ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7,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の開口端にはキャップ100が嵌着せしめられて
いる。

下タンク６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Ｉ−Ｉ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201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シール開口端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2
04を形成している。そして、嵌着シール座面204はシー
ル開口端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の中心部には円形孔102が形成されており、この
円形孔102にはフランジを有するコップ形状なす押え板1
06が遊嵌されている。そして、この押え板106の底面部
は、第１の板ばね107及び第２の板ばね108に重なり合っ
てスポット溶接されている。

第１の板ばね107は、押え板106と接合するための窪み部
を中心部に有する円板形状をなしており、外蓋101と向
い合うようにして配されている。

第２の板ばね108は、第４図及び第５図に示すように中
心に円板部108aを有し、この円板部108aの外周縁より放
射状に延びる６本の脚部108bを有する。円板部108aは押
え板106及び第１の板ばね107にスポット溶接されるが、
その面積は押え板106の底面部及び第１の板ばね107の窪
み部より大きな面積を有しており、その外周部がこれら
よりはみ出した状態となっている。そして、このはみ出
した円板部108aと第１の板ばね107とによって、第１の
部材110が挟持されている。

第１の部材110は略中心部に円形孔111を有するコップ形
状をなしており、樹脂材料よりなりる。この円形孔111
内には前述した押え板106、第１の板ばね107の窪み部が
位置している。

第１の部材110の底面部は第１の板ばね107と接合しあう
円環状の第１底面部110aと、この第１底面部110aより連
続して形成され、第１の板ばね107より所定距離だけ離
間した円環状の第２底面部110bとからなる。そして、第
２底面部110bの外周縁からは、第２底面110bに対して垂
直方向に延びる円筒状の側周壁部110cが形成されてい
る。さらに、側周壁部110cの開口端には、その全周に渡
って内方に突出する係止部110dが形成されている。ま
た、側周壁部110cの一部には切り欠き110eが形成されて
いる。

第１の板ばね107の外周縁部には、ゴム材料よりなる円
環状のシール部材109が配されている。このシール部材1
09、第１の板ばね107と第１の部材110の第２底面部110b
との間に挟持されており、外蓋101を注水口パイプ９に
嵌着せしめた際に、嵌着シール座面204に押圧着座する
ようになっている。

第１の部材110の開口端には、同じく略コップ形状をな
す第２の部材112が向い合うようにして配されている。
この第２の部材112は、中心部に通路孔113を有する底面
部112aと、この底面部112aの外周縁より直角に起立する
外周壁部112bとからなる。外周壁部112aの開口端部に
は、外方に向って突出する係止部112cが形成されてい
る。また、外周壁部112aの一部には、切欠き部112dが形
成されている。

また、上述の第１の部材110と第２の部材112とによって
内蓋が構成されている。

第２の部材112の係止部112c及び係止部112c以外の側周
壁部112bの外径は、第１の部材110の側周壁部110c及び
係止部110dの内径より微小量小さくなっており、第２の
部材112の側周壁部112bは第１の部材110の側周壁部110c
より内方に位置している。そして、外蓋101を注水口パ
イプ９より取りはずした場合、第２の部材112の係止部1
12cと第１の部材110の係止部110dとが係合し、第２の部
材112の脱落が防止される。

第２の部材112の底面部112aの裏面には、この底面部112
aと同一平面形状を有するシール部材115が接着されてい
る。このシール部材115はゴム材料よりなり、外蓋101を
注水口パイプ９に嵌着せしめた状態では、第２の部材11
2の側壁部112b先端に当接する第２の板ばね108の付勢力
によって、シール開口端202に常に押圧着座している。

第２の部材112とシール部材115に形成される通路孔（第
１の連通孔）113内には大気圧弁150が配されている。こ
の大気圧弁150は、共に樹脂材料よりなり略コップ形状
をなす第１大気圧弁部材151と、第２大気圧弁部材152と
からなる。

第１大気圧弁部材151の底面部155の中心部には縁部154
を有する中心孔153が形成されている。そして、底面部1
55の外周縁には、フランジ部156を外周に残して側壁部1
58が垂直方向に起立している。フランジ部156の外径は
通路孔113の内径より若干量だけ大きくなっており、こ
のフランジ部156が第２の部材112の底面部112aの上面に
係合することにより、大気圧弁150の脱落が防止されて
いる。

また、フランジ部156の一部には切欠き157が形成されて
おり、フランジ部156が通路孔113を覆った状態でも、こ
の切欠き157を介して通路孔113は大気圧弁150の上方空
間と連通可能となっている。側壁部158の開口端には、
外方向に突出する係合用突起部159が形成されており、
この係合用突起部159が第２大気圧弁部材152の係合用溝
160に樹脂の弾性を利用して係合することにより、第１
大気圧弁部材151と第２大気圧弁部材152とが互いに向い
合うようにして連結される。

第２大気圧弁部材152も、第１大気圧弁部材151と同じよ
うに略コップ形状をなしており、その底面部166の中心
部には連通孔（第２の連通孔）161が形成されている。
この連通孔161の周縁部には、第２大気圧弁部材152の内
方に向けて突出する加圧弁用シール突起162が形成され
ている。

底面部166の外周縁部には、垂直方向に起立する側周壁
部163が形成されている。この側周壁部163の開口端側に
は、前述した係合用溝160が形成されており、さらに、
外方に向けて水平に延びるフランジ部164が形成されて
いる。そして、このフランジ部164には、前述したシー
ル部材115に着座するための、大気圧弁用シール突起165
が形成されている。

第１大気圧弁部材151と第２大気圧弁部材152とによっ
て、内部に空間が形成された大気圧弁150の内部には、
加圧弁170が配されている。

この加圧弁170は、円板形状をなす円板部171と、この円
板部171の加圧用シール突起162側面の中心部に形成され
た円柱状の中心突起173と、円板部171の反対側面に形成
された円筒状の円筒突起172を有する。そして、さら
に、円板部171の中心突起173が形成されている側の面に
は、ドーナツ形状をなす加圧弁用シール部材174が配さ
れている。この加圧弁用シール部材174は、ゴム材料よ
りなるもので、加圧弁用シール部材174の内周壁と中心
突起173の外周壁との間の摩擦力で、その位置が保持さ
れている。

第１大気圧弁部材151と加圧弁170との間には、加圧弁17
0を第１図中下方に向けて付勢するコイルスプリング180
が配されている。すなわち、このコイルスプリング180
の一端は第１大気圧弁部材151の縁部154の円筒突起172
の外周囲に当接している。このコイルスプリング180の
付勢力によって、加圧弁用シール部材174が加圧弁用シ
ール突起162に押圧着座している。

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を説明する。

エンジン（省図示）が運転されている時には、このエン
ジンによって比較的高温となった冷却水が上タンク５内
に流入する。この高温冷却水の流入により上タンク５内
は、大気圧以上の圧力になる。

この上タンク５内の圧力は、大気圧弁150及び加圧弁170
に作用する。そして、大気圧弁150がその自重によって
図中下方に移動しようとする力より、上タンク５内の圧
力が大気圧弁150に作用する力より大きくなると、大気
圧弁150はその自重に抗して図中上方に押しあげられ
る。すなわち、第２大気圧弁部材152の大気圧弁用シー
ル突起165がシール部材115に押圧され、着座する。その
結果、第２の部材112の通路孔113が閉塞される。

その後、さらに上タンク５内の圧力が上昇し、加圧弁17
0に作用する圧力の方が、コイルスプリング180の付勢力
より大きくなると、加圧弁170はコイルスプリング180の
付勢力に抗して図中上方に移動する。すると、これま
で、加圧弁用シール突起162に着座していた加圧弁用シ
ール部材174が加圧弁用シール突起162より離座し、連通
孔161が開放される。その結果、上タンク５内の高圧蒸
気が連通孔161,中心孔153,切欠き112d,切欠き110eを通
り、さらに外筒体203に形成されたパイプ10を介して図
示しないリザーブタンクへと流出する。

一方、上タンク５内の圧力が低下し、大気圧弁150に作
用する圧力では大気圧弁150の自重を支えきれなくなる
と、大気圧弁150はその自重により図中下方に移動す
る。その結果、シール部材115に着座していた大気圧弁
用シール突起165が開離し、通路孔113が開放される。そ
の結果、上タンク５内がこの通路孔113,各切欠き157,11
2d,110e,パイプ10を介してリザーブタンクに連通する。
リザーブタンク内は大気圧になっているので、上タンク
５内は瞬時にして大気圧になる。

その後、さらに上タンク５内の圧力が低下し、大気圧以
下になると、リザーブタンク内の冷却水がパイプ10,各
切欠き110e,112d,157,通路孔113を介して、上タンク５
内に吸引される。

すなわち、大気圧弁150は、上タンク５内の圧力が大気
圧に大気圧弁150自重に相当する圧力を加えた圧力より
大きくなった時に閉弁し、大気圧から大気圧弁150の自
重に相当する圧力を差し引いた圧力で開弁する。

尚、上タンク５内の圧力が上昇して大気圧弁150が上方
に持ち上がるのは、上タンク５内の圧力が直接大気圧弁
150に作用する力と、上タンク５内の圧力蒸気が通路孔1
13内の通過する際に大気圧弁150を引き上げる力とによ
ってなされる。

次に本発明の第２実施例を第２図に基づいて説明する。

上述の実施例では、第１図にも示す様に、加圧弁170を
コイルスプリング180によって閉弁方向に付勢していた
が、第２実施例ではリーフスプリング380によって付勢
するようにしている。

このリーフスプリング380は第６図に示す様に円環状の
外輪380aと、この外輪380aの中心部に位置する内円板38
0bと、この両者を連結する屈曲した連結部380cとからな
る。

この外輪380aの外周縁には第２の部材152の底面部に当
接係合し、内円板380bは連結ピン382によって、加圧弁
体381に連結されている。

また、本実施例では前述の第１の部材に相当するものと
円板部材310と皿状部材311とに分離している。皿状部材
311は第２の部材112に樹脂の弾性を利用したスナップフ
ィトにより連結されており、円板部材310は第１の板ば
ね107と第２の板ばね308とによって挟持されている。

第２の板ばね308は、第７図及び第８図に示す様に、中
心円板部308aから第２の部材112に向って延びる６本の
長脚部308aと、この各長脚部308bの間に形成され、円板
部310を挟持するための短脚部308cとからなる。

その他の構成は第１実施例と同様であり、同一部品につ
いては同一の番号が付してある。また、第２実施例の作
動も第１実施例の作動と同様である。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１実施例を示す断面図、第２図はラジエータ
の正面図、第３図は第２実施例を示す断面図、第４図及
び第５図は第２の板ばねを示す平面図及び側面図、第６
図はリーフスプリングを示す平面図、第７図及び第８図
は第２の板ばねを示す平面図及び側面図である。 101……外蓋,110,112……内蓋,150……大気圧弁,170…
…加圧弁。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項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、 この外蓋と相対回転自在に接合されるもので、前記注水
   口パイプのシール開口端に押圧され、上下面を貫通する
   第１の連通孔を有する内蓋と、 自重により前記内蓋の前記第１の連通孔を開放し、前記
   自動車用ラジエータのタンク部内の圧力が所定圧以上に
   なった時、前記第１の連通孔を閉鎖し、且つ上下面を貫
   通する第２の連通孔を有する大気圧弁と、 この大気圧弁に配されるもので、前記自動車用ラジエー
   タのタンク部内の圧力が所定圧以上になったら前記大気
   圧弁の第２の連通孔を連通開放する加圧弁とを備える自
   動車用ラジエータキャップ。
2. 【請求項２】前記加圧弁は、一端がこの加圧弁に当接
   し、他端が前記大気圧弁に当接しているコイルスプリン
   グによって閉弁方向に付勢されている特許請求の範囲第
   １項の自動車用ラジエータキャップ。
3. 【請求項３】前記加圧弁は、一端がこの加圧弁に係合
   し、他端が前記大気圧弁に係合している板スプリングに
   よって閉弁方向に付勢されている特許請求の範囲第１項
   の自動車用ラジエータキャップ。