JPH0726536B2 - 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
ーブタンクへ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、加圧等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、次の様な手
段を講じた。すなわち、外蓋と相対回転自在に接合され
る内蓋に第１の連通孔を形成する。この第１の連通孔
は、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、加圧弁によって開放される。この加圧弁
には第２の連通孔が形成されており、第２の連通孔は大
気圧弁によって開閉される。この大気圧弁は自重により
前記第２の連通孔を開放し、自動車用のラジエータのタ
ンク部内の圧力が所定値以上になったら、この第２の連
通孔を閉鎖する。このような自動車用ラジエータキャッ
プとした。

〔発明の効果〕

本発明では内蓋に第１の連通孔を形成し、この第１の連
通孔を自動車用ラジエータのタンク内圧力が所定値以上
になった時、加圧弁により開放するようにしているの
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、波形状のコルゲートフィン２が配され
ており、チューブ１内を流れるエンジン冷却水とチュー
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）からを冷却水を導入
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３図及び第４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は、第１の板ばね107と第１の部材110の第２底面部11
0b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、中心部に円形形状の第１の連通
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第１外周壁部112bと、この第１外周
壁部112bより外方へ水平に延びる水平部112cと、この水
平部112cの外周縁より直角に起立する第２外周壁部112d
とからなる。第２外周壁部112dの開口端部には、外方に
向って突出する係止部112eが形成されている。また、第
２外周壁部112dの一部には、切欠き部112fが形成されて
いる。

第２の部材112の係止部112e及び係止部112c以外の第２
外周壁部112d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の第２外周壁部112d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112c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の水平部112cの裏面には、この水平部112
c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の第２外周壁部112d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の底面部112aに穿設した第１の連通孔113
の開口縁には、第２の部材112の内方に向って突出する
円環状の加圧弁用シール突起117が形成されている。ま
た、第２の部材112の第１外周壁部112bと水平部112cと
の接続部には、樹脂材料からなるスプリング受け部材12
0が樹脂の弾性を利用して連接されている。このスプリ
ング受け部材120は中心部に貫通孔121を有するドーナッ
ツ形状をなしており、外周部には第２の部材112に連接
するための側周壁部123を有している。また、貫通孔121
の開口周縁には、第２の部材112の底面部112a側に向っ
て伸びるフランジ部122が形成されている。

尚、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。

コップ形状をなす第２の部材112の内部には、第１の連
通孔113を開閉するための加圧弁130が配されている。こ
の加圧弁130の基板部135は、中心部にその上下面を貫通
する円形形状の第２の連通孔131を有するドーナッツ形
状をなしており、その外径は第１の連通孔113より大き
なものとなっている。

基板部135の加圧弁用シール突起117側の面には、基板部
135と同一平面形状をなす弁用シール部材132が貼着され
ている。この弁用シール部材132はゴム等の材料よりな
り、加圧弁用シール突起117が良好に着座できるように
なっている。

基板部135の他面側には、円筒状をなすスプリング位置
決め用フランジ133が形成されている。また、第２の連
通孔131の開口周縁にも、スプリング位置決め用フラン
ジ133と同一方向に伸びる円筒状のフランジ136が形成さ
れている。

加圧弁130とスプリング受け部材120との間には、弁用シ
ール部材132と加圧弁用シール突起117とが密着する方向
に加圧弁130を付勢するコイルスプリング134が配されて
いる。すなわち、このコイルスプリング134の一端はス
プリング受け部材120のフランジ部122と側周壁部123と
の間に当接し、他端は加圧弁130のスプリング位置決め
用フランジ133の外周位置に当接している。

加圧弁130に形成された第２の連通孔131は、大気圧弁14
0によって開閉される。この大気圧弁140は円板状の円板
部144と、この円板部144の一面側に植立されたシャフト
142とからなる。

円板部144の外形は第１の連通孔113の内径より小さくな
っており、第１の連通孔113の内方側に位置している。
また、円板部144の弁用シール部材132側の面には、その
外周縁部に円環状の大気圧弁用シール突起141が突出形
成されている。

また、円板部144の大気圧弁用シール突起141が形成され
ている面の略中心には、円柱状のシャフト142が植立さ
れている。このシャフト142は第２の連通孔131内に位置
しており、その外径は第２の連通孔131の内径より所定
量小さくなっている。

シャフト142の先端部には、第２の連通孔131の内径より
若干量大きい外径を有する円板状のストッパ143が嵌着
されている。大気圧弁140は第２の連通孔131内をシャフ
ト142の軸方向に移動自在となっているが、このストッ
パ143により大気圧弁140がその自重等により第２の連通
孔131から抜け落ちるのが防止されている。尚、大気圧
弁140が第１図中最も下方に位置し、ストッパ143がフラ
ンジ136の先端部に当接していても、第２の連通孔131が
ストッパ143によって閉塞されてしまうといったことは
ない。

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140及び加圧弁130
に作用する。そして、大気圧弁140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140に作用する力より大きくなると、大気
圧弁140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、大気圧弁140の大気圧弁用シール突起141
が弁用シール部材132に押圧され、着座する。その結
果、加圧弁130に形成された第１の連通孔131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13
0に作用する圧力の方が、コイルスプリング134の付勢力
より大きくなると、加圧弁130はコイルスプリング134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117に着座していた加圧弁用シ
ール部材132が加圧弁用シール突起117より離座し、第１
の連通孔113が開放される。その結果、上タンク５内の
高圧蒸気が第１の連通孔113、貫通孔121、切欠き112f、
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140に作
用する圧力では大気圧140の自重を支えきれなくなる
と、大気圧弁140はその自重により図中下方に移動す
る。その結果、弁用シール部材132に着座していた大気
圧弁用シール突起141が開離し、第２の連通孔131が開放
される。その結果、上タンク５内がこの第２の連通孔13
1、貫通孔121、各切欠き112f、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、112f、貫通孔121、第２の連通孔131を介し
て、上タンク５内に吸引される。

すなわち、大気圧弁40は、上タンク５内の圧力が大気圧
に大気圧弁140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140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140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
140に作用する力と、上タンク５内の圧力蒸気が第２の
連通孔131内の通過する際に大気圧弁140を引き上げる力
とによってなされる。

尚、上述の例では、大気圧弁140はその上下面に差圧が
ない時には、その自重により第２の連通孔131を開放す
るようにしたが、例えばストッパ143と基板部130と間に
スプリングを配する等して、大気圧弁を常に所定の力で
もって閉弁方向に付勢するようにしても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す断面図で第２図のＩ−Ｉ
断面図、第２図は自動車用ラジエータの正面図、第３図
及び第４図は第２の板ばねの平面図及び正面図である。 100……自動車用ラジエータキャップ,101……外蓋,110
……第１の部材（内蓋）,112……第２の部材（内蓋）,1
13……第１の連通孔,130……加圧弁,131……第２の連通
孔,140……大気圧弁。

Claims (1)

【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ための外蓋と、 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常に押圧されて、このシール
   開口端を閉塞し、且つ上下を貫通する第１の連通孔を有
   する内蓋と、 上下面を貫通する第２の連通孔を有し、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ら前
   記第１の連通孔を開放する加圧弁と、 前記自動車用ラジエータのタンク部内の圧力が所定値以
   上になった時、前記第２の連通孔を閉鎖する大気圧弁と
   を備える自動車用ラジエータキャップ。