TWI595151B - 樹脂製散熱器蓋及其之安裝構造 - Google Patents
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Description
本發明係關於一種具有樹脂製之蓋本體與樹脂製之閥本體且該等兩者藉由溶接而相互連接之樹脂製散熱器蓋，及將該樹脂製散熱器蓋安裝於設置在散熱器水箱之裝填孔(filler neck)之安裝構造。
本申請人過去提出有安裝於散熱器之樹脂製之散熱器蓋(專利文獻1)。
樹脂製散熱器蓋裝卸自由地安裝於自散熱器水箱之上部向上方突出之裝填孔。該樹脂製散熱器蓋具備上端封閉之筒狀之蓋本體、及安裝於其內部之閥本體。而且，蓋本體安裝於作為散熱器水箱之開口部之裝填孔，閥本體控制對散熱器水箱供給水及自散熱器水箱排出水或蒸氣。
將蓋本體與閥本體進行組合而成之樹脂製散熱器蓋具有複雜之立體構造。因此，為了不使樹脂成形複雜化或困難化，通常藉由將兩者分別單獨射出成形並將經成形之蓋本體與閥本體相互組合，而完成作為目標之樹脂製散熱器蓋。
專利文獻1：日本專利特開2012-233452號公報
然而，即便採用分別射出成形方法，為了將具有相當複雜之構造之樹脂製之蓋本體與閥本體相互整合組裝至細部，亦需要相當高度之樹脂成形技術。用於其之開發成本或製造成本亦變高。若於樹脂成形時於蓋本體與閥本體之間產生略微之尺寸之差異，則會於組合兩者時產生不良。進而，於將蓋本體與閥本體相互組合後，亦有於未預想到之部分產生間隙等之情況。
另一方面，若於溫度變化等嚴酷之環境中長期反覆使用組裝完成之蓋，則於蓋本體與閥本體兩者之間會產生因熱膨脹差或劣化而引起之變形差，且其逐漸增加，引起樹脂製蓋之功能降低。
因此，本發明之課題在於提供一種解決該等問題之樹脂製散熱器蓋及將其安裝於作為散熱器水箱之開口部之裝填孔之安裝構造。
解決上述問題之本發明之第1蓋係一種樹脂製散熱器蓋，其為以裝卸自如之方式被安裝在裝填孔(2)之樹脂製之蓋，而該裝填孔(2)係以自散熱器水箱(1)之頂部而向上方突出之方式被加以設置；上述裝填孔(2)係形成為筒狀體，而在該筒狀體之軸向之中間部，設置有水之出入口管路(27)，並且在該筒狀體之軸向之下部，設置有頸部(28)；上述蓋係具備有蓋本體(3)及閥本體(5)，上述蓋本體(3)係形成為上端呈封閉之筒狀體，上述閥本體(5)係形成為筒狀
體，並且在該筒狀體之軸向之中間部，設置有用於與上述出入口管路(27)產生連通之連通孔(17)，且於筒狀體之內周側設置有內凸緣狀之閥座(29)，於上述蓋本體(3)之軸向之中間部外周側，形成有上側環狀槽(21)，於上述閥本體(5)之軸向之下部外周側，形成有下側環狀槽(22)，上述閥本體(5)係將其上端部之外周以自上述蓋本體(3)之下端開口而嵌入至其內部之方式而加以安裝，於在該狀態下將樹脂製蓋加以安裝至上述裝填孔(2)時，閥本體(5)之上述連通孔(17)係與上述裝填孔(2)之上述出入口管路(27)產生連通，進而，於上述上側環狀槽(21)被嵌入有第1密封環(15)，該被嵌入之第1密封環(15)係構成為於將樹脂製蓋安裝至上述裝填孔(2)時，能夠以壓接之狀態接觸至在上述裝填孔(2)中之較上述出入口管路(27)更靠近軸向之上方位置之內周面，於下側環狀槽(22)被嵌入有第2密封環(16)，該被嵌入之第2密封環(16)係構成為於將樹脂製蓋安裝至上述裝填孔(2)時，能夠以壓接之狀態接觸至上述裝填孔(2)之頸部(28)之內周面；該樹脂製散熱器蓋之特徵在於：於將樹脂製蓋安裝至上述裝填孔(2)時，以溶接部(10)位在藉由於上述第1密封環(15)與第2密封環(16)之間之上述裝填孔(2)之內周面而所形成之密封空間的內側之方式，使上述蓋本體(3)之軸向之下端部內周側與閥本體(5)之軸向之上端部外周側產生溶接，而藉由該溶接部(10)上述蓋本體(3)與閥本體(5)相互之間產生接合。
又，第2發明如上述第1發明之樹脂製散熱器蓋，其特徵在於構成為：於溶接前之狀態下，於在上述溶接部分中之蓋本體(3)之內周側，設置有朝向軸向之下端部而內徑產生擴大(末端變寬)之第1錐形部(6)，於在上述溶接部分中之閥本體(5)之外周側，
設置有朝向軸向之上端部而外徑產生縮小(前端變細)之第2錐形部(7)，且形成上述第1錐形部(6)之相對於軸線的傾斜角α為大於第2錐形部(7)之相對於軸線的傾斜角β之狀態；在溶接開始時，僅蓋本體(3)之第1錐形部(6)之軸向之上端部，與閥本體(5)之第2錐形部(7)之軸向之上端部產生接觸；從上述之狀態而開始溶接，溶接區域係朝向軸向之下方逐漸地擴大，藉此而形成溶接部(10)。
又，第3發明如上述第1發明之樹脂製散熱器蓋，其特徵在於：於閥本體(5)或蓋本體(3)之一部分，設置有相對於其等材料之時間經過所產生之劣化而優先地產生劣化而損傷之脆弱部(30)，上述脆弱部(30)係形成在其劣化損傷後亦不破壞上述密封空間之密封功能之處的密封空間內側。
又，第4發明如上述第3發明之樹脂製散熱器蓋，其特徵在於構成為：設置於閥本體(5)之上述下側環狀槽(22)的形狀係其軸向之剖面為形成呈方形，藉由使自在該方形之周壁面中之上角部(22a)至形成於閥本體(5)之閥座(29)之距離上述上角部(22a)最接近之部分(29a)之壁厚t，小於形成上述方形之其他角周壁的壁厚，而在該部分形成上述脆弱部(30)。
解決上述課題之第5發明係一種對於裝填孔之蓋之安裝構造，其為相對於裝填孔(2)而以裝卸自如之方式將樹脂製之蓋加以安裝之安裝構造，而該裝填孔(2)係以自散熱器水箱(1)之頂部而向上方突出之方式被加以設置；該安裝構造之特徵在於構成為：上述裝填孔(2)係形成為筒狀體，而在該筒狀體之軸向之中間部，設置有水之出入口管路(27)，並且在該筒狀體之軸向之下部，設置有頸部(28)；上述蓋係藉由如下而構成：具備有蓋本體(3)及閥本體
(5)，上述蓋本體(3)係形成為上端呈封閉之筒狀體，上述閥本體(5)係形成為筒狀體，並且在該筒狀體之軸向之中間部，設置有用於與上述出入口管路(27)產生連通之連通孔(17)，且於筒狀體之內周側設置有內凸緣狀之閥座(29)；於上述蓋本體(3)之軸向之中間部外周側，形成有上側環狀槽(21)，於上述閥本體(5)之軸向之下部外周側，形成有下側環狀槽(22)，上述閥本體(5)係將其上端部之外周以自上述蓋本體(3)之下端開口而嵌入至其內部之方式而加以安裝，在該狀態下閥本體(5)之上述連通孔(17)係與上述裝填孔(2)之上述出入口管路(27)產生連通，進而，於上述上側環狀槽(21)被嵌入有第1密封環(15)，該被嵌入之第1密封環(15)係以壓接之狀態接觸於在上述裝填孔(2)中之較上述出入口管路(27)更靠近軸向之上方位置之內周面，於下側環狀槽(22)被嵌入有第2密封環(16)，該被嵌入之第2密封環(16)係以壓接之狀態接觸於上述裝填孔(2)之頸部(28)之內周面；且上述蓋係以溶接部(10)位在藉由於上述第1密封環(15)與第2密封環(16)之間之上述裝填孔(2)之內周面而所形成之密封空間的內側之方式，使上述蓋本體(3)之軸向之下端部內周側與閥本體(5)之軸向之上端部外周側產生溶接，而藉由該溶接部(10)上述蓋本體(3)與閥本體(5)相互之間產生接合；於位在較上述閥本體(5)之軸向下端更下側之上述裝填孔(2)之內周側部分，設置有閥本體(5)之支承部(50)，而於閥本體(5)自上述蓋本體(3)產生脫離時，可防止閥本體(5)通過上述裝填孔(2)而落下至槽本體(1)內。
又，第6發明如上述第5發明之蓋之安裝構造，其特徵在於構成為：上述支承部(50)係藉由於裝填孔(2)之內周側所設置之階差部(51)而形成，可利用該階差部(51)之上表面加以支承上述
產生脫離時之閥本體(5)。
又，第7發明如上述第5發明之蓋之安裝構造，其特徵在於構成為：上述支承部(50)係藉由自裝填孔(2)之內周側而朝向其中心軸呈延長之爪部(52)而形成，可利用該爪部(52)之上表面加以支承上述產生脫離時之閥本體(5)。
解決上述課題之第8發明係一種對於裝填孔之蓋之安裝構造，其為相對於裝填孔(2)而以裝卸自如之方式將樹脂製之蓋加以安裝之安裝構造，而該裝填孔(2)係以自散熱器水箱(1)之頂部而向上方突出之方式被加以設置；該安裝構造之特徵在於構成為：上述裝填孔(2)係形成為筒狀體，而在該筒狀體之軸向之中間部，設置有水之出入口管路(27)，並且在該筒狀體之軸向之下部，設置有頸部(28)；上述蓋係具備有蓋本體(3)及閥本體(5)，蓋本體(3)係形成為上端呈封閉之筒狀體，閥本體(5)係形成為筒狀體，並且在該筒狀體之軸向之中間部，設置有用於與上述出入口管路(27)產生連通之連通孔(17)，且於筒狀體之內周側設置有內凸緣狀之閥座(29)；上述閥本體(5)係將其上端部之外周以自上述蓋本體(3)之下端開口而嵌入至其內部之方式而加以安裝，在該狀態下閥本體(5)之上述連通孔(17)係與上述裝填孔(2)之上述出入口管路(27)產生連通；上述蓋本體(3)之內周側與閥本體(5)之外周側係構成為藉由溶接而接合，且於上述裝填孔(2)以如下之方式被加以構成，在位在較閥本體(5)之軸向下端更下側之內周側，設置有閥本體(5)之支承部(50)，而於閥本體(5)自上述蓋本體(3)產生脫離時，可防止閥本體(5)通過上述裝填孔(2)而落下至槽本體(1)內。
第1發明之特徵在於：以溶接部位於由第1密封環(15)與第2密封環(16)之間之上述裝填孔(2)之內周面形成之密封空間之內側之方式，使蓋本體(3)之軸向之下端部內周側與閥本體(5)之軸向之上端部外周側溶接，蓋本體(3)與閥本體(5)藉由該溶接部(10)而相互接合。
溶接係藉由超音波溶接法、振動溶接法、雷射溶接法等而進行。超音波溶接法中，使蓋本體(3)與閥本體(5)相互接觸，利用超音波使兩者相互接觸之部分細微振動，藉此，該部分發熱熔解而相互溶接。此時，即便樹脂成形之蓋本體(3)與閥本體(5)之間多少存在整合誤差，亦可一面使接觸部分熔解一面相互進行位置整合而減少當初之不整合之值。
進而，由於使蓋本體(3)與閥本體(5)相互溶接之溶接部(10)之位置如上所述為密封空間內，因此，即便於溶接部(10)多少產生有密封不全，亦不會產生蓋本體(3)和閥本體(5)之連結部分與蓋外部之間之密封不良現象，成為可靠性較高之樹脂製散熱器蓋。
第2發明之特徵在於構成為：於溶接部分中之蓋本體(3)之內周側設置有內徑朝軸向之下端部擴大(末端變寬)之第1錐形部(6)，於上述溶接部分中之閥本體(5)之外周側設置有外徑朝軸向之上端部縮小(前端變細)之第2錐形部(7)；上述第1錐形部(6)相對於軸線之傾斜角α形成為大於第2錐形部(7)相對於軸線之傾斜角β；溶接開始時，僅蓋本體(3)之第1錐形部(6)之軸向之上端部接觸於閥本體(5)之第2錐形部(7)之軸向之上端部；藉由開始溶接而溶接區域向軸向之下方逐漸擴大，而形成溶接部(10)。
若以此方式構成，則溶接區域被抑制為最低限度，僅溶接必需之溶接區域。因此，無溶接時過剩地熔融之樹脂漏出至無需之部分之情況，藉此，完成後之組裝精度較高，成為具有可靠性之樹脂製散熱器蓋。
第3發明之特徵在於：於閥本體(5)或蓋本體(3)之一部分，設置有相對於其等材料之經年劣化而優先劣化損傷之脆弱部(30)，上述脆弱部(30)形成於其劣化後亦不破壞上述密封空間之密封功能之處之密封空間內側。
樹脂製散熱器蓋若於溫度變化較大之內燃機關附近等嚴酷之環境中長期使用，則會產生因材料之經年劣化而導致之損傷故障。於為了防止故障而進行之定期檢查時，為了鑑別經年劣化之程度而必需較高之熟練性，亦有屢次看漏劣化之情況。
藉由設置如第3發明之脆弱部(30)，可於達到損傷之經年劣化時期之前容易地判別劣化之程度。藉此，可於樹脂製散熱器蓋本身達到較大之損傷之前進行蓋更換，因此可提高散熱器之使用上之安全性。又，即便脆弱部(30)因劣化而達到損傷，亦由於脆弱部(30)形成於不破壞上述密封空間之密封功能之位置、即密封空間內側，因此不會損害樹脂製散熱器蓋之密封性。
第4發明之特徵在於構成為：設置於閥本體(5)之上述下側環狀槽(22)之形狀係將其軸向之剖面形成為方形，藉由使自該方形之周壁面中之上角部(22a)至形成於閥本體(5)之閥座(29)之距上述上角部(22a)最近之部分(29a)之壁厚t小於形成上述方形之其他角周壁之壁厚，而於該部分形成上述脆弱部(30)。
如上所述之脆弱部(30)之位置由於與其他部分相比來
自擠壓閥本體之彈簧等之應力集中之比例相對較大，因此容易受到因經年劣化而導致之損壞。因此，可更早期且更容易地於該脆弱部(30)發現材料之經年劣化。
又，於將該部分設為脆弱部之情況下，於龜裂及自其處開始分離之情況下，可容易地自外部目視其狀況。即，關於龜裂之存在與否，只要將下側環狀槽(22)之第2密封環(16)取下，即可目視龜裂。
又，於蓋自其部分上下分離之情況下，於螺旋旋轉把持構件(4)而將其取下時，僅蓋本體(3)與閥本體(5)之上部自裝填孔(2)分離，閥本體(5)之下部殘留於裝填孔(2)內。因此，可於裝填孔(2)內直接確認其等之分離。因此，可進行散熱器蓋之更換，而不會錯過其時期。
第5發明係一種安裝構造，其特徵在於構成為：於較閥本體(5)之軸向下端更位於下側之裝填孔(2)之內周側部分，設置有閥本體(5)之支承部(50)，可防止於閥本體(5)自蓋本體(3)脫離時閥本體(5)通過裝填孔(2)落下至散熱器水箱(1)之本體內。
若以此方式構成，則即便假設溶接部(10)或樹脂成形部分之一部分損傷，閥本體(5)脫離而落下至下方，閥本體(5)亦被支承部(50)接住。若閥本體(5)落下至散熱器水箱(1)之本體內，則難以將其回收之情況亦較多，但藉由該構成，可容易地避免此種問題。
第6發明之特徵在於構成為：支承部(50)係由設置於裝填孔之內周側之階差部(51)形成，可藉由該階差部(51)之上表面支承上述閥本體(5)。若以此方式構成，則可與裝填孔一體地形成支承部(50)。
第7發明之特徵在於構成為：支承部(50)係由自裝填孔之內周側向其中心軸延長之爪部(52)形成，可藉由該爪部(52)之上表面支承上述閥本體(5)。若以此方式構成，則可與裝填孔一體地形成支承部(50)。
第8發明係一種安裝構造，其特徵在於：蓋本體(3)之內周側與閥本體(5)之外周側藉由溶接而接合而構成；且構成為：於裝填孔(2)，在較閥本體(5)之軸向下端更位於下側之內周側設置有閥本體(5)之支承部(50)，可防止於閥本體(5)自上述蓋本體(3)脫離時閥本體(5)通過上述裝填孔(2)落下至散熱器水箱(1)之本體內。
第8發明亦與第5發明同樣地，即便假設溶接部(10)或樹脂成形部分之一部分損傷而閥本體(5)脫離並落下至下方，亦由於閥本體(5)被支承部(50)接住，故而可防止落下至散熱器水箱(1)之本體內。
1‧‧‧散熱器水箱
2‧‧‧裝填孔
3‧‧‧蓋本體
3a‧‧‧中間筒部
3b‧‧‧交叉部
4‧‧‧把持構件
5‧‧‧閥本體
6‧‧‧第1錐形部
7‧‧‧第2錐形部
8‧‧‧環狀槽部
9‧‧‧環狀凸部
10‧‧‧溶接部
11‧‧‧第1彈簧
12‧‧‧第2彈簧
13‧‧‧正壓閥
14‧‧‧負壓閥
15‧‧‧第1密封環
16‧‧‧第2密封環
17‧‧‧連通孔
18‧‧‧環狀密封板
19‧‧‧繫合部
21‧‧‧上側環狀槽
22‧‧‧下側環狀槽
22a‧‧‧上角部
23‧‧‧繫止部
23a‧‧‧袋部
24‧‧‧環狀凸部
25‧‧‧螺固部
26‧‧‧繫止爪
27‧‧‧出入口管路
28‧‧‧頸部
29‧‧‧閥座
29a‧‧‧最近之部分
30‧‧‧脆弱部
40‧‧‧彈簧座
50‧‧‧支承部
51‧‧‧階差部
52‧‧‧爪部
t‧‧‧壁厚
α‧‧‧傾斜角
β‧‧‧傾斜角
圖1係表示第1發明中之樹脂製散熱器蓋之連接構造之縱剖面圖。
圖2係圖1之主要部分放大圖且係表示其溶接前之狀態之圖。
圖3係表示圖2之溶接後之狀態之圖。
圖4係表示第3發明中之脆弱部與其周圍之局部放大剖面圖。
圖5係將第5發明中之蓋安裝於裝填孔之前之分解立體圖。
圖6係圖5中之VI-VI箭號視圖。
圖7係圖5中之VII-VII箭號視圖。
繼而，基於圖式說明本發明之實施形態。
首先，對圖式中所示之機器或零件間或零件內之上下位置關係進行說明或定義。各剖面圖為縱向之剖面圖，該等剖面圖中所示之圖式上部方向(上側部分)意指或表示本發明中所說明之上部方向(上部或上側)，該等剖面圖中所示之圖式下部方向(下側部分)意指或表示本發明中所說明之下部方向(下部或下側)。而且，圖式上之上下方向之中間意指或表示本發明中所說明之中間部。若基於圖1說明一例，則表示散熱器水箱1配置於下部，蓋之閥本體5配置於散熱器水箱1之本體上部且配置於蓋本體3之下側。即，自散熱器水箱1向上方垂直地延長之裝填孔2之軸之上下方向與本發明中定義之上下方向一致。
於將圖1所示之樹脂製散熱器蓋安裝於裝填孔之構造中，樹脂製散熱器蓋裝卸自由地安裝於自散熱器水箱1向上方垂直地突出而設置之裝填孔2。該樹脂製散熱器蓋自上方依次具備把持構件4、蓋本體3及閥本體5。再者，裝填孔2具有剖面於靠近散熱器水箱1之下側部分縮小之頸部28，該頸部28之根部內側之上緣之部分形成為內凸緣狀(凸緣之面於內側之中心軸方向上延伸之形狀)。形成自該內凸緣部分朝軸向之上方擴大之筒部，於該筒部之內周面形成有母螺紋。於頸部28之上側之筒部，供水通過之出入口管路27一體地形成於筒部之側面，該出入口管路27自筒部向半徑方向外側水平地延伸。
蓋本體3包括其上端封閉之筒狀體，整體形成為杯狀。閥本體5亦形成為筒狀。以將閥本體5之上端部之外周部分自蓋本體3中之下端部之開口朝上方嵌入之狀態，使兩者間溶接固定。
於樹脂製散熱器蓋之最上端配置把持構件4。把持構件4於其上部具有凸緣部，整體形成為較淺之杯狀。於把持構件4之內周部分壓入蓋本體3之上端部。藉由使設置於蓋本體3之繫合部19繫合於把持構件4之繫止部23，而使把持構件4與蓋本體3連接。於把持構件4之外周面形成由公螺紋所形成之螺固部25。螺固部25裝卸自由地螺固於形成於裝填孔2之內周面之母螺紋。再者，於把持構件4之上表面之中心突出設置有外周為四邊或六邊之工具嵌著部。藉由於該嵌著部嵌入並旋轉工具，可容易地於裝填孔2裝卸把持構件4。
於蓋本體3之軸向之中間部外周側形成上側環狀槽21，於閥本體5之軸向之下部外周側形成有下側環狀槽22。於上側環狀槽21嵌入有第1密封環15。嵌入之第1密封環15壓接接觸於裝填孔2中之較出入口管路27更偏軸向之上方位置之內周面。於下側環狀槽22嵌入有第2密封環16。嵌入之第2密封環16壓接接觸於裝填孔2之頸部28之內周面。該等第1密封環15與第2密封環16通常包含該領域中所使用之具有彈性之環狀之密封材料。
於閥本體5之下端之中心設置有彈簧座40。又，於閥本體5之內周面設置內凸緣狀之閥座部29。正壓閥13經由環狀密封板18裝卸自由地安裝於閥座部29。進而，於閥本體5之中間部，於周圍方向以相等間隔設置有複數個朝向其半徑方向外側之連通孔17。
於環狀密封板18之上表面固定有正壓閥13，負壓閥14之凸緣部上表面裝卸自由地接觸於環狀密封板18之下表面。於該負壓閥14之底面與閥本體5之彈簧座40之間配置有第2彈簧
12。於正壓閥13與蓋本體3之上端之封閉面之間，配置有第1彈簧11。
蓋本體3之第1密封環15以壓接狀態接觸於裝填孔2之內周側且較出入口管路27更偏上方之位置。閥本體5之第2密封環16以壓接狀態接觸於裝填孔2之頸部28之內周側。藉此，於藉由第1密封環15與第2密封環16而於上下方向上受到限制且自裝填孔2之內周面朝向中心軸方向之內側區域(圓柱狀之區域)，形成密封空間(或可密封之區域)。該上下方向受到限制之密封空間形成用以防止自樹脂製蓋中之蓋本體3與閥本體5之連接部分向位於其等之外側之裝填孔2側之漏水(最終向裝填孔2之外側之漏水)之防水空間。
於密封空間內，蓋本體3之內周面之一部分與閥本體5之上端部外周面之一部分藉由相互溶接而接合。溶接較佳為藉由超音波溶接法進行。超音波溶接法係於使應溶接之構件彼此相互接觸之狀態下對其等之接觸區域傳遞溶接用之強力之超音波。藉此，接觸部分劇烈地細微振動而發熱熔解。繼而，若使其冷卻硬化，則構件間溶接。
繼而，對藉由溶接而連接之蓋本體3與閥本體5之組裝構造進行說明。圖1表示將蓋本體3之軸向下端部之內周側與閥本體5之軸向上端部之外周側相互溶接後之狀態。並且，圖2表示其溶接前之狀態，圖3表示其溶接後。
於圖2中，蓋本體3之軸線上之剖面之內周部中之較中間部更偏下方之部分形成其內徑擴大之擴大部(階梯部分)。於內徑較大之擴大部與較其更位於上方之內徑較小之部分之間，形成有
向上方延長之環狀槽部8。於閥本體5之上端部以大致整合於該環狀槽部8之方式形成有環狀凸部9。於較環狀槽部8更偏下方之內徑較大之擴大部之內周之上部，設置有內徑朝軸向之下端部擴大(末端變寬)之第1錐形部6。
另一方面，於溶接部分中之閥本體5之外周側、即上述環狀凸部9之下方，設置有外徑朝軸向之上端部縮小(前端變細)之第2錐形部7。第1錐形部6相對於蓋本體3之軸線之傾斜角α形成為大於第2錐形部7相對於閥本體5之軸線之傾斜角β。再者，蓋本體3之中心軸線與閥本體5之中心軸線為同軸。
於溶接開始時，僅蓋本體3之第1錐形部6之軸向之上端部接觸於閥本體5之第2錐形部7之軸向之上端部。開始溶接後，溶接區域朝軸向之下方逐漸擴大，形成朝向下方之圓環狀之溶接部10。
於閥本體5之第2錐形部7之下端外周(閥本體5之上部外周)形成有暫時組裝用之環狀凸部24。於組裝蓋本體3與閥本體5時，環狀凸部24自下方壓入至突出設置於蓋本體3之下端內周之同樣暫時組裝用之繫止爪26(卡止閥本體5之環狀凸部24)之內側(參照圖2、圖4)。環狀凸部24之外徑係形成為大於繫止爪26之內徑，閥本體5之環狀凸部24越過蓋本體3之繫止爪26而被壓入，並且環狀凸部24被繫止爪26所卡止，且閥本體5與蓋本體3以不分離之方式被暫時組裝。此時，如圖2所示，於蓋本體3之下端部之內周與環狀凸部24及第2錐形部7之間，形成環狀之袋部23a。又，於閥本體5之上端之環狀凸部9之外周與中間筒部3a之內周之間，形成未圖示之略微之間隙。
如圖2所示，於中間筒部3a之第1錐形部6之上端設置有交叉部3b。溶接開始時，成為第2錐形部7之上端接觸於該交叉部3b之狀態。若以圖2之狀態開始超音波溶接，則溶接區域以蓋本體3之交叉部3b為起點而逐漸向下方行進擴大。此時，蓋
本體3壓接於閥本體5側，其溶接點逐漸向下方移動，如圖3所示，蓋本體3相對性地相對於閥本體5向下方移動。而且，於閥本體5與蓋本體3之間形成溶接部10。藉由切斷超音波溶接裝置之電源而熔解區域硬化，閥本體5與蓋本體3之間溶接。溶接部10係圖3所示之塗黑部。溶接部10之大小較通常之溶接部大幅減小，可防止剩餘之熔融樹脂洩漏至外周而硬化。
作用
於以如上所述之方式組裝之樹脂製散熱器蓋中，藉由於把持構件4之上端之中心嵌入並旋轉扳手等工具，而使把持構件4之螺固部25螺固於裝填孔2之上端開口而使兩者連接。此時，藉由彈簧之加壓力，而正壓閥13與負壓閥14成為閉合狀態，使散熱器水箱1之內部為密閉狀態。若散熱器水箱1之冷卻水溫度上升，其壓力達到設定以上，則正壓閥13將第1彈簧11向上推而上升。藉此，槽內過剩之蒸氣及冷卻水經由連通孔17自出入口管路27被引導至未圖示之緩衝槽。若散熱器水箱1之內壓再次降低，則正壓閥13閉合。
另一方面，例如，若因發動機之停止而散熱器水箱1之內部之冷卻水溫度降低，則散熱器水箱1之內部成為負壓。於是，負壓閥14將第2彈簧12向下壓而向下方移動。藉此，水自出入口管路27經由負壓閥14被供給至散熱器水箱1內。
於圖1之樹脂製散熱器蓋中，即便假設於蓋本體3與閥本體5之溶接部10存在密封不良，亦保持第1密封環15與裝填孔2之筒部內周面之氣密(密封性)。並且，亦保持第2密封環16與頸部28間之氣密。其結果，於散熱器水箱1之溫度上升時，正
壓閥13正常地發揮功能而上升，內部成為負壓後負壓閥14下降。如此，各閥正常地動作，因此，本發明之樹脂製散熱器蓋即便萬一於溶接部10產生密封不全，亦可正常地維持樹脂製散熱器蓋之功能。
圖4係表示於圖1之樹脂製蓋中之閥本體5之部分設置有脆弱部30之例之圖。於圖4中，對與圖1相同之部分標附相同符號，省略重複之說明。
設置於閥本體5之下側環狀槽22之形狀如圖4所示，其軸向之剖面形成為方形。使自該方形之周壁面中之上角部22a至形成於閥本體5之閥座29之距上述上角部22a最近之部分29a之壁厚t小於其他部分。即，壁厚t係以小於形成上述方形之其他角周壁(包圍方形之周壁)之壁厚之方式形成。藉此，於該部分形成上述脆弱部30。
如上所述，該壁厚t之部分與其他部分相比，來自將閥本體5向下壓之第1彈簧11等之應力集中之比例相對較大。因此，容易受到因經年劣化而導致之損壞。此外，藉由如上所述般使該部分之壁厚t變小，而該部分之劣化速度大於其他部分。其結果，可更加迅速且準確地確認經年劣化之徵兆。即便於假設脆弱部30劣化而達到損傷之情況下，亦由於脆弱部30形成於不破壞密封空間之密封功能之區域、即密封空間之內側區域，而不損害密封空間之密封功能。
圖5係表示設置有自下方接住閥本體5之支承部50之例之圖。
於構成樹脂製蓋之閥本體5因損傷等而自蓋本體3脫
離之情況下，該支承部50接住閥本體5，防止其向散熱器水箱1內落下。
再者，圖5之上方所示之蓋本體3與閥本體5之組合及把持構件4之構造與圖1中所示之蓋本體3與閥本體5之組合及把持構件4之構造相同。
於圖5之下方表示有散熱器水箱1與自其向上方垂直地突出之裝填孔2之縱剖面。圖5中之自散熱器水箱1突出之裝填孔2之中心軸之位置並非如圖1所示般與散熱器水箱1之中心軸一致，而偏向圖5之左側。而且，於裝填孔2之偏左側之內周側設置有階差部51。
階差部51為將偏移之側之周壁向外側彎折大致90度，並自其處進而向上方彎折大致90度而成之形狀。藉由此種形狀，階差部51如圖6所示，其平面為圓形環之一部分(圓弧狀環)。假設與閥本體5關聯之溶接部10或樹脂成形部分之一部分損傷而閥本體5自蓋本體3脫離並落下至下方。此時，由於閥本體5被構成支承部50之階差部51接住，因此，不會落下至散熱器水箱1之本體內。再者，亦可如圖1所示般設為使裝填孔2之中心軸之位置與散熱器水箱1之中心軸一致之狀態，並於裝填孔2之內周側設置階差部51。
圖5中，作為支承部50，進而表示有爪部52。爪部52係以自裝填孔2之內周部於中心軸方向上水平地延長之方式設置。圖5之例中，於較階差部51之位置略微更偏下方之內周部中，於圓周方向等間隔地設置4個圓弧板，藉此構成爪部52群。既可如圖5所示，設置階差部51與爪部52兩者作為支承部50，但於無
圖5般之偏移之情況下，亦可僅設置爪部52或階差部51中之任一者，例如僅設置爪部52等。
1‧‧‧散熱器水箱
2‧‧‧裝填孔
3‧‧‧蓋本體
3a‧‧‧中間筒部
4‧‧‧把持構件
5‧‧‧閥本體
10‧‧‧溶接部
11‧‧‧第1彈簧
12‧‧‧第2彈簧
13‧‧‧正壓閥
14‧‧‧負壓閥
15‧‧‧第1密封環
16‧‧‧第2密封環
17‧‧‧連通孔
18‧‧‧環狀密封板
19‧‧‧繫合部
21‧‧‧上側環狀槽
22‧‧‧下側環狀槽
23‧‧‧繫止部
23a‧‧‧袋部
24‧‧‧環狀凸部
25‧‧‧螺固部
26‧‧‧繫止爪
27‧‧‧出入口管路
28‧‧‧頸部
29‧‧‧閥座
40‧‧‧彈簧座
Claims (8)
- 一種樹脂製散熱器蓋，其為以裝卸自如之方式被安裝在裝填孔(2)之樹脂製之蓋，而該裝填孔(2)係以自散熱器水箱(1)之頂部而向上方突出之方式被加以設置；上述裝填孔(2)係形成為筒狀體，而在該筒狀體之軸向之中間部，設置有水之出入口管路(27)，並且在該筒狀體之軸向之下部，設置有頸部(28)；上述蓋係具備有蓋本體(3)及閥本體(5)，上述蓋本體(3)係形成為上端呈封閉之筒狀體，上述閥本體(5)係形成為筒狀體，並且在該筒狀體之軸向之中間部，設置有用於與上述出入口管路(27)產生連通之連通孔(17)，且於筒狀體之內周側設置有內凸緣狀之閥座(29)；於上述蓋本體(3)之軸向之中間部外周側，形成有上側環狀槽(21)，於上述閥本體(5)之軸向之下部外周側，形成有下側環狀槽(22)；上述閥本體(5)係將其上端部之外周以自上述蓋本體(3)之下端開口而嵌入至其內部之方式而加以安裝，於在該狀態下將樹脂製蓋加以安裝至上述裝填孔(2)時，閥本體(5)之上述連通孔(17)係與上述裝填孔(2)之上述出入口管路(27)產生連通，進而，於上述上側環狀槽(21)被嵌入有第1密封環(15)，該被嵌入之第1密封環(15)係構成為於將樹脂製蓋安裝至上述裝填孔(2)時，能夠以壓接之狀態接觸至在上述裝填孔(2)中之較上述出入口管路(27)更靠近軸向之上方位置之內周面，於下側環狀槽(22)被嵌入有第2密封環(16)，該被嵌入之第2密封環(16)係構成為於將樹脂製蓋 安裝至上述裝填孔(2)時，能夠以壓接之狀態接觸至上述裝填孔(2)之頸部(28)之內周面；該樹脂製散熱器蓋之特徵在於：於將樹脂製蓋安裝至上述裝填孔(2)時，以溶接部(10)位在藉由於上述第1密封環(15)與第2密封環(16)之間之上述裝填孔(2)之內周面而所形成之密封空間的內側之方式，使上述蓋本體(3)之內周側與閥本體(5)之外周側產生溶接，而藉由該溶接部(10)上述蓋本體(3)與閥本體(5)相互之間產生接合，在上述閥本體(5)之上部外周，形成有暫時組裝用之環狀凸部(24)，在上述蓋本體(3)之下部，突設有對閥本體(5)之環狀凸部(24)進行卡止的暫時組裝用之繫止爪(26)，上述環狀凸部(24)之外徑係形成為大於上述繫止爪(26)之內徑，上述閥本體(5)之環狀凸部(24)越過上述蓋本體(3)之繫止爪(26)而被壓入，並且，上述環狀凸部(24)被上述繫止爪(26)所卡止，且上述閥本體(5)與上述蓋本體(3)以不分離之方式被暫時組裝。
- 一種樹脂製散熱器蓋，其為以裝卸自如之方式被安裝在裝填孔(2)之樹脂製之蓋，而該裝填孔(2)係以自散熱器水箱(1)之頂部而向上方突出之方式被加以設置；上述裝填孔(2)係形成為筒狀體，而在該筒狀體之軸向之中間部，設置有水之出入口管路(27)，並且在該筒狀體之軸向之下部，設置有頸部(28)；上述蓋係具備有蓋本體(3)及閥本體(5)，上述蓋本體(3)係形成為上端呈封閉之筒狀體，上述閥本體(5)係形成為筒狀體，並且在 該筒狀體之軸向之中間部，設置有用於與上述出入口管路(27)產生連通之連通孔(17)，且於筒狀體之內周側設置有內凸緣狀之閥座(29)；於上述蓋本體(3)之軸向之中間部外周側，形成有上側環狀槽(21)，於上述閥本體(5)之軸向之下部外周側，形成有下側環狀槽(22)；上述閥本體(5)係將其上端部之外周以自上述蓋本體(3)之下端開口而嵌入至其內部之方式而加以安裝，於在該狀態下將樹脂製蓋加以安裝至上述裝填孔(2)時，閥本體(5)之上述連通孔(17)係與上述裝填孔(2)之上述出入口管路(27)產生連通，進而，於上述上側環狀槽(21)被嵌入有第1密封環(15)，該被嵌入之第1密封環(15)係構成為於將樹脂製蓋安裝至上述裝填孔(2)時，能夠以壓接之狀態接觸至在上述裝填孔(2)中之較上述出入口管路(27)更靠近軸向之上方位置之內周面，於下側環狀槽(22)被嵌入有第2密封環(16)，該被嵌入之第2密封環(16)係構成為於將樹脂製蓋安裝至上述裝填孔(2)時，能夠以壓接之狀態接觸至上述裝填孔(2)之頸部(28)之內周面；該樹脂製散熱器蓋之特徵在於：於將樹脂製蓋安裝至上述裝填孔(2)時，以溶接部(10)位在藉由於上述第1密封環(15)與第2密封環(16)之間之上述裝填孔(2)之內周面而所形成之密封空間的內側之方式，使上述蓋本體(3)之內周側與閥本體(5)之外周側產生溶接，而藉由該溶接部(10)上述蓋本體(3)與閥本體(5)相互之間產生接合，其構成為： 在溶接前之狀態下，於在上述溶接部分中之蓋本體(3)之內周側，設置有朝向軸向之下端部而內徑產生擴大(末端變寬)之第1錐形部(6)，於在上述溶接部分中之閥本體(5)之外周側，設置有朝向軸向之上端部而外徑產生縮小(前端變細)之第2錐形部(7)，且形成上述第1錐形部(6)之相對於軸線的傾斜角α為大於第2錐形部(7)之相對於軸線的傾斜角β之狀態；在溶接開始時，僅蓋本體(3)之第1錐形部(6)之軸向之上端部，與閥本體(5)之第2錐形部(7)之軸向之上端部產生接觸，從上述之狀態而開始溶接，溶接區域係朝向軸向之下方逐漸地擴大，藉此而形成溶接部(10)。
- 一種樹脂製散熱器蓋，其為以裝卸自如之方式被安裝在裝填孔(2)之樹脂製之蓋，而該裝填孔(2)係以自散熱器水箱(1)之頂部而向上方突出之方式被加以設置；上述裝填孔(2)係形成為筒狀體，而在該筒狀體之軸向之中間部，設置有水之出入口管路(27)，並且在該筒狀體之軸向之下部，設置有頸部(28)；上述蓋係具備有蓋本體(3)及閥本體(5)，上述蓋本體(3)係形成為上端呈封閉之筒狀體，上述閥本體(5)係形成為筒狀體，並且在該筒狀體之軸向之中間部，設置有用於與上述出入口管路(27)產生連通之連通孔(17)，且於筒狀體之內周側設置有內凸緣狀之閥座(29)；於上述蓋本體(3)之軸向之中間部外周側，形成有上側環狀槽 (21)，於上述閥本體(5)之軸向之下部外周側，形成有下側環狀槽(22)；上述閥本體(5)係將其上端部之外周以自上述蓋本體(3)之下端開口而嵌入至其內部之方式而加以安裝，於在該狀態下將樹脂製蓋加以安裝至上述裝填孔(2)時，閥本體(5)之上述連通孔(17)係與上述裝填孔(2)之上述出入口管路(27)產生連通，進而，於上述上側環狀槽(21)被嵌入有第1密封環(15)，該被嵌入之第1密封環(15)係構成為於將樹脂製蓋安裝至上述裝填孔(2)時，能夠以壓接之狀態接觸至在上述裝填孔(2)中之較上述出入口管路(27)更靠近軸向之上方位置之內周面，於下側環狀槽(22)被嵌入有第2密封環(16)，該被嵌入之第2密封環(16)係構成為於將樹脂製蓋安裝至上述裝填孔(2)時，能夠以壓接之狀態接觸至上述裝填孔(2)之頸部(28)之內周面；該樹脂製散熱器蓋之特徵在於：於將樹脂製蓋安裝至上述裝填孔(2)時，以溶接部(10)位在藉由於上述第1密封環(15)與第2密封環(16)之間之上述裝填孔(2)之內周面而所形成之密封空間的內側之方式，使上述蓋本體(3)之內周側與閥本體(5)之外周側產生溶接，而藉由該溶接部(10)上述蓋本體(3)與閥本體(5)相互之間產生接合，於閥本體(5)或蓋本體(3)之一部分，設置有相對於其等材料之時間經過所產生之劣化而優先地產生劣化而損傷之脆弱部(30)，上述脆弱部(30)係形成在其劣化損傷後亦不破壞上述密封空間之密封功能之處的密封空間內側。
- 如申請專利範圍第3項之樹脂製散熱器蓋，其構成為： 設置於閥本體(5)之上述下側環狀槽(22)的形狀係其軸向之剖面為形成呈方形，藉由使自在該方形之周壁面中之上角部(22a)至形成於閥本體(5)之閥座(29)之距離上述上角部(22a)最接近之部分(29a)之壁厚t，小於形成上述方形之其他角周壁的壁厚，而在該部分形成上述脆弱部(30)。
- 一種對於裝填孔之蓋之安裝構造，其為相對於裝填孔(2)而以裝卸自如之方式將樹脂製之蓋加以安裝之安裝構造，而該裝填孔(2)係以自散熱器水箱(1)之頂部而向上方突出之方式被加以設置；該安裝構造之特徵在於：上述裝填孔(2)係形成為筒狀體，而在該筒狀體之軸向之中間部，設置有水之出入口管路(27)，並且在該筒狀體之軸向之下部，設置有頸部(28)；上述蓋係由如下構成：具備有蓋本體(3)及閥本體(5)，上述蓋本體(3)係形成為上端呈封閉之筒狀體，上述閥本體(5)係形成為筒狀體，並且在該筒狀體之軸向之中間部，設置有用於與上述出入口管路(27)產生連通之連通孔(17)，且於筒狀體之內周側設置有內凸緣狀之閥座(29)；於上述蓋本體(3)之軸向之中間部外周側，形成有上側環狀槽(21)，於上述閥本體(5)之軸向之下部外周側，形成有下側環狀槽(22)；上述閥本體(5)係將其上端部之外周以自上述蓋本體(3)之下端開口而嵌入至其內部之方式而加以安裝，在該狀態下閥本體(5)之上述連通孔(17)係與上述裝填孔(2)之上述出入口管路(27)產生連通，進而，於上述上側環狀槽(21)被嵌入有第1密封環(15)， 該被嵌入之第1密封環(15)係以壓接之狀態接觸於在上述裝填孔(2)中之較上述出入口管路(27)更靠近軸向之上方位置之內周面，於下側環狀槽(22)被嵌入有第2密封環(16)，該被嵌入之第2密封環(16)係以壓接之狀態接觸於上述裝填孔(2)之頸部(28)之內周面；且構成為上述蓋係以溶接部(10)位在藉由於上述第1密封環(15)與第2密封環(16)之間之上述裝填孔(2)之內周面而所形成之密封空間的內側之方式，使上述蓋本體(3)之內周側與閥本體(5)之外周側產生溶接，而藉由該溶接部(10)上述蓋本體(3)與閥本體(5)相互之間產生接合；從位在較上述閥本體(5)之軸向下端更下側之上述裝填孔(2)之內周側，形成有朝向其中心軸呈延長之爪部(52)而設置有閥本體(5)之支承部(50)，而於閥本體(5)自上述蓋本體(3)產生脫離時，利用該爪部(52)之上表面加以支承閥本體(5)，可防止閥本體(5)通過上述裝填孔(2)而落下至槽本體(1)內。
- 如申請專利範圍第5項之蓋之安裝構造，其構成為：上述支承部(50)具有階差部(51)，該階差部(51)係在離開上述爪部(52)之周方向的位置上，以表面呈一致之方式所形成，可利用該爪部(52)之上表面及階差部(51)之上表面加以支承上述產生脫離時之閥本體(5)。
- 一種對於裝填孔之蓋之安裝構造，其為相對於裝填孔(2)而以裝卸自如之方式將樹脂製之蓋加以安裝之安裝構造，而該裝填孔(2)係以自散熱器水箱(1)之頂部而向上方突出之方式被加以設置；該安裝構造之特徵在於構成為： 上述裝填孔(2)係形成為筒狀體，而在該筒狀體之軸向之中間部，設置有水之出入口管路(27)，並且在該筒狀體之軸向之下部，設置有頸部(28)；上述蓋係具備有蓋本體(3)及閥本體(5)，蓋本體(3)係形成為上端呈封閉之筒狀體，閥本體(5)係形成為筒狀體，並且在該筒狀體之軸向之中間部，設置有用於與上述出入口管路(27)產生連通之連通孔(17)，且於筒狀體之內周側設置有內凸緣狀之閥座(29)；上述閥本體(5)係將其上端部之外周以自上述蓋本體(3)之下端開口而嵌入至其內部之方式而加以安裝，在該狀態下閥本體(5)之上述連通孔(17)係與上述裝填孔(2)之上述出入口管路(27)產生連通；上述蓋本體(3)之內周側與閥本體(5)之外周側係構成為藉由溶接而接合；且於上述裝填孔(2)以如下之方式被加以構成：從位在較閥本體(5)之軸向下端更下側之內周側，形成有朝向其中心軸呈延長之爪部(52)而設置有閥本體(5)之支承部(50)，而於閥本體(5)自上述蓋本體(3)產生脫離時，利用該爪部(52)之上表面加以支承閥本體(5)，可防止閥本體(5)通過上述裝填孔(2)而落下至槽本體(1)內。
- 一種樹脂製散熱器蓋，其為以裝卸自如之方式被安裝在裝填孔(2)之樹脂製之蓋，而該裝填孔(2)係以自散熱器水箱(1)之頂部而向上方突出之方式被加以設置；該樹脂製散熱器蓋之特徵在於：上述裝填孔(2)係形成為筒狀體，而在該筒狀體之軸向之中間部，設置有水之出入口管路(27)，並且在該筒狀體之軸向之下 部，設置有頸部(28)；上述蓋係具備有蓋本體(3)及閥本體(5)，蓋本體(3)係形成為上端呈封閉之筒狀體，閥本體(5)係形成為筒狀體，並且在該筒狀體之軸向之中間部，設置有用於與上述出入口管路(27)產生連通之連通孔(17)，且於筒狀體之內周側設置有內凸緣狀之閥座(29)；上述閥本體(5)係將其上端部之外周以自上述蓋本體(3)之下端開口而嵌入至其內部之方式而加以安裝，在該狀態下閥本體(5)之上述連通孔(17)係與上述裝填孔(2)之上述出入口管路(27)產生連通；上述蓋本體(3)之內周側與閥本體(5)之外周側係構成為藉由溶接而接合；在上述閥本體(5)之上部外周，形成有暫時組裝用之環狀凸部(24)，在上述蓋本體(3)之下部，突設有對閥本體(5)之環狀凸部(24)進行卡止的暫時組裝用之繫止爪(26)，上述環狀凸部(24)之外徑係形成為大於上述繫止爪(26)之內徑，當上述閥本體(5)之環狀凸部(24)越過上述蓋本體(3)之繫止爪(26)而被壓入，並且，上述環狀凸部(24)被上述繫止爪(26)所卡止，且上述閥本體(5)與上述蓋本體(3)以不分離之方式被暫時組裝。
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