JP2022054599A - 車載タンクのキャップ - Google Patents

Abstract

【課題】シール性能の高い、車載タンクのキャップを提供すること。【解決手段】キャップは、リザーブタンクの開口部の半径方向外側に向かって延在し、開口部にキャップが取り付けられたときに、開口部の上面に下面が当接するフランジを有し、当該フランジは、開口部の半径方向外側から、順次、開口部の上面方向及び開口部の半径方向内側へと折り返された折り返し部を有する。【選択図】図４

Description

本発明は、車載タンクのキャップに関し、例えば車両に設けられるリザーブタンクのキャップの構造に関する。

車両に設けられるリザーブタンクとして、エンジンのラジエーターに連結され、クーラント（ラジエーター液）を貯留するリザーブタンクがある。

この種のリザーブタンクは、エンジンの温度上昇時にはラジエーターから溢れるクーラントを一時的に貯留するとともに、エンジンの温度下降時には貯留していたクーラントをラジエーターに戻すことができるようになっている。

具体的には、エンジンの温度上昇に伴ってラジエーター及び流路の温度が上昇するとそれらの内圧が上昇し、その内圧上昇に起因して溢れたクーラントが一時的にリザーブタンクに貯留される。これにより、温度上昇に起因するラジエーター及び流路の破損が防止される。

一方、エンジンの温度が低下すると、ラジエーター及び流路等の内圧が下がって負圧が発生し、その負圧によりリザーブタンクに貯留されていたクーラントがラジエーター及び流路に引き戻される。

この種のリザーブタンクは、例えば特許文献１等の多数の文献で開示されている。

リザーブタンクの上部には、着脱可能なキャップが設けられている。ユーザーは、このキャップを取り外して、タンク内にクーラントを補給する。

このキャップには、クーラントがタンク内から漏れ出さないように密封するためのシール機能が備えられている。また、一般に、キャップには、シール機能に加えて、ブリーザー機能が備えられている。ブリーザー機能とは、リザーブタンク内へのクーラントの流入及び流出をスムーズに行うために備えられる機能であり、実際上、通気通路等を設けることにより実現されている。

特開２０１２－１４９５３６号公報

ところで、キャップには、車両の走行時でもリザーブタンクからクーラントを漏出させないシール性能が要求される。実際上、キャップは、外部と連通する通気管を備えた上蓋と、上蓋の下面側に保持され上蓋とリザーブタンクの開口部との間をシールするシール部と、を有する。

シールは、リザーブタンクにキャップを取り付けたときに、シール部のフランジが、上蓋の下面とリザーブタンクの開口部の上面との間に挟まれることにより実現される。しかしながら、このような構成では密着度が弱く、十分なシール性能を確保できないおそれがある。

本発明は、以上の点を考慮してなされたものであり、シール性能の高い、車載タンクのキャップを提供する。

本発明の車載タンクのキャップの一つの態様は、
車載タンクの上部に形成された円筒状の開口部に着脱可能に取り付けられるキャップであって、
前記開口部の半径方向外側に向かって延在し、前記開口部に前記キャップが取り付けられたときに、前記開口部の上面に下面が当接するフランジを備え、
前記フランジは、前記開口部の半径方向外側から、順次、前記開口部の上面方向及び前記開口部の半径方向内側へと折り返された折り返し部を備える。

本発明によれば、フランジに折り返し部を設けたので、シール性能の高い、車載タンクのキャップを実現できる。

リザーブタンクのラジエーターへの取り付け状態を示す斜視図 リザーブタンクの外観を示す斜視図 リザーブタンクにキャップを取り付け直前の状態において、取り付け部付近のリザーブタンク及びキャップを、キャップの直径を含む鉛直面で切った断面図 図３の点線で示したフランジの拡大断面図 開口部に完全にキャップが取り付けられたときのフランジの様子を示す断面図

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。

図１は本実施の形態のキャップが用いられるリザーブタンクのラジエーターへの取り付け状態を示す斜視図であり、図２はリザーブタンクの外観を示す斜視図である。

リザーブタンク１０は、パイプ１１を介してラジエーター２０に接続されている。リザーブタンク１０は、ラジエーターファン２１のフレームに取り付けられている。なお、図１及び図２の例では、パイプ１１の一端はリザーブタンク１０の下部に設けられたパイプ取付口１２（図２）に取り付けられ、パイプ１１の他端はラジエーター２０の上部に設けられたパイプ取付口（図示せず）に取り付けられる。これにより、クーラント（ラジエーター液）がラジエーター２０とリザーブタンク１０との間で流通できるようになっている。

上述したように、エンジンの温度上昇に伴ってラジエーター２０及び流路の温度が上昇するとそれらの内圧が上昇し、その内圧上昇に起因して溢れたクーラントが一時的にリザーブタンクに貯留される。これにより、温度上昇に起因するラジエーター２０及び流路の破損が防止される。

一方、エンジンの温度が低下すると、ラジエーター２０及び流路等の内圧が下がって負圧が発生し、その負圧によりリザーブタンク１０に貯留されていたクーラントがラジエーター２０及び流路に引き戻される。

リザーブタンク１０の上部には、リザーブタンク１０から着脱可能なキャップ１００が設けられている。ユーザーは、このキャップ１００をリザーブタンク１０から取り外して、リザーブタンク１０内にクーラントを補給することができる。

キャップ１００は、リザーブタンク１０の上部に形成された開口に押し込むことでリザーブタンク１０に取り付けることができる。また、キャップ１００は、リザーブタンク１０から上方に引っ張ることでリザーブタンク１０から取り外すことができる。

キャップ１１３には通気パイプ１１３が設けられている。通気パイプ１１３は、リザーブタンク１０内と外部とを連通させるために設けられている。また、キャップ１００は、連結部１１５によってリザーブタンク１０の上部に繋がれている。連結部１１５が設けられていることにより、リザーブタンク１０から取り外したキャップ１００の落下や紛失等が防止される。

ここで、リザーブタンク１０からキャップ１０を取り外す際には、ユーザーは通気パイプ１１３に指を引っかけて上方に引っ張る。これにより、キャップ１００は、連結部１１５の近傍を支点にしてその反対側（つまり通気パイプ１１３側）からリザーブタンク１０から離れていく。つまり、キャップ１００は、真上方向に取り外されるのではなく、連結部１１５の近傍を支点にして斜め上方へと回転するようにして取り外される。なお、通気パイプ１１３の代わりに、ユーザーが指を引っかかるための鍔（図示せず）等が形成されていてもよい。

図３は、リザーブタンク１０にキャップ１００を取り付ける直前の状態において、取り付け部付近のリザーブタンク１０及びキャップ１００を、キャップ１００の直径を含む鉛直面で切った断面図である。

キャップ１００は、上蓋部１１０と、シール部１２０と、を有する。シール部１２０は、上蓋部１１０よりも弾性の大きい部材により形成されている。上蓋部１１０は例えば合成樹脂により形成されており、シール部１２０は例えば合成ゴムにより形成されている。シール部１１０は、上蓋部１１０の下面側に係止爪１１２を介して保持されている。

上蓋部１１０の縁部には係止爪１１１が形成されており、この係止爪１１１がリザーブタンク１０の開口部１３に係合することにより、キャップ１００がリザーブタンク１０に固定される。つまり、図３の状態からキャップ１００をもう少し下方に移動させると、係止爪１１１が開口部１３に係止される。

シール部１２０は、フランジ１２１と、筒部１２２と、を有する。フランジ１２１は、開口部１３の半径方向外側に向かって延在する。筒部１２２は、開口部１３のキャップ挿入方向に沿って延在する。

フランジ部１２１は、リザーブタンク１０にキャップ１００が取り付けられた際に、下面が開口部１３の上面に当接する。

筒部１２２は、内筒部１２２ａと、外筒部１２２ｂと、内筒部１２２ａ及び外筒部１２２ｂを半径方向で接続する接続部１２２ｃと、を有する、二重筒構造となっている。接続部１２２ｃには、二重筒の内部空間１２４とリザーブタンク１０内とを連通する空気孔１２３が形成されている。また、筒部１２２のうち、通気パイプ１１３に対応する位置には空気孔１２５が形成されている。

これにより、リザーブタンク１０の内部は、空気孔１２３、内部空間１２４、空気孔１２５及び通気パイプ１１３を介して外気と連通している。この結果、ラジエーター２０の温度変化に応じてパイプ１１（図１）を介してリザーブタンク１０内にクーラントが流入及び流出すると、そのクーラントの量に相当するリザーブタンク１０内の空気は空気孔１２３、内部空間１２４、空気孔１２５及び通気パイプ１１３を介して排出及び導入される。これにより、リザーブタンク１０にクーラントがスムーズに流入及び流出する。

ここで、空気孔１２３と空気孔１２５は、互いに筒部１２２の径方向の反対側に形成されており、これにより、空気孔１２３から内部空間１２４にクーラントが進入したとしても、このクーラントは容易には空気孔１２５に到達することができない。この結果、空気孔１２３、内部空間１２４、空気孔１２５及び通気パイプ１１３を介してのクーラントの漏出が抑制される。

ここで、リザーブタンク１０からキャップ１００を取り外す際には、ユーザーは連結部１１５から離れたキャップ１００の位置（具体的には通気パイプ１１３）を矢印Ｘ１の方向に持ち上げる。これにより、キャップ１００は連結部１１５の近傍を支点にして回転しながらリザーブタンク１０の開口部１３から取り外される。

このとき、筒部１２０は、開口部１３の内周面１３ａから一定距離離れているので、筒部１２０が内周面１３ａにぶつからないので、ユーザーは簡単に矢印Ｘ１の方向にキャップ１００を持ち上げることができる。

図４は、図３の点線で示したフランジ１２１の拡大断面図である。

フランジ１２１は、外筒部１２２ｂから折り返され開口部１３の半径方向外側に向かって延在する第１部分１２１ａと、第１部分１２１ａから折り返され開口部１３の上面方向（つまり下方）に向かう第２部分１２１ｂと、第２部分１２１ｂから折り返され開口部１３の半径方向内側へと向かう第３部分１２１ｃと、を有する。換言すれば、フランジ１２１は、開口部１３の半径方向外側から、順次、開口部１３の上面方向及び開口部１３の半径方向内側へと折り返された折り返し部（第２部分１２１ｂ、第３部分１２１ｃ）を有する。

ここで、第１部分１２１ａと、第３部分１２１ｃとの間には隙間が存在する。また、第３部分１２１ｃの下面には凸部１２１ｄが形成されている。

図５は、開口部１３に完全にキャップ１００が取り付けられたときのフランジ１２１の様子を示す断面図である。フランジ１２１は、折り返し部が上蓋１１０の下面と開口部１３の上面との間に挟み込まれて弾性圧縮され、その結果、図５に示したように弾性変形する。

図５から分かるように、折り返し部の内方に液体が進入可能な隙間（つまり第１部分１２１ａと第３部分１２１ｃとの間の隙間）が形成される。これにより、走行時にフランジ１２１の位置まで跳ね上がったクーラントは、シール面である第３部分１２１ｃの下面だけでなく、第３部分の上面にも水圧を与えることとなる。ここで、第３部分１２１ｃの下面のみに水圧がかかると、この水圧は第３部分１２１ｃを上方に移動させようとする力となるので、シール性能の低下を招く。これに対して、本実施の形態の構成では、第３部分１２１ｃの下面及び上面の両方に水圧がかかるので、第３部分１２１ｃを上方に移動させようとする力は働かず、水圧によるシール性能の低下を防止できる。換言すれば、第３部分１２１ｃを下方に押し広げようとする水圧がかかるので、シール性能が向上する。

また、第３部分１２１ｃの下面には凸部１２１ｄが形成されているので、開口部１３の上面との密着力が大きくなり、シール性能が高くなる。つまり、開口部１３の上面と凸部１２１ｄとの接触は、面接触よりも線接触に近い接触となるので、シール性能が向上する。さらに、凸部１２１ｄは、折り返し部の内方に液体が進入可能な隙間（つまり第１部分１２１ａと第３部分１２１ｃとの間の隙間）を形成する役割も果たしている。ただし、隙間は、必ずしも凸部１２１ｄによって形成する必要はなく、隙間は例えば第３部分１２１ｃの上面に切り欠き部を設けることで形成してもよい。

また、弾性変形により第２部分１２１ｂが外方に広がるので、第２部分１２１ｂの外側面と上蓋部１１０の内側面とが密着してシール機能を果たすようになる。

このように、本実施の形態では、フランジ１２１の形状を工夫したことにより、フランジ１２１のシール性能が向上する。

以上説明したように、本実施の形態によれば、キャップ１００は、開口部１３の半径方向外側に向かって延在し、開口部１３にキャップ１００が取り付けられたときに、開口部１３の上面に下面が当接するフランジ１２１を有し、当該フランジ１２１は、開口部１３の半径方向外側から、順次、開口部１３の上面方向及び開口部１３の半径方向内側へと折り返された折り返し部（第２部分１２１ｂ、第３部分１２１ｃ）を有する。これにより、シール性能の高い、リザーブタンク１０のキャップ１００を実現できる。

上述の実施の形態は、本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することの無い範囲で、様々な形で実施することができる。

上述の実施の形態では、本発明を、ラジエーターのクーラントを貯留するリザーブタンクに適用した場合について述べたが、これに限らず、例えばウォッシャー液を貯留するリザーブタンクに適用してもよく、車載タンクに広く適用可能である。

本発明は、クーラントやウォッシャー液を貯留するリザーブタンク等の車載キャップ構造に好適である。

１０ リザーブタンク
１１ パイプ
１２ パイプ取付口
１３ 開口部
１３ａ 内周面
２０ ラジエーター
２１ ラジエーターファン
１００ キャップ
１１０ 上蓋部
１１１、１１２ 係止爪
１１３ 通気パイプ
１１５ 連結部
１２０ 挿入部
１２１ フランジ
１２１ａ 第１部分
１２１ｂ 第２部分
１２１ｃ 第３部分
１２１ｄ 凸部
１２２ 筒部
１２２ａ 内筒部
１２２ｂ 外筒部
１２２ｃ 接続部
１２３、１２５ 空気孔
１２４ 内部空間

Claims (5)

1. 車載タンクの上部に形成された円筒状の開口部に着脱可能に取り付けられるキャップであって、
   前記開口部の半径方向外側に向かって延在し、前記開口部に前記キャップが取り付けられたときに、前記開口部の上面に下面が当接するフランジを備え、
   前記フランジは、前記開口部の半径方向外側から、順次、前記開口部の上面方向及び前記開口部の半径方向内側へと折り返された折り返し部を備える、
   車載タンクのキャップ。
2. 前記開口部の上面に対向する前記折り返し部の面には、凸部が形成されている、
   請求項１に記載の車載タンクのキャップ。
3. 前記折り返し部は、弾性を有し、前記開口部に前記キャップが取り付けられたときに、弾性変形して前記折り返し部の内方に液体が進入可能な隙間が形成される、
   請求項１又は２に記載の車載タンクのキャップ。
4. 前記キャップは、
   前記フランジと、前記開口部のキャップ挿入方向に沿って延在する筒部と、を有するシール部と、
   前記シール部を下面側に保持する上蓋部と、
   を備え、
   前記上蓋部が前記開口部に取り付けられたときに、前記折り返し部が前記上蓋の下面と前記開口部の上面との間に挟み込まれて弾性圧縮される、
   請求項１から３のいずれか一項に記載の車載タンクのキャップ。
5. 前記筒部は、内筒部と、外筒部と、前記内筒部及び前記外筒部を半径方向で接続する接続部と、を備える、二重筒構造であり、
   前記接続部には、前記二重筒の内部空間と前記リザーブタンク内とを連通する空気孔が形成されている、
   請求項４に記載の車載タンクのキャップ。
   

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