(57)【要約】【課題】  フィラーネックに対するラジエータキャップの着脱操作を容易に行うことができるラジエータキャップの提供。【解決手段】  キャップ本体１には該キャップ本体１をフィラーネック７の開口部内に差し込むことにより該フィラーネック７の内壁に形成された係合段部７２、７２に対しコイルスプリング５１、５１によって係合ロック爪５２、５２を弾性的に係合させてラジエータキャップＣの抜けを阻止するロック機構５と、キャップ本体１の上面に露出する摘み部６６を回転させることによりコイルスプリング５１、５１の付勢力に抗して係合段部７２、７２に対する係合ロック爪５２、５２の係合状態を解除させるロック解除機構６と、が備えられている。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を開閉自在に閉じるキャップの着脱構造であって、
キャップ本体には該キャップ本体を前記開口部内に差し込むことにより該開口部の内壁に形成された係合段部に対し付勢手段によって係合ロック爪を弾性的に係合させて前記キャップの抜けを阻止するロック機構と、前記キャップ本体の上面に露出する解除操作部を回転させることにより前記付勢手段の付勢力に抗して係合段部に対する前記係合ロック爪の係合状態を解除させるロック解除機構と、が備えられていることを特徴とするキャップの着脱構造。
【請求項２】
前記解除操作部の下部にはラチェットギアが一体に備えられ、前記係合ロック爪には該ラチェットギアに係合するラチェット爪が備えられていることを特徴とする請求項１に記載のキャップの着脱構造。
【請求項３】
ラジエータタンクのフィラーネックの上端開口縁部に着脱可能に装着されることにより前記フィラーネックの開口部を閉じるキャップ本体と、該キャップ本体の内側に正圧弁用ばねにより弾性付勢されていて前記フィラーネックの内壁に形成されたリザーブタンクに通じる連通孔と前記ラジエータタンクとの間を閉じる正圧弁と、該正圧弁に形成された軸心孔に摺動自在に挿通された弁軸と該弁軸に設けられていて前記正圧弁の裏面に環状シール部が当接して前記軸心孔を閉じる負圧弁本体とで構成される負圧弁とが備えられたラジエータキャップの着脱構造であって、
前記キャップ本体には該キャップ本体を前記フィラーネックの開口部内に差し込むことにより該フィラーネックの内壁に形成された係合段部に対し付勢手段によって係合ロック爪を弾性的に係合させて前記ラジエータキャップの抜けを阻止するロック機構と、前記キャップ本体の上面に露出する解除操作部を回転させることにより前記付勢手段の付勢力に抗して係合段部に対する前記係合ロック爪の係合状態を解除させるロック解除機構と、が備えられていることを特徴とするラジエータキャップの着脱構造。
【請求項４】
前記解除操作部の下部にはラチェットギアが一体に備えられ、前記係合ロック爪には該ラチェットギアに係合するラチェット爪が備えられていることを特徴とする請求項３に記載のラジエータキャップの着脱構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャップの着脱構造及び自動車等の車両におけるラジエータタンクのフィラ−ネックを開閉自在に封止するラジエータキャップの着脱構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のラジエータキャップとしては、ラジエータタンクのフィラーネックの上端開口縁部に着脱可能に装着されるキャップ本体の内側に正圧弁用ばねにより弾性付勢されていてフィラーネック内の注水口を閉じる正圧弁と、該正圧弁の中心部に形成された貫通孔に摺動自在に挿通された弁軸と該弁軸に設けられていて正圧弁における注水口の内側の面に環状シール部が当接して貫通孔を閉じる負圧弁本体とで構成される負圧弁と、が備えられた構造のものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００１−７３７６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来例のラジエータキャップにあっては、キャップ本体を押し込んで回転させることにより、キャップ本体の外周係合爪部をフィラーネックの逆Ｕ字状係合部に係合させてラジエータキャップの取り付けを行なうと共に、キャップ本体を押し込んで逆回転させることにより、フィラーネックの逆Ｕ字状係合部に対するキャップ本体の外周係合爪部の係合を解除させてラジエータキャップの取り外しを行う構造であったため、ラジエータキャップの着脱操作が面倒であるという問題があった。
【０００４】
本発明の解決しようとする課題は、開口部に対するキャップの着脱操作及びフィラーネックに対するラジエータキャップの着脱操作を容易に行うことができるラジエータキャップを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため請求項１記載のキャップの着脱構造は、開口部を開閉自在に閉じるキャップの着脱構造であって、キャップ本体には該キャップ本体を前記開口部内に差し込むことにより該開口部の内壁に形成された係合段部に対し付勢手段によって係合ロック爪を弾性的に係合させて前記キャップの抜けを阻止するロック機構と、前記キャップ本体の上面に露出する解除操作部を回転させることにより前記付勢手段の付勢力に抗して係合段部に対する前記係合ロック爪の係合状態を解除させるロック解除機構と、が備えられていることを特徴とする手段とした。
【０００６】
請求項３記載のラジエータキャップの着脱構造は、ラジエータタンクのフィラーネックの上端開口縁部に着脱可能に装着されることにより前記フィラーネックの開口部を閉じるキャップ本体と、該キャップ本体の内側に正圧弁用ばねにより弾性付勢されていて前記フィラーネックの内壁に形成されたリザーブタンクに通じる連通孔と前記ラジエータタンクとの間を閉じる正圧弁と、該正圧弁に形成された軸心孔に摺動自在に挿通された弁軸と該弁軸に設けられていて前記正圧弁の裏面に環状シール部が当接して前記軸心孔を閉じる負圧弁本体とで構成される負圧弁とが備えられたラジエータキャップの着脱構造であって、前記キャップ本体には該キャップ本体を前記フィラーネックの開口部内に差し込むことにより該フィラーネックの内壁に形成された係合段部に対し付勢手段によって係合ロック爪を弾性的に係合させて前記ラジエータキャップの抜けを阻止するロック機構と、前記キャップ本体の上面に露出する解除操作部を回転させることにより前記付勢手段の付勢力に抗して係合段部に対する前記係合ロック爪の係合状態を解除させるロック解除機構と、が備えられていることを特徴とする手段とした。
【発明の効果】
【０００７】
本発明請求項１記載のキャップの着脱構造では、上述のように構成されるため、キャップ本体を開口部内に差し込むことにより、開口部の内壁に形成された係合段部に対し付勢手段によって係合ロック爪が弾性的に係合し、これにより、開口部に対するキャップの抜けが阻止された状態になる。
【０００８】
また、この状態からキャップ本体の上面に露出する解除操作部を回転させることにより、付勢手段の付勢力に抗して係合段部に対する係合ロック爪の係合状態が解除されるため、キャップを開口部から抜き取ることができるようになる。
【０００９】
従って、開口部に対するキャップの着脱操作を容易に行うことができるようになるという効果が得られる。
【００１０】
請求項３記載のラジエータキャップの着脱構造では、上述のように構成されるため、キャップ本体をフィラーネックの開口部内に差し込むことにより、フィラーネックの内壁に形成された係合段部に対し付勢手段によって係合ロック爪が弾性的に係合し、これにより、フィラーネックに対するラジエータキャップの抜けが阻止された状態になる。
【００１１】
また、この状態からキャップ本体の上面に露出する解除操作部を回転させることにより、付勢手段の付勢力に抗して係合段部に対する係合ロック爪の係合状態が解除されるため、ラジエータキャップをフィラーネックから抜き取ることができるようになる。
【００１２】
従って、フィラーネックに対するラジエータキャップの着脱操作を容易に行うことができるようになるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下にこの発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１４】
この実施例１の装置は、請求項３および４に記載の発明に対応する。
【００１５】
まず、この実施例のラジエータキャップを図面に基づいて説明する。
図１はこの実施例のラジエータキャップの取り付けロック状態を示す縦断面図、図２は図１におけるロック機構及びロック解除機構部分を示す要部ロック機構及びロック解除機構部分を示す拡大横断面図、図３はこの実施例のラジエータキャップのロック解除状態を示す縦断面図である。
【００１６】
この実施例のラジエータキャップＣは、キャップ本体１と、正圧弁２と、正圧弁用コイルスプリング（正圧弁用ばね）３と、負圧弁４と、ロック機構５と、ロック解除機構６と、を備えている。
【００１７】
さらに詳述すると、上記ラジエータキャップＣが装着されるラジエータタンクのフィラーネック７は、図２に示すように、円筒状に形成されていて、その側壁中途部には図示を省略したパイプを介してリザーブタンクに連通される連通孔７１が形成されている（図１参照）。
【００１８】
上記キャップ本体１は、天井壁１１で閉じられた円筒部１２の下端開口部に対し中央部に円形孔１３ａを有する底板１３が嵌合一体化された中空体に形成され、天井壁１１と底板１３の外周には、該外周面とフィラーネック７の内周面との間をシールするシールリング１４、１５が備えられている。
【００１９】
この両シールリング１４、１５は、フィラーネック７の連通孔７１より上側と下側にそれぞれ配置されている。そして、円筒部１２の周壁には連通孔７１と連通する貫通孔１２ａが形成されている。
【００２０】
上記正圧弁２は、円筒部１２における底板１３に形成された円形孔１３ａを開閉自在に閉じる役目をなすもので、正圧弁本体部２１の下面にはバルブパッキン２２が備えられていて、正圧弁本体部２１と天井壁１１との間に介装された正圧弁用ばね３の付勢力で、バルブパッキン２２の外周縁部を円形孔１３ａの上面開口縁部に押圧することにより、円形孔１３ａが閉じられ、これにより、フィラーネック７に形成された連通孔７１とラジエータタンク内との間が閉じられるようになっている。
【００２１】
また、該正圧弁２を構成する正圧弁本体部２１及びバルブパッキン２２の中心部に形成された軸心孔２３にガイドシャフト２４が装着され、このガイドシャフト２４の上下両端部を正圧弁本体部２１の上面側とバルブパッキン２２の下面側に折り曲げてかしめることにより、正圧弁本体部２１とバルブパッキン２２の内周縁部が挟持された状態で連結固定されている。
【００２２】
上記負圧弁４は、ガイドシャフト２４内を下方から上方へ貫通する状態で上下摺動自在に装着された弁軸４１と、該弁軸４１の下端部にその外周縁部上面側に環状シール部４２ａが突出形成された円盤状の負圧弁本体４２とが、浮力を有する合成樹脂で一体に形成され、弁軸４１の上端側には、負圧弁４の抜け落ちを阻止するストッパピン４３が装着されている。
【００２３】
そして、軸心孔２３と弁軸４１との間の環状隙間ｈで、負圧弁４の開弁時におけるラジエータタンクとリザーブタンクとの間を連通する気液置換流路が構成されている。
【００２４】
即ち、この負圧弁４は、図１に示す装着前の状態では、その自重で下方に落下して開弁し、ラジエータタンクの内圧上昇により、又は冷却液の液面上昇による浮力で上方に押し上げられて閉弁するようになっている。
【００２５】
上記ロック機構５は、キャップ本体１をフィラーネック７の開口部内に差し込むことにより該フィラーネック７の内壁の対向する２箇所の凹部で形成された係合段部７２、７２に対しそれぞれコイルスプリング（付勢手段）５１、５１によって係合ロック爪５２、５２を弾性的に係合させてラジエータキャップＣの抜け及び回転を阻止する役目をなし、上記ロック解除機構６は、コイルスプリング５１、５１の付勢力に抗してそれぞれ係合段部７２、７２に対する係合ロック爪５２、５２の係合状態を解除させる役目をなすもので、両機構５、６は、キャップ本体１における天井壁１１の上部に備えられている。
【００２６】
さらに詳述すると、上記キャップ本体１における天井壁１１の上面には、軸心部を中心として対向する状態で一対の受け部１６、１６が立設され、この受け部１６、１６と係合ロック爪５２、５２との間に上記コイルスプリング５１、５１が介装されている。
【００２７】
また、上記受け部１６、１６の内側には一対の係合アーム１７、１７が立設され、その上端には上記ロック解除機構６を組み付けるための外向きに突出する係合爪１７ａ、１７ａが備えられている。
【００２８】
即ち、上記ロック解除機構６は、フィラーネック７の開口部内に回転自在に挿入される円板状本体部６１の裏面中心部に、係合アーム１７、１７間に挿入される軸部６２が備えられ、この軸部６２の外周にはラチェットギア６３が備えられている（図２参照）。
【００２９】
そして、円板状本体部６１の裏面で軸部６２の基部外周には、開口縁部に係合段部６４を備えた環状凹部６５が形成され、この係合段部６４に上記係合アーム１７、１７の係合爪１７ａ、１７ａが弾性係合することにより、キャップ本体１に対し円板状本体部６１が回転自在に連結されている。
【００３０】
また、円板状本体部６１の上面中央部にはコインやドライバー等を差し込んで回転操作可能な係合溝６６ａが形成された摘み部（解除操作部）６６が突出形成されている。
【００３１】
一方、図２に示すように、上記係合ロック爪５２、５２の互いに逆方向の側面からラチェットギア６３の両側面に向けてアーム５３、５３が延設され、このアーム５３、５３の先端にラチェットギア６３に係合するラチェット爪５４、５４が形成されている。
【００３２】
次に、上記実施例の作用・効果を説明する。
【００３３】
［ラジエータキャップの取り付け時］
この実施例のラジエータキャップＣは、上述のように構成されるため、フィラーネック７の開口部内にラジエータキャップＣを差し込んで行くと、図１、２に示すように、フィラーネック７の内壁に形成された係合段部７２、７２に対しコイルスプリング５１、５１によって係合ロック爪５２、５２が弾性的に係合し、これにより、フィラーネック７に対するラジエータキャップＣの抜けが阻止された状態で装着され、両シールリング１４、１５により、フィラーネック７の開口部が閉塞された状態になる。
【００３４】
［ラジエータキャップの取り外し時］
【００３５】
また、この状態から、摘み部（解除操作部）６６に形成された係合溝６６ａにコインやドライバー等を差し込んで円板状本体部６１を反時計方向に回転させると、図３に示すように、軸部６２の外周に備えたラチェットギア６３が反時計方向に回転することで、このラチェットギア６３にラチェット爪５４、５４が係合したアーム５３、５３を介し、係合ロック爪５２、５２がコイルスプリング５１、５１の付勢力に抗して軸部６２方向へ引き戻され、これにより、係合段部７２、７２に対する係合ロック爪５２、５２の係合状態が解除されるため、ラジエータキャップＣをフィラーネック７から抜き取ることができるようになる。
【００３６】
従って、フィラーネック７に対するラジエータキャップＣの着脱操作を容易に行うことができるようになるという効果が得られる。
【００３７】
次に、上述のように構成される実施例のラジエータキャップＣの動作を簡単にする。
【００３８】
［正圧弁及び負圧弁の非作動時］
図１は、ラジエータキャップＣをラジエータタンクのフィラーネック７に取り付けた状態で、エンジンの始動開始前の状態を示している。即ち、この状態においては、バルブパッキン２２の外周部を正圧弁用コイルスプリング３の付勢力で底板１３に形成された円形孔１３ａの開口縁部に押圧することによりラジエータタンク内とリザーブタンクに通じる連通孔７１との間が正圧弁２で閉じられた状態となっている。
【００３９】
また、負圧弁４は、その自重で下方へ落下し、開弁状態となっている。即ち、環状隙間ｈで構成される気液置換流路によって、ラジエータタンク内とリザーブタンクに通じる連通孔７１との間が連通された状態となっている。
【００４０】
そこで、この状態からエンジンを始動させると、冷却液が加熱され、ラジエータタンク内圧力が上昇するため、まず、該ラジエータタンク内のエアーが、環状隙間ｈで構成される気液置換流路を通り、貫通孔１２ａ及び連通孔７１を経由してリザーブタンク内に排気される。
【００４１】
次に、エアーが抜けて冷却液の液面が上昇してくると、負圧弁４が浮力で上昇すると同時に、冷却液が環状隙間ｈで構成される気液置換流路を通り、貫通孔１２ａ及び連通孔７１を経由してリザーブタンク方向に流れ込むが、冷却液が環状隙間ｈで構成される気液置換流路を流れる際に、該冷却液の流速に応じた動圧力、軸部４１の外周面に作用する摩擦力、及び静圧力によって、負圧弁４を押し上げる力が作用し、その結果、負圧弁本体４２の上面に形成された環状シール部４２ａが正圧弁２におけるバルブパッキン２２の下面に当接して負圧弁４が閉弁し、その後は、ラジエータタンク内圧力（静圧力）によって閉弁状態に維持される。
【００４２】
従って、通常は、ラジエータタンク内部の高圧高温の液体又はガスがフィラーネック７の連通孔７１を介して外部へ漏洩することが阻止されている。
【００４３】
［正圧弁の作動時］
次に、ラジエータタンク内の圧力が所定のレベル以上に上昇すると、正圧弁用コイルスプリング３の付勢力に抗して正圧弁２が上方へ押し上げられる結果、正圧弁２のバルブパッキン２２が円形孔１３ａの開口縁部から離脱し、ラジエータタンク内部から円形孔１３ａ、貫通孔１２ａ、連通孔７１を経由してリザーブタンクへ連通する流路が形成される。
【００４４】
従って、ラジエータタンク内部の圧力が所定のレベル以上になると、ラジエータキャップＣは自動的にラジエータタンク内部圧力をリザーブタンクへ解放させ、その結果ラジエータタンク内部の圧力が所定のレベルに維持される。
【００４５】
［負圧弁の作動時］
次に、ラジエータタンク内の圧力が所定のレベルを超えて負圧状態となると、負圧弁４が負圧による吸引力と負圧弁４の自重で落下する結果、リザーブタンク内から連通孔７１、貫通孔１２ａを介し、環状隙間ｈで構成される気液置換流路を経由してラジエータタンク内部へ連通する流路が形成される。
【００４６】
従って、ラジエータタンク内部が所定のレベルを超えて負圧になると、リザーブタンクから空気又はクーラント液がラジエータタンク内に流入し、その結果ラジエータタンク内の圧力が所定のレベルに維持される。
【００４７】
以上本実施例を説明してきたが、本発明は上述の実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
【００４８】
例えば、実施例では、フィラーネックに対するラジエータキャップの着脱構造について説明したが、開口部を開閉自在に閉じるキャップの着脱構造に全て適用することができる。
【００４９】
また、実施例では、ロック解除機構としてラチェットギアとラチェット爪を用いたが、係合ロック爪に連結されたベルトを解除操作部の回転で軸部に巻き付けることにより、係合段部に対する係合ロック爪の係合状態を解除させるようにしてもよい。
【００５０】
また、実施例では、負圧弁用のコイルスプリングを備えないタイプの物を例に採って説明したが、従来例のように、コイルスプリングにより閉弁状態に付勢するタイプの物にも、本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】実施例のラジエータキャップの取り付けロック状態を示す縦断面図である。
【図２】図１におけるロック機構及びロック解除機構部分を示す要部拡大横断面図である。
【図３】実施例のラジエータキャップのロック解除状態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００５２】
Ｃ  ラジエータキャップ
１  キャップ本体
１１  天井壁
１２  円筒部
１２ａ  貫通孔
１３  底板
１３ａ  円形孔
１４  シールリング
１５  シールリング
１６  受け部
１７  係合アーム
１７ａ  係合爪
２  正圧弁
２１  正圧弁本体
２２  バルブパッキン
２３  軸心孔
２４  ガイドシャフト
３  正圧弁用コイルスプリング（正圧弁用ばね）
４  負圧弁
４１  弁軸
４２  負圧弁本体
４２ａ  環状シール部
４３  ストッパピン
５  ロック機構
５１  コイルスプリング（付勢手段）
５２  係合ロック爪
５３  アーム
５４  ラチェット爪
６  ロック解除機構
６１  円板状本体部
６２  軸部
６３  ラチェットギア
６４  係合段部
６５  環状凹部
６６  摘み部（解除操作部）
６６ａ  係合溝
７  フィラーネック
７１  連通孔
７２  係合段部
ｈ  環状隙間
【図１】
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【図２】
2008157039.tif 000004
【図３】
2008157039.tif 000005