(57)【要約】【課題】  戻される流体を半径方向から導入するようにしたリザーバタンクにおいて、バッフラを取り外しても液面の波打ち現象や流体溢れが生じないようにする。【解決手段】  非加圧式リザーバタンクは、筒部１１を有する上部タンク１０の円形の下縁に、下部タンク３０の上縁の全周を液密に連結したものである。筒部１１の一側は下縁から上方に続く下部の膨出部１３を除き凹ませ、この膨出部の外周部には半径方向に向かう流入口１４を形成し、膨出部の内面には流入口から戻される流体の向きを膨出部の内周面に沿った円周方向に変える整流板１５を形成する。加圧式リザーバタンクは、非加圧式の上部タンクの内部に、鍋状の主部２１と、整流板により向きに変えられた流体を主部内に接線方向より導入してその内周面に沿った回流を生成する導入部２２よりなるバッフラ２０を設ける。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部に注入口が形成され下縁が円形で開放された筒状の上部タンクと、この上部タンクの下縁に上縁の全周が連結される流出口が形成された下部タンクと、前記上部タンクならびに下部タンクの間に脱着される加圧室を有するバッフラよりなり、前記上部タンクの筒部に同上部タンク内に流体を導入する流入口を形成してなるリザーバタンクにおいて、前記流入口を前記筒部の中心線付近に向かう半径方向に沿って形成し、前記筒部の内周部分には前記バッフラの離脱時に前記流入口と対向して同流入口から戻される流体の向きを前記筒部の下部の内周面に沿った円周方向に変えかつ前記バッフラの装着時に同バッフラの一部と共同して前記流入口から戻される流体を前記バッフラ内の前記加圧室内に導入する整流板を形成したことを特徴とするリザーバタンク。
【請求項２】
請求項１に記載のリザーバタンクにおいて、前記バッフラを、前記筒部と同軸的に取り付けられて前記下部タンク側が開放された円形の前記加圧室を構成する鍋状の主部と、この主部から接線方向に突出して形成され前記整流板により前記筒部の下部の内周面に沿った円周方向に向きが変えられた前記流入口からの流体を前記主部内に接線方向より導入して同主部の内周面に沿った回流を生成する導入部より構成したことを特徴とするリザーバタンク。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のリザーバタンクにおいて、前記上部タンクとは別体に形成されたくの字状で前記流入口に連通される根本部が同根本部の中心線回りの取付角度を任意の値として前記筒部の下部の外周部に液密に固定可能な流入パイプをさらに備えたことを特徴とするリザーバタンク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体圧作動機器の作動流体、例えば自動車の油圧式パワーステアリング装置の作動油等を貯留するリザーバタンクに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のリザーバタンクには、例えば、特許文献１に示すように、上部に注入口が形成された合成樹脂製の上部タンクの下縁の全周に、合成樹脂製の下部タンク（中間部材を含む）の上縁の全周を液密に溶着し、上部タンクはその側面を形成する筒部の一側を下部を除き凹ませたものとして油圧式パワーステアリング装置からこの筒部一側の下部に戻される作動油を導入する流入パイプを接線方向に取り付け、下部タンクの下部には作動油を送り出す流出パイプを設けたものがある。また作動油は冬季など低温の場合は粘性が高く、通常は流入パイプと流出パイプの間に設けられているストレーナを通過しにくいので、上述したリザーバタンクでは、寒冷地向けの場合には流入パイプが取り付けられる上部タンクの下部内にバッフラを設け、流入パイプから流入する作動油の流速エネルギを圧力エネルギに変換して、作動油の粘性が高い場合でも容易にストレーナを通過できるようにしている。
【特許文献１】特開２００１−１３８９３４号公報（段落〔００１１〕、段落〔００１７〕〜〔００２３〕、段落〔００３６〕〜〔００４５〕、図１〜図８）
【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、上述した特許文献１の技術では、作動油を導入する流入パイプを上部タンク下部に接線方向に取り付けており、リザーバタンクに対し流入パイプが偏った方向に突出するので、他の部品が邪魔になって配管が通しにくくなったり、配管が長くなったりするという問題がある。このような問題を解決する手段としては、流入パイプを上部タンクから半径方向に突出するように取り付けることが考えられる。
【０００４】
図５は、このように、流入パイプを上部タンク下部に半径方向から取り付けた例を示すもので、下部タンクを取り外した上部タンクを開放側となる下側から見た状態を示している。なおこの比較例としてのリザーバタンクの縦断面図は、後述する本発明の特徴である流入口部分の構造を除き図１に示すものとほゞ同じであるので、その全体構造については図１を参照されたい。この図５に示す例では、上部タンク１は側面を形成する丸い筒部２の一側を、開放側となる下縁から上方に続く下部の膨出部３を除き凹ませたものであり、膨出部３の外周面の中央部に形成されたボス部３ａには、膨出部３の内部に作動油を導入する流入口４が半径方向に形成され、ボス部３ａの端面には流入口４に連通される流入パイプ５がフランジ部５ａを介して溶着されている。下部タンク側となる上部タンク１の開放側に設けられるバッフラ６は、中央の丸い鍋状の主部７と、約９０度の間隔をおいて半径方向に延びる導入部７ａ及び３本の突出アーム７ｂ，７ｃよりなるものであり、各突出アーム７ｃの上面には半径方向に互いに平行に延びる１対の突出板７ｄが形成されている。バッフラ６の主部７は、導入部７ａと各突出アーム７ｂ，７ｃの各先端が筒部２の下縁の内周面に係合し、膨出部３の内面に形成した１対の支持部３ｂ，３ｃの間に導入部７ａを挟み、各１対の突出板７ｄの先端部の間に上部タンク１の筒部２内面のフィン２ｂの下端を係合させることにより、筒部２と同軸的にかつ位相決めがなされて取り付けられる。導入部７ａは、その先端が筒部２の膨出部３の内周面に当接され、内壁面の一方は主部７の内周面への接線となっている。
【０００５】
寒冷地においては、このようにバッフラ６が取り付けられた加圧式リザーバタンクとして使用される。この状態では、矢印Ｘに示すように流入パイプ５から流入口４を通って戻される油圧式パワーステアリング装置からの作動油は、矢印Ｙ２に示すように導入部７ａから主部２１内に導入されて主部２１内にその内周面に沿った回流を生成する。これにより流入する作動油の流速エネルギを圧力エネルギに変換して、作動油の粘性が高い場合でも容易に下部タンクを通して油圧式パワーステアリング装置のオイルポンプに送り込まれるようにしている。
【０００６】
これに対し温暖地では、作動油の粘性が低くなるのでバッフラ６は不要であるが、バッフラ６を取り外すと図６に示すように、流入パイプ５から流入口４を通って戻される作動油は、矢印Ｙ１に示すように支持部３ｂ，３ｃの間から上部タンク１の中心付近を通って上部タンク１の反対側の内周面に勢いよく当たり、油面の波打ち現象や乱流を生じて、リザーバタンクからの油溢れを生じるおそれがある。このため本来はバッフラ６が不要な温暖地でもバッフラ６を取り外すことが出来ないので、部品点数が増大してコスト面で不利になるという問題があった。
【０００７】
本発明はこのような問題を解決することを目的とする。なお、この図５及び図６に示す技術は比較例として示すもので公知技術ではなく、またそのような構造を記載した文献は見当たらない。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このために、本発明によるリザーバタンクは、上部に注入口が形成され下縁が円形で開放された筒状の上部タンクと、この上部タンクの下縁に上縁の全周が連結される流出口が形成された下部タンクと、上部タンクならびに下部タンクの間に脱着される加圧室を有するバッフラよりなり、上部タンクの筒部に同上部タンク内に流体を導入する流入口を形成してなるリザーバタンクにおいて、流入口を筒部の中心線付近に向かう半径方向に沿って形成し、筒部の内周部分にはバッフラの離脱時に流入口と対向して同流入口から戻される流体の向きを筒部の下部の内周面に沿った円周方向に変えかつバッフラの装着時に同バッフラの一部と共同して流入口から戻される流体をバッフラ内の加圧室内に導入する整流板を形成したことを特徴とするものである。
【０００９】
請求項１に記載のリザーバタンクは、請求項２に記載のように、バッフラを、筒部と同軸的に取り付けられて下部タンク側が開放された円形の加圧室を構成する鍋状の主部と、この主部から接線方向に突出して形成され整流板により筒部の下部の内周面に沿った円周方向に向きが変えられた流入口からの流体を主部内に接線方向より導入して同主部の内周面に沿った回流を生成する導入部より構成することが好ましい。
【００１０】
また請求項１または請求項２に記載のリザーバタンクは、請求項３に記載のように、上部タンクとは別体に形成されたくの字状で流入口に連通される根本部が同根本部の中心線回りの取付角度を任意の値として筒部の下部の外周部に液密に固定可能な流入パイプをさらに備えたものとすることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明によれば、流入口を筒部の中心線付近に向かう半径方向に沿って形成し、筒部の内周部分にはバッフラの離脱時に流入口と対向して同流入口から戻される流体の向きを筒部の下部の内周面に沿った円周方向に変えかつバッフラの装着時に同バッフラの一部と共同して流入口から戻される流体をバッフラ内の加圧室内に導入する整流板を形成したので、バッフラの離脱時でも流入口を通って半径方向内向きに戻される流体は筒部の下部の内周面に沿った円周方向の緩い回流となり、この回流も通常は筒部の内面に補強などのために形成されるフィンなどの突出部により減衰されるので、リザーバタンク内に液面の波打ち現象や乱流が生じることはなく、従ってリザーバタンクからの流体溢れを生じるおそれもない。この請求項１の発明は流入口から戻される流体の粘性が低い場合に適しており、バッフラが不要であるので、部品点数を減少させて製造コストを低下させることができる。
【００１２】
バッフラを、筒部と同軸的に取り付けられて下部タンク側が開放された円形の加圧室を構成する鍋状の主部と、この主部から接線方向に突出して形成され整流板により筒部の下部の内周面に沿った円周方向に向きが変えられた流入口からの流体を主部内に接線方向より導入して同主部の内周面に沿った回流を生成する導入部より構成した請求項２に記載の発明によれば、流入口を通って半径方向内向きに戻される流体は、整流板により向きを変えられ、導入部を通してバッフラの主部内に導入されて主部内に適度の回流を生成し、流入する流体の流速エネルギを圧力エネルギに変換する。この請求項２の発明は流入口から戻される流体の粘性が高い場合に適しており、流入する流体の流速エネルギは下部タンク側が開放された円形で鍋状の主部内で圧力エネルギに変換されるので、流体の粘性が高い場合でも容易に下部タンクを通して流体圧作動機器に送り込まれる。
【００１３】
また、上部タンクとは別体に形成されたくの字状で流入口に連通される根本部が同根本部の中心線回りの取付角度を任意の値として筒部の下部の外周部に液密に固定可能な流入パイプをさらに備えた請求項３に記載の発明によれば、流入パイプはその根本部をその中心線回りに回転して取り付けることにより流入パイプの向きを車両構造など周囲の状況に応じて設定することができるので、配管を一層通しやすくまた短くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、図１〜図４に示す実施形態より、本発明によるリザーバタンクを実施するための最良の形態の説明をする。この実施形態は本発明を自動車の油圧式パワーステアリング装置の作動油等を貯留するリザーバタンクに適用したものである。図１及び図２に示す実施形態は、油圧式パワーステアリング装置からリザーバタンクに戻される作動油の粘性が低い場合に使用される温暖地向け仕様の非加圧式リザーバタンクであり、何れも合成樹脂製の上部タンク１０と下部タンク３０よりなるもので、この両者１０，３０はバイブレーション溶接により液密に一体的に連結されたものである。図３及び図４に示す実施形態は、油圧式パワーステアリング装置からリザーバタンクに戻される作動油の粘性が高い場合に使用される寒冷地向け仕様の加圧式リザーバタンクであり、図１及び図２と全く同一の上部タンク１０及び下部タンク３０に加えてバッフラ２０を備えたものであり、合成樹脂製のバッフラ２０は下部タンク３０を溶着する前に上部タンク１０内に取り付けられるものである。
【００１５】
先ず図１及び図２により、温暖地向け仕様の非加圧式リザーバタンクの説明をする。上部タンク１０は上部にキャップにより開閉される注入口１１ａが形成され、その側面を形成する筒部１１は下縁が円形で開放されており、この筒部１１の一側は下縁から多少の長さだけ上方に続く下部の膨出部１３を除き凹ませたものである。筒部１１の下縁には外向きに突出するフランジ部１２が形成され、筒部１１の下部の膨出部１３の外周面の中央部に形成されてフランジ部１２を越える位置まで突出されたボス部１３ａには、油圧式パワーステアリング装置から戻される作動油（流体）を膨出部１３の内部に導入する流入口１４が筒部１１の中心線に向かう半径方向に沿ってやや下向きに形成されている。筒部１１の中心線とほゞ直交する膨出部１３の内面には、流入口１４と対向する第１部分１５ａとその一端から膨出部１３の内周面に達する第２部分１５ｂよりなる略Ｌ形断面形状の整流板１５が形成されている。この整流板１５は、後述するように寒冷地向け仕様の加圧式リザーバタンクとする場合に追加されるバッフラ２０の導入部２２と協働して流入口１４をバッフラ２０の主部２１に連通する流路を形成するものである。また筒部１１の内周面にはほゞ全長に沿って、流入口１４から９０度の位置と１８０度の位置にそれぞれ補強などのためのフィン１６ａ，１６ｂが形成されている。筒部１１の膨出部１３のボス部１３ａには、くの字状の流入パイプ１７が、その根本部に形成されたフランジ部１７ａとボス部１３ａの回りに形成された環状突起１３ｂを介してバイブレーション溶接により液密に連結されている。この流入パイプ１７はそのフランジ部１７ａの中心線回りに回転して任意の角度でバイブレーション溶接することができる。
【００１６】
下部タンク３０は、図１に示すように、ナイロン等の網よりなるストレーナ３３の外周部がインサートにより固着されて取り付けられた環状のストレーナ部材３１と、下側の流出口３６に流出パイプ３６ａが設けられた下部部材３５よりなるものである。ストレーナ３３の半径方向の中間部に設けられた幅狭な環状の隔壁３１ａは複数の半径方向リブ（図示省略）によりストレーナ部材３１に連結されている。この下部タンク３０の上縁は、ストレーナ部材３１の上側に形成された環状突起３２ｂを介して上部タンク１０の筒部１１の下縁のフランジ部１２にバイブレーション溶接に液密に連結されている。
【００１７】
この実施形態の非加圧式リザーバタンクでは、図２の矢印Ｘに示すように流入パイプ１７から流入口１４を通って戻される油圧式パワーステアリング装置からの作動油は、矢印Ｘ１に示すように整流板１５の第１部分１５ａに当たって、第２部分１５ｂとは反対側となる膨出部１３の内周面に沿った円周方向に向きが変えられ、筒部１１の下部の内周面に沿った緩い回流となり、この回流は各フィン１６ａ，１６ｂに当たって、また膨出部１３より上側となる筒部１１の一側の凹みにより減衰されるので、リザーバタンク内に油面の波打ち現象や乱流が生じることはなく、従ってリザーバタンクからの油溢れを生じるおそれもない。またこの非加圧式リザーバタンクでは、次に述べるバッフラ２０が不要であるので、寒冷地向け仕様の加圧式リザーバタンクに比して部品点数を減少させて製造コストを低下させることができる。
【００１８】
またこの実施形態では、流入口１４に接続される流入パイプ１７はリザーバタンクから半径方向に突出するものとなり、偏った方向に突出することはなくなるので、他の部品が邪魔になって配管が通しにくくなったり、配管が長くなったりすることはなくなる。特にこの実施形態では、流入パイプ１７をくの字状としてその根本部のフランジ部１７ａの中心線回りに回転して任意の角度で膨出部１３のボス部１３ａの端面にバイブレーション溶接することができるので、流入パイプ１７の向きを車両構造などの周囲の状況に応じて設定することができる。これにより流入パイプ１７に連なる配管を一層通しやすくまた短くすることができる。
【００１９】
次に図３及び図４により、寒冷地向け仕様の加圧式リザーバタンクの説明をする。このリザーバタンクは、上部タンク１０及び下部タンク３０は図１及び図２に示す非加圧式リザーバタンクと全く同一であるので、バッフラ２０の構造及びその取付について主として説明する。バッフラ２０は、図１の二点鎖線、図３及び図４に示すように、円形の鍋状で下部タンク３０側となる下側が開放され内部に加圧室２５を形成する主部２１と、約９０度の間隔をおいてこの主部２１と一体的に形成されて四方に延びる導入部２２と１対の第１突出アーム２３及び１本の第２突出アーム２４よりなるものであり、全体が合成樹脂により一体成形されているものである。下部タンク３０と反対側となる各第１突出アーム２３の上面には、半径方向に互いに平行に延びる１対の突出板２３ａが形成され、各突出板２３ａの先端部は高さが増大されている。バッフラ２０の主部２１は、導入部２２と各突出アーム２３，２４の各先端が筒部１１の下縁の内周面に係合し、各第１突出アーム２３の１対の突出板２３ａの先端部の間にフィン１６ａの下端を係合させることにより、筒部１１と同軸的にかつ位相決めがなされて、上部タンク１０内の下部に取り付けられる。主部２１の中央には上部タンク１０内の注入口１１ａに連通される戻し穴２１ａが形成され、また戻し穴２１ａの導入部２２取付側には邪魔板２１ｂが主部２１の内側に突出して形成されている。
【００２０】
主として図３に示すように導入部２２は略Ｌ字形であり、主部２１と上部タンク１０の膨出部１３の間をつなぐ根本部２２ａと、板状の先端部２２ｃと、この両部２２ａ，２２ｃの間をつなぐ中間部２２ｂよりなるものであり、前述のように位相決めされた状態では、板状の先端部２２ｃは膨出部１３に形成された略Ｌ形断面形状の整流板１５の端面上に重なっている。導入部２２の根本部２２ａは閉じられた長方形の筒状で、先端部２２ｃと反対側となる側壁は主部２１の外周壁に接線状に滑らかに接続されている。中間部２２ｂは、主部２１の外周壁から延びる根本部２２ａの側壁の延長部と、先端部２２ｃの延長部からなるＬ形断面形状である。主部２１から最も離れた中間部２２ｂと先端部２２ｃの外縁は、フランジ部１２の内縁に形成した小さい段状凹部１２ａに係合されている。この導入部２２と膨出部１３と整流板１５により、流入口１４と主部２１を連通する流路が形成される。
【００２１】
この加圧式リザーバタンクでは、上述のようにバッフラ２０を上部タンク１０内に取り付けた後に、非加圧式リザーバタンクの場合と同様、バイブレーション溶接により下部タンク３０を上部タンク１０に液密に連結したものである。バッフラ２０は、ストレーナ部材３１の隔壁３１ａにより上部タンク１０のフィン１６ｂの下端及び膨出部１３の下縁の段状凹部１２ａに押し付けられて保持される。
【００２２】
この実施形態の加圧式リザーバタンクでは、図３の矢印Ｘに示すように流入パイプ１７から流入口１４を通って戻される油圧式パワーステアリング装置からの作動油は、矢印Ｘ２に示すように整流板１５により膨出部１３の内周面に沿った円周方向に向きが変えられ、導入部２２の中間部２２ｂ及び根本部２２ａを通ってバッフラ２０の主部２１内に接線方向に導入されて主部２１内に適度の回流を生成し、流入する作動油の流速エネルギを圧力エネルギに変換する。これにより寒冷地で流入パイプ１７から戻される作動油の粘性が高い場合でも、容易にストレーナ３３を通過し下部部材３５から流出口３６及び流出パイプ３６ａを通して油圧式パワーステアリング装置のオイルポンプに送り込まれる。流入パイプ１７から流入口１４を通って戻される作動油に含まれる気泡は、バッフラ２０の主部２１内に生成される回流による遠心力により分離されて、戻し穴２１ａから上部タンク１０内に排出される。
【００２３】
この寒冷地仕様の場合も温暖地仕様の場合と同様、流入口１４に接続される流入パイプ１７はリザーバタンクから半径方向に突出するものとなるので、配管が通しにくくなったり、配管が長くなったりすることはなくなる。また流入パイプ１７はくの字状としてその根本部の中心線回りに回転して任意の角度でバイブレーション溶接することができるので、流入パイプ１７の向きを周囲の状況に応じて設定して、流入パイプ１７に連なる配管を一層通しやすくまた短くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明によるリザーバタンクの一実施形態の温暖地仕様の場合における全体構造を示す縦断面図である。
【図２】図１に示す実施形態の下部タンクを取り外した状態における下面図である。
【図３】本発明によるリザーバタンクの一実施形態の寒冷地仕様の場合における図２に相当する下面図である。
【図４】図３の４−４断面図である。
【図５】比較例のリザーバタンクの寒冷地仕様の場合における図２に相当する下面図である。
【図６】図５に示す比較例のリザーバタンクの温暖地仕様の場合における図２に相当する下面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１０…上部タンク、１１…筒部、１１ａ…注入口、１３…膨出部、１４…流入口、１５…整流板、１７…流入パイプ、２０…バッフラ、２１…主部、２２…導入部、３０…下部タンク、３６…流出口。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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