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1. (WO2019054439) CAP
Document

明 細 書

発明の名称 キャップ

技術分野

0001  

背景技術

0002  

先行技術文献

特許文献

0003  

発明の概要

発明が解決しようとする課題

0004   0005  

課題を解決するための手段

0006   0007   0008   0009   0010   0011   0012  

発明の効果

0013   0014   0015   0016   0017   0018   0019  

図面の簡単な説明

0020  

符号の説明

0021  

第1の実施の形態

0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040  

請求の範囲

1   2   3   4   5   6   7  

補正された請求の範囲(条約第19条)

1  *   2  *   3  *   4  *   5  *   6  *   7  *  

図面

1   2   3   4   5  

明 細 書

発明の名称 : キャップ

技術分野

[0001]
 本発明は、液体を収容するタンクのキャップ口に装着されるキャップに関する。

背景技術

[0002]
 ラジエーターの冷却水の高温化による空気の体積膨張を吸収し、車両走行時の振動による液面の変動に対して外部への高温冷却水の放出を防ぐためにリザーバータンクにはエア抜き構造を有するキャップが設けられる。特許文献1は従来のエア抜き構造を開示する。エア抜き構造はリザーバータンクのキャップ口に装着されるキャップを備える。キャップは、キャップ口の開口を塞いてキャップ内にタンク内の空間から隔てられる副室を区画するパッキンを備える。パッキンには、タンク内の空間に形成された副室とタンク内の空間とを接続する接続孔が区画される。

先行技術文献

特許文献

[0003]
特許文献1 : 日本特開2013-170510号公報

発明の概要

発明が解決しようとする課題

[0004]
 従来のキャップに設けられたエア抜き構造では、キャップは、副室を区画するパッキンに向き合う位置に、外気に通じるパイプの開口を臨ませる。そのパイプは、キャップ口の軸線に沿って延びて、キャップの天井壁を貫通する垂直管と、天井壁の上方で垂直管の上端から径方向に延びる水平管とからなるため、副室内で跳ね上がった冷却水は簡単にパッキンに対向する開口から垂直管内に進入してしまうという不都合がある。
[0005]
 本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、気液を分離して液体の放出を防止することが可能なキャップを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0006]
 本発明の第1側面によれば、開口からタンク内に進入して、タンク内の空間から隔てられる副室を区画し、前記空間に前記副室を接続する接続孔を前記副室の底板に有する筒体と、前記筒体に連結されて、前記筒体の上端との間に間隙を有しつつ前記副室の上端を覆って前記筒体の上端よりも外側に位置する下縁を有するドーム形の天井壁とを備え、前記筒体の側壁には、前記底板の外周の近傍に戻し孔が形成されるキャップは提供される。
[0007]
 第2側面によれば、第1側面の構成に加えて、キャップは、前記筒体の上端から連続して、上方にいくにつれて外側に広がる漏斗形状の傾斜壁と、前記天井壁の外周から前記傾斜壁に向き合いながら外側に広がる対向面に形成されて、前記対向面から下向きに延びて前記傾斜壁に下端で向き合う筒壁とを備える。
[0008]
 第3側面によれば、第2側面の構成に加えて、前記筒壁は、内筒壁と、前記内筒壁の外側に配置される外筒壁とを含む。
[0009]
 第4側面によれば、第1~第3側面のいずれかの構成に加えて、キャップは、前記天井壁の外周よりも外側で、前記外周よりも上方に位置して、前記副室内の空間から連続する空間を区画する突出部を備え、前記突出部の上端に外気連通孔が設けられる。
[0010]
 第5側面によれば、第1~第4側面のいずれかの構成に加えて、前記筒体は下方にいくにつれて縮小する断面を有する。
[0011]
 第6側面によれば、第1側面の構成に加えて、キャップは、前記タンクで前記開口を区画するキャップ口を囲んで、前記キャップ口の外周に形成される雄ねじ溝に結合される雌ねじ溝を有し、前記筒体に一体化されるキャップ筒と、前記キャップ筒に樹脂性の可撓ヒンジで連結されて、前記天井壁を一体に有し、前記キャップ筒に嵌め合わせられて前記筒体に対して前記天井壁を位置づけるカバー部材とを備える。
[0012]
 第7側面によれば、第6側面の構成に加えて、キャップは、前記筒体の上端から連続して、上方にいくにつれて外側に広がる漏斗形状の傾斜壁と、前記天井壁の外周から前記傾斜壁に向き合いながら外側に広がる対向面に形成されて、前記対向面から下向きに延びて前記傾斜壁に下端で向き合う筒壁とを備える。

発明の効果

[0013]
 第1側面によれば、タンク内の気体は筒体の接続孔や戻し孔から副室内に進入する。副室内の気体は筒体と天井壁との間を通り抜けて副室外に放出される。その一方で、タンク内の液体は跳ね上がっても副室の底板で跳ね返される。接続孔から副室に進入する液体はドーム形の天井壁で跳ね返されて副室内に留まる。副室内の液体は重力の作用で接続孔や戻し孔からタンク内の空間に戻る。こうして液体の漏れを回避しつつ確実に気液分離は実現される。
[0014]
 第2側面によれば、天井壁に付着する液体は重力の作用で筒壁を伝って傾斜壁に落下する。液体は傾斜壁から筒体の内壁を伝って接続孔や戻し孔からタンク内の空間に戻る。こうして気液分離は促進される。
[0015]
 第3側面によれば、内筒壁および外筒壁は副室内で跳ね上がる液体に対してラビリンス機能を果たす。内筒壁や外筒壁に付着する液体は重力の作用で傾斜壁に落下する。液体は傾斜壁を伝って副室内に導かれる。こうして液体の漏れは確実に防止されることができる。
[0016]
 第4側面によれば、外気連通孔は天井壁の外周からさらに遠ざかることから、気液分離の機能はさらに高められることができる。しかも、外気連通孔の大きさや個数に応じて様々なタンクの仕様に合わせられることができ、キャップの汎用性は高められることができる。
[0017]
 第5側面によれば、キャップ口の軸線方向に対して筒体の側壁は傾斜するので、タンク内から跳ね上がる液体との接触面積が増加し、気液分離の機能は向上する。
[0018]
 第6側面によれば、キャップ筒にカバー部材が嵌め合わせられると、筒体に対して天井壁は配置される。キャップは構成される。キャップ筒とカバー部材とは樹脂性の可撓ヒンジ(リビングヒンジ)で一体化されるので、キャップ筒、筒体およびカバー部材は1部品として取り扱われることができ、キャップ筒とカバー部材とが分離される場合に比べて、組み立て作業は効率化されることができる。その一方で、筒体と天井壁とが間隙で分離されても、筒体と天井壁とはそれぞれ個別に上型および下型に挟まれるので、キャップは確実に樹脂材から射出成型されることができる。
[0019]
 第7側面によれば、天井壁に付着する液体は重力の作用で筒壁を伝って傾斜壁に落下する。液体は傾斜壁から筒体の内壁を伝って接続孔や戻し孔からタンク内の空間に戻る。こうして気液分離は促進される。傾斜壁はキャップ筒および筒体に一体に射出成型されることができ、筒壁はカバー部材に一体に射出成型されることから、組み立て作業は効率化されることができる。

図面の簡単な説明

[0020]
[図1] 図1は一具体例に係る自動二輪車の全体像を概略的に示す側面図である。(第1の実施の形態)
[図2] 図2はリザーブタンクの拡大側面図である。(第1の実施の形態)
[図3] 図3はキャップの拡大垂直断面図である。(第1の実施の形態)
[図4] 図4はキャップの拡大平面図である。(第1の実施の形態)
[図5] 図5は嵌め合わせ以前の結合部材およびカバー部材を概略的に示す拡大斜視図である。(第1の実施の形態)

符号の説明

[0021]
35…タンク(リザーブタンク)
38…キャップ口
39…キャップ
45…カバー部材
46…(キャップ口の)開口
47…副室
48…筒体
48a…側壁
49…傾斜壁
51…雄ねじ溝
52…雌ねじ溝
53…キャップ筒
54…底板
55…接続孔
57…戻し孔
63…天井壁
64a…対向面
66…筒壁
66a…内筒壁
66b…外筒壁
69…突出部
71…外気連通孔
72…可撓ヒンジ(リビングヒンジ)
[0022]
 以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。ここで、車体の上下前後左右は自動二輪車に乗車した乗員の目線に基づき規定されるものとする。

第1の実施の形態

[0023]
 図1は一実施形態に係る鞍乗り型車両すなわち自動二輪車の全体像を概略的に示す。自動二輪車11は、車両の骨格を構成する車体フレーム12を備える。車体フレーム12は、ヘッドパイプ13と、該ヘッドパイプ13から後ろ下がりに延びる左右1対のメインフレーム14と、メインフレーム14の後端に結合されるピボットフレーム15と、メインフレーム14の下方でヘッドパイプ13から下方に延びて、中間域で水平方向に湾曲し、後端でピボットフレーム15に連結される左右1対のダウンフレーム16と、個々のメインフレーム14から後上がりに延びる左右1対のシートフレーム17と、ダウンフレーム16の後端から連続してシートフレーム17の下方で後上がりに延びて、後端でシートフレーム17に結合されるリアフレーム18とを有する。燃料タンクの後方でシートフレーム17上には乗員シート19が搭載される。
[0024]
 ヘッドパイプ13には操向自在にフロントフォーク21が支持される。フロントフォーク21には車軸22回りで回転自在に前輪WFが支持される。フロントフォーク21の上端には操向ハンドル23が連結される。
[0025]
 車両の後方で車体フレーム12にはピボット24回りで上下に揺動自在にスイングアーム25が連結される。スイングアーム25の後端に車軸26回りで回転自在に後輪WRが支持される。前輪WFと後輪WRとの間で車体フレーム12には内燃機関ユニット27が搭載される。内燃機関ユニット27は、ダウンフレーム16に支持されて、後輪WRに伝達される駆動力を生成する内燃機関28を備える。
[0026]
 内燃機関ユニット27は、内燃機関28に接続されて、冷却水に基づき内燃機関28の熱エネルギーを外気に放出する水冷装置31を備える。水冷装置31は、冷却水および外気の間で熱エネルギーを交換する熱交換器を形成するラジエーター32と、ラジエーター32に各気筒周りの水路を接続する配管33と、内燃機関28の後方でメインフレーム14の後端同士を結ぶクロスメンバーに支持されるリザーブタンク35と、ラジエーター32のフィラーキャップ36にリザーブタンク35を接続するチューブ37と、リザーブタンク35のキャップ口38に装着されるキャップ39とを備える。冷却水は、各気筒周りの水路で内燃機関28から熱を奪い、ラジエーター32で外気に熱を放出する。冷却水は、内燃機関28とラジエーター32との間を循環して内燃機関28を冷却する。
[0027]
 図2に示されるように、リザーブタンク35は、リザーブ用の冷却水を貯水するタンク本体41と、タンク本体41の底板に沿って開口し、チューブ37に接続される流通管42と、タンク本体41の天井壁から立ち上がって、開口を区画するキャップ口38を上端に形成する注水管43とを備える。注水管43の開口からタンク本体41内に冷却水は補充されることができる。リザーブタンク35は例えば樹脂材からブロー成型される。
[0028]
 キャップ39は、注水管43に結合される結合部材44と、結合部材44に上方から嵌め合わせられるカバー部材45とを備える。図3に示されるように、結合部材44は、キャップ口38の開口46からリザーブタンク35内に進入して、リザーブタンク35内の空間から隔てられる副室47を区画する筒体48と、筒体48の上端から連続して、上方にいくにつれて外側に広がる漏斗形状の傾斜壁49と、傾斜壁49の外周から連続してキャップ口38を囲んで、キャップ口38の外周に形成される雄ねじ溝51に結合される雌ねじ溝52を有するキャップ筒53とを備える。こうしてキャップ筒53は筒体48に一体化される。
[0029]
 筒体48は副室47の底板54を有する。底板54には、リザーブタンク35内の空間に副室47を接続する接続孔55が区画される。筒体48は下方にいくにつれてすぼまる側壁48aを有する。キャップ口38の軸線56に直交する断面は下方にいくにつれて縮小する。筒体48の側壁48aには、底板54の外周の近傍位置で、筒体48の外周面に開口する戻し孔57aと、底板54の外周縁に開口する戻し孔57bとが連続して断面L字形に上下方向に開口する戻し孔57が複数箇所に形成される。
[0030]
 筒体48とキャップ筒53との間で傾斜壁49にはキャップ口38の上端に向き合う水平面58が区画される。水平面58とキャップ口38の上端との間にはパッキン59が挟まれる。パッキン59はキャップ筒53の内側に嵌め込まれる。傾斜壁49の外周にはキャップ筒53の軸線(ここでは、キャップ口38の軸線56に一致)に同軸の円筒面61が区画される。円筒面61の下端には径方向内側に窪む環状溝62が区画される。
[0031]
 カバー部材45は、筒体48の上端との間に間隙を有しつつ副室47の上端を覆って筒体48の上端よりも外側に位置する下縁を有するドーム形の天井壁63と、天井壁63の下縁から外側に向かって広がって、天井壁63の外周から傾斜壁49に向き合いながら外側に広がる対向面64aを区画する上板64と、上板64の外周から下方に連続して、傾斜壁49の外周を囲む嵌め合い筒65と、上板64の対向面64aに形成されて、対向面64aから下向きに延びて傾斜壁49に下端で向き合う筒壁66とを備える。筒壁66は、内筒壁66aと、内筒壁66aの外側に内筒壁に同軸に配置される外筒壁66bとを含む。嵌め合い筒65の内面には、傾斜壁49の外周に接触する内向きの円筒面67と、円筒面67の下端に形成されて、環状溝62に進入する環状突起68とが区画される。このようにカバー部材45は天井壁63を一体に有する。
[0032]
 上板64には、天井壁63の外周よりも外側で、キャップ筒53の軸線回りの周方向に部分的に突出部69が区画される。突出部69は、外周よりも上方に位置して、副室47内の空間から連続する空間を区画する。突出部69の上端には外気連通孔71が設けられる。外気連通孔71は突出部69の内部空間と外部空間とを接続する。図4に示されるように、外気連通孔71の大きさや個数は適宜に設定されることができる。
[0033]
 図5に示されるように、カバー部材45はキャップ筒53に樹脂性の可撓ヒンジ(リビングヒンジ)72で連結される。すなわち、結合部材44およびカバー部材45は樹脂材から一体成型される。環状突起68はカバー部材45の弾性変形に応じて径方向に拡張し、傾斜壁49の外周に沿って下降する。環状突起68が環状溝62に進入すると、カバー部材45がキャップ筒53に嵌め合わせられる。こうしてカバー部材45は筒体48に対して天井壁63を位置づける。
[0034]
 次に本実施形態に係るキャップの作用を説明する。本実施形態に係るキャップ39では、リザーブタンク35内の気体は筒体48の接続孔55や戻し孔57から副室47内に進入する。副室47内の気体は筒体48と天井壁63との間を通り抜けて副室47外に放出される。その一方で、リザーブタンク35内の液体は跳ね上がっても副室47の底板54で跳ね返される。接続孔55から副室47に進入する液体はドーム形の天井壁63で跳ね返されて副室47内に留まる。副室47内の液体は重力の作用で接続孔55や戻し孔57からリザーブタンク35内の空間に戻る。こうして液体の漏れを回避しつつ確実に気液分離は実現される。
[0035]
 本実施形態に係るキャップ39は、筒体48の上端から連続して、上方にいくにつれて外側に広がる漏斗形状の傾斜壁49と、天井壁63の外周から傾斜壁49に向き合いながら外側に広がる対向面64aに形成されて、対向面64aから下向きに延びて傾斜壁49に下端で向き合う筒壁66とを備える。天井壁63に付着する液体は重力の作用で筒壁66を伝って傾斜壁49に落下する。液体は傾斜壁49から筒体48の内壁を伝って接続孔55や戻し孔57からリザーブタンク35内の空間に戻る。こうして気液分離は促進される。
[0036]
 筒壁66は、内筒壁66aと、内筒壁66aの外側に配置される外筒壁66bとを含む。内筒壁66aおよび外筒壁66bは副室47内で跳ね上がる液体に対してラビリンス機能を果たす。内筒壁66aや外筒壁66bに付着する液体は重力の作用で傾斜壁49に落下する。液体は傾斜壁49を伝って副室47内に導かれる。こうして液体の漏れは確実に防止されることができる。
[0037]
 カバー部材45は、天井壁63の外周よりも外側で、天井壁63の外周よりも上方に位置して、副室47内の空間から連続する空間を区画する突出部69を備える。突出部69の上端に外気連通孔71が設けられる。外気連通孔71は天井壁63の外周からさらに遠ざかることから、気液分離の機能はさらに高められる。しかも、外気連通孔71の大きさや個数に応じて様々なリザーブタンク35の仕様に合わせられることができ、キャップ39の汎用性は高められることができる。
[0038]
 筒体48の側壁48aは下方にいくにつれてすぼまり、筒体48の断面は下方にいくにつれて縮小する。キャップ口38の軸線方向に対して筒体48の側壁48aは傾斜するので、リザーブタンク35内から跳ね上がる液体との接触面積が増加し、気液分離の機能は向上する。さらに、戻し孔57は、その筒体48の下部で底板54の外周近傍で側壁48aに開口するので、落下する液体を側壁48aに沿って円滑に戻し孔57に導きことができ、気液分離の液体回収機能も向上する。
[0039]
 前述のように、筒体48に一体化されるキャップ筒53を含む結合部材44に、カバー部材45は樹脂性の可撓ヒンジ72で連結される。キャップ筒53にカバー部材45が嵌め合わせられると、筒体48に対して天井壁63は配置される。キャップ39は構成される。キャップ筒53とカバー部材45とは樹脂性の可撓ヒンジ(リビングヒンジ)で一体化されるので、キャップ筒53、筒体48およびカバー部材45は1部品として取り扱われることができ、キャップ筒53とカバー部材45とが分離される場合に比べて、組み立て作業は効率化される。その一方で、筒体48と天井壁63とが間隙で分離されても、筒体48と天井壁63とはそれぞれ個別に上型および下型に挟まれるので、キャップ39は確実に樹脂材から射出成型されることができる。傾斜壁49はキャップ筒53および筒体48に一体に射出成型され、筒壁66はカバー部材45に一体に射出成型されることから、組み立て作業は効率化されることができる。
[0040]
 なお、本実施形態では自動二輪車のラジエーターのリザーブタンクの例を示したものの、それに限られず、車両用や動力機器用電機機器、家電、日用品等の液体収容タンクであれば本実施形態に係るキャップを適用することができる。

請求の範囲

[請求項1]
 開口(46)からタンク(35)内に進入して、タンク(35)内の空間から隔てられる副室(47)を区画し、前記空間に前記副室(47)を接続する接続孔(55)を前記副室(47)の底板(54)に有する筒体(48)と、
 前記筒体(48)に連結されて、前記筒体(48)の上端との間に間隙を有しつつ前記副室(47)の上端を覆って前記筒体(48)の上端よりも外側に位置する下縁を有するドーム形の天井壁(63)とを備え、
 前記筒体(48)の側壁(48a)には、前記底板(54)の外周の近傍に戻し孔(57)が形成される
ことを特徴とするキャップ。
[請求項2]
 請求項1に記載のキャップにおいて、
 前記筒体(48)の上端から連続して、上方にいくにつれて外側に広がる漏斗形状の傾斜壁(49)と、
 前記天井壁(63)の外周から前記傾斜壁(49)に向き合いながら外側に広がる対向面(64a)に形成されて、前記対向面(64a)から下向きに延びて前記傾斜壁(49)に下端で向き合う筒壁(66)と
を備えることを特徴とするキャップ。
[請求項3]
 請求項2に記載のキャップにおいて、前記筒壁(66)は、内筒壁(66a)と、前記内筒壁(66a)の外側に配置される外筒壁(66b)とを含むことを特徴とするキャップ。
[請求項4]
 請求項1~3のいずれか1項に記載のキャップにおいて、前記天井壁(63)の外周よりも外側で、前記外周よりも上方に位置して、前記副室(47)内の空間から連続する空間を区画する突出部(69)を備え、前記突出部(69)の上端に外気連通孔(71)が設けられることを特徴とするキャップ。
[請求項5]
 請求項1~4のいずれか1項に記載のキャップにおいて、前記筒体(48)は下方にいくにつれて縮小する断面を有することを特徴とするキャップ。
[請求項6]
 請求項1に記載のキャップにおいて、
 前記タンク(35)で前記開口(46)を区画するキャップ口(38)を囲んで、前記キャップ口(38)の外周に形成される雄ねじ溝(51)に結合される雌ねじ溝(52)を有し、前記筒体(48)に一体化されるキャップ筒(53)と、
 前記キャップ筒(53)に樹脂性の可撓ヒンジ(72)で連結されて、前記天井壁(63)を一体に有し、前記キャップ筒(53)に嵌め合わせられて前記筒体(48)に対して前記天井壁(63)を位置づけるカバー部材(45)と、
を備えることを特徴とするキャップ。
[請求項7]
 請求項6に記載のキャップにおいて、
 前記筒体(48)の上端から連続して、上方にいくにつれて外側に広がる漏斗形状の傾斜壁(49)と、
 前記天井壁(63)の外周から前記傾斜壁(49)に向き合いながら外側に広がる対向面(64a)に形成されて、前記対向面(64a)から下向きに延びて前記傾斜壁(49)に下端で向き合う筒壁(66)と
を備えることを特徴とするキャップ。

補正された請求の範囲(条約第19条)
[ 2019年1月11日 ( 11.01.2019 )  国際事務局受理 ]

[1]
[補正後] 開口(46)からタンク(35)内に進入して、タンク(35)内の空間から隔てられる副室(47)を区画し、前記空間に前記副室(47)を接続する接続孔(55)を有する筒体(48)と、
 前記筒体(48)に連結されて、前記筒体(48)の上端との間に間隙を有しつつ前記副室(47)の上端を覆って前記筒体(48)の上端よりも外側に位置する下縁を有するドーム形の天井壁(63)と、
 前記筒体(48)の上端から連続して、上方にいくにつれて外側に広がる漏斗形状の傾斜壁(49)と、
 前記天井壁(63)の外周から前記傾斜壁(49)に向き合いながら外側に広がる対向面(64a)に形成されて、前記対向面(64a)から下向きに延びて前記傾斜壁(49)に下端で向き合う筒壁(66)と
を備えることを特徴とするキャップ。
[2]
[削除]
[3]
[補正後] 請求項1に記載のキャップにおいて、前記筒壁(66)は、内筒壁(66a)と、前記内筒壁(66a)の外側に配置される外筒壁(66b)とを含むことを特徴とするキャップ。
[4]
[補正後] 開口(46)からタンク(35)内に進入して、タンク(35)内の空間から隔てられる副室(47)を区画し、前記空間に前記副室(47)を接続する接続孔(55)を有する筒体(48)と、
 前記筒体(48)に連結されて、前記筒体(48)の上端との間に間隙を有しつつ前記副室(47)の上端を覆って前記筒体(48)の上端よりも外側に位置する下縁を有するドーム形の天井壁(63)と、
 前記天井壁(63)の外周よりも外側で、前記外周よりも上方に位置して、前記副室(47)内の空間から連続する空間を区画する突出部(69)とを備え、前記突出部(69)の上端に外気連通孔(71)が設けられることを特徴とするキャップ。
[5]
[補正後] 請求項1、3、4のいずれか1項に記載のキャップにおいて、前記筒体(48)は下方にいくにつれて縮小する断面を有することを特徴とするキャップ。
[6]
[補正後] 請求項1、3~5のいずれか1項に記載のキャップにおいて、
前記タンク(35)で前記開口(46)を区画するキャップ口(38)を囲んで、前記キャップ口(38)の外周に形成される雄ねじ溝(51)に結合される雌ねじ溝(52)を有し、前記筒体(48)に一体化されるキャップ筒(53)と、
 前記キャップ筒(53)に樹脂性の可撓ヒンジ(72)で連結されて、前記天井壁(63)を一体に有し、前記キャップ筒(53)に嵌め合わせられて前記筒体(48)に対して前記天井壁(63)を位置づけるカバー部材(45)と、
を備えることを特徴とするキャップ。
[7]
[削除]

図面

[ 図 1]

[ 図 2]

[ 図 3]

[ 図 4]

[ 図 5]