(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022088750
(43)【公開日】2022-06-15
(54)【発明の名称】シールリング欠損の検出構造
(51)【国際特許分類】
F28F 9/02 20060101AFI20220608BHJP
F28D 1/053 20060101ALI20220608BHJP
F28F 11/00 20060101ALI20220608BHJP
F01P 11/00 20060101ALI20220608BHJP
【ＦＩ】
F28F9/02 301Z
F28D1/053 Z
F28F11/00 A
F01P11/00 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】3
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2020200751
(22)【出願日】2020-12-03
(71)【出願人】
【識別番号】000222484
【氏名又は名称】株式会社ティラド
(74)【代理人】
【識別番号】100082843
【弁理士】
【氏名又は名称】窪田 卓美
(72)【発明者】
【氏名】中岡 八束
(72)【発明者】
【氏名】信川 英一
【テーマコード（参考）】
3L103
【Ｆターム（参考）】
3L103AA31
3L103BB12
3L103CC02
3L103CC22
3L103DD61
(57)【要約】
【課題】 ラジエータの給水キャップに取付けるシールリングの欠損を確実に検出する構造を提供すること。
【解決手段】 シールリング６を欠損した状態で、シールリング６と栓４との間にタンク１の内外を連通する少なくとも１つの隙間７を形成する。
【選択図】図３
【解決手段】 シールリング６を欠損した状態で、シールリング６と栓４との間にタンク１の内外を連通する少なくとも１つの隙間７を形成する。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
熱交換器のタンク（１）の連通孔（２）の孔縁に、着座面（３）が形成され、その連通孔（２）に嵌入される栓（４）の頭部（５）が前記着座面（３）に当接され、連通孔（２）と栓（４）との間にシールリング（６）が介装される熱交換器において、
連通孔（２）に栓（４）が嵌入され、且つ前記シールリング（６）が欠損した状態で、連通孔（２）と栓（４）との間に、前記タンク（１）の内外を連通する少なくとも一つの隙間（７）が形成される熱交換器のシールリング欠損の検出構造。
連通孔（２）に栓（４）が嵌入され、且つ前記シールリング（６）が欠損した状態で、連通孔（２）と栓（４）との間に、前記タンク（１）の内外を連通する少なくとも一つの隙間（７）が形成される熱交換器のシールリング欠損の検出構造。
【請求項2】
請求項１に記載の熱交換器のシールリング欠損の検出構造において、
前記隙間（７）が、前記栓（４）の頭部（５）の前記当接の面（８）に、その外周縁から前記連通孔（２）まで連続する溝（９）により形成された熱交換器のシールリング欠損の検出構造。
前記隙間（７）が、前記栓（４）の頭部（５）の前記当接の面（８）に、その外周縁から前記連通孔（２）まで連続する溝（９）により形成された熱交換器のシールリング欠損の検出構造。
【請求項3】
請求項２に記載の熱交換器のシールリング欠損の検出構造において、
前記溝（９）の断面積が、頭部（５）の中心側ほど外周縁より狭く形成された熱交換器のシールリング欠損の検出構造。
前記溝（９）の断面積が、頭部（５）の中心側ほど外周縁より狭く形成された熱交換器のシールリング欠損の検出構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ラジエータ等に用いる熱交換器のタンクに着脱自在に装着される栓に関し、その栓の軸部外周に被着されるシールリングの欠損を検出する構造に関する。
【背景技術】
【0002】
図４は、ラジエータとして用いる従来型熱交換器であって、同図（Ａ）はそのタンク１ａと栓４ａとの要部分解図であり、同図（Ｂ）は栓４ａをタンク１ａのフィラーネック１０ａに取付けた状態を示す正面図であり、同図（Ｃ）は栓４ａの底面図である。
エンジン冷却水を冷却するラジエータとしての熱交換器は、タンク１ａの上端にフィラーネック１０ａが突設され、それに図示しない連通孔が設けられ、その連通孔の孔縁には着座面３ａが形成されている。その連通孔に、栓４ａが着脱自在に螺着される。この栓４ａは、頭部５ａの下側にフランジ状の面８ａが形成され、頭部５ａの下方には、雄ねじからなる軸部が設けられている。さらに、その軸部の下端外周には、環状溝が形成され、そこにシールリング６ａが被着されている。
そして、栓４ａをタンク１ａのフィラーネック１０ａの連通孔に螺着し、頭部５ａの下側の面８ａをフィラーネック１０ａの着座面３ａに当接する。
エンジン冷却水を冷却するラジエータとしての熱交換器は、タンク１ａの上端にフィラーネック１０ａが突設され、それに図示しない連通孔が設けられ、その連通孔の孔縁には着座面３ａが形成されている。その連通孔に、栓４ａが着脱自在に螺着される。この栓４ａは、頭部５ａの下側にフランジ状の面８ａが形成され、頭部５ａの下方には、雄ねじからなる軸部が設けられている。さらに、その軸部の下端外周には、環状溝が形成され、そこにシールリング６ａが被着されている。
そして、栓４ａをタンク１ａのフィラーネック１０ａの連通孔に螺着し、頭部５ａの下側の面８ａをフィラーネック１０ａの着座面３ａに当接する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
上述のようなラジエータの栓４ａは、時として、その環状溝に被着すべきシールリングが被着されていない状態（以降、シールリングの欠損状態と記載する）で、タンク１ａに取付けられるおそれがある。
この場合において、タンク１ａにＨｅ等の気体を入れて、シール漏れ検査をした場合、栓４ａの頭部５ａの下側の面８ａとフィラーネック１０ａの着座面３ａとが密着状態にあると、漏れを検出できない場合がある。すなわち、このような状況の場合、熱交換器の検査工程において、シールリングの欠損状態を検出することは難しい。
本来のシール性機能を担保するシールリングが、欠損した状態で、その後、外力（熱影響等）の変化により、接触面の密着性が低下すると、栓からタンク内の冷却水が漏れる不具合が生じることになる。
この場合において、タンク１ａにＨｅ等の気体を入れて、シール漏れ検査をした場合、栓４ａの頭部５ａの下側の面８ａとフィラーネック１０ａの着座面３ａとが密着状態にあると、漏れを検出できない場合がある。すなわち、このような状況の場合、熱交換器の検査工程において、シールリングの欠損状態を検出することは難しい。
本来のシール性機能を担保するシールリングが、欠損した状態で、その後、外力（熱影響等）の変化により、接触面の密着性が低下すると、栓からタンク内の冷却水が漏れる不具合が生じることになる。
【0004】
そこで、本発明は、上記のようなシールリングの欠損状態であっても、検査工程で確実に、その欠損を検出できる構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
請求項１に記載の本発明は、熱交換器のタンク１の連通孔２の孔縁に、着座面３が形成され、その連通孔２に嵌入される栓４の頭部５が前記着座面３に当接され、連通孔２と栓４との間にシールリング６が介装される熱交換器において、
連通孔２に栓４が嵌入され、且つ前記シールリング６が欠損した状態で、連通孔２と栓４との間に、前記タンク１の内外を連通する少なくとも一つの隙間７が形成される熱交換器のシールリング欠損の検出構造である。
連通孔２に栓４が嵌入され、且つ前記シールリング６が欠損した状態で、連通孔２と栓４との間に、前記タンク１の内外を連通する少なくとも一つの隙間７が形成される熱交換器のシールリング欠損の検出構造である。
【0006】
請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の熱交換器のシールリング欠損の検出構造において、
前記隙間７が、前記栓４の頭部５の前記当接の面８に、その外周縁から前記連通孔２まで連続する溝９により形成された熱交換器のシールリング欠損の検出構造である。
前記隙間７が、前記栓４の頭部５の前記当接の面８に、その外周縁から前記連通孔２まで連続する溝９により形成された熱交換器のシールリング欠損の検出構造である。
【0007】
請求項３に記載の本発明は、請求項２に記載の熱交換器のシールリング欠損の検出構造において、
前記溝９の断面積が、頭部５の中心側ほど外周縁より狭く形成された熱交換器のシールリング欠損の検出構造である。
前記溝９の断面積が、頭部５の中心側ほど外周縁より狭く形成された熱交換器のシールリング欠損の検出構造である。
【発明の効果】
【0008】
請求項１に記載の発明は、シールリング６が欠損した状態で、連通孔２と栓４との間に、タンク１の内外を連通する少なくとも一つの隙間７が形成されたものである。
そのため、タンク１内を加圧したとき、その隙間７から流体が流出して、シールリング６の欠損を確実に検出することができる。
そのため、タンク１内を加圧したとき、その隙間７から流体が流出して、シールリング６の欠損を確実に検出することができる。
【0009】
請求項２に記載の発明は、上記構成において、隙間７が栓４の頭部５の当接の面８に、その外周縁から通孔２まで連続する溝９として形成されたものである。
そのため、栓４の頭部５と、連通孔２の着座面３とが圧接状態であっても、溝９を介してタンク１の内外が連通して、シールリング６の欠損を確実に検出することができる。
そのため、栓４の頭部５と、連通孔２の着座面３とが圧接状態であっても、溝９を介してタンク１の内外が連通して、シールリング６の欠損を確実に検出することができる。
【0010】
請求項３に記載の発明は、上記構成において、溝９の断面積が、頭部５の中心側ほど外周縁より狭く形成されたものである。
これにより、溝９の流通抵抗を中心側ほど大きくして、シールリング６の欠損時に、タンク１から外部に流出する流体の過剰な流出を防止できる。
これにより、溝９の流通抵抗を中心側ほど大きくして、シールリング６の欠損時に、タンク１から外部に流出する流体の過剰な流出を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の熱交換器に用いる栓４であって、（Ａ）はその正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ部拡大図、（Ｃ）は同底面図、（Ｄ）は（Ｃ）のＤ部拡大図、（Ｅ）は（Ａ）のＥ－Ｅ矢視断面図。
【図2】同栓４をタンク１のフィラーネック１０の連通孔に着座させた状態を示す正面図（Ａ）、（Ｂ）は（Ａ）のＢ部拡大図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ－Ｃ断面図。
【図3】同実施例における作用を示し、（Ａ）はその気体１６の放出路を示す底面図、（Ｂ）は同縦断面図。
【図4】従来型栓４の要部分解図（Ａ）、（Ｂ）は同栓４の着座状態を示す要部正面図、（Ｃ）は同栓４の底面図。
【発明を実施するための形態】
【0012】
次に、図面に基づいて、本発明の実施の形態につき説明する。
図１は、本発明の検出構造に用いる栓４であって、同図（Ａ）は正面図、同図（Ｂ）は図１（Ａ）のＢ部拡大図、同図（Ｃ）は同底面図、同図（Ｄ）は図１（Ｃ）のＤ部拡大図、同図（Ｅ）は図１（Ａ）のＥ－Ｅ矢視断面図である。
また、図２は同検出構造に用いる栓４とタンク１のフィラーネック１０との嵌着状態を示し、同図（Ａ）はその要部正面図、同図（Ｂ）は図２（Ａ）のＢ部拡大図、同図（Ｃ）は図２（Ａ）のＣ－Ｃ矢視断面図である。図３は、本発明の作用を示す説明図であって、同図（Ａ）は底面図、同図（Ｂ）は断面図である。
図１は、本発明の検出構造に用いる栓４であって、同図（Ａ）は正面図、同図（Ｂ）は図１（Ａ）のＢ部拡大図、同図（Ｃ）は同底面図、同図（Ｄ）は図１（Ｃ）のＤ部拡大図、同図（Ｅ）は図１（Ａ）のＥ－Ｅ矢視断面図である。
また、図２は同検出構造に用いる栓４とタンク１のフィラーネック１０との嵌着状態を示し、同図（Ａ）はその要部正面図、同図（Ｂ）は図２（Ａ）のＢ部拡大図、同図（Ｃ）は図２（Ａ）のＣ－Ｃ矢視断面図である。図３は、本発明の作用を示す説明図であって、同図（Ａ）は底面図、同図（Ｂ）は断面図である。
【0013】
本発明は、熱交換器のタンクに着脱自在に装着される栓、具体的には、その軸部外周にシールリングが被着される栓のシールリング６の欠損状態を検出する構造に関する。
栓４は、一例として図２に示すように、熱交換器の上部のタンク１に形成されたフィラーネック１０に取付けられる。フィラーネック１０には、栓４が嵌入できるように、タンク１の内外を連通する連通孔２が形成されている。その連通孔２の孔縁に、着座面３が形成されている。この例では、連通孔２の内周面には内ネジが形成されている。
タンク１は、一例として、一端が開口した箱状のタンク本体と、タンク本体の開口を閉塞するヘッダプレートとの嵌着体からなる。連通孔２は、タンク本体の底部、又はその側面に形成される。
栓４は頭部５と軸部を有しており、その栓の軸部の端部の外周に環状溝１５が形成され、通常では、その環状溝１５にシールリング６が取り付けられる。
栓４は、一例として図２に示すように、熱交換器の上部のタンク１に形成されたフィラーネック１０に取付けられる。フィラーネック１０には、栓４が嵌入できるように、タンク１の内外を連通する連通孔２が形成されている。その連通孔２の孔縁に、着座面３が形成されている。この例では、連通孔２の内周面には内ネジが形成されている。
タンク１は、一例として、一端が開口した箱状のタンク本体と、タンク本体の開口を閉塞するヘッダプレートとの嵌着体からなる。連通孔２は、タンク本体の底部、又はその側面に形成される。
栓４は頭部５と軸部を有しており、その栓の軸部の端部の外周に環状溝１５が形成され、通常では、その環状溝１５にシールリング６が取り付けられる。
【0014】
この例では、軸部の外周に外ネジ１３が形成され、その外ネジが連通孔２の内ネジと螺着され、栓４がタンクの連通孔２に着脱自在に嵌入される。その栓４がタンクの連通孔２に嵌入された時、その栓４の頭部５がタンクの連通孔２の着座面３に当接される。そして、シールリング６が上述のように環状溝１５に被着されている状態では、タンクの連通孔２内面と栓４の軸部の外周との間が、シールリング６を介して閉塞される。この状態のときは、図２に示す如く、タンク１内の冷却水や蒸気は外部に放出されることはない。
【0015】
本実施例では、シールリング６の取り付け忘れ等により、シールリング６の欠損状態であるとき、検査工程で確実に、その欠損状態を検出できる構造を示す。その構造は、タンク１の内外を連通する少なくとも１つの隙間７が形成されるものである。
連通孔２のタンクの内部側では、栓４の環状溝１５にシールリング６の欠損状態で、連通孔２の内面と栓４の軸部の環状溝１５の周辺部との間に隙間７が形成される。
連通孔２の中間部では、栓４の軸部の外ネジ１３とそれに螺着される連通孔２の内ネジとの間に僅かな隙間７が形成される。
連通孔２の着座面３側では、この例では、図１に示す如く、栓４の頭部５の下側の面８が、頭部５の頂部側へ凹陥し、頭部５の外周縁から連通孔２まで連続する溝９が形成されており、連通孔２の着座面３と栓４の溝９との間に隙間７が形成される。この溝９を介してタンク１の内外が連通する。
栓４に溝９を設けることにより、栓４の形状変更のみでタンク１の形状を変更することなく、連通孔２の着座面３側の隙間７を形成することができる。
連通孔２のタンクの内部側では、栓４の環状溝１５にシールリング６の欠損状態で、連通孔２の内面と栓４の軸部の環状溝１５の周辺部との間に隙間７が形成される。
連通孔２の中間部では、栓４の軸部の外ネジ１３とそれに螺着される連通孔２の内ネジとの間に僅かな隙間７が形成される。
連通孔２の着座面３側では、この例では、図１に示す如く、栓４の頭部５の下側の面８が、頭部５の頂部側へ凹陥し、頭部５の外周縁から連通孔２まで連続する溝９が形成されており、連通孔２の着座面３と栓４の溝９との間に隙間７が形成される。この溝９を介してタンク１の内外が連通する。
栓４に溝９を設けることにより、栓４の形状変更のみでタンク１の形状を変更することなく、連通孔２の着座面３側の隙間７を形成することができる。
【0016】
上述のように形成される隙間７の構造により、タンク１内に検査用のＨｅ等の加圧気体を供給すると、図３に示す如く、その気体１６は栓４の外周とタンク１の連通孔２の内周、等の各部位の隙間７を流通して、外部に放出される。その気体１６を検出することにより、栓４の環状溝１５にシールリング６の欠損状態を検出することができる。
【0017】
栓４に形成された溝９は、図１（Ｂ）に示すように、その断面積が頭部５の中心側ほど外周縁より狭く形成されたテーパ１４の形状にすることが好適となる。
この例の溝９のテーパ１４の形状は、図１（Ｄ）に示す如く、頭部５の中心側ほど弧の長さが短くなっている。また、図１（Ｅ）に示す如く、溝９の凹みの深さが頭部５の中心側ほど浅くなっている。
このようにテーパ１４の溝９を形成することにより、溝９の流通抵抗を中心側ほど大きくして、シールリング６の欠損時に、タンク１から外部に流出する流体の過剰な流出を防止できる。
上記のテーパ１４の形状は、図１（Ｄ）と図１（Ｅ）の両者の特徴を備える図１（Ｂ）の形状が好適となるが、図１（Ｄ）または図１（Ｅ）のいずれか一つの特徴を採用してもよい。
この例の溝９のテーパ１４の形状は、図１（Ｄ）に示す如く、頭部５の中心側ほど弧の長さが短くなっている。また、図１（Ｅ）に示す如く、溝９の凹みの深さが頭部５の中心側ほど浅くなっている。
このようにテーパ１４の溝９を形成することにより、溝９の流通抵抗を中心側ほど大きくして、シールリング６の欠損時に、タンク１から外部に流出する流体の過剰な流出を防止できる。
上記のテーパ１４の形状は、図１（Ｄ）と図１（Ｅ）の両者の特徴を備える図１（Ｂ）の形状が好適となるが、図１（Ｄ）または図１（Ｅ）のいずれか一つの特徴を採用してもよい。
【0018】
（変形例）
上記実施例は、ラジエータの上部タンクについてシールリング６の欠損を検出したが、本発明はこれに限らず、下部タンクの栓４においても同様の手段で、これを検出することができる。更には、本発明は熱交換器として、エンジン冷却水冷却用のタンクについて述べたが、他の各種熱交換器のタンクについても本発明を適用できる。
また、この例では、栓４の頭部５の面８に溝９を１つ設けたが、この溝９は２つ以上設けることもできる。さらに、溝９の位置はシールリング６の環状溝１５と栓４の頭部５との間のどこであってもよい。
上述の実施例のように、栓４の頭部５の下側の面８に溝９を設けることが最適である。ただし、この実施例に限定されるものではなく、タンクの連通孔２の着座面３に溝９を設けてもよい。栓４の頭部５の下側の面８と連通孔２の着座面３の両方に溝９を設けることもできる。
上記実施例では、栓４がタンクの連通孔２に着脱自在に嵌入される最適な構造として螺着構造を採用しているが、嵌入の構造はこれに限るものではなく、適宜、公知の構造を採用することができる。
上記実施例は、ラジエータの上部タンクについてシールリング６の欠損を検出したが、本発明はこれに限らず、下部タンクの栓４においても同様の手段で、これを検出することができる。更には、本発明は熱交換器として、エンジン冷却水冷却用のタンクについて述べたが、他の各種熱交換器のタンクについても本発明を適用できる。
また、この例では、栓４の頭部５の面８に溝９を１つ設けたが、この溝９は２つ以上設けることもできる。さらに、溝９の位置はシールリング６の環状溝１５と栓４の頭部５との間のどこであってもよい。
上述の実施例のように、栓４の頭部５の下側の面８に溝９を設けることが最適である。ただし、この実施例に限定されるものではなく、タンクの連通孔２の着座面３に溝９を設けてもよい。栓４の頭部５の下側の面８と連通孔２の着座面３の両方に溝９を設けることもできる。
上記実施例では、栓４がタンクの連通孔２に着脱自在に嵌入される最適な構造として螺着構造を採用しているが、嵌入の構造はこれに限るものではなく、適宜、公知の構造を採用することができる。
【産業上の利用可能性】
【0019】
本発明は、エンジン冷却水冷却用ラジエータ等の熱交換器用のタンクに取付けられる給水キャップ、エア抜き栓、ドレンコック、その他の栓、特に、その栓の軸部にシールリングが被着されるものであって、特に、そのシールリングの欠損を検出する検出構造として利用できる。
【符号の説明】
【0020】
１ タンク
２ 連通孔
３ 着座面
４ 栓
５ 頭部
６ シールリング
７ 隙間
８ 面
９ 溝
１０ フィラーネック
１３ 外ネジ
１４ テーパ
１５ 環状溝
１６ 気体
２ 連通孔
３ 着座面
４ 栓
５ 頭部
６ シールリング
７ 隙間
８ 面
９ 溝
１０ フィラーネック
１３ 外ネジ
１４ テーパ
１５ 環状溝
１６ 気体
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】