(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アッパタンクに注水用のキャップを設けたラジエータの上方にリザーバタンクを配設し、該リザーバタンクの内部と前記ラジエータのアッパタンクとをパイプで連通させたエンジンの冷却装置において、前記パイプの一部あるいはリザーバタンクの部分に、ラジエータのアッパタンクとリザーバタンクとの間の冷却水の流れを遮断する遮断手段を設け、該遮断手段を、前記パイプの一部あるいはリザーバタンクの部分に設けた大気開口部で形成したことを特徴とするエンジンの冷却装置。
【請求項２】
前記パイプの一部あるいはリザーバタンクの部分に設けた大気開口部がキャップで閉塞できるように構成したことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの冷却装置。
【請求項３】
アッパタンクに注水用のキャップを設けたラジエータの上方にリザーバタンクを配設し、該リザーバタンクの内部と前記ラジエータのアッパタンクとをパイプで連通させたエンジンの冷却装置において、前記パイプの一部あるいはリザーバタンクの部分に、ラジエータのアッパタンクとリザーバタンクとの間の冷却水の流れを遮断する遮断手段を設け、該遮断手段を、前記リザーバタンクのオーバーフローパイプの部分に設けた大気閉塞部で形成したことを特徴とするエンジンの冷却装置。
【請求項４】
前記リザーバタンクのオーバーフローパイプ部分に設けた大気閉塞部が、リザーバタンクの一部に設けたオーバーフローパイプを嵌合する突起であることを特徴とする請求項３に記載のエンジンの冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の車両に搭載するエンジンの冷却装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両に搭載するエンジンの冷却は、冷却水を使用した水冷式のものが一般的である。この水冷式は、エンジンのウォータジャケットに冷却水を導いて熱を吸収させ、高温となった冷却水をラジエータに導いて前方からの走行風と冷却ファンによる吸入風で大気中に放熱させるサイクルで行う。ラジエータの一般的な構造は、アッパタンクとロアタンクの間を細いパイプで連結し、この細いパイプの外周に取付けたフィンの間に風を通過させるようになっている。
【０００３】
ところで冷却系路に充填された冷却水は、エンジンが暖機状態にあるときには膨張等により圧力が上昇し、冷機状態になると圧力が低下する。したがって冷機状態においてラジエータのアッパタンクにほぼ一杯に給水すると、エンジンが暖機状態になったときには溢れてしまうことになる。過去においてはラジエータのアッパタンクの注水用キャップを装着する部分にチューブの上端を取付け、溢れた冷却水は地面に廃棄するようにしていた。しかしながらこのような構造では、冷却水の量が減ることはあっても補充されるようなことはないので、定期的に冷却水の量を検査し、必要に応じて補給をするようにしていた。
【０００４】
このように定期的に冷却水の量を検査し、補給をするのは非常に煩雑であることから、現在ではラジエータとは別体でリザーバタンクを設け、エンジンが暖機状態で冷却水が膨張したときには、その余剰分をリザーバタンクに導いてそこに貯留し、エンジンが冷機状態で冷却水が収縮したときには、その不足分をリザーバタンクから引き出して補うような構造になっている。
【０００５】
このために設けられるリザーバタンクは、エンジンルーム内のラジエータに近接したところに、ラジエータとほぼ同じ高さで配設されるが、車種によってはレイアウトの関係上、リザーバタンクをラジエータの上方に配設するものがある。このような車種としては、エンジンを床下に置き、ラジエータをキャビンの前部に配設した小型自動車のトラックなどを挙げることができる（特開平８−７４５７６号公報、特開平８−２２６３２８号公報等参照）。これらの公報のものは、リザーバタンクのキャップがラジエータへの注水口を兼ねている。
【０００６】
図５に示すものは本発明が対象とする形式の貨物自動車である。この貨物自動車１は、シャーシフレーム２の上部にキャビン３と荷台４を搭載した構造となっており、キャビン３の後方下部にエンジン５が、キャビン３の前部でダッシュパネル６で画成されたフロントルーム７内にラジエータ８とリザーバタンク９がそれぞれ配設されている。１０はフロントルーム７の前部を覆うフロントフードである。
【０００７】
図６は図５のうちのフロントルーム７の部分を拡大したものである。この図に示すようにリザーバタンク９はラジエータ８の直上方に配設されており、リザーバタンク９の内部に設けられ、下端をリザーバタンク９の底部近くに開口したパイプ１１の上端と、ラジエータ８のアッパタンク１２に設けられた注水用キャップ１３に隣接した部分とをパイプ１４で連通させている。
【０００８】
１５はラジエータ８のロアタンク、１６はリザーバタンク９の注水用キャップである。１７はアッパタンク１２に、１８はロアタンク１５にそれぞれ一端が接続されたパイプであり、図示しない他端がエンジン５（図５参照）のウオータジャケットに連通するものである。これらのパイプ１７，１８の循環系路の一部にはウオータポンプが接続され、このウオータポンプによって冷却水が循環するようになっている。そして平常状態では、リザーバタンク９内の冷却水の水位とラジエータ８の注水用キャップ１３との間には、Ｈなる水位差が存在する。１９は注水用のポットである。
【０００９】
図７は、ラジエータ８のアッパタンク１２と注水用キャップ１３の部分の一般的な構造を示すものである。アッパタンク１２の上部は筒状に開口してキャップ受部１２ａに形成されており、ここに注水用キャップ１３が嵌合するようになっている。注水用キャップ１３の保持構造の説明は省略するが、アッパタンク１２に取付けるときには、内部のプレート２０がキャップ受部１２ａに接するように押し、その後に適当角度回動させることによって結合する。
【００１０】
注水用キャップ１３には弁体２１が設けられており、ガイド部材２２に外周が押えられて昇降するようになっている。弁体２１の下面外周部にはシール部材２３が貼着されており、アッパタンク１２に形成された弁座１２ｂに着座して加圧弁２４を形成するようになっている。２５はスプリングであり、弁体２１を図における下方に押すものである。アッパタンク１２には側方に延びるパイプ１２ｃが一体に形成されており、これらの間は、加圧弁２４によって開閉するようになっている。
【００１１】
弁体２１の中央部には段付きの孔２１ａが設けられており、その外周下面には環状のシール部材２６が貼着されている。そしてシール部材２６には、皿状の弁体２７が軸２８で支持されて圧接している。軸２８の上端にはプレート２９が取付けられており、このプレート２９と段付きの孔２１ａの段部の間に介装されたスプリング３０によって、弁体２７はシール部材２６に圧接し、負圧弁３１を形成している。
【００１２】
上記構造の注水用キャップ１３は、図７に示すのが平常時の状態である。エンジンが暖機状態になって冷却水の温度が上昇すると圧力が上昇し、図８に示すようにスプリング２５の弾発力に打ち勝って弁体２１を押し上げ、矢印で示すように冷却水の一部がパイプ１２ｃを通ってリザーバタンク９（図５参照）側に流れて蓄積される。
【００１３】
エンジンを停止させて時間が経過し、冷気状態になるとアッパタンク１２の内部（ラジエータ８の内部）は負圧状態になるので、図９に示すように負圧弁３１の弁体２７がスプリング３０の弾発力に抗して下方に引かれる。これにより図９に矢印で示すようにパイプ１２側（リザーバタンク９側）から冷却水がアッパタンク１２内に入ってくる。このようにしてラジエータ８内の冷却水の量が一定に保たれることになる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
以上説明したように、ラジエータ８のアッパタンク１２とパイプ１２ｃの間には注水用キャップ１３の加圧弁２４が設けられているが、点検作業等でこの注水用キャップ１３を取り外してしまうと連通状態になり、したがってアッパタンク１２より高所に設けられたリザーバタンク９内の冷却水は全部吸い出されて流出することになる。エンジンの冷却水は一般に、水にクーラントと称する不凍液を混入しているので、流出するとこれを補充しなければならず、煩雑になる。
【００１５】
本発明はこの点に鑑みてなされたものであり、ラジエータの上方にリザーバタンクを配設した構造のエンジンの冷却装置において、アッパタンクの注水用のキャップを外しても、冷却水が外部に流出することがないようにしたエンジンの冷却装置を提供しようとするものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するための手段として、請求項１に記載された発明においては、アッパタンクに注水用のキャップを設けたラジエータの上方にリザーバタンクを配設し、該リザーバタンクの内部と前記ラジエータのアッパタンクとをパイプで連通させたエンジンの冷却装置において、前記パイプの一部あるいはリザーバタンクの部分に、ラジエータのアッパタンクとリザーバタンクとの間の冷却水の流れを遮断する遮断手段を設け、該遮断手段を、前記パイプの一部あるいはリザーバタンクの部分に設けた大気開口部で形成したことを特徴とする。
【００１７】
請求項２に記載された発明においては、請求項１に記載されたものにおいて、前記パイプの一部あるいはリザーバタンクの部分に設けた大気開口部がキャップで閉塞できるように構成したことを特徴とする。
【００１８】
請求項３に記載された発明においては、アッパタンクに注水用のキャップを設けたラジエータの上方にリザーバタンクを配設し、該リザーバタンクの内部と前記ラジエータのアッパタンクとをパイプで連通させたエンジンの冷却装置において、前記パイプの一部あるいはリザーバタンクの部分に、ラジエータのアッパタンクとリザーバタンクとの間の冷却水の流れを遮断する遮断手段を設け、該遮断手段を、前記リザーバタンクのオーバーフローパイプの部分に設けた大気閉塞部で形成したことを特徴とする。
【００１９】
請求項４に記載された発明においては、請求項３に記載されたものにおいて、前記リザーバタンクのオーバーフローパイプ部分に設けた大気閉塞部が、リザーバタンクの一部に設けたオーバーフローパイプを嵌合する突起であることを特徴とする。
【００２０】
請求項１及び２に記載された発明によれば、ラジエータの注水用キャップを外すときに、パイプの一部あるいはリザーバタンクの部分に設けられた大気開口部からパイプ内に大気が入るので、リザーバタンク内の冷却水を吸い上げることができなくなる。したがって外部に流出しない。また請求項３及び４のものでは、オーバーフローパイプの部分から大気が吸入できなくなるので、リザーバタンク内の冷却水がラジエータ側に流れなくなる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１について説明する。９はリザーバタンクであり、上部に注水口９ａを有し、その注水口９ａに注水用キャップ１６が嵌着される構造である。リザーバタンク９には「ＦＵＬＬ」と「ＬＯＷ」の文字が記載されており、冷却水の量がこの範囲に納まるようにしてある。リザーバタンク９の内部には、下端をリザーバタンク９の底部近くに開口したパイプ１１が設けられている。
【００２２】
このパイプ１１の上端は、注水用キャップ１６に形成されたＬ字状のパイプ部１６ａの下方に向けた部分に嵌合している。パイプ部１６ａの側方に向けた部分にはパイプ１４が嵌合し、ラジエータ８のアッパタンク１２に連通するようになっている。注水用キャップ１６には、一端がリザーバタンク９の内部に連通するもう一つのパイプ部１６ｂがあり、このパイプ部１６ｂには、オーバーフローパイプ３２の基端が嵌合している。オーバーフローパイプ３２の先端は大気中に開口している。
【００２３】
注水用キャップ１６の一部には、Ｌ字状のパイプ部１６ａの一部を突出させて大気開口部１６ｃが設けられている。そしてこの大気開口部１６ｃにはゴム製のキャップ３３が被せられるようになっており、外したときパイプ部１６ａが大気中に連通し、被せたとき大気中とは遮断されるようになっている。この実施の形態では、キャップ３３を外してパイプ部１６ａが大気中に連通するようにしたとき、ラジエータ８のアッパタンク１２とリザーバタンク９との間の冷却水の流れを遮断する遮断手段として機能する。
【００２４】
この実施の形態では、平常状態においてはキャップ３３を被せておく。すると大気開口部１６ｃからパイプ部１６ａの内部に空気が入ることはないから、ラジエータ８のアッパタンク１２側が負圧になれば冷却水がパイプ１１、パイプ部１６ａおよびパイプ１４を通ってアッパタンク１２側に流れる。このときオーバーフローパイプ３２からは大気が吸入される。
【００２５】
整備点検等の必要があってラジエータ８の注水用キャップ１３を外すときには、図２に示すように、大気開口部１６ｃからキャップ３３を取り外す。するとパイプ部１６ａとパイプ１１の内部には空気が入り、リザーバタンク９内の圧力は大気圧と同じになり、ラジエータ８の注水用キャップ１３を外しても、パイプ１４内に残留している冷却水のみがラジエータ８側に流れ、それ以外の冷却水がラジエータ８側に流れることがない。これによって冷却水の流出は防止される。
【００２６】
図３に示すものは、本発明の実施の形態の他の例である。この実施の形態では、ラジエータ８のアッパタンク１２とリザーバタンク９との間の冷却水の流れを遮断する遮断手段として、リザーバタンク１２のオーバーフローパイプ３２の部分に設けた大気閉塞部で形成したものであり、具体的には、図示するようにリザーバタンク１２の一部にオーバーフローパイプ３２を嵌合する突起３４を設け、この突起３４にオーバーフローパイプ３２の先端を嵌合する。この嵌合は、この部分から空気が入らないように密に行うため、突起３４の外形寸法Ａを、オーバーフローパイプ３２の内径寸法Ｂより僅かに大きくしてある。
【００２７】
この実施の形態において、整備点検等の必要があってラジエータ８の注水用キャップ１３を外すときには、図４に示すように、リザーバタンク９に形成した突起３４にオーバーフローパイプ３２の先端を嵌合する。するとオーバーフローパイプ３２は大気中から遮断されるから、たとえラジエータ８の注水用キャップ１３を外してパイプ１４が大気中に開口しても、冷却水がラジエータ８側に流れることがない。これによって冷却水の流出は防止される。
【００２８】
以上説明した実施の形態では、リザーバタンク９の注水用キャップ１６の一部の構造を変え、あるいはリザーバタンク９に突起３４を設けるようにしたが、本発明においてラジエータ８のアッパタンク１２とリザーバタンク９との間の冷却水の流れを遮断する遮断手段としてはこれに限られるものではなく、たとえば注水用キャップ１６の部分に三方コックを取付け、これによってパイプ１４側に空気が入るのを許容し、あるいは遮断するように切り換えてもよい。
【００２９】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されたエンジンの冷却装置であるから、請求項１に記載された発明によれば、ラジエータのアッパタンクとリザーバタンクとの間の冷却水の流れを遮断する遮断手段、つまりリザーバタンクの内部とアッパタンクとを連通させるパイプの一部あるいはリザーバタンクの部分に設けた大気開口部によって、アッパタンクの注水用キャップを外したときのリザーバタンクからの冷却水の流出を確実に防止でき、部品点数が少ないきわめて簡単な構造によって、冷却水流出防止の大きな効果を奏することができる。
また、請求項２に記載された発明によれば、前記大気開口部をキャップによって閉塞するだけで平常状態に戻すことができ、構造がきわめて簡単となっている。
さらに、請求項３に記載された発明によれば、ラジエータのアッパタンクとリザーバタンクとの間の冷却水の流れを遮断する遮断手段、つまりリザーバタンクのオーバーフローパイプの部分に設けた大気閉鎖部によって、アッパタンクの注水用キャップを外したときのリザーバタンクからの冷却水の流出を確実に防止できる。
さらにまた、請求項４に記載された発明によれば、前記大気閉鎖部をリザーバタンクの一部に設けたオーバーフリーパイプを嵌合する突起としたので、部品点数が少ない簡単な構造によって、冷却水流出防止の大きな効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態の一例の要部を示す断面図である。
【図２】  図１のものの異なった状態を示す断面図である。
【図３】  本発明の実施の形態の他の例の要部を示す断面図である。
【図４】  図３のものの異なった状態を示す断面図である。
【図５】  本発明を適用する貨物自動車の一部を透視状態で示した側面図である。
【図６】  図５のうちのフロントルームの部分を拡大した側面図である。
【図７】  ラジエータのアッパタンクと注水用キャップの部分の一般的な構造を示す断面図である。
【図８】  図７のものの異なった状態を示す断面図である。
【図９】  図７のもののさらに異なった状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１      貨物自動車
８      ラジエータ
９      リザーバタンク
１１    パイプ
１２    アッパタンク
１３    注水用キャップ
１４    パイプ
１６    注水用キャップ
１６ａ  パイプ部
１６ｂ  パイプ部
１６ｃ  大気開口部
３２    オーバーフローパイプ
３３    キャップ
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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