(57)【要約】      （修正有）【課題】リザーブタンク内の沈殿物がパイプから吸い上げられ、エンジンの冷却装置内に混入することを抑制する構造を有するリザーブタンクを提供する。【解決手段】リザーブタンク２４の底壁５６には、中央部、湾曲部、および１対の傾斜部６８が形成されている。中央部は、リザーブパイプ３６の開口端の真下に位置する。湾曲部は、中央部から延出し、傾斜部６８に近づくにつれて、中央部より低い位置になるように形成される。１対の傾斜部６８は、湾曲部から延出し、１対の第２側壁５４に向かうにつれて高い位置になるように形成される。湾曲部と１対の傾斜部６８によって形成された凹部に堆積した沈殿物は、中央部よりも低い位置に堆積しているため、リザーブパイプ３６に吸い込まれにくくなる。【選択図】図３
2018062893.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの冷却水を貯留するタンク本体と、前記タンク本体の内部に挿入された先端から前記冷却水を吸い上げるパイプと、を備える前記冷却水のリザーブタンクであって、
前記タンク本体の底壁が、
前記パイプの先端よりも低い位置であって、前記パイプの先端の真下に位置する第１底部と、
前記第１底部から延出し、前記第１底部よりも低い位置に凹部を形成する凹部形成部と、を備えることを特徴とするリザーブタンク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの冷却装置に用いられるラジエータのリザーブタンクに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両のエンジンに用いられる冷却装置は、エンジンとラジエータの間で冷却水を循環させることによりエンジンを冷却している。循環する冷却水は、エンジンの熱を吸収して高温となり、ラジエータによって冷却される。エンジンの熱により冷却水が高温となるとき、冷却水の体積が膨張して、冷却装置が収容可能な体積を超過するおそれがある。そのため、冷却装置には、体積膨張により超過した冷却水を一時的に蓄えるリザーブタンクが設けられる。リザーブタンクは、特許文献１に示すように、冷却水の温度が高い状態では超過分の冷却水を受け入れ、冷却水の温度が低くなると、不足分の冷却水を冷却装置に戻すことにより、冷却装置内の冷却水の量を一定に保つ。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０８−１７０５３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
冷却水がリザーブタンクから冷却装置に戻されるとき、リザーブタンク内に堆積した沈殿物がリザーブタンクのパイプから冷却水とともに吸い上げられ、冷却装置内に沈殿物が混入することがある。混入した沈殿物は、冷却装置内に堆積するおそれがあるため、リザーブタンク内において沈殿物の吸い込みを防止する必要がある。
【０００５】
本発明の目的は、冷却水がリザーブタンクから冷却装置に戻されるときに、リザーブタンク内の沈殿物の混入を抑制可能なリザーブタンクを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明においては、エンジンの冷却水を貯留するタンク本体と、前記タンク本体の内部に挿入された先端から前記冷却水を吸い上げるパイプと、を備える前記冷却水のリザーブタンクであって、前記タンク本体の底壁が、前記パイプの先端よりも低い位置であって、前記パイプの先端の真下に位置する第１底部と、前記第１底部から延出し、前記第１底部よりも低い位置に凹部を形成する凹部形成部と、を備えることを特徴とするリザーブタンクが実現される。
【０００７】
上記のように構成したことにより、前記冷却水中の沈殿物は、前記タンク本体の前記底壁上に堆積する。前記底壁には、前記凹部形成部によって、凹部が前記第１底部よりも低い位置に形成されている。そのため、前記凹部に堆積する前記沈殿物は、前記パイプの前記先端の真下の前記第１底部よりも低い位置に堆積している。したがって、前記凹部に堆積した沈殿物は、前記パイプの前記先端から離れた位置にあるため、前記パイプが前記冷却水を吸い上げるとき、前記凹部に堆積した前記沈殿物が前記パイプに吸い込まれにくくなる。
【発明の効果】
【０００８】
前記第１底部よりも低い位置に前記凹部を形成して、前記沈殿物を前記第１底部よりも低い位置に堆積させることにより、前記沈殿物が前記パイプの先端に吸い込まれることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態のリザーブタンクを備えるエンジン冷却装置を示す模式図である。
【図２】第１実施形態のリザーブタンクの上面図である。
【図３】第１実施形態のリザーブタンクの側面図である。
【図４】第１実施形態のリザーブタンクの図２におけるIV−IV線の断面図である。
【図５】第１実施形態のリザーブタンクの図２におけるＶ−Ｖ線の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための形態について図面に基づいて詳細に説明する。
【００１１】
図１は、本発明の第１実施形態のリザーブタンク２４が搭載された車両のエンジン冷却装置１０の模式図である。車両の前後方向を、図１に示すように、ラジエータ２２が位置する方を前方として規定する。エンジン冷却装置１０は、エンジン１２のウォータージャケット１４に水路を介して接続され、エンジン１２の冷却水として用いられるＬＬＣ（ロングライフクーラント）を冷却して循環させる。ＬＬＣは、エチレングリコールに水と防錆剤等が混合された不凍液である。エンジン冷却装置１０は、ウォーターポンプ１６、サーモスタット２０、ラジエータ２２、およびリザーブタンク２４を備える。エンジン冷却装置１０とウォータージャケット１４を接続する配管は、ウォータージャケット１４の冷却水の出口に接続されるアッパーホース２６と、ウォータージャケット１４の冷却水の入口に接続されるロワーホース２８とを含む。
【００１２】
アッパーホース２６は、ウォータージャケット１４とラジエータ２２を接続している。ロワーホース２８は、ウォータージャケット１４、ウォーターポンプ１６、サーモスタット２０およびラジエータ２２を接続している。ウォーターポンプ１６は、ロワーホース２８のウォータージャケット１４に近い部分に配置され、エンジン１２からの動力によって駆動するように構成されている。ウォーターポンプ１６の駆動によって、エンジン１２とエンジン冷却装置１０を流れる冷却水が循環させられる。
【００１３】
サーモスタット２０は、ウォーターポンプ１６とラジエータ２２の間に設けられる。サーモスタット２０は、冷却水の温度に応じて開閉させられる弁であり、ラジエータ２２を通過する冷却水の流量を調節している。
ラジエータ２２は、複数の配管が等間隔に配列されて構成される。複数の配管の上端はアッパーホース２６に接続されており、冷却水が複数の配管内を上方から下方に向かって流れている。複数の配管には冷却風が吹き付けられ、複数の配管を流れる冷却水は、冷却風との間で行なわれる熱交換により冷却される。冷却された冷却水は、複数の配管の下端に接続されたロワーホース２８に流出する。ラジエータ２２の上面には、冷却水の注入孔が形成され、注入孔は着脱可能なラジエータキャップ３０によって密閉されている。
【００１４】
ラジエータキャップ３０は、内部に図示しないスプリング、加圧弁および負圧弁を有する。加圧弁および負圧弁は、水平方向に平行になるように、かつ、ラジエータキャップ３０に対して上下方向に移動可能に設けられている。加圧弁は、スプリングによって下方に付勢されており、負圧弁は、スプリングによって上方に付勢されている。加圧弁および負圧弁は、エンジン冷却装置１０内の圧力に応じて上下方向に移動する。ラジエータキャップ３０の加圧弁および負圧弁より上方の側面には、リザーブタンクホース３２を介してリザーブタンク２４が接続されている。加圧弁および負圧弁の上下方向への移動により、ラジエータ２２とリザーブタンク２４の連通および遮断が行なわれる。
【００１５】
図２は、エンジン冷却装置１０に設けられたリザーブタンク２４の上面図である。図３は、エンジン冷却装置１０に設けられたリザーブタンク２４の側面図である。図４は、図２におけるIV−IV線に沿ってリザーブタンク２４を切断したときの断面図である。図５は、図２におけるＶ−Ｖ線に沿ってリザーブタンク２４を切断したときの断面図である。リザーブタンク２４は、実際には後述のキャップ３４がある方を上に、底壁５６がある方を下にして使用されるものであり、リザーブタンク２４の上下方向は、図３、図４および図５の上下方向と一致している。図２に示すように、リザーブタンク２４は、キャップ３４、リザーブパイプ３６およびタンク本体３８を備える。
【００１６】
図４に示すように、キャップ３４は、タンク本体３８の後述の上壁５０から上方に延出するキャップ取付部４２に取り付けられる。キャップ３４の中心には被挿入孔が形成されており、被挿入孔にはリザーブパイプ３６が鉛直方向に平行になるように挿入され、固定されている。リザーブパイプ３６のリザーブタンク２４の外側に位置する端部は、図１に示すように、リザーブタンクホース３２を介してラジエータ２２に接続されている。図４に示すように、リザーブパイプ３６のリザーブタンク２４の内側に位置する端部は、冷却水を吸入および吐出する開口端４６である。開口端４６は、タンク本体３８の底壁５６よりも所定の距離だけ高い位置に配置される。
【００１７】
タンク本体３８には、冷却水が貯留されており、図４に示すように、貯留する冷却水の水面が２点鎖線Ｌから２点鎖線Ｆの間になるようにされている。タンク本体３８は、図２に示すように、上壁５０、互いに対向する１対の第１側壁５２、互いに対向する１対の第２側壁５４、および底壁５６（図３参照）を備える。
上壁５０は、略長方形であり、上壁５０の１対の長辺のそれぞれの中点を結ぶ直線上の、１対の長辺のうちの一方にわずかに近い位置に、貫通孔４０が形成されている。
【００１８】
図３に示すように、１対の第１側壁５２の上端の辺は、それぞれ上壁５０の１対の長辺に接続している。１対の第１側壁５２は、上壁５０に略垂直な六角形の部材である。１対の第１側壁５２の上部は、略長方形に形成され、１対の第１側壁５２の下部は、下方に向かうにつれて上端の辺に平行な方向における幅が狭くなるように形成されている。１対の第１側壁５２の下端は、図５に示すように、それぞれ底壁５６の角部６６に接続している。
１対の第２側壁５４は、上壁５０に略垂直な略長方形の部材であり、１対の第２側壁５４の各々の上端の辺は、それぞれ上壁５０の１対の短辺に接続している。１対の第２側壁５４の下端は、図４に示すように、それぞれ底壁５６の１対の傾斜部６８に接続している。
【００１９】
底壁５６には、図４および図５に示すように、中央部６２、湾曲部６４、角部６６、および１対の傾斜部６８が形成されている。中央部６２は、底壁５６の略中央に形成され、リザーブパイプ３６の開口端４６よりも所定の距離だけ低い位置に設けられる。中央部６２は、開口端４６の真下に位置する。
【００２０】
湾曲部６４は、中央部６２から滑らかに延出し、中央部６２から外側に進むにつれて、すなわち、角部６６または１対の傾斜部６８に近づくにつれて、中央部６２より低い位置になるように形成されている。湾曲部６４は、最も低い位置まで延びた後、その近傍で角部６６または１対の傾斜部６８に接続する。湾曲部６４は、中央部６２から角部６６または１対の傾斜部６８との接続部分にかけて、緩やかなＳ字を描くように湾曲している。
図５に示すように、角部６６は、湾曲部６４と１対の第１側壁５２を滑らかに接続するように延出する。図３に示すように、１対の傾斜部６８は、湾曲部６４から１対の第２側壁５４に向かうにつれて高い位置になるように延出し、それぞれ１対の第２側壁５４に接続する平面である。
【００２１】
湾曲部６４、角部６６、および１対の傾斜部６８によって画定され、中央部６２よりも低い位置に形成される空間は、凹部７０である。凹部７０は、中央部６２を全周にわたって取り囲むように形成されている。凹部７０の形状は、１点鎖線IV−IVを通り鉛直方向に平行な平面に対して対称である。
リザーブタンク２４に貯留された冷却水には、沈殿物が混ざることがあり、冷却水よりも比重が重い沈殿物は底壁５６に堆積する。本実施形態においては、湾曲部６４と角部６６または１対の傾斜部６８によって凹部７０が形成されているため、湾曲部６４と角部６６または１対の傾斜部６８に堆積した沈殿物は、凹部７０に堆積する。
【００２２】
つづいて、エンジン冷却装置１０の動作について説明する。ウォーターポンプ１６の回転により、ロワーホース２８の冷却水が吸入され、ウォータージャケット１４に向かって吐出される。吐出された冷却水は、エンジン１２との間で熱交換しながらウォータージャケット１４の内部を通過し、アッパーホース２６を介してラジエータ２２に流入する。冷却水は、ラジエータ２２の複数の配管を、冷却風との間で熱交換しながら通過し、ロワーホース２８を介してウォーターポンプ１６に戻される。
【００２３】
エンジン１２が高温状態のとき、冷却水は、ウォータージャケット１４内でエンジン１２の熱を吸収することにより高温になり、体積が膨張する。冷却水の体積膨張に伴い、エンジン冷却装置１０の内圧が上昇すると、ラジエータキャップ３０の加圧弁が押し上げられて、ラジエータ２２がリザーブタンク２４に連通する。エンジン冷却装置１０内に収容しきれなくなった過剰分の冷却水は、内圧によって押し上げられ、ラジエータキャップ３０からリザーブタンクホース３２を通ってリザーブタンク２４に一時的に収容される。
【００２４】
エンジン１２が高温状態から低温状態になるとき、冷却水は、エンジン１２の温度の低下に伴って低温になり、体積が収縮する。冷却水の体積収縮に伴い、エンジン冷却装置１０の内圧が低下すると、ラジエータキャップ３０の負圧弁が押し下げられて、ラジエータ２２がリザーブタンク２４に連通する。リザーブタンク２４に貯留されている冷却水は、内圧の低下によってリザーブパイプ３６から吸い上げられ、ラジエータ２２内に供給される。これにより、冷却水の堆積収縮によって不足した冷却水が、エンジン冷却装置１０内に補填される。
【００２５】
このとき、リザーブパイプ３６からの冷却水の吸い上げに伴って、リザーブタンク２４の底壁５６に堆積した沈殿物もリザーブパイプ３６に吸い込まれる場合がある。リザーブタンク２４には、リザーブパイプ３６の開口端４６の真下に位置する中央部６２よりも低い位置に凹部７０が形成されている。中央部６２より低い凹部７０に沈殿が堆積しているため、開口端４６から凹部７０に堆積した沈殿物までの距離が遠くなる。したがって、リザーブパイプ３６が冷却水を吸い上げるとき、凹部７０に堆積した沈殿物が吸い込まれにくくなっている。
【００２６】
以上より、本実施形態のリザーブタンク２４においては、リザーブパイプ３６が冷却水を吸い上げるときに、凹部７０に堆積した沈殿物が吸い込まれにくくなっている。そのため、リザーブタンク２４内の沈殿物が、リザーブタンク２４からエンジン冷却装置１０内に戻される冷却水に混入することを抑制することができる。
また、湾曲部６４は、中央部６２から滑らかに下方に延出するように形成されている。そのため、湾曲部６４に堆積した沈殿物が、湾曲部６４の曲面によって凹部７０に滑り落ちやすくなる。これにより、中央部６２よりも低い位置に沈殿物が堆積しやすくなる。
【００２７】
また、本実施形態においては、底壁５６に中央部６２から下方に延出する湾曲部６４を設けることにより、冷却水が凹部７０に貯留する構造になっている。そのため、凹部７０を設けた分、冷却水の量を増加させる必要があるが、１対の傾斜部６８を設けることにより、凹部７０の１対の第２側壁５４に近い部分の冷却水が入るスペースを減少させている。これにより、冷却水の最低水位である２点鎖線Ｌを保つために必要な冷却水の量を増加させることなく、凹部７０をリザーブタンク２４に設けることができる。
また、凹部７０が中央部６２の全周を取り囲むように設けられたことにより、凹部７０が中央部６２の周りの一部に設けられた場合よりも、凹部７０の面積を大きくすることができる。そのため、中央部６２よりも低い位置に堆積する沈殿物の量が増加し、リザーブパイプ３６の沈殿物の吸い込みを効率よく抑制することができる。
【００２８】
本実施形態における中央部６２は第１底部の一例であり、リザーブパイプ３６の開口端４６はパイプの先端の一例である。湾曲部６４、角部６６、および１対の傾斜部６８の全部または一部は、凹部形成部の一例である。
【００２９】
なお、以上のように本発明の態様について説明したが、本発明は、前述の態様に限られるものではなく、本発明の要旨から逸脱しない範囲において、種々の変更を行なうことが可能である。
本実施形態における凹部７０は、中央部６２の周りを囲むように形成されているが、これに限られず、例えば、中央部６２の一部を囲むように形成されるものであっても良い。
また、中央部６２は、底壁５６の略中央に設けられるものとしたが、リザーブパイプ３６の開口端４６の真下にあれば良く、底壁５６の中央に限られず、底壁５６のいずれの位置に設けられていても良い。
【００３０】
また、凹部７０は、湾曲部６４、角部６６、および１対の傾斜部６８によって形成されるものとしたが、これに限られない。例えば、湾曲部６４が形成される部分が湾曲しておらず、側壁に向かうにつれて下方に傾斜した傾斜面であっても良い。
また、底壁５６には１対の傾斜部６８が設けられるものとしたが、底壁５６の構成はこれに限られない。例えば、１対の傾斜部６８が形成される部分が傾斜しておらず、上壁５０に平行な平面であっても良いし、１対の第２側壁５４に接続する曲面であっても良い。
【符号の説明】
【００３１】
１０：エンジン冷却装置  １２：エンジン  １４：ウォータージャケット  １６：ウォーターポンプ  ２０：サーモスタット  ２２：ラジエータ  ２４：リザーブタンク  ２６：アッパーホース  ２８：ロワーホース  ３０：ラジエータキャップ  ３２：リザーブタンクホース  ３４：キャップ  ３６：リザーブパイプ  ３８：タンク本体  ４０：貫通孔  ４２：キャップ取付部  ４６：開口端  ５０：上壁  ５２：第１側壁  ５４：第２側壁  ５６：底壁  ６２：中央部  ６４：湾曲部  ６６：角部  ６８：傾斜部  ７０：凹部
【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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