(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンを冷却するとともにラジエータにより熱交換される冷却液が循環する冷却液循環経路から分岐し、前記ラジエータをバイパスして前記冷却液を前記冷却液循環系に循環させるバイパス経路のバイパスパイプの取付構造であって、
前記バイパスパイプは、
前記エンジンに対して単一の支持点より支持されるとともに、
一端にて、前記バイパス経路の、固有振動数ｆ１を有する第１のホース及び固有振動数ｆ２を有する第２のホースに接続されており、
他端にて、前記バイパス経路の、固有振動数ｆ３を有する第３のホースに接続され、
前記他端から前記支持点までの部分長Ａと、
前記一端から前記支持点までの部分長Ｂとの間には、
Ａ：Ｂ＝ｆ３：（ｆ１＋ｆ２）／２
の関係がある、
バイパスパイプの取付構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等のエンジンのバイパスパイプの取付構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
図３は、従来の技術によるエンジンの冷却構造の構成を示すブロック図である。
【０００３】
図に示すように、ガソリンエンジン自動車の車両を例とするエンジンの冷却構造１００は、冷却液の熱交換を行うラジエータ１１０、冷却液の温度に応じて選択的に開閉するサーモスタット１２０、サーモスタット１２０から導入される冷却液により冷却されるエンジン１３０、冷却液を各部に循環させるためのウォーターポンプ１４０、及び車両内の空調及びエンジン１３０の暖気運転時に用いられるヒータ１５０とを備え、各部が鋼製、ゴム製等の各種材料による配管によりそれぞれ接続されることにより、一体的に冷却液循環経路を形成する。
【０００４】
また、エンジンの冷却構造１００において、冷却液循環経路は、サーモスタット１２０の切換により、ラジエータ１１０、サーモスタット１２０、エンジン１３０及びウォーターポンプ１４０を流れる第１の循環経路１０１、又は、ヒータ１５０、サーモスタット１２０、エンジン１３０及びウォーターポンプ１４０を流れ、ラジエータ１１０をバイパスするバイパス経路１０２を形成する。サーモスタット１２０が冷却液の温度（例、８０℃）に応じて、エンジン１３０とラジエータ１１０又はヒータ１５０との流通が選択的に切換わることにより、エンジン１３０は第１の循環経路１０１又はバイパス経路１０２上にて冷却液と熱交換を行う。
【０００５】
なお、冷却対象としてのエンジン１３０は、シリンダヘッド１３１とシリンダブロック１３２とに大別され、ウォーターポンプ１４０から導入された冷却液は、シリンダブロック１３２内に導入され、シリンダボア１３２ａ周りと熱交換した後、シリンダヘッド１３１に導入され、図示しない燃焼室と熱交換した後、ラジエータ１１０又はヒータ１５０へ排出される（例えば特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１２０２９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記従来の技術においては、以下のような課題があった。すなわち、冷却液循環経路において第１の循環経路１０１を構成する主配管１６０は、エンジン１３０の振動の影響を軽減するために、エンジン１３０に対して充分な取付剛性を確保した状態で固定される必要があり、一般には複数の支持点にて支持される。一例として、図４に示す構成は、主配管１６０を一対のブラケット１６０ａ及び１６０ｂにてそれぞれ固定することで、二箇所の支持点Ｆ１及びＦ２にて支持している。
【０００８】
しかしながら、バイパス経路１０２を構成するバイパスパイプ１７０も主配管１６０と同様に支持する必要があるが、図２及び図３に示すように、バイパスパイプ１７０は３つの開口端１７１、１７２及び１７３に分岐しており、車両への組込みスペース等を考慮して、各端部がそれぞれ交差する角にてレイアウトされ、立体的に屈曲又は湾曲した態様となることも珍しくない。
【０００９】
このようなバイパスパイプ１７０をエンジン１３０に対して複数の支持点にて支持するよう固定することは、固定用のブラケットの大型化やエンジン１３０における固定箇所の確保が困難になるという問題を招くこととなっていた。
【００１０】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、エンジンの冷却構造においてバイパスパイプの取付けの自由度を高めつつ安定的に支持することが可能なバイパスパイプの支持構造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】
【００１１】
上記の目的を達成するために、本発明の側面は、エンジンを冷却するとともにラジエータにより熱交換される冷却液が循環する冷却液循環経路から分岐し、前記ラジエータをバイパスして前記冷却液を前記冷却液循環系に循環させるバイパス経路のバイパスパイプの取付構造であって、前記バイパスパイプは、前記エンジンに対して単一の支持点より支持されるとともに、一端にて、前記バイパス経路の、固有振動数ｆ１を有する第１のホース及び固有振動数ｆ２を有する第２のホースに接続されており、他端にて、前記バイパス経路の、固有振動数ｆ３を有する第３１のホースに接続されており、前記他端から前記支持点までの部分長Ａと、前記一端から前記支持点までの部分長Ｂとの間には、Ａ：Ｂ＝ｆ３：（ｆ１＋ｆ２）／２の関係がある、バイパスパイプの取付構造である。
【発明の効果】
【００１２】
以上のような本発明は、バイパスパイプを、取付けの自由度を高めつつ安定的に支持することが可能になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態に係るバイパスパイプの取付構造の構成を示す分解斜視図
【図２】本発明の他の実施の形態に係るバイパスパイプの取付構造の構成を示す分解斜視図
【図３】従来のエンジンの冷却構造の構成を示すブロック図
【図４】従来の主配管及びバイパスパイプの取付構造を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１５】
図１は、本発明の実施の形態に係るバイパスパイプの取付構造の構成を模式的に示す分解斜視図である。ただし、図３及び４に示す従来例と同一又は相当する構成については、同一符号を付し詳細な説明は省略する。
【００１６】
図１に示すように、バイパスパイプ１７０は、ステンレス鋼その他金属製の筒状の本体部１７０ｘを屈曲させるとともに、本体部１７０ｘと同様の材質の分岐管１７０ｙを接合してなる二叉分岐管状の態様を有する。バイパスパイプ１７０において、本体部１７０ｘは、図中Ｘ−Ｙ−Ｚ直交座標を参照して、中央部がＺ軸方向に延伸し、開口端１７２がＸ軸＋方向に向かって屈曲、延出するととともに、開口端１７３がＹ軸−方向に向かって屈曲、延出した形状を有する。また、分岐管１７０ｙの開口端１７１はＹ軸＋方向に沿って延出する。これにより、バイパスパイプ１７０は各開口端が互いにＺ軸に対して直交するとともに発散する方向にレイアウトされる。
【００１７】
更に、バイパスパイプ１７０において、分岐管１７０ｙ側の開口端１７１、本体部１７０ｘの一端であって分岐管寄りの開口端１７２及び本体部１７０ｘの他端の開口端１７３が、バイパス経路を構成する他の配管である第１のホース１０１ａ、第２のホース１０１ｂ及び第３のホース１０１ｃのそれぞれの開口端１０１ａ１、１０１ｂ１及び１０１ｃ１に接続される。
【００１８】
なお、第１のホース１０１ａ、第２のホース１０１ｂ及び第３のホース１０１ｃはいずれも天然ゴム、合成樹脂その他の材料により作成され、バイパスパイプ１７０よりも小さい剛性を有する。
【００１９】
更に、本体部１７０ｘにおいて、中央部から開口端１７３への屈曲位置近傍には、図示しないエンジン１３０の表面側にバイパスパイプ１７０を保持するためのブラケット１７４が備えられる。ブラケット１７４は本体部１７０ｘの表面形状に対応して湾曲した板状の部材であって、本体部１７０ｘとの接合面に沿った周縁が溶接されることにより本体部１７０ｘに接合される。ブラケット１７４が主配管１６０に溶接、締結等の周知の技術的手段により固定されることで、バイパスパイプ１７０は主配管１６０を介してエンジン１３０に固定される。
【００２０】
以上の構成において、バイパスパイプの取付構造１は本発明のバイパスパイプの取付構造に相当し、バイパスパイプ１７０は本発明のバイパスパイプに相当し、開口端１７２が位置するとともに分岐管１７０ｙが位置する側の、後述する所定位置は本発明の一端に相当し、開口端１７３が位置する側の、後述する所定位置は本発明の他端に相当する。
【００２１】
以上の構成を有する本実施の形態のバイパスパイプの取付構造１は、バイパスパイプ１７０がブラケット１７４を介して主配管１６０と単一の支持点にて固定されるとともに、バイパスパイプ１７０の本体部１７０ｘの寸法が、バイパス経路を構成する第１のホース１０１ａ、第２のホース１０１ｂ及び第３のホース１０１ｃの共振周波数を考慮して定められるものとしたことを特徴とする。
【００２２】
すなわち、本体部１７０ｘの、一端側である分岐管１７０ｙの根元から他端側である開口端１７３までの全長を、エンジン１３０における支持点Ｆ３にて二分した場合において、開口端１７３の手前の所定位置である第３のホース１０１ｃとオーバーラップしない部分から支持点Ｆ３までの部分長Ａと、支持点Ｆ３から分岐管１７０ｙの根元の所定位置である第２のホース１０１ｂとオーバーラップしない部分までの部分長Ｂとを、
Ａ：Ｂ＝ｆ３：（ｆ１＋ｆ２）／２
の関係となるように定める。ここでｆ１、ｆ２及びｆ３はそれぞれ第１のホース１０１ａ、第２のホース１０１ｂ及び第３のホース１０１ｃの固有振動数である。なお、部分長Ａは本発明の部分長Ａに、部分長Ｂは本発明の部分長Ｂにそれぞれ相当する。
【００２３】
これにより、エンジン１３０の振動及びこれに伴う第１のホース１０１ａ、第２のホース１０１ｂ及び第３のホース１０１ｃの振動がバイパスパイプ１７０に伝達された場合であっても、バイパスパイプ１７０の振動の節は支持点Ｆ３に一致することとなり、支持点Ｆ３は主配管１６０に対して移動が抑制され、安定的に支持される。
【００２４】
更に、バイパスパイプ１７０とエンジン１３０とは単一の支持点Ｆ３を介するように固定されることにより、固定用のブラケット１７４の大型化を回避し、主配管１６０ひいてはエンジン１３０における固定箇所の確保を容易に行うことができる。
【００２５】
したがって、バイパスパイプを取付けの自由度を高めつつ安定的に支持することが可能となる。
【００２６】
なお、上記の説明においては、バイパスパイプ１７０の本体部１７０ｘは、図中Ｘ−Ｙ−Ｚ直交座標を参照して、中央部がＺ軸方向に延伸し、開口端１７２がＸ軸＋方向に向かって屈曲、延出するととともに、開口端１７３がＹ軸−方向に向かって屈曲、延出した形状を有するものとして説明したが、本発明のバイパスパイプは、開口端１７３側の所定位置から支持点Ｆ３までの部分長Ａ及び分岐管１７０ｙ側の所定位置から支持点Ｆ３までの部分長Ｂの間に上記の関係があればよく、その他の具体的な構成によって限定されるものではない。例として、図２には、開口端１７３を中央部からＸ軸−方向に向かって屈曲させた例を示した。
【００２７】
すなわち、本発明のバイパスパイプの取付構造によれば、バイパスパイプを、パイプの形状に依存せず、安定的に支持することが可能となる。したがって、パイプを所望の態様に屈曲又は湾曲させることでき、特に図４に示すような、主配管１６０とバイパスパイプ１７０の一部が直交する構成に適用した場合に好適であり、取付のための製造コストを低減することが可能となる。
【００２８】
更に、本発明は、例えば、ガソリンエンジン自動車の他、ハイブリッド自動車、二輪車、船舶他、エンジンにより動作する任意の輸送機器において実施してもよいし、冷却液循環経路を備えた任意の構成のエンジンに適用してもよい。
【００２９】
以上のように、本発明は、バイパスパイプの取付構造であって、エンジンを冷却するとともにラジエータにより熱交換される冷却液が循環する冷却液循環経路から分岐し、前記ラジエータをバイパスして前記冷却液を前記冷却液循環系に循環させるバイパス経路のバイパスパイプの取付構造であって、前記バイパスパイプは、前記エンジンに対して単一の支持点より支持されるとともに、一端にて、前記バイパス経路の、固有振動数ｆ１を有する第１のホース及び固有振動数ｆ２を有する第２のホースに接続されており、他端にて、前記バイパス経路の、固有振動数ｆ３を有する第３のホースに接続され、前記他端から前記支持点までの部分長Ａと、前記一端から前記支持点までの部分長Ｂとの間には、Ａ：Ｂ＝ｆ３：（ｆ１＋ｆ２）／２の関係があるものであればよく、その他の具体的な目的、用途、構成によって限定されるものではない。
【００３０】
したがって、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲内であれば、以上説明したものを含め、上記実施の形態に種々の変更を加えたものとして実施してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
以上のような本発明は、バイパスパイプを、取付けの自由度を高めつつ安定的に支持することが可能になるという効果を有し、例えばガソリン自動車等のエンジンへの適用において有用である。
【符号の説明】
【００３２】
１  バイパスパイプの取付構造
１０１ａ  第１のホース
１０１ｂ  第２のホース
１０１ｃ  第３のホース
１０１ａ１、１０１ｂ１、１７１、１７２、１７３  開口端
１０２  バイパス経路
１１０  ラジエータ
１３０  エンジン
１６０  主配管
１６０ａ、１６０ｂ、１７４  ブラケット
１７０  バイパスパイプ
１７０ｘ  本体部
１７０ｙ  分岐管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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