JP2024035385A - 冷却水のリザーブタンク - Google Patents

Abstract

【課題】比較的単純な構成により、リザーブタンク内の冷却水の液面振動を十分に抑制し、呼吸孔からの冷却水の漏出を防止することができる冷却水のリザーブタンクを提供する。【解決手段】本発明は、内燃機関を冷却する冷却水を貯留する冷却水のリザーブタンク１である。リザーブタンク１は、冷却水を貯留するタンク室４と、タンク室４の上方に配置され、冷却水が出入りするとともに、呼吸孔１１が形成された開口部５と、開口部５及びタンク室４にそれぞれ連通する第１連通路６、第２連通路７及び第３連通路８と、を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、内燃機関を冷却する冷却水を貯留する冷却水のリザーブタンクに関する。

リザーブタンクは、内燃機関を冷却する冷却水が循環する冷却回路に接続され、冷却回路内の温度や圧力の状態に応じて、冷却水を貯留及び放出するという機能を有する。このため、リザーブタンクの上部には、温度の変化に伴う空気の膨張及び収縮の影響を吸収するための呼吸孔（通気孔）が通常、設けられている。また、リザーブタンクはエンジンルームに設けられており、車両が悪路などを走行する際、リザーブタンク内の冷却水の液面が大きく振動し、冷却水が呼吸孔から漏れ出るおそれがあるため、これを防止することが必要である。

従来のリザーブタンクとして、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。このリザーブタンクは、主室と、主室に隣接し、断面積（水平断面積）が小さい副室を備えている。主室と副室の最下部間は第１連通路によって連通し、最上部間は第２連通路によって連通している。第１連通路の通路面積は第２連通路よりもかなり大きい。内燃機関の運転中のリザーブタンクに対する冷却水の流入・流出は、主室を介して行われる。また、副室の最上部には、冷却水を注入（補充）するための開口部が形成され、開口部にはキャップが着脱自在に取り付けられている。また、キャップの内部には気液分離のためのろ過材が充填され、側部にはリザーブタンクの通気のための呼吸孔（連通孔）が形成されている。

実開昭６１－８８０２５号公報

上述した従来のリザーブタンクでは、副室の断面積や第１連通路の通路面積がさほど小さくないため、車両が悪路などを走行する際、リザーブタンクに振動や衝撃が作用すると、冷却水が主室から副室に第１連通路を介して流れたり、副室内を上下方向にダイレクトに移動したりするため、副室における冷却水の液面振動を十分に抑制することができない。その結果、冷却水が副室の最上部に達し、呼吸孔を介して外部に漏出するおそれがある。一方、このような不具合を回避するために、例えば副室の呼吸孔付近をラビリンス構造とし、冷却水の漏出を抑制することが考えられる、しかし、その場合には、ラビリンス構造を構成するための部品点数が多くなり、コスト増を招く。

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、比較的単純な構成により、リザーブタンク内の冷却水の液面振動を十分に抑制し、呼吸孔からの冷却水の漏出を防止することができる冷却水のリザーブタンクを提供することを目的とする。

この目的を達成するために、本願の請求項１に係る発明は、内燃機関を冷却する冷却水を貯留する冷却水のリザーブタンク１であって、冷却水を貯留するタンク室４と、タンク室４の上方に配置され、冷却水が出入りするとともに、呼吸孔１１が形成された開口部５と、開口部５及びタンク室４にそれぞれ連通する第１連通路６、第２連通路７及び第３連通路８と、を備えることを特徴とする。

本発明の冷却水のリザーブタンクは、冷却水を貯留するタンク室と、その上方に配置され、冷却水が出入りする開口部を備え、開口部には呼吸孔が形成されている。開口部とタンク室は、第１～第３連通路を介してそれぞれ連通している。この構成によれば、例えば車両が悪路を走行するのに伴い、リザーブタンクに振動や衝撃が作用することによって、タンク室内で冷却水の液面振動が発生すると、冷却水は、タンク室から第１～第３連通路の少なくとも１つを介して、上方の開口部側に移動する。

この場合、冷却水が第１～第３連通路のすべてを介して移動するときには、冷却水は、第１～第３連通路に分散した状態で上方に移動する。これにより、冷却水が副室内をダイレクトに上方に移動する従来の場合と異なり、上下方向の液面振動を十分に抑制でき、冷却水の液面や液滴が開口部に形成された呼吸孔に到達することがなくなることによって、呼吸孔からの冷却水の漏出を防止することができる。また、本発明のリザーブタンクは、従来のラビリンス構造を有するものと比較して、構成が単純である。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の冷却水のリザーブタンク１において、第１連通路６及び第２連通路７は、開口部５の下側において端部同士が対向し、水平方向に延びる横通路部６ａ、７ａをそれぞれ有し、第３連通路８は、開口部５の下側から下方に延びていることを特徴とする。

この構成によれば、タンク室での液面振動時、冷却水がタンク室から第１～第３連通路を介して流れる場合、冷却水は、第１連通路の横通路部を介して水平方向の一方の側から、第２連通路の横通路部を介して水平方向の反対側から、そして第３連通路を介して下方から、それぞれ開口部の下側に流入する。このように、冷却水が互いに異なる３つの方向から開口部の下側に流入することにより、冷却水の流れが干渉し合い、上方の開口部に回り込みにくくなることによって、呼吸孔からの冷却水の漏出をより確実に防止することができる。

請求項３に係る発明は、請求項２に記載の冷却水のリザーブタンク１において、第１連通路６は、タンク室４側から上方に延びる縦通路部６ｂと、縦通路部６ｂに連なり、外側に凸に湾曲するとともに、横通路部６ａに連なる湾曲部６ｃをさらに有し、第１連通路６の横通路部６ａと第２連通路７の横通路部７ａは、互いに同じ高さに配置されていることを特徴とする。

この構成によれば、タンク室での液面振動時、冷却水がタンク室から第１連通路を介して上方に流れる場合には、冷却水は、第１連通路の縦通路部から湾曲部を経て横通路部に円滑に導かれた後、この横通路部と同じ高さに配置された第２連通路の横通路部に流入する。これにより、タンク室から第１連通路を介して上方に流れる冷却水を、開口部に回り込むことなく、第２連通路側に直接、逃がし、タンク室に戻すことができ、それにより、呼吸孔からの冷却水の漏出をさらに確実に防止することができる。

請求項４に係る発明は、請求項３に記載の冷却水のリザーブタンク１において、第１連通路６の横通路部６ａの上面は水平であり、横通路部６ａの下面は、第３連通路８に向かって下方に傾斜していることを特徴とする。

この構成によれば、タンク室での液面振動時、タンク室から第１連通路に流入した冷却水を、第１連通路の横通路部から、第２連通路の横通路部に逃がすとともに、第３連通路に導き、それぞれタンク室に戻すことができ、呼吸孔からの冷却水の漏出をさらに確実に防止することができる。

請求項５に係る発明は、請求項４に記載の冷却水のリザーブタンクにおいて、第１連通路６、第２連通路７及び第３連通路８の通路面積の合計が、開口部５の開口面積以上であることを特徴とする。

この構成によれば、リザーブタンクに冷却水を充填又は補充するために、開口部から冷却水を注入する際、上記のような第１～第３連通路の通路面積と開口部の開口面積との関係から、冷却水を開口部から溢れさせることなく、第１～第３連通路を介してタンク室に支障なく注入することができる。

本発明の一実施形態によるリザーブタンクを示す正面図である。 図１のリザーブタンクのホースを含む縦断面図である。 図２からホースを除くとともに断面線などを示した縦断面図である。 図３の（ａ）線IVａ－IVａ線に沿う断面図、及び（ｂ）線IVｂ－IVｂ線に沿う断面図である。 図３の点Ａの位置から（ａ）左方を見たときの断面図、（ｂ）下方を見たときの断面図、及び（ｃ）右方を見たときの断面図である。 図３のうちのリザーブタンクの上部を拡大して示す部分拡大図である。 図６において、冷却水が第１連通路を通って上方に移動したときの冷却水の動きを説明するための図である。 図６において、冷却水を開口部から注入したときの冷却水の動きを説明するための図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について説明する。本実施形態による冷却水のリザーブタンク１は、例えば車両に搭載された内燃機関を冷却する冷却水を貯留するとともに、冷却回路内の温度や圧力の状態に応じて、冷却回路との間で冷却水を授受するものであり、エンジンルームに配置されている。

図２に示すように、リザーブタンク１は、タンク本体２と、タンク本体２に挿入されたホース３を備える。なお、図２以外の図面では、ホース３は省略されている。タンク本体２は、図１及び図２に示すような合成樹脂の成形品で構成され、ブロー成形とプレス成形によって形成されている。タンク本体２の下部には、冷却水を貯留するタンク室４が設けられ、上部には、冷却水が出入りする開口部５が設けられている。

開口部５とタンク室４の間には、両者を連通する第１～第３連通路６～８が設けられている。図２に示すように、開口部５の下方には、プレス成形により圧潰された左右の圧潰部９、１０が形成されている。圧潰部９、１０は、所定の形状を有し、互いに間隔を隔てて配置されている。第１～第３連通路６～８は、圧潰部９、１０によって互いに仕切られている。

具体的には、図２及び図６などに示すように、第１連通路６は、左側の圧潰部９の外側を回り込むように形成されており、右端部において開口部５の下側に連通し、ほぼ水平に延びる横通路部６ａと、タンク室４側から上方に延びる縦通路部６ｂと、横通路部６ａと縦通路部６ｂの間に連なり、外側に凸に湾曲する湾曲部６ｃを有する（図４（ｂ）及び図５（ａ）参照）。

第２連通路７は、右側の圧潰部１０の外側を回り込むように形成されており、ほぼ水平に延びる横通路部７ａを有するとともに、その右端部から下方に延び、タンク室４に連通している（図４（ｂ）及び図５（ｃ）参照）。横通路部７ａは、第１連通路６の横通路部６ａと同じ高さに配置されており、横通路部７ａの左端部は、開口部５の下側において、横通路部６ａの右端部に対向している。

第３連通路８は、開口部５の下側から、左右の圧潰部９、１０の間を下方に延び、タンク室４に連通している（図４（ｂ）及び図５（ｂ）参照）。また、第１連通路６の横通路部６ａの上面が水平であるのに対し、横通路部６ａの下面は、第３連通路８に向かって下方に傾斜している。

図４（ａ）に示すように、開口部５は、円形状の断面を有し、上方に開口している。開口部５の周壁には、開口部５の内部と外部に連通する２つの呼吸孔１１、１１が形成されている。また、第１及び第２連通路６、７の横通路部６ａ、７ａの通路面積と第３連通路８の通路面積の合計は、開口部５の開口面積以上に設定されている。

ホース３は、可撓性を有する材料で構成され、所定の外径及び内径を有する。図２に示すように、ホース３は、タンク本体２の開口部５から第３連通路８を通ってタンク室４の底部付近まで延びるように、設置される。ホース３は、ジョイントや他のホース（いずれも図示せず）などを介して冷却回路に接続されており、内燃機関の運転中、冷却回路内の温度や圧力の状態に応じ、ホース３を介してタンク本体２と冷却回路の間で冷却水が授受される。なお、タンク本体２への冷却水の充填又は補充は、ホース３を取り外した状態で、冷却水を開口部５から注入することによって行われる。

次に、上述した構成のリザーブタンク１の動作、特に車両が悪路などを走行するのに伴い、リザーブタンク１に振動や衝撃が作用したときの動作について説明する。リザーブタンク１に大きな振動や衝撃が作用すると、タンク室４では冷却水の液面振動が発生し、冷却水は、タンク室４から第１～第３連通路６～８の少なくとも１つを介して、上方の開口部５側に移動する。

この場合、冷却水が第１～第３連通路６～８のすべてを介して移動するときには、冷却水は、第１～第３連通路６～８に分散した状態で移動するとともに、互いに異なる３つの方向から開口部５の下側に流入することによって、冷却水の流れが干渉し合い、上方の開口部に回り込みにくくなる。以上により、冷却水が副室内をダイレクトに上方に移動する従来の場合と異なり、上下方向の液面振動を十分に抑制でき、冷却水の液面や液滴が開口部５に形成された呼吸孔１１に到達することがなくなることによって、呼吸孔１１からの冷却水の漏出を防止することができる。また、本実施形態のリザーブタンク１は、従来のラビリンス構造を有するものと比較して、構成が単純である。

また、タンク室４での液面振動時、冷却水がタンク室４から第１連通路６を介して上方に流れる場合には、冷却水は、第１連通路６の縦通路部６ｂから湾曲部６ｃを経て横通路部６ａに円滑に導かれた後、この横通路部６ａに対向し、同じ高さに配置された第２連通路７の横通路部７ａに流入する。これにより、図７に示すように、タンク室４から第１連通路６を介して上方に流れる冷却水を、開口部５に回り込むことなく、第２連通路７側に直接、逃がし、タンク室４に戻すことができる。

また、第１連通路６の横連通路６ａの下面が第３連通路８に向かって下方に傾斜しているので、図７に示すように、冷却水を第１連通路６の横連通路６ａから第３連通路８に良好に導き、タンク室４に戻すことができる。以上により、呼吸孔１１からの冷却水の漏出をさらに確実に防止することができる。

また、第１及び第２連通路６、７の横通路部６ａ、７ａの通路面積と第３連通路８の通路面積の合計が、開口部５の開口面積以上に設定されている。この構成により、リザーブタンク１への冷却水の充填又は補充のために、タンク本体２からホース３を取り外した状態で開口部５から冷却水を注入する際、図８に示すように、冷却水を開口部５から溢れさせることなく、第１～第３連通路６～８を介してタンク４に支障なく注入することができる。

なお、本発明は、説明した実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、実施形態では、冷却水が第１連通路６を介して上方に移動する場合を想定し、冷却水を第１連通路６から第２連通路７及び第３連通路８の側に逃がすように構成されている。本発明は、これに限らず、例えばリザーブタンクに第１～第３連通路を左右対称に配置することによって、冷却水を第２連通路から第１連通路及び第３連通路の側にも逃がすことができるように構成してもよい。

また、図１及び図２はリザーブタンクの実施形態の一例を示すものであり、本発明の構成要件を満たす限り、適当な他の形状や構成を有する実施形態とすることが可能である。さらに、実施形態は、本発明を車両に搭載された内燃機関に用いられる冷却水のリザーブタンクに適用した例であるが、本発明は、これに限らず、車両用以外の内燃機関に用いられるリザーブタンクに適用できることはもちろんである。その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜、変更することが可能である。

１ リザーブタンク
２ タンク本体
４ タンク室
５ 開口部
６ 第１連通路
６ａ 第１連通路の横通路部
６ｂ 第１連通路の縦通路部
６ｃ 第１連通路の湾曲部
７ 第２連通路
７ａ 第２連通路の横通路部
８ 第３連通路
１１ 呼吸孔

Claims (5)

1. 内燃機関を冷却する冷却水を貯留する冷却水のリザーブタンクであって、
   冷却水を貯留するタンク室と、
   当該タンク室の上方に配置され、冷却水が出入りするとともに、呼吸孔が形成された開口部と、
   前記開口部及び前記タンク室にそれぞれ連通する第１連通路、第２連通路及び第３連通路と、を備えることを特徴とする冷却水のリザーブタンク。
2. 前記第１連通路及び前記第２連通路は、前記開口部の下側において端部同士が対向し、水平方向に延びる横通路部をそれぞれ有し、前記第３連通路は、前記開口部の下側から下方に延びていることを特徴とする、請求項１に記載の冷却水のリザーブタンク。
3. 前記第１連通路は、前記タンク室側から上方に延びる縦通路部と、当該縦通路部に連なり、外側に凸に湾曲するとともに、前記横通路部に連なる湾曲部をさらに有し、前記第１連通路の前記横通路部と前記第２連通路の前記横通路部は、互いに同じ高さに配置されていることを特徴とする、請求項２に記載の冷却水のリザーブタンク。
4. 前記第１連通路の前記横通路部の上面は水平であり、前記横通路部の下面は、前記第３連通路に向かって下方に傾斜していることを特徴とする、請求項３に記載の冷却水のリザーブタンク。
5. 前記第１連通路、前記第２連通路及び前記第３連通路の通路面積の合計が、前記開口部の開口面積以上に設定されていることを特徴とする、請求項１に記載の冷却水のリザーブタンク。

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