JP4455924B2

JP4455924B2 - 管継手

Info

Publication number: JP4455924B2
Application number: JP2004125028A
Authority: JP
Inventors: 直樹吉田
Original assignee: Piolax Inc
Current assignee: Piolax Inc
Priority date: 2004-04-21
Filing date: 2004-04-21
Publication date: 2010-04-21
Anticipated expiration: 2024-04-21
Also published as: CN1690381A; CN100538042C; JP2005307839A; DE102005018560B4; DE102005018560A1; US20050235929A1; KR20060047290A; US7478611B2

Description

本発明は、内燃機関からラジエータに冷却水を戻すラジエータホースをラジエータに連結する管継手に関する。

自動車等のエンジンの熱によって温められた冷却水は、返送側のラジエータホースを通じてラジエータに送られ、ラジエータにて自然通風とファンによって冷却された後、送出側のラジエータホースを通じて再びエンジンに送られるようになっている。

一般に、返送側のラジエータホースは、ラジエータの上部に連結され、送出側のラジエータホースは、ラジエータの下部に連結されている。また、ラジエータの上部には、ラジエータキャップが装着された冷却水注入口が別途設けられている。この冷却水注入口には、リザーバタンクに連結されるチューブを接続するための接続管が取付けられている。

このようなラジエータの配管に関して、下記特許文献１には、車両搭載エンジンの冷却水を冷却する車両用ラジエータであって、冷却水が流通する複数本のチューブと、前記複数本のチューブの長手方向両端に配設され、前記複数本のチューブと連通するヘッダタンクと、前記ヘッダタンクに接続され、前記ヘッダタンクから車両前後方向にずれた部位に位置する注水口と備え、前記注水口は、弾性変形可能な第１係止手段により前記ヘッダタンクに係止固定されており、更に、前記注水口と前記ヘッダタンクとは、弾性変形可能なリング状の第１シール部材にて液密に接続されていることを特徴とする車両用ラジエータが開示されている。そして、上記複数本のチューブはアルミニウム製であり、ヘッダタンク等のタンク本体は樹脂製であるが、タンク本体もアルミニウム等の金属製としてもよいことが記載されている。

ところで、ラジエータの素材として、以前は黄銅が主流だったが、最近では上記特許文献１に示されるようにアルミニウム製のラジエータが多くなってきた。アルミニウムは、黄銅に比べると剛性や耐圧性が優れ、軽量という最大のメリットがある。熱伝導性は黄銅のほうが優れているが、アルミニウムは板を厚くすることによって、この問題を解決することができ、全体の強度も高め、重量を軽くすることができる。そして、近年では、ラジエータ全体をアルミニウム製としたものも利用されつつある。
特開２００１−２４１８８２号公報

しかしながら、上記のように、ラジエータ全体をアルミニウム等の金属製にした場合には、ラジエータホース等の取付け部も金属で形成しなければならず、配管取付け部の成形加工が樹脂ほど容易ではないという問題があった。

上記特許文献１では、ラジエータの注水口を、弾性変形可能な係止手段によりヘッダタンクに係止固定することによって、注水口の取付けを容易にし、かつ、位置を車両の前後方向にずらすことを可能としているが、ラジエータには、別途ラジエータホースを接続しなければならないので、ラジエータ全体を金属製とした場合の上記問題点を解決することはできなかった。

したがって、本発明の目的は、ラジエータの配管取付け部の構造をより簡素化することができるようにした管継手を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の第１は、ラジエータ用の管継手において、ラジエータの冷却水導入管に連結されるコネクタ部と、このコネクタ部から上方に伸びる上下配管部と、この上下配管部の前記コネクタ部より高い位置から延出され、内燃機関からラジエータに冷却水を戻すためのラジエータホースに接続されるラジエータホース取付け部と、前記上下配管部の上部に装着されたラジエータキャップとを備え、前記上下配管部の上端に、リザーバタンクへの接続管が付設されたアダプタリングが取付けられ、このアダプタリングに前記ラジエータキャップが装着されており、前記アダプタリング内に、前記ラジエータキャップの弁体が当接する弁座が、前記上下配管部の内径よりも小さい内径で形成され、前記上下配管部の内径は、前記アダプタリングの最大内径とほぼ同じ内径で形成されていることを特徴とする管継手を提供するものである。

上記発明によれば、管継手のコネクタ部をラジエータの冷却水導入管に連結し、ラジエータホース取付け部に、内燃機関からラジエータに冷却水を戻すためのラジエータホースを接続することにより、ラジエータとラジエータホースとを接続できると共に、上下配管部の上部にラジエータキャップを装着したことにより、注水口も同時に取付けることができる。その結果、ラジエータに設けた１つの配管取付け部にラジエータホースと注水口との両方を取付けることができ、ラジエータの配管取付け部の構造を簡素化することが可能となり、ラジエータ全体を金属製とした場合などにおける成形加工上の困難性を低減することができる。
また、ラジエータキャップが装着されるアダプタリングにリザーバタンクへの接続管が付設されているので、ラジエータキャップに設けられたプレッシャバルブやバキュームバルブにより、ラジエータ内の圧力に応じてラジエータ内の冷却水をリザーバタンクに送ったり、リザーバタンク内の冷却水をラジエータに送って、ラジエータ内の圧力を調整することができる。また、ラジエータキャップの上記弁機構が当接する弁座をアダプタリング内に設ける必要性から、アダプタリング内の開口を小さくしなければならないが、アダプタリングを別部材として上下配管部の上端に取付けるようにしたので、上下配管部の内径を大きくとることができ、ラジエータホースから流入する冷却水の流れ抵抗を増大させることがない。

また、ラジエータホースから流入する冷却水が上下配管部の壁に衝突した後、上下配管部内で落下してコネクタ部からラジエータの冷却水導入管に流入する。その結果、冷却水が上下配管部の壁に衝突したり、落下するときに冷却水中に含まれる気泡が分離されて、上下配管部の上方に抜けてラジエータキャップから逃がされる。その結果、冷却水中に気泡が溜まるのを防止し、伝熱効率の低下を防ぐことができる。

本発明の第２は、前記第１の発明において、平面から見たときの前記コネクタ部と前記ラジエータホース取付け部とがなす角度が９０〜１８０°とされている管継手を提供するものである。

上記発明によれば、ラジエータ周辺の機器の設置状況に応じて、ラジエータホースの取付け角度を設定することができるので、配管作業がしやすくなる。

本発明の第３は、前記第１又は第２の発明において、前記ラジエータホース取付け部は、前記上下配管部の周壁から延出されており、前記ラジエータホース取付け部の基部に凸部が形成されていて、この凸部と前記上下配管部の周壁とによって、前記ラジエータホースが前記ラジエータホース取付け部に挿入されたとき、その先端位置を規制されるように構成されている管継手を提供するものである。

上記発明によれば、ラジエータホースをラジエータホース取付け部に差し込んだとき、ラジエータホース先端が上記凸部と上下配管部の周壁とに当接して差し込み位置が規制されるので、ラジエータホースを所定の位置までしっかりと差し込むことができる。また、上下配管部の周壁に凸部を設けるだけでよいので、コネクタの形状が簡素化され、成形金型を作りやすくなり、樹脂材料費も低減することができる。

本発明によれば、ラジエータに設けた１つの配管取付け部にラジエータホースと注水口との両方を取付けることができるので、ラジエータの配管取付け部の構造を簡素化することが可能となり、ラジエータ全体を金属製とした場合などにおける成形加工上の困難性を低減することができる。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。図１〜３には、本発明による
管継手の一実施形態が示されている。

図３に示すように、エンジン１０はラジエータ２０に、ラジエータホース２１、２２を介して接続されている。冷却水の送出側のラジエータホース２１は、一端がラジエータ２０の下部に連結され、他端がエンジン１０に連結されている。冷却水の返送側のラジエータホース２２は、一端がエンジン１０に連結され、他端が本発明による管継手３０を介してラジエータ２０の上部に連結されている。

冷却水は、図３中の矢印で示すようにラジエータ２０から、送出側のラジエータホース２１を通ってエンジン１０に送られ、エンジン１０内を通過して温められた冷却水は、返送側のラジエータホース２２を通して、本発明による管継手３０を介してラジエータ２０に返送される。

図１に示すように、ラジエータ２０の上部背面側には、冷却水導入管２３が形成されている。この冷却水導入管２３は、その先端部２３ａが縮径されており、基端側にテーパー状に拡径するテーパー部２３ｂを有し、このテーパー部２３ｂの更に基端側に環状の溝２３ｃを有している。

本発明の管継手３０は、上記冷却水導入管２３に連結されるコネクタ部３１と、この
コネクタ部３１から上方に延びる上下配管部３２と、この上下配管部３２の周壁から側方に延出されたラジエータホース取付け部３３と、前記上下配管部３２の上端部にアダプタリング３４を介して装着されるラジエータキャップ３５とを有している。コネクタ部３１には、門型に屈曲されたワイヤーからなるストッパー３６が取付けられる。

図２を併せて参照すると、コネクタ部３１は、前記冷却水導入管２３を挿入する挿入口３７を有し、その周壁に前記ストッパー３６が挿入される円弧状のスリット３７ａを有している。また、コネクタ部３１の周壁には、前記ストッパー３６の両端部が係止される凹部３８が設けられている。このコネクタ部３１は、ラジエータ２０の冷却水導入管２３を、挿入口３７に差し込むことによって、ストッパー３６の前記スリット３７ａから内周側に突出した部分が、前記冷却水導入管２３の円弧状の溝２３ｃに、嵌合して抜け止めがなされる。このようなコネクタの構造は、既に周知であり、例えば、本出願人による特開２００３−２１２８７号公報に記載されたような構造を採用することができる。

ラジエータホース取付け部３３は、上下配管部３２の周壁から側方に延出されており、このラジエータホース取付け部３３に、前記返送側のラジエータホース２２の端部を差し込むことによって、ラジエータホース２２が管継手３０に連結されるようになっている。ラジエータホース取付け部３３の先端部３９は、テーパー状に縮径されており、ラジエータホース２２を装着しやすくなっている。また、ラジエータホース取付け部３３の基部には、フランジ４０が形成されており、ラジエータホース２２を挿入したときの先端部を位置決めするようになっている。

上下配管部３２の上端開口部には、アダプタリング３４の基部４１が溶着により接合されている。アダプタリング３４は、その周壁から外方に突出するリザーバタンクへの接続管４５が付設されている。この接続管４５に、図示しないリザーバタンクに連結されたチューブが接続されるようになっている。

アダプタリング３４の上端開口は注水口４２をなし、これにラジエータキャップ３５が装着されるようになっている。ラジエータキャップ３５は、その差し込み部に雄ネジ４６を有し、アダプタリング３４の内周には、この雄ネジ４６に螺合する図示しない雌ネジが形成されている。また、アダプタリング３４の下部内周には、ラジエータキャップ３５の図示しない弁体が当接する弁座４３が形成されており、この弁座４３の中央部に、連通孔４４が形成されている。

次に、この管継手３０の作用について説明する。
エンジンからラジエータに冷却水を戻す返送側のラジエータホース２２を、ラジエータ２０の冷却水導入管２３に連結する際には、まず、ラジエータホース２２の一端を、管継手３０のラジエータホース取付け部３３に差し込んで、図示しないホースバンド等で固定する。

この状態で、コネクタ部３１の挿入口３７に、ラジエータ２０の冷却水導入管２３を差し込むと、ストッパー３６が押し広げられた後、冷却水導入管２３の環状の溝２３ｃに嵌合し、管継手３０のコネクタ部３１が冷却水導入管２３に連結される。

そして、管継手３０は、上下配管部３２の上部にアダプタリング３４を介して、ラジエータキャップ３５が取り付けられており、このラジエータキャップ３５を取り外して、注水口４２から冷却水を注入できるようになっている。また、アダプタリング３４に形成された接続管４５に、リザーバタンクに接続されるチューブを連結することにより、リザーバタンクへの配管接続もなされる。

したがって、この管継手３０によれば、ラジエータ２０に設けた冷却水導入管２３を介して、注水口４２及びラジエータキャップ３５の取付けも行うことができ、ラジエータ２０の配管取付け部の数を減らし、ラジエータ２０全体を、例えば金属製とした場合等における成形加工上の困難性を低減することができる。

また、上下配管部３２に対するラジエータホース取付け部３３の突出方向を適宜設定することにより、ラジエータホース２２を所望の角度からラジエータ２０に連結することが可能となり、ラジエータ２０の周辺に配置された機器に干渉しないように、ラジエータホース２０を配置して、配管作業をし易くすることができる。

なお、コネクタ部３１に対するラジエータホース取付け部３３の配置角度は、平面的に見たとき両者のなす角度が９０〜１８０°に設定されることが好ましい。それによって、ラジエータホース２２のラジエータ２０に対する取付け角度が、直角から平行な角度の間で設定されるので、ラジエータホース２２の配管を適切な状態に設定することが可能となる。

また、この実施形態では、ラジエータホース取付け部３３の位置が、コネクタ部３１の位置よりも高い位置とされている。このため、図２（ｂ）に示すように、ラジエータホース取付け部３３から流入する冷却水は、上下配管部３２内に入って上下配管部３２の内壁に衝突した後、下方に落下し、コネクタ部３１と上下配管部３２とが連結された屈曲部に更に衝突した後、コネクタ部３１からラジエータ２０の冷却水導入管２３に流入する。

このように、冷却水の通路に、冷却水が衝突する壁や、所定の高さで落下する段部が設けられているため、冷却水中に含有される気泡が衝突時の衝撃で流出し易くなり、流出した気泡は上下配管部３２の上方へ浮上して、ラジエータキャップ３５の図示しない弁機構により、例えば、リザーバタンク等へ流出される。その結果、冷却水中に気泡が溜まって、圧力変動等が生ずることを防止できる。

図４には、本発明による管継手３０の他の実施形態が示されている。この管継手３０ａは、前記図１〜３に示した管継手３０と、基本的に同じ構造をなしている。したがって、同一部分には同符号を付して、その説明を省略することにする。なお、以下の実施形態においても同様である。

この管継手３０ａにおいては、ラジエータホース取付け部３３の基部側に、一対の凸部５０が形成されている点が、前記実施形態と異なっている。この凸部５０は、ラジエータホース取付け部３３の周壁の水平方向に対向する部分に、対になって設けられており、ラジエータホース取付け部３３が上下配管部３２と合流する上下の角部５１，５２とほぼ同じ位置になるように配置されている。

この凸部５０は、前記実施形態における環状のフランジ４０に変わるものであり、ラジエータホース２２を挿入したときに、ラジエータホース２２の先端部が上記凸部５０及び上下配管部３２の周壁に当接して、挿入位置を規制する役割をなしている。このように、フランジ４０の代わりに、凸部５０を設けることにより、管継手３０ａの形状を簡素化し、成形金型等の設計を容易にすることができる。また、樹脂材料費を低減することができる。

図５には、本発明による更に他の実施形態が示されている。この管継手３０ｂは、ラジエータホース取付け部３３が、コネクタ部３１と同じ高さで上下配管部３２に連結されている点が相異する。この実施形態では、ラジエータホース取付け部３３とコネクタ部３１とが近接しているため、ラジエータホース２２がラジエータ２０の冷却水導入管２３に近づき、連結部の剛性をより高めることができる。

図６には、本発明による更に他の実施形態が示されている。この管継手３０ｃは、ラジエータホース取付け部３３が上下配管部３２の下端部に設けられている。したがって、ラジエータホース２２は、下方から管継手３０のラジエータホース取付け部３３に連結されるようになっている。この管継手３０ｃにおいては、上下配管部３２とラジエータホース取付け部３３が同心状の一本の管で構成されるため、形状が簡略化されて、成形がし易く、成形用金型の設計が容易となる。

このように、ラジエータホース取付け部３３の方向や取付け位置を変えることにより、ラジエータ２０の周辺機器によって定められる設置スペースに応じた配管が可能となる。

本発明は、内燃機関からラジエータに冷却水を戻すラジエータホースをラジエータに連結すると共に、ラジエータキャップが装着された注水口をも兼ねた管継手として利用できる。

ラジエータの冷却水導入管と本発明による管継手との配置状態を示す説明図である。本発明による管継手の一実施形態を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。同管継手を用いてエンジンとラジエータとを、ラジエータホースで連結した状態を示す斜視図である。本発明による管継手の他の実施形態を示す斜視図である。本発明による管継手の更に他の実施形態を示す斜視図である。本発明による管継手の更に他の実施形態を示す斜視図である。

符号の説明

１０エンジン
２０ラジエータ
２２返送側のラジエータホース
２３冷却水導入管
３０管継手
３１コネクタ部
３２上下配管部
３３ラジエータホース取付け部
３４アダプタリング
３５ラジエータキャップ
５０凸部

Claims

ラジエータ用の管継手において、
ラジエータの冷却水導入管に連結されるコネクタ部と、
このコネクタ部から上方に伸びる上下配管部と、
この上下配管部の前記コネクタ部より高い位置から延出され、内燃機関からラジエータに冷却水を戻すためのラジエータホースに接続されるラジエータホース取付け部と、
前記上下配管部の上部に装着されたラジエータキャップとを備え、
前記上下配管部の上端に、リザーバタンクへの接続管が付設されたアダプタリングが取付けられ、このアダプタリングに前記ラジエータキャップが装着されており、
前記アダプタリング内に、前記ラジエータキャップの弁体が当接する弁座が、前記上下配管部の内径よりも小さい内径で形成され、前記上下配管部の内径は、前記アダプタリングの最大内径とほぼ同じ内径で形成されていることを特徴とする管継手。
平面から見たときの前記コネクタ部と前記ラジエータホース取付け部とがなす角度が９０〜１８０°とされている請求項１記載の管継手。
前記ラジエータホース取付け部は、前記上下配管部の周壁から延出されており、前記ラジエータホース取付け部の基部に凸部が形成されていて、この凸部と前記上下配管部の周壁とによって、前記ラジエータホースが前記ラジエータホース取付け部に挿入されたとき、その先端位置を規制されるように構成されている請求項１又は２記載の管継手。