JP5366568B2 - 車両水冷構造 - Google Patents

Description

本発明は、キャブチルトをすることなしに冷却水を車両前方から供給できるようにした車両水冷構造に関する。

図６はキャブ１をシャーシ２に対してチルト（前傾）させてエンジン３周りのメンテナンス等が行えるようにした車両を示しており、図７は図６のようなキャブチルトを行う車両に備えられる車両水冷構造の一例を示す概略側面図である。図７に示すウォータポンプ４から吐出される冷却水は、エンジン３、及びエンジン３の排気ガスの一部を吸気に再循環させるＥＧＲ装置に備えられて再循環ガスを冷却するＥＧＲクーラ５に供給管６，７により供給して冷却を行い、冷却後の冷却水は戻り管８によりサーモスタット９へ戻すようにしており、サーモスタット９は、前記冷却後の冷却水を直接前記ウォータポンプ４へ供給するか又はラジエータ１０を通過して前記ウォータポンプ４へ供給するかを切り換えるようにしており、これにより水冷系統が構成されている。

前記ラジエータ１０の後方におけるエンジン３及びＥＧＲクーラ５を含む水冷系統の最上レベルよりも高い位置には、冷却水の気液分離を行うようにしたへッダタンク１１を設けている。へッダタンク１１の最上部には開閉して冷却水を注入するようにした弁付キャップ１２が設けてあり、弁付キャップ１２からへッダタンク１１に供給された冷却水は、配管１３により前記ウォータポンプ４の入口に供給されるようになっている。

前記エンジンの上部に設けられているＥＧＲクーラ５の最上部は配管１４により前記ヘッダタンク１１に接続されて気液分離を行うようになっており、又、ラジエータ１０の最上部は配管１５により前記ヘッダタンク１１に接続されて気液分離を行うようになっている。ここで、ヘッダタンク１１は例えば５リットルの容積を有しており、又、上部に備えている弁付キャップ１２はキャップ開弁圧が例えば５０ｋＰａに設定されている。

一方、前記ラジエータ１０の前部上側にはリザーブタンク１６が配置してあり、前記ヘッダタンク１１の最上部に一端を接続した連通管１７の他端がリザーブタンク１６の下端に接続してあり、リザーブタンク１６の上端は前記ヘッダタンク１１の上端よりも高い位置において大気開放されている。ここで、リザーブタンク１６は例えば５リットルの容積を有している。

図６、図７に示した車両よりも以前の従来の車両においては、前記ヘッダタンク１１をラジエータ１０の上部に設置することによって、ヘッダタンク１１に対する給水を車両の前方から容易に行なえるようにしたものが実施されてきた。

しかし、近年の車両においてはラジエータ１０が大型化したこと等からラジエータ１０上にヘッダタンク１１を設置することがスペース的に困難となって来ている。即ち、給水用の弁付キャップ１２はヘッダタンク１１の最上部に設ける必要があり、この弁付キャップ１２を外して上部からヘッダタンク１１へ給水するためにはヘッダタンク１１の上部に給水のための更なる余分なスペースが必要であり、このようにヘッダタンク１１の占有高さ寸法が大きいことから大型のラジエータを設置することが制約されてしまう問題を有していた。従って、このような問題から、図７に示すようにラジエータ１０の後方にヘッダタンク１１を設置することが一般に行われている。

尚、車両用水冷系統のエア抜き構造について技術開示した先行技術情報としては、本発明と同じ出願人による下記の特許文献１がある。

特開２００３−２７８５４４号公報

しかしながら、前記図７に示した車両水冷構造及び特許文献１に示される構造は、ラジエータ１０の後方にヘッダタンク１１を設けているために、該ヘッダタンク１１に対して給水を行う場合には、図６に示すようにキャブチルトを行なってキャブ１の下側を開放しないとヘッダタンク１１にアクセスすることができないために、ヘッダタンク１１に対して給水を行う度にキャブチルトを行う必要があって操作が面倒であると共に、キャブチルトを行う時間分だけ給水時間が長くなるという問題を有していた。

更に、ヘッダタンク１１に備えられる弁付キャップ１２は、図６に示すように作業員の手が届き難い（アクセス性が悪い）位置にあり、よって給水時にはキャブ１を避けて窮屈な姿勢で作業することが余儀なくされるという問題を有していた。

又、ヘッダタンク１１をラジエータ１０の後方に設置しているために、ヘッダタンク１１に対してウォータポンプ４の入口を接続する配管１３、ＥＧＲクーラ５を接続する配管１４、ラジエータ１０を接続する配管１５及びリザーブタンク１６を接続する連絡管１７の夫々の長さが長くなり、このような長い配管を狭隘なエンジン３の周辺に引き回すことは設計上不利となっていた。

本発明は、斯かる実情に鑑みてなしたもので、キャブチルトをすることなしに冷却水を車両前方から供給できるようにした車両水冷構造を提供しようとするものである。

本発明は、ウォータポンプから吐出される冷却水をエンジン及びＥＧＲクーラに供給して冷却を行い、冷却後の冷却水はサーモスタットを介して直接前記ウォータポンプへ供給するか又はラジエータを通過して前記ウォータポンプへ供給する切り換えを行う水冷系統を備えたキャブチルト式車両に搭載される車両水冷構造であって、
前記水冷系統の最上レベルよりも高くなるようにラジエータの上部に配置して前記ウォータポンプの入口に接続した扁平形状のエクスパンションタンクを設け、該エクスパンションタンクの前面に、キャブフロントリッドの開作動時に車両前方からエクスパンションタンクに給水できるようにした給水コネクタを備え、
前記エクスパンションタンクは、冷却水の気液分離を行うと共に冷却水の膨張を吸収できる容積を備え、且つ水冷系統内を所定の設定圧以下に保持して閉ループを形成するようにした弁付キャップを有し、
キャブ前面の構造部材の下端と前記弁付キャップとの間の隙間を必要最小限とし、前記弁付キャップは、キャブチルトを行なった時のみ必要に応じて開閉することにより冷却水の注入が行えるようにしたことを特徴とする。

而して、上記手段では、エクスパンションタンクへの給水時は、キャブフロントリッドを開作動するとエクスパンションタンクの前面に備えた給水コネクタが露出するので、該給水コネクタを介して車両の前方から容易に給水することができる。

本発明の車両水冷構造によれば、ラジエータの上部に、水冷系統の最上レベルよりも高くなるようにしたエクスパンションタンクを設け、該エクスパンションタンクの前面に、キャブフロントリッドの開作動時に車両前方からエクスパンションタンクに給水できるようにした給水コネクタを備えたことにより、キャブフロントリッドを開放することによってエクスパンションタンクの前面に備えた給水コネクタが露出するので、この給水コネクタを用いて、キャブチルトを行うことなしに、車両の前方から容易に給水できる効果がある。

このとき、エクスパンションタンクの前面に給水コネクタを設けて給水を行うようにしたので、エクスパンションタンクは扁平な形状にして高さ寸法を小さく抑えることができ、よって大型のラジエータの設置が可能になる効果がある。

エクスパンションタンクは、冷却水の気液分離を行うと共に冷却水の膨張を吸収できる容積を備え、且つ水冷構造内を所定の設定圧以下に保持して閉ループを形成するようにした弁付キャップを有しているので、単一のエクスパンションタンクによって冷却水の気液分離と膨張吸収を行える効果がある。

又、エクスパンションタンクをラジエータの上部に設置したので、ウォータポンプの入口との間、ＥＧＲクーラとの間及びラジエータとの間等を短い配管で接続することができ、長い配管を引き回す必要をなくすことができる効果がある。

本発明を実施する形態の一例を示す概略側面図である。 キャブフロントリッドを上方に開作動させた状態におけるキャブの正面図である。 図１と同様に車両を側方から見た場合における構造の詳細を示す側面図である。 エクスパンションタンクに備える給水コネクタと、該給水コネクタに嵌合する給水ソケットの構成を示す部品図である。 給水ソケットを給水コネクタに嵌合させて給水を行う状態を示す断面図である。 キャブチルトを行う車両の一例を示す側面図である。 キャブチルトを行う車両に一般に備られている水冷系統の一例を示す概略側面図である。

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。

図１は図７の従来の装置に適用した本発明を実施する形態の一例を示す概略側面図であり、図１中、図７と同一のものには同じ符号を付して説明は省略する。図１に示すように、ウォータポンプ４から吐出される冷却水は供給管６，７によりエンジン３及びＥＧＲクーラ５に供給されて夫々を冷却し、冷却後の冷却水は戻り管８によりサーモスタット９に送られ、該サーモスタット９は冷却水を、ラジエータ１０を介してウォータポンプ４に送るか、又は直接ウォータポンプ４に送るかを切り換えるようになっている。

前記ラジエータ１０の上部には、図１〜図３に示すように、エクスパンションタンク１８を設置する。このエクスパンションタンク１８は、図２に示す如く左右に延びた扁平な形状を有しており、且つエクスパンションタンク１８の前面には、図２、図３に示す如く、キャブ１の全面に備えられているキャブフロントリッド１９を矢印で示すように上方へ開作動させた時に露出して、車両の前方からエクスパンションタンク１８への給水を行なえるようにした給水コネクタ２０を設けている。

給水コネクタ２０は、図４に示すように、押付けによって開く逆止弁２１を内部に備えており、前記エクスパンションタンク１８の前面に固定されたネジ付きのプラグ２２にねじ込んで装着されている。又、給水管２３の先端には、押付けによって開く前記逆止弁２１とは逆向きの逆止弁２４を内部に備えた給水ソケット２５が固定されており、この給水ソケット２５を前記給水コネクタ２０に嵌合させて押込むことにより、図５に示すように逆止弁２１，２４同士が押されて開くことにより給水が行なわれるようになっている。ここで、給水ソケット２５には給水コネクタ２０に嵌合した状態を保持するようにしたボール２６を有している。

前記エクスパンションタンク１８に供給された冷却水は、図１に示すように、給水用の短い配管２７によって前記ウォータポンプ４の入口に供給されるようになっている。更に、ＥＧＲクーラ５の最上部は、上部のエクスパンションタンク１８に対して短い配管２８により接続されており、又、ラジエータ１０の最上部は、上部のエクスパンションタンク１８に対して短い配管２９により接続されている。ここで、エクスパンションタンク１８とサーモスタット９との間を短い配管９ａで接続するようにしてもよい。

エクスパンションタンク１８は、上記水冷系統における冷却水の気液分離を行うと共に冷却水の膨張を吸収できる容積を備えている。即ち、図７のヘッダタンク１１の容積とリザーブタンク１６の容積とを加算したものと略等しい例えば１０リットルの容積を有している。そして、エクスパンションタンク１８の上部には、水冷系統内を所定の設定圧以下に保持して閉ループを形成するようにした弁付キャップ３０を備えている。この弁付キャップ３０のキャップ開弁圧は、図７に示した従来の弁付キャップ１２よりも高い圧力である例えば７０ｋＰａに設定されている。

前記弁付キャップ３０は、図６のようにキャブチルトを行なった時のみ必要に応じて開閉することにより冷却水の注入が行えるようになっており、従って、図２、図３に示すようにキャブ１前面の構造部材の下端と弁付キャップ３０との間は接近した僅かな隙間となっている。ここで、図３は図１と同様に車両を側方から見た場合における構造の詳細を示したものであり、図３では、ラジエータ１０の前側には、図示しないターボチャージャのコンプレッサからの吸気を冷却してエンジンの吸気側に供給するためのインタークーラ３１が配置されており、又ラジエータ１０の後側には冷却ファン３２が設けられているが、水冷系統の基本的な構成は図１と同様である。

而して、図１〜図３に示したエクスパンションタンク１８に対して給水する際には、図２、図３に示すようにキャブフロントリッド１９を矢印で示すように上方に開作動させる。すると、前記ラジエータ１０の上部に設置した扁平形状のエクスパンションタンク１８及び該エクスパンションタンク１８の前面に備えられた給水コネクタ２０が露出する。

従って、図５に示すように、給水管２３に備えた給水ソケット２５を前記給水コネクタ２０に押し込んで嵌合すると、給水ソケット２５から給水コネクタ２０を介してエクスパンションタンク１８に給水が行われる。このように、キャブチルトを行うことなしに、車両の前方からエクスパンションタンク１８に対して容易に給水することができ、よって給水作業を短時間で能率的に行うことができる。

又、エクスパンションタンク１８の前面に給水コネクタ２０を設けて給水を行うようにしたので、エクスパンションタンク１８は扁平な形状として高さ寸法を小さく抑えることができ、よって大型のラジエータ１０の設置を可能にできる。

エクスパンションタンク１８は、冷却水の気液分離を行うと共に冷却水の膨張を吸収できる容積を備え、且つ水冷系統内を所定の設定圧以下に保持して閉ループを形成するようにした弁付キャップ３０を有しているので、単一のエクスパンションタンク１８からなる簡略な構成によって冷却水の気液分離と膨張吸収とを行うことができる。即ち、水冷系統内の気泡はエクスパンションタンク１８に集められるようになるが、弁付キャップ３０によって設定されている例えば７０ｋＰａの圧力によって、沸点が上がり気泡は出にくくなる。

又、エクスパンションタンク１８をラジエータ１０の上部に設置したので、ウォータポンプ４の入口との間、ＥＧＲクーラ５との間、ラジエータ１０との間及びサーモスタット９との間を夫々短い配管２７，２８，２９，９ａによって接続することができ、図７の場合のように長い配管を狭隘なエンジン３周りに引き回す必要をなくすことができる。

なお、本発明は上記形態にのみ限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

１ キャブ
３ エンジン
４ ウォータポンプ
５ ＥＧＲクーラ
９ サーモスタット
１０ ラジエータ
１８ エクスパンションタンク
１９ キャブフロントリッド
２０ 給水コネクタ
３０ 弁付キャップ

Claims (1)

1. ウォータポンプから吐出される冷却水をエンジン及びＥＧＲクーラに供給して冷却を行い、冷却後の冷却水はサーモスタットを介して直接前記ウォータポンプへ供給するか又はラジエータを通過して前記ウォータポンプへ供給する切り換えを行う水冷系統を備えたキャブチルト式車両に搭載される車両水冷構造であって、
   前記水冷系統の最上レベルよりも高くなるようにラジエータの上部に配置して前記ウォータポンプの入口に接続した扁平形状のエクスパンションタンクを設け、該エクスパンションタンクの前面に、キャブフロントリッドの開作動時に車両前方からエクスパンションタンクに給水できるようにした給水コネクタを備え、
   前記エクスパンションタンクは、冷却水の気液分離を行うと共に冷却水の膨張を吸収できる容積を備え、且つ水冷系統内を所定の設定圧以下に保持して閉ループを形成するようにした弁付キャップを有し、
   キャブ前面の構造部材の下端と前記弁付キャップとの間の隙間を必要最小限とし、前記弁付キャップは、キャブチルトを行なった時のみ必要に応じて開閉することにより冷却水の注入が行えるようにしたことを特徴とする車両水冷構造。

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