JP6503910B2 - 車両用リザーブタンク - Google Patents

Description

本発明は、車両用リザーブタンクに関し、特に、車両に搭載されるラジエータに接続され、ラジエータに供給される冷却水を貯留する車両用リザーブタンクに関する。

自動車等の車両には内燃機関を冷却するためのラジエータが搭載されており、内燃機関とラジエータとは、配管によって連結されることで冷却水を循環するための冷却水通路が構成されている。

冷却水通路には冷却水の温度変化によって生じる冷却水の体積の増減に対応するため、あるいは、冷却水が減少したときに冷却水の補充を行うために、冷却水を貯留するリザーブタンクが設けられている。リザーブタンクは、冷却水を貯留するための内部の空間を大気圧にするために、リザーブタンクの上面に、リザーブタンクの内部の空間と外部とを連通する大気開放通路が設けられている。

従来、このような構成を有する車両用リザーブタンクでは、車両の急発進、急停止および悪路走行等によって車体の揺動が大きい場合にリザーブタンクの内部で冷却水が揺動する。この揺動した冷却水は、大気開放通路に浸入し、大気開放通路から水漏れが発生するおそれがある。
特に、リザーブタンクが上下方向に短くなるように小型化された場合には、冷却水の水面と大気開放通路との距離が短いため、大気開放通路から冷却水がより漏れ易い。

これに対して、冷却水の水面と大気開放通路との距離を長くすることで、水漏れを防止することができる反面、リザーブタンクが上下方向に長くなり大型化してしまう。したがって、リザーブタンクを小型化したままで水漏れを防止することができない。

従来、リザーブタンクを小型化しつつ水漏れを防止するものとしては、タンク本体内の上側部から注水口端部に亘って、第１バッフルプレートと第２バッフルプレートとによって上下方向にラビリンス流路を形成したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
このリザーブタンクにあっては、タンク本体内の冷却水が揺動した場合でも、ラビリンス流路によって冷却水の揺動を減衰し、冷却水が注水口端部から排水路を経由して外部へ漏れることを防止できる。

特許第３９８４０６８号公報

このような従来の車両用リザーブタンクは、タンク本体内に第１バッフルプレートと第２バッフルプレートとによって上下方向にラビリンス流路を形成しているので、リザーブタンクの内部の形状が複雑になってしまい、リザーブタンクを分割成形等によって形成する必要がある。

また、ラビリンス流路が邪魔になり、リザーブタンクの内部に、リザーブタンクの内部から注水口端部を通してラジエータに冷却水を吸い上げる内部ホース等を設置できない。これにより、リザーブタンクの下部にリザーブタンクの内部と連通するホース取付け部を設けなければならない。

このため、リザーブタンクにホース取付けを形成するための穴開け加工、ホース接触面のバリ取り加工等を施さなくてはならず、リザーブタンクの製造作業の作業性が悪化するおそれがある。

本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、小型化されたリザーブタンクであっても、リザーブタンクの製造作業の作業性を向上させてリザーブタンクからの水漏れを防止できる車両用リザーブタンクを提供することを目的とするものである。

本発明は、冷却水を貯留する本体部と、鉛直方向において本体部の上面に形成され、本体部の内部と外部とを連通する大気開放通路と、本体部の内部とラジエータとを連通する連通路が形成された連通パイプとを備え、電動ファンを有するファンシュラウドに取付けられることにより、車両に搭載されるリザーブタンクであって、本体部は、本体部の水平方向の一方側に位置し、鉛直方向において冷却水の水面からの深さが最も深くなるように下方に延びる最深部を有し、大気開放通路および連通パイプが、本体部の水平方向の他方側の上面に設置され、本体部は、本体部の水平方向の他方側の底面から最深部に向かい、電動ファンの外形形状に沿って湾曲する外周面を有し、本体部の内部に設置され、連通パイプから最深部まで本体部の湾曲する外周面に沿って延びる内部ホースを有し、本体部は、水平方向において、最深部と鉛直方向において対向する本体部の上面と大気開放通路との間に突出部を有し、突出部は、本体部の上面から本体部の内方に向かって突出する。

このように上記の本発明によれば、冷却水の水面と大気開放通路との距離が短くても、揺動した冷却水を突出部に衝突させて落下させることで、大気開放通路から冷却水が漏れることを防止でき、リザーブタンクを小型化できる。

また、本体部の内部にバッフルプレート等を設けることを不要にして冷却水が漏れることを防止できるので、リザーブタンクの形状が複雑になることを防止して、リザーブタンクを分割成形等によって製造することを不要にできる。

これに加えて、例えば、本体部の内部に、本体部の内部からラジエータに冷却水を吸い上げる内部ホース等を設置することができ、本体部の下部に本体部の内部と連通するホース取付け部を設けることを不要にできる。

このため、本体部にホース取付けを形成するための穴開け加工、ホース接触面のバリ取り加工等を施すのを不要にできる。
以上の結果、リザーブタンクの製造作業の作業性を向上できる。

図１は、本発明の車両用リザーブタンクの一実施の形態を示す図であり、リザーブタンクが搭載されたラジエータの後面図である。 図２は、本発明の車両用リザーブタンクの一実施の形態を示す図であり、リザーブタンクの後面図である。 図３は、本発明の車両用リザーブタンクの一実施の形態を示す図であり、リザーブタンクの上面図である。 図４は、本発明の車両用リザーブタンクの一実施の形態を示す図であり、リザーブタンクの側面図である。 図５は、本発明の車両用リザーブタンクの一実施の形態を示す図であり、図３のＶ−Ｖ方向矢視断面図である。 図６は、本発明の車両用リザーブタンクの一実施の形態を示す図であり、図３のＶI−ＶI方向矢視断面図である。

以下、本発明に係る車両用リザーブタンクの実施の形態について、図面を用いて説明する。
図１〜図６は、本発明に係る一実施の形態の車両用リザーブタンクを示す図である。なお、図１〜図５において、左右前後方向は、運転席から見た車両の左右前後方向を表す。

まず、構成を説明する。
図１において、自動車等の車両に搭載されるラジエータ１は、コア部２と、コア部２の上部に設けられたアッパタンク３と、コア部２の下部に設けられたロアタンク４とを有する。

アッパタンク３には冷却水導入部３Ａが形成されている。冷却水導入部３Ａは、図示しないアッパホースを介して図示しないエンジンに接続されており、エンジンから排出される冷却水は、冷却水導入部３Ａを通してアッパタンク３に導入される。

コア部２は、四角形状に形成されており、アッパタンク３に導入された冷却水を下方に流通し、流通過程で冷却水を冷却する。
ロアタンク４には冷却水排出部４Ａが形成されている。冷却水排出部４Ａは、図示しないロアホースを介してエンジンに接続されており、コア部２からロアタンク４に導入された冷却水は、冷却水排出部４Ａからロアホースを介してエンジンに供給される。

コア部２の後部にはファンシュラウド５が取付けられており、ファンシュラウド５は、電動ファン６を備えている。電動ファン６は、走行風の無い、または少ない停車時、低速走行時に回転してコア部２を通過する風を発生させ、コア部２に流れる冷却水を冷却する。
ファンシュラウド５は、コア部２全体に電動ファン６による風の発生が起きるようにするとともに、電動ファン６の気流の巻き返しを防ぐはたらきをする。アッパタンク３には圧力キャップ７が取付けられている。

図２〜図４において、リザーブタンク８は、冷却水を貯留する本体部９を備えている。本体部９に貯留される冷却水は、冷却水が冷えた状態で図２のＦＵＬＬレベル９ａとＬＯＷレベル９ｂとの間に水面Ｗが位置するように調整される。本実施の形態では、規定量の冷却水としてＦＵＬＬレベル９ａとなるように冷却水が貯留される。

本体部９は、水平方向の一方側（車幅方向の一方側）に片寄った最深部２１を有し、最深部２１は、鉛直方向Ａにおいて冷却水の水面Ｗからの深さが最も深くなるように下方に延びている。すなわち、最深部２１における冷却水の底面は、本体部９の鉛直方向Ａにおいて最も深い位置に位置している。図２において、符号Ｌ１で示す範囲が最深部２１の車幅方向の範囲である。

本体部９の上部には膨出部２２が設けられており、膨出部２２は、水平方向の他方側（車幅方向の他方側）に片寄って形成されている。また、本体部９の鉛直方向Ａと直交し、本体部９の一方側から他方側に延びる方向を第１の水平方向Ｂとした場合に、膨出部２２は、本体部９の上部から第１の水平方向Ｂと直交する第２の水平方向Ｃに膨れ出ている（図３参照）。

図６において、膨出部２２には開口端９Ｃが形成されており、開口端９Ｃにはキャップ１０が着脱自在に設けられている。キャップ１０には大気開放パイプ１１および連通パイプ１２が設けられている。

大気開放パイプ１１は、キャップ１０と一体で形成されており、大気開放パイプ１１は、キャップ１０の上面に形成された開口部１１ａから外方に屈曲して設けられ、本体部９の内部と外部とを連通する大気開放通路１１ｂを有する。これにより、本体部９の内部が大気圧に維持される。

本実施の形態のキャップ１０は、本体部９の上面９Ａの一部を構成しており、大気開放通路１１ｂを有する大気開放パイプ１１は、本体部９の上面９Ａに設けられている。
連通パイプ１２は、キャップ１０と一体に形成されており、連通パイプ１２の内部には本体部９の内部と外部とを連通する連通路１２Ａが形成されている。本体部９の外部側に位置する連通パイプ１２の一端部には外部ホース１３の一端部が接続されており、外部ホース１３の他端部は、アッパタンク３の圧力キャップ７の取付部近傍に接続されている。

本体部９の内部側に位置する連通パイプ１２の他端部には内部ホース１５の一端部が接続されている。内部ホース１５は、本体部９の内部に設置されており、内部ホース１５の他端部は、ＬＯＷレベル９ｂよりも鉛直方向下方に延びている。

圧力キャップ７は、図示しない加圧弁および負圧弁を備えている。加圧弁は、エンジン、ラジエータ１、アッパホースおよびロアホースによって構成される冷却水通路内を流れる冷却水が高温になり、冷却水通路内の圧力が上昇したときに、開弁する。これにより、冷却水は、冷却水通路から外部ホース１３、連通パイプ１２および内部ホース１５を通して本体部９に流れ、本体部９に一時貯留される。

負圧弁は、冷却水通路を流れる冷却水の温度が高温から低温になり、冷却水通路内の圧力が低下したときに、開弁する。これにより、冷却水は、本体部９から内部ホース１５、連通パイプ１２および外部ホース１３を通して冷却水通路に流れ、冷却水通路が冷却水で満たされる。

本体部９の内部に設置された内部ホース１５の他端部がＬＯＷレベル９ｂよりも下方に延びているので、本体部９に充填される冷却水の水面が低い場合であっても、本体部９から冷却水を確実に吸い上げることができる。
このようにリザーブタンク８は、冷却水通路を流れる冷却水の温度変化によって生じる冷却水の体積の増減に対応して、冷却水を貯留する。

図２、図３において、符号Ｌ２は、本体部９に常時貯留される冷却水の範囲を示している。図２において、符号Ｌ３は、本体部９に一時的に貯留される冷却水の範囲を示している。

図５において、本体部９の上面９Ａには、本体部９の内方に向かって突出する突出部２３が形成されている。
図２において、突出部２３は、第１の水平方向Ｂにおいて、最深部２１と鉛直方向において対向する本体部９の上面９ｃと大気解放パイプ１１、すなわち、大気解放通路１１ｂとの間に形成されている。

図２に示すように、本体部９に貯留される冷却水が規定量（冷却水の水面ＷがＦＵＬＬレベル９ａにある）である場合において、大気開放通路１１ｂは、冷却水の水面Ｗの第１の水平方向Ｂにおける端部Ｗ１から水平方向外方に外れた位置に設置されている。

図２において、本実施の形態のリザーブタンク８は、本体部９の上面９Ａから本体部９の内方に向かって突出部２３が形成されている。これにより、本体部９の外周面には凹部２４が形成される。

本実施の形態のリザーブタンク８は、凹部２４の壁部２４Ａに取付け穴２４ａが形成されている。このリザーブタンク８は、取付け穴２４ａを通してファンシュラウド５にボルト１６を締結することで、ファンシュラウド５に固定される（図１参照）。ここで、ファンシュラウド５は、本発明の被取付け部材を構成している。

このような構成を有するリザーブタンク８は、車両の急発進、急停止および悪路走行等によって車体の揺動が大きい場合に本体部９の内部で冷却水が揺動する。本実施の形態のリザーブタンク８によれば、本体部９が、水平方向において、最深部２１と鉛直方向において対向する本体部９の上面９ｃと大気開放通路１１ｂとの間に突出部２３を有する。

これにより、図５に示すように、揺動によって本体部９の周壁９Ｂを伝った冷却水Ｗ２が周壁９Ｂと突出部２３とによって囲まれる空間１７に伝わる。空間１７に伝わった冷却水Ｗ２は、突出部２３の周壁２３Ａに衝突することで、落下する。これにより、冷却水が大気開放通路１１ｂに指向することを防止できる。

また、本実施の形態のリザーブタンク８によれば、本体部９が、本体部９の水平方向の一方側に位置し、鉛直方向において冷却水の水面からの深さが最も深くなるように下方に延びる最深部２１を有し、大気開放通路１１ｂが、本体部９の水平方向の他方側の上面に設置される。これにより、冷却水の量が多く、冷却水の揺動が大きい最深部２１から大気開放通路１１ｂを離すことができる。このため、冷却水が大気開放通路１１ｂに指向することをより効果的に防止できる。

さらに、本実施の形態のリザーブタンク８によれば、突出部２３が、本体部９の上面９Ａから本体部９の内方に向かって突出しているため、突出部２３の底面２３Ｂを冷却水の水面に近接させることができる。
これにより、突出部２３の底面２３Ｂが壁となって揺動する冷却水Ｗ３を底面２３Ｂに衝突させて冷却水を下方に押し戻すことができる。これに加えて、冷却水Ｗ３を底面２３Ｂに衝突させることで、揺動する冷却のエネルギーを低下させて冷却水の揺動の増幅を抑えることができる。

このため、冷却水が大気開放通路１１ｂに指向することをより効果的に防止できる。この結果、大気開放通路１１ｂから水漏れが生じることを防止できる。
このように本実施の形態のリザーブタンク８によれば、冷却水の水面Ｗと大気開放通路１１ｂとの距離が短くても、揺動した冷却水を突出部２３に衝突させて落下させることで、大気開放通路１１ｂから冷却水が漏れることを防止でき、リザーブタンク８を小型化できる。

また、本体部９の内部にバッフルプレート等を設けることを不要にして冷却水が漏れることを防止できるので、リザーブタンク８の形状が複雑になることを防止することができる。このため、リザーブタンク８を分割成形等によって製造することを不要にして、一体成形することができる。なお、この本体部９は、ブロー成形等によって容易に成形することができる。

これに加えて、大気開放パイプ１１と冷却水の液面との間にバッフルプレートを設けることを不要にできるので、本体部９の内部に、本体部９の内部からラジエータ１に冷却水を吸い上げる内部ホース１５を設置することができる。

これにより、本体部９の下部に本体部９の内部と連通するホース取付け部を設けることを不要にでき、本体部９に、ホース取付けを形成するための穴開け加工、ホース接触面のバリ取り加工等を施すのを不要にできる。
以上の結果、リザーブタンク８の製造作業の作業性を向上できる。

また、本実施の形態のリザーブタンク８によれば、本体部９に貯留される冷却水が規定量である場合に、冷却水の水面Ｗの水平方向の端部Ｗ１から水平方向外方に外れた位置に、大気開放通路１１ｂを設置した。
これにより、冷却水が大気開放通路１１ｂに指向することをより効果的に防止でき、大気開放通路１１ｂから水漏れが生じることをより効果的に防止できる。

また、本実施の形態のリザーブタンク８によれば、本体部９の上部に大気開放通路１１ｂを有する膨出部２２が設けられ、本体部９の鉛直方向Ａと直交し、本体部９の一方側から他方側に延びる方向を第１の水平方向Ｂとした場合に、膨出部２２が、本体部９の上部から第１の水平方向Ｂと直交する第２の水平方向Ｃに膨れ出る。

これにより、冷却水の量が多く、冷却水の揺動が大きい最深部２１から大気開放通路１１ｂをより遠くに離すことができる。このため、冷却水が大気開放通路１１ｂに指向することをより効果的に防止でき、大気開放通路１１ｂから水漏れが生じることをより効果的に防止できる。

ここで、リザーブタンク８の固定方法について考えた場合、本体部９に、取付け穴を有して本体部９から突出する突出片を設け、突出片をファンシュラウド５にボルト締めすることが考えられる。ところが、本体部９に突出片を設けると、突出片の突出量分だけリザーブタンク８が大型化してしまう。

これに対して、本実施の形態のリザーブタンク８によれば、本体部９の上面９Ａから本体部９の内方に向かって突出部２３が形成されることで、本体部９の外周面に凹部２４が形成され、凹部２４の壁部２４Ａに本体部９をファンシュラウド５に固定するための取付け穴２４ａが形成される。
これにより、本体部９に突出片を設けることを不要にして、リザーブタンク８を被取付け部材であるファンシュラウド５に固定することができ、リザーブタンク８を小型化できる。なお、被取付け部材は、ファンシュラウド５に限定されるものではなく、ラジエータ１であってもよい。

本発明の実施の形態を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正および等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。

５...ファンシュラウド（被取付け部材）、８...リザーブタンク、９...本体部、９Ａ...上面、９ｃ...上面（最深部と鉛直方向において対向する本体部の上面）、１１ｂ...大気開放通路、２１...最深部、２２...膨出部、２３...突出部、２４...凹部、２４Ａ...壁部、２４ａ...取付け穴、Ａ...鉛直方向、Ｂ...第１の水平方向、Ｃ...第２の水平方向、Ｗ...冷却水の水面、Ｗ１...端部（冷却水の水面の水平方向の端部）

Claims (4)

1. 冷却水を貯留する本体部と、鉛直方向において前記本体部の上面に形成され、前記本体部の内部と外部とを連通する大気開放通路と、前記本体部の内部とラジエータとを連通する連通路が形成された連通パイプとを備え、電動ファンを有するファンシュラウドに取付けられることにより、車両に搭載されるリザーブタンクであって、
   前記本体部は、前記本体部の水平方向の一方側に位置し、鉛直方向において前記冷却水の水面からの深さが最も深くなるように下方に延びる最深部を有し、
   前記大気開放通路および前記連通パイプが、前記本体部の水平方向の他方側の上面に設置され、
   前記本体部は、前記本体部の水平方向の他方側の底面から前記最深部に向かい、前記電動ファンの外形形状に沿って湾曲する外周面を有し、
   前記本体部の内部に設置され、前記連通パイプから前記最深部まで前記本体部の湾曲する外周面に沿って延びる内部ホースを有し、
   前記本体部は、水平方向において、前記最深部と鉛直方向において対向する前記本体部の上面と前記大気開放通路との間に突出部を有し、
   前記突出部は、前記本体部の上面から前記本体部の内方に向かって突出することを特徴とする車両用リザーブタンク。
2. 前記本体部に貯留される冷却水が規定量である場合に、冷却水の水面の水平方向の端部から水平方向外方に外れた位置に、前記大気開放通路を設置したことを特徴とする請求項１に記載の車両用リザーブタンク。
3. 前記本体部の上部に、前記大気開放通路を有する膨出部を設け、
   前記本体部の鉛直方向と直交し、前記本体部の一方側から他方側に延びる方向を第１の水平方向とした場合に、前記膨出部は、前記本体部の上部から前記第１の水平方向と直交する第２の水平方向に膨れ出るように構成されており、
   前記内部ホースは、前記連通パイプから前記最深部まで延びる途中で前記突出部の下部を通過することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用リザーブタンク。
4. 前記本体部の上面から前記本体部の内方に向かって突出部が形成されることで、前記本体部の外周面に凹部が形成され、前記凹部の壁部に前記本体部を被取付け部材に固定するための取付け穴が形成されることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の車両用リザーブタンク。

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