JP7057256B2 - リザーブタンク - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関等の水冷システムの一部を構成するリザーブタンクに関するものである。

自動車用等の水冷式内燃機関では、冷却水を溜めるリザーブタンクが使用されており、リザーブタンクからラジエータのアッパタンクに冷却水が送られたり、逆に、アッパタンクからリザーブタンクに冷却水が送られたりしている。

そして、リザーブタンクは、例えば特許文献１に開示されているように、上向きに開口した筒状の注水筒部を有するタンク本体と、前記タンク本体の注水筒部を塞ぐキャップとを備えており、前記キャップに、ラジエータのアッパタンクとホース（チューブ）を介して連通する通水筒が下向きに突設されている。また、キャップには、一般に、ブリーザポート（オーバーフロー管）も設けている。

タンク本体の注水筒部とキャップとの重合面には、冷却水の漏れを防止するためのシール材（パッキン）を配置しているが、自動車用内燃機関に使用するリザーブタンクの場合、自動車の発進や停止、旋回などの動きに起因して冷却水が揺れ動いて注水筒部に勢い良く当たる現象があり、このため、シール材を設けていても、冷却水が外部に漏洩することがあった。

この点について特許文献１では、ａ）通水筒に、当該通水筒と注水筒部との間の空間を塞ぐリング状の部材（傾斜部材）を取り付ける構造（図１，３の実施形態）、ｂ）注水筒部の内周に、下端にリング部（傾斜部材）が形成された円筒部を装着するという構造、ｃ）注水筒部の内周面にリング部を一体に形成するという構造（図５の実施形態）、開示されている。

特開平０７－３３２０８７号公報

特許文献１は、冷却水の通路を狭めて漏洩を防止するものであり、それ自体は合理的であるが、まだ改良の余地があると云える。すなわち、まず図１の構造では、冷却水の通路が注水筒部の内周部に形成されるため、冷却水が勢い良く踊り上がると、注水筒部の内周がガイドになって冷却水がキャップの方に流れ込むことが懸念される。

また、図４の構造では、冷却水の注水に際しては、リング部が形成された部材を取り外さなければらないため、作業者の手が汚れる問題や、取り外した部材の置き場がないと、部材を片手で持ったまま注水作業をしなければならないため、作業者の負担が嵩むおそれがある。

更に、図５の構造では、注水筒部の内径が狭められているのと同じになるため、注水に手間どる問題がある。さりとて、リング部の内径を大きくすると、冷却水の流入を抑制する機能が低下するという別の問題が現れる。

本願発明は、このような現状を改善することを目的とするものである。

本願発明のリザーブタンクは、請求項１のとおり、
「上向きに開口した筒状の注水筒部を有するタンク本体と、前記タンク本体の注水筒部を塞ぐキャップとを備えており、前記キャップに、ラジエータのアッパタンクとホースを介して連通する通水筒が下向きに突設されている構成において、
前記注水筒部は、前記タンク本体の上面部よりも下方に突出して底板が形成された下向き筒部を有しており、前記下向き筒部の底板に、前記通水筒が貫通する中心穴と、前記中心穴の外側に配置された複数の補助穴とが形成されている」
という構成が付加されている。

本願発明は、請求項２の構成も含んでいる。この請求項２の発明は、請求項１において、
「前記底板の下面のうち前記各補助穴を囲う部位に、前記補助穴が貫通している下向き突起を形成している」
という構成になっている。

請求項１によると、まず、注水筒部に下向き筒部が存在するため、冷却水が注水筒部の内周面に沿って内部に流入することを防止できる。また、下向き筒部には底板が存在するため、冷却水が勢い良く踊り上がったときに注水筒部に流入することを大幅に抑制できる一方、底板には中心穴と補助穴とが開口しているため、冷却水の注水をスムースに行える。

更に述べると、リザーブタンクの内部で冷却水が勢い良く踊り上がった場合、流速が速いため中心穴や補助穴に流入しにくいが、注水は重力によって行うもので流速は低いため、流れ抵抗を低減してスムースに注ぎ込むことができる。

また、注水筒部に下向き筒部を設けたことにより、注水筒部の容積が従来例よりも大きくなっているため、注水具のノズルを深く差し込むことができて、冷却水が溢れないように注ぎ込むことを容易に行える。この面でも、冷却水の注水をスムースに行える。

また、下向き筒部に底板があるため注水筒部に一時的に冷却水が溜まり得るが、この水が一種のシール機能を発揮して、冷却水がキャップとタンク本体との重合面の箇所に勢い良く当たることを防止できる。この面でも、シール性を向上できる。

請求項２の構成を採用すると、まず、補助穴の長さが長くなることにより、下方から踊り上がった冷却水が流入することを抑制できる。また、リザーブタンクの内部で勢い良く躍り上がった冷却水が、下向き筒部の底板の下面を伝って流れるにおいて、冷却水が補助穴に流入することを下向き突起によって阻止できる。この面でも、注水筒部の内部に冷却水が流入することを抑制して、シール性を向上できる。

要部を破断した斜視図である。 （Ａ）は上部材の平面図、（Ｂ）は下部材の底面図である。 図２（Ｂ）のIII-III 視で見た断面図である。 （Ａ）は図３の要部拡大図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ－Ｂ視底面図である。

次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は、自動車用内燃機関に使用するリザーブタンクに適用している。

(1).構造
本実施形態のリザーブタンク１は合成樹脂製のタンク本体２を備えおり、タンク本体２は、ウインド洗浄液タンク３と一体化されている。また、リザーブタンク１のタンク本体２とウインド洗浄液タンク３とは、図２に示すように、上部材４と下部材５とを溶着して製造されている。上下部材４，５の合わせ面を符号６で表示している。

図２に示すように、タンク本体２とウインド洗浄液タンク３とは全体として四角形の形態を成しているが、下部材５では、ウインド洗浄液タンク３とは１か所のブリッジ部７を介して一体に繋がっており、ブリッジ部７を挟んだ両側は空間８になっている。空間８は、ウインド洗浄液タンク３に向けて入り込むように、ハ字を態様を成すように傾斜している。従って、リザーブタンク１のタンク本体２は、平面視で、将棋の駒のような五角形の形態を成している。

上部材４では、タンク本体２とウインド洗浄液タンク３とは、く字形のジョイント板９によって繋がっている（図２（Ｂ）では、ジョイント板９は省略している。）。従って、タンク本体２とウインド洗浄液タンク３との一体性は高くなっている。ジョイント板９の上には、空間８に対応した上向き開口溝１０が形成されている。ウインド洗浄液タンク３の上面には、蓋１１で塞がれた出し入れ口１２が開口しており、蓋１１には、ポンプ（図示せず）と連通した注出ポート（図示せず）が形成されている。

図１，３，４に示すように、リザーブタンク１を構成するタンク本体２の上面板１５のうち、ウインド洗浄液タンク３に寄った部位（五角形の頂点に寄った部位）に、注水筒部１６が形成されており、注水筒部１６にはキャップ１７が装着されている。図４（Ａ）に明示するように、注水筒部１６は、上面板１５の上に突出した上向き筒部１６ａと、上面板１５の下方に突出した下向き筒部１６ｂとを有しており、下向き筒部１６ｂの突出量が上向き筒部１６ａの突出量よりも大きくなっている。図４（Ａ）に明示するように、上向き筒部１６ａの上端には外向きのフランジ１８が形成されており、キャップ１７は、フランジ１８にかしめ付けられている。かしめ付け部を符号１７ａで示している。

キャップ１７には、ラジエータのアッパタンクとホース（図示せず）を介して接続される筒状の通水ポート１９と、タンク本体２の内圧が設定値以上に高くなると空気を逃がす筒状のブリーザポート２０とが、水平方向に向いて突設されている（両ポート１９，２０は互いに逆方向に向いているが、向きは任意に設定できる。）。図示は省略するが、 ブリーザポート２０には、所定の圧力で開く調圧弁が内蔵されている。

更に、キャップ１７には、通水ポート１９と連通した円筒状で下向きの通水筒２１を設けていると共に、ブリーザポート２０と連通した調圧通路２２が下向きに開口している。通水筒２１は、キャップ１７に一体に形成した部分２１ａと、キャップ１７とは別体になっている部分２１ｂとから成っており、別体の部分２１ａが一体の部分に外側から嵌着している。

なお、通水筒２１は、一体の部分２１ａを備えずに、別体の部分２１ｂをキャップ１７に下方から挿入した構成も採用可能である。また、別体の部分２１ｂは、一体の部分２１ａの内部に嵌め入れてもよい。

注水筒部１６の上端とキャップ１７との間には、ゴム質等の軟質材よりなるシール材（パッキン）２３が挟み込まれている。図３では、シール材２３の断面表示は省略している。通水筒２１は、シール材２３を貫通している。

注水筒部１６を構成する下向き筒部１６ｂの下端には、底板１６ｃが一体に形成されている。そして、底板１６ｃには、通水筒２１が貫通する円形の中心穴２４と、中心穴２４の外側に配置された多数の補助穴２５とが形成されている。中心穴２４の内径は、通水筒２１の外径よりもある程度大径になっている。従って、中心穴２４と通水筒２１との間にはリング状の空間が空いている。

図４（Ｂ）に示すように、補助穴２５の群は、中心穴２４の周囲に２列形成されている。そして、底板１６ｃの下面に、補助穴２５を囲う下向き突起２６を形成している。

(2).まとめ
自動車の発進や停止、旋回などにより、図４（Ａ）に実線の矢印で示すように、タンク本体２に溜まっていた冷却水が上向きに踊り上がる現象がある。この場合、注水筒部１６が上向き筒部１６ａのみで構成されていると、図４（Ａ）に点線矢印２７で示すように、冷却水が上面板１５の下面にガイドされて注水筒部１６に流入する現象があるが、本実施形態では、注水筒部１６が下向き筒部１６ｂを有するため、冷却水が上面板１５の下面にガイドされて注水筒部１６に流入することは皆無である。まず、この面で、冷却水が注水筒部１６に入り込むことを抑制して、シール性を向上できる。

次に、底板１６ｃが存在するため、踊り上がった冷却水が注水筒部１６に流入することは大幅に抑制される。従って、シール材２３と注水筒部１６との間に冷却水が勢い良く当たることはない。この点でも、シール性が向上する。

この場合、底板１６ｃには中心穴２４と補助穴２５とが空いているが、中心穴２４と通水筒２１との間の空間の間隔は小さく、また、補助穴２５の内径も小さいため、冷却水が勢い良く当たっても、抵抗が大きくて通過しにくくなっている。従って、冷却水が中心穴２４や補助穴２５から勢い良く上向きに噴出することはない。この面でも、シール性の向上に貢献している。

更に、本実施形態のように、各補助穴２５を下向き突起２６に形成すると、まず、底板１６ｃを過剰に厚くすることなく、補助穴２５の長さを長くして冷却水の流入を抑制できる。また、冷却水が底板１６ｃの下面を伝って流入することも防止できる。従って、タンク本体２をできるだけ軽量化しつつ、冷却水の流入を抑制してシール性を向上できる。

注水を容易に行えることは既に説明したとおりであるが、着脱式の部材を追加するものではなく、注水筒部１６の構造に工夫を加えたものであるため、組み立ての手間が増大するような不具合も、注水に際して部材の置き場に困るような不具合もない。

本実施形態では、補助穴２５は円形（真円形）に形成されているが、楕円形や角形、周方向に長い長穴、或いは放射方向に長い長穴に形成するなど、様々な形態を採用可能である。各補助穴２５は、上向きに広がるテーパ状に形成することも可能である。下向き突起２６を形成する場合、突出寸法は任意に設定できる。

本実施形態のように、リザーブタンク１とウインド洗浄液タンク３とを一体化すると、別々に配置する場合に比べて、取付けの手間を抑制できると共に、スペースを有効利用できる利点がある。

また、実施形態では、タンク本体２が将棋の駒のような五角形であって、五角形の頂点の近くに注水筒部１６を配置しているが、図２（Ａ）に符号を表示しているように、タンク本体２の内面のうち注水筒部１６の近くの部位は傾斜面２８になっているため、図２の状態で左右方向に移動した冷却水は、傾斜面２８に沿って流れる傾向を呈して、注水筒部１６にダイレクトに当たることが抑制されるといえる。

上記の実施形態ではウインド洗浄液タンクを一体化したが、当然ながら、ウインド洗浄液タンクは無くてもよい。タンク本体の形状や通水筒の形状などの構成要素は、必要に応じて変更可能である。例えば、実施形態では下向き筒部の下端に底板を形成したが、下向き筒部は、底板の下方に延長した部分を有していてもよい。

本願発明は、リザーブタンクに具体化できる。従って、産業上利用できる。

１ リザーブタンク
２ タンク本体
３ ウインド洗浄液タンク
４ 上部材
５ 下部材
１６ 注水筒部
１６ａ 上向き筒部
１６ｂ 下向き筒部
１６ｃ 底板
１７ キャップ
１９ 通水ポート
２０ ブリーザポート
２３ シール材
２４ 中心穴
２５ 補助穴

Claims (2)

1. 上向きに開口した筒状の注水筒部を有するタンク本体と、前記タンク本体の注水筒部を塞ぐキャップとを備えており、前記キャップに、ラジエータのアッパタンクとホースを介して連通する通水筒が下向きに突設されている構成であって、
   前記注水筒部は、前記タンク本体の上面部よりも下方に突出して底板が形成された下向き筒部を有しており、前記下向き筒部の底板に、前記通水筒が貫通する中心穴と、前記中心穴の外側に配置された複数の補助穴とが形成されている、
   リザーブタンク。
2. 前記底板の下面のうち前記各補助穴を囲う部位に、前記補助穴が貫通している下向き突起を形成している、
   請求項１に記載のリザーブタンク。

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