JPH08246875A - 内燃機関における冷却水インレット用エルボ管の構造 - Google Patents

内燃機関における冷却水インレット用エルボ管の構造

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JPH08246875A
JPH08246875A JP4684995A JP4684995A JPH08246875A JP H08246875 A JPH08246875 A JP H08246875A JP 4684995 A JP4684995 A JP 4684995A JP 4684995 A JP4684995 A JP 4684995A JP H08246875 A JPH08246875 A JP H08246875A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 内燃機関1に設けたサーモスタット弁用弁ケ
ース6に、ラジエータ9からの冷却水戻り配管11を接
続するためのエルボ管8において、冷却水が当該エルボ
管内を流れるときにおける圧力損失を低減すると共に、
前記エルボ管の耐久性を向上する。 【構成】 前記エルボ管8において、前記冷却水戻り配
管11が接続される横向き管部8aから下向きに延びる
縦向き管部8bにおける断面を、横向き管部の軸線の方
向を長軸方向とし、横向き管部の軸線と略直角の方向を
短軸方向とする楕円形にし、その長軸方向の内径d2a
を、前記横向き管部の内径d1よりも大きく、短軸方向
の内径d2bを前記横向き管部の内径と略等しくする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、水冷式の内燃機関にお
いて、ラジエータにて冷却した冷却水を、内燃機関にお
ける冷却水ジャケットに導くための冷却水インレット用
エルボ管の構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】最近の内燃機関においては、例えば、実
開平1−111131号公報等に記載されているよう
に、内燃機関におけるシリンダブロックの側面に、サー
モスタット弁を内蔵する弁ケースを一体的に造形し、こ
の弁ケースに取付けた蓋兼用の冷却水インレット管に対
して、ラジエータにおけるロアタンクからの冷却水戻り
配管を接続することが行われている。
【0003】一方、キャビオーバー型の車両には、図1
及び図2に示すように、シリンダボアの軸線2をクラン
ク軸3の方向から見て水平面4に対して適宜角度θだけ
傾斜して成るスラント型の内燃機関1が搭載される。と
ころで、このスラント型内燃機関1に対して、前記した
「内燃機関におけるシリンダブロックの側面に、サーモ
スタット弁を内蔵する弁ケースを一体的に造形する。」
ことを適用するに際しては、図1〜図3に示すように、
前記スラント型内燃機関1におけるシリンダブロック5
の上面に、サーモスタット弁7を内蔵した弁ケース6を
一体的に造形し、この弁ケース6に取付けた蓋兼用の冷
却水インレット管8に対して、前記スラント型内燃機関
1の前方に配設したラジエータ9におけるロアタンク1
0からの冷却水戻り配管11を接続するように構成する
のが通常である。
【0004】また、この場合においては、前記弁ケース
6に対する蓋兼用の冷却水インレット管8を、図示した
ように、90度以下の鋭角に屈曲すると言うエルボ管に
構成することにより、当該部分における高さが高くなら
ないようにすると共に、通路内径を、この冷却水インレ
ット用のエルボ管8において、前記冷却水戻り配管11
側における比較的小さい内径から前記弁ケース6側にお
ける比較的大きい内径まで拡大するように構成される。
【0005】このため、従来における冷却水インレット
用エルボ管には、当該エルボ管を合成樹脂にて射出成形
又は軽合金にてダイキャスト鋳造にて製造することのた
めに、図11及び図12に示すように構成したエルボ管
8′と、図13及び図14に示すように構成したエルボ
管8″とがある。すなわち、前者のエルボ管8′は、前
記冷却水戻り配管11が接続される円形断面の横向き管
部8a′と、この横向き管部8a′から下向きに一体的
に延びる円形断面の縦向き管部8b′と、この縦向き管
部8b′の下端から一体的に下向きに末広がり状に拡大
するテーパ管部8c′とを備え、前記テーパ管部8c′
の下端外周に前記弁ケース6に対する接合用のフランジ
部8d′を一体的に造形し、前記縦向き管部8b′にお
ける内径d2′を、前記横向き管部8a′における内径
d1′と略等しくする一方、前記テーパ管部8c′にお
ける下端の内径d3′を、前記弁ケース6の内径に合わ
せるように構成したものである。
【0006】また、後者のエルボ管8″は、前記冷却水
戻り配管11が接続される円形断面の横向き管部8a″
と、この横向き管部8a″から下向きに一体的に延びる
円形断面の縦向き管部8b″と、この縦向き管部8b″
の下端から一体的に下向きに末広がり状に拡大するテー
パ管部8c″とを備え、前記テーパ管部8c″の下端外
周に前記弁ケース6に対する接合用のフランジ部8d″
を一体的に造形し、前記縦向き管部8b″における内径
d2″を、前記横向き管部8a″における内径d1″よ
りも大きくする一方、前記テーパ管部8c″における下
端の内径d3″を、前記弁ケース6の内径に合わせるよ
うに構成したものである。
【0007】そして、前記した両エルボ管8′,8″
は、その各々図に二点鎖線で示すように、横向き管部8
a′,8a″、縦向き管部8b′,8b″、テーパ管部
8c′,8c″及びフランジ部8d′,8d″の外側を
形成するための左右一対の金型A′,B′、A″,B″
と、横向き管部8a′,8a″の内部を形成するための
中子金型C′,C″と、縦向き管部8b′,8b″及び
テーパ管部8c′,8c″の内部を形成するための中子
金型D′,D″とを使用することにより、合成樹脂の射
出成形又は軽合金のダイキャスト鋳造にて製造すること
ができる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前者における
エルボ管8′は、横向き管部8a′の内径d1′と、縦
向き管部8b′の内径d2′が略同じであって、言わ
ば、比較的細い内径の管が、同じ内径のまま鋭角度に小
さい半径で屈曲した形態になっていることにより、冷却
水は早い流速を保った状態のまま急激に方向変換するか
ら、前記横向き管部8a′から縦向き管部8b′への流
れの曲がり抵抗が可成り大きく、これに加えて、テーパ
管部8c′において小さい内径d2′から大きい内径d
3′に一挙に拡大され、通路断面積の拡大率が大きいこ
とにより、この部分における流れ抵抗も大きいから、前
記エルボ管8′での圧力損失が大きいと言う問題があっ
た。
【0009】また、後者におけるエルボ管8″は、その
屈曲部において内径がd1″からd2″に大きくなると
言うように通路断面積が拡大されて冷却水の流速が遅く
なることに加えて、テーパ管部8c″における通路断面
積の拡大率も小さいので、屈曲部における流れの曲がり
抵抗及びテーパ管8c″における流れ抵抗を、前者のエ
ルボ管8′の場合よりも低減できる利点を有するが、そ
の反面、横向き管部8a″から縦向き管部8b″への屈
曲部における屈曲部において内径がd1″からd2″に
急激に拡大されることにより、当該部分における内面の
うち横向き管部8a″用中子金型C″と縦向き管部8
b″用中子金型D″との合わせ部に沿って、図14に示
すように、流れの下流側に向って左右一対の段差部8
e″ができ、この段差部8e″の下流側に、渦流による
キャビテーションが発生することを避けることがでな
い。
【0010】このキャビテーションは、流れ抵抗を増大
すると共に、内壁面にキャビテーション腐食が発生する
ことになるから、このエルボ管8″における圧力損失の
低減を充分に達成することができないばかりか、キャビ
テーションによる耐久性の低下を招来すると言う問題が
あった。本発明は、これらの問題を解消した冷却水イン
レット用エルボ管の構造を提供することを技術的課題と
するものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】この技術的課題を達成す
るため本発明は、「ラジエータからの冷却水戻り配管が
接続される円形断面の横向き管部と、この横向き管部か
ら下向きに延びる縦向き管部と、この縦向き管部の下端
から下向きに末広がり状に拡大するテーパ管部とを一体
的に備え、前記テーパ管部の下端外周に、内燃機関に設
けたサーモスタット弁用弁ケースに対する接合用のフラ
ンジ部を一体的に造形して成る冷却水インレット用エル
ボ管において、前記縦向き管部における断面を、前記横
向き管部の軸線の方向を長軸方向とし、前記横向き管部
の軸線と略直角の方向を短軸方向とする楕円形にし、そ
の長軸方向の内径を、前記横向き管部の内径よりも大き
く、短軸方向の内径を前記横向き管部の内径と略等しく
する。」と言う構成にした。
【0012】
【作 用】このように、縦向き管路における断面を、
楕円形として、その長軸方向の内径を、前記横向き管部
の内径よりも大きく、短軸方向の内径を前記横向き管部
の内径と略等しくしたことにより、横向き管部から縦向
き管部に至る通路断面積を、横向き管部から縦向き管部
への屈曲部において拡大できると共に、前記縦向き管部
から延びるテーパ管部における通路断面積の拡大率を小
さくできるから、前記屈曲部における流れの曲がり抵
抗、及び前記テーパ管部内における流れ抵抗を低減でき
るのである。
【0013】しかも、前記縦向き管路の楕円形断面の長
軸方向を横向き管部の軸線の方向に、楕円形断面の短軸
方向を横向き管部の軸線と略直角の方向にする一方、前
記短軸方向の内径を前記横向き管部の内径と略等しくし
たことにより、前記屈曲部の内壁面のうち横向き管部か
ら縦向き管部への繋ぎ部分が段差のない滑らかな面にな
るから、この部分に、前記従来のように段差によってキ
ャビテーションが発生することを確実に阻止できるので
ある。
【0014】その上、本発明におけるエルボ管は、前記
のような構成であることにより、前記した従来における
各エルボ管と同様に、合成樹脂の射出成形又は軽合金の
ダイキャスト鋳造にて製造することができるのである。
【0015】
【発明の効果】従って、本発明によると、エルボ管を、
合成樹脂の射出成形又は軽合金のダイキャスト鋳造にて
製造することができるものでありながら、冷却水が当該
エルボ管内を流れるときにおける圧力損失を大幅に低減
できると共に、当該エルボ管の耐久性がキャビテーショ
ン腐食によって低下することを確実に低減できる効果を
有する。
【0016】
【実施例】以下、本発明の実施例を、図4〜図10の図
面について説明する。図4〜図8は、第1の実施例を示
し、この図において符号8は、本発明によるエルボ管で
あり、このエルボ管8は、前記スラント型内燃機関1の
前方に配設したラジエータ9におけるロアタンク10か
らの冷却水戻り配管11を被嵌接続するように内径d1
の円形断面にした横向き管部8aと、この横向き管部8
aから下向きに延びる縦向き管部8bと、この縦向き管
部8bの下端から下向きに末広がり状に内径d3まで拡
大するテーパ管部8cとを一体的に備え、更に、前記テ
ーパ管部8cの下端外周に、前記スラント型内燃機関1
におけるシリンダブロック5の側面に設けたサーモスタ
ット弁7用弁ケース6に対する接合用のフランジ部8d
を一体的に造形したものに構成されている。
【0017】そして、前記縦向き管部8bにおける断面
を、前記横向き管部8aの軸線の方向を長軸方向とし、
前記横向き管部8aの軸線と略直角の方向を短軸方向と
する楕円形にし、その長軸方向の内径d2aを、前記横
向き管部8aの内径d1よりも大きく、短軸方向の内径
d2bを前記横向き管部8aの内径d1と略等しくする
ように構成するのである。
【0018】このように、縦向き管路8bにおける断面
を、楕円形として、その長軸方向の内径d2aを、前記
横向き管部8aの内径d1よりも大きく、短軸方向の内
径d2bを前記横向き管部8bの内径d1と略等しくし
たことにより、横向き管部8aから縦向き管部8bに至
る通路断面積を、横向き管部8aから縦向き管部8bへ
の屈曲部において拡大できると共に、前記縦向き管部8
bから延びるテーパ管部8cにおける通路断面積の拡大
率を小さくできるから、前記屈曲部における流れの曲が
り抵抗、及び前記テーパ管部8c内における流れ抵抗を
低減できるのである。
【0019】しかも、前記縦向き管路8bの楕円形断面
の長軸方向を横向き管部8aの軸線の方向に、楕円形断
面の短軸方向を横向き管部8aの軸線と略直角の方向に
する一方、前記短軸方向の内径d2bを前記横向き管部
8aの内径d1と略等しくしたことにより、前記屈曲部
の内壁面のうち横向き管部8aから縦向き管部8bへの
繋ぎ部分が段差のない滑らかな面になるから、この部分
に、前記従来のように段差によってキャビテーションが
発生することを確実に阻止できるのである。
【0020】その上、前記エルボ管8は、前記ような構
成にしたことにより、図4及び図5に二点鎖線で示すよ
うに、横向き管部8a、縦向き管部8b、テーパ管部8
c及びフランジ部8dの外側を形成するための左右一対
の金型A,Bと、横向き管部8aの内部を形成するため
の中子金型Cと、縦向き管部8b及びテーパ管部8cの
内部を形成するための中子金型Dとを使用することによ
り、合成樹脂の射出成形又は軽合金のダイキャスト鋳造
にて製造することができるのである。
【0021】なお、前記第1の実施例は、平面視におい
て、横向き管部8aにおける軸線を、テーパ管部8cに
おけるフランジ部8dの下面への開口孔の中心線に一致
する場合であったが、図9及び図10に示す第2の実施
例のように、横向き管部8aにおける軸線を、テーパ管
部8cにおけるフランジ部8dの下面への開口孔の中心
線に対して、適宜寸法eだけオフセットするように構成
しても良く、このようにオフセットすることにより、こ
のエルボ管8を、前記サーモスタット弁7用弁ケース6
の付近に設けられている吸気マニホールド等の他の部品
を避けて取付けることができるのである。
【図面の簡単な説明】
【図1】スラント型内燃機関の正面図である。
【図2】図1の右側面図である。
【図3】図2のIII −III 視拡大断面図である。
【図4】本発明の第1の実施例によるエルボ管を示す縦
断正面図である。
【図5】図4のV−V視断面図である。
【図6】図4の平面図である。
【図7】図4のVII −VII 視断面図である。
【図8】図4のVIII−VIII視断面図である。
【図9】本発明の第2の実施例によるエルボ管を示す平
面図である。
【図10】図9のX−X視断面図である。
【図11】従来における一つのエルボ管を示す縦断正面
図である。
【図12】図11のXII −XII 視断面図である。
【図13】従来における別のエルボ管を示す縦断正面図
である。
【図14】図13のXIV −XIV 視断面図である。
【符号の説明】
1 スラント型内燃機関 6 弁ケース 7 サーモスタット弁 8 エルボ管 8a 横向き管部 8b 縦向き管部 8c テーパ管部 8d フランジ部 9 ラジエータ 10 ラジエータのロアタンク 11 冷却水戻り配管

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ラジエータからの冷却水戻り配管が接続さ
    れる円形断面の横向き管部と、この横向き管部から下向
    きに延びる縦向き管部と、この縦向き管部の下端から下
    向きに末広がり状に拡大するテーパ管部とを一体的に備
    え、前記テーパ管部の下端外周に、内燃機関に設けたサ
    ーモスタット弁用弁ケースに対する接合用のフランジ部
    を一体的に造形して成る冷却水インレット用エルボ管に
    おいて、前記縦向き管部における断面を、前記横向き管
    部の軸線の方向を長軸方向とし、前記横向き管部の軸線
    と略直角の方向を短軸方向とする楕円形にし、その長軸
    方向の内径を、前記横向き管部の内径よりも大きく、短
    軸方向の内径を前記横向き管部の内径と略等しくしたこ
    とを特徴とする内燃機関における冷却水インレット用エ
    ルボ管の構造。
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GB2602008A (en) * 2020-12-15 2022-06-22 Daimler Ag Cooling device for an electric vehicle, and electric vehicle

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