リザーブタンクおよび同タンクを備えたエンジン冷却装置
【課題】タンク高さを抑えても、大きな加速度が作用するような走行状態下でエンジン側への冷却液中に空気が混入するのを防止可能な低コストのリザーブタンクの提供。
【解決手段】エンジン１１内を循環する冷却液Ｌを冷却するラジエータ１２側に水平方向一端側下部Ｓ２で配管接続し、上部Ｓ１に注入口２１ａを形成し、冷却液Ｌを上方の空気溜まりと共に貯留するタンク２１と、注入口２１ａを密閉するタンクキャップ２２とを備えた密閉型のリザーブタンクで、タンクが、その下部で水平方向一端側下部Ｓ２から離隔する方向に膨出した膨出部２５と、タンクの内底面２１ｂから上方に突出し、タンク内を水平方向一方側に位置する一方側の貯留室２７と水平方向他方側に位置する他方側の貯留室２８とに区画する隔壁部２６とを有し、隔壁部２６が、タンク内の下部Ｓ２側で一方側の貯留室２７と他方側の貯留室２８とを連通させる下部連通孔２６ａを形成する。
【解決手段】エンジン１１内を循環する冷却液Ｌを冷却するラジエータ１２側に水平方向一端側下部Ｓ２で配管接続し、上部Ｓ１に注入口２１ａを形成し、冷却液Ｌを上方の空気溜まりと共に貯留するタンク２１と、注入口２１ａを密閉するタンクキャップ２２とを備えた密閉型のリザーブタンクで、タンクが、その下部で水平方向一端側下部Ｓ２から離隔する方向に膨出した膨出部２５と、タンクの内底面２１ｂから上方に突出し、タンク内を水平方向一方側に位置する一方側の貯留室２７と水平方向他方側に位置する他方側の貯留室２８とに区画する隔壁部２６とを有し、隔壁部２６が、タンク内の下部Ｓ２側で一方側の貯留室２７と他方側の貯留室２８とを連通させる下部連通孔２６ａを形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リザーブタンクおよび同タンクを備えたエンジン冷却装置、特に冷却液の上方に冷却液面変化に応じて体積変化する空気溜まりを形成するようにした密閉型のリザーブタンクおよびエンジン冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃エンジン冷却装置に装備されるリザーブタンクには、その上部に形成された注水口を加圧密閉式のキャップで密閉し、内部に貯留した冷却水の上方に空気溜まりを形成して、冷却水（冷却液）の温度変化に伴う液面変化を空気溜まりの体積変化により吸収するようにした密閉型のものがある。
【０００３】
また、このようなリザーブタンクは、エンジンからの冷却水の戻り側であるラジエータ上部に冷却水の出入りを許容するよう配管接続されるとともに、ラジエータ下部からエンジン内への冷却水の供給路側（以下、単にエンジン側という）に冷却水を供給するよう配管接続されているものが多い。
【０００４】
従来のこの種のリザーブタンクとしては、そのタンク内部を隣り合う複数の貯留室に分割するよう下端部に連通孔を有する隔壁部を設け、その一端側の貯留室に主たる空気溜めを形成するようにしたものがあり、このリザーブタンクにおいては、ラジエータ側からの冷却水を出入りさせるラジエータ側の連通孔部をタンク上部側に開口させ、エンジン側に冷却水を供給するエンジン側の連通孔部をタンク下部側に開口させている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、タンクの一端側の流入管と他端側の流出管の間に連通路を有する複数の隔壁部を設けて、長手方向に隣り合う複数の貯留室を形成したもの(例えば、特許文献２、３参照)や、タンク内に複数の平行な隔壁部を設けるとともにそれらの下端側および上端側に形成した連通孔を通して互いに隣り合う複数の貯留室を互いに連通させ、複数の貯留室に同一の液面高さで冷却水およびその上方の空気溜まりを貯留するようにしたものがある(例えば特許文献４参照)。
【０００６】
さらに、上下方向に圧縮可能なようにタンク本体の上下方向中間部に蛇腹部を有し、長手方向を車両前後方向に向けて車両のフェンダーの内方に配置されるようにしたものがあり、このリザーブタンクでは取付け高さの制約から前方部の高さが後方部の高さより低くなっている(例えば、特許文献５参照)。
【特許文献１】特開平６−１８５３５８号公報
【特許文献２】特開２００５−１２０９０６号公報
【特許文献３】特開平６−１４６８８３号公報
【特許文献４】特開平５−２０９５２２号公報
【特許文献５】実開平４−６６３２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述のような従来のリザーブタンクおよびこれを備えた車両の冷却装置にあっては、車両に大きな横向き加速度（いわゆる横Ｇ）が作用するコーナリング時のような走行状態が比較的長く続くような場合に、エンジン側に供給する冷却水に空気が混入してしまうためにウォーターポンプ内でキャビテーションが発生し、エンジンの冷却性能が低下してしまうという問題があった。
【０００８】
すなわち、車両の急な加速や制動による短時間の液面変動であれば適当な連通孔を形成したバッフルプレート等の仕切りを入れることで回避できるが、大きな横向き加速度が比較的長い時間続くような走行状態になると、タンク内の液面が大きく傾斜してしまい、リザーブタンク内で冷却水中に開口させているエンジン側の連通孔部が液面から出て空気溜まりに通じてしまうことがあり、その場合、このエンジン側の連通孔部を通しエンジン側に供給する冷却水に空気が混入してしまうために、冷却性能の低下を招いていた。
【０００９】
そのため、従来のリザーブタンクおよびこれを備えた車両の冷却装置にあっては、例えばサーキット走行時のように上述の液面傾斜が顕著になるような場合に対応できなかった。
【００１０】
また、ラジエータ内の圧力上昇時にリザーブタンク内に冷却水を戻すためのラジエータ側の連通孔部をタンクの上部側に開口させていたため、ラジエータ側の連通孔部をエンジン側の連通孔部から離隔させて冷却水中への空気混入を防止する必要から、リザーブタンクの高さを低く抑えることが容易でないばかりか、リザーブタンク側からの冷却水の戻りが悪くなるためにラジエータ側の内圧上昇に耐え得るようタンク強度を高める必要があった。そのため、リザーブタンクのレイアウト面やコスト面でも問題があった。
【００１１】
そこで、本発明は、タンク高さを抑えても、大きな加速度が作用するような走行状態下でエンジン側への冷却液中に空気が混入するのを確実に防止することができる低コストのリザーブタンクを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的達成のため、本発明は、（１）ラジエータ側に水平方向一端側の下部で配管接続されるとともに上部に冷却液を注入する注入口が形成され、前記冷却液をその上方の空気溜まりと共に貯留するタンク本体と、前記注入口を密閉するキャップと、を備えた密閉型のリザーブタンクにおいて、前記タンク本体が、前記タンク本体の水平方向他端側の下部で前記水平方向一端側の下部から離隔する方向に膨出した膨出部と、前記タンク本体の内底面から上方に突出するとともに前記タンク本体内を前記水平方向一方側に位置する一方側の貯留室と前記水平方向他方側に位置する他方側の貯留室とに区画する隔壁部とを有し、前記隔壁部が、前記タンク本体内の下部側で前記一方側の貯留室と前記他方側の貯留室とを連通させる下部連通孔を形成していることを特徴とする。
【００１３】
このリザーブタンクでは、運転時にリザーブタンク内の冷却液面が比較的長時間傾斜しても、その液面はリザーブタンクの下部に比較して水平断面積の狭い上部内に制限されることから、ラジエータ側に配管接続された水平方向一端側の下部が液面上に露出することなく、その水平方向一端側の下部の液中配置状態が維持されることになる。また、隔壁部がバッフルプレートともなり、比較的短時間の液面傾斜に対しては水平方向一方側の貯留室の液面高さをより高く維持するのに寄与し得る。さらに、タンク本体の水平方向一端側の下部でラジエータ側への配管接続がなされ、液面も低く抑えられることから、ラジエータの内圧上昇を抑えることができる。なお、前記水平方向一端側の下部から離隔する方向とは、前記水平方向の一端側から他端側に向かう方向のみならず、それと交差する略水平方向であってもよい。
【００１４】
本発明のリザーブタンクは、好ましくは、（２）前記隔壁部が、前記タンク本体の上部内で前記一方側の貯留室と前記他方側の貯留室とを連通させる上部連通孔を形成しているものである。
【００１５】
この構成により、膨出部によりタンク下部に十分な冷却液貯留量を確保することで、タンク高さを抑えても、複数の貯留室に一様な圧力の空気溜まりを形成することができ、タンク本体の上部内に所要の空気溜りを形成することができる。
【００１６】
上記（１）または（２）の構成を有するリザーブタンクにおいては、（３）前記水平方向両端側を前記車両の左右方向に向けて前記車両に搭載されるのが望ましい。
【００１７】
これにより、大きな横向き加速度が作用するコーナリング時のような走行状態が比較的長く続くような場合でも、ラジエータ側あるいは更にエンジン側に配管接続された水平方向一端側の下部の液中配置状態を維持することができる。
【００１８】
上記（１）〜（３）の何れかの構成を有するリザーブタンクにおいては、（４）前記タンク本体の上部の前記水平方向における内幅が前記注入口の内径よりも大きいのが好ましい。
【００１９】
この場合、注水作業性が良好となる。
【００２０】
また、上記（１）〜（４）の何れかの構成を有するリザーブタンクにおいては、（５）前記タンク本体の内底面からの前記膨出部の内面高さが、前記タンク本体の内底面からの前記冷却液の注入時液面高さの許容範囲より上方に位置するのがよい。
【００２１】
これにより、空気溜りを十分に形成することができる。なお、前記膨出部の内面高さは、ラジエータ側からの冷却液の戻りにより液面が上昇するときには、その液面近傍かあるいはその液面より下方に位置するようにすることができる。
【００２２】
上記（１）〜（５）の何れかの構成を有するリザーブタンクにおいては、（６）前記タンク本体の下部で前記一方側の貯留室と前記他方側の貯留室とが前記ラジエータの冷却液の戻り側と供給側とにそれぞれ連通するよう、前記タンク本体の下部に一対の連通孔が形成されていてもよい。
【００２３】
これにより、ラジエータ側からの冷却液の戻りを許容し、エンジン側に冷却液を供給することが可能となり、しかも、ラジエータ側からの冷却液に含まれる気泡がエンジン側に供給される冷却液に混入するのを隔壁部により防止することができる。
【００２４】
上記（６）の構成を有するリザーブタンクにおいては、（７）前記隔壁部が、前記一方側の貯留室を一対の室に区画するよう前記タンク本体内で前記水平方向一端側に向かって突出する突出壁部を有し、前記タンク本体の前記水平方向一端側の下部に、前記一対の室を前記ラジエータの冷却液の戻り側と供給側とに連通させる一対の連通孔が形成されたものであるのがよい。
【００２５】
この構成により、一対の連通孔を確実に液中に配置することができ、しかも、ラジエータ側からの冷却液に含まれる気泡がエンジン側に供給される冷却液に混入するのを隔壁部により防止することができる。
【００２６】
一方、本発明のエンジン冷却装置は、（８）上記（１）〜（７）の何れかの構成を有するリザーブタンクと、前記ラジエータと、前記冷却液を前記エンジン内および前記ラジエータ内を通して循環させるウォーターポンプと、を備えている。
【００２７】
この構成により、エンジンの運転時に水平方向他端側に向かう加速度がリザーブタンクに作用し、リザーブタンク内に貯留された冷却液の液面が水平方向一端側に傾斜しても、その液面はリザーブタンクの下部に比較して水平断面積の狭い上部内に制限され、ラジエータ側に配管接続された水平方向一端側の下部が液面上に露出することなくその液中配置状態を維持できることになる。したがって、リザーブタンクからエンジン側に供給される冷却水への空気の混入によってウォーターポンプ内でキャビテーションが発生し、エンジンの冷却性能が低下してしまうという問題が解消される。
【００２８】
上記（８）の構成を有するエンジン冷却装置は、（９）前記エンジンを搭載した車両に前記リザーブタンクが前記水平方向一端部および他端部を左右に向けた装着状態で装備されていることを特徴とする。
【００２９】
この構成により、大きな横向き加速度が作用するコーナリング時のような走行状態が比較的長く続くような場合でも、ラジエータ側あるいは更にエンジン側に配管接続された水平方向一端側の下部の液中配置状態を維持することができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、膨出部によりタンク下部に十分な冷却液貯留量を確保することで、タンク高さを抑えても所要の空気溜りを形成してエンジンの運転時におけるラジエータ側からの冷却液の戻りを確実に吸収させることができ、しかも、リザーブタンク内の冷却液面が傾斜したとしても、その液面をリザーブタンクの下部に比較して水平断面積の狭い上部内に制限し、かつ、隔壁部にバッフルプレート機能を持たせることで、ラジエータ側に配管接続された水平方向一端側の下部を液面上に露出させることなくその液中配置状態を確実に維持させることができる。さらに、水平方向一端側の下部でラジエータ側への配管接続がなされ、液面も低く抑えられるので、ラジエータの内圧上昇をも抑えることができる。その結果、タンク高さを抑えても、大きな加速度が作用するような走行状態下でエンジン側への冷却液中に空気が混入するのを確実に防止することができる低コストのリザーブタンクを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
図１〜図４は本発明のリザーブタンクおよびそれを備えたエンジン冷却装置の一の実施の形態を示す図である。
【００３２】
まず、その構成について説明する。
【００３３】
図１に示すように、本実施形態のエンジン冷却装置１は、ラジエータ１２、アッパーホース１３、ロワホース１４、ウォーターポンプ１５、サーモスタット１６および密閉式のリザーブタンク２０を備えている。
【００３４】
ラジエータ１２は、内燃機関であるエンジン１１内の冷却通路１１ｗ（ウォータージャケット；詳細は図示しない）を通った冷却液、例えば冷却水Ｌを冷却風として供給される空気と熱交換して冷却する熱交換器であり、エンジン１１からの冷却水Ｌの戻り側となるアッパータンク部１２ａと、エンジン１１への冷却水Ｌの供給側となるロワタンク部１２ｂとを有している。
【００３５】
アッパーホース１３およびロワホース１４は、エンジン１１内の冷却通路１１ｗとラジエータ１２内の熱交換通路（詳細は図示していない）を連通させるようエンジン１１の冷却水入口１１ａおよび冷却水出口１１ｂとラジエータ１２のアッパータンク部１２ａおよびロワタンク部１２ｂとをそれぞれ接続する耐熱性・耐圧性のある配管である。
【００３６】
ウォーターポンプ１５は、エンジン１１からの動力により回転するようエンジン１１に内蔵され、エンジン１１内からアッパーホース１３を通してラジエータ１２に高温の冷却水Ｌが流入し、ラジエータ１２で熱交換により冷却された冷却水Ｌがロワホース１４を通してエンジン１１側に供給される所定の循環経路で、あるいは更にエンジン１１から配管１８ａ、１８ｂおよび車室側ヒーター１９（ヒーター用熱交換器）内を通して、冷却水Ｌを循環させるようになっている。また、サーモスタット１６は、ウォーターポンプ１５の吸入側に配置され、冷却水温度に応じて開閉する流量調節バルブとして機能するものであり、ラジエータ１２を通る冷却液の流量を調節することができるようになっている。
【００３７】
ラジエータ１２はその上部に注水口１２ｃを有しており、その注水口１２ｃに加圧・密閉式ラジエータキャップ１７が着脱可能に取り付けられている。
【００３８】
この加圧・密閉式ラジエータキャップ１７は、ラジエータ１２内の内圧変化に応じて開閉するバルブ機能を有するもので、注水口１２ｃ付近に配管接続されたリザーブタンク２０への冷却水Ｌ（蒸気泡を含む）の出入りを許容するようになっている。
【００３９】
なお、上記ラジエータ１２、アッパーホース１３、ロワホース１４、ウォーターポンプ１５およびサーモスタット１６は、それぞれ公知のものと同様である。
【００４０】
一方、リザーブタンク２０は、長手方向を略水平にしてその水平方向一端部および他端部を左右に向けた装着状態でエンジン冷却装置１の一部として車両の左右方向に向けた状態で車両に搭載されている。また、リザーブタンク２０は、接続配管２９ａ、２９ｂを介してラジエータ１２のアッパータンク部１２ａ（冷却水の戻り側）と、エンジン１１への冷却水供給側であるウォーターポンプ１５の吸入側とに、それぞれ配管接続されている。
【００４１】
図２および図３に示すように、リザーブタンク２０は、その上部（図２（ｂ）中のＳ１の範囲；以下、単に上部Ｓ１ともいう）に冷却水Ｌを注入する注水口２１ａ(注入口)が形成され、注入された冷却水Ｌをその上方の空気溜まりと共に貯留するタンク本体２１と、注水口２１ａを加圧・密閉することができるようにタンク本体２１の注水口２１ａ付近に着脱可能に設けられた公知のタンクキャップ２２とを有している。
【００４２】
タンク本体２１の長手方向である水平方向一端側の下部（図２（ｂ）中のＳ２の範囲；以下、単に下部Ｓ２ともいう）には、ラジエータ１２のアッパータンク部１２ａ（冷却水の戻り側）に配管接続された円筒状の第１連通管部２３と、この第１連通管部２３に対し所定距離を隔てて平行に離間し、エンジン１１への冷却水供給側であるウォーターポンプ１５の吸入側に配管接続された第２連通管部２４（図３参照）とが、それぞれタンク本体２１と一体に固定されており、第１連通管部２３および第２連通管部２４内の連通路２３ａ、２４ａはタンク本体２１の下部Ｓ２内、特にタンク本体２１の内底面２１ｂに近接する位置で開口した連通孔となっている。
【００４３】
また、タンク本体２１は、その水平方向他端側（図２（ａ）中の右端側）の下部で水平方向一端側の下部Ｓ２から離隔する方向に膨出した膨出部２５を有している。タンク本体２１の内底面２１ｂからこの膨出部２５の上方側の内面２５ｈまでの高さは、タンク本体２１の内底面２１ｂからの冷却水Ｌの注水時液面高さの許容範囲、すなわち図２（ｂ）中のＬＯＷレベルからＦＵＬＬレベルまでの範囲より上方（許容液面レベルの最も高い位置であるＦＵＬＬレベルより更に上方）に位置し、かつ、エンジン１１の運転中にラジエータ１２側からの冷却水Ｌの戻りによって上昇するときの液面レベルＢよりはわずかに低くなるように設定されている。
【００４４】
さらに、図２（ａ）に示すように、タンク本体２１の上部Ｓ１の水平方向における内幅ｄ２（最小内径）は、注水口２１ａの内径ｄ１よりも大きくなっており、図２（ｂ）に示すように、タンク本体２１の下部Ｓ２の高さをタンク本体２１の内底面２１ｂから膨出部２５の上方側の内面２５ｈまでの高さとするとき、それを超えるタンク本体２１の上部Ｓ１の容積がその水平断面積に相当する範囲外の膨出領域Ｓ３に膨出した膨出部２５内の容積とほぼ等しいか、わずかに大きくなっている。
【００４５】
また、タンク本体２１内にはタンク本体２１の内底面２１ｂから上方に突出する隔壁部２６が設けられており、タンク本体２１内はこの隔壁部２６によって、水平方向（左右）一方側に位置する一方側の貯留室２７と、水平方向他方側に位置する他方側の貯留室２８とに区画されている。隔壁部２６は、さらに、一方側の貯留室２７を一対の室２７ａ、２７ｂ(図３参照)に区画するようタンク本体２１内で水平方向一端側に向かって突出する突出壁部２６ｐを有している。そして、タンク本体２１の水平方向一端側の下部Ｓ２において、一方の室２７ａは第１連通管部２３を通してラジエータ１２のアッパータンク部１２ａ側に連通し、他方の室２７ｂはラジエータ１２のロワタンク部１２ｂからエンジン１１側への冷却水供給通路１４ａに連通している。
【００４６】
一方側の貯留室２７の一対の室２７ａ、２７ｂはタンク本体２１内で車両の前後方向に隣り合っており、隔壁部２６には、図３および図４に示すように、タンク本体２１内の下部Ｓ２側で一方側の貯留室２７と他方側の貯留室２８を互いに連通させ、他方側の貯留室２８を介して一対の室２７ａ、２７ｂを互いに連通させるように、一対の室２７ａ、２７ｂをそれぞれ他方側の貯留室２８に連通させる一対の下部連通孔２６ａ、２６ｂがそれぞれ形成されている。そして、他方側の貯留室２８は、一方側の貯留室２７の一対の室２７ａ、２７ｂおよび第１連通管部２３および第２連通管部２４内の連通路２３ａ、２４ａを通してラジエータ１２の冷却液の戻り側と供給側とに連通している。
【００４７】
隔壁部２６は、タンク本体２１の内底面２１ｂとの間に下部連通孔２６ａ、２６ｂに代わる連通孔を形成するものであってもよいし、下部連通孔２６ａ、２６ｂの形状は円形、楕円形、矩形、その他任意の形状であってよく、複数設けられてもよい。ただし、一対の室２７ａ、２７ｂに対応する一対の下部連通孔２６ａ、２６ｂは互いに離隔するようタンク本体２１の両側壁面に近接しているのがよい。
【００４８】
さらに、隔壁部２６には、タンク本体２１の上部Ｓ１内で一方側の貯留室２７と他方側の貯留室２８を互いに連通させ、タンク本体２１内の上部Ｓ１側で他方側の貯留室２８を介して一対の室２７ａ、２７ｂを互いに連通させるように、一対の室２７ａ、２７ｂをそれぞれ他方側の貯留室２８に連通させる一対の上部連通孔２６ｊ、２６ｋが形成されており、一方側の貯留室２７と他方側の貯留室２８の上部側に同一圧力の空気溜まりが形成されるようになっている。
【００４９】
なお、本実施形態では、注水口２１ａ近傍の隔壁部２６は、例えば図２（ｂ）に示すように、注水口２１ａから注水された冷却水Ｌを他方側の貯留室２８側に導入するように、注水口２１ａよりも同図の左側、すなわち水平方向一端側に位置するように配置されているが、注入された冷却水Ｌを一方側の貯留室２７側のみにまたは両貯留室２７、２８に導入するような形状としてもよい。例えば、注水口２１ａ内に一方側の貯留室２７の一対の室２７ａ、２７ｂの上端がそれぞれ開口してもよいし、隔壁部２６の注水口２１ａ近傍を切り欠いて、空気流通用の上部連通孔２６ｊ、２６ｋに代わる切欠穴を形成してもよい。
【００５０】
次に、その作用を説明する。
【００５１】
上述のように構成された本実施形態のリザーブタンク２０では、膨出部２５によりタンク本体２１の下部Ｓ２側に十分な冷却液貯留量が確保され、タンク本体２１の上部Ｓ１では一方側の貯留室２７側および他方側の貯留室２８が空気流通用の上部連通孔２６ｊ、２６ｋにより互いに連通することから、リザーブタンク２０の全高を抑えても、一方側の貯留室２７側および他方側の貯留室２８の上部に一様な圧力の所要量の空気溜まりを形成することができ、エンジン１１の運転時におけるラジエータ１２側からの冷却水Ｌの戻りを確実に吸収することができる。
【００５２】
また、エンジン１１の運転時に水平方向他端側に向かう加速度、例えば横向き加速度が作用し、リザーブタンク２０内に貯留された冷却水Ｌの液面Ｂが例えば図２（ｂ）に一点鎖線で示すように水平方向一端側に傾斜しても、その液面Ｂ´はリザーブタンク２０の下部Ｓ２側に比較して水平断面積の狭い上部Ｓ１内に制限される。しかも、隔壁部２６がバッフルプレートとして機能し、比較的短時間の液面傾斜に対しては水平方向一方側の貯留室２７の液高さＢ´ｓをより高く維持するのに寄与することになる。したがって、大きな横向き加速度が作用するコーナリング時のような走行状態が比較的長く続くような場合でも、ラジエータ１２の冷却水Ｌの戻り側と供給側にそれぞれ配管接続された水平方向一端側の下部、すなわち、第１連通管部２３および第２連通管部２４の連通路２３ａ、２４ａ（連通孔の開口部分）が液面上に露出することはなく、それらの液中配置状態を確実に維持できることになる。
【００５３】
さらに、一方側の貯留室２７が一対の室２７ａ、２７ｂに区画・分割され、これら一対の室２７ａ、２７ｂを他方側の貯留室２８に連通させる下部連通孔２６ａ、２６ｂが隔壁部２６に形成されていることから、一方側の貯留室２７の片方の室２７ａに入るラジエータ１２側からの気泡含有の冷却水Ｌがもう片方の室２７ｂにそのまま入ってエンジン側に供給されてしまうといったことがなく、片方の室２７ａから他方側の貯留室２８に入って気泡が空気溜まりに抜けた後の冷却水Ｌがエンジン側に供給されることになる。したがって、リザーブタンク２０からエンジン１１側に供給される冷却水Ｌへの気泡の混入によってウォーターポンプ１５内でキャビテーションが発生したり、そのためにエンジン１１の冷却性能が低下したりするというようなことが防止され、タンク高さを抑えても、大きな加速度が作用するような走行状態下でエンジン１１側への冷却水Ｌ中に空気が混入するのを確実に防止することができる。
【００５４】
また、タンク本体２１の水平方向一端側の下部Ｓ２でラジエータ１２側およびエンジン１１側への配管接続がなされ、冷却水Ｌの液面Ｂも低く抑えられることから、ラジエータ１２の内圧上昇をも抑えることができ、タンク本体２１を肉厚にせずに済む。
【００５５】
加えて、タンク本体２１の上部Ｓ１の内幅ｄ２が注水口２１ａの内径以上に大きくなっているので、注水作業性が良好となる。
【００５６】
このように、本実施形態においては、膨出部２５によりタンクの下部Ｓ２に十分な冷却液貯留量を確保することで、タンク高さを抑えても、一方側および他方側の貯留室２７、２８に一様な圧力の空気溜まりを形成することができ、かつ、タンク本体２１の上部Ｓ１内に所要量の空気溜りを形成することができ、エンジン１１の運転時におけるラジエータ１２側からの冷却水Ｌの戻りを確実に吸収させることができる。
【００５７】
また、運転時にリザーブタンク２０内の冷却液面が傾斜しても、その液面はタンク本体２１の下部に比較して水平断面積の狭い上部Ｓ１内に制限され、更に隔壁部２６のバッフルプレート機能も加わることから、水平方向一端側の下部の第１連通管部２３および第２連通管部２４の連通路２３ａ、２４ａの液中配置状態を確実に維持することができる。本実施形態では、リザーブタンク２０はその水平方向両端側を車両の左右方向に向けて車両に搭載されるので、例えばサーキット走行時のように横向き加速度により液面傾斜が顕著になるような場合にも十分に対応できる。
【００５８】
さらに、タンク本体２１の水平方向一端側の下部Ｓ２でラジエータ１２側およびエンジン１１側への配管接続がなされ、液面Ｂも低く抑えられることから、ラジエータ１２の内圧上昇を抑えることができ、低コストのリザーブタンクを提供することができる。
【００５９】
なお、上述の実施の形態では、第１連通管部２３および第２連通管部２４をタンク本体２１の水平方向一端側の下部Ｓ２に平行に配置し、かつ、タンク本体２１と一体にしていたが、その配管経路は平行でなくてもよいし、上下方向に湾曲していてもよい。
【００６０】
また、第１連通管部２３および第２連通管部２４のうちいずれか一方、例えば第２連通管部２４を他方側の貯留室２８の底部側に直接開口させることもでき、そのようにすれば、突出壁部２６ｐは必要ではなく、一方側の貯留室２７を一対の室２７ａ、２７ｂに区画・分割する必要はない。
【００６１】
以上説明したように、本発明は、膨出部によりタンク下部に十分な冷却液貯留量を確保することで、タンク高さを抑えても所要の空気溜りを形成してエンジンの運転時におけるラジエータ側からの冷却液の戻りを確実に吸収させることができ、しかも、リザーブタンク内の冷却液面が傾斜したとしても、その液面をリザーブタンクの下部に比較して水平断面積の狭い上部内に制限し、かつ、隔壁部にバッフルプレート機能を持たせることで、ラジエータ側に配管接続された水平方向一端側の下部を液面上に露出させることなくその液中配置状態を確実に維持させることができ、さらに、水平方向一端側の下部でラジエータ側への配管接続をなして液面を低く抑え、ラジエータの内圧上昇をも抑えることができるので、タンク高さを抑えても大きな加速度が作用するような走行状態下でエンジン側への冷却液中に空気が混入するのを確実に防止することができる低コストのリザーブタンクを提供することができるという効果を奏するものであり、リザーブタンクおよび同タンクを備えたエンジン冷却装置、特に冷却液の上方に冷却液面変化に応じて体積変化する空気溜まりを形成するようにした密閉型のリザーブタンクおよびエンジン冷却装置全般に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明のリザーブタンクを備えたエンジン冷却装置の一の実施の形態を示すそのシステム構成図である。
【図２】（ａ）は一の実施の形態に係るリザーブタンクの正面図、（ｂ）は一の実施の形態に係るリザーブタンクの正面断面図である。
【図３】図２（ａ）のIII-III断面図である。
【図４】一の実施の形態に係るリザーブタンクの平面断面図である。
【符号の説明】
【００６３】
１ エンジン冷却装置
１１ エンジン
１１ａ 冷却水入口
１１ｂ 冷却水出口
１１ｗ 冷却通路
１２ ラジエータ
１２ａ アッパータンク部
１２ｂ ロワタンク部
１３ アッパーホース
１４ ロワホース
１５ ウォーターポンプ
１６ サーモスタット
１７ 加圧・密閉式ラジエータキャップ
１８ａ、１８ｂ 配管
１９ 車室側ヒーター
２０ リザーブタンク
２１ タンク本体
２１ａ 注水口（注入口）
２１ｂ 内底面
２２ タンクキャップ
２３ 第１連通管部
２３ａ、２４ａ 連通路（連通孔）
２４ 第２連通管部
２５ 膨出部
２５ｈ 内面
２６ 隔壁部
２６ａ、２６ｂ 下部連通孔
２６ｊ、２６ｋ 上部連通孔
２６ｐ 突出壁部
２７ 一方側の貯留室
２７ａ、２７ｂ 一対の室
２８ 他方側の貯留室
ｄ１ 注水口の内径
ｄ２ タンク本体の上部の内幅
Ｌ 冷却水（冷却液）
Ｓ１ タンク本体の上部
Ｓ２ タンク本体の下部
Ｓ３ 膨出領域
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リザーブタンクおよび同タンクを備えたエンジン冷却装置、特に冷却液の上方に冷却液面変化に応じて体積変化する空気溜まりを形成するようにした密閉型のリザーブタンクおよびエンジン冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃エンジン冷却装置に装備されるリザーブタンクには、その上部に形成された注水口を加圧密閉式のキャップで密閉し、内部に貯留した冷却水の上方に空気溜まりを形成して、冷却水（冷却液）の温度変化に伴う液面変化を空気溜まりの体積変化により吸収するようにした密閉型のものがある。
【０００３】
また、このようなリザーブタンクは、エンジンからの冷却水の戻り側であるラジエータ上部に冷却水の出入りを許容するよう配管接続されるとともに、ラジエータ下部からエンジン内への冷却水の供給路側（以下、単にエンジン側という）に冷却水を供給するよう配管接続されているものが多い。
【０００４】
従来のこの種のリザーブタンクとしては、そのタンク内部を隣り合う複数の貯留室に分割するよう下端部に連通孔を有する隔壁部を設け、その一端側の貯留室に主たる空気溜めを形成するようにしたものがあり、このリザーブタンクにおいては、ラジエータ側からの冷却水を出入りさせるラジエータ側の連通孔部をタンク上部側に開口させ、エンジン側に冷却水を供給するエンジン側の連通孔部をタンク下部側に開口させている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、タンクの一端側の流入管と他端側の流出管の間に連通路を有する複数の隔壁部を設けて、長手方向に隣り合う複数の貯留室を形成したもの(例えば、特許文献２、３参照)や、タンク内に複数の平行な隔壁部を設けるとともにそれらの下端側および上端側に形成した連通孔を通して互いに隣り合う複数の貯留室を互いに連通させ、複数の貯留室に同一の液面高さで冷却水およびその上方の空気溜まりを貯留するようにしたものがある(例えば特許文献４参照)。
【０００６】
さらに、上下方向に圧縮可能なようにタンク本体の上下方向中間部に蛇腹部を有し、長手方向を車両前後方向に向けて車両のフェンダーの内方に配置されるようにしたものがあり、このリザーブタンクでは取付け高さの制約から前方部の高さが後方部の高さより低くなっている(例えば、特許文献５参照)。
【特許文献１】特開平６−１８５３５８号公報
【特許文献２】特開２００５−１２０９０６号公報
【特許文献３】特開平６−１４６８８３号公報
【特許文献４】特開平５−２０９５２２号公報
【特許文献５】実開平４−６６３２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述のような従来のリザーブタンクおよびこれを備えた車両の冷却装置にあっては、車両に大きな横向き加速度（いわゆる横Ｇ）が作用するコーナリング時のような走行状態が比較的長く続くような場合に、エンジン側に供給する冷却水に空気が混入してしまうためにウォーターポンプ内でキャビテーションが発生し、エンジンの冷却性能が低下してしまうという問題があった。
【０００８】
すなわち、車両の急な加速や制動による短時間の液面変動であれば適当な連通孔を形成したバッフルプレート等の仕切りを入れることで回避できるが、大きな横向き加速度が比較的長い時間続くような走行状態になると、タンク内の液面が大きく傾斜してしまい、リザーブタンク内で冷却水中に開口させているエンジン側の連通孔部が液面から出て空気溜まりに通じてしまうことがあり、その場合、このエンジン側の連通孔部を通しエンジン側に供給する冷却水に空気が混入してしまうために、冷却性能の低下を招いていた。
【０００９】
そのため、従来のリザーブタンクおよびこれを備えた車両の冷却装置にあっては、例えばサーキット走行時のように上述の液面傾斜が顕著になるような場合に対応できなかった。
【００１０】
また、ラジエータ内の圧力上昇時にリザーブタンク内に冷却水を戻すためのラジエータ側の連通孔部をタンクの上部側に開口させていたため、ラジエータ側の連通孔部をエンジン側の連通孔部から離隔させて冷却水中への空気混入を防止する必要から、リザーブタンクの高さを低く抑えることが容易でないばかりか、リザーブタンク側からの冷却水の戻りが悪くなるためにラジエータ側の内圧上昇に耐え得るようタンク強度を高める必要があった。そのため、リザーブタンクのレイアウト面やコスト面でも問題があった。
【００１１】
そこで、本発明は、タンク高さを抑えても、大きな加速度が作用するような走行状態下でエンジン側への冷却液中に空気が混入するのを確実に防止することができる低コストのリザーブタンクを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的達成のため、本発明は、（１）ラジエータ側に水平方向一端側の下部で配管接続されるとともに上部に冷却液を注入する注入口が形成され、前記冷却液をその上方の空気溜まりと共に貯留するタンク本体と、前記注入口を密閉するキャップと、を備えた密閉型のリザーブタンクにおいて、前記タンク本体が、前記タンク本体の水平方向他端側の下部で前記水平方向一端側の下部から離隔する方向に膨出した膨出部と、前記タンク本体の内底面から上方に突出するとともに前記タンク本体内を前記水平方向一方側に位置する一方側の貯留室と前記水平方向他方側に位置する他方側の貯留室とに区画する隔壁部とを有し、前記隔壁部が、前記タンク本体内の下部側で前記一方側の貯留室と前記他方側の貯留室とを連通させる下部連通孔を形成していることを特徴とする。
【００１３】
このリザーブタンクでは、運転時にリザーブタンク内の冷却液面が比較的長時間傾斜しても、その液面はリザーブタンクの下部に比較して水平断面積の狭い上部内に制限されることから、ラジエータ側に配管接続された水平方向一端側の下部が液面上に露出することなく、その水平方向一端側の下部の液中配置状態が維持されることになる。また、隔壁部がバッフルプレートともなり、比較的短時間の液面傾斜に対しては水平方向一方側の貯留室の液面高さをより高く維持するのに寄与し得る。さらに、タンク本体の水平方向一端側の下部でラジエータ側への配管接続がなされ、液面も低く抑えられることから、ラジエータの内圧上昇を抑えることができる。なお、前記水平方向一端側の下部から離隔する方向とは、前記水平方向の一端側から他端側に向かう方向のみならず、それと交差する略水平方向であってもよい。
【００１４】
本発明のリザーブタンクは、好ましくは、（２）前記隔壁部が、前記タンク本体の上部内で前記一方側の貯留室と前記他方側の貯留室とを連通させる上部連通孔を形成しているものである。
【００１５】
この構成により、膨出部によりタンク下部に十分な冷却液貯留量を確保することで、タンク高さを抑えても、複数の貯留室に一様な圧力の空気溜まりを形成することができ、タンク本体の上部内に所要の空気溜りを形成することができる。
【００１６】
上記（１）または（２）の構成を有するリザーブタンクにおいては、（３）前記水平方向両端側を前記車両の左右方向に向けて前記車両に搭載されるのが望ましい。
【００１７】
これにより、大きな横向き加速度が作用するコーナリング時のような走行状態が比較的長く続くような場合でも、ラジエータ側あるいは更にエンジン側に配管接続された水平方向一端側の下部の液中配置状態を維持することができる。
【００１８】
上記（１）〜（３）の何れかの構成を有するリザーブタンクにおいては、（４）前記タンク本体の上部の前記水平方向における内幅が前記注入口の内径よりも大きいのが好ましい。
【００１９】
この場合、注水作業性が良好となる。
【００２０】
また、上記（１）〜（４）の何れかの構成を有するリザーブタンクにおいては、（５）前記タンク本体の内底面からの前記膨出部の内面高さが、前記タンク本体の内底面からの前記冷却液の注入時液面高さの許容範囲より上方に位置するのがよい。
【００２１】
これにより、空気溜りを十分に形成することができる。なお、前記膨出部の内面高さは、ラジエータ側からの冷却液の戻りにより液面が上昇するときには、その液面近傍かあるいはその液面より下方に位置するようにすることができる。
【００２２】
上記（１）〜（５）の何れかの構成を有するリザーブタンクにおいては、（６）前記タンク本体の下部で前記一方側の貯留室と前記他方側の貯留室とが前記ラジエータの冷却液の戻り側と供給側とにそれぞれ連通するよう、前記タンク本体の下部に一対の連通孔が形成されていてもよい。
【００２３】
これにより、ラジエータ側からの冷却液の戻りを許容し、エンジン側に冷却液を供給することが可能となり、しかも、ラジエータ側からの冷却液に含まれる気泡がエンジン側に供給される冷却液に混入するのを隔壁部により防止することができる。
【００２４】
上記（６）の構成を有するリザーブタンクにおいては、（７）前記隔壁部が、前記一方側の貯留室を一対の室に区画するよう前記タンク本体内で前記水平方向一端側に向かって突出する突出壁部を有し、前記タンク本体の前記水平方向一端側の下部に、前記一対の室を前記ラジエータの冷却液の戻り側と供給側とに連通させる一対の連通孔が形成されたものであるのがよい。
【００２５】
この構成により、一対の連通孔を確実に液中に配置することができ、しかも、ラジエータ側からの冷却液に含まれる気泡がエンジン側に供給される冷却液に混入するのを隔壁部により防止することができる。
【００２６】
一方、本発明のエンジン冷却装置は、（８）上記（１）〜（７）の何れかの構成を有するリザーブタンクと、前記ラジエータと、前記冷却液を前記エンジン内および前記ラジエータ内を通して循環させるウォーターポンプと、を備えている。
【００２７】
この構成により、エンジンの運転時に水平方向他端側に向かう加速度がリザーブタンクに作用し、リザーブタンク内に貯留された冷却液の液面が水平方向一端側に傾斜しても、その液面はリザーブタンクの下部に比較して水平断面積の狭い上部内に制限され、ラジエータ側に配管接続された水平方向一端側の下部が液面上に露出することなくその液中配置状態を維持できることになる。したがって、リザーブタンクからエンジン側に供給される冷却水への空気の混入によってウォーターポンプ内でキャビテーションが発生し、エンジンの冷却性能が低下してしまうという問題が解消される。
【００２８】
上記（８）の構成を有するエンジン冷却装置は、（９）前記エンジンを搭載した車両に前記リザーブタンクが前記水平方向一端部および他端部を左右に向けた装着状態で装備されていることを特徴とする。
【００２９】
この構成により、大きな横向き加速度が作用するコーナリング時のような走行状態が比較的長く続くような場合でも、ラジエータ側あるいは更にエンジン側に配管接続された水平方向一端側の下部の液中配置状態を維持することができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、膨出部によりタンク下部に十分な冷却液貯留量を確保することで、タンク高さを抑えても所要の空気溜りを形成してエンジンの運転時におけるラジエータ側からの冷却液の戻りを確実に吸収させることができ、しかも、リザーブタンク内の冷却液面が傾斜したとしても、その液面をリザーブタンクの下部に比較して水平断面積の狭い上部内に制限し、かつ、隔壁部にバッフルプレート機能を持たせることで、ラジエータ側に配管接続された水平方向一端側の下部を液面上に露出させることなくその液中配置状態を確実に維持させることができる。さらに、水平方向一端側の下部でラジエータ側への配管接続がなされ、液面も低く抑えられるので、ラジエータの内圧上昇をも抑えることができる。その結果、タンク高さを抑えても、大きな加速度が作用するような走行状態下でエンジン側への冷却液中に空気が混入するのを確実に防止することができる低コストのリザーブタンクを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
図１〜図４は本発明のリザーブタンクおよびそれを備えたエンジン冷却装置の一の実施の形態を示す図である。
【００３２】
まず、その構成について説明する。
【００３３】
図１に示すように、本実施形態のエンジン冷却装置１は、ラジエータ１２、アッパーホース１３、ロワホース１４、ウォーターポンプ１５、サーモスタット１６および密閉式のリザーブタンク２０を備えている。
【００３４】
ラジエータ１２は、内燃機関であるエンジン１１内の冷却通路１１ｗ（ウォータージャケット；詳細は図示しない）を通った冷却液、例えば冷却水Ｌを冷却風として供給される空気と熱交換して冷却する熱交換器であり、エンジン１１からの冷却水Ｌの戻り側となるアッパータンク部１２ａと、エンジン１１への冷却水Ｌの供給側となるロワタンク部１２ｂとを有している。
【００３５】
アッパーホース１３およびロワホース１４は、エンジン１１内の冷却通路１１ｗとラジエータ１２内の熱交換通路（詳細は図示していない）を連通させるようエンジン１１の冷却水入口１１ａおよび冷却水出口１１ｂとラジエータ１２のアッパータンク部１２ａおよびロワタンク部１２ｂとをそれぞれ接続する耐熱性・耐圧性のある配管である。
【００３６】
ウォーターポンプ１５は、エンジン１１からの動力により回転するようエンジン１１に内蔵され、エンジン１１内からアッパーホース１３を通してラジエータ１２に高温の冷却水Ｌが流入し、ラジエータ１２で熱交換により冷却された冷却水Ｌがロワホース１４を通してエンジン１１側に供給される所定の循環経路で、あるいは更にエンジン１１から配管１８ａ、１８ｂおよび車室側ヒーター１９（ヒーター用熱交換器）内を通して、冷却水Ｌを循環させるようになっている。また、サーモスタット１６は、ウォーターポンプ１５の吸入側に配置され、冷却水温度に応じて開閉する流量調節バルブとして機能するものであり、ラジエータ１２を通る冷却液の流量を調節することができるようになっている。
【００３７】
ラジエータ１２はその上部に注水口１２ｃを有しており、その注水口１２ｃに加圧・密閉式ラジエータキャップ１７が着脱可能に取り付けられている。
【００３８】
この加圧・密閉式ラジエータキャップ１７は、ラジエータ１２内の内圧変化に応じて開閉するバルブ機能を有するもので、注水口１２ｃ付近に配管接続されたリザーブタンク２０への冷却水Ｌ（蒸気泡を含む）の出入りを許容するようになっている。
【００３９】
なお、上記ラジエータ１２、アッパーホース１３、ロワホース１４、ウォーターポンプ１５およびサーモスタット１６は、それぞれ公知のものと同様である。
【００４０】
一方、リザーブタンク２０は、長手方向を略水平にしてその水平方向一端部および他端部を左右に向けた装着状態でエンジン冷却装置１の一部として車両の左右方向に向けた状態で車両に搭載されている。また、リザーブタンク２０は、接続配管２９ａ、２９ｂを介してラジエータ１２のアッパータンク部１２ａ（冷却水の戻り側）と、エンジン１１への冷却水供給側であるウォーターポンプ１５の吸入側とに、それぞれ配管接続されている。
【００４１】
図２および図３に示すように、リザーブタンク２０は、その上部（図２（ｂ）中のＳ１の範囲；以下、単に上部Ｓ１ともいう）に冷却水Ｌを注入する注水口２１ａ(注入口)が形成され、注入された冷却水Ｌをその上方の空気溜まりと共に貯留するタンク本体２１と、注水口２１ａを加圧・密閉することができるようにタンク本体２１の注水口２１ａ付近に着脱可能に設けられた公知のタンクキャップ２２とを有している。
【００４２】
タンク本体２１の長手方向である水平方向一端側の下部（図２（ｂ）中のＳ２の範囲；以下、単に下部Ｓ２ともいう）には、ラジエータ１２のアッパータンク部１２ａ（冷却水の戻り側）に配管接続された円筒状の第１連通管部２３と、この第１連通管部２３に対し所定距離を隔てて平行に離間し、エンジン１１への冷却水供給側であるウォーターポンプ１５の吸入側に配管接続された第２連通管部２４（図３参照）とが、それぞれタンク本体２１と一体に固定されており、第１連通管部２３および第２連通管部２４内の連通路２３ａ、２４ａはタンク本体２１の下部Ｓ２内、特にタンク本体２１の内底面２１ｂに近接する位置で開口した連通孔となっている。
【００４３】
また、タンク本体２１は、その水平方向他端側（図２（ａ）中の右端側）の下部で水平方向一端側の下部Ｓ２から離隔する方向に膨出した膨出部２５を有している。タンク本体２１の内底面２１ｂからこの膨出部２５の上方側の内面２５ｈまでの高さは、タンク本体２１の内底面２１ｂからの冷却水Ｌの注水時液面高さの許容範囲、すなわち図２（ｂ）中のＬＯＷレベルからＦＵＬＬレベルまでの範囲より上方（許容液面レベルの最も高い位置であるＦＵＬＬレベルより更に上方）に位置し、かつ、エンジン１１の運転中にラジエータ１２側からの冷却水Ｌの戻りによって上昇するときの液面レベルＢよりはわずかに低くなるように設定されている。
【００４４】
さらに、図２（ａ）に示すように、タンク本体２１の上部Ｓ１の水平方向における内幅ｄ２（最小内径）は、注水口２１ａの内径ｄ１よりも大きくなっており、図２（ｂ）に示すように、タンク本体２１の下部Ｓ２の高さをタンク本体２１の内底面２１ｂから膨出部２５の上方側の内面２５ｈまでの高さとするとき、それを超えるタンク本体２１の上部Ｓ１の容積がその水平断面積に相当する範囲外の膨出領域Ｓ３に膨出した膨出部２５内の容積とほぼ等しいか、わずかに大きくなっている。
【００４５】
また、タンク本体２１内にはタンク本体２１の内底面２１ｂから上方に突出する隔壁部２６が設けられており、タンク本体２１内はこの隔壁部２６によって、水平方向（左右）一方側に位置する一方側の貯留室２７と、水平方向他方側に位置する他方側の貯留室２８とに区画されている。隔壁部２６は、さらに、一方側の貯留室２７を一対の室２７ａ、２７ｂ(図３参照)に区画するようタンク本体２１内で水平方向一端側に向かって突出する突出壁部２６ｐを有している。そして、タンク本体２１の水平方向一端側の下部Ｓ２において、一方の室２７ａは第１連通管部２３を通してラジエータ１２のアッパータンク部１２ａ側に連通し、他方の室２７ｂはラジエータ１２のロワタンク部１２ｂからエンジン１１側への冷却水供給通路１４ａに連通している。
【００４６】
一方側の貯留室２７の一対の室２７ａ、２７ｂはタンク本体２１内で車両の前後方向に隣り合っており、隔壁部２６には、図３および図４に示すように、タンク本体２１内の下部Ｓ２側で一方側の貯留室２７と他方側の貯留室２８を互いに連通させ、他方側の貯留室２８を介して一対の室２７ａ、２７ｂを互いに連通させるように、一対の室２７ａ、２７ｂをそれぞれ他方側の貯留室２８に連通させる一対の下部連通孔２６ａ、２６ｂがそれぞれ形成されている。そして、他方側の貯留室２８は、一方側の貯留室２７の一対の室２７ａ、２７ｂおよび第１連通管部２３および第２連通管部２４内の連通路２３ａ、２４ａを通してラジエータ１２の冷却液の戻り側と供給側とに連通している。
【００４７】
隔壁部２６は、タンク本体２１の内底面２１ｂとの間に下部連通孔２６ａ、２６ｂに代わる連通孔を形成するものであってもよいし、下部連通孔２６ａ、２６ｂの形状は円形、楕円形、矩形、その他任意の形状であってよく、複数設けられてもよい。ただし、一対の室２７ａ、２７ｂに対応する一対の下部連通孔２６ａ、２６ｂは互いに離隔するようタンク本体２１の両側壁面に近接しているのがよい。
【００４８】
さらに、隔壁部２６には、タンク本体２１の上部Ｓ１内で一方側の貯留室２７と他方側の貯留室２８を互いに連通させ、タンク本体２１内の上部Ｓ１側で他方側の貯留室２８を介して一対の室２７ａ、２７ｂを互いに連通させるように、一対の室２７ａ、２７ｂをそれぞれ他方側の貯留室２８に連通させる一対の上部連通孔２６ｊ、２６ｋが形成されており、一方側の貯留室２７と他方側の貯留室２８の上部側に同一圧力の空気溜まりが形成されるようになっている。
【００４９】
なお、本実施形態では、注水口２１ａ近傍の隔壁部２６は、例えば図２（ｂ）に示すように、注水口２１ａから注水された冷却水Ｌを他方側の貯留室２８側に導入するように、注水口２１ａよりも同図の左側、すなわち水平方向一端側に位置するように配置されているが、注入された冷却水Ｌを一方側の貯留室２７側のみにまたは両貯留室２７、２８に導入するような形状としてもよい。例えば、注水口２１ａ内に一方側の貯留室２７の一対の室２７ａ、２７ｂの上端がそれぞれ開口してもよいし、隔壁部２６の注水口２１ａ近傍を切り欠いて、空気流通用の上部連通孔２６ｊ、２６ｋに代わる切欠穴を形成してもよい。
【００５０】
次に、その作用を説明する。
【００５１】
上述のように構成された本実施形態のリザーブタンク２０では、膨出部２５によりタンク本体２１の下部Ｓ２側に十分な冷却液貯留量が確保され、タンク本体２１の上部Ｓ１では一方側の貯留室２７側および他方側の貯留室２８が空気流通用の上部連通孔２６ｊ、２６ｋにより互いに連通することから、リザーブタンク２０の全高を抑えても、一方側の貯留室２７側および他方側の貯留室２８の上部に一様な圧力の所要量の空気溜まりを形成することができ、エンジン１１の運転時におけるラジエータ１２側からの冷却水Ｌの戻りを確実に吸収することができる。
【００５２】
また、エンジン１１の運転時に水平方向他端側に向かう加速度、例えば横向き加速度が作用し、リザーブタンク２０内に貯留された冷却水Ｌの液面Ｂが例えば図２（ｂ）に一点鎖線で示すように水平方向一端側に傾斜しても、その液面Ｂ´はリザーブタンク２０の下部Ｓ２側に比較して水平断面積の狭い上部Ｓ１内に制限される。しかも、隔壁部２６がバッフルプレートとして機能し、比較的短時間の液面傾斜に対しては水平方向一方側の貯留室２７の液高さＢ´ｓをより高く維持するのに寄与することになる。したがって、大きな横向き加速度が作用するコーナリング時のような走行状態が比較的長く続くような場合でも、ラジエータ１２の冷却水Ｌの戻り側と供給側にそれぞれ配管接続された水平方向一端側の下部、すなわち、第１連通管部２３および第２連通管部２４の連通路２３ａ、２４ａ（連通孔の開口部分）が液面上に露出することはなく、それらの液中配置状態を確実に維持できることになる。
【００５３】
さらに、一方側の貯留室２７が一対の室２７ａ、２７ｂに区画・分割され、これら一対の室２７ａ、２７ｂを他方側の貯留室２８に連通させる下部連通孔２６ａ、２６ｂが隔壁部２６に形成されていることから、一方側の貯留室２７の片方の室２７ａに入るラジエータ１２側からの気泡含有の冷却水Ｌがもう片方の室２７ｂにそのまま入ってエンジン側に供給されてしまうといったことがなく、片方の室２７ａから他方側の貯留室２８に入って気泡が空気溜まりに抜けた後の冷却水Ｌがエンジン側に供給されることになる。したがって、リザーブタンク２０からエンジン１１側に供給される冷却水Ｌへの気泡の混入によってウォーターポンプ１５内でキャビテーションが発生したり、そのためにエンジン１１の冷却性能が低下したりするというようなことが防止され、タンク高さを抑えても、大きな加速度が作用するような走行状態下でエンジン１１側への冷却水Ｌ中に空気が混入するのを確実に防止することができる。
【００５４】
また、タンク本体２１の水平方向一端側の下部Ｓ２でラジエータ１２側およびエンジン１１側への配管接続がなされ、冷却水Ｌの液面Ｂも低く抑えられることから、ラジエータ１２の内圧上昇をも抑えることができ、タンク本体２１を肉厚にせずに済む。
【００５５】
加えて、タンク本体２１の上部Ｓ１の内幅ｄ２が注水口２１ａの内径以上に大きくなっているので、注水作業性が良好となる。
【００５６】
このように、本実施形態においては、膨出部２５によりタンクの下部Ｓ２に十分な冷却液貯留量を確保することで、タンク高さを抑えても、一方側および他方側の貯留室２７、２８に一様な圧力の空気溜まりを形成することができ、かつ、タンク本体２１の上部Ｓ１内に所要量の空気溜りを形成することができ、エンジン１１の運転時におけるラジエータ１２側からの冷却水Ｌの戻りを確実に吸収させることができる。
【００５７】
また、運転時にリザーブタンク２０内の冷却液面が傾斜しても、その液面はタンク本体２１の下部に比較して水平断面積の狭い上部Ｓ１内に制限され、更に隔壁部２６のバッフルプレート機能も加わることから、水平方向一端側の下部の第１連通管部２３および第２連通管部２４の連通路２３ａ、２４ａの液中配置状態を確実に維持することができる。本実施形態では、リザーブタンク２０はその水平方向両端側を車両の左右方向に向けて車両に搭載されるので、例えばサーキット走行時のように横向き加速度により液面傾斜が顕著になるような場合にも十分に対応できる。
【００５８】
さらに、タンク本体２１の水平方向一端側の下部Ｓ２でラジエータ１２側およびエンジン１１側への配管接続がなされ、液面Ｂも低く抑えられることから、ラジエータ１２の内圧上昇を抑えることができ、低コストのリザーブタンクを提供することができる。
【００５９】
なお、上述の実施の形態では、第１連通管部２３および第２連通管部２４をタンク本体２１の水平方向一端側の下部Ｓ２に平行に配置し、かつ、タンク本体２１と一体にしていたが、その配管経路は平行でなくてもよいし、上下方向に湾曲していてもよい。
【００６０】
また、第１連通管部２３および第２連通管部２４のうちいずれか一方、例えば第２連通管部２４を他方側の貯留室２８の底部側に直接開口させることもでき、そのようにすれば、突出壁部２６ｐは必要ではなく、一方側の貯留室２７を一対の室２７ａ、２７ｂに区画・分割する必要はない。
【００６１】
以上説明したように、本発明は、膨出部によりタンク下部に十分な冷却液貯留量を確保することで、タンク高さを抑えても所要の空気溜りを形成してエンジンの運転時におけるラジエータ側からの冷却液の戻りを確実に吸収させることができ、しかも、リザーブタンク内の冷却液面が傾斜したとしても、その液面をリザーブタンクの下部に比較して水平断面積の狭い上部内に制限し、かつ、隔壁部にバッフルプレート機能を持たせることで、ラジエータ側に配管接続された水平方向一端側の下部を液面上に露出させることなくその液中配置状態を確実に維持させることができ、さらに、水平方向一端側の下部でラジエータ側への配管接続をなして液面を低く抑え、ラジエータの内圧上昇をも抑えることができるので、タンク高さを抑えても大きな加速度が作用するような走行状態下でエンジン側への冷却液中に空気が混入するのを確実に防止することができる低コストのリザーブタンクを提供することができるという効果を奏するものであり、リザーブタンクおよび同タンクを備えたエンジン冷却装置、特に冷却液の上方に冷却液面変化に応じて体積変化する空気溜まりを形成するようにした密閉型のリザーブタンクおよびエンジン冷却装置全般に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明のリザーブタンクを備えたエンジン冷却装置の一の実施の形態を示すそのシステム構成図である。
【図２】（ａ）は一の実施の形態に係るリザーブタンクの正面図、（ｂ）は一の実施の形態に係るリザーブタンクの正面断面図である。
【図３】図２（ａ）のIII-III断面図である。
【図４】一の実施の形態に係るリザーブタンクの平面断面図である。
【符号の説明】
【００６３】
１ エンジン冷却装置
１１ エンジン
１１ａ 冷却水入口
１１ｂ 冷却水出口
１１ｗ 冷却通路
１２ ラジエータ
１２ａ アッパータンク部
１２ｂ ロワタンク部
１３ アッパーホース
１４ ロワホース
１５ ウォーターポンプ
１６ サーモスタット
１７ 加圧・密閉式ラジエータキャップ
１８ａ、１８ｂ 配管
１９ 車室側ヒーター
２０ リザーブタンク
２１ タンク本体
２１ａ 注水口（注入口）
２１ｂ 内底面
２２ タンクキャップ
２３ 第１連通管部
２３ａ、２４ａ 連通路（連通孔）
２４ 第２連通管部
２５ 膨出部
２５ｈ 内面
２６ 隔壁部
２６ａ、２６ｂ 下部連通孔
２６ｊ、２６ｋ 上部連通孔
２６ｐ 突出壁部
２７ 一方側の貯留室
２７ａ、２７ｂ 一対の室
２８ 他方側の貯留室
ｄ１ 注水口の内径
ｄ２ タンク本体の上部の内幅
Ｌ 冷却水（冷却液）
Ｓ１ タンク本体の上部
Ｓ２ タンク本体の下部
Ｓ３ 膨出領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラジエータ側に水平方向一端側の下部で配管接続されるとともに上部に冷却液を注入する注入口が形成され、前記冷却液をその上方の空気溜まりと共に貯留するタンク本体と、前記注入口を密閉するキャップと、を備えた密閉型のリザーブタンクにおいて、
前記タンク本体が、前記タンク本体の水平方向他端側の下部で前記水平方向一端側の下部から離隔する方向に膨出した膨出部と、前記タンク本体の内底面から上方に突出するとともに前記タンク本体内を前記水平方向一方側に位置する一方側の貯留室と前記水平方向他方側に位置する他方側の貯留室とに区画する隔壁部とを有し、
前記隔壁部が、前記タンク本体内の下部側で前記一方側の貯留室と前記他方側の貯留室とを連通させる下部連通孔を形成していることを特徴とするリザーブタンク。
【請求項２】
前記隔壁部が、前記タンク本体の上部内で前記一方側の貯留室と前記他方側の貯留室とを連通させる上部連通孔を形成していることを特徴とする請求項１に記載のリザーブタンク。
【請求項３】
前記水平方向両端側を前記車両の左右方向に向けて前記車両に搭載されることを特徴とする請求項１または２に記載のリザーブタンク。
【請求項４】
前記タンク本体の上部の前記水平方向における内幅が前記注入口の内径よりも大きいことを特徴とする請求項１ないし３の何れか1項に記載のリザーブタンク。
【請求項５】
前記タンク本体の内底面からの前記膨出部の内面高さが、前記タンク本体の内底面からの前記冷却液の注入時液面高さの許容範囲より上方に位置することを特徴とする請求項１ないし４の何れか1項に記載のリザーブタンク。
【請求項６】
前記タンク本体の下部で前記一方側の貯留室と前記他方側の貯留室とが前記ラジエータの冷却液の戻り側と供給側にそれぞれ連通するよう、前記タンク本体の下部に一対の連通孔が形成されたことを特徴とする請求項１ないし５の何れか1項に記載のリザーブタンク。
【請求項７】
前記隔壁部が、前記一方側の貯留室を一対の室に区画するよう前記タンク本体内で前記水平方向一端側に向かって突出する突出壁部を有し、
前記タンク本体の前記水平方向一端側の下部に、前記一対の室を前記ラジエータの冷却液の戻り側と供給側とに連通させる一対の連通孔が形成されたことを特徴とする請求項６に記載のリザーブタンク。
【請求項８】
請求項１ないし７の何れか１項に記載のリザーブタンクと、
前記ラジエータと、
前記冷却液を前記エンジン内および前記ラジエータ内を通して循環させるウォーターポンプと、を備えたエンジン冷却装置。
【請求項９】
前記エンジンを搭載した車両に前記リザーブタンクが前記水平方向一端部および他端部を左右に向けた装着状態で装備されていることを特徴とする請求項８に記載のエンジン冷却装置。
【請求項１】
ラジエータ側に水平方向一端側の下部で配管接続されるとともに上部に冷却液を注入する注入口が形成され、前記冷却液をその上方の空気溜まりと共に貯留するタンク本体と、前記注入口を密閉するキャップと、を備えた密閉型のリザーブタンクにおいて、
前記タンク本体が、前記タンク本体の水平方向他端側の下部で前記水平方向一端側の下部から離隔する方向に膨出した膨出部と、前記タンク本体の内底面から上方に突出するとともに前記タンク本体内を前記水平方向一方側に位置する一方側の貯留室と前記水平方向他方側に位置する他方側の貯留室とに区画する隔壁部とを有し、
前記隔壁部が、前記タンク本体内の下部側で前記一方側の貯留室と前記他方側の貯留室とを連通させる下部連通孔を形成していることを特徴とするリザーブタンク。
【請求項２】
前記隔壁部が、前記タンク本体の上部内で前記一方側の貯留室と前記他方側の貯留室とを連通させる上部連通孔を形成していることを特徴とする請求項１に記載のリザーブタンク。
【請求項３】
前記水平方向両端側を前記車両の左右方向に向けて前記車両に搭載されることを特徴とする請求項１または２に記載のリザーブタンク。
【請求項４】
前記タンク本体の上部の前記水平方向における内幅が前記注入口の内径よりも大きいことを特徴とする請求項１ないし３の何れか1項に記載のリザーブタンク。
【請求項５】
前記タンク本体の内底面からの前記膨出部の内面高さが、前記タンク本体の内底面からの前記冷却液の注入時液面高さの許容範囲より上方に位置することを特徴とする請求項１ないし４の何れか1項に記載のリザーブタンク。
【請求項６】
前記タンク本体の下部で前記一方側の貯留室と前記他方側の貯留室とが前記ラジエータの冷却液の戻り側と供給側にそれぞれ連通するよう、前記タンク本体の下部に一対の連通孔が形成されたことを特徴とする請求項１ないし５の何れか1項に記載のリザーブタンク。
【請求項７】
前記隔壁部が、前記一方側の貯留室を一対の室に区画するよう前記タンク本体内で前記水平方向一端側に向かって突出する突出壁部を有し、
前記タンク本体の前記水平方向一端側の下部に、前記一対の室を前記ラジエータの冷却液の戻り側と供給側とに連通させる一対の連通孔が形成されたことを特徴とする請求項６に記載のリザーブタンク。
【請求項８】
請求項１ないし７の何れか１項に記載のリザーブタンクと、
前記ラジエータと、
前記冷却液を前記エンジン内および前記ラジエータ内を通して循環させるウォーターポンプと、を備えたエンジン冷却装置。
【請求項９】
前記エンジンを搭載した車両に前記リザーブタンクが前記水平方向一端部および他端部を左右に向けた装着状態で装備されていることを特徴とする請求項８に記載のエンジン冷却装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００８−１９０４４２（Ｐ２００８−１９０４４２Ａ）
【公開日】平成２０年８月２１日（２００８．８．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２６５５２（Ｐ２００７−２６５５２）
【出願日】平成１９年２月６日（２００７．２．６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【出願人】（５９１１５９０５５）トヨタテクノクラフト株式会社 (19)
【公開日】平成２０年８月２１日（２００８．８．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年２月６日（２００７．２．６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【出願人】（５９１１５９０５５）トヨタテクノクラフト株式会社 (19)
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