(57)【要約】      （修正有）【課題】ブローバイガスとともに吸気通路へと還流される小粒径オイルミストの量を低減させることによって、吸気通路構成部材に堆積するデポジットの量を低減することが可能な内燃機関のブローバイガス還流装置を提供する。【解決手段】ブローバイガス還流装置は、スプリング部材７１を含むミスト大粒径化部７０を有する。スプリング部材７１は、コイル状に巻かれた素線としての中空の管からなり、ブローバイガスがスプリング部材７１の径方向外側（外径側）から径方向内側（内径側）へと通過した後に吸気通路へと還流させられるように第２ガス通路部５２と第３ガス通路部５３との間に配置され、且つ、素線（中空の管）に設けられた噴孔７１ａから隣接する素線の表面に向けてオイルを噴射する。ブローバイガスに含まれる小粒径ミストは、スプリング部材７１を通過するとき、スプリング部材の表面及び素線間のオイルと衝突し大粒径化又は液化する。【選択図】図２
2014092029.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のクランクケース内のブローバイガスを、前記クランクケース内に発生している小粒径オイルミスト及び同小粒径オイルミストよりも粒径の大きい大粒径オイルミストとともに、ブローバイガス通路を通して前記機関の吸気通路へ還流させる内燃機関のブローバイガス還流装置であって、
前記小粒径オイルミストを凝集させて大粒径化するためのスプリング部材を備え、
前記スプリング部材は、
コイル状に巻かれた素線としての中空の管からなり、
前記ブローバイガスが前記スプリング部材の径方向外側から径方向内側へ又はその逆へ通過した後に前記吸気通路へと還流させられるように前記ブローバイガス通路に配置され、
前記中空の管に設けられた噴孔であって同噴孔の軸線が同噴孔が設けられている部分と隣接する前記スプリング部材の素線の外面の一部に向うように形成された噴孔を備え、
且つ、
前記管の内部から前記噴孔を通してオイルが噴射されるように構成された、
ことを特徴とするブローバイガス還流装置。
【請求項２】
請求項１に記載のブローバイガス還流装置であって、
前記スプリング部材を周期的に伸縮させるスプリング駆動部を更に備えたブローバイガス還流装置。
【請求項３】
請求項１に記載のブローバイガス還流装置であって、
前記スプリング部材を周期的に振動させるスプリング加振部を更に備えたブローバイガス還流装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のクランクケース内のブローバイガスを吸気通路へ還流（流入）させる「内燃機関のブローバイガス還流装置」に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、内燃機関（以下、単に「機関」とも称呼する。）の燃焼室からクランクケース内に漏出したブローバイガスを吸気通路に還流させることにより、クランクケース内の換気を行うシステムが知られている。係るシステムは、「ブローバイガス還流装置」又は「ＰＣＶ（ポジティブ・クランクケース・ベンチレーション）」とも称呼される。
【０００３】
ところで、クランクケース内ではクランクシャフトが高速で回転し、ピストンが往復運動するために、機関の燃焼室からピストンリングの隙間を介してクランクケースにガスが漏れ、同時にシリンダ壁面のオイルが飛散し、クランクケース内にオイルミスト（潤滑油の液体状微粒子）が形成される。このオイルミストがブローバイガス還流装置によりブローバイガスとともに吸気通路に還流されると、吸気通路を構成している部材（以下、「吸気通路構成部材」とも称呼する。）に付着する。即ち、吸気通路構成部材にデポジットが堆積する。
【０００４】
このデポジットは機関の特性上好ましくない。特に、吸気通路にターボチャージャのコンプレッサ部が設けられている場合、そのコンプレッサ部を構成している部材（例えば、ディフューザ）にデポジットが堆積すると、ターボチャージャの効率が著しく低下する虞がある。
【０００５】
そのため、従来装置の一つはシリンダブロックの側壁に気液分離室（所謂、セパレータ）を備えている。その気液分離室においては、オイルミストを含むブローバイガスが隔壁に衝突し、それにより、オイルミストの一部がブローバイガスから分離される（例えば、特許文献１を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１８７０３３号公報
【発明の概要】
【０００７】
しかしながら、上記従来装置によりブローバイガスからオイルミストを完全に除去することは困難であり、依然としてデポジットの堆積量を十分に低減することができない。そこで、発明者は、ブローバイガスの還流により吸気通路構成部材にデポジットが堆積する現象につき検討した。その検討結果は次のとおりである。
【０００８】
ブローバイガスには煤（ｓｏｏｔ）等の微粒子（パティキュレートマター、ＰＭ）が含まれている。パティキュレートマターの径は例えば０．１μｍ程度未満である。これに対し、クランクケース内において発生しているオイルミストには、粒径の平均が例えば１μｍ程度の小粒径のミスト（以下、「小粒径オイルミスト」と称呼される。）と、粒径の平均が例えば５μｍ程度の大粒径のミスト（以下、「大粒径オイルミスト」と称呼される。）と、が含まれている。従って、図９の（Ａ）に示したように、複数のパティキュレートマターＰＭが小粒径オイルミストＳＯＭ内に取り込まれる。同様に。図９の（Ｄ）に示したように、複数のパティキュレートマターＰＭが大粒径オイルミストＬＯＭ内に取り込まれる。
【０００９】
小粒径オイルミストＳＯＭ及び大粒径オイルミストＬＯＭは、ブローバイガス還流装置によってクランクケースから吸気通路へと還流されたときに受熱するので、それらのオイルミスト中の蒸発し易い成分（蒸発成分）が蒸発する（図９の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｄ）及び（Ｅ）を参照。）。
【００１０】
ところで、小粒径オイルミストＳＯＭの体積に対する表面積（受熱面積）の比は、大粒径オイルミストＬＯＭの体積に対する表面積（受熱面積）の比よりも大きい。よって、小粒径オイルミストＳＯＭの蒸発成分は相対的により多く蒸発するので、小粒径オイルミストＳＯＭにおけるパティキュレートマターＰＭの密度は非常に高くなる。従って、小粒径オイルミストＳＯＭは、図９の（Ｂ）に示したように吸気通路構成部材に付着し、図９の（Ｃ）に示したように固体状（又はゲル状）となる。即ち、吸気通路構成部材にデポジットが発生する。
【００１１】
一方、蒸発成分が蒸発しても、大粒径オイルミストＬＯＭにおけるパティキュレートマターＰＭの密度はそれほど高くならない。よって、小粒径オイルミストＳＯＭに比較して、大粒径オイルミストＬＯＭは粘度が低く且つ吸気通路構成部材に付着し難い。その結果、図９の（Ｅ）に示したように、大粒径オイルミストＬＯＭは「吸気通路構成部材に付着した小粒径オイルミスト（デポジット）」を押し流す。即ち、大粒径オイルミストＬＯＭは吸気通路構成部材の洗浄作用を有する。
【００１２】
以上の分析から、発明者は、「デポジットの堆積量を低減するためには、ブローバイガス還流装置によって還流されるブローバイガスに含まれるオイルミストの総て又は殆どを除去するのではなく、小粒径オイルミストの数を大きく減少させることが重要且つ効果的である。」との知見を得た。
【００１３】
従って、本発明の目的の一つは、クランクケースからブローバイガスとともに吸気通路へと還流される小粒径オイルミストの量を低減させることによって、吸気通路構成部材に堆積するデポジットの量を低減することが可能な内燃機関のブローバイガス還流装置を提供することにある。
【００１４】
本発明による内燃機関のブローバイガス還流装置（本発明装置）は、前記機関のクランクケース内のブローバイガスを、前記クランクケース内に発生している小粒径オイルミスト及び同小粒径オイルミストよりも粒径の大きい大粒径オイルミストとともに、ブローバイガス通路を通して前記機関の吸気通路へ還流させる装置である。
【００１５】
更に、本発明装置は、前記小粒径オイルミストを凝集させて大粒径化するためのスプリング部材を備える。
【００１６】
前記スプリング部材は、
コイル状に巻かれた素線としての中空の管からなり、
前記ブローバイガスが前記スプリング部材の径方向外側から径方向内側へ又はその逆へ通過した後に前記吸気通路へと還流させられるように前記ブローバイガス通路に配置され、
前記中空の管に設けられた噴孔であって同噴孔の軸線が同噴孔が設けられている部分と隣接する前記スプリング部材の素線の外面の一部に向うように形成された噴孔を備え、
且つ、
前記管の内部から前記噴孔を通してオイルが噴射されるように構成されている。
【００１７】
これによれば、大粒径オイルミストと小粒径オイルミストとを含むブローバイガスは、吸気通路へと流入する前に、スプリング部材の径方向外側から径方向内側へ又はその逆へと通過する。即ち、ブローバイガスがスプリング部材の素線間を通過する。換言すると、このスプリング部材は隣接する素線間に隙間が存在している状態が必要である。
【００１８】
そして、ブローバイガスが、スプリング部材の径方向外側から径方向内側へ又はその逆へと通過する際、ブローバイガスに含まれる小粒径オイルミストの多くが、吸気通路へ還流される前にスプリング部材の表面に衝突又は付着することにより凝集して大粒径化又は液化する。液化したオイルは、スプリング部材の素線のそれぞれから下方へと落下する。従って、スプリング部材の素線間に液状オイルが滴下している状態が生じる。ブローバイガスに含まれる小粒径オイルミストは、その滴下するオイルにも衝突して液化する。加えて、スプリング部材の隣接する素線間を通過する「ブローバイガスに含まれる小粒径オイルミスト」は、噴孔から噴射されたオイルにも接触して液化する。
【００１９】
その結果、吸気通路に流入する小粒径オイルミストの数が減少するので、吸気通路構成部材に付着するデポジットの量（デポジットの堆積量）を低減することができる。以上から、本発明装置は、吸気通路構成部材のデポジット堆積量を減少することができる。
【００２０】
前記発明装置の一態様は、前記スプリング部材を周期的に伸縮させるスプリング駆動部を更に備える。
【００２１】
これによれば、スプリング部材が収縮した場合と伸張した場合とで、以下の作用が発揮される。
【００２２】
収縮時：スプリング部材の伸張時にスプリング部材の素線間を流れるブローバイガスに含まれる「小粒径オイルミスト及び大粒径オイルミスト」は、その慣性によってスプリング収縮時にもスプリング部材の素線間を流れようとする。一方、スプリング収縮時には「素線から滴下するオイル及び噴孔から噴射されたオイル」によりスプリング部材の素線間が実質的にオイルによって閉鎖される。換言すると、スプリング部材の軸線方向において隣接する素線間にオイル壁又はオイルカーテンが形成される。よって、ブローバイガスに含まれる「小粒径オイルミスト及び大粒径オイルミスト」は、スプリング部材の表面及び素線間のオイル壁の何れかに衝突し液化する。従って、吸気通路に流入する小粒径オイルミストの数が低減する。
【００２３】
伸張時：スプリング部材の収縮時にスプリング部材の表面に付着して液状化したオイルミスト分が伸張時にスプリング部材の振動又は変形により落下又は飛散する。更に、噴孔からはオイルが噴射されている。従って、スプリング部材の素線間を流れるブローバイガスに含まれる「小粒径オイルミスト及び大粒径オイルミスト」は、素線から滴下・飛散しているオイル及び噴孔から噴射されたオイルと衝突する。その結果、小粒径オイルミストは大粒径化するか又は液化する。従って、吸気通路に流入する小粒径オイルミストの数が低減する。
【００２４】
更に、スプリング部材は伸縮時に形状が変化するので、この形状変化と、伸縮に伴う振動と、噴孔から噴出しているオイルと、スプリング部材の表面にて液化されたオイルと、によって、スプリング部材の表面に付着した不純物（パティキュレートマター）が洗い流される。従って、スプリング部材のメンテナンス頻度を低下させることができる。
【００２５】
代替として本発明装置の他の態様は、前記スプリング部材を周期的に振動させるスプリング加振部を更に備える。
【００２６】
これによれば、加振部により発生するスプリング部材の振動と、噴孔から噴出しているオイルと、スプリング部材の表面にて液化されたオイルと、によって、スプリング部材の表面に付着した不純物が洗い流される。従って、スプリング部材のメンテナンス頻度を低下させることができる。
【００２７】
本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明の各実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係るブローバイガス還流装置が適用された内燃機関の概略図である。
【図２】図２は、図１に示したシリンダヘッド部の部分拡大断面図である。
【図３】図３の（Ａ）は図２に示したスプリング部材の部分斜視図であり、図３の（Ｂ）は図２に示したスプリング部材の素線の平面図である。
【図４】図４は、スプリング部材伸縮用カムの作動量を示した図である。
【図５】図５の（Ａ）は図２に示したスプリング部材が収縮したときの同スプリング部材の部分拡大断面図であり、図５の（Ｂ）は図２に示したスプリング部材が伸張したときの同スプリング部材の部分拡大断面図である。
【図６】図６の（Ａ）は、本発明の実施形態の第１変形例が有するスプリング部材が収縮したときの同スプリング部材の部分拡大断面図であり、図６の（Ｂ）は第１変形例が有するスプリング部材が伸張したときの同スプリング部材の部分拡大断面図である。
【図７】図７の（Ａ）は本発明の実施形態の第２変形例が有するミスト大粒径化部近傍の概略断面図であり、図７の（Ｂ）はそのミスト大粒径化部のスプリング部材が伸張したときの同スプリング部材の部分拡大断面図である。
【図８】図８は本発明の実施形態の第４変形例が有するミスト大粒径化部及びその近傍の概略断面図である。
【図９】図９は、オイルミスト及びパティキュレートマターの変化の様子を示した概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施形態に係る「内燃機関のブローバイガス還流装置」について図面を参照しながら説明する。本発明のブローバイガス還流装置が適用される内燃機関は、ピストン往復動型・直列・多気筒（４気筒）・ディーゼル機関である。但し、本発明は他の形式の機関にも適用することができる。
【００３０】
（構成）
図１に示したように、本発明の実施形態に係るブローバイガス還流装置は内燃機関（機関）１０に適用される。機関１０は、機関本体部２０、吸気通路部３０及び排気通路部４０を備えている。
【００３１】
機関本体部２０は、クランクケース２１、オイルパン２２、シリンダブロック２３及びシリンダヘッド部２４を含んでいる。
【００３２】
クランクケース２１は、クランクシャフト２１ａを回転可能に支持している。
オイルパン２２は、クランクケース２１の下方においてクランクケース２１に固定されている。オイルパン２２は、クランクケース２１とともに、クランクシャフト２１ａ及びオイル（潤滑油）ＯＬを収容する空間（以下、「クランクケース室」とも称呼する。）を形成している。
【００３３】
シリンダブロック２３は、クランクケース２１の上方においてクランクケース２１に固定されている。シリンダブロック２３は、アルミニウム製であって、中空円筒状のシリンダ（シリンダボア）２３ａを複数個（４気筒分）備えている。シリンダ２３ａの内周には鋳鉄製のシリンダライナ２３ｂが嵌入されている。
【００３４】
シリンダ２３ａにはピストン２３ｃが収容されている。
ピストン２３ｃは略円筒形であり、側面に複数のピストンリングを備えている。複数のピストンリングのうちの最も下方（クランクケース２１側）のリングは、所謂「オイルリングＯＲ」である。オイルリングＯＲは、シリンダ２３ａの内壁（即ち、シリンダライナ２３ｂの内壁）を摺動しながら同内壁のオイル（潤滑油膜）をクランクケース２１側に掻き落とすようになっている。ピストン２３ｃは、コネクティングロッド２３ｄによってクランクシャフト２１ａに連結されている。ピストン２３ｃの上面（頂面）はシリンダライナ２３ｂの内壁面及びシリンダヘッド部２４の下面と共に燃焼室ＣＣを形成している。
【００３５】
シリンダヘッド部２４は、シリンダブロック２３の上方においてシリンダブロック２３に固定されている。シリンダヘッド部２４には、燃焼室ＣＣに連通する吸気ポート、及び、燃焼室ＣＣに連通する排気ポートが形成されている。
【００３６】
シリンダヘッド部２４の拡大断面図である図２に示したように、吸気ポートは吸気弁２４ａにより開閉される。吸気弁２４ａは、シリンダヘッド部２４に収容されたインテークカムシャフトのカム２４ｂにより駆動される。排気ポートは排気弁２４ｃにより開閉される。排気弁２４ｃは、シリンダヘッド部２４に収容されたエグゾーストカムシャフトのカム２４ｄにより駆動される。シリンダヘッド部２４は、シリンダヘッドカバー２４ｅにより覆われている。更に、シリンダヘッド部２４内には図示しない燃料噴射弁と、後述するミスト大粒径化部７０と、が設けられている。
【００３７】
再び、図１を参照すると、吸気通路部３０は、吸気管３１、インタークーラー３２及びターボチャージャ６０のコンプレッサ６１を含んでいる。吸気管３１は吸気ポートと接続されている。従って、吸気管３１及び吸気ポートは吸気通路を構成している。
【００３８】
コンプレッサ６１は吸気管３１に介装されていて、吸入空気を圧縮するようになっている。インタークーラー３２は、吸気管３１であってコンプレッサ６１よりも下流の位置に介装されていて、吸入空気を冷却するようになっている。
【００３９】
排気通路部４０は、排気管４１及びターボチャージャ６０のタービン６２を含んでいる。排気管４１は排気ポートと接続されている。従って、排気管４１及び排気ポートは排気通路を構成している。
【００４０】
タービン６２は排気管４１に介装されていて、排ガスにより回転されるようになっている。この結果、タービン６２に連結されたコンプレッサ６１が回転し、それによりターボチャージャ６０は過給を行なうようになっている。
【００４１】
第１実施形態に係るブローバイガス還流装置５０は、第１ガス通路部５１と、第２ガス通路部５２と、第３ガス通路部５３と、ミスト大粒径化部７０と、を含む。
【００４２】
第１ガス通路部５１はシリンダブロック２３内に形成されている。第１ガス通路部５１はクランクケース室をシリンダヘッド部２４内の第２ガス通路部５２に接続するようになっている。
【００４３】
第２ガス通路部５２は、シリンダヘッド部２４内の所定の経路を通り、ミスト大粒径化部７０の流入口に接続されている。より具体的に述べると、図２に示したように、第２ガス通路部５２は、シリンダヘッドカバー２４ｅの上面の下部に設けられた隔壁５２ａと、シリンダヘッドカバー２４ｅと、により形成されたガス通路である。隔壁５２ａは板体であって、シリンダヘッドカバー２４ｅの上面と略平行となるように設けられている。隔壁５２ａには、複数の縦壁５２ｂが立設されている。同様に、第２ガス通路部５２を構成しているシリンダヘッド部２４の上面の下部にも複数の縦壁５２ｃが形成されている。これらの縦壁５２ｂ及び５２ｃは、後述する「ブローバイガスに含まれるオイルミスト」を衝突させて液化し、液化したオイルをオイルパン２２へと回収するための壁である。
【００４４】
再び、図１を参照すると、第３ガス通路部５３は機関１０本体の外部に設けられたガス管５３ａにより構成されている。第３ガス通路部５３の一端はミスト大粒径化部７０の流出口に接続され、第３ガス通路部５３の他端は吸気管３１であってコンプレッサ６１よりも上流位置に接続されている。なお、第３ガス通路部５３には図示しない周知のＰＣＶバルブが備えられている。
【００４５】
ミスト大粒径化部７０は、第２ガス通路部５２と第３ガス通路部５３との間に介装されている。ミスト大粒径化部７０は、図２に示したように、スプリング部材７１、第１保持部７２、第２保持部７３、出口通路部７４、摺動部７５、ロッド７６、被カム押動部７７、及び、スプリング部材伸縮用（駆動用）カム７８を含んでいる。
【００４６】
スプリング部材７１はコイル状（螺旋状）に巻かれた素線からなる。スプリング部材７１の素線は、スプリング部材７１の部分斜視図である図３の（Ａ）及び図３（Ａ）の１−１線に沿った平面にてスプリング部材７１を切断した拡大断面図である図３の（Ｂ）に示したように、中空の管であり、素線の上方の面（素線の中心線Ｃ１を通り、スプリング部材７１の中心軸Ｃ２に平行な線Ｌを含む領域）に噴孔７１ａを備えている。噴孔７１ａは複数個設けられている。複数の噴孔７１ａは所定の間隔毎に配置されている。各噴孔７１ａの軸線Ｃ３は、中心軸Ｃ２と略平行であって、その噴孔７１ａが設けられている素線に隣接する素線の下方の面に向っている。
【００４７】
図２に示したように、スプリング部材７１の内部（中空の素線の内部）にはオイル供給路７９を通じてオイル（潤滑油）が供給されている。より具体的に述べると、スプリング部材７１の下端の端部には、オイル供給路７９が接続されていている。そして、スプリング部材７１の内部には、機関１０の運転に伴って駆動される図示しないオイルポンプからオイル供給路７９を通してオイルが供給される。この結果、噴孔７１ａからオイルが噴射（噴出、吐出）される。
【００４８】
第１保持部７２は、上面及び下面が開放された円筒状部材である。第１保持部７２は、第１保持部７２の中心線がインテークカムシャフトの中心線と直交するように、隔壁５２ａに固定されている。第１保持部７２の径はスプリング部材７１の外径と略一致している。第１保持部７２の高さはスプリング部材７１の高さよりも低い。スプリング部材７１の下端部及び下端部近傍は、第１保持部７２内に挿入され、第１保持部７２により保持・固定されている。
【００４９】
第２保持部７３は、第１保持部７２と同径の「上面及び下面が開放された円筒状部材」である。第２保持部７３は、第１保持部７２の上方であって、第１保持部７２と同軸となるように配置されている。スプリング部材７１の上端部及び上端部近傍は、第２保持部７３内に挿入されている。第２保持部７３の高さはスプリング部材７１の高さよりも低い。従って、第１保持部７２と第２保持部７３との間はミスト大粒径化部７０の流入口を構成している。第２保持部７３は、出口通路部７４と接続されており、その出口通路部７４を通してヘッドカバー２４ｅに保持されている。
【００５０】
出口通路部７４は、第２保持部７３の上端の開口と第３ガス通路部５３（ガス管５３ａ）の前記一端とを接続するブローバイガス通路を構成している。従って、出口通路部７４は、ミスト大粒径化部７０の流出口を構成している。
【００５１】
摺動部７５は、第２保持部７３の内径と略同一の円板状の板体である。摺動部７５は、第２保持部７３の内壁面に対し第２保持部７３の軸方向に沿って摺動可能となるように第２保持部７３内に挿入されている。摺動部７５は、その中央部においてロッド７６の上端と連結されている。更に、摺動部７５は、ブローバイガスが通過することのできる貫通孔７５ａを複数備えている。
ロッド７６は、スプリング部材７１の中心軸Ｃ２と同軸となるように配置されている。ロッド７６の下端は被カム押動部７７に連結されている。
被カム押動部７７は直方体金属部材又は円柱状金属部材である。被カム押動部７７の下端は平面であって、スプリング部材伸縮用カム７８のカム面と接触している。
【００５２】
このように構成されたミスト大粒径化部７０において、インテークカムシャフトが駆動されると、カム７８が回転し、それに伴い、ロッド７６が上下方向（スプリング部材７１の中心軸Ｃ２方向）に進退する。図４は、このカム７８の回転に伴うロッド７６の移動量（カム作動量）の一例を示す図である。なお、図４において、実線、二点鎖線及び破線のそれぞれが示す作動量は図４に記載されたとおりである。
【００５３】
従って、カム７８、ロッド７６及び摺動部７５等によってスプリング部材７１の上端が中心軸Ｃ２方向に移動させられるので、スプリング部材７１は伸縮する。なお、スプリング部材７１の下端は移動しない。また、スプリング部材７１が最も収縮した場合であっても、スプリング部材７１の中心軸Ｃ２と平行な方向において互いに隣接する素線間には僅かな隙間が存在し、ブローバイガスはスプリング部材７１の外径側から内径側（中心軸Ｃ２を含む空間側）へと通過することができる。
【００５４】
（作用）
次に、上記のように構成されたブローバイガス還流装置５０（ミスト大粒径化部７０）の作動について説明する。燃焼室ＣＣからクランクケース室に漏出したブローバイガスは、第１ガス通路部５１、第２ガス通路部５２、ミスト大粒径化部７０及び第３ガス通路部５３を通って吸気通路部３０へと還流（流入）させられる。
【００５５】
ところで、クランクシャフト２１ａは、実際には、クランクケースに回転可能に支持されたクランクジャーナルと、クランクピン、クランクアーム及びバランスウエイトと、を含んでいる。クランクピン、クランクアーム及びバランスウエイトは機関１０が運転されているとき、高速で回転・運動する。更に、コネクティングロッド２３ｄも機関１０が運転されているとき、高速で運動する。従って、オイルリングＯＲによりクランクケース室へと掻き落とされるオイル（潤滑油）は、高速で回転・運動している部材（クランクピン、クランクアーム、バランスウエイト及びコネクティングロッド２３ｄ等）に落下しながら衝突して飛散する。加えて、ピストンリングとシリンダライナ２３ｂの内壁面との間から燃焼室内のガスが噴出することによっても潤滑油が飛散する。よって、クランクケース室内に多量のオイルミスト（潤滑油の飛沫）が発生する。
【００５６】
一方、ブローバイガスには煤（ｓｏｏｔ）等の微粒子（パティキュレートマター、ＰＭ）が含まれている。パティキュレートマターの径は例えば０．１μｍ程度未満である。これに対し、クランクケース内において発生しているオイルミストには、粒径の平均が例えば１μｍ程度の小粒径オイルミストと、粒径の平均が例えば５μｍ程度の大粒径オイルミストと、が含まれている。従って、これらのオイルミスト内にパティキュレートマターＰＭが取り込まれるようになるので、吸気通路部においてオイルミストが受熱して蒸発成分が蒸発すると、特に、小粒径オイルミストＳＯＭが吸気通路構成部材へ付着し、デポジットが堆積する（図９の（Ａ）〜（Ｃ）を参照。）。そこで、この小粒径オイルミストＳＯＭの数を低減するためにミスト大粒径化部７０が設けられている。従って、以下、ミスト大粒径化部７０の作用について説明する。
【００５７】
「小粒径オイルミストＳＯＭ及び大粒径オイルミストＬＯＭ」を含むブローバイガスは、第１ガス通路部５１及び第２ガス通路部５２を通過してスプリング部材７１の外周部（外側側面、外径側の表面）に到達する。このとき、図５の（Ａ）に示したように、カム７８、ロッド７６及び摺動部７５によってスプリング部材７１が収縮されていると、ブローバイガスに含まれる「小粒径オイルミストＳＯＭ及び大粒径オイルミストＬＯＭ」の殆どは、スプリング部材７１の外径側（外周側）の表面に衝突し、凝集して液状となる。なお、「小粒径オイルミストＳＯＭ及び大粒径オイルミストＬＯＭ」を含むブローバイガスは、後述するように、スプリング部材７１の伸張時にスプリング部材７１の隣接する素線間を通過しているので、スプリング部材７１の収縮時においてもその慣性によってスプリング部材７１の外径側に衝突する。
【００５８】
更に、スプリング部材７１の収縮時には「スプリング部材７１の外径側の表面にて液化して素線から隣接する素線へと滴下するオイル、及び、噴孔７１ａから噴射されたオイル」によりスプリング部材７１の素線間が実質的にオイルによって閉鎖される。よって、ブローバイガスに含まれる「小粒径オイルミストＳＯＭ及び大粒径オイルミストＬＯＭ」は、素線間のオイルにも衝突して液状となる。この結果、小粒径のオイルミストの多くが取り除かれたブローバイガスが、摺動部７５の貫通孔７５ａ、出口通路部７４、第３ガス通路部５３を介して吸気通路に流入する。従って、吸気通路に流入する小粒径オイルミストＳＯＭの数が低減するから、吸気通路構成部材のデポジット堆積量を低減することができる。更に、スプリング部材７１によって液化されたオイルは図示しない回収経路を通じてオイルパン２２へと回収されるので、オイル消費量を低減することもできる。
【００５９】
その後、図５の（Ｂ）に示したように、カム７８、ロッド７６及び摺動部７５によってスプリング部材７１が伸張される。従って、スプリング部材７１の素線間には所定の距離の隙間が形成される。
【００６０】
この場合においても、ブローバイガスに含まれる「小粒径オイルミストＳＯＭ及び大粒径オイルミストＬＯＭ」の一部は、スプリング部材７１の外径側の表面に衝突し、凝集して液状となる。
【００６１】
また、ブローバイガスに含まれる「小粒径オイルミストＳＯＭ及び大粒径オイルミストＬＯＭ」の残りは、「スプリング部材７１の素線から隣接する素線へと滴下するオイル、及び、噴孔７１ａから噴射されたオイル」と衝突し、液化するか、或いは、小粒径オイルミストＳＯＭは大粒径化する（大粒径オイルミストＬＯＭとなる）。
【００６２】
その後、「ブローバイガス中の大粒径オイルミストＬＯＭ」及び「ミスト大粒径化部７０によって大粒径化した大粒径オイルミスト」を含むブローバイガスは、摺動部７５の貫通孔７５ａ、出口通路部７４、第３ガス通路部５３を介して吸気通路へと流入する。従って、吸気通路に流入する小粒径オイルミストＳＯＭの数が低減するから、吸気通路構成部材のデポジット堆積量を低減することができる。更に、「ブローバイガス中の大粒径オイルミストＬＯＭ」及び「ミスト大粒径化部７０によって大粒径化した大粒径オイルミスト」は吸気通路へと流入するから、それらによる吸気通路構成部材の洗浄効果を期待することもできる。
【００６３】
＜第１変形例＞
次に、上記実施形態の第１変形例について説明する。第１変形例は、図６の（Ａ）及び（Ｂ）に示したように、スプリング部材７１の噴孔７１ａを下方に向けて配置した点のみにおいて、上記実施形態と相違している。これによっても、上記実施形態と同様の作用により、吸気通路に流入する小粒径オイルミストＳＯＭの数を低減できるので、吸気通路構成部材のデポジット堆積量を低減することができる。また、第１変形例は、噴孔７１ａがオイルを下方に向けて噴射するように構成されているので、オイルに加わる重力を利用することによって、スプリング部材７１の伸張時における素線間をオイルによって一層確実に遮蔽することができる。
【００６４】
＜第２変形例＞
次に、上記実施形態の第２変形例について説明する。第２変形例は、図７の（Ａ）に示したように、ミスト大粒径化部８０がスプリング部材７１をスプリング部材８１に置換してなる点のみにおいて、上記実施形態と相違している。このスプリング部材８１は、外径が円錐台状となるように構成されたコイルである。スプリング部材８１の素線は、スプリング部材７１と同じ中空の管であり、スプリング部材８１（スプリング部材８１の素線の内部）にはオイルが供給されている。この場合、スプリング部材８１の噴孔８１ａの軸線は、図７の（Ｂ）に示したように、隣接する素線に向けられる。即ち、噴孔８１ａの軸線は、スプリング部材８１の中心軸Ｃ４に対して傾斜している。
【００６５】
＜第３変形例＞
次に、上記実施形態の第３変形例について説明する。第３変形例は、被カム押動部７７及びスプリング部材伸縮用カム７８に代え、ロッド７６をその軸線方向に直接進退させる電気的な加振器を備える。加振器は、図示しない電気制御装置からの駆動信号に基いて周期的にロッド７６を進退移動させる。これによれば、機関１０の回転とは独立した「必要なタイミング及び必要な周期」にてスプリング部材７１を伸縮させることができる。
【００６６】
＜第４変形例＞
次に、上記実施形態の第４変形例について説明する。第４変形例は、図８に示したように、ミスト大粒径化部９０が「第２ガス通路部５２を通過するブローバイガスをスプリング部材９１の内径側に最初に導入させ、その後、スプリング部材９１の素線間を通過させてから、第３ガス通路部５３へと流入させるように構成されている点」、及び、「被カム押動部７７及びスプリング部材伸縮用カム７８に代わる電気的な加振器９７を備えている点」において、上記実施形態と相違している。
【００６７】
より具体的に述べると、ミスト大粒径化部９０は、スプリング部材９１、第１保持部９２、第２保持部９３、出口通路部９４、摺動部９５、ロッド９６、及び、加振器９７を含んでいる。
【００６８】
スプリング部材９１の素線は、スプリング部材７１と同じ部材である。従って、スプリング部材９１は噴孔７１ａと同様の噴孔９１ａをスプリング部材７１と同様の位置に複数備えている。スプリング部材９１には図示しないオイル供給通路を通じてオイルが供給されている。
【００６９】
第１保持部９２は上面が閉鎖され下面が開放されている円筒状部材である。第１保持部９２の径はスプリング部材９１の外径と略一致している。第１保持部９２の高さはスプリング部材９１の高さよりも低い。
【００７０】
第２保持部９３は、第１保持部９２と同径で上面及び下面が開放されている円筒状部材である。第２保持部９３の高さはスプリング部材９１の高さよりも低い。第２保持部９３は、第２ガス通路部５２の下流側端部に設けられた開口に接続されている。従って、第２保持部９３は、ミスト大粒径化部９０の流入口を構成している。
【００７１】
出口通路部９４は、第１保持部９２及び第２保持部９３よりも大径で上面及び下面が閉鎖された円筒状部材である。出口通路部９４の上面及び下面には、第１保持部９２及び第２保持部９３と同径の貫通孔が設けられている。出口通路部９４は、第２保持部９３と同軸となるように第２保持部９３の上部に固定されている。従って、第２保持部９３の内部と出口通路部９４とは前記貫通孔により連通されている。更に、第１保持部９２は出口通路部９４と同軸となるように出口通路部９４の上部に固定されている。従って、第１保持部９２の内部と出口通路部９４とも前記貫通孔により連通されている。出口通路部９４の側面には円形の開口が設けられている。この円形の開口に、第３ガス通路部５３（ガス管５３ａ）の一端が接続される。従って、この円形の開口は、ミスト大粒径化部９０の流出口を構成している。
【００７２】
スプリング部材９１の上端部及び上端部近傍は、第１保持部９２内に挿入され、第１保持部９２により保持・固定されている。スプリング部材９１の下端部及び下端部近傍は、、第２保持部９３内に挿入されている。スプリング部材９１の中央部は出口通路部９４内に収容されている。
【００７３】
摺動部９５は、第２保持部９３の内径と略同一の円板状の板体である。摺動部９５は、第２保持部９３の内壁面に対し第２保持部９３の軸方向に沿って摺動可能となるように第２保持部９３内に挿入されている。摺動部９５は、その中央部においてロッド９６の下端と連結されている。更に、摺動部９５は、ブローバイガスが通過することのできる貫通孔９５ａを複数備えている。
【００７４】
ロッド９６は、スプリング部材９１の中心軸と同軸となるように配置されている。ロッド９６の上端は加振器９７と連結されている。
加振器９７は、図示しない電気制御装置からの駆動信号に基いて作動し、ロッド９６をその軸方向に進退するようになっている。従って、ロッド９６が下方に移動するとスプリング部材９１は伸張し、ロッド９６が上方に移動するとスプリング部材９１は収縮する。
【００７５】
このように構成されたミスト大粒径化部９０を備えるブローバイガス還流装置において、クランクケース室のブローバイガスは、第１ガス通路部５１、第２ガス通路部５２、第２保持部９３及び摺動部９５の貫通孔９５ａを介してスプリング部材９１の内径側へと流入する。そして、スプリング部材９１が伸張されたとき、その素線間を通過して出口通路部９４へ流出し、その後、第３ガス通路部５３を通して吸気通路へと還流させられる。
【００７６】
ミスト大粒径化部９０におけるブローバイガスに含まれる小粒径オイルミストＳＯＬの粒径を拡大する作用は、ミスト大粒径化部７０における作用と同様である。即ち、ブローバイガスに含まれる小粒径オイルミストＳＯＬは、スプリング部材９１の内径側表面及び素線間のオイルと衝突し、液化及び／又は大径化する。よって、吸気通路に流入する小粒径オイルミストＳＯＭの数が低減するから、吸気通路構成部材のデポジット堆積量を低減することができる。更に、「ブローバイガス中の大粒径オイルミストＬＯＭ」及び「ミスト大粒径化部９０によって大粒径化した大粒径オイルミスト」は吸気通路へと流入するから、それらによる吸気通路構成部材の洗浄効果を期待することもできる。
【００７７】
以上、説明したように、本発明の実施形態に係るブローバイガス還流装置５０及び変形例は、スプリング部材（７１、８１、９１）を含むミスト大粒径化部（７０、８０、９０）を有する。
【００７８】
更に、前記スプリング部材は、以下の特徴を有する。
・前記スプリング部材は、コイル状に巻かれた素線としての中空の管からなる（図３を参照。）。
・前記スプリング部材は、ブローバイガスがスプリング部材７１の径方向外側（外径側）から径方向内側（内径側）へと通過した後に（図２を参照。）、又は、その逆へと通過した後に（図８を参照。）、吸気通路へと還流させられるように、ブローバイガス通路（第２ガス通路部５２と第３ガス通路部５３との間）に配置されている。
・前記スプリング部材は、前記中空の管に設けられた噴孔（７１ａ、８１ａ、９１ａ等）を有する。その噴孔の軸線は、その噴孔が設けられている部分（素線の上部又は下部）と隣接するスプリング部材の素線の外面の一部（素線の下部又は上部）に向うように形成されている。
・前記スプリング部材は、素線の内部から噴孔（７１ａ、８１ａ、９１ａ等）を通してオイルが噴射されるように構成されている。
【００７９】
従って、上述したように、本発明の実施形態又は変形例に係るブローバイガス還流装置は、ブローバイガスに含まれ且つ吸気通路へと還流される小粒径オイルミストＳＯＭの数を低減できるので、吸気通路構成部材のデポジット堆積量を低減することができる。また、スプリング部材により液化されたオイルは回収されるので、オイル消費量を低減することもできる。
【００８０】
また、スプリング部材は加振され且つ伸縮させられるので、スプリング部材の振動及び変形によりスプリング部材の表面に付着したパティキュレートマターは、スプリング部材表面にて液化したオイル及び噴孔から噴射されるオイルとともに洗い流される。従って、目詰まりが発生する可能性を低減することもできる。
【００８１】
本発明は上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、本発明のブローバイガス還流装置は、ターボチャージャを備えない機関にも当然に適用され得る。更に、上記スプリング部材を「隣接する素線間に一定の隙間が常に存在する（即ち、変形不能である）ように構成しておく」とともに、上記加振器に代えて「そのスプリング部材を伸縮させないようにしながら、そのスプリング部材に振動を加える加振器」を備えてもよい。これによれば、上記実施形態におけるスプリング部材の伸張時における小粒径オイルミストＳＯＭの低減作用と同様の作用を実現することができる。
【符号の説明】
【００８２】
１０…内燃機関、２０…機関本体部、２１…クランクケース、２１ａ…クランクシャフト、２２…オイルパン、２３…シリンダブロック、２３ａ…シリンダ、２３ｃ…ピストン、２３ｄ…コネクティングロッド、２４…シリンダヘッド部、２４ａ…吸気弁、２４ｂ…カム、２４ｅ…シリンダヘッドカバー、３０…吸気通路部、３１…吸気管、４０…排気通路部、５０…ブローバイガス還流装置、５１…第１ガス通路部、５２…第２ガス通路部、５３…第３ガス通路部、６０…ターボチャージャ、６１…コンプレッサ、６２…タービン、７０…ミスト大粒径化部、７１…スプリング部材、７１ａ…噴孔、７５…摺動部、７５ａ…貫通孔、７６…ロッド、７７…被カム押動部、７８…スプリング部材伸縮用カム、７９…オイル供給路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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