(57)【要約】  クランク室（６１）に第１の連通路によって接続されるとともに、吸気通路のスロットル弁（５７）より上流側に第２の連通路（８４）によって接続されたブローバイガス室（４２）を備える。第１の連通路にブローバイガス室（４２）側へのみブローバイガスが流れるようにリード弁（６７）を備える。ブローバイガス室（４２）内の下端部とクランク室（６１）内とを連通するオイル戻し通路（油孔）を備える。ブローバイガス室（４２）には、第１の連通路と第２の連通路（８４）とを接続する気液分離室が形成される。オイル戻し通路は、ブローバイガス室（４２）内とクランク室（６１）内との圧力差により流入したブローバイガスの運動エネルギーを損失させてブローバイガスの流動が規制されるように形成されている。製造コストを低く抑えることができるとともに、クランク室内の圧力を大気圧より低く保つことが可能なブローバイガス還元装置を提供できる。
2013129556.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンのクランク室に第１の連通路によって接続されるとともに、吸気通路のスロットル弁より上流側に第２の連通路によって接続されたブローバイガス室と、
前記クランク室の圧力より前記ブローバイガス室の圧力が低いときに前記第１の連通路を連通状態としかつクランク室の圧力よりブローバイガス室の圧力が高いときに前記第１の連通路を閉状態とする負圧作動型の逆止弁と、
前記ブローバイガス室内の下端部とクランク室内とを連通するオイル戻し通路とを備え、
前記ブローバイガス室には、前記第１の連通路と第２の連通路とを接続する気液分離室が形成され、
前記オイル戻し通路は、ブローバイガス室内とクランク室内との圧力差により流入したブローバイガスの運動エネルギーを損失させてブローバイガスの流動が規制されるように形成されていることを特徴とするブローバイガス還元装置。
【請求項２】
請求項１記載のブローバイガス還元装置において、前記オイル戻し通路は、ブローバイガス室とクランク室とを仕切る壁を貫通する貫通孔によって形成されていることを特徴とするブローバイガス還元装置。
【請求項３】
請求項１記載のブローバイガス還元装置において、前記オイル戻し通路は、前記ブローバイガス室とクランク室とを連通する管部材によって形成されていることを特徴とするブローバイガス還元装置。
【請求項４】
請求項３記載のブローバイガス還元装置において、前記管部材の下端は、クランク室底部に溜められたオイルの中に位置付けられていることを特徴とするブローバイガス還元装置。
【請求項５】
請求項３記載のブローバイガス還元装置において、前記管部材の中間部には、クランク室内の脈動を打ち消すための空間が形成されていることを特徴とするブローバイガス還元装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンのブローバイガスを吸気通路に導くブローバイガス還元装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のブローバイガス還元装置としては、例えば特許文献１に記載されているように、吸気通路内の負圧を利用してブローバイガスをクランクケース内から吸気通路に吸引するものがある。特許文献１に示すブローバイガス還元装置は、ブローバイガスを動弁カム室から吸引し、スロットル弁の下流側の吸気通路に導く構成が採られている。前記動弁カム室と前記吸気通路とは、パイプ部材によって接続されている。このパイプ部材の中間部には、ベンチレーションバルブが設けられている。【０００３】
前記ベンチレーションバルブは、吸気通路内の圧力が動弁カム室の圧力より低くかつ予め定めた下限圧力より高いときに開き、吸気通路内の圧力が前記下限圧力に達したときに閉じるものである。すなわち、前記吸気通路の負圧が過度に大きくなったときは、ブローバイガスが過度に吸気通路に吸引されることがないように、ベンチレーションバルブが閉じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１３５４２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載されているブローバイガス還元装置には、以下のような二つの問題がある。第１の問題は、製造コストが高くなるという問題である。この理由は、ベンチレーションバルブが高価だからである。【０００６】
第２の問題は、クランク室内の圧力が大気圧より高くなるおそれがあるという問題である。この理由は、ピストンの上昇に伴って新気が前記パイプ部材を通って吸気通路側から動弁カム室内に流入し、動弁カム室と連通しているクランク室の圧力が相対的に上昇した状態でピストンが下降してクランク室内の圧力が上昇するからである。【０００７】
本発明はこのような問題を解消するためになされたもので、製造コストを低く抑えることができるとともに、クランク室内の圧力を大気圧より低く保つことが可能なブローバイガス還元装置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】
【０００８】
この目的を達成するために、本発明に係るブローバイガス還元装置は、エンジンのクランク室に第１の連通路によって接続されるとともに、吸気通路のスロットル弁より上流側に第２の連通路によって接続されたブローバイガス室と、前記クランク室の圧力より前記ブローバイガス室の圧力が低いときに前記第１の連通路を連通状態としかつクランク室の圧力よりブローバイガス室の圧力が高いときに前記第１の連通路を閉状態とする負圧作動型の逆止弁と、前記ブローバイガス室内の下端部とクランク室内とを連通するオイル戻し通路とを備え、前記ブローバイガス室には、前記第１の連通路と第２の連通路とを接続する気液分離室が形成され、前記オイル戻し通路は、ブローバイガス室内とクランク室内との圧力差により流入したブローバイガスの運動エネルギーを損失させてブローバイガスの流動が規制されるように形成されているものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、エンジン運転時には、吸気通路のスロットル弁より上流側の負圧が第２の連通路を介してブローバイガス室に伝播される。前記吸気通路内の圧力がクランク室内の圧力より低い場合は、逆止弁が開いてクランク室内のブローバイガスが第１の連通路を通ってブローバイガス室に吸い込まれる。このとき、クランク室内をミスト状になって漂うオイルもブローバイガスとともにブローバイガス室に吸い込まれる。【００１０】
前記ブローバイガスは、ブローバイガス室から第２の連通路を通って吸気通路におけるスロットル弁より上流側に吸い込まれる。吸気通路におけるスロットル弁より上流側の圧力は、スロットル弁下流側の圧力より高くなるから、ブローバイガス室に過度に大きな吸気負圧が作用することはない。すなわち、ブローバイガスがブローバイガス室内の気液分離室を過度に速く通過することはなくなる。このため、ブローバイガス室内にブローバイガスとともに吸い込まれたミスト状のオイルは、気液分離室内を流れるときに気液分離室の壁に付着する。この壁に付着したオイルは、ブローバイガス室の下端部に位置するオイル戻し通路を通ってクランク室内に戻される。【００１１】
一方、クランク室内の圧力が前記吸気通路内の圧力と等しいか、低い場合は、逆止弁が開くことはなく、クランク室内の負圧がオイル戻し通路に作用する。本発明に係るオイル戻し通路は、実質的に絞りとして機能する。このため、クランク室内の圧力がブローバイガス室内の圧力より低下したとしても、オイル戻し通路を通ってクランク室に流入するブローバイガスの量はきわめて僅かになる。【００１２】
このため、本発明においては、従来のベンチレーションバルブと較べて価格が低い逆止弁を一つ使用するだけでブローバイガスのクランク室への逆流を可及的少なく抑えることができる。
したがって、本発明によれば、製造コストを低く抑えることができるとともに、クランク室内の圧力を大気圧より低く保つことが可能なブローバイガス還元装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態によるブローバイガス還元装置を備えたエンジンの側面図である。同図は、シリンダボディとオイルパンとを破断した状態で描いてある。
【図２】図２は、第１の実施の形態によるブローバイガス室部分を拡大して示す断面図である。
【図３】図３は、第１の実施の形態によるシリンダボディの側面図で、同図はブローバイガス還元装置の蓋体の一部を破断して描いてある。同図中には、図２の破断位置をII−II線によって示してある。
【図４】図４は、図３におけるシリンダボディ部分のIV−IV線断面図である。
【図５Ａ】図５Ａは、第１の実施の形態による板状部材に各部品が取付けられた状態を示す正面図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、第１の実施の形態による板状部材に各部品が取付けられた状態を示す図で、同図は図５ＡにおけるＢ−Ｂ線断面図である。
【図５Ｃ】図５Ｃは、第１の実施の形態による板状部材に各部品が取付けられた状態を示す図で、同図は図５ＡにおけるＣ−Ｃ線断面図である。
【図６Ａ】図６Ａは、板状部材側から見た蓋体の正面図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、図６ＡにおけるＢ−Ｂ線断面図である。
【図７】図７は、本発明の第２の実施の形態によるブローバイガス還元装置を備えたエンジンの側面図である。同図は、シリンダボディとオイルパンとを破断した状態で描いてある。
【図８】図８は、本発明の第３の実施の形態によるブローバイガス還元装置を備えたエンジンの側面図である。同図は、シリンダボディとオイルパンとを破断した状態で描いてある。
【図９】図９は、本発明の第４の実施の形態によるブローバイガス還元装置を備えたエンジンの側面図である。同図は、シリンダボディとオイルパンとを破断した状態で描いてある。
【図１０Ａ】図１０Ａは、無負荷運転時のエンジン回転速度とクランク室圧力との関係を示すグラフである。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、中負荷運転時のエンジン回転速度とクランク室圧力との関係を示すグラフである。
【図１０Ｃ】図１０Ｃは、高負荷運転時のエンジン回転速度とクランク室圧力との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（第１の実施の形態）
以下、本発明に係るブローバイガス還元装置の第１の実施の形態を図１〜図６によって詳細に説明する。
図１に示すエンジン１は、車両（図示せず）に搭載される２気筒ＤＯＨＣ型のものである。このエンジン１の二つのピストン２の位相差は３６０度である。図１において、符号３はシリンダボディ、４はオイルパン、５はシリンダヘッド、６はヘッドカバーを示す。
【００１５】
シリンダボディ３の下部には、クランク軸１１と、二つのバランサ軸１２，１３とが回転自在に設けられている。二つのバランサ軸１２，１３は、軸線がクランク軸１１の軸線と平行で、クランク軸１１を挟むような位置に設けられている。これらのバランサ軸１２，１３は、クランク軸１１と同じ回転速度で回転するとともにクランク軸１１とは逆方向に回転するように、歯車（図示せず）によってクランク軸１１に接続されている。
【００１６】
シリンダボディ３の下部における前記二つのバランサ軸１２，１３と隣接する両側部には、バランサ軸組付用の貫通孔１４，１５がそれぞれ形成されている。これらの貫通孔１４，１５の外端開口は、それぞれ蓋体１６，１７によって閉塞されている。これらのバランサ軸１２，１３のバランスウェイト１２ａ，１３ａは、回転軌跡を二点鎖線によって示すように、前記貫通孔１４，１５の中を通って回転する。このため、二つのバランサ軸１２，１３をシリンダボディ３の下部に収容しているにもかかわらず、シリンダボディ３の小型化と軽量化とを図ることができるとともに、バランサ軸１２，１３の組付け性が良好になる。
【００１７】
前記二つの蓋体１６，１７のうち図１において右側に位置する一方の蓋体１７には、上下方向に延びるオイル通路２１が形成されている。このオイル通路２１は、図１において右側に位置するバランサ軸１３のバランスウェイト１３ａとはクランク軸１１の軸線方向に異なる位置に形成されている。オイル通路２１は、バランスウェイト１３ａの回転軌跡に対して図１の紙面の奥側に位置している。
このオイル通路２１の上端は、シリンダボディ３の一方の側壁２２の上部を上下方向に延びる主オイル戻り通路２３に接続されている。主オイル戻り通路２３には、シリンダヘッド５の各被潤滑部を潤滑したオイルが集められる。この実施の形態によるエンジン１は、この主オイル戻り通路２３を有するシリンダボディ３の側壁２２が下に位置するように傾斜した状態で車両に搭載される。図１においては、水平線を二点鎖線Ｌで示す。以下においては、前記下側に位置する側壁を下側側壁２２といい、これとはシリンダ軸線Ｃを挟んで反対側に位置するシリンダボディ３の他方の側壁を上側側壁２４という。
【００１８】
前記蓋体１７のオイル通路２１の下端は、シリンダボディ３内の下部オイル通路２５に接続されている。オイル通路２１を流下したオイルは、下部オイル通路２５からオイル戻し管２６を通ってオイルパン４内の下部に戻される。オイルパン４は、シリンダボディ３の下端から下方に延びるように形成されており、シリンダボディ３の下端に固定されている。オイルパン４の上部内には、オイルが波立つことを防ぐためにバッフルプレート３１が取付けられている。
【００１９】
このバッフルプレート３１には、オイルストレーナ３２を収容する凹部３３が形成されている。この凹部３３は、バッフルプレート３１の一部を下方に凹ませた形状に形成されている。この凹部３３の底には、オイルストレーナ３２の下端部を挿入可能な穴３４が形成されている。この凹部３３の底とオイルストレーナ３２との間には、オイルを通すことが可能な平面視環状の隙間３５が形成されている。オイルストレーナ３２は、シリンダボディ３の下端部に支持されており、図示していないオイル吸引用通路に接続されている。オイル吸引用通路は、オイルポンプ（図示せず）のオイル入口に接続されている。
【００２０】
前記オイルストレーナ３２の下端部には、下方へ延びる延長パイプ３６が取付けられている。この延長パイプ３６の下端は、図１に示すように、オイルパン４内に溜められたオイルの油面３７より下に位置している。すなわち、延長パイプ３６の下端は、オイルの中に開口している。このため、オイルパン４内に溜められたオイルは、オイルポンプが動作することによって、オイルパン４内の下端部から前記延長パイプ３６に吸い込まれる。
バッフルプレート３１に前記凹部３３が形成されていることにより、オイルストレーナ３２が実質的にバッフルプレート３１より上に位置するようになる。このため、シリンダボディ３にオイルパン４を取付けることによって、延長パイプ３６がオイルパン４内の下端部に位置するようにオイルストレーナ３２を正しく配置することができる。
【００２１】
前記二つの蓋体１６，１７のうち他方（図１において左側）の蓋体１６の上方には、本発明に係るブローバイガス還元装置４１のブローバイガス室４２が設けられている。このブローバイガス室４２は、詳細は後述するが、シリンダボディ３の前記上側側壁２４に設けられている。
シリンダボディ３の上部には、ピストン２が嵌合する二つのシリンダ４３が設けられている。
【００２２】
前記シリンダヘッド５は、１気筒当たり２本ずつある吸気弁４４および排気弁４５と、これらの吸気弁４４および排気弁４５を駆動するカム軸４６，４７を有する動弁装置４８と、気筒毎の点火プラグ４９および燃料噴射弁５０などを備えている。前記吸気弁４４によって開閉される吸気ポート５ａは、シリンダヘッド５における前記シリンダボディ３の上側側壁２４と連なる側部に開口している。燃料噴射弁５０は、吸気ポート５ａ内に燃料を噴射する。前記排気弁４５によって開閉される排気ポート５ｂは、シリンダヘッド５における前記シリンダボディ３の下側側壁２２と連なる側部に開口している。
【００２３】
吸気ポート５ａの前記開口部分には、吸気装置５１の吸気マニホールド５２が接続されている。このため、前記ブローバイガス室４２は、吸気マニホールド５２の下方に位置することになる。前記排気ポート５ｂの前記開口部分には、排気装置５３の排気マニホールド５４が接続されている。
前記吸気マニホールド５２は、気筒毎に設けられており、シリンダヘッド５の前記側部からヘッドカバー６の上方に延びてサージタンク５５に接続されている。サージタンク５５は、管状に形成されており、排気マニホールド５４の上方でクランク軸１１の軸線方向に延びるようにシリンダヘッド５に支持されている。このサージタンク５５の長手方向の一端部には、吸気管５６を介してスロットル弁５７が取付けられている。
【００２４】
前記吸気管５６は、図１に示すように、クランク軸１１の軸線方向から見てヘッドカバー６の上方で吸気系側から排気系側へ延びるように形成されている。スロットル弁５７は、図示していないバタフライ弁からなる弁体を有するもので、前記吸気管５６における前記吸気系側の端部に設けられている。吸気管５６には、図示してはいないが、エアクリーナを通過した空気が導かれる。
【００２５】
前記ブローバイガス還元装置４１は、前記上側側壁２４に設けられた前記ブローバイガス室４２の中でブローバイガスとオイルとを分離させ、ブローバイガスのみを吸気通路内（スロットル弁５７の上流側の吸気管５６内）に吸引させるものである。
前記上側側壁２４の上部には、図２に示すように、クランク室６１の内外を連通する貫通穴６２が形成されている。この上側側壁２４の外面２４ａには、板状部材６３が重ねられている。この板状部材６３と前記外面２４ａとの間には、シール部材６４が設けられている。
【００２６】
板状部材６３は、前記貫通穴６２の開口より大きい金属板によって形成されており、後述する蓋体６５とともに上側側壁２４に固定用ボルト６６（図３参照）によって固定されている。この実施の形態においては、前記板状部材６３と蓋体６５とによって前記ブローバイガス室４２が形成されている。
板状部材６３におけるシリンダボディ３の外側に位置する部位には、図２および図４に示すように、リード弁６７と、流路形成用の板６８とが取付けられている。
【００２７】
リード弁６７は、図４および図５に示すように、板状部材６３に形成された穴６３ａを開閉する弁体６７ａと、この弁体６７ａが過度に開くことを規制するストッパ６７ｂとを備えている。前記ストッパ６７ｂの一端部は、板状部材６３に重ねられ、この一端部を貫通する取付用ボルト６７ｃによって板状部材６３に固定されている。前記取付用ボルト６７ｃは、板状部材６３の反対側（クランク室６１側）に位置するナット部材６７ｄにねじ込まれている。
【００２８】
このリード弁６７は、前記板状部材６３における前記貫通穴６２と対応する位置に取付けられている。この実施の形態においては、このリード弁６７によって、本発明でいう「負圧作動型の逆止弁」が構成されている。前記ブローバイガス室４２は、前記貫通穴６２と前記リード弁６７とを含む第１の連通路６９によってクランク室６１に接続されている。
リード弁６７は、前記クランク室６１の圧力より前記ブローバイガス室４２の圧力が低いときに第１の連通路６９を連通状態とする。また、リード弁６７は、クランク室６１の圧力よりブローバイガス室４２の圧力が高いときに前記第１の連通路６９を閉状態とする。
【００２９】
前記流路形成用の板６８は、板状部材６３に起立する状態で固定されている。
板状部材６３におけるシリンダボディ３内を指向する部位には、図２および図４に示すように、カバー７１が取付けられている。このカバー７１は、シリンダボディ３内のオイルが前記板状部材６３の穴６３ａに飛び込むことを防ぐためのもので、前記穴６３ａを板状部材６３と協働して水平方向と上方とから覆っている。板状部材６３とカバー７１との間の空間７１ａは、リード弁６７が閉じている状態においては下方にのみ開口している。
【００３０】
前記板状部材６３におけるリード弁６７の下方に位置する下端部には、図２、図３および図５Ａに示すように、油孔７２が穿設されている。この油孔７２は、板状部材６３を貫通するように形成されている。
油孔７２が形成される位置は、リード弁６７の下方に限定されることはなく、ブローバイガス室４２内の下端部であれば適宜変更することができる。
【００３１】
すなわち、油孔７２は、図３中に符号６６ａで示す凸部分を挟んでリード弁６７とは反対側｛後述する第３の気室９３（図３参照）の下端部｝にのみ設けることもできるし、両方の気室に設けてもよい。前記凸部分６６ａは、前記蓋体６５における前記固定用ボルト６６が貫通する部分で、ブローバイガス室４２の内部に突出するように形成されている。なお、油孔７２を一方の気室のみに設ける場合、油孔７２が存在しない方の気室下部のオイルは、後述する切り欠き７４ａを介して反対側の気室へオーバーフローされる。油孔７２が存在しない気室から油孔７２が存在する気室へオイルを導くためには、ブローバイガス室４２の下端部に位置する凸部分６６ａに二点鎖線で示すように連通孔７２ａを形成してもよい。
【００３２】
油孔７２の孔径（通路断面積）は、オイルの流出が妨げられることなくブローバイガスの通過が抑制される最適な寸法に形成されている。油孔７２の最適な孔径は、ブローバイガス室４２内とクランク室６１内との圧力差により油孔７２に流入したブローバイガスの運動エネルギーを損失させてブローバイガスの流動が規制される孔径である。
【００３３】
また、この油孔７２の上下方向の位置は、図３に示すように、前記貫通穴６２の開口縁の下端に近接する位置であって、前記下端よりやや上側に位置付けられている。この実施の形態においては、この油孔７２によって請求項１記載の「オイル戻し通路」が構成され、請求項２記載の発明でいう「貫通孔」が構成されている。
この実施の形態によるエンジン１は、図１に示すように、車載状態において上述したように傾斜している。このため、この実施の形態による前記板状部材６３および前記蓋体６５は、図１に示すように、車載状態においては斜め上方を指向するようになる。このように前記板状部材６３および前記蓋体６５が傾斜するために、油孔７２はブローバイガス室４２の最も低くなる位置で斜め下方を指向することになるから、オイルがブローバイガス室４２内に滞留することはない。
【００３４】
前記蓋体６５は、前記板状部材６３と協働してブローバイガス室４２を形成するものである。この蓋体６５は、図２および図４に示すように、角筒状の枠体６５ａと、この枠体６５ａの一方の開口部を閉塞する底板６５ｂとを有し、前記板状部材６３に向けて開放する箱状に形成されている。また、この蓋体６５は、前記板状部材６３と重なる状態で前記上側側壁２４に取付けられている。蓋体６５の前記枠体６５ａと板状部材６３との間には、図２に示すように、シール部材７３が設けられている。
【００３５】
この蓋体６５には、図３、図６Ａおよび図６Ｂに示すように、ブローバイガス室４２内に反転式の流路Ａを形成するために、複数の仕切板７４〜７６が一体成形により一体に形成されている。図６Ａは、蓋体６５を板状部材６３側から見た状態で描いてある。複数の仕切板は、縦型仕切板７４と、下部仕切板７５と、上部仕切板７６とによって構成されている。前記縦型仕切板７４は、前記蓋体６５内のブローバイガス室４２を逆止弁部７７と気液分離部７８とに分けている。前記下部仕切板７５は、前記縦型仕切板７４の下部から気液分離部７８内に斜め下方に向けて延びている。前記上部仕切板７６は、前記枠体６５ａから気液分離部７８内に斜め下方に向けて延びている。これらの仕切板７４〜７６は、それぞれ前記底板６５ｂから板状部材６３に向けて突出するように形成されている。また、これらの仕切板７４〜７６は、前記枠体６５ａが前記板状部材６３に取付けられた状態で板状部材６３と接するか、空気が流通し難い微小な隙間を介して対向するように形成されている。
【００３６】
前記縦型仕切板７４は、図３に示すように、逆止弁部７７内に前記リード弁６７を収容できる位置に形成されている。縦型仕切板７４の下部には、逆止弁部７７内と気液分離部７８内とを連通するための切り欠き７４ａが形成されている。板状部材６３に取付けられている前記流路形成用の板６８は、図３および図４に示すように、前記切り欠き７４ａと隣接するように位置付けられている。言い換えれば、この板６８は、逆止弁部７７側から切り欠き７４ａを通して見ることが可能な位置に設けられている。
【００３７】
前記気液分離部７８に位置する下部仕切板７５は、縦型仕切板７４から気液分離部７８内を枠体６５ａに向けて斜め下方に延びている。この下部仕切板７５の先端と枠体６５ａとの間には、第１の空間７９が形成されている。
上部仕切板７６は、枠体６５ａから気液分離部７８内を縦型仕切板７４に向けて斜め下方に延びている。この上部仕切板７６の先端と縦型仕切板７４との間には、第２の空間８０が形成されている。
【００３８】
前記枠体６５ａにおける前記上部仕切板７６の上方に位置する部位には、図３に示すように、パイプ継手８１を介してブローバイガス用パイプ８２の下端部が取付けられている。気液分離部７８内と前記パイプ８２内とは、パイプ継手８１を介して連通されている。このパイプ８２の上端部は、図１に示すように、前記吸気管５６におけるスロットル弁５７の上流側にパイプ継手８３を介して接続されている。すなわち、ブローバイガス室４２は、前記パイプ８２とパイプ継手８１，８３とからなる第２の連通路８４によって吸気通路に接続されている。
【００３９】
すなわち、前記スロットル弁５７の上流側の吸気負圧が第２の連通路８４を介してブローバイガス室４２に伝わることによって、ブローバイガス室４２内のブローバイガスが第２の連通路８４を通って吸気通路内に吸い込まれる。
【００４０】
前記反転式の流路Ａは、図３に示すように、ブローバイガス室４２内に設けられた複数の気室９１〜９４と、これらの気室どうしを連通する相対的に狭い第１〜第３の連通穴９５〜９７とによって形成されている。この実施の形態においては、この反転式の流路Ａによって、本発明でいう「気液分離室」が構成されている。なお、本発明でいう「気液分離室」は、この実施の形態で示す反転式の流路に限定されることはなく、種々の形式のものが考えられる。例えば複数の膨張室を相対的に狭い連通路によって互いに連通させた構成を採ることができる。この場合は、ブローバイガスが膨張と収縮とを繰り返して流れるようになり、この過程でブローバイガスとオイルとが分離される。
前記複数の気室は、第１の連通路６９に接続された第１の気室９１と、前記第２の連通路８４に接続された第２の気室９２と、これらの気室の間に設けられた第３、第４の気室９３，９４である。第３の気室９３は、前記下部仕切板７５の下方に形成されている。第４の気室９４は、前記下部仕切板７５と上部仕切板７６との間に形成されている。
【００４１】
第１の気室９１と第３の気室９３とは、縦型仕切板７４の切り欠き７４ａによって形成された第１の連通穴９５によって互いに接続されている。第３の気室９３に第１の連通穴９５から流入したブローバイガスは、前記板６８に当たる。このため、第３の気室９３に流入したブローバイガスの流れる方向は、第３の気室９３の中においても変えられる。第１の気室９１の最下部と第３の気室９３の最下部は、前記油孔７２を介してクランク室６１内に連通されている。
【００４２】
第３の気室９３と第４の気室９４とは、前記第１の空間７９によって形成された第２の連通穴９６によって互いに接続されている。
第４の気室９４と第２の気室９２とは、前記第２の空間８０によって形成された第３の連通穴９７によって互いに接続されている。
第１〜第３の連通穴９５〜９７は、前記複数の気室９１〜９４を介して前記第１の連通路６９と前記第２の連通路８４とが接続されるように前記気室９１〜９４どうしを連通している。すなわち、ブローバイガス室４２内の気液分離部７８は、ブローバイガスが下から上に流れるように形成されている。
【００４３】
第１〜第３の連通穴９５〜９７の開口部分の断面積（通路断面積）は、第２〜第４の気室９２〜９４の断面積（通路断面積）より小さい。ここでいう断面積とは、ブローバイガスが流れる方向とは直交する断面の面積である。このため、第２〜第４の気室９２〜９４を流れるブローバイガスの流速は、第１〜第３の連通穴９５〜９７を流れるブローバイガスの流速より低くなる。
【００４４】
このように構成されたブローバイガス還元装置４１においては、エンジン運転時に吸気通路が負圧になることによって、吸気負圧が吸気通路から第２の連通路８４を介してブローバイガス室４２に伝播される。吸気負圧は、ブローバイガス室４２の第２の気室９２から第４の気室９４と第３の気室９３とを経て第１の気室９１に伝播される。そして、リード弁６７が開いてクランク室６１内のブローバイガスが第１の連通路６９を通ってブローバイガス室４２に吸い込まれる。このとき、クランク室６１内をミスト状になって漂うオイル（図示せず）もブローバイガスとともにブローバイガス室４２内に吸い込まれる。
【００４５】
前記ブローバイガスは、ブローバイガス室４２から第２の連通路８４を通って吸気通路におけるスロットル弁５７より上流側に吸い込まれる。吸気通路におけるスロットル弁５７より上流側の圧力は、スロットル弁下流側の圧力より高くなるから、ブローバイガス室に過度に大きな吸気負圧が作用することはない。すなわち、ブローバイガスは、ブローバイガス室４２内の反転式の流路Ａを過度に速く通過することはなく、反転式の流路Ａの壁を伝って流れるようになる。
【００４６】
このため、ブローバイガス室４２内にブローバイガスとともに吸い込まれたミスト状のオイルは、反転式の流路Ａを流れるときにブローバイガス室４２の壁や仕切板７４〜７６に付着する。この壁や仕切板７４〜７６に付着したオイルは、重力で下方へ流れ、前記流路Ａの下端部に位置する前記油孔７２を通ってクランク室６１内に戻る。この結果、ブローバイガスのみがブローバイガス室４２から吸気通路に吸引されるようになる。
【００４７】
一方、クランク室６１内の圧力が前記吸気通路内の圧力と等しいか、低い場合は、リード弁６７が開くことはなく、クランク室６１内の負圧が油孔７２に作用する。この実施の形態による油孔７２は、実質的に絞りとして機能するから、クランク室６１内の圧力がブローバイガス室４２内の圧力より低下したとしても、油孔７２を通ってクランク室６１に逆流するブローバイガスの量はきわめて僅かになる。
【００４８】
このため、この実施の形態においては、従来のベンチレーションバルブと較べて価格が低いリード弁６７を一つ使用するだけでブローバイガスのクランク室６１への逆流を可及的少なく抑えることができる。
したがって、この実施の形態によれば、製造コストを低く抑えることができるとともに、クランク室内の圧力を大気圧より低く保つことが可能なブローバイガス還元装置を提供することができる。
【００４９】
この実施の形態による前記反転式の流路Ａは、複数の気室９１〜９４と、これらの気室どうしを連通する相対的に狭い第１〜第３の連通穴９５〜９７とによって形成されている。前記複数の気室は、前記第１の連通路６９に接続された第１の気室９１および前記第２の連通路８４に接続された第２の気室９２を含む。前記連通穴９５〜９７は、これらの複数の気室を介して前記第１の連通路６９と前記第２の連通路８４とが接続されるように前記気室どうしを連通している。
【００５０】
このため、反転式の流路Ａを流れるブローバイガスの流速は、ブローバイガスが前記連通穴９５〜９７を通過するときに上昇し、ブローバイガスが前記連通穴９５〜９７から出て各気室に入ることによって急速に低下する。一方、オイルの流速は、前記連通穴９５〜９７を通るときに上昇し、その後、オイルが気室内に入った後に徐々に低下する。オイルの流速が徐々に低下する理由は、オイルの慣性質量がブローバイガスの慣性質量と較べて大きいからである。すなわち、オイルは、気室内でブローバイガスとは異なる方向に飛ぶようになるから、反転式の流路Ａの壁に当たり易くなる。
したがって、この実施の形態によれば、オイルをより一層確実に捕捉可能なブローバイガス還元装置を提供することができる。
【００５１】
この実施の形態による前記第１の連通路６９は、シリンダボディ３の側壁を貫通する貫通穴６２とリード弁６７からなる前記逆止弁とを含んで構成されている。前記ブローバイガス室４２は、前記上側側壁２４の外面２４ａに重ねられた板状部材６３と、この板状部材６３に重ねられた蓋体６５とによって形成されている。板状部材６３における前記貫通穴６２と対応する部位には前記リード弁６７が設けられている。前記反転式の流路Ａは、前記蓋体６５に前記板状部材６３へ向けて突出するように設けられた複数の仕切板７４〜７６によって形成されている。前記第２の連通路８４は、前記蓋体６５からスロットル弁上流側の吸気管５６に延びるパイプ８２とパイプ継手８１，８３とによって構成されている。
【００５２】
このため、この実施の形態によれば、ブローバイガス室４２がシリンダボディ３の側部に設けられるから、ブローバイガス室４２と吸気装置５１との干渉を避けることができ、エンジン１の小型化を図ることができる。すなわち、ブローバイガス室４２がヘッドカバー６の近傍に設けられていると、ヘッドカバー６の上方に位置する吸気管５６やサージタンク５５および吸気マニホールド５２などの部材をブローバイガス室４２の上方あるいは側方に迂回するように形成しなければならない。このように吸気装置５１が形成されると、エンジンの高さが高くなったり、エンジンの幅が広くなってしまい、上述したようにエンジンが大型化してしまう。
【００５３】
この実施の形態による前記ブローバイガス室４２は、前記逆止弁が位置する逆止弁部７７と、この逆止弁部７７とは前記仕切板の一部（縦型仕切板７４）によって仕切られた気液分離部７８とを有している。前記気液分離部７８は、ブローバイガスが下から上に流れるように形成されている。
このため、オイルを重力によってブローバイガスから分離させることができる。したがって、この実施の形態によれば、オイルの捕捉量が多いブローバイガス還元装置を提供することができる。
【００５４】
この実施の形態によるオイル戻し通路は、ブローバイガス室４２とクランク室６１とを仕切る壁である板状部材６３を貫通する油孔７２（貫通孔）によって形成されている。このため、油孔７２を孔径が設計通りとなるように機械加工によって高い精度で形成することができるから、油孔７２を通ってブローバイガスがクランク室６１内に逆流することを確実に防ぐことができる。また、この実施の形態によれば、専らオイル戻し通路として機能する部材が不要であるから、製造が容易でしかも安価なブローバイガス還元装置を提供することができる。
【００５５】
（第２の実施の形態）
オイル戻し通路は図７に示すように形成することができる。図７において、前記図１〜図６によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明は省略する。
【００５６】
図７に示すブローバイガス還元装置４１は、シリンダボディ３の外側に位置する第１のオイル戻しパイプ１０１と、クランク室６１内に位置する第２のオイル戻しパイプ１０２とを備えている。これらのパイプ１０１，１０２は、ブローバイガス室４２内のオイルをクランク室６１内に戻すためのものである。この実施の形態による板状部材６３には、上述した第１の実施の形態で示した油孔７２は形成されていない。
【００５７】
第１のオイル戻しパイプ１０１の一端部は、ブローバイガス室４２を形成する蓋体６５にパイプ継手１０３によって接続されている。パイプ継手１０３は、上述したパイプ継手８１と同様に、第１のオイル戻しパイプ１０１内とブローバイガス室４２内の下端部とを連通している。このパイプ継手１０３を取付ける位置は、ブローバイガス室４２の下端部であれば適宜変えることができる。すなわち、第１のオイル戻しパイプ１０１の一端部は、ブローバイガス室４２の前記逆止弁部７７または気液分離室７８に接続することができる。
【００５８】
第１のオイル戻しパイプ１０１の他端部は、前記蓋体６５の下方に位置する前記蓋体１６にパイプ継手１０４によって接続されている。このパイプ継手１０４は、蓋体１６を貫通する管体（図示せず）を有するものである。この管体には、前記第２のオイル戻しパイプ１０２の一端部が接続されている。すなわち、第１のオイル戻しパイプ１０１の他端部（下端部）は、パイプ継手１０４を介して第２のオイル戻しパイプ１０２の一端部（上端部）に接続されている。第２のオイル戻しパイプ１０２の他端部は、シリンダボディ３の側壁２４に沿って下方に延び、オイルパン４の中に挿入されている。第２のオイル戻しパイプ１０２の下端は、エンジン運転時のオイルの油面１０５より上に位置している。
【００５９】
この実施の形態においては、前記第１、第２のオイル戻しパイプ１０１，１０２と、前記パイプ継手１０３，１０４とによってオイル戻し通路１０６が構成されている。すなわち、ブローバイガス室４２内でブローバイガスから分離されたオイルは、ブローバイガス室４２内の下端部からオイル戻し通路１０６を通ってクランク室６１内に戻される。
【００６０】
このオイル戻し通路１０６の通路断面積と長さは、ブローバイガス室４２内とクランク室６１内との圧力差によりオイル戻し通路１０６に流入したブローバイガスの運動エネルギーを損失させてブローバイガスの流動が規制される寸法に形成されている。このため、このオイル戻し通路１０６は、実質的に絞りとして機能するから、クランク室６１内の圧力がブローバイガス室４２内の圧力より低下したとしても、オイル戻し通路１０６を通ってクランク室６１に流入するブローバイガスの量はきわめて僅かになる。
【００６１】
この実施の形態に示すようにオイル戻し通路１０６が管部材（第１、第２のオイル戻しパイプ１０１，１０２と、前記パイプ継手１０３，１０４）によって形成される場合は、この管部材の長さを変えることによって絞りの効果を調節することができる。したがって、この実施の形態によれば、ブローバイガス室４２からオイルを排出する機能と、ブローバイガスが流れることを規制する機能とが両立するオイル戻し通路を簡単に実現することができる。
【００６２】
（第３の実施の形態）
オイル戻し通路は図８に示すように形成することができる。図８において、前記図１〜図７によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明は省略する。
図８に示す第２のオイル戻しパイプ１０２の下端部は、エンジン運転時のオイルパン４内に溜められたオイルの中に挿入されている。すなわち、第２のオイル戻しパイプ１０２の下端は、クランク室底部に溜められたオイルの中に位置付けられている。
【００６３】
このため、この実施の形態によれば、オイル戻し通路１０６を構成する管部材（第２のオイル戻しパイプ１０２）の下端がオイルで閉塞されるから、ブローバイガス室４２からクランク室６１内へブローバイガスが逆流することをさらに確実に防ぐことができる。
【００６４】
（第４の実施の形態）
オイル戻し通路は図９に示すように形成することができる。図９において、前記図１〜図７によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明は省略する。
【００６５】
図９に示す第１のオイル戻しパイプ１０１の中間部には、箱部材１０７が設けられている。この箱部材１０７の中には、第１のオイル戻しパイプ１０１内に連通された空間１０８が形成されている。この空間１０８は、クランク室６１内から第２のオイル戻しパイプ１０２と第１のオイル戻しパイプ１０１とを通ってブローバイガス室４２に伝播されるクランク室６１内の気体の脈動を打ち消すためのものである。すなわち、オイル戻し通路１０６内をブローバイガス室４２に向けて伝播される負圧の脈動が前記箱部材１０７によって打ち消される。
【００６６】
このため、この実施の形態に示すブローバイガス還元装置４１においては、第１のオイル戻しパイプ１０１からブローバイガス室４２に伝播されるクランク室６１内の負圧が略一定になる。したがって、この実施の形態によれば、ブローバイガスがブローバイガス室からより一層流出し難いブローバイガス還元装置を提供することができる。
【００６７】
上述した各実施の形態によるブローバイガス室４２はシリンダボディ３に設けられている。しかし、本発明においては、ブローバイガス室４２をヘッドカバー６に設けることができる。この構成を採る場合のオイル戻し通路は、ヘッドカバー６からエンジン内またはエンジン１の外を通るオイル戻しパイプによって形成することができる。
【００６８】
本発明に係るブローバイガス還元装置を試作し、クランク室６１内の圧力を測定したところ、図１０Ａ〜図１０Ｃに示すような結果が得られた。図１０Ａ〜図１０Ｃはエンジン回転速度とクランク室圧力の関係を示すグラフである。クランク室６１の圧力を測定するにあたっては、オイル戻し通路の形態を仕様Ａ〜Ｅとして変えて行った。
【００６９】
仕様Ａのオイル戻し通路は、孔径４ｍｍのオイル戻し穴で、ブローバイガス室４２の３箇所に形成されている。
仕様Ｂのオイル戻し通路は、孔径４ｍｍのオイル戻し穴で、ブローバイガス室４２の１箇所に形成されている。
仕様Ｃのオイル戻し通路は、孔径３ｍｍのオイル戻し穴で、ブローバイガス室４２の１箇所に形成されている。
仕様Ｄのオイル戻し通路は、孔径２ｍｍのオイル戻し穴で、ブローバイガス室４２の１箇所に形成されている。上述した第１の実施の形態で示す油孔７２が仕様Ｄのオイル戻し穴に該当する。
仕様Ｅのオイル戻し通路は、油孔７２とは異なり、孔径４ｍｍのオイル戻しパイプで、専用のオイル戻し通路が接続されている。このオイル戻し通路の下流端はエンジン運転中もクランク室底部に溜められたオイルの中に位置付けられている。上述した第３の実施の形態で示すオイル戻し通路１０６が仕様Ｅのオイル戻し穴に該当する。
【００７０】
図１０Ａは、エンジンをアイドリング運転のような無負荷状態で運転させた場合を示している。この場合は、仕様Ａのオイル戻し通路を使用するとエンジン回転速度の全域にわたってクランク室６１内が正圧の状態になる。また、この場合は、仕様Ｄと仕様Ｅのオイル戻し通路を使用することよって、エンジン回転速度の全域にわたってクランク室６１内が負圧の状態に保たれる。クランク室６１内の状態は、エンジンの４行程が実施される間にも瞬間的に正圧になる状態と、瞬間的に負圧になる状態とが繰り返されている。瞬間的な正圧の状態は、リード弁６７が開き、クランク室６１内のブローバイガスがブローバイガス室４２に排出されることによって解消される。クランク室６１内の圧力が負圧に保たれるということは、オイル戻し穴から外気がクランク室６１内に吸入されることがなく、リード弁６７が正しく動作していることを意味する。
【００７１】
図１０Ｂは、スロットル中負荷となるようにエンジンを運転させた場合を示している。この場合も、仕様Ａのオイル戻し通路を使用するとエンジン回転速度の全域にわたってクランク室６１内が正圧になる。また、この場合は、仕様Ｂと仕様Ｃのオイル戻し通路を使用すると、一部のエンジン回転速度でクランク室６１内が正圧の状態もしくは必要最低限の負圧より高い圧力の状態になってしまう。仕様Ｄと仕様Ｅのオイル戻し通路を使用すると、エンジン回転速度の全域にわたってクランク室６１内が負圧の状態に保たれる。
【００７２】
図１０Ｃは、スロットル全開（高負荷）となるようにエンジンを運転させた場合を示している。この場合は、仕様Ａのオイル戻し通路を使用すると、一部のエンジン回転速度でクランク室６１内が正圧になってしまう。また、仕様Ｃ〜Ｅのオイル戻し通路を使用することによって、エンジン回転速度の全域でクランク室６１内が負圧に保たれる。
【００７３】
以上の結果から、実験に使用したエンジンのブローバイガス還元装置においては、エンジン負荷条件にかかわらず、仕様Ｄと仕様Ｅのオイル戻し通路を用いることによって、エンジン回転速度の全域にわたってクランク室６１内が負圧の状態に保たれる。仕様Ｄのオイル戻し通路は、構造が簡単で、製造コストも低減可能なものである。
【００７４】
したがって、図１０Ａ〜図１０Ｃに示すように、オイルの流出が妨げられることなくブローバイガスの通過が抑制されるようにオイル戻し通路の最適化を図ることによって、クランク室６１内が常に負圧に保たれることが実証された。また、オイル戻し穴の孔径が大きくても専用のオイル戻し通路（オイル戻しパイプ）を接続することによって、クランク室６１内が常に負圧に保たれることが実証された。オイル戻しパイプを利用することにより、オイル戻し通路の下流端が図７および図９に示すようにクランク室６１内の油面より上に開口している場合であっても、ブローバイガスの流通が妨げられるから、上記と同等の効果が得られる。
【符号の説明】
【００７５】
１…エンジン、３…シリンダボディ、２４…上側側壁、４１…ブローバイガス還元装置、４２…ブローバイガス室、５６…吸気管、５７…スロットル弁、６１…クランク室、６２…貫通穴、６３…板状部材、６５…蓋体、６７…リード弁（逆止弁）、６９…第１の連通路、７２…油孔、７４…縦型仕切板、７５…下部仕切板、７６…上部仕切板、７７…逆止弁部、７８…気液分離部、８２…パイプ、８４…第２の連通路、９１…第１の気室、９２…第２の気室、９３…第３の気室、９４…第４の気室、９５〜９７…第１〜第３の連通穴、１０１…第１のオイル戻しパイプ、１０２…第２のオイル戻しパイプ、１０３，１０４…パイプ継手、１０５…油面、１０６…オイル戻し通路、１０７…箱部材、Ａ…反転式の流路。
【図１】
2013129556.tif 000003
【図２】
2013129556.tif 000004
【図３】
2013129556.tif 000005
【図４】
2013129556.tif 000006
【図５Ａ】
2013129556.tif 000007
【図５Ｂ】
2013129556.tif 000008
【図５Ｃ】
2013129556.tif 000009
【図６Ａ】
2013129556.tif 000010
【図６Ｂ】
2013129556.tif 000011
【図７】
2013129556.tif 000012
【図８】
2013129556.tif 000013
【図９】
2013129556.tif 000014
【図１０Ａ】
2013129556.tif 000015
【図１０Ｂ】
2013129556.tif 000016
【図１０Ｃ】
2013129556.tif 000017
【国際調査報告】
2013129556.tif 000018
2013129556.tif 000019
2013129556.tif 000020
2013129556.tif 000021