(57)【要約】【課題】ヘッドカバーをコンパクト化しつつオイル分離効果が高いオイル気液分離構造を提供する。【解決手段】ヘッドカバー１の上部にバッフルプレート８を配置して、ヘッドカバー１の内部を上部室９と下部室１０とに仕切っている。バッフルプレート８は、例えば金網１１とハニカム構造体１２とからなる複数構造になっている。バッフルプレート８は、その全体がオイル補集機能を有しているため、高いオイル分離効果を発揮する。ハニカム構造体１２で補集し損なったオイルは、目が細かい金網１１で補集される。このようなダブル効果により、オイルの補集効果がより確実なものとなる。バッフルプレート８は、その撓み変形を利用してヘッドカバー１に取り付けることも可能である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダヘッドの上面に固定されているヘッドカバーの内部をバッフルプレートによって上部室と下部室とに仕切り、前記上部室にブローバイガス排出口を設けている構成であって、
前記バッフルプレートを、構造が異なる複数枚のフィルタ部材を重ねた複層構造に形成している、
内燃機関。
【請求項２】
前記バッフルプレートは、上向きに反り変形させた状態で前記ヘッドカバーの相対向した側壁に突っ張らせることによって落下不能に保持されており、
更に、前記バッフルプレートには、前記ヘッドカバーに設けたプラグチューブが嵌まる逃がし穴を空けており、前記逃がし穴とプラグチューブとの間にシール材を介在させている、
請求項１に記載した内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、ヘッドカバーにブローバイガスのオイルミスト分離手段を設けた内燃機関に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ガソリン機関やディーゼル機関のような内燃機関では、クランク室に吹き抜けたブローバイガスを吸気系に還流させているが、ブローバイガスにはオイルミストが含まれているため、還流経路の途中でオイルミストを分離している。
【０００３】
オイルミストの分離は主としてヘッドカバーの内部で行っていることが普通であり、例えば特許文献１に開示されているように、ヘッドカバーの上部にバッフルプレートを配置することにより、ブローバイガスが一端部から他端部に向けて流れるブローバイガス通路を形成し、ブローバイガス通路を蛇行させたり隘路を形成したり邪魔板を設けたりして、オイルミストをブローバイガス通路の内面に付着させるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−９６２６８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のものはオイルミストの分離機能に優れているが、ブローバイガス通路に上下幅が大きい部分が存在することから、ヘッドカバーをコンパクト化しにくいという問題があった。
【０００６】
本願発明は、このような現状を改善すべく成されたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願発明は、請求項１に記載したように、シリンダヘッドの上面に固定されているヘッドカバーの内部をバッフルプレートによって上部室と下部室とに仕切り、前記上部室にブローバイガス排出口を設けている構成であって、前記バッフルプレートを、構造が異なる複数枚のフィルタ部材を重ねた複層構造に形成している。
【０００８】
本願発明は、請求項２の構成も含んでいる。この発明は、請求項１において、
前記バッフルプレートは、上向きに反り変形させた状態で前記ヘッドカバーの相対向した側壁に突っ張らせることによって落下不能に保持されており、更に、前記バッフルプレートには、前記ヘッドカバーに設けたプラグチューブが嵌まる逃がし穴を空けており、前記逃がし穴とプラグチューブとの間にシール材を介在させている。
【０００９】
バッフルプレートを構成するフィルタ部材は、様々なものを採用できる。例えば、実施形態で表示した金網やハニカム構造体の他に、パンチングメタルやラス板、樹脂製又は金属製不織布なども採用できる。構造とは、ガスが通過する目（穴）の形態や目の大きさなどであり、異種部材の組み合わせの他に、同種で目の粗さが異なるものや、同種部材で目の形態が相違するものなどを含んでいる。
【００１０】
従って、異なる種類のフィルタ部材を重ねてもよいし、同種で目の粗さが異なるフィルタ部材を重ねてもよい。三層構造を採用する場合、上下の金網でハニカム構造体を挟むというように、同種の複数のフィルタ部材と異種のフィルタ部材とを組み合わせることも可能である。
【発明の効果】
【００１１】
本願発明では、バッフルプレートはヘッドカバーの内部を上下に仕切る機能と、ブローバイガスを通過させてオイルミストを補集する機能とを併有している。そして、バッフルプレートの全体にブローバイガスを通過させることができるが、バッフルプレートは立体構造であるため、表面積は非常に広大である。
【００１２】
更に、バッフルプレートは構造が異なる複数のフィルタ部材で構成されているため、ブローバイガスに含まれたオイルミストが一方のフィルタ部材を通過しても上のフィルタ部材に付着して補集され易くなっている。すなわち、バッフルプレートの内部の通路が上下方向に変化しているのと同じ状態になっており、このため、バッフルプレートに対するオイルミストの付着機会が高くなっている。
【００１３】
また、バッフルプレートを通過するブローバイガスの流速が速いと、バッフルプレートに付着していたオイルミストがブローバイガスによって吹き上げられて再ミスト化することが有り得るが、本願発明では、バッフルプレートの全体がブローバイガスの通路になっていることから、ブローバイガスがバッフルプレートを通過する速度は非常に遅くなっており、従って、バッフルプレートに付着したオイルミストは、再ミスト化することなく油滴に成長してやがて落下する。
【００１４】
このように、本願発明では、バッフルプレートの表面積が非常に広大であることと、フィルタ部材が積層構造であってフィルタ部材に対するオイルミストの付着性が高くなっていること、及び、バッフルプレートに付着したオイルの再ミスト化を防止できることが相まって、極めて高いオイルミスト補集機能・分離機能を発揮する。従って、バッフルプレートの上の上部空間は、全体にわたって必要最小限度に小さくすることができるのであり、これにより、ヘッドカバーの高さを低くして内燃機関のコンパクト化に貢献できる。従って、コンパクト化が強く要請される自動車用内燃機関に適用すると特に好適である。
【００１５】
また、ヘッドカバーで囲われた動弁室にはカム軸や弁軸が配置されていて、ヘッドカバーの内部で作動音が発生しているが、バッフルプレートは多数の穴があって音の勢いを消す作用があり、しかも、表面にオイルが付着していて音の吸収性も高いため、動弁室で発生した音の漏洩を抑制することもできる。
【００１６】
また、バッフルプレートには、ヘッドカバーを通じて機関の振動が伝播するため、バッフルプレートに付着したオイルミストが油滴に成長することを促進できると共に、油滴は振り落とされやすい。従って、オイルがバッフルプレートにこびり付いたままになることを大幅に抑制できる。
【００１７】
請求項２のように、バッフルプレートを突っ張り作用によってヘッドカバーに取り付けると、溶着のような工程は不要になるため、取り付けが容易であると共に、バッフルプレートのみを交換することも可能になる。
【００１８】
このような突っ張り作用で取り付ける場合、バッフルプレートのスパンが大きいと、振動によってバッフルプレートが逆向きに反ってしまって、脱落の可能性がないとも云えないが、請求項２では、バッフルプレートは、イグニッション装置を装着したり点火プラグを差し込んだりするプラグチューブに嵌まっているため、プラグチューブが支えとなって、脱落をしっかりと防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施形態に係るヘッドカバーの底面図である。
【図２】（Ａ）は図１のII-II 視断面図、（Ｂ）は拡大断面図である。
【図３】図１のIII-III 視断面図である。
【図４】第２実施形態及び第３実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
(1).第１実施形態の構成
次に、本願発明の実施形態を説明する。まず、図１〜３に示す第１実施形態を説明する。ヘッドカバーは樹脂製であって、天板２と周壁とを有して下向きに開口したケース状になっているが、本実施形態は３気筒のガソリンエンジンに適用していることから、ヘッドカバー１はクランク軸線方向に長い形態であり、従って、相対向した一対の長手側壁３を有している。
【００２１】
また、天板２には、イグニッション装置を装着したり点火プラグを差し込んだりする３つのプラグチューブ（筒部）４が、クランク軸線方向に並んだ（ヘッドカバー１の長手方向に並んで）状態に形成されている。プラグチューブ４はヘッドカバー１の下面まで延びており、シリンダヘッド（図示せず）に形成したボス部と嵌合又は当接するようになっている。
【００２２】
ヘッドカバー１の下端（周壁の下端）には、シリンダヘッドに重なるフランジ５が形成されており、フランジ５に形成した広幅部５ａがボルトでシリンダヘッドに固定される。ヘッドカバー１のうちプラグチューブ４を設けたエリアから外れた端部に、オイル供給口６を設けている。また、天板２のうちオイル供給口６の近くに、ブローバイガス排出口７を設けている。
【００２３】
ヘッドカバー１の内部のうちその上部にバッフルプレート８を配置しており、バッフルプレート８により、ヘッドカバー１の内部（動弁室）が上部室９と下部室１０とに仕切られている。上部室９はブローバイガス排出通路になっており、下部室１０よりも上下間隔は遥かに小さくなっている。
【００２４】
バッフルプレート８は、フィルタ部材の例としての金網１１とハニカム構造体１２とを重ねた２層構造になっており、金網１１は上に配置している。両者は単に重ねただけでもよいが、扱いの容易性の点からは、溶着や接着等で固定するのが好ましい。金網１１は、防錆機能と強度との点からステンレス製とするのが好ましい、目の粗さは、例えば５０メッシュ程度とすることができる。
【００２５】
他方、ハニカム構造体１２は樹脂製又は金属製であり、目の粗さは、六角の対向した頂点間の間隔で２ｍｍ程度のものを採用できる。このため、ハニカム構造体１２の目の粗さは、金網１１の目の粗さよりも大きくなっている。従って、本実施形態のフィルタ部材は、部材の種類と目の粗さとの２つの構造を相違させている。ハニカム構造体１２の厚さは、例えば５ｍｍ程度とすることができるが、これより厚くても薄くてもかまわない。
【００２６】
バッフルプレート８は、オイル供給口６の箇所を除いてヘッドカバー１のほぼ全体に広がっており、プラグチューブ４が貫通する３つの逃がし穴１３が形成されており、逃がし穴１３とプラグチューブ４との間の空間は、スポンジ状やゴム状等のシール材１４で塞がれている。シール材１４は、バッフルプレート８に接着等で固定しておくのが好ましい。この場合、シール材１４をバッフルプレート８に接着剤等で直接に固定してもよいし、逃がし穴１３に嵌まるブッシュ筒体を介して固定してもよい。ブッシュを使用する場合、上端にフランジを設けて、これを金網１１に接着等で固定したらよい。
【００２７】
図２（Ａ）に示すように、バッフルプレート８は、クランク軸線方向から見て上向き凸状に反った状態（湾曲した状態）に反らせており、長手側縁が、ヘッドカバー１における長手側壁３に飛び飛びで形成した支持片１５で支持されている。支持片１５の上にはリブ１６を形成しており、リブ１６と支持片１５とにより、バッフルプレート８の側縁が嵌まる取り付け溝が形成されている。なお、支持片１５はヘッドカバー１とは別部材に製造されていて、ヘッドカバー１の長手側壁３には、溶着や接着等で固定されている。
【００２８】
(2).第２実施形態のまとめ
以上の構成において、クランクケースから下部室１０に流入したブローバイガスは、バッフルプレート８を通過して上部室９に至り、上部室９を通ってブローバイガス排出口７に吸い込まれて、図示しない戻り管路により、吸気系に放出される。
【００２９】
そして、ブローバイガスがバッフルプレート８を通過することは、バッフルプレート８の全体で広く行われるが、ハニカム構造体１２及び金網１１とも表面積は非常に大きいため、オイルミストがハニカム構造体１２又は金網１１に付着する確率は非常に高くなっている。特に、ハニカム構造体１２は各六角穴の内面が上下にも広がっているため、オイルミストの付着機会は格段に高くなっており、しかも、ハニカム構造体１２で補集し損なったオイルミストは、目が細かい金網１１で補集できる。このようなダブル効果により、極めて高いオイル分離効果を発揮する。
【００３０】
従って、図２に一点鎖線で示すような上向きのブローバイガス通路１７を形成することなく、オイルミストをしっかりと分離できる。その結果、ヘッドカバー１の高さを低くして、内燃機関のコンパクト化にも貢献できる。
【００３１】
また、バッフルプレート８の長手端面は、上向きにヘッドカバー１の長手側壁３に突っ張っているため、取り付けを簡単に行える。このように長手端面を突っ張らせると、バッフルプレート８は幅方向に突っ張るため、変形しにくくて高い取り付け強度を確保できる。しかも、バッフルプレート８はシール材１４を介してプラグチューブ４に嵌まっているため、バッフルプレート８が下向き凸状に変形することは困難であり、振動による変形で脱落するようなことはない。
【００３２】
本実施形態では、バッフルプレート８がヘッドカバー１のほぼ全体に広がっているが、例えば、プラグチューブ４を設けているエリアだけにバッフルプレートを配置するといったことも可能である。この場合は、ブローバイガス排出口７は、オイル供給口６と反対側の端部に設けたらよい。
【００３３】
(3).他の実施形態
図４（Ａ）に示す第２実施形態では、バッフルプレート８は、上下に配置した金網１１，１８でハニカム構造体１２を挟んだ構造なっている。この場合は、下段の金網１８を強度メンバーとして、これをヘッドカバー１の内面に連結することも可能である。
【００３４】
図４（Ｂ）に示す第３実施形態では、バッフルプレート８を、穴が鉛直線に対して傾斜させた上下２枚のハニカム構造体１９，２０で構成しているが、上下のハニカム構造体１９，２０の穴の傾斜を逆向きに設定している。このように、傾斜式のハニカム構造体１９，２０を採用すると、オイルミストの付着機会を高めてオイルの分離性能を更に向上できる。
【００３５】
本願発明は、上記の他にも様々に具体化できる。例えば、バッフルプレートを、目の大きさや厚さ等が相違する複数枚の金網の積層構造とすることも可能である。また、バッフルプレートは複数枚に分割することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本願発明は、実際にヘッドカバーに具体化できる。従って、産業上利用できる。
【符号の説明】
【００３７】
１  ヘッドカバー
２  天板
３  長手側壁
４  プラグチューブ
６  オイル供給口
７  ブローバイガス排出口
８  バッフルプレート
９  上部室
１０  下部室
１１  フィルタ部材の一例としての金網
１２  フィルタ部材の一例としてのハニカム構造体
１３  逃がし穴
１４  シール材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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