(57)【要約】【課題】動弁機構側からクランクケース側へ通じるオイル戻り通路からオイルをスムーズに排出することを課題とする。【解決手段】内燃機関は、動弁機構室内に上側開口部を有するとともに、クランクケース側に下側開口部を有するオイル戻り通路と、動弁機構室内に上側開口部を有するとともに、クランクケース側に下側開口部を有するブローバイガス通路と、を有し、前記オイル戻り通路と前記ブローバイガス通路は、前記クランクケース内に配置されたクランクシャフトの同一側方に配置され、前記ブローバイガス通路の前記上側開口部は、前記オイル戻り通路の前記上側開口部よりも上側に配置されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
動弁機構室内に上側開口部を有するとともに、クランクケース側に下側開口部を有するオイル戻り通路と、
動弁機構室内に上側開口部を有するとともに、クランクケース側に下側開口部を有するブローバイガス通路と、を有し、
前記オイル戻り通路と前記ブローバイガス通路は、前記クランクケース内に配置されたクランクシャフトの同一側方に配置され、
前記ブローバイガス通路の前記上側開口部は、前記オイル戻り通路の前記上側開口部よりも上側に配置された内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関では、動弁機構室内のオイルをクランクケースの下側に設けられたオイルパンに戻すオイル戻り通路を備えることがある。従来、オイル戻り通路とブローバイガス通路とを、クランクシャフトを隔てて配置することが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平４−２１４９１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、動弁機構室内のオイルは、スムーズにクランクケース側へ排出されることが求められるが、クランクケース内では、クランクシャフトの回転に起因してオイル飛沫が生じ、これが、オイル戻り通路に再浸入する可能性がある。特許文献１は、このような問題を解決するものとはなっておらず、改良の余地があった。
【０００５】
そこで、本明細書開示の内燃機関は、動弁機構側からクランクケース側へ通じるオイル戻り通路からオイルをスムーズに排出することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書に開示された内燃機関は、動弁機構室内に上側開口部を有するとともに、クランクケース側に下側開口部を有するオイル戻り通路と、動弁機構室内に上側開口部を有するとともに、クランクケース側に下側開口部を有するブローバイガス通路と、を有し、前記オイル戻り通路と前記ブローバイガス通路は、前記クランクケース内に配置されたクランクシャフトの同一側方に配置され、前記ブローバイガス通路の前記上側開口部は、前記オイル戻り通路の前記上側開口部よりも上側に配置されている。
【発明の効果】
【０００７】
本明細書開示の内燃機関によれば、動弁機構側からクランクケース側へ通じるオイル戻り通路からオイルをスムーズに排出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は実施形態の内燃機関のオイル戻り通路及びブローバイガス通路を示す図２におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図２】図２は実施形態の内燃機関のシリンダヘッドの平面図である。
【図３】図３はオイル戻し通路の下側開口部の周囲を拡大して示す説明図である。
【図４】図４（Ａ）は実施形態の内燃機関におけるオイル戻り通路及びブローバイガス通路の配置を模式的に示す説明図であり、図４（Ｂ）は実施形態の内燃機関におけるブローバイガス及びオイルの流れを模式的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。ただし、図面中、各部の寸法、比率等は、実際のものと完全に一致するようには図示されていない場合がある。また、図面によっては細部が省略されて描かれている場合もある。
【００１０】
（実施形態）
まず、図１を参照すると、直列４気筒である内燃機関１は、シリンダブロック２の下側にクランクケース３を備える。クランクケース３がシリンダブロック２と連続する部分には、外側へ向かって広がっており、クランクケース３の内周壁３ａと連続する傾斜壁３ａ１、３ａ２が形成されている。
【００１１】
クランクケース３の下側には、オイルパン４が設けられている。シリンダブロック２の上側にはシリンダヘッド５が設けられている。シリンダヘッド５には、吸気ポート６及び排気ポート７が設けられている。吸気ポート６には吸気管８が接続されている。吸気管８にはスロットル弁９が設けられている。
【００１２】
シリンダヘッド５の上方には、動弁機構室１０が形成されている。動弁機構室１０内には、吸気バルブ１２を駆動する吸気カム１１と、排気バルブ１４を駆動する排気カム１３が配置されている。
【００１３】
シリンダブロック２内には、ピストンが往復運動を行うシリンダ孔２１が設けられている。なお、図１では、ピストンは省略されている。クランクケース３には、クランクシャフト２２が配置されている。クランクシャフト２２は、クランクウエイト２３を備えている。
【００１４】
内燃機関１は、オイル戻り通路３１を備える。オイル戻り通路３１は、シリンダブロック２及びシリンダヘッド５内を通過し、動弁機構室１０内に上側開口部３１ａを備え、クランクケース３側に下側開口部３１ｂを備える。これにより、動弁機構室１０内のオイルをクランクケース３側へ排出し、クランクケース３の下側に設けたオイルパン４内へオイルを戻す。図１中、参照番号２５は、オイルパン４内に貯留されたオイルの油面を示している。
【００１５】
内燃機関１は、ブローバイガス通路３２を備える。ブローバイガス通路３２は、シリンダブロック２及びシリンダヘッド５内を通過し、動弁機構室１０内に上側開口部３２ａを備え、クランクケース３側に下側開口部３２ｂを備える。動弁機構室１０には、ＰＣＶ（Positive Crankcase Ventiration）経路３３の一端が接続されており、ブローバイガス通路３２を通じて動弁機構室１０内へ流れ込んだブローバイガスを吸気側へ戻す再循環経路が形成されている。
【００１６】
オイル戻り通路３１とブローバイガス通路３２は、クランクケース３内に配置されたクランクシャフト２２の同一側方に配置されている。図２を参照すると、オイル戻り通路３１とブローバイガス通路３２は、それぞれ複数設けられているが、いずれも一つのオイル戻り通路３１と一つのブローバイガス通路３２とが組となり、近接させて設けられている。このように、オイル戻り通路３１とブローバイガス通路３２とを組にしてクランクシャフト２２の同一側方に設けることで、オイル戻り通路３１内のオイルの排出をスムーズにすることができる。オイル戻り通路３１内のオイルの排出については、後に詳述する。
【００１７】
オイル戻り通路３１とブローバイガス通路３２の組は、クランクシャフト２２の両側に配置されている。オイル戻り通路３１とブローバイガス通路３２は、シリンダ孔２１の間に位置するように、シリンダ孔２１の配列方向に沿って、シリンダ孔２１とずらして配置されている。オイル戻り通路３１とブローバイガス通路３２とが配置された位置は、クランクシャフト２２のクランクジャーナルに対応する位置である。このため、オイル戻り通路３１からクランクケース３側へ流れ込んだオイルが、クランクシャフト２２が有するクランクウエイト２３に接することが回避され、オイル飛沫の発生が抑制される。オイル飛沫の発生が抑制されることで、オイルが、再びオイル戻り通路３１内へ浸入することが回避される。また、オイルのブローバイガス通路３２への浸入も抑制される。
【００１８】
オイル戻り通路３１は、ブローバイガス通路３２よりも外側に設けられている。すなわち、ブローバイガス通路３２がクランクシャフト２２に近い側に配置され、その外側にオイル戻り通路３１が設けられている。これにより、オイル戻り通路３１の内周壁３１１をクランクケース３の上縁部に設けられた傾斜壁３ａ１、３ａ２と連続させることができる。これにより、オイル戻り通路３１を通じてクランクケース３側へ戻されたオイルは、傾斜壁３ａ１、３ａ２及び内周壁３ａを伝って液面２５へ到達し易くなる。
【００１９】
さらに、図３を参照すると、オイル戻り通路３１の下側開口部３１ｂは、傾斜壁３ａ１と連続する外側端部３１ｂ２よりも、ブローバイガス通路３２側に位置する内側端部３１ｂ１の方が上側に位置するように形成されている。これにより、オイルは、ガイドとして作用する外側端部３１ｂ２側を伝い易くなり、傾斜壁３ａ１、３ａ２及び内周壁３ａを伝い易くなる。オイルが内周壁３ａを伝って液面２５へ到達すると、オイルの飛び跳ねが抑制され、オイル飛沫の発生も減少する。
【００２０】
また、オイル戻り通路３１の下側開口部３１ｂが、外側端部３１ｂ２よりも、内側端部３１ｂ１の方が上側に位置するように形成されることで、ブローバイガス通路３２内へのオイルの浸入が抑制される。すなわち、オイルはブローバイガス通路３２から離れた側である外側端部３１ｂ２側を流れるので、ブローバイガス通路３２内へ浸入しにくい。
【００２１】
再び、図１を参照すると、ブローバイガス通路３２の上側開口部３２ａは、オイル戻り通路３１の上側開口部３１ａよりも上側に配置されており、両者の差はｈとなっている。ブローバイガス通路３２の上側開口部３２ａがオイル戻り通路３１の上側開口部３１ａよりも上側に配置されていることで、ブローバイガス通路３２内へオイルが浸入することが抑制される。すなわち、動弁機構室１０内のオイルの液面が、ブローバイガス通路３２の上側開口部３２ａよりも上側に到達しない以上、通常、ブローバイガス通路３２内へオイルが浸入することはなく、オイル戻り通路３１にのみオイルが流れ込む。このように上側開口部３１ａの高さと、上側開口部３２ａの高さとに違いを設けることで、オイルセパレータとしての機能を得ることができる。
【００２２】
ここで、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）を参照して、オイル戻り通路３１内のオイルの排出について、説明する。オイル戻り通路３１の上側開口部３１ａにおける圧力をＰｏ１、下側開口部３１ｂにおける圧力をＰｏ２とする。また、ブローバイガス通路３２の上側開口部３２ａにおける圧力をＰａ１、下側開口部３２ｂにおける圧力をＰａ２とする。図４（Ａ）を参照すると、オイル戻り通路３１には、オイルが浸入していない。また、オイル戻り通路３１の上側開口部３１ａとブローバイガス通路３２の上側開口部３２ａとの間に高さｈの差があるため、オイルの浸入が抑制されており、ブローバイガス通路３２内は気体が充満した状態となっている。
【００２３】
このような状態では、概ねＰｏ１＝Ｐａ１の関係が成立し、同様にＰｏ２＝Ｐａ２の関係が成立する。そして、オイル戻り通路３１とブローバイガス通路３２とは、近接しているため、気体分子間の衝突が直ちに相互に影響を及ぼし、Ｐｏ１＝Ｐａ１、Ｐｏ２＝Ｐａ２の関係を維持しようとする作用が生じる。このような作用は、両者の距離が近いほど発揮され易い。
【００２４】
図４（Ｂ）を参照し、オイル戻り通路３１内にオイルが浸入すると、侵入したオイルの質量Ｍ×重力加速度ｇ／通路断面積Ａにより、オイル戻り通路３１の上側開口部３１ａにおける圧力Ｐｏ１が低下する。圧力Ｐｏ１が低下し、Ｐｏ１＜Ｐａ１の状態となると、オイル戻り通路３１の上側開口部３１ａは、近接して設けられた上側開口部３２ａにおけるＰａ１と等しくなるまで、矢示５１のように上側開口部３２ａから気体を吸い込む。このとき、ブローバイガス通路３２の上側開口部３２ａは、矢示５４のように気体を吐き出す。
【００２５】
一方、オイル戻り通路３１の下側開口部３１ｂでは、圧力Ｐｏ２が上昇し、Ｐｏ２＞Ｐａ２の状態となる。圧力Ｐｏ２が上昇すると、オイル戻り通路３１の下側開口部３１ｂは、近接して設けられている下側開口部３２ｂにおけるＰａ２と等しくなるまで矢示５２のように下側開口部３１ｂから気体を吐き出す。このとき、ブローバイガス通路３２の下側開口部３２ｂは、矢示５３のように気体を吸い込む。
【００２６】
オイル戻り通路３１の上側開口部３１ａに吸い込まれる気体の体積と、下側開口部３１ｂから吐き出される気体の体積は概ね等しく、オイルと気体とがスムーズに交換される。このような気体交換の効果は、図４（Ａ）図示のオイル戻り通路３１からオイルが排出された状態まで継続される。
【００２７】
仮に、オイル戻り通路３１とブローバイガス通路３２とがクランクシャフト２２を隔てて配置されているとすると、両者間で気体分子間の衝突が直ちに相互に影響を及ぼす関係は得難く、圧力の関係を維持しようとする作用は生じ難い。また、クランクシャフト２２が回転するとクランクウエイト２３の周囲で気体速度に起因する圧力差が生じるため、気体交換に不均衡が生じ、オイルの排出が妨げられる。
【００２８】
本実施形態では、オイル戻り通路３１とブローバイガス通路３２とは、クランクケース３に配置されたクランクシャフト２２の同一側方に配置されている。この結果、上側開口部３１ａと上側開口部３２ａとが近接しているので、オイル戻り通路３１からスムーズにオイルを排出することができる。なお、本実施形態は、オイル戻り通路３１とブローバイガス通路３２の組をクランクシャフト２２の両側に配置しているが、クランクシャフト２２のいずれか一方側に設けるようにしてもよい。
【００２９】
上記実施形態は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、これらの実施例を種々変形することは本発明の範囲内であり、更に本発明の範囲内において、他の様々な実施例が可能であることは上記記載から自明である。
【符号の説明】
【００３０】
１  内燃機関
２  シリンダブロック
３  クランクケース
３ａ  内周壁
３ａ１、３ａ２  傾斜壁
４  オイルパン
５  シリンダヘッド
１０  動弁機構室
２１  シリンダ孔
２２  クランクシャフト
２３  クランクウエイト
３１  オイル戻り通路
３１ａ  上側開口部
３１ｂ  下側開口部
３１ｂ１  内側端部
３１ｂ２  外側端部
３１１  内周壁
３２  ブローバイガス通路
３２ａ  上側開口部
３２ｂ  下側開口部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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