(57)【要約】【課題】排出通路へのオイルの侵入を好適に抑えることのできる内燃機関を提供する。【解決手段】内燃機関は、オイルがクランクケース１５の内壁面を流れ落ちてオイルパン内に溜まる構造であり、排出通路４３を通じてクランクケース１５内のブローバイガスが吸気通路に排出される。排出通路４３は、クランクケース１５内で鉛直方向下方に向けて開口し、その開口部分にキャップ５０が固定される。キャップ５０は、排出通路４３に連通する貫通孔５１を有してクランクケース１５の内壁に固定される固定部５２と、貫通孔５１の上記クランクケース１５内における開口周辺の鉛直方向上方を覆う形状で延びるガイドレール５３とを備える。ガイドレール５３の鉛直方向上方側の面は、貫通孔５１側の部分からクランクケース１５の内方側の端部まで延びる凹部になる。凹部の底面は、上記端部に近づくに連れて鉛直方向下方になり、幅方向の中間に向かうに連れて深くなる。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
潤滑部位での潤滑に供された後のオイルがクランクケースの内部を垂れ落ちてオイルパン内に溜まる構造のオイル供給装置、および、吸気通路の内部と前記クランクケースの内部とを連通する排出通路を通じて同クランクケース内のブローバイガスを前記吸気通路に排出して処理するブローバイガス処理装置を備える内燃機関において、
前記排出通路は、前記クランクケースの内部で鉛直方向下方に向けて開口するとともに、その開口部分にキャップが固定されており、
前記キャップは、前記排出通路に連通する貫通孔を有して前記クランクケースの内壁に固定される固定部と、前記貫通孔の前記クランクケース内における開口周辺の鉛直方向上方を覆う形状で延びるガイドレールと、を備え、
前記ガイドレールは、その鉛直方向上方側の面に、前記貫通孔側の部分から前記クランクケースの内方側の端部まで延びる凹部を有し、
前記凹部は、その底面が前記端部に近づくに連れて鉛直方向下方になる傾斜した形状であり、且つ幅方向の中間に向かうに連れて深くなる形状である
ことを特徴とする内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オイルパン内に溜まったオイルを潤滑部位に供給するオイル供給装置とクランクケース内のブローバイガスを吸気通路に排出して処理するブローバイガス処理装置とを備えた内燃機関に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通常、内燃機関の鉛直方向下方の部分にはオイルパンが取り付けられており、同オイルパンには潤滑用のオイルが溜まっている。そして、このオイルが圧送されて、クランクシャフトの軸受け部などといった内燃機関の潤滑部位に供給される。そのように潤滑部位の潤滑に供された後のオイルは、内燃機関のクランクケース内を垂れ落ちてオイルパンに溜まるようになっている。
【０００３】
また、内燃機関の燃焼室からクランクケース内に漏出する燃料ガス（いわゆるブローバイガス）を処理するためのブローバイガス処理装置が実用されている。ブローバイガス処理装置は、吸気通路とクランクケースとを連通する排出通路を備え、同通路を通じてクランクケース内から吸気通路にブローバイガスを排出して処理する。特許文献１には、ブローバイガス処理装置として、排出通路の機関内部（ヘッドカバー内部）における開口部分をその周辺部分より突出した形状に形成した構造のものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−９６７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ブローバイガス処理装置が設けられた内燃機関では、排出通路がクランクケースの内壁で開口しているため、同内壁を流れ落ちるオイルが排出通路の内部に侵入し易く、同オイルがブローバイガスとともに吸気通路に排出され易い。これはオイル消費量の増大を招くために好ましくない。
【０００６】
なお、上記装置において特許文献１に開示された構造を採用して、排出通路をクランクケースの内壁における突出した部分において開口させるようにしても、オイルがその突出部分を伝い落ちて排出通路の開口付近に到達することは避けられず、排出通路へのオイルの侵入を効果的に抑えることは難しい。
【０００７】
本発明は、そうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ブローバイガスの排出通路にオイルが侵入することを好適に抑えることのできる内燃機関を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を達成するための内燃機関は、潤滑部位での潤滑に供された後のオイルがクランクケースの内部を垂れ落ちてオイルパン内に溜まる構造のオイル供給装置、および、吸気通路の内部と前記クランクケースの内部とを連通する排出通路を通じて同クランクケース内のブローバイガスを前記吸気通路に排出して処理するブローバイガス処理装置を備える。前記排出通路は、前記クランクケースの内部で鉛直方向下方に向けて開口するとともに、その開口部分にキャップが固定される。また前記キャップは、前記排出通路に連通する貫通孔を有して前記クランクケースの内壁に固定される固定部と、前記貫通孔の前記クランクケース内における開口周辺の鉛直方向上方を覆う形状で延びるガイドレールと、を備える。さらに、前記ガイドレールは、その鉛直方向上方側の面に、前記貫通孔側の部分から前記クランクケースの内方側の端部まで延びる凹部を有する。そして、前記凹部は、その底面が前記端部に近づくに連れて鉛直方向下方になる傾斜した形状であり、且つ幅方向の中間に向かうに連れて深くなる形状である。
【０００９】
上記内燃機関では、潤滑部位での潤滑に供された後のオイルの一部がクランクケースの内壁面を伝って流れ落ちるとはいえ、そのうちの排出通路の開口部分付近に向けて流れ落ちるオイルは、キャップのガイドレールに受け止められるとともに同ガイドレールの凹部に集められつつ同凹部内を流れて、ガイドレールの上記クランクケースの内方側の端部から流れ落ちる。このように上記内燃機関によれば、クランクケースの内壁面を流れ落ちて排出通路のクランクケース内の開口に向かうオイルの流れを、キャップのガイドレールによって遮るとともにクランクケースの内方に向かうように曲げることができる。これにより、クランクケースの内壁面を流れ落ちるオイルが排出通路のクランクケース内の開口（詳しくは、排出通路に連通された貫通孔の開口）の周辺に到達することが抑えられるため、排出通路へのオイルの侵入を好適に抑えることができる。
【００１０】
しかも上記内燃機関では、機関回転速度が高くなってクランクケース内のガスの流勢が強くなると、そうしたガスの流れの一部がキャップのガイドレールの凹部に案内されるようになる。このとき凹部およびその周辺に流勢の強いガス流れが生じるため、このガス流れによって凹部の内部およびその周辺（詳しくは、ガイドレールの鉛直方向上方側の面）のオイルが吹き飛ばされるようになる。このように上記内燃機関によれば、機関回転速度が高いときには、キャップのガイドレールに受け止められるオイルを同ガイドレールの表面のガス流によって吹き飛ばすことができるため、これによっても排出通路のクランクケース内の開口の周辺にオイルが到達することを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】一実施形態の内燃機関の概略構成を示す略図。
【図２】排出通路の開口部分を鉛直方向下方から見た斜視構造をキャップとともに示す斜視図。
【図３】キャップの側面図。
【図４】キャップを図３の矢印４方向から見た側面図。
【図５】キャップを図３の矢印５方向から見た平面図。
【図６】キャップを図３の矢印６方向から見た底面図。
【図７】キャップおよびその周辺の側面構造を拡大して示す側面図。
【図８】ガイドレール内におけるオイルの流れを模式的に示す略図。
【図９】キャップおよびその周辺の側面構造を拡大して示す側面図。
【図１０】ガイドレール内におけるガスの流れを模式的に示す略図。
【図１１】他の実施形態におけるキャップの固定構造を示す断面図。
【図１２】他の実施形態におけるキャップの固定構造を示す断面図。
【図１３】他の実施形態のキャップの側面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、内燃機関の一実施形態について説明する。
図１に示すように、内燃機関１０の燃焼室１１には吸気通路１２が接続されており、同吸気通路１２にはスロットルバルブ１３が設けられている。この内燃機関１０では吸気通路１２を通じて燃焼室１１に空気が吸入されるとともに、その量が、スロットルバルブ１３の開度制御を通じて調節される。また、内燃機関１０の燃焼室１１には排気通路１４が接続されている。
【００１３】
内燃機関１０のクランクケース１５の内部にはクランクシャフト１６が設けられている。このクランクシャフト１６は、その軸線を中心に回転可能に支持された状態で、内燃機関１０のシリンダブロック１７の下部に取り付けられている。またクランクシャフト１６にはコネクティングロッド１８を介してピストン１９が連結されている。内燃機関１０の運転時にはコネクティングロッド１８により、ピストン１９の図中上下方向への往復移動がクランクシャフト１６の回転移動に変換されるようになっている。さらにクランクシャフト１６には、その回転に伴う振動の発生を抑えるためのカウンタウェイト２０が設けられている。
【００１４】
内燃機関１０の鉛直方向下方側の端部には、オイル供給装置の一部を構成するオイルパン２１が取り付けられている。また内燃機関１０にはオイルパン２１内のオイルを圧送するオイルポンプ２２が取り付けられている。オイルポンプ２２によって汲み上げられたオイルは内燃機関１０の各潤滑部位に圧送される。なお各潤滑部位としては、例えばシリンダブロック１７内に配設されたクランクシャフト１６、コネクティングロッド１８およびピストン１９周辺の摺動部分や、シリンダヘッド２３内に配設された吸気バルブ２４、排気バルブ２５、吸気カムシャフト、および排気カムシャフト（ともに図示略）周辺の摺動部分などである。そして、内燃機関１０の各潤滑部位の潤滑に用いられた後のオイルは同内燃機関１０（詳しくは、シリンダヘッド２３やシリンダブロック１７、クランクケース１５）の内部を垂れ落ちて再びオイルパン２１に貯留されるようになっている。
【００１５】
また内燃機関１０にはブローバイガス処理装置４０が設けられている。このブローバイガス処理装置４０は、シリンダ２６とピストン１９との摺動面の隙間を通じて燃焼室１１からクランクケース１５内に漏れ出した燃焼ガス、すなわちブローバイガスを吸気中に還流して処理するためのものである。
【００１６】
ブローバイガス処理装置４０は、吸気通路１２におけるスロットルバルブ１３より吸気流れ方向上流側の部分と内燃機関１０（詳しくは、そのシリンダヘッドカバー２７）の内部とを連通する導入通路４１を備えている。なおシリンダヘッドカバー２７の内部にはブローバイガスとオイルミストとを分離させるためのオイルセパレータ４２が配設されており、このオイルセパレータ４２を介して上記導入通路４１がシリンダヘッドカバー２７に連通されている。
【００１７】
またブローバイガス処理装置４０は、吸気通路１２におけるスロットルバルブ１３より吸気流れ方向下流側（以下、単に「下流側」）の部分とクランクケース１５の内部とを連通する排出通路４３を備えている。なおクランクケース１５にはブローバイガスとオイルミストとを分離させるためのオイルセパレータ４４が配設されており、このオイルセパレータ４４を介して上記排出通路４３はクランクケース１５に連通されている。
【００１８】
このブローバイガス処理装置４０では、導入通路４１を通じた外気の導入によって大気圧付近になったクランクケース１５の内部圧力と吸気通路１２におけるスロットルバルブ１３より下流側の部分の圧力（吸気負圧）との差により、クランクケース１５内部のブローバイガスが排出通路４３を通じて吸気通路１２に排出されて処理される。
【００１９】
なおブローバイガス処理装置４０では、上記排出通路４３の一方の端部がＰＣＶバルブ４５を介してクランクケース１５（詳しくは、オイルセパレータ４４）に接続されており、他方の端部が吸気通路１２に接続されている。上記ＰＣＶバルブ４５は差圧作動弁であり、同ＰＣＶバルブ４５の開度はそのクランクケース１５側の圧力が吸気通路１２側の圧力より高いときほど小さい開度に変更され、クランクケース１５側の圧力が吸気通路１２側の圧力以下のときには同ＰＣＶバルブ４５は閉弁される。このＰＣＶバルブ４５により、排出通路４３を通じた吸気通路１２からクランクケース１５内部への外気導入が禁止されるとともに、クランクケース１５内部から吸気通路１２へのブローバイガスの排出が許容される。
【００２０】
ここで、上記内燃機関１０では、排出通路４３がクランクケース１５の内壁（詳しくは、クランクシャフト１６の軸受が形成されたボトムレール１５の下面）で開口しているため、同内壁を流れ落ちるオイルが排出通路４３の内部に侵入し易く、同オイルがブローバイガスとともに吸気通路１２に排出され易い。これはオイル消費量の増大を招くために好ましくない。
【００２１】
図２に示すように、上記排出通路４３はクランクケース１５の内部で鉛直方向下方に向けて開口している。そして本実施形態では、図２中に矢印で示すように、クランクケース１５内における排出通路４３の開口部分にキャップ５０を固定することにより、同開口部分にオイルが到達することを抑えるようにしている。なお本実施形態では、クランクケース１５の内部の２箇所において排出通路４３が開口しており、それぞれの開口部分にキャップ５０が設けられている。
【００２２】
以下、上記キャップ５０について詳細に説明する。
図３〜図６に示すように、キャップ５０は、内部に貫通孔５１を有する筒形状に形成された固定部５２を備える。この固定部５２の外面形状は、排出通路４３（図２参照）の内面形状と略同一になっている。本実施形態では、この固定部５２の一方（図３の上方側）の端部を排出通路４３の開口に圧入することにより、同固定部５２の貫通孔５１と排出通路４３とが連通した状態で、キャップ５０がクランクケース１５の内壁に固定される。
【００２３】
また、キャップ５０は固定部５２の軸線方向（図３の上下方向）と交差する方向に延びるガイドレール５３を備えている。このガイドレール５３は、固定部５２の軸線方向における両端間を仕切る形状で、固定部５２の外面を始点に同固定部５２から離間する方向に延設されている。ガイドレール５３は断面略Ｖ字状で延びる形状に形成されている。これにより、ガイドレール５３の一方（図４の上方側）の面に、幅方向（図４の左右方向）の中間に向かうに連れて深くなる形状で、貫通孔５１側の部分から先端まで延びる凹部５４が形成される。
【００２４】
図７に示すように、クランクケース１５の内壁にキャップ５０が固定された状態では、同キャップ５０のガイドレール５３は、上記固定部５２に設けられた貫通孔５１の上記クランクケース１５内における開口周辺の鉛直方向上方を覆う形状になる。また、ガイドレール５３は、その鉛直方向上方側の面に、貫通孔５１側の部分からクランクケース１５の内方側（詳しくは、クランクシャフト１６の軸受側）の端部まで延びる凹部５４が形成された状態になる。さらに、ガイドレール５３の凹部５４は、その底面が上記クランクケース１５の内方側（図７の左側）の端部に近づくに連れて鉛直方向下方になる傾斜した形状になる。
【００２５】
以下、こうしたキャップ５０を設けることによる作用について説明する。
図７または図８に示すように、内燃機関１０では、潤滑部位での潤滑に供された後のオイルの一部がクランクケース１５の内壁面（ボトムレール１５Ａの側面を含む）を伝って流れ落ちる（図７中の矢印参照）。そのうちの排出通路４３の開口部分付近に向けて流れ落ちるオイルは、キャップ５０のガイドレール５３に受け止められるとともに、同ガイドレール５３の凹部５４に集められつつ同凹部５４内を流れるようになる（図８中の矢印参照）。そして、凹部５４内のオイルは、ガイドレール５３の上記クランクケース１５の内方側の端部から流れ落ちるようになる。
【００２６】
このように内燃機関１０では、クランクケース１５の内壁面を流れ落ちて排出通路４３のクランクケース１５内の開口に向かうオイルの流れが、キャップ５０のガイドレール５３によって遮られるとともに、クランクケース１５の内方に向かうように曲げられる。これにより、クランクケース１５の内壁面を流れ落ちるオイルが排出通路４３のクランクケース１５内の開口（詳しくは、排出通路４３に連通された固定部５２の貫通孔５１の開口）の周辺に到達することが抑えられるため、排出通路４３の内部へのオイルの侵入が好適に抑えられるようになる。
【００２７】
また、内燃機関１０では、クランクシャフト１６の回転速度（機関回転速度）が高くなると、クランクシャフト１６やコネクティングロッド１８、カウンタウェイト２０が高速で回転するようになるため、クランクケース１５内のガスの流れが大きく乱れて、ガス流れの流勢が強くなる。このとき、図９または図１０に示すように、クランクケース１５内のガスの流れの一部がキャップ５０のガイドレール５３の凹部５４に案内されて、同凹部５４およびその周辺に流勢の強いガス流れが生じるようになる。そして、このガス流れによって凹部５４の内部およびその周辺（詳しくは、ガイドレール５３の鉛直方向上方側の面付近）のオイルが吹き飛ばされるようになる。
【００２８】
このように内燃機関１０によれば、機関回転速度が高いときには、キャップ５０のガイドレール５３に受け止められたオイルや受け止められる直前のオイルを同ガイドレールの表面のガス流によって吹き飛ばすことができるため、これによっても排出通路４３のクランクケース１５内の開口の周辺にオイルが到達することを抑えることができる。なお本実施形態では、ガイドレール５３の凹部５４がクランクシャフト１６の軸受に向けて延びているため、クランクシャフト１６やコネクティングロッド１８、カウンタウェイト２０の回転に伴い発生するガス流が好適に凹部５４内に流入する。
【００２９】
以上説明したように、本実施形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。
（１）クランクケース１５内における排出通路４３の開口部分にキャップ５０を固定するようにしたため、排出通路４３へのオイルの侵入を好適に抑えることができる。
【００３０】
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・キャップ５０をクランクケース１５の内壁に固定するための構造は、固定部５２の一端を排出通路４３の開口に圧入する構造に限らず、任意に変更することができる。例えば図１１に示す固定構造や図１２に示す固定構造などを採用することができる。
【００３１】
図１１に示す固定構造では、キャップ６０に、固定部５２の外壁を始点に延びる固定壁６５が形成される。そして、この固定壁６５をクランクケース１５の外壁の継ぎ目の間に挟持させた状態で、その継ぎ目が固定壁６５ともどもボルト締結によって固定される。
【００３２】
図１２に示す固定構造では、キャップ７０に、固定部５２の外壁を始点に延びる固定壁７５が形成されるとともに、同固定壁７５の突端に折り曲げ部７６が形成される。そして、ボルト締結などによってクランクケース１５の外壁の継ぎ目を固定する際に、固定壁７５の折り曲げ部７６が上記継ぎ目における一方の面に係合した状態で、同固定壁７５が継ぎ目の間に挟持される。
【００３３】
・図１３に示すように、キャップ８０のガイドレール８３を、鉛直方向上方側の面に形成される凹部８４の鉛直方向上方側の部分のテーパ角度が小さくなり、且つ鉛直方向下方側の部分のテーパ角度が大きくなるといった段差形状に形成してもよい。また、ガイドレールを、断面略Ｕ字状で延びる形状に形成してもよい。要は、機関回転速度が低いときに受け止めたオイルが流れ易い形状であって、機関回転速度が高いときにクランクケース１５内のガスの流れを適切に導くことのできる形状であれば、ガイドレールの形状は任意に変更することができる。
【００３４】
・キャップの固定部を、排出通路４３に連通される貫通孔を有する平板形状に形成してもよい。こうしたキャップは、その固定部の貫通孔の周縁と排出通路４３の開口の周縁とを接着したり溶接したりすることによって、クランクケース１５の内壁に固定することができる。
【００３５】
・上記実施形態の内燃機関は、吸気通路の内部とクランクケースの内部とを連通する排出通路がクランクケースの内部で鉛直方向下方に向けて開口する構造の内燃機関であれば適用することができる。なお、排出通路がクランクケースの内部で鉛直方向下方に向けて開口する構造の内燃機関は、排出通路のクランクケース内における開口側の部分が鉛直方向において延びる内燃機関だけでなく、排出通路のクランクケース内における開口側の部分が鉛直方向に対して傾斜した方向に延びる内燃機関も含む。
【符号の説明】
【００３６】
１０…内燃機関、１１…燃焼室、１２…吸気通路、１３…スロットルバルブ、１４…排気通路、１５…クランクケース、１５Ａ…ボトムレール、１６…クランクシャフト、１７…シリンダブロック、１８…コネクティングロッド、１９…ピストン、２０…カウンタウェイト、２１…オイルパン、２２…オイルポンプ、２３…シリンダヘッド、２４…吸気バルブ、２５…排気バルブ、２６…シリンダ、２７…シリンダヘッドカバー、４０…ブローバイガス処理装置、４１…導入通路、４２…オイルセパレータ、４３…排出通路、４４…オイルセパレータ、４５…ＰＣＶバルブ、５０，６０，７０，８０…キャップ、５１…貫通孔、５２…固定部、５３，８３…ガイドレール、５４，８４…凹部、６５，７５…固定壁、７６…折り曲げ部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2015052272.tif 000009
【図８】
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【図９】
2015052272.tif 000011
【図１０】
2015052272.tif 000012
【図１１】
2015052272.tif 000013
【図１２】
2015052272.tif 000014
【図１３】
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