(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のシリンダブロックに設けられ、第１室および第２室を構成する一方部分を有する第１オイルセパレータ部と、
前記第１室および前記第２室を構成する他方部分を有し、前記シリンダブロックの側方から前記第１オイルセパレータ部に取り付けられていることによって、前記第１オイルセパレータ部とともに区画された前記第１室および前記第２室を形成する第２オイルセパレータ部と、を備え、
前記第１オイルセパレータ部は、前記第１室側に設けられたブローバイガスの吸込通路と、前記第２室側に設けられるとともにブローバイガスから分離されたオイルを排出する排出通路とを含み、
前記第２オイルセパレータ部は、前記第１室と前記第２室との間に配置されるとともにブローバイガスに含まれるオイルミストを捕集する捕集部材と、前記捕集部材の通過後の前記第２室側の経路に配置されるとともに前記捕集部材により捕集されたオイルを衝突させる衝突板とを含み、
前記排出通路の前記第２室に開口するオイル流入口は、前記内燃機関におけるピストン下死点よりも上方に位置するとともに、前記排出通路の前記内燃機関内部に開口するオイル排出口は、前記シリンダブロックの下端面以下に位置している、オイルセパレータ。
【請求項２】
前記第１オイルセパレータ部は、前記シリンダブロックに一体的に設けられ、
前記第２オイルセパレータ部は、前記第１オイルセパレータ部を覆うカバー部材により構成されている、請求項１に記載のオイルセパレータ。
【請求項３】
前記第２オイルセパレータ部は、前記第２室側に配置されるとともにブローバイガスの流れを制御する制御弁をさらに含む、請求項１または２に記載のオイルセパレータ。
【請求項４】
前記オイルの前記排出通路において、前記シリンダブロックに設けられた前記オイル排出口の断面積は、前記シリンダブロックに設けられた前記オイル流入口の断面積よりも小さい、請求項１〜３のいずれか１項に記載のオイルセパレータ。
【請求項５】
前記排出通路は、前記排出通路を流下するオイルが前記オイル流入口側に逆流するのを防止するための逆流防止構造を有する、請求項４に記載のオイルセパレータ。
【請求項６】
前記捕集部材は、前記オイルミストを捕集する捕集孔が網目状に配列された金網からなる、請求項１〜５のいずれか１項に記載のオイルセパレータ。
【請求項７】
前記捕集部材は、網目状に配列された前記捕集孔の長手方向が、捕集されたオイルが流下する重力方向に一致するように、前記第２オイルセパレータ部の内部に配置されている、請求項６に記載のオイルセパレータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オイルセパレータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ブローバイガスからオイルを気液分離するオイルセパレータが知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１には、内燃機関のブローバイガスに含まれるオイルを気液分離するオイルミストセパレータ（オイルセパレータ）が開示されている。この特許文献１に記載のオイルミストセパレータでは、シリンダブロックの外側面に凹部が形成されており、凹部にオイル分離部が挿入されて凹部が外側からカバー部材により封止されている。また、凹部の内部空間とクランク室とは、２つのブローバイガス吸込通路を介して連通されている。そして、一方のブローバイガス吸込通路を介して吸引されたブローバイガスは、凹部の内壁に直接的に衝突してラビリンス方式（慣性衝突式）によりオイルが分離されるとともに、他方のブローバイガス吸込通路を介して吸引されたブローバイガスは、オイル分離部に導入されてサイクロン方式（遠心力分離式）によりオイルが分離される。なお、一般的に、サイクロン方式はラビリンス方式よりもオイル分離能力が優れる反面、流路抵抗は大きい。また、凹部の内部空間およびオイル分離部の各々において分離されたオイルは、排出通路を介してクランク室に戻される。また、凹部の内部空間に滞留するブローバイガスは、オイル分離部を介して排出通路から内燃機関の吸気通路に還流されるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−８４７３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載されたオイルミストセパレータでは、クランク室と、カバー部材により封止された凹部の内部空間とが２つのブローバイガス吸込通路により連通されているため、流路抵抗が相対的に小さい凹部の内部空間により多くのブローバイガスが吸い込まれる一方、流路抵抗が相対的に大きいオイル分離部にはブローバイガスが吸い込まれにくくなり、２つのブローバイガス吸込通路の間に流量のアンバランスが生じると考えられる。このため、ブローバイガスは、オイルの分離能力が相対的に小さい凹部の内部空間におけるラビリンス方式により気液分離される状態に偏りがちになり、分離能力に優れるサイクロン方式のオイル分離部を設けていても十分な気液分離が図られず、オイルセパレータ全体としてのオイル分離能力が十分に発揮できないという問題点がある。
【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、内部にブローバイガス流の偏在を生じさせることなく、ブローバイガスに含まれるオイルの分離能力を十分に発揮させることが可能なオイルセパレータを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、この発明の一の局面におけるオイルセパレータは、内燃機関のシリンダブロックに設けられ、第１室および第２室を構成する一方部分を有する第１オイルセパレータ部と、第１室および第２室を構成する他方部分を有し、シリンダブロックの側方から第１オイルセパレータ部に取り付けられていることによって、第１オイルセパレータ部とともに区画された第１室および第２室を形成する第２オイルセパレータ部と、を備え、第１オイルセパレータ部は、第１室側に設けられたブローバイガスの吸込通路と、第２室側に設けられるとともにブローバイガスから分離されたオイルを排出する排出通路とを含み、第２オイルセパレータ部は、第１室と第２室との間に配置されるとともにブローバイガスに含まれるオイルミストを捕集する捕集部材と、捕集部材の通過後の第２室側の経路に配置されるとともに捕集部材により捕集されたオイルを衝突させる衝突板とを含み、排出通路の第２室に開口するオイル流入口は、内燃機関におけるピストン下死点よりも上方に位置するとともに、排出通路の内燃機関内部に開口するオイル排出口は、シリンダブロックの下端面以下に位置している。
【０００８】
この発明の一の局面によるオイルセパレータでは、上記のように、第１オイルセパレータ部は、第１室側に設けられたブローバイガスの吸込通路を含み、第２オイルセパレータ部は、第１室と第２室との間に配置されるとともにブローバイガスに含まれるオイルミストを捕集する捕集部材と、捕集部材の通過後の第２室側の経路に配置されるとともに捕集部材により捕集されたオイルを衝突させる衝突板とを含む。これにより、オイルセパレータ内においては、内燃機関（シリンダブロック下部）で発生したブローバイガスに対して、吸込通路を介して第１室に導入させるとともに、第１室に導入されたブローバイガスの全量を、捕集部材を通過させて第２室に流通させるという一方向のブローバイガス流を作り出すことができる。この際、上流側の捕集部材によりオイルミストを捕集しつつ、捕集されたオイルを下流側の衝突板にも衝突させて液状オイルを捕捉して、第２室側に設けられたオイルの排出通路から内燃機関（クランク室）に戻すことができる。すなわち、オイルセパレータ内においてブローバイガス流の偏在を生じさせることなく、導入されたブローバイガスの全量からオイルを分離することができるので、オイルセパレータ全体としてのオイル分離能力を十分に発揮させることができる。
【０００９】
また、上記一の局面によるオイルセパレータでは、第１オイルセパレータ部はブローバイガスから分離されたオイルを排出する排出通路を含み、排出通路の第２室に開口するオイル流入口を内燃機関におけるピストン下死点よりも上方に位置させ、かつ、排出通路の内燃機関内部に開口するオイル排出口をシリンダブロックの下端面以下に位置させる。これにより、内燃機関のシリンダブロックにオイルセパレータを設ける場合であっても、オイル流入口からオイル排出口までの排出通路の高低差を十分に確保することができる。したがって、オイルの排出通路に油頭（オイルの液柱）を確実に形成することができるので、オイルの油頭よりも小さい圧力損失となるブローバイガスの吸込通路にブローバイガスを確実に流通させることができる。これによっても、内燃機関からのブローバイガスを、第１室、捕集部材および第２室の順に容易に流通させることができる。
【００１０】
上記一の局面によるオイルセパレータにおいて、好ましくは、第１オイルセパレータ部は、シリンダブロックに一体的に設けられ、第２オイルセパレータ部は、第１オイルセパレータ部を覆うカバー部材により構成されている。
【００１１】
このように構成すれば、シリンダブロックにカバー部材を取り付けるだけで、第１室および第２室を有するオイルセパレータを内燃機関に設けることができる。すなわち、カバー部材を取り付ける前工程で別部品のオイル分離部材を組み付ける場合と異なり、オイルセパレータの製造工程を簡素化させることができるとともに、オイルセパレータの内部構造を簡素化させることができる。
【００１２】
上記一の局面によるオイルセパレータにおいて、好ましくは、第２オイルセパレータ部は、第２室側に配置されるとともにブローバイガスの流れを制御する制御弁をさらに含む。
【００１３】
このように構成すれば、第２オイルセパレータ部にブローバイガスの流れを制御（調整）する機能を持たせることができるので、第２オイルセパレータ部の制御弁と内燃機関（吸気系）とを接続するだけでブローバイガスの還流経路を容易に構成することができる。
【００１４】
上記一の局面によるオイルセパレータにおいて、好ましくは、オイルの排出通路において、シリンダブロックに設けられたオイル排出口の断面積は、シリンダブロックに設けられたオイル流入口の断面積よりも小さい。
【００１５】
このように構成すれば、ブローバイガスから分離されたオイルを円滑にオイル流入口に流入させることができるとともに、オイルの排出通路において、オイル排出口の断面積がオイル流入口の断面積よりも絞られている分、排出通路内にオイルを充填させやすくすることができる。すなわち、オイルの排出通路に迅速に油頭（オイルの液柱）を形成することができるので、迅速な油頭形成とともにオイルの排出通路の油頭よりも小さい圧力損失となるブローバイガスの吸込通路にブローバイガスを迅速に流通させることができる。
【００１６】
この場合、好ましくは、排出通路は、排出通路を流下するオイルがオイル流入口側に逆流するのを防止するための逆流防止構造を有する。
【００１７】
このように構成すれば、排出通路内に充填されたオイルが再び第２室内に戻されてオイルセパレータから内燃機関の吸気系に持ち去られるのを防止することができる。また、排出通路内にオイルの逆流が生じないので、ブローバイガスがオイルの排出通路を介して第２室内に吸引されるのを確実に防止することができる。したがって、ブローバイガスを吸込通路を介して第１室側に確実に吸引させることができるので、オイルセパレータのオイル分離能力を確実に維持することができる。
【００１８】
上記一の局面によるオイルセパレータにおいて、好ましくは、捕集部材は、オイルミストを捕集する捕集孔が網目状に配列された金網からなる。
【００１９】
このように構成すれば、金網からなる捕集部材によりオイルミストを高効率で捕集することができるとともに、捕集部材（金網）に液化して溜まりかけたオイルを迅速に捕集部材（金網）から排出することができる。また、ろ紙製のフィルタなどを設ける場合と比較して、金網自体がオイルの排出性能に優れるので、金網の目詰まりが抑制されて通過抵抗（圧力損失）を低く維持することができる。これにより、金網からなる捕集部材を通過するブローバイガスの流量を適切に確保することができる。この結果、ブローバイガスから捕集されたオイルを迅速に排出することにより、ブローバイガスの流量を適切に確保してブローバイガスの換気性能を維持することができる。
【００２０】
この場合、好ましくは、捕集部材は、網目状に配列された捕集孔の長手方向が、捕集されたオイルが流下する重力方向に一致するように、第２オイルセパレータ部の内部に配置されている。
【００２１】
このように構成すれば、金網からなる捕集部材により捕集されたオイルを、オイルの自重により、捕集孔の長手方向に沿って迅速かつ確実に流下させて捕集部材（金網）から排出することができる。また、捕集孔の目詰まりが抑制されるので、さらなるオイルを捕集することができて、捕集部材のオイル分離能力を高く維持することができる。
【００２２】
なお、上記一の局面によるオイルセパレータにおいて、以下のような構成も考えられる。
【００２３】
（付記項１）
すなわち、上記一の局面によるオイルセパレータにおいて、シリンダブロックに設けられた排出通路におけるオイル流入口からオイル排出口までの高低差は、１００ｍｍ以上に設定されている。
【００２４】
（付記項２）
また、上記捕集部材が金網からなるオイルセパレータにおいて、捕集部材は、ブローバイガスの流れ方向に沿って複数の金網部材が重ねられて構成されている。
【００２５】
（付記項３）
また、上記複数の金網部材が重ねられて捕集部材が構成されたオイルセパレータにおいて、捕集部材は、細長状の金網部材を複数回折り返していることによって、互いに折り返された複数の金網部材の部分が重ねられるように構成されている。
【００２６】
（付記項４）
また、上記一の局面によるオイルセパレータにおいて、第１室側に設けられた吸込通路は、ブローバイガスの吸込口と第１室への導入口との間で屈曲していることによって内燃機関からのブローバイガスに含まれる大粒径のオイルを捕集する液状オイル分離部であり、第１室と第２室とを区画するように配置された捕集部材は、液状オイル分離部通過後のブローバイガスに含まれる小粒径のオイルミストを捕集するオイルミスト分離部である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態によるエンジン本体の概略的な構成を示した斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態によるエンジン本体を側方から見た場合の部分的な断面図である。
【図３】本発明の一実施形態によるオイルセパレータの構造を示した斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態によるエンジン本体を下方から見た場合の構造を示した図である。
【図５】本発明の一実施形態によるオイルセパレータの内部構造を示した断面図である。
【図６】本発明の一実施形態によるオイルセパレータの内部構造を示した断面図である。
【図７】本発明の一実施形態によるオイルセパレータの内部構造を示した図である。
【図８】本発明の一実施形態による捕集部材の詳細な構造を示した図である。
【図９】本発明の第１変形例によるオイルセパレータの内部構造を示した断面図である。
【図１０】本発明の第２変形例によるオイルセパレータの内部構造を示した断面図である。
【図１１】本発明の第３変形例による捕集部材の詳細な構造を示した斜視図である。
【図１２】本発明の第３変形例による捕集部材の詳細な構造を示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２９】
［実施形態］
図１〜図８を参照して、本発明の一実施形態によるエンジン１００に搭載されるオイルセパレータ５０について説明する。
【００３０】
本発明の一実施形態によるオイルセパレータ５０は、図１に示すように、自然吸気式かつ直列３気筒型のエンジン１００（内燃機関の一例）に設けられている。エンジン１００は、図１および図２に示すように、アルミニウム合金製のシリンダヘッド１（図２参照）とシリンダブロック２とクランクケース３とを含むエンジン本体１０を備える。エンジン本体１０には、ヘッドカバー（図示せず）と、チェーンカバー２０（図２参照）と、吸気マニホールド３０（図２参照）と、排気マニホールド（図示せず）とが取り付けられる。そして、エンジン１００は、車両（図示せず）の前後方向（Ｘ軸方向）にクランク軸１１が揃えられた状態でエンジンルーム（図示せず）内に設置されている。
【００３１】
エンジン本体１０内には、シリンダブロック２とその下方に締結されるクランクケース３とによってクランク室４が形成されている。クランク室４には、ピストン１２およびコンロッド１３を介して回転軸線Ａ（Ｘ軸）まわりに回転可能に接続されたクランク軸１１が配置されている。クランク軸１１は、図４に示すように、各シリンダ２ａの直下において回転軸が偏心されたクランクピン１１ａとクランクピン１１ａを挟み込むカウンターウェイト１１ｂとがメインジャーナル１１ｃに接続されて一体化されている。また、図２に示すように、クランク軸１１は、回転軸線Ａがシリンダブロック２とクランクケース３との合わせ面の高さ位置（Ｚ軸方向）に揃えられている。また、クランクケース３には、オイル（潤滑油）を溜めるオイルパン５（図１参照）が設けられている。オイルは、オイルポンプ（図示せず）によりエンジン本体１０内に汲み上げられてピストン１２まわりやクランク軸１１まわりに供給された後、自重により滴下してオイルパン５に戻される。
【００３２】
また、エンジン１００は、ブローバイガスが吸気マニホールド３０を介して再循環されるように構成されている。なお、ブローバイガスとは、シリンダ２ａの内壁面とピストン１２との隙間からクランク室４に吹き漏れた炭化水素を含む未燃焼混合気を示す。また、ブローバイガスには、クランク室４内に飛散する大粒径の液状オイルや、これよりも粒径が小さい小粒径（φ１〜２μｍ程度）のオイルミストが混在している。
【００３３】
したがって、オイルセパレータ５０は、ブローバイガスを気液分離する機能を有する。すなわち、図２および図３に示すように、吸気系（吸気マニホールド３０）の負圧によってクランク室４内のブローバイガスがオイルセパレータ５０に吸引されるとともにブローバイガスに含まれるオイル成分（大粒径のオイルや小粒径のオイルミスト）が気液分離される。そして、気液分離後の液状オイルは、クランク室４（オイルパン５）に戻される。また、図１に示すように、オイルセパレータ５０の下流には、ブローバイガスの流量を制御する１つのＰＣＶバルブ８０（制御弁の一例）と、ＰＣＶバルブ８０とエンジン１００の吸気マニホールド３０（図２参照）とを接続する接続ホース８１とが設けられている。これにより、オイルが分離されたブローバイガスがＰＣＶバルブ８０および接続ホース８１を介して吸気マニホールド３０に還流されることにより、クランク室４の換気が行われる。以下、オイルセパレータ５０の構成（構造）について詳細に説明する。
【００３４】
（オイルセパレータの詳細な構造）
オイルセパレータ５０は、図１および図３に示すように、第１部分６０（第１オイルセパレータ部の一例）と第２部分７０（第２オイルセパレータ部の一例）とを含む。第１部分６０は、シリンダブロック２のＹ２側の側壁部２ｂに矢印Ｙ１方向に凹状に窪まされた状態でシリンダブロック２に一体的に形成されている。また、第１部分６０は、仕切壁部６０ｃを隔ててＸ軸方向に互いに区画された凹部６０ａおよび６０ｂ（第１室および第２室を構成する一方部分の一例）を含む。また、アルミニウム合金製の第２部分７０は、カバー部材としての機能を兼ね備えており、保持部７１を隔ててＸ軸方向に互いに区画された凹部７０ａおよび７０ｂ（第１室および第２室を構成する他方部分の一例）を含む。
【００３５】
そして、本実施形態では、第１部分６０に対してシリンダブロック２の側方（Ｙ２側）からガスケット６（図３参照）を挟み込みつつ、カバー部材としての第２部分７０を矢印Ｙ１方向に対向させた状態で４本のボルト部材７（図１参照）により取り付けられていることによって、オイルセパレータ５０が構成されている。また、第２部分７０が第１部分６０に取り付けられた際、凹部６０ａと凹部７０ａとが対向するとともに、凹部６０ｂと凹部７０ｂとが対向する。これにより、図３に示すように、オイルセパレータ５０の内部には、互いに区画された第１室５１および第２室５２が形成されるように構成されている。また、図１および図３に示すように、第１室５１と第２室５２とは、水平方向（Ｘ軸方向）に見て、互いにほぼ同じ高さ位置に配置されている。
【００３６】
また、図２および図３に示すように、第１部分６０は、第１室５１側に設けられたブローバイガスの吸込通路６１と、第２室５２側に設けられるとともにブローバイガスから分離されたオイルをオイルパン５に排出するドレン通路６２（排出通路の一例）とを含む。なお、吸込通路６１およびドレン通路６２は、下端部の一部がシリンダブロック２に接続（締結）されるクランクケース３（図１参照）にも形成されている。また、Ｚ軸方向に延びる吸込通路６１は、クランク室４に開口するブローバイガスの吸込口６１ａ（図２参照）と、第１室５１に開口するブローバイガスの導入口６１ｂ（図３参照）とを有する。そして、吸込通路６１は、吸込口６１ａと導入口６１ｂとの間で三次元的に屈曲している。
【００３７】
したがって、図２に示すように、吸込口６１ａから矢印Ｚ１方向に吸引されたブローバイガスは、一旦、矢印Ｘ２方向に向きを変えた後、再び矢印Ｚ１方向に向きを変えて吸込通路６１を通過した後、図３および図７に示すように、導入口６１ｂから第１室５１に導入されて天井部６０ｄ（図７参照）の丸み形状によって矢印Ｙ２方向に向きを変えながら第１室５１を流通する。この際、ブローバイガスが屈曲する内壁面６１ｃへの慣性衝突を繰り返すことにより大粒径のオイル（液状オイル）が分離される。これにより、三次元的に屈曲する吸込通路６１は、液状オイル分離部の役割を果たすように構成されている。
【００３８】
なお、図４に示すように、吸込口６１ａ（図２参照）の位置は、シリンダ２ａの下方領域に配置されている。そして、吸込通路６１は、シリンダブロック２内で矢印Ｘ２方向に曲げられて隣接するシリンダ２ａ間の位置まで延びて上方（矢印Ｚ１方向）に延びて凹部６０ａ（第１室５１）に接続されている。また、吸込口６１ａの開口形状と屈曲後の吸込通路６１の断面形状（円形）とは互いに形状が異なるが、断面積は互いに等しい。また、吸込通路６１から矢印Ｘ２方向に若干離間した位置に、ドレン通路６２が配置されている。また、図２および図３に示すように、ドレン通路６２は、第２室５２に開口するオイル流入口６２ａと、クランク室４に開口するオイル排出口６２ｂ（図２参照）とを有する。なお、第２室５２の底面５２ａ（凹部７０ｂの底面７０ｅを含む）は、オイル流入口６２ａの位置が第２室５２内で最下部になるように傾斜している。
【００３９】
そして、本実施形態では、図２に示すように、オイル流入口６２ａは、エンジン１００におけるピストン１２の下死点Ｐよりも上方（Ｚ１側）に位置するとともに、オイル排出口６２ｂは、シリンダブロック２の下端面２ｃよりも下方（Ｚ２側）に位置している。この場合、オイル流入口６２ａからオイル排出口６２ｂまでの高低差ｈが１００ｍｍ以上に設定されている。すなわち、エンジン本体１０の吸気負圧が最大値となった場合（ガス流路側の圧力損失が最大値の場合）でも、ドレン通路６２内に形成される油頭（オイルの液柱）の油面がドレン通路６２内に保持されるように高低差ｈが確保されている。また、オイル排出口６２ｂの断面積Ｓ２は、オイル流入口６２ａの断面積Ｓ１よりも小さい。また、ドレン通路６２を流下するオイルがオイル流入口６２ａ側に逆流するのを防止するためのチェッキ弁８２（逆流防止構造の一例）がオイル排出口６２ｂに取り付けられている。なお、チェッキ弁８２を閉じる力は、ドレン通路６２内に形成される油頭の質量とほぼ同じになるように設定されている。したがって、油頭が所定の高さを超えた分だけチェッキ弁８２が開かれて、オイルがオイル排出口６２ｂから排出されるように構成されている。
【００４０】
また、本実施形態では、図３、図５および図７に示すように、第２部分７０は、保持部７１に配置される捕集部材６５を有する。捕集部材６５は、オイルミストを捕集する複数の捕集孔６６ａが網目状に配列された金網部材６６を複数枚（本実施形態では６枚）重ねて構成されている。個々の金網部材６６は、エキスパンドメタルからなる。エキスパンドメタルは、金属板に対して千鳥状に切れ目を入れた後、この金属板を切れ目が開く方向に引き延ばして菱形または亀甲形の網目状に加工して製造される。なお、金網からなる捕集部材６５は、製造の容易性、形状の加工の容易性に加えて高温のブローバイガスに晒される条件下での耐熱性に優れる点でオイルミストの捕集に非常に適する部材（部品）である。
【００４１】
また、金網部材６６においては、図８に示すように、菱形の捕集孔６６ａにおける横幅ＳＷ（Ｙ軸方向）と縦幅ＬＷ（Ｚ軸方向）との比率が約１：２になるように形成されている。たとえば、横幅ＳＷが約０．５ｍｍであり、縦幅ＬＷが約１ｍｍであるように設定されている。そして、６枚の金網部材６６は、網目（複数の捕集孔６６ａ）が互いに横方向および縦方向にずらされた状態で重ねられている。また、図７に示すように、捕集部材６５は、網目状に配列された捕集孔６６ａの長手方向が、捕集されたオイルが流下する重力方向（矢印Ｚ２方向）に一致するように、第２部分７０の内部（保持部７１）に装着されており、オイルが自重を利用して流下しやすくなるように構成されている。
【００４２】
また、図５に示すように、捕集部材６５は、ブローバイガスの流れ方向（矢印Ｘ２方向）に沿って、同じ平面積を有する６枚の金網部材６６が重ねられた状態で、樹脂製の保持部材６７ａおよび６７ｂにより挟みこまれている。そして、保持部材６７ａおよび６７ｂに挟み込まれた６枚の金網部材６６（捕集部材６５）が、保持部７１の溝部７１ａに矢印Ｙ２方向に差し込まれて第２部分７０に装着されている。これにより、捕集部材６５は、第１室５１と第２室５２との間に配置された状態で、第１室５１から第２室５２に向けて流通するブローバイガスに含まれる小粒径のオイルミストを捕集（捕捉）するオイルミスト分離部としての役割を果たすように構成されている。
【００４３】
なお、図５および図７に示すように、保持部材６７ａおよび６７ｂの中心領域には、約２０ｍｍの内径を有する開口６７ｃが形成されている。つまり、捕集部材６５が保持部７１に装着された状態で、開口６７ｃの内側に金網部材６６が露出する。なお、金網部材６６の露出領域以外は第１室５１と第２室５２とを区画する保持部７１および保持部材６７ａになっており、第１室５１に流入したブローバイガスは開口６７ｃ（金網部材６６の露出領域）により流れが絞られる。そして、ブローバイガスは、開口６７ｃの絞りにより流速が増加された状態で、その全量が、捕集部材６５を通過するように構成されている。
【００４４】
また、図５に示すように、第２部分７０は、捕集部材６５通過後の第２室５２の経路に配置されるリブ状の衝突板７２を一体的に有する。第２室５２では、金網部材６６の複数の捕集孔６６ａにより捕集されて液化したオイルの一部がブローバイガス流の勢いにのって衝突板７２に衝突する。ここで、衝突板７２の表面は、微細な起伏（凹凸）を有していてもよい。さらには、撥油性を有するたとえば樹脂製のコーティング材などを用いてオイルをはじきやすくしていてもよい。これにより、衝突板７２に衝突したオイルが凹部を利用して良好に保持（捕捉）される。また、オイルは凹部の表面ではじかれながら流下して第２室５２の底面５２ａに容易に導かれる。なお、衝突板７２の表面の凹凸形状は、筋状の複数の凹部が斜め下方（末広がり状）または下方（矢印Ｚ２方向）に直線的に延びるように形成されるのが好ましい。また、捕集部材６５通過時にブローバイガスから捕集しきれなかったオイルも衝突板７２に衝突する。これにより、衝突板７２においても液状オイルがさらに捕捉される。また、衝突板７２は、第２室５２における凹部７０ｂの底面７０ｅから垂直に立ち上がった壁部７２ａと、壁部７２ａの先端から捕集部材６５側に曲げられた返し部７２ｂとを有する。これにより、ブローバイガスが衝突板７２を超えて直接的にＰＣＶバルブ８０（図３参照）に吸引されないように構成されている。また、衝突板７２の下流には容積が拡大された第２室５２が配置されている。
【００４５】
また、図６に示すように、捕集部材６５の中央部近傍でかつ下側（Ｚ２側）の保持部７１の部分には、第２室５２に繋がる空洞部７３が形成されている。したがって、金網部材６６から流下したオイルは、空洞部７３を介して第２室５２の底面５２ａへ流通してオイル流入口６２ａ（図３参照）へと導かれるようになる。また、図３に示すように、ＰＣＶバルブ８０は、凹部７０ｂの保持部７１とは反対側の壁部７０ｃにねじ込まれて固定されている。したがって、ＰＣＶバルブ８０は、第２室５２側に配置されている。
【００４６】
（オイルセパレータ作動時の機能）
上記構成によりオイルセパレータ５０は、次のように機能する。エンジン１００の始動直後、吸気系の負圧によりブローバイガスが吸込口６１ａから吸引される。これにより、図３に示すように、オイルの水頭損失よりも小さい圧力損失となるように設計された吸込通路６１にブローバイガスが即座に流通される。ブローバイガスは、入り組んだ吸込通路６１の内壁面６１ｃに対する慣性衝突を繰り返す。これにより、第１室５１を含む吸込通路６１において大粒径のオイルが捕集される。液状オイルは、内壁面６１ｃを流れ下って吸込口６１ａに戻される。液状オイルが分離されたブローバイガスの全量は、捕集部材６５において通路断面の中心領域にブローバイガス流の流速増加が図られながら導かれる。
【００４７】
そして、捕集部材６５において小粒径のオイルミストが捕集される。すなわち、オイルミストが捕集されて金網部材６６を液化したオイルが流下する。また、金網部材６６にて捕集されたオイルは下流の衝突板７２にも飛ばされて壁部７２ａを伝って流下する。さらには、衝突板７２の下流の容積の広い第２室５２で流速が低下されたブローバイガス流からもオイルミストが重力落下する。これらにより、捕集部材６５を含む第２室５２側で分離されたオイルは底面５２ａへと集められる。底面５２ａに集められたオイルは、オイル流入口６２ａに引き込まれてドレン通路６２内の油頭に吸収される。ドレン通路６２内では、オイルの水頭損失がその時点でのガス流路側の圧力損失よりも所定量だけ大きくなるように油頭高さが保たれる。また、油頭のブローバイガス側との圧力のバランス量を超過する油分がチェッキ弁８２を押し下げることにより、オイル排出口６２ｂから排出されたオイルがオイルパン５（図２参照）に戻される。そして、オイル成分が分離されたブローバイガスは、ＰＣＶバルブ８０を介して吸気マニホールド３０に還流される。
【００４８】
（実施形態の効果）
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【００４９】
本実施形態では、上記のように、第１部分６０に第１室５１側に設けられたブローバイガスの吸込通路６１を形成し、第２部分７０に、第１室５１と第２室５２との間に配置されるとともにブローバイガスに含まれるオイルミストを捕集する捕集部材６５と、第２室５２側の経路に配置されるとともに捕集部材６５により捕集されたオイルを衝突させる衝突板７２とを設ける。これにより、オイルセパレータ５０内においては、クランク室４で発生したブローバイガスに対して、吸込通路６１を介して第１室５１に導入させるとともに、第１室５１に導入されたブローバイガスの全量を、捕集部材６５を通過させて第２室５２に流通させるという一方向のブローバイガス流を作り出すことができる。この際、捕集部材６５によりオイルミストを捕集しつつ、捕集されたオイルを衝突板７２にも衝突させて液状オイルを捕捉してドレン通路６２からクランク室４に戻すことができる。すなわち、オイルセパレータ５０内においてブローバイガス流の偏在を生じさせることなく、導入されたブローバイガスの全量からオイルを分離することができるので、オイルセパレータ５０全体としてのオイル分離能力を十分に発揮させることができる。
【００５０】
また、本実施形態では、第１部分６０はオイルを排出するドレン通路６２を含み、ドレン通路６２の第２室５２に開口するオイル流入口６２ａをエンジン１００におけるピストン１２の下死点Ｐよりも上方に位置させ、かつ、ドレン通路６２のエンジン１００内部に開口するオイル排出口６２ｂをシリンダブロック２の下端面２ｃよりも下方に位置させる。これにより、シリンダブロック２にオイルセパレータ５０を設ける場合であっても、オイル流入口６２ａからオイル排出口６２ｂまでのドレン通路６２の高低差ｈを十分に確保することができる。したがって、オイルのドレン通路６２に油頭を確実に形成することができるので、油頭よりも小さい圧力損失となるブローバイガスの吸込通路６１にブローバイガスを確実に流通させることができる。これによってもクランク室４からのブローバイガスを、第１室５１、捕集部材６５および第２室５２の順に容易に流通させることができる。
【００５１】
また、本実施形態では、第１部分６０を、シリンダブロック２に一体的に設け、第２部分７０を、第１部分６０を覆うカバー部材により構成する。これにより、シリンダブロック２に第２部分７０を取り付けるだけで、第１室５１および第２室５２を有するオイルセパレータ５０をエンジン１００に設けることができる。すなわち、第２部分７０を取り付ける前工程で別部品のオイル分離部材を組み込む場合と異なり、オイルセパレータ５０の製造工程を簡素化させるとともに、内部構造を簡素化させることができる。
【００５２】
また、本実施形態では、ブローバイガスの流れを制御するＰＣＶバルブ８０を第２部分７０の第２室５２側に設ける。これにより、第２部分７０にブローバイガスの流れを調整する機能を持たせることができるので、ＰＣＶバルブ８０と吸気マニホールド３０とを接続するだけでブローバイガスの還流経路を容易に構成することができる。
【００５３】
また、本実施形態では、オイル排出口６２ｂの断面積Ｓ２は、シリンダブロック２に設けられたオイル流入口６２ａの断面積Ｓ１よりも小さい。これにより、ブローバイガスから分離されたオイルを円滑にオイル流入口６２ａに流入させることができるとともに、断面積Ｓ２が断面積Ｓ１よりも絞られている分、ドレン通路６２内にオイルを充填させやすくすることができる。すなわち、ドレン通路６２に迅速に油頭を形成することができるので、迅速な油頭形成とともにオイルのドレン通路６２の油頭よりも小さい圧力損失となるブローバイガスの吸込通路６１にブローバイガスを迅速に流通させることができる。
【００５４】
また、本実施形態では、ドレン通路６２を流下するオイルがオイル流入口６２ａ側に逆流するのを防止するためのチェッキ弁８２をドレン通路６２に設ける。これにより、ドレン通路６２内に充填されたオイルが再び第２室５２内に戻されてオイルセパレータ５０から吸気系（吸気マニホールド３０）に持ち去られるのを防止することができる。また、ドレン通路６２内にオイルの逆流が生じないので、ブローバイガスがオイルのドレン通路６２を介して第２室５２内に吸引されるのを確実に防止することができる。したがって、ブローバイガスを吸込通路６１を介して第１室５１側に確実に吸引させることができるので、オイルセパレータ５０のオイル分離能力を確実に維持することができる。
【００５５】
また、本実施形態では、捕集部材６５は、オイルミストを捕集する捕集孔６６ａが網目状に配列された金網部材６６を含む。これにより、金網部材６６によりオイルミストを高効率で捕集することができるとともに、金網部材６６に液化して溜まりかけたオイルを迅速に金網部材６６から排出することができる。また、ろ紙製のフィルタなどを設ける場合と比較して、金網部材６６自体がオイルの排出性能に優れるので、捕集孔６６ａの目詰まりが抑制されて通過抵抗（圧力損失）を低く維持することができる。これにより、金網部材６６の部分を通過するブローバイガスの流量を適切に確保することができる。この結果、ブローバイガスから捕集されたオイルを迅速に排出することにより、ブローバイガスの流量を適切に確保してブローバイガスの換気性能を維持することができる。
【００５６】
また、本実施形態では、網目状に配列された捕集孔６６ａの長手方向が捕集されたオイルが流下する重力方向（矢印Ｚ２方向）に一致するように、捕集部材６５を第２部分７０の内部に配置する。これにより、金網部材６６の部分で捕集されたオイルを、オイルの自重により、捕集孔６６ａの長手方向に沿って迅速かつ確実に流下させて金網部材６６から排出することができる。また、捕集孔６６ａの目詰まりが抑制されるので、さらなるオイルを捕集することができ、捕集部材６５のオイル分離能力を高く維持することができる。
【００５７】
また、本実施形態では、シリンダブロック２に設けられたドレン通路６２におけるオイル流入口６２ａからオイル排出口６２ｂまでの高低差ｈは、１００ｍｍ以上に設定されている。これにより、エンジン本体１０の吸気負圧が最大値となった場合でも、ドレン通路６２内に形成される油頭の油面をドレン通路６２内に確実に保持することができる。
【００５８】
また、本実施形態では、ブローバイガスの流れ方向に沿って６枚の金網部材６６を重ねて捕集部材６５を構成する。これにより、１枚ではなく、幾重にも重ねられた金網部材６６によってオイルミストからオイル成分を効果的（確実）に捕集することができる。
【００５９】
また、本実施形態では、吸込通路６１は、吸込口６１ａと導入口６１ｂとの間で屈曲していることによってクランク室４からのブローバイガスに含まれる大粒径のオイルを捕集する液状オイル分離部であり、第１室５１と第２室５２とを区画する捕集部材６５は、液状オイル分離部の通過後のブローバイガスに含まれる小粒径のオイルミストを捕集するオイルミスト分離部である。これにより、吸込通路６１で大粒径のオイルが主に捕集されオイルの含有量が減少した後のブローバイガスを、下流の捕集部材６５に流通させることができるので、捕集部材６５の金網部材６６に液状オイルが目詰まりする確率が効果的に低減された状態で、捕集部材６５によりオイルミストを効率よく捕集することができる。また、液状オイル分離部とオイルミスト分離部とが一体化されて部品点数が削減された（簡素な構造となった）オイルセパレータ５０のオイル分離機能を高く維持することができる。
【００６０】
［第１変形例］
図９を参照して、上記実施形態の第１変形例について説明する。この第１変形例では、捕集部材６５の下部に、気液分離された液状オイルを第２室５２の底面５２ａにさらに導きやすくするような構造（オイル流下部７４）を設けた例について説明する。
【００６１】
すなわち、図９に示すように、保持部７１には、捕集部材６５のＹ軸方向における中央部近傍かつ下側（Ｚ２側）の部分にオイル流下部７４が形成されている。オイル流下部７４は、捕集部材６５の下端部６５ａから衝突板７２の側（Ｘ２側）の底面５２ａに向かって傾斜する傾斜面７４ａを有する。なお、その他の構成は、上記実施形態と同様である。
【００６２】
（第１変形例の効果）
第１変形例では、上記のように、傾斜面７４ａを有するオイル流下部７４を設けることによって、捕集部材６５（金網部材６６）から滴下した液状オイルを傾斜面７４ａを流下させて底面５２ａに容易に到達させることができる。したがって、捕集部材６５で分離されたオイルを高い効率で回収してオイルパン５に戻すことができる。なお、第１変形例のその他の効果は、上記実施形態と同様である。
【００６３】
［第２変形例］
図１０を参照して、上記実施形態の第２変形例について説明する。この第２変形例では、ゴム部材６８を用いて６枚の金網部材６６を一体化させる例について説明する。
【００６４】
すなわち、図１０に示すように、第２部分７０の保持部７１には、捕集部材２６５が装着されるように構成されている。捕集部材２６５は、同じ平面積を有する６枚の金網部材６６が重ねられた状態で、金網部材６６の周囲に加硫されたゴム部材６８が周状に接着されている。なお、ゴム部材６８は枠状に形成されているので、開口７１ｂから露出する金網部材６６も矩形状に形成されている。なお、その他の構成は上記実施形態と同様である。
【００６５】
（第２変形例の効果）
第２変形例では、上記のように、６枚の金網部材６６を重ねた状態で、その周囲をゴム部材６８を用いて固定している。これにより、ゴム部材６８により６枚の金網部材６６を容易に一体化させることができるとともに、ゴム部材６８の摩擦力を利用して捕集部材２６５を第２部分７０の保持部７１にがたつくことなく収容（固定）することができる。なお、第２変形例のその他の効果は、上記実施形態と同様である。
【００６６】
［第３変形例］
図３、図１１および図１２を参照して、上記実施形態の第３変形例について説明する。この第３変形例では、１枚の短冊状の金網シート３６６を、複数回折り曲げて金網部材６６が６枚分折り重なるようにして捕集部材３６５を形成した例について説明する。
【００６７】
すなわち、図１１に示すように、捕集部材３６５は、元々１枚であった短冊状の金網シート３６６を複数回折り曲げて形成される。折り曲げる前の金網シート３６６には、捕集孔６６ａを有してエキスパンドメタル化された金網部分３６７と、捕集孔６６ａを有さず折り曲げしろとなる折曲部６６ｂとが交互に繋げられている。そして、折曲部６６ｂにおいて金網シート３６６を交互に反対側に折り返すことにより、６つの金網部分３６７が往復蛇行するような捕集部材３６５が形成されるように構成されている。なお、捕集部材３６５は、自然状態では、折曲部６６ｂの弾性力を利用してＸ軸方向に伸長されている。
【００６８】
また、第２部分７０の保持部３７１は、溝部３７１ａと、約２０ｍｍの内径を有してくり抜かれた開口３７１ｂとを有する。そして、図１２に示すように、折曲部６６ｂ（図１１参照）の延びる方向をＺ軸方向（重力方向）に揃えた状態で、捕集部材３６５がＸ軸方向に折り縮められながら保持部３７１の溝部３７１ａに矢印Ｙ２方向に差し込まれて第２部分７０に装着されるように構成されている。これにより、捕集部材３６５は、折り曲げられた折曲部６６ｂの弾性力（復元力）を利用してＸ軸方向に伸長されるようになり、保持部３７１の溝部３７１ａに対してがたつくことなく収容（固定）されるように構成されている。なお、捕集部材３６５のＹ１側に位置する折曲部６６ｂは、ガスケット６（図３参照）に隙間なく当接されている。なお、その他の構成は、上記実施形態と同様である。
【００６９】
（第３変形例の効果）
第３変形例では、上記のように、短冊状の金網シート３６６を、複数回、折り返していることによって、互いに折り返された６つの金網部分３６７が重ねられて捕集部材３６５を構成する。これにより、折り曲げられた折曲部６６ｂの復元力を利用して捕集部材３６５を保持部３７１の溝部３７１ａに対してがたつくことなく収容（固定）することができる。
【００７０】
また、第３変形例では、折曲部６６ｂの延びる方向をＺ軸方向（重力方向）に揃えた状態で互いに折り返された６つの金網部分３６７を溝部３７１ａに差し込んで捕集部材３６５を構成する。これにより、折曲部６６ｂの延びる方向がＹ軸方向に揃えられた場合に金網部分３６７を流下するオイルが捕集孔６６ａのない折曲部６６ｂの部分に滞留する場合と異なり、金網部分３６７で捕集されたオイルを重力方向に沿って迅速かつ確実に流下させて捕集部材３６５の下端部６５ａから確実に排出することができる。なお、第３変形例のその他の効果は、上記実施形態と同様である。
【００７１】
［変形例］
今回開示された実施形態は、全ての点で例示であり制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更（変形例）が含まれる。
【００７２】
たとえば、上記実施形態およびその第１〜第３変形例では、第１部分６０をシリンダブロック２に一体的に形成したが、本発明はこれに限られない。すなわち、第１部分６０をシリンダブロック２とは別体で構成し、第１部分６０および第２部分７０を予め組み合わせたオイルセパレータをシリンダブロック２の側壁部２ｂに固定するようにしてもよい。
【００７３】
また、上記実施形態およびその第１〜第３変形例では、ドレン通路６２のオイル排出口６２ｂをシリンダブロック２の下端面２ｃよりも下方に位置させたが、本発明はこれに限られない。すなわち、オイル排出口６２ｂが下端面２ｃの高さに位置していてもよい。
【００７４】
また、上記実施形態およびその第１〜第３変形例では、オイルセパレータ５０をシリンダブロック２のＹ２側の側壁部２ｂに配置したが、本発明はこれに限られない。すなわち、エンジン１００の搭載方向などに応じてシリンダブロック２のＹ２側の側壁部２ｂ以外の場所に配置してもよい。
【００７５】
また、上記実施形態およびその第１〜第３変形例では、アルミニウム合金を用いて第２部分７０（カバー部材）を構成したが、本発明はこれに限られない。たとえば、耐油性、耐熱性、耐薬品性および十分な強度を有する樹脂材料（ガラス繊維を含むナイロン系の樹脂材料）を用いて第２部分７０を構成してもよい。また、この場合、６枚の金網部材６６をインサート成型法を用いて第２部分７０の製造時に一体成型するようにしてもよい。
【００７６】
また、上記実施形態およびその第１〜第３変形例では、１種類の目の粗さを有する金網部材６６を６枚重ねて捕集部材６５（２６５、３６５）を構成したが、本発明はこれに限られない。すなわち、互いに異なる目の粗さの金網部材を複数（２つ以上）組み合わせて捕集部材６５（２６５、３６５）を構成してもよい。
【００７７】
また、上記実施形態およびその第１〜第３変形例では、衝突板７２に返し部７２ｂを設けたが、本発明はこれに限られない。返し部７２ｂを設けず、底面７０ｅに対して壁部７２ａが捕集部材６５に向かってやや前傾するような「衝突板」を設けてもよい。
【００７８】
また、上記実施形態およびその第１〜第３変形例では、ドレン通路６２にチェッキ弁８２を設けたが、本発明はこれに限られない。チェッキ弁８２を設けずにオイル排出口６２ｂの断面積Ｓ２がオイル流入口６２ａの断面積Ｓ１よりも小さくなるようにドレン通路６２を構成してもよい。この場合、オイル流入口６２ａからオイル排出口６２ｂに向かって徐々にまたは段階的に内径を減少させてもよいし、オイル排出口６２ｂの近傍で絞るように構成してもよい。
【００７９】
また、上記実施形態では、６枚の金網部材６６を一対の保持部材６７ａおよび６７ｂに挟み込んで捕集部材６５を構成したが、本発明はこれに限られない。すなわち、上記第２変形例の捕集部材２６５を保持部材６７ａおよび６７ｂ（図５参照）に挟み込んで第２部分７０に装着してもよいし、上記第３変形例の捕集部材３６５を保持部材６７ａおよび６７ｂ（図５参照）に挟み込んで第２部分７０に装着してもよい。
【００８０】
また、上記実施形態およびその第１〜第３変形例では、水平方向（Ｘ軸方向）に見て第１室５１と第２室５２とを同じ高さ位置に配置したが、本発明はこれに限られない。第１室５１が相対的に斜め下方に配置されるとともに、捕集部材６５を介在させて第２室５２が相対的に斜め上方に配置されるように第１部分６０および第２部分７０を形成してもよい。第２室５２の底面５２ａがより上方に配置される分、ドレン通路６２の高低差ｈを容易に確保することができる。
【００８１】
また、上記実施形態およびその第１〜第３変形例では、自然吸気式のエンジン１００においてオイルセパレータ５０に１つのＰＣＶバルブ８０を設けて吸気マニホールド３０に還流させたが、本発明はこれに限られない。すなわち、ＰＣＶバルブ８０に加えて、過給機付きの内燃機関においては、吸気側過給機（コンプレッサ）の上流の吸気通路の部分にブローバイガスを還流可能とする第２のＰＣＶバルブ（制御弁）をさらに設けてもよい。
【００８２】
また、上記実施形態およびその第１〜第３変形例では、自動車用のエンジン１００に本発明を適用した例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、設備機器用の内燃機関に搭載されるオイルセパレータ５０に対して本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【００８３】
２  シリンダブロック
２ｃ  下端面
１２  ピストン
５０  オイルセパレータ
５１  第１室
５２  第２室
６０  第１部分（第１オイルセパレータ部）
６０ａ、６０ｂ  凹部（第１室および第２室を構成する一方部分）
６１  吸込通路
６２  ドレン通路（排出通路）
６２ａ  オイル流入口
６２ｂ  オイル排出口
６５、２６５、３６５  捕集部材
６６  金網部材
６６ａ  捕集孔
７０  第２部分（第２オイルセパレータ部、カバー部材）
７０ａ、７０ｂ  凹部（第１室および第２室を構成する他方部分）
７２  衝突板
８０  ＰＣＶバルブ（制御弁）
１００  エンジン（内燃機関）
【図１】
0006702037.tif 000002
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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