(57)【要約】【課題】本発明は、省スペース化と高オイル分離特性との双方が図れるブリーザ装置を提供することにある。【解決手段】本発明のブリーザ装置１０は、内側にブローバイガスＧが流動する内燃機関１の外壁の一部をなす縦壁９に、略上下方向に延びる第１オイル分離室２０を設け、この第１オイル分離室２０に重なるよう第２オイル分離室３０を設け、第１オイル分離室２０の下部を縦壁の内側に開口させ、第２オイル分離室３０が上部で第１オイル分離室２０と連通するとともに連通部より下側からブローバイガスを排出する構造にして、省スペースで大容量のオイル分離室を確保したうえ、各分離室２０，３０における異なるブローバイガスの流動特性により総合的にオイル分離性能を高めるようにした。【選択図】　　図１
2004084506.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の内部に発生するブローバイガス中のオイル分を分離して前記機関内部に回収するブリーザ装置において、
前記内燃機関の外壁の一部を構成し内側を上記ブローバイガスが流動する縦壁に設けられ、前記内燃機関の略上下方向に延びて下部で前記外壁の内側に開口する第１オイル分離室と、
前記第１オイル分離室の外側と重なって前記縦壁に設けられ上部で前記第１オイル分離室に連通すると共にその連通部より下方からブローバイガスを排出する第２オイル分離室と
を備えたことを特徴とする内燃機関のブリーザ装置。
【請求項２】
前記第１オイル分離室は、前記縦壁の外面に設けられ略上下方向に延びて該縦壁の内側に凹む凹部と前記凹部を覆う隔壁とにより構成され、
前記第２オイル分離室は、前記縦壁を覆って前記縦壁の外面に装着されるカバー部材とにより構成される
ことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のブリーザ装置。
【請求項３】
前記縦壁は、内燃機関の前壁であり、前記第１オイル分離室は前記内燃機関の上下中心線に対して下端が上端よりも離れるように傾斜して配置されることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のブリーザ装置。
【請求項４】
前記第１オイル分離室は、衝突板方式であり、
前記第２オイル分離室は、サイクロン方式である
ことを特徴とする請求項１記載の内燃機関のブリーザ装置。
【請求項５】
前記第２オイル分離室の下部は、前記第１オイル分離室の開口より下方に前記第１オイル分離室に連通している
ことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のブリーザ装置。
【請求項６】
前記第１オイル分離室および前記第２オイル分離室は、下部が先が細い形状になっていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のブリーザ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ブローバイガス中のオイル分を分離して回収する内燃機関のブリーザ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ピストンとシリンダーの摺動部などエンジン本体の内部から漏れるブローバイガスにはオイル分が含まれている。そのため、エンジン（内燃機関）では、エンジン本体にブリーザ装置を組付けて、ブローバイガス中のオイル分を分離して、オイルパンなど機関の内部へ回収することが行われている。
【０００３】
通常、レシプロ式のエンジンでは、シリンダヘッド上部に組付くカムカバーの内面に、ブローバイガスからオイル分を分離する構造を組付けることが行われている。
【０００４】
この構造だと、オイル分を分離する構造がカムカバーに内蔵されるために、エンジン本体の全高が高くなってしまう。そのため、低全高化が求められるエンジンでは、エンジン本体外にブリーザ装置を設置することが行われている。
【０００５】
ところが、エンジン本体外に設置する構造だと、限られた狭いエンジンルームにおいて、別途、ブリーザ装置を据付けるための場所を確保しなければならない。しかも、ホースを用いて、エンジン本体とブリーザ装置との間を接続して、ブローバイガスや回収したオイルを流通させる必要があるために、そのホースが通過する場所を確保することが求められる。そのうえ、エンジン本体の周辺の構造が複雑になる問題がある。
【０００６】
そこで、例えば特公平７−９９０８８号公報に示されるようにチェーンカバーの内面に分離室を形成して、ブリーザ装置を組付けることが提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ブリーザ装置は分離能力を高めることが要求されている。このためには、大形の分離室が必要である。
【０００８】
ところが、チェーンカバーの内部は、チェーン内部に配置される各種機器により、限られたスペースしか確保できず、チェーンケースの内面に大形の分離室を確保することは難しい。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、省スペース化と高オイル分離特性との双方が図れるブリーザ装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１に記載したブリーザ装置は、内燃機関の外壁の一部を構成し内側をブローバイガスが流動する縦壁に、内燃機関の略上下方向に延び下部が外壁の内側に開口する第１オイル分離室を設け、この第１オイル分離室の外側と重なって第２オイル分離室を設け、第２オイル分離室の上部で第１オイル分離室と連通し、その連通部よりからブローバイガスを排出する構成とした。
【００１１】
同構成により、縦壁に確保された１つのスペースを活用して、２つの分離室が組付くので、１スペース当たり大容量のオイル分離室が確保される。しかも、２つの分離室におけるブローバイガスの流動特性が異なるので、総合的なオイル分離性能が高められる。
【００１２】
請求項２に記載したブリーザ装置は、上記目的に加え、さらに内燃機関の外形寸法の増大や機関内部への影響を与えるのを抑制するために、第１オイル分離室は、略上下方向に延びて該縦壁の内側に凹む縦壁外面の凹部と該凹部を覆う隔壁とにより構成し、第２オイル分離室は、縦壁を覆い縦壁外面に装着されるカバー部材とにより構成して、オイル分離室が内燃機関から内外に突き出るのを抑えるようにした。好ましくは、隔壁は、製造が簡単であるうえ、オイル分離用の衝突板を設ける場合に設置しやすいために、板金製であるのは望ましい。
【００１３】
請求項３に記載したブリーザ装置は、上記目的に加え、さらに上下中心線の下側に集中して配置されているクランクシャフト端の部品や周辺機器を避けつつ、分離室の有効長が稼げるように機関の前壁に２つの分離室を設置するために、縦壁は内燃機関の前壁とし、第１オイル分離室を内燃機関の上下中心線に対して下端が上端よりも離れるよう傾斜して配置させた。
【００１４】
請求項４に記載したブリーザ装置は、上記目的に加え、さらに効率よくブローバイガス中のオイル分が分離されるよう、第１オイル分離室は衝突板方式を採用し、第２オイル分離室はサイクロン方式を採用した。
【００１５】
請求項５に記載したブリーザ装置では、上記目的に加え、オイル回収経路が簡単ですむよう、第２オイル分離室の下部を第１オイル分離室の開口より下方で第１オイル分離室に連通させて、第１オイル分離室の開口から、回収されたオイルが機関内部へ回収されるようにした。
【００１６】
請求項６に記載したブリーザ装置では、上記目的に加え、オイルが無駄に各分離室に止まるのを抑えるよう、第１オイル分離室および第２オイル分離室の下部を先が細い形状にして、オイル溜りの量を抑えた。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の一実施形態について、図１〜図６を参照して説明する。
【００１８】
図１は、内燃機関、例えば自動車に搭載されるレシプロエンジンの側面を示し、図２は同エンジンの前面をそれぞれ示していて、図１中１はエンジン本体（内燃機関に相当）を示す。
【００１９】
エンジン本体１には、例えば気筒１ａ〜１ｃが直列に並んだシリンダブロック２を有し、その上部にシリンダヘッド３を搭載し、下部にオイルパン４を設けた構造が用いてある。そして、各気筒１ａ〜１ｃに摺動自在に収めてあるピストン５が、コンロッド６を介して、シリンダブロック２の下部に組付けたクランクシャフト（図示しない）に回動自在に連結してある。またシリンダヘッド３には、気筒毎に燃焼室、点火プラグ、カムシャフトで駆動される吸・排気弁、該吸・排気弁で開閉される吸・排気ポート（いずれも図示しない）が設けられている。給・排気カムシャフトは、シリンダヘッド３の前方に配置される給・排気用タイミングギヤをもち、クランクシャフトは、シリンダヘッド３の前方に配置されるクランクギヤ（図示しない）をもつ。これらギヤ間は例えばギヤ列を介して接続されていて、各吸・排気弁が所定のタイミングで開閉、各点火プラグが所定のタイミングで動作することにより、各気筒１ａ〜１ｃで、所定サイクル、例えば吸気、圧縮、爆発、排気の燃焼サイクルが繰り返されるようにしてある。そして、例えばシリンダヘッド３から露出しているタイミングギヤが、その周辺の機器と共に、シリンダヘッド３の前部端を覆う上部側のギヤケース８でカバーしてある。またシリンダブロック２から露出しているクランクギヤが、その周辺の機器と共に、シリンダブロック２の前部端を覆う下側のギヤケース９でカバーしてある。なお、３ａはシリンダヘッド３の上部開口を覆うカバーを示す。
【００２０】
このエンジン本体１のうち、エンジンの外壁の一部を構成し、内側をエンジン内部、例えば気筒１ａで発生するブローバイガスＧが流動する縦壁、例えばエンジン本体１の前壁を構成するギヤケース９に、ブリーザ装置１０が設けてある。このブリーザ装置１０は、図２に示されるようにギヤケース９の上下中心線の下側に配置されたクランクプーリ１２、その中心線を挟んで左側に点在して配置されている例えばウォータポンプ１３、右側に点在して配置されているバキュームポンプ１４、パワーステポンプ１５といった機器を避けて、ウォータポンプ１３とバキュームポンプ１４およびパワーステポンプ１５との間にある上下に細長のデッドスペース部Ｄに設置してある。このブリーザ装置１０の詳細な構造が図３〜図６に示されている。なお、図３はブローザ装置１０の平断面図、図４は同ブリーザ装置１０の分解斜視図、図５は同ブリーザ装置１０の外観、図６は同ブリーザ装置１０の側断面図を示している。
【００２１】
ブリーザ装置１０の構造について説明すると、図４中２０はデッドスペース部Ｄに設けられたオイル分離室（第１オイル分離室に相当）である。オイル分離室２０には、デッドスペース部Ｄの外面に設けられた略上下方向に延びる細長の凹部２１とこの凹部２１の開口を覆う例えば金属製のプレートで形成された隔壁２２とを組合わせた構造が用いてある。凹部２１には、例えば最下段付近が浅く、それ以外が深くした構造が用いてある。図中２１ａはその浅い部分を示し、２１ｂはその深い部分を示している。このうちオイル分離室２０の下部をなす浅い部分２１ａが、下端に向かうにしたがい細くなる先細形状に形成してある。また浅い部分２１ａと深い部分２１ｂの境界を挟んだ上下両側には、例えば略角形の開口部２３ａ，２３ｂが形成してある。これら開口部２３ａ，２３ｂが、ブローバイガスＧが流動するギヤケース９の内側に臨んでいて、該開口部２３ａ，２３ｂを入口部として、ギヤケース９内のブローバイガスＧが導入できるようにしてある。また隔壁２２の上段には、出口部となる例えば角形の通孔２４が形成され、凹部２１と隔壁２２とで囲まれる領域に下側から上側に向かう流路２５を形成している。この隔壁２２の内面（凹部２１側の面）には、流路２５の流路方向に対する障害物をなす衝突板、例えばパンチングメタルで形成された横長のプレート２６、小プレート片で形成された邪魔板２７が設けられている。これにより、ブローバイガスＧが障害物と衝突することで、ブローバイガスＧ中のオイル分を分離する衝突方式のオイル分離構造を形成している。この衝突方式のオイル分離室２０が、図２に示されるようにエンジン本体１の上下中心線δに対して、下端が上端よりも離れるように傾斜して配置してある。これで、オイル分離室２０は、エンジン本体１の中心線δの下端にあるクランププーリ１２を避けて、デッドスペース部Ｄ上を最も長い有効長に形成してある。
【００２２】
図４中３０は、隔壁２２の外面に装着されたオイル分離室（第２オイル分離室に相当）である。オイル分離室３０は、オイル分離室２０の開口形状と同じ細長のカバー部材で形成してある。これにより、オイル分離室３０は、隔壁２２の外面を覆いつつ、オイル分離室２０の外側に対して重なる構造にしている。またカバー部材のうち、オイル分離室２０の深い部分２１ｂと向き合う部分は、略半筒状に形成してある。この半筒状部３１の最上段の偏心した地点に、隔壁２２の通孔２４を連通させている。また半筒状部３１の上端の中央には、排気管３３が上下方向に貫通している。この排気管３３の下端部は半筒状部３１の下部の近くまで延びている。これにより、排気管３３の周囲に、通孔２４を入口とし、下側の排気管３３の下端を出口とし、通孔２４から導入されたブローバイガスＧが図６中に記載のような旋回流を起こすように筒形のサイクロン室３４を形成している。これで、通孔２４から導入されたブローバイガスＧ中からオイル分を旋回流による遠心力により分離するサイクロン式の分離構造を形成している。また排気管３３の上端部はオイル分離室３０外へ突き出ている。この上端部が、例えばホース３５を介して、エンジン本体１の吸気系（図示しない）に接続してある。また浅い部分２１ａと向き合う部分は、深い部分２１ｂより浅くした台状部分３６で形成してあり、同台状部分３６と隔壁２２との間に、分離されたオイルが溜まるオイル溜め部３７を形成している。なお、３６ａは台状部分３６の外面の上端から他端に渡り形成した溝部を示す。
【００２３】
またオイル溜め部３７をなす隔壁２２の下部には、凹部２１の下部と連通する通孔３８（連通部に相当）が形成されている。この通孔３８によって開口部２３ａ，２３ｂより下側で行われるオイル分離室２０，３０間の連通により、下側の開口部２３ｂをオイル戻り口に兼用して、そのままギヤケース９の内側を通じ、エンジン内部、例えばオイルパン４へ戻せるようにしている。
【００２４】
このオイル分離室３０をなすカバー部材の全周に形成されたフランジ部３９と、オイル分離室２０の開口周縁に形成された取付座４０とが互いに重なるよう、締結具、例えばボルト部材４１で締結され、オイル分離室２０，３０の相互が重なり合う重構造式のブリーザ装置１０を構成している。
【００２５】
こうしたブリーザ装置１０は、排気管３３に作用するエンジン本体１の吸気負圧により、まず、図６に示されるようにギヤケース９の内側を流動するブローバイガスＧをオイル分離室２０の各開口部２３ａ，２３ｂから吸込む。このブローバイガスＧが、流路２５を上昇しながら通過する間に、衝突板である邪魔板２７、パンチングメタル製のプレート２６と衝突し、ブローバイガス中からオイル分が分離される。
【００２６】
衝突分離を終えると、ブローバイガスＧは、通孔２４を通じて、オイル分離室３０へ流入し、サイクロン室３４を通過しながら下降する間、ブローバイガスＧの旋回流がもたらす遠心力により、さらにブローバイガス中に残るオイル分が分離される。このサイクロン分離を終えたガスが、排気管３３、ホース３５を通じて、エンジン本体１の吸気系へ戻り、燃焼用空気と共に燃焼に供される。
【００２７】
一方、サイクロン分離により分離されたオイル分は、図６に示されるように下部のオイル溜め部３７へ至る。溜まったオイルは、通孔３８を通じて、オイル分離室２０の下部に形成されているオイル溜め部４２に溜まる衝突分離のオイルと共に、ブローバイガスＧの入口を形成している開口部２３ｂから、ギヤケース９の内側へ流出され、エンジン本体１の内部に回収される。
【００２８】
このようなブローバイガスＧが内側を流動するエンジン本体１の外壁に、２つのオイル分離室２０，３０を重ねて構成されるブリーザ装置１０は、限られた大きさの１つの設置スペースを活用して、２つのオイル分離室２０，３０が組付くので、省スペースでありながら大容量が確保される。しかも、オイル分離室２０は上方の流れを用いたオイル分離が行われ、オイル分離室３０はその逆の下方の流れを用いたオイル分離が行われるという、異なるブローバイガスＧの流動特性を活用してオイル分離が行われるから、先の容量が増すことによる大きな分離能力の確保と合わせて、総合的なオイル分離性能が増す。
【００２９】
それ故、ブリーザ装置１０は、省スペース化と高オイル分離特性との双方を図ることができ、小形化を図りつつ高いオイル分離性能の発揮が求められるエンジンには好適である。特に最初のオイル分離室２０には衝突板方式のオイル分離を用い、次段のオイル分離室３０にはサイクロン方式のオイル分離を用いたので、始め比較的大粒のオイル分を分離し、その後、残る比較的小粒のオイル分が分離されるので、全体として効率よくオイル分の分離ができる。
【００３０】
しかも、オイル分離室２０は、凹部２１、隔壁２２、カバー部材よりなるオイル分離室３０を順次重ねる構造なので、エンジン本体１の内外に突き出る量を抑えることができ、各オイル分離室２０，３０がもたらすエンジン本体１の外形寸法の増大やエンジン本体内部の影響を抑えることができる。特に隔壁２２が板金製で形成してあると、隔壁２２の製造が簡単であるうえ、衝突分離用の障害物を設ける場合、ねじ止めなどにより、簡単に衝突板が設置できる。
【００３１】
そのうえ、ブリーザ装置１０をエンジン本体１の前壁をなすギヤケース９に設置する場合、オイル分離分離室２０，３０をエンジンの上下中心線δから下端が上端よりも離れるよう傾斜させて配置することにより、オイル分離室２０，３０は、ギヤケース９の上下中心線δの下側に配置してあるクランクシャフト端のクランクプーリ１２やその周辺の機器を避けながら長い有効長で設置でき、障害物が多いギヤケース９でも、高いオイル分離性能を約束できる。
【００３２】
さらに、オイル分離室３０には、その下部をブローバイガスＧが流入する入口（開口部２３ａ，２３ｂ）より下側で、オイル分離室２０と連通する構造が用いてあるので、ブローバイガスＧが流入する入口をそのままオイル出口に兼用して、オイル分離室３０で分離したオイルをエンジン本体１の内部へ回収させることができ、オイル回収経路が簡単ですむ。特にオイルが溜まるオイル分離室２０、３０の下部は、先細形状にして溜まる量が抑えてあるから、無駄に各オイル分離室２０，３０に止まるオイル量が少なくてすみ、効率のよいオイル回収ができる。
【００３３】
なお、本発明は上述した一実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施しても構わない。例えば一実施形態では、ブリーザ装置をエンジン本体の前壁を構成するギヤケースに設けたが、これに限らず、他のエンジン本体の外壁の一部を構成し内側にブローバイガスが流動する縦壁であればよい。
【００３４】
【発明の効果】
請求項１に記載した発明によれば、第１オイル分離室と第２オイル分離室とを重ね合わせた構造のブリーザ装置の採用により、省スペースで大容量のオイル分離室が確保できるうえ、各分離室における異なるブローバイガスの流動特性により総合的なオイル分離性能を高めることができる。
【００３５】
それ故、省スペース化と高オイル分離特性との双方を向上させたブリーザ装置を実現することができる。
【００３６】
請求項２に記載した発明によれば、上記の効果に加え、内燃機関の外形寸法の増大や内燃機関の内部への影響を抑えて、ブリーザ装置を内燃機関の縦壁に設置することができるといった効果を奏する。
【００３７】
請求項３に記載した発明によれば、上記の効果に加え、内燃機関の前壁に設置するときは、上下中心線の下側に集中して配置されているクランクシャフト端の部品や周辺機器を避けつつ分離室の有効長が稼げるように各オイル分離室を設置することができ、障害物の多い内燃機関の前壁でも、高いオイル分離性能を確保することができるといった効果を奏する。
【００３８】
請求項４に記載した発明によれば、上記効果に加え、ブローバイガスのオイル分の分離は、比較的大粒のオイル分を分離してから、その後、比較的小粒のオイル分が分離するという順で行われるから、全体として効率よくオイル分の分離ができるといった効果を奏する。
【００３９】
請求項５に記載した発明によれば、上記効果に加え、連通部の形成だけで、ブローバイガスが流入する入口を用いて、分離されたオイルが内燃機関の内部へ回収させることができ、オイル回収経路が簡単となるといった効果を奏する。
【００４０】
請求項６に記載した発明によれば上記効果に加え、無駄に各オイル分離室に溜まるオイル量を少なくさせることができ、効率のよいオイル回収ができるといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係わるブリーザ装置を、同装置が設置される内燃機関と共に示す一部断面した側面図。
【図２】同ブリーザ装置が設置された内燃機関の前壁を示す正面図。
【図３】図２中のＡ−Ａ線に沿うブリーザ装置の断面図。
【図４】同ブリーザ装置の分解斜視図。
【図５】同ブリーザ装置の外観を示す斜視図。
【図６】図５中のＢ−Ｂ線に沿うブリーザ装置の断面図。
【符号の説明】
１…エンジン本体（内燃機関）
９…ギヤケース（縦壁、前壁）
１０…ブリーザ装置
２０…第１オイル分離室
２１…凹部
２２…隔壁
３０…第２オイル分離室。
【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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