(57)【要約】【課題】オイル分離装置の小型化を図る。【解決手段】内燃機関のクランクケースからのブローバイガスが流入する分離入口３からブローバイガスが流出する分離出口６に至る分離流路２２中にオイル分離材２３を設ける。オイル分離材２３は、金属製のワイヤが絡み合って形成されたワイヤメッシュにより形成し、その断面を分離流路２２の断面に合わせて形成する。このオイル分離材２３によりブローバイガスに含まれるオイルを捕捉する。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のクランクケースからのブローバイガスが流入する分離入口から、ブローバイガスが流出する分離出口に至る分離流路と、
金属製のワイヤが絡み合って形成されたワイヤメッシュにより形成され、断面が前記分離流路の断面に合わせて形成され、前記分離流路中に設けられブローバイガスに含まれるオイルを捕捉するオイル分離材と、
を備えるオイル分離装置。
【請求項２】
前記分離流路の一部は、前記オイル分離材に捕捉されたオイルを前記分離入口に還流させる還流路として機能する請求項１記載のオイル分離装置。
【請求項３】
内燃機関のクランクケースが連通するガス流入口を介して前記クランクケースから流入したブローバイガスをガス流出口から流出させてクランクケースの内圧を調整する圧力調整装置において、
請求項１又は２記載のオイル分離装置を備え、このオイル分離装置を通過したブローバイガスを前記ガス流出口から流出させることを特徴とする圧力調整装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブローバイガスからオイルを分離するオイル分離装置及びこれを備えた圧力調整装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ディーゼルエンジンなどの内燃機関では、ブローバイガスによってクランクケースの内圧が上昇するので、内燃機関には、クランクケースの内圧を調整する圧力調整装置であるＰＣＶ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ  Ｃｒａｎｋｃａｓｅ  Ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ）バルブ装置が設けられている。このようなＰＣＶバルブ装置は、内燃機関のクランクケースが連通する流入口から調整室内に流入したブローバイガスをインテークマニホールドが連通する流出口からインテークマニホールドに流出させて内燃機関の燃焼室に還流させ、クランクケースの内圧を調整している。
【０００３】
このように内燃機関に還流されるブローバイガスには、オイル（エンジンオイル）が含まれており、このまま、燃焼室に還流させると、オイルにより内燃機関の吸気系が汚れるなどの問題が発生してしまうので、このような問題の発生を防止するために、従来より、ブローバイガスに含まれるオイルをブローバイガスから分離させるオイル分離装置がある（例えば、特許文献１参照）。このようなオイル分離装置を図４に示す。
【０００４】
図４に示すように、従来のオイル分離装置１０１は、分離入口１０２から分離出口１０３に至る流路１０４を迷路状に形成している（以後この流路１０４を迷路流路１０４ともいう）。この迷路流路１０４を通過するブローバイガスに含まれるオイルは、ブローバイガスの流れの方向が迷路流路１０４内で変わる際に慣性力により迷路流路１０４の内面に衝突し付着する。これによりブローバイガスからオイルが分離される。分離されたオイルは、迷路流路１０４に連通したオイル落とし孔１０５から内燃機関に戻される。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−１４０６２６公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のオイル分離装置１０１では、分離入口１０２から分離出口１０３に至る流路１０４を迷路状に形成しなければならず、これにより、流路１０４が長くなるとともに、オイル分離装置１０１が大型化してしまうという問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、オイル分離装置の小型化を図ることである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明のオイル分離装置は、内燃機関のクランクケースからのブローバイガスが流入する分離入口から、ブローバイガスが流出する分離出口に至る分離流路と、金属製のワイヤが絡み合って形成されたワイヤメッシュにより形成され、断面が前記分離流路の断面に合わせて形成され、前記分離流路中に設けられブローバイガスに含まれるオイルを捕捉するオイル分離材と、を備える。
【０００９】
したがって、オイル分離材を通過するブローバイガスに含まれるオイルがオイル分離材により捕捉され、ブローバイガスからオイルが分離される。これにより、従来のオイル分離装置のようにブローバイガスからオイルを分離させるために分離流路を迷路状に形成する必要がない。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のオイル分離装置において、前記分離流路の一部は、前記オイル分離材に捕捉されたオイルを前記分離入口に還流させる還流路として機能する。
【００１１】
したがって、オイル分離材に捕捉されたオイルは、還流路として機能する分離流路を通って分離入口に向かって還流し、これにより、内燃機関側に還流する。
【００１２】
請求項３記載の発明は、内燃機関のクランクケースが連通するガス流入口を介して前記クランクケースから流入したブローバイガスをガス流出口から流出させてクランクケースの内圧を調整する圧力調整装置において、請求項１又は２記載のオイル分離装置を備え、このオイル分離装置を通過したブローバイガスを前記ガス流出口から流出させる。
【００１３】
したがって、請求項１又は２記載の発明と同様の作用を奏することが可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態を図１ないし図３に基づいて説明する。本実施の形態は、オイル分離装置を備えた圧力調整装置としてＰＣＶバルブ装置を適用した例である。ここで、図１は本実施の形態のＰＣＶバルブ装置を内燃機関とともに示す縦断側面図、図２は調節弁が閉じた状態のＰＣＶバルブ装置を示す縦断側面図、図３は調節弁が開いた状態のＰＣＶバルブ装置を示す縦断側面図である。
【００１５】
図１に示すように、ＰＣＶバルブ装置１は、その本体ケーシング２に形成されたガス流入口３がディーゼルエンジンなどの内燃機関４のクランクケース５内に連通され、本体ケーシング２に形成されたガス流出口６が内燃機関４のインテークマニホールド７に連通されている。なお、このインテークマニホールド７はエアクリーナ８に連通されている。そして、このＰＣＶバルブ装置１は、概略的には、クランクケース５の内圧を調整し、かつ、内燃機関４の燃焼室９からクランクケース５へ漏洩した流体であるブローバイガスをインテークマニホールド７を介して燃焼室９内に還流させるものである。
【００１６】
このようなＰＣＶバルブ装置１を図２及び図３に基づいて詳しく説明する。図２及び図３に示すように、ＰＣＶバルブ装置１の本体ケーシング２内には、前述したガス流入口３とガス流出口６とに連通した調整室１０が設けられている。そして、ガス流入口３から調整室１０を経由しガス流出口６へ至る流路２２が形成されている。
【００１７】
調整室１０内には、弁体１１が設けられている。この弁体１１は、ガス流出口６の開閉を行う円盤状の調整弁１２が弁保持体である円筒状の伸縮体１３の一端部を塞いで構成されている。これらの調整弁１２と伸縮体１３とはゴムの一体成型により形成されている。伸縮体１３の他端部は、本体ケーシング２の内面に固着されている。そして、調整室１０は、この弁体１１によって、ガス流入口３とガス流出口６とに連通しブローバイガスが流入する流体室１４と、大気が出入りする大気出入口１５に連通し大気圧に保たれる大気室１６とに区画されている。そして、弁体１１によって流体室１４と大気室１６との間が密閉されている。
【００１８】
伸縮体１３は、その軸心方向に山部１３ａと谷部１３ｂとが交互に位置する蛇腹状に形成されて、その軸心方向に伸縮自在とされており、その軸心方向に弾性を有している。詳しくは、伸縮体１３は、弾性力による復元力により調整弁１２をガス流出口６に向けて付勢しており、付勢手段として機能している。そして、これにより調整弁１２がガス流出口６を閉じている。伸縮体１３は、その軸方向に縮まされることにより、調整弁１２をガス流出口６から離反させる。これによりガス流出口６が開くことになる。
【００１９】
調整弁１２は、円盤状の板部材により形成されており、板部材の中央部に凸状に形成されガス流出口６を開閉する弁部１７と、円盤状の弁部１７以外の平板部により形成された受圧部１８とを有している。受圧部１８は、弁部１７がガス流出口６を閉じた状態においても、流体室１４側の面と本体ケーシング２との間に空間が形成されるように形成されている。これにより、受圧部１８は、弁部１７がガス流出口６を閉じた状態でも調整弁１２がガス流出口６から離反する方向にブローバイガスから力を受けることが可能となっている。
【００２０】
また、ＰＣＶバルブ装置１には、弁体１１の受圧部１８と本体ケーシング２の内面との間に圧縮ばねとして機能するコイルばね１９が設けられている。このコイルばね１９は、ブローバイガスの流れなどの影響による弁体１１のふらつきを防止する機能を有している。
【００２１】
そして、ＰＣＶバルブ装置１には、オイル分離装置２０が設けられている。このオイル分離装置２０は、オイル分離材２３とこのオイル分離材２３を収納している収納ケース２４とを備えている。そして、本実施の形態では、ガス流入口３がオイル分離装置２０の分離入口として機能し、ガス流出口６がオイル分離装置２０の分離出口として機能し、流路２２がオイル分離装置２０の分離流路として機能している。
【００２２】
オイル分離材２３を収納している収納ケース２４は、流体室１４中の流路２２のブローバイガスの流れ方向上流側に位置するように、ガス流入口３近傍の流体室１４の内部に固定されている。ここで、流体室１４中の流路２２のブローバイガスの流れ方向上流側は、ガス流入口３を始点としブローバイガスの流れが水平方向となる水平流路２５と、この水平流路２５に続きブローバイガスの流れが上方向となる垂直流路２６とにより構成されており、収納ケース２４は、詳しくは、水平流路２５と垂直流路２６との交差部分に配置されている。水平流路２５は、その断面が円形状に形成されている。
【００２３】
収納ケース２４は、水平流路２５に嵌まるように円筒状に形成されその両端部が閉じられて形成されている。収納ケース２４は、ケースの内部と外部とを連通する多数の孔が全体的に形成されており、その内部をブローバイガスが通過する構造とされ、流路２２の一部を形成している。
【００２４】
オイル分離材２３は、金属製のワイヤが絡み合って形成されたワイヤメッシュが丸棒状にされて形成されている。オイル分離材２３の断面は、水平流路２５の断面に合わせて形成されており、ガス流入口３から流入するブローバイガスは、収納ケース２４を通過する際に、オイル分離材２３の中を通過することとなる。
【００２５】
このような構成において、内燃機関４が駆動して、ブローバイガスによりクランクケース５の内圧が上昇すると、ガス流入口３から流体室１４に流入したブローバイガスにより流体室１４内の圧力が大きくなる。そして、受圧部１８に作用するブローバイガスの圧力が、受圧部１８にかかる大気室１６の大気圧と伸縮体１３の付勢力との合力よりも大きくなった場合、弁体１１の伸縮体１３が縮み、これにより、調整弁１２がガス流出口６を開ける方向に移動し、ガス流出口６が開く。そして、流体室１４内のブローバイガスがガス流出口６からインテークマニホールド７へ流出し燃焼室９に還流される。そして、流体室１４内のブローバイガスの圧力が下がると、伸縮体１３が伸び、調整弁１２がガス流出口６に近接するように移動する。このように、受圧部１８がブローバイガスから受ける力に応じて、伸縮体１３の縮み量が決まるので、受圧部１８がブローバイガスから受ける力に応じて弁部１７とガス流出口６の間に形成される開閉流路２１（図３参照）の大きさが変化し、これにより、ガス流出口６から流れ出すブローバイガスの流量が調整され、クランクケース５の内圧が調整される。
【００２６】
ここで、クランクケース５の内圧が低い場合には、弁部１７がガス流出口６を閉じた状態となる。これにより、クランクケース５の内圧が低い状態で内燃機関４の吸気系の吸い込み動作による負圧がクランクケース５に作用することがないので、クランクケース５の内圧が低い状態でクランクケース５内に負圧が作用することによるクランクケース５の各部の損傷が防止される。なお、変形例としてガス流出口６をインテークマニホールド７ではなく大気に連通させた場合においては、クランクケース５の内圧が低い場合、弁部１７がガス流出口６を閉じた状態となることにより、クランクケース５内への空気の侵入が防止され、これによりクランクケース５内への塵や埃などの侵入が防止される。
【００２７】
ガス流入口３から流入しガス流出口６から流出するブローバイガスは、オイル分離装置２０のオイル分離材２３を通過することとなる。このとき、ブローバイガスに含まれるオイルは、オイル分離材２３のワイヤに衝突してそのワイヤに付着することによりオイル分離材２３に捕捉される。これによりブローバイガスからオイルが分離される。このようにして、本実施の形態では、ブローバイガスからオイルを分離させることができるので、従来のオイル分離装置のようにブローバイガスからオイルを分離させるために流路を迷路状に形成する必要がなく、これにより、従来のオイル分離装置に比べて流路２２を短くすることができ、オイル分離装置２０の小型化を図ることができる。
【００２８】
オイル分離材２３に捕捉されたオイルは、重力により下方に移動して水平流路２５の底面に移動し、そのオイルの量が多くなるに従い水平流路２５の底面に沿って広がる。このとき、水平流路２５のブローバイガスの流れ方向下流側は、垂直流路２６に繋がっているので、そこでオイルは堰き止められる。これにより、オイルは、水平流路２５の底面をガス流入口３に向かって還流する。ここに、分離流路である流路２２の一部を構成する水平流路２５が、オイル分離材２３に捕捉されたオイルを分離入口であるガス流入口３に還流させる還流路として機能する。そして、ガス流入口３に還流したオイルは、ガス流入口３から内燃機関４のクランクケース５に還流する。このように本実施の形態では、オイルが流路２２を還流して内燃機関４側に還流するので、ブローバイガスから分離させたオイルを内燃機関４側に還流させるのに特段の構造を設ける必要がなく、オイル分離装置２０の構造を簡素化することができる。
【００２９】
なお、本実施の形態では、還流路として、オイル分離材２３から分離入口であるガス流入口３に向かう方向が水平な水平流路２５を例に説明したが、還流路としては、このように水平なものに限るものではなく、オイル分離材２３からガス流入口３に向かって下りとなる流路であってもよい。
【００３０】
【発明の効果】
請求項１記載の発明のオイル分離装置によれば、内燃機関のクランクケースからのブローバイガスが流入する分離入口から、ブローバイガスが流出する分離出口に至る分離流路と、金属製のワイヤが絡み合って形成されたワイヤメッシュにより形成され、断面が前記分離流路の断面に合わせて形成され、前記分離流路中に設けられブローバイガスに含まれるオイルを捕捉するオイル分離材と、を備えることにより、ブローバイガスからオイルを分離させることができ、従来のオイル分離装置のようにブローバイガスからオイルを分離させるために分離流路を迷路状に形成する必要がないので、従来のオイル分離装置に比べて分離流路を短くすることができ、オイル分離装置の小型化を図ることができる。
【００３１】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載のオイル分離装置において、前記分離流路の一部は、前記オイル分離材に捕捉されたオイルを前記分離入口に還流させる還流路として機能することにより、オイル分離材に捕捉されたオイルは、還流路として機能する分離流路を通って分離入口に向かって還流し、これにより、内燃機関側に還流するので、ブローバイガスから分離させたオイルを内燃機関側に還流させるのに特段の構造を設ける必要がなく、オイル分離装置の構造を簡素化することができる。
【００３２】
請求項３記載の発明によれば、内燃機関のクランクケースが連通するガス流入口を介して前記クランクケースから流入したブローバイガスをガス流出口から流出させてクランクケースの内圧を調整する圧力調整装置において、請求項１又は２記載のオイル分離装置を備え、このオイル分離装置を通過したブローバイガスを前記ガス流出口から流出させることにより、請求項１又は２記載の発明と同様の効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態のＰＣＶバルブ装置を内燃機関とともに示す縦断側面図である。
【図２】調節弁が閉じた状態のＰＣＶバルブ装置を示す縦断側面図である。
【図３】調節弁が開いた状態のＰＣＶバルブ装置を示す縦断側面図である。
【図４】従来のオイル分離装置を示す断面図である。
【符号の説明】
１      ＰＣＶバルブ装置（圧力調整装置）
３      ガス流入口（分離入口）
４      内燃機関
５      クランクケース
６      ガス流出口（分離出口）
２０    オイル分離装置
２２    流路（分離流路）
２３    オイル分離材
２５    水平流路（還流路）
【図１】
2005023853.tif 000003
【図２】
2005023853.tif 000004
【図３】
2005023853.tif 000005
【図４】
2005023853.tif 000006