(57)【要約】【課題】  オイル分の持ち去り（持ち出し）を抑制できる内燃機関のブリーザ装置を提供する。【解決手段】  本発明のブリーザ装置は、シリンダヘッドカバーの内周壁の下端にバッフルプレート１が当接して接合されることによって画成される気液分離室９を備えるものである。バッフルプレート１は、シリンダヘッドカバーとの接合部２ｂ、点火プラグホルダーが貫通する貫通孔８ａ，８ｂ，８ｃ、及びブローバイガスＢの導入口３が設けられた底板２を有する。導入口３は、シリンダヘッドカバーの内周壁の下端を塞ぐ閉塞部２ａにおける最も矢印Ｌ方向寄りの角隅部に形成されており、内燃機関が正置状態にあるとき、バッフルプレート１における最低部に位置する。【選択図】  図３  
2005113868.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オイル分とガス分とを含むブローバイガスが供給されて気液分離が行われる内燃機関のブリーザ装置であって、
開放端を有するシリンダヘッドカバーと、該シリンダヘッドカバーの開放端を塞ぐように設けられたバッフルプレートとで画成される気液分離室を備えており、
前記バッフルプレートは、前記内燃機関の正置状態において水平に対して傾斜して設置されるものであり、かつ、該設置状態において最低部に形成され前記ブローバイガスが導入されると共に該ブローバイガスから分離されたオイル分が排出される導入口を有する、
内燃機関のブリーザ装置。
【請求項２】
略板状を成し、前記気液分離室内に前記ブローバイガスの流通方向と交差するように設けられており、かつ、縁部の少なくとも一部を含めた全体に複数の孔が穿設された補助部材を備える、
請求項１記載の内燃機関のブリーザ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブローバイガスの気液分離が行われる内燃機関のブリーザ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、内燃機関の圧縮工程又は膨張工程においてピストンとシリンダとの間からクランクケース内に漏出するブローバイガスは、霧状のオイルと混合されてオイルミストになる。このようにオイル分とガス分を含むブローバイガスは、通常、気液分離が施された後、オイル分は回収され、ガス分は内燃機関側へ還元される。このとき、気液分離が不十分であると、オイル消費が増大するため、オイルセパレーターとして種々の気液分離構造や装置が提案されている。
【０００３】
このような気液分離装置の代表例として、内燃機関のシリンダヘッドカバー内に気液分離室が画成されて成るブリーザ装置が知られている。例えば、特許文献１には、シリンダヘッドカバーの上壁、周壁及びその下端を塞ぐ底板によって気液分離室が形成されたブリーザ装置が開示されている。この従来装置は、内燃機関が正規の姿勢にあるときに底板が傾斜しており、その底板の下側側縁における最低部分にオイル戻し口が形成され、かつ、そのオイル戻し口に対向する上側側縁部分にブローバイガスの流入口が設けられたものである。
【特許文献１】特開２００２−１２９９３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記従来装置は、オイル戻し口がブローバイガスの通路の途中、すなわち底板の下側側縁に設けられているので、オイル分が未だ十分に分離されていないブローバイガス、或いは、そのオイル戻し口の上流側でオイル分がある程度分離除去されたもののオイル戻し口付近のオイルが再び混合されたブローバイガスが、オイル戻し口から流出するおそれがある。こうなると、オイルの持ち去り量が増大してしまい、結果としてブローバイガスの気液分離が不十分となってブローバイガスの還元効率が不都合に低下してしまうので好ましくない。
【０００５】
特に、近年、エンジンの高出力化がますます進んでおり、シリンダ内の圧力が一層高められる傾向にあると共に、更なる低燃費化の要求からピストンリングの張力が低減される傾向にある等の理由により、ブローバイガス流量が増大する傾向にある。また、車両装置の高性能化を図るべく油圧駆動されるエンジン制御装置が増設される傾向にあり、オイルポンプの吐出量及び各油圧駆動装置からのオイル漏出量が増大する傾向にある。
【０００６】
さらに、更なる高性能化を達成すべく、多くの機能部材や装置をシリンダヘッドカバー内に搭載することが実施及び企図されており、ブリーザ装置構造を設けるためのスペースが縮小される傾向にある。一方、万一、車両等の衝突事故が発生した場合に歩行者保護を優先すべく、エンジンフードとエンジンとの間隙が拡張される傾向にある。これにより、エンジン全高の制約が非常に大きくなりつつあり、シリンダヘッドカバー自体の高さ及びその上に設置される構成部材が制限される傾向にある。そのため、ブリーザ装置を設けるためのスペースの縮小が一層望まれている。
【０００７】
したがって、このような状況から、より狭隘なスペースでも、ブローバイガスによるオイルの持ち去りを十分に抑制でき、気液分離効率を更に向上させることができるブリーザ装置が熱望されている。
【０００８】
そこで、本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、オイル分を含むブローバイガスがオイル回収側に流入してしまうことを防止でき、これにより、オイル分の持ち去り（持ち出し）を抑制してブローバイガスの気液分離効率を向上させることが可能な内燃機関のブリーザ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために本発明による内燃機関のブリーザ装置は、オイル分とガス分とを含むブローバイガスが供給されて気液分離が行われるものであって、開放端を有するシリンダヘッドカバーと、そのシリンダヘッドカバーの開放端を塞ぐ又は覆うように設けられたバッフルプレートとで画成される気液分離室を備えており、バッフルプレートは、内燃機関の正置状態（正規の姿勢となるように置かれた状態）において水平に対して傾斜して設置されるものであり、かつ、その設置状態において最低部に形成されブローバイガスが導入されると共にブローバイガスから分離されたオイル分が排出される導入口を有する。そして、気液分離室内には、その導入口を起点とし、かつ、その導入口よりも高い位置に設けられオイル分が分離されたブローバイガスが排出される排出口に向かって延びるブローバイガスの流路が形成される。
【００１０】
このように構成された内燃機関のブリーザ装置では、オイル分とガス分とを含む気液混合体たるブローバイガスが、バッフルプレートに設けられた導入口からシリンダプレートの内部に画成された気液分離室に供給される。このブローバイガスは、導入口からブローバイガスの流路を通って排出口へ向かって流通する間に、シリンダヘッドカバーの内壁やバッフルプレートと衝突し、これにより気液分離が行われる。
【００１１】
本発明では、導入口が内燃機関の正置状態において最低部（鉛直方向における最もレベルが低い部位）に位置し且つオイル排出口を兼ねており、分離されたオイル分は、その導入口から気液分離室の外部へ排出される。よって、ブローバイガスの流路途中に導入口とは別のオイル戻し口が設けられた従来装置で懸念されるような、オイル分を含んだブローバイガスのオイル回収側への流入といった不都合が防止される。
【００１２】
また、略板状を成し、気液分離室内にブローバイガスの流通方向と交差するように設けられており、かつ、縁部の少なくとも一部を含めた全体に複数の孔が穿設された補助部材を備えると好ましい。或いは、補助部材の縁部における形態に着目して換言すれば、略板状を成し、気液分離室内にブローバイガスの流通方向と交差するように設けられており、複数の孔が穿設されており、かつ、縁部の少なくとも一部に切り欠きが形成された補助部材を備えても好適である。
【００１３】
こうすれば、補助部材がブローバイガスの流れを妨げるようにその流路に突設配置され、ブローバイガスと補助部材とが接触することにより、ブローバイガスに比較的小さい液滴として含まれるオイル分が分離される。このとき、ブローバイガスが補助部材を通る間に圧力損失が生じるものの、補助部材の周縁部にも孔が穿設されており、ブローバイガスがその周縁部に設けられた孔を通り抜けることが可能なので、周縁部に孔がない場合に比して圧力損失が低減される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のブリーザ装置によれば、オイル分を含むブローバイガスがオイル回収側に流入してしまうことを防止でき、オイルの持ち去り量を低減してブローバイガスの気液分離効率を高めることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、同一要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り図面に示す位置関係に基づくものとする。また、図面の寸法比率は、図示の比率に限られるものではない。
【００１６】
図１は、本発明によるブリーザ装置を備える内燃機関の構成の一例を模式的に示す側面図である。
【００１７】
内燃機関１００は、クランクケース２０上にシリンダブロック３０、シリンダヘッド４０、及びシリンダヘッドカバー５０がこの順に載置され、クランクケース２０の下方にオイルパン１０が設けられたものである。また、内燃機関１００は車両等に搭載され、その車両が水平に保持されて傾斜していない正置状態（正規の姿勢となるように置かれた状態）にあるとき、水平に対して矢印Ｌで示す方向に一定の角度傾斜した状態で設置される。
【００１８】
よって、内燃機関１００が正置状態に保持されているとき、シリンダヘッドカバー５０、シリンダヘッド４０、シリンダブロック３０、及びクランクケース２０は、その下端において最も図示Ｌ方向寄りに位置する部位が、鉛直レベルの最低部とされる。逆に、図示Ｈ方向寄りに位置する部位が、それらの下端における鉛直レベルの最高部とされる。
【００１９】
なお、クランクケース２０に設けられるクランク軸、並びに、そのクランク軸と連動するプーリ等を介して接続される補機類、及びその他の補機類については、図示を省略した。
【００２０】
ここで、シリンダヘッドカバー５０は、図１における下方端、すなわちシリンダヘッド４０との接合端が開放された略箱状を成している。図２は、シリンダヘッドカバー５０の底面図、つまりシリンダヘッドカバー５０をシリンダヘッド４０との接合面（合わせ面）から見た状態を示す概略図である。
【００２１】
シリンダヘッドカバー５０は、その外周壁５１の下端に、シリンダヘッド４０との界面を封止するためのシール材（図示せず）が嵌合される環状溝条５３が形成されている。また、シリンダヘッドカバー５０の上壁には、図示しない点火プラグホルダーが嵌着される筒状のホルダー保持部５９ａ，５９ｂ，５９ｃが、外周壁５１の長尺方向に沿って並設されている。
【００２２】
外周壁５１の内側には、それらのホルダー保持部５９ａ〜５９ｃを取り囲むように形成された略矩形状を成す内周壁５５が、シリンダヘッドカバー５０の上壁からシリンダヘッド４０へ向かって突出するように設けられている。また、図２において点状模様で示す内周壁５５の下端面は、外周壁５１の下端面（つまり環状溝条５３の面）と平行にされており、かつ、外周壁５１の下端面よりも高いレベルに位置している。
【００２３】
さらに、外周壁５１及び内周壁５５のそれぞれの下端面は、正置状態における内燃機関１００の傾斜に応じて図示矢印Ｌで示す方向に傾いている。またさらに、内周壁５５の内側における矢印Ｈ方向寄りの角隅部には、ブローバイガスが排出される排出口５７が設けられている。
【００２４】
さらにまた、内周壁５５の下端面には、図３（Ａ）〜（Ｃ）に示すバッフルプレート１が当接して接合される。ここで、図３（Ａ）〜（Ｃ）は、それぞれ内周壁５５の下端面に接合されるバッフルプレート１を模式的に示す平面図、側面図、及び底面図である。すなわち、図３（Ａ）〜（Ｃ）は、バッフルプレート１が内周壁５５に接合された状態において、それぞれ、シリンダヘッドカバー５０を上方から、側方（矢印Ｈの方向つまり図１における図示右方）から、及び下方から透視した図に相当する。
【００２５】
バッフルプレート１は、全体として略矩形状を成す底板２から主として構成されるものである。底板２は、シリンダヘッドカバー５０の内周壁の下端における開放部を塞ぐように形成された閉塞部２ａの周縁に、シリンダヘッドカバー５０の下端面（図２において点模様で示す面）と当接する接合部２ｂが形成されたものである。
【００２６】
また、底板２において、シリンダヘッドカバー５０のホルダー保持部５９ａ，５９ｂ，５９ｃに対応する位置には、点火プラグホルダーが嵌入される貫通孔８ａ，８ｂ，８ｃが形成されており、それらの周縁も接合部２ｂに含まれる。
【００２７】
さらに、閉塞部２ａにおける最も矢印Ｌ方向寄りの角隅部には、ブローバイガスの導入口３が設けられている。よって、導入口３は、内燃機関１００が図１に示す正置状態にあるとき、バッフルプレート１における最低部すなわち鉛直レベルでの最低位置に形成されている。またさらに、その導入口３を上方から覆うように一定の間隙を有して蓋板４が設置されている。
【００２８】
また、バッフルプレート１において、貫通孔８ａ，８ｂを挟んで導入口３と対向する位置には、多孔板ユニット６１，６２から成る補助分離部６が閉塞部２ａ上に突設されている。図４（Ａ）〜（Ｃ）は、それぞれ多孔板ユニット６１の左側面図、正面図、及び右側面図である。多孔板ユニット６１は、多孔板７ａ，７ｃ（補助部材）が底板７ｂを介して結合されたものである。本実施形態において、各多孔板７ａ，７ｃは、略三角形状の平板であり、一定間隔で複数の孔Ｐ１，Ｐ２が穿設されたものである。このような多孔板７ａ，７ｃとしては、例えば、複数の孔が打ち抜かれた金属板（いわゆるパンチングプレート）を採用することができる。
【００２９】
また、複数の孔Ｐ１，…は、分離すべきオイル液滴に応じた所望の径を有する全円形状とされている。一方、多孔板７ａ，７ｃの縁部に複数設けられた孔Ｐ２，…は、略半円形状又は一部円形状の切り欠きとされている。
【００３０】
このようなバッフルプレート１がシリンダヘッドカバー５０の下端面に当接して接合されることにより、シリンダヘッドカバー５０の内部上方空間に、内周壁５５及びバッフルプレート１で画成される気液分離室９が形成される。なお、シリンダヘッドカバー５０におけるバッフルプレート１の下方空間には、カムシャフト等を含む動弁機構（図示せず）が収容される。
【００３１】
気液分離室９は、オイル液滴（オイル分）と燃焼ガス（ガス分）との気液混合体であるブローバイガスが流通する間にそのオイル分が分離除去されるＰＣＶ（Positive Crankcase Ventilation）オイル分離通路として機能する。この気液分離室９は、導入口３寄りに位置する前段部９ａ、排出口５７寄りに位置する後段部９ｃ、及び、それら前段部９ａと後段部９ｃとの間に位置する中段部９ｂから成っており、その中段部９ｂで折り返すような断面略Ｕ字状に形成されている。また、中段部９ｂは、前段部９ａ及び後段部９ｃに比して空間断面積が小さくされた言わばくびれ部又は絞り部とされている。
【００３２】
このように構成されたブリーザ装置では、オイル分を含むブローバイガスＢが導入口３から気液分離室９内へ供給されると、まず、導入口３の直上方に配置された蓋板４に直接衝突するか、或いは、蓋板４によって流れが乱されて内周壁５５等の周囲の壁面に衝突する。ブローバイガスＢに含まれる径が比較的大きいオイル液滴は、そこで運動量を失い易く、ブローバイガスＢから分離される。そのオイル液滴は壁を伝って流下し、オイル排出口を兼ねる導入口３から外部へ排出される。
【００３３】
その後、ブローバイガスＢは、前段部９ａ、中段部９ｂ、及び後段部９ｃの順に進み、気液分離室９内を排出口５７に向かって流れる。その際、前段部９ａを通過したブローバイガスＢは、略Ｕ字状流路の折り返し部にあたる中段部９ｂで方向が変えられる。また、中段部９ｂの断面積が前段部９ａよりも小さくされているので、ブローバイガスＢは加速される。
【００３４】
加速されたブローバイガスＢは、後段部９ｃに流入し、補助分離部６を構成する多孔板ユニット６２，６１を順に通過する際、多孔板７ａ，７ｃと衝突する。多孔板７ａ，７ｃは、ブローバイガスＢの流れに対して垂直方向に延在する、つまりブローバイガスＢの流通方向と交差するように設けられているので、ブローバイガスＢに含まれる径が比較的小さいオイル液滴がそれらの壁面に突き当たって運動量を失い、ブローバイガスＢから分離される。そのオイル液滴は多孔板７ａ，７ｃを伝って流下する。
【００３５】
そして、バッフルプレート１上に集められたオイル分は、バッフルプレート１の傾斜によって閉塞部２ａの上面を中段部９ｂ及び前段部９ａに向かって流下し、導入口３から外部へ排出される。一方、オイル分が分離除去されたブローバイガスＢは、排出口５７から排出され、内燃機関１００の吸気系へ戻される。
【００３６】
このようなブリーザ装置によれば、導入口３が内燃機関１００の正置状態において最低部に位置し且つオイル排出口を兼ねるので、オイル分を含んだブローバイガスＢがオイル回収側へ流出してしまうことを防止できる。よって、従来装置で懸念されるオイルの持ち去り（持ち出し）を抑制することができると共に、ブローバイガスＢの気液分離効率ひいてはブローバイガスＢの還元効率の低下を抑止できる。
【００３７】
また、導入口３の直上方にそれを覆うように蓋板４が設けられているので、気液分離室９へ導入された直後にブローバイガスＢから大部分のオイル液滴を分離除去できる。さらに、補助分離部６を構成する多孔板７ａ，７ｃがブローバイガスＢの流れを妨げるように気液分離室９内に突設されており、これにより径が比較的小さいオイル液滴をも分離できるので、気液分離性能を更に向上させることができる。
【００３８】
またさらに、多孔板７ａ，７ｃの全面に孔Ｐ１が設けられており、さらに周縁部にも切り欠き状の孔Ｐ２が設けられているので、ブローバイガスＢがその周縁部に設けられた孔Ｐ２を通り抜けることにより、周縁部にそのような孔Ｐ２がない場合に比して圧力損失を低減することができる。よって、補助分離部６を通路の空間断面積が狭い場所に設置する際にも、所望の小さい孔径を十分に確保することができる。
【００３９】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を変更しない限度において様々な変形が可能である。例えば、蓋板４及び補助分離部６を備えることが好ましいが、これらは無くてもよい。また、各構成部材の形状は図示に限れられず、例えば、多孔板７ａ，７ｃは曲板でもよく、また、矩形状であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明による内燃機関のブリーザ装置は、オイル分の持ち去りを抑制してブローバイガスの気液分離性能を向上させることができるので、更なる高出力化及び高性能化が図られ且つ更なる安全性が追求される内燃機関、及びそのような内燃機関を備える機器、動機、設備等に広く利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明によるブリーザ装置を備える内燃機関の構成の一例を模式的に示す側面図である。
【図２】シリンダヘッドカバー５０の底面図（シリンダヘッドカバー５０をシリンダヘッド４０との接合面から見た状態を示す概略図）である。
【図３】図３（Ａ）〜（Ｃ）は、それぞれ内周壁５５の下端面に接合されるバッフルプレート１を模式的に示す平面図、側面図、及び底面図である。
【図４】図４（Ａ）〜（Ｃ）は、それぞれ多孔板ユニット６１の左側面図、正面図、及び右側面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１…バッフルプレート、２…底板、２ａ…閉塞部、２ｂ…接合部、３…導入口、４…蓋板、６…補助分離部、７ａ，７ｃ…多孔板（補助部材）、７ｂ…底板、８ａ，８ｂ，８ｃ…貫通孔、９…気液分離室、９ｃ…後段部、９ａ…前段部、９ｂ…中段部、１０…オイルパン、２０…クランクケース、３０…シリンダブロック、４０…シリンダヘッド、５０…シリンダヘッドカバー、５１…外周壁、５３…環状溝条、５５…内周壁、５７…排出口、５９ａ，５９ｂ，５９ｃ…ホルダー保持部、６１，６２…多孔板ユニット、１００…内燃機関、Ｐ１，Ｐ２…孔。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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