(57)【要約】【課題】シリンダヘッドに設けられる吸気ポートを含む吸気系と、クランクケース内とを結ぶブローバイガス通路の途中に、吸気系側への流れのみを許容する流量制御弁が介設される内燃機関のブローバイガス還流装置において、ブローバイガス通路を短くし、ブローバイガス通路内での結露の発生を抑える。【解決手段】クランクケース６からシリンダブロック７を経て少なくとも一部がシリンダヘッド８に達する通路が、ブローバイガス通路３１の少なくとも一部を構成してクランクケース６、シリンダブロック７およびシリンダヘッド８に直接設けられ、流量制御弁３２が、通路３３の途中に介在するようにしてシリンダブロック７またはシリンダヘッド８に配設される。【選択図】        図１
2007315206.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダヘッド（８）に設けられる吸気ポート（１７）を含む吸気系（１９）と、クランクケース（６）内とを結ぶブローバイガス通路（３１）の途中に、前記吸気系（１９）側への流れのみを許容する流量制御弁（３２）が介設される内燃機関のブローバイガス還流装置において、前記クランクケース（６）からシリンダブロック（７）を経て少なくとも一部が前記シリンダヘッド（８）に達する通路（３３）が、前記ブローバイガス通路（３１）の少なくとも一部を構成して前記クランクケース（６）、前記シリンダブロック（７）および前記シリンダヘッド（８）に直接設けられ、前記流量制御弁（３２）が、前記通路（３３）の途中に介在するようにして前記シリンダブロック（７）または前記シリンダヘッド（８）に配設されることを特徴とする内燃機関のブローバイガス還流装置。
【請求項２】
前記流量制御弁（３２）が、その出口（４２ａ）を前記吸気ポート（１７）に直接開口するようにして前記シリンダヘッド（８）に配設されることを特徴とする請求項１記載の内燃機関のブローバイガス還流装置。
【請求項３】
通路面積を拡大した気液分離室（４４）が、前記流量制御弁（３２）よりも前記クランクケース（６）側で前記通路（３３）の途中に介在するようにして前記シリンダブロック（７）に形成されることを特徴とする請求項１または２記載の内燃機関のブローバイガス還流装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリンダヘッドに設けられる吸気ポートを含む吸気系と、クランクケース内とを結ぶブローバイガス通路の途中に、前記吸気系側への流れのみを許容する流量制御弁が介設される内燃機関のブローバイガス還流装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関では、燃焼室内で燃焼した排ガスの一部が、シリンダボア内面およびピストン間の隙間からブローバイガスとしてクランクケース側に漏れており、吸気系からの新気をクランクケース内に導入し、クランクケース内のブローバイガスを吸気系に還流し、燃焼室内で再燃焼させる技術が実用化されている。
【０００３】
ここでブローバイガスの還流量をむやみに増加させると機関性能の低下を招くため、還流量を調整する流量制御弁がブローバイガス通路の途中に設けられている（たとえば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−２４５１７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記特許文献１で開示されたものでは、機関本体のクランクケースおよびシリンダヘッドに設けられたオイルセパレータの出口に接続されてシリンダブロックの外面に取付けられ、エアクリーナおよび吸気ポート間を結ぶ吸気管の途中にホースを介して前記流量制御弁が接続されており、クランクケースから吸気管までのブローバイガス通路が長くなるので、ブローバイガス通路内でブローバイガスの温度が低下して結露を生じさせることがある。
【０００５】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、ブローバイガス通路を短くし、ブローバイガス通路内での結露の発生を抑え得るようにした内燃機関のブローバイガス還流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】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、シリンダヘッドに設けられる吸気ポートを含む吸気系と、クランクケース内とを結ぶブローバイガス通路の途中に、前記吸気系側への流れのみを許容する流量制御弁が介設される内燃機関のブローバイガス還流装置において、前記クランクケースからシリンダブロックを経て少なくとも一部が前記シリンダヘッドに達する通路が、前記ブローバイガス通路の少なくとも一部を構成して前記クランクケース、前記シリンダブロックおよび前記シリンダヘッドに直接設けられ、前記流量制御弁が、前記通路の途中に介在するようにして前記シリンダブロックまたは前記シリンダヘッドに配設されることを特徴とする。
【０００７】
また請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の構成に加えて、前記流量制御弁が、その出口を前記吸気ポートに直接開口するようにして前記シリンダヘッドに配設されることを特徴とする。
【０００８】
さらに請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明の構成に加えて、通路面積を拡大した気液分離室が、前記流量制御弁よりも前記クランクケース側で前記通路の途中に介在するようにして前記シリンダブロックに形成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１記載の発明によれば、クランクケースから吸気系までのブローバイガス通路の長さを短く設定することができ、ブローバイガス通路を流通するブローバイガスの温度低下を抑えて結露の発生を抑制することができる。特にブローバイガス通路を流通するブローバイガスが機関本体で発生する熱を受熱し易くなるので、結露防止の効果をより一層高めることができる。
【００１０】
また請求項２記載の発明によれば、クランクケースおよびシリンダブロックに設けられるブローバイガス通路を、シリンダヘッドに組付けられる流量制御弁に接続するだけで吸気ポートにブローバイガス通路が接続されることになり、組付け作業が容易となるだけでなく、コンパクトなレイアウトが可能となる。
【００１１】
さらに請求項３記載の発明によれば、シリンダブロックからの熱を受熱する気液分離室内でブローバイガスからのオイルの分離を促進することができ、流量制御弁にブローバイガスが到達する前の気液分離が可能となる。また流量制御弁がシリンダヘッドに配設されている状態では、シリンダブロックに流量制御弁を配設するためのスペースを確保する必要がなく、気液分離室の容積を増大することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の一実施例に基づいて説明する。
【００１３】
図１〜図３は本発明の一実施例を示すものであり、図１は自動二輪車の側面図、図２は内燃機関の要部縦断面図、図３は図２の３矢示部拡大図である。
【００１４】
先ず図１において、スクータ型自動二輪車の車体フレームＦは、前輪ＷＦを軸支するフロントフォーク５１ならびに該フロントフォーク５１に連結される操向ハンドル５２を操向可能に支承するヘッドパイプ５３を前端に備えるものであり、内燃機関Ｅおよび変速機Ｍから成るとともに後輪ＷＲを後端で支持するパワーユニットＰが車体フレームＦの前後方向中間部で上下揺動可能に支承され、パワーユニットＰよりも前方で車体フレームＦには、側面視で上下に長く形成される燃料タンク５４と、該燃料タンク５４よりも後方に配置されるラジエータ５５とが搭載される。また車体フレームＦには、前記パワーユニットＰを上方から覆うようにして収納ボックス５６が取付けられており、この収納ボックス５６上に、前部シート５８および後部シート５９を有してタンデム型に構成される乗車用シート５７が配置される。さらに車体フレームＦ、前記パワーユニットＰの前部、燃料タンク５４、ラジエータ５５および収納ボックス５６を覆う合成樹脂製の車体カバー６０が車体フレームＦに取付けられる。
【００１５】
車体フレームＦは、前記ヘッドパイプ５３と、該ヘッドパイプ５３に連設されて後ろ下がりに延びる左右一対の上ダウンフレーム６１…と、それらの上ダウンフレーム６１…よりも下方でヘッドパイプ５３に連設されて後ろ下がりに延びる傾斜部６２ａ…の後端に水平部６２ｂ…が一体に連設されて成るとともに前記上ダウンフレーム６１…の後端部に後端が溶接される左右一対の下ダウンフレーム６２…と、前記両上ダウンフレーム６１…の中間部から後ろ上がりに延びる左右一対のシートレール６３…と、上ダウンフレーム６１…の後部およびシートレール６３…の後部間を連結する左右一対のリヤフレーム６４…とを備える。
【００１６】
車体カバー６０は、ヘッドパイプ５３の前部および前輪ＷＦの上部を覆うフロントカバー６５と、該フロントカバー６５の左右両側に接合される左右一対のフロントサイドカバー６６…と、前部シート５８に座ったライダーの脚部前方を覆うとともにヘッドパイプ５３を後方側から覆うようにして前記両フロントサイドカバー６６…に接合されるレッグシールド６７…と、レッグシールド６７…に連なって後方に延びるとともにその下端部でステップフロア６８…を形成する左右一対のフロアセンターカバー６９…と、前記ステップフロア６８…の外縁から下方にそれぞれ垂下される左右一対のフロアサイドカバー７０…と、乗車用シート５７の両側下方に配置されるとともに前記フロアサイドカバー７０…に連設されて後方に延びる左右一対のボディサイドカバー７２…とを備える。
【００１７】
図２において、内燃機関Ｅの機関本体５は、クランクケース６と、該クランクケース６に結合されるシリンダブロック７と、シリンダブロック７に結合されるシリンダヘッド８と、シリンダヘッド８に結合されるヘッドカバー９とを備えており、シリンダブロック７には、自動二輪車への搭載状態で前上がりに傾斜した軸線を有するシリンダボア１０が設けられ、該シリンダボア１０にピストン１１が摺動可能に嵌合される。
【００１８】
前記クランクケース６にはクランクシャフト１２が回転自在に支承されており、前記ピストン１１は、コネクティングロッド１３およびクランクピン１４を介してクランクシャフト１２に連接される。また前記クランクシャフト１２の上方でクランクケース６には、クランクシャフト１２から伝達される動力で回転駆動されるバランサシャフト１５が、クランクシャフト１２と平行な軸線を有して回転自在に支承される。
【００１９】
シリンダブロック７およびシリンダヘッド８間には前記ピストン１１の頂部を臨ませる燃焼室１６が形成されており、シリンダヘッド８の上部側面に開口する吸気ポート１７が前記燃焼室１６に通じ得るようにしてシリンダヘッド８に設けられ、該吸気ポート１７とともに吸気系１９の一部を構成する吸気管１８が吸気ポート１７に接続される。またシリンダヘッド８の下部側面に開口する排気ポート２０が前記燃焼室１６に通じ得るようにしてシリンダヘッド８に設けられる。
【００２０】
前記吸気ポート１７から前記燃焼室１６への混合気の流入を制御する吸気弁２１と、前記燃焼室１６から前記排気ポート２０への排ガスの流出を制御する排気弁２２とがシリンダヘッド８に開閉作動可能に配設されており、吸気弁２１および排気弁２２は弁ばね２３，２４により閉弁方向に付勢される。
【００２１】
前記シリンダヘッド８および前記ヘッドカバー９間には、前記吸気弁２１および前記排気弁２２を開閉駆動する動弁装置２５を収容する動弁室２６が形成されており、前記動弁装置２５は、前記クランクシャフト１２から１／２の減速比で回転動力が伝達されるようにして吸気弁２１および排気弁２２間に配置されるカムシャフト２７と、一端が吸気弁２１に連動、連結されるとともに前記カムシャフト２７の回転に応じて揺動する吸気側ロッカアーム２８と、一端が排気弁２２に連動、連結されるとともに前記カムシャフト２７の回転に応じて揺動する排気側ロッカアーム２９とを備える。
【００２２】
ところで、燃焼室１６内で燃焼した排ガスの一部がシリンダボア１０の内面およびピストン１１間の隙間からブローバイガスとしてクランクケース６側に漏れており、このブローバイガスを吸気系１９側に還流すべく、クランクケース６内には前記吸気系１９からの新気が、図示しない経路を経て導入されている。
【００２３】
クランクケース６内は、ブローバイガス通路３１を介して前記吸気系１９に接続されるものであり、そのブローバイガス通路３１の途中には、吸気系１９側への流れのみを許容する流量制御弁３２が介設される。而して本発明に従えば、前記機関本体５の前記クランクケース６、前記シリンダブロック７および前記シリンダヘッド８には、クランクケース６からシリンダブロック７を経て少なくとも一部が前記シリンダヘッド８に達する通路３３が、前記ブローバイガス通路３１の少なくとも一部を構成するようにして直接設けられるものであり、この実施例では、前記通路３３はブローバイガス通路３１の全体を構成する。
【００２４】
しかも流量制御弁３２は、前記通路３３の途中に介在するようにして前記シリンダブロック７または前記シリンダヘッド８に配設されるものであり、この実施例では、流量制御弁３２が、その出口４２ａを前記吸気ポート１７に直接開口するようにして前記シリンダヘッド８に配設される。
【００２５】
図３において、流量制御弁３２は、弁ケース３４と、該弁ケース３４内に収容される弁体３５と、弁ケース３４および弁体３５間に縮設される弁ばね３６とで構成される。
【００２６】
弁ケース３４は、シリンダヘッド８に嵌合される第１ケース半体３７と、シリンダヘッド８とは反対側から第１ケース半体３７に取付けられる第２ケース半体３８とから成る。シリンダヘッド８には、吸気ポート１７の側面に一端が開口する小径嵌合孔３９と、前記小径嵌合孔３９よりも小径に形成されて小径嵌合孔４０の他端に一端が同軸に連なるとともに他端がシリンダヘッド８のシリンダブロック７への結合面に開口する大径嵌合孔４０とが設けられ、小径嵌合孔３９および大径嵌合孔４０間には、シリンダブロック７側に臨む環状段部４１が形成される。
【００２７】
而して第１ケース半体３７は、一端部を吸気ポート１７に臨ませるようにして前記小径嵌合孔３９に嵌合される円筒部３７ａと、前記環状段部４１に当接しつつ前記大径嵌合孔４０に嵌合されるようにして前記円筒部３７ａの他端から半径方向外方に張り出す鍔部３７ｂとを一体に有する。また第２ケース半体３８は、第１ケース半体３７の円筒部３７ａよりも大径である円筒部３８ａと、該円筒部３８ａの開口端から半径方向外方に張り出す鍔部３８ｂと、前記円筒部３８ａの他端から半径方向内方に張り出す内向き鍔部３８ｃとを一体に有するものであり、第１ケース半体３７の鍔部３７ｂおよび第２ケース半体３８の鍔部３８ｂは相互に当接して前記大径嵌合孔４０に嵌合され、シリンダヘッド８およびシリンダブロック７の結合時に、相互に当接した前記両鍔部３７ｂ，３８ｃが、前記環状段部４１およびシリンダブロック７間に挟持されることにより、流量制御弁３２がシリンダヘッド８に配設される。
【００２８】
しかも第１ケース半体３７には、出口側流通路４２がその一端の出口４２ａを吸気ポート１７に直接通じさせるようにして設けられ、第２ケース半体３８の内向き鍔部３８ｃの内周は端壁中央には入口側流通孔４３を形成する。弁体３５は、入口側流通孔４３を内方から閉鎖可能な円盤部３５と、該円盤部３５ａの中央部に同軸に一体に連設されて前記出口側流通路４２内に挿入される軸部３５ｂとから成り、軸部３５ｂは先端に向かうにつれて小径となるように形成される。さらに前記軸部３５ｂを囲繞するコイル状の前記弁ばね３６は、前記円盤部３５ａで前入口側流通孔４３を閉鎖する側に前記弁体３５を付勢するばね力を発揮して円盤部３５ａおよび第１ケース半体３７間に縮設される。
【００２９】
ところでシリンダブロック７には、通路面積を拡大した気液分離室４４が、流量制御弁３２よりもクランクケース６側で前記通路３３の途中に介在するようにして形成されるものであり、この実施例では、気液分離室４４は、そのシリンダヘッド８側端部に前記流量制御弁３２の弁ケース３４の一部である第２ケース半体３８を挿入するようにして、シリンダボア１０の軸線に沿うシリンダブロック７の全長にわたって設けられ、クランクケース６には、前記通路３３の一部を構成する通路孔４５がクランクケース６内を前記気液分離室４４に通じさせるようにして設けられる。しかもシリンダブロック７には、前記気液分離室４４内でブローバイガスをジグザグに流通せしめて気液分離性能を高めるべく、気液分離室４４の内面から内方に突出する複数の突部４６，４６…が突設される。
【００３０】
而して流量制御弁３２は、内燃機関の高負荷時に吸気系１９の負圧が低いときには、弁体３５の円盤部３５ａを内向き鍔部３８ｃに近接させることで該円盤部３５ａおよび第２ケース半体３８間の第１オリフィス４７の絞り度を高め、内燃機関の低負荷時に吸気系１９の負圧が高いときには、弁体３５の弁軸３５ｂの出口側流通路４２への挿入量を多くすることで弁軸３５ｂの外周および出口側流通路４２の内周間の第２オリフィス４８の絞り度を高めるようにして、ブローバイガスの流通量を制御するものであり、吸気系１９からクランクケース６側への流れは阻止する。
【００３１】
次にこの実施例の作用について説明すると、クランクケース６からシリンダブロック７を経て少なくとも一部がシリンダヘッド８に達する通路３３が、ブローバイガス通路３１の少なくとも一部を構成してクランクケース６、シリンダブロック７およびシリンダヘッド８に直接設けられ、流量制御弁３２が、通路３３の途中に介在するようにしてシリンダブロック７またはシリンダヘッド８に配設されるので、クランクケース６から吸気系１９までのブローバイガス通路３１の長さを短く設定することができ、ブローバイガス通路３１を流通するブローバイガスの温度低下を抑えて結露の発生を抑制することができる。特にブローバイガス通路３１を流通するブローバイガスが機関本体５で発生する熱を受熱し易くなるので、結露防止の効果をより一層高めることができる。
【００３２】
特に、この実施例では、流量制御弁３２が、その出口４２ａを吸気ポート１７に直接開口するようにしてシリンダヘッド８に配設されるので、クランクケース６およびシリンダブロック７に設けられるブローバイガス通路を、シリンダヘッド８に組付けられる流量制御弁３２に接続するだけで吸気ポート１７にブローバイガス通路３１が接続されることになり、組付け作業が容易となるだけでなく、コンパクトなレイアウトが可能となる。
【００３３】
さらに通路面積を拡大した気液分離室４４が、流量制御弁３２よりもクランクケース６側で通路の途中に介在するようにしてシリンダブロック７に形成されるので、シリンダブロック７からの熱を受熱する気液分離室４４内でブローバイガスからのオイルの分離を促進することができ、流量制御弁３２にブローバイガスが到達する前の気液分離が可能となる。また流量制御弁３２がシリンダヘッド８に配設されているので、シリンダブロック７に流量制御弁３２を配設するためのスペースを確保する必要がなく、気液分離室４４の容積を増大することができる。
【００３４】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】自動二輪車の側面図である。
【図２】内燃機関の要部縦断面図である。
【図３】図２の３矢示部拡大図である。
【符号の説明】
【００３６】
６・・・クランクケース
７・・・シリンダブロック
８・・・シリンダヘッド
１７・・・吸気ポート
１９・・・吸気系
３１・・・ブローバイガス通路
３２・・・流量制御弁
３３・・・通路
４２ａ・・・出口
４４・・・気液分離室
【図１】
2007315206.tif 000003
【図２】
2007315206.tif 000004
【図３】
2007315206.tif 000005