(57)【要約】【課題】ミストセパレータを設けることなく、ブローバイガスを混合気として吸気還元することができるように、ブリーザ室においてブローバイガスに含まれるオイルミストを分離するエンジンを提供する。【解決手段】クランクケース内に発生するブローバイガスがブリーザ室を介して吸気還元されるエンジンであって、前記ブリーザ室は、その底面、及び、上面から、互い違いに仕切り板が立設されることで蛇行状の流路が形成されるとともに、前記ブリーザ室の底面から設けられる前記仕切り板の先端が前記流路の下流側に向かって湾曲される。【選択図】図４
2016003620.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランクケース内に発生するブローバイガスがブリーザ室を介して吸気還元されるエンジンであって、
前記ブリーザ室は、その底面、及び、上面から、互い違いに仕切り板が立設されることで蛇行状の流路が形成されるとともに、
前記ブリーザ室の底面から設けられる前記仕切り板の先端が前記流路の下流側に向かって湾曲されることを特徴とするエンジン。
【請求項２】
前記流路における前記ブローバイガスの流れ方向が変わる転換部の流路断面積が、前記転換部の上流側に位置する流路の断面積よりも小さくなるように構成される請求項１に記載のエンジン。
【請求項３】
前記ブリーザ室の底面から立設される前記仕切り板の上流側面に、前記ブローバイガスの流れ方向に沿って前記流路を分割する分割板が立設される請求項１または２に記載のエンジン。
【請求項４】
前記ブリーザ室の上面から立設される前記仕切り板の上流側面は、前記仕切り板に付着するオイルを受け取る受け部を備え、
該受け部に、受け取ったオイルを前記ブリーザ室の底面に設けられる戻し孔に誘導する誘導板が設けられる請求項１から３の何れか一項に記載のエンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、クランクケース内に発生するブローバイガスは、シリンダヘッドの上方を覆うシリンダヘッドカバー内に設けられるブリーザ室を経由してエンジンの外方に設けられるミストセパレータにおいてブローバイガスに含まれるオイルミストを除去した後、吸気還元される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−７９６２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ミストセパレータがエンジンの外方に設けられることで、搭載性が悪化していた。
そこで、本発明は、ミストセパレータを設けることなく、ブローバイガスを混合気として吸気還元することができるように、ブリーザ室においてブローバイガスに含まれるオイルミストを分離するエンジンを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、クランクケース内に発生するブローバイガスがブリーザ室を介して吸気還元されるエンジンであって、前記ブリーザ室は、その底面、及び、上面から、互い違いに仕切り板が立設されることで蛇行状の流路が形成されるとともに、前記ブリーザ室の底面から設けられる前記仕切り板の先端が前記流路の下流側に向かって湾曲される。
【０００６】
前記流路における前記ブローバイガスの流れ方向が変わる転換部の流路断面積が、前記転換部の上流側に位置する流路の断面積よりも小さくなるように構成される。
【０００７】
前記ブリーザ室の底面から立設される前記仕切り板の上流側面に、前記ブローバイガスの流れ方向に沿って前記流路を分割する分割板が立設される。
【０００８】
前記ブリーザ室の上面から立設される前記仕切り板の上流側面は、前記仕切り板に付着するオイルを受け取る受け部を備え、該受け部に、受け取ったオイルを前記ブリーザ室の底面に設けられる戻し孔に誘導する誘導板が設けられる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ミストセパレータが不要となることで、エンジンのコンパクト化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】エンジンの斜視図である。
【図２】ヘッドカバーの部分断面図である。
【図３】ブリーザ室の内部を示す部分断面図である。
【図４】ブリーザ室の内部を示す部分断面図である。
【図５】ブリーザ室の底面から立設される仕切り板を挟んで流れるオイルミストの流れ方向を示す図である。
【図６】ブリーザ室の第一経路における断面図である。
【図７】ブリーザ室の第一経路の別実施形態を示す図である。
【図８】ブリーザ室の第一経路の別実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１から図３を用いて、本発明に係るエンジン１について説明する。
エンジン１は、本体の上部をシリンダブロック１１、下部をクランクケース１２としている。
シリンダブロック１１の上部はシリンダヘッド１３により覆われる。シリンダヘッド１３の上方は、その内部を保護するとともに、潤滑油の流出を防ぐヘッドカバー２１により覆われる。ヘッドカバー２１には、底板および側板によって区切られることで、ブリーザ室２２と弁腕室２３とが構成される。
【００１２】
ブリーザ室２２は、クランクケース１２及び弁腕室２３の圧力が大きくまたは小さくならないように、機外の大気中と連通させるものであり、本実施形態では、ブローバイガスを機外に排出しないようにジョイント３３を介して吸気マニホールド３４と連通されている。
【００１３】
ブローバイガスとは、ピストン（図示しない）、シリンダ（図示しない）、シリンダヘッド１３で構成される燃焼室（図示しない）からクランクケース１２側に吹き抜けた混合気を指す。ブローバイガスはクランクケース１２内の潤滑油をオイルミストとして含んでいる。ブローバイガスは、シリンダブロック１１を介してシリンダヘッド１３に上昇する。そして、シリンダヘッド１３からヘッドカバー２１に上昇し、弁腕室２３を介してブリーザ室２２に流れ込む。
【００１４】
ブリーザ室２２においてブローバイガスに含まれるオイルミストを分離して、ブローバイガスを未燃焼の混合気として吸気マニホールド３４に吸気還元させて、燃焼室において燃焼させる。
【００１５】
図２に示すように、ブリーザ室２２は、ヘッドカバー２１内を上下に区画する邪魔板３１及び前後に区画する隔壁３２によって、ヘッドカバー２１内に略直方体形状の空間として構成される。具体的には、ブリーザ室２１の上面における前後方向中途部から下方に向けて設けられる隔壁３２と、隔壁３２の下端とヘッドカバー２１の後面をつなぐように設けられる邪魔板３１とによってヘッドカバー２１内の後部上方にブリーザ室２１が形成される。
本実施形態では、隔壁３２は、ヘッドカバー２１と一体的に形成される。
図３および図４に示すように、ブリーザ室２２の底面を形成する邪魔板３１の左側端部には、弁腕室２３と連通する開口部３１ａが設けられており、ブローバイガスは開口部３１ａを介してブリーザ室２２へ流れ込む。
ブリーザ室２２内に流れ込むブローバイガスは、ブリーザ室２２の右側端部に設けられるジョイント３３を介して吸気マニホールド３４に吸気還元される。
【００１６】
図３および図４に示すように、ブリーザ室２２は、その底面及び上面から、互い違いに仕切り板４１ａ及び仕切り板４１ｂが立設されることで蛇行状の流路が形成される。
ブリーザ室２２の底面から上方に向けて配置される仕切り板４１ａ、及び、ブリーザ室２２の上面から下方に向けて配置される仕切り板４１ｂが互い違いに配置されることで、蛇行状の流路が形成される。
【００１７】
まず、ブリーザ室２２における開口部３１ａ側の底面から上方に向けて仕切り板４１ａが配置されることで、開口部３１ａから上方に向けてブローバイガスが流れる経路（第一経路５１）が形成される。
次に、仕切り板４１ａの右側に、ブリーザ室２２の上面から下方に向けて仕切り板４１ｂが配置されることで、仕切り板４１ａを挟んで下方に向けてブローバイガスが流れる経路（第二経路５２）が形成される。
つまり、仕切り板４１ａ及び仕切り板４１ｂが順に配置されることで、第一経路５１の終端と第二経路５２の始端をつなぐ転換部５３ａを介してブローバイガスは、上方から下方に向けて流れ方向を転換する。
そして、仕切り板４１ｂの右側に、ブリーザ室２２の底面から上方に向けて仕切り板４１ａが配置されることで、仕切り板４１ｂを挟んでブローバイガスが上方に向けて流れる経路（第一経路５１）が形成される。
つまり、仕切り板４１ｂ及び仕切り板４１ａが順に配置されることで、第二経路５２の終端と第一経路５１の始端をつなぐ転換部５３ｂを介してブローバイガスは、下方から上方に向けて流れ方向を転換する。
【００１８】
このように、ブリーザ室２２の開口部３１ａからジョイント３３に向けて、仕切り板４１ａ、及び、仕切り板４１ｂを交互に並べることで、ブローバイガスが第一経路５１および第二経路５２を交互に流れる経路が形成される。
本実施形態では、仕切り板４１ａ及び仕切り板４１ｂが交互に二つずつ並べて配置されることで、ブリーザ室２２が構成される。
【００１９】
本実施形態では、仕切り板４１ａと仕切り板４１ｂとが、一体として成形される。一枚の略矩形状のプレートを、その長手方向の一端部と他端部が向かい合うように、二回折り曲げることで略コの字形状を有するとともに、長手方向の一端部が仕切り板４１ａとして、長手方向の他端部が仕切り板４１ｂとして構成される。仕切り板４１ａ及び仕切り板４１ｂを繋ぐ長手方向中央部は、ブリーザ室２２の底面（邪魔板３１）に固定される。仕切り板４１ｂの上端は、ブリーザ室２２の上面に固定される。仕切り板４１ａは、その先端（ブリーザ室２２の上面側）上方をブローバイガスが流れるように、所定の高さに設定される。仕切り板４１ｂは、ブリーザ室２２の底面から上面の長さを高さとして、その下部には、ブローバイガスが流れるように、流通孔４２が設けられる。
なお、仕切り板４１ａ及び仕切り板４１ｂはそれぞれ個別に形成してもよい。
【００２０】
蛇行状の経路とは、第一経路５１から第二経路５２へ転換部５３ａを介して少なくとも一回方向転換される経路のことを指す。
つまり、開口部３１ａ側から仕切り板４１ａ及び仕切り板４１ｂが順に並べて配置されることで、蛇行状の経路となる。
【００２１】
図３、図４、及び図５に示すように、仕切り板４１ａは、先端（ブリーザ室２２の上面側の一端）が流路の下流側にむかって湾曲される。
図５に示すように、ブローバイガスは、転換部５３ａにおいて、仕切り板４１ａの湾曲部に沿ってながれることで、流速を落とすことなく滑らかに下流側へ誘導される。また、ブローバイガスの流れが乱れないので、ブローバイガスの流速をあげることができる。ブローバイガスの流速があがることで、転換部５３ａを通過する際に発生するオイルミストの遠心力が増大する。増大された遠心力によって、オイルミストが転換部５３ａにおける外方側に移動されて、仕切り板４１ｂの上流側上面に衝突することで、より多くのオイルミストが液化されて仕切り板４１ｂにオイルとして付着する。
このように、仕切り板４１ａの先端に湾曲部を設けることで、ブローバイガスに含まれるより多くのオイルミストを分離することができる。
【００２２】
以上のように、エンジン１は、ブリーザ室２２にてブローバイガスに含まれるより多くのオイルミストを分離することで、ブローバイガスを混合気として吸気還元することができる。そのため、エンジン１の外方にミストセパレータを搭載する必要がなく、搭載性が向上する。
なお、以上の構成は、仕切り板４１ｂに適用することもできる。
【００２３】
図３及び図４に示すように、開口部３１ａから流れ込むブローバイガスが転換部５３ａの下流側に滑らかに流れるように、転換部５３ａにおける上流側流路を形成するブリーザ室２２の内壁は、内壁側面（左面）から内壁上面にかけて、湾曲状に形成される。
転換部５３ａにおける上流側流路が湾曲状に形成されることによって、流速を落とすことなくブローバイガスを転換部５３ａの下流側流路に向けて滑らかに誘導できる。そのため、下流側流路においてより多くのオイルミストをブローバイガスから遠心力によって分離させて仕切り板４１ｂの上流側面に衝突させることができる。
【００２４】
なお、本実施形態では、開口部３１ａの上方に設けられる転換部５３ａの上流側流路が湾曲状に形成されているが、同様に、ジョイント３３側に設けられる転換部５３ａの流路を構成する仕切り板４１ｂを湾曲状に形成することで、ジョイント側３３に設けられる転換部５３ａの上流側流路を湾曲状に形成することができる。
【００２５】
図６に示すように、ブローバイガスの流れ方向が上方から下方へ転換する転換部５３ａの流路断面積は、転換部５３ａの上流側に位置する流路の断面積よりも小さくなるように構成される。
転換部５３ａの上流側に位置する流路とは、仕切り板４１ａを挟んで上流側に位置する第一経路５１を指す。
【００２６】
ブローバイガスの流れ方向が上方から下方へ転換する転換部５３ａの流路断面積とは、転換部５３ａにおけるブローバイガスの流れ方向に対する略垂直面の面積を指す。転換部５３ａの上流側に位置する第一経路５１の断面積とは、転換部５３ａを構成する仕切り板４１ａを挟んで上流側に位置する第一経路５１におけるブローバイガスの流れ方向に対する略垂直面の面積を指す。
【００２７】
本実施形態では、ブリーザ室２２の前面（隔壁３２）の上部に、後方に向かって傾斜する傾斜面６１ａが設けられる。同様に、ブリーザ室２２の後面（隔壁３２と対向する面）の上部に、前方に向かって傾斜する傾斜面６１ｂが設けられる。
つまり、転換部５３ａを形成する隔壁３２と隔壁３２と対向する面を互いにブリーザ室２２の前後方向における中央に向けて傾斜させることで、転換部５３ａにおける流路断面積を小さくしている。
【００２８】
流路断面積を小さくすることによって、転換部５３ａに流れ込むブローバイガスが傾斜面６１ａ・６１ｂに衝突して、オイルミストの液化を促すとともに、転換部５３ａにおける流路の上面にオイルミストが集まり、オイルミストの塊が大きくなりやすい。
また、第一経路５１から転換部５３ａにかけて流路断面積を狭くすることで、ブローバイガスの流速を速めることができる。
【００２９】
転換部５３ａにおいて、流速が上がることで増大する遠心力によって、より多くのオイルミストをブローバイガスから遠心分離することができる。
また、塊が大きくなったオイルミストは遠心力の影響を受け、液化が促進されやすいため、転換部５３ａにおいてより多くのオイルミストがブローバイガスから分離されて仕切り板４１ｂに衝突し、オイルとして付着する。
【００３０】
このように、ブローバイガスの流れ方向がかわる転換部５３ａの断面積を前記転換部５３ａの上流側に位置する流路の断面積よりも小さくすることで、より多くのブローバイガスに含まれるオイルミストを分離することができる。
【００３１】
以上のように、エンジン１は、ブリーザ室２２にてブローバイガスに含まれるより多くのオイルミストを分離することで、ブローバイガスを混合気として吸気還元することができる。そのため、エンジン１の外方にミストセパレータを搭載する必要がなく、搭載性が向上する。
なお、以上の構成を、ブローバイガスの流れ方向が下方から上方へ転換する転換部５３ｂに適用することもできる。
【００３２】
図３および図４に示すように、ブリーザ室２２の上面から配置される仕切り板４１ｂは、その上部に付着したオイルを受け取る受け部７１を備える。
受け部７１は、前記仕切り板４１ｂの上流側面の中途部から湾曲しながら上方に延出される形状を有する。受け部７１における仕切り板４１ｂの接続部の一端には、受け取ったオイルをブリーザ室２２の邪魔板３１に設けられる戻し孔７２に誘導する誘導板７３が設けられる。
仕切り板４１ｂの上流側面とは、仕切り板４１ｂにおける第一経路５１を構成する面を指す。
【００３３】
戻し孔７２は、ブリーザ室２２の底面を形成する邪魔板３１に設けられ、ブリーザ室２２と弁腕室２３とを連通している。
誘導板７３は、上面断面が真円の四分の一程度になるように略矩形状のプレートを曲面状に湾曲させた形状を有する。誘導板７３の一端は、受け部７１に固定されるとともに、他端は、邪魔板３１に固定される。
なお、受け部７１は受け取ったオイルを誘導板７３側に流れるように、受け部７１における仕切り板４１ｂの接続部を僅かに傾斜させて設けることが好ましい。
【００３４】
転換部５３ａにおいて、仕切り板４１ｂの上部に付着したオイルを受け部７１が受け取り、該オイルが誘導板７３を介して戻し孔７２に誘導される。オイルは、戻し孔７２を通じて弁腕室２３に誘導される。弁腕室２３に誘導されたオイルは、クランクケース１２等で潤滑油として再利用される。
以上のように、ブリーザ室２２において捕獲されるオイルミストの回収効率があがることにより、潤滑油の消費を抑えることができる。
【００３５】
図７に示すように、ブリーザ室２２の底面から設けられる仕切り板４１ａの上流側面に、上方向に流れる流路（第一経路５１）を分割する分割板８１が複数個並べて立設される。
【００３６】
図７（ａ）に示すように、第一経路５１におけるブローバイガスの流路を三つに分割できるように、仕切り板４１ａに略矩形状のプレートである分割板８１が二つ並べて配置される。
【００３７】
第一経路５１の流路を三分割することで、ブローバイガスの流れ方向の乱れを整えることができる。ブローバイガスの方向性が定まることで、転換部５３ａにおいてブローバイガスに含まれるオイルミスト同士をぶつけて塊を大きくして液化を促進することができる。
【００３８】
図７（ｂ）に示すように、第一経路５１におけるブローバイガスの流路を多数に分割できるように、仕切り板４１ａに分割板８１を複数個並べて配置される。
第一経路５１の流路を多数に分割することで更にブローバイガスの方向性が定まり、転換部５３ａにおいてブローバイガスに含まれるオイルミスト同士をぶつけて塊を大きくして液化を促進することができる。
また、分割板８１が設けられる第一経路５１をブローバイガスが流れるときに、ブローバイガスに含まれるオイルミスト同士が衝突することで、液化の促進につながるとともに、オイルミストの塊が大きくなりやすい。そのため、転換部５３ａにおいて、より多くのブローバイガスに含まれるオイルミストを分離することができる。
【００３９】
図８に示すように、第一経路５１におけるブローバイガスの流路を分割するとともに、流路を狭めるように、二つの分割板８１の同一端を繋いだ略コの字型プレート８２を該同一端がブリーザ室２２の底面側に配置されるように、仕切り板４１ａの中央部に設けられる。
【００４０】
略コの字状のプレート８２を配置することで、ブローバイガスの流路を二つに分割している。二つの分割板８１を繋いでいる同一端をブリーザ室２２の底面側に配置することで、第一経路５１における流路を狭めている。流路を狭めることで、流速を速めてオイルミストが傾斜面６１ａ・６１ｂ及び仕切り板４１ｂに衝突する勢いを上げることができる。そのため、転換部５３ａにおいて、より多くのブローバイガスに含まれるオイルミストを分離することができる。
【符号の説明】
【００４１】
１：エンジン、１３：シリンダヘッド、２１：ヘッドカバー、２２：ブリーザ室、２３：弁腕室、３１：邪魔板、３１ａ：開口部、３３：ジョイント、３４：吸気マニホールド、４１ａ：仕切り板、４１ｂ：仕切り板、５１：第一経路、５２：第二経路、５３ａ：転換部、５３ｂ：転換部、６１ａ：傾斜面、６１ｂ：傾斜面、７１：受け部、７２：戻し孔、７３：誘導板、８１：分割板、８２：略コの字型プレート
【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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【図７】
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【図８】
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