(57)【要約】【課題】構造工夫により、オイルなどの液体成分の戻し不能や濾過機能の低下といった、流入側圧力の高まりに起因した不都合が回避できるように、一層改善されたブローバイガス用フィルタを提供する。【解決手段】フィルタケース１５Ｂと濾材１５Ａとを有するブローバイガス用フィルタ１５において、フィルタケース１５Ｂにおける濾材１５Ａに対してブローバイガス流れ方向で下流側となる濾後部位ｒに、クランクケース４内に連通する戻し路１７が接続可能な戻し口１５ｃが設けられ、戻し口１５ｃから濾後部位ｒに向けての逆止作用を有する逆止弁２１が備えられ、フィルタケース１５Ｂにおける濾材１５Ａに対してブローバイガス流れ方向で上流側となる濾前部位ｆと、逆止弁２１の逆止作用方向の上流側と、を連通する短絡路２３を形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルタケースとこれに収容される濾材とを有して、クランクケース内のブローバイガスを吸気経路に戻すためのブローバイガス還元通路に設けられるブローバイガス用フィルタであって、
前記フィルタケースにおける前記濾材に対してブローバイガス流れ方向で下流側となる濾後部位に、前記クランクケース内に連通する戻し路が接続可能な戻し口が設けられるとともに、前記戻し口から前記濾後部位に向けての逆止作用を有する逆止弁が備えられ、
前記フィルタケースにおける前記濾材に対してブローバイガス流れ方向で上流側となる濾前部位と、前記逆止弁の逆止作用方向の上流側と、を連通する短絡路が形成されているブローバイガス用フィルタ。
【請求項２】
前記戻し口が前記フィルタケースのケース底に形成され、かつ、前記濾材が、その底部に前記逆止弁が装備される有底筒状のものに構成されており、
前記濾材が前記ケース底から上方に離れて配置されることにより、前記濾材の径外側となる前記濾前部位と、前記逆止弁の逆止作用方向の上流側と、を連通する前記短絡路が構成されている請求項１に記載のブローバイガス用フィルタ。
【請求項３】
前記逆止弁は、前記底部に形成されている通過孔を閉じるべく前記底部の底面に接して沿う閉じ姿勢と、前記底面から離れる開き姿勢とに揺動変位可能で、かつ、前記閉じ姿勢に弾性復帰する弁片部を有して構成されている請求項２に記載のブローバイガス用フィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディーゼルエンジンなどにおけるブローバイガス用フィルタに係り、詳しくは、フィルタケースとこれに収容される濾材とを有して、クランクケース内のブローバイガスを吸気経路に戻すためのブローバイガス還元通路に設けられるブローバイガス用フィルタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ブローバイガスは、内燃機関における燃焼室内の混合気や燃焼ガスが、ピストンとシリンダとの間隙（詳しくは、ピストンリングとシリンダとの間隙）からクランクケース内に漏れ出したものを指す。すなわち、未燃焼ガスや排ガス、及びこれらがオイルと混ざったオイルミストと呼ばれるものも含まれている。このブローバイガスが、クランクケース内に入ると、エンジンオイルの劣化や金属の腐食、さらには大気汚染の原因になる。
【０００３】
そこで、クランクケース内に溜まるブローバイガスを吸気経路に還流させて、新しい混合気と混ぜて燃焼させ、そのままの状態で大気放出しないようする機構が一般的に採用されており、それは公知のブローバイガス還元装置である。ブローバイガス還元装置には、ブローバイガス中のオイルや水分などの液体成分を捕捉し、捕捉された液体成分をクランクケース内に戻すためのフィルタが設けられている。
【０００４】
この種のブローバイガス還元装置やブローバイガス用フィルタは、例えば、特許文献１において開示されたものが知られている。特許文献１にて示されるものでは、クランクケース内に連通させたヘッドカバー室（１７ｃ）からブローバイガスを吸出し、２個のフィルタ（２１、２２）を通して液体成分が除かれたものを吸気系に還元させている。
【０００５】
そして、フィルタ（２１，２２）の濾過作用により分離・捕捉されたオイルや水分は、フィルタケース（１０）の底から逆止弁を上部に備えたドレン管路（２３）を通して、重力によってクランクケース（１６）内部に戻すように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２４７４４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、ブローバイガス用フィルタにおいては、濾材の目詰まりやエンジン起動などに起因して不都合の生じることがある。即ち、前記目詰まりやエンジン起動により、フィルタケース内における濾材に対するブローバイガスの流れ上流側となる濾前部位の圧力（流入側圧力）が高くなると、クランクケース内やドレン管路（２３）の圧も高くなり、場合によってはドレン管の上端部にある逆止弁が機能し難く又は機能不能になるとか、捕捉された液体成分をクランクケース内に戻せなくなるといった不都合である。
【０００８】
そうなると、オイルなどの液体成分がブローバイガス用フィルタ内に規定以上に溜ってしまったり、溜まり過ぎた液体成分に濾材が浸かって濾過機能に支障をきたすおそれもある。従って、ブローバイガス用フィルタには、流入側圧力が高くなっても、上述した不都合を招かないようにすべく、更なる改善の余地が残されていた。
【０００９】
本発明の目的は、構造工夫により、オイルなどの液体成分の戻し不能や濾過機能の低下といった、流入側圧力の高まりに起因した不都合が回避できるように、一層改善されたブローバイガス用フィルタを提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に係る発明は、フィルタケース１５Ｂとこれに収容される濾材１５Ａとを有して、クランクケース４内のブローバイガスを吸気経路ｋに戻すためのブローバイガス還元通路ｗに設けられるブローバイガス用フィルタにおいて、
前記フィルタケース１５Ｂにおける前記濾材１５Ａに対してブローバイガス流れ方向で下流側となる濾後部位ｒに、前記クランクケース４内に連通する戻し路１７が接続可能な戻し口１５ｃが設けられるとともに、前記戻し口１５ｃから前記濾後部位ｒに向けての逆止作用を有する逆止弁２１が備えられ、
前記フィルタケース１５Ｂにおける前記濾材１５Ａに対してブローバイガス流れ方向で上流側となる濾前部位ｆと、前記逆止弁２１の逆止作用方向の上流側と、を連通する短絡路２３が形成されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載のブローバイガス用フィルタにおいて、
前記戻し口１５ｃが前記フィルタケース１５Ｂのケース底１５ｓに形成され、かつ、前記濾材１５Ａが、その底部２２ｂに前記逆止弁２１が装備される有底筒状のものに構成されており、
前記濾材１５Ａが前記ケース底１５ｓから上方に離れて配置されることにより、前記濾材１５Ａの径外側となる前記濾前部位ｆと、前記逆止弁２１の逆止作用方向の上流側と、を連通する前記短絡路２３が構成されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載のブローバイガス用フィルタにおいて、
前記逆止弁２１は、前記底部２２ｂに形成されている通過孔２７を閉じるべく前記底部２２ｂの底面２８に接して沿う閉じ姿勢と、前記底面２８から離れる開き姿勢とに揺動変位可能で、かつ、前記閉じ姿勢に弾性復帰する弁片部２１ａを有して構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明によれば、濾材の目詰まりやエンジン起動などに因り、濾前部位の圧力（流入側圧力）が高くなっても、逆止弁の逆止作用方向の上流側と濾前部位とが短絡路で連通しているから、濾前部位の圧力が高くなってもブローバイガスの通路が確保できる。
もし、凍結などの逆止弁の動作不具合で、濾後部位に液体成分が溜まりすぎても、エンジン停止時に濾材を逆流して濾前部位から短絡路を通して戻し口に流れることが可能になる。
従って、液体成分が規定以上に溜って濾材が浸かり、濾過機能に支障をきたす不都合は回避されるようになるとともに、逆止弁が機能し難く又は機能不能になるとか、捕捉された液体成分をクランクケース内に戻せなくなることもない。
その結果、構造工夫により、オイルなどの液体成分の戻し不能や濾過機能の低下といった、流入側圧力の高まりに起因した不都合が回避できるように、一層改善されたブローバイガス用フィルタを提供することができる。
【００１４】
請求項２の発明によれば、短絡路は、底部に逆止弁を備える濾材をフィルタケースのケース底から上方に離して配置すること、即ち、濾材の配置高さを変える工夫のみにより形成されるので、例えば、ケースの一部を膨出させて溝状の短絡路を設ける、といった特殊な工夫が不要であり、フィルタケースを製作容易な形状とすることができる利点がある。
【００１５】
請求項３の発明によれば、逆止弁を、例えば、底部の底面に装備されるゴム片といった弁片部を有する構成が可能であり、濾材の底部に設けられる簡易構造の逆止弁にすることができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】ブローバイガス用フィルタの構造を示す断面図（実施形態１）
【図２】ブローバイガス還元装置を示す模式図
【図３】ディーゼルエンジンの正面図
【図４】図３のディーゼルエンジンの左側面図
【図５】図３のディーゼルエンジンの平面図
【図６】図３のディーゼルエンジンの右側面図
【図７】（ａ）比較例のブローバイガス用フィルタの下部を示す断面図、（ｂ）短絡路の別構造を示すブローバイガス用フィルタの要部断面図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、本発明によるブローバイガス用フィルタの実施の形態を、汎用ディーゼルエンジンのブローバイガス還元装置に適用した場合について、図面を参照しながら説明する。
【００１８】
〔実施形態１〕
農用トラクタなどに搭載される汎用ディーゼルエンジンが図３〜図６に示されている。このディーゼルエンジンは、シリンダブロック１の上部にシリンダヘッド２が組み付けられ、シリンダブロック１の下部にオイルパン３が組み付けられている。シリンダブロック１の下部にクランクケース４が形成され、上部にシリンダ（図示省略）とその周囲を囲むシリンダジャケット（図示省略）が形成され、シリンダブロック１の前部左サイドにはオイルフィルタ５が取り付けられている。
【００１９】
図３〜図６に示すように、エンジン前部（クランク軸心の一端側）にエンジンやラジエータ（図示省略）に対するエンジン冷却ファン６が配置され、エンジン後部（クランク軸心の他端側）にフライホイール（図示せず）を収容するフライホイールハウジング７が配置され、シリンダヘッド２の上側にシリンダヘッドカバー８が取り付けられている。シリンダヘッドカバー８には、ブローバイガス取出し部９やオイル注入キャップ１０が装備されている。また、シリンダヘッド２の横側には、排気マニホルド１１に連通されるターボ機構１２が装備されるとともに、エンジン後側にはＤＰＦ装置１３が配備されている。
【００２０】
シリンダヘッド２の横一側、即ちエンジンの左側には吸気マニホルド１４が配置されており、この吸気マニホルド１４には、ターボ機構１２からの加圧空気を供給する加圧路３２が連通されている。また、エンジンの左側には、後述するブローバイガス還元装置Ａのブローバイガス用フィルタ（以下、単にフィルタと略称する）１５が配備されている。
【００２１】
次に、ブローバイガス還元装置Ａについて説明する。このディーゼルエンジンに装備されるブローバイガス還元装置Ａは、図２に示されるように、基本的には、シリンダヘッドカバー８と吸気経路ｋとを結ぶブローバイガス還元通路ｗと、このブローバイガス還元通路ｗに設けられるにフィルタ１５と、フィルタ１５とシリンダブロック１とを結ぶ戻し路１７とを有して構成されている。
【００２２】
図１，図２に示すように、吸気経路ｋは、エアクリーナ１８とシリンダヘッド２とを結ぶ経路であって吸気マニホルド１４を含む経路である。ブローバイガス還元通路ｗは、シリンダヘッドカバー８とフィルタ１５の入口部１５ａとを連通させるガス往路１９と、フィルタ１５の出口部１５ｂと吸気経路ｋとを連通させるガス復路２０とを有して形成されている。戻し路１７は、フィルタ１５の戻し口１５ｃとクランクケース４（又はシリンダブロック１）と連通させる管路により形成されている。
【００２３】
図示は省略するが、クランクケース４内に生じたブローバイガスをシリンダヘッドカバー８内に導く導入路がシリンダブロック１内に形成されている。従って、エンジンからのブローバイガス取出し部９は、シリンダヘッドカバー８に形成されている。クランクケース４内に生成されたブローバイガスは、シリンダヘッドカバー８からガス往路１９を通ってフィルタ１５に入り、そこでオイルや水分でなる液体成分が取り除かれ、その液体成分が除去されたブローバイガスは、ガス復路２０を通って吸気経路ｋに戻され、再燃焼されるようになる。フィルタ１５で捕捉された液体成分、主にオイル（エンジンオイル）は、フィルタケース１５Ｂの底部に接続されている戻し路１７を通り、クランクケース４内に戻される。
【００２４】
次に、フィルタ１５について説明する。図１に示すように、フィルタ１５は、ブローバイガスから主に未燃焼ガス（水分も含まれる）でなる液体成分を除去するものであって、濾材１５Ａにより液体成分が取り除かれたものを出口部１５ｂから取り出し可能である。また、取り除かれた液体成分は濾後部位ｒに貯留され、重力により下方の戻し口１５ｃから下方排出（図１の破線矢印ロを参照）可能に構成されている。
【００２５】
図１に示すように、フィルタケース１５Ｂと、フィルタケース１５Ｂに収容される濾材１５Ａと、濾材１５Ａの底部に配備される逆止弁２１と、フィルタケース１５Ｂの上部に設けられるバランス弁１６などを有して構成され、クランクケース４内のブローバイガスを吸気経路ｋに戻すためのブローバイガス還元通路ｗに設けられている。
【００２６】
フィルタケース１５Ｂには、ブローバイガスをフィルタケース１５Ｂ内に取り込むための入口部１５ａ、液体成分が濾過されたブローバイガスを取り出すための出口部１５ｂ、濾材１５Ａにて捕捉された液体成分をクランクケース４内に戻すための戻し口１５ｃとが形成されている。フィルタケース１５Ｂは、下向きの戻し口１５ｃを有する下部ケース１５ｋと、横向きの入口部１５ａと横向きの出口部１５ｂとを備えて前記下部ケース１５ｋに螺装可能な上部ケース１５ｊとを有している。戻し口１５ｃは、下部ケース１５ｋのケース底１５ｓから円筒形状にて下方に突出する突出ケース部１５ｔからさらに下方突出する状態に形成されている。
【００２７】
濾材１５Ａは、多数の孔（符記省略）を有する内周筒２２ａ及びシャーレ（ペトリ皿）状で、かつ、内フランジを有するような形状の底板（底部の一例）２２ｂを備える有底筒状の濾過体２２と、上蓋２４を有してなり、径が横を向く縦向き姿勢でフィルタケース１５Ｂに収容されている。
つまり、入口部１５ａから入ってきたブローバイガスは、フィルタケース１５Ｂにおける濾材１５Ａの周囲空間である濾前部位ｆから濾材１５Ａを通って、濾材１５Ａの内部空間である濾後部位ｒに入り、上蓋２４に装備されている出口管部２５を通って出口部１５ｂに流れるように構成されている。
なお、円筒状で下向きの筒カバー１５ｒは、入口部１５ａから入ってきたブローバイガスを濾前部位ｆにて拡散させるための部材である。
【００２８】
図１に示されるように、逆止弁２１は、濾材１５Ａの底板２２ｂに装備されており、底板２２ｂに形成されている通過孔２７を閉じるべく濾材１５Ａの底面２８に密に接して沿う閉じ姿勢と、底面２８から離れる開き姿勢とに揺動変位可能であり、かつ、閉じ姿勢に弾性復帰する弁片部２１ａを有して構成されている。
【００２９】
底板２２ｂの中央にはバーリング孔２６と、その周囲で同心円状に並ぶ複数箇所の通過孔２７とが形成されるとともに、バーリング孔２６にはゴムなどの可撓性を有する材料製の弁体２１Ａが密内嵌されて構成されている。
弁体２１Ａは、バーリング孔２６に抜け止め状に密内嵌（又は圧入）される円筒部２１ｂと、底板２２ｂの底面２８に沿う円形の弁片部２１ａとを有しており、自然状態では弁片部２１ａの蓋作用により全ての通過孔２７は閉じられている。
【００３０】
濾材１５Ａがケース底１５ｓから上方に離れて配置されることにより、濾材１５Ａの径外側となる濾前部位ｆと、逆止弁２１の逆止作用方向（図１の矢印イ）の上流側と、を連通する短絡路２３が構成されている。逆止弁２１の逆止作用方向の上流側は、例えば、図１においては、突出ケース部１５ｔの内側部分２９であり、戻し口１５ｃに連通する部分である。また、短絡路２３は、例えば、図１に示すように、弁片部２１ａの外周部とケース底１５ｓとの間、即ち、円環状の間隙部分により形成されている。
【００３１】
つまり、濾材１５Ａの底板２２ｂに装備される逆止弁２１は、濾過体２２で捕捉された液体成分を濾後部位ｒから通過孔２７を通って下方への移動は許容し、弁片部２１ａの逆止作用方向の上流側から、具体的には突出ケース部１５ｔの内側部分２９から濾後部位ｒへ向かう矢印イ方向の移動は許容しない、という逆止作用を発揮する弁である。
【００３２】
濾材１５Ａで捕捉された液体成分（主にエンジンオイル）は濾後部位ｒに溜まって行き、有る程度溜まるとその重さにより、図１に噴出し図で示すように、逆止弁２１の弁片部２１ａが下方に揺動弾性変形し、通過孔２７を通って下方に排出される。逆止弁２１から下方排出された液体成分は、突出ケース部１５ｔの内側部分を経て戻し口１５ｃに達する。戻し口１５ｃからは、図２に示すように、戻し路１７を通ってクランクケース４内にオイルなどが還元される。
【００３３】
例えば、図７（ａ）に示す比較例のブローバイガス用フィルタ１５’は、図１に示すフィルタ１５とは、逆止弁２１部分の構成が異なる以外は同じであって、濾材１５Ａの底板２２ｂに跨る状態で突出ケース部１５ｔに逆止弁２１が収容されており、底板２２ｂに嵌装されるゴムなどの弾性材製キャップ３１により、逆止弁２１の逆止方向の上流側である戻し口１５ｃと濾前部位ｆとは寸断されるように構成されている。
【００３４】
そのため、捕捉された液体成分は、濾材１５Ａの底板２２ｂにその内外のフランジ３０の先端高さまで溜まるが、北国における冬季などでは、その溜まった液体成分が凍結し、かつ、成長し、濾後部位ｒから逆止弁２１への通路が閉塞してしまうおそれがあった。
【００３５】
図１，２に示す本発明によるブローバイガス還元装置Ａにおいては、もし、濾前部位ｆの圧力が濾後部位ｒより明確に高くなって、弁片部２１ａの動きが渋くなって逆止弁２１が開き難くなり、濾後部位ｒにオイルなどが溜まり過ぎても、エンジン停止時に濾後部位ｒから濾前部位ｆに液体成分が濾材１５Ａを逆流し、濾前部位ｆから短絡路２３を経て戻し路１７（戻し口１５ｃ）に流れることが可能になる。
【００３６】
従って、オイルなどが規定以上に溜り、溜まり過ぎたオイルなどに濾材１５Ａが浸かってフィルタ１５の濾過機能に支障をきたす不都合の生じることは回避されるようになる。勿論、逆止弁２１が機能し難く又は機能不能になるとか、捕捉されたオイルなどをクランクケース４内に戻せなくなるといった不都合も回避される。
つまり、濾後部位ｒから内側部分２９へ逆止弁２１を通って流れる経路に加え、濾前部位ｆから内側部分２９へ短絡路２３を通って流れる経路が加わった２経路となっている。
【００３７】
前述したように、液体成分の濾後部位ｒから戻し口１５ｃへの通路が逆止弁２１部分のみである比較例のフィルタ１５’〔図７（ａ）参照〕では、冬季などにおいて、濾後部位ｒに溜まった若干量の液体成分が凍って成長して行き、戻し口１５ｃへの前記通路が閉塞してしまう不都合が考えられる。
これに対して、濾前部位ｆと逆止弁２１の逆止作用上流側とが短絡路２３で連通している本発明のフィルタ１５では、凍結に起因する不都合が、構造上で生じない又は生じ難い。加えて、クランクケース４内の脈動が短絡路２３を介して濾前部位ｆにも濾後部位ｒにも伝わるから、その脈動による振動によって凍結自体や凍結の成長が起き難くなり、この点からも戻し路１７の閉塞がまず生じないという利点もある。
【００３８】
〔別実施形態〕
例えば、図７（ａ）に示す比較例構造のフィルタ１５’においては、図７（ｂ）に示すように、突出ケース部１５ｔの内側部分２９（逆止弁２１の逆止作用方向の上流側）と、ケース底１５ｓ上側の濾前部位ｆとを連通するバイパス状の短絡路２３を設ける、という構成でも良い。
【００３９】
逆止弁２１の構造は、図１に示されるもの以外の構造でも良い。短絡路２３は、環状のものやバイパス状のもの以外のものでも良い。
【符号の説明】
【００４０】
４          クランクケース
１５Ａ      濾材
１５Ｂ      フィルタケース
１５ｃ      戻し口
１５ｓ      ケース底
１７        戻し路
２１        逆止弁
２１ａ      弁片部
２２ｂ      底部
２３        短絡路
２７        通過孔
２８        底面
ｆ          濾前部位
ｋ          吸気経路
ｒ          濾後部位
【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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