(57)【要約】【課題】コンパクトでかつ簡単な気液分離構造を採りながら、ブローバイガス中に含まれるオイルミストを除去可能なエンジンのブローバイガス用気液分離装置を提供する。【解決手段】動弁室を形成するヘッドカバー８に設けられた気液分離室６１と、気液分離室６１内でブローバイガスの流れる方向を変える仕切壁と、気液分離室６１から吸気側動弁室３７内に延びるブローバイガス吸入通路８４とを備える。ブローバイガス吸入通路８４の上流端は、動弁室（吸気側動弁室３７）の底壁２８の近傍に開口している。【選択図】  図４
2017219014.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダヘッドと協働して動弁室を形成するヘッドカバーに設けられ、ブローバイガス入口とブローバイガス出口とを有する気液分離室と、
前記気液分離室の内部に設けられ、前記ブローバイガス入口と前記ブローバイガス出口との間でブローバイガスの流れる方向を変える仕切壁と、
前記ブローバイガス入口に接続され、前記気液分離室から前記動弁室内に延びるブローバイガス吸入通路とを備え、
前記ブローバイガス吸入通路の上流端は、前記動弁室の底壁の近傍に開口していることを特徴とするエンジンのブローバイガス用気液分離装置。
【請求項２】
請求項１記載のエンジンのブローバイガス用気液分離装置において、
前記ブローバイガス吸入通路の上流端は、前記底壁の近傍に前記底壁を指向して開口していることを特徴とするエンジンのブローバイガス用気液分離装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載のエンジンのブローバイガス用気液分離装置において、
前記シリンダヘッドは、クランク室と前記動弁室とを連通する連通路が開口するものであり、
前記ブローバイガス吸入通路の上流端は、前記連通路の開口とはクランク軸の軸線方向に離間した位置に設けられていることを特徴とするエンジンのブローバイガス用気液分離装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のうちいずれか一つに記載のエンジンのブローバイガス用気液分離装置において、
前記ブローバイガス吸入通路は、前記動弁室におけるカム軸の軸線方向の端部であって、前記カム軸の軸線方向から見て前記カム軸と重なる位置に設けられていることを特徴とするエンジンのブローバイガス用気液分離装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のうちいずれか一つに記載のエンジンのブローバイガス用気液分離装置において、
前記シリンダヘッドにおけるクランク軸の軸線方向の一端部は、クランク軸の回転をカム軸に伝達する伝動部材が収容された伝動室に接続され、
前記動弁室におけるクランク軸の軸線方向の一端部は、前記伝動室を介してクランク室に連通され、
前記ヘッドカバーは、新気入口と新気出口とを有する新気室を有し、
前記新気入口は、エアクリーナの下流側の吸気通路に接続され、
前記新気出口は、前記動弁室内における前記伝動室に近接する部位に設けられ、
前記ブローバイガス吸入通路の上流端は、前記動弁室における前記伝動室とは反対側の端部に設けられていることを特徴とするエンジンのブローバイガス用気液分離装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のうちいずれか一つに記載のエンジンのブローバイガス用気液分離装置において、
前記気液分離室は、
前記底壁に向けて開口する箱状に形成され、前記ヘッドカバーに一体に形成された本体部と、
前記本体部の開口部分を閉塞する形状に形成され、前記ヘッドカバーに取付けられた蓋体部とを備え、
前記ブローバイガス吸入通路は、前記蓋体部に形成されたダクトによって構成されていることを特徴とするエンジンのブローバイガス用気液分離装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のうちいずれか一つに記載のエンジンのブローバイガス用気液分離装置において、
前記ブローバイガス吸入通路の上流端が開口する前記底壁の近傍は、クランク軸の軸線方向から見て、カム軸と前記底壁との間であることを特徴とするエンジンのブローバイガス用気液分離装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
従来、自動車用エンジンのブローバイガス用気液分離装置としては、例えば特許文献１に記載されているように、ヘッドカバーに設けられたものがある。特許文献１に開示されたエンジンは、自動車のエンジンルームに搭載されるもので、シリンダヘッドがシリンダブロックの上に位置する状態で車体に搭載されている。
【０００２】
このエンジンのシリンダヘッドは、吸気弁および排気弁と、吸気カム軸および排気カム軸などを有する動弁装置を備えている。この動弁装置は、シリンダヘッドとヘッドカバーとの間に形成された動弁室に収容されている。吸気弁と排気弁は、動弁室の底を貫通している。
【０００３】
ヘッドカバーにおける動弁室の底と対向する部分であって、吸気カム軸と対応する部分には、ブローバイガス用気液分離装置が設けられている。このブローバイガス用気液分離装置は、動弁室とは仕切られてカム軸と平行に延びる気液分離室と、この気液分離室内に蛇行した形状のブローバイガス通路を形成するための複数の仕切壁とを備えている。気液分離室のブローバイガス入口は、動弁室の上部に開口している。一方、気液分離室のブローバイガス出口は、パイプによって吸気通路に接続されている。
【０００４】
気液分離室のブローバイガス入口は、動弁室の上部にシリンダヘッド側に向けて開口している。このため、吸気通路の負圧（以下、吸気負圧と呼ぶ）がパイプを介して気液分離室内のブローバイガス通路に伝播されることにより、動弁室内のブローバイガスがブローバイガス入口から気液分離室内に吸い込まれる。
吸気負圧は、気液分離室から動弁室を介してシリンダブロック側のクランク室にも伝播される。このため、クランク室内のブローバイガスと、このブローバイガス中に混入しているミスト状のオイルの粒子（以下、オイルミストと呼ぶ）とが吸気負圧によってシリンダブロック側から動弁室内に吸い出されることになる。このブローバイガスとオイルミストは、動弁室内に吸い出される勢いでそのまま動弁室上部方向へ上昇し、気液分離室のブローバイガス入口付近に滞留する傾向がある。
【０００５】
一方、動弁室内では、カム軸が高速で回転し、そこから新たにオイルミストが遠心力で飛散される。飛散されたオイルミストの一部は、動弁室上部のブローバイガス入口付近に飛散され、シリンダブロック側から吸い出されたブローバイガスおよびオイルミストとともにブローバイガス入口を通って気液分離室内に吸い込まれる。
【０００６】
気液分離室に吸い込まれたブローバイガスは、蛇行した形状のブローバイガス通路を流れる。このとき、ブローバイガスに含まれるオイルミストがブローバイガス通路の壁面や仕切壁に付着して捕捉される。このオイルは、気液分離室の底に形成されたオイル戻し口から動弁室に流下される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第２６４７９５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に示すエンジンのブローバイガス用気液分離装置では、気液分離室内に吸い込まれるブローバイガス中に含まれるオイルミストの量が多い。このようにオイルミストの量が多くなる理由は、シリンダヘッド側から動弁室に吸い出されたオイルミストが動弁室内の上部に滞留し易いことと、カム軸の回転に伴って飛散したオイルミストもブローバイガス入口に吸い込まれるからであると考えられる。
この結果、特許文献１に示すエンジンのブローバイガス用気液分離装置では、気液分離室に吸引される多量のオイルミストを除去するために大きな容積の気液分離室を形成してブローバイガス通路を長くしたり、複雑な気液分離構造を採るなど、気液分離室の大型化が必要になる。
【０００９】
しかし、自動車のエンジンルームに搭載されるエンジンにおいては、ヘッドカバーの高さがエンジンフードによって制約を受けるために、気液分離室を大きく形成するにも限界がある。また、複雑な気液分離構造は、部品数が多くなるとともに組立工数が多くなるから、製造コストが高くなってしまう。
【００１０】
本発明はこのような問題を解消するためになされたもので、コンパクトでかつ簡単な気液分離構造を採りながら、ブローバイガス中に含まれるオイルミストを除去可能なエンジンのブローバイガス用気液分離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】
【００１１】
この目的を達成するために、本発明に係るエンジンのブローバイガス用気液分離装置は、シリンダヘッドと協働して動弁室を形成するヘッドカバーに設けられ、ブローバイガス入口とブローバイガス出口とを有する気液分離室と、前記気液分離室の内部に設けられ、前記ブローバイガス入口と前記ブローバイガス出口との間でブローバイガスの流れる方向を変える仕切壁と、前記ブローバイガス入口に接続され、前記気液分離室から前記動弁室内に延びるブローバイガス吸入通路とを備え、前記ブローバイガス吸入通路の上流端は、前記動弁室の底壁の近傍に開口しているものである。
【００１２】
本発明は、前記エンジンのブローバイガス用気液分離装置において、前記ブローバイガス吸入通路の上流端は、前記底壁の近傍に前記底壁を指向して開口していてもよい。
【００１３】
本発明は、前記ブローバイガス用気液分離装置において、前記シリンダヘッドは、クランク室と前記動弁室とを連通する連通路が開口するものであり、前記ブローバイガス吸入通路の上流端は、前記連通路の開口とはクランク軸の軸線方向に離間した位置に設けられていてもよい。
本発明は、前記エンジンのブローバイガス用気液分離装置において、前記ブローバイガス吸入通路は、前記動弁室におけるカム軸の軸線方向の端部であって、前記カム軸の軸線方向から見て前記カム軸と重なる位置に設けられていてもよい。
【００１４】
本発明は、前記エンジンのブローバイガス用気液分離装置において、前記シリンダヘッドにおけるクランク軸の軸線方向の一端部は、クランク軸の回転をカム軸に伝達する伝動部材が収容された伝動室に接続され、前記動弁室におけるクランク軸の軸線方向の一端部は、前記伝動室を介してクランク室に連通され、前記ヘッドカバーは、新気入口と新気出口とを有する新気室を有し、前記新気入口は、エアクリーナの下流側の吸気通路に接続され、前記新気出口は、前記動弁室内における前記伝動室に近接する部位に設けられ、前記ブローバイガス吸入通路の上流端は、前記動弁室における前記伝動室とは反対側の端部に設けられていてもよい。
【００１５】
本発明は、前記エンジンのブローバイガス用気液分離装置において、前記気液分離室は、前記底壁に向けて開口する箱状に形成され、前記ヘッドカバーに一体に形成された本体部と、前記本体部の開口部分を閉塞する形状に形成され、前記ヘッドカバーに取付けられた蓋体部とを備え、前記ブローバイガス吸入通路は、前記蓋体部に形成されたダクトによって構成されていてもよい。
【００１６】
本発明は、前記エンジンのブローバイガス用気液分離装置において、前記ブローバイガス吸入通路の上流端が開口する前記底壁の近傍は、クランク軸の軸線方向から見て、カム軸と前記底壁との間であってもよい。
【発明の効果】
【００１７】
発明者は、気液分離装置に吸い込まれるブローバイガス中のオイルミストの量が少なければ、気液分離室のコンパクト化が可能であると考えた。また、実験の結果、動弁室内に飛散するオイルミストの量も、場所によって多少があることが判明した。そこでさらに実験を重ねた結果、動弁室の底壁の近傍が、オイルミストの飛散量が少ないことを突き止め、本発明を着想するに至ったものである。
【００１８】
本発明によれば、ブローバイガス吸入通路が動弁室内に延び、その上流端が動弁室の底壁の近傍に開口しているので、オイルミストの少ないブローバイガスを気液分離室に導入できる。気液分離室に吸い込まれるオイルミストの量が少なくなれば、気液分離室を小型化できるともに、構造を簡略化することができる。
動弁室の底壁の近傍でオイルミストの飛散量が少なくなる理由は、明確になってはいない。しかし、以下のような推測も可能である。
【００１９】
吸気負圧によって、シリンダブロック側から動弁室内に吸い出されたブローバイガスと、それに混入するオイルミストは、その勢いで、そのままシリンダブロックとは反対側へ進む。そして、このブローバイガスとオイルミストは、気液分離室の底やヘッドカバーなどからなる動弁室上部の壁に当たって動弁室の底に向けて折り返されるようになる。この際、ガスより質量の大きなオイルミストは、動弁室上部に残されて滞留し、あるいは、衝突した壁に捕捉される。このため折り返されるガス中に混入するオイルミストの量は減少する。動弁室上部で折り返されて動弁室の底に向けて流れるガスとオイルミストは、動弁室の底壁に衝突し、ここでもオイルミストが捕捉される。この結果、底壁近傍のオイルミストの飛散量が少なくなる。
【００２０】
なお、動弁室内ではカム軸が高速で回転し、そこから新たにオイルミストが遠心力で飛散される。このオイルミストは、たとえ動弁室の底壁方向に飛散したとしても、そのままブローバイガス吸入通路の中に飛び込むことはない。
したがって、本発明によれば、コンパクトでかつ簡単な気液分離構造を採りながら、ブローバイガス中に含まれるオイルミストを除去可能なエンジンのブローバイガス用気液分離装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係るエンジンのブローバイガス用気液分離装置を有するエンジンの正面図である。図１は、シリンダヘッド部分を破断するとともに、伝動装置用ケースを省略した状態で描いてある。
【図２】エンジンの側面図である。
【図３】シリンダヘッドの平面図である。図３はシリンダヘッドの両端部のみを描いてある。
【図４】クランク軸の軸線方向から見た気液分離装置の断面図である。図４の破断位置は、図３においてIV-IV線で示す位置である。
【図５】図２における要部のV-V線断面図である。
【図６】図２における気液分離装置のVI-VI線断面図である。
【図７】気液分離装置の縦断面図である。図７の破断位置は、図６においてVII-VII線で示す位置である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明に係るエンジンのブローバイガス用気液分離装置の一実施の形態を図１〜図７によって詳細に説明する。
図１に示すエンジン１は、自動車に搭載されるＤＯＨＣ型の４気筒エンジンである。このエンジン１は、図２に示すように、４つのシリンダ孔２を有するシリンダブロック３と、このシリンダブロック３の上端部に取付けられたシリンダヘッド４と、シリンダブロック３およびシリンダヘッド４の一端部に取付けられた伝動装置用ケース５と、シリンダブロック３の下端部のクランクケース６に取付けられたオイルパン７と、シリンダヘッド４の上端部に取付けられたヘッドカバー８と、ヘッドカバー８に設けられたブローバイガス用気液分離装置９などを備えている。
【００２３】
４つのシリンダ孔２の中には、ピストン１０がそれぞれ移動自在に嵌合している。これらのピストン１０は、それぞれコンロッド１１を介してクランク軸１２に連結されている。クランク軸１２は、図１に示すように、クランクケース６とオイルパン７との間に形成されたクランク室１３に収容され、クランクケース６（シリンダブロック３）に回転自在に支持されている。以下においては、クランク軸１２の軸線方向において、伝動装置用ケース５が位置する一端側をこのエンジン１の前側として説明する。また、図１の紙面と直交する方向、すなわち、クランク軸１２の軸線Ｃ１およびシリンダ軸線Ｃ２と直交する方向をエンジン１の左右方向という。
【００２４】
シリンダヘッド４は、図１に示すように、各気筒のシリンダ孔２と対応する位置に設けられた燃焼室形成用の凹部１４と、この凹部１４に一端が開口する吸気ポート１５および排気ポート１６とが形成されているとともに、吸気弁１７および吸気カム軸１８と、排気弁１９および排気カム軸２０などを備えている。吸気弁１７は、吸気カム軸１８によって駆動されて吸気ポート１５を開閉する。排気弁１９は、排気カム軸２０によって駆動されて排気ポート１６を開閉する。
この実施の形態によるエンジン１は、吸気カム軸１８が排気カム軸２０より高く位置するように傾斜した状態で車体（図示せず）のエンジンルームに搭載されている。
【００２５】
吸気ポート１５の他端（上流端）は、シリンダヘッド４の左右方向の一側部（エンジン前側から見て右側部）において吸気装置２１に接続されている。この吸気装置２１は、吸気ポート１５の上流端に下流側吸気通路２２を介して接続されたスロットル弁２３と、このスロットル弁２３に上流側吸気通路２４を介して接続されたエアクリーナ２５などを備えている。スロットル弁２３は、運転者が行うアクセル操作に連動して開閉される。
排気ポート１６の他端（下流端）は、シリンダヘッド４の左右方向の他側部において排気装置（図示せず）に接続されている。
【００２６】
吸気弁１７と排気弁１９は、１気筒あたり２本ずつ設けられている。これらの吸気弁１７と排気弁１９は、図３に示すようにシリンダヘッド４に形成された吸気弁用穴部２６と排気弁用穴部２７にそれぞれ挿入されて移動自在に支持されている。これらの穴部２６，２７は、シリンダヘッド４の後述する底壁２８に設けられている。
【００２７】
吸気カム軸１８と排気カム軸２０は、図２に示すように、それぞれクランク軸１２と平行に延びて一端部（エンジン前側の端部）がシリンダヘッド４から突出する状態でシリンダヘッド４に回転自在に支持されている。吸気カム軸１８と排気カム軸２０の支持は、シリンダヘッド４に設けられた複数のジャーナル部２９，２９…（図３参照）において行われている。これらのジャーナル部２９，２９…は、吸気カム軸１８および排気カム軸２０がシリンダヘッド４からエンジン前方に向けて突出する部分と、各気筒の一対の吸気弁用穴部２６どうしの間と、各気筒の一対の排気弁用穴部２７どうしの間とにそれぞれ設けられている。
【００２８】
吸気カム軸１８と排気カム軸２０とにおけるシリンダヘッド４から突出する一端部は、図２に示すように、伝動装置３１を介してクランク軸１２に接続されている。伝動装置３１は、タイミングチェーンやタイミングベルトなどの巻き掛け式の伝動部材３２を使用して回転を伝達するものである。この伝動装置３１は、シリンダブロック３とシリンダヘッド４の一端部に取付けられた伝動装置用ケース５の中に収容されている。このケース５は、上方とエンジン後側とに向けて開口する箱状に形成されている。このケース５における上方に向けて開口する開口部は、後述するヘッドカバー８によって閉塞されている。このケース５における、エンジン後側に向けて開口する開口部は、シリンダブロック３とシリンダヘッド４とによって閉塞されている。
【００２９】
シリンダヘッド４は、図４に示すように、底壁２８を貫通する複数のヘッドボルト３３によってシリンダブロック３に固定されている。これらのヘッドボルト３３は、底壁２８を貫通する状態でシリンダブロック３に螺着されている。これらのヘッドボルト３３が設けられる位置は、図３に示すように、クランク軸１２の軸線方向（図３においては左右方向）の複数の位置であって、かつクランク軸１２の軸線方向およびシリンダ軸線Ｃ（図１参照）とは直交する左右方向（図３においては上下方向）の両側となる位置である。上述した「クランク軸１２の軸線方向の複数の位置」とは、シリンダヘッド４の両端部と、気筒どうしの間である。
【００３０】
この実施の形態によるシリンダヘッド４は、図４に示すように、上述した底壁２８と、
この底壁２８から上方に延びて吸気カム軸１８を囲む吸気側縦壁３４と、底壁２８から上方に延びて排気カム軸２０を囲む排気側縦壁３５と、これらの縦壁３４，３５どうしを接続する天井壁３６とを有している。吸気側縦壁３４と排気側縦壁３５は、底壁２８と一体に形成されている。吸気側縦壁３４と排気側縦壁３５の上端には後述するヘッドカバー８が取付けられている。底壁２８と吸気側縦壁３４は、ヘッドカバー８と協働して吸気側動弁室３７を形成するものである。底壁２８と排気側縦壁３５は、ヘッドカバー８と協働して排気側動弁室３８を形成するものである。
【００３１】
シリンダヘッド４の底壁２８における吸気側動弁室３７を形成する部分であって、ヘッドボルト３３と隣り合う部位には、図３および図５に示すように、連通路４１の下流端の開口４１ａが形成されている。この実施の形態による連通路４１の下流端の開口４１ａは、気筒どうしの間でヘッドボルト３３と隣り合う複数の位置にそれぞれ設けられている。この連通路４１は、図２に示すように、下流端の開口４１ａからシリンダ軸線Ｃ２と平行にシリンダブロック３側に延びる第１〜第３の分岐部４２〜４４と、これらの第１〜第３の分岐部４２〜４４どうしを接続するとともにシリンダブロック３内をクランク室１３に向けて延びる上流部４５とから構成されている。
【００３２】
上流部４５は、図５に示すように、シリンダブロック３の左右方向の一方の側壁４６に沿って形成されている。この上流部４５におけるクランク軸１２の軸線方向の幅は、エンジン１の左右方向（側壁４６の厚み方向）の幅より広い。この上流部４５の上流端（図５においては下端）は、クランク室１３に開口している。このため、吸気側動弁室３７は、連通路４１を介してクランク室１３に連通されることになる。
【００３３】
シリンダブロック３の他方の側壁４７にはオイル戻し通路４８が設けられている。このオイル戻し通路４８の下端はクランク室１３に開口している。また、このオイル戻し通路４８の上部は、シリンダブロック３からシリンダヘッド４内に延びている。オイル戻し通路４８の上端は、シリンダヘッド４の底壁２８における排気側動弁室３８を形成する部分に開口している。このオイル戻し通路４８の上端の開口４８ａは、図３に示すように、底壁２８における、気筒どうしの間と、クランク軸１２の軸線方向の両端部とにそれぞれ設けられている。これらの開口４８ａは、シリンダヘッド４とヘッドカバー８との間の動弁室（吸気側動弁室３７および排気側動弁室３８）の中で最も低い位置に形成されている。
【００３４】
ヘッドカバー８は、プラスチック材料によって所定の形状に成型されている。このヘッドカバー８には、図４に示すように、吸気側縦壁３４に接続された吸気側カバー部５１と、排気側縦壁３５に接続された排気側カバー部５２と、ケース５の上端部に接続されたケースカバー部５３（図２参照）とが一体に形成されている。
吸気側カバー部５１は、シリンダヘッド４の吸気側縦壁３４および底壁２８と協働して吸気側動弁室３７を形成している。排気側カバー部５２は、シリンダヘッド４の排気側縦壁３５および底壁２８と協働して排気側動弁室３８を形成している。これらの吸気側動弁室３７と、排気側動弁室３８は、図４に示すように、シリンダヘッド４の天井壁３６と底壁２８との間に形成された連通室５４を介して互いに連通されている。この実施の形態においては、吸気側動弁室３７と、排気側動弁室３８と、連通室５４とからなる一連の空間が本発明でいう「動弁室」に相当する。
【００３５】
ヘッドカバー８のケースカバ−部５３は、図２に示すように、上述した伝動装置用ケース５の上端に接続されている。このケースカバ−部５３の下方には、伝動装置用ケース５と、シリンダヘッド４およびシリンダブロック３とによって囲まれた伝動室５５が形成されている。この伝動室５５には、クランク軸１２の回転を吸気カム軸１８および排気カム軸２０に伝達する伝動装置３１が収容されている。シリンダヘッド４におけるエンジン前側の端部は、この伝動室５５に接続されている。また、この伝動室５５は、吸気カム軸１８の上方の空間を介して吸気側動弁室３７に連通されているとともに、排気カム軸２０の上方の空間を介して排気側動弁室３８に連通されている。このため、吸気側動弁室３７および排気側動弁室３８におけるエンジン前側の端部は、伝動室５５を介してクランク室１３に連通されている。
【００３６】
ヘッドカバー８の吸気側カバー部５１には、図４に示すように、ブローバイガス用気液分離装置９が設けられている。この気液分離装置９は、エンジン１内のブローバイガスを吸気装置２１に導くためのもので、ブローバイガスに含まれるミスト状のオイルを除去するための気液分離室６１と、新気をクランク室１３内に導入してエンジン１内を換気するための新気室６２とを備えている。
気液分離室６１と新気室６２とは、下方に向けて開口する箱体６３と、この箱体６３の開口部を塞ぐ蓋体６４との間に形成されている。この実施の形態においては、箱体６３が本発明でいう「ヘッドカバーに一体に形成された本体部」に相当し、蓋体６４が本発明でいう「ヘッドカバーに取付けられた蓋体部」に相当する。箱体６３は、吸気側カバー部５１におけるエンジン後側の端部に一体に形成されており、吸気側カバー部５１の他端部(エンジン前側の端部）より上方に突出している。
【００３７】
また、この箱体６３の内部には、気液分離室６１と新気室６２とを仕切る隔壁６５（図４および図６参照）と、気液分離室６１内を下室６６と上室６７とに分ける第１の仕切壁６８（図４および図７参照）と、下室６６を上流部６６ａと下流部６６ｂとに分ける第２の仕切壁６９（図６および図７参照）と、新気室６２内を上流部６２ａと下流部６２ｂとに分ける第３の仕切壁７０とが設けられている。これらの隔壁６５と、第１〜第３の仕切壁６８〜７０とは、それぞれ箱体６３に一体成形によって一体に形成されている。
【００３８】
隔壁６５は、図６に示すように、箱体６３における排気カム軸２０に近接する一側部（図６においては上側部）から箱体６３内に延びて箱体６３内をクランク軸１２の軸線方向に分ける横壁部６５ａと、この横壁部６５ａの先端から箱体６３内でエンジン後側に延びる縦壁部６５ｂとを有している。このため、気液分離室６１は、箱体６３内におけるエンジン後側であってかつ排気カム軸２０に近接する一方側に形成されている。
【００３９】
気液分離室６１の上室６７であって、エンジン後側の端部には、図７に示すように、ブローバイガス出口７１が形成されている。このブローバイガス出口７１には、ＰＣＶ（Positive Crankcase Ventilation）バルブ７２を介してブローバイガス用ホース７３の一端部が取付けられている。ブローバイガス用ホース７３の他端部は、図１に示すように、下流側吸気通路２２に接続されている。ＰＣＶバルブ７２は、下流側吸気通路２２からブローバイガス用ホース７３を介して伝播された吸気負圧の大きさが予め定めた閾値を越えたときに開く。気液分離室６１の上室６７とエンジン１の左右方向において隣接する位置には、新気室６２の上流部６２ａ（図６参照）が形成されている。この上流部６２ａにおけるエンジン後側の端部には、図４に示すように、新気入口７４が形成されている。この新気入口７４は、新気用ホース７４ａ（図１参照）を介して上流側吸気通路２４に連通されている。
【００４０】
第１の仕切壁６８と隔壁６５の横壁部６５ａとの間には、図７に示すように、隙間Ｓ１が形成されている。
第２の仕切壁６９の先端部（図６参照）と箱体６３の側壁６３ａとの間には、隙間Ｓ２が形成されている。
第３の仕切壁７０の先端部と箱体６３の側壁６３ａとの間には、隙間Ｓ３が形成されている。
【００４１】
蓋体６４は、図４および図７に示すように、箱体６３の開口部を塞ぐ主板部７５と、この主板部７５から上方に突出する第１および第２の仕切板部７６，７７と、主板部７５におけるエンジン後側の端部から下方に突出するダクト部７８とによって構成されている。主板部７５と、第１および第２の仕切板部７６，７７と、ダクト部７８は、プラスチック材料によって形成されており、一体成形によって一体に形成されている。この蓋体６４は、主板部７５が箱体６３に溶着されることによって箱体６３に取付けられている。この実施の形態においては、ダクト部７８が本発明でいう「ダクト」に相当する。
【００４２】
主板部７５における気液分離室６１の下室６６を形成する部分であって、エンジン後側の端部には、図６および図７に示すように、ブローバイガス入口８１が形成されている。また、主板部７５における新気室６２の下流部６２ｂを形成する部分であって、エンジン前側の端部には、新気出口８２が形成されている。この新気出口８２は、主板部７５から下方に突出する通路形成部７５ａに形成されており、吸気側動弁室３７の上部にエンジン前側を指向して開口されている。この新気出口８２は、図２に示すように、吸気側動弁室３７内における伝動室５５に近接する部位に設けられている。
【００４３】
第１の仕切板部７６は、気液分離室６１の第２の仕切壁６９よりエンジン後側（上流側）に配置されており、下室６６の上流部６６ａをブローバイガス入口８１側と第２の仕切壁６９側とに仕切っている。主板部７５における第１の仕切板部７６と第２の仕切壁６９との間には、図６に示すように、貫通孔からなるオイル戻し孔８３が穿設されている。このオイル戻し孔８３は、主板部７５における、このエンジン１が図示していない車体に搭載された状態で最も低くなる部位に設けられている。この実施の形態によるエンジン１は、図１に示すように、吸気側動弁室３７より排気側動弁室３８の方が低くなる形態で車体に搭載される。このため、オイル戻し孔８３は、主板部７５における排気側動弁室３８に近接する端部に設けられている。
【００４４】
第１の仕切板部７６には、複数の貫通孔７６ａが穿設されている。この実施の形態においては、この第１の仕切板部７６と上述した第２の仕切壁６９とが本発明でいう「仕切壁」に相当する。
第２の仕切板部７７は、新気室６２の下流部６２ｂを第３の仕切壁７０側と新気出口８２側とに仕切っている。この第２の仕切板部７７にも複数の貫通孔７７ａ（図５参照）が穿設されている。
【００４５】
ダクト部７８は、図４に示すように、気液分離室６１のブローバイガス入口８１から下方に延びている。このダクト部７８の内部は、ブローバイガス入口８１に接続されて気液分離室６１から吸気側動弁室３７内に延びるブローバイガス吸入通路８４を構成している。このダクト部７８の下端（ブローバイガス吸入通路８４の上流端）は、シリンダヘッド４におけるヘッドボルト３３が貫通する底壁２８の近傍に開口している。この底壁２８の近傍とは、望ましくは、図４に示すように、クランク軸１２の軸線方向から見て、吸気カム軸１８とシリンダヘッド４の底壁２８との間であり、好ましくはヘッドボルト３３の近傍である。ダクト部７８の下端の開口が指向する方向は、底壁２８を指向する方向である。
【００４６】
また、ダクト部７８の下端は、図２に示すように、上述した第１〜第３の分岐部４２〜４４の下流端の開口４１ａとはクランク軸１２の軸線方向に離間した位置に設けられている。この実施の形態によるダクト部７８の下端は、一端部が伝動室５５に接続された吸気側動弁室３７における伝動室５５とは反対側の端部（エンジン後側の端部）に設けられている。このため、この実施の形態によるブローバイガス吸入通路８４は、図４に示すように、吸気側動弁室３７における吸気カム軸１８の軸線方向の端部であって、吸気カム軸１８の軸線方向から見て吸気カム軸１８と重なる位置に設けられている。
【００４７】
このように構成されたブローバイガス用気液分離装置９においては、エンジン運転時に吸気負圧が下流側吸気通路２２からブローバイガス用ホース７３を介してＰＣＶバルブ７２に伝播される。この負圧の大きさが予め定めた閾値を越えると、ＰＣＶバルブ７２が開き、気液分離室６１内に負圧が伝播される。そして、この負圧は、気液分離室６１内からダクト部７８（ブローバイガス吸入通路８４）を介して吸気側動弁室３７に伝播され、さらに、連通路４１を介してクランク室１３に伝播される。
【００４８】
一方、このときは、吸気側動弁室３７に開口する新気出口８２から新気室６２および新気用ホース７４ａを介して上流側吸気通路２４にも負圧が伝播されるために、上流側吸気通路２４内の新気が新気出口８２から吸気側動弁室３７内に導入される。この新気は、吸気側動弁室３７内を新気出口８２が指向する方向である伝動室５５に向けて流れるようになる。
【００４９】
クランク室１３に連通路４１から吸気負圧が伝播されると、クランク室１３内のブローバイガスが連通路４１の上流部４５に吸入される。このブローバイガスの中には、オイルミストが含まれている。
このようにブローバイガスが連通路４１に吸入されてクランク室１３内の圧力が低下すると、吸気側動弁室３７内の新気を含むガスが伝動室５５を通ってクランク室１３に流入する。この結果、クランク室１３内が換気される。
【００５０】
連通路４１の上流部４５に吸入されたブローバイガスは、吸気負圧によって上流部から第１〜第３の分岐部４２〜４４を通って吸気側動弁室３７に吸い出される。吸気側動弁室３７内に吸い出されたブローバイガスと、それに混入するオイルミストは、その勢いで、そのままシリンダブロック３とは反対側へ進む。そして、このブローバイガスとオイルミストは、蓋体６４やヘッドカバー８などからなる動弁室上部の壁に当たって吸気側動弁室３７の底に向けて折り返されるようになる。この際、ガスより質量の大きなオイルミストは、吸気側動弁室３７の上部に残されて滞留し、あるいは、衝突した壁に捕捉される。このため折り返されるガス中に混入するオイルミストの量は減少する。吸気側動弁室３７の上部で折り返されてこの動弁室３７の底に向けて流れるガスとオイルミストは、吸気側動弁室３７の底壁２８に衝突し、ここでもオイルミストが捕捉される。この結果、底壁２８の近傍でオイルミストの飛散量が少なくなる。
【００５１】
吸気側動弁室３７内では吸気カム軸１８が高速で回転し、そこから新たにオイルミストが遠心力で飛散される。このオイルミストは、たとえ吸気側動弁室３７の底壁方向に飛散したとしても、そのままブローバイガス吸入通路８４の中に飛び込むことはない。
この実施の形態によれば、ブローバイガス吸入通路８４が吸気側動弁室３７内に延び、その上流端がこの動弁室３７の底壁２８の近傍に開口しているので、オイルミストの少ないブローバイガスがブローバイガス吸入通路８４に吸入される。
【００５２】
ブローバイガス吸入通路８４に吸入されたブローバイガスは、気液分離室６１のブローバイガス入口８１から下室６６の上流部６６ａ内に流入し、第１の仕切板部７６の多数の貫通孔７６ａを通る。このとき、ブローバイガスに含まれるオイルミストの一部が第１の仕切板部７６に付着する。貫通孔７６ａを通過したブローバイガスは、第２の仕切板部６９と箱体６３との間の隙間Ｓ２と、第１の仕切壁６８と隔壁６５との間の隙間Ｓ１とを通って上室６７に流入する。ブローバイガスが隙間Ｓ２と隙間Ｓ１を通過するときには、ブローバイガスの流れる方向が反転されるために、オイルミストの粒子が箱体６３の側壁６３ａや第１および第２の仕切壁６８，６９に付着し易い。
【００５３】
気液分離室６１でブローバイガスから分離されたオイルは、オイル戻し孔８３から吸気側動弁室３７に流れ下りる。吸気側動弁室３７内には、吸気カム軸１８の被潤滑部からオイルが飛散する。オイル戻し孔８３から流下したオイルは、吸気側動弁室３７内の他のオイルとともに相対的に低い排気側動弁室３８に流れ込み、排気側動弁室３８に開口するオイル戻し通路４８を通ってオイルパン７内に戻される。
気液分離室６１の上室６７に流れ込んだブローバイガスは、ブローバイガス出口７１からＰＣＶバルブ７２とブローバイガス用ホース７３とを通って下流側吸気通路２２に吸い込まれる。
【００５４】
エンジン１の回転数が高回転、高負荷運転域に達すると、スロットル弁２３が全開状態になるために下流側吸気通路２２内の圧力が増大し、ＰＣＶバルブ７２が閉じる。このような運転状態になると、上流側吸気通路２４から吸気負圧が新気室６２を介して吸気側動弁室３７に伝播され、この吸気側動弁室３７内のブローバイガスが新気室６２を通って上流側吸気通路２４に吸い込まれることがある。このような場合は、新気室６２内に設けられている第２の仕切板部７７と第３の仕切壁７０および隔壁６５などによってブローバイガスの流れる方向が変えられ、ブローバイガス中に含まれるオイルミストがこれらの部材や新気室６２の内壁面などに付着して捕捉される。
【００５５】
この実施の形態による気液分離装置９は、箱体６３と蓋体６４とからなるコンパクトな気液分離室６１に複数の仕切りを設けただけの簡単な気液分離構造が採られている。そして、気液分離室６１のブローバイガス入口８１に接続されたブローバイガス吸入通路８４がオイルミストの飛散量が少ない底壁２８の近傍に開口しているから、ブローバイガス吸入通路８４から気液分離室６１に吸入されるオイルミストの量が少なくなる。
この実施の形態によれば、気液分離室６１に吸い込まれるオイルミストの量が少ないから、気液分離室６１を小型化できるともに、構造を簡略化することができた。
したがって、この実施の形態によれば、コンパクトでかつ簡単な気液分離構造を採りながら、ブローバイガス中に含まれるオイルミストを除去可能なエンジンのブローバイガス用気液分離装置を提供できる。
【００５６】
この実施の形態によるブローバイガス吸入通路８４の上流端は、底壁２８の近傍に底壁２８を指向して開口している。このため、この実施の形態によれば、オイルミストがより一層ブローバイガス吸入通路８４に吸入され難くなるから、さらに高性能なエンジンのブローバイガス用気液分離装置を提供できる。
【００５７】
ブローバイガス吸入通路８４の上流端は、連通路４１の下流側の開口４１ａとはクランク軸１２の軸線方向に離間した位置に設けられている。このため、吸気側動弁室３７に吸い出されたブローバイガスがブローバイガス吸入通路８４に直接吸い込まれることを防ぐことができる。
【００５８】
この実施の形態によるブローバイガス吸入通路８４は、吸気側動弁室３７における吸気カム軸１８の軸線方向の端部であって、吸気カム軸１８の軸線方向から見て吸気カム軸１８と重なる位置に設けられている。このため、高速で回転する吸気カム軸１８から飛散したオイルミストがブローバイガス吸入通路８４に入り難いから、気液分離室６１に吸入されるオイルミストを更に低減することができる。
【００５９】
また、この実施の形態においては、クランク室１３内のブローバイガスが連通路４１と吸気側動弁室３７およびブローバイガス吸入通路８４とを通って気液分離室６１に吸入されるときには、クランク室１３内に伝動室５５から新気が導入される。したがって、この実施の形態によれば、クランク室１３内を換気することが可能なエンジンのブローバイガス用気液分離装置を提供できる。
【００６０】
この実施の形態による気液分離室６１は、箱体６３と、ダクト部７８を有する蓋体６４とによって形成されている。このため、気液分離室６１およびブローバイガス吸入通路８４が単純な形状の部材を組み合わせて形成されるから、エンジンのブローバイガス用気液分離装置を安価に提供できる。
【００６１】
この実施の形態において、ブローバイガス吸入通路８４の上流端が開口する底壁２８の近傍とは、クランク軸１２の軸線方向から見て、吸気カム軸１８と底壁２８との間である。
このため、オイルミストの飛散量が少ない位置からブローバイガスがブローバイガス吸入通路８４に吸入される。したがって、ブローバイガス吸入通路８４から気液分離室６１に吸入されるオイルミストの量が少なくなる。
【００６２】
上述した実施の形態においては、４気筒のエンジン１に本発明のブローバイガス用気液分離装置９を設ける例を示した。しかし、本発明に係るブローバイガス用気液分離装置９は、気筒数の制約を受けることはない。このため、このエンジン１の気筒数は、適宜変更可能である。
【００６３】
気液分離装置は、エンジンの車載状態で最も高くなる位置に配置するのが望ましい。この実施の形態においては吸気側に気液分離装置９が設けられているが、排気側の方が高い場合は、気液分離装置９を排気側に設けるのがよい。
【符号の説明】
【００６４】
１…エンジン、４…シリンダヘッド、８…ヘッドカバー、９…ブローバイガス用気液分離装置、１３…クランク室、１８…吸気カム軸、２２…下流側吸気通路、２３…スロットル弁、２４…上流側吸気通路、２５…エアクリーナ、２８…底壁、３３…ヘッドボルト、３７…吸気側動弁室、３８…排気側動弁室、４１…連通路、４２…第１の分岐部、４３…第２の分岐部、４４…第３の分岐部、４５…上流部、５５…伝動室  ６１…気液分離室、６２…新気室、６３…箱体  ６４…蓋体、６５…隔壁、６８…第１の仕切壁、６９…第２の仕切壁、７１…ブローバイガス出口、７４…新気入口  ７５…主板部、７６…第１の仕切板部、７７…第２の仕切板部、７８…ダクト部、８１…ブローバイガス入口、８２…新気出口、８４…ブローバイガス吸入通路。
【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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