(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒部の上部開口縁部に環状嵌合部が形成され、前記円筒部へ導入されたブローバイガスをガスとオイルに気液分離するサイクロンケースと、
前記サイクロンケースの円筒部の上部開口縁部に係合されて該円筒部の上部開口を塞ぐフランジ部と該フランジ部を貫通するガス管を備えたガス流出管と、
前記ガス流出管のガス管から流出するガスの流量を調整するバルブを収容し、前記フランジ部の外周側にて前記環状嵌合部に嵌る環状凸部が形成され、前記環状凸部の外周側で前記サイクロンケースの上部開口縁部に溶着されたハウジングと、
を有することを特徴とする気液分離装置。
【請求項２】
前記フランジ部の外周部に環状リブを形成し、この環状リブを前記サイクロンケースの内壁に形成された段部と係合させたことを特徴とする請求項１記載の気液分離装置。
【請求項３】
前記環状嵌合部に嵌る環状被嵌合部を前記フランジ部に形成したことを特徴とする請求項１記載の気液分離装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブローバイガスの気液分離装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の燃焼室から漏洩するブローバイガスを吸気系に戻して燃焼室内で再燃焼させるための装置として、図７に示すようなサイクロンケース７０とＰＣＶバルブ７２が用いられている。サイクロンケース７０は、燃焼室から漏洩するブローバイガスをガスとオイルに気液分離する装置である。
【０００３】
ＰＣＶバルブ７２は、ガスの流量を調整してガスを吸気系に戻すもので、ＰＣＶバルブハウジング７２Ａ内にバルブがスライド可能に収容されている。
【０００４】
しかし、サイクロンケース７０とＰＣＶバルブ７２は別部品であるため、サイクロンケース７０とＰＣＶバルブ７２とを接続しなければならない。この方法として、サイクロンケースとＰＣＶバルブとをホースでつなぐ方法（図示省略）、サイクロンケース７０にボス部７４を設けてＰＣＶバルブハウジング７２Ａを嵌着する方法が採用されている。
【０００５】
しかしながら、サイクロンケース７０のボス部７４にＰＣＶバルブハウジング７２Ａを嵌着する構造では、ＰＣＶバルブハウジング７２Ａを嵌着するボス部７４が２ヶ所あるため、溶着工程が複数となり、また、ボス部７４へＰＣＶバルブハウジング７２Ａを嵌着するため、Ｏリング７３等のシール部材がないとガス漏洩を完全に抑えることができない。さらに、複数部品を接続するために全体の装置サイズが大きくなる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事実を考慮して、サイクロンケースとＰＣＶバルブとの溶着工程を減らし、ガスを吸気系に戻す流出部での密閉性が確保できるとともに全体構成がコンパクトな気液分離装置を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載する本発明の気液分離装置は、円筒部の上部開口縁部に環状嵌合部が形成され、前記円筒部へ導入されたブローバイガスをガスとオイルに気液分離するサイクロンケースと、前記サイクロンケースの円筒部の上部開口縁部に係合されて該円筒部の上部開口を塞ぐフランジ部と該フランジ部を貫通するガス管を備えたガス流出管と、前記ガス流出管のガス管から流出するガスの流量を調整するバルブを収容し、前記フランジ部の外周側にて前記環状嵌合部に嵌る環状凸部が形成され、前記環状凸部の外周側で前記サイクロンケースの上部開口縁部に溶着されたハウジングと、を有することを特徴とする。
【０００８】
請求項１に記載する本発明の気液分離装置によれば、ブローバイガスがサイクロンケースの円筒部へ導入されると、ブローバイガスは、サイクロンケース内で旋回され、ガスとオイルに気液分離される。ガスは、ガス流出管のガス管へ流出し、バルブによって、吸気系へ流れるガスの流量が調整される。
【０００９】
サイクロンケースの円筒部の上部開口は、該円筒部の上部開口縁部に係合されたガス流出管のフランジ部で塞がれ、バルブが収容されたハウジングは、環状凸部がフランジ部の外周側にてサイクロンケースの環状嵌合部に嵌ると共に該環状凸部の外周側でサイクロンケースの上部開口縁部に溶着される。このように、フランジ部がサイクロンケースの円筒部の上部開口縁部に係合されると共に、サイクロンケースとハウジングとの溶着部をガス管の周囲でなく、環状凸部の外周側にてサイクロンケースの上部開口縁部とすることで、突き合わせた状態で溶着できる。このためシール部材を用いずに密閉性を確保でき、また、溶着箇所も一ヶ所にすることができる。
【００１０】
請求項２に記載する本発明の気液分離装置は、請求項１の構成において、フランジ部の外周部に環状リブを形成し、この環状リブを前記サイクロンケースの内壁に形成された段部と係合させたことを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載する本発明の気液分離装置によれば、ガス流出管のフランジ部の外周部に形成された環状リブは、サイクロンケースの内壁に形成された段部と係合し、ガス流出管は、サイクロンケースとハウジングとの間に挟み込まれる。これにより、ガス流出管の溶着を省くことができる。
【００１２】
請求項３に記載する本発明の気液分離装置は、請求項１の構成において、前記環状嵌合部に嵌る環状被嵌合部を前記フランジ部に形成したことを特徴とする。
【００１３】
請求項３に記載する本発明の気液分離装置によれば、ハウジングに形成された環状被嵌合部は、サイクロンケースの上部開口縁部に形成された環状嵌合部に、ハウジングの環状凸部と共に嵌る。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明における気液分離装置の第１の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００１５】
図１および図２に示すように、気液分離装置１０は、サイクロンケース１４を備えている。サイクロンケース１４は、その中心軸が略鉛直となるように配置されている。サイクロンケース１４の上部には、円筒部１６が形成されている。円筒部１６の側面には、ガス流入管１２が設けられ、ガス流入口１２Ａが円筒部１６の接線方向に開口している。
【００１６】
そして、ガス流入管１２からオイルミスト分を含むブローバイガスが導入されると、導入されたブローバイガスは、円筒部１６の内壁面に沿って旋回運動をしながら下降する。これにより、遠心力が加わったオイルミストは、サイクロンケース１４の内壁面に当たり、ブローバイガスは、ガスとオイルに気液分離される。円筒部１６の下方には、テーパ部１８が形成されている。テーパ部１８の下部の内径は、円筒部１６の内径より小径であり、テーパ部１８は、上方から下方に向かって縮径されている。テーパ部１８の下方には、オイル排出管２８が設けられている。分離されたオイルは、重力により円筒部１６からテーパ部１８の内壁面に沿って下降し、オイル排出管２８からオイルタンク（図示省略）に排出される。
【００１７】
サイクロンケース１４の円筒部１６の上方には、ガス流出管３２が設けられている。ガス流出管３２には、フランジ部３４が備えられている。フランジ部３４は、サイクロンケース１４の円筒部１６の上部開口を塞ぐように設けられている。
【００１８】
フランジ部３４の中央部には、フランジ部３４を貫通するようにガス管４０が形成されている。ガス管４０は、フランジ部３４より延出した円筒体で、サイクロンケース１４の中心軸上に設けられている。ガス管４０の下方開口部４４は、サイクロンケース１４内で下方に向かって開口している。旋回を終えたブローバイガスは、ガス管４０の下方開口部４４から上方開口部４６方向に排出される。
【００１９】
ガス管４０に対して垂直方向には、仕切部材４２が張り出している。仕切部材４２は、サイクロンケース１４の円筒部１６内の上部において、気液分離される前のブローバイガスがガス管４０に直接吸い込まれていく流れを妨げるために空間を仕切っている。また、仕切部材４２で空間を仕切ることで、ブローバイガスが十分に旋回できるようになっている。
【００２０】
ガス流出管３２の上方には、ＰＣＶバルブ４８が設けられている。図３に示すように、ＰＣＶバルブ４８は、小筒部５０Ａと大筒部５０Ｂとから構成されたハウジング５０を備えている。小筒部５０Ａの上端には、上方開口部６２が形成され、大筒部５０Ｂの下端には、下方開口部６４が形成されている。大筒部５０Ｂの中には、円柱状の弁体（バルブ）５６が設けられている。弁体（バルブ）５６の下端部には、テーパー面５６Ａが形成されており、ガス管４０の上方開口部４６に形成された誘い面４６Ａと当接するようになっている。また、弁体（バルブ）５６には、リング５７が取り付けられている。リング５７と段部６１との間には、スプリング５８が収容されている。スプリング５８は、弁体（バルブ）５６をガス管４０の上方開口部４６方向へ付勢している。これにより、弁体（バルブ）５６で上方開口部４６を閉塞してブローバイガスの流路を遮断し（図４参照）、また、ガス圧で弁体（バルブ）５６が押されてスプリング５８が縮むと、弁体（バルブ）５６と誘い面４６Ａとの間に隙間ができ、ガス管４０から流出されるガスが、上方に吸引されるようになっている。これにより、ガス圧に応じてガスの流量が調整される。
【００２１】
一方、図５に示すように、サイクロンケース１４の上部開口縁部２０に環状凹部２２が形成されている。
【００２２】
また、フランジ部３４の外周部には、サイクロンケース１４の環状凹部２２の周壁に係合する環状凹部３４Ｃが形成されている。この環状凹部３４Ｃの外側には、サイクロンケース１４の環状凹部２２に係合する環状被嵌合部としての環状被嵌合凸部３６が形成されている。環状被嵌合凸部３６は、フランジ部３４の外周縁の上部から外向きに突き出された部分に設けられ、鉛直下向きに突出しており、サイクロンケース１４の環状凹部２２に嵌め合わされている。このとき、フランジ部３４の外周面３４Ｂとサイクロンケース１４の内周面１４Ａとが密着している。
【００２３】
サイクロンケース１４の環状凹部２２に対応してハウジング５０のツバ５０Ｄの下面には、環状凸部５２が形成されている。ハウジング５０の環状凸部５２は、鉛直下向きに突出しており、サイクロンケース１４の環状凹部２２に嵌め合わされている。このとき、ハウジング５０のツバ５０Ｄの下面５１とフランジ部３４の上面３４Ａとが密着している。
【００２４】
この構成では、ハウジング５０とサイクロンケース１４とガス流出管３２（図１参照）との３部品が、嵌合部３０で同時に超音波溶着されるようになっている。
【００２５】
これにより、ハウジング５０とサイクロンケース１４とガス流出管３２との３部品をそれぞれ溶着する必要がなく、一度の溶着作業で済むため溶着工程が削減され、ガスを吸気系に戻すガス管４０（図１参照）とハウジング５０との連通部での密閉性が確保できるとともに全体の構成もコンパクトにすることができる。
【００２６】
また、弁体（バルブ）５６（図１参照）を収容したハウジング５０をサイクロンケース１４と組み合わせて全体として１部品化することで、実機に搭載する際の部品点数を削減することができる。
【００２７】
次に、第２の実施の形態について説明する。
【００２８】
第２の実施の形態では、図６に示すように、サイクロンケース１４の内壁には、環状の段部２４が形成されている。この段部２４に対応して、ガス流出管３２（図１参照）のフランジ部３４の外周部には、環状リブ３８が形成されている。環状リブ３８は、フランジ部３４の外周縁の上部から外向きに突き出しており、環状リブ３８の下面は、サイクロンケース１４の段部２４により、下側から支持されている。このような構成により、サイクロンケース１４の内壁にフランジ部３４が係合して、サイクロンケース１４の上方開口を閉塞している。
【００２９】
サイクロンケース１４の上部開口縁部２０には、環状凹部２６が形成されている。環状凹部２６に対応してハウジング５０の下部からツバ５０Ｄが張り出しており、このツバ５０Ｄには、環状凸部５４が形成されている。環状凸部５４は、鉛直下向きに突出しており、環状凹部２６に嵌め合わされている。このとき、ハウジング５０のツバ５０Ｄの下面５１とフランジ部３４の上面３４Ａとが密着している。
【００３０】
この構成では、ハウジング５０とサイクロンケース１４とが、嵌合部３０で超音波溶着されるようになっているが、ガス流出管３２は、サイクロンケース１４とハウジング５０との間に挟み込まれているので、ガス流出管３２の溶着作業を省くことができる。
【００３１】
また、ハウジング５０とサイクロンケース１４との溶着工程を減らし、ガスを吸気系に戻すガス管４０（図１参照）とハウジング５０との連通部での密閉性が確保できるとともに全体の構成もコンパクトにすることができる。
【００３２】
また、弁体（バルブ）５６（図１参照）を収容したハウジング５０をサイクロンケース１４と組み合わせて全体として１部品化することで、実機に搭載する際の部品点数を削減することができる。
【００３３】
次に、上記の実施形態の作用を説明する。
【００３４】
オイルミスト分を含むブローバイガスがガス流入管１２からサイクロンケース１４の円筒部１６へ導入されると、ブローバイガスは、サイクロンケース１４内で円筒部１６の内壁面に沿って旋回運動をしながら下降する。このとき、オイルミスト分を含むブローバイガスは、仕切部材４２により、ガス管４０に直接吸い込まれることなく、十分な旋回がなされる。これにより、遠心力が加わったオイルミストは、サイクロンケース１４の内壁面に当たり、ブローバイガスは、ガスとオイルに分離される。
【００３５】
分離されたオイルは、重力によりサイクロンケース１４の内壁面に沿って下降し、オイル排出管２８に導かれてオイルタンク（図示省略）へ排出される。
【００３６】
ブローバイガスは、旋回によりオイルミスト分が除去されて清浄となる。旋回を終えたブローバイガスは、ガス流出管３２のガス管４０へ流出し、ガス管４０からハウジング５０内へ向かう。ハウジング５０内では、スプリング５８が、弁体（バルブ）５６をガス管４０の上方開口部４６方向へ付勢しているが、ハウジング５０内へ向かうブローバイガスのガス圧で弁体（バルブ）５６が押されると、スプリング５８が縮む。その結果、弁体（バルブ）５６と誘い面４６Ａとの間に隙間ができ、ガス管４０から流出されるブローバイガスは、上方に吸引されて吸気系に戻る。これにより、ガス圧に応じてガスの流量が調整される。
【００３７】
上記の実施の形態では、サイクロンケースの上部開口縁部に環状凹部を１つ設けて、これにハウジングの環状凸部を嵌め合わせる構成としているが、本発明はこれに限定されず、例えば、サイクロンケースの環状凹部は、２つとしても良い。
【００３８】
さらに、上記においては、溶着の方法として超音波溶着を例にとって、本発明の実施の形態を具体的に説明したが、レーザによる溶着でも構わず、溶着方法はこれに限定されるものではない。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、サイクロンケースとＰＣＶバルブとの溶着工程を減らし、ガスを吸気系に戻す流出部での密閉性が確保できるとともに全体構成がコンパクトになるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施の形態に係る気液分離装置の縦断面図である。
【図２】  本発明の第１の実施の形態に係る気液分離装置の分解図である。
【図３】  本発明の第１の実施の形態に係る気液分離装置のＰＣＶバルブの断面図で、ブローバイガスを吸引している状態を示す断面図である。
【図４】  本発明の第１の実施の形態に係る気液分離装置のＰＣＶバルブの断面図で、ブローバイガスの流路を遮断している状態を示す断面図である。
【図５】  本発明の第１の実施の形態に係る気液分離装置の溶着部を示す図である。
【図６】  本発明の第２の実施の形態に係る気液分離装置の溶着部を示す図である。
【図７】  従来の技術に係る気液分離装置の縦断面図である。
【符号の説明】
１４    サイクロンケース
２２    環状凹部（環状嵌合部）
２４    段部
２６    環状凹部（環状嵌合部）
３２    ガス流出管
３４    フランジ部
３６    環状被嵌合凸部（環状被嵌合部）
３８    環状リブ
５０    ハウジング
５２    環状凸部
５４    環状凸部
【図１】
0004199465.tif 000002
【図２】
0004199465.tif 000003
【図３】
0004199465.tif 000004
【図４】
0004199465.tif 000005
【図５】
0004199465.tif 000006
【図６】
0004199465.tif 000007
【図７】
0004199465.tif 000008