JP2001512207A - 内燃機関用クランクケース換気弁 - Google Patents

内燃機関用クランクケース換気弁

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JP2001512207A
JP2001512207A JP2000505409A JP2000505409A JP2001512207A JP 2001512207 A JP2001512207 A JP 2001512207A JP 2000505409 A JP2000505409 A JP 2000505409A JP 2000505409 A JP2000505409 A JP 2000505409A JP 2001512207 A JP2001512207 A JP 2001512207A
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    • F01M13/00—Crankcase ventilating or breathing
    • F01M13/02—Crankcase ventilating or breathing by means of additional source of positive or negative pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01M13/02—Crankcase ventilating or breathing by means of additional source of positive or negative pressure
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    • F01M13/022—Crankcase ventilating or breathing by means of additional source of positive or negative pressure of negative pressure using engine inlet suction
    • F01M13/023—Control valves in suction conduit

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 弁ケーシング（１４，１６）と、クランクケース（１２）の内室に接続されたガス流入通路（３２）と、内燃機関の吸気通路に接続されたガス流出通路（２８）と、弁ケーシング（１４，１６）をクランクケース側の内側の小室（２２）と外側の小室（２４）に分割し、換気弁ヘッド（３４）を有するダイヤフラム（１８）とを備え、ダイヤフラム（１８）が換気弁ヘッド（３４）と共に、両小室（２２，２４）の間の圧力差に応じて、ガス流出通路（２８）を選択的に開放または閉鎖する、内燃機関のためのクランクケース換気弁（１０）に関する。その際、弁ケーシング（１４，１６）の外側の小室（２４）がガス流入通路（３２）に接続され、更に、弁ケーシング（１４，１６）のクランクケース側の内側の小室（２２）と大気とを連通する換気通路（２６）がクランクケース側に形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、弁ケーシングと、クランクケースの内室に接続されたガス流入通路
と、内燃機関の吸気通路に接続されたガス流出通路と、弁ケーシングをクランク
ケース側の内側の小室と外側の小室に分割し、換気弁ヘッドを有するダイヤフラ
ムとを備え、ダイヤフラムが換気弁ヘッドと共に、両小室の間の圧力差に応じて
、ガス流出通路を選択的に開放または閉鎖する、請求項１の上位概念に記載した
、内燃機関のためのクランクケース換気弁に関する。
【０００２】 例えばドイツ連邦共和国特許出願公開第４４０６９８６号公報、欧州特許第０
４５９０３１号公報、ドイツ連邦共和国特許第２７５３３３５公報および欧州特
許出願公開第０７３００８６号公報によって知られているクランクケース換気装
置は、例えばオイル蒸気や未燃焼炭化水素のような有害物質を還流させるための
閉鎖系である。この有害物質はピストンに沿ってクランクケース内部に達し、ク
ランクケースからエンジン燃焼室に達するので、大気に逃げない。この場合、内
燃機関の吸気通路はクランクケース換気装置の出口に接続されている。内燃機関
の運転状態に応じてこの吸気通路内に多少の負圧が発生するので、この負圧がク
ランクケース内にあまり伝わらないようにする手段を講じなければならない。な
ぜなら、そうしないと、空気が外部から例えばクランク軸シールを経てクランク
ケース内に吸い込まれるからである。
【０００３】 このために、ドイツ連邦共和国特許出願公開第４４０６９８６号公報では、冒
頭に述べた種類のクランクケース換気弁が提案された。この場合、クランクケー
スと反対のダイヤフラムの側で外側の小室を大気に連通する穴が、弁ケーシング
の蓋に設けられている。しかし、これは、ガス流出通路がクランクケース側で大
気圧の小室に向き合わせて配置され、それによって換気弁からクランクケースを
通って内燃機関の吸気通路に達する複雑なガス通路が必要であるという欠点があ
る。従って、内燃機関の組み込み姿勢が異なる場合には、換気弁から内燃機関の
吸気通路に至る経路が異なるので、変更が必要である。
【０００４】 そこで、本発明の根底をなす課題は、上記の欠点を除去し、内燃機関の組み込
み姿勢に配慮することなく普遍的に使用可能である、上記種類のクランクケース
換気弁を提供することである。
【０００５】 この課題は本発明に従い、請求項１に記載した特徴を有する、上記種類のクラ
ンクケース換気弁によって解決される。本発明の有利な実施形は従属請求項に記
載されている。
【０００６】 そのために、本発明では、弁ケーシングの外側の小室がガス流入通路に接続さ
れ、更に、弁ケーシングのクランクケース側の内側の小室と大気とを連通する換
気通路がクランクケース側に形成されている。
【０００７】 これは、内燃機関の吸気通路との接続装置を備えた、クランクケース換気弁の
ガス流出通路が、クランクケースと反対の弁ケーシングの側に配置され、それに
よって大きなコストをかけずに内燃機関の異なる組み込み姿勢や組み込み周辺に
普遍的に適合可能であるという利点がある。これに対して、実質的に内燃機関の
クランクケースの構造によって決まる部品は、クランクケース側に配置されてい
る。それによって、内燃機関の異なる組み込み姿勢のために、１つの普遍的なク
ランクケースを使用可能である。この場合、自由にアクセス可能な吸気通路案内
部を適合させるだけでよい。
【０００８】 これは例えば、弁ケーシングが一方の側が開放した基枠と蓋の２つの部材によ
って形成され、ガス流出通路が蓋内に一体に形成されていることによってきわめ
て簡単に達成可能である。この場合、基枠は回転対称に形成され、蓋は少なくと
も基枠との連結個所で回転対称に形成されている。ガス流出通路を備えた蓋は組
み立て時に、内燃機関の組み込み姿勢に応じてガス流出通路が所望な方向に向く
ような基枠の位置に連結される。それによって、内燃機関の異なる組み込み姿勢
のための、換気弁と内燃機関の吸気通路との間の付加的な接続用アダプタホース
を場合よっては省略することができ、ガス流出通路を常に内燃機関の吸気通路の
方に最適に向けることができる。
【０００９】 簡単で低コストの組み立ては、基枠と場合によっては換気通路がクランクケー
スに一体的に形成されていることによって達成される。
【００１０】 この好ましい他の実施形では、ダイヤフラムがクランクケース側の内側の小室
内の圧力に抗してばねによって付勢されている。それによって、クランクケース
の予め定められる圧力をばね力によって調節することができる。
【００１１】 ばねが圧縮ばね、特にコイルばねであり、外側の小室内に配置されていること
によって、きわめて簡単で信頼性の高い配置構造が達成される。
【００１２】 換気通路は好ましくはクランクケースまたはクランクケースのフード内に一体
に形成されている。
【００１３】 本発明の他の特徴、効果および有利な実施形は、特許請求の範囲と、添付の図
に基づく本発明の次の例示的な説明から明らかになる。
【００１４】 クランクケース１２に装着したフード１３に設けた、本発明によるクランクケ
ース換気弁１０の図１，２に示した有利な実施の形態は、基枠１４と蓋１６を備
えている。この基枠と蓋は一緒に弁ケーシング１４，１６を形成している。弁ケ
ーシング１４，１６内にはダイヤフラム１８が設けられている。このダイヤフラ
ムは受座２０に支持され、弁ケーシング１４，１６を２つの小室２２，２４、す
なわち下側の小室２２と上側の小室２４に分割している。下側の小室２２はクラ
ンクケース側に配置され、上側の小室２４はクランクケース１２と反対の、弁ケ
ース１４，１６の側に形成されている。ここで、クランクケース１２とは、可動
部品を収容するシリンダクランクケースと、その上に取付けられたシリンダヘッ
ドの両方を含むものであると理解すべきである。
【００１５】 ダイヤフラム１８の受座２０と弁ケーシングの基枠１４はフード１３と一体に
形成されている。基枠１４に装着可能な蓋１６は、内燃機関の図示していない吸
気通路に接続するための接続短管３０を備えたガス流出通路２８を有する。これ
により、上側の小室２４は内燃機関の吸気通路に接続されている。ガス流入通路
３２を経て上側の小室２４に達するクランクケースガス３８は、内燃機関の燃焼
プロセスに戻され、大気には逃げない。
【００１６】 ダイヤフラム１８上には換気弁ヘッド３４が設けられている。この換気弁ヘッ
ドは、ダイヤフラム１８の往復運動時にガス流出通路２８を選択的に開閉するよ
うに配置されている。そのために、下側の小室２２はクランクケース側で換気通
路２６を経て大気に連通している。これにより、下側の小室２２は常に大気圧と
なる。上側の小室２４が内燃機関の吸気通路に接続されているので、上側の小室
２４と下側の小室２２の間には常に、内燃機関の吸気通路と大気との間の差圧に
一致する差圧が存在する。上側の小室２２すなわち吸気通路が負圧であるとき、
ダイヤフラム１８は図１，２において上方に押圧され、換気弁ヘッド３４はガス
流出通路２８を閉鎖する。これは、強すぎる負圧がクランクケース１２内に達し
、場合によっては空気がクランク軸シールを経てクランクケース１２内に吸い込
まれることを自動的に防止する。他方では、クランクケースガス３８が吸い出さ
れるようにするために、クランクケース換気弁１０では或る程度の負圧が望まれ
る。
【００１７】 そのために、ばね３６が設けられている。このばねはコイル圧縮ばね３６とし
て形成され、上側の室２４内に配置されている。このばね３６はダイヤフラム１
８を大気圧に抗して換気弁ヘッド３４の開放方向に付勢するので、ばね付勢力に
よって予め定められた、小室２２，２４の間の差圧のときに初めて、換気弁ヘッ
ド３４はガス流出通路２８を閉鎖する。ガス流出通路２８の開放時には、クラン
クケース１２から内燃機関の吸気通路に排気（換気）される。その際、ばね３６
の予圧縮によって、排気が行われるまで、内燃機関の吸気通路内に最高負圧が生
じる。この負圧または吸気通路と大気圧の間の差圧が、ばね３６によって定めら
れた値を超えて上昇すると、外部の正圧がダイヤフラム１８と換気弁ヘッド３４
を介してガス流出通路２８を閉鎖する。
【００１８】 図１，２に示した状態では、ガス流出通路２８が換気弁ヘッド３４によって閉
鎖されている。これに対して、図３はガス流出通路２８が開放したときの状態を
示している。この場合、ばね力が充分な大きさであるかまたは上側の小室２４内
の負圧が充分に小さく、クランクケースガス３８がクランクケース１２からフー
ド１３を経て上側の小室２２に流れ、そしてガス流出通路２８と接続短管３０を
経て内燃機関の吸気通路内に流れる。その際、場合によって、吸気通路内の小さ
な負圧がこのプロセスを補助する。
【００１９】 内燃機関の組み込み姿勢、縦方向組み込みまたは横方向組み込みに応じて、接
続短管３０を内燃機関の吸気通路に接続するために他の方向に向けなければなら
なくなる必要があり得る。そのために、基枠１４に接触する蓋１６の外周と、基
枠１４は回転対称に形成されている。これにより、蓋１４を基枠１４上の任意の
角度位置に装着し、基枠に連結することができるので、接続短管３０は蓋の周り
において３６０°の任意の角度に向けることが可能である。これは接続短管３０
の２つの角度配置方向で示してある。連結は好ましくは摩擦圧接によって行われ
るがしかし、他の方法、例えば接着、ボルト止めまたは超音波溶接によって行っ
てもよい。
【００２０】 クランクケース換気弁１０の特別な特徴は、ダイヤフラム１８の背面での大気
連通、すなわち“内側から”またはクランクケース側からの大気連通が、例えば
クランクケース１２のフード１３に一体的に形成された通路２６を経て行われる
ことにある。
【００２１】 オイルの分離は例えば、流れ方向においてガス流入通路３２の手前に配置され
た、フード１３またはクランクケース１２内の図示していないラビリンスで行わ
れる。それにもかかわらず、オイルがクランクケースガス３８と共に上側の小室
２４内に達する場合には、オイルは小室２４内で、例えば蓋１６から区切られた
側で分離され、そしてガス流入通路３２を経て再びクランクケース１２内に戻さ
れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 換気弁の横断面図である。
【図２】 換気弁の縦断面図である。
【図３】 開放した換気弁の縦断面図である。
【図４】 換気弁の平面図である。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１２年１月２４日（２０００．１．２４）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項３
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項４
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１４】 クランクケース１２に装着したフード１３に設けた、本発明によるクランクケ
ース換気弁１０の図１，２に示した有利な実施の形態は、基枠１４と蓋１６を備
えている。この基枠と蓋は一緒に弁ケーシング１４，１６を形成している。弁ケ
ーシング１４，１６内にはダイヤフラム１８が設けられている。このダイヤフラ
ムは受座２０に支持され、弁ケーシング１４，１６を２つの小室２２，２４、す
なわち下側の小室２２と上側の小室２４に分割している。下側の小室２２はクラ
ンクケース側に配置され、上側の小室２４はクランクケース１２と反対の、弁ケ
ース１４，１６の側に形成されている。ここで、クランクケース１２とは、可動
部品を収容するシリンダクランクケースと、その上に取付けられたシリンダヘッ
ドの両方を含むものであると理解すべきである。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１５】 ダイヤフラム１８の受座２０と弁ケーシングの基枠１４はフード１３と一体に
形成されている。基枠１４に装着可能な蓋１６は、内燃機関の図示していない吸
気通路に接続するための接続短管３０を備えたガス流出通路２８を有する。これ
により、上側の小室２４は内燃機関の吸気通路に接続されている。ガス流入通路
３２を経て上側の小室２４に達するクランクケースガス３８は、内燃機関の燃焼
プロセスに戻され、大気には逃げない。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１６】 ダイヤフラム１８上には換気弁ヘッド３４が設けられている。この換気弁ヘッ
ドは、ダイヤフラム１８の往復運動時にガス流出通路２８を選択的に開閉するよ
うに配置されている。そのために、下側の小室２２はクランクケース側で換気通
路２６を経て大気に連通している。これにより、下側の小室２２は常に大気圧と
なる。上側の小室２４が内燃機関の吸気通路に接続されているので、上側の小室
２４と下側の小室２２の間には常に、内燃機関の吸気通路と大気との間の差圧に
一致する差圧が存在する。上側の小室２４すなわち吸気通路が負圧であるとき、
ダイヤフラム１８は図１，２において上方に押圧され、換気弁ヘッド３４はガス
流出通路２８を閉鎖する。これは、強すぎる負圧がクランクケース１２内に達し
、場合によっては空気がクランク軸シールを経てクランクケース１２内に吸い込
まれることを自動的に防止する。他方では、クランクケースガス３８が吸い出さ
れるようにするために、クランクケース換気弁１０では或る程度の負圧が望まれ
る。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 弁ケーシング（１４，１６）と、クランクケース（１２）の
    内室に接続されたガス流入通路（３２）と、内燃機関の吸気通路に接続されたガ
    ス流出通路（２８）と、弁ケーシング（１４，１６）をクランクケース側の内側
    の小室（２２）と外側の小室（２４）に分割し、換気弁ヘッド（３４）を有する
    ダイヤフラム（１８）とを備え、ダイヤフラム（１８）が換気弁ヘッド（３４）
    と共に、両小室（２２，２４）の間の圧力差に応じて、ガス流出通路（２８）を
    選択的に開放または閉鎖する、内燃機関のためのクランクケース換気弁（１０）
    において、 弁ケーシング（１４，１６）の外側の小室（２４）がガス流入通路（３２）に
    接続され、更に、弁ケーシング（１４，１６）のクランクケース側の内側の小室
    （２２）と大気とを連通する換気通路（２６）がクランクケース側に形成されて
    いることを特徴とするクランクケース換気弁（１０）。
  2. 【請求項２】 弁ケーシングが一方の側が開放した基枠（１４）と蓋（１６
    ）の２つの部材によって形成され、ガス流出通路（２８）が蓋内に一体に形成さ
    れていることを特徴とする請求項１記載のクランクケース換気弁（１０）。
  3. 【請求項３】 基枠が回転対称に形成され、蓋（１６）が少なくとも基枠（
    １４）との連結個所で回転対称に形成されていることを特徴とする請求項２記載
    のクランクケース換気弁。
  4. 【請求項４】 蓋（１６）と基枠（１４）が摩擦圧接によって互いに連結さ
    れていることを特徴とする請求項２または３記載のクランクケース換気弁。
  5. 【請求項５】 基枠（１４）がクランクケース（１２）またはクランクケー
    ス（１２）のフード（１３）に一体に形成されていることを特徴とする請求項２
    〜４のいずれか一つに記載のクランクケース換気弁（１０）。
  6. 【請求項６】 換気通路（２６）がクランクケース（１２）またはクランク
    ケース（１２）のフード（１３）内に一体に形成されていることを特徴とする請
    求項１〜５のいずれか一つに記載のクランクケース換気弁（１０）。
  7. 【請求項７】 ダイヤフラム（１８）がクランクケース側の内側の小室（２
    ２）内の圧力に抗してばね（３６）によって付勢されていることを特徴とする請
    求項１〜６のいずれか一つに記載のクランクケース換気弁（１０）。
  8. 【請求項８】 ばね（３６）が圧縮ばね、特にコイルばねであり、外側の小
    室（２４）内に配置されていることを特徴とする請求項７記載のクランクケース
    換気弁（１０）。
JP2000505409A 1997-07-28 1998-06-12 内燃機関用クランクケース換気弁 Pending JP2001512207A (ja)

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PCT/EP1998/003548 WO1999006679A1 (de) 1997-07-28 1998-06-12 Kurbelgehäuse-entlüftungsventil für eine brennkraftmaschine

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EP (1) EP1000228B1 (ja)
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KR (1) KR100491400B1 (ja)
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WO (1) WO1999006679A1 (ja)

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