JP2006257910A

JP2006257910A - エンジンのブリーザ装置

Info

Publication number: JP2006257910A
Application number: JP2005073382A
Authority: JP
Inventors: Hideshi Takeuchi; 英志竹内
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2005-03-15
Filing date: 2005-03-15
Publication date: 2006-09-28

Abstract

【課題】小型のブリーザ装置によりクランク室からカム駆動室内に流入したブローバイガスからオイルミストを確実に除去し得るようにする。
【解決手段】シリンダヘッド２５にはカム駆動室４１を形成するカムシャフトカバー４２が取り付けられており、カムシャフトカバー４２にはカムシャフト３３に向けて突出する円筒部５１が設けられている。円筒部５１内には螺旋状の油滴分離羽根５３が設けられており、この油滴分離羽根５３により円筒部５１内には旋回通路が形成される。クランク室からカム駆動室４１内に流入する油滴を含むブローバイガスは、ガス流入口から円筒部５１内に流入して油滴分離羽根５３に案内されながら旋回してガス出口５４に向けて流れることになり、ブローバイガスに含まれる油滴は遠心力を受けて円筒部５１の内周面に付着してオイル戻し口からクランク室に向けて落下する。
【選択図】図２

Description

本発明はピストンとシリンダとの間からクランク室に吹き抜けたブローバイガスを吸気系に戻すためのエンジンのブリーザ装置に関する。

４サイクルエンジンにおいては、シリンダ内周面とピストンとの摺動部との間からクランク室内に吹き抜けたブローバイガスを吸気系に戻すようにしており、クランク室内に漏入したブローバイガスはクランク室内の潤滑油のオイルミストつまり油滴を含むので、ブローバイガスに含まれる油滴を除去するためにエンジンにはブリーザ装置が設けられている。

シリンダヘッドにカムシャフトを搭載するようにしたタイプの４サイクルエンジンにおいては、クランク軸の回転に同期して吸排気弁を開閉させるために、カムシャフトに固定されたスプロケットとクランク軸に固定されたスプロケットはチェーンにより連結されており、シリンダヘッドに形成されてスプロケットを収容するカム駆動室とクランク室とはシリンダに形成されたチェーン室を介して連通されている。このため、クランク室内のオイルミストはブローバイガスとともにシリンダヘッドのカム駆動室内に流入することになる。このカム駆動室内に流入したブローバイガスを吸気系に戻すためのブリーザ装置が特許文献１に記載されている。
特開２０００−２４０４２４号公報

このブリーザ装置は、カムシャフトに取り付けられる回転ブリーザプレートと、この回転ブリーザプレートに対向してカムシャフトカバーに取り付けられるサブプレートとを有しており、これらのプレート間に流入したブローバイガスはカムシャフトカバーに形成されたブリーザ室とギヤ室とに案内されるようになっている。しかしながら、カムシャフトに回転ブリーザプレートを取り付ける一方、これに対向してサブプレートとをカムシャフトカバーに取り付けるようにすると、これらのプレートを有するブリーザ装置が大型化されることになり、エンジンの大型化が避けられない。

本発明の目的は、小型のブリーザ装置によりクランク室からカム駆動室内に流入したブローバイガスからオイルミストを確実に除去し得るようにすることにある。

本発明のエンジンのブリーザ装置は、クランク室を有しクランク軸を回転自在に支持するクランクケースと、前記クランク軸の回転に同期して回転するカムシャフトが装着されるシリンダヘッドと、前記カムシャフトにより吸気弁および排気弁を開閉駆動する動弁機構とを有するエンジンのブリーザ装置であって、前記クランク室に連通するカム駆動室を形成するカムシャフトカバーを前記シリンダヘッドに取り付け、前記カム駆動室内に前記クランク室から流入したブローバイガスを吸気系に吐出するガス出口を前記カムシャフトカバーに設け、前記カムシャフトに向けて突出する円筒部を前記カムシャフトカバーに前記カム駆動室に連通させて設け、ブローバイガスに含まれる油滴を前記クランク室に戻し油滴が除去されたブローバイガスを前記ガス出口に案内する螺旋状の油滴分離羽根を前記円筒部内に設けることを特徴とする。

本発明のエンジンのブリーザ装置は、前記カム駆動室内のブローバイガスを前記円筒部内に案内するガス流入口を前記円筒部に形成し、前記油滴分離羽根により分離された油滴を前記クランク室に排出するオイル戻し口を前記円筒部に形成することを特徴とする。

本発明によれば、カムシャフトカバーの円筒部内には螺旋状の油滴分離羽根が設けられているので、クランク室からカム駆動室内に流入した油滴つまりオイルミストを含むブローバイガスは、油滴分離羽根により形成される螺旋状の旋回通路を流れながらガス出口至り、旋回通路においてはブローバイガスには遠心力が加えられ、ガスよりも慣性力が大きい油滴は遠心力によりカムシャフトカバーの円筒部内周面に付着することになる。これにより、ガス出口からは油滴が除去されたブローバイガスが吸気系に戻されることになり、遠心力の利用によりカム駆動室内に大型のブリーザプレートを用いることなく、円筒部の外径を小さくしても確実にブローバイガスの中の油滴を分離することができ、ブリーザ装置の小型化を達成することができる。カム駆動室内の油滴を含むブローバイガスは、ガス流入口から円筒部内に流入し、円筒部内で捕捉された油滴はオイル戻し口から自重によりクランク室内に戻され、油滴が除去されたブローバイガスはガス出口から吸気系に戻される。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１（Ａ）は車両用エンジンの一例を示す概略図であり、図１（Ｂ）は図１（Ａ）における１Ｂ−１Ｂ線の方向から見たエンジンの概略図である。このエンジン１０は全地形走行車に搭載されるエンジンであり、クランク軸１１はクランクケース１２に回転自在に装着されており、クランクケース１２内に形成されるクランク室１２ａ内には潤滑油つまりエンジンオイルＬが収容されている。クランクケース１２に設けられたシリンダ１３にはピストン１４が往復動自在に組み込まれ、ピストン１４はコネクティングロッド１５によりクランク軸１１に連結され、ピストン１４の往復動によりクランク軸１１が回転駆動される。

クランクケース１２には発電体ケース１６が取り付けられており、発電体ケース１６内には発電体１７が装着される。発電体１７はクランク軸１１に取り付けられるアウターロータ１７ａと、クランクケース１２に仕切り板１８を介して取り付けられるステータ１７ｂとを有しており、エンジン１０が駆動されてクランク軸１１が回転すると、発電体１７により発電された電力が図示しないバッテリに充電される。

バッテリから供給される電力により図示しないスタータが駆動されてエンジン１０を始動するようになっているが、バッテリの充電不足によってエンジン１０をスタータにより始動させることができないときに、手動によりエンジン１０を始動させるため、発電体ケース１６内にはリコイルスタータ１９が設けられている。リコイルスタータ１９は発電体ケース１６に回転自在に装着されるリコイルプーリ２０を有し、リコイルプーリ２０に巻き付けられたリコイルロープ２１を引き出してリコイルプーリ２０を回転させると、リコイルプーリ２０に組み込まれた係合部材がクランク軸１１に係合してクランク軸１１が回転され、エンジンを手動でも始動させることができる。

クランクケース１２に固定されるカバー２２には、クランク軸１１に同心状となって出力軸２３が回転自在に装着されており、クランク軸１１と出力軸２３との間には遠心クラッチ２４が組み込まれている。この遠心クラッチ２４はクランク軸１１の回転数が所定値以上となると、遠心力によって出力軸２３とクランク軸１１とを連結し、クランク軸１１のトルクが出力軸２３に伝達される。出力軸２３のトルクは、図示しない変速機等の動力伝達装置を介して駆動輪に伝達される。

シリンダ１３にはシリンダヘッド２５が取り付けられ、シリンダヘッド２５にはロッカカバー２６が取り付けられている。シリンダヘッド２５には、図１（Ｂ）に示すように、燃焼室２７に開口して吸気ポート２８と排気ポート２９が形成されており、吸気ポート２８から燃焼室２７に供給された混合気を点火するための点火プラグ３０が燃焼室２７に突出してシリンダヘッド２５に取り付けられている。吸気ポート２８を開閉する吸気弁３１と排気ポート２９を開閉する排気弁３２がシリンダヘッド２５に装着されており、クランク軸１１の回転により吸気弁３１と排気弁３２とをクランク軸１１の回転に同期して開閉駆動するために、シリンダヘッド２５に回転自在に装着されたカムシャフト３３とクランク軸１１にはそれぞれスプロケット３４，３５が固定され、これらのスプロケット３４，３５にはチェーン３６が掛け渡されている。カムシャフト３３が回転すると、ロッカシャフト３７に設けられたロッカアーム３８ａ，３８ｂを介して吸気弁３１と排気弁３２とがそれぞれ駆動される。このように、カムシャフト３３、ロッカシャフト３７およびロッカアーム３８ａ，３８ｂにより動弁機構３９が形成されている。

図１に示すエンジンはクランク軸１１の回転をこれに同期してカムシャフト３３に伝達するために、クランク軸１１には駆動側回転体としてのスプロケット３５が固定され、カムシャフト３３には被駆動側回転体としてのスプロケット３４が固定され、これらのスプロケット３４，３５には動力伝達要素としてチェーン３６が掛け渡されており、シリンダ１３にはチェーン３６が組み込まれるチェーン室４０が形成され、このチェーン室４０を介してクランク室１２ａに連通するカム駆動室４１がシリンダヘッド２５に形成されている。シリンダヘッド２５にはシリンダヘッド２５とともにカム駆動室４１を形成するカムシャフトカバー４２が取り付けられている。

図２は図１に示された動弁機構を示す断面図であり、図３は図２に示されたカムシャフトカバーを示す拡大断面図であり、図４は図３における４−４線に沿う断面図であり、図５は図４における矢印５方向から見た矢視図である。

図２に示すように、スプロケット３４はねじ部材４３によりカムシャフト３３の端部に固定され、カムシャフト３３にはそれぞれのロッカアーム３８ａ，３８ｂの先端に摺動する動弁カム４４ａ，４４ｂが設けられており、カムシャフト３３に形成された給油孔４５からそれぞれの動弁カム４４ａ，４４ｂには潤滑油Ｌが供給される。クランク室１２ａ内の潤滑油Ｌは、スプロケット３５に吹き付けられ、チェーン３６に付着してカムシャフト３３の外周面に滴下された後に給油孔４５内に流入口４６から流入する。

カムシャフトカバー４２にはカムシャフト３３に向けて突出する円筒部５１が一体に設けられており、この円筒部５１の先端面はスプロケット３４の端面に接触し、カムシャフト３３の軸方向のずれ移動を規制している。カム駆動室４１にはシリンダライナ１３ａとピストン１４との摺動部との間からクランク室１２ａ内に吹き抜けたブローバイガスがチェーン室４０を介して流入することになり、ブローバイガスには潤滑油Ｌの油滴が含まれることになる。円筒部５１にはカム駆動室４１内に流入し潤滑油Ｌの油滴を含むブローバイガスを円筒部５１内に案内するためのガス流入口５２が形成されており、円筒部５１内には油滴を含むブローバイガスをブローバイガスと油滴とに分離する螺旋状の油滴分離羽根５３が設けられている。

油滴分離羽根５３により油滴が分離されたブローバイガスを吸気系に戻すためにカムシャフトカバー４２にはガス出口５４が設けられ、ガス出口５４にはブローバイガスを吸気系に案内する流路５４ａが接続されるようになっている。油滴分離羽根５３により分離された油滴をチェーン室４０に排出するために円筒部５１にはオイル戻し口５５が形成されており、このオイル戻し口５５からチェーン室４０に落下した油滴はクランク室１２ａに戻される。

油滴分離羽根５３は、２つの羽根片５３ａ，５３ｂとほぼ半円形状の羽根片５３ｃとにより形成されており、それぞれ羽根片５３ａ〜５３ｃを円筒部５１の内周面に挿入することにより、３つの羽根片５３ａ〜５３ｃからなる油滴分離羽根５３により螺旋状の旋回通路が形成される。図６は羽根片５３ａを示す斜視図であり、羽根片５３ａは円板形状の板材にスリット５６を形成するとともに螺旋状に塑性加工することにより形成されており、羽根片５３ｂも同様の形状となっている。円筒部５１の内周面はテーパ形状となっており、３つの羽根片５３ａ〜５３ｃの外径を相違させることにより、それぞれの羽根片５３ａ〜５３ｃを円筒部５１内に挿入することによって油滴分離羽根５３が円筒部５１内に組み付けられる。これにより、図３および図４において実線の矢印で示すように、円筒部５１内には油滴分離羽根５３によりブローバイガスが複数回旋回しながら流れる旋回通路が形成され、カム駆動室４１内から円筒部５１内に流入したブローバイガスは、油滴分離羽根５３により案内されて螺旋状つまりスパイラル状に円筒部５１内を旋回流となって流れることになり、ブローバイガスの中に含まれる油滴には遠心力が加えられる。遠心力を受けて円筒部５１の内周面や油滴分離羽根５３に油滴が付着し、付着した油滴は図３および図４において破線矢印で示すようにチェーン室４０に向けて落下することになる。

図３に示すように円筒部５１内には、３つの羽根片５３ａ〜５３ｃにより形成される油滴分離羽根５３が設けられているが、油滴を含むオイルミストを旋回させて油滴に遠心力を発生させる形状であれば、螺旋状の１つの油滴分離羽根５３によりブローバイガスを円筒部５１内で複数回旋回させようにしても良く、棒状部材の外周面に螺旋状の羽根を設けるようにした油滴分離羽根を用いるようにしても良い。

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。たとえば、クランク軸１１の回転に同期させてカムシャフト３３を駆動するためにスプロケット３４，３５を用いているが、クランク軸１１とカムシャフト３３とにそれぞれプーリを固定し、プーリにタイミングベルトを動力伝達要素として掛け渡すようにしても良い。また、図１は全地形走行車用のエンジンを示すが、２輪車など他の車両用の４サイクルエンジンにも本発明を適用することができる。

（Ａ）は車両用エンジンの一例を示す概略図であり、（Ｂ）は（Ａ）における１Ｂ−１Ｂ線の方向から見たエンジンの概略図である。図１に示された動弁機構を示す断面図である。図２に示されたカムシャフトカバーを示す拡大断面図である。図３における４−４線に沿う断面図である。図４における矢印５方向から見た矢視図である。油滴分離羽根を示す斜視図である。

符号の説明

１０エンジン
１１クランク軸
１２クランクケース
１３シリンダ
１４ピストン
２５シリンダヘッド
２６ロッカカバー
２８吸気ポート
２９排気ポート
３１吸気弁
３２排気弁
３３カムシャフト
３９動弁機構
４１カム駆動室
４２カムシャフトカバー
５１円筒部
５２ガス流入口
５３油滴分離羽根
５４ガス出口
５５オイル戻し口

Claims

クランク室を有しクランク軸を回転自在に支持するクランクケースと、前記クランク軸の回転に同期して回転するカムシャフトが装着されるシリンダヘッドと、前記カムシャフトにより吸気弁および排気弁を開閉駆動する動弁機構とを有するエンジンのブリーザ装置であって、
前記クランク室に連通するカム駆動室を形成するカムシャフトカバーを前記シリンダヘッドに取り付け、
前記カム駆動室内に前記クランク室から流入したブローバイガスを吸気系に吐出するガス出口を前記カムシャフトカバーに設け、
前記カムシャフトに向けて突出する円筒部を前記カムシャフトカバーに前記カム駆動室に連通させて設け、
ブローバイガスに含まれる油滴を前記クランク室に戻し油滴が除去されたブローバイガスを前記ガス出口に案内する螺旋状の油滴分離羽根を前記円筒部内に設けることを特徴とするエンジンのブリーザ装置。
請求項１記載のエンジンのブリーザ装置において、前記カム駆動室内のブローバイガスを前記円筒部内に案内するガス流入口を前記円筒部に形成し、前記油滴分離羽根により分離された油滴を前記クランク室に排出するオイル戻し口を前記円筒部に形成することを特徴とするエンジンのブリーザ装置。