JP2008115800A - ロッカカバーのオイルセパレータ構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ブローバイガス中のオイルを分離するロッカカバーのオイルセパレータ構造を提供する。
【解決手段】本発明は、ロッカカバー６内をブローバイガス通路として構成する隔壁１４と、ロッカカバー内の空間にブローバイガスを導入および導出するブローバイガス出入口部１６、１７と、ブローバイガス出入口部間に、ブローバイガス中のオイルを分離するオイルセパレータ１０を備えたロッカカバーのオイルセパレータ構造において、オイルセパレータとブローバイガス出口部との間の隔壁に凹部２３と堰部２２を設け、分離されたブローバイガス中のオイルを凹部と堰部とにより貯留する。
【選択図】図３

Description

本発明は、ロッカカバーのオイルセパレータ構造に関するものである。

従来、内燃機関（以下、エンジンと言う）において、クランクケースのクランク室内から放出されるブローバイガスを換気する装置として、クランク室内で放出されるブローバイガスを吸気マニホールドに導出すると同時に、新気を吸気ダクト若しくはエアクリーナからエンジン本体内、即ち、クランク室内等に導入することによって、エンジン本体内部のブローバイガス濃度を低減し、ブローバイガスによるオイル劣化を防止するブローバイガス換気装置がある。

また、ブローバイガスをクランク室から吸気マニホールドに導入する際に、ブローバイガスをシリンダヘッドカバー内を区画して形成されたセパレータを通過させてブローバイガス中のオイルを捕捉する技術がある（特許文献１参照のこと）。

特許文献１に記載のセパレータでは、セパレータ内に設けられた微細通路と凹凸板によりブローバイガス中のオイルを捕捉する。
特開２００５−１２０８５５号公報

しかしながら従来技術の構成では、捕捉されたオイルがブローバイガスのガス流動により撹拌され、ブローバイガスと共にブローバイガス取出口から排出され、オイルの消費量が増加するという課題がある。

したがって、本発明の目的は、ブローバイガス中のオイルを捕捉し、確実にブローバイガスから分離するロッカカバーのオイルセパレータ構造を提供することである。

本発明は、ロッカカバーのロッカ室側に開口する開口部を遮蔽して前記ロッカカバー内をブローバイガス通路として構成する隔壁と、この隔壁に区画された前記ロッカカバー内の空間にブローバイガスを導入するブローバイガス入口部と、前記空間からブローバイガスを排出するブローバイガス出口部と、前記ブローバイガス出入口部間に、導入されたブローバイガス中に含有されるオイルを分離するオイルセパレータを備えたロッカカバーのオイルセパレータ構造において、前記オイルセパレータと前記ブローバイガス出口部との間の前記隔壁に凹部を形成すると共に、この凹部と前記ブローバイガス出口部との間に前記隔壁に立設する堰部を設け、前記凹部と前記堰部とにより前記オイルセパレータとを用いて分離されたブローバイガス中のオイルを貯留することを特徴とするロッカカバーのオイルセパレータ構造である。

本発明では、ブローバイガス出口部上流に堰部と凹部とを設けたので、オイルセパレータによりブローバイガスから分離、捕捉されたオイルがブローバイガスのガス流動により撹拌され、ブローバイガスと共にブローバイガス出口部から排出されることを防止することができる。

図１は、本発明を適用するエンジンの概略断面図の一例を示す。

図１において、ピストンのピストンリングとシリンダ壁との間を漏洩したブローバイガスは、クランクケース２のクランク室３内に貯留する。吸気マニホールド１の負圧によりクランク室３内のブローバイガスをロッカカバー６内のオイルセパレータ手段１０を介して吸気マニホールド１に導出するブローバイガス排出通路１１が設けられている。前記オイルセパレータ手段１０は、ロッカカバー６内に内蔵されており、オイルセパレータ手段１０の出口側には、ＰＣＶバルブ８が介装されている。

一方、吸気マニホールド１のブローバイガスが導入される位置の上流側には、エアクリーナ９およびその下流に吸気ダクト５が配置される。吸気ダクト５からの新気を図示しない通路によりクランク室３内に導入され、ブローバイガスはこの新気と共に吸気マニホールド１に導入される。

さらに、クランク室３内とロッカカバー６内を連通し、ブローバイガスをロッカカバー６内に導入する通路部１２と、前記クランク室３内と連通するロッカ室７とロッカカバー６内を連通するロッカ室側開口部１３と、が設けられている。即ち、前記通路部１２は、エンジン本体内に設けられ、一端部がクランク室３内と連通し、他端部が前記オイルセパレータ手段１０内に連通される。また、前記ロッカ室側開口部１３は、オイルセパレータ手段１０により捕捉されたブローバイガス中のオイルをロッカ室７に流下するドレンとして機能する。

次に図２から図４を用いてロッカカバー６内に形成されるオイルセパレータ手段１０の構成について説明する。

ロッカカバー６は、図示しない吸排気弁を開閉するカムシャフトが配置されたロッカ室７の上部開口を塞ぐ蓋としての機能を有している。またロッカカバー６のロッカ室７側に開口する下側開口を閉塞して、ロッカ室７内とロッカカバー６内とをそれぞれ区画し、ロッカカバー６の内部を空間として形成する隔壁１４が設けられる。

この隔壁１４は、エンジンのシリンダ中心軸に略直交して設けられる平板上の部材である。そして、前述したブローバイガス排出通路１１に接続するブローバイガス出口部１７がロッカカバー６の上面６ａに設けられ、隔壁１４には、ロッカ室７に連通するロッカ室側開口部１３と、クランク室３に接続する通路部１２に連通するブローバイガス入口部１６が形成される。

ここで、ブローバイガス入口部１６とブローバイガス出口部１７は、図２に示すようにシリンダ列方向に離れて配置することが、ブローバイガスに含有するオイルを捕捉する点で好ましいことは言うまでもない。

隔壁１４上には、ロッカカバー６の上面６ａに向けて略シリンダ中心軸方向に延出する円筒状の点火プラグ挿入孔３０が、エンジンの形式、気筒数に応じて立設される。同様にロッカカバー６にも不図示の点火プラグを挿入可能とする孔部が点火プラグ挿入孔３０に対応した位置に形成され、ロッカカバー６を取り外すことなく、工具を用いてエンジンへの点火プラグの装着、脱着を可能とする。

さらに、隔壁１４上には、ロッカカバー６内を区画するガス導板１５が所定位置にロッカカバー６の上面６ａに向けて立設される。このガス導板１５は、ブローバイガス入口部１６から導入されたブローバイガスの流れを決められたルートに沿って出口部１７に向かうように制御するために設けられる。図２に示すガス導板１５の配置は一例であり、後述する多孔板１８と衝突板２０とをブローバイガスの流れ方向に直列に配置する配置である。

ガス導板１５により区画されたロッカカバー６内の空間をブローバイガスが流れ、この空間内に設置されたオイルセパレータ手段１０としての多孔板１８および衝突板２０によりブローバイガスに含有されたオイルを分離、捕捉する。

多孔板１８は、ブローバイガスの流れ方向に直交して配置され、かつ流れ方向に沿って複数個のオリフィス状の貫通孔１９が形成された平板である。ブローバイガス入口部１６からロッカカバー６内に導入されたブローバイガスは、多孔板１８に衝突し、その後、貫通孔１９を通過して下流へと流れる。

多孔板１８の貫通孔１９を通過して、ブローバイガスは流速を速め、その流れ方向下流側に設置された衝突板２０に衝突する。衝突板２０は、多孔板１８と平行に、ブローバイガスの流れ方向に直交して配置される。衝突板２０に衝突したブローバイガスは、衝突板２０の下部に形成された、ブローバイガス流れ方向に貫通する通路２１を通過してさらに下流側へと流出する。

衝突板２０の下流側には堰部２２が形成される。堰部２２は、隔壁１４からロッカカバー６の上面６ａ側に所定高さで立設され、かつブローバイガスの流れ方向に直交して形成される。この堰部２２の直上流側に隣接して隔壁１４の基準面１４ａより低い凹部２３が形成され、ブローバイガス中に含有されたオイルのうち、多孔板１８や衝突板２０等のオイルセパレータ手段１０により捕捉されたオイルが貯留される。なお、堰部２２の高さおよび凹部２３の深さは、ブローバイガス量やオイルセパレータ手段１０のオイル処理量によって設定される。

オイルが貯留する凹部２３には、ロッカ室７に連通するロッカ側開口部１３が形成される。ロッカ側開口部１３は、エンジンの傾斜時に凹部２３のもっとも低くなる位置に配置される。

また、オイルセパレータ手段１０によりオイルを除去されたブローバイガスを排出するブローバイガス出口部１７が堰部２２の下流で、かつロッカカバー６の上面６ａに設けられる。

次に、作用について説明する。

クランク室３から通路部１２およびブローバイガス入口部１６を通じてロッカカバー６内にブローバイガスが導入される。このブローバイガスは、多量のオイルを含有した状態でロッカカバー６内に導入される。ブローバイガスは、ロッカカバー６、隔壁１４およびガス導板１５により区画された空間にしたがって順次移動し、まずオイルセパレータ手段１０の多孔板１８に衝突する。

この多孔板１８にブローバイガスが衝突することで、ブローバイガス中のオイルがブローバイガスから分離する。多孔板１８には、オリフィス状の複数の貫通孔１９が形成されており、ブローバイガスがこの貫通孔１９を通過することで、ブローバイガスの流速が速められる。流速が速められたブローバイガスは、多孔板１８の下流に配置された衝突板２０に衝突する。この衝突によりブローバイガス中に残存するミスト状のオイルがブローバイガスからさらに分離される。

そして、衝突板２０の下流に堰部２２と凹部２３とを設けることで、ブローバイガス中から捕捉したオイルがこの堰部２２と凹部２３により貯留される。堰部２２と凹部２３に貯留されたオイルは、ブローバイガスの流れによっても撹拌されることはなく、捕捉されたオイルがブローバイガス出口部１７から下流側に排出されることが防止される。また、堰部２２と凹部２３を設けることで、より多くのオイルを貯留させて、吸気マニホールド１に導入されるオイルを抑制することができる。

また、凹部２３下流に隣接して隔壁１４に立設する堰部２２を設けたので、車両旋回時や登坂路走行時に、図４に示すようにエンジンが傾斜するような場合であっても、捕捉したオイルがブローバイガス出口部１７側に漏出することを抑制することができる。

凹部２３に貯留したオイルは、凹部２３とロッカ室７とを連通するロッカ側開口部１３によってロッカ室７へと排出することができる。一方、オイルが捕捉され、オイルの含有量が低下したブローバイガスは、堰部２２を超えてブローバイガス出口部１７から吸気マニホールド１へと送られる。

このように本発明では、ロッカカバー６内に形成されるオイルセパレータ１０によってブローバイガスから捕捉されたオイルを、ブローバイガス出口部１７の上流側において貯留させる堰部２２および凹部２３とを設けたので、捕捉したオイルがブローバイガスの流れにより撹拌されて再びブローバイガス中に混入して吸気マニホールド１へ送られることを防止できる。なお、凹部２３を設けることなく、堰部２２のみにより凹部２３を用いた場合と同量のオイルを貯留する場合には、堰部２２の高さを高くする必要があり、結果としてブローバイガスが流通する開口面積が小さくなり、ブローバイガスの流速が速まり、貯留したオイルが流速の速いブローバイガスによりブローバイガス出口部１７に持ち出されることになる。

これにより、吸気マニホールド１の導入されるオイル量を減少し、オイルの消費量を低減することができる。また、凹部２３を隔壁１４の基準面１４ａより低く構成することで、堰部２２に貯留するオイル量を維持しつつ、堰部２２の高さを抑制し、堰部２２を通過するブローバイガスの流速を低減することができる。

図５は、第２の実施形態のロッカカバー６の堰部２２の形状を示す構成図である。この実施形態は、隔壁１４からロッカカバー６の上面に向けて立設する堰部２２の一部に所定幅のスリット２４を設けたことを特徴としている。図５のスリット２４は、ロッカカバー６の縦面６ｂとの間に設けた一例を示す。

スリット２４は、エンジン傾斜時、たとえば車両旋回時や登坂路走行時に、最も高い位置となるように堰部２２に設置される。また、ブローバイガスの流れ方向に直交する幅と高さで決まるスリット２４の開口面積は、オイルセパレータ手段１０のブローバイガス処理量（＝処理できるガス流速）によって決定する。また、このスリット２４を設けることで、堰部２２のブローバイガスが流れる流路面積を同一とすると堰部２２の本体の高さを高く設定し、貯留するオイルの量を増加させることができる。また、堰部２２やスリット２４を通ってブローバイガス出口部１７側に流れ込んだオイルが、スリット２４を通過して凹部２３に戻ることが可能となる。

また、スリット２４を通過するとブローバイガスは、その流速が速まることになる。このため、下流側に配置されるブローバイガス出口部１７は、ブローバイガスの流れ方向においてスリット２４に対してオフセットして離れた位置に配置する。これにより、ブローバイガスの流速を低下させてブローバイガス出口部１７にブローバイガスを流入させることができる。

以上説明した実施形態に限定されることなく、その技術的思想の範囲内において種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明と均等であることは明白である。

本発明を適用するエンジンの断面図である。 第１の実施形態のオイルセパレータの断面平面図である。 図２の断面Ａ−Ａの断面図である。 オイルセパレータのエンジン傾斜時の状態を示す断面図である。 他のオイルセパレータの堰部の構成を示す図２の断面Ｂ−Ｂの断面図である。

符号の説明

１：吸気マニホールド
６：ロッカカバー
７：ロッカ室
１０：オイルセパレータ手段
１３：ロッカ室側開口部
１４：隔壁
１５：ガス導板
１６：ブローバイガス入口部
１７：ブローバイガス出口部
１８：多孔板
１９：貫通孔
２０：衝突板
２１：通路
２２：堰部
２３：凹部
２４：スリット

Claims (5)

1. ロッカカバーのロッカ室側に開口する開口部を遮蔽して前記ロッカカバー内をブローバイガス通路として構成する隔壁と、
   この隔壁に区画された前記ロッカカバー内の空間にブローバイガスを導入するブローバイガス入口部と、
   前記空間からブローバイガスを排出するブローバイガス出口部と、
   前記ブローバイガス出入口部間に、導入されたブローバイガス中に含有されるオイルを分離するオイルセパレータを備えたロッカカバーのオイルセパレータ構造において、
   前記オイルセパレータと前記ブローバイガス出口部との間の前記隔壁に凹部を形成すると共に、この凹部と前記ブローバイガス出口部との間に前記隔壁に立設する堰部を設け、前記凹部と前記堰部とを用いて前記オイルセパレータにより分離されたブローバイガス中のオイルを貯留することを特徴とするロッカカバーのオイルセパレータ構造。
2. 前記堰部の一部に凹状のスリットを設け、このスリットは、前記エンジン傾斜時に最も高い位置に設けられることを特徴とする請求項１に記載のロッカカバーのオイルセパレータ構造。
3. ブローバイガスの流れ方向において、前記スリットと前記ブローバイガス出口部とがオフセットして配置されることを特徴とする請求項２に記載のロッカカバーのオイルセパレータ構造。
4. 前記凹部に貯留したオイルを前記ロッカ室に排出するドレンを設け、このドレンは、前記エンジンの傾斜時に最も低い位置に設けられることを特徴とする請求項１または２に記載のロッカカバーのオイルセパレータ構造。
5. 前記スリットの開口面積は、前記オイルセパレータが処理できるブローバイガスの流速に応じて設定されることを特徴とする請求項２に記載のロッカカバーのオイルセパレータ構造。