JP2010121537A - Ｐｃｖバルブユニットの取り付け構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ＰＣＶバルブの形状に大きな制約が課されること無しに法規要件を満たすことが可能なＰＣＶバルブユニットの取り付け構造を提供する。
【解決手段】ヘッドカバー４の上面にＰＣＶバルブユニット９７をボルト止めによって締結する。ＰＣＶバルブユニット９７のバルブ組み付け部材９９にはフランジ部９９ｂが形成されており、このフランジ部９９ｂをボルトＢ１，Ｂ２によってヘッドカバー４の上面に締結する。１個のボルトＢ２の頭部の位置をブローバイガス供給配管９４に対向する位置に設定し、このブローバイガス供給配管９４をＰＣＶバルブ９８から取り外さなければボルトＢ２を抜き取ることができない構成とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、例えば自動車等に搭載されるエンジン（内燃機関）のブローバイガスを吸気系へ送るためのブローバイガス還元装置（以下、ＰＣＶ（Positive Crankcase Ventilation）装置という）に備えられるＰＣＶバルブユニットをエンジン本体等に取り付けるための取り付け構造に係る。特に、本発明は、比較的簡単な構成で法規要件を満たすための改良に関する。

従来より、自動車用エンジンには、シリンダとピストンとの隙間からクランクケース内に吹き抜けたブローバイガスを吸気系に導くためのＰＣＶ装置が備えられている。つまり、このＰＣＶ装置によって、窒素酸化物（ＮＯｘ）、一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）等を含むブローバイガスをエンジンの吸気系を経て燃焼室に送り込み、このブローバイガスの大気中への放出を防止している。また、クランクケース内に新気（外気）を導入して換気することで、ブローバイガスによるエンジンオイルの劣化を抑制し、潤滑性能等の長期維持も図っている。

この種のＰＣＶ装置は、吸気系に向けてのブローバイガス送り込み量を調整するためのＰＣＶバルブを備えている（例えば下記の特許文献１及び特許文献２を参照）。このＰＣＶバルブは、例えばヘッドカバー等のエンジン本体に取り付けられる。また、このＰＣＶバルブの吐出側にはＰＣＶホースが接続され、このＰＣＶホースを経てブローバイガスが吸気系に導かれるようになっている。

そして、上記ＰＣＶ装置の取り付け構造としては以下の法規要件（例えば、北米の法規要件）が課せられる場合がある。

つまり、「ＰＣＶバルブの取り外しが、経時劣化も考慮してＰＣＶバルブとインテークマニホールドとの間のライン（上記ＰＣＶホース）を外すよりも困難であること」といった法規要件である。言い換えると、例えばヘッドカバーに取り付けられたＰＣＶバルブの吐出側にＰＣＶホースが接続されているものにあっては、このＰＣＶバルブからＰＣＶホースを取り外した状態でないと、ＰＣＶバルブをヘッドカバーから取り外すことができないようにすることが求められている。

これは、ＰＣＶ装置の異常をエンジンの不調によって検知するためである。つまり、ＰＣＶバルブにＰＣＶホースが繋がったまま、このＰＣＶバルブがヘッドカバーから外れてしまった場合には、調量された大気が吸気系に流れ込むため、エンジンの不調が発生しにくく、ＰＣＶ装置の異常が検知できない。これに対し、ＰＣＶバルブがヘッドカバーから外れた場合には必ずＰＣＶホースがＰＣＶバルブから外れているような構成にしておけば、ＰＣＶホースがＰＣＶバルブから外れていることで比較的大量の大気（ＰＣＶバルブによる調量がなされていない大気）がＰＣＶホースから吸気系に流れ込みエンジンの不調が発生する。このため、ＰＣＶ装置の異常を検知できる。このように、ＰＣＶ装置の異常がエンジンの不調によって認識できるようにするため、上記法規要件が課されている。

そして、特許文献１及び特許文献２では、この法規要件を満たすべく、ＰＣＶバルブをヘッドカバーやオイルセパレータから取り外す際には、このＰＣＶバルブを回動させる必要があるようにし、また、ＰＣＶバルブの吐出側部分（ブローバイガス流れ方向の下流側部分）をＬ字形状にしておく。これにより、ＰＣＶバルブからＰＣＶホースを取り外した状態でないと、このＰＣＶバルブを回動させることができず、その結果、ＰＣＶバルブをヘッドカバー等から取り外すことができないようにしている。
特開２０００−１６１０４０号公報 特開２０００−１１０５３８号公報

しかしながら、上記各特許文献の構成にあっては、上記法規要件を満たすためのＰＣＶバルブの形状が限定されることになる。つまり、上述した如くＰＣＶバルブの吐出側部分をＬ字形状にしておき、この吐出側部分の下流端部分（水平方向に延びる部分）の延長方向に対して直交する方向に延びる軸心回りにＰＣＶバルブを回動させることで、このＰＣＶバルブの着脱を行うといった構成に限定されることになってしまう。これでは、ＰＣＶバルブの設計自由度が極端に小さくなってしまう。

本発明の発明者は、ＰＣＶバルブの形状に大きな制限が課されること無しに、上記法規要件を満たすことが可能なＰＣＶバルブの取り付け構造について検討を行った。つまり、吐出側部分がＬ字形状とされていないＰＣＶバルブであっても、ＰＣＶホースを取り外した状態でないと、ＰＣＶバルブをヘッドカバー等のエンジン本体から取り外すことができない構成を実現することについて考察した。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ＰＣＶバルブの形状に大きな制約が課されること無しに上記法規要件を満たすことが可能なＰＣＶバルブユニットの取り付け構造を提供することにある。

−課題の解決原理−
上記の目的を達成するために講じられた本発明の解決原理は、ＰＣＶバルブユニットを内燃機関本体等に締結している締結部材を取り外すのに、ＰＣＶバルブに対して接続状態にあるＰＣＶ配管が邪魔になる構成としておく。つまり、ＰＣＶ配管が接続状態にあれば、このＰＣＶ配管が邪魔になって締結部材を取り外すことができないようにしておく。これにより、ＰＣＶ配管を取り外した状態でないとＰＣＶバルブユニットが外れないようにし、ＰＣＶバルブの形状に関わりなく上記法規要件が達成できるようにしている。

−解決手段−
具体的に、本発明は、内燃機関内部で発生したブローバイガスをＰＣＶ配管に向けて送り出すＰＣＶバルブユニットを、内燃機関本体に取り付けるための取り付け構造を前提とする。このＰＣＶバルブユニットの取り付け構造に対し、上記ＰＣＶバルブユニットを、締結部材によって内燃機関本体に取り付ける。そして、このＰＣＶバルブユニットにＰＣＶ配管が接続されている状態では、ＰＣＶバルブユニットを内燃機関本体から取り外す際における上記締結部材の締結解除方向の移動軌跡上に上記ＰＣＶ配管を位置させるようにしている。

ここで、ＰＣＶバルブユニットとは、ＰＣＶバルブ単体ばかりでなく、ＰＣＶバルブとエンジン本体との間に介在される部材、つまり、ＰＣＶバルブが組み付けられると共にエンジン本体に締結部材によって取り付けられる部材（後述するバルブ組み付け部材）と、ＰＣＶバルブとが一体化されたユニットをいう。

この特定事項により、ＰＣＶバルブユニットをエンジン本体から取り外す際には、先ず、ＰＣＶバルブユニットからＰＣＶ配管を取り外す。これにより、上記締結部材の締結解除方向（例えば、締結部材がボルトであればボルトの抜き取り方向）の移動軌跡上にＰＣＶ配管が存在しなくなり、締結部材の締結解除が可能となる。その後、締結部材の締結解除作業を行うことで、ＰＣＶバルブユニットは内燃機関本体から取り外される。このように、ＰＣＶバルブユニットが内燃機関本体から取り外された状態では、必ず、ＰＣＶ配管がＰＣＶバルブユニットから取り外されていることになり、上記法規要件を満たすことができる。本解決手段では、このような取り外し形態を実現するためのＰＣＶバルブの形状としては特に限定されることがない。つまり、従来技術ではＰＣＶバルブの吐出側部分がＬ字形状である必要があったが、本解決手段ではその必要はない。このため、ＰＣＶバルブの設計自由度を拡大することができる。

上記ＰＣＶバルブユニットの具体的な構成としては以下のものが挙げられる。つまり、ＰＣＶバルブユニットに、上記締結部材によって内燃機関本体に取り付けられたバルブ組み付け部材と、このバルブ組み付け部材に一体的に組み付けられたＰＣＶバルブとを備えさせる。そして、上記バルブ組み付け部材の内部に、内燃機関内部から流れ込むブローバイガスの流線方向と、このバルブ組み付け部材の内部を流れた後にＰＣＶバルブに流れ出すブローバイガスの流線方向とが略直交する流通路を備えさせる。また、上記ＰＣＶバルブを、この流通路の下流側端部に組み付けることで、内燃機関本体の外面に沿う方向に延びるように配設している。

これによれば、内燃機関本体の外面の延長方向とＰＣＶバルブの軸線方向とを略平行にすることができ、内燃機関本体の外面からのＰＣＶバルブの突出寸法を小さくできる。このため、例えばＰＣＶバルブユニットをエンジンのヘッドカバーに取り付けた場合に、このヘッドカバーの上面からの突出寸法を小さくできて、エンジンフード（ボンネット）の高さを低く設計したり、エンジンフードとＰＣＶバルブ上端との間のクリアランスを大きく確保したりすることができる。また、エンジン本体の一部分を外部に膨出させることで上記と同様の流通路を成形することも考えられるが、エンジン本体をダイキャスト成形する場合には、型内のキャビティ形状の複雑化に伴って溶湯の流れ込みが困難になり成形不良が生じる可能性がある。本解決手段では、別部材としてのバルブ組み付け部材を備えさせることで、エンジン本体をダイキャスト成形しながらも上記形状の流通路を得て、ＰＣＶバルブを内燃機関本体の外面に沿う方向に延びるよう配設することが可能になる。

上記締結部材として具体的には以下のものが挙げられる。つまり、締結部材を、ＰＣＶバルブユニットを内燃機関本体に取り付けるための複数のボルトとする。そして、これらボルトのうちの少なくとも１つの抜き取り方向の移動軌跡上に上記ＰＣＶ配管を位置させるようにしている。

この場合、締結状態にあるボルトの頭部先端（ＰＣＶ配管側の端面：例えば上端面）とＰＣＶ配管との間の間隔（クリアランス）が、ボルトのネジ部の軸線方向の長さ寸法よりも短くなるように設定しておく。これにより、ＰＣＶバルブユニットにＰＣＶ配管が接続されている状態では、ボルトの頭部がＰＣＶ配管に当たることでボルトを抜き取ることができなくなる。つまり、ＰＣＶ配管をＰＣＶバルブユニットから取り外さない限り、ボルトを抜き取ることができずＰＣＶバルブユニットを取り外すことができなくなり、法規要件を満たすことができる。

また、ＰＣＶバルブユニットを内燃機関本体から取り外す際における上記締結部材の締結解除方向の移動軌跡上に、上記ＰＣＶ配管及びＰＣＶバルブの両方を位置させるようにしてもよい。

更に、他の構成として、ＰＣＶ配管に、ＰＣＶバルブに対する接続位置から上記締結部材の締結解除方向の移動軌跡上に向けて屈曲する屈曲部を備えさせ、ＰＣＶバルブユニットにＰＣＶ配管が接続されている状態では、ＰＣＶバルブユニットを内燃機関本体から取り外す際における上記締結部材の締結解除方向の移動軌跡上に上記ＰＣＶ配管の屈曲部を位置させる構成としてもよい。

本発明では、ＰＣＶバルブユニットを内燃機関本体等に締結している締結部材を取り外すのに、ＰＣＶバルブに対して接続状態にあるＰＣＶ配管が邪魔になる構成としておく。つまり、ＰＣＶ配管が接続状態にあれば締結部材を取り外すことができないようにしておく。これにより、上記法規要件を満たしながらもＰＣＶバルブの形状としては特に限定されることがないので、法規要件の遵守とＰＣＶバルブの設計自由度の拡大とを両立できる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。以下の実施形態では、本発明に係るＰＣＶ装置（ブローバイガス還元装置）を自動車用直列多気筒（例えば４気筒）エンジン（内燃機関）に適用した場合について説明する。

（第１実施形態）
本実施形態の特徴であるＰＣＶバルブユニットの取り付け構造について説明する前に、エンジンの全体構成及びＰＣＶ装置について説明する。

−エンジンの全体構成の説明−
図１は、本実施形態に係るエンジンＥをクランクシャフトＣの軸心に沿った方向から見たエンジン内部及び吸気系の概略構成を示す図である。このエンジンＥは、例えばエンジンルーム内に横置き配置されており、図中の右方向が車体前方である。エンジンＥの配置状態はこれに限るものではなく縦置き配置されたものであってもよい。

この図１に示すように、エンジンＥは、シリンダブロック１の上端部に設置されたシリンダヘッド３と、このシリンダヘッド３の上端に取り付けられたヘッドカバー４とを備えている。

上記シリンダブロック１には複数（例えば４個）のシリンダ５が配設されており、これらシリンダ５の内部にピストン５１が往復移動可能に収容されている。また、各ピストン５１はコネクティングロッド５２を介してクランクシャフトＣに動力伝達可能に連結されている。更に、シリンダブロック１の下側にはクランクケース６が取り付けられており、上記シリンダブロック１内の下部からクランクケース６の内部に亘る空間がクランク室６１となっている。また、このクランクケース６の更に下側にはオイル溜まり部となるオイルパン７が配設されている。

上記シリンダヘッド３には吸気ポート３１を開閉するための吸気バルブ３２及び排気ポート３３を開閉するための排気バルブ３４がそれぞれ組み付けられており、シリンダヘッド３とヘッドカバー４との間に形成されているカム室（シリンダヘッド内部空間）３Ａに配置されたカムシャフト３５，３６の回転によって各バルブ３２，３４の開閉動作が行われるようになっている。

一方、シリンダヘッド３に形成されている吸気ポート３１には吸気マニホールド８が接続されている。この吸気マニホールド８の上流側は、サージタンク８１及びスロットルバルブ８２を備えた吸気管８３に連通されており、この吸気管８３の上流側にはエアクリーナ８４が設けられている。これにより、上記エアクリーナ８４から吸気管８３内に導入された空気は、サージタンク８１を通じて吸気マニホールド８に導入される。

また、このエンジンＥには筒内直噴タイプのインジェクタ（燃料噴射弁）３７が設けられており、吸気バルブ３２の開弁に伴って吸気ポート３１から燃焼室３８内に導入された空気は、このインジェクタ３７から噴射された燃料と混合されて燃焼室３８内で混合気となる。

また、この燃焼室３８の頂部には点火プラグ３９が配設されている。上記燃焼室３８において、点火プラグ３９の点火に伴う混合気の燃焼によりピストン５１が往復運動する。このピストン５１の往復運動は上記コネクティングロッド５２を介してクランクシャフトＣに伝達され、ここで回転運動に変換されて、エンジンＥの出力として取り出される。

この混合気の燃焼により生じた燃焼ガスは、排気バルブ３４の開弁に伴い排気ガスとして、排気ポート３３を経た後、図示しない排気マニホールドに排出され、排気管を通過して外部に排出されるようになっている。尚、排気管には、触媒コンバータが設けられており、排気ガス中に含まれる炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、及び酸化窒素成分（ＮＯｘ）が浄化されるようになっている。

−ＰＣＶ装置の説明−
次に、本実施形態において特徴とする装置であるＰＣＶ装置９について説明する。このＰＣＶ装置９は、シリンダ５の内面とピストン５１の外面との隙間からクランク室６１内に吹き抜けたブローバイガスをエンジンＥの吸気系に導くと共に、このクランク室６１内に新気を導入して換気するためのものである。

上記ＰＣＶ装置９は、クランク室６１内に吹き抜けたブローバイガスをカム室３Ａ内部に向けて抜き出すためのブローバイガス回収通路９１、このブローバイガス回収通路９１によって抜き出されたブローバイガスがカム室３Ａを経て導入され、このブローバイガスからオイルミストを分離するための第１オイルセパレータ（負圧側オイルセパレータ）９２、主として外気（新気）を導入する機能を有する第２オイルセパレータ（大気側オイルセパレータ）９３、上記第１オイルセパレータ９２からブローバイガスを吸気系に導くためのブローバイガス供給配管（ＰＣＶ配管またはＰＣＶホースとも呼ばれる）９４、主として第２オイルセパレータ９３に向けて新気を導入する機能を有する新気導入配管９５、カム室３Ａ内からクランク室６１内に向けて新気を導入するための新気導入通路９６を備えている。

＜ブローバイガス回収通路９１＞
上記ブローバイガス回収通路９１は、シリンダブロック１からシリンダヘッド３に亘って略鉛直方向に延びる通路として形成されている。つまり、シリンダブロック１に形成された通路９１ａとシリンダヘッド３に形成された通路９１ｂとが共に同一軸心上で鉛直方向に延びて連通され、これにより、クランク室６１内とカム室３Ａとを連通させる通路として形成されている。

これにより、ブローバイガス回収時には、クランク室６１内のブローバイガスが、このブローバイガス回収通路９１を経てカム室３Ａに導入されるようになっている。

尚、本実施形態では、このブローバイガス回収通路９１は１本のみであるが、複数本設けられていてもよい。

＜第１オイルセパレータ９２＞
第１オイルセパレータ９２は、ヘッドカバー４の内面（下側の面）における一方側（図１における左側）に取り付けられており、セパレータケース（ブリーザケース）９２ａと、このセパレータケース９２ａ内に配置された複数のバッフルプレート（図示省略）とを備えている。

上記セパレータケース９２ａは、上側が開放された金属製または樹脂製で略直方体形状の箱形部材であって、この開放側がヘッドカバー４の内面に取り付けられることによって、このヘッドカバー４との間で略密閉されたセパレータ室（ブローバイガス流路）９２ｂを形成している。このセパレータケース９２ａのヘッドカバー４の内面に対する取り付け手段としてはボルト止め等が挙げられる。尚、ここでは、セパレータケース９２ａとヘッドカバー４の内面とによってセパレータ室９２ｂを形成しているが、セパレータケース９２ａのみによってセパレータ室９２ｂを形成する構成としてもよい。

そして、このセパレータケース９２ａには、ブローバイガス導入孔９２ｃ、オイル回収部９２ｄがそれぞれ形成されていると共に、ＰＣＶバルブユニット９７が接続されている。

上記ブローバイガス導入孔９２ｃは、セパレータケース９２ａの長手方向（ヘッドカバー４に取り付けられた状態での気筒配列方向）の一方寄りの底面に形成されている。オイルセパレータ９２の内部空間（セパレータ室９２ｂ）は、このブローバイガス導入孔９２ｃによりカム室３Ａに連通している。

上記オイル回収部９２ｄは、セパレータケース９２ａの底面に設けられた所謂オイルプールとして構成されている。つまり、このオイル回収部９２ｄは、セパレータケース９２ａの底面の一部分が凹陥され、且つこの凹陥部分の底面に比較的小径の開口が形成された構成となっている。これにより、上記セパレータケース９２ａの内部空間とカム室３Ａとを連通していると共に、このオイルプールにオイルが貯留されることで、カム室３Ａ内のオイルミスト等がこのオイル回収部９２ｄからセパレータケース９２ａの内部空間に流れ込むことを阻止している。

また、上記ＰＣＶバルブユニット９７は、ＰＣＶバルブ９８と、バルブ組み付け部材９９とを備えている。ＰＣＶバルブ９８は、セパレータケース９２ａの内部空間の圧力と吸気系の吸入負圧とに応じて開弁する。このＰＣＶバルブ９８の開弁時には、セパレータケース９２ａ内でオイルが分離除去された後のブローバイガスが、バルブ組み付け部材９９の内部流通路９９ｃ及びＰＣＶバルブ９８を経てエンジンＥの吸気系（スロットルバルブ８２の下流側）に導入されることになる。このＰＣＶバルブユニット９７の取り付け構造については後述する。尚、上記ＰＣＶバルブ９８は開閉自在な電磁弁により構成されていてもよい。

＜第２オイルセパレータ９３＞
第２オイルセパレータ９３も、上述した第１オイルセパレータ９２と略同様の構成となっている。つまり、ヘッドカバー４の内面（下側の面）における他方側（図１における右側）に取り付けられており、セパレータケース９３ａと、このセパレータケース９３ａ内に配置された複数のバッフルプレート（図示省略）とを備えており、ヘッドカバー４との間で略密閉されたセパレータ室９３ｂを形成している。尚、ここでは、セパレータケース９３ａとヘッドカバー４の内面とによってセパレータ室９３ｂを形成しているが、セパレータケース９３ａのみによってセパレータ室９３ｂを形成する構成としてもよい。

そして、このセパレータケース９３ａには、新気導入孔９３ｃが形成されている。この新気導入孔９３ｃは、セパレータケース９３ａの底面であって上記カム室３Ａに対応する位置に形成されている。つまり、この新気導入孔９３ｃによって第２オイルセパレータ９３のセパレータ室９３ｂとカム室３Ａとが連通している。

＜ブローバイガス供給配管９４＞
ブローバイガス供給配管９４は、上記第１オイルセパレータ９２のセパレータケース９２ａ内においてオイルが分離除去された後のブローバイガスを吸気系に導くための配管であって、上流端が上記ＰＣＶバルブ９８に接続されている一方、下流端が上記吸気管８３におけるスロットルバルブ８２の直下流側に接続されている。これにより、上記ＰＣＶバルブ９８の開放に伴い、ブローバイガスを、サージタンク８１を介してエンジンＥの吸気系に戻すようになっている。

＜新気導入配管９５＞
新気導入配管９５は、一端が上記吸気管８３におけるスロットルバルブ８２の直上流側に接続され、他端が第２オイルセパレータ９３のセパレータ室９３ｂに連通しており、主に、クランク室６１内を換気するための外気（新気）を吸気系から導入する機能を果たす。

＜新気導入通路９６＞
新気導入通路９６は、シリンダヘッド３からシリンダブロック１に亘って略鉛直方向に延びる通路として形成されている。つまり、シリンダヘッド３に形成された通路９６ａとシリンダブロック１に形成された通路９６ｂとが共に同一軸心上で鉛直方向に延びて連通され、これにより、カム室３Ａとクランク室６１とを連通させる通路として形成されている。

これにより、上記第２オイルセパレータ９３からカム室３Ａに導入された新気が新気導入通路９６を経てクランク室６１内に導入され、このクランク室６１内が換気されるようになっている。

また、この新気導入通路９６はオイル戻し通路も兼用している。つまり、第１オイルセパレータ９２において分離除去され且つカム室３Ａに流下してきたオイルを、その自重によりオイルパン７に回収するようになっている。尚、後述するように、エンジンＥの高回転・高負荷時にあっては、第２オイルセパレータ９３において分離除去されたオイルも、この通路９６によりオイルパン７に向けて回収されることになる。

尚、本実施形態では、この新気導入通路９６は各気筒間にそれぞれ備えられている（本実施形態に係るエンジンＥは４気筒であるので、新気導入通路９６は３本備えられている）。この本数はこれに限られるものではない。

また、上記各オイルセパレータ９２，９３の容量や、ブローバイガス回収通路９１及び新気導入通路９６の通路面積等は、エンジンＥの排気量やブローバイガスの発生量等に適したブローバイガス回収能力が発揮できるように適宜設計される。

−ＰＣＶバルブユニット９７の取り付け構造−
次に、本実施形態の特徴部分である上記ＰＣＶバルブユニット９７の取り付け構造について説明する。

図２は、ＰＣＶバルブユニット９７の取り付け部分であるヘッドカバー４の上面付近を示す平面図である。また、図３はその側面図である。

これらの図に示すように、ＰＣＶバルブユニット９７は、ヘッドカバー４の上面にボルト止めによって締結されている。具体的には、上述した如く、ＰＣＶバルブユニット９７は、ヘッドカバー４の上面に締結されたバルブ組み付け部材９９と、このバルブ組み付け部材９９に組み付けられたＰＣＶバルブ９８とを備えた構成となっている。

＜バルブ組み付け部材９９＞
上記バルブ組み付け部材９９は、例えば金属製であって鋳造加工によって成形されている。また、このバルブ組み付け部材９９は、本体部９９ａとフランジ部９９ｂとを備えている。

上記バルブ組み付け部材９９の本体部９９ａは、内部にブローバイガスを流すための流通路９９ｃが形成されている（図２及び図３の破線を参照）。この流通路９９ｃは、互いに連通する第１流通路９９ｄ及び第２流通路９９ｅにより成っている。第１流通路９９ｄは、一端が上記第１オイルセパレータ９２のセパレータ室９２ｂに連通し且つ鉛直方向に延びている。一方、第２流通路９９ｅは、上記第１流通路９９ｄの上端部に連通して水平方向に延びている。この第２流通路９９ｅの下流端は、本体部９９ａの側面（図２及び図３における右側の側面）に開放している。このように、バルブ組み付け部材９９は、内部にＬ字状の流通路９９ｃが形成されており、第１オイルセパレータ９２のセパレータ室９２ｂから回収したブローバイガスを、一旦鉛直上方に抜き取った後に、ＰＣＶバルブ９８に向けて水平方向に流すようになっている。

また、上記バルブ組み付け部材９９のフランジ部９９ｂは、上記本体部９９ａの下端部に連続して形成されており、図２及び図３における左右方向（気筒配列方向に対して直交する水平方向）の一方側（図２及び図３における左側）に延びる第１フランジ部９９ｆと他方側（図２及び図３における右側）に延びる第２フランジ部９９ｇとを備えている。これらフランジ部９９ｆ，９９ｇには、その厚さ方向に貫通するボルト挿通孔９９ｈ，９９ｉがそれぞれ形成されている。上記ヘッドカバー４には、これらボルト挿通孔９９ｈ，９９ｉに対応する雌ネジ孔（図示省略）が形成されている。このため、各フランジ部９９ｆ，９９ｇそれぞれのボルト挿通孔９９ｈ，９９ｉとヘッドカバー４の雌ネジ孔とを位置合わせした状態で、これらにボルトＢ１，Ｂ２をねじ込むことによって、バルブ組み付け部材９９がヘッドカバー４の上面に一体的に取り付けられている。尚、バルブ組み付け部材９９のフランジ部９９ｂの下面とヘッドカバー４の上面との間にはシール材Ｓが介在されており、これらバルブ組み付け部材９９とヘッドカバー４との合わせ面同士の間からのブローバイガスの漏れを防止している。

＜ＰＣＶバルブ９８＞
ＰＣＶバルブ９８は、上述した如くバルブ組み付け部材９９の第２流通路９９ｅの下流端に装着されている。このＰＣＶバルブ９８の内部構造としては、従来と同様に、内部通路に収容されて軸線方向にスライド移動自在なバルブ本体（図示省略）と、このバルブ本体を一方向（閉弁方向）に付勢するコイルスプリング（図示省略）とを備えている（例えば特開２００７−２３１７８５号公報に開示されている構成を参照）。これにより、ＰＣＶバルブ９８は、セパレータケース９２ａの内部空間の圧力と吸気系の吸入負圧とに応じて上記コイルスプリングの付勢力に抗してバルブ本体が移動することで開弁するようになっている。

このＰＣＶバルブ９８の吐出側には、上記ブローバイガス供給配管９４が接続されており、ＰＣＶバルブ９８が開放した場合に、ブローバイガス供給配管９４に向けてブローバイガスが排出されるようになっている。尚、このブローバイガス供給配管９４は、例えばゴム製のホース（ＰＣＶホース）で形成されており、ＰＣＶバルブ９８の吐出側の端部から引き抜くことで、ＰＣＶバルブ９８からの取り外しが可能となっている。

そして、本実施形態の特徴として、このＰＣＶバルブ９８と、上記バルブ組み付け部材９９の第２フランジ部９９ｇに形成されているボルト挿通孔９９ｉとの関係が挙げられる。

具体的には、ＰＣＶバルブ９８の吐出側の先端部と、ボルト挿通孔９９ｉに挿通されているボルトＢ２を抜き取る際の抜き取り方向の移動軌跡（締結解除方向の移動軌跡）とが重なり合わないように、ボルト挿通孔９９ｉの位置が設定されている。これにより、ＰＣＶバルブ９８の吐出側にブローバイガス供給配管９４が接続されている状態では、ボルトＢ２の抜き取り方向の移動軌跡上にブローバイガス供給配管９４が位置していることになり、このブローバイガス供給配管９４の存在が、ボルトＢ２の抜き取り作業の邪魔になるようになっている（図３の二点鎖線を参照）。言い換えると、ブローバイガス供給配管９４をＰＣＶバルブ９８から取り外さなければボルトＢ２の抜き取りが行えないようになっている。

−ＰＣＶ装置９の動作説明−
ここで、上述の如く構成されたＰＣＶ装置９の動作について簡単に説明する。

＜エンジンＥの定常運転時＞
エンジンＥの定常運転時（高回転・高負荷時以外の動作時）には、エンジンＥの駆動に伴い、吸気管８３を流れる吸気（新気）の一部は、新気導入配管９５から第２オイルセパレータ９３に流入する。そして、この第２オイルセパレータ９３に流入した新気は、新気導入通路９６を経てクランク室６１内に導入され、このクランク室６１内を換気する。

一方、エンジンＥの圧縮行程や膨張行程においてシリンダ５とピストン５１との隙間からクランク室６１内に吹き抜けたブローバイガスは、上記ブローバイガス回収通路９１をカム室３Ａに向けて流れていく。

そして、このカム室３Ａに流れ込んだブローバイガスは、上記ブローバイガス導入孔９２ｃから第１オイルセパレータ９２の内部空間（セパレータ室９２ｂ）に流入する。このようにしてセパレータケース９２ａ内に流入したブローバイガスは、このセパレータケース９２ａ内をその長手方向に沿って各バッフルプレートに衝突しながら流れていくことにより、所謂慣性衝突作用によってオイルミストが捕捉される。これにより、ブローバイガスとオイルミストとが分離される。

そして、オイルミストが分離除去されたブローバイガスは、セパレータケース９２ａ内の下流端（長手方向の一端側）に達し、上記バルブ組み付け部材９９の流通路９９ｃ及びＰＣＶバルブ９８を経て、ブローバイガス供給配管９４に流出された後、吸気管８３に導入される（図１に実線で示す矢印を参照）。一方、分離後のオイルは、セパレータケース９２ａのオイル回収部９２ｄから排出され、カム室３Ａを経て新気導入通路９６によりオイルパン７に向けて回収される。

＜エンジンＥの高回転・高負荷時＞
次に、エンジンＥの高回転・高負荷時におけるブローバイガス、オイルの流通状態について説明する。

この高回転・高負荷時はブローバイガス発生量が増大する状況にある。この場合、クランク室６１内からブローバイガス回収通路９１を経てカム室３Ａに流れ込んだブローバイガスの一部は、上記ブローバイガス導入孔９２ｃから第１オイルセパレータ９２の内部空間（セパレータ室９２ｂ）に流入する。このブローバイガスは、上述と同様の動作により、第１オイルセパレータ９２によるオイル分離作用により、殆どオイルが存在しない状態となってエンジンＥの吸気管８３へ戻される。

尚、カム室３Ａに流れ込んだ他のブローバイガスは、上記新気導入孔９３ｃから第２オイルセパレータ９３に流れ込み、ここでオイルが分離除去された後、エンジンＥの吸気管８３へ戻される。この第２オイルセパレータ９３の内部におけるオイル分離動作は、上述した第１オイルセパレータ９２におけるオイル分離動作と同様にして行われる。また、この第２オイルセパレータ９３で分離されたオイルは図示しないオイル排出孔からカム室３Ａに流下され、新気導入通路９６によりオイルパン７に向けて回収されることになる。

−ＰＣＶバルブユニット９７の取り外し作業−
次に、上述の如く構成されたＰＣＶバルブユニット９７の取り外し作業について説明する。このＰＣＶバルブユニット９７をヘッドカバー４から取り外す場合、上記バルブ組み付け部材９９をヘッドカバー４の上面に締結しているボルトＢ１，Ｂ２を抜き取る必要がある。

第１フランジ部９９ｆの上部には他の部材（ブローバイガス供給配管９４）が存在していない。つまり、ボルトＢ１の抜き取り方向の移動軌跡上に他の部材が位置していないため、ボルトＢ１の抜き取り作業が可能である。

これに対し、第２フランジ部９９ｇの上部にはブローバイガス供給配管９４が存在している。つまり、ボルトＢ２の抜き取り方向の移動軌跡上にブローバイガス供給配管９４が位置している。このため、このブローバイガス供給配管９４の存在が、ボルトＢ２の抜き取り作業の邪魔になる。言い換えると、ブローバイガス供給配管９４をＰＣＶバルブ９８から取り外さなければボルトＢ２の抜き取りが行えないようになっている。従って、図４に示すように、ブローバイガス供給配管９４をＰＣＶバルブ９８から取り外した状態で、ボルトＢ２の抜き作業を行うことになる。

このようにして各ボルトＢ１，Ｂ２を抜き取ることで、ＰＣＶバルブユニット９７をヘッドカバー４から取り外すことが可能になる。

以上のように、本実施形態では、ＰＣＶバルブユニット９７がヘッドカバー４の上面から取り外された状態では、必ず、ブローバイガス供給配管９４がＰＣＶバルブユニット９７から取り外されていることになり、上述した法規要件を満たすことができる。このような取り外し形態を実現するためのＰＣＶバルブ９８の形状としては特に限定はされることはない。つまり、従来技術ではＰＣＶバルブの吐出側部分がＬ字形状である必要があったが、本実施形態ではその必要はない。このため、ＰＣＶバルブ９８の設計自由度を拡大することができる。

また、本実施形態では、ＰＣＶバルブ９８とヘッドカバー４の上面との間にバルブ組み付け部材９９を介在させたことで、ＰＣＶバルブ９８を横向き配置（軸線方向を水平方向にする配置）とすることができ、ヘッドカバー４の上面からのＰＣＶバルブ９８の突出寸法を小さくすることができる。このため、ヘッドカバー４の上面からのＰＣＶバルブ９８の突出寸法を小さくできてエンジンフード（ボンネット）の高さを低く設計したり、エンジンフードとＰＣＶバルブ９８の上端との間のクリアランスを大きく確保したりすることができる。

（変形例）
次に、変形例について説明する。本変形例は、バルブ組み付け部材９９をヘッドカバー４の上面に締結するためのボルトＢ２の位置が上記第１実施形態のものと異なっている。その他の構成及び動作は第１実施形態と同様である。従って、ここでは第１実施形態との相違点についてのみ説明する。

図５は、本変形例における、ＰＣＶバルブユニット９７の取り付け部分であるヘッドカバー４の上面付近を示す側面図である。

この図５に示すように、本変形例では、第２フランジ部９９ｇのボルト挿通孔９９ｉに挿通されるボルトＢ２の抜き取り方向の移動軌跡上にブローバイガス供給配管９４だけでなくＰＣＶバルブ９８も位置している。つまり、ブローバイガス供給配管９４及びＰＣＶバルブ９８の存在が、ボルトＢ２の抜き取り作業の邪魔になる構成となっている。これによっても上記第１実施形態の場合と同様の効果が得られる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。本実施形態は、上記バルブ組み付け部材９９を備えさせることなく、ＰＣＶバルブ９８を直接的にヘッドカバー４の上面に締結する構成としたものである。その他の構成及び動作は第１実施形態と同様である。従って、ここでも第１実施形態との相違点についてのみ説明する。

図６は、本変形例における、ＰＣＶバルブ９８（ＰＣＶバルブユニット）の取り付け部分であるヘッドカバー４の上面付近を示す側面図である。

この図６に示すように、本実施形態に係るＰＣＶバルブ９８は、その軸線がヘッドカバー４の上面に対して直交する方向に延びるように取り付けられる。つまり、立設状態でＰＣＶバルブ９８は取り付けられている。また、このＰＣＶバルブ９８には、ヘッドカバー４の上面に締結するためのフランジ部９８ａが一体的に形成されている。このフランジ部９８ａは、ＰＣＶバルブ９８の軸線方向（図６における上下方向）に対して直交する方向に延びており、図６における左右方向（気筒配列方向に対して直交する水平方向）の一方側（図６における左側）に延びる第１フランジ部９８ｂと他方側（図６における右側）に延びる第２フランジ部９８ｃとを備えている。これらフランジ部９８ｂ，９８ｃには、その厚さ方向に貫通するボルト挿通孔９８ｄ，９８ｅがそれぞれ形成されている。上記ヘッドカバー４には、これらボルト挿通孔９８ｄ，９８ｅに対応する雌ネジ孔（図示省略）が形成されている。このため、各フランジ部９８ｂ，９８ｃそれぞれのボルト挿通孔９８ｄ，９８ｅとヘッドカバー４の雌ネジ孔とを位置合わせした状態で、これらにボルトＢ１，Ｂ２をねじ込むことによって、ＰＣＶバルブ９８がヘッドカバー４の上面に一体的に取り付けられている。

そして、本実施形態におけるブローバイガス供給配管９４におけるＰＣＶバルブ９８の吐出側端（上端）に対する接続部分には、ガイドパイプ９４ａが備えられている。このガイドパイプ９４ａは、金属または樹脂製のパイプで成っている。また、このガイドパイプ９４ａは、複数箇所で屈曲されており、その一部分が、ボルトＢ２の抜き取り方向の移動軌跡上に位置している。具体的には、ボルトＢ２の配設位置に向けて下側に延びた後にブローバイガス供給配管９４に向けて水平方向に延びる屈曲部９４ｂを備えている。

このため、このガイドパイプ９４ａの存在が、ボルトＢ２の抜き取り作業の邪魔になる。言い換えると、ガイドパイプ９４ａをＰＣＶバルブ９８から取り外さなければボルトＢ２の抜き取りが行えないようになっている。従って、図７に示すように、ガイドパイプ９４ａをブローバイガス供給配管９４と共にＰＣＶバルブ９８から取り外した状態で、ボルトＢ２の抜き作業を行うことになる。

このようにして各ボルトＢ１，Ｂ２を抜き取ることで、ＰＣＶバルブ９８をヘッドカバー４から取り外すことが可能になる。

このため、本実施形態にあっても、ＰＣＶバルブ９８がヘッドカバー４の上面から取り外された状態では、必ず、ブローバイガス供給配管９４がＰＣＶバルブ９８から取り外されていることになり、上述した法規要件を満たすことができる。このような取り外し形態を実現するためのＰＣＶバルブ９８の形状としては特に限定はされることはない。つまり、従来技術ではＰＣＶバルブの吐出側部分がＬ字形状である必要があったが、本実施形態ではその必要はない。このため、ＰＣＶバルブ９８の設計自由度を拡大することができる。

−他の実施形態−
以上説明した各実施形態及び変形例は、本発明を自動車に搭載された直噴式４気筒ガソリンエンジンに適用した場合について説明した。本発明は、自動車用に限らず、その他の用途に使用されるエンジンにも適用可能である。また、気筒数やエンジン形式（直列型やＶ型や水平対向型等の別）についても特に限定されるものではない。更には、ポート噴射式ガソリンエンジンやディーゼルエンジンに適用してもよい。

また、上記各実施形態及び変形例では、第１及び第２の２つのオイルセパレータ９２，９３を備えたＰＣＶ装置９に本発明を適用した場合について説明したが、第１オイルセパレータ９２のみを備えたＰＣＶ装置９に対しても本発明は適用可能である。

また、上記各実施形態及び変形例では、ＰＣＶバルブ９８をヘッドカバー４に取り付けた場合について説明した。本発明は、これに限らず、シリンダブロック１やシリンダヘッド３の側面にＰＣＶバルブ９８を取り付ける場合にも適用可能である。

第１実施形態に係るエンジンをクランクシャフトの軸心に沿った方向から見たエンジン内部及び吸気系の概略構成を示す図である。 第１実施形態に係るＰＣＶバルブユニットの取り付け部分を示す平面図である。 第１実施形態に係るＰＣＶバルブユニットの取り付け部分を示す側面図である。 第１実施形態におけるＰＣＶバルブユニットの取り外し作業を説明するための側面図である。 変形例に係るＰＣＶバルブユニットの取り付け部分を示す側面図である。 第２実施形態に係るＰＣＶバルブユニットの取り付け部分を示す側面図である。 第２実施形態におけるＰＣＶバルブの取り外し作業を説明するための側面図である。

符号の説明

４ ヘッドカバー（内燃機関本体）
９４ ブローバイガス供給配管（ＰＣＶ配管）
９４ａ ガイドパイプ
９４ｂ 屈曲部
９７ ＰＣＶバルブユニット
９８ ＰＣＶバルブ
９９ バルブ組み付け部材
９９ｃ 流通路
Ｅ エンジン（内燃機関）
Ｂ１，Ｂ２ ボルト（締結部材）

Claims (5)

1. 内燃機関内部で発生したブローバイガスをＰＣＶ配管に向けて送り出すＰＣＶバルブユニットを、内燃機関本体に取り付けるための取り付け構造において、
   上記ＰＣＶバルブユニットは、締結部材によって内燃機関本体に取り付けられており、このＰＣＶバルブユニットにＰＣＶ配管が接続されている状態では、ＰＣＶバルブユニットを内燃機関本体から取り外す際における上記締結部材の締結解除方向の移動軌跡上に上記ＰＣＶ配管が位置していることを特徴とするＰＣＶバルブユニットの取り付け構造。
2. 上記請求項１記載のＰＣＶバルブユニットの取り付け構造において、
   上記ＰＣＶバルブユニットは、上記締結部材によって内燃機関本体に取り付けられたバルブ組み付け部材と、このバルブ組み付け部材に一体的に組み付けられたＰＣＶバルブとを備えており、
   上記バルブ組み付け部材の内部には、内燃機関内部から流れ込むブローバイガスの流線方向と、このバルブ組み付け部材の内部を流れた後にＰＣＶバルブに流れ出すブローバイガスの流線方向とが略直交する流通路を備えており、
   上記ＰＣＶバルブは、上記流通路の下流側端部に組み付けられることで、内燃機関本体の外面に沿う方向に延びて配設されていることを特徴とするＰＣＶバルブユニットの取り付け構造。
3. 上記請求項１または２記載のＰＣＶバルブユニットの取り付け構造において、
   上記締結部材は、ＰＣＶバルブユニットを内燃機関本体に取り付けるための複数のボルトであって、これらボルトのうちの少なくとも１つの抜き取り方向の移動軌跡上に上記ＰＣＶ配管が位置していることを特徴とするＰＣＶバルブユニットの取り付け構造。
4. 上記請求項１、２または３記載のＰＣＶバルブユニットの取り付け構造において、
   上記ＰＣＶバルブユニットを内燃機関本体から取り外す際における上記締結部材の締結解除方向の移動軌跡上には、上記ＰＣＶ配管及びＰＣＶバルブの両方が位置していることを特徴とするＰＣＶバルブユニットの取り付け構造。
5. 上記請求項１〜４のうち何れか一つに記載のＰＣＶバルブユニットの取り付け構造において、
   上記ＰＣＶ配管は、ＰＣＶバルブに対する接続位置から上記締結部材の締結解除方向の移動軌跡上に向けて屈曲する屈曲部を備えており、ＰＣＶバルブユニットにＰＣＶ配管が接続されている状態では、ＰＣＶバルブユニットを内燃機関本体から取り外す際における上記締結部材の締結解除方向の移動軌跡上に上記ＰＣＶ配管の屈曲部が位置していることを特徴とするＰＣＶバルブユニットの取り付け構造。

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