JP2010180855A - ブローバイガス還元装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スロットルバルブの動作不良を確実に防止でき、サージタンクやスロットルボデーの形状を簡素化できるブローバイガス還元装置を提供する。
【解決手段】吸気通路３１のスロットルボデー３３より上流側から機関本体内に空気取り入れ口４１ａを通して空気を導入する空気導入管４１と、ブローバイガスをスロットルバルブ３２より下流側に還流させるブローバイガス還流管とを備えたブローバイガス還元装置において、上流側の吸気管３４には、スロットルバルブ３２のスロットルボデー３３への支持部３２ａ、３２ｂが逆流ガスのスロットルボデー３３内への流入領域Ｒから外れるよう、空気取り入れ口４１ａから吸気通路３１内に流入する逆流ガスの流れを制限する二重管４４が設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ブローバイガス還元装置に関し、特に車両用内燃機関における吸気系で液状分の付着等による動作不良が生じるのを防止するようにしたブローバイガス還元装置に関する。

車両用の内燃機関（以下、単にエンジンという）においては、燃焼室からシリンダとピストンの間の隙間を通ってクランクケース内に未燃焼の混合気や燃焼済みの燃焼ガス等を含んだブローバイガスが漏れ出ることから、エンジンオイルの劣化防止等のために、クランクケース内を強制的に換気するＰＣＶ（Positive Crankcase Ventilation）方式のブローバイガス還元装置が装備されている。

このブローバイガス還元装置には、スロットルバルブより上流側の吸気通路から内燃機関の機関本体の内部に新しい空気（以下、新気という）を導入するとともに、その機関本体の内部からスロットルバルブより下流側の吸気通路にブローバイガスを還流させるようにしたクローズド方式のものと、新気を取り込むことなくクランクケース内の内圧を利用してブローバイガスをスロットルの上流側に戻すシールド方式のものがあるが、還元効率に優れたクローズド方式のものが多用されている。

また、ブローバイガス還元装置においては、オイル分、燃料分および水分（以下、液状物ともいう）を含む湿ったブローバイガスが吸気通路内に還流する部位の近傍で、結露や氷結が生じたり油分の付着によるデポジットが生じたりし易く、それによって吸気系の重要部品の動作不良が惹起される可能性があるので、結露や氷結、デポジット生成の防止を図るものが従前より提案されている。

この種のブローバイガス還元装置としては、例えばスロットルバルブの近傍での強い渦流によってブローバイガス中の油分がスロットルバルブに付着し、デポジットが形成されるという問題を解消するため、スロットルバルブの下流側に位置するサージタンクにスロットルボデーと同一内径の内管部を設けて、その内管部の周りの環状通路部にブローバイガス還流管を開口させるようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、スロットルバルブ開度が大きくスロットルバルブの前後差圧や吸気管内の負圧が小さくなるとき、さらにブローバイガスの発生量が多くなるとき（高回転時）に、ブローバイガス還元のための新気取り入れ口から新気が取り込まれるのではなく、ブローバイガスが逆流して来ることがあるため、そのような場合に逆流ガスがエアフローメータに触れて動作不良を起こさないように、新気取り入れ口の近傍に新気取り入れ口からエアフローメータに向かう方向の流れを遮る隔壁を設けたものがある（例えば、特許文献２参照）。

特開平０８−１４４７３２号公報 特開平１１−３１１１１６号公報

しかしながら、上述のような従来のブローバイガス還元装置にあっては、新気導入管やブローバイガス還流管の接続用の開口を設けるためにサージタンクやスロットルボデーの形状が複雑でコスト高のものになり易いという問題があった。

また、サージタンクやスロットルボデーへの管接続となるため、上流側の空気導入管であっても吸気管側への接続姿勢が制限され易くなり、部品の共用化の面でも組み立ての面でも改善の余地があった。

さらに、空気取り入れ口の近傍に隔壁を設けている場合に、隔壁に衝突した逆流ガスが拡散しながら下流側に流れる構成であったため、スロットバルブのスロットルボデーへの支持部に触れ易く、スロットルバルブの動作不良についての懸念が払拭できなかった。

本発明は、上述のような従来の問題を解決するためになされたもので、スロットルバルブの動作不良を確実に防止することができ、しかも、サージタンクやスロットルボデーの形状を簡素化できるブローバイガス還元装置を提供し、併せて、空気導入管の接続の自由度を高め得るブローバイガス還元装置を提供することを目的とする。

本発明に係るブローバイガス還元装置は、上記目的達成のため、（１）スロットルバルブを開閉動作可能に支持しつつ収納するスロットルボデーと該スロットルボデーの上流側および下流側にそれぞれ設けられた上流側および下流側の吸気管とによって吸気通路が形成される内燃機関にあって、前記上流側の吸気管と前記内燃機関の機関本体との間に介在し、前記スロットルバルブより上流側の吸気通路からの空気を前記上流側の吸気管に形成された空気取り入れ口を通して前記機関本体の内部に導入する空気導入管と、前記下流側の吸気管と前記機関本体との間に介在し前記機関本体の内部で発生するブローバイガスを前記スロットルバルブより下流側の吸気通路に還流させるブローバイガス還流管と、を備えたブローバイガス還元装置において、前記上流側の吸気管に、前記機関本体の内部側から前記吸気通路側に向かう逆流ガスが前記空気導入管内を通って前記吸気通路内に流入するとき、前記スロットルバルブの前記スロットルボデーへの支持部が前記逆流ガスの前記スロットルボデー内への流入領域から外れるよう、前記空気取り入れ口から前記吸気通路内に流入する前記逆流ガスの流れを制限する制限手段が設けられていることを特徴とする。

この構成により、逆流ガスが空気取り入れ口から吸気通路内に流入するとき、その逆流ガスの流れがスロットルボデー内への流入領域を制限手段によって制限されることから、サージタンクやスロットルボデーに空気導入管を接続することなく、スロットルバルブのスロットルボデーへの支持部に逆流ガスが触れ難くなるようにすることができる。したがって、スロットルバルブの動作不良が確実に防止できることになる。しかも、上流側の吸気管に空気導入管が接続されることから、エンジン側のサージタンクやスロットルボデーに接続する場合に比べて、その接続姿勢の自由度が高まり、吸気系部品の共用化が容易となる。なお、ここにいう空気取り入れ口は、吸気通路内におけるスロットルバルブのスロットルボデーへの支持部のうち少なくとも一方より鉛直方向の上方側に位置するようにその高さが設定されているのが望ましい。また、逆流ガスの流れを制限する制限手段は、逆流ガスの吸気通路内への流入口位置、流入口面積、流入方向等を制限するものであるのがよい。

上記（１）に記載の構成を有するブローバイガス還元装置においては、（２）前記制限手段が、前記逆流ガスの流れを前記スロットルバルブの支持部より鉛直方向下方側に制限するのが好ましい。

この構成により、逆流ガスに含まれる水分やオイル分が、スロットルバルブのスロットルボデーへの支持部にさらに触れ難くなり、スロットルバルブの動作不良が確実に防止できることになる。

また、上記（１）、（２）に記載のブローバイガス還元装置においては、（３）前記制限手段が、前記上流側の吸気管の一部または前記スロットルボデーに固着された管壁部材を備え、前記上流側の吸気管および前記管壁部材が、前記空気取り入れ口および前記吸気通路に連通する連通路を形成していてもよい。

この構成により、逆流ガスの空気取り入れ口から上流側への拡散を抑えるのみならず、逆流ガスの吸気通路内への流入方向や流入口の面積を自由に設定でき、スロットルバルブのスロットルボデーへの支持部に逆流ガスが触れ難くなり、スロットルバルブの動作不良が確実に防止できることになる。

上記（３）に記載のブローバイガス還元装置においては、（４）前記制限手段が、前記上流側の吸気管および前記管壁部材からなり前記スロットルボデーに近接する二重管を構成しているのが好ましい。

この構成により、水分やオイル分が二重管の内管部分に一旦付着することで、直接的に吸気通路内に流入し難くなり、空気取り入れ口から吸気通路内に流入してくる逆流ガスの流入口の配置や形状設定の自由度も高くなる。

上記（４）に記載のブローバイガス還元装置においては、（５）前記上流側の吸気管が前記スロットルボデーに近接する部位で径方向に拡張された大径部を有し、前記スロットルボデーに結合された円筒状の前記管壁部材が、前記大径部の内方に挿入されて、前記二重管が構成されているのがよい。

この構成により、二重管を容易に構成できるとともに、上流側の吸気管とスロットルボデーとの接続も容易となる。

上記（５）に記載のブローバイガス還元装置においては、（６）前記円筒状の前記管壁部材が、前記上流側の吸気管の大径部との間に、前記二重管の上流端側から前記空気導入管内に空気を導く環状通路を形成するとともに、前記二重管の下流端側に位置して前記逆流ガスの前記吸気通路内への流入口となる開口を有しているのが好ましい。

この構成により、通常の空気取り入れのための開口の面積を環状通路により十分に確保しつつ、逆流時の逆流ガスの流入領域をスロットルバルブのスロットルボデーへの支持部に触れない範囲に容易に設定できる。

上記（６）に記載のブローバイガス還元装置においては、（７）前記大径部は、前記二重管の下流端側に向かって前記開口に近付くほど、前記上流側の吸気管の内壁との離間距離が小さくなるようテーパ状に傾斜しているのが好ましい。

この構成により、開口部を通して逆流ガスが吸気通路内に流入するときの流入方向を最適化できる。

本発明に係るブローバイガス還元装置は、あるいは、（８）スロットルバルブを開閉動作可能に支持しつつ収納するスロットルボデーと該スロットルボデーの上流側および下流側にそれぞれ設けられた上流側および下流側の吸気管とによって吸気通路が形成される内燃機関にあって、前記上流側の吸気管と前記内燃機関の機関本体との間に介在し、前記スロットルバルブより上流側の吸気通路からの空気を前記上流側の吸気管に形成された空気取り入れ口を通して前記機関本体の内部に導入する空気導入管と、前記下流側の吸気管と前記機関本体との間に介在し前記機関本体の内部で発生するブローバイガスを前記スロットルバルブより下流側の吸気通路に還流させるブローバイガス還流管と、を備えたブローバイガス還元装置において、前記空気導入管と前記上流側の吸気管との間に、前記上流側の吸気通路を取り囲むとともに前記上流側の吸気管に形成される前記空気取り入れ口から前記空気導入管内への連通路を形成する環状管部材が設けられ、前記環状管部材は、前記機関本体の内部側から前記吸気通路側に向かう逆流ガスが前記空気導入管内を通って前記吸気通路内に流入するとき、前記スロットルバルブの前記スロットルボデーへの支持部が前記逆流ガスの前記スロットルボデー内への流入領域から外れるよう、前記空気取り入れ口から前記吸気通路内に流入する前記逆流ガスの流れを制限する制限手段を構成していることを特徴とする。

この構成により、逆流ガスが空気取り入れ口から吸気通路内に流入するとき、その逆流ガスの流れがスロットルボデー内への流入領域を制限手段によって制限されることから、サージタンクやスロットルボデーに空気導入管を接続することなく、スロットルバルブのスロットルボデーへの支持部に逆流ガスが触れ難くなるようにすることができる。したがって、スロットルバルブの動作不良が確実に防止できることになる。しかも、上流側の吸気管に環状管部材を介して空気導入管が接続されることから、空気取り入れ口から吸気通路内に流入してくる逆流ガスの流入口の配置や形状設定の自由度が高くなり、エンジン側のサージタンクやスロットルボデーに接続する場合に比べて、その接続姿勢の自由度が格段に向上し、吸気系部品の共用化も容易となる。

本発明によれば、空気導入管から吸気通路への逆流ガスがスロットルボデー内に流入する際の流入領域から、スロットルバルブのスロットルボデーへの支持部が外れるように、空気取り入れ口から吸気通路内に逆流してくる逆流ガスの流れを制限手段により制限するようにしているので、サージタンクやスロットルボデーの形状を複雑にすることなく、スロットルバルブのスロットルボデーへの支持部に逆流ガスが触れるのを防止し、スロットルバルブの動作不良を確実に防止することができるブローバイガス還元装置を提供することができる。

本発明の一実施形態に係るブローバイガス還元装置の要部構成を示す図で、（ａ）は平面断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ１−Ｂ１断面図である。 本発明の一実施形態に係るブローバイガス還元装置を装備する車両用内燃機関のブローバイガス還元経路を示す概略の断面図である。 本発明の一実施形態に係るブローバイガス還元装置の空気導入管の他の接続形態を示す要部概略断面図である。 本発明に係るブローバイガス還元装置の上流側の吸気管を二重構造でなくした場合の空気導入管の接続形態を示す要部概略断面図であり、（ａ）はその要部の概略の横断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ４−Ｂ４断面図である。 本発明に係るブローバイガス還元装置の上流側の吸気管を二重構造でなくした場合の空気導入管の他の接続形態を示す要部概略縦断面図である。 本発明の他の実施形態に係るブローバイガス還元装置の要部構成を示す図で、（ａ）は平面断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ６−Ｂ６断面図である。

以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

（一実施形態）
図１および図２は、本発明の一実施形態に係るブローバイガス還元装置とそのブローバイガス還元装置を装備する車両用内燃機関のブローバイガス還元経路を示す概略の断面図である。

まず、構成について説明する。

図１および図２に示すように、本実施形態のブローバイガス還元装置は、例えば火花点火式の内燃機関である４サイクルのガソリンエンジン（以下、単にエンジンという）１に装備されている。

図２に示すように、このエンジン１は、ヘッドカバー１１、シリンダヘッド１２、シリンダブロック１３、クランクケース１４を有する機関本体１０を備えており、シリンダヘッド１２とシリンダブロック１３の複数のシリンダ１３ａ（図２中には１つのみ図示している）によって、複数の気筒１５が形成されている。

各気筒１５内にはピストン１６が収納されており、詳細は図示しないが、そのピストン１６には、クランクケース１４内のクランクシャフト１７がコネクティングロッド１８を介して連結されている。また、シリンダヘッド１２内には公知の動弁機構２０や点火装置２３、インジェクタ２４等が収納されており、この動弁機構２０がクランクシャフト１７からの動力を基に（またはクランクシャフト１７と連動するよう独立して）駆動されるようになっている。

クランクケース１４の下部にはオイルパン１９が設けられており、そこに図示しない潤滑・冷却用のエンジンオイル（以下、単にオイルともいう）が収容されている。また、図示しないが、エンジン１にはクランクシャフト１７の動力を基に駆動されるオイルポンプが設けられており、このオイルポンプによりオイルパン１９内からオイルを汲み上げ、動弁機構２０のカムシャフト２１、２２等、あるいはクランクシャフト１７の軸受部等の各回転・摺動部を潤滑・冷却するようになっている。

各気筒１５内でピストン１６の図中上方に形成される燃焼室１ａには、ピストン１６のストロークに応じ吸気通路３１および吸気ポート１ｂを通して空気が吸入され、燃焼室１ａ内での燃焼後の排気ガスは排気ポート１ｃおよび図示しない排気通路を通して排気されるようになっている。

ここで、吸気通路３１は、スロットルバルブ３２を回動（開閉動作）可能に支持しつつ収納するスロットルボデー３３と、そのスロットルボデー３３の上流側および下流側にそれぞれ設けられた上流側の吸気管３４および下流側の吸気管３５と、によって形成されている。

また、上流側の吸気管３４は、例えば樹脂製のもので、この上流側の吸気管３４の上流側にはフィルタエレメント３６ｆを有するエアクリーナ３６が設けられている。そして、このエアクリーナ３６で粉塵等を除去した空気が、上流側の吸気管３４内に取り込まれるようになっている。下流側の吸気管３５は、サージタンク３７と一体に形成され、エンジン１の吸気ポート１ｂを形成するシリンダヘッド１２に締結・固定されている。

一方、エンジン１の機関本体１０には、燃焼室１ａからシリンダ１３ａとピストン１６の間の隙間を通ってクランクケース１４の内部空間にブローバイガスが漏れ出ることから、エンジンオイルの劣化や機関本体１０内部における腐食防止等のために、クランクケース１４内を強制的に換気する本実施形態のＰＣＶ方式のブローバイガス還元装置が装備されており、機関本体１０には、図２に示すように、動弁機構２０を収納するヘッドカバー１１およびシリンダヘッド１２の内方空間とクランクケース１４の内部空間とを連通させる少なくとも１つの換気通路１０ｖが形成されている。

さらに、機関本体１０と上流側の吸気管３４との間には、スロットルバルブ３２より上流側の吸気通路３１ａからの新気、すなわち新しい空気を機関本体１０の内部に導入する空気導入管４１が介装されており、機関本体１０と下流側の吸気管３５との間には、機関本体１０の内部で発生するブローバイガスをスロットルバルブ３２より下流側の吸気通路３１ｂに還流させるブローバイガス還流管４２と、ブローバイガス還流管４２内の還流通路を開閉することができるＰＣＶバルブ４３とが介装されている。

これにより、エンジン１の機関本体１０の内部で、図２中に白矢印で示すように、ヘッドカバー１１およびシリンダヘッド１２の内方空間に空気導入管４１を通して新気が導入されるとともに、図２中に黒矢印で示すように、各気筒１５からクランクケース１４内に漏れ出すブローバイガスが、換気通路１０ｖを通してクランクケース１４内からヘッドカバー１１およびシリンダヘッド１２の内方空間へと送り出され、ＰＣＶバルブ４３の開弁時にブローバイガス還流管４２を通ってスロットルバルブ３２より下流側の吸気通路３１ｂに還流するようになっている。

図１に示すように、上流側の吸気管３４は、スロットルボデー３３に近接する部位で径方向に拡張された大径部３４ｅを有しており、その下流端部（上流側の吸気管３４の一部）に円筒状の管壁部材４５を内蔵している。この円筒状の管壁部材４５は、その下流端部で大径部３４ｅに固着されるとともにスロットルボデー３３に結合されており、この管壁部材４５が上流側の吸気管３４の大径部３４ｅの内方に挿入されることで、上流側の吸気管３４の下流端側にスロットルボデー３３に近接する二重管４４（制限手段）が構成されている。

また、円筒状の管壁部材４５および上流側の吸気管３４の大径部３４ｅからなる二重管４４は、その上流端側から空気導入管４１内に空気を導くよう空気取り入れ口４１ａおよび吸気通路３１に連通する環状通路４６ａ（連通路）を形成するとともに、二重管４４の下流端側に位置する複数の小穴４６ｂ（開口、流入口）を有している。

さらに、上流側の吸気管３４の大径部３４ｅは、それより上流側の小径部３４ｄに連結される上流端側では、小径部３４ｄから離隔するほど大径になるようテーパ状に拡径されており、二重管４４の下流端側では、複数の小穴４６ｂに近付くほど円筒状の管壁部材４５の内壁面４５ａとの離間距離が小さくなるよう縮径され傾斜したテーパ部３４ａとなっている。

また、上流側の吸気管３４の大径部３４ｅの軸方向中間部には、空気導入管４１が接続された空気取り入れ口４１ａが形成されており、その両側に蛇腹部３４ｂ、３４ｃが設けられている。

二重管４４の管壁部材４５に形成された複数の小穴４６ｂは、図２中に斜線付きの矢印で示すように、機関本体１０の内部で発生したブローバイガスが機関本体１０の内部側から吸気通路３１側に向かうように逆流ガスとなり、この逆流ガスが吸気通路３１内に流入するとき、スロットルバルブ３２のスロットルボデー３３への支持部３２ａ、３２ｂが逆流ガスのスロットルボデー３３内への流入領域から外れるように、吸気通路３１の内周方向では支持部３２ａ、３２ｂから離間するとともに、吸気通路３１の中心軸線方向ではスロットルボデー３３から予め設定された近傍距離内に位置している。

すなわち、本実施形態における二重管４４は、円筒状の管壁部材４５によって、空気取り入れ口４１ａおよび吸気通路３１に連通する環状通路４６ａと、円筒状の管壁部材４５内の吸気通路３１とを区画する一方で、機関本体１０の内部に発生するブローバイガスが空気導入管４１を通して空気取り入れ口４１ａから吸気通路３１内に流入してくるときには、二重管４４より上流側からの空気流を利用しながら、逆流ガスの流れをほぼ環状通路４６ａの下流側に、すなわち複数の小穴４６ｂを吸気通路３１内への実質的な流入口とするような流れに制限する制限手段となっている。

機関本体１０の内部で発生したブローバイガスが空気導入管４１を通して吸気通路３１側に逆流する逆流ガスとなるのは、例えばスロットルバルブ３２の開度が特定の開度を超える高負荷域の開度に達することで、上流側の吸気通路３１ａ内の負圧が高まるとともにスロットルバルブ３２の前後の差圧が低下し、一方、エンジン１の機関本体１０内ではブローバイガスが多量に発生するといった運転状態下である。

また、前述の近傍距離とは、例えば吸気通路３１の内径程度の距離であり、スロットルバルブ３２のスロットルボデー３３への支持部３２ａ、３２ｂの回動中心から吸気通路３１の中心軸線方向において吸気通路３１の内径程度の距離範囲内に、複数の小穴４６ｂが開口している。本実施形態では、複数、例えば３つの小穴４６ｂが、吸気通路３１の中心軸線方向において同一の位置に一列に配置されている。

複数の小穴４６ｂの総開口面積は、空気導入管４１内の通路断面積にほぼ等しいか、それよりわずかに小さい面積であり、環状通路４６ａの通路断面積よりも十分に小さくなっている。

また、複数の小穴４６ｂの開口位置は、円筒状の管壁部材４５によって、スロットルバルブ３２のスロットルボデー３３への支持部３２ａ、３２ｂより鉛直方向下方側であって特定の角度範囲内の内壁面４５ａ上に制限されている。

これに対し、空気取り入れ口４１ａは、吸気通路３１内におけるスロットルバルブ３２のスロットルボデー３３への支持部３２ａ、３２ｂのうち少なくとも一方、例えば支持部３２ａ、３２ｂの双方よりも、鉛直方向の上方側に位置している。すなわち、スロットルバルブ３２のスロットルボデー３３への支持部３２ａ、３２ｂが水平に設置される場合、空気取り入れ口４１ａの開口中心位置は、スロットルバルブ３２の回動中心軸線の高さ以上の高さに設定されている。

次に、作用について説明する。

上述のように構成された本実施形態のブローバイガス還元装置にあっては、エンジン１が運転されるとき、エンジン１の機関本体１０の内部で、図２中に白矢印で示すように、ヘッドカバー１１およびシリンダヘッド１２の内方空間に新気が導入されるとともに、図２中に黒矢印で示すように、各気筒１５からクランクケース１４内に漏れ出すブローバイガスが換気通路１０ｖを通してクランクケース１４内からヘッドカバー１１およびシリンダヘッド１２の内方空間へと送り出され、ＰＣＶバルブ４３の開弁時にブローバイガス還流管４２の両端側の差圧に応じてスロットルバルブ３２より下流側の吸気通路３１ｂに還流する。

一方、例えばスロットルバルブ３２の開度が特定の開度を超える高負荷域の開度に達することで、エンジン１が高回転となり、上流側の吸気通路３１ａ内の負圧が高まるとともにスロットルバルブ３２の前後の差圧が低下するときには、エンジン１の機関本体１０内ではブローバイガスが多量に発生するため、空気導入管４１から機関本体１０の内部に新気が取り込まれず、図２中に斜線付きの矢印で示すように、空気導入管４１を通して吸気通路３１側にブローバイガスが逆流し得る。

しかし、本実施形態では、空気導入管４１の空気取り入れ口４１ａから流入してくる逆流ガスの流れが、まず二重管４４内の環状通路４６ａ内に制限され、逆流ガスは、この環状通路４６ａの下流側から管壁部材４５に形成された複数の小穴４６ｂを通って吸気通路３１内に流入する。このとき、スロットルバルブ３２のスロットルボデー３３への支持部３２ａ、３２ｂは、その逆流ガスのスロットルボデー３３内への流入領域Ｒ（図１（ａ）および図１（ｂ）に仮想線で示すガスの流れの領域）から外れていることから、スロットルバルブ３２のスロットルボデー３３への支持部３２ａ、３２ｂに逆流ガスが触れ難くなる。したがって、逆流ガスに含まれるオイル分等の付着によりデポジットが生成されるということが有効に抑制され、スロットルバルブ３２の動作不良を確実に防止できることになる。

また、本実施形態においては、複数の小穴４６ｂの配置等により、逆流ガスのスロットルボデー３３内への流入領域Ｒの位置がスロットルバルブ３２の支持部３２ａ、３２ｂより鉛直方向下方側に制限されるので、逆流ガスに含まれる水分やオイル分等の液状物が、スロットルバルブ３２のスロットルボデー３３への支持部３２ａ、３２ｂに触れ難くなり、スロットルバルブ３２の動作不良をより確実に防止できる。

加えて、円筒状の管壁部材４５を用いることで、逆流ガスの吸気通路３１内への流入方向や流入口となる複数の小穴４６ｂの開口面積も、スロットルバルブ３２のスロットルボデー３３への支持部３２ａ、３２ｂに逆流ガスが触れなくなるように自由に設定することができ、スロットルバルブ３２の動作不良が確実に防止できることになる。

また、本実施形態では、空気導入管４１が上流側の吸気管３４に接続されているので、エンジン１側のサージタンク３７やスロットルボデー３３に接続される場合に比べて、サージタンク３７やスロットルボデー３３の形状が複雑にならず、空気導入管４１の接続姿勢の自由度も高まる。

特に、上流側の吸気管３４および円筒状の管壁部材４５が、スロットルボデー３３に近接する二重管４４を構成しているので、水分やオイル分等の液状物が二重管４４の内管部分である管壁部材４５に一旦付着することで、直接的に吸気通路３１内に流入し難くなり、スロットルボデー３３内に流入し難くなるのに加えて、空気取り入れ口４１ａからの逆流ガスの吸気通路３１内への流入口となる複数の小穴４６ｂの配置や形状設定の自由度も高くなる。

また、上流側の吸気管３４がスロットルボデー３３に近接する部位で径方向に拡張された大径部３４ｅを有し、スロットルボデー３３に結合された円筒状の管壁部材４５が、大径部３４ｅの内方に挿入されて、二重管４４が構成されているので、二重管４４を容易に構成できるとともに、上流側の吸気管３４とスロットルボデー３３との接続も非常に容易になる。

さらに、上流側の吸気管３４の一部および円筒状の管壁部材４５からなる二重管４４は、その内管である円筒状の管壁部材４５とその外管である上流側の吸気管３４の大径部３４ｅとの間に上流端側から空気導入管４１内に空気を導く環状通路４６ａを形成するとともに、二重管４４の下流端側に位置する複数の小穴４６ｂを有しているので、空気導入管４１への空気取り入れ口４１ａ付近に環状通路４６ａから複数の小穴４６ｂに向かう新気の流れを形成することで、通常の空気取り入れ口を十分に確保しつつ、逆流ガスの上流側への拡散を有効に抑制し、逆流時の逆流ガスの流入領域をスロットルバルブ３２のスロットルボデー３３への支持部３２ａ、３２ｂに触れない範囲に制限できる。

また、上流側の吸気管３４の大径部３４ｅが、二重管４４の下流端側に向かって複数の小穴４６ｂに近付くほど内壁面４５ａとの離間距離が小さくなるよう傾斜したテーパ部３４ａを有しているので、複数の小穴４６ｂ部を通して逆流ガスが吸気通路３１内に流入するときの流入方向を最適化できる。

このように、本実施形態のブローバイガス還元装置においては、二重管４４により、空気導入管４１内に連通するよう上流側の吸気管３４の内壁に複数の小穴４６ｂを形成するとともに、空気導入管４１から吸気通路３１への逆流ガスがスロットルボデー３３内に流入する際の流入領域Ｒから、スロットルバルブ３２のスロットルボデー３３への支持部３２ａ、３２ｂが外れるように、複数の小穴４６ｂを、吸気通路３１の内周方向で支持部３２ａ、３２ｂから離間させるようにしているので、サージタンク３７やスロットルボデー３３の形状を複雑にすることなく、スロットルバルブ３２のスロットルボデー３３への支持部３２ａ、３２ｂに逆流ガスが触れるのを防止し、スロットルバルブ３２の動作不良を確実に防止することができるブローバイガス還元装置を提供することができる。

また、上流側の吸気管３４に空気導入管４１を接続し、さらに、その接続部位を二重管構造にしているので、空気導入管４１の接続の自由度を高めることができる。

なお、図１においては、一実施形態の上流側の吸気管３４への空気導入管４１の接続姿勢をスロットルバルブ３２の回動軸線と略平行にして示したが、上流側の吸気管３４への空気導入管４１の接続姿勢は図３に示すようにスロットルバルブ３２の回動軸線に対して傾斜させてもよい。ただし、この場合も、複数の小穴４６ｂの位置は、上述の通りの配置である。もっとも、複数の小穴４６ｂの形状は、非円形、例えば長方形であってもよく、その数は１つ以上の任意の数である。ただし、上流側の環状通路４６ａの通路断面積に対して複数の小穴４６ｂまたはそれに代わる開口（逆流ガスの吸気通路３１内への流入口）の開口面積が狭くなっているのが好ましい。

また、上述の一実施形態では、円筒状の管壁部材４５を上流側の吸気管３４の下流端部である大径部３４ｅ内に挿入して二重管構造としていたが、二重管構造でなくともよい。すなわち、図４に示すように、上流側の吸気管５４をスロットルボデー３３と略同一内径とし、上流側の吸気管５４の内壁面５４ａとの間に、空気導入管４１の空気取り入れ口４１ａおよび吸気通路３１に連通する連通路５７を形成するよう管壁部材５５（制限手段）を上流側の吸気管５４と一体の内壁として設けて、スロットルバルブ３２のスロットルボデー３３への支持部３２ａ、３２ｂよりも下方側に位置する開口５６を連通路５７の下端に形成し、その開口５６を通して新気の取り込みと逆流ガスの排出を行うようにしてもよい。この場合、開口５６が、空気取り入れ口４１ａからの逆流ガスの吸気通路３１内への流入口となる。なお、この場合、管壁部材５５を略Ｕ字形にして開口５６を管壁部材５５の両端側にそれぞれ、すなわち一対、形成してもよい。開口５６の形状や穴数は任意である。

また、空気導入管４１からの逆流ガスを下流側に流すための開口は、必ずしもスロットルバルブ３２のスロットルボデー３３への支持部３２ａ、３２ｂより鉛直方向下方側に配置しなければならないというものではなく、例えば図５に示すように、空気導入管４１からの逆流ガスが吸気通路３１に内に流入するときにその逆流ガスのスロットルボデー３３内への流入領域Ｒ（逆流ガスの通過領域）から、スロットルバルブ３２のスロットルボデー３３への支持部３２ａ、３２ｂの設置位置が外れるのであれば、空気導入管４１からの逆流ガスを放出可能な開口６６ｂをスロットルバルブ３２の回動中心軸より上方側に位置させる管壁部材６６を上流側の吸気管５４に装着することもできる。この場合、空気取り入れ口４１ａおよび吸気通路３１に連通する連通路６７の下流端側に開口６６ｂが形成され、連通路６７側にそれより開口面積の広い環状通路６６ａが形成されてもよい。いずれの場合も、管壁部材５５または６６は、上流側の吸気管５４に支持され、上流側の吸気管５４内にスロットルボデー３３に近接する開口５６または６６ｂを形成することになる。

（他の実施形態）
図６は、本発明の他の実施形態に係るブローバイガス還元装置の要部の構成を示している。なお、本実施形態は、上述の一実施形態と同様の基本構成を有しているので、図６中で上述の一実施形態と同一機能の各構成要素については図１または図２中の対応する構成要素と同一の符号を用いて説明する。

本実施形態のブローバイガス還元装置においても、上述の一実施形態の場合と同様に、スロットルバルブ３２を開閉動作可能に支持しつつ収納するスロットルボデー３３と、そのスロットルボデー３３の上流側および下流側にそれぞれ設けられた上流側および下流側の吸気管３４、３５とによって吸気通路３１が形成されている。また、このブローバイガス還元装置は、上流側の吸気管３４とエンジン１の機関本体１０との間に介在し、スロットルバルブ３２より上流側の吸気通路３４からの空気を空気取り入れ口４１ａを通して機関本体１０の内部に導入する空気導入管４１と、下流側の吸気管３５と機関本体１０との間に介在し機関本体１０の内部で発生するブローバイガスをスロットルバルブ３２より下流側の吸気通路３１ｂに還流させるブローバイガス還流管４２と、を備えている。

さらに、空気導入管４１と上流側の吸気管３４との間には、上流側の吸気通路３１ａを取り囲むとともに、上流側の吸気管３４と空気取り入れ口４１ａとを連通させる環状の連通路７７を形成する環状管部材７４が設けられている。

図６（ａ）に示すように、環状管部材７４は、その内周部に空気取り入れ口７４ａを有しており、この空気取り入れ口７４ａは、例えば３つの円形の小穴７４ｈからなり、これらの全体の開口面積が空気導入管４１側の空気取り入れ口４１ａとほぼ同一になっている。

この環状管部材７４は、機関本体１０の内部側から吸気通路３１側に向かう逆流ガスが空気導入管４１内を通って吸気通路３１内に流入するとき、スロットルバルブ３２のスロットルボデー３３への支持部３２ａ、３２ｂが逆流ガスのスロットルボデー３３内への流入領域Ｒから外れるように、空気取り入れ口４１ａから吸気通路３１内に流入する逆流ガスの流れを制限する制限手段を構成している。そして、その制限のために、例えば空気取り入れ口７４ａを構成する３つの小穴７４ｈの開口位置は、スロットルボデー３３の入口の近傍（吸気通路３１の中心軸線方向でスロットルボデー３３から予め設定された近傍距離内）に位置するとともに、スロットルバルブ３２のスロットルボデー３３への支持部３２ａ、３２ｂより鉛直方向下方側に最も離隔する部位（円周方向の特定の角度範囲内）に制限されている。

さらに、上流側の吸気管３４の下流端部には、凹状の切欠き３４ｎが形成されており、環状管部材７４の小穴７４ｈの近傍の内壁面（符号なし）がこの切欠き３４ｎの内方で吸気通路３１内に露出するようになっている。

このように構成された本実施形態のブローバイガス還元装置においては、逆流ガスが空気取り入れ口７４ａから吸気通路３１内に流入するとき、その逆流ガスの流れがスロットルボデー３３内への流入領域Ｒを制限手段である環状管部材７４によって制限されることになる。したがって、空気導入管４１をサージタンク３７やスロットルボデー３３に接続することなく、スロットルバルブ３２のスロットルボデー３３への支持部３２ａ、３２ｂに逆流ガス（逆流ガス中の水分やオイル分等の液状分）が触れ難くなるようにすることができ、デポジット等によるスロットルバルブ３２の動作不良が確実に防止できることになる。しかも、上流側の吸気管３４に環状管部材７４を介して空気導入管４１が接続されることから、空気導入管４１から空気取り入れ口４１ａ、７４ａを通して吸気通路３１内に流入してくる逆流ガスの流入口（この場合、空気取り入れ口７４ａ）の配置や形状設定の自由度が高くなり、エンジン１側のサージタンク３７やスロットルボデー３３に接続する場合に比べて、空気導入管４１の接続姿勢の自由度が格段に向上し、吸気系部品の共用化も容易となる。よって、上述の一実施形態と同様の効果が期待できる。

なお、環状管部材７４は、上流側の吸気管３４の下流端部を取り囲むのでなく、上流側の吸気通路３１ａを取り囲みつつその両側端部７４ｂ、７４ｃに上流側の吸気管３４の下流端部とスロットルボデー３３とを嵌合させるかバンド結合させたものであってもよい。すなわち、上流側の吸気管３４とスロットルボデー３３とを環状管部材７４を介して結合させてもよい。また、環状管部材７４は、図６（ａ）中の下側に図示するように、略台形の断面を有するが、円形断面あるいは半円形断面その他の任意の非円形断面とすることができる。さらに、上流側の吸気管３４の下流端部の切欠き３４ｎは、凹状でなく、小判穴状のものであってもよい。

以上説明したように、本発明に係るブローバイガス還元装置は、空気導入管から吸気通路への逆流ガスがスロットルボデー内に流入する際の流入領域から、スロットルバルブのスロットルボデーへの支持部が外れるように、空気取り入れ口から吸気通路内に逆流してくる逆流ガスの流れを制限手段により制限するようにしているので、サージタンクやスロットルボデーの形状を複雑にすることなく、スロットルバルブのスロットルボデーへの支持部に逆流ガスが触れるのを防止し、スロットルバルブの動作不良を確実に防止することができるブローバイガス還元装置を提供することができるという効果を奏するものであり、ブローバイガス還元装置、特に車両用内燃機関における吸気系でデポジットや氷結等による動作不良が生じるのを防止するようにしたブローバイガス還元装置全般に有用である。

１ エンジン（内燃機関）
１０ 機関本体
１０ｖ 換気通路
１１ ヘッドカバー
１２ シリンダヘッド
１４ クランクケース
１５ 気筒
１６ ピストン
１７ クランクシャフト
２０ 動弁機構
３１ 吸気通路
３１ａ 上流側の吸気通路
３１ｂ 下流側の吸気通路
３２ スロットルバルブ
３２ａ、３２ｂ 支持部（スロットルボデーへの支持部）
３３ スロットルボデー
３４、５４ 上流側の吸気管
３４ａ テーパ部
３４ｅ 大径部
３５ 下流側の吸気管
３７ サージタンク
４１ 空気導入管
４１ａ 空気取り入れ口
４２ ブローバイガス還流管
４３ ＰＣＶバルブ
４４ 二重管（制限手段）
４５、５５、６５ 管壁部材（内壁、制限手段）
４５ａ、５４ａ 内壁面
４６ａ 環状通路（連通路）
４６ｂ 複数の小穴（開口、流入口）
５５、６６ 管壁部材
５６、６６ｂ 開口
５７、６７ 連通路
７４ 環状管部材（制限手段）
７４ａ 空気取り入れ口（流入口）
７７ 環状の連通路

Claims (8)

1. スロットルバルブを開閉動作可能に支持しつつ収納するスロットルボデーと該スロットルボデーの上流側および下流側にそれぞれ設けられた上流側および下流側の吸気管とによって吸気通路が形成される内燃機関にあって、前記上流側の吸気管と前記内燃機関の機関本体との間に介在し、前記スロットルバルブより上流側の吸気通路からの空気を前記上流側の吸気管に形成された空気取り入れ口を通して前記機関本体の内部に導入する空気導入管と、前記下流側の吸気管と前記機関本体との間に介在し前記機関本体の内部で発生するブローバイガスを前記スロットルバルブより下流側の吸気通路に還流させるブローバイガス還流管と、を備えたブローバイガス還元装置において、
   前記上流側の吸気管に、前記機関本体の内部側から前記吸気通路側に向かう逆流ガスが前記空気導入管内を通って前記吸気通路内に流入するとき、前記スロットルバルブの前記スロットルボデーへの支持部が前記逆流ガスの前記スロットルボデー内への流入領域から外れるよう、前記空気取り入れ口から前記吸気通路内に流入する前記逆流ガスの流れを制限する制限手段が設けられていることを特徴とするブローバイガス還元装置。
2. 前記制限手段が、前記逆流ガスの流れを前記スロットルバルブの支持部より鉛直方向下方側に制限することを特徴とする請求項１に記載のブローバイガス還元装置。
3. 前記制限手段が、前記上流側の吸気管の一部または前記スロットルボデーに固着された管壁部材を備え、
   前記上流側の吸気管および前記管壁部材が、前記空気取り入れ口および前記吸気通路に連通する連通路を形成していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のブローバイガス還元装置。
4. 前記制限手段が、前記上流側の吸気管および前記管壁部材からなり前記スロットルボデーに近接する二重管を構成していることを特徴とする請求項３に記載のブローバイガス還元装置。
5. 前記上流側の吸気管が前記スロットルボデーに近接する部位で径方向に拡張された大径部を有し、前記スロットルボデーに結合された円筒状の前記管壁部材が、前記大径部の内方に挿入されて、前記二重管が構成されていることを特徴とする請求項４に記載のブローバイガス還元装置。
6. 前記円筒状の前記管壁部材が、前記上流側の吸気管の大径部との間に、前記二重管の上流端側から前記空気導入管内に空気を導く環状通路を形成するとともに、前記二重管の下流端側に位置して前記逆流ガスの前記吸気通路内への流入口となる開口を有していることを特徴とする請求項５に記載のブローバイガス還元装置。
7. 前記大径部は、前記二重管の下流端側に向かって前記開口に近付くほど、前記上流側の吸気管の内壁との離間距離が小さくなるようテーパ状に傾斜していることを特徴とする請求項６に記載のブローバイガス還元装置。
8. スロットルバルブを開閉動作可能に支持しつつ収納するスロットルボデーと該スロットルボデーの上流側および下流側にそれぞれ設けられた上流側および下流側の吸気管とによって吸気通路が形成される内燃機関にあって、前記上流側の吸気管と前記内燃機関の機関本体との間に介在し、前記スロットルバルブより上流側の吸気通路からの空気を前記上流側の吸気管に形成された空気取り入れ口を通して前記機関本体の内部に導入する空気導入管と、前記下流側の吸気管と前記機関本体との間に介在し前記機関本体の内部で発生するブローバイガスを前記スロットルバルブより下流側の吸気通路に還流させるブローバイガス還流管と、を備えたブローバイガス還元装置において、
   前記空気導入管と前記上流側の吸気管との間に、前記上流側の吸気通路を取り囲むとともに前記上流側の吸気管に形成される前記空気取り入れ口から前記空気導入管内への連通路を形成する環状管部材が設けられ、
   前記環状管部材は、前記機関本体の内部側から前記吸気通路側に向かう逆流ガスが前記空気導入管内を通って前記吸気通路内に流入するとき、前記スロットルバルブの前記スロットルボデーへの支持部が前記逆流ガスの前記スロットルボデー内への流入領域から外れるよう、前記空気取り入れ口から前記吸気通路内に流入する前記逆流ガスの流れを制限する制限手段を構成していることを特徴とするブローバイガス還元装置。

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