JP2011190787A - 内燃機関のブローバイガス換気構造 - Google Patents

Abstract

【課題】クランクケースの構造の自由度を高めながら、ブローバイガスの換気効率を向上できる内燃機関のブローバイガス換気構造を提供する。
【解決手段】内燃機関30のクランクケース31内から掃気されたブローバイガスを、燃焼用の新気と共に、前記内燃機関30への吸気経路71へ流入させる内燃機関のブローバイガス換気構造において、前記内燃機関30の内部に、ブローバイガスの掃気を行う掃気用回転ポンプ102が設けられたことを特徴とする内燃機関のブローバイガス換気構造。
【選択図】図２

Description

本発明は、４ストロークサイクル内燃機関のブローバイガス換気構造に関する。

内燃機関、特に車両に搭載される内燃機関のブローバイガス換気構造として、従来、例えば下記特許文献１に示されるように、クランク室の圧力変動を利用して、クランク室内に新気を導入してブローバイガスを掃気するものがあった。しかし、クランク室内の圧力変動を利用した強制換気構造のため、換気性能等はピストンストローク容積とクランクケースボリュームに依存するため、クランクケースの構造の自由度を制限する恐れがあった。

特開２００５−１２１００８号公報（図２〜図５）

本発明は、上記のごとき従来の内燃機関のブローバイガス換気構造の制限を解消することを目的とし、クランクケースの構造の自由度を高めながら、ブローバイガスの換気効率を向上できる内燃機関のブローバイガス換気構造を提供することを課題とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、内燃機関のクランクケース内から掃気されたブローバイガスを、燃焼用の新気と共に、前記内燃機関への吸気経路へ流入させる内燃機関のブローバイガス換気構造において、前記内燃機関の内部に、ブローバイガスの掃気を行う掃気用回転ポンプが設けられたことを特徴とする内燃機関のブローバイガス換気構造である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関のブローバイガス換気構造において、前記掃気用回転ポンプは、前記内燃機関のクランク軸と連動して回転駆動されることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関のブローバイガス換気構造において、前記掃気用回転ポンプは、前記内燃機関の内部への掃気用の新気の導入部に設けられたことを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の内燃機関のブローバイガス換気構造において、前記掃気用回転ポンプは、前記内燃機関のシリンダヘッド部のカム軸に設けられたことを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の内燃機関のブローバイガス換気構造において、前記内燃機関は、そのシリンダ部が、前記クランクケースに対して起立した直立内燃機関であり、ブローバイガス出口が、前記掃気用回転ポンプよりも低い位置において前記クランクケースに設けられたことを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項３ないし請求項５いずれかに記載の内燃機関のブローバイガス換気構造において、前記内燃機関に接続するエアクリーナケースの、同内燃機関への掃気用新気取り出し口と、同内燃機関からのブローバイガス戻り口とは、同エアクリーナケース内の同じクリーンサイド室に接続されたことを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の内燃機関のブローバイガス換気構造において、前記内燃機関と前記エアクリーナケースとが車両に搭載された状態において、前記エアクリーナケースのブローバイガス戻り口は、前記掃気用新気取り出し口と同じ方向に向けられ、且つ同掃気用新気取り出し口より底部側に配設されたことを特徴とする。

請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の内燃機関のブローバイガス換気構造において、前記エアクリーナケースには、クリーナエレメントが上下方向に面を向けた平面状に配置され、同クリーナエレメントの上面側に外気からの吸入口と、下面側に前記クリーンサイド室とが設けられ、同クリーンサイド室に、前記内燃機関への吸気経路の吸気口と、同吸気口の下方に位置させた前記掃気用新気取り出し口およびブローバイガス戻り口とが設けられたことを特徴とする。

請求項１の発明の内燃機関のブローバイガス換気構造によれば、ブローバイガスの換気能力は掃気用回転ポンプによって設定できるので、クランクケースの構造の自由度を低下させること無く、ブローバイガスの掃気効率を向上させることができる。特に、掃気用回転ポンプによって、強制的にクランクケース内を掃気するので、ブローバイガスやそれにともなって侵入した水蒸気等を効率的に内燃機関の外に排出することができ、オイルの劣化を防止することができる。

請求項２の発明によれば、請求項１の発明の効果に加え、掃気用回転ポンプの駆動モータ等、専用の駆動装置を用いることなく、ブローバイガスの掃気効率を向上させることができる。

請求項３の発明によれば、請求項１の発明の効果に加え、掃気用回転ポンプが、ブローバイガスの影響を受け難くなり、掃気用回転ポンプにおいてオイル等の分離構造を加えて複雑化することが避けられる。

請求項４の発明によれば、請求項３の発明の効果に加え、クランク室から離れて位置するカム軸に掃気のための掃気用回転ポンプを設けたので、ポンプ吐出口に作用するクランク室内の圧力変動が、カムチェーン等カム軸駆動部材の通路を介することで減衰され、ポンプ効率が向上する。

請求項５の発明によれば、請求項４の発明の効果に加え、掃気用回転ポンプへのオイル分の影響が低減されるとともに、掃気用回転ポンプより低い位置にブローバイガス出口があるため、新気より重いブローバイガスの排出性が高められる。

請求項６の発明によれば、請求項３ないし請求項５いずれかの発明の効果に加え、同クリーンサイド室で、掃気用の新気とブローバイガスの、内燃機関との出入りが行われる構造なので、ブローバイガスの循環作用によるエアクリーナケース内の圧力変動を抑制することができ、内燃機関の性能を向上することができる。

請求項７の発明によれば、請求項６の発明の効果に加え、ブローバイガス戻り口と掃気用新気取り出し口を同じクリーンサイド室に接続しても、内燃機関からエアクリーナケース内に戻されたブローバイガスを、新気取り出し口への新気の流れとは逆方向に、その下方の底部側で、エアクリーナケースの底面に沿わせて流し込ませて、拡散を防止し、ブローバイガスが掃気用新気取り出し口から内燃機関へ還流することを抑制できる。

請求項８の発明によれば、請求項７の発明の効果に加え、相対的に新気より重いブローバイガスがクリーナエレメントに付着し難くなり、クリーナエレメントの寿命を伸ばすことができる。

本発明の一実施形態に係る内燃機関を搭載した自動二輪車の概要を示す右側面である。 図１に示すように自動二輪車に搭載された状態での、本実施形態に係る内燃機関とエアクリーナの、一部を切り欠いた左側面図である。 図２中III−III矢視による内燃機関の展開断面図である。 図３中IV−IV矢視による、一部省略した内燃機関の右側面断面図である。 図４中V-V矢視による、左クランクケースの部分断面図である。

図１から図５に基づき、本発明の一実施形態に係る内燃機関のブローバイガス換気機構につき説明する。
なお、各図において、各機器、部材の一部分が切り欠かれ、あるいは重ねて描かれ、本発明に関し要部外の機器、部材等は図示省略されている。
各図の機器、配管に付記された黒小矢印はブローバイガスの流れ方向、白抜き小矢印は吸気される外気、燃焼用の新気および掃気用の新気の流れ方向を、模式的に示すものである。

また、特許請求の範囲および本明細書の説明における前後左右上下等の向きは、本実施形態の内燃機関のブローバイガス換気機構を備えた内燃機関を、自動二輪車に搭載した状態での車両（自動二輪車）の向きに従うものとする。
図中矢印ＦＲは車両前方を、ＬＨは車両左方を、ＲＨは車両右方を、ＵＰは車両上方を、それぞれ示す。

本実施形態に係る内燃機関30は、単気筒の４ストロークサイクル内燃機関であり、車両、例えば自動二輪車１に、図１に示すように搭載され、搭載された状態で、そのクランクケース31のクランク軸32の軸線Ｙを、車幅方向に配向させている。

図１は、本発明の一実施形態に係る自動二輪車１の右側面の概要を示す。
自動二輪車１の車体フレーム２は、ヘッドパイプ３と、ヘッドパイプ３の上部から後方に延びた後に下方に湾曲してなるメインフレーム４を主とした所謂ダイヤモンド型とされている。

メインフレーム４の下端部両側に取り付けられたピボットプレート５と、ヘッドパイプ２下部から斜め後下方に延びるダウンチューブ６の下端部とが、車体中央に搭載された内燃機関30のクランクケース31の前後にそれぞれ連結され、内燃機関30がダウンチューブ６及びピボットプレート５を介して車体フレーム２に吊下されている。

本実施形態の内燃機関30は、そのクランクケース31に、後述の多板摩擦クラッチ50、変速機51等の動力伝達機構を備えた所謂パワーユニットを構成し、クランクケース31は所謂パワーユニットケースとなる。

自動二輪車１の前輪７を軸支する左右一対のフロントフォーク８は、ステアリングステム９を介して車体フレーム２の前端部に設けられたヘッドパイプ３に操舵可能に枢支されている。また、後輪10を軸支するスイングアーム11は、その前端部が車体フレーム２の略中央に設けられたピボット軸12に揺動可能に枢支されている。

メインフレーム４の上部後側には後方へ延びるシートフレーム13の前端部が結合され、シートフレーム13の中間部にはピボット軸12近傍から斜め上後方に向けて延びるサブフレーム14の上端部が結合されている。メインフレーム４の後方にはリヤクッション15が前傾した姿勢で配設され、リヤクッション15の上端部がメインフレーム４に、下端部がスイングアーム11にそれぞれ連結されている。

後輪10の左側にはリヤスプロケット16が取り付けられ、このリヤスプロケット16と、パワーユニット40の後部左側に配設されたドライブスプロケット17とに、ドライブチェーン18が掛け回されて、内燃機関30の駆動力が後輪10に伝達可能である。

内燃機関30の上方には燃料タンク19が配設され、燃料タンク19の後方にシート20が配設される。
ステアリングステム９の上部にはバーハンドル21が取り付けられ、フロントフォーク８の中間部にはフロントフェンダ22が取り付けられている。また、ステアリングステム９には、図示しない支持ステーを介してヘッドランプ23、フロントカウル24が取り付けられている。

車体フレーム２の中央部両側にはサイドカバー25が装着され、車体フレーム２の後部にはリヤカウル26が装着され、リヤカウル26の内側には、後輪10の上部を所定の間隙を空けて覆うリヤフェンダ27が配設されている。

図２は、図１に示すように自動二輪車１に搭載された状態での、本実施形態の内燃機関30と後述のエアクリーナ90の、一部を切り欠いた左側面図であり、図３は、図２中III−III矢視による内燃機関30の展開断面図である。図２中、内燃機関30は、図３中II−II矢視に相当する。
図４は、図３中IV−IV矢視による、一部省略した内燃機関30の右側面断面図である。

図２に示されるように、内燃機関30は、自動二輪車（車両）１に搭載された状態において、クランク軸32の軸線Ｙを、車両前後方向に直交させ、車体幅方向に指向させて、クランクケース31に回転自在に軸支すると共に、クランクケース31に対して上方に向けて起立し、シリンダ軸Ｘを鉛直よりもやや前傾して突出するシリンダ部60を有し、いわゆる直立内燃機関を構成している。
シリンダ部60は、クランクケース31のやや斜め上方に、シリンダブロック61およびシリンダヘッド62が順次重ねられて一体に締結され、シリンダヘッド62の上にはシリンダヘッドカバー63が被せられて構成される。

図３に示されるように、クランクケース31は、左右２分割の鋳造ケースで構成され、左クランクケース31Ｌと右クランクケース31Ｒの間に、ケース内空間37が形成されている。
クランクケース31からシリンダ軸Ｘを斜め上方に突出したシリンダブロック61にはピストン33が摺動可能に嵌装され、コンロッド34を介してクランク軸32のクランクウエブ35Ｌ、35Ｒ間に架設されるクランクピン36に接続され、ピストン33の動きに応じてクランク軸32を回転駆動する。

ケース内空間37には、クランク軸32のカウンタウエイトを構成するクランクウエブ35Ｌ、35Ｒが収容されるクランク室38と、常時噛合い式歯車変速機を構成する変速機51が収容されるミッション室39とが互いに前後に位置して連通して１つの空間を構成している。

左クランクケース31Ｌと右クランクケース31Ｒのさらに左右外側方を、左クランクケースカバー40Ｌと、右クランクケースカバー40Ｒとが覆う。
左クランクケース31Ｌと左クランクケースカバー40Ｌの間には、ＡＣジェネレータ52が収容される左側室41Ｌが形成され、右クランクケース31Ｒと右クランクケースカバー40Ｒとの間には、多板摩擦クラッチ50が収容される右側室41Ｒが形成される。

クランク軸32のクランクウエブ35Ｌ、35Ｒの外側部付け根が、左クランクケース31Ｌと右クランクケース31Ｒに左右ベアリング42Ｌ、42Ｒを介して回転自在に軸支される。
左ベアリング42Ｌより左方に突出したクランク軸32には、左側室40Ｌ内において、カムチェーン駆動スプロケット43が取り付けられるとともに、左端側にＡＣジェネレータ52が設けられ、ＡＣジェネレータ52は左クランクケースカバー40Ｌにより覆われる。

図３に示されるように、後方に延長した左右クランクケース31Ｌ、31Ｒの間に、変速機51のメイン軸53と、カウンタ軸54が回転自在に軸支され、メイン軸53に支持された駆動歯車列55とカウンタ軸54に支持された被動歯車列56とが、各対応する歯車を常時噛み合わせてミッション室39に収容されている。

変速機51のメイン軸53には、右クランクケース31Ｒから右側室41Ｒ内に突出した右側部にシフトチェンジ用の多板摩擦クラッチ50が組み付けられている。
クランク軸32の回転動力は、クランク軸32側のプライマリ駆動ギア57、多板摩擦クラッチ50側のプライマリ従動ギア58を介して多板摩擦クラッチ50に伝達されるが、多板摩擦クラッチ50は、変速機51のギア切換え中にはクランク軸32の回転動力を変速機51に伝達せずにニュートラル状態とし、変速機51のギア切換えが終了するとともにクランク軸32の回転動力を変速機51に伝達するように構成されている。

カウンタ軸54は、左クランクケース31Ｌを左方に貫通して外部に突出した左端部にドライブスプロケット17が嵌着されており、ドライブスプロケット17には後輪10駆動用のドライブチェーン18が巻き掛けられている。
すなわち、本実施形態の内燃機関１は、そのクランクケース31をパワーユニットケースとして所謂パワーユニットを構成し、カウンタ軸54はパワーユニットの出力軸となる。

シリンダ部60においては、シリンダヘッド62の下部、ピストン33の上部に、燃焼室64が形成されている。燃焼室64には、図４に示されるように、車体後向きに吸気ポート65、車体前向きに排気ポート66が連なり、これらの燃焼室64に臨む内端を開閉する吸気弁67および排気弁68が設けられている。

なお、図１に示されるように、吸気ポート65には、吸気管69を介してスロットルボディ70が接続され、さらにコネクティングチューブ71を介してエアクリーナ90が接続されている。排気ポート65には、排気管72を介して車体後部右側に配設されたサイレンサ73に接続されている。

また、シリンダヘッド61には、その右側略中央に点火プラグ取付け部83が設けられており、点火プラグ取付け部83に斜め上方から燃焼室64へ向かって点火プラグ84が螺着され、点火プラグ84の先端の電極が燃焼室64内に突出している。
吸気弁67および排気弁68は、弁ばね（図示略）によって閉弁方向に付勢されており、シリンダヘッド62の上方、シリンダヘッドカバー63に覆われて設置された動弁機構74によって前記弁ばねに抗して所定のタイミングで開弁可能となっている。

すなわち、動弁機構74は周知の技術であるので詳細説明は省略するが、図３に示すように、シリンダヘッドカバー63内に形成される動弁室63ａおいて、シリンダヘッド62の中央上部にはホルダ75が固定されており、動弁機構74のカム軸76を回動可能に支持している。
ホルダ75は、スタッドボルト44によって、シリンダヘッド62、シリンダブロック61と共に共締めでクランクケース31（31Ｌ、31Ｒ）に締結されている。

また、動弁室63ａと左側室41Ｒを連通するカムチェーンチャンバ77内において、カム軸駆動部材としてのカムチェーン78が、カム軸76の左端部に固定されたカムスプロケット85と、クランク軸32に固定されたカムチェーン駆動スプロケット43とに掛け回され、クランク軸32に連動してカム軸76がクランク軸32の半分の回転速度で回転駆動される。

また、ホルダ75には、吸気弁67および排気弁68をそれぞれ駆動する吸気ロッカアーム79、排気ロッカアーム80が、カム軸76の吸気カム81、排気カム82に接して揺動自在に配設されており、クランク軸32の回転に伴い、カム軸76が回転され、吸気ロッカアーム79、排気ロッカアーム80を介して吸気弁67および排気弁68の開閉が所定のタイミングで行われる。

図１に示すように、シリンダヘッド62の前部の排気ポート66に連結して下方へ延出した排気管72は、クランクケース31の下方を後方へかつ右側へ迂回して車体右側に配設されたサイレンサ73に接続している。

シリンダヘッド62の後部の吸気ポート65には、上流側に吸気管69を介してスロットルボディ70が接続されている。スロットルボディ70の上流側には、車体フレーム２に支持されたエアクリーナ90の前面右側部から斜め前方に延出したコネクティングチューブ71が連結している。

図２に示すように、エアクリーナ90のエアクリーナケース91は、上下方向に面を向けた平面状に配置されたクリーナエレメント92により上下に仕切られ、クリーナエレメント92の上面側に外気からの吸入口93、下面側に下流側となるクリーンサイド室94が設けられている。

エアクリーナケース91には、内燃機関30への吸気経路となるコネクティングチューブ71が接続し、その上流端の吸気口71ａがクリーンサイド室94内のクリーナエレメント92の下方略中央に位置している。コネクティングチューブ71は、その下流端71ｂがスロットルボディ70に接続しているが、図２においては図示省略している。

内燃機関30のピストン33の回転にともない、吸気ポート65側から燃焼用空気の吸気がなされると、エアクリーナケース91の吸入口93から外気が吸入され、クリーナエレメント92を通過して除塵された新気は、クリーンサイド室94内のコネクティングチューブ71の吸気口71ａからコネクティングチューブ71に入り、スロットルボディ70、吸気管69、吸気ポート65を経由して燃焼室64に入り、燃焼に供される。

以下、本実施形態におけるブローバイガス換気構造に関し、さらに詳細に説明する。
図２に示されるように、エアクリーナケース91には、内燃機関30へブローバイガス掃気用の新気を送り出す掃気用新気取り出し口95と、内燃機関30からのブローバイガスが流入するブローガス戻り口96とが、同じクリーンサイド室94に、吸気口71ａの下方に位置して接続されている。

そして、内燃機関30とエアクリーナケース91とが自動二輪車１に搭載された状態において、ブローバイガス戻り口96は、エアクリーナケース91の前側で、掃気用新気取り出し口95と同じく前方に向けられて設けられ、掃気用新気取り出し口95よりエアクリーナケース91の底部91ａ側に配設されている。

一方、内燃機関30のシリンダヘッド部、すなわち、シリンダヘッドカバー63とシリンダヘッド62には、掃気用新気導入部100が設けられる。
掃気用新気導入部100には、エアクリーナケース91の掃気用新気取り出し口95と掃気用新気チューブ97で接続連通する掃気用新気入口101と、掃気用新気入口101から掃気用新気を吸引して、クランクケース31内に掃気用新気を送り込む掃気用回転ポンプ102と、掃気用新気入口101と掃気用回転ポンプ102を連通する掃気用新気通路107とが備えられる。

掃気用回転ポンプ102は、そのインペラ103が、カム軸76の左端において、カムスプロケット85の左に隣接してカム軸76と一体に回転するように取り付けられている。
インペラ103は、カム軸76と連動して回転、すなわち、クランク軸32にその１／２の回転速度で連動して回転駆動される。

シリンダヘッド62とシリンダヘッドカバー63は、カム軸76の軸線Ｚを含み、シリンダ軸Ｘと垂直な合わせ面104で組付けられており、インペラ103の外周に構成される掃気用回転ポンプ102のスクロール105は、シリンダヘッド62側とシリンダヘッドカバー63側とに上下に分割されて形成される。

シリンダヘッドカバー63には、外部に向け開口する掃気用新気入口101が設けられ（図２参照）、シリンダヘッドカバー63内には、掃気用新気入口101から、インペラ103の中央に形成されるポンプ吸入口106までを連通する掃気用新気通路107が形成される。
掃気用新気通路107は、シリンダヘッドカバー63内面に形成された溝部108を底板109で塞ぎ、あるいは穿孔部110によって形成される。

本実施形態で、掃気用新気導入部100を構成する掃気用新気通路107は、掃気用新気入口101からポンプ吸入口106までを連通する単なる通路として示したが、掃気用新気通路107にラビリンス流路を形成し、ブリーザ室として、掃気用新気の除湿等の処理を行わせるようにしてもよい。

掃気用回転ポンプ102のスクロール105の下端側の解放端からは、斜め下方に、カムチェーンチャンバ77に向けて開口し、略クランク軸32に指向するポンプ吐出口111が形成され、掃気用回転ポンプ102によって吐出された掃気用新気は、ポンプ吐出口111から、カムチェーンチャンバ77を経て左側室41Ｌに流入する。

内燃機関30において、一般にカムチェーンチャンバは、オイル循環のためクランクケース31のケース内空間37の底部に形成されるオイルパン45に連通する構造を有する。
本実施形態の場合、図５に示されるように、左クランクケース31Ｌには、クランク軸32を支持し、左側室41Ｌ側とクランク室38側とを仕切るその鉛直壁46に、段差部47が形成され、段差部47を利用したオイル戻し穴48が形成されている。
なお、左クランクケース31Ｌの左側面（図示、右側）は、左クランクケースカバー40Ｌが覆い、左側室41Ｌが形成される（図３参照）。

動弁室63ａの動弁機構74や、カム軸駆動部材としてのカムチェーン78等を潤滑して、カムチェーンチャンバ77を流下したオイルは、左側室41Ｌに入り、左側室41Ｌの下端に開口するオイル戻し穴48（図２参照）を通り、クランク室38底部に流入する（図４参照）。
クランク室38とミッション室39は、ケース内空間37として連通しており、その底部はオイルパン45を形成し、溜まったオイルは、図示しないオイルポンプに吸引されるとともに、内燃機関30内の潤滑、冷却箇所に供給される。

図４に示されるように、オイルパン45に適正量貯留されたオイルの内燃機関30停止時のオイル面Ｌは、オイル戻し穴48を塞ぐ高さに設定されるが、一旦内燃機関30が始動すれば、オイルパン45内のオイルは、内燃機関30内を循環するので、オイル面は図示のＬより下降し、オイル戻し穴48が開口する。
したがって、カムチェーンチャンバ77経由、左側室41Ｌに流入した掃気用新気は、図２、図４、図５に白抜き矢印で示されるように、オイル戻し穴48からケース内空間37に流入する。

なお、内燃機関30が稼働していないときは、オイルパン45内のオイル面は、内燃機関30停止時のオイル面Ｌとなり、オイル戻し穴48はオイルで塞がれるが、そのためクランク室31内のブローバイガスがオイル戻し穴48からカムチェーンチャンバ77に入るのが阻止され、燃料の未燃焼分や大気中の水分が混在するブローバイガスによる掃気用回転ポンプ102への悪影響が防止される。

クランクケース31内の後部で、ミッション室39の上方には、ブローバイガス流入口112を備えて仕切られ、ラビリンス流路を有するブリーザ室113が設けられている。またブリーザ室113の上部には、クランクケース31外にブローバイガスを排出するためのブローバイガス出口114が設けられている。
ブローバイガス出口114と、エアクリーナケース91のブローバイガス戻り口96は、ブローバイガスチューブ98で、接続連通している。

なお、ブローバイガス出口114は、図２に示されるように、掃気用回転ポンプ102よりも低い位置においてクランクケース31に設けられている。そのため、新気より重いブローバイガスの排出性が高められる。

したがって、シリンダ部60内部からクランクケース31内に漏れたブローバイガスは、オイル戻し穴48からケース内空間37に流入した掃気用新気によって掃気され、ブローバイガス流入口112からブリーザ室113に流入する。
ブローバイガスはブリーザ室113でオイル分を分離されて、ブローバイガス出口114から排出され、ブローバイガスチューブ98を経由して、エアクリーナケース91のブローバイガス戻り口96からクリーンサイド室94内に流入する。

以上のような本実施形態の内燃機関のブローバイガス換気構造においては、図２に示すように、カム軸76の回転にともなって掃気用回転ポンプ102が回転し、掃気用新気を吸引すると、エアクリーナ90のクリーンサイド室94から、クリーナエレメント92を通った新気の一部が掃気用新気として、掃気用新気取り出し口95、掃気用新気チューブ97を経由して、内燃機関30の掃気用新気導入部100に導入される。

掃気用新気導入部100においては、掃気用新気は、掃気用新気入口101、掃気用新気通路107、ポンプ吸入口106を経由して掃気用回転ポンプ102に吸入され、ポンプ吐出口111からカムチェーンチャンバ77内に吐出される（図３参照）。
掃気用新気はカムチェーンチャンバ77を経由して左側室41Ｌに入り、さらに、オイル戻し穴48からケース内空間37に送り込まれる。

クランクケース31内、すなわちケース内空間37のブローバイガスは、上述のように掃気用新気によって掃気され、ブリーザ室113のブローバイガス流入口112、ブリーザ室113、ブローバイガス出口114、ブローバイガスチューブ98、エアクリーナケース91のブローバイガス戻り口96を経由して、クリーンサイド室94内に流入する。

その際、上述したように、ブローバイガス戻り口96は、エアクリーナケース91の前側において、掃気用新気取り出し口95とともに同じ方向（前方）に向けて設けられ、掃気用新気取り出し口95よりエアクリーナケース91の底部91ａ側に配設されている。
また、ブローバイガス戻り口96と掃気用新気取り出し口95はともに、コネクティングチューブ71の吸気孔71ａより下方において、クリーンサイド室94に連通している。

そのような配置によって、図２に示されるように、ブローバイガス戻り口96からクリーンサイド室94に送り込まれたブローバイガスは、エアクリーナケース91の底部91ａの底面に沿って後方へ流し込まれるため、クリーンサイド室94内で拡散することが抑制され、クリーンサイド室94の後端で上昇して、クリーンサイド室94内上部の略中央に開口するコネクティングチューブ71の吸気孔71ａに、大部分が燃焼用の新気とともに吸い込まれ、燃焼室64に送られて、ブローバイガスの処理がなされる。

一方、掃気用新気取り出し口95に吸入される掃気用新気は、ブローバイガス戻り口96からクリーンサイド室94に送り込まれるブローバイガスの流れと逆の方向の流れであるため、クリーンサイド室94内で、ブローバイガスが掃気用新気取り出し口95に取り込まれてクランクケース31に戻され循環することは抑制される。
よって、内燃機関31とエアクリーナ90の間のブローバイガスの循環流による、ブローバイガスの未処理や、掃気用回転ポンプ102への悪影響が抑制される。
また、掃気用新気取り出し口95と、ブローバイガス戻り口96とが、同じクリーンサイド室94に接続され、掃気用新気とブローバイガスの、内燃機関30との出入りが行われる構造なので、ブローバイガスの循環作用によるエアクリーナケース91内の圧力変動と、それによる内燃機関30への影響が抑制される。

また一方、ブローバイガス戻り口96からクリーンサイド室94に送り込まれたブローバイガスは、直接全量がコネクティングチューブ71の吸気孔71ａに流入するのではなく、比較的大きい容積のクリーンサイド室94内を経た上で、一部は掃気用新気取り出し口95に取り込まれ得る状態で、燃焼用の新気とともに燃焼室64に送られるので、ブローバイガスの変動、脈動等による、内燃機関30の燃焼制御への外乱が抑制される。

以上説明したような本実施形態の内燃機関のブローバイガス換気構造によれば、特に、以下のような特徴的効果が得られた。
すなわち、内燃機関30の内部に、ブローバイガスの掃気を行う掃気用回転ポンプ102が設けられたので、ブローバイガスの換気能力は掃気用回転ポンプ102によって設定できるため、クランクケース31の構造の自由度を低下させること無く、ブローバイガスの掃気効率を向上させることができた。特に、掃気用回転ポンプ102によって、強制的にクランクケース31内を掃気するので、ブローバイガスやそれにともなって侵入した水蒸気等を効率的に内燃機関30の外に排出することができ、オイルの劣化を防止することができた。

掃気用回転ポンプ102は、内燃機関30のクランク軸32と連動して回転駆動されるので、掃気用回転ポンプ102の駆動モータ等、専用の駆動装置を用いることなく、ブローバイガスの掃気効率を向上させることができた。

掃気用回転ポンプ102は、内燃機関30の内部への掃気用新気導入部100に設けられたので、掃気用回転ポンプ102は、ブローバイガスの影響が少なく、掃気用回転ポンプ102においてオイル等の分離構造を加えて複雑化することが避けられた。

掃気用回転ポンプ102は、内燃機関30のシリンダヘッド62とシリンダヘッドカバー63内のカム軸76に設けられたので、掃気用回転ポンプ102は、クランク室31から離れて位置し、掃気用回転ポンプ102のポンプ吐出口111に作用するクランク室31内の圧力変動が、カムチェーン78等カム軸駆動部材の通路であるカムチェーンチャンバ77を介することで減衰され、ポンプ効率が向上した。

内燃機関30は、そのシリンダ部60が、クランクケース31に対して起立した直立内燃機関であり、ブローバイガス出口114が、掃気用回転ポンプ102よりも低い位置においてクランクケース31に設けられたので、掃気用回転ポンプ部102へのオイル分の影響が低減されるとともに、掃気用回転ポンプ102より低い位置にブローバイガス出口114があるため、新気より重いブローバイガスの排出性が高められた。

内燃機関30に接続するエアクリーナケース91の、内燃機関30への掃気用新気取り出し口95と、内燃機関30からのブローバイガス戻り口96とは、エアクリーナケース91内の同じクリーンサイド室94に接続されたので、クリーンサイド室94で、掃気用新気とブローバイガスの、内燃機関との出入りが行われる構造となり、掃気用新気とブローバイガスの循環作用によるエアクリーナケース91内の圧力変動を抑制することができ、内燃機関30の性能を向上することができた。

内燃機関30とエアクリーナケース91とが自動二輪車１に搭載された状態において、エアクリーナケース91のブローバイガス戻り口96が、掃気用新気取り出し口95と同じ方向に向けられ、且つ新気取り出し口95より底部91ａ側に配設されたので、ブローバイガス戻り口96と掃気用新気取り出し口95を同じクリーンサイド室94に接続しても、内燃機関30からエアクリーナケース91内に戻されたブローバイガスを、掃気用新気取り出し口95への掃気用新気の流れとは逆方向に、その下方のエアクリーナケース91の底部91ａの底面に沿わせて流し込ませて、拡散を防止し、ブローバイガスが掃気用新気取り出し口から内燃機関へ還流することを抑制できた。

エアクリーナケース91には、クリーナエレメント92が上下方向に面を向けた平面状に配置され、クリーナエレメント92の上面側に外気からの吸入口93と、下面側にクリーンサイド室94とが設けられ、クリーンサイド室94に、内燃機関30へのコネクティングチューブ71の吸気口71ａと、吸気口71ａの下方に位置させた掃気用新気取り出し口95およびブローバイガス戻り口96とが設けられたので、相対的に新気より重いブローバイガスがクリーナエレメント92に付着し難くなり、クリーナエレメント92の寿命を伸ばすことができた。

以上、本発明の一実施形態につき説明したが、本発明の態様が上記実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲で、多様な態様で実施されるものを含むことは勿論である。
例えば、本発明における車両が、実施形態で示した態様の自動二輪車に限定されるものではなく、また、車両として３輪、４輪の車両であってもよい。
また、さらに本発明は、実施形態の内燃機関とは異なる態様の内燃機関を含む発明、車両に搭載された内燃機関に限定されない範囲を含む発明、を有することは、各請求項の記載から明らかである。

１…自動二輪車（車両）、２…車体フレーム、10…後輪、11…スイングアーム、15…リヤクッション、16…リヤスプロケット、17…ドライブスプロケット、18…ドライブチェーン、30…内燃機関、31…クランクケース、31Ｌ…左クランクケース、31Ｌ…右クランクケース、32…クランク軸、33…ピストン、37…ケース内空間、38…クランク室、39…ミッション室、40Ｌ…左クランクケースカバー、41Ｌ…左側室、43…カムチェーン駆動スプロケット、45…オイルパン、48…オイル戻し穴、60…シリンダ部、62…シリンダヘッド、63…シリンダヘッドカバー、63ａ…動弁室、64…燃焼室、69…吸気管、70…スロットルボディ、71…コネクティングチューブ（吸気経路）、71ａ…吸気口、74…動弁機構、75…ホルダ、76…カム軸、77…カムチェーン、85…カムスプロケット、90…エアクリーナ、91…エアクリーナケース、91ａ…底部、92…クリーナエレメント、93…吸入口、94…クリーンサイド室、95…掃気用新気取り出し口、96…ブローバイガス戻り口、97…掃気用新気チューブ、98…ブローバイガスチューブ、100…掃気用新気導入部（掃気用の新気の導入部）、101…掃気用新気入口、102…掃気用回転ポンプ、104…合わせ面、105…スクロール、106…ポンプ吸入口、107…掃気用新気通路、111…ポンプ吐出口、112…ブローバイガス流入口、113…ブリーザ室、114…ブローバイガス出口

Claims (8)

1. 内燃機関(30)のクランクケース(31)内から掃気されたブローバイガスを、燃焼用の新気と共に、前記内燃機関(30)への吸気経路(71)へ流入させる内燃機関(30)のブローバイガス換気構造において、
   前記内燃機関(30)の内部に、ブローバイガスの掃気を行う掃気用回転ポンプ(102)が設けられたことを特徴とする内燃機関のブローバイガス換気構造。
2. 前記掃気用回転ポンプ(102)は、前記内燃機関(30)のクランク軸(32)と連動して回転駆動されることを特徴とする請求項１記載の内燃機関のブローバイガス換気構造。
3. 前記掃気用回転ポンプ(102)は、前記内燃機関(30)の内部への掃気用の新気の導入部(100)に設けられたことを特徴とする請求項1記載の内燃機関のブローバイガス換気構造。
4. 前記掃気用回転ポンプ(102)は、前記内燃機関(30)のシリンダヘッド部(62,63)のカム軸(76)に設けられたことを特徴とする請求項３記載の内燃機関のブローバイガス換気構造。
5. 前記内燃機関(30)は、そのシリンダ部(60)が、前記クランクケース(31)に対して起立した直立内燃機関であり、ブローバイガス出口(114)が、前記掃気用回転ポンプ(102)よりも低い位置において前記クランクケース(31)に設けられたことを特徴とする請求項４記載の内燃機関のブローバイガス換気構造。
6. 前記内燃機関(30)に接続するエアクリーナケース(91)の、同内燃機関(30)への掃気用新気取り出し口(95)と、同内燃機関(30)からのブローバイガス戻り口(96)とは、同エアクリーナケース(91)内の同じクリーンサイド室(94)に接続されたことを特徴とする請求項３ないし請求項５のいずれか記載の内燃機関のブローバイガス換気構造。
7. 前記内燃機関(30)と前記エアクリーナケース(91)とが車両(１)に搭載された状態において、前記エアクリーナケース(91)のブローバイガス戻り口(96)は、前記掃気用新気取り出し口(95)と同じ方向に向けられ、且つ同掃気用新気取り出し口(95)より底部(91ａ)側に配設されたことを特徴とする請求項６記載の内燃機関のブローバイガス換気構造
8. 前記エアクリーナケース(91)には、クリーナエレメント(92)が上下方向に面を向けた平面状に配置され、同クリーナエレメント(92)の上面側に外気からの吸入口(93)と、下面側に前記クリーンサイド室(94)とが設けられ、同クリーンサイド室(94)に、前記内燃機関(30)への吸気経路(71)の吸気口(71ａ)と、同吸気口(71ａ)の下方に位置させた前記掃気用新気取り出し口(95)およびブローバイガス戻り口(96)とが設けられたことを特徴とする請求項７記載の内燃機関のブローバイガス換気構造。

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