JP2011256731A - エンジンのオイル分離装置 - Google Patents

Abstract

【課題】オイル分離性能を確保しつつ、振動騒音を抑制することができるオイルセパレータの提供。
【解決手段】オイルセパレータ４０は、シリンダヘッドカバー２０に気筒列方向に細長く形成されブローバイガス中のオイル成分を分離する分離空間を備え、気筒列直交方向の幅がシリンダヘッドカバーの第２前部天井壁部２９の前端部から第２後部天井壁部３０の後端部までの幅より小さく形成し且つシリンダヘッドカバーの天井壁部の一部を形成する上部天井壁部４１と、上部天井壁部４１の気筒列直交方向の両端部から下方に延びる１対の前部側壁部４２及び後部側壁部４３と、この１対の前部側壁部４２及び後部側壁部４３の下端に連結し分離空間の下端を仕切る底壁部４４とを備え、１対の前部側壁部４２と後部側壁部４３は、上下方向中段位置でシリンダヘッドカバーの第２前部天井壁部及び第２後部天井壁部と連結する。
【選択図】図５

Description

本発明は、エンジンのオイル分離装置に関し、特にシリンダヘッドカバーに気筒列方向に形成されたオイル分離空間を備えたエンジンのオイル分離装置に関する。

従来より、エンジンのクランク室にはエンジンの燃焼に伴い未燃炭化水素（ＨＣ）を含むブローバイガスが滞留するため、このブローバイガスをエンジンの吸気通路に戻して再燃焼させることが知られている。このとき、エンジンのクランク室のエンジンオイルがオイルミストとなりブローバイガス内に混入するため、ブローバイガスが通過する通路中にオイル分離装置を設けてブローバイガスに含まれるオイル成分を分離し、吸気負圧を利用してブローバイガスを吸気中に還流している。

一般に、オイル分離装置は、シリンダヘッド上部の動弁機構を覆うシリンダヘッドカバーの上部に一体的に形成され、シリンダヘッドカバーの天井壁部を底壁部として利用したオイル分離空間を備えている。オイル分離装置では、オイルの分離性能を高めるため、オイル分離空間をシリンダヘッドカバーの気筒列方向に細長く形成してオイル分離空間容積を確保し、ブローバイガスのオイル分離空間内の滞留時間の長期化を図っている。
ボンネットライン等の車両デザイン上の要求からエンジン全高が制約を受ける場合、シリンダヘッドカバーの上部に十分な空間の確保が困難であるため、シリンダヘッドカバー内部にオイル分離空間を配置し、空間容積を確保することによりオイル分離性能を維持するものも知られている。

特許文献１のオイル分離装置は、オイル分離空間がエンジンのシリンダヘッドの上部を覆う合成樹脂製のシリンダヘッドカバーに気筒列方向に細長く形成されたオイル分離装置であって、シリンダヘッドカバーの天井壁部の一部を形成し且つ天井壁部の高さ位置と同じ高さ位置に形成された上壁部と、この上壁部の気筒列直交方向の両端部から下方に延びた１対の側壁部と、この１対の側壁部の下端部に連結されオイル分離空間の下端を仕切る底壁部とを備え、この底壁部には屈曲通路を介して側壁部の下端部と対向する凹状部と凹状部の側壁にオイル戻し口が設けられている。

特開２００４−１６２６２５号公報

特許文献１のオイル分離装置では、ヘッドカバーと底壁部以外に部品を追加することなく、屈曲通路内に溜まるオイルの液差面によりオイルをシリンダヘッド側へ戻すことができ、エンジン全高の制約に拘わらずオイル分離空間の容積を確保できる。しかし、このオイル分離装置では、シリンダヘッドカバーやオイル分離装置の壁部による膜振動に起因して車室等へ漏れる振動騒音が増す虞が有る。

特許文献１のオイル分離装置は、オイル分離空間の上壁部がシリンダヘッドカバーの天井壁部の一部として同じ高さ位置に形成されるため、オイル分離空間の重心とオイル分離空間を支持するシリンダヘッドカバーの天井壁部との離隔距離が大きくなり、これに伴いシリンダヘッドカバーの天井壁部に対するオイル分離空間の振動が大きくなる。それ故、オイル分離空間の振動に起因するシリンダヘッドカバーの天井壁部の膜振動が増大し、外部に対して放射される振動騒音が増加する。しかも、オイル分離空間の上壁部とシリンダヘッドカバーの天井壁部とに亙る連続した平板状部分が大きくなるため、膜振動が伝搬し易く振動騒音の増加を助長する虞が有る。

シリンダヘッドカバーの上部に形成されたオイル分離装置の場合、前記オイル分離装置と比べて天井壁部から上部へ突出した段差部があり天井壁部の平板状部分を小さくできるものの、オイル分離空間の重心と天井壁部との離隔距離は、特許文献１のオイル分離装置と同様に大きくなるため、シリンダヘッドカバーの天井壁部に対するオイル分離空間の振動が大きくなる。しかも、外部に面したオイル分離空間の側壁部の面積も大きく、側壁部からの振動騒音が外部に対して放射される。

本発明の目的は、エンジン全高の増加を招くことなくオイル分離性能を確保できるエンジンのオイル分離装置、外部に対して放射される振動騒音を抑制できるエンジンのオイル分離装置等を提供することである。

請求項１のエンジンのオイル分離装置は、エンジンのシリンダヘッドの上部を覆う合成樹脂製のシリンダヘッドカバーに気筒列方向に細長く形成されブローバイガスに含まれるオイル成分を分離可能なオイル分離空間を備えたエンジンのオイル分離装置において、気筒列直交方向の幅が前記シリンダヘッドカバーの天井壁部の幅より小さい上部天井壁部であってシリンダヘッドカバーの天井壁部の一部を形成する上部天井壁部と、前記上部天井壁部の気筒列直交方向の両端部から下方に延びる１対の側壁部と、この１対の側壁部の下端に連結され前記オイル分離空間の下端を仕切る底壁部とを備え、前記１対の側壁部は上下方向中段位置で前記シリンダヘッドカバーの天井壁部と連結されたことを特徴としている。

このエンジンのオイル分離装置においては、前記上部天井壁部の気筒列直交方向の両端部から下方に延びる１対の側壁部が上下方向中段位置でシリンダヘッドカバーの天井壁部と連結されているため、シリンダヘッドカバー内部を利用してオイル分離空間を形成でき、エンジン全高の増加を招くことなくオイル分離空間の容積を確保することができると共にオイル分離空間の重心とシリンダヘッドカバーの天井壁部との離隔距離を小さくすることができる。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記１対の側壁部の下端は前記底壁部に対して振動溶着されたことを特徴としている。
請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、前記オイル分離空間は複数のオイル分離室と、隣接しているオイル分離室を連通する１又は複数の絞り通路を備えたことを特徴としている。

請求項４の発明は、請求項１〜３の何れか１項の発明において、前記少なくとも一方の側壁部とシリンダヘッドカバーの天井壁部との連結部の一部は、前記上下方向中段位置に位置し、前記少なくとも一方の側壁部とシリンダヘッドカバーの天井壁部との連結部の残部は、前記上下方向中段位置と異なる高さ位置に位置していることを特徴としている。

請求項１の発明によれば、前記上部天井壁部の気筒列直交方向の両端部から下方に延びる１対の側壁部が上下方向中段位置でシリンダヘッドカバーの天井壁部と連結されているため、シリンダヘッドカバー内部を利用してオイル分離空間を形成でき、エンジン全高の増加を招くことなくオイル分離空間の容積を確保でき、ブローバイガスに含まれるオイル成分の分離性能を確保できる。また、オイル分離空間の重心とシリンダヘッドカバーの天井壁部との離隔距離を小さくすると共にシリンダヘッドカバーの天井壁部の平板状部分を小さくできるため、シリンダヘッドカバーの天井壁部に対するオイル分離空間の振動を抑えることができ、オイル分離空間の振動に起因したシリンダヘッドカバーの天井壁部の膜振動を抑制して外部に対して放射される振動騒音を抑制できる。

請求項２の発明によれば、１対の側壁部の下端は底壁部に対して振動溶着されているため、部品点数を増加することなく、１対の側壁部と底壁部を容易に溶着できる。また、１対の側壁部は上下方向中段位置でシリンダヘッドカバーの天井壁部と連結されるため、天井壁部より下方に位置する側壁部の長さを短くでき、側壁部の厚さを不必要に厚くすることなく剛性を確保でき、押圧工具等を用いて振動溶着できる。
請求項３の発明によれば、ブローバイガスの膨張現象を利用してブローバイガスに含まれるオイル成分のオイル分離性能を増加できる。

請求項４の発明によれば、側壁部とシリンダヘッドカバーの天井壁部との連結部の高さ位置を気筒列方向において異ならせたため、シリンダヘッドカバーの天井壁部の平板状部分を小さくできると共に気筒列方向に段差部分を形成でき、これにより、シリンダヘッドカバーの天井壁部に対するオイル分離空間の振動を抑制でき、外部へ放射される振動騒音を抑制できる。

本発明に係るエンジンカバーを取り外したエンジンの斜視図である。 エンジンの要部縦断面図である。 シリンダヘッドカバーの平面図である。 図３のIV−IV線断面図である。 図３のV−V線断面図である。 図３のVI−VI線断面図である。 図３のVII−VII線断面図である。 底壁部を取り外したオイルセパレータの下方から見た斜視図である。 上部仕切壁部の下端部の要部拡大図である。 底壁部の斜視図である。 底壁部の平面図である。 底壁部の側面図である。 図１１のXIII−XIII線断面図である。

以下、本発明を実施するための形態について実施例に基づいて説明する。
尚、以下の実施例において、車両の前後方向を前後方向とし、図における左右方向を左右方向として説明する。

以下、本発明の実施例１について図１〜図１３に基づいて説明する。
図１，図２に示すように、直列４気筒エンジン１は、出力軸が車幅方向に延びるようエンジンルーム内に横置き搭載され、上側程車両後方に位置するよう後傾状にスラント配置されている。エンジン１は、ピストン（図示略）やクランクシャフト（図示略）等を設けたシリンダブロック２と、このシリンダブロック２の下部に設置され内部にオイルを収容するオイルパン（図示略）と、シリンダブロック２の上部に設置され内部に吸排気カムシャフト４ａ，４ｂ等を収容するシリンダヘッド３と、このシリンダヘッド３の上部を覆う合成樹脂製（例えば、ＰＡ６６）のシリンダヘッドカバー２０と、このシリンダヘッドカバー２０の上部を覆うと共にボンネット１０に沿うように配置された合成樹脂製のエンジンカバー５等を備えている。尚、図１では、説明の便宜上、エンジン１からエンジンカバー５を取り外した図を示している。

エンジン１には、前側側部に吸気装置６が装着されている。
吸気装置６には、エアクリーナ（図示略）から導入された吸入吸気量を調整可能なスロットルバルブ（図示略）を備えたスロットルボディ７と、スロットルボディ７の下流側に設置されたサージタンク８と、このサージタンク８の下流側に設置され各気筒の吸気ポート（図示略）へ吸気を導入する吸気マニホールド９等が設けられている。吸気装置６は、外部から吸入した外気をエアクリーナにて浄化してフレッシュエアを生成した後、このフレッシュエアをスロットルボディ７、サージタンク８、吸気マニホールド９を通過させて各気筒の燃焼室（図示略）に導入している。サージタンク８は、ＰＣＶバルブを備えた部分負荷用オイル分離室（図示略）を介してクランク室と接続されている。

次に、シリンダヘッドカバー２０について説明する。
図１〜図３，図５〜図７に示すように、シリンダヘッドカバー２０は、シリンダヘッド３の上部を覆うようにシリンダヘッド３に装着されている。シリンダヘッドカバー２０は、車両前側に配置された吸気カムシャフト４ａに対応した気筒列方向に延びるカムカバーとしての第１膨出部２１と、車両後側に配置された排気カムシャフト４ｂに対応した気筒列方向に延びるカムカバーとしての第２膨出部２２と、第１膨出部２１と第２膨出部２２との間を連結する中央天井壁部２３等を備えている。

図１〜図３，図５に示すように、第１膨出部２１は、気筒列直交方向の基本断面形状が略コ字状に形成され、吸気カムシャフト４ａの上部に配置された第１天井壁部２４と、第１天井壁部２４の前端部から下方に延びる第１前部側壁部２５と、第１天井壁部２４の後端部から下方に延びる第１後部側壁部２６と、シリンダヘッド３へオイルを注入可能な開口を備えたオイル注入部２７と、オイルレベルゲージ（図示略）を装着可能なゲージ装着部２８等を備えている。

オイル注入部２７は、第１膨出部２１の気筒列方向略中央部分、所謂第２気筒と第３気筒との間の位置且つ第１膨出部２１の前方位置に形成されている。オイル注入部２７は、第１天井壁部２４から上方へ突出した筒状部を備え、フィラーキャツプが上端開口を閉塞するよう螺合されている。ゲージ装着部２８は、オイル注入部２７に隣接する位置に配置されている。ゲージ装着部２８は、第１天井壁部２４から上方へ突出した筒状部等を備え、オイルレベルゲージが上端開口を閉塞するよう装着される。

第２膨出部２２は、気筒列直交方向の基本断面形状が略コ字状に形成され、排気カムシャフト４ｂの上部に配置されたオイル分離装置を形成するオイルセパレータ４０と、オイルセパレータ４０に連結され前方に延びる第２前部天井壁部２９と、オイルセパレータ４０に連結され後方に延びる第２後部天井壁部３０と、第２前部天井壁部２９の前端部から下方に延びる第２前部側壁部３１と、第２後部天井壁部３０の後端部から下方に延びる第２後部側壁部３２等を備えている。

図３，図７に示すように、中央天井壁部２３は、第１天井壁部２４、第２前部天井壁部２９及び第２後部天井壁部３０等よりも下方位置に形成され、第１後部側壁部２６と第２前部天井壁部２９とに連結されている。中央天井壁部２３には、各気筒の燃焼室に応じて気筒列方向に４つの点火ユニットホール３３が設けられ、夫々のプラクホール３３に点火ユニット１１（図７参照）が装着される。点火ユニット１１は、ボルト１２によりシリンダヘッドカバー２０に固定される。点火ユニットホール３３の近傍位置に対応した第２前部天井壁部２９の高さ位置は、それ以外の第２前部天井壁部２９の高さ位置よりも低く形成され、第２前部天井壁部２９と第２前部側壁部３１は、協働してボルト１２が螺合可能な部分円形状のボルト取付部３４を形成している。

オイルセパレータ４０は、気筒列方向に細長く形成されブローバイガスに含まれるオイル成分を分離可能な所定容積のオイル分離空間を備えている。このオイルセパレータ４０は、気筒列直交方向の幅が第２膨出部２２の第２前部天井壁部２９の前端部から第２後部天井壁部３０の後端部までの幅、所謂第２膨出部２２の天井壁部の幅より小さく形成され且つ第２膨出部２２の天井壁部の一部を形成する上部天井壁部４１と、上部天井壁部４１の気筒列直交方向の前端部から下方に延びる前部側壁部４２と、上部天井壁部４１の気筒列直交方向の後端部から下方に延びる後部側壁部４３と、これら側壁部４２，４３の下端に連結されオイル分離空間の下端を仕切る底壁部４４等から構成されている。上部天井壁部４１は、第２前部天井壁部２９及び第２後部天井壁部３０と協働して第２膨出部２２の天井壁部の一部を形成している。

図１，図３に示すように、上部天井壁部４１の右側端部上面には、オイルセパレータ４０内部のオイル分離空間（第３分離室）と吸気装置６とを連通可能な連通開口部４５が形成されている。この連通開口部４５とスロットルバルブ上流側吸気通路とがブローバイガス供給通路（図示略）により連通され、オイル成分が分離されたブローバイガスが吸気通路に還流される。

図４〜図９に示すように、上部天井壁部４１の下面には、オイル分離空間の気筒列直交方向の前後端部を形成する前部側壁部４２と後部側壁部４３の間には、導入したブローバイガスをオイル分離空間へ導入可能な導入通路を形成する内壁部４６と、上部天井壁部４１の気筒列方向の左右端部から下方に延びる側壁部４７，４８と、オイル分離空間を３つの分離室に仕切るための上部仕切壁４９，５０と、ブローバイガスに含まれるオイル成分を付着させて分離させるための複数の補助壁部５１等を一体的に備えている。

図８に示すように、前部側壁部４２は、オイルセパレータ４０の前側外壁を形成すると共にシリンダヘッドカバー２０の気筒列方向右側端部から左側方向へ延びるように形成され、平面視にてボルト取付部３４の外周形状の一部に沿うように後側に湾曲した略波形状に構成されている。図５，図６に示すように、前部側壁部４２は、基本的に第２前部天井壁部２９の後端部と上下方向中段位置の連結部で連結されている。

図７に示すように、ボルト取付部３４に対向した前部側壁部４２の一部分は、前記中段位置よりも下方位置の連結部で第２前部天井壁部２９の後端部と連結されている。それ故、前部側壁部４２と第２前部天井壁部２９との連結部の高さ位置は、気筒列方向において上下方向に異なるように形成されている。図８に示すように、前部側壁部４２の下端部には溶接ビード４２ａが設けられ、前部側壁部４２は底壁部４４の上面と押圧工具等を用いて振動溶着により接合される。

図５〜図８に示すように、後部側壁部４３は、オイルセパレータ４０の後側外壁を形成すると共にシリンダヘッドカバー２０の気筒列方向右側端部から左側方向へ延びるように形成され、基本的に第２後部天井壁部３０の前端部と上下方向中段位置の連結部で連結されている。前述のように、前部側壁部４２は第２前部天井壁部２９の後端部と上下方向中段位置で連結され、後部側壁部４３は第２後部天井壁部３０の前端部と上下方向中段位置で連結されているため、オイルセパレータ４０のオイル分離空間の重心位置と第２前部天井壁部２９及び第２後部天井壁部３０との離隔距離を小さくすることができる。しかも、第２前部天井壁部２９及び第２後部天井壁部３０よりも下方へ延びる前部側壁部４２及び後部側壁部４３の長さを短くすることができる。

図８，図９に示すように、後部側壁部４３の下端部には溶接ビード４３ａが設けられ、後部側壁部４３は底壁部４４の上面と振動溶着により接合される。図５乃至図７に示すように、後部側壁部４３の後面と第２後部側壁部３２の前面との間には、第２後部天井壁部３０の下面から下方に延びる複数の補強リブ３２ａ，３２ｂが設けられている。図７に示すように、気筒列方向にて点火ユニットホール３３に対応する位置の補強リブ３２ｂは、それ以外の補強リブ３２ａに比べて下方側程気筒列直交方向の幅が小さくなるようテーパ状に形成されている。これにより、第２後部天井壁部３０の支持剛性を気筒列方向に異なせることができ、第２後部天井壁部３０の膜振動を抑制している。

内壁部４６は、平面視にて前部側壁部４２の後面と所定間隔離隔して気筒列方向右側から左側方向へ延びるように形成され、前部側壁部４２と同様に、一部分が後側に湾曲した略波形状に構成されている。内壁部４６の気筒列方向右側端部は、前部側壁部４２の後面に接合されている。内壁部４６の気筒列方向左側端部は、側壁部４７の左側壁面と所定距離離隔して配置されている。内壁部４６の下端部には溶接ビード４６ａが設けられ、底壁部４４の上面と振動溶着により接合される。

図８に示すように、側壁部４７は、オイルセパレータ４０の気筒列方向左側外壁を形成すると共に前部側壁部４２から後部側壁部４３に亙って気筒列直交方向へ延びるように形成されている。側壁部４７の下端部には、溶接ビード４７ａが設けられ、底壁部４４の上面と振動溶着により接合される。側壁部４７には、溶接ビード４７ａを挟み込むように複数の凹部４７ｂが設けられている。それ故、溶融した溶接ビード４７ａをオイル分離空間へ流出させることなく凹部４７ｂ内に収容することができる。

側壁部４８は、オイルセパレータ４０の気筒列方向右側外壁を形成すると共に前部側壁部４２から後部側壁部４３に亙って気筒列直交方向へ延びるように形成されている。側壁部４８の下端部には、溶接ビード４８ａが設けられ、底壁部４４の上面と振動溶着により接合される。尚、前部側壁部４２、後部側壁部４３、内壁部４６，側壁部４７及び側壁部４８の下端部は、何れも同じ高さ位置となるよう形成されている。

左側（側壁部４７側）位置の上部仕切壁４９は、内壁部４６から後部側壁部４３の間に亙って設けられ、平面視にて略クランク形状に形成されている。上部仕切壁４９には、内壁部４６と後部側壁部４３との中間位置に気筒列方向に延びる高さ寸法の短い仕切部分４９ａを有し、仕切部分４９ａの右側端部から内壁部４６の下端部側に亙り傾斜状に仕切る傾斜仕切部分４９ｂと、仕切部分４９ａの左側端部から後部側壁部４３の下端部側に亙り傾斜状に仕切る傾斜仕切部分４９ｃが形成されている。
上部仕切壁４９の下端部には溶接ビード４９ｄが設けられ、傾斜仕切部分４９ｂ，４９ｃに相当する部分には、溶接ビード４９ｄを挟み込むように複数の凹部４９ｅが設けられている。

右側（側壁部４８側）位置の上部仕切壁５０は、上部仕切壁４９と同様に、内壁部４６から後部側壁部４３の間に亙って設けられ、平面視にて略クランク形状に形成されている。上部仕切壁５０には、内壁部４６と後部側壁部４３との中間位置に気筒列方向に延びる高さ寸法の長い仕切部分５０ａを有し、仕切部分５０ａの右側端部から内壁部４６の下端部側に亙り傾斜状に仕切る傾斜仕切部分５０ｂと、仕切部分５０ａの左側端部から後部側壁部４３の下端部側に亙り傾斜状に仕切る傾斜仕切部分５０ｃが形成されている。上部仕切壁５０の下端部には溶接ビード５０ｄが設けられ、傾斜仕切部分５０ｂ，５０ｃに相当する部分には、溶接ビード５０ｄを挟み込むように複数の凹部５０ｅが設けられている。

図１０〜図１２に示すように、底壁部４４は、板状のプレート部５２と、オイル分離空間を３つの分離室に仕切るための下部仕切壁５３，５４と、オイル分離空間にブローバイガスを導入するガス導入部５５と、ブローバイガスに含まれるオイル成分を付着させて分離させるための複数の補助壁部５６等を一体的に備えている。

プレート部５２は、前部側壁部４２、後部側壁部４３、内壁部４６，側壁部４７及び側壁部４８の下端部と当接可能な外形形状を有している。プレート部５２の周縁部には、前部側壁部４２、後部側壁部４３、内壁部４６との各接合部分の前後位置においてプレート部５２の上面から上部へレール状に突出した３組のダム部５２ａ，５２ｂ，５２ｃが夫々設けられている。それ故、振動溶着の際、溶融した溶接ビード４２ａ，４３ａ，４６ａによるオイル分離空間内への流動が発生しても、ダム部５２ａ，５２ｂ，５２ｃによりダム外への流出を規制することができる。

ダム部５２ａからダム部５２ｂが分岐する分岐位置の近傍には内壁部４６に対向してガス導入部５５が形成されている。ガス導入部５５から導入されたブローバイガスは、上部天井壁部４１と前部側壁部４２と内壁部４６とプレート部５２により形成された導入通路を通りオイル分離空間の左側位置の第１分離室に導かれる。図１２に示すように、導入通路の底面部５２ｄは、第１分離室から離隔する程上下方向に低い位置、所謂下り傾斜状に形成されている。

図１０〜図１３に示すように、左側の下部仕切壁５３は、プレート部５２から上方に突出され、平面視にて略クランク形状に形成されている。下部仕切壁５３には、内壁部４６と後部側壁部４３との中間位置に気筒列方向に延びる高さ寸法の長い仕切部分５３ａを有し、仕切部分５３ａの右側端部から内壁部４６側へ下り傾斜状に仕切る傾斜仕切部分５３ｂと、仕切部分５３ａの左側端部から後部側壁部４３側へ下り傾斜状に仕切る傾斜仕切部分５３ｃが形成されている。

下部仕切壁５３は、上部仕切壁４９と振動溶着により接合されて第１分離室と第１分離室に隣接した第２分離室とを仕切る仕切壁を形成している。振動溶着の際、溶融した上部仕切壁４９の溶接ビード４９ｄは複数の凹部４９ｅに収容されるため、溶接ビード４９ｄが分離室内へ流出することを防止できる。

下部仕切壁５３には、第１分離室と隣接した第２分離室とを連通する筒状の絞り通路５３ｄが形成されている。絞り通路５３ｄは、傾斜仕切部分５３ｂと傾斜仕切部分５３ｃとの間の位置に気筒列直交方向に延びるように形成され、第１分離室側開口は上部位置に開口し、第２分離室側開口は上部位置よりも低い下部位置に開口している。絞り通路５３ｄの第２分離室側開口は、プレート部５２に凹入形成された凹入部５２ｅに面している。

右側の下部仕切壁５４は、プレート部５２から上方に突出され、平面視にて略クランク形状に形成されている。下部仕切壁５４には、内壁部４６と後部側壁部４３との中間位置に気筒列方向に延びる高さ寸法の長い仕切部分５４ａを有し、仕切部分５４ａの右側端部から内壁部４６側へ下り傾斜状に仕切る傾斜仕切部分５４ｂと、仕切部分５４ａの左側端部から後部側壁部４３側へ下り傾斜状に仕切る傾斜仕切部分５４ｃが形成されている。

下部仕切壁５４は、上部仕切壁５０と振動溶着により接合されて第２分離室と第２分離室に隣接した第３分離室とを仕切る仕切壁を形成している。振動溶着の際、溶融した上部仕切壁５０の溶接ビード５０ｄは複数の凹部５０ｅに収容されるため、溶接ビード５０ｄが分離室内へ流出することを防止できる。

図１３に示すように、下部仕切壁５４には、下部仕切壁５３と同様に、第２分離室と隣接した第３分離室とを連通する筒状の絞り通路５４ｄが形成されている。絞り通路５４ｄは、傾斜仕切部分５４ｂと傾斜仕切部分５４ｃとの間の位置に気筒列直交方向に延びるように形成され、第２分離室側開口は上部位置に開口し、第３分離室側開口は上部位置よりも低い下部位置に開口している。絞り通路５４ｄの第３分離室側開口は、プレート部５２に凹入形成された凹入部５２ｆに面している。

図１０〜図１２に示すように、ガス導入部５５は、断面略コ字状に形成され、気筒列方向にて下部仕切壁５４の前側位置に配置されている。ガス導入部５５の底部は、プレート部５２の前端部から前方下り傾斜状に中央天井壁部２３の後端部分近傍まで延設されている。補助壁部５６は、第２分離室中央部分と第３分離室中央部分とに、夫々、プレート部５２の上面から上方へ突出するように形成されている。これら補助壁部５６は、気筒列方向に流れるブローバイガスの流れ方向に対して対向するように設けられている。

次にブローバイガスの還流動作について説明する。
エンジン１の負荷が高負荷である全負荷状態又は略全負荷状態では、スロットルバルブ下流に負圧が発生しないため、前述した部分負荷用オイル分離手段のＰＣＶバルブは閉鎖している。このとき、吸気流速が速いためスロットルバルブの上流部分に低負圧が発生するか、またはクランク室内のブローバイガスの増加により圧力上昇が生じることにより、連通開口部４５とスロットルバルブ上流側吸気通路とに圧力差が生じる。これにより、クランク室内のブローバイガスが、排気系動弁室を経由してガス導入部５５からオイルセパレータ４０のオイル分離空間に導入される。

導入されたブローバイガスは、上部天井壁部４１と前部側壁部４２と内壁部４６とプレート部５２により形成された導入通路を通り第１分離室に導かれる。第１分離室では、補助壁部５１や上部仕切壁４９と下部仕切壁５３による仕切壁にブローバイガスが衝突し、ブローバイガスに含まれるオイル成分が付着、分離される。

第１分離室のブローバイガスは、絞り通路５３ｄを通過して、第２分離室へ移動する。この絞り通路５３ｄでは通路断面が絞られているため、ブローバイガスの流速が増し、オイル成分の液化が促進される。第２分離室では、補助壁部５１，５６や上部仕切壁５０と下部仕切壁５４による仕切壁にブローバイガスが衝突し、ブローバイガスに含まれるオイル成分が付着、分離される。ブローバイガスから分離されたオイル成分は凹入部５２ｅに貯留される。

第２分離室のブローバイガスは、絞り通路５４ｄを通過して、第３分離室へ移動する。この絞り通路５４ｄでは絞り通路５３ｄと同様に、通路断面が絞られているため、ブローバイガスの流速が増し、オイル成分の液化が促進される。
第３分離室では、補助壁部５１，５６にブローバイガスが衝突し、ブローバイガスに含まれるオイル成分が付着、分離される。ブローバイガスから分離されたオイル成分は凹入部５２ｆに貯留される。第３分離室にてオイル成分が分離されたブローバイガスは、スロットルバルブ上流の吸気通路に還流される。

エンジン１の負荷が低負荷である部分負荷状態では、吸気負圧の増大によりＰＣＶバルブが開放され、クランク室にこの大きな負圧が発生するため、この低負圧がガス導入部５５からオイルセパレータ４０のオイル分離空間に作用する。これにより、凹入部５２ｆに貯留されたオイル成分は絞り通路５４ｄを通り第２分離室へ移動し、凹入部５２ｅに貯留される。更に、凹入部５２ｅに貯留されたオイル成分は絞り通路５３ｄを通り第１分離室へ移動する。第１分離室内へ移動したオイル成分は、下り傾斜状の底面部５２ｄに誘導されて排気系動弁室を経由し、クランク室へ戻される。
尚、エンジン１が部分負荷状態のとき、ＰＣＶバルブは開放動作し、部分負荷用オイル分離手段を介してブローバイガスはスロットルバルブの下流部分に還流されている。

次に、実施例１に係るエンジンのオイル分離装置の作用・効果について説明する。
本オイル分離装置は、エンジン１のシリンダヘッド３の上部を覆う合成樹脂製のシリンダヘッドカバー２０に気筒列方向に細長く形成されブローバイガスに含まれるオイル成分を分離可能なオイル分離空間を備えたエンジン１のオイルセパレータ４０において、気筒列直交方向の幅がシリンダヘッドカバー２０の第２前部天井壁部２９の前端部から第２後部天井壁部３０の後端部までの幅（天井壁部の幅）より小さい上部天井壁部４１であってシリンダヘッドカバー２０の天井壁部の一部を形成する上部天井壁部４１と、上部天井壁部４１の気筒列直交方向の両端部から下方に延びる１対の前部側壁部４２及び後部側壁部４３と、この１対の前部側壁部４２及び後部側壁部４３の下端に連結されオイル分離空間の下端を仕切る底壁部４４とを備え、１対の前部側壁部４２及び後部側壁部４３は、夫々、上下方向中段位置でシリンダヘッドカバー２０の第２前部天井壁部２９及び第２後部天井壁部３０と連結されている。

本オイル分離装置によれば、上部天井壁部４１の気筒列直交方向の両端部から下方に延びる１対の前部側壁部４２及び後部側壁部４３が上下方向中段位置で夫々、シリンダヘッドカバー２０の第２前部天井壁部２９及び第２後部天井壁部３０と連結されているため、シリンダヘッドカバー２０内部を利用してオイル分離空間を形成でき、エンジン１全高の増加を招くことなくオイル分離空間の容積を確保でき、ブローバイガスに含まれるオイル成分の分離性能を確保できる。また、オイル分離空間の重心とシリンダヘッドカバー２０の天井壁部（第２前部天井壁部２９及び第２後部天井壁部３０）との離隔距離を小さくすると共にシリンダヘッドカバー２０の天井壁部の平板状部分を小さくできるため、シリンダヘッドカバー２０の天井壁部に対するオイル分離空間の振動を抑えることができ、オイル分離空間の振動に起因したシリンダヘッドカバー２０の第２前部天井壁部２９及び第２後部天井壁部３０の膜振動を抑制して外部に対して放射される振動騒音を抑制できる。

１対の前部側壁部４２及び後部側壁部４３の下端は底壁部４４に対して振動溶着されているため、部品点数を増加することなく、１対の前部側壁部４２及び後部側壁部４３と底壁部４４を容易に溶着できる。また、１対の前部側壁部４２及び後部側壁部４３は上下方向中段位置でシリンダヘッドカバー２０の第２前部天井壁部２９及び第２後部天井壁部３０と連結されるため、第２前部天井壁部２９及び第２後部天井壁部３０より下方に位置する前部側壁部４２及び後部側壁部４３の長さを短くでき、前部側壁部４２及び後部側壁部４３の厚さを不必要に厚くすることなく剛性を確保でき、押圧工具等を用いて振動溶着することができる。

オイル分離空間は複数の第１〜第３オイル分離室と、隣接しているオイル分離室を連通する２つの絞り通路５３ｄ，５４ｄを備えたため、ブローバイガスの膨張現象を利用して流速を増すことができ、ブローバイガスに含まれるオイル成分の分離性能を増加することができる。

前部側壁部４２とシリンダヘッドカバー２０の第２前部天井壁部２９との連結部においてボルト取付部３４に対応した部分以外の部分は、上下方向中段位置に位置し、前部側壁部４２とシリンダヘッドカバー２０の第２前部天井壁部２９との連結部においてボルト取付部３４に対応した部分は、上下方向中段位置と異なる高さ位置（低位置）に位置している。これにより、シリンダヘッドカバー２０の第２前部天井壁部２９の平板状部分を小さくできると共に気筒列方向に段差部分を形成することができる。それ故、シリンダヘッドカバー２０の第２前部天井壁部２９に対するセパレータ４０の振動を抑制でき、外部へ放射される振動騒音を抑制できる。
また、シリンダヘッドカバー２０の上部天井壁部４１から下方に延びる内壁部４６は、前部側壁部４２と同様に、気筒列方向に波形状になっているため、底壁部４４と加圧溶着させる際に倒れを防止する上で有利であり、不必要に肉厚を厚くする必要がない。

次に、前記実施例を部分的に変更した変形例について説明する。
１〕前記実施例においては、オイル分離空間のオイル分離室を３つ設けた例を説明したが、少なくとも、ブローバイガスからオイル成分を分離可能なオイル分離空間を備えれば良く、１つのオイル分離室であっても良く、また、４つ以上のオイル分離室を設けることも可能である。

２〕前記実施例においては、オイル分離室を３つ設けると共に絞り通路を２つ設けた例を説明したが、少なくともブローバイガスの流速を増すものであれば良く、オイル分離要求に応じて絞り通路を１つ設けるものでも良い。オイル分離要求が高い場合、オイル分離室を４つ以上形成し、絞り通路を３つ以上設けることも可能である。

３〕前記実施例においては、前部側壁部と第２前部天井壁部との連結部に上下方向中段位置よりも低い高さ位置の連結部を形成した例を説明したが、後部側壁部と第２後部天井壁部との連結部に上下方向中段位置と異なる高さ位置の連結部を形成することも可能である。更に、前部側壁部と第２前部天井壁部との連結部及び後部側壁部と第２後部天井壁部との連結部の両方に上下方向中段位置と異なる高さ位置の連結部を形成することも可能である。また、前部側壁部と第２前部天井壁部との連結部に上下方向中段位置よりも高い高さ位置の連結部を形成しても良い。

４〕前記実施例においては、底壁部と前後部側壁部とを振動溶着した例を説明したが、少なくとも、ブローバイガスからオイルを分離可能なオイル分離空間を形成することができれば良く、接合方法は適宜選択可能であり、超音波溶着を採用することも可能である。
５〕その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく、前記実施例に種々の変更を付加した形態で実施可能であり、本発明はそのような変更形態も包含するものである。

本発明は、シリンダヘッドカバーに気筒列方向に形成されたオイル分離空間を備えたエンジンのオイル分離装置において、オイル分離空間を形成する１対の側壁部を上下方向中段位置でシリンダヘッドカバーの天井壁部と連結することにより、エンジン全高の増加を招くことなくオイル分離性能を確保し、外部に対して放射される振動騒音を抑制することができる。

１ エンジン
３ シリンダヘッド
２０ シリンダヘッドカバー
２１ 第１膨出部
２２ 第２膨出部
２３ 中央天井壁部
２９ 前部天井壁部
３０ 後部天井壁部
３４ ボルト取付部
４０ オイルセパレータ（オイル分離空間）
４１ 上部天井壁部
４２ 前部側壁部
４２ａ 溶接ビード
４３ 後部側壁部
４３ａ 溶接ビード
４４ 底壁部
４６ 内壁部
４９，５０ 上部仕切壁部
４９ｅ，５０ｅ 凹部
５３，５４ 下部仕切壁部
５３ｄ，５４ｄ 絞り通路

Claims (4)

1. エンジンのシリンダヘッドの上部を覆う合成樹脂製のシリンダヘッドカバーに気筒列方向に細長く形成されブローバイガスに含まれるオイル成分を分離可能なオイル分離空間を備えたエンジンのオイル分離装置において、
   気筒列直交方向の幅が前記シリンダヘッドカバーの天井壁部の幅より小さい上部天井壁部であってシリンダヘッドカバーの天井壁部の一部を形成する上部天井壁部と、
   前記上部天井壁部の気筒列直交方向の両端部から下方に延びる１対の側壁部と、
   この１対の側壁部の下端に連結され前記オイル分離空間の下端を仕切る底壁部とを備え、
   前記１対の側壁部は上下方向中段位置で前記シリンダヘッドカバーの天井壁部と連結されたことを特徴とするエンジンのオイル分離装置。
2. 前記１対の側壁部の下端は前記底壁部に対して振動溶着されたことを特徴とする請求項１に記載のエンジンのオイル分離装置。
3. 前記オイル分離空間は複数のオイル分離室と、隣接しているオイル分離室を連通する１又は複数の絞り通路を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載のエンジンのオイル分離装置。
4. 前記少なくとも一方の側壁部とシリンダヘッドカバーの天井壁部との連結部の一部は、 前記上下方向中段位置に位置し、
   前記少なくとも一方の側壁部とシリンダヘッドカバーの天井壁部との連結部の残部は、前記上下方向中段位置と異なる高さ位置に位置していることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のエンジンのオイル分離装置。