JP2012251497A - ブローバイガス処理装置の換気バルブ支持構造 - Google Patents

ブローバイガス処理装置の換気バルブ支持構造 Download PDF

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Abstract

【課題】樹脂材料からなるオイルセパレータおよび換気バルブが用いられる場合であれ、換気バルブへの伝熱を確保しつつ、容易に組み付けを行うことのできるブローバイガス処理装置の換気バルブ支持構造を提供する。
【解決手段】金属製の支持体50を介して、換気バルブ30をオイルセパレータ20に支持させる。特に、支持体50を、オイルセパレータ20と換気バルブ30との間に挟まれるワッシャ部51と、該ワッシャ部51に連結されて冷却水が通る温水ホース60が接続されるパイプ部52と、同じくワッシャ部51に連結されたフレキシブルブラケット部53から構成する。このフレキシブルブラケット部53は、オイルセパレータ20のワッシャ部取り付け面と同オイルセパレータ20本体の取り付け面との間でワッシャ部51のオイルセパレータ20に対する位置をフレキシブルに決定可能に少なくとも2箇所で曲げ加工されている。
【選択図】図1

Description

この発明は、内燃機関の内部で発生するブローバイガスを吸気系に還流させる処理を行うブローバイガス処理装置にあって吸気系へのブローバイガスの還流量を調整する換気バルブを支持する構造であるブローバイガス処理装置の換気バルブ支持構造に関する。
従来、この種のブローバイガス処理装置(還元装置)としては、例えば特許文献1に記載のものがある。そして、この特許文献1に記載のブローバイガス処理装置では、一般にPCV(ポジティブ・クランクケース・ベンチレーション)バルブと称される上記換気バルブを支持するにあたり、該換気バルブと内燃機関内で温められた冷却水が通るホースとを伝熱部材で連結するようにしている。すなわち、冷却水の熱を換気バルブに伝えることによって、換気バルブがブローバイガスに含まれる水分により凍結してしまうような事態を回避するようにしている。
特開平10−121937号公報
ところで、上記特許文献1に記載のブローバイガス処理装置は、内燃機関のシリンダヘッドカバーの直上に吸気装置(吸気通路)を配置し、これら重なり合うシリンダヘッドカバーと吸気装置との間に上記換気バルブを組み込む構造となっている。このため、換気バルブに上記伝熱部材を取り付けるにしろ、あるいは伝熱部材に上記冷却水ホースを取り付けるにしろ、その組み付けに際しては、上記シリンダヘッドカバーと吸気装置との関係はもとより、それら換気バルブと伝熱部材、さらには伝熱部材と冷却水ホースとの位置合わせ等にかかる精度の確保が無視できない。そのため、換気バルブの組み付けにかかる作業そのものも煩雑にならざるをえなかった。
一方、こうしたブローバイガス処理装置としては、オイル成分とガス成分とを分離するオイルセパレータを設け、このオイルセパレータを介して換気バルブを取り付けるようにしたものも多い。しかも近年は、軽量化や低コスト化を狙って、これらオイルセパレータおよび換気バルブを樹脂材料によって形成する傾向にあることから、換気バルブに対する伝熱そのものが難しくなりつつある。
この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、樹脂材料からなるオイルセパレータおよび換気バルブが用いられる場合であれ、換気バルブへの伝熱を確保しつつ、位置決め等に対するより高い自由度をもって、容易に組み付けを行うことのできるブローバイガス処理装置の換気バルブ支持構造を提供することにある。
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項1に記載の発明は、内燃機関の内部で発生したブローバイガスをオイルセパレータおよび換気バルブを介して当該機関の吸気系に還流させる処理を行うブローバイガス処理装置にあって前記換気バルブを前記オイルセパレータに支持させるブローバイガス処理装置の換気バルブ支持構造であって、前記オイルセパレータと前記換気バルブとの間に挟まれる金属製のワッシャ部と、該ワッシャ部に連結されて内燃機関の内部を流通した冷却水が通る温水ホースが接続される金属製のパイプ部と、同じく前記ワッシャ部に連結されて前記オイルセパレータのワッシャ部取り付け面と同オイルセパレータ本体の取り付け面との間で前記ワッシャ部の前記オイルセパレータに対する位置をフレキシブルに決定可能な金属製のフレキシブルブラケット部とを備える支持体を介して、前記換気バルブを前記オイルセパレータに支持させることを要旨とする。
上記構成によれば、冷却水の熱が支持体を介して換気バルブに伝わるため、換気バルブがブローバイガスに含まれる水分により凍結することを抑えることができるようになる。また、フレキシブルブラケット部がオイルセパレータのワッシャ部取り付け面と同オイルセパレータ本体の取り付け面との間でワッシャ部のオイルセパレータに対する位置をフレキシブルに決定可能であるため、支持体やオイルセパレータに製造公差等に起因するばらつきがある場合であっても、それらのばらつきを吸収して容易に支持体とオイルセパレータおよび換気バルブを組み付けることが可能となる。すなわち、換気バルブの仕様を変更することなく換気バルブへの伝熱を確保しつつ、位置決め等に対するより高い自由度をもって、容易に、オイルセパレータや換気バルブの組み付けを行うことができるようになる。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のブローバイガス処理装置の換気バルブ支持構造において、前記フレキシブルブラケット部は、前記ワッシャ部に連結される部分と前記オイルセパレータ本体の取り付け面に接する部分との間が、前記オイルセパレータのワッシャ部取り付け面についてこれに直交する方向および平行する方向の2方向に伸縮移動可能に少なくとも2箇所で曲げ加工されてなることを要旨とする。
上記構成によれば、フレキシブルブラケット部の伸縮により2方向に対して位置決めにかかるばらつきを吸収することできるため、位置決め等に対するより高い自由度をもって、支持体とオイルセパレータおよび換気バルブの組み付けを行うことが可能となる。
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載のブローバイガス処理装置の換気バルブ支持構造において、前記フレキシブルブラケット部は、その板厚が前記ワッシャ部の板厚よりも薄く形成されてなることを要旨とする。
上記構成によれば、フレキシブルブラケット部側に冷却水からの熱が伝わることが抑えられるため、ワッシャ部側へ伝わる熱量が多くなり、換気バルブへの効率のよい伝熱が可能となる。
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか一項に記載のブローバイガス処理装置の換気バルブ支持構造において、前記オイルセパレータの前記ワッシャ部取り付け面の下部には突片が形成されてなり、前記ワッシャ部の前記オイルセパレータと接する部分の下部には前記突片に係合される爪部が形成されてなることを要旨とする。
上記構成によれば、オイルセパレータに対する支持体の位置決めが適切になされ、より組み付けを容易に行うことができるようになる。
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれか一項に記載のブローバイガス処理装置の換気バルブ支持構造において、前記オイルセパレータには、その本体の取り付け面から前記フレキシブルブラケット部を取り付けるための支持体取り付け部が舌片状に延設されてなり、前記支持体取り付け部には、前記フレキシブルブラケット部の取り付け部先端に当接される先端ガイド部が設けられてなることを要旨とする。
上記構成によれば、支持体のフレキシブルブラケット部をオイルセパレータの支持体取り付け部に設置する際、節度感(クリック感)が生まれるとともにその取り付けを容易に行うことができるようになる。
請求項6に記載の発明は、請求項5に記載のブローバイガス処理装置の換気バルブ支持構造において、前記支持体取り付け部には、前記フレキシブルブラケット部の取り付け部側部に当接される側部ガイド部がさらに設けられてなることを要旨とする。
上記構成によれば、支持体のフレキシブルブラケット部がその側部も含めてガイドされることとなり、同フレキシブルブラケット部の取り付けをさらに容易に行うことができるようになる。
請求項7に記載の発明は、請求項1〜6のいずれか一項に記載のブローバイガス処理装置の換気バルブ支持構造において、前記オイルセパレータおよび前記換気バルブは樹脂材料からなることを要旨とする。
上記構成によれば、オイルセパレータおよび換気バルブの製造が容易になるとともに、それらが樹脂材料からなる場合であっても、金属製のワッシャ部やパイプ部を含む支持体の存在により、適切に換気バルブへの伝熱を行うことが可能となる。
この発明にかかるブローバイガス処理装置の換気バルブ支持構造の一実施の形態について、その全体構成を示す斜視図。 同実施の形態のブローバイガス処理装置の換気バルブ支持構造について、その全体構成を分解して示す斜視図。 同実施の形態のブローバイガス処理装置の換気バルブ支持構造について、(a)は、支持体の側面構造を示す側面図、(b)は、支持体の正面構造を示す正面図、(c)は、支持体の平面構造を示す平面図。 同実施の形態のブローバイガス処理装置の換気バルブ支持構造について、フレキシブルブラケット部の斜視構造を示す斜視図。 オイルセパレータと支持体との組み付けの態様について、(a)は、その側面構造を示す側面図、(b)は、その正面構造を示す正面図、(c)は、その斜視構造を示す斜視図。 同実施の形態のブローバイガス処理装置の換気バルブ支持構造について、その断面構造を示す断面図。
以下、この発明にかかるブローバイガス処理装置の換気バルブ支持構造の一実施の形態について、図1〜図6を参照して説明する。まず、図1,図2を参照して、この実施の形態にかかるブローバイガス処理装置の換気バルブ支持構造の全体構成について説明する。
図1に示すように、この実施の形態では、内燃機関のシリンダヘッドカバー10の上部に樹脂材料からなるオイルセパレータ20が設置され、このオイルセパレータ20に同じく樹脂材料からなる換気バルブ30が嵌合支持されている。さらに、換気バルブ30には、内燃機関の吸気系へつながる吸気系ホース40が接続されている。これにより、内燃機関内の燃焼室から漏洩した未燃焼ガスを含むブローバイガスは、オイルセパレータ20によってオイル成分と分離され、換気バルブ30によってその流量を調整されつつ吸気系ホース40を通って内燃機関の吸気系に還流されて燃焼室で再燃焼される。
そして、この実施の形態では、図2に示すように、オイルセパレータ20と換気バルブ30との間に金属製の支持体50が挟まれている。この支持体50には、内燃機関の内部を流通して温められた冷却水が通る温水ホース60が接続されており、これにより冷却水の熱が支持体50を通して換気バルブ30へと伝熱される。
続いて、この支持体50の構造について、図3,図4を参照して詳しく説明する。
図3に示すように、支持体50は、ワッシャ部51とパイプ部52とフレキシブルブラケット部53とが一体に形成されて構成されている。ワッシャ部51は、オイルセパレータ20と換気バルブ30に挟まれる円形の部分である円形部51aを有し、円形部51aの下部には位置決め用の爪部51bが斜め方向に突出する態様で2箇所に形成されている。また、円形部51aから下方には連結部51cが延設されており、この連結部51cにてワッシャ部51はパイプ部52およびフレキシブルブラケット部53と接している。
一方、パイプ部52は、U字状のパイプからなり、U字状の両先端が上述の温水ホース60と接続される。したがって、冷却水は温水ホース60からパイプ部52内を通過して再び温水ホース60へと流れることとなる。
また、フレキシブルブラケット部53は、その板厚がワッシャ部51よりも薄く形成されている。このフレキシブルブラケット部53の形状については、図4を参照して詳しく説明する。
図4に示すように、フレキシブルブラケット部53は金属板が曲げ加工されて形成されており、その上部はワッシャ部51と接する連結部53a、その下部はオイルセパレータ20に取り付けられる取り付け部53bとなる。そして、この連結部53aと取り付け部53bとの間が、2箇所で曲げ加工されている。なお、取り付け部53bには、オイルセパレータ20およびシリンダヘッドカバー10とのボルト締結用の孔であるボルト孔53c、位置決め用の溝部53dが形成されている。
次に、このように構成されるこの実施の形態の換気バルブ支持構造の作用について、図5,図6を参照して説明する。まず、オイルセパレータ20と支持体50との組み付けの態様について、図5を参照して説明する。
オイルセパレータ20には、オイルセパレータ20本体のシリンダヘッドカバー10への取り付け面から、支持体50をオイルセパレータ20に取り付けるための支持体取り付け部21が舌片状に延設されている。この支持体取り付け部21に上述のフレキシブルブラケット部53の取り付け部53bが設置される。
このとき、支持体取り付け部21には、フレキシブルブラケット部53の取り付け部53bの形状に合わせて、取り付け部53bの先端に当接される先端ガイド部21aと、取り付け部53bの両側部に当接される側部ガイド部21bが段状に形成されている。さらに、先端ガイド部21aには、取り付け部53bに形成された上述の溝部53dに対応する突部21cが形成されている。これにより、フレキシブルブラケット部53を支持体取り付け部21上に設置するにあたり、取り付け部53bを先端ガイド部21aおよび側部ガイド部21bに沿わせることで、組み付けに際して節度感(クリック感)が生まれるとともに、容易にその取り付けができるようになる。
また、オイルセパレータ20のワッシャ部取り付け面22には、支持体50のワッシャ部51が取り付けられる。このとき、ワッシャ部取り付け面22の下部には、突片22aが2箇所に形成されており、この突片22aに上述のワッシャ部51の爪部51bが係合されて、ワッシャ部51の円形部51aとオイルセパレータ20の開口部22bとの位置決めがなされる。ここで、フレキシブルブラケット部53は、上述のように2箇所で曲げ加工された形状をしているため、オイルセパレータ20のワッシャ部取り付け面22についてこれに直交する方向および平行する方向(図5(a)に矢印で示す方向)の2方向に伸縮移動が可能となっている。したがって、オイルセパレータ20や支持体50に製造公差等に起因するばらつきがあったとしても、そのばらつきを伸縮により吸収して、容易にオイルセパレータ20と支持体50との位置合わせ、すなわちオイルセパレータ20の開口部22bとワッシャ部51の円形部51aとの位置合わせができるようになる。また、この伸縮方向に対してワッシャ部51の爪部51bは斜めに形成されていることから、その位置決めも適切になされる。
このように組み付けられたオイルセパレータ20と支持体50に対し、図6に示すように、換気バルブ30、吸気系ホース40、温水ホース60等がさらに組み付けられる。
換気バルブ30は、オイルセパレータ20の開口部22bに、支持体50側からOリング31を介して嵌合される。なお、この実施の形態において、支持体50のワッシャ部51はプレス機械による抜き加工によって形成されるが、その打ち抜き方向を換気バルブ30の挿入方向と同じ方向にしている。これにより、ワッシャ部51の換気バルブ30側にはバリが形成されることがないため、オイルセパレータ20に換気バルブ30を嵌合するにあたり、その挿入時にOリング31が傷つくこともない。
また、こうした換気バルブ30の支持構造において、支持体50のフレキシブルブラケット部53が、ワッシャ部51を通じてオイルセパレータ20や換気バルブ30、吸気系ホース40、温水ホース60等の荷重を支えることとなるため、オイルセパレータ20と換気バルブ30との固定に対しての信頼性が高められる。
このように構成されるこの実施の形態のブローバイガス処理装置の換気バルブ支持構造では、内燃機関の内部を流通して温められた冷却水が温水ホース60を通って支持体50のパイプ部52内を流通するため、その冷却水の熱がワッシャ部51を介して換気バルブ30へ伝わる。したがって、換気バルブ30が温められ、換気バルブ30がブローバイガスに含まれる水分により凍結することを抑えることができるようになる。
またこのとき、支持体50のワッシャ部51よりもフレキシブルブラケット部53の方が板厚が薄く形成されているため、フレキシブルブラケット部53側に冷却水からの熱が伝わることを抑えて、換気バルブ30への効率のよい伝熱を可能としている。
以上説明したように、この実施の形態にかかるブローバイガス処理装置の換気バルブ支持構造によれば、以下に列記するような効果が得られるようになる。
(1)換気バルブ30を金属製の支持体50を介してオイルセパレータ20に支持させるようにした。特に、支持体50を、オイルセパレータ20と換気バルブ30との間に挟まれるワッシャ部51と、該ワッシャ部51に連結されて冷却水が通る温水ホースが接続されるパイプ部52と、ワッシャ部51のオイルセパレータ20に対する位置をフレキシブルに決定可能なフレキシブルブラケット部53とを備えるように形成した。具体的には、フレキシブルブラケット部53を、ワッシャ部51に連結される部分とオイルセパレータ20の支持体取り付け部21と接する部分との間が2箇所で曲げ加工されるように形成した。すなわち、フレキシブルブラケット部53は、オイルセパレータ20のワッシャ部取り付け面22についてこれに直交する方向および平行する方向の2方向に伸縮移動可能に曲げ加工されている。これにより、冷却水の熱が支持体50を介して換気バルブ30に伝わるため、換気バルブ30がブローバイガスに含まれる水分により凍結することを抑えることができるようになる。また、フレキシブルブラケット部53が2方向に伸縮移動可能に形成されていることから、支持体50やオイルセパレータ20に製造公差等に起因するばらつきがあったとしても、そのばらつきをフレキシブルブラケット部53の伸縮により吸収して容易に支持体50とオイルセパレータ20および換気バルブ30を組み付けることが可能となる。すなわち、換気バルブ30の仕様を変更することなく換気バルブ30への伝熱を確保しつつ、位置決め等に対するより高い自由度をもって、容易に、オイルセパレータ20や換気バルブ30の組み付けを行うことができるようになる。また、フレキシブルブラケット部53によりオイルセパレータ20や換気バルブ30の荷重を支えることとなるため、オイルセパレータ20に換気バルブ30を固定するにあたっての信頼性が高められる。
(2)支持体50のフレキシブルブラケット部53について、その板厚をワッシャ部51の板厚よりも薄く形成するようにした。これにより、フレキシブルブラケット部53側に冷却水からの熱が伝わることが抑えられ、換気バルブ30への効率のよい伝熱が可能となる。
(3)オイルセパレータ20のワッシャ部取り付け面22の下部には突片22aを形成し、ワッシャ部51のオイルセパレータ20と接する部分の下部には突片22aに係合される爪部51bを形成した。これにより、オイルセパレータ20に対する支持体50の位置決めが適切になされ、より組み付けを容易に行うことができるようになる。特に、爪部51bをフレキシブルブラケット部53の伸縮方向に対して斜めに形成したことにより、伸縮によってずれを吸収しつつ的確に位置決めを行うことができるようになる。
(4)オイルセパレータ20の支持体取り付け部21に、フレキシブルブラケット部53の取り付け部53bの先端に当接される先端ガイド部21aを設けた。これにより、支持体50のフレキシブルブラケット部53をオイルセパレータ20の支持体取り付け部21に設置する際、節度感(クリック感)が生まれるとともにその取り付けを容易に行うことができるようになる。
(5)オイルセパレータ20の支持体取り付け部21に、フレキシブルブラケット部53の取り付け部53bの側部に当接される側部ガイド部21bを設けた。これにより、支持体50のフレキシブルブラケット部53がその側部も含めてガイドされることとなり、同フレキシブルブラケット部53の取り付けをさらに容易に行うことができるようになる。
(6)オイルセパレータ20および換気バルブ30を樹脂材料より形成した。したがって、これらオイルセパレータ20や換気バルブ30の製造が容易となる。また、このようにオイルセパレータ20および換気バルブ30が樹脂材料からなる場合であっても、金属製の支持体50の存在により、適切に換気バルブ30への伝熱を行うことが可能となる。
(7)プレス機械による抜き加工によって形成される支持体50のワッシャ部51について、その打ち抜き方向を換気バルブ30の挿入方向と同じ方向にするようにした。これにより、ワッシャ部51の換気バルブ30側にはバリが形成されることがないため、挿入時にOリング31を傷つけることなくオイルセパレータ20に換気バルブ30を組み付けることができるようになる。
なお、上記実施の形態は、以下のような形態にて実施することもできる。
・上記実施の形態では、フレキシブルブラケット部53について2箇所で曲げ加工するようにしたが、3箇所以上で曲げ加工するようにしてもよい。
・上記実施の形態では、ワッシャ部51とパイプ部52とフレキシブルブラケット部53とを一体に形成して支持体50を構成するようにしたが、別々に形成してボルト等により連結するようにしてもよい。
・上記実施の形態における、ワッシャ部51の爪部51b、オイルセパレータ20の先端ガイド部21a、側部ガイド部21bは必須の構成ではない。すなわち、これらの構成がなくとも、ワッシャ部51のオイルセパレータ20に対する位置をフレキシブルに決定可能なフレキシブルブラケット部53があれば、組み付け、特に位置決めに対する自由度を向上させることはできる。
・上記実施の形態では、支持体50のフレキシブルブラケット部53をオイルセパレータ20の支持体取り付け部21に取り付けることとしたが、例えば、シリンダヘッドカバーに直接取り付けるようにしてもよい。すなわち、オイルセパレータ20のワッシャ部取り付け面22と同オイルセパレータ20本体のシリンダヘッドカバーへの取り付け面との間でワッシャ部51のオイルセパレータ20に対する位置をフレキシブルに決定可能であれば、フレキシブルブラケット部53は必ずしもオイルセパレータ20に取り付ける必要はない。
・上記実施の形態では、オイルセパレータ20および換気バルブ30を樹脂材料より形成したが、樹脂材料以外の材料からなる場合であっても、同様に組み付けを容易にすることができる。
10…シリンダヘッドカバー、20…オイルセパレータ、21…支持体取り付け部、21a…先端ガイド部、21b…側部ガイド部、22…ワッシャ部取り付け面、22a…突片、30…換気バルブ、40…吸気系ホース、50…支持体、51…ワッシャ部、51a…円形部、51b…爪部、52…パイプ部、53…フレキシブルブラケット部、53b…取り付け部、60…温水ホース。

Claims (7)

  1. 内燃機関の内部で発生したブローバイガスをオイルセパレータおよび換気バルブを介して当該機関の吸気系に還流させる処理を行うブローバイガス処理装置にあって前記換気バルブを前記オイルセパレータに支持させるブローバイガス処理装置の換気バルブ支持構造であって、
    前記オイルセパレータと前記換気バルブとの間に挟まれる金属製のワッシャ部と、該ワッシャ部に連結されて内燃機関の内部を流通した冷却水が通る温水ホースが接続される金属製のパイプ部と、同じく前記ワッシャ部に連結されて前記オイルセパレータのワッシャ部取り付け面と同オイルセパレータ本体の取り付け面との間で前記ワッシャ部の前記オイルセパレータに対する位置をフレキシブルに決定可能な金属製のフレキシブルブラケット部とを備える支持体を介して、前記換気バルブを前記オイルセパレータに支持させる
    ことを特徴とするブローバイガス処理装置の換気バルブ支持構造。
  2. 前記フレキシブルブラケット部は、前記ワッシャ部に連結される部分と前記オイルセパレータ本体の取り付け面に接する部分との間が、前記オイルセパレータのワッシャ部取り付け面についてこれに直交する方向および平行する方向の2方向に伸縮移動可能に少なくとも2箇所で曲げ加工されてなる
    請求項1に記載のブローバイガス処理装置の換気バルブ支持構造。
  3. 前記フレキシブルブラケット部は、その板厚が前記ワッシャ部の板厚よりも薄く形成されてなる
    請求項1または2に記載のブローバイガス処理装置の換気バルブ支持構造。
  4. 前記オイルセパレータの前記ワッシャ部取り付け面の下部には突片が形成されてなり、前記ワッシャ部の前記オイルセパレータと接する部分の下部には前記突片に係合される爪部が形成されてなる
    請求項1〜3のいずれか一項に記載のブローバイガス処理装置の換気バルブ支持構造。
  5. 前記オイルセパレータには、その本体の取り付け面から前記フレキシブルブラケット部を取り付けるための支持体取り付け部が舌片状に延設されてなり、前記支持体取り付け部には、前記フレキシブルブラケット部の取り付け部先端に当接される先端ガイド部が設けられてなる
    請求項1〜4のいずれか一項に記載のブローバイガス処理装置の換気バルブ支持構造。
  6. 前記支持体取り付け部には、前記フレキシブルブラケット部の取り付け部側部に当接される側部ガイド部がさらに設けられてなる
    請求項5に記載のブローバイガス処理装置の換気バルブ支持構造。
  7. 前記オイルセパレータおよび前記換気バルブは樹脂材料からなる
    請求項1〜6のいずれか一項に記載のブローバイガス処理装置の換気バルブ支持構造。
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