JP2017067021A - エンジンのブリーザ装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】シリンダヘッド1がシリンダヘッドカバー2で覆われ、シリンダヘッドカバー2のヘッドカバー天井壁2aに沿ってブリーザボックス3が取り付けられた、エンジンのブリーザ装置において、ブリーザボックス3のボックス天井壁3aは、合成樹脂製で、シリンダヘッドカバー2のヘッドカバー天井壁2aから離されている。
【選択図】 図2
Description
特許文献1のものでは、エンジンの冷始動後、短時間でエンジンを停止すると、ブリーザボックス内での水分の凍結による閉塞が起こり易く、エンジン再始動時にクランク室の内圧が上昇して、クランク軸のオイルシール等からオイルが漏れることがある。
その理由は、次のようなものと考えられる。
特許文献1のものでは、ブリーザボックスのボックス天井壁が鉄製であるため、シリンダヘッドカバーのヘッドカバー天井壁が外気で冷却されると、ブリーザボックス内のブローバイガスがボックス天井壁を介して冷却され、ブリーザボックス内での水分の凍結による閉塞が起こり易い。
図2(B)に例示するように、シリンダヘッド(1)がシリンダヘッドカバー(2)で覆われ、シリンダヘッドカバー(2)のヘッドカバー天井壁(2a)に沿ってブリーザボックス(3)が取り付けられた、エンジンのブリーザ装置において、
図2(B)に例示するように、ブリーザボックス(3)のボックス天井壁(3a)は、合成樹脂製で、シリンダヘッドカバー(2)のヘッドカバー天井壁(2a)から離されている、ことを特徴とするエンジンのブリーザ装置。
請求項1に係る発明は、次の効果を奏する。
《効果》 ブリーザボックス内での水分の凍結による閉塞を防止することができる。
図2(B)に例示するように、ブリーザボックス(3)のボックス天井壁(3a)は、合成樹脂製で、シリンダヘッドカバー(2)のヘッドカバー天井壁(2a)から離されているため、ヘッドカバー天井壁(2a)が外気で冷却されてもブリーザボックス(3)内のブローバイガスは冷却されにくい。このため、ブローバイガスに含まれる水分がブリーザボックス(3)内で凍結しにくく、ブリーザボックス(3)内での水分の凍結による閉塞を防止することができる。
請求項2に係る発明は、請求項1に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 ブリーザボックス内での水分の凍結による閉塞を防止することができる。
図2(B)に例示するように、分離液ドレイン室(7)はブローバイガス中継室(5)の下部に形成されているため、ブローバイガスに含まれる水分は、ブローバイガス中継室(5)で凝縮すると、速やかに分離液ドレイン室(7)から排出される。このため、ブローバイガスに含まれる水分がブリーザボックス(3)内で凍結しにくく、ブリーザボックス(3)内での水分の凍結による閉塞を防止することができる。
請求項3に係る発明は、請求項2に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 ブリーザボックス内での水分の凍結による閉塞を防止することができる。
図2(B)に例示するように、分離液ドレイン室(7)の周壁はブローバイガス出口室(6)側のロッカアーム(8)とブローバイガス入口室(4)の間に向けてブリーザボックス(3)のボックス底壁(3b)から下向きに突設されているため、ブローバイガス出口室(6)の下方のブローバイガスは、分離液ドレイン室(7)の周壁でブローバイガス入口室(4)側への移動を邪魔され、ブローバイガス出口室(6)寄りのロッカアーム(8)の揺動で、ブローバイガス出口室(6)の底壁に叩き付けられ、ブローバイガスから水分やオイル分を含む分離液が分離され、ブローバイガス入口室(4)へのブローバイガスの水分の進入が妨げられる。
このため、ブローバイガスに含まれる水分がブリーザボックス(3)内で凍結しにくく、ブリーザボックス(3)内での水分の凍結による閉塞を防止することができる。
請求項4に係る発明は、請求項2または請求項3に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 ブリーザボックス内での水分の凍結による閉塞を防止することができる。
図2(A)に例示するように、境界壁(9)はブローバイガス入口室(4)とブローバイガス中継室(5)の境界に設けられ、分離液流出隙間(10)は境界壁(9)の横端部に設けられ、分離液ガイド溝(11)は、ブローバイガス入口室(4)から分離液流出隙間(10)を経て分離液ドレイン室(7)に導出されているため、ブローバイガス入口室(4)でブローバイガスから分離された水分やオイル分からなる分離液は、分離液ガイド溝(11)を経て分離液ドレイン室(7)に流れ込み、速やかにブリーザボックス(3)から排出され、ブローバイガス入口室(4)に分離液が溜まりにくい。
このため、分離液に含まれる水分がブリーザボックス(3)内で凍結しにくく、ブリーザボックス(3)内での水分の凍結による閉塞を防止することができる。
請求項5に係る発明は、請求項1から請求項4のいずれかに係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 ブリーザボックス内での水分の凍結による閉塞を防止することができる。
図2(C)に例示するように、弁押さえ(12)は、合成樹脂製で、ボックス天井壁(3a)から下向きに突出され、リード弁(13)の固定端部(13a)は弁押さえ(12)でボックス底壁(3b)に押圧固定されているため、ヘッドカバー天井壁(2a)が外気で冷却されても、弁押さえ(12)やリード弁(13)は冷却されにくい。
このため、ブローバイガスに含まれる水分がブリーザボックス(3)内で凍結しにくく、ブリーザボックス(3)内での水分の凍結による閉塞を防止することができる。
請求項6に係る発明は、請求項5に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 ブリーザボックス内での水分の凍結による閉塞を防止することができる。
リード弁(13)も合成樹脂製であるため、ヘッドカバー天井壁(2a)が外気で冷却されても、リード弁(13)は冷却されにくい。
このため、ブローバイガスに含まれる水分がブリーザボックス(3)内で凍結しにくく、ブリーザボックス(3)内での水分の凍結による閉塞を防止することができる。
請求項7に係る発明は、請求項6に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 リード弁による分離液の分離機能が高まる。
図2(C)に例示するように、リード弁(13)の幅方向を横方向として、曲げ境界突条(13c)は、リード弁(13)の弁押さえ(12)寄りの部分を横方向に横断するとともに、横側から見て上突円弧状に湾曲され、錘部(13d)はリード弁(13)の自由端部(13b)に設けられているため、リード弁(13)が曲げ境界突条(13c)から大きく曲がりやすいうえ、リード弁(13)の揺動が錘の静止慣性によりリード弁(13)に吹き当たるブローバイガスの圧力変動と同期しにくく、リード弁(13)の表面にブローバイガスが強く叩き付けられ、リード弁(13)による分離液の分離機能が高まる。
請求項8に係る発明は、請求項1から請求項7のいずれかに係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 ブリーザボックス内での水分の凍結による閉塞を防止することができる。
ブローバイガス入口(14)は撥水性網材を備えているため、ブローバイガスに含まれる水分の一部がブローバイガス入口(14)で撥水性網材に弾かれ、ブリーザボックス(3)に進入せず、ブリーザボックス(3)を通過するブローバイガスに含まれる水分が減少し、ブリーザボックス(3)内での水分の凍結による閉塞を防止することができる。
請求項9に係る発明は、請求項1から請求項8のいずれかに係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 ブローバイガス出口での水分の凍結による閉塞を防止することができる。
ブローバイガス出口(15)は撥水性網材を備えているため、ブローバイガスに含まれる水分の一部が撥水性網材で弾かれ、ブローバイガス出口(15)に進入せず、ブローバイガス出口(15)での水分の凍結による閉塞を防止することができる。
請求項10に係る発明は、請求項1から請求項9のいずれかに係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 ブリーザボックス内での水分の凍結による閉塞を防止することができる。
図3(B)に例示するように、空気室(2c)はブリーザボックス(3)を上方から覆うヘッドカバー天井壁(2a)内に設けられているため、ヘッドカバー天井壁(2a)が外気で冷却されても、ブリーザボックス(3)内のブローバイガスは空気室(2c)の断熱作用で冷却されにくい。
このため、ブローバイガスに含まれる水分がブリーザボックス(3)内で凍結しにくく、ブリーザボックス(3)内での水分の凍結による閉塞を防止することができる。
請求項11に係る発明は、請求項1から請求項10のいずれかに係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 ブリーザボックス内での水分の凍結によるブローバイガス通路の閉塞を防止することができる。
図3(B)に例示するように、断熱用被膜(2d)はブリーザボックス(3)を上方から覆うヘッドカバー天井壁(2a)の内表面に形成されるとともに、膜内に断熱用気泡を含んでいるため、ヘッドカバー天井壁(2a)が外気で冷却されても、断熱用被膜(2d)の断熱作用でブリーザボックス(3)内のブローバイガスは冷却されにくい。
このため、ブローバイガスに含まれる水分がブリーザボックス(3)内で凍結しにくく、ブリーザボックス(3)内での水分の凍結による閉塞を防止することができる。
このため、ヘッドカバー天井壁(2a)が外気で冷却されてもブリーザボックス(3)内のブローバイガスは冷却されにくい。これにより、ブローバイガスに含まれる水分がブリーザボックス(3)内で凍結しにくく、ブリーザボックス(3)内での水分の凍結による閉塞を防止することができる。
シリンダヘッドカバー(2)はアルミダイカスト製である。
ブリーザボックス(3)は全体が合成樹脂製であり、ナイロンその他の合成樹脂を用いることができる。
図2(B)に示すように、分離液ドレイン室(7)はブローバイガス中継室(5)の下部に形成されている。
このため、ブローバイガスに含まれる水分は、ブローバイガス中継室(5)で凝縮すると、速やかに分離液ドレイン室(7)から排出される。これにより、ブローバイガスに含まれる水分がブリーザボックス(3)内で凍結しにくく、ブリーザボックス(3)内での水分の凍結による閉塞を防止することができる。
図2(B)に示すように、シリンダヘッド(1)はロッカアーム(8)を備え、分離液ドレイン室(7)の周壁はブローバイガス出口室(6)側のロッカアーム(8)とブローバイガス入口室(4)の間に向けてブリーザボックス(3)のボックス底壁(3b)から下向きに突設されている。
このため、ブローバイガス出口室(6)の下方のブローバイガスは、分離液ドレイン室(7)の周壁でブローバイガス入口室(4)側への移動を邪魔され、ブローバイガス出口室(6)寄りのロッカアーム(8)の揺動で、ブローバイガス出口室(6)の底壁に叩き付けられ、ブローバイガスから水分やオイル分を含む分離液が分離され、ブローバイガス入口室(4)へのブローバイガスの水分の進入が妨げられる。
このため、ブローバイガス入口室(4)でブローバイガスから分離された水分やオイル分からなる分離液は、分離液ガイド溝(11)を経て分離液ドレイン室(7)に流れ込み、速やかにブリーザボックス(3)から排出され、ブローバイガス入口室(4)に分離液が溜まりにくい。
このため、ヘッドカバー天井壁(2a)が外気で冷却されても、弁押さえ(12)やリード弁(13)は冷却されにくい。
このため、ヘッドカバー天井壁(2a)が外気で冷却されても、リード弁(13)は冷却されにくい。
図2(C)に示すように、リード弁(13)は曲げ境界突条(13c)と錘部(13d)を備え、リード弁(13)の幅方向を横方向として、曲げ境界突条(13c)は、リード弁(13)の弁押さえ(12)寄りの部分を横方向に横断するとともに、横側から見て上突円弧状に湾曲され、錘部(13d)はリード弁(13)の自由端部(13b)に設けられている。
このた め、リード弁(13)が曲げ境界突条(13c)から大きく曲がりやすいうえ、リード弁(13)の揺動が錘の静止慣性によりリード弁(13)に吹き当たるブローバイガスの圧力変動と同期しにくく、リード弁(13)の表面にブローバイガスが強く叩き付けられ、リード弁(13)による分離液の分離機能が高まる。
リード弁(13)にはバネ鋼等の金属を用いることができる。
このため、ブローバイガスに含まれる水分の一部がブローバイガス入口(14)で撥水性網材に弾かれ、ブリーザボックス(3)に進入せず、ブリーザボックス(3)を通過するブローバイガスに含まれる水分が減少し、ブリーザボックス(3)内での水分の凍結による閉塞を防止することができる。
また、ブリーザボックス(3)はブローバイガス出口(15)を備え、ブローバイガス出口(15)は撥水性網材を備えている。
このため、ブローバイガスに含まれる水分の一部が撥水性網材で弾かれ、ブローバイガス出口(15)に進入せず、ブローバイガス出口(15)での水分の凍結による閉塞を防止することができる。
この変形例では、図3(A)の基本例と異なり、シリンダヘッドカバー(2)は空気室(2c)を備え、空気室(2c)はブリーザボックス(3)を上方から覆うヘッドカバー天井壁(2a)内に設けられている。
このため、ヘッドカバー天井壁(2a)が外気で冷却されても、ブリーザボックス(3)内のブローバイガスは空気室(2c)の断熱作用で冷却されにくい。
また、シリンダヘッドカバー(2)は断熱用被膜(2d)を備え、断熱用被膜(2d)はブリーザボックス(3)を上方から覆うヘッドカバー天井壁(2a)の内表面に形成されるとともに、膜内に断熱用気泡を含んでいる。
ヘッドカバー天井壁(2a)が外気で冷却されても、断熱用被膜(2d)の断熱作用でブリーザボックス(3)内のブローバイガスは冷却されにくい。
このため、ブローバイガス放出通路(16)でエンジンの全高が高くなるのを防止することができる。
図3(A)の基本例では、ブローバイガス放出通路(16)の内底面(16a)を水平にしているが、図4(A)(B)に示す変形例1では、ブローバイガス放出通路(16)の内底面(16a)はブローバイガス放出方向に向けて下り傾斜している。
このため、ブローバイガス放出通路(16)でブローバイガスに含まれる水分が凝縮しても、エンジン停止後、この水分は自重でブローバイガス放出方向に流れ出し、ブローバイガス放出通路(16)内に留まり難く、ブローバイガス放出通路(16)内での水分の凍結による閉塞を防止することができる。
このため、ブローバイガス放出通路(16)でブローバイガスに含まれる水分が凝縮しても、この水分は分離液ガイド溝(16b)に集約化され、エンジン停止後、自重でブローバイガス放出方向に流れ出し、ブローバイガス放出通路(16)内に留まり難く、ブローバイガス放出通路(16)内での水分の凍結による閉塞を防止することができる。
このため、エンジン停止後、ヘッドカバー天井壁(2a)が外気で冷却されても、チューブ入口(17a)で外周を覆われた出口筒(18)はチューブ入口(17a)の断熱作用で冷却され難く、ブローバイガス放出通路(16)内での水分の凍結による閉塞を防止することができる。
このため、環状凹部(19)で外側を覆われた出口パイプ(20)は環状凹部(19)の断熱作用で冷却され難く、ブローバイガス放出通路(16)内での水分の凍結による閉塞を防止することができる。
ブローバイガス放出延長チューブ(17)の外周には肉厚の断熱層(17b)が設けられている。この断熱層(17b)には発泡ウレタン等を用いることができる。
このため、エンジン停止後にヒータ(21)を発熱させると、エンジン停止後、ヘッドカバー天井壁(2a)が外気で冷却されても、ブローバイガス放出通路(16)は冷却され難く、ブローバイガス放出通路(16)内での水分の凍結による閉塞を防止することができる。
図5(B)に示す変形例5では、ブローバイガス放出通路(16)はシリンダヘッド(1)内を通過している。
このため、エンジン停止後、ヘッドカバー天井壁(2a)が外気で冷却されても、シリンダヘッド(1)の余熱でブローバイガス放出通路(16)は冷却され難く、ブローバイガス放出通路(16)内での水分の凍結による閉塞を防止することができる。
このため、ヘッドカバー天井壁(2a)が外気で冷却されても、分離液ドレイン口(22a)が冷却され難く、分離液ドレイン口(22a)での水分の凍結による閉塞が起こり難い。
このため、エンジン運転中、分離液溜め凹部(23)や分離液ドレイン口(22a)に分離液(24)が溜まっても、この分離液(24)に含まれる水分は、エンジン停止後、シリンダヘッドの余熱で蒸発し、分離液溜め凹部(23)や分離液ドレイン口(22a)に留まり難く、分離液ドレイン口(22a)や分離液溜め凹部(23)での水分凍結による閉塞を防止することができる。
図3(A)に示す基本例では、ブリーザボックス(3)はシリンダヘッドカバー(2)にリベットやボルトで固定するが、図7に示す変形例1では、ブリーザボックス(3)はシリンダヘッドカバー(2)に弾性体(25)を介して支持されている。
このため、エンジン停止後、分離液ドレイン口(22a)や分離液溜め凹部(23)で分離液(24)に含まれる水分が凍結しても、エンジン再始動時に弾性体(25)を介してブリーザボックス(3)と共に分離液ドレインパイプ(22)が振動すると、分離液ドレイン口(22a)や分離液溜め凹部(23)で凍結した水分が分離液ドレインパイプ(22)の振動で破砕され、分離液ドレイン口(22a)や分離液溜め凹部(23)での水分凍結による閉塞を防止することができる。
弾性体(25)は、所定のエンジン回転数でブリーザボックス(3)が共振するように、調節する。
このため、分離液ドレイン口(22a)や分離液溜め凹部(23)に分離液(24)が溜まっても、分離液(24)の水分にモリブデン酸塩が溶け込んで、水分の凝固点が上がり、エンジン停止後も、分離液ドレイン口(22a)や分離液溜め凹部(23)での水分凍結による閉塞を防止することができる。モリブデン酸塩には防錆機能がある。
このため、エンジン運転中、分離液ドレイン口(22a)や分離液溜め凹部(23)に分離液(24)が溜まっても、この分離液(24)に含まれる水分は、エンジン停止後、椀形プラグ(27)で伝導されたシリンダヘッド(1)や冷却水ジャケット(26)のエンジン冷却水の余熱で蒸発し、分離液ドレイン口(22a)や分離液溜め凹部(23)に留まり難く、分離液ドレイン口(22a)や分離液溜め凹部(23)での水分凍結による閉塞を防止することができる。
このため、エンジン運転中、分離液ドレインパイプ(22)内に分離液(24)が溜まっても、この分離液(24)に含まれる水分は、エンジン停止後、熱伝導杆(23a)で伝導されたシリンダヘッド(1)のシリンダヘッド(1)や冷却水ジャケット(26)のエンジン冷却水の余熱で蒸発し、分離液ドレインパイプ(22)での水分凍結による閉塞を防止することができる。
このため、熱伝導体(23a)への入熱量が多い。
基本例と各変形例は自由に組み合わせることができる。各変形例の図面中、基本例と同じ要素には同じ符号を付しておく。
(2) シリンダヘッドカバー
(2a) ヘッドカバー天井壁
(2c) 断熱用空気室
(2d) 断熱用被膜
(3) ブリーザボックス
(3a) ボックス天井壁
(3b) ボックス底壁
(4) ブローバイガス入口室
(5) ブローバイガス中継室
(6) ブローバイガス出口室
(7) 分離液ドレイン室
(8) ロッカアーム
(9) 境界壁
(10) 分離液流出隙間
(11) 分離液ガイド溝
(12) 弁押さえ
(13) リード弁
(13a) 固定端部
(13b) 自由端部
(13c) 曲げ境界突条
(13d) 錘部
(14) ブローバイガス入口
(15) ブローバイガス出口
Claims (11)
- シリンダヘッド(1)がシリンダヘッドカバー(2)で覆われ、シリンダヘッドカバー(2)のヘッドカバー天井壁(2a)に沿ってブリーザボックス(3)が取り付けられた、エンジンのブリーザ装置において、
ブリーザボックス(3)のボックス天井壁(3a)は、合成樹脂製で、シリンダヘッドカバー(2)のヘッドカバー天井壁(2a)から離されている、ことを特徴とするエンジンのブリーザ装置。 - 請求項1に記載されたエンジンのブリーザ装置において、
ブリーザボックス(3)はブローバイガス入口室(4)とブローバイガス中継室(5)とブローバイガス出口室(6)と分離液ドレイン室(7)を備え、ブローバイガス中継室(5)はブローバイガス入口室(4)とブリーザ出口室(6)の間に設けられ、
分離液ドレイン室(7)はブローバイガス中継室(5)の下部に形成されている、ことを特徴とするエンジンのブリーザ装置。 - 請求項2に記載されたエンジンのブリーザ装置において、
シリンダヘッドカバー(2)の長手方向を前後方向として、ブリーザボックス(3)は前後方向に長く形成され、ブローバイガス入口室(4)はブリーザボックス(3)の前後方向一端側に設けられ、ブローバイガス出口室(6)はブリーザボックス(3)の前後方向他端側に設けられ、
シリンダヘッド(1)はロッカアーム(8)を備え、分離液ドレイン室(7)の周壁はブローバイガス出口室(6)側のロッカアーム(8)とブローバイガス入口室(4)の間に向けてブリーザボックス(3)のボックス底壁(3b)から下向きに突設されている、ことを特徴とするエンジンのブリーザ装置。
- 請求項2または請求項3に記載されたエンジンのブリーザ装置において、
ブリーザボックス(3)は境界壁(9)と分離液流出隙間(10)と分離液ガイド溝(11)を備え、境界壁(9)はブローバイガス入口室(4)とブローバイガス中継室(5)の境界に設けられ、分離液流出隙間(10)は境界壁(9)の横端部に設けられ、分離液ガイド溝(11)は、ブローバイガス入口室(4)から分離液流出隙間(10)を経て分離液ドレイン室(7)に導出されている、ことを特徴とするエンジンのブリーザ装置。 - 請求項1から請求項4のいずれかに記載されたエンジンのブリーザ装置において、
ブリーザボックス(3)は弁押さえ(12)とリード弁(13)とブローバイガス入口(14)を備え、弁押さえ(12)は、合成樹脂製で、ボックス天井壁(3a)から下向きに突出され、リード弁(13)の固定端部(13a)は弁押さえ(12)でボックス底壁(3b)に押圧固定され、ブローバイガス入口(14)は、ボックス底壁(3b)に開口され、上方からリード弁(13)の自由端部(13b)で覆われている、ことを特徴とするエンジンのブリーザ装置。 - 請求項5に記載されたエンジンのブリーザ装置において、
リード弁(13)も合成樹脂製である、ことを特徴とするエンジンのブリーザ装置。 - 請求項6に記載されたエンジンのブリーザ装置において、
リード弁(13)は曲げ境界突条(13c)と錘部(13d)を備え、リード弁(13)の幅方向を横方向として、曲げ境界突条(13c)は、リード弁(13)の弁押さえ(12)寄りの部分を横方向に横断するとともに、横側から見て上突円弧状に湾曲され、錘部(13d)はリード弁(13)の自由端部(13b)に設けられている、ことを特徴とするエンジンのブリーザ装置。 - 請求項1から請求項7のいずれかに記載されたエンジンのブリーザ装置において、
ブリーザボックス(3)はブローバイガス入口(14)を備え、ブローバイガス入口(14)は撥水性網材を備えている、ことを特徴とするエンジンのブリーザ装置。 - 請求項1から請求項8のいずれかに記載されたエンジンのブリーザ装置において、
ブリーザボックス(3)はブローバイガス出口(15)を備え、ブローバイガス出口(15)は撥水性網材を備えている、ことを特徴とするエンジンのブリーザ装置。 - 請求項1から請求項9のいずれかに記載されたエンジンのブリーザ装置において、
シリンダヘッドカバー(2)は空気室(2c)を備え、空気室(2c)はブリーザボックス(3)を上方から覆うヘッドカバー天井壁(2a)内に設けられている、ことを特徴とするエンジンのブリーザ装置。 - 請求項1から請求項10のいずれかに記載されたエンジンのブリーザ装置において、
シリンダヘッドカバー(2)は断熱用被膜(2d)を備え、断熱用被膜(2d)はブリーザボックス(3)を上方から覆うヘッドカバー天井壁(2a)の内表面に形成されるとともに、膜内に断熱用気泡を含んでいる、ことを特徴とするエンジンのブリーザ装置。
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