JP2017125470A

JP2017125470A - オイルセパレータ構造

Info

Publication number: JP2017125470A
Application number: JP2016006024A
Authority: JP
Inventors: 倫太郎森下; Rintaro Morishita
Original assignee: Nifco Inc
Current assignee: Nifco Inc
Priority date: 2016-01-15
Filing date: 2016-01-15
Publication date: 2017-07-20
Also published as: WO2017122724A1

Abstract

【課題】オイルセパレータ構造を、取り付けスペースを最小化した状態で、シリンダブロックに対し適切に備えさせることができるようにする。【解決手段】シリンダブロック１の側壁１ａとの間に、ブローバイガスの流入口２に連通した第一室３を形成させる仕切体５０と、前記仕切体５０の外面５０ｅとの間に第二室４を形成させるカバー体５１と、前記第一室３から前記第二室４へのブローバイガスの移動を許容すると共に、この移動に伴って前記ブローバイガス中からオイルを分離して前記第二室４内に流下させる気液分離手段６と、前記第二室４に流路始端７ａを位置させ、前記第一室３内を通過して、クランクケース内に流路終端７ｃを位置させる前記オイルのリターン流路７とを備えてなる。【選択図】図２

Description

この発明は、自動車などのエンジンに付属するオイルセパレータ構造、より詳細には、前記エンジンのシリンダブロックの側壁に備えられるオイルセパレータ構造の改良に関する。

シリンダブロックの側壁に、下部にブローバイガスの導入通路とオイル戻り通路を備えると共に、上部をサージタンクに連通させ、さらに前記下部と上部との間に上下二段の仕切板（邪魔板）を備えたブリーザ室を設け、ブローバイガスを下部から導入して上部から吸気系に戻す過程において、前記邪魔板によってブローバイガスよりオイルを分離するようにしたものがある（特許文献１参照）。

しかるに、この特許文献１のものは、ブローバイガスの導入通路と、オイル戻り通路とは、いずれも単一のブリーザ室に設けられており、分離されたオイルが導入通路に入り込む事態を生じうるものであった。また、この特許文献１のものは、シリンダブロックの側壁に設けたブリーザ凹部を蓋板で塞ぐようにしてブリーザ室を形成させており、蓋板の内面から水平方向に突き出すように前記仕切板を設けることを要し、また、前記仕切板の突き出し端とブリーザ凹部の内面との間に隙間を形成させることを要するものであった。

特許第２８８８３８３号公報（図１、図３、段落番号００１４）

この発明が解決しようとする主たる問題点は、この種のオイルセパレータ構造を、シリンダブロックに対する取り付けスペースを最小化した状態で、シリンダブロックに対しより適切に備えさせることができるようにする点にある。

前記課題を達成するために、この発明にあっては、オイルセパレータ構造を、シリンダブロックの側壁との間に、ブローバイガスの流入口に連通した第一室を形成させる仕切体と、
前記仕切体の外面との間に第二室を形成させるカバー体と、
前記第一室から前記第二室へのブローバイガスの移動を許容すると共に、この移動に伴って前記ブローバイガス中からオイルを分離して前記第二室内に流下させる気液分離手段と、
前記第二室に流路始端を位置させ、前記第一室内を通過して、クランクケース内に流路終端を位置させる前記オイルのリターン流路とを備えてなる、ものとした。

前記流入口から前記第一室に流入されるブローバイガスは前記気液分離手段によって前記第二室への移動が許容され、この移動に際してブローバイガス中に含まれるオイルは前記気液分離手段によって分離され前記第二室に溜まる。分離されたオイルは前記リターン流路を通じてクランクケース側に戻される。前記リターン流路は、前記第二室に流路始端を位置させ、前記第一室内を通過して、クランクケース内に流路終端を位置させることから、シリンダブロックの外側に前記リターン流路などを配することなく、シリンダブロックに対する取り付けスペースを最小化した状態で、シリンダブロックに対しオイルセパレータ構造を適切に備えさせることが可能となる。

前記リターン流路における前記第一室内を通過する箇所は、前記仕切体の下部に設けた開口と、前記第一室に連通した前記オイルの流下通路とを接続する管状継手よりなる、ものとしておくことが、この発明の好ましい態様の一つとされる。

また、前記リターン流路における前記第一室内を通過する箇所は、前記第二室と前記クランクケースとを接続させる管状体の一部よりなる、ものとしておくことが、この発明の好ましい態様の一つとされる。

この発明によれば、オイルセパレータ構造を、シリンダブロックに対する取り付けスペースを最小化した状態で、シリンダブロックに対しより適切に備えさせることができる。

図１は、この発明の一実施の形態にかかるオイルセパレータ構造（第一例）の要部破断正面構成図であり、シリンダブロックはその側壁の一部のみを便宜的に表している。図２は、図１におけるＡ−Ａ線位置での断面構成図である。図３は、前記第一例の分解斜視構成図である。図４は、この発明の一実施の形態にかかるオイルセパレータ構造（第二例）の断面構成図である。図５は、リターン流路の流路終端に備えられる逆流防止弁の一例を示した構成図である。

以下、図１〜図５に基づいて、この発明の典型的な実施の形態について、説明する。この実施の形態にかかるオイルセパレータ構造は、自動車などのエンジンに付属するものであって、エンジンの燃焼室からクランクケース（図示は省略する。）側に漏れ出すブローバイガス中にミスト状になって含まれるオイルを分離し、オイルと分離されたブローバイガスをエンジンの吸気系に戻し、分離されたオイルをクランクケース側に戻す機能を備えたものである。

かかるオイルセパレータ構造は、前記エンジンを構成するシリンダブロック１（エンジンブロックなどとも称される。）の側壁１ａとの間にブローバイガスの流入口２に連通した第一室３を形成させる仕切体５０と、
前記仕切体５０の外面５０ｅとの間に第二室４を形成させるカバー体５１と、
前記第一室３から前記第二室４へのブローバイガスの移動を許容すると共に、この移動に伴って前記ブローバイガス中からオイルを分離して前記第二室４内に流下させる気液分離手段６と、
前記第二室４に流路始端７ａを位置させ、前記第一室３内を通過して、クランクケース内に流路終端７ｃを位置させる前記オイルのリターン流路７とを備えてなる。

図示の例では、前記仕切体５０は、シリンダブロック１の側壁１ａに形成された凹部１ｂの内奥部１ｃとの間に、ブローバイガスの流入口２に連通した第一室３を形成させる構成となっている。図示の例では、前記凹部１ｂは、シリンダブロック１の側壁１ａに形成された実質的に四角形状をなす有底の穴状を呈している。かかる凹部１ｂは、上側壁部１ｄと、下側壁部１ｅと、左右の側壁部１ｆ、１ｆと、これらに囲繞された前記内奥部１ｃとを備え、この内奥部１ｃに対向する側を開放部１ｇとしている。前記内奥部１ｃに、前記流入口２が形成されている。図示の例では、前記流入口２はシリンダブロック１の内部に形成されたブローバイガスの流入流路の終端となっている。前記流入口２は、前記凹部１ｂを左右に二分する仮想の垂直線ｘより図１における右側に位置し、かつ、前記凹部１ｂを上下に二分する仮想の水平線ｙ上に位置する、この水平線ｙ方向に長い扁平穴状を呈している。

また、前記凹部１ｂの下側壁部１ｅであって、前記流入口２の直下位置に、シリンダブロック１を垂直方向に貫通する貫通穴８が形成されている。この貫通穴８は、クランクケースに連通する管部９の始端となっている。図１〜図３に示される第一例では、この貫通穴８及び管部９自体がオイルのリターン流路７を構成する流下通路として機能するようになっている。図４に示される第二例では、前記貫通穴８及び管部９内に通される管状体１３が前記リターン流路７として機能するようになっている。

また、図示の例では、前記凹部１ｂの開放部１ｇは、周回隆起部１ｈにより縁取られている。

一方、図示の例では、前記仕切体５０と、前記カバー体５１とにより、オイルセパレータユニット５が構成されている。前記気液分離手段６は、前記仕切体５０に備えられている。

前記カバー体５１は、前記凹部１ｂの開放部に実質的に倣った箱口５１ａを有すると共に、この箱口５１ａに対向する箱底部５１ｂと、この箱底部５１ｂを囲繞する上壁部５１ｃ、下壁部５１ｄ、及び、左右の側壁部５１ｅ、５１ｅとを備えた箱状を呈している。前記カバー体５１の箱口５１ａには外向きに突き出す周回フランジ５１ｆが形成されている。また、前記上壁部５１ｃには、前記仮想の垂直線ｘを挟んだ図１における左側において、管下端をカバー体５１内に連通させて上方に延びる管状をなし、前記吸気系につなげられるブローバイガスの流出ポート５１ｇが備えられている。

前記仕切体５０は、前記カバー体５１の箱口５１ａに実質的に倣った外郭形状を備えた板状を呈している。仕切体５０における前記仮想の垂直線ｘよりも図１においてやや左側に位置される箇所には、この仕切体５０における前記凹部１ｂの内奥部１ｃに向き合う内面５０ｄと反対の外面５０ｅから突き出すと共に、板面を前記仮想の垂直線ｘに平行に配する板状突出部５０ａが形成されている。この板状突出部５０ａの突き出し寸法は前記カバー体５１の箱口５１ａと箱底部５１ｂとの間の距離と実質的に一致している。板状突出部５０ａの上端５０ｂは仕切体５０の上縁５０ｆと同面上に位置し、板状突出部５０ａの下端５０ｃは仕切体５０の下縁５０ｇより上方に位置し、板状突出部５０ａの下端５０ｃ間において第二室４は左右に連通している。

前記仕切体５０の下部であって、前記仮想の垂直線ｘよりも図１における右側で、前記仮想の水平線ｙよりも下側に位置される箇所には、仕切体５０を前後に貫通する開口５０ｈが形成されている。

前記仕切体５０における前記板状突出部５０ａよりも右側で、前記流入口２よりも上側に位置される箇所に、前記気液分離手段６が備えられている。

図示の例では、かかる気液分離手段６は、前記仕切体５０を前後に貫通する水平方向に長い通気穴６ａと、前記仕切体５０の外面５０ｅ側においてこの通気穴６ａを下方の一部を除いて囲繞するように形成されたフード部６ｂと、前記仕切体５０の外面５０ｅ側に備えられて閉弁状態においてその一面を前記通気穴６ａを塞ぐようにこの通気穴６ａの穴縁部に着座させる板状弁体６ｃとを備えた構成となっている。板状弁体６ｃは、その下部６ｄ側において仕切体５０の外面５０ｅに固定され、この固定側を支点としてその上部６ｅ側を弾性変形により仕切体５０の外面５０ｅから離れる向きに可動し、開弁状態に移行するようになっている。

図示の例では、前記カバー体５１の箱底部５１ｂと前記仕切体５０の外面５０ｅとを向き合わせると共に、前記カバー体５１の箱口５１ａを前記仕切体５０で塞ぐように、前記カバー体５１の箱口５１ａと前記仕切体５０の外郭部とを気密状態に固着させることで、カバー体５１と仕切体５０との間を前記第二室４とするオイルセパレータユニット５を構成させている。そして、このように構成されたオイルセパレータユニット５を、前記仕切体５０の内面を前記凹部１ｂの内奥部１ｃに向き合わせるようにしてシリンダブロック１に取り付けてこのオイルセパレータユニットによって前記凹部１ｂの開口を塞ぐことで、仕切体５０と前記凹部１ｂの内奥部１ｃとの間に前記第一室３を形成させている。前記仕切体５０は垂直方向に板面を沿わせた板状をなし、これにより、前記凹部１ｂの内奥部１ｃとの間に垂直方向に広くなるようにして前記第一室３を形成させると共に、前記カバー体５１の箱底部５１ｂとの間に垂直方向に広くなるようにして前記第二室４を形成させるようになっている。図示の例では、オイルセパレータユニット５は、前記カバー体５１の周回フランジ５１ｆを前記周回隆起部１ｈに突き合わせ、図示しないボルト等により固着させることでシリンダブロック１に取り付けられるようになっている。

前記第一例では、前記リターン流路７における前記第一室３内を通過する箇所７ｂは、前記仕切体５０の下部に設けた開口５０ｈと、前記第一室３に連通した前記オイルの流下通路とを接続する管状継手１０よって構成されている。第一例では、管状継手１０は、前記開口５０ｈに一端を第一室３側からはめ込むと共に、管他端を前記貫通穴８に第一室３側からはめ込んだエルボ状を呈している。図中符号１１は管状継手１０と前記開口５０ｈ間を気密にシールするシールリングであり、符号１２は管状継手１０と前記貫通穴８間を気密にシールするシールリングである。

一方、前記第二例では、前記リターン流路７における前記第一室３内を通過する箇所７ｂは、前記第二室４と前記クランクケースとを接続させる管状体１３の一部より構成されている。第二例では、前記仕切体５０の内面５０ｄ側に前記開口５０ｈに管一端を連通させて第一室３側に突き出す管状ポート５０ｉが形成されており、前記管状体１３はこの管状ポート５０ｉに管上端を連結させて前記貫通穴８及び管部９内を通って管下端をクランクケース内に位置させるホースによって構成させている。

前記流入口２から前記第一室３に流入されるブローバイガスは前記気液分離手段６によって前記第二室４への移動が許容され、この移動に際してブローバイガス中に含まれるオイルは前記気液分離手段６によって分離され前記第二室４に溜まる。

図示の例では、第一室３内に流入されるブローバイガスのガス流の圧力によって開弁状態に移行される板状弁体６ｃと前記通気穴６ａとの隙間においてベンチュリー効果によって流速が高められて第二室４に吹き込まれるブローバイガスが前記フード部６ｂに衝突しこのフード部６ｂにおいてブローバイガス中に含まれるオイルが液滴化して分離されるようになっている。このようにオイルと分離されたブローバイガスは第二室４の上部に形成された前記流出ポート５１ｇから前記吸気系に戻される。一方、液滴化されたオイルは、前記フード部６ｂの下部の割り欠き部６ｂ’から第二室４の下部に流下する。流下したオイルは前記リターン流路７を通じてクランクケース側に戻される。図示の例では、前記板状弁体６ｃの機能により、ブローバイガスは第一室３から第二室４へ向けた移動のみが許容され、オイルの分離された第二室４のブローバイガスがオイル未分離の第一室３のブローバイガスと混じってしまうことがないようになっている。なお、かかる気液分離手段６は、前記第一室３から前記第二室４へのブローバイガスの移動を許容すると共に、この移動に伴って前記ブローバイガス中からオイルを分離して前記第二室４内に流下させる機能を持ったものであれば足り、この機能を持つものであれば気液分離手段６は図示の構造のもの以外のものであっても構わない。

前記リターン流路７は、前記第二室４に流路始端７ａを位置させ、前記第一室３内を通過して、クランクケース内に流路終端７ｃを位置させることから、シリンダブロック１の外側に前記リターン流路７などを配することなく、シリンダブロック１に対する取り付けスペースを最小化した状態で、シリンダブロック１に対しオイルセパレータ構造を適切に備えさせることが可能となる。

図１〜図４に示される例では、前記リターン流路７の流路終端７ｃは、クランクケース内のオイルパン１４のオイル液面Ｓ下に位置されるようになっている。これにより、クランクケース内の内圧が高まっているときに、リターン流路７を通じて第二室４に未浄化のブローバイガスが流入してしまう事態が防がれる。

前記事態は、リターン流路７の流路終端７ｃあるいはその中間に、第二室４側からのクランクケースへのオイルの流下を妨げない一方で、クランクケースからのブローバイガスの第二室４側への移動を阻止する逆流防止弁１５を備えさせることでも防止できる。例えば、図５に示されるように、前記流路終端７ｃに、クランクケースの内圧が高まっているときに前記流路終端７ｃを弁座としてこれに着座するフラップ弁体１５ａを取り付けることで、前記逆流防止弁１５を構成させることができる。図５中符号１５ｂは前記フラップ弁体１５ａの回動中心となるヒンジ部である。

なお、当然のことながら、本発明は以上に説明した実施態様に限定されるものではなく、本発明の目的を達成し得るすべての実施態様を含むものである。

１シリンダブロック
１ａ側壁
２流入口
３第一室
４第二室
５０仕切体
５０ｅ外面
５１カバー体
６気液分離手段
７リターン流路
７ａ流路始端

Claims

シリンダブロックの側壁との間に、ブローバイガスの流入口に連通した第一室を形成させる仕切体と、
前記仕切体の外面との間に第二室を形成させるカバー体と、
前記第一室から前記第二室へのブローバイガスの移動を許容すると共に、この移動に伴って前記ブローバイガス中からオイルを分離して前記第二室内に流下させる気液分離手段と、
前記第二室に流路始端を位置させ、前記第一室内を通過して、クランクケース内に流路終端を位置させる前記オイルのリターン流路とを備えてなる、オイルセパレータ構造。
前記リターン流路における前記第一室内を通過する箇所は、前記仕切体の下部に設けた開口と、前記第一室に連通した前記オイルの流下通路とを接続する管状継手よりなる、請求項１に記載のオイルセパレータ構造。
前記リターン流路における前記第一室内を通過する箇所は、前記第二室と前記クランクケースとを接続させる管状体の一部よりなる、請求項１に記載のオイルセパレータ構造。