JP2019027342A - エンジンのオイルセパレータ構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ブローバイガスの処理能力を高めることができ、エンジンの大型化を抑制することができるエンジンのオイルセパレータ構造を提供する。【解決手段】エンジンのオイルセパレータ構造は、椀状のヘッドカバー３と仕切板４とを備える。仕切板４には、Ｚ方向下側に、分離・液化されたオイルを貯留するオイル溜容器４１が設けられている。オイル溜容器４１の壁面部は、ヘッドカバー３内に突出する凸形状に形成されている。オイル溜容器４１におけるＹ方向右側の外側壁面部には、Ｚ方向下側の底側部分に、ドレインバルブ４３が設けられている。【選択図】図３

Description

本発明は、エンジンのオイルセパレータ構造に関する。

自動車等の車両に搭載されるエンジンにおいては、燃焼室内での燃焼に伴い、クランクケース内にブローバイガスが漏れ出る。このようなブローバイガスは、含まれているオイルミストを除去して後、吸気系に戻して燃焼室に還流させる構成が従来から採用されている（特許文献１，２）。

特許文献１では、ヘッドカバー内のブローバイガス通路において、複数の壁部を設けたオイルセパレータ構造が開示されている。この構造では、ブローバイガスを壁部に衝突させることにより、オイルミストを液化してオイルの分離・回収がなされる。

また、特許文献２では、エンジンの外方にサイクロン式のオイルセパレータ構造が開示されている。この構造では、サイクロン室にブローバイガスを導入し、当該サイクロン室内でブローバイガスを旋回流としてオイルミストを液化してオイルの分離・回収がなされる。

なお、特許文献２のオイルセパレータ構造では、オイルスプレッダ室に貯留するオイルをドレインバルブ（チェック弁）を介してサイクロン室に回収できる。

特開２００９−１２１２８１号公報 特開平１１−２６４３１２号公報

ところで、近年においては、エンジンの更なる出力向上が要望されており、エンジンの燃焼圧が増加する傾向にある。このように燃焼圧の増加する場合には、発生するブローバイガスも増加することになる。このため、エンジンの出力向上を行う場合には、従来よりもブローバイガスの処理能力を高めることも必要となり、ガス中に含まれるオイルの分離・回収能力の向上を図ることが求められる。

なお、車両に占めるエンジンの容積の割合は、空力面及びデザイン面などから制約が課されており、ブローバイガスの処理能力向上を図りながらも、エンジンの大型化は避けることが求められる。

本発明は、上記のような問題の解決を図るべくなされたものであって、ブローバイガスの処理能力を高めることができ、エンジンの大型化を抑制することができるエンジンのオイルセパレータ構造を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係るエンジンのオイルセパレータ構造は、エンジンのシリンダヘッド内に設けられ、ブローバイガス中に含まれるオイルミストを液化してオイルを分離・回収するための構造であって、椀状のヘッドカバーと、仕切板と、を備える。

前記仕切板は、前記ヘッドカバーにおける開口部の一部を塞ぐように設けられ、前記ヘッドカバーとの間に前記ブローバイガスの通路を構成する板体である。

本態様では、前記仕切板は一部が開口され、前記仕切板が開口されてなる部分には、前記ヘッドカバーとは反対側に、分離・液化された前記オイルを貯留するオイル溜容器が設けられてなる。

また、本態様では、前記オイル溜容器の壁面部は、前記ヘッドカバー内に突出する凸形状に形成されている。

さらに、本態様では、前記オイル溜容器には、当該オイル溜容器の深さ方向に沿う側壁面部の底側部分に、ドレインバルブが設けられている。

上記態様に係るエンジンのオイルセパレータ構造では、オイル溜容器の壁面部がヘッドカバー内に突出する凸形状に形成され、ドレインバルブがオイル溜容器における底壁面ではなく、側壁面部の底側部分に設けられている。これにより、オイル溜容器の容器深さを深くすることができ、貯留できるオイルの量を多くすることができるとともに、ドレインバルブが開状態となった際に、分離・回収したオイルをスムースに排出させることができる。

従って、上記態様に係るエンジンのオイルセパレータ構造では、ブローバイガスの処理能力を高めることができ、エンジンの大型化を抑制することができる。

本発明の別態様に係るエンジンのオイルセパレータ構造は、上記構成において、前記シリンダヘッドに配置されたカムシャフトの軸芯方向からの正面視で、前記オイル溜容器の壁面部における前記カムシャフトの回転軌跡に沿う部分は、円弧形状に形成されている。

上記態様に係るエンジンのオイルセパレータ構造では、上記オイル溜容器の壁面部の一部（カムシャフトの回転軌跡に沿う部分）を円弧形状としているので、エンジンの大型化を回避しながら、オイル溜容器の容量を大きくとることができる。よって、ヘッドカバー内でカムシャフトの回転により飛散したオイルの影響を受けることなく、ドレインバルブが開状態となるまでの期間、分離・回収したオイルをオイル溜容器に貯留しておくことができ、ブローバイガスへのオイルの再巻き込みなどを抑制することができ、分離・回収したオイルの排出の際に、スムースにオイルが排出され、容器内にオイルが残留し難い。

本発明の別態様に係るエンジンのオイルセパレータ構造は、上記構成において、前記仕切板が開口されてなる部分は、蓋部材により塞がれており、前記蓋部材には、前記ブローバイガスの通路と前記オイル溜容器の内部空間とを連通する孔部が開設されている。

上記態様に係るエンジンのオイルセパレータ構造では、上記仕切板が開口されてなる部分を蓋部材によって塞いでいるので、一旦、容器内に回収されたオイルがブローバイガスの通路に飛散するのを抑制することができる。即ち、エンジンの振動などにより、容器内におけるオイルの液面は波打つ場合があるが、このような場合にも蓋部材によりオイルの逆流が抑制される。よって、上記態様では、さらに優れたオイル分離回収が可能となる。

本発明の別態様に係るエンジンのオイルセパレータ構造は、上記構成において、前記オイル溜容器は、前記カムシャフトの延伸方向に向けて延設されており、前記オイル溜容器の壁面部の一部は、前記カムシャフトの径方向に凹入する部分と突出する部分とが、前記カムシャフトの延伸方向に連続する凹凸形状に構成されている。

上記態様に係るエンジンのオイルセパレータ構造では、上記オイル溜容器の壁面部の一部を、凹凸形状としているので、オイルの貯留容量を確保しながら、ドレインバルブに対するオイルの液面変動も抑制することができる。

本発明の別態様に係るエンジンのオイルセパレータ構造は、上記構成において、前記カムシャフトは、小径のシャフト部と大径のカム部とが、前記カムシャフトの延伸方向に設けられてなり、前記オイル溜容器の壁面部の一部における前記凹凸形状は、前記カムシャフトの前記シャフト部及び前記カム部のそれぞれに沿うよう設けられている。

上記態様に係るエンジンのオイルセパレータ構造では、オイル溜容器の壁面部における凹凸形状が、カムシャフトのシャフト部及びカム部の夫々に沿うように設けられているので、カムシャフトを回避しながら、容量の大きなオイル溜容器を設けることが可能となる。

本発明の別態様に係るエンジンのオイルセパレータ構造は、上記構成において、前記ブローバイガスの通路は、前記ヘッドカバー及び前記仕切板の少なくとも一方に設けられた壁部により、当該ブローバイガスの流れ方向の上流側と下流側とで２室に仕切られており、前記２室を仕切る前記壁部には、少なくとも上流側の部屋の流路断面積に比べて流路が絞られてなる連通孔が設けられており、下流側の部屋には、前記連通孔の出口に対して間隙をあけて対向する捕集部材が設けられている。

上記態様に係るエンジンのオイルセパレータ構造では、ブローバイガスの通路を壁部によって２室に仕切り、壁部に連通孔を設けている。このため、ブローバイガスは、連通孔を通過する際に、流速が上昇し、捕集部材に衝突した際のオイル分離が促進される。そして、捕集部材に捕集されたオイルは、ブローバイガスに再巻き込みされ難く、さらに優れたオイル分離回収が可能となる。

本発明の別態様に係るエンジンのオイルセパレータ構造は、上記構成において、前記２室の間の前記ブローバイガスの通路は、前記壁部に設けられた前記連通孔を除き、塞がれている。

上記態様に係るエンジンのオイルセパレータ構造では、２室間におけるブローバイガスの通路が、連通孔を除き塞がれているので、当該壁部でのブローバイガスの漏れを無くすることができる。よって、ブローバイガスを確実に連通孔を通すことができ、ミスト径の小さなオイルミストも確実に捕集できる。

本発明の別態様に係るエンジンのオイルセパレータ構造は、上記構成において、前記仕切板が開口されてなる部分は、前記下流側の部屋に配置されている。

上記態様に係るエンジンのオイルセパレータ構造では、上記仕切版が開口されてなる部分、即ち、オイル溜容器を設けてなる部分を、下流側の部屋に配置している。これは、エンジンの駆動中において、上記下流側の部屋がクランクケースに対して負圧となる場合があるためである。即ち、オイル溜容器にドレインバルブを設けているので、下流側の部屋がクランクケースに対して負圧になった期間においても、オイルミストを含むブローバイガスがオイル溜容器を介してエンジンの吸気系に流入するのを抑制することができる。

本発明の別態様に係るエンジンのオイルセパレータ構造は、上記構成において、前記捕集部材は、不織布を含み構成されている。

上記態様に係るエンジンのオイルセパレータ構造では、不織布を含み構成された捕集部材を採用しているので、製造コストの上昇を抑えながら、確実にオイルミストの捕集を行うことができる。即ち、特殊な材料ではなく、不織布という一般的な材料を用い捕集部材を構成しているので、製造コストの上昇を抑えることができる。

上記の各態様では、ブローバイガスの処理能力を高めることができ、エンジンの大型化を抑制することができる。

実施形態に係るエンジン１におけるシリンダヘッド２内の構造を示す模式断面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ断面を示す図であって、シリンダヘッド２内の構造を示す模式断面図である。 シリンダヘッド２内におけるオイルセパレータ構造を示す模式断面図である。 図１のＩＶ−ＩＶ断面を示す図であって、シリンダヘッド２内におけるオイルセパレータ構造を示す模式断面図である。 オイルセパレータ構造における仕切板４の構成を示す模式斜視図である。 オイルセパレータ構造における仕切板４の構成と、フリース部材４７の構成を示す模式斜視図である。 シリンダヘッド２内におけるオイルセパレータ構造の一部構成を示す模式断面図である。 シリンダヘッド２内におけるオイルセパレータ構造の一部構成を示す模式断面図である。 シリンダヘッド２内におけるカムシャフト６とオイル溜容器４１との配置関係を示す模式断面図である。 シリンダヘッド２内におけるカムシャフト６とオイル溜容器４１との配置関係を示す模式断面図である。 （ａ）は、実施形態に係るオイル溜容器４１の構成を示す模式図であり、（ｂ）は、比較例に係るオイル溜容器９４１の構成を示す模式図である。

以下では、本発明の実施形態について、図面を参酌しながら説明する。なお、以下で説明の形態は、本発明の一態様であって、本発明は、その本質的な構成を除き何ら以下の形態に限定を受けるものではない。

［実施形態］
１．エンジン１におけるシリンダヘッド２の構成
実施形態に係るエンジン１におけるシリンダヘッド２の構成について、図１及び図２を用い説明する。

図１に示すように、エンジン１におけるシリンダヘッド２には、Ｘ方向に延伸するカムシャフト６が設けられている。また、図２に示すように、シリンダヘッド２には、カムシャフト６に並ぶ状態でカムシャフト７も設けられている。

図１に示すように、カムシャフト６は、中空のシャフト部６ａと、同じく中空のカム部６ｂと、がＸ方向に並び設けられている。カム部６ｂは、シャフト部６ａよりも大径となっている。

図１及び図２に示すように、カムシャフト６，７のＺ方向上方を覆うように、椀状のヘッドカバー３が設けられている。ヘッドカバー３は、シリンダヘッド２のＺ方向上部を構成している。ヘッドカバー３のＺ方向下部には、仕切板４が接合されている。

仕切板４は、ヘッドカバー３のＺ方向下方の開口部の一部を塞ぐように設けられており、ヘッドカバー３との間にブローバイガスの通路を構成している。そして、当該ブローバイガスの通路には、オイルセパレータ部（オイルセパレータ構造）５が設けられている。

ヘッドカバー３におけるＸ方向右側部分からは、ブローバイガスの排出路８が延出されている。詳しい図示を省略しているが、排出路３には、ＰＣＶバルブ９が内装されている。

図２に示すように、仕切板４には、ヘッドカバー３とは反対側、即ち、Ｚ方向下側にヘッドカバー３内に突出する凸形状に形成されたオイル溜容器４１が設けられている。オイル溜容器４１は、ブローバイガス中に含まれるオイルミストが分離・液化されてなるオイルを貯留する容器である。オイル溜容器４１は、側壁面部の一部がカムシャフト５に対して径方向外側に間隙をあけて配されている。

２．オイル溜容器４１の構成
オイル溜容器４１の構成について、図３及び図４を用い説明する。

図３に示すように、オイル溜容器４１は、仕切板４の下部に設けられ、底側部分がカムシャフト６（図３及び図４では、図示を省略。）に対してＹ方向右側部分に配置されている。図３及び図４に示すように、オイル溜容器４１のＺ方向上方の開口は、蓋部材４４によって塞がれている。

図３に示すように、蓋部材４４には、オイル溜容器４１の内部空間と、仕切板４のＺ方向上方のブローバイガスの通路とを連通する回収孔４２が開設されている。本実施形態に係るエンジン１のオイルセパレータ構造では、蓋部材４４に２つの回収孔４２が設けられている。

図３に示すように、オイル溜容器４１におけるＹ方向左側の内側壁面部４１ａは、カムシャフト６の回転軌跡に間隙をあけて沿うように、具体的には円弧形状に形成されている。図４に示すように、オイル溜容器４１の内側壁面部４１ａは、カムシャフト６の径方向に凹入する部分と突出する部分とが、カムシャフト６の延伸方向（Ｘ方向）に連続するようになっており、全体として凹凸形状となっている。

図３に示すように、オイル溜容器４１におけるＹ方向右側の外側壁面部４１ｂには、Ｚ方向下側（容器底側）の部分にドレインバルブ４３が設けられている。ドレインバルブ４３は、チェック弁（逆止弁）である。

なお、ドレインバルブ４３は、オイル溜容器４１の外側壁面部４１ｂにおける最もＺ方向下側に設けられている。

３．仕切板４の構成
仕切板４の構成の内、上述したオイル溜容器４１以外の構成について、図５及び図６を用い説明する。図５及び図６は、仕切板４の構成を示す模式斜視図であり、図５と図６とは、互いにＸ方向の反対側から見た図となっている。

図５及び図６に示すように、仕切板４は、板体である本体部４０と、上述のオイル溜容器４１及びドレインバルブ４３及び蓋部材４４と、分離壁部４５と、絞り壁部４６と、フリース部材４７と、回収筒部４９と、を有する。

本体部４０は、カムシャフト６の延伸方向であるＸ方向に細長い略矩形状をしている。そして、本体部４０には、Ｘ方向において、分離壁部４５と絞り壁部４６との間の部分に回収孔４８が開設され、絞り壁部４６よりもブローバイガスの流れ方向下流側の部分にオイル溜容器４１の上部の開口が開設されている。回収孔４８のＺ方向下方には、回収筒部４９が設けられており、分離されたオイルが回収孔４８から回収筒部４９を通り、クランクケースに戻される。

なお、図５及び図６では、オイル溜容器４１の上部の開口を蓋部材４４で塞いだ状態で図示しているため、オイル溜容器４１の上部の開口の図示を省略している。

蓋部材４４は、本体部４０のＺ方向上側の主面に対して、若干低くなった領域に設けられている。換言すると、蓋部材４４が配置された箇所の周囲部分は、本体部４０のＺ方向上側の主面がすり鉢状となるよう斜面で構成されている。これにより、液化されたオイルがスムースにオイル溜容器４１に回収されるようになる。

分離壁部４５は、本体部４０のＺ方向上側の主面からＺ方向上向きに形成されている。分離壁部４５は、Ｙ−Ｚ面方向に設けられた２枚の板部と、当該２枚の板部間を繋ぐ連結板部と、が一体に形成されてなる。後述するが、分離板部４５は、ヘッドカバー３における垂下板部31との組み合わせにより、ラビリンス構造を構成し、これによりブローバイガス中に含まれるオイルミストをその自重で液化・捕集する。

図６に示すように、絞り壁部４６は、本体部４０のＺ方向上側の主面からＺ方向上向きに形成され、Ｘ方向からの正面視で、略台形状をしている。絞り壁部４６には、Ｘ方向に貫通する連通孔４６ａが開設されている。

後述するが、絞り壁部４６には、その外周部に対して、ヘッドカバー３の接合板部３２が気密状態で接合される。このため、ブローバイガスの通路は、絞り壁部４６を境に、Ｘ方向の両側の２室に仕切られている。そして、当該２室間を連通するのが、連通孔４６ａである。

なお、本実施形態では、絞り壁部４６に３つの連通孔４６ａを開設することとしている。３つの連通孔４６ａは、Ｙ方向に並んだ状態で配置されている。

フリース部材４７は、オイルミストを捕集するための捕集部材であって、絞り壁部４６に対してブローバイガスの流れ方向下流側に配置されている。図６の二点鎖線で囲んだ部分に示すように、フリース部材４７は、互いに対向する２つの側面部４７ａ，４７ｂと、Ｚ方向上部の上面部４７ｃと、Ｘ方向奥側の正面部４７ｄと、が一体に形成されてなる。

フリース部材４７は、絞り壁部４６の一部が開口部４７ｅから侵入する状態で配置されている。この場合に、フリース部材４７の正面部４７ｄと、絞り壁部４６との間には間隙ＳＰがあくようになっている。

なお、本実施形態において、フリース部材４７は、一例として不織布を用い構成されている。

４．オイルミストの分離・回収
オイルセパレータ部５におけるオイルミストの分離・回収のメカニズムについて、図７及び図８を用い説明する。図７は、オイルセパレータ部５におけるブローバイガスの流れ方向上流側の部屋（以下、「上流側室」と記載する場合がある。）の一部構成を示す模式断面図であり、図８は、オイルセパレータ部５におけるブローバイガスの流れ方向下流側の部屋（以下、「下流側室」と記載する場合がある。）の一部構成を示す模式断面図である。

先ず、図７に示すように、上流側室では、ヘッドカバー３の内側からＺ方向下向きに垂下する複数の垂下板部３１が設けられている。上流側室において、仕切板４の分離壁部４５と、ヘッドカバー３の垂下板部３１と、は互いに間隔をあけて噛み合い、上述のようにラビリンス構造が構成されている。

図７に矢印で示すように、オイルセパレータ部５に導入されたブローバイガスは、上流側室において、分離壁部４５と垂下板部３１との組み合わせで構成されるラビリンス構造部分を通過する。この際、ラビリンス構造により、ブローバイガスの流路は曲折されることになり、壁衝突及びオイルミストの自重により、オイルが分離される。そして、液化・分離されたオイルは、回収孔４８から回収筒部４９へと回収される。

次に、図８に示すように、下流側室の上流端である絞り壁部４６には、ブローバイガスの通過を許す連通孔４６ａが開設されている。

また、上述のように、上流側室と下流側室との間におけるブローバイガスの通路は、連通孔４６ａだけに限定されている。即ち、絞り壁部４６は、ヘッドカバー３の接合板部３２と接合され、これにより、連通孔４６ａを除く部分において、上流側室と下流側室とが気密に仕切られている。

図８に示すように、ブローバイガスは、連通孔４６ａを通過することにより、流速が増速される。そして、増速されたブローバイガスは、間隙ＳＰをあけて対向配置されたフリース部材４７に衝突する。当該衝突により、ブローバイガスに含まれるオイルミストが、フリース部材４７に捕集される。なお、下流側室において捕集されるオイルミストは、上記構成を採用することにより、上流側室よりも粒径の細かいものまで含まれる。

下流側室で捕集されたオイルミストは、液化されて仕切板４の本体部４０（図５及び図６を参照。）へと落下し、回収孔４２からオイル溜容器４１へと回収される（図３などを参照）。

５．オイル溜容器４１に対するオイルの回収と排出
オイル溜容器４１へのオイルの回収と、オイル溜容器４１からクランクケースへのオイルの排出について、図９及び図１０を用い説明する。図９は、カムシャフト６におけるシャフト部６ａ部分の断面を示す模式断面図であり、図１０は、カムシャフト６におけるカム部６ｂ部分の断面を示す模式断面図である。

図９及び図１０に示すように、オイル溜容器４１は、内側壁面部４１ａがカムシャフト６におけるシャフト部６ａ及びカム部６ｂの各回転軌跡に沿うよう、円弧形状で形成されている。そして、図９に示すように、カムシャフト６における小径なシャフト部６ａに相当する部分では、オイル溜容器４１の深さが相対的に深く形成されている。これは、オイル溜容器４１の内側壁面部４１ａをＸ方向に見た場合に、周りの部分（カム部６ｂに相当する部分）に比べて突出した状態となっているためである。

なお、図９に示すように、ドレインバルブ４３は、オイル溜容器４１における深さの深い部分において、外側壁面部４１ｂに設けられている。

一方、図１０に示すように、カムシャフト６における大径なカム部６ｂに相当する部分では、オイル溜容器４１の深さが相対的に浅く形成されている。これは、オイル溜容器４１の内側壁面部４１ａをＸ方向に見た場合に、周りの部分（シャフト部６ａに相当する部分）に比べて凹入した状態となっているためである。

回収孔４２からオイル溜容器４１に回収されたオイルは、ドレインバルブ４３が閉状態の期間は、オイル溜容器４１内に貯留される。そして、ドレインバルブ４３が開状態となったときに、オイル溜容器４１からクランクケースへと戻される。この場合、内側壁面部４１ａが円弧形状となっているため、オイル溜容器４１内のオイルはスムースにドレインバルブ４３から排出させることができる。

なお、本実施形態では、オイル溜容器４１の内側壁面部４１ａを円弧形状で構成することとしたが、階段形状で構成することとしてもよい。この場合においても、オイル溜容器４１内へのオイルの残留を抑制するために下り傾斜の壁面の組み合わせで内側壁面部を構成することが望ましい。

ここで、ドレインバルブ４３の開閉動作について、補足説明する。ドレインバルブ４３の開状態と閉状態とは、クランクケース内の圧力と、オイルセパレータ部５における下流側室内の圧力との相対的な大小関係で決まる。具体的には、エンジンの駆動時においては、クランクケース内に対して、下流側室内が負圧となることが多い。この場合には、ドレインバルブ４３は閉状態となり、分離・回収されたオイルはオイル溜容器４１に貯留されることになる。

一方、エンジンの停止時においては、クランクケース内に対して、下流側室内が正圧となる。この場合には、ドレインバルブ４３は開状態となり、オイル溜容器４１内に貯留されていたオイルは、クランクケースへと戻される。

６．オイル溜容器４１におけるドレインバルブ４３の配設位置
オイル溜容器４１におけるドレインバルブ４３の配設位置について、図１１を用い説明する。図１１は、（ａ）が本実施形態に係るオイル溜容器４１の構成を模式的に表した模式図であり、（ｂ）が比較例に係るオイル溜容器９４１の構成を模式的に表した模式図である。

先ず、図１１（ａ）に示すように、本実施形態に係るオイル溜容器４１に対しては、円弧形状に構成された内側壁面部４１ａに対して、Ｙ方向の反対側に対向する外側壁面部４１ｂにドレインバルブ４３が設けられている。これにより、本実施形態に係るオイル溜容器４１は、ドレインバルブ４３の外径の大小にかかわらず、容器の深さＨ_４１を深くとることができる。

また、オイル溜容器４１では、深さＨ_４１を深くとることができるため、ドレインバルブ４３の下端から貯留されるオイルの液面Ｌ_ＯＩＬまでの高さＨ_ＯＩＬを高くすることができ、ドレインバルブ４３からのオイルの排出をスムースに行うことが可能となる。

次に、図１１（ｂ）に示すように、比較例に係るオイル溜容器９４１に対しては、Ｚ方向下側の容器底部にドレインバルブ９４３が設けられている。これにより、比較例に係るオイル溜容器９４１は、ドレインバルブ９４３の外径Ｄ_９４３による制限により、容器の深さＨ_９４１が浅くならざるを得ない。

これより、比較例に係るオイル溜容器９４１では、ドレインバルブ９４３が設けられた容器底部から貯留されるオイルの液面Ｌ_ＯＩＬまでの高さＨ_ＯＩＬも浅くなってしまう。よって、比較例に係るオイル溜容器９４１では、ドレインバルブ９４３からのオイルの排出が、実施形態に係るオイル溜容器４１に比べてスムースではなくなる。

７．効果
本実施形態に係るエンジン１のオイルセパレータ部（オイルセパレータ構造）５では、オイル溜容器４１の壁面部が、ヘッドカバー３内に突出する凸形状に形成され、ドレインバルブ４３がオイル溜容器４１における底壁面ではなく、外側壁面部４１ｂの底側部分に設けられている。これにより、オイル溜容器４１の容器深さＨ_４１を深くすることができ、貯留できるオイルの量を多くすることができるとともに、ドレインバルブ４３が開状態となった際に、分離・回収したオイルをスムースに排出させることができる。

従って、本実施形態に係るエンジン１のオイルセパレータ部５では、ブローバイガスの処理能力を高めることができ、エンジン１の大型化を抑制することができる。

また、本実施形態に係るエンジン１のオイルセパレータ部５では、オイル溜容器４１の内側壁面部４１ａがカムシャフト６の回転軌跡に沿うようにオイル溜容器４１の内側壁面部４１ａを円弧形状としているので、エンジン１の大型化を回避しながら、オイル溜容器４１の容量を大きくとることができる。よって、ヘッドカバー３内でカムシャフト６の回転により飛散したオイルの影響を受けることなく、ドレインバルブ４３が開状態となるまでの期間、分離・回収したオイルをオイル溜容器４１に貯留しておくことができ、ブローバイガスへのオイルの再巻き込みなどを抑制することができ、分離・回収したオイルの排出の際に、スムースにオイルが排出され、オイル溜容器４１内にオイルが残留し難い。

また、本実施形態に係るエンジン１のオイルセパレータ部５では、仕切板４が開口されてなる部分（オイル溜容器４１の上部）を蓋部材４４によって塞いでいるので、一旦、オイル溜容器４１内に回収されたオイルがブローバイガスの通路に飛散するのを抑制することができる。即ち、エンジン１の振動などにより、オイル溜容器４１内におけるオイルの液面Ｌ_ＯＩＬは波打つ場合があるが、このような場合にも蓋部材４４によりオイルの逆流が抑制される。よって、本実施形態では、さらに優れたオイル分離回収が可能となる。

また、本実施形態に係るエンジン１のオイルセパレータ部５では、オイル溜容器４１の内側壁面部４１ａを、凹凸形状としているので、オイルの貯留容量を確保しながら、ドレインバルブ４３に対するオイルの液面変動も抑制することができる。

また、本実施形態に係るエンジン１のオイルセパレータ部５では、オイル溜容器４１の内側壁面部４１ａにおける凹凸形状が、カムシャフト６のシャフト部６ａ及びカム部６ｂのそれぞれに沿うように設けられているので、カムシャフト６との干渉を回避しながら、容量の大きなオイル溜容器４１を設けることが可能となる。

また、本実施形態に係るエンジン１のオイルセパレータ部５では、ブローバイガスの通路を絞り壁部４６によって２室に仕切り、絞り壁部４６に連通孔４６ａを設けている。このため、上流側から流れてきたブローバイガスは、連通孔４６ａを通過する際に、流速が上昇し、捕集部材であるフリース部材４７に衝突した際のオイル分離が促進される。そして、フリース部材４７に捕集されたオイルは、ブローバイガスに再巻き込みされ難く、さらに優れたオイル分離回収が可能となる。

また、本実施形態に係るエンジン１のオイルセパレータ部５では、２室間におけるブローバイガスの通路が、連通孔４６ａを除き塞がれているので、当該絞り壁部４６でのブローバイガスの漏れを無くすることができる。よって、ブローバイガスを確実に連通孔４６ａを通すことができ、ミスト径の小さなオイルミストも確実に捕集できる。

また、本実施形態に係るエンジン１のオイルセパレータ部５では、仕切版４が開口されてなる部分、即ち、オイル溜容器４１を設けてなる部分を、ブローバイガスの流れ方向下流側の部屋に配置している。これは、エンジン１の駆動中において、下流側の部屋がクランクケースに対して負圧となる場合があるためである。即ち、オイル溜容器４１にドレインバルブ４３を設けているので、下流側の部屋がクランクケースに対して負圧になった期間においても、オイルミストを含むブローバイガスがオイル溜容器４１を介してエンジン１の吸気系に逆流するのを抑制することができる。

また、本実施形態に係るエンジン１のオイルセパレータ部５では、フリース部材４７を不織布を用い構成することとしているので、製造コストの上昇を抑えながら、確実にオイルミストの捕集を行うことができる。即ち、特殊な材料ではなく、不織布という一般的な材料を用いフリース部材４７を構成しているので、製造コストの上昇を抑えることができる。

［変形例］
上記でも言及したが、オイル溜容器における内側壁面部については、円弧形状に限らず、階段形状とすることも可能である。

また、上記実施形態では、蓋部材４４を平板状の部材としたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、回収孔に向けて傾斜した面を有する、すり鉢状の形状を有する部材としてもよい。

上記実施形態では、シリンダヘッド２において、吸気側と排気側とのそれぞれにカムシャフト６，７が設けられてなるエンジン１を採用したが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、１本のカムシャフトを有する、所謂、シングルカムタイプのエンジンに上記構成を採用することも可能である。

上記実施形態では、オイルセパレータ部５において、分離壁部４５を含むラビリンス構造でのオイル捕集部と、フリース部材４７を含む慣性衝突構造でのオイル捕集部と、を設けることとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、上流側室及び下流側室の両方に慣性衝突構造でのオイル捕集部を設けることとしてもよいし、逆に、上流側室及び下流側室の両方にラビリンス構造でのオイル捕集部を設けることとしてもよい。

上記実施形態では、エンジン１として多気筒エンジンを採用することとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。単気筒エンジンを採用することもできる。この場合においても、上記同様のオイルセパレータ構造を採用することにより、同様の効果を得ることができる。

上記実施形態では、カムシャフト６として、シャフト部６ａ及びカム部６ｂがともに中空構造のカムシャフトを採用したが、本発明は、これに限定を受けるものではない。中実構造のカムシャフトを採用することもできる。

上記実施形態では、オイル溜容器４１の内側壁面部４１ａを、カムシャフト６のシャフト部６ａ及びカム部６ｂに合わせて凹凸形状で構成されることとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。凹凸のない内側壁面部とすることもできる。

上記実施形態では、オイル溜容器４１の上方を開口し、当該開口された部分を蓋部材４４で塞ぐこととしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、平板板体の本体部に回収孔をあけ、その下方に有底筒状のオイル溜容器を接合することとしてもよい。これにより、蓋部材を設けなくても、オイル溜容器内のオイルがブローバイガスの通路に飛散するのを抑制することができる。

１ エンジン
２ シリンダヘッド
３ ヘッドカバー
４ 仕切板
５ オイルセパレータ部（オイルセパレータ機構）
６ カムシャフト
６ａ シャフト部
６ｂ カム部
４０ 本体部
４１ オイル溜容器
４１ａ 内側壁面部
４１ｂ 外側壁面部
４２ 回収孔
４３ ドレインバルブ
４４ 蓋部材
４６ 絞り壁部
４７ フリース部材（捕集部材）

Claims (9)

1. エンジンのシリンダヘッド内に設けられ、ブローバイガス中に含まれるオイルミストを液化してオイルを分離・回収するエンジンのオイルセパレータ構造において、
   椀状のヘッドカバーと、
   前記ヘッドカバーにおける開口部の一部を塞ぐように設けられ、前記ヘッドカバーとの間に前記ブローバイガスの通路を構成する仕切板と、
   を備え、
   前記仕切板は、一部が開口され、
   前記仕切板が開口されてなる部分には、前記ヘッドカバーとは反対側に、分離・液化された前記オイルを貯留するオイル溜容器が設けられてなり、
   前記オイル溜容器の壁面部は、前記ヘッドカバー内に突出する凸形状に形成されており、
   前記オイル溜容器には、当該オイル溜容器の深さ方向に沿う側壁面部の底側部分に、ドレインバルブが設けられている、
   エンジンのオイルセパレータ構造。
2. 請求項１記載のエンジンのオイルセパレータ構造であって、
   前記シリンダヘッドに配置されたカムシャフトの軸芯方向からの正面視において、前記オイル溜容器の壁面部の一部は、間隔をあけて前記カムシャフトの回転軌跡に沿う部分が、円弧形状に形成されている、
   エンジンのオイルセパレータ構造。
3. 請求項２記載のエンジンのオイルセパレータ構造であって、
   前記仕切板が開口されてなる部分は、蓋部材により塞がれており、
   前記蓋部材には、前記ブローバイガスの通路と前記オイル溜容器の内部空間とを連通する孔部が開設されている、
   エンジンのオイルセパレータ構造。
4. 請求項２又は請求項３記載のエンジンのオイルセパレータ構造であって、
   前記オイル溜容器は、前記カムシャフトの延伸方向に向けて延設されており、
   前記オイル溜容器の壁面部の一部は、前記カムシャフトの径方向に凹入する部分と突出する部分とが、前記カムシャフトの延伸方向に連続する凹凸形状に構成されている、
   エンジンのオイルセパレータ構造。
5. 請求項４記載のエンジンのオイルセパレータ構造であって、
   前記カムシャフトは、小径のシャフト部と大径のカム部とが、前記カムシャフトの延伸方向に設けられてなり、
   前記オイル溜容器の壁面部の一部における前記凹凸形状は、前記カムシャフトの前記シャフト部及び前記カム部のそれぞれに沿うよう設けられている、
   エンジンのオイルセパレータ構造。
6. 請求項１から請求項５の何れか記載のエンジンのオイルセパレータ構造であって、
   前記ブローバイガスの通路は、前記ヘッドカバー及び前記仕切板の少なくとも一方に設けられた壁部により、当該ブローバイガスの流れ方向の上流側と下流側とで２室に仕切られており、
   前記２室を仕切る前記壁部には、少なくとも上流側の部屋の流路断面積に比べて流路が絞られてなる連通孔が設けられており、
   下流側の部屋には、前記連通孔の出口に対して間隙をあけて対向する捕集部材が設けられている、
   エンジンのオイルセパレータ構造。
7. 請求項６記載のエンジンのオイルセパレータ構造であって、
   前記２室の間の前記ブローバイガスの通路は、前記壁部に設けられた前記連通孔を除き、塞がれている、
   エンジンのオイルセパレータ構造。
8. 請求項６又は請求項７記載のエンジンのオイルセパレータ構造であって、
   前記仕切板が開口されてなる部分は、前記下流側の部屋に配置されている、
   エンジンのオイルセパレータ構造。
9. 請求項６から請求項８の何れか記載のエンジンのオイルセパレータ構造であって、
   前記捕集部材は、不織布を含み構成されている、
   エンジンのオイルセパレータ構造。

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