JP4048297B2 - 内燃機関のクランクケース内で使用される遠心式オイルセパレータ - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の前文による、内燃機関のクランクケース内の遠心力を利用したオイルセパレータに関する。

この種の遠心力を利用したオイルセパレータが、特許文献１に記載されている。このオイルセパレータを用いて、内燃機関のクランクケース内の油と空気の混合物内の油粒子を分離し、これらを油溜めに戻すことができる。本明細書においては、遠心オイルセパレータは、回転させることによりその遠心力で混合物から油粒子を分離し、これらを取り除くという原理を利用する。オイルセパレータは、この中に位置しており、かつ油粒子がこの上に蓄積し得るじゃま板が配置された分離空間を有する遠心分離ハウジングを備える。収集された油は放射状に除去され、清浄された空気は遠心軸内の流出通路を介して軸方向に取り除かれる。

基本的に、この種のオイルセパレータにおいて重要なことは、設置が容易であること、そして遠心軸上に座面を固定できることである。既知のオイルセパレータの場合には、遠心分離ハウジングには、通常フランジが取り付けられており、内燃機関によって駆動される軸にネジ留めされている。しかし、この場合には、比較的高い設置費用が必要である。

独国特許出願公開第１９６０７９１９Ａ１号明細書

本発明は、遠心オイルセパレータの設置を容易なものに改善するという課題に基づくものである。その上、オイルセパレータの良好な回転可能性及び長い使用寿命が保証される。

この課題は、請求項１の特徴を有する本発明に従って解決される。従属請求項には、好ましい発展形態が記載されている。

本発明による遠心オイルセパレータは、プラスチック製であり、かつ遠心軸にはめ込まれるメタルブッシュが統合された遠心分離ハウジングを備える。遠心分離ハウジング及びメタルブッシュは、軸にはめ込まれ、かつ軸に接続される組立て式ユニットを形成する。メタルブッシュは、高い保持力を伝達することができるので、遠心軸にしっかりと固定することが可能である。プラスチックの遠心分離ハウジングは、重量の軽いことが特色であり、この結果、特に、オイルセパレータが回転している間、ハウジングの壁内の遠心力も低くなる。

設置をより容易にするために、メタルブッシュは、少しの遊びで遠心軸にはめ込まれ得る。即ち、動作中に遊びによって生じる力が、容易にメタルブッシュによって吸収されるために、遠心分離ハウジングはこれらの力を受けることがなく、この結果、回転可能性が向上し、より長い使用寿命が保証される。

好ましい一発展形態においては、遠心軸は、内燃機関の回転軸、たとえば、カムシャフト、クランクシャフト、又はバランスシャフトに、回転可能に固着して接続された別個の構成部品として設計することもできる。この実施形態においては、遠心オイルセパレータは、別個の遠心軸と共に、予め組立てられた構造ユニットを形成することができ、この組立てられた状態で内燃機関内に挿入され、内燃機関に接続される。本明細書においては、オイルセパレータをチェーンホイールに接続し、遠心軸をチェーンホイール内の窪みに、特に圧入嵌めとしてこの窪みに挿入することが好ましいことが実証されている。したがって、基本的に、オイルセパレータと軸との間の追加接続手段が不要となる。

空気案内空間を、遠心分離ハウジングの壁側とチェーンホイールとの間で、特に耐圧気密に囲うことができ、前記空間により、油を分離した後の清浄空気を取り除くことができる。空気案内空間は、遠心軸内で軸方向に走る流路内へと放射状に清浄空気を逃がすことができる放射状の開口部を介して空気案内空間と連通する遠心軸を環状に取り囲むことが有利である。清浄空気は、軸方向の流路を介してオイルセパレータから除去され得る。

メタルブッシュと遠心分離ハウジングとの間を固着接続するために、メタルブッシュが紡ぎ車内に射出成形されることが好ましいであろう。

メタルブッシュが遠心軸から偶発的に分離することを防ぐようメタルブッシュを軸方向に固定するために、固定リングが軸に固定され得る。しかし、適宜、溝ナットをメタルブッシュにネジ留めすることも好適である。

さらなる利点及び好ましい実施形態を、さらなる請求項、図面の説明、及び図面から見出すことができる。

以下の図において、同一の構成部品には同じ参照符号が付されている。

図１に示されている遠心力を利用したオイルセパレータ１は、内燃機関のカムシャフト２に回転可能に固着して接続されており、カムシャフト２の端部側にフランジが取り付けられ、かつカムシャフト２に固着して結合されたチェーンホイール３の端部側に着座している。オイルセパレータ１は、プラスチック製の遠心分離ハウジング４と、遠心分離ハウジング４内に統合され、かつ遠心分離ハウジングのハブを形成するメタルブッシュ５とを具備する。さらに、オイルセパレータ１は、メタルブッシュ５がはめ込まれた遠心軸６を具備する。

メタルブッシュ５は、遠心軸６から偶発的に分離することを防止するよう、円周方向及び軸方向の両方に固定される。固定リング８は、軸方向に固定するために設けられており、このリングは、遠心軸６上の包囲溝内に挿入され、これにより、軸方向に飛び出すことを防止するようその部品として固定される。メタルブッシュ５は、遠心軸６とメタルブッシュ５との間で放射状に配置された予圧要素９を介して円周方向に加圧しながら保持される。

遠心軸６は、カムシャフト２から独立した、別個の構成部品として設計される。オイルセパレータ１とカムシャフト２との間を接続するために、遠心軸６は、チェーンホイール３内の軸方向の窪みに、特に圧力を加えて挿入されるが、適宜、追加又は代替固定手段を用いることもできる。

オイルセパレータ１は、チェーンホイール３からそれた方の側に、同様に遠心軸６上に着座するオイルセパレータカバー７を備える。オイルセパレータカバー７は、同様に、オイルセパレータ１の一部を形成し、メタルブッシュ５及び遠心軸６は、遠心分離ハウジング４と同様の方法で、組立て式ユニットを形成するよう適合され得る。

遠心分離ハウジング４内に分離空間１０が形成され、この分離空間は、メタルブッシュ５の周囲を環状に包囲し、この中で、矢印１１に従ってハウジング内へと放射状に流れ込む空気と油の混合物が、油及び空気の成分へと分離される。空気と油の混合物は、遠心分離ハウジング４の端部側とオイルセパレータカバー７との間に形成された放射状の流入通路１２を介して流れ込む。混合物は、軸方向の環状の開口部を介して、油の分離を助けるためのじゃま板１３が位置する分離空間１０へと流れ込む。分離された油は、矢印１４に従って、遠心分離ハウジング４の円周方向の壁内の流出開口部１５を通って放射状に取り除かれる。

清浄空気は、遠心分離ハウジング４の、チェーンホイール３に面する側壁内の軸方向の流出開口部１６を介して分離空間１０を出て、最初に、チェーンホイール３の端部側の窪みに位置する環状の空気案内空間１８へと流れ込み、遠心分離ハウジング４の壁側によって軸方向に、かつ遠心軸６によって放射状に内方に境界付けられる。空気案内空間１８は、特に耐圧気密に周囲から封止される。封止を助けるために、遠心分離ハウジング４とチェーンホイール３との間に封止リング１９が設けられる。

環状に遠心軸６を取り囲む空気案内空間１８は、遠心軸６の壁内の放射状の穴２０を介して、遠心軸の内部で軸方向に延在する流路２１と連通する。清浄空気は、空気案内空間１８から矢印方向１７に放射状の穴２０へと、また放射状の穴２０を通って放射状に内方に案内され、矢印方向２２に流路２１を介して、軸方向にオイルセパレータ１から取り除かれる。

図２のオイルセパレータ１の構造は、基本的に、前述の例示的実施形態の構造に対応するが、相違点として、メタルブッシュ５及び遠心分離ハウジング４を遠心軸６上で軸方向に固定するために、溝ナット２３が軸６にネジ留めされる。

カムシャフトに回転可能に固着して接続されたチェーンホイール上に遠心オイルセパレータが置かれた、内燃機関のクランクケース内の遠心力を利用したオイルセパレータの断面図を示す。 修正された実施形態における、図１に対応するオイルセパレータの図を示す。

符号の説明

１ オイルセパレータ
２ カムシャフト
３ チェーンホイール
４ 遠心分離ハウジング
５ メタルブッシュ
６ 遠心軸
７ オイルセパレータカバー
８ 固定リング
９ 予圧要素
１９ 封止リング
２３ 溝ナット

Claims (10)

1. 回転遠心軸（６）上に回転可能に固着して置かれた遠心分離ハウジング（４）を備えた、内燃機関のクランクケース内の遠心オイルセパレータであって、
   前記遠心分離ハウジング（４）が、プラスチック製であり、メタルブッシュ（５）が、前記遠心分離ハウジング（４）内に設けられ、前記遠心軸（６）にはめ込まれることを特徴とする遠心式オイルセパレータ。
2. 前記遠心軸（６）が、前記内燃機関の回転軸（２）に回転可能に固着して接続された別個の構成部品として設計されることを特徴とする請求項１に記載の遠心式オイルセパレータ。
3. 前記遠心分離ハウジング（４）が、前記軸（２）と共に回転するチェーンホイール（３）に軸方向に隣接することを特徴とする請求項２に記載の遠心式オイルセパレータ。
4. 清浄空気を取り除くための空気案内空間（１８）が、前記遠心分離ハウジング（４）の壁側と前記チェーンホイール（３）との間に形成されることを特徴とする請求項３に記載の遠心式オイルセパレータ。
5. 前記遠心軸（６）が、前記チェーンホイール（３）内の窪みに挿入されることを特徴とする請求項２あるいは３に記載の遠心式オイルセパレータ。
6. 前記遠心軸（６）が、清浄空気を取り除くための放射状の穴（２０）を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の遠心式オイルセパレータ。
7. 前記遠心軸（６）が、清浄空気を取り除くための軸方向のフローダクト（２１）を備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の遠心式オイルセパレータ。
8. 前記メタルブッシュ（５）が、前記遠心分離ハウジング（４）内に射出成形されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の遠心式オイルセパレータ。
9. 前記メタルブッシュ（５）を軸方向に固定するための固定リング（８）が、前記遠心軸（６）上に取り付けられることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の遠心式オイルセパレータ。
10. 前記軸方向に固定するための溝ナット（２３）が、前記遠心軸（６）にネジ留めされることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の遠心式オイルセパレータ。

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