JP4732325B2 - エンジンのブリーザ装置 - Google Patents

Description

本発明は、エアクリーナケースを備えたエンジンのブリーザ装置に関し、主として車輌用エンジンに適したブリーザ装置に関する。

エンジンのクランクケース内には、運転中、シリンダ内周面とピストンとの隙間から漏出するガス、いわゆるブローバイガスが混入する。ブローバイガス中には、未燃混合気が多く含まれるため、ブローバイガスをエアクリーナ等の吸気側に吸引させ、再燃焼させる構造、すなわちブリーザ装置を設けている。また、ブローバイガス中にはミスト状のオイル成分等の液体が含まれており、これらを分離するためにクランクケース内にブリーザ室を形成した構造が一般的である。

ブリーザ装置に気液分離機能を発揮させるためには、エンジン出力等に応じた一定の容積を有するブリーザ室を確保する必要があるが、上記のようにクランクケース内にブリーザ室を形成する構造では、クランクケース内のスペース的な制限により、所望の容積を有するブリーザ室を形成することが困難な場合が多く、一方、ブリーザ室の容積を大きくしようとすれば、クランクケース自体を大形化せざるを得なくなる。

上記のような従来エンジンに対し、ブリーザタンクをクランクケース外部に別途設けたブリーザ装置も開発されている（特許文献１等）。
特開２００４−６０５３１号公報

クランクケース外部にブリーザタンクを設ける構造では、一定容積のブリーザ室を確保しつつ、クランクケースをコンパクト化することはできるが、ブリーザタンクという新たな部品を備えなければならないので、クランクケース周りに新たな配置スペースを確保する必要が生じると共に、部品点数及び部品コストが増加する。特に、小形車輌用のエンジンでは、クランクケースケース及びクランクケース周りの装備品のコンパクト化は、重要な開発課題となっている。

本発明は、新たな部品を追加することなく、しかも、新たにブリーザ室用のスペースを設けることなく、ブリーザ室の容積を大きく確保できるエンジンのブリーザ装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するため、本願請求項１記載の発明は、吸気用のエアクリーナケースを備えたエンジンのブリーザ装置において、前記エアクリーナケースは、該エアクリーナケースの底壁から上方に突出する筒状のエレメント支持壁を一体に備え、該エレメント支持壁の上端面に筒状のフィルターエレメントを載置しており、前記エレメント支持壁及び前記フィルターエレメントで囲まれたクリーンサイド空間部内の前記底壁に、該底壁から立ち上がるブリーザ形成壁を一体に形成し、前記ブリーザ形成壁は、前壁部分、左右側壁部分及び後壁部分を有し、これらの壁部分とフレームアレスタにより、ブリーザ室を構成し、該ブリーザ室が、ブリーザ管を介してクランクケース内に連通していることを特徴としている。

上記構成によると、既存のエアクリーナケース内の空間を、ブリーザ室用のスペースとして利用しているので、新たなブリーザ室形成用のスペースを確保する必要はなく、クランクケース自体のコンパクト化及びクランクケース周りの備品配置のコンパクト化を達成しつつ、容積の大きなブリーザ室を形成することができる。
また、ブリーザ室をエアクリーナケース内のクリーンサイド空間部に配置していることにより、外部から水や埃等がブリーザ室を介してクランクケース内に侵入する恐れはなく、また、ブリーザ室から排出される気液分離後の気体成分を、速やかに吸気の一部として吸引させることができる。
さらに、フレームアレスタをブリーザ室形成部材の一部として利用することにより、ブリーザ室形成用の部材をさらに節約できると共に、フレームアレスタを気液分離壁の一部としても利用できる。

請求項２記載の発明は、請求項１記載のエンジンのブリーザ装置において、前記クランクケース内に、前記エアクリーナケース内の前記ブリーザ室とは別のブリーザ室を形成し、前記クランクケース内の前記ブリーザ室の出口に、前記ブリーザ管を接続している。

上記構成のように、クランクケース内とエアクリーナケース内とに、２段構えにブリーザ室を備えていると、クランクケースケース及びクランクケース周りのコンパクト化を維持しつつ、ブリーザ室全体の容積を拡大し、気液分離性能をさらに向上させることができる。

図１〜図５は本発明による車輌用の２気筒Ｖ型エンジンであり、主として不整地用四輪走行車に搭載されるエンジンを示しており、これらの図面に基づいて本発明の一実施の形態を説明する。

（エンジンの全体構成）
図１はＶ型２気筒エンジンの右側面図、図２はクランクケースを左右幅（クランク軸の軸方向幅）の略中央部で切断した右側部分の左側面図である。図１において、クランクケース３の前部の上端部には、前傾姿勢の第１の気筒１と後傾姿勢の第２の気筒２とが、側方から見てＶ字状に設けられており、第１の気筒１のシリンダヘッド１ａの後上面と、第２の気筒２のシリンダヘッド２ａの前上面に、それぞれ吸気口部８，９が設けられ、各吸気口部８，９には第１、第２のスロットル装置１１，１２の吸気出口部がそれぞれ接続されている。各スロットル装置１１，１２の上端部に設けられた吸気入口部は、両スロットル装置１１，１２の上方に配置されたエアクリーナ１０の第１、第２のクリーナ出口１３，１４にそれぞれ接続されている。

エアクリーナ１０の外郭は、カップ状のエアクリーナケース３０とケース蓋３１とから構成され、エアクリーナケース３０の底壁に、前記第１，第２のクリーナ出口１３，１４が形成され、エアクリーナケース３０の前壁に空気取入口３２が形成されている。なお、クランクケース３の右側面にはＶベルト式無段変速機１６が配置され、該Ｖベルト式無段変速機１６により、クランクケース３内のクランク軸７とクランクケース３の後部に配置されたギヤ式副変速機の変速入力軸（図示せず）とを動力伝達可能に連結している。

図２において、クランクケース３は左右２分割構造となっており、クランクケース３内は、クランク軸７が収納される前部のクランク室１８と後部のギヤ式副変速機室１９とに仕切り壁２０により仕切られており、クランクケース３の上壁の下面に、クランクケース３と一体に第１のブリーザ室２１が形成されている。

（クランクケース３内の第１のブリーザ室２１の構造）
前記第１のブリーザ室２１は、側面視で、第２気筒２の最下端部の近傍に形成されると共に、前記仕切り壁２０の上端部近傍からギヤ式副変速機室１９の上壁の前端部に亘っている。また、第１のブリーザ室２１は、左右のクランクケース部材と共に左右２分割構造となっており、左右のクランクケース部材を結合することにより、両クランクケース部材の合わせ面において、第１のブリーザ室２１として形成されている。

第１のブリーザ室２１は、該第１のブリーザ室２１の下端部に横向きのブリーザ入口２４を有し、第１のブリーザ室２１の上端部に横向きのブリーザ出口２５を有し、ブリーザ入口２４とブリーザ出口２５との間には、つづら折れ状の迷路を形成するように、複数の気液分離壁２８が形成されている。上記ブリーザ出口２５は、クランクケース３の上壁から後上方に突出する出口ボス部２６内に連通し、該出口ボス部２６にはブリーザ管２７の下端部が接続されている。

該ブリーザ管２７は、エアクリーナ１０に向かって前上方へ延び、エアクリーナケース３０内に形成された第２のブリーザ室２２の入口ボス部２２ａに接続されている。

（エアクリーナ１０内及び第２のブリーザ室２２の構造）
図３はエアクリーナ１０の縦断左側面図、図４はエアクリーナケース３０の斜視図、図５はエアクリーナケース３０の平面図である。図５において、エアクリーナケース３０の底壁には、該底壁から上方に突出する筒状のエレメント支持壁３５がエアクリーナケース３０と一体に形成されており、エレメント支持壁３５の上端面にはエレメント支持面３５ａが形成されている。エレメント支持壁３５の内周面には、周方向に間隔をおいて、エレメントホルダー支持用の複数のリブ３７が形成され、エレメント支持壁３５内の中央部には、上蓋固定用の取付ボス部３８が形成されている。なお、エレメント支持壁３５の平面形状は、前後方向に長い長円形状を基準形状とし、右前端部及び左後端部が、曲率半径の小さいアールとなるように形成されている。

エレメント支持壁３５の外周側の空間部は、浄化前の空気が流通するダーティサイド空間部Ｓ１の一部を構成し、エレメント支持壁３５の内周側の空間部は、浄化後の空気が流通するクリーンサイド空間部Ｓ２の一部を構成しており、該クリーンサイド空間部Ｓ２内の底壁に、前記第１，第２のクリーナ出口１３，１４が形成されると共に、前記第２のブリーザ室２２が形成されている。該第２のブリーザ室２２は、エレメント支持壁３５内の空間部の左後端部に位置すると共に、平面視で、前後方向に長い概ね矩形状のブリーザ室形成壁４０により囲まれている。なお、ブリーザ室形成壁４０の左側壁は、フィルターエレメント支持壁３５の内周面に沿って円弧状に形成されている。

図３において、前記エレメント支持壁３５の後半部は、後方に行くにしたがい上下方向の長さが短くなっており、側面視で、概ね直角三角形状となっている。前記エレメント支持壁３５のエレメント支持面３５ａには、エレメント支持面３５ａに対応する平面形状を有する筒状のフィルターエレメント４３が載置されており、該フィルターエレメント４３は、筒状のエレメントホルダー４４の外周面に嵌合している。該エレメントホルダー４４は、多数の空気流通窓孔を有する枠状に形成されると共に、上端面に上蓋４５がねじ４６により固着されている。該上蓋４５の中央部には下方に突出する被取付ボス部４５ａが形成され、該被取付ボス部４５ａの下端部は、前記エアクリーナケース３０の取付ボス部３８の上端部に、ボルト４７により固定されている。このように、上蓋４５を取付ボス部３８に固定することにより、上蓋４５の外周端部に下面によって、フィルターエレメント４３の上端面を下方に押さえ付け、フィルターエレメント４３の上下端面を密封している。

前記エレメント支持壁３５の内周面に形成された複数のリブ３７の上端面及び取付ボス部３８の蓋取付面３８ａには、エレメント支持壁３５内の空間部の上面を覆うフレームアレスタ５０が載置され、一方、エレメントホルダー４４の下端面には、前記各リブ３７に対応する位置に、下方に突出する脚部４４ｂがエレメントホルダー４４と一体に形成されており、各脚部４４ｂと各リブ３７との間、並びに取付ボス部３８の蓋取付面３８ａと上蓋４５の被取付ボス部４５ａの下端面との間で、フレームアレスタ５０を上下から挟持している。

エアクリーナ１０のダーティサイド空間部Ｓ１は、前記エレメント支持壁３５の外周側の空間部から、フィルターエレメント４３の外周側の空間部及び上蓋４５の上方空間部に亘っており、クリーンサイド空間部Ｓ２は、エレメント支持壁３５の内周側の空間部からフィルターエレメント４３の内周側の空間部に亘っている。

図４において、第２のブリーザ室２２のブリーザ室形成壁４０は、エアクリーナケース３０の底壁から一体に立ち上がっており、ブリーザ室形成壁４０の左右側壁部分及び後壁部分には、気体成分排出用の凹部（切欠き）５１がそれぞれ形成されている。フレームアレスタ５０は、全面に多数の小孔が形成された金属板、いわゆるパンチングメタルでできている。

第２のブリーザ室２２の上面は、前記フレームアレスタ５０の一部により覆われ、前記ブリーザ入口２２ａは、ブリーザ室２２に対して前上方に向いて開口しており、これにより、該ブリーザ入口２２ａから第２のブリーザ室２２に流入するオイル成分を含むブローバイガスは、ブリーザ室形成壁４０の前壁部分４０ａとフレームアレスタ５０とに衝突するようになっている。

（エアクリーナケース３０内の吸気の流れ）
図３において、クリーナ入口３２からエアクリーナケース３０のダーティサイド空間部Ｓ１に取り入れられた空気は、まず、エレメント支持壁３５の前端部に衝突することにより、空気中の水や泥等が分離し、落下する。

（２）上記衝突後、フィルターエレメント４３の外周面からフィルターエレメント４３を通過し、それにより浄化された空気がクリーンサイド空間部Ｓ２に入る。その後、フレームアレスタ５０を通過し、第１，第２のクリーナ出口１３，１４から、それぞれ図１の第１，第２のスロットル装置１１，１２に供給される。

（クランクケース内のブローバイガスの流れ）
（１）図２において、エンジン運転中、各気筒１，２のシリンダ内面とピストンとの隙間から、クランク室１８内にガスが漏出し、このブローバイガスはクランクケース３のクランク室１８内からギヤ式副変速機室１９内に亘って蓄積し、また、各気筒１，２内のピストンの往復運動により、クランクケース３内の圧力は、絶えず変動している。

（２）クランクケース３内に蓄積するブローバイガスは、クランクケース３内の圧力上昇により、ブリーザ入口２４から第１のブリーザ室２１に流入し、第１のブリーザ室２１内で各気液分離壁２８に衝突することにより、気液分離される。気液分離後のオイル成分は、第１のブリーザ室２１の下端に接続されたリターンパイプ２４ａから、クランクケース３の底部に貯留されているオイル（油面Ｌ）内に戻され、一方、気液分離後の気体成分は、ブリーザ出口２５及び出口ボス部２６を通ってブリーザ管２７に排出される。なお、気体成分としてブリーザ管２７に排出されてはいるが、気体成分中には、まだオイル成分が残存している場合がある。

（３）オイル成分が残存するブリーザ管２７内の気体成分（ブローバイガス）は、ブリーザ入口２２ａから第２のブリーザ室２２内に前上方に向けて排出され、ブリーザ室形成壁４０の前壁部分４０ａ及びフレームアレスタ５０に衝突することにより、残存のオイル成分が気体成分から分離される。分離されたオイル成分は、ブリーザ管２７を介して第１のブリーザ室２１に戻され、一方、分離後の気体成分は、ブリーザ室形成壁４０の凹部５１及びフレームアレスタ５０の小孔を介してエアクリーナケース３０のクリーンサイド空間部Ｓ２に排出され、吸気に混入される。

（実施の形態の効果）
（１）本実施の形態によると、クランクケース３内に第１のブリーザ室２１を形成し、既存のエアクリーナケース３０内の空間を利用して第２ブリーザ室２２を形成し、両ブリーザ室２１，２２により、２段構えで、クランクケース３内のブローバイガスのオイル成分を分離するので、クランクケース３をコンパクトに保つと同時に、クランクケース周りに新たなブリーザ室配置用スペースを設けることなく、ブリーザ室全体の容積を大きく確保でき、ブリーザ機能及び気液分離機能を向上させることができる。

（２）既存のエアクリーナケース３０と一体にブリーザ室形成壁４０を形成しているので、部品点数を節約でき、コストを低減することができる。

（３）エアクリーナケース３０内に形成される第２のブリーザ室２２の外郭の一部を構成する部材として、既存のフレームアレスタ５０を利用しているので、部品点数の節約になると共に、第２のブリーザ室２２の組立を、エアクリーナ１０の組立と同時に、簡単に行うことができる。

（４）エアクリーナケース３０のクリーンサイド空間部Ｓ１内に、第２のブリーザ室２２を形成しているので、クリーナ入口３２から空気と共に吸い込まれる水分や埃が、第２のブリーザ室２２に侵入するおそれがなく、これにより、第２のブリーザ室２２を介して水や埃がクランクケース３内に侵入するおそれもない。

［その他の実施の形態］
（１）前記実施の形態では、図４のように、第２のブリーザ室２２の上方を覆うフレームアレスタ５０は、全面に小孔が形成されているが、第２のブリーザ室２２に対応する部分のみを、小孔を有しない形状とすることもできる。

（２）フレームアレスタ５０として、図４のようなパンチングメタルの代わりに、金属製の網状体を利用することも可能である。

（３）前記第１の実施の形態では、クランクケース３内とエアクリーナケース１０内との２箇所に、ブリーザ室２１，２２を形成しているが、エアクリーナケース３０内のみにブリーザ室を形成する構造とすることもできる。すなわち、クランクケース３内に第１のブリーザ室を省略することもできる。

（４）本発明は、前記実施の形態の構造に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した内容を逸脱しない範囲で考えられる各種の変形例が含まれる。

本発明によるブリーザ装置を備えるエンジンは、Ｖ型２気筒エンジンには限定されず、並列型の複数気筒エンジン又は単気筒エンジンにも適用可能である。また、不整地用四輪走行車のエンジンだけではなく、不整地用の自動二輪もしくは三輪車、その他車輌に搭載されるエンジンにも適用可能である。さらに、車輌用以外に用いられるエンジンにも適用可能である。

本発明によるブリーザ装置を備えたＶ型２気筒エンジンの右側面図である。 図１のＶ型２気筒エンジンの縦断左側面図である。 図１のエンジンのエアクリーナの縦断左側面図である。 図１のエアクリーナのエアクリーナケースの斜視図である。 図４のエアクリーナケースの平面図である。

符号の説明

１、２ 第１，第２気筒
３ クランクケース
１０ エアクリーナ
２１ 第１のブリーザ室（クランクケース内のブリーザ室）
２２ 第２のブリーザ室（エアクリーナケース内のブリーザ室）
２７ ブリーザ管
３０ エアクリーナケース
４０ ブリーザ室形成壁
４０ａ ブリーザ室形成壁の前壁部分
４３ フィルターエレメント
５０ フレームアレスタ
Ｓ１ ダーティサイド空間部
Ｓ２ クリーンサイド空間部

Claims (2)

1. 吸気用のエアクリーナケースを備えたエンジンのブリーザ装置において、
   前記エアクリーナケースは、該エアクリーナケースの底壁から上方に突出する筒状のエレメント支持壁を一体に備え、該エレメント支持壁の上端面に筒状のフィルターエレメントを載置しており、
   前記エレメント支持壁及び前記フィルターエレメントで囲まれたクリーンサイド空間部内の前記底壁に、該底壁から立ち上がるブリーザ形成壁を一体に形成し、
   前記ブリーザ形成壁は、前壁部分、左右側壁部分及び後壁部分を有し、これらの壁部分とフレームアレスタにより、ブリーザ室を構成し、
   該ブリーザ室が、ブリーザ管を介してクランクケース内に連通していることを特徴とするエンジンのブリーザ装置。
2. 請求項１記載のエンジンのブリーザ装置において、
   前記クランクケース内に、前記エアクリーナケース内の前記ブリーザ室とは別のブリーザ室を形成し、前記クランクケース内の前記ブリーザ室の出口に、前記ブリーザ管を接続して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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