JP5459095B2 - エンジンの上部構造 - Google Patents

Description

本発明は、オイル分離室を備えたエンジンの上部構造に関し、特にブローバイガスのガス導入部とカム軸との間の位置にガスケットのシール部間を連結する帯状連結部を設けたエンジンの上部構造に関する。

従来より、エンジンのクランク室にはエンジンの燃焼に伴い未燃炭化水素（ＨＣ）を含むブローバイガスが滞留するため、このブローバイガスをエンジンの吸気通路に戻して再燃焼させることが知られている。このとき、エンジンのクランク室のエンジンオイルがオイルミストとなりブローバイガス内に混入するため、ブローバイガスが通過する通路中にオイル分離装置を設けてブローバイガスに含まれるオイル成分を分離し、吸気負圧を利用してブローバイガスを吸気中に還流している。

一般に、オイル分離装置は、シリンダヘッド上部の動弁機構を覆うシリンダヘッドカバーの上部に一体的に形成され、シリンダヘッドカバーの天井壁部を壁部として利用したオイル分離室を備えている。オイル分離装置では、オイルの分離性能を高めるため、オイル分離室をシリンダヘッドカバーの気筒列方向に細長く形成してオイル分離室容積を確保し、オイル分離室内におけるブローバイガスの滞留時間の長期化を図っている。

特許文献１のオイル分離装置は、吸気カム軸と排気カム軸を気筒列方向に備えた火花点火式４気筒エンジンのシリンダヘッドと、このシリンダヘッドの上部を覆うシリンダヘッドカバーと、このシリンダヘッドカバーの排気カム軸の上部に気筒列方向に細長く延びたオイル分離室を有し、オイル分離室内は気筒列直交方向に延びる２つの仕切壁により３つの分離室に区分けされ、一端側の分離室に設けられたブローバイガスのガス導入部と、他端側の分離室に設けられ吸気通路に連通されたガス流通部と、仕切壁に設けられ隣接した分離室を連通する絞り通路とを備え、これら絞り通路は上流側の上位開口から下流側の下位開口に亙って気筒列直交方向に傾斜して設けられている。

特開２００９−４７１４１号公報

特許文献１のオイル分離装置では、オイル分離室の気筒列直交方向の全幅を有効に利用してブローバイガスの進行径路を長くでき、ブローバイガスのオイル分離室内の滞留時間を長期化することができ、ブローバイガス中に含まれるオイル成分の分離性能を高めている。しかし、吸気カム軸と排気カム軸の回動に起因した液滴等の飛散オイルがガス導入部からオイル分離室内へ直接的に持ち込まれ、オイル分離室におけるオイル分離性能を低下させる虞がある。

特許文献１のオイル分離装置は、ガス導入部が排気カム軸の上部位置に開口しているため、ガス導入部と排気カム軸との離隔距離が小さく、排気カムが跳ね上げた飛散オイルがガス導入部に侵入する虞がある。また、吸気カム軸は、排気カム軸に比べてガス導入部との離隔距離が大きく形成されるものの、ガス導入部の開口部が吸気カム軸に対向しているため、吸気カムから放射状に跳ね上げられたオイル液滴が直接的にオイル分離室内へ侵入する可能性がある。これにより、オイル分離室内に存在するオイル量が増加し、オイル分離室内ではブローバイガスに含まれるオイルミストの分離に加えて侵入した飛散オイルの除去を行う必要が生じ、結果的にオイル分離室による分離性能の低下を招く虞がある。

ボンネットライン等の車両デザイン上の要求からエンジン全高が制約を受ける場合には、シリンダヘッドカバーの上部に十分な空間の確保が困難であるため、シリンダヘッドカバー内部にオイル分離室を配置し、空間容積を確保することも可能である。しかし、シリンダヘッドカバー内部にオイル分離室を配置した場合、ガス導入部と吸気カム軸及び排気カム軸との離隔距離が接近し、オイル分離室内へ侵入する飛散オイルの増加が懸念される。

本発明の目的は、簡単な構成でオイル分離室内へ侵入する飛散オイルを低減できるエンジンの上部構造、オイル分離室のコンパクト化とオイル分離性能の確保を両立できるエンジンの上部構造等を提供することである。

請求項１のエンジンの上部構造は、複数の気筒を列状に設け気筒列方向に延びる吸気カム軸と排気カム軸を備えた火花点火式エンジンのシリンダヘッドと、このシリンダヘッドの上部を覆うシリンダヘッドカバーと、このシリンダヘッドカバーの前記一方のカム軸の上部に気筒列方向に細長く延びたオイル分離室を備えたエンジンの上部構造において、前記複数の気筒の点火ユニットを装着するための点火ユニットボス部の上部と前記シリンダヘッドカバーの裏面部をシールする複数の環状シール部と、前記シリンダヘッドの上部外縁とシリンダヘッドカバーの裏面部外縁をシールする外縁シール部を備えたガスケットを有し、前記オイル分離室に、所定の環状シール部とこの環状シール部に隣接した環状シール部又は前記外縁シール部との間に配設されたブローバイガスをオイル分離室内へ導入可能なガス導入部であって、オイル分離室の下端部から前記一方のカム軸に略平行且つこの一方のカム軸を迂回して下方へ延びると共に他方のカム軸側へ開口した断面略コ字状の遮蔽壁部を備えたガス導入部を設け、前記ガスケットが、前記遮蔽壁部と他方のカム軸との間で且つ前記遮蔽壁部に隣接した位置に、前記所定の環状シール部とこの環状シール部に隣接した環状シール部又は前記外縁シール部を連結する帯状連結部を有すると共に、前記遮蔽壁部の気筒列方向の幅が、前記隣接した環状シール部の離隔距離または環状シール部と外縁シール部との離隔距離よりも狭く形成されたことを特徴としている。

このエンジンの上部構造においては、前記オイル分離室に、所定の環状シール部とこの環状シール部に隣接した環状シール部又は前記外縁シール部との間に配設されたブローバイガスをオイル分離室内へ導入可能なガス導入部であって、オイル分離室の下端部から前記一方のカム軸に略平行且つこの一方のカム軸を迂回して下方へ延びると共に他方のカム軸側へ開口した断面略コ字状の遮蔽壁部を備えたガス導入部を設けているため、一方のカム軸とオイル分離室の離隔距離を小さくでき、オイル分離室の容積を確保できる。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記シリンダヘッドカバーの裏面部に、前記遮蔽壁部と少なくとも一部が重複するように気筒列直交方向に延びる第１リブ部が設けられたことを特徴としている。
請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記シリンダヘッドカバーの裏面部の気筒列直交方向の略中央且つ前記第１リブ部と直交する位置に気筒列方向に延びる補強リブ部が設けられたことを特徴としている。

請求項４の発明は、請求項１〜３の何れか１項の発明において、前記オイル分離室は、上部天井壁部と、この上部天井壁部の気筒列直交方向の両端部から下方に延びる１対の側壁部と、この１対の側壁部の下端を仕切る底壁部を有し、前記ガス導入部は、前記底壁部に一体的に形成されたことを特徴としている。

請求項１の発明によれば、ガスケットの所定の環状シール部とこの環状シール部に隣接した環状シール部又は外縁シール部を帯状連結部により連結するため、ガスケットの構成を簡単化でき、部品点数の低減、更には、ガスケットのシリンダヘッドカバーへの組付け作業性向上を図ることができる。また、ガス導入部と他方のカム軸との間で且つ前記遮蔽壁部に隣接した位置に帯状連結部を設けたため、部品点数を増すことなく、オイル分離室内へ侵入する他方のカム軸からの飛散オイルを低減でき、オイル分離性能を増すことができる。
しかも、一方のカム軸とオイル分離室の離隔距離を小さくすることにより、オイル分離室のシリンダヘッドカバーから上方へ突出する突出量を増すことなくオイル分離室の容積を確保できるため、オイル分離室をコンパクトにしつつ、ブローバイガスに含まれるオイル成分の分離性能を確保することができる。

請求項２の発明によれば、オイル分離室と他方のカム軸との間に遮蔽壁部と第１リブ部により方向変換径路を形成してブローバイガスや飛散オイルと接触する壁面面積を増加できるため、オイル分離室内へ侵入する他方のカム軸等からの飛散オイル等を低減でき、オイル分離性能を増すことができる。
請求項３の発明によれば、シリンダヘッドカバーの面剛性を高めつつ、ブローバイガスと接触する壁面面積を増加でき、オイル分離性能を増すことができる。

請求項４の発明によれば、オイル分離室の容積に影響を与えることなくガス導入部を形成でき、部品点数の低減とこれに伴うコスト低減を図ることができる。

本発明に係るエンジンカバーを取り外したエンジンの斜視図である。 エンジンの要部縦断面図である。 図２のIII−III線断面図である。 シリンダヘッドカバーを取り外したシリンダヘッド上部の平面図である。 シリンダヘッドカバー上部の平面図である。 シリンダヘッドカバー裏面部の平面図である。 図５のVII−VII線断面図である。 図５のVIII−VIII線断面図である。 図５のIX −IX 線断面図である。 図５のX−X線断面図である。 底壁部を取り外したオイルセパレータの下方から見た斜視図である。 底壁部の斜視図である。 底壁部の平面図である。 底壁部の側面図である。 ガスケットの平面図ある。 シリンダヘッドカバーと遮蔽壁部とガスケットを示す平面図である。 シリンダヘッドカバーと遮蔽壁部とガスケットを示す斜視図である。

以下、本発明を実施するための形態について実施例に基づいて説明する。
尚、以下の実施例において、車両の前後方向を前後方向とし、図における左右方向を左右方向として説明する。

以下、本発明の実施例１について図１〜図１７に基づいて説明する。
図１，図２に示すように、火花点火式直列４気筒エンジン１は、出力軸が車幅方向に延びるようエンジンルーム内に横置き搭載され、上側程車両後方に位置するようボンネット５に沿うように後傾状にスラント配置されている。エンジン１は、ピストン（図示略）やクランクシャフト（図示略）等を設けたシリンダブロック２と、このシリンダブロック２の下部に設置され内部にオイルを収容するオイルパン（図示略）と、シリンダブロック２の上部に設置され内部に吸排気カム軸４ａ，４ｂ等を収容するシリンダヘッド３と、このシリンダヘッド３の上部を覆う合成樹脂製（例えば、ＰＡ６６）のシリンダヘッドカバー２０等を備えている。

エンジン１には、前側側部に吸気装置６が装着されている。
吸気装置６には、エアクリーナ（図示略）から導入された吸入吸気量を調整可能なスロットルバルブ（図示略）を備えたスロットルボディ７と、スロットルボディ７の下流側に設置されたサージタンク８と、このサージタンク８の下流側に設置され各気筒の吸気ポート（図示略）へ吸気を導入する吸気マニホールド９等が設けられている。吸気装置６は、外部から吸入した外気をエアクリーナにて浄化してフレッシュエアを生成した後、このフレッシュエアをスロットルボディ７、サージタンク８、吸気マニホールド９を通過させて各気筒の燃焼室（図示略）に導入している。サージタンク８は、ＰＣＶバルブを備えた部分負荷用オイル分離室（図示略）を介してクランク室と接続されている。

図３，図４に示すように、シリンダヘッド３の上部には、点火ユニット１８（図１０参照）が挿入可能な開口部３ａと、開口部３ａの周囲に形成された点火ユニットボス部３ｂと、シリンダヘッド３の上部外縁に形成されたシリンダヘッド上部外縁部３ｃ等が形成されている。開口部３ａは、各気筒の燃焼室に対応して気筒列方向に４箇所設けられている。点火ユニットボス部３ｂは、夫々の開口部３ａの回りに平坦且つ環状に形成されている。シリンダヘッド上部外縁部３ｃは、シリンダヘッドカバー２０を固定する複数のボルト穴を備え、平坦状に形成されている。点火ユニットボス部３ｂとシリンダヘッド上部外縁部３ｃは、同一平面上に設けられ、同じ高さ位置になるよう形成されている。

次に、シリンダヘッドカバー２０について説明する。
図１〜図３，図５〜図１０に示すように、シリンダヘッドカバー２０は、シリンダヘッド３の上部を覆うようにガスケット１０を介してシリンダヘッド３の上部に装着されている。シリンダヘッドカバー２０は、車両前側に配置された吸気カム軸４ａに対応した気筒列方向に延びるカムカバーとしての第１膨出部２１と、車両後側に配置された排気カム軸４ｂに対応した気筒列方向に延びるカムカバーとしての第２膨出部２２と、第１膨出部２１と第２膨出部２２との間を連結する中央天井壁部２３等を備えている。

図１５に示すように、合成ゴム製のガスケット１０は、各気筒の点火ユニット１８を装着するための点火ユニットボス部３ｂの上部とシリンダヘッドカバー２０の裏面部をシールする４つの環状シール部１１と、シリンダヘッド上部外縁部３ｃとシリンダヘッドカバー２０の裏面部外縁をシールする略ロ字状の外縁シール部１２と、各環状シール部１１を略直線状に連結すると共に外縁シール部１２と一体的に連結する帯状連結部１３を備えている。

図１，図２，図８〜図１０に示すように、第１膨出部２１は、気筒列直交方向の基本断面形状が略コ字状に形成され、吸気カム軸４ａの上部に配置された第１天井壁部２４と、第１天井壁部２４の前端部から下方に延びる第１前部側壁部２５と、第１天井壁部２４の後端部から下方に延びる第１後部側壁部２６と、シリンダヘッド３へオイルを注入可能な開口を備えたオイル注入部２７と、オイルレベルゲージ（図示略）を装着可能なゲージ装着部２８等を備えている。

オイル注入部２７は、第１膨出部２１の気筒列方向略中央部分、所謂第２気筒と第３気筒との間の位置且つ第１膨出部２１の前方位置に形成されている。オイル注入部２７は、第１天井壁部２４から上方へ突出した筒状部を備え、フィラーキャツプが上端開口を閉塞するよう螺合されている。オイル注入部２７の周囲には、オイル注入部２７の気筒列直交方向中央側を囲むように上方へ突出した略Ｕ字状の堰部２７ａが設けられている。これにより、オイル漏れが生じても、オイルが点火ユニット１８側へ流れることを防止できる。
ゲージ装着部２８は、オイル注入部２７に隣接する位置に配置されている。ゲージ装着部２８は、第１天井壁部２４から上方へ突出した筒状部等を備え、オイルレベルゲージが上端開口を閉塞するよう装着される。

第２膨出部２２は、気筒列直交方向の基本断面形状が略コ字状に形成され、排気カム軸４ｂの上部に配置されたオイル分離装置を形成するオイルセパレータ４０（オイル分離室）と、オイルセパレータ４０に連結され前方に延びる第２前部天井壁部２９と、オイルセパレータ４０に連結され後方に延びる第２後部天井壁部３０と、第２前部天井壁部２９の前端部から下方に延びる第２前部側壁部３１と、第２後部天井壁部３０の後端部から下方に延びる第２後部側壁部３２等を備えている。

図５，図１０に示すように、中央天井壁部２３は、第１天井壁部２４、第２前部天井壁部２９及び第２後部天井壁部３０等よりも下方位置に形成され、第１後部側壁部２６と第２前部天井壁部２９とに連結されている。中央天井壁部２３には、各気筒の燃焼室に応じて気筒列方向に４つの点火ユニットホール３３が設けられ、夫々の点火ユニットホール３３に点火ユニット１８が装着される。点火ユニット１８は、ボルト１９によりシリンダヘッドカバー２０に固定される。点火ユニットホール３３の近傍位置に対応した第２前部天井壁部２９の高さ位置は、それ以外の第２前部天井壁部２９の高さ位置よりも低く形成され、第２前部天井壁部２９と第２前部側壁部３１は、協働してボルト１９が螺合可能な部分円形状のボルト取付部３４を形成している。

図２，図６〜図１１，図１６，図１７に示すように、シリンダヘッドカバー２０の裏面部には、環状シール部１１を装着可能な環状溝部３５と、外縁シール部１２を装着可能な外縁溝部３６と、気筒列直交方向に延びる複数の第１リブ部３７と、シリンダヘッドカバー２０の気筒列直交方向の略中央部分において第１リブ部３７と直交する位置に気筒列方向に延びる複数の補強リブ部３８が形成されている。

図６に示すように、第１リブ部３７は、前側補強リブ部３８の後面からオイルセパレータ４０の前端部に亙って１又は２列の縦リブが下方に延びるように形成されている。最も右側に位置する環状溝部３５とシリンダヘッドカバー２０の右側外縁部との間には１列の第１リブ部３７が設けられ、各環状溝部３５の間には所定間隔離隔するように各２列の第１リブ部３７が設けられている。

第１膨出部２１の裏面部には、第１リブ部３７に連続するように前側補強リブ部３８から複数の第２リブ部３９が形成されている。第１膨出部２１の気筒列方向略中央部分には、オイル注入部２７の後部から前側補強リブ部３８の前部に亙って第１リブ部３７に連続する２列の縦リブとその間に位置する縦リブの計３列の第２リブ部３９が形成されている。

補強リブ部３８は、中央天井壁部２３の裏面部に形成され、最も左側に位置する環状溝部３５からシリンダヘッドカバー２０の右側外縁部に亙って前後２列の横リブが下方に延びるように形成されている。右端の環状溝部３５と隣り合う環状溝部３５との間に位置する後側補強リブ部３８は、それ以外の後側補強リブ部３８よりも前側位置に配置されている。以上のように、第１，第２リブ部３７，３９と補強リブ部３８を中央天井壁部２３の裏面部に設けたため、中央天井壁部２３の剛性を増すことができ、中央天井壁部２３の振動騒音を抑制することができる。

オイルセパレータ４０は、気筒列方向に細長く形成されブローバイガスに含まれるオイル成分を分離可能な所定容積のオイル分離空間を備えている。このオイルセパレータ４０は、気筒列直交方向の幅が第２膨出部２２の第２前部天井壁部２９の前端部から第２後部天井壁部３０の後端部までの幅、所謂第２膨出部２２の天井壁部の幅より小さく形成され且つ第２膨出部２２の天井壁部の一部を形成する上部天井壁部４１と、上部天井壁部４１の気筒列直交方向の前端部から下方に延びる前部側壁部４２と、上部天井壁部４１の気筒列直交方向の後端部から下方に延びる後部側壁部４３と、これら側壁部４２，４３の下端に連結されオイルセパレータ４０の下端を仕切る底壁部４４等から構成されている。上部天井壁部４１は、第２前部天井壁部２９及び第２後部天井壁部３０と協働して第２膨出部２２の天井壁部の一部を形成している。

図１，図５に示すように、上部天井壁部４１の右側端部上面には、オイルセパレータ４０内部のオイル分離空間（第３分離室）と吸気装置６とを連通可能な連通開口部４５が形成されている。この連通開口部４５とスロットルバルブ上流側吸気通路とがブローバイガス供給通路（図示略）により連通され、オイル成分が分離されたブローバイガスが吸気通路に還流される。

図８〜図１１に示すように、上部天井壁部４１の下面には、オイル分離空間の気筒列直交方向の前後端部を形成した前部側壁部４２と後部側壁部４３の間において導入したブローバイガスをオイルセパレータ４０へ導入可能な導入通路を形成する内壁部４６と、上部天井壁部４１の気筒列方向の左右端部から下方に延びる側壁部４７，４８と、オイルセパレータ４０を３つの分離室に仕切るための上部仕切壁４９，５０と、ブローバイガスに含まれるオイル成分を付着させて分離させるための複数の補助壁部５１等を一体的に備えている。

図１１に示すように、前部側壁部４２は、オイルセパレータ４０の前側外壁を形成すると共にシリンダヘッドカバー２０の気筒列方向右側端部から左側方向へ延びるように形成され、平面視にてボルト取付部３４の外周形状の一部に沿うように後側に湾曲した略波形状に構成されている。図８，図９に示すように、前部側壁部４２は、基本的に第２前部天井壁部２９の後端部と上下方向中段位置の連結部で連結されている。

図１０に示すように、ボルト取付部３４に対向した前部側壁部４２の一部分は、前記中段位置よりも下方位置の連結部で第２前部天井壁部２９の後端部と連結されている。それ故、前部側壁部４２と第２前部天井壁部２９との連結部の高さ位置は、気筒列方向において上下方向に異なるように形成されている。図１１に示すように、前部側壁部４２の下端部には溶接ビード４２ａが設けられ、前部側壁部４２は底壁部４４の上面と押圧工具等を用いて振動溶着により接合される。

図８〜図１１に示すように、後部側壁部４３は、オイルセパレータ４０の後側外壁を形成すると共にシリンダヘッドカバー２０の気筒列方向右側端部から左側方向へ延びるように形成され、基本的に第２後部天井壁部３０の前端部と上下方向中段位置の連結部で連結されている。前述のように、前部側壁部４２は第２前部天井壁部２９の後端部と上下方向中段位置で連結され、後部側壁部４３は第２後部天井壁部３０の前端部と上下方向中段位置で連結されているため、オイルセパレータ４０の重心位置と第２前部天井壁部２９及び第２後部天井壁部３０との離隔距離を小さくすることができる。しかも、第２前部天井壁部２９及び第２後部天井壁部３０よりも下方へ延びる前部側壁部４２及び後部側壁部４３の長さを短くすることができる。

図１１に示すように、後部側壁部４３の下端部には溶接ビード４３ａが設けられ、後部側壁部４３は底壁部４４の上面と振動溶着により接合される。図８乃至図１０に示すように、後部側壁部４３の後面と第２後部側壁部３２の前面との間には、第２後部天井壁部３０の下面から下方に延びる複数の補強リブ３２ａ，３２ｂが設けられている。図１０に示すように、気筒列方向にて点火ユニットホール３３に対応する位置の補強リブ３２ｂは、それ以外の補強リブ３２ａに比べて下方側程気筒列直交方向の幅が小さくなるようテーパ状に形成されている。これにより、第２後部天井壁部３０の支持剛性を気筒列方向に異なせることができ、第２後部天井壁部３０の膜振動を抑制している。

内壁部４６は、平面視にて前部側壁部４２の後面と所定間隔離隔して気筒列方向右側から左側方向へ延びるように形成され、前部側壁部４２と同様に、一部分が後側に湾曲した略波形状に構成されている。内壁部４６の気筒列方向右側端部は、前部側壁部４２の後面に接合されている。内壁部４６の気筒列方向左側端部は、側壁部４７の左側壁面と所定距離離隔して配置されている。内壁部４６の下端部には溶接ビード４６ａが設けられ、底壁部４４の上面と振動溶着により接合される。

図１１に示すように、側壁部４７は、オイルセパレータ４０の気筒列方向左側外壁を形成すると共に前部側壁部４２から後部側壁部４３に亙って気筒列直交方向へ延びるように形成されている。側壁部４７の下端部には、溶接ビード４７ａが設けられ、底壁部４４の上面と振動溶着により接合される。側壁部４７には、溶接ビード４７ａを挟み込むように複数の凹部４７ｂが設けられている。それ故、溶融した溶接ビード４７ａをオイル分離室へ流出させることなく凹部４７ｂ内に収容することができる。

側壁部４８は、オイルセパレータ４０の気筒列方向右側外壁を形成すると共に前部側壁部４２から後部側壁部４３に亙って気筒列直交方向へ延びるように形成されている。側壁部４８の下端部には、溶接ビード４８ａが設けられ、底壁部４４の上面と振動溶着により接合される。尚、前部側壁部４２、後部側壁部４３、内壁部４６，側壁部４７及び側壁部４８の下端部は、何れも同じ高さ位置となるよう形成されている。

左側（側壁部４７側）位置の上部仕切壁４９は、内壁部４６から後部側壁部４３の間に亙って設けられ、平面視にて略クランク形状に形成されている。上部仕切壁４９には、内壁部４６と後部側壁部４３との中間位置に気筒列方向に延びる高さ寸法の短い仕切部分４９ａを有し、仕切部分４９ａの右側端部から内壁部４６の下端部側に亙り傾斜状に仕切る傾斜仕切部分４９ｂと、仕切部分４９ａの左側端部から後部側壁部４３の下端部側に亙り傾斜状に仕切る傾斜仕切部分４９ｃが形成されている。
上部仕切壁４９の下端部には溶接ビード４９ｄが設けられ、傾斜仕切部分４９ｂ，４９ｃに相当する部分には、溶接ビード４９ｄを挟み込むように複数の凹部４９ｅが設けられている。

右側（側壁部４８側）位置の上部仕切壁５０は、上部仕切壁４９と同様に、内壁部４６から後部側壁部４３の間に亙って設けられ、平面視にて略クランク形状に形成されている。上部仕切壁５０には、内壁部４６と後部側壁部４３との中間位置に気筒列方向に延びる高さ寸法の長い仕切部分５０ａを有し、仕切部分５０ａの右側端部から内壁部４６の下端部側に亙り傾斜状に仕切る傾斜仕切部分５０ｂと、仕切部分５０ａの左側端部から後部側壁部４３の下端部側に亙り傾斜状に仕切る傾斜仕切部分５０ｃが形成されている。上部仕切壁５０の下端部には溶接ビード５０ｄが設けられ、傾斜仕切部分５０ｂ，５０ｃに相当する部分には、溶接ビード５０ｄを挟み込むように複数の凹部５０ｅが設けられている。

図１２〜図１４に示すように、底壁部４４は、板状のプレート部５２と、オイル分離空間を３つの分離室に仕切るための下部仕切壁５３，５４と、オイルセパレータ４０にブローバイガスを導入可能なガス導入部５５と、ブローバイガスに含まれるオイル成分を付着させて分離させるための複数の補助壁部５６等を一体的に備えている。補助壁部５６は、第２分離室中央部分と第３分離室中央部分とに、夫々、プレート部５２の上面から上方へ突出するように形成されている。

プレート部５２は、前部側壁部４２、後部側壁部４３、内壁部４６，側壁部４７及び側壁部４８の下端部と当接可能な外形形状を有している。プレート部５２の周縁部には、前部側壁部４２、後部側壁部４３、内壁部４６との各接合部分の前後位置においてプレート部５２の上面から上部へレール状に突出した３組のダム部５２ａ，５２ｂ，５２ｃが夫々設けられている。それ故、振動溶着の際、溶融した溶接ビード４２ａ，４３ａ，４６ａによるオイル分離空間内への流動が発生しても、ダム部５２ａ，５２ｂ，５２ｃによりダム外への流出を規制することができる。

ダム部５２ａからダム部５２ｂが分岐する分岐位置の近傍には内壁部４６に対向してガス導入部５５が形成されている。ガス導入部５５から導入されたブローバイガスは、上部天井壁部４１と前部側壁部４２と内壁部４６とプレート部５２により形成された導入通路を通りオイル分離空間の左側位置の第１分離室に導かれる。図１３に示すように、導入通路の底面部５２ｄは、第１分離室から離隔する程上下方向に低い位置、所謂下り傾斜状に形成されている。

図１２〜図１４に示すように、左側の下部仕切壁５３は、プレート部５２から上方に突出され、平面視にて略クランク形状に形成されている。下部仕切壁５３には、内壁部４６と後部側壁部４３との中間位置に気筒列方向に延びる高さ寸法の長い仕切部分５３ａを有し、仕切部分５３ａの右側端部から内壁部４６側へ下り傾斜状に仕切る傾斜仕切部分５３ｂと、仕切部分５３ａの左側端部から後部側壁部４３側へ下り傾斜状に仕切る傾斜仕切部分５３ｃが形成されている。

下部仕切壁５３は、上部仕切壁４９と振動溶着により接合されて第１分離室と第１分離室に隣接した第２分離室とを仕切る仕切壁を形成している。振動溶着の際、溶融した上部仕切壁４９の溶接ビード４９ｄは複数の凹部４９ｅに収容されるため、溶接ビード４９ｄが分離室内へ流出することを防止できる。

下部仕切壁５３には、第１分離室と隣接した第２分離室とを連通する筒状の絞り通路５３ｄが形成されている。絞り通路５３ｄは、傾斜仕切部分５３ｂと傾斜仕切部分５３ｃとの間の位置に気筒列直交方向に延びるように形成され、第１分離室側開口は上部位置に開口し、第２分離室側開口は上部位置よりも低い下部位置に開口している。絞り通路５３ｄの第２分離室側開口は、プレート部５２に凹入形成された凹入部５２ｅに面している。

右側の下部仕切壁５４は、プレート部５２から上方に突出され、平面視にて略クランク形状に形成されている。下部仕切壁５４には、内壁部４６と後部側壁部４３との中間位置に気筒列方向に延びる高さ寸法の長い仕切部分５４ａを有し、仕切部分５４ａの右側端部から内壁部４６側へ下り傾斜状に仕切る傾斜仕切部分５４ｂと、仕切部分５４ａの左側端部から後部側壁部４３側へ下り傾斜状に仕切る傾斜仕切部分５４ｃが形成されている。

下部仕切壁５４は、上部仕切壁５０と振動溶着により接合されて第２分離室と第２分離室に隣接した第３分離室とを仕切る仕切壁を形成している。振動溶着の際、溶融した上部仕切壁５０の溶接ビード５０ｄは複数の凹部５０ｅに収容されるため、溶接ビード５０ｄが分離室内へ流出することを防止できる。

下部仕切壁５４には、下部仕切壁５３と同様に、第２分離室と隣接した第３分離室とを連通する筒状の絞り通路５４ｄが形成されている。絞り通路５４ｄは、傾斜仕切部分５４ｂと傾斜仕切部分５４ｃとの間の位置に気筒列直交方向に延びるように形成され、第２分離室側開口は上部位置に開口し、第３分離室側開口は上部位置よりも低い下部位置に開口している。絞り通路５４ｄの第３分離室側開口は、プレート部５２に凹入形成された凹入部５２ｆに面している。

図２，図３，図６，図１２〜図１４，図１６，図１７に示すように、ガス導入部５５は、最も右側に位置する環状溝部３５（環状シール部１１）とこの環状溝部３５に隣接した環状溝部３５（環状シール部１１）との間に配設され、プレート部５２の前端部から排気カム軸４ｂに略平行且つこの排気カム軸４ｂを迂回して下方へ延びると共に吸気カム軸４ａ側へ開口した断面略コ字状の遮蔽壁部５７を備えている。

図２，図９に示すように、遮蔽壁部５７の下端部は、第１リブ部３７及び補強リブ３８の下端部と略同じ高さ位置に形成され、中央天井壁部２３の後端部分近傍まで延設されている。図１６，図１７に示すように、遮蔽壁部５７の気筒列方向の幅は、隣接した環状シール部１１，１１の離隔距離よりも狭く形成され、２列の第１リブ部３７の離隔距離よりも広く形成されている。遮蔽壁部５７の気筒列直交方向に延びる左右側部分は、第１リブ部３７と少なくとも一部が重複するように配置されている。これにより、ブローバイガスは、第１リブ部３７と遮蔽壁部５７の気筒列直交方向に延びる左右側部分との間の間隙を通ってオイルセパレータ４０内へ導入されるため、方向変換径路を形成することができ、ブローバイガスや飛散オイルと接触する壁面面積を増加できる。

図２，図１６，図１７に示すように、隣接した環状シール部１１，１１を連結した帯状連結部１３が第１リブ部３７及び後側補強リブ３８の下端部近傍に配置され、遮蔽壁部５７の開口と吸気カム軸４ａとの間に位置している。これにより、遮蔽壁部５７の開口と吸気カム軸４ａとの間を遮断することができ、吸気カム軸４ａの回動に起因した飛散オイルのセパレータ４０内への侵入を抑制できる。

尚、ガス導入部５５は、最も右側に位置する環状溝部３５（環状シール部１１）とこの環状溝部３５に隣接した外縁溝部３６（外縁シール部１２）との間に配設しても良い。この場合、前述と同様に、遮蔽壁部５７の気筒列直交方向に延びる左右側部分を第１リブ部３７と少なくとも一部が重複するように配置し、環状シール部１１と外縁シール部１２を連結した帯状連結部１３が遮蔽壁部５７の開口と吸気カム軸４ａとの間を遮断するように構成する。

次にブローバイガスの還流動作について説明する。
エンジン１の負荷が高負荷である全負荷状態又は略全負荷状態では、スロットルバルブ下流に負圧が発生しないため、前述した部分負荷用オイル分離手段のＰＣＶバルブは閉鎖している。このとき、吸気流速が速いためスロットルバルブの上流部分に低負圧が発生するか、またはクランク室内のブローバイガスの増加により圧力上昇が生じることにより、連通開口部４５とスロットルバルブ上流側吸気通路とに圧力差が生じる。これにより、クランク室内のブローバイガスが、排気系動弁室を経由してガス導入部５５からオイルセパレータ４０のオイル分離空間に導入される。

導入されたブローバイガスは、上部天井壁部４１と前部側壁部４２と内壁部４６とプレート部５２により形成された導入通路を通り第１分離室に導かれる。第１分離室では、補助壁部５１や上部仕切壁４９と下部仕切壁５３による仕切壁にブローバイガスが衝突し、ブローバイガスに含まれるオイル成分が付着、分離される。

第１分離室のブローバイガスは、絞り通路５３ｄを通過して、第２分離室へ移動する。この絞り通路５３ｄでは通路断面が絞られているため、ブローバイガスの流速が増し、オイル成分の液化が促進される。第２分離室では、補助壁部５１，５６や上部仕切壁５０と下部仕切壁５４による仕切壁にブローバイガスが衝突し、ブローバイガスに含まれるオイル成分が付着、分離される。ブローバイガスから分離されたオイル成分は凹入部５２ｅに貯留される。

第２分離室のブローバイガスは、絞り通路５４ｄを通過して、第３分離室へ移動する。この絞り通路５４ｄでは絞り通路５３ｄと同様に、通路断面が絞られているため、ブローバイガスの流速が増し、オイル成分の液化が促進される。
第３分離室では、補助壁部５１，５６にブローバイガスが衝突し、ブローバイガスに含まれるオイル成分が付着、分離される。ブローバイガスから分離されたオイル成分は凹入部５２ｆに貯留される。第３分離室にてオイル成分が分離されたブローバイガスは、スロットルバルブ上流の吸気通路に還流される。

エンジン１の負荷が低負荷である部分負荷状態では、吸気負圧の増大によりＰＣＶバルブが開放され、クランク室にこの大きな負圧が発生するため、この低負圧がガス導入部５５からオイルセパレータ４０のオイル分離空間に作用する。これにより、凹入部５２ｆに貯留されたオイル成分は絞り通路５４ｄを通り第２分離室へ移動し、凹入部５２ｅに貯留される。更に、凹入部５２ｅに貯留されたオイル成分は絞り通路５３ｄを通り第１分離室へ移動する。第１分離室内へ移動したオイル成分は、下り傾斜状の底面部５２ｄに誘導されて排気系動弁室を経由し、クランク室へ戻される。
尚、エンジン１が部分負荷状態のとき、ＰＣＶバルブは開放動作し、部分負荷用オイル分離手段を介してブローバイガスはスロットルバルブの下流部分に還流されている。

次に、実施例１に係るエンジンの上部構造の作用・効果について説明する。
本エンジンの上部構造は、４つの気筒を列状に設け気筒列方向に延びる吸気カム軸４ａと排気カム軸４ｂを備えた火花点火式エンジン１のシリンダヘッド３と、このシリンダヘッド３の上部を覆うシリンダヘッドカバー２０と、このシリンダヘッドカバー２０の排気カム軸４ｂの上部に気筒列方向に細長く延びたオイルセパレータ４０を備えたエンジン１の上部構造において、前記複数の気筒の点火ユニット１８を装着するための点火ユニットボス部３ｂの上部と前記シリンダヘッドカバー２０の裏面部をシールする複数の環状シール部１１と、前記シリンダヘッド３の上部外縁部３ｃとシリンダヘッドカバーの裏面部外縁をシールする外縁シール部１２を備えたガスケット１０を有し、前記オイルセパレータ４０に、所定の環状シール部１１とこの環状シール部１１に隣接した環状シール部１１又は前記外縁シール部１２との間に配設されたブローバイガスをオイルセパレータ４０内へ導入可能なガス導入部５５であって、オイルセパレータ４０の底壁部４４から排気カム軸４ｂに略平行且つこの排気カム軸４ｂを迂回して下方へ延びると共に吸気カム軸４ａ側へ開口した断面略コ字状の遮蔽壁部５７を備えたガス導入部５５を設け、前記遮蔽壁部５７と吸気カム軸４ａとの間で且つ前記遮蔽壁部５７に隣接した位置に、前記所定の環状シール部１１とこの環状シール部１１に隣接した環状シール部１１又は前記外縁シール部１２を連結する帯状連結部１３を有すると共に、前記遮蔽壁部５７の気筒列方向の幅が、隣接した環状シール部１１の離隔距離または環状シール部１１と外縁シール部１２との離隔距離よりも狭く形成されたことを特徴としている。

本エンジンの上部構造によれば、ガスケット１０の所定の環状シール部１１とこの環状シール部１１に隣接した環状シール部１１又は外縁シール部１２を帯状連結部１３により連結するため、ガスケット１０の構成を簡単化でき、部品点数の低減、更には、ガスケット１０のシリンダヘッドカバー２０への組付け作業性向上を図ることができる。また、ガス導入部５５と吸気カム軸４ａとの間で且つ遮蔽壁部５７に隣接した位置に帯状連結部１３を設けたため、部品点数を増すことなく、オイルセパレータ４０内へ侵入する吸気カム軸４ａからの飛散オイルを低減でき、オイル分離性能を増すことができる。しかも、排気カム軸４ｂとオイルセパレータ４０の離隔距離を小さくすることにより、オイルセパレータ４０のシリンダヘッドカバー２０から上方へ突出する突出量を増すことなくオイルセパレータ４０の容積を確保できるため、オイルセパレータ４０をコンパクト化しつつ、ブローバイガスに含まれるオイル成分の分離性能を確保することができる。

シリンダヘッドカバー２０の裏面部に、遮蔽壁部５７と少なくとも一部が重複するように気筒列直交方向に延びる第１リブ部３７が設けられているため、オイルセパレータ４０と吸気カム軸４ａとの間に遮蔽壁部５７と第１リブ部３７により方向変換径路を形成しブローバイガスや飛散オイルと接触する壁面面積を増加でき、オイルセパレータ４０内へ侵入する吸気カム軸４ａ等からの飛散オイル等を低減でき、オイル分離性能を増すことができる。

シリンダヘッドカバー２０の裏面部の気筒列直交方向の略中央且つ第１リブ部３７と直交する位置に気筒列方向に延びる補強リブ部３８が設けられているため、シリンダヘッドカバー２０の面剛性を高めつつ、ブローバイガスと接触する壁面面積を増加でき、オイル分離性能を増すことができる。

オイルセパレータ４０は、上部天井壁部４１と、この上部天井壁部４１の気筒列直交方向の両端部から下方に延びる１対の側壁部４２，４３と、この１対の側壁部４２，４３の下端を仕切る底壁部４４を有し、ガス導入部５５は、底壁部４４に一体的に形成されたため、オイルセパレータ４０の容積に影響を与えることなくガス導入部５５を形成でき、部品点数の低減とこれに伴うコスト低減を図ることができる。

次に、前記実施例を部分的に変更した変形例について説明する。
１〕前記実施例においては、オイルセパレータの一部がシリンダヘッドカバー内部に収容された例を説明したが、オイルセパレータの底壁部をシリンダヘッドカバーの天井壁部と共用することも可能であり、また、オイルセパレータの全部をシリンダヘッドカバー内部に収容することもできる。

２〕前記実施例においては、４つの環状シール部と外縁シール部とを全て帯状連結部により連結し一体化形成したガスケットの例を説明したが、少なくともシール部同士を連結する帯状連結部が存在すればよく、４つの環状シール部のみを帯状連結部により連結し、外縁シール部と分離して２分割形成することもできる。また、３分割以上に分割したガスケットを用いることも可能である。

３〕前記実施例においては、第１リブについて、最も右側に位置する環状溝部とシリンダヘッドカバーの右側外縁部との間には１列の第１リブ部を設け、各環状溝部の間には所定間隔離隔するように各２列の第１リブ部を設けた例を説明したが、一様に２列の第１リブ部を設けても良く、３列以上の第１リブ部を設けることも可能である。また、補強リブについて、１列のみでも良く、３列以上の補強リブ部を設けることも可能である。

４〕その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく、前記実施例に種々の変更を付加した形態で実施可能であり、本発明はそのような変更形態も包含するものである。

本発明は、オイルセパレータを備えたエンジンの上部構造において、ブローバイガスのガス導入部とカム軸との間の位置にシール部間を連結する帯状連結部を設けることにより、簡単な構成でオイルセパレータ内へ侵入する飛散オイルを低減でき、オイルセパレータのコンパクト化とオイル分離性能の確保を両立することができる。

１ エンジン
３ シリンダヘッド
３ｂ 点火ユニットボス部
３ｃ シリンダヘッド上部外縁部
４ａ 吸気カム軸
４ｂ 排気カム軸
１０ ガスケット
１１ 環状シール部
１２ 外縁シール部
１３ 帯状連結部
１８ 点火ユニット
２０ シリンダヘッドカバー
３７ 第１リブ部
３８ 補強リブ部
４０ オイルセパレータ
４１ 上部天井壁部
４２ 前部側壁部
４３ 後部側壁部
４４ 底壁部
５５ ガス導入部
５７ 遮蔽壁部

Claims (4)

1. 複数の気筒を列状に設け気筒列方向に延びる吸気カム軸と排気カム軸を備えた火花点火式エンジンのシリンダヘッドと、このシリンダヘッドの上部を覆うシリンダヘッドカバーと、このシリンダヘッドカバーの前記一方のカム軸の上部に気筒列方向に細長く延びたオイル分離室を備えたエンジンの上部構造において、
   前記複数の気筒の点火ユニットを装着するための点火ユニットボス部の上部と前記シリンダヘッドカバーの裏面部をシールする複数の環状シール部と、前記シリンダヘッドの上部外縁とシリンダヘッドカバーの裏面部外縁をシールする外縁シール部を備えたガスケットを有し、
   前記オイル分離室に、所定の環状シール部とこの環状シール部に隣接した環状シール部又は前記外縁シール部との間に配設されたブローバイガスをオイル分離室内へ導入可能なガス導入部であって、オイル分離室の下端部から前記一方のカム軸に略平行且つこの一方のカム軸を迂回して下方へ延びると共に他方のカム軸側へ開口した断面略コ字状の遮蔽壁部を備えたガス導入部を設け、
   前記ガスケットが、前記遮蔽壁部と他方のカム軸との間で且つ前記遮蔽壁部に隣接した位置に、前記所定の環状シール部とこの環状シール部に隣接した環状シール部又は前記外縁シール部を連結する帯状連結部を有すると共に、
   前記遮蔽壁部の気筒列方向の幅が、前記隣接した環状シール部の離隔距離または環状シール部と外縁シール部との離隔距離よりも狭く形成されたことを特徴とするエンジンの上部構造。
2. 前記シリンダヘッドカバーの裏面部に、前記遮蔽壁部と少なくとも一部が重複するように気筒列直交方向に延びる第１リブ部が設けられたことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの上部構造。
3. 前記シリンダヘッドカバーの裏面部の気筒列直交方向の略中央且つ前記第１リブ部と直交する位置に気筒列方向に延びる補強リブ部が設けられたことを特徴とする請求項２に記載のエンジンの上部構造。
4. 前記オイル分離室は、上部天井壁部と、この上部天井壁部の気筒列直交方向の両端部から下方に延びる１対の側壁部と、この１対の側壁部の下端を仕切る底壁部を有し、
   前記ガス導入部は、前記底壁部に一体的に形成されたことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のエンジンの上部構造。