JP6178717B2 - オイルセパレータ - Google Patents

Description

本発明はオイルセパレータに係り、特に、自動車エンジン等の内燃機関のエンジンクランクケース内に発生するブローバイガス中のオイルミストを捕集するオイルセパレータに関する。

欧州特許第１０３６２１６２号明細書

しかしながら、特許文献１に記載のオイルセパレータでは、ブローバイガスが通過する弾性舌片の外周部が円弧状となっていると共に、壁部も弾性舌片の外周に沿って円弧状に形成されている。このため、壁部をブローバイガスが通過するために必要な最小流路断面積を確保した上で、弾性舌片の外周に最も近い位置となるように設計しても、弾性舌片の外周を通過したブローバイガスが、円弧の周方向外側へ向かって放射状に拡散することで、壁部にぶつかるまでにブローバイガスの流速が低下する。この結果、オイルミストの捕集効率が低下する。

本発明は上記事実を考慮し、オイルミストの捕獲性能を向上することができるオイルセパレータを得ることを課題とする。

請求項１に記載の発明のオイルセパレータは、ブローバイガスを導入するガス導入口と、前記ブローバイガスを排出するガス排出口と、の間にガス流路が形成されたオイルセパレータ本体と、前記ガス流路に直交する方向に沿って前記オイルセパレータ本体に固定され、前記ガス流路を開閉すると共に、外周の一部に略直線状の直線部を有する略円形状の弁部を備えたフラップと、前記ガス流路における前記弁部の下流側に前記弁部の外周に沿って設けられ、前記直線部に沿った略直線状の直線部を有し、前記弁部の周縁部から流れ出すガス流を衝突させオイルを捕獲するための衝突壁と、を備え、前記フラップにおける前記直線部と対向する部位に、前記フラップを前記ガス流路に固定するための固定部が形成されている。

請求項１に記載の発明のオイルセパレータでは、オイルセパレータ本体のガス導入口から導入されたブローバイガスは、ガス導入口とガス排出口との間に形成されたガス流路内を流れる。また、ガス流は、ガス流路に直交する方向に沿って延設されたフラップの弁部を押し開けて流れ、フラップの弁部の下流側にフラップの弁部の外周に沿って設けられた衝突壁に当たり、オイルが捕獲される。この際、フラップの弁部は外周の一部に略直線状の直線部を有する略円形状となっており、この直線部に沿って衝突壁の一部が略直線状の直線部となっている。このため、フラップの弁部の外周における直線部を通過したブローバイガス流が対向する衝突壁の直線部に向かって、円弧部のガス流のように周方向へ拡散することなく流れるので、衝突壁にぶつかるまでにブローバイガスの流速が低下するのを抑制できる。この結果、流速の低下が抑制されたブローバイガスが衝突壁の略直線状の部位にぶつかることで、オイルミストの捕獲性能が向上する。

請求項２に記載の発明は請求項に記載のオイルセパレータにおいて、前記フラップにおける前記直線部と対向する部位に、前記フラップをガス流路に固定するための固定部が形成されている。

また、請求項１に記載の発明のオイルセパレータでは、ガス流によりフラップの弁部が押し開けられた場合に、フラップにおける固定部と対向する弁部の部位が他の部位に比べて最も大きく開口し、ガス流が他の部位に比べて多くなる。このように、フラップの固定部と対向する部位に、フラップの弁部の直線部があることで、オイルミストの捕獲効率がさらに向上する。

請求項２に記載の発明は請求項１に記載のオイルセパレータにおいて、前記固定部からは前記弁部に向かって、前記外周の方向に沿って間隔を開けて２本の連結部が突出しており、前記２本の連結部の間に対応する部位にも略直線状の衝突壁が形成されている。

請求項２に記載の発明のオイルセパレータでは、ガス流によりフラップの弁部が押し開けられた場合に、外周方向に沿って間隔を開けて固定部から弁部に向かって突出された２本の連結部の間からガス流が流れ出す。そして、ガス流が２本の連結部の間に対応する部位に形成された略直線状の衝突壁に衝突して、オイルミストが捕獲される。このため、オイルミストの捕獲性能がさらに向上する。

請求項３に記載の発明は請求項１又は２に記載のオイルセパレータにおいて、前記フラップの弁部は略垂直方向に沿って配置され、前記衝突壁の直線部は略水平方向に沿って配置されており、前記衝突壁の下方には捕獲した前記オイルを排出するための開口部が形成されている。

請求項３に記載の発明のオイルセパレータでは、ガス流は、略垂直方向に沿って配置されたフラップの弁部を押し開けて流れ、略水平方向に沿って配置された衝突壁の直線部に当たり、オイルが捕獲される。また、衝突壁にて捕獲されたオイルは、自重により落下して、衝突壁の下方に形成された開口部から排出される。このため、オイルの回収が容易になる。

請求項４に記載の発明は請求項１〜３の何れか１項に記載のオイルセパレータにおいて、前記オイルセパレータ本体の外周部に形成され、エンジンヘッドカバーの内部に固定される取付け部を有する。

請求項４に記載の発明のオイルセパレータでは、オイルセパレータ本体の外周部に形成された取付け部によって、オイルセパレータをエンジンヘッドカバーの内部に固定できる。このため、エンジンヘッドカバーの内部にオイルセパレータを容易に配置することができる。

請求項１に記載の本発明のオイルセパレータは、上記構成としたので、オイルミストの捕獲性能を向上することができる。

請求項２に記載の本発明のオイルセパレータは、上記構成としたので、オイルミストの捕獲性能をさらに向上することができる。

請求項３に記載の本発明のオイルセパレータは、上記構成としたので、オイルを容易に回収できる。

請求項４に記載の本発明のオイルセパレータは、上記構成としたので、エンジンヘッドカバーの内部にオイルセパレータを容易に配置することができる。

本発明の一実施形態に係るオイルセパレータの外観を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るオイルセパレータを示す分解斜視図である。 本発明の一実施形態に係るオイルセパレータを示す正面図である。 本発明の一実施形態に係るオイルセパレータを示す一部を図３の４−４線に沿った断面とした斜視図である。 本発明の一実施形態に係るオイルセパレータの作動状態を示す図３の５−５断面線に沿った断面図である。 本発明の他の実施形態に係るオイルセパレータを示す正面図である。

本発明の一実施形態に係るオイルセパレータについて図１〜図５に従って説明する。なお、図中矢印ＵＰは、オイルセパレータの上方となる垂直方向の上方向を示す。

図１に示すように、本実施形態のオイルセパレータ１０は、オイルセパレータ本体１２とフラップ１４とを備えている。

図２に示すように、フラップ１４は一例として薄い金属板で構成されており、弁部１６と、フラップ１４をガス流路に固定するための固定部１８とを備えている。また、弁部１６と固定部１８とが連結部２０によって連結されており、フラップ１４はガス流の圧力によって弾性変形し、弁部１６が図５に２点鎖線で示す閉位置と、実線で示す開位置とへ移動可能となっている。

図３に示すように、フラップ１４の弁部１６は、左右方向を長手方向とする略長形状の一例としての略長円形状となっており、左右の外周部が半円弧部１６Ａとなっている。また、上側外周部における半円弧部１６Ａの間となる部位が周方向となる左右方向に沿った直線状の直線部１６Ｂとなっており、この直線部１６Ｂの左右方向に沿った長さはＬ１となっている。一方、弁部１６における直線部１６Ｂと対向する外周部も左右方向に沿った直線状の直線部１６Ｃとなっており、直線部１６Ｃの左右の両端部近傍からは、下方へ向かって左右一対の連結部２０が突出形成されている。

図２に示すように、フラップ１４の固定部１８は、弁部１６の外周部における直線部１６Ｂと対向する部位に形成されている。また、フラップ１４の固定部１８は左右方向を長手方向とする長方形状となっており、固定部１８の上側外周部１８Ａに、左右一対の連結部２０の下端が連結されている。従って、左右一対の連結部２０の間には矩形の切欠２２が形成されている。また、固定部１８には円形の取付け孔２４が左右方向に所定の間隔を開けて一対形成されている。

図４に示すように、オイルセパレータ本体１２はフラップ１４が固定されるフラップ固定部２５と、ブローバイガス（図５の矢印Ｗ１）が流れるガス流路２８を形成する枠部２７と、を備えている。また、枠部２７の外周部にはエンジンヘッドカバー２９の内部にオイルセパレータ１０を固定するための取付け部としての係合部２７Ａが形成されている。

図５に示すように、オイルセパレータ本体１２のガス流路２８は、ブローバイガスを導入するガス導入口３０と、ブローバイガスを排出するガス排出口３２と、の間に直線状に形成されており、ガス流路２８の外周部が枠部２７となっている。また、オイルセパレータ本体１２のフラップ固定部２５は、オイルセパレータ本体１２における枠部２７の下方側に、ガス流路２８の下流側（図５の右方向）に向かって突出形成されている。

図２に示すように、フラップ固定部２５には、円形の取付け孔３９が左右方向に所定の間隔を開けて一対形成されている。そして、フラップ固定部２５にフラップ１４の固定部１８を当てた状態で、ビス３７等の固定部材を取付け孔２４と取付け孔３９とに通し、取付け孔３９に形成された雌螺子部に締結することで、オイルセパレータ本体１２にフラップ１４が固定されるようになっている。

図４に示すように、オイルセパレータ本体１２のガス流路２８におけるフラップ１４の下流側には衝突壁４０が下流方向（図５の右方向）へ突出形成されている。

図３に示すように、オイルセパレータ本体１２の衝突壁４０は、フラップ１４の弁部１６の外周に沿って設けられている。より具体的に説明すると、衝突壁４０は、左右方向を長手方向とする略長円状となっており、左右の外周部が半円弧部４０Ａとなっている。また、上側外周部における半円弧部４０Ａの間となる部位が、直線状の直線部４０Ｂとなっており、直線部４０Ｂの左右方向に沿った長さはＬ１となっている。衝突壁４０の直線部４０Ｂと対向する部位における左右方向中央部にも衝突壁４１が形成されている。この衝突壁４１は弁部１６の直線部１６Ｃに沿って左右方向へ直線状に延びており、フラップ１４の切欠２２を通過している。

従って、図５に示すように、ガス流（図５の矢印Ｗ１）は、ガス流路２８に直交する方向に沿って延設されたフラップ１４の弁部１６を図５に実線で示すように押し開けて流れる。その際、ガス流（図５の矢印Ｗ２〜４）は、フラップ１４の弁部１６の下流側に、フラップ１４の弁部１６の外周に沿って設けられた衝突壁４０と衝突壁４１とに当たり、オイルが捕獲されるようになっている。また、フラップ１４の弁部１６の外周における直線部１６Ｂを通過したブローバイガス（図６の矢印Ｗ２）は、対向する衝突壁４０の直線部４０Ｂに向かって、半円弧部４０Ａのガス流（図６の矢印Ｗ３）のように周方向へ拡散することなく流れるようになっている。

なお、本実施形態では、フラップ１４の弁部１６が、垂直方向に沿って配置されており、衝突壁４０の直線部４０Ｂと、衝突壁４１とが水平方向に沿って配置されている。

図３に示すように、オイルセパレータ本体１２における衝突壁４０、４１の下方には捕獲したオイルを排出するための開口部５０が形成されている。より具体的に説明すると、衝突壁４１の左右方向両端４１Ａと衝突壁４０の周方向端部４０Ｃとの間には捕獲したオイルをオイルセパレータ本体１２から排出するための左右一対の開口部５０が形成されており、衝突壁４０の周方向端部４０Ｃは下方へ向かって延設されている。また、これらの開口部５０をフラップ１４の連結部２０が通過している。

従って、図５に矢印Ｓ１で示すように、オイルセパレータ１０の衝突壁４０、４１の内周部に溜まったオイルが、開口部５０を通ってオイルセパレータ本体１２から排出され、矢印Ｓ２で示すように、ドレインバルブ５４を介して回収されるようになっている。

（作用・効果）
次に、本実施形態の作用を説明する。
本実施形態のオイルセパレータ１０では、図５に示すように、ガス導入口３０からオイルセパレータ本体１２の内部に導入されたブローバイガス（図５の矢印Ｗ１）が、ガス導入口３０とガス排出口３２との間に形成されたガス流路２８内を流れる。また、ガス流は、ガス流路２８に直交する方向に沿って延設されたフラップ１４の弁部１６を図５に実線で示すように押し開けて流れ、フラップ１４の弁部１６の下流側に、フラップ１４の弁部１６の外周に沿って設けられた衝突壁４０に当たり、水滴となったオイルが捕獲される。

この際、本実施形態では、フラップ１４の弁部１６が、外周の一部に直線状の直線部１６Ｂを有しており、この直線部１６Ｂに沿って衝突壁４０の直線部４０Ｂが設けられている。このため、フラップ１４の弁部１６の外周における直線部１６Ｂを通過したブローバイガス（図６の矢印Ｗ２）が、対向する衝突壁４０の直線部４０Ｂに向かって、半円弧部４０Ａのガス流（図６の矢印Ｗ３）のように周方向へ拡散することなく流れるので、衝突壁４０の直線部４０Ｂにぶつかるまでにブローバイガスの流速が低下するのを抑制できる。この結果、流速の低下が抑制されたブローバイガスが衝突壁４０の直線部４０Ｂにぶつかることで、オイルミストの捕獲性能が向上する。

なお、フラップ１４の弁部１６の面積を一定として、弁部１６の形状を外周が全て直線部となる矩形とした場合には、弁部１６を開放する際のガス流の圧力損失が増加する。このため、本実施形態のオイルセパレータ１０では、弁部１６を、直線部４０Ｂを有する略長円形状とすることで、ガス流の圧力損失を低くし、且つオイルミストの捕獲性能を向上できる。さらに、フラップ１４の弁部１６と、衝突壁４０、４１と距離を詰めてオイルミストの捕獲性能を向上させる構成ではないため、公差（機械加工で許せる最大寸法と最小寸法との差）を確保しつつ、ガス流の圧力損失を低くし、且つオイルミストの捕獲性能を向上できる。

また、本実施形態のオイルセパレータ１０では、フラップ１４の弁部１６は上側外周部に直線部１６Ｂを有しており、オイルセパレータ本体１２における枠部２７の衝突壁４０上側外周部に直線部４０Ｂが形成されている。このため、オイルセパレータ１０の上下方向の寸法を小さくできる。この結果、オイルセパレータ１０が配置されるエンジンヘッドカバー２９の上下方向の寸法を小さくできる。

また、本実施形態のオイルセパレータ１０では、フラップ１４の固定部１８が弁部１６の外周部における直線部１８Ｂと対向する部位に形成されている。このため、ガス流（図５の矢印Ｗ２）によりフラップ１４の弁部１６が押し開けられた場合に、固定部１８と対向する弁部１６の直線部１８Ｂが、外周部の他の部位に比べて最も大きく開口し、ガス流（図５の矢印Ｗ２）が、外周部の他の部位のガス流（図５の矢印Ｗ３、Ｗ４）に比べて多くなる。この結果、フラップ１４の固定部１８と対向する部位に弁部１６の直線部１６Ｂがあることで、オイルミストの捕獲効率がさらに向上する。

また、本実施形態のオイルセパレータ１０では、フラップ１４の固定部１８から左右一対の連結部２０が弁部１６に向かって左右方向に間隔を開けて２本突出しており、こられの連結部２０の間に形成された切欠２２の内部にも衝突壁４１が形成されている。このため、ガス流によりフラップ１４の弁部１６が押し開けられた場合に、２本の連結部２０の間から流れ出たガス流が衝突壁４１に衝突して、オイルミストが捕獲される。このため、オイルミストの捕獲性能がさらに向上する。

また、本実施形態のオイルセパレータ１０では、ガス流（図５の矢印Ｗ１）が、略垂直方向に沿って配置されたフラップ１４の弁部１６を押し開けて流れ、略水平方向に沿って配置された衝突壁４０の直線部４０Ｂに当たり、オイルが捕獲される。また、衝突壁４０と衝突壁４１にて捕獲されたオイル（図５に矢印Ｓ１）は、自重により落下して、衝突壁４０の下部に形成された左右一対の開口部５０から排出され、ドレインバルブ５４から回収される。このため、オイルの回収が容易になる。

また、本実施形態では、オイルセパレータ本体１２の外周部に形成された係合部２７Ａをエンジンヘッドカバー１９に係合することで、オイルセパレータ１０をエンジンヘッドカバー１９の内部に固定できる。このため、エンジンヘッドカバー２９の内部にオイルセパレータ１０を容易に配置することができる。

（その他の実施形態）
以上に於いては、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、フラップ１６の直線部１６Ｂ、衝突壁の直線部４０Ｂ及び衝突壁４１を直線状としたが、直線部１６Ｂ、直線部４０Ｂ、衝突壁４１は僅かに湾曲した直線に近い略直線状としてもよい。また上記実施形態では、フラップ１４の弁部１６を略円形状の一例としての略長円形状としたが、これに代えて、フラップ１４の弁部１６の形状は、図６に示す他の実施形態のように、略円形状の一例としての円形状の外周の一部に直線部１６Ｂを有する形状としてもよい。また、連結部２０は３本以上あってもよい。

また、本発明のオイルセパレータは、自動車エンジンのヘッドカバー内部に配置され自動車エンジン内部で発生するブローバイガス中のオイルを分離するセパレータとして適用可能であると共に、自動車エンジン以外の内燃機関について適用可能である。さらに、本発明のオイルセパレータは、ヘッドカバー以外でもブローバイガスの流路の途中に設ければよい。

１０ オイルセパレータ
１２ オイルセパレータ本体
１４ フラップ
１６ フラップの弁部
１６Ｂ 弁部の直線部
１８ フラップの固定部
２５ オイルセパレータ本体のフラップ固定部
２７ オイルセパレータ本体の枠部
２７Ａ 係合部（取付け部）
２８ ガス流路
２９ エンジンヘッドカバー
３０ ガス導入口
３２ ガス排出口
４０ 衝突壁
４０Ｂ 衝突壁の直線部
４１ 衝突壁

Claims (4)

1. ブローバイガスを導入するガス導入口と、前記ブローバイガスを排出するガス排出口と、の間にガス流路が形成されたオイルセパレータ本体と、
   前記ガス流路に直交する方向に沿って前記オイルセパレータ本体に固定され、前記ガス流路を開閉すると共に、外周の一部に略直線状の直線部を有する略円形状の弁部を備えたフラップと、
   前記ガス流路における前記弁部の下流側に前記弁部の外周に沿って設けられ、前記直線部に沿った略直線状の直線部を有し、前記弁部の周縁部から流れ出すガス流を衝突させオイルを捕獲するための衝突壁と、を備え、
   前記フラップにおける前記直線部と対向する部位に、前記フラップを前記ガス流路に固定するための固定部が形成されているオイルセパレータ。
2. 前記固定部からは前記弁部に向かって、前記外周の方向に沿って間隔を開けて２本の連結部が突出しており、前記２本の連結部の間に対応する部位にも略直線状の衝突壁が形成されている請求項１に記載のオイルセパレータ。
3. 前記フラップの弁部は略垂直方向に沿って配置され、前記衝突壁の略直線部は略水平方向に沿って配置されており、前記衝突壁の下方には捕獲した前記オイルを排出するための開口部が形成されている請求項１又は２に記載のオイルセパレータ。
4. 前記オイルセパレータ本体の外周部に形成され、エンジンヘッドカバーの内部に固定される取付け部を有する請求項１〜３の何れか１項に記載のオイルセパレータ。

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