JP6538006B2 - ブローバイガス還流構造 - Google Patents

Description

本発明は、産業用エンジン、走行車両用エンジンなどの各種エンジンに付設されているブローバイガス還流構造に係り、詳しくは、クランクケース内のブローバイガスを、ヘッドカバー内に形成されているカバー内経路を通してから吸気経路に導くように構成されているブローバイガス還流構造に関するものである。

ブローバイガスは、内燃機関における燃焼室内の混合気や燃焼ガスが、ピストンとシリンダとの間隙（詳しくは、ピストンリングとシリンダとの間隙）からクランクケース内に漏れ出したものを指す。すなわち、未燃焼ガスや排ガス、及びこれらがオイルと混ざったオイルミストと呼ばれるものも含まれている。このブローバイガスが、クランクケース内に入ると、エンジンオイルの劣化や金属の腐食、さらには大気汚染の原因になる。

そこで、クランクケース内に溜まるブローバイガスを吸気経路に還流させて、新しい混合気と混ぜて燃焼させ、そのままの状態で大気放出しないようする機構、即ち、ブローバイガス還流装置を設けることが一般に行われている。ブローバイガス還流装置においては、ブローバイガス中に含まれるオイル（オイルミスト）や水などの液体成分を極力除いてから吸気経路に戻すのが望ましく、その液体成分の自然な還元に有利となるように、クランクケースから動弁機構の配置経路や潤滑油の通し孔及びヘッドカバーを通して吸気経路に戻す構成が採られることが多い。

例えば、特許文献１に示されるエンジンにおいては、ヘッドカバー（２）内に底板（１２）を設けて隔てることでブリーザ室（７）を形成し、上昇移動してくるブローバイガスは、そのブリーザ室（７）及びヘッドカバー（２）上壁に付設されたダイヤフラム弁（４２）を通る。ダイヤフラム弁（４２）を出たブローバイガスは、外部配管（５０）を通して、過給機の吸気入口（４９）に還流されるように構成されている。

特開２００８−１６３８３７号公報

ヘッドカバーからのブローバイガスを吸気経路に戻す配管は、それ単独の部品として外部に露出されているので、寒さには弱い傾向がある。即ち、冬の北国における−２０〜−３０℃といった極低温状況では、吸気経路に還流してくるブローバイガスが、その吸気経路における新気により冷やされ、ブローバイガス中の水分が凍り、ブローバイガスの配管出口部で凍結してしまうとか、それによって詰まりが生じることがある。

配管出口部の凍結状態においてエンジン起動すると、ブローバイ還流機能が正常に作動しないだけでなく、ブローバイガスの経路が凍結して塞がれることにより、クランクケース内圧が上昇し、不測のオイル漏れが生じるなどの不都合を招くおそれがある。

本発明の目的は、構造工夫により、エンジン外に配策される配管などのブローバイガス経路の吸気経路側端部において凍結し難い状態とし、低温時における凍結による上記不都合が極力生じないように改善されたブローバイガス還流構造を提供する点にある。

請求項１に係る発明は、クランクケース１Ｂ内のブローバイガスを、ヘッドカバー３内に形成されているカバー内経路３Ａ，３Ｂを通してから吸気経路９に導くように構成されているブローバイガス還流構造において、
前記ヘッドカバー３のブローバイ出口１２と前記吸気経路９のブローバイ受口９Ａとを連通接続する配管２０を設け、前記ブローバイ受口９Ａを昇温させる昇温機構Ｔが設けられ、
前記昇温機構Ｔは、前記吸気経路９における前記ブローバイ受口９Ａの部分に、冷却水の移送経路３５を形成することにより構成され、
前記吸気経路９が吸気マニホルド８であって、前記ブローバイ受口９Ａは前記吸気マニホルド８を形成する構造壁３６を内外に貫通する通孔９ａを有してなり、
前記構造壁３６の壁外側に形成されている前記移送経路３５は、冷却水の上流側配管３７を連通接続させるための冷却水入口部３８と、上流側配管３７から流れてくる冷却水を迂回させながら流す冷却水本流部３９と、冷却水本流部３９から流れてくる冷却水を下流側配管４１に連通接続させるための冷却水出口部４０とを備えて構成され、
前記冷却水本流部３９は、前記通孔９ａの外周に沿わす湾曲形状に設定されていることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載のブローバイガス還流構造において、
前記通孔９ａは、前記構造壁３６の壁広がり方向に対して傾いた軸心Ｑを有する傾斜貫通孔に形成されていることを特徴とするものである。

請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載のブローバイガス還流構造において、
前記移送経路３５は、前記通孔９ａの外周に沿わすべく湾曲形状の経路に設定されていることを特徴とするものである。

請求項４に係る発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載のブローバイガス還流構造において、
前記通孔９ａ及び前記移送経路３５が形成されている前記構造壁３６は、前記吸気マニホルド８における各気筒に向かう枝管３０の複数を分岐する主管９の側壁であることを特徴とするものである。

請求項５に係る発明は、請求項４に記載のブローバイガス還流構造において、
前記主管９は、アルミニウム合金による型成形品で構成されていることを特徴とするものである。

請求項１の発明によれば、ヘッドカバーに連通接続されるブローバイガスの配管を接続する吸気経路のブローバイ受口を昇温させる昇温機構を設けてあるから、極低温状況により、配管内を流れるブローバイガス中の水分が配管出口部にて凍結することがあっても、昇温機構により、配管出口側部であるブローバイ受口を昇温できるようになる。ブローバイガスの配管出口部が温められるので、例え極低温状況下においても、冷却水を用いてのエンジン熱の有効利用により、配管出口部が極力凍結し難い状態とされ、低温時の凍結おそれによる前述の不都合が極力生じないように改善させることが可能になる。
その結果、構造工夫により、エンジン外に配策される配管などのブローバイガス経路の吸気経路側端部が極力凍結し難い状態とされ、低温時の凍結おそれによる、ブローバイ還流機能の不全や経路詰まりによる不測のオイル漏れが極力生じないように改善されたブローバイガス還流構造を提供することができる。

請求項１の発明によれば、吸気経路のブローバイ受口の部分に冷却水の移送経路を形成することで昇温機構が構成されているから、冷却水を用いてのエンジン熱の有効利用により、エンジン稼働中での配管出口部の凍結防止や、エンジン起動時における配管出口部の迅速な解凍機能を発揮させることが可能となる。
その結果、吸気経路のブローバイ受口を温める昇温機構がエンジン熱利用の合理的な構造工夫により実現されており、前述した効果（段落００１４に記載された効果）を、経済的で合理的に実現させることができる利点がある。

請求項１の発明によれば、吸気マニホルドの構造壁の壁外側にブローバイ受口及び冷却水の移送経路を形成させる手段であり、必須の構成部品に移送経路が構成できるので、吸気経路を狭めることなく、かつ、部品点数の削減やコストアップを抑制しながらエンジン熱利用の昇温機構が実現できる利点がある。

請求項２の発明によれば、通孔を、構造壁の壁広がり方向に対して傾いた傾斜貫通孔としてあるので、壁広がり方向に対して直交する孔とする場合に比べて、構造壁における受熱容積を無理なく増大させることができ、熱伝導率改善に寄与できる利点がある。

請求項３の発明によれば、移送経路が、通孔の外周に沿う湾曲形状の経路にされているので、より熱伝導率が改善される利点がある。

請求項４の発明によれば、移送経路を有する構造壁が、気筒に向かう枝管の複数を分岐する主管の側壁であるから、ブローバイガスを枝管に戻す場合に比べて、各気筒に偏ることなく、ブローバイガスを満遍なく各気筒に還流させるようにしながら、ブローバイガスの昇温作用を得ることができる。

請求項５の発明によれば、構造壁をアルミ合金製として、材料の点からも熱伝導に優れるものとなる利点がある。

産業用エンジンを示す正面図 図１のエンジンの左側面図 図１のエンジンの平面図 図１のエンジンの右側面図 図１のエンジンを右後斜め上方から見た全体斜視図 ブローバイガス還流構造を示す概略の模式図 シリンダヘッドカバーの一部切欠きの側面図 シリンダヘッドカバーの平面図 シリンダヘッドカバーの一部切欠きの底面図 オイルセパレータ部位の拡大正面図 排気マニホルド付近を示す右後斜め上方から見た要部の斜視図 ブローバイガスの昇温機構を示し、（ａ）は吸気マニホルドの要部を示す拡大斜視図、（ｂ）は冷却水の移送経路を示す要部の断面図 図５における昇温機構付近を示す要部の拡大図

以下に、本発明によるブローバイガス還流構造を有するエンジンの実施の形態を、一例として、農用トラクタなどに用いられる立形火花点火式で直列複数気筒の産業用エンジンとして、図面を参照しながら説明する。以下において、クランク軸方向でエンジン冷却ファン６が装備されている側を前、その反対側を後、吸気マニホルド８側を左、排気マニホルド２５側を右と定義する。

図１〜図５に示されるように、このエンジンは、シリンダブロック１の上部にシリンダヘッド２が組付けられ、シリンダヘッド２の上部にシリンダヘッドカバー（以下、単にヘッドカバーと略称する）３が組付けられ、シリンダブロック１の下部にオイルパン４が組付けられている。シリンダブロック１の前端部に伝動ケース５が組付けられ、伝動ケース５の前部にエンジン冷却ファン６が配置され、シリンダブロック１の後部にフライホイール又はフライホイールハウジング７が配置されている。シリンダブロック１の上半部はシリンダ部１Ａに、そして、下半部はクランクケース１Ｂにそれぞれ構成されている。

シリンダヘッド２の横一側、例えば左側に吸気マニホルド８が配置され、吸気マニホルド８の主管９の前部にスロットルバルブ１０が取付けられ、スロットルバルブ１０の前部にガスミキサ１１が取付けられている。ガスミキサ１１にはエアクリーナ（図示省略）が連通されている。吸気マニホルド８の主管９は、例えば、クランク軸の軸心Ｐの向きである前後方向に長い四角柱形の管であり、その主管９から各気筒の吸気ポートに吸気を分配する枝管３０が気筒数分（４本）導出されている。２８はオルタネータ、２９はオルタネータの位置調節用の調節アームである。

図５，図１１に示されるように、シリンダヘッド２の横一側、例えば右側に排気マニホルド２５と、排気マニホルド２５を覆う排気カバー２６とが配置されている。排気マニホルド２５の上向き出口開口２５ａを備える単一の排気フランジ２５Ａが設けられており、その排気フランジ２５Ａは、排気カバー２６の切欠き形状の開口部２６ａに位置されている。開口部２６ａは、排気カバー２６における後部上面側に設けられている。

図３，図５に示されるように、ヘッドカバー３の上部にはＰＣＶ弁（ブローバイ出口の一例）１２が一体的に装備されており、空気供給経路におけるスロットルバルブ１０の下流側通路である吸気マニホルド８の主管９と、ＰＣＶ弁１２とがブローバイガス用の配管２０によって連通接続されている。また、ガスミキサ１１とヘッドカバー３の上部とが、新気導入用チューブ１３を介して連通接続されている。なお、吸気マニホルド８や主管９は吸気経路の一例である。

次に、このエンジンにおけるブローバイガス還流構造について説明する。図６に示すように、エンジンＥにおいては、クランクケース１Ｂ内のブローバイガスを、ヘッドカバー３の内部からＰＣＶ弁１２を経てスロットルバルブ１０の下流側通路に導き可能なブローバイガス通路Ｗが設けられている。ブローバイガス通路Ｗは、クランクケース１Ｂの内部に生成されるブローバイガスを、ヘッドカバー３の内部、外付けのオイルセパレータＳ、ヘッドカバー３の内部、及びＰＣＶ弁１２を、この順で経て主管９に戻すための各通路により構成されている。

図６に示されるように、ヘッドカバー３の内部は、仕切り壁３Ｗにより、クランクケース１Ｂ内に連通するカバー一端側室３Ａと、ＰＣＶ弁１２に連通するカバー他端側室３Ｂとに仕切られている。カバー一端側室３Ａに連通するガス入口１４Ａと、カバー他端側室３Ｂに連通するガス出口１５Ａとを有するオイルセパレータＳ（図５，１０など参照）が、一対の給排パイプ１４，１５を用いることでヘッドカバー３とは別に設けられている。

ここで、カバー一端側室（カバー内経路の一例）３Ａとは、ヘッドカバー３の内部において、フライホイールの軸心であるクランク軸心（符記省略）方向でフライホイールハウジング７側（後側）の部分のことである。カバー他端側室（カバー内経路の一例）３Ｂとは、ヘッドカバー３の内部において、クランク軸心（符記省略）方向でエンジン冷却ファン６側（前側）の部分のことである。なお、クランク軸心（符記省略）は、後述するエンジン冷却ファン６の軸心Ｐと平行である。

カバー他端側室３ＢにおけるオイルセパレータＳとの連通部に対するブローバイガス流れ方向の下流側に、エンジンオイルを捕捉及び除去すべくブローバイガスに作用するフィルタ１６が配備されている。また、オイルセパレータＳにて捕捉されたオイルをクランクケース１Ｂの内部に戻すチューブ製のオイル戻し路１７が設けられている。

ヘッドカバー３は、図７〜図９に示されるように、無底箱状の形状を呈してシリンダヘッド２の上に一体的に配置されており、そのカバー内部空間は、ボルト止めされる上下仕切り板１８により、下部空間３Ｋと上部空間３Ｕとに仕切られている。上下仕切り板１８のフライホイールハウジング７側端に形成された切欠き部１９により、唯一、下部空間３Ｋと上部空間３Ｕとが連通されている。

上部空間３Ｕは、ヘッドカバー３の長手方向の中間に位置する仕切り壁３Ｗにより、切欠き部１９を有するカバー一端側室３Ａと、ＰＣＶ弁１２を有するカバー他端側室３Ｂと区切られている。仕切り壁３Ｗは、ブローバイガスからミスト状のエンジンオイルを取り除くためのフィルタ１６をセットするための構造部を兼ねている。カバー内経路３Ａ，３ＢにおけるオイルセパレータＳのブローバイガス流れ方向の下流側にＰＣＶ弁１２が装備されている。

図６，７、及び図９に示されるように、カバー一端側室３Ａにおける仕切り壁３Ｗ近くのヘッドカバー３の側壁３Ｓには、供給側の給排パイプ１４を接続するためのパイプ材でなるガス取出し口１４Ｂが設けられている。カバー他端側室３Ｂにおける仕切り壁３Ｗ近くのヘッドカバー３の側壁３Ｓには、排出側の給排パイプ１５を接続するためのパイプ材でなるガス戻し口１５Ｂが設けられている。

図３，図６〜図８に示されるように、ヘッドカバー３には、カバー他端側室３Ｂの上部に連通する状態のＰＣＶ弁１２が、ヘッドカバー３の長手方向に沿い、かつ、その排出側パイプ１２ａが外部に斜め上方に向く姿勢においてテーパーねじなどの手段により一体的に装備されている。また、新気導入用チューブ１３が嵌合接続される接続パイプ２１が、ヘッドカバー３における排出側パイプ１２ａの下側部位に、ＰＣＶ弁１２と交差し、かつ、斜め上方に向く姿勢で取り付けられている。なお、２２はエンジンオイルの供給口に螺装されるキャップである。

オイルセパレータＳは、図１，図３〜図５、図１０，１１に示されるように、ヘッドカバー３の長手方向でエンジン冷却ファン側となる端部に板金製の取付ブラケット２３を用いて、ヘッドカバー３よりやや高くなる高さレベルで、かつ、ヘッドカバー３に対する排気マニホルド２５側に配置される独立した部品として設けられている。オイルセパレータＳの上端部の側方には、カバー内経路３Ａに連通接続されている供給側の給排パイプ１４が、その直下には、カバー内経路３Ｂに連通接続されている排出側の給排パイプ１５がそれぞれ取出されている。

つまり、エンジンに外装されているオイルセパレータＳは、一対の給排パイプ１４，１５が共にヘッドカバー側が高くなる傾斜が付かず、オイルセパレータＳ側よりもヘッドカバー３側が低くなるように、ヘッドカバー３よりも高い位置で、かつ、シリンダヘッド２の排気側（右側）に取付けられている。そして、オイルセパレータＳは、エンジン冷却ファン６の軸心Ｐ方向視においてエンジン冷却ファン６の回転領域外で、かつ、エンジン冷却ファン６の風下側で、かつ、エンジン冷却ファン６に近接させて配置されている。オイルセパレータＳは、エンジン冷却ファン６の後側（風下側）において、排気マニホルド２５（排気カバー２６）よりも前側（エンジン冷却ファン６側）に寄せられ、前後方向で排気マニホルド２５（排気カバー２６）よりもエンジン冷却ファン６に近接させて配置されている。

オイルセパレータＳの取付構造について詳述する。図１〜図３、図１０，１１に示されるように、取付ブラケット２３は、オイルセパレータＳを前方側からボルト止め支持する先端の防風部２３ａ、シリンダヘッド２のエンジン冷却ファン側（前側）に配置されていて、サーモスタットを収容しているウォータフランジ３４の前壁にボルト止めされる基端部２３ｃ、及び防風部２３ａと基端部２３ｃとを繋ぐ中間部２３ｂを備えて構成されている。オイルセパレータＳを前後方向で極力エンジン冷却ファン６に近付けるために、その取付ブラケット２３は、シリンダヘッド２（ヘッドカバー３）よりも前部に位置するウォータフランジ３４にボルト止めするのが合理的である。なお、エンジン冷却ファン６の後側には冷却水ポンプ３３が配置されている。

防風部２３ａは、正面視で上尖りの三角形部分を有してオイルセパレータＳの大部分の投影面積をカバーする大きさ及び形状に形成されており、冷却風を遮ってオイルセパレータＳに殆ど作用しないように構成されている。基端部２３ｃは、防風部２３ａを高く持上げてオイルセパレータＳをヘッドカバー３より高い高さに位置させるように、右斜め上方に立上る形状を為している。中間部２３ｂは、左右方向に沿う防風部２３ａ及び基端部２３ｃを、防風部２３ａが後寄り位置となるように、前後向き姿勢でそれら両者２３ａ，２３ｃを繋いでいる。

オルタネータ２８は、ベルト（ファンベルト：符記省略）の張り調節が行えるように、シリンダヘッド２などのエンジンに軸支される湾曲形状の調節アーム２９に、その円弧状長孔２９ａを用いて位置調節可能にボルト固定されている。調節アーム２９は、分厚い鋼板製であり、強度に優れている。
そして、一端が調節アーム２９の円弧状長孔２９ａにボルト止めされ、かつ、他端が防風部２３ａの下部にボルト止めされる連結部材３１により、取付ブラケット２３の先端部と調節アーム２９とが互いに連結固定されている。連結部材３１は、調節方向に延びる長い目の円弧状長孔２９ａの基端側に連結されているので、オルタネータ２８の調節機能に支障は出ないようにしながら、強度部材に兼用構成できている。

オイルセパレータＳが取付ブラケット２３により高く持上げられたことにより、オイルセパレータＳとその下のオルタネータ２８との上下間に、エンジン冷却ファン６の冷却風の通り道３２が形成されている。より具体的には、通り道３２の大部分は、取付ブラケット２３と調節アーム２９と連結部材３１とで囲まれた空間部分である。

つまり、取付ブラケット２３の先端部とオルタネータ２８のベルト張り位置を調節設定可能とする調節アーム２９とが、板金製の連結部材３１を用いて互いに連結固定され、取付ブラケット２３は、オイルセパレータＳにエンジン冷却ファン６による冷却風が当たることを規制するための防風部２３ａが形成されている。また、オイルセパレータＳの下方に冷却風の通り道３２が確保されるように、取付ブラケット２３が配置設定されている。

オイルセパレータＳの底部（又は底壁）２４には、オイルセパレータＳ内にて捕捉されたエンジンオイルをクランクケース１Ｂにチューブを用いて戻すオイル戻し路１７が連通接続されている。オイルセパレータＳには、図示は省略するが、ブローバイガスに混ざっているミスト状のエンジンオイル分離させるフィルタが内蔵されており、そのフィルタで捕捉されたエンジンオイルは、重力による自然落下により、前述のオイル戻し路１７を通ってクランクケース１Ｂ内に戻る。

図３〜図５に示されるように、供給側の給排パイプ１４は、略Ｌ字形を呈してオイルセパレータ側が高くなる傾斜が付けられた状態でガス取出し口１４Ｂに外嵌接続されている供給パイプ基端部１４ｆと、水平姿勢でガス入口１４Ａに外嵌接続されている直線形状の供給パイプ先端部１４ｋとを有している。従って、供給側の給排パイプ１４は、パイプ全体としてはオイルセパレータＳ側よりもヘッドカバー３側が低くなる姿勢状態で配置設定されている。

図３〜図５、及び図１１に示されるように、排出側の給排パイプ１５は、右真横に延びる水平姿勢でガス戻し口１５Ｂに外嵌接続されている排出パイプ基端部１５ｆと、真後ろに延びる水平姿勢でガス出口１５Ａに外嵌接続されている排出パイプ先端部１５ｋと、排出パイプ基端部１５ｆと排出パイプ先端部１５ｋとを繋ぐ垂直姿勢の排出パイプ中部１５ｔとを有している。従って、排出側の給排パイプ１５も、パイプ全体としてはオイルセパレータＳ側よりもヘッドカバー３側が低くなる姿勢状態で配置設定されている。

図３〜図５，図１１に示されるように、一対の給排パイプ１４，１５は、共にオイルセパレータ側の端部を除いた大部分、即ち、供給パイプ先端部１４ｋ及び排出パイプ先端部１５ｋそれぞれのオイルセパレータ側の端部を除いた残りの部分が、排気カバー２６（排気マニホルド２５）の上方を通る状態で配策されている。
そして、供給パイプ基端部１４ｆ、排出パイプ基端部１５ｆ、及び排出パイプ中部１５ｔ、つまり一対の給排パイプ１４，１５のうちの比較的上下方向で排気カバー２６に近い部分と排気カバー２６との上下間には、板金製の遮熱板２７が配置されている。

遮熱板２７は、図５，図１１に示されるように、遮熱本体２７Ａ、遮熱本体２７Ａの一部を上方に折り曲げてなる仕切り板部２７Ｂ、遮熱本体２７Ａの前後それぞれを支える前脚部２７Ｃと後脚部２７Ｄ、前脚部２７Ｃに続く前取付座２７Ｅ、後脚部２７Ｄに続く後取付座２７Ｆを備えている。
後取付座２７Ｆは、排気マニホルド２５と排気カバー２６との双方に螺着されて後脚部２７Ｄを支持するだけでなく、排気カバー２６に形成されている開口部２６ａにおける排気フランジ２５Ａとヘッドカバー３との間を塞ぐ遮蔽部材としても機能している。なお、図３，４では、遮熱板２７は省略されている。

仕切り板部２７Ｂは、排気フランジ２５Ａに取付けられて上向きに取り出される排気管（図示省略）の輻射熱が、給排パイプ１４，１５に及び過ぎることを規制可能な部材であり、平面視において前右から後左に亘るように傾斜配置されている。遮熱本体２７Ａには、遮熱具合を調節するための通孔２７ａが適宜数（１〜３個）形成されている。遮熱板２７を設けたことにより、排気カバー２６の輻射熱は冷却風により、遮熱板２７に沿って後方或いは右方に流れるようになり、熱風の対流防止効果が期待できる。
このように、オイルセパレータＳは、一対の給排パイプ１４，１５が共にオイルセパレータＳ側よりもヘッドカバー３側が低くなるようにヘッドカバー３よりも高い位置で、かつ、シリンダヘッド２の排気側に取付けられている。

作業機の稼動後におけるエンジン停止時などにおいて、ブローバイガス中に含まれる水分がオイルセパレータＳ内に存在していたとしても、水分を含む液体成分は給排パイプ１４，１５を流れてヘッドカバー３内に流れるか、或いは、オイル戻し路１７を通ってクランクケース１Ｂ内に流れるようになり、オイルセパレータＳ内に少なくとも水分が滞ってしまわないようになる。故に、氷点下などの極寒状態でも、オイルセパレータＳ内において水分が凍結し、詰まってしまう不都合が生じないように規制される効果が発揮される。

そして、前記エンジン停止に伴って、一対の給排パイプ１４，１５中にある水分を含む液体成分は、それら給排パイプ１４，１５のセパレータ側よりもヘッドカバー側が低くなる配置構造により、ヘッドカバー３に移動するようになるので、給排パイプ１４，１５に凍結による詰まりが生じることも未然に防止される。加えて、給排パイプ１４，１５には、その下から排気マニホルドの輻射熱が上がってきて暖められるので、例え給排パイプ１４，１５に若干の凍結が生じていたとしても、エンジン始動に伴って素早く加熱される排気マニホルド２５の輻射熱により、早期に氷が融ける利点がある。

オイルセパレータＳは、図１，図１０に示されるように、エンジン冷却ファン６の軸心Ｐ方向視（前後方向視）で、エンジン冷却ファン６の回転領域６ｒの外に配置されていて、冷却風による冷却作用を受け難いように工夫されている。加えて、図３〜図５に示されるように、エンジン冷却ファン６の風下側に配置されるオイルセパレータＳを、軸心Ｐ方向で極力エンジン冷却ファン６に近づけてあるから、冷却風の拡がり領域の外又は極力外に配置することが可能である。故に、冷却風が極力当らない状態で排気側に配置されており、エンジンの冷却作用を落とすことなく、オイルセパレータＳの凍結防止効果を効率良く行えるエンジンとされている。

オイルセパレータＳは取付ブラケット２３により片持ち状に支持されているので、エンジン振動により容易に共振するなど振れ易い傾向にある。そこで、オイルセパレータＳの下方に存在する強度十分な調節アーム２９に、連結部材３１を介して防風部２３ａが連結固定されている。故に、別部材を設けることなく合理的に取付ブラケット２３を実質的に両持ち支持に近い構造にでき、振動少なく強度十分にオイルセパレータＳが支持されるという利点がある。

エンジン外装のオイルセパレータＳが、ヘッドカバー３に対して排気マニホルド２５側（エンジンＥの右側）で、かつ、冷却風の当りを規制する防風部２３ａを備えているので、冷却風による空冷作用を受けず、排気の輻射熱は受けるオイルセパレータＳとなり、容量やオイル捕捉に有利な外付け構造としながらも、極力凍結などが起き難い温度環境に配置されている。オイルセパレータＳの下方には冷却風の通り道３２が確保されているので、オイルセパレータＳには風が当たり難くしながら、エンジン全体としての空冷作用は十分発揮されるものとなる利点がある。

さて、クランクケース１Ｂ内のブローバイガスは、図６に示されるように、切欠き部１９→カバー一端側室（カバー内経路）３Ａ→供給側の給排パイプ１４→オイルセパレータＳ→排出側の給排パイプ１５→カバー他端側室３Ｂの基端部→フィルタ１６→カバー他端側室（カバー内経路）３Ｂの先端部→ＰＣＶ弁１２→ブローバイガス用の配管２０→主管９（吸気経路の一例）というブローバイガス通路Ｗにより、スロットルバルブ１０の下流側に還元される。カバー内装のフィルタ１６にて捕捉されたブローバイガス中のオイルは、図示しない戻し路を経てクランクケース１Ｂ内に戻るように構成されている。

内部にフィルタ１６を有するヘッドカバー３とは別に、エンジンＥに外付け装着、即ち外装されるオイルセパレータＳを独立部品として設けてあるので、ブローバイガス通路Ｗの体積がトータルとして十分なものにできるとともに、フィルタ面積及び容積を十分に取ることができ、主にオイルでなるブローバイガス中の液体成分を十分に除去することが可能に構成されている。なお、フィルタ１６のヘッドカバー３内における配置場所は種々に変更設定可能であり、またフィルタ１６を省略することも可能である。

オイルセパレータＳを外付けとしてあるので、仕切り壁３Ｗとガス取出し口１４Ｂ及びガス戻し口１５Ｂを設ける必要はあるが、ヘッドカバー３を大型化するとか形状変更する必要はないので、経済的かつ合理的に機能強化されたブローバイガス還流構造が実現できている。
ブローバイガスを、ＰＣＶ弁１２を経てスロットルバルブ１０の下流側に還流させる場合、主管９は負圧になっているので、単にオイルセパレータＳを接続すると、オイルミストも還流されてしまう不都合が生じるので、例えば、オイルセパレータＳのオイル戻し路１７に逆止弁を設けるなどの対策が必要である。

しかしながら、ヘッドカバー３内部を前後に仕切って、ヘッドカバー３内部のガス通路途中にオイルセパレータＳを連通接続するとともに、カバー他端側室３Ｂに通気抵抗となるフィルタ１６を設けてある構造工夫により、オイルセパレータＳには主管９の負圧が殆ど作用しないように構成されている。

従って、オイルセパレータＳにおいては、逆止弁などを設けることなく単に底部２４にオイル戻し路１７を接続するだけで、オイルセパレータＳ内にて捕捉されたオイルを、自然落下によりクランクケース１Ｂに戻すことができる。ヘッドカバー３の内部に設けるフィルタ１６を、オイルセパレータＳのブローバイガス流れ方向の下流側に配置してあるので、オイル捕捉用のフィルタ１６を負圧相殺用の抵抗体としても機能させることができ、経済的で合理的なブローバイガス還流構造となっている。

ヘッドカバー３とオイルセパレータＳとを連通する一対の給排パイプ１４，１５を、ヘッドカバー３の側壁３Ｓにガス取出し口１４Ｂとガス戻し口１５Ｂを横向きに設けることで、ヘッドカバー３から横方向に取り出すように構成してある。従って、エンジンＥの横側方のスペースをオイルセパレータＳの設置空間に有効利用できて、エンジンＥとしての高さ寸法を増大することなく又は殆どなく、容量増大に寄与するオイルセパレータＳを付設できる利点がある。

次に、ブローバイガスの配管２０の吸気経路９への戻し部の構造工夫について説明する。図１２，図１３に示されるように、ヘッドカバー３のブローバイ出口であるＰＣＶ弁１２から配管２０を経て吸気経路９に還流されるブローバイガスを昇温すべく、吸気経路９のブローバイ受口９Ａを昇温させる昇温機構Ｔが設けられている。昇温機構Ｔは、吸気経路９におけるブローバイ受口９Ａの部分に、冷却水の移送経路（以下、単に移送経路と略称する）３５を形成することにより構成されている。

移送経路（ライザ）３５は、図１２（ａ），（ｂ）に示されるように、主管９の右側（ヘッドカバー３側）側壁である構造壁３６の壁外側に形成されている。構造壁３６には、その壁広がり方向４４に対して傾いた軸心Ｑを有する傾斜貫通孔である通孔９ａを有するブローバイガスの受口９Ａが形成されている。受口９Ａの根元に被さる状態で、移送経路３５を有する膨出壁部３６ａが形成されている。
膨出壁部３６ａは、冷却水の上流側配管３７を連通接続させるための冷却水入口部３８、上流側配管３７から流れてくる冷却水を迂回させながら流す冷却水本流部３９、冷却水本流部３９から流れてくる冷却水を下流側配管４１に連通接続させるための冷却水出口部４０を備えて構成されている。

冷却水本流部３９は、図１２（ａ），（ｂ）に示されるように、構造壁３６における受口９Ａの直後に、受口９Ａと一体となる状態で形成される横向き開放筒状に構造壁３６を張出して形成されており、椀形の蓋体４３により蓋をされて密封されている。冷却水本流部３９には、その内側の冷却水の通り道３９ａが、一旦下に下がってから上向きに流れる迂回経路となるように、上から下向き及び横向き（右向き）に張出す仕切り壁４２が形成されている。つまり通り道３９ａは、下向きの通り道基端部３９ａａと、上向きの通り道先端部３９ａｂとからなる。なお、図１２（ａ）では、蓋体４３が省略されている。

冷却水入口部３８は、図１２（ａ），（ｂ）に示されるように、冷却水本流部３９の後上部分に開口する前後向きの通り道３８ａ、及び上流側配管３７を外嵌装着可能とすべく通り道３８ａに圧入されている接続パイプ３８ｂを備えている。冷却水出口部４０は、冷却水本流部３９の前後上部分に開口する前後斜め向きの通り道４０ａ、及び下流側配管４１を外嵌装着可能とすべく通り道４０ａに圧入されている接続パイプ４０ｂを備えている。構造壁３６は、熱伝導に優れるアルミ合金製であるが、それ以外の金属製でも良い。

受口９Ａには、冷却水本流部３９との間に形成される下方リブ９ｋ及び横リブ９ｙ、そして、冷却水出口部４０との間に形成される斜めリブ９ｎの３つのリブ９ｋ，９ｙ，９ｎが設けられている。また、ブローバイガスの配管２０を外嵌装着して連通接続するための接続パイプ９ｐが通孔９ａに圧入されている。つまり、移送経路３５は、冷却水本流部３９の通り道先端部３９ａｂ、及び冷却水出口部４０の通り道４０ａにより、通孔９ａの外周に沿わすべく湾曲形状の経路に設定されている。

冷却水ポンプ３３から吐出された温水の冷却水は、図１２（ａ），（ｂ）に示されるように、所定の部位を流れてからその一部が上流側配管３７から、吸気マニホルド８の移送経路３５を経て、下流側配管４１などを通って冷却水ポンプ３３に戻る。移送経路３５は、ブローバイガスの配管２０の先端部、即ち吸気経路９のブローバイ受口９Ａを取り囲むように、その受口９Ａと共に構造壁３６に形成されている。冷却水本流部３９には、仕切り壁４２によって冷却水の流れを蛇行させてあり、それによってブローバイ受口９Ａの外周に沿う通り道先端部３９ａｂが構成されている。加えて、斜め上方前方に冷却水を流れるようにする冷却水出口部４０によっても、ブローバイ受口９Ａの外周に沿う通り道４０ａが構成されている。

以上の構成による昇温機構Ｔが装備されているので、ブローバイ受口９Ａは、移送経路３５を流れる冷却水の熱が、膨出壁部３６ａ、具体的には冷却水本流部３９や冷却水出口部４０、下方リブ９ｋ、横リブ９ｙ、斜めリブ９ｎを伝って効率よく温められるようになる。従って、−３０℃といった極低温状況などにより、配管２０内を流れるブローバイガス中の水分が凍結するようなことがあっても、エンジン起動に伴う冷却水の温度上昇に伴い、配管２０の末端部が迅速に温められ、ブローバイ受口９Ａ、即ち通孔９ａを流れるブローバイガスを効果的に昇温できるようになる。故に、エンジン外に配策される配管２０によるブローバイガス経路が凍結し難い状態とされ、低温時における凍結おそれによる不都合が極力生じないように改善されている。

つまり、昇温機構Ｔは、ブローバイガスの吸気経路９での合流部でアイシングされ易い箇所の付近に温水を廻し、局所的に温めてアイシングを防止又は回避させる手段である。容量の小さいライザ（移送経路３５）でも、効率的に温めることができるように、ライザ内（冷却水本流部３９）で温水（冷却水）の流れを、仕切り壁４２で規制して湾曲経路としてある。また、種々のリブ、下方リブ９ｋ、横リブ９ｙ、及び斜めリブ９ｎにより、熱伝導がさらに効率良く伝わるように工夫されている。

〔別実施形態〕
移送経路３５が、ブローバイ受口９Ａの周囲を半回り〜一回りするように構成して、より熱伝導が良いものとする手段や、通孔９ａの断面積を大きくして熱伝導を良くする手段も可能である。昇温機構Ｔを、主管９の上壁に構成するようにしても良い。

１Ｂ クランクケース
３ ヘッドカバー
３Ａ，３Ｂ カバー内経路
８ 吸気マニホルド
９ 吸気経路、主管
９Ａ ブローバイ受口
９ａ 通孔
１２ ブローバイ出口
２０ 配管
３０ 枝管
３５ 冷却水の移送経路
３６ 構造壁（主管９の側壁）
Ｔ 昇温機構
Ｑ 傾いた軸心

Claims (5)

1. クランクケース内のブローバイガスを、ヘッドカバー内に形成されているカバー内経路を通してから吸気経路に導くように構成されているブローバイガス還流構造であって、
   前記ヘッドカバーのブローバイ出口と前記吸気経路のブローバイ受口とを連通接続する配管を設け、前記ブローバイ受口を昇温させる昇温機構が設けられ、
   前記昇温機構は、前記吸気経路における前記ブローバイ受口の部分に、冷却水の移送経路を形成することにより構成され、
   前記吸気経路が吸気マニホルドであって、前記ブローバイ受口は前記吸気マニホルドを形成する構造壁を内外に貫通する通孔を有してなり、
   前記構造壁の壁外側に形成されている前記移送経路は、冷却水の上流側配管を連通接続させるための冷却水入口部と、上流側配管から流れてくる冷却水を迂回させながら流す冷却水本流部と、冷却水本流部から流れてくる冷却水を下流側配管に連通接続させるための冷却水出口部とを備えて構成され、
   前記冷却水本流部は、前記通孔の外周に沿わす湾曲形状に設定されているブローバイガス還流構造。
2. 前記通孔は、前記構造壁の壁広がり方向に対して傾いた軸心を有する傾斜貫通孔に形成されている請求項１に記載のブローバイガス還流構造。
3. 前記移送経路は、前記通孔の外周に沿わすべく湾曲形状の経路に設定されている請求項１又は２に記載のブローバイガス還流構造。
4. 前記通孔及び前記移送経路が形成されている前記構造壁は、前記吸気マニホルドにおける各気筒に向かう枝管の複数を分岐する主管の側壁である請求項１〜３の何れか一項に記載のブローバイガス還流構造。
5. 前記主管は、アルミニウム合金による型成形品で構成されている請求項４に記載のブローバイガス還流構造。

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