JP6638387B2 - エンジンのブリーザ構造 - Google Patents

Description

この発明は、ブローバイガス中のオイル分を分離して回収するエンジンのブリーザ構造に関する。

エンジン（内燃機関）のピストンとシリンダとの摺動部などを通ってエンジン本体の内部に漏れるブローバイガスにはオイル分が含まれている。そのためエンジンにブリーザ装置を組付けることにより、ブローバイガス中のオイル分を分離し、このオイルをオイルパンなどエンジンの内部へ戻すことが行われている。

例えば従来のエンジンの一例では、シリンダヘッドの上部に組付けるカムカバーにブローバイガスからオイル分を分離するためのブリーザ装置が設けられている。この構造は、ブリーザ装置がカムカバーに内蔵されるためにエンジンを小形化する上で不利である。そこでエンジンの外部にブリーザ装置を設置することも行われている。しかしエンジンにブリーザ装置を外付けする場合には、ブリーザ装置を取付けるためのスペースをエンジンまわりに確保しなければならない。しかもエンジン内部のブローバイガス排出口とブリーザ装置とをホース等によって接続する必要があるなど、エンジンまわりの構造が複雑になるという問題がある。

また特許文献１に記載されているブリーザ装置のように、エンジンに附属するチェーンケースの内側にブリージング通路を形成し、このブリージング通路の内部にフィン部を有した衝突板を配置するとともに、チェーンケースの内面にも同様のフィン部を形成することによって、オイル分離室を形成することも提案されている。

特公平７−９９０８８号公報

特許文献１のブリーザ装置のようにチェーンケースやシリンダブロックとは別部材であるフィン部を有した衝突板をチェーンケースの内部に配置する構造では、ブリーザ装置のための専用部品が必要となる。しかもフィン部を有する衝突板をチェーンケース内に収容するための専用スペースを確保する必要があるため、エンジンの小形化を図る上で不利である。またチェーンケースの内部には各種機器が存在するため、フィン部を有する衝突板を配置することが困難なこともある。

従って本発明の目的は、ブローバイガス中に含まれるオイル分を分離できかつ構造が簡単でコンパクトに構成することができるエンジンのブリーザ構造を提供することにある。

１つの実施形態は、シリンダブロックと、クランク軸によって回転する駆動側スプロケットとカム軸に設けられた被動側スプロケットとに巻掛けられたチェーンと、前記チェーンを覆うチェーンケースと、前記チェーンケースと前記シリンダブロックとの間に形成され上下方向に延びるブリージング通路と、前記シリンダブロックの内部で発生したブローバイガスを前記ブリージング通路に流入させるよう前記シリンダブロックに形成されたブローバイガス流入口と、前記ブリージング通路を流れるブローバイガスを前記シリンダブロックの上面から流出させるブローバイガス流出部と、前記ブリージング通路に配置されたチェーンテンショナとを具備したブリーザ構造である。

この実施形態において、シリンダブロックは前記チェーンテンショナを取付けるチェーンテンショナ取付部を前記ブリージング通路に有し、前記チェーンケースは前記チェーンテンショナ取付部に対向するよう突出したブローバイガス衝突部を有していてもよい。また前記チェーンテンショナは前記チェーンテンショナ取付部に固定されるボディを有し、該ボディを挟むようブローバイガス衝突部を前記チェーンケースに設けてもよい。

前記ブローバイガス衝突部が前記チェーンケースの内面に形成されたリブであり、該リブと前記チェーンテンショナの前記ボディとの間にブローバイガスが流れる曲り流路を有してもよい。前記ブローバイガス衝突部の一例は、前記チェーンテンショナの前記ボディの下側に位置して該ボディの軸線に沿う方向に延びる第１リブと、前記ボディの上側に位置して該ボディの軸線に沿う方向に延びる第２リブとを含み、前記第１リブと前記ボディとの間に第１の曲り流路を有し、前記第２リブと前記ボディとの間に第２の曲り流路を有してもよい。

本発明に係るエンジンのブリーザ構造によれば、ブローバイガスに含まれるオイル分を分離させてエンジンの内部に回収することができるとともに、エンジンの構成要素であるチェーンケースの一部とチェーンテンショナを利用してブリーザ部を構成することができ、省スペース化を図ることもできる。

１つの実施形態に係るブリーザ部を備えたエンジンの斜視図。 図１に示されたエンジンの一部の断面図。 同エンジンのシリンダブロックの正面図。 チェーンテンショナの一例を示す斜視図。 同エンジンのチェーンケースのブリーザ部を内側から示す斜視図。 同エンジンのシリンダブロックとチェーンケースのブリーザ部を示す断面図。

以下に１つの実施形態に係るエンジンのブリーザ構造について、図１から図６を参照して説明する。
図１は、エンジン１０の一例として、自動車に搭載されるディーゼルエンジンを示している。エンジン１０は、内部に複数の気筒を有するシリンダブロック１１と、シリンダブロック１１の上端に設けられたシリンダヘッド１２と、シリンダブロック１１の一方の壁面に取付けられたチェーンケース１３とを含んでいる。チェーンケース１３は複数のボルト１４（一部のみ符号を付す）によってシリンダブロック１１とシリンダヘッド１２とに固定されている。

シリンダブロック１１の内部にクランク軸２０が回転するクランク室２１が形成されている。シリンダブロック１１の各気筒内にはそれぞれピストンが収容され、各ピストンが往復運動することによりクランク軸２０が回転する。シリンダブロック１１の下側にはクランク室２１に通じるオイルパン２２が設けられている。シリンダヘッド１２の上端にロッカーカバー２３が配置されている。

図２はエンジン１０の一部を示す縦断面図である。クランク軸２０に駆動側スプロケット（クランク軸スプロケット）３０が取付けられている。シリンダヘッド１２には、被動側スプロケット３１が設けられている。駆動側スプロケット３０と被動側スプロケット３１との間に、チェーン（タイミングチェーン）３２が巻き掛けられている。被動側スプロケット３１は排気弁用のカム軸３３に設けられている。

被動側スプロケット３１と同軸に排気弁用タイミングギヤ４０が設けられている。排気弁用タイミングギヤ４０は、排気弁用のカム軸３３を介して排気弁を駆動する。排気弁用タイミングギヤ４０に吸気弁用タイミングギヤ４１が噛み合っている。吸気弁用タイミングギヤ４１は、吸気弁用のカム軸４３を介して吸気弁を駆動する。これらによって構成される動弁機構がロッカーカバー２３（図１に示す）によって覆われている。クランク軸２０の回転角に応じて各気筒の排気弁と吸気弁が所定のタイミングで開閉するとともに、各点火プラグが所定のタイミングで動作することにより、各気筒ごとに、吸気、圧縮、爆発、排気の一連のサイクルが繰り返される。

図２に示されるようにチェーン３２の側面と対向してタイミングチェーンレバー４５が配置されている。タイミングチェーンレバー４５は、上端部に設けられた支軸４６を中心に揺動可能であり、後述するチェーンテンショナ６０によってチェーン３２の側面に向けて付勢されることにより、チェーン３２の張力を自動調整する機能を担っている。チェーン３２やタイミングチェーンレバー４５はチェーンケース１３によって覆われている。

チェーンケース１３がシリンダブロック１１に取付けられた状態において、シリンダブロック１１とチェーンケース１３との間にブリージング通路５０が形成されている。ブリージング通路５０の下端側には、ブリージング通路５０に連通するブローバイガス流入口５１がシリンダブロック１１の壁部に形成されている。ブローバイガス流入口５１はエンジン内部のクランク室２１と連通している。すなわちこのブローバイガス流入口５１は、シリンダブロック１１の内部で発生したブローバイガスをブリージング通路５０に流入させるようシリンダブロック１１に形成されている。

シリンダブロック１１の上端にブローバイガス流出口５２が形成されている。ブローバイガス流出口５２はブローバイガス流入口５１の上方に位置している。このようにシリンダブロック１１とチェーンケース１３との間の空間を利用して、ブローバイガス流入口５１からブローバイガス流出口５２に向かってブローバイガスが流れるブリージング通路５０が形成されている。ブローバイガス流出口５２はエンジンの吸気系に接続されている。

図３はシリンダブロック１１の正面図である。シリンダブロック１１の一部にチェーンテンショナ取付部５５が形成されている。図３に示されるようにチェーンテンショナ取付部５５は、ブローバイガス流入口５１の上方でブリージング通路５０の途中においてブリージング通路５０を臨む位置に形成されている。チェーンテンショナ取付部５５の下部と上部にそれぞれねじ穴５６，５７が形成されている。チェーンテンショナ取付部５５の内側に、シリンダブロック１１内の油路５８（図５に示す）に連通する油孔５９が開口している。

チェーンテンショナ取付部５５にチェーンテンショナ６０が取付けられている。チェーンテンショナ６０は、チェーンケース１３の一部をなすチェーンテンショナ収容部１３ａの内側に配置されている。チェーンテンショナ収容部１３ａはチェーンケース１３の外側に少し膨らんだ凸部をなす形状となっている。

図４はチェーンテンショナ６０の一例を示している。チェーンテンショナ６０は、内部に油圧室を有するボディ６０ａと、内蔵されたスプリングによってボディ６０ａから突き出る方向に付勢されるプランジャ６０ｂとを有している。ボディ６０ａの下部と上部に設けられたフランジ部７０，７１にそれぞれ取付孔７２，７３が形成されている。これら取付孔７２，７３に挿入されたボルト７４，７５（図２に示す）によって、チェーンテンショナ６０がシリンダブロック１１のチェーンテンショナ取付部５５に固定される。

チェーンテンショナ６０がチェーンテンショナ取付部５５に固定された状態において、内蔵されたスプリングの反力により、チェーンテンショナ６０のプランジャ６０ｂの先端がタイミングチェーンレバー４５に当接するとともに、油孔５９を通じて油路５８から供給されるオイル圧力により減衰力を得る。この状態においてタイミングチェーンレバー４５が支軸４６を中心に回動することにより、チェーン３２の張力が規定値の範囲に保たれる。

図５に示されるように、チェーンケース１３の一部であるチェーンテンショナ収容部１３ａの内面に、チェーンテンショナ取付部５５に向かって突出する第１リブ８１と第２リブ８２とからなるブローバイガス衝突部８０が形成されている。このブローバイガス衝突部８０は、チェーンテンショナ取付部５５に対向するように突出している。すなわちブローバイガス衝突部８０は、チェーンテンショナ６０のボディ６０ａを挟むようにチェーンケース１３に設けられている。後に詳しく説明するように、ブローバイガス衝突部８０とチェーンテンショナ６０のボディ６０ａとの間に、ブローバイガスが通る流路が形成される。

第１リブ８１と第２リブ８２とは、それぞれチェーンケース１３の内面１３ｂに形成され、シリンダブロック１１に向かって突き出ている。ブローバイガス衝突部８０を構成するリブあるいは凸部の数は、１もしくは３以上であってもよい。チェーンケース１３の材質は問わないが、チェーンケース１３の一例は金属の一体成形品である。チェーンケース１３は合成樹脂製であってもよい。

第１リブ８１は第２リブ８２よりも低い位置にある。すなわち第１リブ８１は、チェーンテンショナ取付部５５の下部付近すなわちチェーンテンショナ６０の下側のフランジ部７０と対向する位置において、チェーンテンショナ６０のボディ６０ａの軸線Ｘ１に沿って形成され、ブリージング通路５０に向けて突き出ている。第２リブ８２は、チェーンテンショナ取付部５５の上部付近すなわちチェーンテンショナ６０の上側のフランジ部７１と対向する位置において、チェーンテンショナ６０のボディ６０ａの軸線Ｘ１に沿って形成され、第１リブ８１と同様にブリージング通路５０に向けて突き出ている。

図６に示されるように、第１リブ８１と第２リブ８２との間にチェーンテンショナ６０のボディ６０ａが隙間を存して位置するようにチェーンテンショナ６０をブリージング通路５０内に突出させて配置することにより、ブローバイガスに含まれるオイル分を分離させるためのブリーザ部９０が構成されている。すなわち本実施形態のブリーザ部９０は、シリンダブロック１１の一部と、チェーンケース１３の一部と、チェーンテンショナ６０等によって構成されている。チェーンテンショナ６０のボディ６０ａは剛性の高い固体物であり、このボディ６０ａと第１リブ８１と第２リブ８２等によって、ブローバイガス中のオイル分を分離する衝突方式のオイル分離機構が構成されている。

図６中の矢印Ｇはブローバイガスが流れる方向を模式的に示している。本実施形態では、第１リブ８１と第２リブ８２との間にチェーンテンショナ６０を配置したことにより、チェーンテンショナ６０と第１リブ８１および第２リブ８２との間に、下から上に向かってブローバイガスが進路を変えながら流れる流路が形成されている。この流路は、第１の曲り流路９１と第２の曲り流路９２とを含んでいる。第１の曲り流路９１は、第１リブ８１とチェーンテンショナ６０のボディ６０ａとの間に形成されている。第２の曲り流路９２は、第２リブ８２とチェーンテンショナ６０のボディ６０ａとの間に形成されている。

第１リブ８１の下方にオイル受け部９５が形成されている。オイル受け部９５はシリンダブロック１１の一部とチェーンケース１３の一部とによって構成され、ブローバイガス流入口５１に連通している。オイル受け部９５上に落ちたオイルは、ブローバイガス流入口５１とクランク室２１を経てオイルパン２２に戻ることができる。ブローバイガス流入口５１はオイル戻り口を兼ねている。

次に、ブリーザ部９０の作用について説明する。
エンジン１０が回転することによりエンジン１０の内部で発生したブローバイガスはクランク室２１に入る。クランク室２１内のブローバイガスは、ブローバイガス流入口５１を経てブリージング通路５０内に流入し、第１リブ８１に向かって流れる。ブリージング通路５０に流入したブローバイガスは第１リブ８１の下面等に衝突し、オイル分が分離するとともに第１の曲り流路９１を経て第２リブ８２に向かって上昇する。

ブローバイガスは第１の曲り流路９１を上昇する途中でチェーンテンショナ６０の下面やフランジ部７０やボルト７４あるいはチェーンケース１３の内面１３ｂに衝突するなどしてオイル分が分離するとともに、第２リブ８２に向かって上昇する。またこのブローバイガスは、第２リブ８２の底面やチェーンテンショナ６０のフランジ部７１やボルト７５に衝突しながら第２の曲り流路９２を上昇することにより、さらにオイル分が分離しながらブリージング通路５０を通ってブローバイガス流出口５２へと流れ、エンジンの吸気系に供給される。吸気系に流入したブローバイガスは、燃焼用空気および燃料に混入して吸気弁から燃焼室に入り、燃焼に供される。一方、ブリージング通路５０内でブローバイガスから分離したオイルは、オイル受け部９５に落ち、ブローバイガス流入口５１からクランク室２１へ戻され、オイルパン２２に回収される。

本実施形態のブリーザ部９０は、シリンダブロック１１の一部と、チェーンケース１３の一部と、チェーンテンショナ６０等のエンジン構成要素を利用して構成されている。このためブリーザ部９０のための専用部品を追加せずとも、エンジン１０の一部にブリーザ部９０をコンパクトに構成することができる。このため小形化が望まれかつブローバイガスのオイル分離性能が求められるディーゼルエンジン等のエンジンに適している。

しかもこのブリーザ部９０は、図６に示されるように第１リブ８１と第２リブ８２との間にチェーンテンショナ６０のボディ６０ａの一部が入り込むように配置されることよって、第１の曲り流路９１と第２の曲り流路９２とを形成しているため、シリンダブロック１１からチェーンケース１３の端面までの厚さＴ１（図６に示す）が大きくなることを抑制できている。このため、ブリーザ部９０のためにエンジンの長さが増大することを抑制できる。

またチェーンケース１３の一部であるチェーンテンショナ収容部１３ａに形成された第１リブ８１と第２リブ８２との間にチェーンテンショナ６０のボディ６０ａを配置することでブリーザ部９０を構成することができるため組付が簡単であるだけでなく、第１リブ８１と第２リブ８２とによってチェーンテンショナ収容部１３ａの剛性を高めることができ、かつ、ブリーザ部９０のための専用部品が増えることも抑制することができる。

本実施形態のブリージング通路５０は、シリンダブロック１１の上下方向に延びる縦長のチェーンケース１３の内部空間を利用しているため、駆動側スプロケット３０や被動側スプロケット３１および周囲の補機類等を避けることができるとともに、大きなブリージング有効長を確保することができる。またシリンダブロック１１とチェーンケース１３の一部を利用してオイル受け９５が形成され、ブローバイガスから分離したオイルをオイル受け部９５からブローバイガス流入口５１を通じてエンジン内部に戻すことができるため、ブローバイガスから分離したオイルの回収経路が簡単である。

なお本発明を実施するに当たり、シリンダブロックやチェーンケースおよびチェーンテンショナ等の具体的な構成や配置をはじめとして、この発明を構成する各要素の構造や形状、配置等の態様をエンジンの仕様に応じて適宜変更して実施できることは言うまでもない。チェーンケースの内面に形成する凸部からなるブローバイガス衝突部はリブ以外の形状でもよいし、１箇所以上のリブによってブローバイガス衝突部が構成されてもよい。また本発明に係るブリーザ構造はディーゼルエンジンに限ることはなくガソリンエンジンにも適用可能である。

１０…エンジン、１１…シリンダブロック、１３…チェーンケース、１３ａ…チェーンテンショナ収容部、１３ｂ…内面、２０…クランク軸、２１…クランク室、３０…駆動側スプロケット、３１…被動側スプロケット、３２…チェーン、３３…カム軸、４５…タイミングチェーンレバー、５０…ブリージング通路、５１…ブローバイガス流入口、５２…ブローバイガス流出口、５５…チェーンテンショナ取付部、６０…チェーンテンショナ、６０ａ…ボディ、６０ｂ…プランジャ、７０，７１…フランジ部、８０…ブローバイガス衝突部、８１…第１リブ、８２…第２リブ、９０…ブリーザ部、９１…第１の曲り流路、９２…第２の曲り流路、９５…オイル受け部。

Claims (4)

1. シリンダブロックと、
   クランク軸によって回転する駆動側スプロケットとカム軸に設けられた被動側スプロケットとに巻掛けられたチェーンと、
   前記チェーンを覆うチェーンケースと、
   前記チェーンケースと前記シリンダブロックとの間に形成され上下方向に延びるブリージング通路と、
   前記シリンダブロックの内部で発生したブローバイガスを前記ブリージング通路に流入させるよう前記シリンダブロックに形成されたブローバイガス流入口と、
   前記ブリージング通路を流れるブローバイガスを前記シリンダブロックの上面から流出させるブローバイガス流出部と、
   前記ブリージング通路に配置されたチェーンテンショナと、
   を具備し、
   前記シリンダブロックは、前記チェーンテンショナを取付けるチェーンテンショナ取付部を前記ブリージング通路に有し、
   前記チェーンケースは、前記チェーンテンショナ取付部に対向するよう突出したブローバイガス衝突部を有したことを特徴とするエンジンのブリーザ構造。
2. 前記チェーンテンショナは、前記チェーンテンショナ取付部に固定されるボディを有し、該ボディを挟むよう前記ブローバイガス衝突部を前記チェーンケースに設けたことを特徴とする請求項１に記載のエンジンのブリーザ構造。
3. 前記ブローバイガス衝突部が前記チェーンケースの内面に形成されたリブであり、該リブと前記チェーンテンショナの前記ボディとの間にブローバイガスが流れる曲り流路を有したことを特徴とする請求項２に記載のエンジンのブリーザ構造。
4. 前記ブローバイガス衝突部が前記チェーンテンショナの前記ボディの下側に位置して該ボディの軸線に沿う方向に延びる第１リブと、前記ボディの上側に位置して該ボディの軸線に沿う方向に延びる第２リブとを含み、前記第１リブと前記ボディとの間に第１の曲り流路を有し、前記第２リブと前記ボディとの間に第２の曲り流路を有したことを特徴とする請求項３に記載のエンジンのブリーザ構造。

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