JP7047434B2 - オイル戻し構造 - Google Patents

Description

本開示は、オイル戻し構造に関し、特に、ＰＣＶ（Positive Crankcase Ventilation）装置のオイル戻し構造に関する。

一般的に、この種のＰＣＶ装置においては、オイルセパレータによりブローバイガスから分離されたオイル（以下、分離オイル）が、エンジン本体内に接続されたリターン配管を介してオイルパンに戻されるように構成されている。

リターン配管のオイル排出口をエンジン本体の内壁面に開口させると、当該内壁面に沿って流れるオイルや、エンジン本体内の回転体から飛散するオイルスプラッシュがオイル排出口からリターン配管内に流れ込むことにより逆流を引き起こす可能性がある。

このような逆流を防止し得る構造として、例えば、特許文献１には、オイルセパレータに接続されたリターン配管をエンジン本体内に挿入すると共に、該リターン配管のオイル排出口をオイルパン内のオイルに浸漬させた構造が開示されている。

特開２００８－２５３４７号公報

ところで、上記特許文献１記載の構造では、リターン配管がエンジン本体の側壁からクランク室内を通ってオイルパンに至る長尺状に形成されている。このため、長尺状のリターン配管が、エンジンの振動やクランク室及び、又はオイルパン内を流動するオイルの流体圧力の影響を受けることにより破断する可能性がある。また、破断を防止すべく、リターン配管を肉厚にして強度を確保しようとすると、コストの上昇を招くといった課題もある。さらに、リターン配管の流路が長くなることで、分離オイルのドレイン効率低下や、劣化オイル等による閉塞（目詰まり）を引き起こす可能性もある。

本開示の技術は、簡素な構成でオイルの逆流を効果的に防止することを目的とする。

本開示の技術は、ブローバイガスからオイル分離手段により分離されたオイルをエンジンのオイル貯留部と連通するエンジン本体内に戻すオイル戻し構造であって、その上流端を前記オイル分離手段に接続されると共に、少なくともその下流側を前記エンジン本体の内壁から該エンジン本体内に突出させており、その下流端のオイル排出口が前記オイル貯留部内のオイルに浸漬されない位置に配置される流路体を備えることを特徴とする。

また、前記エンジン本体内に回転体が収容されており、前記流路体の前記オイル排出口が、前記回転体の回転外周面に対して回転軸方向の何れか一方にオフセットして配置されていることが好ましい。

また、前記流路体が、前記エンジン本体の側壁内面から該エンジン本体の内部に突出するパイプ部材を含むことが好ましい。

また、前記パイプ部材が、前記側壁内面から横方向に延びる第１直線パイプ部と、該第１直線パイプ部の下流端から前記回転軸方向斜め下方に向けて湾曲する湾曲パイプ部と、該湾曲パイプ部の下流端から下方に延びると共に、その下流端に前記オイル排出口が形成された第２直線パイプ部とを有することが好ましい。

本開示の技術によれば、簡素な構成でオイルの逆流を効果的に防止することができる。

本実施形態に係るオイル戻し構造を備えたＰＣＶ装置の模式的な全体構成図である。 本実施形態に係るオイル戻し配管部の要部を示す模式図である。 図２に示すオイル戻し配管部の一部を切り欠いて示す模式的な部分断面図である。 本実施形態に係る下流パイプ部材の第２直線パイプ部をギヤ径方向から視た模式図である。

以下、添付図面に基づいて、本実施形態に係るオイル戻し構造について説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

［全体構成］
図１は、本実施形態に係るオイル戻し構造を備えたＰＣＶ装置３０の模式的な全体構成図である。エンジン１０は、シリンダブロック１１を備えている。シリンダブロック１１の上部には、シリンダヘッド１２が設けられ、シリンダヘッド１２の上部には、シリンダヘッドカバー１３が取り付けられている。また、シリンダブロック１１の下部には、エンジンオイルを貯留するオイルパン１４（オイル貯留部）が設けられている。さらに、シリンダブロック１１には、クランクシャフトＣＳの回転動力を不図示の補機類に伝達する複数のギヤＧを収容したギヤボックスＧＢが設けられている。これらシリンダブロック１１及びギヤボックスＧＢの内部空間は、何れもオイルパン１４と連通する。

なお、以下の説明では、これらシリンダブロック１１及びギヤボックスＧＢを、単に「エンジン本体２０」と称する。本実施形態において、「エンジン本体２０」と称した場合には、シリンダブロック１１及び、又はギヤボックスＧＢを含むものとする。

シリンダヘッド１２の側部には、吸気マニホールド１４及び、排気マニホールド１５が設けられている。吸気マニホールド１４には、新気を導入する吸気管１６が接続され、排気マニホールド１５には、排気を導出する排気管１８が接続されている。

ＰＣＶ装置３０は、シリンダブロック１１に形成された不図示のシリンダとピストンとの隙間からクランク室側に漏れ出たブローバイガスを吸気系に還流（又は、大気に開放）するものである。具体的には、ＰＣＶ装置３０は、上流ガス配管部３１と、オイルセパレータ３２（オイル分離手段の一例）と、下流ガス配管部３３と、ＰＣＶバルブ３４と、オイル戻し配管部４０（流路体の一例）とを備えている。

上流ガス配管部３１は、シリンダヘッドカバー１３のガス出口部とオイルセパレータ３２のガス入口部とを接続しており、クランク室側に漏れ出たブローバイガスをオイルセパレータ３２に導入する。オイルセパレータ３２は、ブローバイガスからオイルを分離する。

下流ガス配管部３３は、オイルセパレータ３２のガス出口部と吸気管１６とを接続しており、オイルセパレータ３２にてオイルが分離されたブローバイガスを吸気管１６内に還流する。なお、下流ガス配管部３３の出口端は大気に開放されてもよい。ＰＣＶバルブ３４は、オイルセパレータ３２のガス出口部に隣接して設けられており、例えば逆止弁として機能する。

オイル戻し配管部４０は、オイルセパレータ３２のオイル出口部とエンジン本体２０とを接続する。オイル戻し配管部４０は、オイルセパレータ３２にてブローバイガスから分離されたオイル（以下、分離オイル）をエンジン本体２０の内部に戻すように機能する。オイル戻し配管部４０からエンジン本体２０内に排出された分離オイルは、重力落下により下方のオイルパン１４内に戻されるようになっている。以下、オイル戻し配管部４０の詳細構成について説明する。

［オイル戻し配管部］
図２は、本実施形態に係るオイル戻し配管部４０の要部を示す模式図であり、図３は、図２に示すオイル戻し配管部４０の一部を切り欠いて示す模式的な部分断面図である。

同図に示すように、オイル戻し配管部４０は、分離オイルの戻し方向上流側から順に、上流パイプ部材４１と、ブラケット４２と、下流パイプ部材４５とを備えている。

上流パイプ部材４１は、略円筒状の筒材であって、エンジン本体２０の外側に配置されている。上流パイプ部材４１の上流端は、オイルセパレータ３２（図１参照）のオイル出口部に接続されている。上流パイプ部材４１は、エンジン本体２０の外側をエンジン本体２０の側壁外面２０Ａに沿って略鉛直方向に延びると共に、その下流側４１Ａをエンジン本体２０に向けて湾曲形成されている。

ブラケット４２は、肉厚の板状部材であって、好ましくは金属材料等で形成されている。ブラケット４２は、一対のボルトＢによってエンジン本体２０の側壁外面２０Ａに固定されている。ブラケット４２が固定されるエンジン本体２０の側壁部位には、挿入孔２１（図３参照）が貫通形成されている。また、ブラケット４２の挿入孔２１に対応する部位には、貫通孔４３（図３参照）が形成されている。貫通孔４３は、外側の開口孔部４３Ａの孔径が上流パイプ部材４１の管外径と略同径、且つ、内側の開口孔部４３Ｂの孔径が上流パイプ部材４１の管内径と略同径の段付き孔とされている。外側の開口孔部４３Ａには、上流パイプ部材４１の下流端が嵌挿されている。

さらに、ブラケット４２の内側面には、開口孔部４３Ｂの開口縁を囲う筒状突起４４（図３参照）が突設されている。筒状突起４４の筒外径は、挿入孔２１の孔径よりも小径に形成され、筒状突起４４の筒内径は、下流パイプ部材４５の管外径と略同径に形成されている。筒状突起４４には、下流パイプ部材４５の上流端が嵌挿される。これら筒状突起４４及び下流パイプ部材４５は、好ましくは、ろう付け等により互いに固着されている。

下流パイプ部材４５は、略円筒状の筒材であって、好ましくは、耐熱性を有する部材（例えば、金属）で形成されている。具体的には、下流パイプ部材４５は、上流側から順に、第１直線パイプ部４６と、湾曲パイプ部４７と、第２直線パイプ部４８とを一体に有している、第２直線パイプ部４８の下流端は、エンジン本体２０内に開口するオイル排出口４９とされている。

第１直線パイプ部４６は、その上流端外周をブラケット４２の筒状突起４４の内筒面に固定されており、貫通孔４３と連通する。また、第１直線パイプ部４６は、エンジン本体２０内を側壁内面２０Ｂと略直交する横方向に延設されており、側壁内面２０Ｂからエンジン本体２０の内部空間に向けて突出して設けられている。すなわち、エンジン本体２０の側壁内面２０Ｂに沿って流れ落ちるオイルの貫通孔４３及び、又は上流パイプ部材４１への流れ込みが、第１直線パイプ部４６の外周面によって効果的に阻止されるようになっている。

湾曲パイプ部４７は、第１直線パイプ部４６の下流端から斜め下方に向けて湾曲形成されている。このように、湾曲パイプ部４７を斜め下方に指向させることにより、側壁内面２０Ｂから第１直線パイプ部４６の外周面を伝って流れるオイルが下方に向けて確実に落とされるようになっている。湾曲パイプ部４７の下流端には、第２直線パイプ部４８が設けられている。

第２直線パイプ部４８は、湾曲パイプ部４７の下流端から歯面Ｇ１の回転軸Ｘ方向（図示例では左方向）斜め下方に向かって延設されている。本実施形態において、第２直線パイプ部４８のオイル排出口４９は、オイルパン１４（図１参照）のオイルに浸漬されることなく、且つ、下流パイプ部材４５の全体が短尺となるように、好ましくは、クランクシャフトＣＳ（図１参照）よりも鉛直方向上方に位置するように設けられている。

さらに、第２直線パイプ部４８のオイル排出口４９は、図４に示すように、回転体であるギヤＧの歯面（回転外周面の一例）Ｇ１から飛散するオイルスプラッシュが流れ込まないように、歯面Ｇ１に対して回転軸Ｘ方向の何れか一方（図示例では左方向）に所定量ほどオフセットして配置されている。オイル排出口４９のオフセット量は、ギヤＧの歯数や歯幅に応じて、オイルスプラッシュの流れ込みを防止できる範囲にて適宜に設定すればよい。

以上詳述した本実施形態によれば、下流パイプ部材４５の第１直線パイプ部４６が、エンジン本体２０の側壁内面２０Ｂからエンジン本体２０内を横方向に向けて突出して設けられている。これにより、エンジン本体２０の側壁内面２０Ｂに沿って流れ落ちるオイルの貫通孔４３及び、又は上流パイプ部材４１への流れ込みが第１直線パイプ部４６によって効果的に阻止されるようになり、オイルの逆流を確実に防止することが可能になる。

また、下流パイプ部材４５のオイル排出口４９が、ギヤＧの歯面Ｇ１に対して回転軸Ｘ方向にオフセットして配置されている。これにより、ギヤＧから飛散するオイルスプラッシュのオイル排出口４９への流れ込みが効果的に防止されるようになり、オイル排出口４９からのオイル逆流を確実に防止することが可能になる。

また、オイル排出口４９をオイルパン１４内のオイルに浸漬されない位置に配置したことにより、分離オイルのドレイン効率低下を効果的に防止することができる。また、下流パイプ部材４５を短尺状としたことにより、エンジン１０の振動や、エンジン本体２０内を流動するオイルの流体圧力等から受ける影響を低減することが可能となり、これら振動や流体圧力等を起因とした破断を効果的に防止することができる。

また、下流パイプ部材４５を短尺状としたことにより、下流パイプ部材４５をブラケット４２及び上流パイプ部材４１とプレアッセンブリした状態でエンジン本体２０の挿入孔２１に容易に挿入して組み付けることが可能となり、組み付け作業性も確実に向上することができる。

なお、本開示は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜に変形して実施することが可能である。

例えば、上記実施形態において、回転体はギヤＧを一例に説明したが、オイル戻し配管部４０をクランク室に接続する場合には、回転体はクランクシャフトＣＳのバランスウェイトであってもよい。この場合は、オイル排出口４９をバランスウェイトに対してクランク軸方向にオフセットして配置すればよい。

また、オイル戻し配管部４０は、オイルパン１４と連通する空間部を有する構造体であれば、例えば、エアコンプレッサ等のハウジングに接続してもよい。エアコンプレッサに接続する場合には、オイル排出口４９をハウジング内の回転体（例えば、クランク）の回転外周面から回転軸方向にオフセットして配置すればよい。

１０ エンジン
１１ シリンダブロック（エンジン本体）
ＧＢ ギヤボックス（エンジン本体）
Ｇ ギヤ（回転体）
ＣＳ クランクシャフト
１２ シリンダヘッド
１３ シリンダヘッドカバー
１４ オイルパン（オイル貯留部）
２０ エンジン本体
２１ 挿入孔
３０ ＰＣＶ装置
３１ 上流ガス配管部
３２ オイルセパレータ（オイル分離手段）
３３ 下流ガス配管部
３４ ＰＣＶバルブ
４０ オイル戻し配管部
４１ 上流パイプ部材（流路体）
４２ ブラケット
４５ 下流パイプ部材（流路体）
４６ 第１直線パイプ部
４７ 湾曲パイプ部
４８ 第２直線パイプ部
４９ オイル排出口

Claims (4)

1. ブローバイガスからオイル分離手段により分離されたオイルをエンジンのオイル貯留部と連通するエンジン本体内に戻すオイル戻し構造であって、
   その上流端が前記オイル分離手段に接続されると共に、少なくともその下流側を前記エンジン本体の内壁から該エンジン本体内に突出させており、その下流端のオイル排出口が前記オイル貯留部内のオイルに浸漬されない位置に配置される流路体を備え、
   前記エンジン本体には、第１の孔が形成されており、
   前記流路体は、
   前記エンジン本体の外側面に固定されており、前記第１の孔に対応する第２の孔が形成されているブラケットと、
   前記エンジン本体の外側に設けられており、上流端が前記オイル分離手段と接続されており、下流端が前記ブラケットの前記第２の孔と接続されている上流パイプ部材と、
   前記エンジン本体の前記第１の孔に挿入された状態で、上流端が前記ブラケットの前記第２の孔と接続されており、下流端に前記オイル排出口が形成されている下流パイプ部材と、
   を備える
   ことを特徴とするオイル戻し構造。
2. 前記エンジン本体内に回転体が収容されており、
   前記流路体の前記オイル排出口が、前記回転体の回転外周面に対して回転軸方向の何れか一方にオフセットして配置されている
   請求項１に記載のオイル戻し構造。
3. 前記下流パイプ部材が、前記エンジン本体の側壁内面から該エンジン本体の内部に突出する
   請求項２に記載のオイル戻し構造。
4. 前記下流パイプ部材が、前記側壁内面から横方向に延びる第１直線パイプ部と、該第１直線パイプ部の下流端から前記回転軸方向斜め下方に向けて湾曲する湾曲パイプ部と、該湾曲パイプ部の下流端から下方に延びると共に、その下流端に前記オイル排出口が形成された第２直線パイプ部とを有する
   請求項３に記載のオイル戻し構造。

Images