JP7260384B2

JP7260384B2 - 内燃機関

Info

Publication number: JP7260384B2
Application number: JP2019081081A
Authority: JP
Inventors: 雄介鈴木; 剛宏旭
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd; Toyota Boshoku Corp
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd; Toyota Boshoku Corp
Priority date: 2019-04-22
Filing date: 2019-04-22
Publication date: 2023-04-18
Anticipated expiration: 2039-04-22
Also published as: JP2020176599A

Description

本願発明は、ヘッドカバーにオイルセパレータ室を設けた内燃機関に関するものである。

自動車用等の内燃機関では、クランク室に吹き抜けたブローバイガスはオイルミストを分離してから吸気系に還流させており、オイルミストの分離手段として、ヘッドカバーの内部にバッフルプレートを配置し、ヘッドカバーとバッフルプレートとの間に形成された空間に仕切り板などを配置してオイルセパレータ室を形成して、このオイルセパレータ室でオイルミストを捕集することが行われている。

そして、捕集したオイルミストはバッフルプレートに設けたオイル落とし穴からシリンダヘッドに向けて落とされており、シリンダヘッドに落とされたオイルは、他のオイルと一緒にシリンダヘッド及びシリンダブロックに設けたオイル流下通路を介してオイルパンに戻されている。

オイルセパレータ室の構造やオイル落とし穴の位置は様々であり、例えば特許文献１では、ヘッドカバーの長手中心線に沿った３か所にオイル落とし穴を設けることが開示されており、オイルは、シリンダヘッドのうちプラグホールの近傍部に落ちるようになっている。

特開平０６－２６３１９号公報

さて、シリンダヘッドにはカム軸が配置されているが、カム軸はオイルで潤滑されているため、高速回転によってオイルが飛散している。そして、特許文献１では、オイル落とし穴は、２本のカム軸の間でかつカムの近傍に位置しているため、カムの回転によって飛散したオイルミストがオイル落とし穴に入り込むことが懸念される。

この点については、オイル落とし穴を、カム軸によって飛散したオイルミストが入り込まない位置に設けたらよいと云えるが、かくすると、オイル落とし穴の位置が制約を受けてオイルセパレータ室等の設計の自由性が低下してしまう。

本願発明は、このような現状を改善すべく成されたものである。

本願発明は、
「吸気用及び排気用のカム軸が回転自在に配置されたシリンダヘッドの頂面に、バッフルプレートを内蔵したヘッドカバーがガスケットを介して固定されており、
前記バッフルプレートとヘッドカバーとの間に、ブローバイガスの油分を捕集するオイルセパレータ室が形成されていて、前記バッフルプレートに、前記オイルセパレータ室で捕集された油分を下方に落とすオイル落とし穴が形成されている」
という基本構成になっている。

そして、上記基本構成において、
「前記ガスケットは、前記シリンダヘッドの外周部の頂面に重なるアウトサイドガスケットと、前記両カム軸の間に配置されたプラグホールの箇所をシールするインサイドガスケットとを有して、
前記アウトサイドガスケットとインサイドガスケットとが、一方のカム軸に設けたセンサ板の回転によって飛散したオイルが前記オイル落とし穴に入り込むことを阻止する遮蔽部によって一体に繋がっている」
という特徴を付加している。

本願発明では、バッフルプレートに形成されたオイル落とし穴がカム軸の回転によって生成されたオイルミストの飛散方向に開口していても、オイルミストがオイル落とし穴に入り込むことを、ガスケットに形成された遮蔽部によって防止できる。従って、オイル落とし穴の位置を設定するに当たって、設計の自由性を向上でき、結果として、バッフルプレート及びヘッドカバーの設計の自由性も向上する。

そして、ヘッドカバーとシリンダヘッドとの間に配置されているガスケットを利用して遮蔽部を形成するものであるため、遮蔽部を設けたことに起因して組み付けの手間が増大することはなくて、コストアップも殆どない。従って、本願発明では、コストを抑制しつつ、バッフルプレートやヘッドカバーの設計の自由性を向上できる。

バッフルプレートを省略してカム軸とガスケットとを表示した状態でのヘッドカバーの底面図である。バッフルプレートとガスケットを表示した状態でのヘッドカバーの底面図である。図１及び図２のIII-III 視断面図である。

次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。以下では、方向を特定するため前後・左右の文言を使用するが、前後方向はクランク軸線方向であり、タイミングチェーンが配置されている側を前、ミッションが配置されている側を後ろとしている。左右方向は、ヘッドカバーの幅方向である。

(1).基本構造
図１，２はヘッドカバー１の底面図であるが、図１では、吸気用カム軸２と排気用カム軸３とを併せて表示している。本実施形態の内燃機関は３気筒であり、そこで、両カム軸２，３には、それぞれ３対のカム４が一体に形成されており、かつ、一対のカム４の間にはジャーナル５が形成されている。

また、両カム軸２，３の前部には、それぞれＶＶＴ装置（可変バルブタイミング装置）６が連結されており、ＶＶＴ装置６には、タイミングチェーンが噛合するチェーンスプロケット７を取付けている。他方、両カム軸２，３の後端面には、それらカム軸２，３の回転姿勢を検知するためのセンサ板８が、一体に又は別体で設けられている。センサ板８は円板に３つの突起を設けた形態になっているが、円板に切り欠きを形成した形態も採用できる。

図３に示すように、ヘッドカバー１は、周壁１０と天板１１とを有して下向き開口のトレー状に形成されており、周壁１０の下端に厚肉状のフランジ１２を形成して、フランジ１２がシリンダヘッド１３の頂面にボルトの群で固定されている。従って、周壁１０には、ボルトで固定するための外向き突出部１４が、周方向に沿って多数形成されている。

ヘッドカバー１における周壁１０の下端面に環状溝１５が全周に亙って形成されており、この環状溝１５に、ゴム質のアウトサイドガスケット１６が嵌め込まれている。

図３に部分的に表示しているが、シリンダヘッド１３には、点火プラグを挿通するプラグホール１７が形成されているが、プラグホール１７の上部は、シリンダヘッド１３に設けた筒状の上向きボス１８に形成されている。他方、ヘッドカバー１には、上向きボス１８と略同径で筒状の下向きボス１９が一体に形成されており、下向きボス１９の内部（プラグホール１７）に、高電圧を発生させるイグニッションコイルユニット（図示せず）が挿通されている。

そして、ヘッドカバー１に設けた下向きボス１９の群とシリンダヘッド１３に設けた上向きボス１８の群との間に、前後方向に長い１枚のインサイドガスケット２０が挟まれている。当然ながら、インサイドガスケット２０には上下ボス１８，１９と同心の穴が空いており、インサイドガスケット２０は、上下ボス１８，１９の端面間に重なっている。インサイドガスケット２０には、左右片側に突出した張り出し部２１を設けており、この張り出し部２１に位置決め穴２２を空けている。

(2).バッフルプレート・遮蔽部
図２，３に示すように、ヘッドカバー１の内部には、天板１１との間にある程度の間隔を開けた状態でバッフルプレート２３が配置されている。バッフルプレート２３は、ヘッドカバー１の内部のうちＶＶＴ装置が入り込まない部位に配置されており、バッフルプレート２３とヘッドカバー１とで構成された空間は、排気側に位置した新気導入通路２４と、吸気側に位置したオイルセパレータ室２５とに区分されている。

ヘッドカバー１の周壁１０のうち吸気側の後端部に、ブローバイガス導入穴２６が空いており、ブローバイガス導入穴２６の上端はオイルセパレータ室２５に連通している。また、ブローバイガス導入穴２６は、シリンダヘッド１３及びシリンダブロックに形成されたＰＣＶ通路に連通している。

オイルセパレータ室２５は前後方向に長い姿勢になっており、ブローバイガス導入穴２６からオイルセパレータ室２５に入り込んだブローバイガスは、点線矢印で示すように、手前側に向けて流れてから、出口穴２７に装着したＰＣＶバルブ（図示せず）を通って排出される。

オイルセパレータ室２５の内部には、オイルミストを捕集するリブ（図示せず）が形成されている。また、オイルセパレータ室２５の後部には、ヘッドカバー１の長手中心線に向けて延びる集油路２９が形成されており、集油路２９の先端部にタンク状のオイル溜まり部３０を下向きに突設し、オイル溜まり部３０の底板にオイル落とし穴３１を形成している。

図３に示すように、オイル落とし穴３１は、両カム軸２，３のセンサ板８の間でかつ排気側に寄った部位に配置している一方、インサイドガスケット２０をアウトサイドジャケット１６まで延長して一体化することにより、遮蔽部３２を形成している。換言すると、アウトサイドジャケット１６を延長して形成された遮蔽部３２よりも排気側に外れた部位に、オイル落とし穴３１を位置させている。

さて、図３の状態で、両カム軸２，３は反時計回り方向に回転する。従って、遮蔽部３２が存在しないと、吸気用カム軸２に設けたセンサ板８によって飛散したオイルミスト３３がオイル落とし穴３１に入り込むおそれがある。これに対して本実施形態では、吸気用カム軸２のセンサ板８とオイル落とし穴３１との間に遮蔽部３２が存在しているため、オイルミスト３３がオイル落とし穴３１には入り込むことはない。

従って、カム軸２の回転によってオイルミスト３３が飛散してくる部位にもオイル落とし穴３１を配置できるのであり、これにより、オイル落とし穴３１の配置位置の規制を外して、オイルセパレータ室２５等の設計の自由性を向上できる。なお、オイル落とし穴３１は遮蔽部３２の真上に配置してもよい。

本願発明は、ヘッドカバーにオイルセパレータ室を備えた内燃機関に具体化できる。従って、産業上利用できる。

１ヘッドカバー
２，３カム軸
８センサ板
１０周壁
１１天板
１５環状溝
１６アウトサイドガスケット
１７プラグホール
１８上向きボス
１９下向きボス
２０インサイドガスケット
２３バッフルプレート
２４新気導入通路
２５オイルセパレータ室
２６ブローバイガス導入穴
２７出口穴
２９集油路
３０オイル溜まり部
３１オイル落とし穴
３２遮蔽部

Claims

吸気用及び排気用のカム軸が回転自在に配置されたシリンダヘッドの頂面に、バッフルプレートを内蔵したヘッドカバーがガスケットを介して固定されており、
前記バッフルプレートとヘッドカバーとの間に、ブローバイガスの油分を捕集するオイルセパレータ室が形成されていて、前記バッフルプレートに、前記オイルセパレータ室で捕集された油分を下方に落とすオイル落とし穴が形成されている構成であって、
前記ガスケットは、前記シリンダヘッドの外周部の頂面に重なるアウトサイドガスケットと、前記両カム軸の間に配置されたプラグホールの箇所をシールするインサイドガスケットとを有して、
前記アウトサイドガスケットとインサイドガスケットとが、一方のカム軸に設けたセンサ板の回転によって飛散したオイルが前記オイル落とし穴に入り込むことを阻止する遮蔽部によって一体に繋がっている、
内燃機関。