JPH04153514A - ブローバイガスのオイル分離装置 - Google Patents

ブローバイガスのオイル分離装置

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JPH04153514A
JPH04153514A JP27962790A JP27962790A JPH04153514A JP H04153514 A JPH04153514 A JP H04153514A JP 27962790 A JP27962790 A JP 27962790A JP 27962790 A JP27962790 A JP 27962790A JP H04153514 A JPH04153514 A JP H04153514A
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JP
Japan
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oil
gas
blow
outer cylinder
impeller
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JP27962790A
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English (en)
Inventor
Kohei Kataoka
片岡 康平
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Toyota Industries Corp
Original Assignee
Toyoda Automatic Loom Works Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01MLUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M13/00Crankcase ventilating or breathing
    • F01M13/04Crankcase ventilating or breathing having means for purifying air before leaving crankcase, e.g. removing oil

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、ブローバイガス中に混在するオイルを分離す
るためのオイル分離装置に関する。
(従来の技術) 一般に、内燃機関においては、大気汚染防止対策の1つ
として、ピストンリングの隙間よりクランクケースに漏
出したブローバイガスを大気中に放出せずに吸気系へ戻
すためのブローバイガス還元装置か装備されている。と
ころか、ブローバイガス中にはオイル(潤滑油)が噴霧
状の状態で混在しており、従ってクランクケースのブロ
ーバイガスを吸気系へただ単に戻すようにしただけでは
、ブローバイガスによってオイルが吸気系へ運ばれてし
まい、オイル消費量が増大したり、排気ガス中の汚染物
質が増大したりするなどの不具合が生ずる。
そのため、従来の内燃機関においては、このような不具
合を解決するためのオイル分離装置が装備されている。
これは、ブローバイガス中からオイル分を分離すること
により、吸気系へオイルが運ばれることを防止する装置
であって、このような装置の従来例としては、たとえば
バッフルプレートを利用して分離するようにした実開昭
6039718号公報や実開昭63−17816号公報
を挙げることができる。
第5図は、バッフルプレートでオイルを分離するように
した従来のオイル分離装置の平断面図である。この第5
図において、21はバッフルプレートであり、矢印はブ
ローバイガスの流れを表している。ブローバイガス中の
オイルは、ブローバイガスがバッフルプレート21によ
り作られる迷路状の通路22を流れるときに、同バッフ
ルプレート21に付着して分離される。一方、オイルの
分離されたブローバイガスは、ブローバイガス流出口2
3からホース(図示省略)を介して吸気系に排出される
(発明が解決しようとする課題) 上述のようなバッフルプレート式オイル分離装置の場合
、ブローバイガス中のオイルをバッフルプレート21に
効果的に接触させて分離効果を高めるには、充分な広さ
と長さを持つ通路面積が必要となるが、しかしながら、
スペースに制約のある内燃機関にそのような空間を確保
することは非常に難しい。そして、充分な通路面積が確
保され得ないときは、ブローバイガスの流速が速まり、
オイルがバッフルプレート21に付着することなく吸気
系へ流出したり、あるいはバッフルプレート21に付着
したオイルか再びブローバイガスの流れに乗って吸気系
へ流出したりしてオイルの分離効果か低下するという問
題がある。
そこで本発明は、上述の問題に鑑み、羽根車による遠心
力を利用してオイル分離を行わせ、限られた狭い空間で
オイルを効果的に分離することのできるブローバイガス
のオイル分離装置を提供することを、その目的とする。
(課題を解決するための手段) 上記課題を解決するために、本発明は次のように構成し
たものである。
すなわち、本発明に係るブローバイガスのオイル分離装
置は、内燃機関のブローバイガスの換気用通路中に設置
されるものにして、内燃機関内の回転部材に取付けられ
るとともに、軸方向の一端を開放し他端に底板を持つ筒
状の羽根車を主体として構成される。羽根車は、外筒と
、内筒と、両筒間の軸方向の一端に設けられる底板と、
両筒間の空間を円周方向に複数の空間に区分してオイル
分離室となす適数枚の羽根板とを備えている。また、前
記底板にはブローバイガスを前記各オイル分離室へ導く
ための流入孔を設ける一方、前記外筒の周壁には前記流
入ブローバイガスから分離されたオイルをオイル分離室
外へ放出させる放出孔を設けた構成となっている。
(作用) 本発明では、内燃機関の運転時において、オイルが混在
するブローバイガスは、羽根車の導入孔を通ってオイル
分離室内に流入する。ブローバイガス中のオイルは、重
量が大きいため、羽根車の回転による遠心力により外周
側へ放射状に飛ばされてブローバイガスから分離される
とともに、外筒の放出孔を通ってオイル分離室外へ放出
される。
一方、オイル分の分離されたブローバイガスは、流入孔
の反対側である開放側へ流れ、ブローバイガス流出口か
ら吸気系へ排出される。
(実施例) 以下、本発明の第1実施例を第1図〜第3図に基づいて
具体的に説明する。
図において、■は内燃機関におけるシリンダブロックの
一部を示している。また、3はシリンダブロック1にベ
アリング2を介して回転可能に取り付けられた吸排気弁
駆動用のカムシャフトを示している。
カムシャフト3は、一端が前記シリンダブロック1の側
壁を貫通して突出されており、その突出端の外周にはタ
イミングギヤ4が取り付けられている。そして、タイミ
ングギヤ4は、図示省略のアイドルギヤと噛み合ってい
て、クランクシャフトの回転が伝達されるようになって
いる。また、カムシャフト3のタイミングギヤ4やアイ
ドルギヤを含む数種のタイミングギヤを覆うためのタイ
ミングギヤカバー5は、その周辺部がシリンダブロック
1に組付けられる。
本実施例に係るブローバイガスのオイル分離装置は、2
重の円筒状に形成された羽根車6を主体として構成され
ており、内燃機関内の既存の回転部材である前記カムシ
ャフト3に設置される。
すなわち、羽根車6は、一端を開放した有底円筒状の外
筒7と、この外筒7内に同志的に配置されるとともに一
端を開放した内筒8とにより2重の筒状に形成されると
ともに、両筒7,8間には適数枚の羽根板9が配置され
ている。そして、外筒7内の底板7aに内筒8の底板8
aを重ねた状態で、前記カムシャフト3の突出端面に対
して底板7a、8aに形成した取付孔を通して取付ボル
ト10により組付けられている。
つまり、羽根車6はその軸線方向を水平方向とした横向
きの状態でカムシャフト3の軸端面に同志的に組付けら
れている。なお、羽根車6をこのように組付けることに
よって、タイミングギヤ4の抜は止めを兼用している。
また、前記羽根板9は、外筒7の内周面と、外筒7の底
面と、内筒8の外周面とにより囲まれる環状の空間内に
円周方向に適宜間隔を置いて放射状に配置されており、
このことにより環状空間を複数(本実施例では8個の場
合を示す)のオイル分離用箱形空間に区画してオイル分
離室11を形成している。そして、各オイル分離室11
毎に対応して、外筒7の底板7aにはブローバイガスの
流入孔12が形成され、外筒7の周壁7bにはオイルの
放出孔13が形成されている。
なお、外筒7と内筒8とは取付ボルト10による組付け
によって一体化する構成あるいは組付前の段階で相互に
固定する構成のいずれであっても差し支えない。また、
羽根板9は少なくとも外筒7又は内筒8のいずれか一方
に固着されていればよいが、仮に外筒7と内筒8とを取
付ポルトド0により一体化する構成を採用したときは、
外筒7側に固定する方が、組付は時に流入孔12及び放
出孔13に対する位置決めをする必要がないので、組付
性が図られる。
一方、前記タイミングギヤカバー5にはオイル分離後の
ブローバイガスを吸気系へ流出させるための流出口14
が一体に形成されている。このブローバイガス流出口1
4は、一方の突出端が前記羽根車6の開放側の中心部に
臨んでおり、他方の突出端はホース15を介して吸気系
に接続されている。
また、タイミングギヤカバー5の内壁面には前記羽根車
6の外筒7に対応するリング状の突起16が張り比し状
に形成されており、外筒7の端面に対して適当な隙間C
を置いて対向している。この突起16は、タイミングギ
ヤカバー5の内壁面に付着したオイルを外周面に伝って
滴下させることによりオイルが羽根車6の内側に滴下す
ることを抑えるためのものである。また、突起16と外
筒7の端面との間の隙間Cは、ブローバイガスから分離
したオイルの一部が該隙間Cを通って外側へ放出される
ことを許容するために設定したものである。
なお、突起】6は必ずしもリング状である必要はなく、
少なくとも上側半分に存在する半リング状であれば足り
る。
上述のように構成された第1実施例に係るブローバイガ
スの分離装置にあっては、内燃機関の運転時に羽根車6
がカムシャフト3と一体となって回転する。タイミング
ギヤカバー5内の空間は、クランクケースと連通してい
る。従って、クランクケース内に漏出してタイミングギ
ヤカバー5内に存在するブローバイガスは、図示矢印で
示すようにタイミングギヤ4の開口部(既存のもの)を
通って、あるいは羽根車7の周辺から流入孔12を通っ
て羽根車6のオイル分離室11に流入する。
なお、この流れはタイミカグベルトカバー側圧力と吸気
系側圧力との圧力差により生ずる流れであり、羽根車6
の回転により発生するものではない。
しかして、オイル分離室11内に°流入したブローバイ
ガス中のオイルは、羽根車6の回転による遠心力により
外側へ飛ばされてブローバイガスから分離される。そし
て、直接放出孔14からあるいは外筒7の内周面に一旦
付着後、内周面を伝って、放出孔14からオイル分離室
ll外へ放出される。また、この場合、外筒7の開口端
部寄りに付着したオイルは、開口端面と突起16との間
の隙間Cを通って外側へ吹き飛ばされる。
一方、このようにしてオイルの分離されたブローバイガ
スは、羽根車6の開口端側から図示矢印の如く内筒8の
内側へ流れ込むとともに、ブローバイガス流出口14か
らホース15を経て吸気系に吸引されて排出される。
なお、前述のように、タイミングギヤカバー5の内壁面
の上側に付着したオイルは、リング状(又は半リング)
の突起16の外周面を伝って下方へ滴下し、羽根車6の
内側に滴下することが回避される。また、仮にオイルが
突起16の内周面を伝って内側の壁面側まで回り込んだ
としても、ブローバイガス流出口14は、タイミングギ
ヤカバー5の内壁面から内側へ突出しているため、オイ
ルが流出口14に入り込むことを可及的に回避すること
ができる。
つきに、本発明の第2実施例を第4図に基づいて説明す
る。この実施例のオイル分離装置は、羽根車6の構成部
材中の外筒7〜の形状に関するものである。すなわち、
外筒7の周壁7bを高さ方向のほぼ中間部が外側に膨出
する形状に形成するとともに、その膨出部にオイルの放
出孔13を設けた構成としたものであり、その他につい
ては第1実施例と同様に構成される。
このため、羽根車6の回転による遠心力によりブローバ
イガスから分離されて外筒7の内周壁面に付着したオイ
ルは、傾斜面に沿って放出孔13に誘導され、該放出孔
13から外側へ効率良く放出されることになる。
また、このことは、羽根車6の開口端部側から放出され
るオイル量が殆ど皆無となるため、外筒7の開口端面と
タイミングギヤカバー5の突起16との間の隙間Cをき
わめて小さ(設定できるため、タイミングギヤカバー5
内のブローバイガスが前記隙間Cから直接ブローバイガ
ス流出口14側へ入り込むことを抑える上で有効となる
なお、図示の実施例では、羽根車6を円筒形の場合で説
明しているが、これに限らず8角形や6角形等の角形で
あっても差し支えなく、また各オイル分離室11毎に対
応して形成されるブローバイガスの流入孔12及びオイ
ルの放出孔13は、図示の単数に限らず複数であっても
差し支えな(、さらにはオイル分離室11の区画数につ
いても図示の8個に限らず、必要に応じて適宜加減し得
るものである。
また、実施例では内燃機関の回転部材としてカムシャフ
ト3を利用した場合で説明しているが、アイドルギヤあ
るいは燃料噴射ポンプやオルポンプ等、適当なものを選
定して実施可能であり、その場合において羽根車の方向
は図示の横向きに限らず縦向きであっても差し支えない
。勿論、内燃機関としては、ガソリン、ディーゼルのい
ずれであっても適用し得るものである。
(発明の効果) 以上詳述したように、本発明に係るブローバイガスのオ
イル分離装置は、従来のバッフルプレート方式とは異な
り、遠心力を利用したオイル分離方式であるため、狭い
空間でオイル分離を効率的に行うことができる。このこ
とは、分離装置自体を小型化し得るとともに、スペース
的制約のある内燃機関に対する組付けが容易となる。
また、遠心力を利用する方式であるため、羽根車の回転
中心部におけるオイル分離度合いは非常に高いものとな
るので、この部分にブローバイガスの流出口を設定する
ことにより、吸気系へのオイルの持ち運び量を低減させ
ることが可能となり、オイル消費量の低減と、排気ガス
の浄化を図る上で効果がある。
さらにまた、本発明のオイル分離装置は、内燃機関に既
存の回転部材を利用して羽根車を駆動するようにしたの
で、特別の駆動装置を不要とし、コスト的に有利である
とともに、付帯設備としての構造も簡素化される。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1実施例に係るブローバイガスの分
離装置を示す縦断面図、第2図は第1図の■−n線断面
図、第3図は第1図の■−■線断面図、第4図は本発明
の第2実施例の羽根車を示す縦断面図、第5図は従来の
ブローバイガスの分離装置を示す平断面図である。 ・・・カムシャフト ・・・タイミングキャ ・・・タイミングキャカバー ・・・羽根車 ・・・外筒 ・・・内筒 ・・・羽根板 ・・・オイル分離室 ・・・流入孔 ・・・放出孔 出願人 株式会社豊田自動織機製作所 代理人 弁理士 岡田英彦(外3名) 第4図 第 図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  内燃機関のブローバイガスの換気用通路中に設けられ
    るオイル分離装置であって、内燃機関内の回転部材に取
    付けられる羽根車を主体として構成され、該羽根車は外
    筒と、内筒と、両筒間の軸方向の一端に設けられる底板
    と、両筒間の空間を円周方向に複数の空間に区分してオ
    イル分離室となす適数枚の羽根板とを備え、前記底板に
    はブローバイガスを前記各オイル分離室へ導くための流
    入孔を設ける一方、前記外筒の周壁には前記流入ブロー
    バイガスから分離されたオイルをオイル分離室外へ放出
    させる放出孔を設けたブローバイガスのオイル分離装置
JP27962790A 1990-10-17 1990-10-17 ブローバイガスのオイル分離装置 Pending JPH04153514A (ja)

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