JPH0645609Y2 - オイルセパレータ機構付カムシャフト - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案はエンジンのブローバイガス中に含有されている
オイルを分離するオイルセパレータ機構付カムシャフト
に関する。

（従来の技術） エンジンの燃焼室からピストンリングとシリンダ壁との
間の間隙を通ってクランクケース内に漏れ出るブローバ
イガスはその組成の約80％が未燃ガス、約20％が排気ガ
スであり、更に、クランクケース内においてエンジンオ
イルが混入される。このブローバイガスは排気ガス規制
が行われている今日では吸気系に戻し再度燃焼させるよ
うにされている。

ブローバイガス還流システムは、普通ブローバイガスの
完全漏れ止めのためにクローズド方式を採用しており、
クランク室からクリンダブロックの換気孔（通路）を介
してリンダヘッド上部の動弁室にブローバイガスを導
き、ロッカカバー（シリンダヘッドカバー）に設けたバ
ッフル室においてガスとオイル粒子との慣性差を利用し
てブローバイガスとオイルとを分離し、オイル分をロッ
カカバー内に極力残し、ブローバイガスのみを吸気系に
還流させるようにしている。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながら、上記従来のブローバイガス還流システム
においては、ロッカカバーにバッフル室を設けることに
よりエンジンの全高が高くなり、エンジンの小型化を阻
む要因となる。また、ロッカカバーにバッフル室を設け
ると、当該ロッカカバーの構造が複雑となりコストアッ
プとなる、等の問題がある。

本考案は上述の問題点を解決するためになされたもの
で、カムシャフトを利用してシリンダヘッド上部の動弁
室に導かれたブローバイガスのオイル分を分離し、ブロ
ーバイガスのみを吸気系に還流させるようにしたオイル
セパレータ機構付カムシャフトを提供することを目的と
する。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するために本考案によれば、カムシャフ
トの軸心に一端が当該カムシャフトの前端近傍の周面
に、他端が後端面に開口する通路を穿設すると共に当該
通路の前記後端近傍の内壁に環状溝を形成し、且つ一端
が当該環状溝の底面に開口し他端が当該カムシャフトの
周面に開口するオイル逃がし通路を穿設し、前記通路内
に当該通路を軸方向に沿って複数に画成する仕切を設
け、前記カムシャフトの後端を軸支する軸受の後端に当
該カムシャフトの後端を囲繞して前記通路を吸気系に連
通接続するフィッチングを装着した構成としたものであ
る。

（作用） エンジンの回転に伴いクランクケース内のブローバイガ
スはシリンダヘッド上部の動弁室内に導入される。ま
た、吸気系に連通するカムシャフトの通路は動弁室に対
して負圧となり、前記動弁室内に導入されたブローバイ
ガスはカムシャフトの前端近傍の開口から軸心の通路内
に吸入され、仕切により画成された各通路を後端に向か
って流れる。この各通路内のブローバイガスはカムシャ
フトと共に回転し、後端に至るまでの間に含有するオイ
ルを遠心分離される。分離されたオイルは前記吸気系の
負圧により各通路の内壁を伝わって後端近傍の環状溝内
に至り、オイル逃がし通路から当該カムシャフトの外方
に飛散されて前記動弁室に排出される。一方、オイルを
分離されたブローバイガスは前記各通路の後方開口端か
ら排出されてフィッチングに至り吸気系に還流される。

（実施例） 以下本考案の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。

第１図は本考案を適用したカムシャフトの断面を示し、
カムシャフト１は軸心に後端面1aから前端近傍まで穴1c
を穿設されており、更に当該前端近傍には、周方向に所
定の間隔をなして、且つ半径方向に前記穴1cよりも小径
の連通孔1dを複数穿設されている。これらの各連通孔1d
は夫々各一端をカムシャフト１の周面に開口され、各他
端を穴1cの前端内壁に開口して連通されている。これら
の各連通孔1dは当該カムシャフト１の後端面1a即ち、穴
1cの後方開口端から出来るだけ離れた位置に穿設されて
おり、これにより穴1cは有効長さを長く設定されてい
る。

更にカムシャフト１は前記穴1cの後端近傍の内壁1c′に
環状の溝1eを形成され、当該溝1eの位置には、周方向に
所定の間隔をなして、且つ半径方向に前記連通孔1dより
も小径の連通孔1fを複数穿設されている。これらの各連
通孔1fは夫々各一端を前記環状溝1eの底面に開口され、
各他端を当該カムシャフト１の周面に開口している。そ
して、各連通孔1dはブローバイガスの吸入口、軸心の穴
1cは当該ブローバイガスの通路、当該穴1cの後方開口端
はブローバイガスの排出口、環状溝1eはオイル溜め、各
連通孔1fはオイル逃がし通路とされる。尚、以下、穴1c
を通路、連通孔1dを吸入口、連通孔1fをオイル逃がし通
路という。

カムシャフト１の通路1c内には長手方向に沿って複数に
仕切る仕切11が設けられている。この仕切11は第２図に
示すように、複数例えば、通路1cと略等長の長さを有す
る３枚の仕切板11a〜11cの各一端を互いに固定し、各他
端を周方向に等間隔に放射状に配置して形成された仕切
部材により形成されており、通路1cを長手方向に沿って
３つの細長い通路1c₁〜1c₃に仕切っている。かかる仕切
部材は例えば、板金加工により形成されている。勿論、
仕切部材は耐油性を有する樹脂部材により形成してもよ
く、或いはカムシャフト１と一体的に形成してもよい。

尚、前記仕切は第３図乃至第５図に示すような形状にし
てもよい。即ち、第３図は平板12により通路1cを長手方
向に２分割したものであり、第４図は端面視略十字状の
仕切部材13により通路1cを長手方向に４分割したもので
ある。また、第５図は仕切部材14により通路1cを長手方
向に３分割し、更に中央にも通路を設けたものである。

カムシャフト１は後端をシリンダヘッド２に一体的に形
成された軸受３に回転可能に軸支され、前端にオイルシ
ール５を装着されている。勿論、当該カムシャフト１は
シリンダヘッド２の所定箇所に一体的に形成された図示
しない複数の軸受により回転可能に軸支されていること
はいうまでもない。カムシャフト１は後端を軸受３によ
り軸支された状態においては、図示のように各オイル逃
がし通路1fは当該軸受３よりも僅かに前方に位置してお
り、シリンダヘッド２の動弁室４に臨んで開口されてい
る。カムシャフト１の前端面1bにはスプロケット６がボ
ルト７により強固に螺着固定されており、クランクシャ
フトに固着されたスプロケットとの間に掛回されたタイ
ミングチェーン（何れも図示せず）により矢印方向に回
転駆動される。

カムシャフト１の後端を軸支する前記軸受３の後端面3a
には当該端面3a及びカムシャフト１の後端面1aを囲繞し
て内部に空間10を画成するフィッチング８を液密に装着
され、当該フィッチング８に一体に形成されたニップル
8aはチューブ９を介してエンジンの吸気系（図示ぜず）
に接続される。

以下に作用を説明する。

エンジンの回転に伴う吸気系の吸気圧（負圧）によりカ
ムシャフト１の通路1cの内圧が動弁室４に対して負圧と
される。一方、クランクケース内のブローバイガスはシ
リンダブロックの通路を経てシリンダヘッド２の動弁室
４に導かれる。この動弁室４に導かれたブローバイガス
は矢印Ａで示すようにカムシャフト１の前端の各吸入口
1dから軸心の通路1c内に吸入され、当該通路1cの各通路
1c₁〜1c₃内を矢印Ｂで示すように後方に向かって流れ
る。ブローバイガスはこれらの各通路1c₁〜1c₃内を後方
に向かって流れる間に当該カムシャフト１と共に回転
し、含有せるオイル分が半径方向外方に移動してこれら
の各通路1c₁〜1c₃の周壁即ち、通路1cの内壁1c′に付着
する。これにより、ブローバイガスとオイルとが遠心分
離される。

ところで、通路1c内を流れるブローバイガスはカムシャ
フト１と共に回転するが、当該回転をする際に、通路1c
の内壁近傍のブローバイガスは当該カムシャフト１と共
に良好に回転するが、中心に近づく程回転が少なくな
り、オイルの遠心分離がされ難くなる。しかしながら、
上述のように通路1cを仕切11により通路1c₁〜1c₃に分割
することにより、各通路1c₁〜1c₃内のブローバイガスは
各通路1c₁〜1c₃と共に回転することとなり、この結果、
前述した遠心分離がより効果的に行われる。

通路1cの内壁1c′に付着したオイルは吸気系の負圧によ
り当該内壁1c′を後方に向かって流れ環状溝1eに至り、
当該環状溝1e内に一時的に貯溜される。この環状溝1e内
に貯溜されたオイルは当該カムシャフト１の回転に伴い
遠心力により各オイル逃がし通路1fから当該カムシャフ
ト１の周面に向かって流れ、各開口端から矢印で示すよ
うに外方に飛散して動弁室４に滴下する。この動弁室４
内に滴下したオイルはシリンダヘッド２に設けられたオ
イル還流通路（図示せず）を経てクランクケースに還流
される。

一方、オイルを分離されたブローバイガスはカムシャフ
ト１の通路1cの後方開口端から当該カムシャフトの後端
面1aとフィッチング８との間の空間10に排出され、ニッ
プル8a、チューブ９を経て矢印Ｃで示すように前記吸気
系に還流される。かくして、クランクケースからシリン
ダヘッド上部の動弁室４に導かれたブローバイガスは含
有せるオイル分を殆ど除去されて吸気系に還流される。

（考案の効果） 以上説明したように本考案によれば、カムシャフトの軸
心に一端が当該カムシャフトの前端近傍の周面に、他端
が後端面に開口する通路を穿設すると共に当該通路の前
記後端近傍の内壁に環状溝を形成し、且つ一端が当該環
状溝の底面に開口し他端が当該カムシャフトの周面に開
口するオイル逃がし通路を穿設し、前記通路内に当該通
路を軸方向に沿って複数に画成する仕切板を設け、前記
カムシャフトの後端を軸支する軸受の後端に当該カムシ
ャフトの後端を囲繞して前記通路を吸気系に連通接続す
るフィッチングを装着し、クランクケースから前記動弁
室に導かれたブローバイガスを前記カムシャフトの通路
内に吸入し、当該通路内においてオイル分を遠心分離し
てオイルを前記オイル逃がし通路から動弁室に排出さ
せ、ブローバイガスのみを前記吸気系に還流させるよう
にしたので、シリンダヘッドに装着するロッカカバーに
バッフル室を設けることが不要となり、これに伴い当該
ロッカカバーの高さ、即ち、エンジンの全高を低くする
ことが可能となり、当該エンジンの小型化を図ることが
可能となると共に、前記ロッカカバーの構造が簡単とな
りコストの低減を図ることが可能となる等の優れた効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るオイルセパレータ機構付カムシャ
フトの一実施例を示す断面図、第２図は第１図の通路内
に設けられた仕切部材の断面図、第３図乃至第５図は仕
切部材の他の実施例を示す断面図である。 １…カムシャフト、1c…穴、1d、1f…連通孔、1e…環状
溝、２…シリンダヘッド、３…軸受、４…動弁室、５…
オイルシール、６…スプロケット、７…ボルト、８…フ
ィッチング、９…チューブ、11〜14…仕切部材。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】カムシャフトの軸心に一端が当該カムシャ
   フトの前端近傍の周面に、他端が後端面に開口する通路
   を穿設すると共に当該通路の前記後端近傍の内壁に環状
   溝を形成し、且つ一端が当該環状溝の底面に開口し他端
   が当該カムシャフトの周面に開口するオイル逃がし通路
   を穿設し、前記通路内に当該通路を軸方向に沿って複数
   に画成する仕切を設け、前記カムシャフトの後端を軸支
   する軸受の後端に当該カムシャフトの後端を囲繞して前
   記通路を吸気系に連通接続するフィッチングを装着した
   ことを特徴とするオイルセパレータ機構付カムシャフ
   ト。