JPH0674727B2 - ブロ−バイガスのオイル分離装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、ブローバイガスのオイル分離装置についての
技術分野に属する。

〔従来技術〕

第１図に示されるように、自動車用エンジンにおいて
は、ブローバイガスの大気中への拡散を防止するため、
ブローバイガス還元装置１が装備されている（例えば、
実開昭58-183919）。ブローバイガス還元装置１は、シ
リンダヘッドカバー２内の空間３とスロットル弁４の下
流の吸気通路５とを連絡するブローバイガス通路６を有
する。従って、シリンダヘッドカバー２内の空間３に存
在するブローバイガス（矢印Ｂ）は、吸気通路５に生じ
る負圧により吸引されて吸気通路５内に流入し、大気中
に拡散することなく再度エンジンに戻される。

ところで、エンジン作動時、エンジン内部には潤滑用の
オイルが循環されている。このため、ブローバイガス
（矢印Ｂ）は、必然的に多量のオイルミストを含んでい
る。斯かるオイルミストを含んだままブローバイガス
（矢印Ｂ）が吸気通路５内に流入すると、オイルの消費
量が増大する。このためエンジンにおいて、シリンダヘ
ッドカバー２におけるブローバイガス出口７には、オイ
ル分離装置８が取付けられている。

オイル分離装置８としては、従来、第２図に示されるよ
うな構造のものが用いられていた。第２図は第１図のＡ
−Ａ断面の拡大図である。但し、第２図においては、理
解を容易にするために第１図のブローバイガス入口10も
含めて描かれている。なお、第２図のオイル分離装置８
は、昭和58年12月16日付で本出願人が実用新案登録出願
したものである。従って、第２図のものは本出願時点で
は公知ではないことを断っておく。

第２図において、オイル分離装置８は、シリンダヘッド
カバー２と、シリンダヘッドカバー２の下面９に取付け
られた曲面板21とから構成された容器15から成る。10は
ブローバイガス入口であり、７はブローバイガス出口で
ある。第２図のオイル分離装置８において、ブローバイ
ガス入口10とブローバイガス出口７との間には、一つ以
上のオイル排出口12が設けられている。オイル排出口12
は、オイル分離装置８の下方に穿設されている。また、
いずれのオイル排出口12についても、その有効流路断面
積はブローバイガス入口10の有効流路断面積に比べて小
さくされている。オイル分離装置８の内部には、比較的
大きな容積を有する空間11が郭定されている。

第２図のオイル分離装置８において、オイルミストとと
もにブローバイガス入口10から空間11内に入ったブロー
バイガス（矢印Ｂ）は、空間11の容積が比較的大きくさ
れているため、空間11内においてその流速が低下する。
このため、ブローバイガス（矢印Ｂ）の空間11内におけ
る滞留時間が長くなる。従って、ブローバイガス（矢印
Ｂ）中に含まれているオイルミストは、ブローバイガス
（矢印Ｂ）が空間11内に滞留している間にその自重で落
下する。自重で落下したオイル（第２図においてＣで示
されている）は、オイル排出孔12から排出される。この
ようにしてブローバイガス（矢印Ｂ）とオイル（Ｃ）と
は分離され、ブローバイガス（矢印Ｂ）のみがブローバ
イガス出口７より排出される。斯くして、オイルの消費
量増大は生じない。

第２図のオイル分離装置８のオイル排出孔12について
は、ブローバイガス入口10に近いオイル排出孔12ほどそ
の有効流路断面積が大きくされている。なお、この訳は
前記した昭和58年12月16日付の本出願人による実用新案
登録出願に詳しく記載されているので、ここでは繰り返
さない。また、オイル分離装置８を構成する曲面板21は
プレス鋼板でできている。そして、鋼板をプレスして曲
面板21をつくるときオイル排出孔12も同時にプレス成形
される。

ところで、第２図のオイル分離装置８において、各々の
オイル排出口12の有効流路断面積の大きさは、オイル分
離装置８のオイル分離機能を大きく左右することが実験
的に知られている。言い換えれば、各々のオイル排出口
12の有効流路断面積については、最適値が存在する。こ
こで、オイル排出口12の有効流路断面積がオイル分離装
置８のオイル分離機能に対し大きな影響を与えること
は、次のような説明からも理解される。

すなわち、エンジンで発生するブローバイガス量が多い
ときは、第２図において、ブローバイガス入口10より多
量のブローバイガス（矢印Ｂ）が空間11に流入する。こ
のため空間11において多量のオイルが分離生成される。
この場合、もし仮にオイル排出孔12の有効流路断面積が
小さいと、空間11内で分離生成されるオイルの量の方が
オイル排出孔12より排出されるオイルの量よりも多くな
る。従って、空間11内にオイルが蓄積される。斯かるオ
イルの蓄積量が増大すると、蓄積されているオイルがブ
ローバイガス（矢印Ｂ）とともにブローバイガス出口７
より排出される。斯くして、第２図のオイル分離装置８
において、オイル排出孔12の有効流路断面積が適正値よ
りも小さいとオイルの消費量が増大するという現象が生
じる。

逆にオイル排出孔12の有効流路断面積が適正値よりも大
きいと、上記のように、空間11において多量にオイルが
分離生成されるとき（すなわち、ブローバイガス発生量
が多いとき）でさえも、オイル排出孔12がオイルで適正
に閉塞されないことが起こる。このため、逆にオイル排
出孔12からブローバイガスが空間11に流入する。オイル
排出孔12からブローバイガスが逆流すると、特にブロー
バイガス出口７に近いオイル排出孔13に関しては、この
オイル排出孔13からブローバイガス出口７までの距離が
短いため、斯かるオイル排出孔13から入ったブローバイ
ガスについては、空間11内におけるブローバイガスの滞
留時間が短くなる。空間11内におけるブローバイガスの
滞留時間が短くなるということは、オイルミストの落下
が不完全のままブローバイガスがブローバイガス出口７
より排出されるということを意味する。こうなると、当
然ながら、オイルの消費量増大が生じる。

〔従来技術の問題点〕

第２図に示される従来のオイル分離装置８において、オ
イル排出孔12の有効流路断面積の大きさについては、オ
イル分離装置８が充分なオイル分離機能を発揮し得るよ
うな最適の値に定められている。しかしながら、第２図
に示される従来のオイル分離装置８については、その本
来のオイル分離機能が充分発揮されずオイル消費の増大
が生じることがあるという問題があった。これは次の理
由による。

すなわち、前記した通り、オイル排出孔12の有効流路断
面積の大きさについては、オイル分離装置８が充分なオ
イル分離機能を発揮し得るような最適の値が定められて
いる。従って、製品として出来上がった一つ一つのオイ
ル排出孔12の有効流路断面積について、設計値通りの値
が実現されておれば、オイル分離装置８は予定通りその
本来のオイル分離機能を発揮する。それ故、上記のよう
な問題は全く生じない。しかしながら、オイル排出孔12
は、前記の通り鋼板をプレス成形することによってつく
られている。このため、一つ一つのオイル排出孔12の形
状および寸法についてある程度のバラツキは避けられな
い。特に有効流路断面積の小さいオイル排出孔13につい
てこのバラツキの影響が顕著に現れる。このため、上記
のような問題が生じることになる。

このような不具合の発生をできる限り防止する一つの方
法としては、オイル排出孔12のプレス成形工程において
厳しい品質管理を行うことである。しかしながら、その
ためにはオイル排出孔12の成形工程で多くの時間が必要
とされ、オイル排出孔12を含めて曲面板21全体の生産性
が低下することになる。また、当然ながら歩止まりも悪
くなる。さらには、前述のようなバラツキは、プレス成
形法自体に内在する性質のものであるため、この方法で
は限界がある。

また、前述の不具合の発生を防止する第２の方法として
は、オイル排出孔12をプレス成形ではなくポンチによっ
て打ち抜くことよりつくることである。しかしながら、
この方法には次のような欠点がある。

すなわち、第２図の曲面板21において、オイル排出孔12
に到る曲面板21の壁34は、漏斗状とされてシリンダヘッ
ドカバー２に沿って略鉛直方向（矢印Ｑ方向）に延びた
形状とされている。このため、曲面板21において鉛直方
向（矢印Ｑ方向）にポンチによって孔を打ち抜く場合、
すなわち、漏斗状の部分の底にポンチで穴を穿つ場合に
は、容器を位置決め固定するための特殊な形状のダイス
を必要とし、製造性が悪い。また、平板状の時に穴を打
ち抜いた後、曲面状に形成すると、穴がつぶれたり、変
形して有効流路断面積が変化してしまい、穴の精度が悪
くなる。したがって、第３図に示されるように、必然的
に曲面板21の壁34を水平方向（紙面に直角な方向）に打
ち抜き、オイル排出孔12を形成することになる。しかし
ながら、水平方向に開口するオイル排出孔12は、エンジ
ン作動時、オイル排出孔12がオイルで適正に閉塞され
ず、逆にオイル排出孔12からブローバイガス空間11に流
入することがある。これは、第４図および第５図との比
較からわかるように、オイルの落下方向（矢印Ｑ方向）
とオイル排出孔12の開口方向（第５図の矢印Ｒ参照）と
が異なっているからである。なお、第４図は第２図のIV
−IV断面の拡大図、第５図は第３図のＶ−Ｖ断面の拡大
図である。また、第５図において矢印Ｄは逆流するブロ
ーバイガスを示している。第５図に示されるように、オ
イル排出孔12からブローバイガス（矢印Ｄ）が逆流する
と、前記したように、オイルの消費量増大が生じ、オイ
ル分離装置８の本来の機能を損なうことに繋がる。

〔発明の目的〕

本発明は、このような従来技術の問題点を解決するため
になされたものである。

本発明の目的は、ブローバイガスのオイル分離装置にお
いて、生産性の低下を招くことなく、本来のオイル分離
機能が充分発揮できるようにすることにある。

〔発明の構成〕

この目的は、本発明によれば、次のような構成をとるブ
ローバイガスのオイル分離装置によって達成される。

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、閉じた容器から成り、この容器はエンジンのシリ
ンダヘッドカバー内に配置されており、前記容器の内部
には空間が郭定されており、前記容器には該空間に通じ
るブローバイガス入口とブローバイガス出口とが設けら
れており、該ブローバイガス入口と該ブローバイガス出
口とは略水平方向に所定の間隔を持って離されており、
前記ブローバイガス入口と前記ブローバイガス出口との
間において前記容器内には、漏斗状空間部が形成されて
おり、この漏斗状空間部の側壁に、一つ以上のオイル排
出孔が設けられており、該オイル排出孔の有効流路断面
積は前記ブローバイガス入口の有効流路断面積よりも小
さくされており、かつ、前記ブローバイガス入口に近い
オイル排出孔ほどその有効流路断面積が大きくされてお
り、前記オイル排出孔はこの容器の前記側壁の下方部分
を切り起こすことによってつくられた切り起こし孔でで
きていることを特徴とする。

〔発明の作用〕

斯かる構成の本発明において、オイル排出孔はプレス成
形ではなく、容器の壁を切り起こして、オイルの落下方
向、すなわち鉛直方向に向けて開口するように形成され
ている。よく知られているように、切り起こしによっ
て、穿たれる孔の寸法精度は打ち抜き加工に比べて極め
て高い。このため、オイル排出孔の有効流路断面積はあ
らかじめ定められた設計値通りの値とすることができ
る。

しかも、切り起こし作業自体は極めて容易であり、その
ために容器全体の生産性が低下するということはほとん
ど無い。

また、本発明において、オイル排出孔は下方に向かって
開口している。したがって、分離されて溜まったオイル
上面と、オイル排出孔の開口上端部との間に空気通路が
形成され難くなり、ブローバイガスの逆流が生じ難い。

例えば、第５図と第８図とを比較しても分かるように、
従来装置のように、オイル排出孔が水平方向に向けて開
口形成されている場合、すなわち開口縁全周を含む平面
または曲面が垂直もしくは比較的立った状態となる場合
には、オイルの粘度や表面張力によってこのオイル排出
孔を塞ぐように形成されるオイルの表面が、自重により
膜状に流下することによって、このオイル排出孔からオ
イルが流出し、分離装置内のブローバイガスが滞留する
上部空間とシリンダヘッド内空間とを連通する空気通路
が形成される。その結果、この空気通路を経由して装置
内にオイルミストを含んだプローバイガスが侵入し、こ
のガスが十分にオイルを分離されないまま吸気通路に送
られることとなる。

しかし、この実施例のように、オイル排出孔の開口が下
方へ向けて形成されている場合、すなわち、開口縁全周
を含む平面もしくは曲面が、水平あるいはそれに近い状
態の場合には、このオイル排出孔を塞ぐように形成され
るオイル膜が、オイルの粘度や表面張力によって維持さ
れ易く、したがって、オイル排出孔が適正に閉塞され
る。このために、オイル排出孔からブローバイガスが逆
流し、そのためにオイル消費量の増大が生じるようなこ
ともない。

なお、切り起こしは、通常、シリンダヘッドカバーの内
壁面に沿って略鉛直方向に延びている容器の壁において
水平方向に行われる。従って、切り起こしによってオイ
ル排出孔がつくられたとき、オイル排出孔の開口は必然
的に下方を向くようになってくる。

〔発明の効果〕

斯くして、本発明によれば、生産性の低下を招くことな
く、本来のオイル分離機能を充分発揮させることが可能
となるという効果を奏する。

〔実施例〕

つぎに、本発明の実施例を図面を基にして詳細に説明す
る。

第６図は、本発明の一実施例の縦断面図である。第６図
は、例えば、第１図のＡ−Ａ断面の拡大図である。第６
図において、２はシリンダヘッドカバーであり、21はオ
イル分離装置８を構成する曲面板である。曲面板21がシ
リンダヘッドカバー２の内壁面９に取付けられることに
より、シリンダヘッドカバー２と曲面板21とで閉じた容
器15が形成される。オイル分離装置８は、このような容
器15からできている。

７はブローバイガス出口であり、10はブローバイガス入
口である。ブローバイガス出口７はシリンダヘッドカバ
ー２に設けられており、ブローバイガス入口10はシリン
ダヘッドカバー２と曲面板21とで構成されている。ブロ
ーバイガス入口10とブローバイガス出口７とは略水平方
向に所定の間隔をもってできる限り離されている。容器
15の内部には比較的大きな容積の空間11が郭定されてい
る。

曲面板21において、ブローバイガス入口10とブローバイ
ガス出口７との間には三つのオイル排出孔22、23、24が
設けられている。なお、本実施例においては、これらの
オイル排出孔22、23、24をブローバイガス入口10に近い
ものから順次、第１のオイル排出孔、第２のオイル排出
孔および第３のオイル排出孔と名付ける。従って、第１
のオイル排出口22は、ブローバイガス出口７から最も遠
い位置にある。また、第３のオイル排出孔24は、ブロー
バイガス出口７に最も近い位置にある。オイル排出孔2
2、23、24は、すべて容器15の下方に設けられている。
また、オイル排出孔22、23、24に到る曲面板21は、漏斗
状とされて、シリンダヘッドカバー２の内壁面９に沿っ
て略鉛直方向（矢印Ｑ方向）に延びている。オイル排出
孔22、23、24は、ブローバイガス入口10とブローバイガ
ス出口７とを結ぶ直線と略平行な直線上にほぼ位置して
いる。

第７図に示されるように、第６図のオイル排出孔22、2
3、24は曲面板21を略水平方向（矢印Ｒ方向）に切り起
こすことによってつくられた切り起こし孔でできてい
る。なお、第７図は、第６図の曲面板21を紙面の裏側か
ら見た斜視図である。従って、第６図において、オイル
排出孔22、23、24は紙面の裏側方向に向かって水平に突
出していることになる。第７図（あるいは、第６図）に
おいて、切り起こし（22、23、24）は曲面板21の壁34に
なされている。ここで、曲面板21の壁34は、シリンダヘ
ッドカバー２の内壁面９に沿って漏斗状に下方（矢印Ｑ
方向）に延びている。このため、第８図に示されるよう
に、切り起こされた曲面板21の壁34は略水平方向（矢印
Ｒ方向）に延び、従って、切り起こし孔（22、23、24）
の開口25は下方（矢印Ｑ方向）に向かって開いている。

第６図に戻って、いずれのオイル排出孔22、23、24につ
いてもその有効流路断面積は、ブローバイガス入口10の
有効流路断面積よりも小さくされている。オイル排出孔
22、23、24について、各々の有効流路断面積は第１のオ
イル排出孔22がいちばん大きく、第３のオイル排出孔24
がいちばん小さくされている。第２のオイル排出孔23の
有効流路断面積は、第１のオイル排出孔22と第３のオイ
ル排出孔24との丁度中間の値とされている。

本実施例においてオイル分離装置８をつくるときは、ま
ず平板状の鋼板をプレス成形することによって第６図の
ような形状の曲面板21がつくられる。つぎに、切り起こ
しによって曲面板21にオイル排出孔22、23、24を設ける
作業がなされる。

曲面板21において第７図に示されるような切り起こし孔
（22、23、24）をつくる作業は、第９図の（ａ）に示さ
れるようなテーパ状の刃36を有するポンチ31を用いる。
そして、第９図の（ｂ）に示されるように、斯かるポン
チ31を矢印Ｒ方向に移動させ曲面板21を切り起こすこと
によって行われる。なお、第９図の（ｂ）において、32
は切れ刃、33はダイスである。第７図に示される有効流
路断面積の大きなオイル排出孔（すなわち、第１のオイ
ル排出孔22）は、第９図の（ｂ）においてポンチ31のス
トロークを大きくとることによって出来上がる。また、
第７図に示される有効流路断面積の小さなオイル排出孔
（すなわち、第３のオイル排出孔24）は、第９図の
（ｂ）においてポンチ31のストロークを小さくとること
によって出来上がる。従って、本実施例において、すべ
てのオイル排出孔22、23、24は、同一のポンチ31を用い
てつくられることができる。

上記の如く、本実施例において、オイル排出孔22、23、
24はプレス成形ではなく切り起こしによってつくられて
いる。よく知られているように、切り起こしによって穿
たれる孔の寸法精度は極めて高い。このため、オイル排
出孔22、23、24について、特に、小さい有効流路断面積
を持つ第３のオイル排出孔24についてもあらかじめ定め
られた設計値通りの値を持つものができ上がる。

しかも、切り起こし作業自体は極めて容易であり、その
ために曲面板21をつくるときの生産性が低下するという
ことはほとんど無い。

また、本実施例においては、オイル排出孔22、23、24
は、第６図に示されるように、漏斗状とされた曲面板21
の壁34（すなわち、シリンダヘッドカバー２に沿って略
鉛直方向に延びている曲面板21の部分）を水平方向（第
８図の矢印Ｒ方向）に切り起こすことによってつくられ
ている。従って、第８図に示されるように、オイル排出
孔24（22、23も同じ）の開口25は下方（矢印Ｑ方向）を
向くようになっている。このため、エンジン作動時、特
に第３のオイル排出孔24は、同じく下方（矢印Ｑ方向）
に落下するオイルＣによって完全に閉塞されている。従
って、第３のオイル排出孔24からブローバイガス（矢印
Ｄ）が逆流するようなことは起こり得ない。このため
に、本実施例においては、ブローバイガスの逆流による
オイル消費量の増大が生じるようなこともない。

斯くして、本実施例によれば、ブローバイガスのオイル
分離装置８において、生産性の低下を招くことなく、そ
の本来のオイル分離機能を充分発揮させることが可能と
なるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はブローバイガス還元装置を備えたエンジンの縦
断面図、 第２図は、従来のブローバイガスのオイル分離装置（但
し、未公知）の縦断面図、 第３図は、従来の他のブローバイガスのオイル分離装置
（但し、未公知）の縦断面図、 第４図は、第２図のIV−IV断面の拡大図、 第５図は、第３図のＶ−Ｖ断面の拡大図、 第６図は、本発明の一実施例に係るブローバイガスのオ
イル分離装置の縦断面図、 第７図は、第６図の曲面板の斜視図、 第８図は、第６図のVIII−VIII断面の拡大図、 第９図の（ａ）は、ポンチの斜視図 第９図の（ｂ）は、ポンチによる切り起こし作業の説明
図である。 ２……シリンダヘッドカバー ７……ブローバイガス出口 ８……オイル分離装置 10……ブローバイガス入口 11……空間 15……容器 22、23、24……オイル排出孔 34……曲面板の壁（容器の壁）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】閉じた容器から成るブローバイガスのオイ
   ル分離装置であって、該容器はエンジンのシリンダヘッ
   ドカバー内に配置されており、前記容器の内部には空間
   が郭定されており、前記容器には該空間に通じるブロー
   バイガス入口とブローバイガス出口とが設けられてお
   り、該ブローバイガス入口と該ブローバイガス出口とは
   略水平方向に所定の間隔を持って離されており、前記ブ
   ローバイガス入口と前記ブローバイガス出口との間にお
   いて前記容器内には、漏斗状空間部が形成されており、
   この漏斗状空間部の側壁に、一つ以上のオイル排出孔が
   設けられており、該オイル排出孔の有効流路断面積は前
   記ブローバイガス入口の有効流路断面積よりも小さくさ
   れており、かつ、前記ブローバイガス入口に近いオイル
   排出孔ほどその有効流路断面積が大きくされており、前
   記オイル排出孔は前記容器の側壁の下方部分を切り起こ
   すことによってつくられた切り起こし孔でできているこ
   とを特徴とするブローバイガスのオイル分離装置。