JPWO2013094452A1 - オイルミストセパレータのオイルドレイン構造 - Google Patents

Abstract

本発明は、オイルミストセパレータのドレインパイプ（５）の下端部に形成されるオイル排出孔（８）を開閉する逆止弁（１０）を備える。逆止弁（１０）は、オイル排出孔（８）を外側から開閉する円板状の弁体（１１）と、ドレインパイプ（５）の筒部（６）内にオリフィスとなる微小間隙ΔＤを介して嵌合した球形の弁頭部（１２）と、オイル排出孔（８）を貫通して、弁体（１１）と弁頭部（１２）とを連結する棒状の軸部（１３）と、から構成される。吸気系と機関内部との圧力差によってブローバイガスが逆流しようとすると、微小間隙ΔＤをガスが通流する際の圧力差によって逆止弁（１０）が上向きの力を受け、確実に閉作動する。オイルがある高さまで溜まると、逆止弁（１０）が下降し、オイルが排出される。

Description

本発明は、内燃機関のブローバイガスを処理するオイルミストセパレータのオイルドレイン構造に関する。

周知のように、内燃機関のヘッドカバーには、燃焼室からクランクケースに吹き抜けたブローバイガス中のオイルミストを分離・除去するオイルミストセパレータが設けられる。このオイルミストセパレータは、衝突板等を用いてブローバイガスからオイルミストを分離し、分離後のガスを吸気系へ供給するとともに、分離したオイルをドレインパイプを通して内燃機関の内部へ戻すようになっている。

ここで、吸気負圧が作用するオイルミストセパレータの内部と機関内部との圧力差が大きくなると、機関内部からドレインパイプを通してオイルミストセパレータの内部へオイルが逆流したり、ブローバイガスによる吸気系へのオイルの持ち出しや吹き出しを生じるおそれがある。

その対策として、特許文献１には、ドレインパイプの下端開口部つまりオイル排出孔を開閉する逆流防止弁を設けたオイルセパレータが開示されている。上記逆流防止弁は、ドレインパイプの外周に設けられた複数のガイド部材にスライド自在に係合する複数のアーム部材を介してドレインパイプの下端に接離可能に装着されている。

この特許文献１では、機関停止時のように、オイルミストセパレータと機関内部との圧力差が小さいときには、オイルの自重により逆流防止弁が押し下げられてオイル排出孔が開放される一方、内燃機関の運転中には、吸気負圧により逆流防止弁が吸引されてオイル排出孔を塞ぐことでオイルの逆流が防止され、かつ、ドレインパイプ内にオイルが溜まると、オイルのヘッド圧により逆流防止弁が押し下げられてオイルが排出された後、負圧により逆流防止弁が再び吸引されてオイル排出孔が閉塞される、と記載されている。

しかしながら、特許文献１の逆流防止弁は、ドレインパイプ下端のオイル排出孔を外側つまり下側から閉塞する円板状の弁体以外には上記圧力差に応答する部材を具備しておらず、弁体自体が圧力差を受けて上方へ移動することとなる。従って、このような逆流防止弁では、開弁状態での逆流防止弁とドレインパイプの下端部との隙間が大きい場合や、オイルミストセパレータ内の吸気負圧が小さく、オイルミストセパレータ内部と機関内部との圧力差が小さい場合には、逆流防止弁が吸引されることなく自重により開かれたままとなることが懸念される。

また、弁体に油滴が付着して逆流防止弁の自重が増加したような場合には、さらに、その開閉動作が不安定となる虞がある。

本発明の目的は、オイルミストセパレータと機関内部との圧力差ならびに溜まったオイルの自重により所期の開閉動作が確実に得られる逆止弁を備えたオイルミストセパレータのオイルドレイン構造を提供することにある。

特許第４２９４９４９号公報

本発明は、内燃機関のブローバイガスからオイルミストを分離し、分離後のガスを吸気系へ供給するとともに、分離したオイルをドレインパイプを通して内燃機関の内部へ排出するオイルミストセパレータのオイルドレイン構造において、
上記ドレインパイプの下端にオイル排出孔が該ドレインパイプの軸方向に沿って貫通形成されるとともに、このオイル排出孔を開閉する逆止弁を有し、
この逆止弁は、
上記ドレインパイプの下端よりも下方に位置し、上記オイル排出孔を下面側から開閉する弁体と、
上記ドレインパイプ内にオリフィスとなる微小間隙を介して嵌合し、かつ上記ドレインパイプの軸方向に移動可能な弁頭部と、
上記オイル排出孔を貫通して延び、上記弁体と上記弁頭部とを連結した軸部と、
を備えている。

好ましい一つの態様では、上記弁頭部は、ドレインパイプ内で傾いたとしてもオリフィスとなる微小間隙が変化しないように球形をなしている。

また、好ましい一つの態様では、上記ドレインパイプは、少なくとも上記弁頭部の移動範囲においては一定断面形状を有している。

このような本発明の逆止弁においては、例えば、弁体がオイル排出孔の下端開口よりも下方に離間して逆止弁が開いている状態で、機関運転中の吸気系の負圧がオイルミストセパレータ内に作用すると、ドレインパイプ内にオリフィスとなる微小間隙を介して配置された弁頭部が吸気負圧により上方へ吸引されるために、逆止弁を閉弁方向へ確実に作動させることができる。

つまり、ドレインパイプ内壁面と弁頭部との間には、微小間隙が存在するため、オイルミストセパレータで分離されたオイルの通流が可能である一方、機関内部の圧力とオイルミストセパレータ内部の負圧との圧力差によるオイル排出孔を通したブローバイガスの流れ（逆流）に対しては、上記微小間隙が一種のオリフィスとなり、ドレインパイプ内において弁頭部の上下の間に圧力差が生じる。この圧力差によって弁頭部が上方へ確実に付勢され、軸部を介して連結されている弁体が、オイル排出孔を下面側から閉塞する。

なお、通常は、上記微小間隙は油滴ないし油膜によってさらに通路断面積が狭められているので、ブローバイガスが殆ど逆流しない間に逆止弁が閉作動する。

そして、一旦閉じた状態では、オイル排出孔を閉塞している弁体にも圧力差が作用するので、閉弁状態が保持される。

一方、この閉弁状態でドレインパイプ内にオイルが溜まり、その油面高さが上昇してくると、オイルの重力が逆止弁に下向きに作用し、いずれ逆止弁が下方へ移動して弁体がオイル排出孔を開放する。これにより、ドレインパイプ内のオイルが排出される。そして、オイルの排出後は、再び圧力差によって逆止弁が閉作動する。従って、内燃機関の運転中は、逆止弁が閉じた状態でオイルが適当量まで溜まっては逆止弁が開いてオイルが排出される、という動作を繰り返す形となり、ドレインパイプ内にオイルが過度に溜まることなく、逆止弁を概ね閉弁状態に維持することが可能となる。

一つの態様では、上記弁頭部の密度がオイルの密度よりも低く、ドレインパイプ内に溜まったオイル中で弁頭部が浮子として機能する。従って、この場合には、オイル中で弁頭部により生じる浮力が、上記の圧力差とともに、逆止弁を上方（閉方向）へ付勢する力となる。

なお、上記弁頭部の密度がオイルの密度よりも高い場合でも、弁頭部がオイル中にあれば、相応の浮力が生じ、自重による逆止弁を下方（開方向）へ付勢しようとする力が部分的に相殺される。

上記のように弁頭部と弁体とが軸部を介して連結されてなる逆止弁は、軸部がオイル排出孔を貫通した状態で組み付けられる。好ましい一つの態様では、上記逆止弁は、弁頭部および弁体の一方が弾性変形可能なゴムからなり、かつ他方が合成樹脂からなり、ゴム部分を変形させつつ上記オイル排出孔に挿入される。

また、ドレインパイプのオイル排出孔の下方に位置する弁体に油滴が付着すると、逆止弁の重力による下方（開方向）への力が増加し、所期の圧力差での閉作動が損なわれる懸念がある。好ましい一つの態様では、上記弁体の下端面が、下方へ突出した円錐面ないし湾曲面をなしており、これによって、油膜の落下が促進される。

このように、本発明によれば、簡素な構成でありながら、機関内部からオイルミストセパレータへのドレインパイプを通したブローバイガスの逆流が確実に抑制される。従って、吸気系へのオイルの持ち出しや吹き出しが抑制される。

本発明の一実施例に係る逆止弁が適用されるオイルミストセパレータを示す概略構成図。 逆止弁が最も下方に位置する開弁状態でのドレインパイプ下端部分を示す断面図。 逆止弁が最も上方に位置する閉弁状態でのドレインパイプ下端部分を示す断面図。 図３のＡ−Ａ線に沿う断面図。 逆止弁の油面高さと圧力差に応じた逆止弁の作動特性を示す特性図（Ａ）と、ドレインパイプ要部の断面図（Ｂ）と、を対比して示した説明図。 逆止弁の第２実施例を示す要部の断面図。 逆止弁の第３実施例を示す要部の断面図。 逆止弁の第４実施例を示す要部の断面図。 逆止弁の第５実施例を示す要部の断面図。 逆止弁の第６実施例を示す要部の断面図。 逆止弁の第７実施例を示す要部の断面図。 逆止弁の第８実施例を示す要部の断面図。

以下、図示実施例により本発明を説明する。図１に示すように、オイルミストセパレータ１は、内燃機関のシリンダヘッドの上部に取り付けられるヘッドカバーの内部に設けられており、クランク室からブローバイガスが導入されるガス導入部２と、導入されたブローバイガスからオイルミストを分離するオイルミスト分離部３と、オイルミスト分離後のガスを吸気系へ供給するガス出口部４と、分離されたオイルを内燃機関のシリンダヘッドの内部へ排出するドレインパイプ５と、を備えている。オイルミスト分離部３では、例えばブローバイガスを衝突板に衝突させることにより気液分離が行われる。ドレインパイプ５は、車両搭載状態でオイルミストセパレータ１の下壁部より概ね鉛直下方へ延びており、その下端がシリンダヘッドの内部に開放し、オイルミストセパレータ１内のオイルをシリンダヘッド内へ滴下するように構成されている。そして、このドレインパイプ５の下端部に逆止弁１０が取り付けられている。

次に、図２〜図５を参照して、本実施例の要部をなすドレインパイプ５及び逆止弁１０を含むドレイン構造について説明する。なお、図２は上下に移動する逆止弁１０が最も下方に位置する開弁状態の断面図、図３は逆止弁１０が最も上方にある閉弁状態の断面図であり、図４はドレインパイプ５の下端部を示す図３のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

ドレインパイプ５は、合成樹脂材料によりオイルミストセパレータ１の少なくとも一部と一体的に形成されるもので、オイルミストセパレータ１の下壁部より下方へ延びる円筒状の筒部６を主体としている。このドレインパイプ５の下端部内側には、下向きに凸な略円錐状の面をなす着座部７が設けられており、この着座部７の中央に、筒部６よりも小径のオイル排出孔８がドレインパイプ５の軸方向に沿って貫通形成されている。

また、オイル排出孔８の周囲に位置する上記の着座部７には、径方向に延びる４本の補助オイル排出通路９が周方向に等間隔置きに形成されている。各補助オイル排出通路９は、径方向に延在するスリット状に形成されており、従って、着座部７は実質的に４つの円弧状部分に分割されている。図２に示すように、後述する逆止弁１０の弁頭部１２が着座部７に着座している状態において、ドレインパイプ５内に溜まったオイルが補助オイル排出通路９を通してオイル排出孔８から排出可能である。

逆止弁１０は、ドレインパイプ５の下端部よりも下方に配置された円板状の弁体１１と、ドレインパイプ５の筒部６内にオリフィスとなる微小間隙ΔＤを隔てて嵌合した弁頭部１２と、両者を一体的に連結する棒状をなす軸部１３と、から構成されている。筒部６内に収容された上記弁頭部１２は、上記微小間隙ΔＤの存在によりドレインパイプ５の軸方向に移動可能であり、かつ軸部１３は、オイル排出孔８よりも小径であって、同様に、ドレインパイプ５の軸方向に移動可能な状態でオイル排出孔８を貫通している。従って、逆止弁１０は、全体として、ドレインパイプ５の軸方向つまり上下方向に所定量移動可能である。逆止弁１０の下端に位置する弁体１１は、逆止弁１０が最も鉛直上方に位置する図５（Ｂ）に示す閉弁状態のときに、オイル排出孔８の下端開口を閉塞・シールし、逆止弁１０が下降することによって、オイル排出孔８よりも下方に離間して、このオイル排出孔８を開放するように構成されている。

弁頭部１２は、所定半径の球形をなす。本実施例では、弁頭部１２は、オイル中で浮子として機能するように、オイルよりも密度が小さく設定されており、例えば合成樹脂材料により中空形状に形成されている。この弁頭部１２の半径は筒部６の半径よりも微小間隙ΔＤ分だけ短く設定されている。また、弁頭部１２は、図２に示すように、逆止弁１０が最も下方に位置する開弁状態のときに、ドレインパイプ５下端のオイル排出孔８の周縁に設けられた着座部７の上面に着座するようになっている。この開弁状態では、図２の矢印Ｙ１で示すように、ドレインパイプ５内に溜まっているオイルが、弁頭部１２と筒部６との間の微小間隙ΔＤ及び補助オイル排出通路９を経由して下方の機関内部へと排出される。

微小間隙ΔＤは、筒部６に嵌合した弁頭部１２の上下の間で圧力差を保持し得るように十分に小さく設定されており、例えば、ドレインパイプ５の半径の１／１０以下、具体的には１ｍｍ以下に設定されている。上記筒部６は、少なくとも上記弁頭部１２が移動する範囲においては一定通路断面の単純な円筒形に構成されており、従って、弁頭部１２の上下位置に拘わらず、微小間隙ΔＤは一定に与えられる。

次に、図５を参照して、逆止弁１０に作用する力及びその動作について説明する。逆止弁１０に作用する主な力としては、逆止弁１０の自重による下向きの力Ｆ１と、ドレインパイプ５内に溜まったオイルの重力による下向きの力Ｆ２と、ドレインパイプ５に溜まったオイルから主に弁頭部１２に作用する浮力からなる上向きの力Ｆ３と、吸気負圧が作用するオイルミストセパレータ１内の圧力（負圧）と機関内部の圧力との圧力差により弁頭部１２に作用する上向きの力Ｆ４と、がある。従って、逆止弁１０は、主として下向きの力（Ｆ１＋Ｆ２）と上向きの力（Ｆ３＋Ｆ４）との大小関係に応じて作動することとなる。

ここで、逆止弁１０の自重による力Ｆ１は一定であり、オイルの重力による力Ｆ２及び浮力による力Ｆ３は油面１４の高さに応じて変化し、また力Ｆ４は圧力差に応じて変化するため、逆止弁１０は、油面高さと圧力差とに応じて作動することとなる。

図５（Ａ）は、油面高さと圧力差に応じた逆止弁１０の作動状態を示す説明図である。図中、逆止弁「閉」の領域は、逆止弁１０が最も上方に位置する閉弁状態となる領域であり、逆止弁「開」の領域は、逆止弁１０が閉弁状態よりも下方に位置する状態（図２，図３参照）となる領域である。

機関停止状態では、補助オイル排出通路９を通してドレインパイプ５内のオイルが最終的には完全に排出されるために、オイルによる力Ｆ２や力Ｆ３が生じず、また吸気負圧が作用しないために圧力差による力Ｆ４も生じない。従って、逆止弁１０は自重による力Ｆ１によって最も下方に位置する開弁状態となる。

このような機関停止状態での開弁状態から内燃機関の運転を開始すると、オイルミストセパレータに作用する吸気負圧によって圧力差が大きくなり、ドレインパイプ５内にオリフィスとなる微小間隙ΔＤを介して配置された弁頭部１２の上下に圧力差が生じて、上方へ作用する力Ｆ４が逆止弁１０の自重による力Ｆ１を上回るために、逆止弁１０が上方へ速やかに作動して、図３および図５（Ｂ）に示す閉弁状態となる。なお、逆止弁１０がオイル排出孔８を閉じると、圧力差による力Ｆ４は、弁体１１に作用する。

このような閉弁状態で、ドレインパイプ５内にオイルが溜まり、その油面１４の高さ位置が上昇してくると、オイルの重力による下向きの力Ｆ２と浮力による上向きの力Ｆ３とが逆止弁１０に作用する。油面高さが閉弁状態での弁頭部１２下端よりも低い範囲α１では、油面１４が弁頭部１２に達していないために浮力（力Ｆ３）はほとんど発生せず、油面高さの上昇に伴って下向きの力Ｆ２が大きくなるために、図５（Ａ）に示すように、油面高さの上昇に応じて逆止弁１０はやや開き易くなるが、運転中の圧力差が極端に小さくない限りは、逆止弁１０は開作動しない。

閉弁状態における油面高さ位置が弁頭部１２と交差する範囲α２では、油面高さの上昇に伴って、弁頭部１２が油面下に沈む体積が大きくなるために、浮力による上向きの力Ｆ３の増加分が、オイルの重力による下向きの力Ｆ２の増加分を上回る形となる。従って、図５（Ａ）に示すように、油面高さの上昇に伴って逆止弁１０は開きにくくなり、逆止弁「閉」領域が拡大する。つまり、弁頭部１２の浮力が、圧力差による力Ｆ４に加えて、オイルをドレインパイプ５内に適当な高さまで保持することに寄与する。

閉弁状態における油面高さ位置が弁頭部１２よりも高い範囲α３では、既に弁頭部１２が完全に油面下に沈んでいるために、浮力によるＦ３は一定である。そして、油面高さの上昇に伴ってオイルの重力による下向きの力Ｆ２が増加していくため、図５（Ａ）に示すように、油面高さの上昇に伴って逆止弁１０は開き易くなり、圧力差による力Ｆ４に対して、（Ｆ１＋Ｆ２）＞（Ｆ３＋Ｆ４）の関係となった段階で、逆止弁１０が開く。

実際の機関運転状態では、オイルミストセパレータ１から排出されるオイルによる油面高さの変動に加えて、吸気脈動等の影響により上記の圧力差も変動することから、ドレインパイプ５内にオイルがある程度溜まっている状態で、逆止弁「開」領域と「閉」領域とが頻繁に切り換わり、逆止弁１０の開閉作動が繰り返されることとなる。

なお、図５は、横軸を圧力差として示しているが、オリフィスとなる微小間隙ΔＤによって弁頭部１２に上向きに作用する力Ｆ４はブローバイガスの流量に依存するので、例えばブローバイガス発生量が少ないアイドル時には逆止弁１０が開いており、ブローバイガス発生量が多い高速高負荷側の領域で逆止弁１０が閉作動するように設定することも可能である。

このような本実施例によれば、弁頭部１２と弁体１１とを両端に備えた逆止弁１０がオイル排出孔８に組み付けられた簡素な構成でありながら、機関運転状態では、ドレインパイプ５内に少量のオイルが残存する状態で逆止弁１０の開閉作動が繰り返されて、逆止弁１０を概ね閉弁状態に維持することができ、機関内部からのオイル排出孔８を通したブローバイガスの逆流を抑制することができる。従って、ブローバイガスによる吸気系へのオイルの持ち出しや吹き出しの発生を抑制することができる。

特に、オイル排出孔８を外側から開閉する弁体１１とは別に、ドレインパイプ５の筒部６内に微小間隙ΔＤを介して嵌合した弁頭部１２を具備し、この弁頭部１２が圧力差による力Ｆ４を確実に受けるので、例えば、逆止弁１０が開弁している機関停止状態から機関運転状態へ移行した際に、逆止弁１０が確実に閉弁状態に移行する。つまり、圧力差と油面高さとによる所期の開閉動作をより安定的に得ることができる。

なお、油面高さと圧力差との関係で逆止弁１０が開き、ドレインパイプ５内部のオイルが排出されたとき（図２参照）には、油面高さの低下に対し、弁頭部１２に作用する圧力差による力Ｆ４によって逆止弁１０が直ちに上方（閉方向）へ作動しようとするので、オイル排出孔８は速やかに再び閉塞される。従って、機関内部からのブローバイガスの逆流ひいてはオイルの逆流は確実に抑制される。

また、上記実施例では、弁頭部１２が球形であるために、仮に逆止弁１０が軸方向に対して傾斜する方向に傾いても、弁頭部１２とドレインパイプ５との間の微小間隙ΔＤにおける流路断面積が変化することはなく、上述した特性を安定して得ることができる。

このような本実施例の構造を適用した場合、ドレインパイプ５内に過度にオイルが溜まることがないために、ドレインパイプ５を短かくすることができる。これによって、オイルミストセパレータ１の大きさが抑制され、搭載性が向上するとともに、製品の小型化により流通過程での費用を削減することが可能となるなど、実用上多大な効果を奏することができる。

更に、ドレインパイプ５の高さを抑えられるために、レイアウトの自由度が高くなる。従って、高効率な（通気抵抗が大きい）オイルミストセパレータにも対応でき、寸法的な条件の厳しい場合でもドレインパイプ５を付加することが可能である。

次に、図６に基づいて、本発明の第２実施例を説明する。この第２実施例は、ドレインパイプ５および逆止弁１０の基本的な形状は前述した実施例と同様であり、ドレインパイプ５の主体をなす筒部６の下端部には、着座部７、オイル排出孔８、補助オイル排出通路９、がそれぞれ形成されている。なお、この実施例では、３本の補助オイル排出通路９が等間隔に形成されており、従って、着座部７は実質的に３つの円弧状部分に分割されている。

また逆止弁１０は、前述した実施例と同様に、オイル排出孔８を下側つまり外側から開閉する円板状の弁体１１と、筒部６内に微小間隙ΔＤを介して嵌合した球形をなす弁頭部１２と、オイル排出孔８を貫通して延び、かつ上記の弁体１１と弁頭部１２とを連結した棒状の軸部１３と、を備えている。

ここで、本実施例では、弁体１１と軸部１３の一部とを含む逆止弁１０の下半部１０Ａが弾性変形可能なゴムから構成されており、弁頭部１２と軸部１３の一部とを含む逆止弁１０の上半部１０Ｂが硬質合成樹脂から構成されている。これらの下半部１０Ａと上半部１０Ｂとは、軸部１３の中間に位置する接合面２１において一体に接合されている。なお、軸部１３においては、接合面２１よりもさらに下方まで硬質合成樹脂からなる小径の中心軸部２２が延長されており、この中心軸部２２の外周にゴムからなる下半部１０Ａの軸部１３部分が設けられている。

例えば、弁頭部１２を含む上半部１０Ｂを予め硬質合成樹脂にて成形した後、これを下半部１０Ａを成形するための金型内にセットし、この金型を用いてゴム材料にて下半部１０Ａを成形することで、ゴム製の下半部１０Ａが合成樹脂製の上半部１０Ｂに加硫接着されている。

このような構成の逆止弁１０によれば、筒部６とは別に逆止弁１０を製造した後に、筒部６の内側に逆止弁１０を挿入し、かつ強く押し込むことで、円板状の弁体１１が弾性変形しつつオイル排出孔８を通過することができる。従って、筒部６先端部を半割構造としたり、弁体１１と弁頭部１２とを軸部１３の挿入後に一体に接合するなどの複雑な工程を用いることなく、軸部１３の両端に弁体１１と弁頭部１２とを備えた逆止弁１０をオイル排出孔８に容易に組み付けることができ、オイルミストセパレータ１全体の組立工程が簡素なものとなる。

また、筒部６内で上下動する弁頭部１２は硬質合成樹脂製のものであるので、逆止弁１０全体をゴム製とした場合に比較して、摺動に伴う摩耗が比較的少ないものとなる。

ここで、上記実施例の弁頭部１２は、硬質合成樹脂材料から中実に成形されているので、その密度はオイルの密度よりも高い。このような場合には、弁頭部１２は浮子としては機能しないが、弁頭部１２がオイル中にあるときに弁頭部１２の浮力による力Ｆ３が作用し、これによって逆止弁１０の自重の一部が相殺される点では、前述した実施例と変わりがなく、基本的に前述した図５と同様の特性が得られる。

より詳しくは、この第２実施例は、ドレインパイプ５および逆止弁１０が比較的小型の構成に適しており、逆止弁１０全体の絶対的な重量が比較的小さい。従って、ブローバイガスが微小間隙ΔＤを流れることにより生じる上向きの力Ｆ４によって容易に逆止弁１０が閉作動し、さらに、前述した浮子としての作用に依存せずに、圧力差によってある程度の油面高さまでは、オイルが蓄えられる。

一つの具体的な実施例では、筒部６の内径が６ｍｍであるときに、直径５ｍｍの弁頭部１２を有する逆止弁１０が数ｇの重量のものとして構成され得る。このように重量が小さな逆止弁１０では、ブローバイガスが微小間隙ΔＤを流れることにより生じる上向きの力Ｆ４に逆止弁１０が敏感に応答して動作するので、例えば、ブローバイガス発生量が少ないアイドル時には逆止弁１０が開いており、ブローバイガス発生量が多い高速高負荷側の領域で逆止弁１０が閉作動するように設定することが容易となる。

次に、図７は、逆止弁１０の第３実施例を示しており、この実施例では、上記第２実施例とは逆に、弁体１１と軸部１３の一部とを含む逆止弁１０の下半部１０Ａが硬質合成樹脂から構成されており、弁頭部１２と軸部１３の一部とを含む逆止弁１０の上半部１０Ｂが弾性変形可能なゴムから構成されている。なお、この場合、中心軸部２２は、硬質合成樹脂製の下半部１０Ａの一部として形成されており、接合面２１からゴム製の上半部１０Ｂの内部へと延びている。

このような第３実施例では、弁頭部１２が弾性変形可能であるので、筒部６の外側から弁頭部１２を変形させつつオイル排出孔８に押し込むことで、オイル排出孔８内に組み付けることができる。特に、筒部６の外側から挿入作業を行える点は、第２実施例に比べて有利となる。

次に、図８および図９は、逆止弁１０の第４実施例および第５実施例をそれぞれ示している。これらの実施例は、オイル排出孔８を開閉する弁体１１の下面３１を円錐面としたものであり、第４実施例は中心軸線に対する傾斜角θが６０°であり、第５実施例は同傾斜角θが４５°である。

図示例では、逆止弁１０全体が硬質合成樹脂からなり、弁体１１と弁頭部１２とを別々に成形した後に、オイル排出孔８を通して両者が一体に組み立てられている。具体的には、軸部１３が弁体１１と一体に成形されているとともに、球形をなす弁頭部１２に軸部１３上端が嵌合する取付孔３２が凹設されており、軸部１３をオイル排出孔８に挿通させた状態で、例えば接着剤を介して軸部１３先端が取付孔３２内に固定されている。

このように弁体１１の下面３１を円錐面とした構成では、この下面３１に付着した油滴が傾斜によって滴下し易くなり、過度に大きな油滴に成長することがない。そのため、油滴の重量による逆止弁１０の開閉特性の変化が抑制される。特に、数ｇ程度の軽量な逆止弁１０では、油滴の重量による挙動の変化が大きなものとなるが、下面３１を傾斜面として大きな油滴の付着を防止することで、その影響が抑制される。

次に、図１０は、第４，第５実施例の変形例として、逆止弁１０の第６実施例を示している。この実施例では、弁体１１の下面３１がやはり円錐面をなしているが、この円錐面の周囲に、平坦なフランジ面３４が環状に形成されている。このような構成においても、前述した第４，第５実施例と同様に、円錐面によって油滴の滴下が促進され、逆止弁１０の挙動を安定したものとすることができる。

ここで、第６実施例においては、やはり逆止弁１０全体が硬質合成樹脂から構成されているが、軸部１３が弁頭部１２と一体に成形されており、弁体１１側に凹設した取付孔３５に軸部１３下端が嵌合し、接着剤等で固定されている。

また、図１１は、第６実施例の変形例となる第７実施例を示している。この実施例では、弁体１１の下面３１が、直線的な円錐面ではなく、湾曲面、具体的には半球面をなしている。このような構成においても、油滴の滴下が促進される。

次に、図１２は、逆止弁１０の第８実施例を示している。この実施例は、第２実施例と同様に、弁体１１と軸部１３の一部とを含む逆止弁１０の下半部１０Ａが弾性変形可能なゴムから構成されており、弁頭部１２と軸部１３の一部とを含む逆止弁１０の上半部１０Ｂが硬質合成樹脂から構成されている。そして、第５実施例と同様に、油滴の滴下を促進するために、弁体１１の下面３１が円錐面に形成されている。

ここで、上記弁体１１の上面つまりオイル排出孔８を開閉するシール面４１には、円錐面に沿った周縁部を残して中央部分に肉抜き部４２が形成されている。換言すれば、弁体１１は、シール面４１が実質的に環状となった傘状の形状をなしている。

このような構成によれば、前述したように弁体１１を変形させつつオイル排出孔８に挿入する際に、弁体１１が細く変形しやすくなり、オイル排出孔８への挿入が容易となる。

Claims (7)

1. 内燃機関のブローバイガスからオイルミストを分離し、分離後のガスを吸気系へ供給するとともに、分離したオイルをドレインパイプを通して内燃機関の内部へ排出するオイルミストセパレータのオイルドレイン構造において、
   上記ドレインパイプの下端にオイル排出孔が該ドレインパイプの軸方向に沿って貫通形成されるとともに、このオイル排出孔を開閉する逆止弁を有し、
   この逆止弁は、
   上記ドレインパイプの下端よりも下方に位置し、上記オイル排出孔を下面側から開閉する弁体と、
   上記ドレインパイプ内にオリフィスとなる微小間隙を介して嵌合し、かつ上記ドレインパイプの軸方向に移動可能な弁頭部と、
   上記オイル排出孔を貫通して延び、上記弁体と上記弁頭部とを連結した軸部と、
   を備えてなるオイルミストセパレータのオイルドレイン構造。
2. 上記ドレインパイプは、少なくとも上記弁頭部の移動範囲においては一定断面形状を有する、請求項１に記載のオイルミストセパレータのオイルドレイン構造。
3. 上記弁頭部の密度が上記オイルの密度よりも低い、請求項１または２に記載のオイルミストセパレータのオイルドレイン構造。
4. 上記弁頭部が上記オイル排出孔上端の着座部に着座した状態においてオイルが排出されるように、上記着座部に補助オイル排出通路が形成されている、請求項１〜３のいずれかに記載のオイルミストセパレータのオイルドレイン構造。
5. 上記弁頭部が球形をなす請求項１〜４のいずれかに記載のオイルミストセパレータのオイルドレイン構造。
6. 上記逆止弁は、上記弁頭部および上記弁体の一方が弾性変形可能なゴムからなり、かつ他方が合成樹脂からなり、ゴム部分を変形させつつ上記オイル排出孔に挿入される、請求項１〜３のいずれかに記載のオイルミストセパレータのオイルドレイン構造。
7. 上記弁体の下端面が、下方へ突出した円錐面ないし湾曲面をなしている請求項１〜７のいずれかに記載のオイルミストセパレータのオイルドレイン構造。

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