KR100672291B1

KR100672291B1 - 내연기관의 블로우 바이 가스 환기장치

Info

Publication number: KR100672291B1
Application number: KR1020040068095A
Authority: KR
Inventors: 모리야마류지; 오키겐지; 무라오카유우키; 마에다류지; 후지하라가즈오; 시마다노부히로
Original assignee: 혼다 기켄 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2003-08-29
Filing date: 2004-08-27
Publication date: 2007-01-22
Also published as: JP2005121008A; EP1510664A3; ES2383204T3; BRPI0403600B1; JP4502737B2; EP1510664A2; US7040306B2; CA2478450A1; CN1590724A; TW200517576A; KR20050021940A; BRPI0403600A; CN1317489C; MXPA04008342A; TWI268306B; MY136771A; US20050045164A1; EP1510664B1; CA2478450C

Abstract

크랭크실을 강제 환기하여 블로우 바이 가스를 수분 등과 함께 크랭크실로부터 효율적으로 신속하게 배출하여 오일의 희석화를 방지할 수 있는 내연기관의 블로우 바이 가스 환기장치를 제공한다.

4 스트로크 사이클 내연기관에서, 내연기관의 외부로부터 조임부(53)을 통하여 크랭크실(23a)로 신선한 공기를 보내는 신선한 공기 도입 통로(68)와, 블로우 바이 가스를 에어클리너의 하류측으로 되돌리는 블로우 바이 가스 되돌림 통로(70)를 구비한 내연기관의 블로우 바이 가스 환기장치.

Description

내연기관의 블로우 바이 가스 환기장치{BLOW BY GAS VENTILATION DEVICE OF INTERNAL COMBUSTION ENGINE}

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 관한 내연기관의 블로우 바이 가스 환기장치를 적용한 스쿠터형 자동이륜차의 좌측면도이다.

도 2는 내연기관과 에어클리너의 측면과 함께 블로우 바이 가스 환기장치를 도시한 일부 단면으로 한 측면도이다.

도 3은 동 주요부 확대단면도이다.

도 4는 동 일부 생략한 평면도이다.

도 5는 상기 블로우 바이 가스 환기장치를 모식적으로 도시한 개략 구성도이다.

도 6은 다른 변형예를 도시하는 주요부 확대 단면도이다.

도 7은 또 다른 변형예를 도시하는 주요부 확대 단면도이다.

도 8은 또 다른 변형예의 내연기관과 에어클리너의 측면과 함께 크랭크케이스 환기장치를 도시한 일부단면으로 하고 일부평면도로 한 측면도이다.

도 9는 다른 실시형태에 관한 내연기관 및 블로우 바이 가스 환기장치의 개략구성도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 스쿠터형 자동이륜차 2 : 헤드 파이프

3 : 전부 프레임 4 : 수평 프레임

5 : 후부 프레임 6 : 헬멧 박스

7 : 시트 8 : 연료 탱크

10 : 핸들 11 : 스티어링 샤프트

12 : 프론트 포크 13 : 전륜

15 : 프레임 피벗 16 : 마운트 브래킷

20 : 파워유닛 21 : 유닛 스윙 케이스

22 : 내연기관 23 : 크랭크케이스

24 : 실린더부 25 : 실린더 헤드

26 : 실린더 헤드 커버 27 : 전동 케이스

28 : 후륜 29 : 체인 케이스

30 : 크랭크 축 31 : 피스톤

32 : 커넥팅 로드 33 : 연소실

34 : 흡기 포트 35 : 배기 포트

36 : 흡기 밸브 37 : 배기 밸브

38, 39 : 로커 아암 40 : 캠 축

41 : 연료 분사 밸브 42 : 흡기관

43 : 접속관 44 : 스로틀 바디

45 : 커넥팅 튜브 46 : 에어클리너

47 : 에어클리너 엘리먼트 48 : 배기관

49 : 머플러 50 : 리드 밸브

51 : 칸막이벽 52 : 압력 완화실

53 : 조임 구멍 54 : 밸브 커버

55 : 조임 통로 56 : 볼트

57 : 연결관 60 : 솔레노이드 밸브

61 : 접속관부 62 : 도입접속관부

63 : 커넥터 65 : 장착 스테이

66 : 장착구 67 : 볼트·너트

68 : 신선한 공기 도입 호스 69 : ECU

70 : 블로우 바이 가스 되돌림 호스 71 : 브리더실

72 : 접속관 73 : L자 접속관

80 : 밸브 커버 81 : 접속관부

82 : 끼워넣음구멍 83 : 조임 통로

84 : 시일 부재 85 : 솔레노이드 밸브

86 : 접속관부 87 : 도입접속관부

88 : 커넥터 90 : 밸브 커버

91 : 내통부 92 : 외통부

93 : 도입접속관부 95 : 솔레노이드 밸브

100 : 솔레노이드 밸브 101 : 접속관부

102 : 도입접속관부 105 : 에어클리너

106 : 에어클리너 케이스 107 : 에어클리너 엘리먼트

110 : 신선한 공기 도입 호스 151 : 내연기관

152 : 크랭크 케이스 153 : 실린더 블록

154 : 실린더 헤드 155 : 실린더 헤드 커버

156 : 크랭크축 157 : 피스톤

158 : 커넥팅 로드 159 : 연소실

160 : 흡기 포트 161 : 배기 포트

162 : 흡기 밸브 163 : 배기 밸브

170 : 흡기관 172 : 카뷰레터

173 : 커넥팅 튜브 174 : 에어클리너

175 : 에어클리너 케이스 180 : 블로우 바이 가스 환기장치

181 : 신선한 공기 도입관 182 : 조임부

183 : 리드 밸브 185 : 블로우 바이 가스 배출관

186 : 리드 밸브

본 발명은 4 스트로크 사이클 내연기관의 블로우 바이 가스 환기장치에 관한 것이다.

자동이륜차 등의 소형차량에서의 소형의 내연기관은, 크랭크케이스 내에 누설된 블로우 바이 가스를 에어클리너에 환원하는 것이 행하여지고 있다(예컨대, 특허문헌 1 참조).

〈특허문헌 1〉

일본국 실공소 56-46015호 공보

특허문헌 1에 개시된 블로우 바이 가스 처리장치는, 크랭크케이스에 천공된 추출구에 기단측을 접속한 블로우 바이 가스 추출관이 외부로 연장하고, 분리장치를 통하여 선단이 에어클리너에 접속되어 있다.

크랭크케이스에서 추출된 블로우 바이 가스는, 분리장치에서 가연성 성분을 포함하는 기체성분과 기름 등의 액체성분으로 분리되어, 기체성분은 에어클리너에 환원되고, 액체성분은 저류관에 모아져 배출된다.

또한, 크랭크케이스 내에 누설된 블로우 바이 가스가, 브리더실에서 오일분의 대부분이 분리된 후, 블로우 바이 가스 도관을 통하여 2차 공기 공급관 내에 도입되어, 배기 매니폴드 내에서 연소되는 예가 있다(특허문헌 2 참조).

〈특허문헌 2〉

일본국 실공소 62-42098호 공보

상기 특허문헌 1에서는, 블로우 바이 가스는, 강제적으로 추출되는 것이 아니므로, 크랭크케이스 내에 어느 정도 체류하게 되고, 그 동안에 블로우 바이 가스와 함께 크랭크케이스 내에 들어간 수분이나 가솔린 성분이, 크랭크케이스 내에서 포화상태가 되고, 결과적으로 오일에 혼합되어 오일을 희석화하여 오일 열화의 원인이 된다.

특허문헌 2에서는, 크랭크케이스에 신선한 공기 도입의 사상은 없어, 블로우 바이 가스를 효율적으로 배출할 수 없다.

본 발명은, 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 크랭크실을 강제 환기하여 블로우 바이 가스를 수분 등과 함께 크랭크실로부터 효율적으로 신속하게 배출하여 오일의 희석화를 방지할 수 있는 내연기관의 블로우 바이 가스 환기장치를 제공하는 점에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 청구항 1에 기재된 발명은, 4 스트로크 사이클 내연기관에서, 내연기관의 외부로부터 조임부를 통하여 크랭크실로 신선한 공기를 보내는 신선한 공기 도입 통로와, 블로우 바이 가스를 에어클리너의 하류측으로 되돌리는 블로우 바이 가스 되돌림 통로를 구비한 내연기관의 블로우 바이 가스 환기장치로 하였다.

내연기관에서의 피스톤의 펌핑에 의한 크랭크실의 압력 변동이, 조임부를 통하여 신선한 공기 도입로로부터 크랭크실로 신선한 공기를 보내고, 보내어진 신선한 공기에 의해 크랭크실 내의 블로우 바이 가스가 밀어내어지도록 하여 에어클리너의 하류측으로 배출되고, 또한 에어클리너의 하류측의 부압이 블로우 바이 가스를 흡인하도록 하여 배출하므로, 크랭크실이 강제적으로 환기된다.

따라서 블로우 바이 가스와 함께 크랭크케이스 내에 들어간 수분이나 가솔린성분도 강제적으로 배출되어, 크랭크실 내에서 오일에 혼합되어 오일을 희석화하는 일이 없어, 오일의 열화를 억제할 수 있다.

또 에어클리너의 에어클리너 엘리먼트의 하류측으로 블로우 바이 가스를 배출하므로, 크랭크케이스 내의 오일 미스트(oil mist)가 에어클리너 엘리먼트에 영향을 주는 일이 없다.

청구항 2에 기재된 발명은, 청구항 1에 기재된 내연기관의 블로우 바이 가스 환기장치에서, 상기 신선한 공기 도입 통로에 상기 조임부와 함께 일방향 밸브를 구비하는 것을 특징으로 한다.

피스톤의 펌핑에 의한 역류를 일방향 밸브에 의해 방지하여 효율적으로 환기할 수 있는 동시에, 크랭크케이스로부터 오일 미스트가 에어클리너에 들어가기 어렵게 할 수 있다.

청구항 3에 기재된 발명은, 청구항 2에 기재된 내연기관의 블로우 바이 가스 환기장치에서, 상기 일방향 밸브의 하류의 크랭크실 내측에 형성되고 상기 조임부를 통하여 크랭크실과 연통하는 압력 완화실이 설치된 것을 특징으로 한다.

신선한 공기 도입 통로가 접속되는 크랭크케이스의 상부에 일방향 밸브와 그 하류측으로 조임 구멍을 통하여 크랭크실과 연통하는 압력 완화실을 구비한 간단한 구조이고, 피스톤의 이동에 따르는 크랭크케이스 내의 부압을 조임 구멍을 통한 압력 완화실에서 완화하여 효율적으로 일방향 밸브에 작용시킬 수 있는 동시에, 크랭크케이스 내의 오일이 조임 구멍에 의해 압력 완화실에 들어가는 것을 규제하여 일방향 밸브에 영향을 주는 것을 방지할 수 있어, 일방향 밸브의 작동 응답성을 향상시켜, 도입하는 공기량을 적정하게 컨트롤하여 크랭크케이스 환기효과를 항상 유지 하고, 또한 블로우 바이 가스량을 적정하게 컨트롤할 수 있다.

청구항 4에 기재된 발명은, 청구항 3에 기재된 내연기관의 블로우 바이 가스 환기장치에서, 상기 크랭크케이스로부터 대략 수평으로 연장하는 실린더부의 바닥부에 상기 압력 완화실이 설치된 것을 특징으로 한다.

실린더부의 바닥부에 신선한 공기가 도입되는 압력 완화실이 설치되어 있으므로, 피스톤 주위로부터 크랭크케이스 내로 누설되는 블로우 바이 가스를 도입되는 신선한 공기에 의해 효과적으로 환기할 수 있어, 블로우 바이 가스와 함께 크랭크케이스 내에 들어간 수분이나 가솔린성분이 오일에 혼합되어 오일을 열화시키는 것을 방지하여, 오일의 내구성을 보다 향상시킬 수 있다.

청구항 5에 기재된 발명은, 4 스트로크 사이클 내연기관에서, 내연기관의 외부로부터 일방향 밸브를 통하여 크랭크실로 신선한 공기를 보내는 신선한 공기 도입 통로와, 블로우 바이 가스를 에어클리너의 하류측으로 되돌리는 블로우 바이 가스 되돌림 통로를 구비한 내연기관의 블로우 바이 가스 환기장치이다.

피스톤의 펌핑을 이용한 간소하고도 효율적인 블로우 바이 가스 환기를 실시할 수 있어, 블로우 바이 가스와 함께 크랭크케이스 내에 들어간 수분이나 가솔린성분도 강제적으로 배출되어, 크랭크실 내에서 오일에 혼합되어 오일을 희석화하지 않아, 오일의 열화를 억제할 수 있다.

청구항 6에 기재된 발명은, 청구항 1 또는 청구항 5에 기재된 내연기관의 블로우 바이 가스 환기장치에서, 상기 신선한 공기 도입 통로는 스로틀 밸브의 상류에서 상기 에어클리너의 클리너 엘리먼트의 하류측으로부터 신선한 공기를 인입하 는 것을 특징으로 한다.

에어클리너의 클리너 엘리먼트의 하류측으로부터 신선한 공기를 인입하므로, 여과된 청정한 신선한 공기를 도입할 수 있다.

청구항 7에 기재된 발명은, 청구항 1 또는 청구항 5에 기재된 내연기관의 블로우 바이 가스 환기장치에서, 상기 블로우 바이 가스 되돌림 통로에 일방향 밸브를 장착한 것을 특징으로 한다.

환기의 흐름이 완전하게 일방향의 원활한 흐름이 형성되어, 오일의 열화를 효과적으로 방지할 수 있다.

청구항 8에 기재된 발명은, 청구항 1 또는 청구항 5에 기재된 내연기관의 블로우 바이 가스 환기장치에서, 상기 신선한 공기 도입 통로의 도중에 끼워 장착한 제어 밸브와, 상기 제어 밸브를 운전상태에 따라서 제어하는 제어수단을 구비하고, 상기 제어수단은, 아이들링 운전시 및 고회전 운전시에 상기 제어 밸브를 죄거나 또는 닫도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

아이들링 운전시에 제어 밸브를 죄거나 또는 닫아서 크랭크실 내의 환기를 억제함으로써, 연료 조절을 정확하게 행하여 공연비를 적정하게 유지하는 것을 용이하게 할 수 있다.

고회전 운전시에 제어 밸브를 죄거나 또는 닫아 크랭크실 내의 환기를 억제함으로써, 고회전 시의 블로우 바이 가스의 증가를 조장하는 것을 방지할 수 있다.

청구항 9에 기재된 발명은, 4 스트로크 사이클 내연기관에서, 피스톤의 왕복 운동에 따르는 크랭크케이스 내의 압력 변동에 의해 크랭크케이스 내에 신선한 공 기를 도입하는 신선한 공기 도입 통로와, 상기 크랭크케이스 내의 압력 변동 및 흡기 부압에 의해 크랭크케이스 내의 블로우 바이 가스를 흡기계에 되돌리는 블로우 바이 가스 되돌림 통로를 구비하고, 상기 신선한 공기 도입 통로에 솔레노이드 밸브가 설치되는 동시에, 상기 블로우 바이 가스 되돌림 통로가 상시 연통상태로 된 내연기관의 블로우 바이 가스 환기장치이다.

신선한 공기 도입 통로에 솔레노이드 밸브가 설치되므로, 블로우 바이 가스에 의한 오일이나 가솔린 또한 수분 등의 영향을 솔레노이드 밸브가 받는 것을 피할 수 있어, 솔레노이드 밸브의 작동 성능을 항상 유지할 수 있고, 블로우 바이 가스 되돌림 통로는 운전상태에 영향을 받지 않고 상시 연통상태가 되므로, 항상 크랭크케이스 내의 환기를 효과적으로 행하여 블로우 바이 가스를 효율적으로 크랭크케이스 내로부터 배출할 수 있다.

청구항 10에 기재된 발명은, 청구항 9에 기재된 내연기관의 블로우 바이 가스 환기장치에서, 상기 신선한 공기 도입 통로가 접속되는 크랭크케이스의 상부에 크랭크케이스 내의 부압에 의해 신선한 공기를 도입시키는 동시에 역류를 방지하는 일방향 밸브가 설치되고, 상기 솔레노이드 밸브는 상기 일방향 밸브의 상류측의 하행 통로가 높은 위치에 설치되는 것을 특징으로 한다.

일방향 밸브로부터 반대로 부는 블로우 바이 가스가 하행 통로에 체류하지 않고 크랭크케이스 내에 되돌려지고, 하행 통로가 높은 위치에 있는 솔레노이드 밸브에 영향을 주지 않고 솔레노이드 밸브의 내구성을 향상시킬 수 있다.

이하 본 발명에 관한 일 실시형태에 관해서 도 1 내지 도 5에 기초하여 설명한다.

도 1은, 본 발명에 관한 유닛 스윙 내연기관을 구비한 스쿠터형 자동이륜차(1)의 좌측면도이다.

차체 전부(前部)와 차체 후부(後部)가 낮은 플로어부를 통하여 연결되어 있고, 차체의 골격을 이루는 차체 프레임은, 차체 전부의 헤드 파이프(2)로부터 아래쪽으로 연장하는 전부 프레임(3)과, 동 전부 프레임(3)의 하부에서 2개로 분기하여 플로어부의 아래쪽을 뒤쪽으로 연장하는 좌우 한 쌍의 수평 프레임(4, 4)과, 수평 프레임(4, 4)의 각 후부로부터 경사져 뒤쪽으로 상승하여 경사부(5a, 5a)를 형성한 후 적당한 높이로 뒤쪽으로 대략 수평하게 연장된 수평부(5b, 5b)로 이루어지는 좌우 한 쌍의 후부 프레임(5, 5)으로 이루어진다.

좌우 한 쌍의 후부 프레임(5, 5)의 수평부(5b, 5b)의 위에 테일부 일체의 헬멧 박스(6)가 장착되고, 동 헬멧 박스(6)의 위에 그 개구를 개폐 자유롭게 시트(7)가 설치된다.

또 헬멧 박스(6)의 후부에는 연료 탱크(8)가 장착된다.

차체 전부에는, 상부에 핸들(10)을 구비한 스티어링 샤프트(11)가 설치되고, 스티어링 샤프트(11)의 하측은 프론트 포크(12)에 연결되고, 프론트 포크(12)의 하단에 전륜(13)이 축지지되고, 핸들(10)에 의해서 조향(操向)된다.

그리고 좌우 한 쌍의 후부 프레임(5, 5)의 경사부(5a, 5a)로부터 수평부(5b, 5b)에 이행하는 굴곡부 사이에 가설된 피벗(15)이, 다른 쪽 파워 유닛(20)의 유닛 스윙 케이스(21)의 실린더부 상면에 돌출 설치된 좌우 한 쌍의 마운트 브래킷(16, 16)을 축지지하여 파워 유닛(20)을 요동 자유롭게 지지하고 있다.

파워 유닛(20)의 유닛 스윙 케이스(21)의 전부는, 크랭크케이스(23)와 실린더부(24)가 구성되어 있어 내연기관(22)이 일체로 설치되어 있고, 동 크랭크케이스(23)의 좌측으로부터 뒤쪽으로 전동 케이스(27)가 연장하고, 그 후부에 후륜(28)이 축지지되어, 내연기관(22)의 동력은 자동변속기능 부가 벨트전달기구에 의해 후륜(28)에 전달된다.

내연기관(22)은, 단기통의 4 스트로크 사이클 내연기관이고, 실린더부(24)가 크랭크케이스(23)로부터 수평 가까이까지 앞으로 경사져서 앞쪽으로 연장하고, 실린더부(24)에 실린더 헤드(25), 실린더 헤드 커버(26)가 차례로 앞쪽에 겹쳐져 일체로 결합되어 있고, 좌우 한 쌍의 후부 프레임(5, 5)의 경사부(5a, 5a) 사이를 실린더부(24), 실린더 헤드(25), 실린더 헤드 커버(26)가 관통하고 있다(도 1 참조).

본 4 스트로크 사이클 내연기관(1)은, 도 2를 참조하여 크랭크케이스(23)의 크랭크실(23a) 내에 좌우방향으로 지향하여 축지지된 크랭크축(30)과 실린더부(24)의 실린더 보어 내를 슬라이드 자유롭게 끼움 장착된 피스톤(31)을 커넥팅 로드(32)가 연접하고, 실린더 헤드(25)의 피스톤(31)의 대향면에 구성되는 연소실(33) 내에서 발생하는 연소 가스에 의해 피스톤(31)이 왕복 운동됨에 따라, 크랭크축(30)이 회전 구동되도록 되어 있다.

실린더 헤드(25)에는 연소실(33)로 개구하는 흡기 포트(34)와 배기 포트(35)가 상하로 형성되고, 흡기 포트(34)의 개구를 개폐하는 흡기 밸브(36)와 배기 포트 (35)의 개구를 개폐하는 배기 밸브(37)가 설치되어 있다.

실린더 헤드 커버(26)에서 흡기 밸브(36) 및 배기 밸브(37)를 각각 구동하는 로커 아암(38, 39)이, 캠 축(40)의 캠에 접하여 슬라이드 자유롭게 설치되어 있다.

실린더 헤드 커버(26)의 밸브작동실(26a)의 캠 축(40)과 크랭크케이스(23)의 크랭크실(23a) 내의 크랭크축(30)은, 밸브작동실(26a)과 크랭크실(23a)을 연통하는 체인 케이스(29) 내에 설치된 체인(도시하지 않음)에 의해 걸쳐지고, 크랭크축(30)의 절반의 회전속도로 캠 축(40)이 회전되어 흡기 밸브(37) 및 배기 밸브(38)의 개폐가 소정의 타이밍으로 행하여진다.

도 2에 도시하는 것과 같이 상기 흡기 포트(34)가 실린더 헤드(25)의 상부에 만곡하여 연장되고, 도중에 연료분사밸브(41)가 끼움 장착되어 있고, 이 흡기 포트(34)에 연결하여 흡기관(42)이 뒤쪽으로 경사져 위를 향하여 연장하고, 접속관(43)을 통하여 스로틀 바디(44)가 접속되어, 한쪽에서 전동 케이스(27)에 지지된 에어클리너(46)의 에어클리너 케이스(46a)의 우측면 전부로부터 경사져 앞쪽으로 연장한 커넥팅 튜브(45)(도 4 참조)가 상기 스로틀 바디(44)에 연결되어 있다.

에어클리너(46)는, 에어클리너 케이스(46a) 내를 에어클리너 엘리먼트(47)에 의해 칸막이되고, 그 하류측 클린 사이드에 커넥팅 튜브(45)가 연결되어 있다.

실린더 헤드(25)의 하부의 배기 포트(35)에 연결하여 아래쪽으로 연장한 배기관(48)은, 크랭크케이스(23)의 아래쪽을 뒤쪽으로 또한 우측으로 우회하여 차체 우측에 설치된 머플러(49)에 접속되어 있다(도 1 참조).

이상과 같은 내연기관(1)에서, 도 3에 도시하는 것과 같이 크랭크케이스(23) 의 상부로서, 대략 수평으로 앞으로 경사진 실린더부(24)의 바닥부분에 리드 밸브(50)가 설치되고, 동 리드 밸브(50)의 하류측의 크랭크실(23a) 내에 팽출(膨出)하도록 하여 형성된 칸막이벽(51)에 의해 압력 완화실(52)이 구획 형성되고, 칸막이벽(51)의 하부에는 조임 구멍(53)이 천공되어 크랭크실(23a)과 압력 완화실(52)을 연통하고 있다.

압력 완화실(52)은, 위쪽에 직사각형 형상으로 개구가 형성되어 있고, 개구에 리드 밸브(50)가 팽팽하게 설치되고, 그 위로부터 씌워지는 밸브 커버(54)에 의해 리드 밸브(50)가 끼워져 고정된다.

리드 밸브(50)는, 직사각형 형상의 가소성 밸브체(50a)가 사각형 틀대(50b)에 기단 가장자리를 고정하여 선단 가장자리를 개폐 자유롭게 장착되고, 길다란 방향을 크랭크축 방향 즉 차체 좌우방향으로 지향시켜 압력 완화실(52) 측에 밸브체(50a)가 개폐하는 대략 수평자세로 압력 완화실(52)의 개구 단면에 사각형 틀대(50b)를 올려 놓고 팽팽하게 설치되어, 평면에서 보아 직사각형 형상을 한 밸브 커버(54)가 위쪽으로부터 사각형 틀대(50b)를 압력 완화실(52)의 개구 단면과의 사이에서 끼우고, 좌우 보스부를 볼트(56, 56)로 고착하고 있다(도 4 참조).

밸브 커버(54)는, 상벽의 오른쪽 근방 부분으로부터 뒤쪽으로 약간 경사져 위쪽을 향하여 접속관부(54a)가 돌출하고 있어, 접속관부(54a)의 관 내에 직경 축소한 조임 통로(55)가 형성되어 있다.

이 뒤쪽으로 기울어져 위를 향하여 경사진 접속관부(54a)의 연장에 솔레노이드 밸브(60)가 배치된다.

솔레노이드 밸브(60)는, 솔레노이드 코일(60b)에 의해 개폐하는 밸브체(60a)에 대향하여 개폐구를 갖는 접속관부(61)를 상기 밸브 커버(54)의 접속관부(54a)와 대략 동축에 대향시켜 위치하고, 양 접속관부(71)와 접속관부(54a)를 가소성을 갖는 연결관(57)이 연결한다.

솔레노이드 밸브(60)는, 접속관부(61)의 바닥부분으로부터 도입접속관부(62)가 접속관부(61)에 직각으로 돌출되어 있고, 그 돌출 방향은 차체에 대하여 오른쪽 방향이다.

도 3은 설명상 솔레노이드 밸브(60)만을 접속관부(61)의 축선을 중심으로 90도 회전시킨 상태를 도시하고 있어, 도입접속관부(62)가 위쪽으로 돌출하고 있으나, 실제는 오른쪽방향으로 돌출하고 있다.

또, 솔레노이드 코일(60b)의 단부로부터 도입접속관부(62)와는 반대인 왼쪽 방향으로 전기적 접속단인 커넥터(63)가 돌출하고 있다.

이러한 솔레노이드 밸브(60)는, 크랭크케이스(23)에 장착 스테이(65)를 통하여 지지된다.

도 2 및 도 4(도 4는 흡기관(42) 및 스로틀 바디(44)를 생략한 주요부 평면도이다)를 참조하여, 장착 스테이(74)는, 판 부재이고, 앞쪽에 두 갈래로 분리된 좌우 한 쌍의 기단 아암부(65f, 65f)가 연장하고, 뒤쪽에 마찬가지로 두 갈래로 분리된 좌우 한 쌍의 선단 아암부(65r, 65r)가 연장하고 있다.

이 장착 스테이(65)에서의 앞측의 기단 아암부(65f, 65f)의 양 전단부가, 상기 밸브 커버(54)를 크랭크케이스(23)에 고정하는 볼트(55, 55)에 의해 함께 죄어 져 장착 스테이(65)는 크랭크케이스(23)의 위쪽을 뒤쪽으로 연장한다.

솔레노이드 밸브(60)는, 이 장착 스테이(65)의 후반부 상면에 선단 아암부(65r, 65r) 사이에 위치하고 장착구(66)에 의해 장착된다.

장착구(66)는, 장착 스테이(65)의 선단 아암부(65r, 65r)의 양단부에 볼트·너트(67, 67)에 의해 고착됨으로써 솔레노이드 밸브(60)를 장착 스테이(65) 상에 고정한다.

따라서, 솔레노이드 밸브(60)는, 크랭크케이스(23)와 이간하여 장착 스테이(65)에 의해서 앞쪽으로 경사져 아래를 향하여 기울어져 지지되어, 내연기관(23)의 열의 영향을 직접적으로 받지 않는 구성으로 되어 있다.

이 솔레노이드 밸브(60)의 오른쪽 방향으로 돌출한 도입접속관부(62)와 에어클리너(46)의 에어클리너 케이스(46a)의 우측면으로부터 돌출한 접속관(46b)을 신선한 공기 도입 호스(68)가 연결하고 있다.

이상과 같이 하여 에어클리너(46)의 클린 사이드가, 신선한 공기 도입 호스(68), 솔레노이드 밸브(60), 연결관(57), 압축완화실(52)을 통하여 크랭크케이스(23) 내의 크랭크실(23a)과 연결되어 크랭크실(23a)로의 신선한 공기 도입 통로가 구성되어 있다.

도 2에 도시하는 것과 같이, 신선한 공기 도입 통로의 솔레노이드 밸브(60)로부터 연결관(57)으로 접속되는 경사진 하행 통로를 거쳐 리드 밸브(50)에 이르는 경로가, 스로틀 바디(44)로부터 흡기관(42)을 거쳐 실린더 헤드(25)의 상부의 흡기 포트(34)에 이르는 경사진 경로에 대하여 대략 평행하고, 동일한 경사진 경로와 크 랭크케이스(23)의 상면과의 사이의 예각 공간을 효과적으로 이용하여 배치되어 있으므로, 내연기관 전체가 콤팩트하게 집약되어 있다.

스로틀 바디(44) 및 흡기관(42)의 위쪽에는 헬멧 박스(6)가 위치하고 있지만, 스로틀 바디(44) 및 흡기관(42)을 신선한 공기 도입 통로 때문에 위쪽으로 이동시키지 않아, 유닛 스윙 케이스(21)와 함께 요동하는 스로틀 바디(44)의 요동 공간을 헬멧 박스(6) 아래에 용이하게 확보할 수 있다.

이는, 헬멧 박스(6)의 용량을 충분히 확보하면서 시트(7)의 높이를 낮게 유지하는 것을 가능하게 하고 있다.

또 리드 밸브(50)도 직사각형 형상의 가소성 밸브체(50a)를 길이방향을 좌우방향으로 한 대략 수평 자세로 크랭크케이스(23)의 상부의 실린더부(24)의 바닥부분의 공간을 이용하여 팽팽하게 설치되므로, 크랭크케이스(23)의 대형화를 피하여, 헬멧 박스(6)의 용량을 충분히 확보하면서 시트(7)의 높이를 낮게 유지하는 데에 기여하고 있다.

리드 밸브(50)는, 압력 완화실(52) 측에 밸브체(50a)가 개폐하여, 에어클리너(46)로부터 신선한 공기가 압력 완화실(52) 및 크랭크실(23a)에 도입하는 것을 허용하고, 역 방향의 흐름은 저지한다.

솔레노이드 밸브(60)는, 마이크로컴퓨터의 전자 컨트롤 유닛 ECU(69)에 의해 구동 제어되어, 신선한 공기 도입 통로의 개폐를 행한다(도 5 참조).

한편, 실린더 헤드 커버(26)와 에어클리너(46)의 하류측의 커넥팅 튜브(45)의 상류측을 블로우 바이 가스 되돌림 호스(70)가 연결하여, 밸브작동실(26a)과 커 넥팅 튜브(45) 내를 연통하고 있다.

대략 수평으로 앞으로 경사진 실린더 헤드 커버(26)의 상부가 외측으로 팽출하여 브리더실(71)이 형성되어 있고, 브리더실(71)에 위쪽으로부터 끼워넣음된 접속관(72)에 블로우 바이 가스 되돌림 호스(70)의 상류단이 접속되어 있고, 블로우 바이 가스 되돌림 호스(70)의 하류단은 커넥팅 튜브(45)에 끼움 장착된 L자 접속관(73)의 일단에 접속되어 있다(도 4 참조).

이상과 같이 신선한 공기 도입 호스(68) 및 블로우 바이 가스 되돌림 호스(70) 등에 의해 블로우 바이 가스 환기장치가 구성되어 있다.

도 5는 이 블로우 바이 가스 환기장치를 모식적으로 도시한 개략 구성도이다.

ECU에 의해 제어되어 솔레노이드 밸브(60)가 신선한 공기 도입 통로를 개방하고 있을 때에는, 내연기관(22)에서의 피스톤(31)의 펌핑에 의한 크랭크실(23a)의 압력변동의 부압 발생시에 리드 밸브(50)를 열어, 에어클리너(46)로부터 신선한 공기 도입 호스(68)로 이끌어져 압력 완화실(52)을 통하여 크랭크실(23a)에 신선한 공기를 도입한다.

흡입된 신선한 공기에 의해 크랭크실(23a) 내의 블로우 바이 가스가 밀어내어지도록 하여 체인 케이스(29)로부터 밸브작동실(26a)에 이동하고, 밸브작동실(26a)에서 브리더실(71)에서 기액 분리되어 블로우 바이 가스 되돌림 호스(70)를 통하여 에어클리너(46)의 하류측으로 배출되고, 또한 에어클리너(46)의 하류측의 부압이 블로우 바이 가스를 인입하도록 하여 연소실(33)에 되돌려 연소에 이바지하 므로, 크랭크실(23a)이 강제적으로 환기된다.

따라서 블로우 바이 가스와 함께 크랭크실(23a)에 들어간 수분이나 가솔린성분도 강제적으로 배출되어, 크랭크실(23a)에서 오일에 혼합되어 오일을 희석화하지 않아, 오일의 열화를 억제할 수 있다.

블로우 바이 가스는 에어클리너(46)의 하류측으로 되돌려지고 외부에 방출되지 않는다.

신선한 공기 도입 통로가 접속되는 크랭크케이스(23)의 상부에 리드 밸브(50)와 그 하류측에 조임 구멍(53)을 통하여 크랭크실(23a)과 연통하는 압력 완화실(52)을 구비한 간단한 구조이고, 피스톤(31)의 이동에 따르는 크랭크케이스(23) 내의 부압을 조임 구멍(53)을 통한 압력 완화실(52)에서 완화하여 효율적으로 리드 밸브(50)에 작용시킬 수 있는 동시에, 크랭크실(23a) 내의 오일이 조임 구멍(53)에 의해 압력 완화실(52)에 들어가는 것을 규제하여 리드 밸브(50)에 영향을 주는 것을 방지할 수 있어, 리드 밸브(50)의 작동 응답성을 높게 유지하여, 도입하는 공기량을 적정하게 컨트롤하여 크랭크케이스 환기효과를 유지하고, 또한 블로우 바이 가스량을 적정하게 컨트롤할 수 있다.

실린더부(24)의 바닥부에 신선한 공기가 도입되는 압력 완화실(52)이 설치되어 있으므로, 피스톤(31)의 주위로부터 크랭크케이스(23) 내로 누설되는 블로우 바이 가스를, 압력 완화실(52)의 조임 구멍(53)으로부터 도입되는 신선한 공기에 의해 효과적으로 환기할 수 있어, 블로우 바이 가스와 함께 크랭크케이스(23) 내에 들어간 수분이나 가솔린성분이 오일에 혼합되어 오일을 열화시키는 것을 방지하여, 오일의 내구성을 보다 향상시킬 수 있다.

리드 밸브(50)의 상류측을 덮는 밸브 커버(54)에 설치된 신선한 공기 도입 통로와 접속되는 접속관(54a)에 조임 통로(55)를 형성하였으므로, 신선한 공기 도입량의 컨트롤을 용이하게 행할 수 있는 동시에, 부품 수를 삭감할 수 있다.

접속관(54a)에 형성되는 조임 통로(55)는, 길이를 충분히 확보하여 조임 효과를 얻을 수 있기 때문에, 내경을 크게 하여 먼지 막힘을 회피할 수 있다.

신선한 공기 도입 통로에 솔레노이드 밸브(60)가 설치되므로, 블로우 바이 가스에 의한 오일이나 가솔린 또한 수분 등의 영향을 솔레노이드 밸브(60)가 받는 것을 피할 수 있어, 솔레노이드 밸브(60)의 작동 성능을 항상 유지할 수 있다.

한편 블로우 바이 가스 되돌림 통로에는 솔레노이드 등의 밸브가 존재하지 않고 운전 상태에 영향을 받지 않지 않고 상시 연통상태가 되므로, 항상 크랭크케이스(23) 내의 환기를 효율적으로 행하여 블로우 바이 가스를 효율적으로 배출할 수 있다.

신선한 공기 도입 통로는, 솔레노이드 밸브(60)로부터 리드 밸브(50)에 걸쳐서 연결관(57)에 의해 연결된 앞쪽으로 경사져 아래를 향한 하행 통로로 되어 있으므로, 리드 밸브(50)로부터 반대로 부는 블로우 바이 가스가 하행 통로에 체류하지 않고 크랭크케이스(23)(압력 완화실(52)) 내로 되돌려져, 하행 통로가 높은 위치에 있는 솔레노이드 밸브(60)에 영향을 주지 않아, 솔레노이드 밸브(60)의 내구성을 향상시킬 수 있다.

솔레노이드 밸브(60)를 구동 제어하는 ECU(69)는, 내연기관(22)의 스로틀 개 도와 기관 회전수를 입력하여 아이들링 운전과 고회전 운전을 판단한다.

그리고 ECU는, 아이들링 운전시 및 고 회전 운전시에 솔레노이드 밸브(60)를 죄거나 또는 닫도록 제어한다.

아이들링 운전시에 솔레노이드 밸브(60)를 죄거나 또는 닫아 크랭크실(23a) 내의 환기를 억제함으로써, 연료조절을 정확하게 행하여 공연비를 적정하게 유지하는 것을 용이하게 할 수 있다.

또한 고회전 운전시에 솔레노이드 밸브(60)를 죄거나 또는 닫아 크랭크실(23a) 내의 환기를 억제함으로써, 고회전시의 블로우 바이 가스의 증가를 조장하는 것을 방지할 수 있다.

이상의 실시형태에서는, 솔레노이드 밸브(60)가 밸브 커버(54)와 연결관(57)에 의해 연결되어 있었지만, 솔레노이드 밸브(60)의 장착 상태 및 배치가 상이한 변형예를 이하 설명한다.

상이한 부재만 부호를 바꾸어 설명한다.

도 5에 도시하는 예는, 밸브 커버(80)에 솔레노이드 밸브(85)를 직접 장착하는 구조의 것이다.

본 밸브 커버(80)는, 그 뒤쪽으로 경사져 위를 향하여 돌출한 접속관부(81)에 대경의 끼워넣음구멍(82)이 형성되어 있어, 한쪽의 솔레노이드 밸브(85)는 솔레노이드 코일(85b)에 의해 개폐하는 밸브체(85a)에 대향하여 개폐구를 갖는 접속관부(86)가 비교적 짧고, 동 접속관부(86)가 상기 밸브 커버(80)의 끼워넣음구멍(82)에 끼워넣음된다.

솔레노이드 밸브(85)의 접속관부(86)의 외주홈에 끼워넣어진 시일부재(84)에 의해 끼워넣음구멍(82)과 접속관부(86)의 접속부는 기밀하게 시일된다.

솔레노이드 밸브(85)는, 접속관부(86) 이외는 상기 솔레노이드 밸브(60)와 같고, 도입접속관부(87)가 오른쪽 방향으로 커넥터(88)가 왼쪽 방향으로 돌출한다(도 6에서는 설명상 솔레노이드 밸브(85)를 접속관부(86)의 축선을 중심으로 90도 회동시킨 상태를 도시하고 있다).

또 접속관부(81)의 끼워넣음구멍(82)보다 하류측에 조임 통로(83)가 형성되어 있다.

솔레노이드 밸브(87)를 크랭크케이스(23)에 의해 접근시킬 수 있어, 내연기관 전체의 소형화를 도모할 수 있다.

또한 연결관이 불필요하여 부품 점수를 줄일 수 있다.

다음으로 밸브 커버(90)의 상부에 일체로 솔레노이드 밸브(95)가 장착되는 예를 도 7에 도시하여 설명한다.

밸브 커버(90)의 상벽에 솔레노이드 밸브(95)의 솔레노이드 코일(95b)에 의해 개폐하는 밸브체(95a)에 대향하여 개폐구를 갖는 내통부(91)가 위쪽으로 돌출되고, 내통부(91)의 외주에 고리 형상 공간을 통하여 외통부(92)가 형성되고, 외통부(92)로부터 도입접속관부(93)가 측방으로 돌출 형성되어, 도입접속관부(93)에 신선한 공기 도입 호스(68)가 접속된다.

솔레노이드 밸브(95)의 솔레노이드 코일(95b)은, 위쪽으로 돌출 설치되고, 상단부로부터 커넥터(96)가 측방으로 돌출하고 있다.

이와 같이 밸브 커버(90)가 솔레노이드 밸브(95)의 신선한 공기 입출부를 겸한 일체 구조로 되어 있어, 점점 컴팩트화되고 있다.

또한 다음으로 솔레노이드 밸브(100)를 에어클리너(105) 측에 배치한 예를 도 8에 도시하고 설명한다.

도 8은, 내연기관(22)에 대하여 에어클리너(105)의 에어클리너 케이스(106)가, 실제보다 90도 회동한 자세로 도시되어 있다.

본 예에서는 밸브 커버(54)는 상기 도 6에 도시하는 것과 같은 것을 사용하고 있다.

본 솔레노이드 밸브(100)는 에어클리너 케이스(106)의 우측면에 도입접속관부(102)를 끼워넣음하도록 하여 장착되어 에어클리너(105)의 에어클리너 엘리먼트(107)의 하류측 클린 사이드의 신선한 공기를 도입할 수 있도록 하고 있다.

솔레노이드 밸브(100)의 측방으로 돌출하는 접속관부(101)와 크랭크케이스(23)의 상부의 밸브 커버(54)의 접속관부(54a)를 신선한 공기 도입 호스(110)가 연결하고 있다.

크랭크케이스(23)의 상부의 밸브 커버(54)의 뒤쪽으로 경사져 위를 향하여 돌출한 접속관부(54a)에 신선한 공기 도입 호스(110)가 접속되어 뒤쪽으로 연장하므로, 크랭크케이스(23)의 위쪽 공간에 여유가 생겨, 구성의 자유도가 크다.

또한 크랭크케이스(23)와 헬멧 박스(6)와의 사이의 공간에 여유가 없는 경우에 본 예의 구성은 효과적이다.

다음으로 다른 내연기관의 실시형태에 관해서 도 9에 도시하고 설명한다.

본 내연기관(151)은, 크랭크케이스(152)로부터 실린더 블록(153)의 실린더가 대략 위쪽을 향하고 그 위에 실린더 헤드(154)가 일체로 결합되어, 실린더 헤드(154)에 실린더 헤드 커버(155)가 씌워져 있다.

크랭크실(152a) 내의 크랭크축(156)과 피스톤(157)이 커넥팅 로드(l58)에 의해 연접되어, 피스톤(157)의 왕복 운동이 크랭크축(156)을 회전시킨다.

실린더 헤드(154)에는 연소실(159)로 개구하는 흡기 포트(160)과 배기 포트(161)가 형성되어, 흡기 포트(160)의 개구를 개폐하는 흡기 밸브(162)와 배기 포트(161)의 개구를 개폐하는 배기 밸브(163)가 설치되어 있다.

내연기관(151)의 실린더 헤드(154)의 흡기 포트(160)로부터 연장한 흡기관(170)이 카뷰레터(또는 연료분사밸브)(l72)에 연결되고, 카뷰레터(172)와 에어클리너(174)가 커넥팅 튜브(173)에 의해 연결되어 있다.

그리고 블로우 바이 가스 환기장치(180)는, 신선한 공기 도입관(181)이 크랭크케이스(152)와 에어클리너 케이스(175)를 연결하여, 크랭크실(152a)과 에어클리너 케이스(175) 내를 연통하고, 블로우 바이 가스 배출관(185)이 실린더 헤드 커버(155)와 에어클리너(174)의 하류측의 커넥팅 튜브(173)의 상류측을 연결하고, 밸브작동실(155a)과 커넥팅 튜브(173) 내를 연통하고 있다.

또한, 신선한 공기 도입관(181)은 에어클리너(174)의 하류의 클린 사이드와 연통하여도 된다.

신선한 공기 도입관(181)이 크랭크케이스(152)에 접속되는 부분에, 조임부(182)가 형성되는 동시에, 리드 밸브(183)가 끼워 장착되어 있다.

그리고 블로우 바이 가스 배출관(185)의 실린더 헤드 커버(155) 부근에 리드 밸브(186)가 끼워 장착되어 있다.

또한 리드 밸브(186)는 없어도 된다.

따라서 신선한 공기 도입관(181)에 의한 에어클리너(174)로부터 크랭크실(152a)로의 신선한 공기(도 9에서 흰 화살표 참조)의 흡입의 일방향의 흐름과 동시에, 블로우 바이 가스 배출관(185)에 의한 밸브작동실(155a)로부터 에어클리너(174)의 하류측으로의 블로우 바이 가스(도 9에서 가운데 검은 화살표 참조)의 배출의 흐름이 리드 밸브(183)에 의해 일방향으로 이루어져, 역류가 방지되어 완전하게 일방향의 환기의 흐름이 형성되어, 오일의 열화를 효과적으로 방지할 수 있다.

본 실시형태에서의 내연기관은 단(單)기통인 것이었으나, 피스톤의 이동에 따라 크랭크실의 압력 변동이 주기적으로 발생하는 것이면 다수 기통의 내연기관이라도 적용할 수 있고, 예를 들어 다수의 기통이 수평 방향의 내연 기관 등에도 적용 가능하다.

Claims

4 스트로크 사이클 내연기관에 있어서,

내연 기관의 외부로부터 조임부를 통하여 크랭크실로 신선한 공기를 보내는 신선한 공기 도입 통로와,

블로우 바이 가스를 에어클리너의 하류측으로 되돌리는 블로우 바이 가스 되돌림 통로를 구비하고,

상기 신선한 공기 도입 통로에 상기 조임부와 함께 일방향 밸브를 구비하며,

상기 일방향 밸브의 하류의 크랭크실 내측에 형성되어 상기 조임부를 통하여 크랭크실과 연통하는 압력 완화실이 설치되고,

상기 신선한 공기 도입 통로의 도중에 끼워 장착한 제어 밸브와,

상기 제어 밸브를 운전 상태에 따라서 제어하는 제어 수단을 구비하고,

상기 제어 수단은 아이들링 운전시 및 고 회전 운전시에 상기 제어 밸브를 죄거나 또는 닫도록 제어하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 블로우 바이 가스 환기장치.
삭제
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제1항에 있어서,

크랭크 케이스로부터 대략 수평으로 연장하는 실린더부의 바닥부에 상기 압력 완화실이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 내연기관의 블로우 바이 가스 환기장치.
삭제
삭제
삭제
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4 스트로크 사이클 내연기관에 있어서,

피스톤의 왕복 운동에 따르는 크랭크 케이스 내의 압력 변동에 의해 크랭크 케이스 내에 신선한 공기를 도입하는 신선한 공기 도입 통로와,

상기 크랭크 케이스 내의 압력 변동 및 흡기 부압에 의해 크랭크 케이스 내의 블로우 바이 가스를 흡기계로 되돌리는 블로우 바이 가스 되돌림 통로를 구비하고,

상기 신선한 공기 도입 통로에 상기 신선한 공기 도입 통로의 개폐를 행하는 솔레노이드 밸브가 설치되는 동시에, 상기 블로우 바이 가스 되돌림 통로가 상시 연통상태가 된 것을 특징으로 하는 내연기관의 블로우 바이 가스 환기장치.
제9항에 있어서,

상기 신선한 공기 도입 통로가 접속되는 크랭크 케이스의 상부에 크랭크 케이스 내의 부압에 의해 신선한 공기를 도입시키는 동시에 역류를 방지하는 일방향 밸브가 설치되고,

상기 솔레노이드 밸브는 상기 일방향 밸브의 상류측의 하행 통로의 높은 위치에 설치되는 것을 특징으로 하는 내연기관의 블로우 바이 가스 환기장치.
제9항 또는 제10항에 있어서,

상기 솔레노이드 밸브를 개폐하는 제어부는 엔진 회전수로부터 엔진 운전상태를 판별하는 운전상태 판별수단을 구비하고,

상기 운전상태 판별수단에 의해 판별된 운전상태에 의해 솔레노이드 밸브의 개폐를 행하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 블로우 바이 가스 환기장치.