JP2018003688A - Head cover for multicylinder engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、産業用ディーゼルエンジンのヘッドカバーなどの多気筒エンジン用ヘッドカバーに係り、詳しくは、クランクケース内のブローバイガスを、シリンダヘッドに取付けられているヘッドカバーの内部を通して吸気経路に導くブローバイガス通路が設けられている多気筒エンジン用ヘッドカバーに関する。 The present invention relates to a head cover for a multi-cylinder engine such as a head cover of an industrial diesel engine, and more specifically, a blow-by gas passage that guides a blow-by gas in a crankcase to an intake passage through an inside of a head cover attached to the cylinder head. The present invention relates to a multi-cylinder engine head cover provided.
通常、多気筒エンジンにおいては、燃焼室からクランクケース内に漏れ出たブローバイガスは、プッシュロッド孔やオイル移送経路などからヘッドカバーを通して排出されるか、或いは、機種や仕様によっては、吸気系にブローバイガスが還流される構成が採られている。ブローバイガスはオイルミストを含んでいるため、そのまま排出すると、オイルも捨てられてしまうことになり、「オイル消費量の増加」や、「吸気ポートへのオイルの過度な付着」などの不都合を招く。 Normally, in a multi-cylinder engine, blow-by gas leaking from the combustion chamber into the crankcase is discharged through the head cover from the push rod hole, oil transfer path, etc., or depending on the model and specifications, blow-by gas is blown into the intake system. A configuration is adopted in which the gas is refluxed. Since blow-by gas contains oil mist, if it is discharged as it is, the oil will also be discarded, causing inconveniences such as “increase in oil consumption” and “excessive adhesion of oil to the intake port”. .
そのため、ブローバイガスからオイルを分離すべく、セパレータやフィルタ、或いは迷路(ラビリンス)などによるオイル分離機構が設けられていることが多い。オイル分離機構の一つには、リード弁を用いる手段が知られている。即ち、ブローバイガスがリード弁を通過するときに生じるリード弁の振動により、ブローバイガス中のオイルが分離されるのであり、リード弁式オイルセパレータ(リードバルブ式オイルセパレータ)と呼ばれることもある。例えば、特許文献1(図2など参照)にて開示されるものが知られている。 Therefore, in order to separate oil from blow-by gas, an oil separation mechanism such as a separator, a filter, or a labyrinth is often provided. As one of oil separation mechanisms, means using a reed valve is known. That is, the oil in the blow-by gas is separated by the vibration of the reed valve that occurs when the blow-by gas passes through the reed valve, and is sometimes referred to as a reed valve type oil separator (reed valve type oil separator). For example, what is disclosed in Patent Document 1 (see FIG. 2 and the like) is known.
リード弁式オイルセパレータを含めたオイル分離機構は、捕捉したオイルが重力によって自然に落下してゆく利点から、ヘッドカバー内に設けられることが多い。エンジンの構造体において最も外側(上端)に位置するとともに、比較的高温となる冷却水やエンジンオイルと接触せず、温度条件で有利な条件にあるヘッドカバーは好都合であるが、寒冷時などは温度が低くなり過ぎるきらいがある。そのため、ブローバイガス中に含まれる水蒸気がヘッドカバーにて冷やされて結露が生じ、それがエンジンオイルに混ざって乳化現象の起こる場合がある。 An oil separation mechanism including a reed valve type oil separator is often provided in the head cover because of the advantage that the captured oil naturally falls due to gravity. A head cover that is located on the outermost (upper end) of the engine structure and does not come into contact with cooling water or engine oil that is relatively hot and is advantageous in terms of temperature is convenient. There is a tendency that becomes too low. For this reason, water vapor contained in the blow-by gas is cooled by the head cover to cause dew condensation, which may mix with the engine oil and cause an emulsification phenomenon.
リード弁式オイルセパレータは、薄い金属板によりなるリード弁体を有しており、振動によりオイル分離させるものである。故に、乳化したオイルがリード弁体の付近に堆積すると、リード弁体の運動を妨げるようになる不都合を招くとともに、オイル分離性能が次第に低下してゆくという問題があった。 The reed valve type oil separator has a reed valve body made of a thin metal plate and separates oil by vibration. Therefore, when emulsified oil is accumulated in the vicinity of the reed valve body, there is a problem that the movement of the reed valve body is hindered, and the oil separation performance gradually decreases.
本発明の目的は、リード弁式オイルセパレータを導入すべく、ヘッドカバー内にリード弁を設ける構成を採用するにあたり、気温低下に伴う乳化現象が生じてもリード弁は良好に機能し続けるようにして、所期のオイル分離作用を維持できるように改善される多気筒エンジン用ヘッドカバーを提供する点にある。 An object of the present invention is to adopt a configuration in which a reed valve is provided in the head cover in order to introduce a reed valve type oil separator, so that the reed valve continues to function well even if an emulsification phenomenon occurs due to a decrease in temperature. Another object of the present invention is to provide a head cover for a multi-cylinder engine that is improved so as to maintain an intended oil separation action.
請求項1に係る発明は、クランクケース1B内のブローバイガスGを、シリンダヘッド2に取付けられているヘッドカバー3の内部を通して吸気経路9に導くブローバイガス通路Wが設けられている多気筒エンジン用ヘッドカバーにおいて、
前記ヘッドカバー3の内部を上下に分ける仕切り5を設け、前記ヘッドカバー3の内部における前記仕切り5の上側部分を、前記クランクケース1B内に連通させるための入口部6と前記吸気経路9に連通させるための出口部7とを備えた帯状のブローバイガス通路Wに構成し、
前記入口部6に、前記ヘッドカバー3の内部における前記ブローバイガス通路W以外の箇所の圧よりも、前記ブローバイガス通路Wの圧が低くなると開弁するリード弁Vが設けられ、
前記リード弁Vは前記仕切り5の上面5aに装着されるとともに、前記リード弁Vが装着されている装着上面部18Aの高さが、その周囲の一般上面24の高さよりも高い位置に設定されていることを特徴とする。
The invention according to claim 1 is a multi-cylinder engine head cover provided with a blow-by gas passage W that guides the blow-by gas G in the
A
The
The reed valve V is mounted on the
請求項2に係る発明は、請求項1に記載の多気筒エンジン用ヘッドカバーにおいて、
前記仕切り5は鋼板製の仕切り本体5Aを備えるとともに、前記仕切り本体5Aにおける部分的に上方へ凹入されている箇所に前記装着上面部18Aが形成されていることを特徴とする。
The invention according to
The
請求項3に係る発明は、請求項1又は2に記載の多気筒エンジン用ヘッドカバーにおいて、
前記ヘッドカバー3が、ヘッドカバー本体3Aと、前記ヘッドカバー本体3Aの上壁に形成されている帯状の大開口10を閉塞する取外し可能な帯状蓋カバー3Bとを有して構成され、
前記帯状蓋カバー3Bにおける蓋カバー本体部13から下方に離れて位置する下向き面14Aに、前記仕切り5が取付けられていることを特徴とする。
The invention according to
The
The
請求項4に係る発明は、請求項1〜3の何れか一項に記載の多気筒エンジン用ヘッドカバーにおいて、
前記リード弁Vは、リード弁体21を支持する弁支持部23が弁用開口19に対する前記出口部7の存在側に位置する状態に配置されていることを特徴とする。
The invention according to claim 4 is the multi-cylinder engine head cover according to any one of claims 1 to 3,
The reed valve V is characterized in that a
請求項5に係る発明は、請求項4に記載の多気筒エンジン用ヘッドカバーにおいて、
前記リード弁体21における前記弁用開口19の前記弁支持部23側に、前記弁用開口19より小さい小孔20が形成されていることを特徴とするものである。
The invention according to
A
請求項1の発明によれば、仕切りに装備されるリード弁は、周囲よりも高くなっている装着上面部に取付けられているから、リード弁付近に乳化したオイルが入ってきたとしても、装着上面部より高さの低い周囲の一般上面に流れて溜まるようになり、リード弁が取付けられている装着上面部には乳化したオイルが溜まらないようになる。従って、周辺に乳化下オイルが堆積してリード弁の動きが阻害されることが未然に防止される。
その結果、気温低下に伴う乳化現象が生じてもリード弁は良好に機能し続けるようになり、所期のオイル分離作用が維持されるように改善された多気筒エンジン用ヘッドカバーを提供することができる。
According to the first aspect of the present invention, since the reed valve mounted on the partition is mounted on the mounting upper surface portion that is higher than the surroundings, even if emulsified oil enters the vicinity of the reed valve, it is mounted. The oil flows and collects on the general upper surface around the lower surface than the upper surface portion, and the emulsified oil does not accumulate on the mounting upper surface portion to which the reed valve is attached. Therefore, it is possible to prevent the oil under emulsification from accumulating in the vicinity and hindering the movement of the reed valve.
As a result, it is possible to provide a multi-cylinder engine head cover that is improved so that the reed valve continues to function well even when an emulsification phenomenon due to a decrease in temperature occurs and the desired oil separation action is maintained. it can.
請求項2の発明によれば、互いに高さの異なる装着上面部と一般上面とを備える鋼板により、部品点数少なく廉価に仕切りを構成することができる利点がある。
According to the invention of
請求項3の発明によれば、蓋カバー本体部に対して着脱可能な帯状蓋カバーに仕切りが取付けられているから、帯状蓋カバーを蓋カバー本体部から外すことで、仕切りやブローバイガス通路の点検や整備が行い易い利点がある。また、仕切りを帯状蓋カバーに組付け易い良さもある。
According to the invention of
請求項4の発明によれば、リード弁の開弁によるブローバイガスの弁通過方向を、ヘッドカバー内におけるブローバイガス通路を流れるブローバイガスの向きと反対にができるから、実質的にブローバイ経路の長さを拡大できるとともに、その向き変更によってオイルの捕捉作用が促進される利点もある。 According to the fourth aspect of the present invention, the direction of the blow-by gas passing through the opening of the reed valve can be made opposite to the direction of the blow-by gas flowing through the blow-by gas passage in the head cover. There is also an advantage that the oil trapping action is promoted by changing the direction.
請求項5の発明によれば、開弁による持ち上がり揺動量の少ないリード弁体における弁支持部側には、装着上面部との間に毛細管現象により液体が溜まり易い傾向があるが、その部分に設けた小孔から乳化したオイルなどの液体は落ちてゆくことになり、リード弁には乳化したオイルが溜まらないようにすることができる。 According to the fifth aspect of the present invention, there is a tendency that liquid tends to accumulate on the valve support portion side in the reed valve body with a small amount of swinging lift due to opening of the valve due to capillary action between the mounting upper surface portion. Liquids such as emulsified oil will fall from the provided small holes, and emulsified oil can be prevented from collecting in the reed valve.
以下に、本発明による多気筒エンジン用ヘッドカバーの実施の形態を、立形の多気筒ディーゼルエンジンの場合について、図面を参照しながら説明する。なお、エンジン冷却ファン(図示省略)のある側を前としたエンジンとしての前後左右を、参考として各図に記載してある。 Embodiments of a head cover for a multi-cylinder engine according to the present invention will be described below with reference to the drawings for a vertical multi-cylinder diesel engine. Note that the front, rear, left, and right of the engine with the engine cooling fan (not shown) on the front side are described in the drawings for reference.
図1に示されるように、立形多気筒エンジンにおいては、シリンダブロック1の上部にシリンダヘッド2が組み付けられ、シリンダヘッド2の上部にシリンダヘッドカバー(以後、ヘッドカバーと略称する)3が組み付けられている。シリンダヘッド2には、これから上方突出する状態の動弁装置Aが構成されており、ヘッドカバー3は、その動弁装置Aを覆ってシリンダヘッドに蓋する部品である。
As shown in FIG. 1, in a vertical multi-cylinder engine, a
動弁装置Aは、シリンダヘッド2の上方突出部2Aに対して回動可能に支持されているロッカーアーム4のほか、ロッカーアーム4を押し駆動するプッシュロッド(図示省略)、給排気バルブ(図示省略)、機種によってはバルブブリッジ(図示省略)などを備えて構成されている公知の装置である。ヘッドカバー3の内部には、クランクケース内から送られてくるブローバイガスを通し、その後に吸気経路に導くブローバイガス通路Wが設けられている。
In addition to the rocker arm 4 that is rotatably supported with respect to the upward projecting
図1、図2(a)に示されるように、ヘッドカバー3の内部を上下に分ける仕切り5が設けられ、ヘッドカバー3の内部における仕切り5の上側部分が、クランクケース1B内に連通させるための入口部6と吸気経路9に連通させるための出口部7とを備えた帯状のブローバイガス通路Wに構成されている。仕切り5の下側部分は、ヘッドカバー3の内部である通常空間部12である。
As shown in FIGS. 1 and 2 (a), a
ヘッドカバー3は、断面が下向き開放コ字状を呈するヘッドカバー本体3Aと、ヘッドカバー本体3Aの上壁3aに形成されている帯状の大開口10を閉塞可能な帯状蓋カバー3Bとを有して構成されている。つまり、ヘッドカバー本体3Aの大開口10を帯状蓋カバー3Bで蓋することによりヘッドカバー3が構成されており、帯状蓋カバー3Bを下から蓋するように仕切り5を取付けることにより、帯状蓋カバー3Bと仕切り5とによってヘッドカバー内におけるブローバイガス通路Wが形成されている。
The
図1、図2示されるように、ヘッドカバー本体3Aにボルト止めされる帯状蓋カバー3Bは、厚肉な水平壁状の蓋カバー本体部13と、蓋カバー本体部13から下方突出する周状リブ壁14とを備えて構成されている。周状リブ壁14から、複数の張り出しリブ壁14a〜14gが内横向きに突設されている。ヘッドカバー本体3Aの長手方向の一端部(前端部)には、肉厚を増した出口部7が形成されており、出口部7には、蓋カバー本体部13を上下に貫通する出口孔7aが形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the belt-
図2(a)に示されるように、出口孔7aは、出口部7と吸気経路9とに亘って張架されるブローバイ配管8を介して吸気マニホルド(図示省略)などの吸気経路9に連通接続されている。なお、出口部7の上側に不図示の各種弁(ブレザ弁、PCV弁など)を装備し、その弁と吸気経路9とをブローバイ配管8で接続する構成でも良い。
As shown in FIG. 2 (a), the
図1、図2に示されるように、仕切り5は、鋼板製で水平な仕切り本体5Aと、仕切り本体5Aの下面5bに一体装備される3箇所の受け金具11と、仕切り本体5Aの上面5aに一体装備される1箇所の邪魔板17とを有して構成されている。仕切り5の上下方向視における外郭形状は、ヘッドカバー本体3Aの周状リブ壁14下端の外郭形状と、寸法を含んで同一に設定されている。
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the
故に、仕切り5は、複数のボルト(図示省略)を用いて、周状リブ壁14の下端面である下向き面14Aに全周当接する状態で取付けられている。仕切り5が周状リブ壁14に取付けられた上体では、蓋カバー本体部13と周状リブ壁14とで仕切り5とで囲まれて閉塞された内側空間により、ブローバイガス通路Wが形成されている。そのブローバイガス通路Wの一端部(前端部)に出口部7があり、他端部(後端部)に形成されている入口部6には、後述するリード弁Vが装備されている。
Therefore, the
仕切り本体5Aの前端部、後端部、及び前後中間部の3箇所に配備される受け金具11は全て同じものであり、前後1箇所及び左右2箇所の取付部11aと、若干下に下がった受け部11bとを有する板金製の部品である。各受け部11bの直上における仕切り本体5Aには、オイル落し用の小孔16が形成されている。3箇所の小孔16は、仕切り5の上側に溜まったオイルを下方に落とす役目を担っている。
The receiving
小孔16の直下に配置された受け金具11によるラビリンス作用により、ブローバイガスGが本来オイルを落とすべき小孔16を通って通常空間部12からブローバイガス通路Wへ移動してしまう短絡現象が極力防止される効果がある。また、各受け金具11に対応した位置における仕切り5の上側には、張り出しリブ壁14a〜14gによってブローバイガス通路Wを迷路状とするラビリンス構造部や邪魔板17が設けられており、前述の短絡現象を防止しつつ、ブローバイガス中のオイルミストを捕捉して分離させる作用が促進されるように構成されている。
Due to the labyrinth action of the metal fitting 11 arranged directly below the
図2、図3に示されるように、仕切り5の入口部6にはリード弁Vが装備されている。仕切り本体5Aの後端部には、プレス加工などによって角丸形状で部分的に上方へ凹入されてなる台座部18が形成されている。台座部18の後部には大きな円孔19が形成されるとともに、その円孔19の前側には3か所の径の小さく丸い小孔(円孔19より小さい小孔)20が、円孔19に対する周上において均等間隔離されて形成されている。円孔19は、リード弁Vとしてブローバイガス通し用の弁用開口である。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
台座部18の上面である装着上面部18Aには、薄い鋼板などでなるリード弁体21が載せ付けられ、リード弁体21の上には、合成に富む厚肉鋼板製で上方へ湾曲した形状のリードガイド22が載せ付けられている。そして、台座部18、リード弁体21、及びリードガイド22それぞれの前端部が、上下に貫通する一対のボルト・ナット(弁支持部の一例)23により組み付けられてリード弁Vが構成されている。
A
リード弁Vは、図2(b)に示されるように、その長手方向が斜め前後向きとなる姿勢で仕切り5の後端部に取付けられており、リード弁体21を支持するボルト・ナット23,23が、円孔19に対する出口部7の存在側に位置する状態に配置されている。従って、通常空間部12から流れてくるブローバイガスGは、リード弁Vの開弁に伴って斜め後ろ向きに移動して仕切り5上側のブローバイガス通路Wに入り、それから向きを反転させてから出口部7に向かうべく前方に進むようになる。
As shown in FIG. 2B, the reed valve V is attached to the rear end portion of the
つまり、リード弁Vの配置工夫により、ブローバイガスGは弁通過時に一旦後ろ向きに進むように規制され、それによってブローバイガス通路Wの後端部まで有効利用できる利点がある。なお、各部品がASSYされた状態の帯状蓋カバー3Bを下から見た図である図2(b)は、各部の構造が分かり易いように、意図的に製図法に則っていない描き方の部位もある。
In other words, the arrangement of the reed valve V has an advantage that the blow-by gas G is restricted so as to advance backward once when passing through the valve, whereby the rear end portion of the blow-by gas passage W can be effectively used. Note that FIG. 2 (b), which is a view of the belt-
リード弁Vは、ヘッドカバー3の内部におけるブローバイガス通路W以外の箇所、即ち通常空間部12の圧よりも、ブローバイガス通路Wの圧が低くなると開弁し、ブローバイガス通路Wの圧が通常空間部12の圧と同じか高いときには閉弁されている。仕切り5の上面5aに装着されているリード弁Vは、リード弁Vが装着されている装着上面部18Aの高さが、その周囲の一般上面24の高さよりも一段高い位置に設定されている。なお、装着上面部18Aも一般上面24も仕切り5の上面5aである。
The reed valve V opens when the pressure in the blowby gas passage W becomes lower than the pressure in the
従って、前述した乳化現象によってリード弁V付近に乳化オイルが押し寄せて来ても、台座部18周囲の一般上面24、即ち装着上面部18Aより高さの低い一般上面24に溜まり、周囲より高さの高い装着上面部18Aには乳化オイルは残らないように規制される。その結果、乳化したオイルがリード弁体の付近に堆積して、リード弁体の運動を妨げたり、それによってオイル分離性能が次第に低下してゆくという問題が生ぜず、常に良好な弁作用が行えるものとなっている。なお、装着上面部18Aの一般上面24からの持上げ量は、数ミリメートルといった適宜の値(例:2〜7mm程度)に設定されている。
Therefore, even if the emulsified oil is pushed near the reed valve V due to the above-described emulsification phenomenon, it accumulates on the general
〔別実施形態〕
リード弁Vを完全な後方向きや、ほぼ後ろ向き姿勢にて仕切り5に設置しても良い。また、仕切り5をヘッドカバー本体3Aに設ける構成、或いは帯状蓋カバー3Bを持たないヘッドカバー3の内部に設ける構成も可能である。
[Another embodiment]
The reed valve V may be installed in the
1B クランクケース
2 シリンダヘッド
3 ヘッドカバー
3A ヘッドカバー本体
3B 帯状蓋カバー
5 仕切り
5A 仕切り本体
5a 上面
6 入口部
7 出口部
9 吸気経路
10 大開口
13 蓋カバー本体部
14A 下向き面
18A 装着上面部
19 弁用開口
20 小孔
21 リード弁体
23 弁支持部
24 一般上面
G ブローバイガス
V リード弁
W ブローバイガス通路
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記ヘッドカバーの内部を上下に分ける仕切りを設け、前記ヘッドカバーの内部における前記仕切りの上側部分を、前記クランクケース内に連通させるための入口部と前記吸気経路に連通させるための出口部とを備えた帯状のブローバイガス通路に構成し、
前記入口部に、前記ヘッドカバーの内部における前記ブローバイガス通路以外の箇所の圧よりも、前記ブローバイガス通路の圧が低くなると開弁するリード弁が設けられ、
前記リード弁は前記仕切りの上面に装着されるとともに、前記リード弁が装着されている装着上面部の高さが、その周囲の一般上面の高さよりも高い位置に設定されている多気筒エンジン用ヘッドカバー。 A multi-cylinder engine head cover provided with a blow-by gas passage that guides the blow-by gas in the crankcase to the intake passage through the inside of a head cover attached to the cylinder head,
A partition that divides the interior of the head cover into upper and lower portions is provided, and an upper portion of the partition inside the head cover includes an inlet portion that communicates with the crankcase and an outlet portion that communicates with the intake passage. Consists of a belt-like blow-by gas passage,
The inlet portion is provided with a reed valve that opens when the pressure in the blow-by gas passage is lower than the pressure in a portion other than the blow-by gas passage inside the head cover,
For the multi-cylinder engine, the reed valve is mounted on the upper surface of the partition, and the height of the mounting upper surface portion on which the reed valve is mounted is set higher than the height of the surrounding general upper surface. Head cover.
前記帯状蓋カバーにおける蓋カバー本体部から下方に離れて位置する下向き面に、前記仕切りが取付けられている請求項1又は2に記載の多気筒エンジン用ヘッドカバー。 The head cover includes a head cover main body and a removable band-shaped lid cover that closes a large band-shaped opening formed on the upper wall of the head cover main body,
3. The multi-cylinder engine head cover according to claim 1, wherein the partition is attached to a downward surface of the belt-shaped lid cover that is positioned downward from the lid cover main body.
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Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
KR20210085007A (en) * | 2019-12-30 | 2021-07-08 | 인지컨트롤스 주식회사 | Ventilation pressure regurating valve device of internal combustion engine |
JP2021120548A (en) * | 2020-01-30 | 2021-08-19 | 株式会社クボタ | Engine with blow-by gas recirculation device |
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KR102305638B1 (en) * | 2019-12-30 | 2021-09-28 | 인지컨트롤스 주식회사 | Ventilation pressure regurating valve device of internal combustion engine |
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