JP4335342B2 - クランクケース換気通路 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オイルパン内のオイルに少なくともその一部が漬ったスプロケットを備えたエンジンに設けられるクランクケース換気通路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンのクランクケース内には、ピストンとシリンダとの間を抜けたブローバイガスを吸気系に還流させると共にピストンの往復運動に起因する圧力脈動を抑制するためのクランクケース換気通路が開口することが一般的である（特開昭６１−１３５９１４号公報参照）。
【０００３】
他方、チェーン／スプロケット機構で駆動されるオイルポンプがクランク軸の下方に設けられると共に、チェーンテンショナやチェーンガイドがシリンダブロックのクランク軸方向端壁に設けられたエンジンが、特開昭６２−２３３４２３号公報に開示されている。このようなオイルポンプの駆動スプロケットが油面下に没したエンジンは、回転するスプロケットでオイルが掻き上げられ、チェーンに付着したオイルがクランクケース内に飛散することとなっていた。
【０００４】
上記の如きクランクケース内でのオイル飛散は、ブローバイガス中に混入する油分が増大して排ガス処理に対して悪影響を及ぼすと共にオイル消費量の増大につながるので好ましいことではない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述の不都合を回避するには、ブローバイガス通路の開口に対する遮蔽板や容量の大きな油分分離チャンバの設置を要するが、これらの措置を施すと、部品点数の増加やエンジン構造の複雑化・大型化を招くこととなる。
【０００６】
本発明は、このような従来技術の問題点を解消するべく案出されたものであり、その主な目的は、部品点数の増加やエンジン構造の複雑化・大型化を招かずにブローバイガス中への油分混入を抑制することの可能なクランクケース換気通路を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このような目的を果たすために、本発明は、オイルパン３内のオイルに少なくともその一部が漬ったスプロケット１８を備えたエンジンＥに設けられるクランクケース換気通路であって、ブローバイガスを吸気系に還流させるとともに前記ブローバイガス中のオイルを分離すべく、エンジン本体（ロワブロック２，オイルパン３）に形成されたブローバイガスチャンバ２５と、前記スプロケットを収容する空間と前記ブローバイガスチャンバとを隔離する前記エンジン本体のクランク軸方向における端壁と、前記端壁に設けられ、前記ブローバイガスチャンバと前記端壁の外部とを連通させる第１孔（小孔３７）と、前記端壁に設けられ、前記クランクケース内部と前記端壁の外部とを連通させる第２孔（孔３８）と、前記端壁の外部において、前記スプロケットを収容する空間から隔離されるともに前記第１孔と前記第２孔とを連通させる隙間Ｇを前記端壁との間に画成する、前記スプロケットに巻き掛けられたチェーン１９のテンショナ２１またはガイド２３の支持ベース２３ａとを備えることを特徴とする。このようにすれば、油分を分離するためのブローバイガスチャンバへのオイルの侵入防止を特別な部材を要さずに果たすことができることとなる。特にブローバイガスチャンバへの通路の少なくとも一部を支持ベースによって形成するものとすれば、テンショナやガイドの支持ベースを有効活用してクランクケース換気通路を容易に形成することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図面に示された一実施の形態を参照して本発明について詳細に説明する。
【０００９】
図１は、本発明が適用された４サイクルＶ型８気筒エンジンのクランクプーリ側の立面図である。
【００１０】
このエンジンＥは、シリンダ軸線の狭角が９０度に設定されたＶ字形をなすアッパブロック１と、アッパブロック１の下面に接合されたロワブロック２と、ロワブロック２の下面に接合されたオイルパン３と、アッパブロック１の両シリンダの各上面に接合されたシリンダヘッド４とからなっている。そして各シリンダヘッド４の上方には、それぞれ２本のカム軸５が設けられている。これらのカム軸５は、シリンダヘッド４の上面に接合されたヘッドカバー６で覆われている。そしてアッパブロック１とロワブロック２との接合面には、メインベアリングによってクランク軸７が支持されている。
【００１１】
アッパブロック１に於けるクランク軸７の一側方（図１に於ける右方）には空調機のコンプレッサ８が取り付けられ、ロワブロック２に於けるクランク軸７の他側方（図１に於ける左方）には交流発電機９が取り付けられている。これらコンプレッサ８と交流発電機９とは、図には示されていないベルト／プーリ機構を介してクランク軸７に連動連結されている。
【００１２】
クランク軸７に於ける上記クランクプーリの軸方向内側位置には、クランクスプロケット１０が嵌着され、そのさらに軸方向内側には、ドライブピニオン１１が嵌着されている。
【００１３】
ドライブピニオン１１には、シリンダ軸線の狭角を二等分し且つクランク軸中心を通る垂直面についての対称位置に設けられた２つのドリブンピニオン１２が同時に噛合している。そしてこれら２つのドリブンピニオン１２には、それぞれ小スプロケット１３が一体的に設けられており、この小スプロケット１３と両シリンダヘッド４上の各２本のカム軸５に設けられたカムスプロケット１４との間に、それぞれカム軸駆動用サイレントチェーン１５が巻き掛けられている。これにより、両シリンダヘッド４上の各２本のカム軸５に、クランク軸７の回転力が伝達されるようになっている。
【００１４】
アッパブロック１とロワブロック２とは、クランク軸中心が通る水平面から分割され、この分割面についての対称位置に、その軸線をクランク軸７の軸線と平行に延在させた２本のバランス軸１６ａ・１６ｂが枢支されている。
【００１５】
これら２本のバランス軸のうち、ロワブロック２側に支持されたもの１６ｂの軸端には、バランス軸スプロケット１７が嵌着されている。このバランス軸スプロケット１７と、クランクスプロケット１０と、ロワブロック２の下面に取り付けられたオイルポンプ（図示せず）に固定されたポンプスプロケット１８との間にサイレントチェーン１９を巻き掛けることにより、下側バランス軸１６ｂおよびオイルポンプがクランク軸７と連動回転するようになっている。
【００１６】
２本のバランス軸１６ａ・１６ｂ同士は、上記バランス軸スプロケット１７の軸方向内側に嵌着された同一歯数の歯車２０ａ・２０ｂ同士の噛み合いにより、互いに逆方向へ同一回転速度で回転するようになっている。これにより、Ｖ字形配置されたシリンダ軸上でのピストン運動に起因する起振力の水平方向成分が打ち消される。
【００１７】
各カム軸５のカムスプロケット１４に巻き掛けられたサイレントチェーン１５並びにバランス軸スプロケット１７及びポンプスプロケット１８に巻き掛けられたサイレントチェーン１９の各々には、油圧プランジャ２１で押付力が自動調節されるチェーンテンショナ２２と、振れ止め用のチェーンガイド２３とが付設されている。これらのチェーンテンショナ２２並びにチェーンガイド２３は、アッパブロック１、ロワブロック２、オイルパン３、及びシリンダヘッド４の各クランクプーリ側の端面の適所に、ボルトなどを用いて固定されている。そしてこのエンジンＥのクランクプーリ側の端面は、略全面的にチェーンカバー（図示せず）で覆われている。
【００１８】
ロワブロック２とオイルパン３との図１に於ける左右両側部の接合面同士には、図２及び図３に示すように、クランクケース２４から吸気系へ環流させるブローバイガス中の油分を除去するためのブローバイガスチャンバ２５が右側に、吸気系から取り入れた外気をクランクケース２４内に導くための新気チャンバ２６が左側に、それぞれ形成されている。
【００１９】
両チャンバ２５・２６は、ロワブロック２のクランク軸方向両端壁にその両端が開口しているが、その開口面積に比して大きな断面積にされると共に、クランク軸７に平行な通気流線に直交する向きに互い違いに突設された複数のリブ２７によってその内部は迷路状にされている。なお、これらのリブ２７は、通路を迷路状にして油分分離機能を高めるのみならず、容積の大きな空洞を形成することによる剛性低下を抑制するのにも役立つ。
【００２０】
両チャンバ２５・２６の上壁は、アッパ・ロワ両ブロック１・２内に形成されたクランクケース２４とオイルパン３との間を仕切るべくその内周輪郭がクランク軸７と一体のカウンタウェート２８の回転軌跡に対応したバッフル２９で画定されている。またブローバイガスチャンバ２５は、クランクケース２４の左側方に形成されたバランス軸収容室３０と側方から見て部分的にオーバーラップした位置に設けられている。このようにすることにより、デッドスペースを有効活用し得るので、エンジン全体の大型化を招かずに比較的大きな容積の油分分離チャンバを形成することができる。
【００２１】
なお、新気チャンバ２６側は新鮮な外気が通過するので通常はオイル混入はないが、ブローバイガスが逆流した時のことを考慮してこちら側も迷路状にしてある。
【００２２】
ロワブロック２の図３に於ける左方の側壁内面に対するバッフル２９の接続部には、バランス軸収容室３０の底へ向けて斜め下向きの傾斜通路３１が形成されている。またバランス軸収容室３０は、ロワブロック２とオイルパン３との接合面に形成された左側オイル流路３２に、その底に適宜に開けられた垂直通路３３を介して開放されている。このようにバランス軸収容室３０の下方でオイルパン３内に通じる油路（垂直通路３３及び左側オイル流路３２）が連通しているので、バランス軸１６ａ・１６ｂの軸受部から流れ出る潤滑油は迅速にオイルパン３内に戻ることができる。
【００２３】
ロワブロック２の図３に於ける右方の側壁内面に対するバッフル２９の接続部の適所には、ロワブロック２とオイルパン３との接合面に形成された右側オイル流路３４に向けて鋳抜き孔３５が開けられている。
【００２４】
クランク軸７のカウンタウェート２８の回転で巻き上げられたクランクケース内のオイルは、これらの通路３１・３３・３５及び流路３２・３４を経てオイルパン３へと迅速に戻るので、クランクケース２９の底面がバッフル板３６で遮蔽されているにも係わらず、オイル戻りが悪化せずに済む。
【００２５】
図４並びに図５に示すように、クランクプーリ側端壁に於けるブローバイガスチャンバ２５の開口は、ロワブロック２の端壁に設けた複数の小孔３７からなり、オイルパン３の端壁に設けた孔３８を介してオイルパン３内の油面上空間に連通するようになっている。これら小孔３７並びに孔３８が設けられた部分は、その周囲がリブ３９で囲まれると共に、バランス軸スプロケット１７とポンプスプロケット１８との間にリブ３９の端縁に当接するように設けられたチェーンガイド２３の支持ベース２３ａでその前面が塞がれている。これは換言すれば、チェーンガイド２３の支持ベース２３ａで遮蔽される位置に小孔３７を開口させたことになる。これにより、油分を分離するためのブローバイガスチャンバ２５へのオイルの侵入防止を特別な部材を要さずに果たすことができることとなる。
【００２６】
オイルミストを含んだブローバイガスは、チェーンガイド２３の支持ベース２３ａの内面とロワブロック２の前面との隙間Ｇから小孔３７を経てブローバイガスチャンバ２５に流入するが（図５の矢印参照）、この隙間Ｇと小孔３７とを通過する際にも油分が分離される。ここで、ブローバイガスチャンバ２５への通路の一部が支持ベース２３ａによって形成されるようになっているが、このようにすれば、チェーンガイドなどの支持ベースを有効活用してクランクケース換気通路を容易に形成することができる。
【００２７】
また、チェーンガイド２３は、ロワブロック２とオイルパン３とにそれぞれ第１・第２締結部Ｆ１・Ｆ２でその上下各端部が固定されているが、さらに支持ベース２３ａも第３締結部Ｆ３で固定されているので、チェーンガイド２３の支持剛性がより一層高められている。
【００２８】
他方、クランクプーリ側端壁に於ける新気チャンバ２６の開口周囲には、上記と同様にリブ４０が設けられているが、こちら側は図示されていないチェーンカバーの内面に設けられたリブと共働してロワブロック２の端壁の孔４１とオイルパン３の端壁の孔４２との間に通路が画定されるようになっている。なお、チェーンカバー内全体に新気を導入し得るように、リブ４０の一部に切欠部４３が設けられている。
【００２９】
このような措置を施すことにより、ブローバイガスチャンバ２５の開口がチェーンガイド２３の支持ベース２３ａで遮られるので、ポンプスプロケット１８の回転で掻き上げられてクランクケース２４内に飛散したオイルがブローバイガスチャンバ２５内に侵入することを抑制し得る。また、新気チャンバ２６側はポンプスプロケット１８の回転方向の関係でオイル飛散量が比較的少ないので完全に遮らなくても良いが、こちら側の孔４１もテンショナ２２の支持ベースで遮れるようにしても良い。
【００３０】
アッパ・ロワ両ブロック１・２のトランスミッションとの接合面側の端壁には、図６に示すように、ブローバイガスチャンバ２５の他端側の孔４４と新気チャンバ２６の他端側の孔４５とが開口している。そして、アッパブロック１に於ける両バンクＢ間の谷底の部分にクランク軸７の軸線に沿って穿設された各一対のブローバイガス通路４６並びに新気通路４７と両チャンバ２５・２６の各他端側の孔４４・４５との間を接続するための凹所４８・４９が、この端壁に凹設されている。これらの凹所４８・４９の周囲の垂直面Ｖにエンドプレート５０を接合することにより、ブローバイガスチャンバ２５並びに新気チャンバ２６の各々に互いに独立して連通する連結通路５１・５２が形成されている（図７・８参照）。なお、図には示されていないが、ブローバイガスチャンバ２５並びに新気チャンバ２６と同様に、通気流線に直交する向きのリブを互い違いに突設してその内部は迷路状にすることにより、これらの通路５１・５２にも油分分離機能を付与することができる。
【００３１】
両バンクＢ間には、図９に示すように、バンク狭角の中心に対する対称位置に吸気マニホルド体５３が配置されている。この吸気マニホルド体５３は、一対のスロットルボディ５４を備えたサージタンク５５の中央下部に形成されたクランク軸方向に長い吸気チャンバ５６を備える（この吸気チャンバ５６から各シリンダの吸気ポートへの吸気管が延出される）と共に、両シリンダヘッド４のバンク内側に形成された水平面Ｈ上に接合されている。そしてシリンダヘッド４には、アッパブロック１に内設されたブローバイガス通路４６並びに新気通路４７のシリンダ軸に沿う部分４６ａ・４７ａの開口に連結される通路５７・５８が、また吸気マニホルド体５３にはこの通路５７・５８に連結される通路５９・６０が、それぞれ形成されており、スロットルボディ５４のスロットル弁上流５４ａから新気を導入すると同時に、スロットルボディ５４のスロットル弁下流５４ｂへブローバイガスを環流させるようになっている。なお、ＰＣＶバルブ６１は、シリンダヘッド４のブローバイガス通路５７の吸気マニホルド体５３側の開口に埋め込まれているので、脱落する恐れはない。
【００３２】
以上述べた通路を介してブローバイガスチャンバ２５からのブローバイガスが２つのバンクＢの吸気系へ振り分けられ、かつ２つのバンクＢの吸気系からの新気が合流して新気チャンバ２６へと流入するようになっている。なお、アッパブロック１に於ける両バンクＢ間の谷底の部分にクランク軸方向に穿設された新気通路４７は、シリンダ軸に沿って穿設された通路４７ｂを介して図示されていない動弁室内にも連通しており、動弁室内に滞留するオイルがブローバイガスに接触して劣化することを、動弁室内の換気を行うことによって抑制するようになっている。
【００３３】
【発明の効果】
以上詳述したように、本願請求項１に記載の発明によれば、ブローバイガスチャンバへのオイルの侵入防止を特別な部材を要さずに果たすことができる。また請求項２に記載の発明によれば、テンショナやガイドの支持ベースを有効活用してクランクケース換気通路を容易に形成することができる。従って本発明により、部品点数の増加やエンジン構造の複雑化・大型化を招かずにブローバイガス中への油分混入を抑制する上に大きな効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されるＶ型エンジンのクランクプーリ側の立面図
【図２】図１に示したエンジンのロワブロックのオイルパン接続面を示す底面面
【図３】図２に於けるIII−III線に沿う断面図
【図４】図１に示したエンジンのクランクプーリ側端面の部分的な立面図
【図５】図４のV−V線に沿う要部断面図
【図６】図１に示したエンジンのトランスミッション側端面の部分的な立面図
【図７】図６に於けるVII−VII線に沿う要部断面図
【図８】図６に於けるVIII−VIII線に沿う要部断面図
【図９】図１に示したエンジンの吸気系を含む部分の要部断面図
【図１０】図１に示したエンジンのアッパブロックの上面図
【符号の説明】
Ｅ エンジン
２ シリンダブロック
３ オイルパン
１８ スプロケット
１９ チェーン
２１ テンショナ
２３ ガイド
２３ａ 支持ベース
２４ クランクケース
２５ ブローバイガスチャンバ
３７ 孔

Claims (3)

1. オイルパン内のオイルに少なくともその一部が漬ったスプロケットを備えたエンジンに設けられるクランクケース換気通路であって、
   ブローバイガスを吸気系に還流させるとともに前記ブローバイガス中のオイルを分離すべく、エンジン本体に形成されたブローバイガスチャンバと、
   前記スプロケットを収容する空間と前記ブローバイガスチャンバとを隔離する前記エンジン本体のクランク軸方向における端壁と、
   前記端壁に設けられ、前記ブローバイガスチャンバと前記端壁の外部とを連通させる第１孔と、
   前記端壁に設けられ、前記クランクケース内部と前記端壁の外部とを連通させる第２孔と、
   前記端壁の外部において、前記スプロケットを収容する空間から隔離されるともに前記第１孔と前記第２孔とを連通させる隙間を前記端壁との間に画成する、前記スプロケットに巻き掛けられたチェーンのテンショナまたはガイドの支持ベースと
   を備えることを特徴とするクランクケース換気通路。
2. 前記端壁には、前記両孔が開口する部分をともに囲むリブが突設され、
   前記隙間は、前記支持ベースと、前記リブと、前記端壁とによって画成されることを特徴とする、請求項１に記載のクランクケース換気通路。
3. 前記ブローバイガスチャンバへの通路の少なくとも一部が前記支持ベースによって形成されることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のクランクケース換気通路。

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