JP4441069B2

JP4441069B2 - エンジンにおけるブリーザ構造

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Publication number: JP4441069B2
Application number: JP2000187526A
Authority: JP
Inventors: 義之関谷
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2000-06-19
Filing date: 2000-06-19
Publication date: 2010-03-31
Anticipated expiration: 2020-06-19
Also published as: TW496467U; CN1330211A; CN1177996C; JP2002004828A; ES2183719B1; ITTO20010578A1; ES2183719A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンのブリーザ構造に関し、特に、クランクシャフトに連動して回転する回転部材と、回転部材を収納するケーシングとを備える補機が、エンジン本体に結合されるカバーをケーシングの一部としてエンジン本体に取付けられるエンジンにおいて、ブローバイガスの気液分離性能を高めるためのブリーザ構造の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ブローバイガスからオイル成分を分離し、ガス成分だけをエアクリーナ等に導くようにしたブリーザ構造が、たとえば実公昭５５−４５０４４号および実公昭５７−６７２８号公報等で知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のものでは、ヘッドカバーと、該ヘッドカバーの内面に取付けられるブリーザプレートとの間に形成した屈曲流路に、ブローバイガスを流通させることにより、ブローバイガス中からオイル成分を分離するようにしている。しかるにかかる構造では、ブリーザプレートが必要になるとともに、そのブリーザプレートをヘッドカバーに取付ける作業も必要となる。
【０００４】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、部品点数の低減を図るとともに作業工数の低減を可能としつつ、ブローバイガス中からオイル成分を効果的に分離し得るようにしたエンジンにおけるブリーザ構造を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、エンジン本体のシリンダヘッドに、クランクシャフトにカムチェーンを介して連動する動弁機構が設けられ、エンジン本体には、カムチェーンを収容したカムチェーン室が、クランクケース内からのブローバイガスを導くブローバイガス通路として機能するように形成されるエンジンにおけるブリーザ構造において、前記シリンダヘッドの反クランクシャフト側の端部には、前記動弁機構と前記カムチェーン室の一端部とを露出させる開口部が形成されると共に、その開口部を塞ぐヘッドカバーが該シリンダヘッドに結合され、前記クランクシャフトに連動して回転する回転部材と、該回転部材を収納するケーシングとを備えるウォータポンプが、前記シリンダヘッドの一側面に結合されるポンプカバーを前記ケーシングの一部として、該シリンダヘッドに取付けられ、前記カムチェーン室において前記ブローバイガス通路として機能する部分の下流端に通じるラビリンス通路が、該カムチェーン室の外側で前記シリンダヘッドおよび前記ポンプカバーの結合面間に形成され、且つ前記ケーシングの周囲でシリンダブロック側に片寄った位置に配置されることを特徴とする。
【０００６】
このような構成によれば、シリンダヘッドに取付けられるウォータポンプのケーシングの一部であるポンプカバーと、シリンダヘッドとの結合面間に、カムチェーン室においてブローバイガス通路として機能する部分の下流端に通じるラビリンス通路が形成されるので、ブローバイガス中からオイル成分を効果的に分離するラビリンス通路を、ウォータポンプ以外の他の部品を用いることなく簡単に形成することができ、部品点数の低減を図るとともに作業工数を低減することができる。
【０００７】
またウォータポンプ内の冷却水によって、ブローバイガス中の水蒸気が結露せず、かつブローバイガス中のオイルがガス化しない程度にラビリンス通路の温度が保持されることになり、オイル成分をより効果的に分離してオイル消費量を減少することができる。
【０００８】
また請求項２記載の発明は、上記請求項１記載の発明の構成に加えて、点火プラグを前記シリンダヘッドに装着するためのプラグパイプが、前記ラビリンス通路及び前記カムチェーン室を横切って該シリンダヘッドに取付けられることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、添付図面に示す本発明の一実施例に基づいて説明する。
【００１０】
図１〜図５は本発明の一実施例を示すものであり、図１はエンジンの側面図、図２は図１の２−２線拡大断面図、図３は図２の３−３線断面図、図４は図２の４−４線断面図、図５は図２の５−５線断面図である。
【００１１】
図１〜図３において、たとえばスクータ型の自動二輪車に搭載されるエンジンＥは、たとえば単気筒の４サイクルエンジンであり、そのエンジン本体５は、クランクケース半部７を一体に備えるシリンダブロック６と、前記クランクケース半部７とともにクランクケース９を構成するようにしてクランクケース半部７に結合されるクランクケース半体８と、クランクケース９とは反対側でシリンダブロック６に結合されるシリンダヘッド１０と、シリンダブロック６とは反対側でシリンダヘッド１０に結合されるヘッドカバー１１とを備える。
【００１２】
シリンダブロック６内にはシリンダライナ１２が設けられており、このシリンダライナ１２にはシリンダヘッド１０との間に燃焼室１３を形成するピストン１４が摺動自在に嵌合され、該ピストン１４はコンロッド１５を介してクランクシャフト１６（図１参照）に連結される。
【００１３】
シリンダヘッド１０の下部側面には排気ポート１７が設けられ、この排気ポート１７には図示しない排気系が接続される。またシリンダヘッド１０の上部側面には吸気ポート１８が設けられ、この吸気ポート１８には図示しない吸気系が接続される。またシリンダヘッド１０には、燃焼室１３および排気ポート１７間を連通・遮断する排気弁１９と、燃焼室１３および吸気ポート１８間を連通・遮断する吸気弁２０とが、開閉作動可能に配設されており、それらの排気弁１９及び吸気弁２０は動弁機構２１により開閉駆動される。
【００１４】
該動弁機構２１は、前記クランクシャフト１６と平行な軸線を有してシリンダヘッド１０に回転自在に支承されるカムシャフト２２と、該カムシャフト２２と平行な軸線を有してシリンダヘッド１０に支持される排気側および吸気側ロッカシャフト２３，２４と、一端を排気弁１９に連接せしめるとともに前記カムシャフト２２に設けられる排気側カム２５に他端を摺接させて排気側ロッカシャフト２３で揺動可能に支持される排気側ロッカアーム２７と、一端を吸気弁２０に連接せしめるとともに前記カムシャフト２２に設けられる吸気側カム２６に他端を摺接させて吸気側ロッカシャフト２４で揺動可能に支持される吸気側ロッカアーム２８とを備える。
【００１５】
エンジン本体５において、クランクケース９からシリンダブロック６を経てシリンダヘッド１０に至るまでの間には、クランクケース９内からのブローバイガスを導くブローバイガス通路として機能するカムチェーン室２９が、前記カムシャフト２２の一端を臨ませるようにして設けられており、カムシャフト２２の一端にはカムシャフト２２とは反対側を開放した椀状の被動スプロケット３０が固定される。前記カムチェーン室２９内には、前記クランクシャフト１６からの回転動力を伝達する無端のカムチェーン３１が走行可能に収納され、被動スプロケット３０に巻掛けられる。これにより、被動スプロケット３０およびカムシャフト２２には、クランクシャフト１６の回転動力が１／２に減速されて伝達される。
【００１６】
而してシリンダヘッド１０の反クランクシャフト１６側の端部には、前記動弁機構２１とカムチェーン室２９の一端部とを露出させる開口部１０ａが形成されており、その開口部１０ａを、シリンダヘッド１０に結合した前記ヘッドカバー１１が塞いでいる。
【００１７】
図４を併せて参照して、シリンダヘッド１０の一側面には、前記被動スプロケット３０およびカムシャフト２２を挿入するための挿入孔３２と、該挿入孔３２に隣接した位置に配置されるパイプ挿入孔３３とが設けられるとともに、それらの孔３２，３３相互間を仕切るとともに両孔３２，３３を囲む取付け座３４が形成される。而して取付け座３４にはカバー３５が締結され、前記挿入孔３２はカバー３５で閉じられる。
【００１８】
ところでシリンダヘッド１０には、クランクシャフト１６に連動して回転する回転部材としてのロータ３７と、該ロータ３７を収納するケーシング３８とを備える補機としてのウォータポンプ３６が、前記ケーシング３８の一部を前記カバー３５で構成するようにして取付けられる。
【００１９】
前記ケーシング３８は、カムシャフト２２側を閉じた有底円筒状に形成されて前記被動スプロケット３０内に挿入されるケーシング主体３９と、該ケーシング主体３９の開放端に嵌合、固定される仕切り板４０と、前記カバー３５とで構成されるものであり、ケーシング主体３９の開放端部は、外方に臨んで前記挿入孔３２に設けられる係止段部４１に係合するようにして挿入孔３２に嵌合され、カバー３５は、前記仕切り板４０をケーシング主体３９との間に挟んでシリンダヘッド１０の取付け座３４に締結される。
【００２０】
ケーシング主体３９の閉塞端壁中央部および仕切り板４０の中央部には、カムシャフト２２と同軸である回転軸４２の両端が回転可能に支持される。該回転軸４２に固定されるロータ３７がケーシング主体３９内に収容され、ロータ３７の外面には、複数のマグネット４３，４３…が固着される。一方、ケーシング主体３９を覆う被動スプロケット３０の内面にも複数のマグネット４４，４４…が固着されており、クランクシャフト１６に連動して被動スプロケット３０が回転するのに応じてロータ３７が回転軸４２とともに回転する。
【００２１】
ケーシング主体３９内には前記仕切り板４０でカバー３５側と仕切られた渦室４５が形成されており、この渦室４５内に収納されるインペラ４６がロータ３７に設けられる。
【００２２】
仕切り板４０の中央部で前記回転軸４２を囲む複数箇所には、仕切り板４０およびカバー３５間に形成される吸入室４８を渦室４５の中央部に連通させる吸入口４７…が設けられ、また仕切り板４０の外周部には、仕切り板４０およびカバー３５間に形成される吐出室５０を渦室４５の外周部に連通させる吐出口４９が設けられる。而して吸入室４８から吸入口４７…を介して渦室４５の中央部に吸入された冷却水は、インペラ４６の回転によって加圧され、吐出口４９から吐出室５０に吐出される。しかも吐出室５０は、エンジン本体５におけるシリンダブロック６およびシリンダヘッド１０に設けられているウォータージャケット５１に、導管５２（図２では鎖線で示す）を介して接続されており、ウォータポンプ３６から吐出される冷却水はウォータージャケット５１に戻されることになる。
【００２３】
図１に注目して、エンジン本体５のクランクケース９に対応する部分にはラジエータ５４が取付けられており、このラジエータ５４の入口５４ａには、前記ウォータージャケット５１の第１出口５１ａが導管５５を介して接続される。
【００２４】
前記第１出口５１ａはシリンダヘッド１０の上部に設けられるものであり、この第１出口５１ａに隣接した位置でシリンダヘッド１０には、ウォータージャケット５１の第２出口５１ｂが設けられ、第２出口５１ｂは第１出口５１ａよりも小径に形成される。
【００２５】
カバー３５には、ラジエータ５４の出口５４ｂをウォータポンプ３６の吸入室４８に通じさせる状態と、ウォータージャケット５１の第２出口５１ｂをウォータポンプ３６の吸入室４８に通じさせる状態とを、冷却水の温度に応じて切換える従来周知のサーモスタット５５が設けられる。
【００２６】
このサーモスタット５５が備えるサーモスタットハウジング５６は、カバー３５に一体に設けられる筒状のハウジング部５７と、該ハウジング部５７の開口端を塞ぐキャップ５８とで構成される。このサーモスタットハウジング５６内には、ウォータポンプ３６の吸入室４８に常時通じる出口室５９と、導管６２を介してラジエータ５４の出口５４ｂに通じる第１入口室６０と、導管６３を介してウォータージャケット５１の第２出口５１ｂに通じる第２入口室６１とが形成されており、サーモスタット５５は、冷却水の温度が低いときには第１入口室６０および出口室５９間を遮断するとともに第２出口室６１および出口室５９間を連通するように作動し、冷却水の温度が高くなったときには第２入口室６１および出口室５９間を遮断するとともに第１出口室６０および出口室５９間を連通するように作動する。
【００２７】
図５を併せて参照して、シリンダヘッド１０には燃焼室１３に臨む点火プラグ６４が取付けられ、該点火プラグ６４を挿入するためのプラグパイプ６５の内端がシリンダヘッド１０に気密に嵌入される。シリンダヘッド１０に設けられているパイプ挿入孔３３を貫通したプラグパイプ６５の外端は、カバー３５に設けられた取付け孔６６に嵌合、支持される。而して点火プラグ６５に連なるコード６７が備えるキャップ６７ａがプラグパイプ６５の外端に気密に嵌合される。
【００２８】
ところでカムチェーン室２９内のカムチェーン３１のうち、前記クランクシャフト１６に設けられた駆動スプロケットから被動スプロケット３０に向けての往行部すなわち上方走行部３１ａには、チェーンテンショナ８７が弾発的に摺接され、前記カムチェーン３１のうち、前記被動スプロケット３０から前記駆動スプロケットに向けての復行部すなわち下方走行部３１ｂには、チェーンガイド８８が摺接される。
【００２９】
チェーンテンショナ８７は、カムチェーン３１の上方走行部３１ａに沿って長く形成されるものであり、その一端はクランクシャフト１６と平行な軸線まわりの回動を可能としてシリンダブロック６に支承される。またシリンダブロック６にはチエーンテンショナ８７をカムチェーン３１の上方走行部３１ａに押し付ける力を発揮するテンショナリフタ８９が、前記チェーンテンショナ８７の長手方向中間部に当接するようにして取付けられる。
【００３０】
このようなカムチェーン３１では、その下方走行部３１ｂがほぼ直線状に配置されるのに対し、上方走行部３１ａは下方に彎曲した配置となっており、被動スプロケット３０の近傍において、シリンダライナ１２の軸線に平行にして被動スプロケット３０の軸線を通る直線９０と下方走行部３１ｂとの間のスペースは、前記直線９０と上方走行部３１ａとの間のスペースよりも大きい。
【００３１】
プラグパイプ６５は、前記カムチェーン３１の上方走行部３１ａおよび下方走行部３１ｂ間に配置されるようにしてパイプ挿入孔３３を貫通するのであるが、被動スプロケット３０の近傍では、上述のように前記直線９０よりも下方に大きなスペースが確保されている。このためプラグパイプ６５は、外端側に向かうにつれて下方位置となるように傾斜して配置されており、そのような傾斜配置により、プラグパイプ６５を前記直線９０に沿う方向で被動スプロケット３０の軸線により近接させることが可能となり、シリンダ軸線に沿う方向でのエンジン本体５の小型化を図ることができる。しかも外端側に向かうにつれて下方位置となるようにプラグパイプ６５が傾斜していることにより、プラグパイプ６５からの水抜きも容易となる。
【００３２】
前記プラグパイプ６５は、シリンダヘッド１０のパイプ挿入孔３３の側面との間にカムチェーン室２９に通じる連通路６９を形成してパイプ挿入孔３３を貫通するものであり、シリンダヘッド１０の取付け座３４で囲まれる部分において、シリンダヘッド１０およびカバー３５の結合面間には、前記連通路６９を下部に通じさせるラビリンス通路６８が形成される。このラビリンス通路６８は、前記カムチェーン室２９の外側において、シリンダヘッド１０およびカバー３５の結合面の少なくとも一方（この実施例では両方）に凹部７０を設けるとともに該凹部７０の側面から複数の突部７１，７１…を突出させるようにして構成されるものであり、ラビリンス通路６８の下部は、カムチェーン室２９のうちブローバイガス通路として機能する部分の下流端に連通路６９を介して通じることになる。またこのラビリンス通路６８は、図２，４にも示されるように、前記ウォータポンプ３６のケーシング３８の周囲でシリンダブロック６側に片寄った位置に配置される。
【００３３】
またカバー３５には、前記ラビリンス通路６８の上部に通じる排出管７２が取付けられており、この排出管７２は、エンジンＥにおける吸気系のエアクリーナ（図示せず）に接続される。
【００３４】
図２および図３に特に注目して、ヘッドカバー１１には、弁カバー７４が締結されており、弁カバー７４およびヘッドカバー１１間にリード弁７５が収容される。
【００３５】
このリード弁７５は、弁カバー７４との間に上流側弁室８０ａを形成するとともにヘッドカバー１１との間に下流側弁室８０ｂを形成してヘッドカバー１１および弁カバー７４間に挟持される支持板７９と、下流側弁室８０ｂ内で支持板７９に取付けられるストッパ８５と、支持板７９およびストッパ８５間に挟まれる弁シート７７およびリード弁板７８とを備えるものであり、支持板７９および弁シート７７には、リード弁板７８で塞ぎ得る弁孔７６が設けられる。
【００３６】
弁カバー７４には、エンジンＥの吸気系におけるエアクリーナから計量された２次空気を上流側弁室７９に導入するための空気導入口８１が設けられる。また下流側弁室８０ｂは、排気ポート１７に開口するようにしてシリンダヘッド１０に設けられている２次空気通路８３に、シリンダヘッド１０およびヘッドカバー１１間に跨がる円筒状のノックピン８２を介して連通される。
【００３７】
したがって排気ポート１７で生じる排気脈動に応じて、リード弁７５が開閉して２次空気が排気ガスに混入され、排気ガス中のＨＣおよびＣＯ等の未燃有害成分を酸化、浄化することになる。
【００３８】
また下流側弁室８０ｂ内でヘッドカバー１１には、排気ポート１７側から逆流してくる高温の排気ガスにリード弁７５が曝されることを回避するための多孔板状の遮熱板８４が固定される。
【００３９】
次にこの実施例の作用について説明すると、ブローバイガスを導くブローバイガス通路としてのカムチェーン室２９がエンジン本体５に設けられており、このカムチェーン室２９においてブローバイガス通路として機能する部分の下流端に通じるラビリンス通路６８が、エンジン本体５０のシリンダヘッド１０、ならびに該シリンダヘッド１０に結合されるカバー３５の結合面間に形成されている。しかもカバー３５は、シリンダヘッド１０に取付けられるウォータポンプ３６が備えるケーシング３８の一部を構成するものである。
【００４０】
したがってブローバイガス中からオイル成分を効果的に分離するラビリンス通路６８を、ウォータポンプ３６以外の他の部品を用いることなく簡単に形成することができ、ブリーザプレートをエンジン本体に取付けるようにしていた従来のブリーザ構造に比べると、部品点数の低減を図るとともに作業工数を低減することができる。
【００４１】
またウォータポンプ３６が備えるケーシング３８の一部を構成するカバー３５で、ラビリンス通路６８の一部が形成されるので、ウォータポンプ３６内の冷却水によってラビリンス通路６８の温度が良好に保持される。すなわちブローバイガス中の水蒸気が結露せず、かつブローバイガス中のオイルがガス化しない程度にり、ラビリンス通路６８の温度が保持され、ラビリンス通路６８でオイル成分をより効果的に分離してオイル消費量を減少することができる。
【００４２】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。
【００４３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、シリンダヘッドに取付けられるウォータポンプのケーシングの一部であるポンプカバーと、シリンダヘッドとの結合面間に、カムチェーン室においてブローバイガス通路として機能する部分の下流端に通じるラビリンス通路が形成されるので、ブローバイガス中からオイル成分を効果的に分離するラビリンス通路を、ウォータポンプ以外の他の部品を用いることなく簡単に形成することができ、部品点数の低減を図るとともに作業工数を低減することができる。
【００４４】
またウォータポンプ内の冷却水によって、ブローバイガス中の水蒸気が結露せず、かつブローバイガス中のオイルがガス化しない程度にラビリンス通路の温度を保持することができ、オイル成分をより効果的に分離してオイル消費量を減少することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】エンジンの側面図である。
【図２】図１の２−２線拡大断面図である。
【図３】図２の３−３線断面図である。
【図４】図２の４−４線断面図である。
【図５】図２の５−５線断面図である。
【符号の説明】
５・・・・エンジン本体
９・・・・クランクケース
１０・・・シリンダヘッド
１０ａ・・開口部
１１・・・ヘッドカバー
１６・・・クランクシャフト
２１・・・動弁機構
２９・・・カムチェーン室
３１・・・カムチェーン
３５・・・ポンプカバーとしてのカバー
３６・・・ウォータポンプ
３７・・・回転部材としてのロータ
３８・・・ケーシング
６４・・・点火プラグ
６５・・・プラグパイプ
６８・・・ラビリンス通路
Ｅ・・・・エンジン

Claims

エンジン本体（５）のシリンダヘッド（１０）に、クランクシャフト（１６）にカムチェーン（３１）を介して連動する動弁機構（２１）が設けられ、エンジン本体（５）には、カムチェーン（３１）を収容したカムチェーン室（２９）が、クランクケース（９）内からのブローバイガスを導くブローバイガス通路として機能するように形成されるエンジンにおけるブリーザ構造において、
前記シリンダヘッド（１０）の反クランクシャフト（１６）側の端部には、前記動弁機構（２１）と前記カムチェーン室（２９）の一端部とを露出させる開口部（１０ａ）が形成されると共に、その開口部（１０ａ）を塞ぐヘッドカバー（１１）が該シリンダヘッド（１０）に結合され、
前記クランクシャフト（１６）に連動して回転する回転部材（３７）と、該回転部材（３７）を収納するケーシング（３８）とを備えるウォータポンプ（３６）が、前記シリンダヘッド（１０）の一側面に結合されるポンプカバー（３５）を前記ケーシング（３８）の一部として、該シリンダヘッド（１０）に取付けられ、
前記カムチェーン室（２９）において前記ブローバイガス通路として機能する部分の下流端に通じるラビリンス通路（６８）が、該カムチェーン室（２９）の外側で前記シリンダヘッド（１０）および前記ポンプカバー（３５）の結合面間に形成され、且つ前記ケーシング（３８）の周囲でシリンダブロック（６）側に片寄った位置に配置されることを特徴とする、エンジンにおけるブリーザ構造。
点火プラグ（６４）を前記シリンダヘッド（１０）に装着するためのプラグパイプ（６５）が、前記ラビリンス通路（６８）及び前記カムチェーン室（２９）を横切って該シリンダヘッド（１０）に取付けられることを特徴とする、請求項１記載のエンジンにおけるブリーザ構造。