JP6337521B2 - Ｖ型内燃機関のブローバイガス通路構造 - Google Patents

Description

この発明は、Ｖ型内燃機関においてクランクケース内のブローバイガスを外部へ取り出すための通路構造に関する。

内燃機関のクランクケース内には、燃焼室からピストンを通して漏洩したブローバイガスが滞留するので、シリンダヘッドカバー等に設けられるオイルセパレータを介して内燃機関の吸気系に戻し、最終的に新気とともに燃焼させる構成となっている。

クランクケースからブローバイガスを取り出すためには、特許文献１に開示されているように、クランクケース天井面からシリンダヘッドの内部空間へと延びたオイル落とし孔を兼ねた通路を介して、クランクケースからシリンダヘッド側へブローバイガスを導く構成が多く採用されている。その他、クランクケースの側壁面にブローバイガスホースを接続し、オイルセパレータへと導くようにした構成のものも知られている。

特開２００９−４７１４１号公報

しかしながら、特許文献１のようなオイル落とし孔を兼ねた通路を介してブローバイガスを導く構成では、ブローバイガスが通路を上昇する必要があるのに対し、動弁機構等で使用された多量のオイルが同じ通路を下降するので、運転条件などによってはブローバイガスの流れが必ずしも円滑とならず、好ましくない。

一方、クランクケースの側壁面に専用のブローバイガスホースを接続する構成では、シリンダブロック周囲の他部品との干渉が問題となりやすく、ブローバイガスホースの取り回しのためのスペースを確保することが一般に困難である。

この発明に係るＶ型内燃機関のブローバイガス通路構造は、
一対のバンクを有するシリンダブロックの気筒列方向の一端部において、各々のバンクのオフセットにより相対的に後退している方のバンクの気筒列端部に、前面が開口した凹部をシリンダブロックの一部として一体に鋳造し、
この凹部の下側の壁部に、クランクケース内に開口し、気筒列方向に直交する方向を長手方向とする長孔状の連通孔を設けるとともに、凹部の上側の壁部に、ブローバイガスホース接続部を設け、
上記凹部の前面開口を、別体のカバーで覆ってなり、
クランクケース内のブローバイガスを上記連通孔から上記凹部内の空間を通して上記ブローバイガスホース接続部へと取り出すように構成したものである。

すなわち、Ｖ型内燃機関においては、２つのバンクの気筒列が気筒列方向にボアピッチのほぼ半分だけオフセットしている。従って、シリンダブロックの端部においては、一方のバンクの気筒列が他方のバンクに対し相対的に後退した形となっている。本発明の凹部は、このような一方のバンクの相対的な後退によって生じる空間を少なくとも部分的に利用する形で形成される。シリンダブロックに一体に形成された凹部の前面の開口を別体のカバーで覆うことにより、ブローバイガス通路の一部となる密閉された室が形成される。この室は、連通孔を介してクランクケース内に連通する一方、上部のブローバイガスホース接続部に接続されたブローバイガスホースに連通する。従って、クランクケース内から凹部内の室を通り、かつブローバイガスホースへとブローバイガスが取り出される。

この発明によれば、シリンダブロックの内部を通してブローバイガスが上方へ取り出され、ブローバイガスホースはシリンダブロック上部に接続されることとなるので、配管の取り回しが容易となる。特にバンクのオフセットにより必然的に生じる空間を利用してブローバイガス用のシリンダブロック内部の通路部分が構成されるので、Ｖ型内燃機関の小型化の上で有利となる。

この発明に係るＶ型内燃機関のシリンダブロックの一端部を示す斜視図。 シリンダブロックの端面を示す正面図。 シリンダブロック端部の底面図。 カバーおよびシリンダヘッドを取り付けた状態を示す正面図。 カバーの内側面を示す斜視図。 凹部内でのブローバイガスの流れを示す説明図。 図２のＡ−Ａ線に沿った要部の断面図。 カバーを取り付けた状態を示す図７と同様の断面図。

以下、この発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

図１〜図３は、この発明をバンク角が６０°のＶ型６気筒内燃機関に適用した一実施例のシリンダブロック１を示しており、特に、気筒列方向の一方の端部、具体的には、図示せぬ変速機が取り付けられる側の端部を示している。このシリンダブロック１は、アルミニウム合金等から各部一体に鋳造されたものであって、３つの気筒が直列に並んだ第１バンク２と、同じく３つの気筒が直列に並んだ第２バンク３と、を有し、第１バンク２の気筒列と第２バンク３の気筒列とは、ボアピッチのほぼ半分だけ気筒列方向にオフセットしている。具体的には、図示する変速機側の端部において、第１バンク２に対し第２バンク３が相対的に後退している。

各バンク２，３においては、３つの気筒の円筒状シリンダウォール４の全体を囲むようにウォータジャケットウォール５が形成されており、両者間に、ウォータジャケット６が形成されている。各バンク２，３の頂面は、それぞれアッパデッキ７として平坦なフランジ状に形成されており、このアッパデッキ７に、各気筒間に配置されたシリンダヘッドボルト孔８が開口している。シリンダヘッドボルト孔８は、ウォータジャケットウォール５の外側面に一体に設けられた円柱状のシリンダヘッドボルトボス部９の内部に設けられている。なお、ウォータジャケット６は、各気筒の軸方向の上部のみに設けられており、気筒下部では、シリンダウォール４がウォータジャケットウォール５に覆われることなく露出している。

図示するシリンダブロック１の端部は、図示せぬ変速機のベルマウス部上半部が取り付けられる半円形の変速機取付面１１を有し、この変速機取付面１１の内周側には、シリンダブロック１端部の主軸受部１２を支持するバルクヘッド１３が設けられている。このバルクヘッド１３の一対の上縁１３ａは、各バンク２，３のロアデッキ１４（図１参照）に実質的に連続し、一対の側縁１３ｂは、シリンダブロック１両側のスカート部１５（図１参照）に実質的に連続している。

なお、図示しない反対側の端部、つまり変速機取付面１１とは反対側となる気筒列方向の他方の端部には、動弁装置用のチェーン機構が配置される。

図１，図２に示すように、相対的に後退している第２バンク３の端部においては、変速機取付面１１とバルクヘッド１３との間に、正面から見て略矩形をなす凹部２１が形成されている。詳しくは、凹部２１は、第２バンク３の気筒中心線に平行に延びる一対の側壁２３，２４と、気筒中心線に直交する方向にほぼ沿って延びる上部壁２５および下部壁２６と、によって略矩形に囲まれたものであり、これらの側壁２３，２４，上部壁２５および下部壁２６は、いずれも第２バンク３端部のウォータジャケットウォール５ないしシリンダウォール４から気筒列方向へリブ状に突出して形成され、これにより前面が開口した凹部２１が構成されている。そして、これらの側壁２３，２４，上部壁２５および下部壁２６の先端縁は、略矩形に連続した平坦な座面として形成されており、矩形の四隅に、それぞれネジ孔２７が設けられている。

下部壁２６は、バルクヘッド１３の上縁１３ａに沿っており、従って、第２バンク３のロアデッキ１４に連続している。この下部壁２６には、図１，図３に示すように、長孔状の連通孔２８が開口形成されており、この連通孔２８によって、図７，図８に示すように、凹部２１内の空間がクランクケース内の空間に連通している。

また上部壁２５は、変速機取付面１１の内周に隣接しており、図８に示すように、変速機取付面１１を構成する壁部と実質的に一体のものとなっている。そして、図１に示すように、この上部壁２５を上下に貫通するように第２連通孔２９が形成されており、該第２連通孔２９の上端を囲む座部からなるブローバイガスホース接続部３０が、変速機取付面１１の外周に沿って形成されている。

なお、上記連通孔２８および第２連通孔２９は、鋳造によって形成してもよく、あるいは二次的な機械加工によって形成してもよい。

図４は、上記のシリンダブロック１にシリンダヘッド３１，３２やシリンダヘッドカバー３３，３４が取り付けられた状態を示している。この組立状態では、上記のように構成された凹部２１の前面開口は、別体のカバー３６によって覆われている。カバー３６は、剛体として十分な剛性を有するようにアルミニウム合金等の鋳造にて形成され、凹部２１周囲のネジ孔２７に螺合する４本のボルト３７によってシリンダブロック１に取り付けられている。

このようにカバー３６を用いて前面開口を覆うことによって、凹部２１内の空間が密閉された空間となり、クランクケース内から連通孔２８および第２連通孔２９を介してブローバイガスホース接続部３０へ至るブローバイガス通路が構成される。また、ブローバイガスホース接続部３０の座面には、コネクタ４０が取り付けられており、このコネクタ４０に、ブローバイガスホース３９の一端が接続されている。ブローバイガスホース３９の他端は、第１バンク２のシリンダヘッドカバー３３の内部に設けられた図示せぬオイルセパレータに接続されている。

図５は、上記カバー３６の内側面の構成を示している。図示するように、カバー３６の内側面には、凹部２１内に突出する２つのバッフルプレート４２が一体に形成されている。このバッフルプレート４２が凹部２１内に配置されることで、図６に矢印で示すように、下側の連通孔２８と上側の第２連通孔２９との間で蛇行した流路が構成される。この蛇行した流路は、ブローバイガスに含まれるオイルミストを分離するオイルセパレータとして機能し、分離したオイルは、連通孔２８から滴下する。なお、図８に示すように、バッフルプレート４２の先端は、凹部２１の底面に接近しており、僅かな間隙のみが残存している。

上記実施例の構成においては、クランクケース内のブローバイガスは、連通孔２８を通して凹部２１内の空間に入り、蛇行した流路によりオイルミストが分離された後に、第２連通孔２９を通してブローバイガスホース接続部３０へと流れ、ここからブローバイガスホース３９を通してシリンダヘッドカバー３３内のオイルセパレータへと導かれる。ここで、ブローバイガス通路となる凹部２１や連通孔２８、第２連通孔２９、ブローバイガスホース接続部３０などは、第１バンク２の気筒列と第２バンク３の気筒列とのオフセットによって生じる無駄な空間（詳しくは第２バンク３の気筒列端部と変速機取付面１１に沿った平面との間の空間）を利用して配置されており、シリンダブロック１の気筒列方向に沿った全長を基本的に増大することなくブローバイガスの取り出しが可能である。

同様に、シリンダブロック１の上面側に位置するブローバイガスホース接続部３０は、第２バンク３のアッパデッキ７つまりシリンダヘッド取付面に気筒列方向に隣接して位置している（図１参照）。従って、このブローバイガスホース接続部３０に接続されたブローバイガスホース３９は、やはり第２バンク３のシリンダヘッド３２が第１バンク２のシリンダヘッド３１に対しオフセットしていることによって生じる空間を利用して配置されることとなり、内燃機関の限られた寸法の中で、空間を有効に利用した配管レイアウトとなる。

つまり、上記構成では、オイル落とし孔から独立した専用のブローバイガス通路を、Ｖ型内燃機関の大型化や外部配管の複雑化を伴わずに確保することが可能となる。しかも、上記のブローバイガス通路構造では、クランクケースの気筒列方向の端部に連通孔２８が開口するので、クランクシャフトやコネクティングロッド等によるオイルの巻き込みが比較的少なくなる。

さらに、矩形の凹部２１を形成する側壁２３，２４，上部壁２５および下部壁２６は、剛体からなるカバー３６を取り付けることによって、互いに連結されてボックス状の閉構造体を構成するので、変速機が取り付けられる変速機取付面１１側のシリンダブロック１端部の剛性ひいては内燃機関と変速機との取付剛性の向上にも寄与する。特に、一対の側壁２３，２４は、図１および図２に示すように、シリンダヘッドボルトボス部９とウォータジャケットウォール５との接続部から気筒中心線に平行に延びるリブ状をなしているので、シリンダヘッドボルトの締付に伴うシリンダウォール４の変形を抑制する補強リブとしても機能する。

以上、この発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、この発明は上記実施例に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。例えば、上記実施例では、シリンダブロック１の変速機側の端部にブローバイガス通路が構成されているが、シリンダブロック１の反対側の端部にブローバイガス通路を構成することも可能である。また、上記実施例では、４辺をリブ状の壁で囲んだ矩形の凹部２１が開示されているが、凹部の形状は他の形状であってもよく、またシリンダブロック端部の壁面から窪んだ形に凹部を構成することも可能である。さらに、この発明は、Ｖ型６気筒内燃機関に限らず、任意の気筒数のＶ型内燃機関に適用することができる。

１…シリンダブロック
２…第１バンク
３…第２バンク
４…シリンダウォール
５…ウォータジャケットウォール
９…シリンダヘッドボルトボス部
１１…変速機取付面
２１…凹部
２３，２４…側壁
２５…上部壁
２６…下部壁
２８…連通孔
２９…第２連通孔
３０…ブローバイガスホース接続部
３６…カバー
３９…ブローバイガスホース
４２…バッフルプレート

Claims (6)

1. 一対のバンクを有するシリンダブロックの気筒列方向の一端部において、各々のバンクのオフセットにより相対的に後退している方のバンクの気筒列端部に、前面が開口した凹部をシリンダブロックの一部として一体に鋳造し、
   この凹部の下側の壁部に、クランクケース内に開口し、気筒列方向に直交する方向を長手方向とする長孔状の連通孔を設けるとともに、凹部の上側の壁部に、ブローバイガスホース接続部を設け、
   上記凹部の前面開口を、別体のカバーで覆ってなり、
   クランクケース内のブローバイガスを上記連通孔から上記凹部内の空間を通して上記ブローバイガスホース接続部へと取り出すように構成した、Ｖ型内燃機関のブローバイガス通路構造。
2. 上記ブローバイガスホース接続部は、上記オフセットにより気筒列方向に後退しているシリンダヘッド取付面に、気筒列方向に隣接して設けられている、請求項１に記載のＶ型内燃機関のブローバイガス通路構造。
3. 気筒列方向の一方の端部に動弁装置用のチェーン機構が配置されるＶ型内燃機関であって、上記凹部は、上記チェーン機構とは反対側の端部に配置されている、請求項１または２に記載のＶ型内燃機関のブローバイガス通路構造。
4. 上記凹部は、シリンダブロックの変速機取付面側に設けられており、凹部周囲を囲む壁部が、剛体からなる上記カバーによって連結されている、請求項１〜３のいずれかに記載のＶ型内燃機関のブローバイガス通路構造。
5. 上記凹部の側方の壁部は、シリンダヘッドボルトボス部とウォータジャケットウォールとの接続部から気筒中心線に平行に延びるリブ状をなしている、請求項１〜４のいずれかに記載のＶ型内燃機関のブローバイガス通路構造。
6. 上記カバーの内側面に、クランク軸方向から見て上記長孔状の連通孔の長手方向と同じ方向に沿ってブローバイガスが蛇行するように、上記凹部内に突出するバッフルプレートが設けられている、請求項１〜５のいずれかに記載のＶ型内燃機関のブローバイガス通路構造。

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