特許 7124323 オイルミストセパレータ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-08-16

(45)【発行日】2022-08-24

(54)【発明の名称】オイルミストセパレータ

(51)【国際特許分類】

   F01M 13/04 20060101AFI20220817BHJP

【ＦＩ】

F01M13/04 E

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2018010395

(22)【出願日】2018-01-25

(65)【公開番号】P2019127899

(43)【公開日】2019-08-01

【審査請求日】2020-10-08

(73)【特許権者】

【識別番号】000241500

【氏名又は名称】トヨタ紡織株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】宮永 斎庸

(72)【発明者】

【氏名】森下 豪人

【審査官】家喜 健太

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１３／０６１７４１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１５－０１０５１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１３８８２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１１／０１７９７５５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１６－１１４０３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１３９９３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－０４８６０１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０１Ｍ １３／００ － １３／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ブローバイガスが流入する流入口及びブローバイガスが流出する流出口を有するケース本体を含むケースを備え、前記ケース本体内に設けられた分離部にてブローバイガスに含まれるオイルミストを分離する一方、前記ケース本体の底壁から下方に突出して設けられたオイル排出部を介して前記分離部で分離されたオイルを前記ケース外に排出するオイルミストセパレータにおいて、
前記オイル排出部には、オイルを前記ケース外に排出する排出口と、前記排出口よりも上方に設けられ、通路断面積が部分的に小さくされた通路を有する絞り部と、が設けられており、
前記ケース本体は、前記底壁よりも下方に前記絞り部を有しており、
前記絞り部の途中には、屈曲部が設けられており、
前記ケースは、前記排出口を有し、前記ケース本体に固定されて前記絞り部を覆うカバーを備えており、
前記オイル排出部は、前記絞り部におけるオイル排出側の開口と前記排出口との間に、前記開口及び前記排出口の双方よりも通路断面積が大きくされた内部空間を有している、
オイルミストセパレータ。

【請求項2】

前記絞り部におけるオイル排出側の開口が、前記排出口の中心線に対して偏倚して設けられている、
請求項１に記載のオイルミストセパレータ。

【請求項3】

前記オイル排出部内には、前記排出口を介して流入する前記ブローバイガスが衝突する衝突壁が設けられている、
請求項１または請求項２に記載のオイルミストセパレータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、内燃機関の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ミストセパレータに関する。

【背景技術】

【0002】

内燃機関には、クランクケース内のブローバイガスを吸気通路に還流する還流通路が設けられている。この還流通路には、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ミストセパレータが設けられている。また、オイルミストセパレータには、分離したオイルを排出するオイル排出部が設けられている。

【0003】

特許文献１に記載のオイルミストセパレータは、オイル排出部として上下に延びるドレンパイプを備えており、ドレンパイプの下端部には排出口が設けられている。オイルミストセパレータにより分離されたオイルはドレンパイプ内に流入する。そして、ドレン内に流入したオイルは、オイルの自重、粘性力、表面張力やオイルミストセパレータ内外の圧力差などが釣り合うことで、ドレンパイプ内に貯留される。これにより、排出口を介したブローバイガスの逆流が阻止される。そして、ドレンパイプ内に所定の深さまでオイルが貯留されると、上記釣り合いが成立しなくなることで、ドレンパイプ内のオイルが排出口を介して排出される。

【0004】

特許文献２に記載のオイルミストセパレータは、上下に延びるオイル排出部を備えており、オイル排出部の下端部には排出口が設けられている。また排出口には、排出口を介したブローバイガスの逆流を阻止する逆止弁としてのジグル弁が設けられている。ジグル弁は、オイル排出部内に収容されたフロートと、排出口の下方に位置する抜け止めと、排出口に挿通され、フロートと抜け止めとを連結する軸部とを有している。こうしたオイルミストセパレータでは、オイル排出部内のオイルの量が少ないときには、ジグル弁が自重により下降し、フロートによって排出口が閉塞される。一方、オイル排出部内に所定の深さまでオイルが貯留されると、フロートの浮力によってジグル弁が上昇し、フロートによる排出口の閉塞状態が解除される。これにより、排出口を介してオイルが排出されることとなる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１２－２４１５５１号公報

【文献】特開２０１６－９８７１１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、特許文献１に記載のオイルミストセパレータにおいては、ドレンパイプの排出口を介したブローバイガスの逆流を阻止するために、ドレンパイプ内におけるオイルの深さを所定の深さ以上に維持する必要がある。すなわち、上記所定の深さに対応する上下寸法のドレンパイプが必要となる。そのため、ドレンパイプが下側に拡張されることとなり、オイルミストセパレータの体格が大きくなるといった問題がある。

【0007】

一方、特許文献２に記載のオイルミストセパレータにおいては、ジグル弁を設ける必要があり、このことによりオイルミストセパレータの部品点数の増加を招くこととなる。
本発明の目的は、オイルミストを含むブローバイガスが排出口を介して逆流することを簡易な構成により抑制できるオイルミストセパレータを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するためのオイルミストセパレータは、ブローバイガスが流入する流入口及びブローバイガスが流出する流出口を有するケースを備え、前記ケース内に設けられた分離部にてブローバイガスに含まれるオイルミストを分離する一方、前記ケースの下部に設けられたオイル排出部を介して前記分離部で分離されたオイルを前記ケース外に排出するものであり、前記オイル排出部には、オイルを前記ケース外に排出する排出口と、前記排出口よりも上方に設けられ、通路断面積が部分的に小さくされた絞り部と、が設けられている。

【0009】

同構成によれば、オイル排出部には、排出口の上方に絞り部が設けられているため、排出口を介してオイル排出部内に流入するブローバイガスの圧力損失が大きくなる。これにより、ブローバイガスは、排出口を介してケース内に流入しにくくなる。したがって、オイルミストを含むブローバイガスが排出口を介して逆流することを簡易な構成により抑制できる。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、簡易な構成によりブローバイガスの逆流を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】オイルミストセパレータの一実施形態について、オイルミストセパレータの構造を示す断面図。

【図2】第１変更例のオイルミストセパレータのオイル排出部を示す断面図。

【図3】第２変更例のオイルミストセパレータのオイル排出部を示す断面図。

【図4】第３変更例のオイルミストセパレータのオイル排出部を示す断面図。

【図5】第４変更例のオイルミストセパレータのオイル排出部を示す断面図。

【図6】第５変更例のオイルミストセパレータのオイル排出部を示す断面図。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、図１を参照して、オイルミストセパレータの一実施形態について説明する。
オイルミストセパレータは、車載内燃機関のクランクルーム内のブローバイガスを吸気通路に還流する還流通路（いずれも図示略）の途中に設けられるものである。

【0013】

図１に示すように、オイルミストセパレータ１０は、シリンダヘッドカバー１００の一部を構成するケース１１を備えている。ケース１１は、上下方向に対して直交する所定の方向（同図の左右方向であり、以下、長手方向）に対して長いケース本体２０と、ケース本体２０の長手方向の一端側（同図の右端側）の下端部に固定されるカバー５０とを備えている。ケース本体２０及びカバー５０は、共に硬質樹脂材料によって形成されている。ケース本体２０は、底壁２１と、底壁２１から上方に向かって延びる側壁２２と、底壁２１に対向する頂壁２３とを有している。

【0014】

底壁２１の長手方向の他端側（同図の左端側）には、シリンダヘッド（図示略）とシリンダヘッドカバー１００との間の空間に連通するとともにブローバイガスが流入する流入口２４が設けられている。底壁２１の長手方向の一端側（図１の右端側）における側壁２２には、ブローバイガスが流出する筒状の流出口２５が外側に向けて突設されている。流出口２５には、ケース１１の内部と吸気通路とを連通するホース（図示略）が接続される。

【0015】

ケース本体２０内には、流入口２４から流出口２５に向かってブローバイガスが流れる流路７０が形成されている。
ケース本体２０内には、底壁２１、側壁２２、及び頂壁２３の各々の内面に対して全周にわたって連結された区画壁部３１が設けられている。上記流路７０は、区画壁部３１によって、ブローバイガスの流れ方向の上流側となる上流側流路７１と、下流側となる下流側流路７２とに区画されている。区画壁部３１の上部には、上流側流路７１及び下流側流路７２を連通する連通孔３１ａが設けられている。下流側流路７２における連通孔３１ａの軸線上に位置する部分には、頂壁２３から下方に向かって延びる衝突壁３２が設けられている。本実施形態では、連通孔３１ａと衝突壁３２とにより、ブローバイガスに含まれるオイルミストを分離する分離部３０が構成されている。

【0016】

ケース本体２０の底壁２１における長手方向の一端部（同図の右端部）には、下方に向けて膨出された筒状の膨出部４０が設けられている。膨出部４０の下端部には、同下端部よりも上側の部分に比べて通路断面積が小さくされた絞り部４１が設けられている。絞り部４１は、下方に向かって延びる第１絞り部４１ａと、第１絞り部４１ａの下端において屈曲するとともに長手方向に沿って延在する第２絞り部４１ｂとを有している。すなわち、絞り部４１の途中には、屈曲部４３が設けられている。

【0017】

膨出部４０の上部の下面には、絞り部４１を覆う筒状のカバー５０が固定されている。カバー５０の下端部には、絞り部４１から排出されたオイルをケース１１外へ排出する筒状の排出口５１が突設されている。本実施形態では、ケース本体２０の膨出部４０とカバー５０とにより、分離部３０で分離されたオイルをケース１１外に排出するオイル排出部６０が構成されている。

【0018】

次に、オイルミストセパレータ１０による基本的な作用について説明する。
クランクルーム内のブローバイガスは、シリンダブロック（図示略）及びシリンダヘッドに形成された還流通路を介してシリンダヘッドとシリンダヘッドカバー１００との間の空間に流入する。

【0019】

そして、図１に示すように、ブローバイガスは、流入口２４からケース本体２０内の上流側流路７１に流入する。
次に、ブローバイガスは、区画壁部３１に設けられた連通孔３１ａを通過して、衝突壁３２に衝突する。ここで、連通孔３１ａは、上流側流路７１よりも通路断面積が小さくされているため、連通孔３１ａを通過するブローバイガスの流速が高められる。このため、ブローバイガスに含まれるオイルミストが衝突壁３２に付着することで、ブローバイガスからオイルミストが分離される。

【0020】

その後、オイルミストが分離されたブローバイガスは、流出口２５からホースを介して吸気通路に排出される。
一方、分離部３０によりブローバイガスから分離されたオイルは、底壁２１を伝って膨出部４０内に流入するとともに、絞り部４１を通じてカバー５０内に流入する。

【0021】

カバー５０内に流入したオイルは、排出口５１からケース１１外に排出される。
本実施形態の作用効果について説明する。
（１）オイル排出部６０には、オイルをケース１１外に排出する排出口５１と、排出口５１よりも上方に設けられ、通路断面積が部分的に小さくされた絞り部４１とが設けられている。

【0022】

こうした構成によれば、オイル排出部６０には、排出口５１の上方に絞り部４１が設けられているため、排出口５１を介してオイル排出部６０内に流入するブローバイガスの圧力損失が大きくなる。これにより、ブローバイガスは、排出口５１を介してケース１１内に流入しにくくなる。したがって、オイルミストを含むブローバイガスが排出口５１を介して逆流することを簡易な構成により抑制できる。

【0023】

（２）絞り部４１の途中には、屈曲部４３が設けられている。
こうした構成によれば、排出口５１を介してオイル排出部６０内にブローバイガスが流入した場合、ブローバイガスが絞り部４１内を通過する際に屈曲部４３の内面に衝突することとなる。これにより、ブローバイガスに含まれるオイルミストを分離することができる。したがって、オイルミストを含むブローバイガスがオイル排出部６０を介して逆流することを抑制できる。

【0024】

（３）排出口５１の中心線上には、絞り部４１の外面が位置している。
このため、排出口５１を介してケース１１内にブローバイガスが流入した場合、ブローバイガスが絞り部４１の外面に衝突することとなる。これにより、ブローバイガスに含まれるオイルミストを分離することができる。したがって、オイルミストを含むブローバイガスがオイル排出部６０を介して逆流することを抑制できる。

【0025】

（４）ケース１１は、絞り部４１を有するケース本体２０と、排出口５１を有し、ケース本体２０に固定されて絞り部４１を覆うカバー５０とを備える。
こうした構成によれば、絞り部４１を有するケース本体２０と、排出口５１を有するカバー５０とを各別に形成し、ケース本体２０に対してカバー５０を固定することにより、絞り部４１を有するために複雑な形状となるオイル排出部６０を容易に形成することができる。

【0026】

本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
なお、以下の図２～図６にそれぞれ示す第１～５変更例において、本実施形態と同一の構成については、同一の符号を付すとともに、対応する構成については、それぞれ「１００」、「２００」、「３００」、「４００」、「５００」を加算した符号を付すことにより、重複した説明を省略する。

【0027】

・図２及び図３に示すように、筒状の絞り部１４１，２４１を膨出部１４０，２４０の底部１４２，２４２から下方に向けて突設してもよい。
この場合、図２に示す第１変更例のように、絞り部１４１を、カバー１５０の排出口１５１と同一軸線上に位置するように設けることもできる。また、図３に示す第２変更例のように、絞り部２４１を、排出口２５１の中心線に対して偏倚するように設けてもよい。この場合、絞り部１４１，２４１の内径を排出口１５１，２５１の内径よりも小さく設定することが好ましい。

【0028】

特に、第２変更例によれば、上記実施形態の作用効果（２）に準じた効果を奏することができる。
・図４に示す第３変更例のように、膨出部３４０の底部３４２を連通する連通孔によって絞り部３４１を構成することもできる。また、カバー３５０の内側面から底部３４２に対向する突出壁３５２を突出させ、底部３４２と突出壁３５２とによってラビリンス構造を形成するようにしてもよい。また、突出壁３５２の先端とカバー３５０の内側面との間に絞り部３５３を形成することもできる。

【0029】

こうした構成によれば、排出口３５１を通じてオイル排出部３６０内にブローバイガスが流入した場合において、ブローバイガスが突出壁３５２の下面に衝突することとなる。これにより、ブローバイガスに含まれるオイルミストを分離することができる。したがって、オイルミストを含むブローバイガスがオイル排出部３６０を介して逆流することを抑制できる。

【0030】

・図５に示す第４変更例のように、膨出部４４０の底部４４２を貫通するとともに排出孔４５１の中心線に対して傾斜する貫通孔によって絞り部４４１を構成することもできる。

【0031】

・図６に示す第５変更例のように、筒状の絞り部５４１を膨出部５４０の底部５４２から下方に向けて突設するとともに、カバー５５０の内側面から遮蔽壁５５２を突設してもよい。この場合、遮蔽壁５５２の突端側ほど下方に位置するように遮蔽壁５５２を傾斜して設けることで、遮蔽壁５５２の上面を伝ってオイルが排出されるようになり、オイルの排出性を高めることができる。

【0032】

・絞り部の数や形状を適宜変更してもよい。

【符号の説明】

【0033】

１０…オイルミストセパレータ、１１…ケース、２０…ケース本体、２１…底壁、２２…側壁、２３…頂壁、２４…流入口、２５…流出口、３０…分離部、３１…区画壁部、３１ａ…連通孔、３２…衝突壁、４０，１４０，２４０，３４０，４４０，５４０…膨出部、４１，１４１，２４１，３４１，３５３，４４１，５４１…絞り部、４１ａ…第１絞り部、４１ｂ…第２絞り部、４３…屈曲部、５０，１５０，２５０，３５０，４５０，５５０…カバー、５１，１５１，２５１，３５１，４５１，５５１…排出口、６０，１６０，２６０，３６０，４６０，５６０…オイル排出部、７０…流路、７１…上流側流路、７２…下流側流路、１００…シリンダヘッドカバー、１４２，２４２，３４２，４４２，５４２…底部、３５２…突出壁、５５２…遮蔽壁。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】