特許 7458584 クランクケース換気システム用オイルリターンバルブ

(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】2024-03-22

(45)【発行日】2024-04-01

(54)【発明の名称】クランクケース換気システム用オイルリターンバルブ

(51)【国際特許分類】

   F01M 13/04 20060101AFI20240325BHJP

   F01M 13/00 20060101ALI20240325BHJP

【ＦＩ】

F01M13/04 F

F01M13/00 H

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2021570267

(86)(22)【出願日】2020-05-13

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-08-26

(86)【国際出願番号】 EP2020000095

(87)【国際公開番号】W WO2020253979

(87)【国際公開日】2020-12-24

【審査請求日】2023-03-29

(31)【優先権主張番号】102019004377.4

(32)【優先日】2019-06-19

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】592007771

【氏名又は名称】ドイツ アクチェンゲゼルシャフト

(74)【代理人】

【識別番号】100092277

【弁理士】

【氏名又は名称】越場 隆

(74)【代理人】

【識別番号】100155446

【弁理士】

【氏名又は名称】越場 洋

(72)【発明者】

【氏名】クロスターベルク，ヨハネス

(72)【発明者】

【氏名】スリワ，マルコ

(72)【発明者】

【氏名】ウェルナ－，トマス

【審査官】家喜 健太

(56)【参考文献】

【文献】独国特許出願公開第１９６３２９３１（ＤＥ，Ａ１）

【文献】特表２００８－５３１９２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２９３４９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－０８７７２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－２３６０５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】欧州特許出願公開第０３００９６２０（ＥＰ，Ａ１）

【文献】独国特許出願公開第１０２０１１００８５３７（ＤＥ，Ａ１）

【文献】実開昭５９－１５４８１４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平１１－３５０９３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－１２０２５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－０３０４２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００１－５１０５２４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０１Ｍ １／０６

Ｆ０１Ｍ １３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

クランクケース（３）の第２のボア（９）とそれに連続するクランクケース（３）の第１のボア（１０）とで形成されるステップ（段付き）ボアと、上記第２のボア（９）の所で終わるクランクケース（３）の第３のボア（８）とを有し、
第３のボア（８）の長手軸線は第１のボア（１０）の長手軸線とは互いに離れて配置されており、さらに、
第１のボア（１０）内に配置される少なくとも１つのバルブチューブ（２）と、このバルブチューブ（２）が貫通するバルブシリンダー（１）とを有し、
上記バルブチューブ（２）と第１のボア（１０）のボア壁との間に環状チャンバが形成され、バルブシリンダー（１）はオイル戻り流れ路を閉じるように第２のボア（９）内に位置する、
ことを特徴とするクランクケース（３）中に配置される、燃焼エンジンのクランクケース換気システム用のオイルリターンバルブ。

【請求項2】

油分離器（１５）からの入口を有する請求項１に記載のオイルリターンバルブ。

【請求項3】

クランクケース（３）および／またはクランクチャンバー（１４）への戻り流れ路を有する請求項１または２に記載のオイルリターンバルブ。

【請求項4】

バルブチューブ（２）がバルブシリンダ（１）の中心に配置されている請求項１～３のいずれか一項に記載のオイルリターンバルブ。

【請求項5】

バルブチューブ（２）がボールバルブとして少なくとも１つのボール（４）を有する請求項１～４のいずれか一項に記載のオイルリターンバルブ。

【請求項6】

バルブチューブ（２）がクランクケース（３）に形成されたボア（１０）中に配置され、リターンオイルを受け取るための環状ギャップが作成される請求項１～５のいずれか一項に記載のオイルリターンバルブ。

【請求項7】

バルブチューブ（２）が少なくとも１つのダイヤフラムバルブを有する請求項１～６のいずれか一項に記載のオイルリターンバルブ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、燃焼エンジンのクランクケース換気システム用のオイルリターンバルブ、特にハイドロスタティック（静圧）オイルリターンバルブに関するものでる。

【背景技術】

【0002】

このようなオイルリターンバルブは［特許文献１］（ドイツ出願公開第ＤＥ２０２００７０１１５８５Ｕ１号公報）で公知である。
また、ポンプの排気フィルターで分離されたオイルをポンプのオイル供給側に戻す方法は［特許文献２］（ドイツ出願公開第ＤＥ１４０３９９９Ａ１号公報）に開示されている。
さらに、クランクケース換気用オイル回路のチェックバルブは［特許文献３］（ドイツ出願公開第ＤＥ１０２０１３２１２１０４Ａ１号公報）に示されている。

【0003】

オイルセパレータで分離されたオイルを戻す場合、通常はブローバイガスがクランクケースの内部からリターンラインに通過するのを防ぐためのバルブインサートが必要である。このバルブ機構はリターンラインの端にあるサイフォン状のラインプロファイル、ボールチェックまたはダイアフラムバルブ、その他の実施形態によって構造的に実装できる。

【0004】

しかし、上記の樣な各変形例には、本発明の新しい解決方法に比べて以下の欠点がある。
パイプラインエンドにサイフォン:
サイフォンを実現するためにＵ字型のパイプラインエンドを使用するか、ダウンパイプをポット状容器に配置する必要があるが、既知の実施形態ではクランクケース内に比較的大きなスペースが必要になる。
ボールチェックバルブ：
ボールのクランプが可能であること。
ダイヤフラム弁：
エラストマーで作られたダイヤフラムは高温度のオイルおよびオイル中の媒体と敏感に反応する。弁本体に挿入したときにダイヤフラムを損傷するリスクがあり、クランクケースにバルブを取り付ける場合と同様、高いリスクがある。ダイヤフラムのフィットに高い表面品質を必要とし、それはコストの増加につながる。

【0005】

上記の樣な各変形例の欠点は大型で高価である点にある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】ドイツ出願公開第ＤＥ２０２００７０１１５８５Ｕ１号公報

【文献】ドイツ出願公開第ＤＥ１４０３９９９Ａ１号公報

【文献】ドイツ出願公開第ＤＥ１０２０１３２１２１０４Ａ１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明の目的は、スペースが最適化され、コスト効率に優れた内燃エンジンの換気システムのためのオイルリターンバルブを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的は請求項１の特徴を有する本発明によって達成される。

【0009】

本発明の解決方法によってクランクケース（ＫＧ）、シリンダクランクケース、シリンダヘッドおよび／またはその他のコンポーネントに組み込まれた、コスト効率が高く、スペースの最適化が可能であるという利点を有する、対応取付けおよび機能ボアを備えたハイドロスタティックオイルリターンバルブが提供される。

【0010】

以下、添付図面を参照して本発明の有利な実施形態手ある２つの実施例を用いてより詳細に説明する。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】バルブインサートの図で、左：立上げ型、右：吊り下げ型。

【図2】クランクケース内に設置した状態のバルブインサートの図。

【図3】設置状態のバルブインサートの図。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本発明はサイフォン原理に従って機能する（[図２]参照）。ここでは、ボア８によって形成される第２のチャンバーの液面と比較した、ホール１０の環状ギャップとバルブチューブ２とによって形成される第１のチャンバーの液面の上方の圧力差によってゼロレベル７から液体のシフトが生じる。

【0013】

このサイフォンのミラーは静圧の法則に従ってゼロレベル７からの範囲である。ここでは、クランクケース（ＫＧ）の圧力が油分離器よりも大きくなり、圧力差で第１のチャンバー中の油レベルが低下し、オイルレベルはＸ１だけ低下する場合を考える。この場合、第２のチャンバーではオイルレベルがＸ２だけ上昇する。第１のチャンバー内の液体レベルが隔壁通路以下まで低下しない限り、第１のチャンバーの液体がクランクケースから油分離器への戻り流れ中へのガスの通過をブロックする。このガス移動が行われる限度圧力は上記の限界ケースでの液体カラムの高さｘ＝ｘ１＋ｘ２によって数学的に容易に決定できる。

【0014】

本発明の新しい解決方法の第1の特徴は、第１のチャンバーと第２のチャンバーが構造的に形成され、構成が単純である点にある。

【0015】

以下では、バルブインサート（Ventileinsatzes）の上向き配置（einer stehenden Anordnung）と吊下げ配置（hangenden Anordnung）の区別される。

【0016】

［図２］はクランクケース３に上向き配置で搭載した場合を示す。第２のチャンバーはクランクケース３のオイルリターンホール（孔）８の一部として使用される。このホールは弁座の役目をするカウンタホール９の所で終わる。２つのホール９と１０はステップボアを形成する。このステップボア中に［図１］に示すバルブインサートが挿入される。ここでは弁管（Ventilrohr）２がホール１０のボアウォールと組み合わせて環状チャンバーを形成し、これがサイフォンの第１のチャンバーを形成する。サイフォンはバルブシリンダ１で終る。

【0017】

［図３］は吊下げ式バルブインサートの取り付け例を示す。ここでは、バルブインサートをクランクケース３のホールに上から入れる。バルブチューブ２とボア１２の間の環状ギャップが第１のチャンバーを形成する。この第１のチャンバーは横方向の開口部を介してクランクチャンバ１４に接続される。バルブチューブ２のキャビティが第２のチャンバーを形成する。分離されたオイルはオイルセパレータによって上部から供給される。バルブチューブ２中にはボールは配置される。このボールはオイルレベル６の所に浮いてバルブ４として機能する。

【0018】

本発明の新しい解決方法の２番目の特徴は［図１］のバルブインサートが特にシンプルな設計である点にある。すなわち、円筒形バルブシリンダ１は円形ロッド材料からボアを形成することで低コストに製造できる。バルブチューブ２はロッド材料を所定長さに切断して製造でき、プレスまたははんだ付け等によってバルブシリンダ１に接続される。ホール９（［図２］および［図３］）への固定はプレスまたは接着によって行う。その他の可能性の１つとしては、バルブシリンダ１にスクリュキャップを使用し、ボアに挿入した後にバルブチューブ２を挿入し、その後、ネジで締め付ける方法がある。故障が発生した場合、クランクケース３に過剰な圧力が加えられてオイルセパレータへブローバイが送られるのを防ぐために、バルブシリンダ１またはバルブチューブ２に球状またはダイアフラムのバルブスタイルをオプションで使用することもできる。例えば、［図３］では、バルブチューブ２のバルブ本体としてボール４が使用されている。

【符号の説明】

【0019】

１ バルブシリンダー
２ バルブチューブ
３ クランクケース
４ ボール
５ オイルレベル１
６ オイルレベル２
７ ゼロレベル
８ 第２のチャンバーのボア
９ ボア
１０ 第１のチャンバーのボア
１１ レースウォール通路
１２ ボア
１３ 図３の第２のチャンバー
１４ クランクチャンバー
１５ 油分離器からの入口

【図1】

【図2】

【図3】