JP2020176599A

JP2020176599A - Internal combustion engine

Info

Publication number: JP2020176599A
Application number: JP2019081081A
Authority: JP
Inventors: 鈴木　雄介; Yusuke Suzuki; 雄介鈴木; 剛宏旭; Takehiro Asahi
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd; Toyota Boshoku Corp
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd; Toyota Boshoku Corp
Priority date: 2019-04-22
Filing date: 2019-04-22
Publication date: 2020-10-29
Anticipated expiration: 2039-04-22
Also published as: JP7260384B2

Abstract

To eliminate limitations on an oil dropping hole to improve design flexibility in a head cover in which an oil separator chamber is formed.SOLUTION: A baffle plate 23 is disposed within a head cover 1, and the baffle plate 23 and the head cover 1 form an oil separator chamber 25. An oil dropping hole 31 for dropping a collected oil is positioned at a portion to which oil mist 33 scattered by rotation of a cam shaft 3 flows. A shield part 32 provided at a gasket which seals a contact surface between the head cover 1 and the cylinder head 13 is located between the cam shaft 3 and the oil dropping hole 31. Since the shield part 32 prevents entry of the oil mist, limitations on a position of the oil dropping hole 31 are eliminated. Thus, design flexibility of the oil separator chamber 25 etc. can be improved.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本願発明は、ヘッドカバーにオイルセパレータ室を設けた内燃機関に関するものである。 The present invention relates to an internal combustion engine in which an oil separator chamber is provided in a head cover.

自動車用等の内燃機関では、クランク室に吹き抜けたブローバイガスはオイルミストを分離してから吸気系に還流させており、オイルミストの分離手段として、ヘッドカバーの内部にバッフルプレートを配置し、ヘッドカバーとバッフルプレートとの間に形成された空間に仕切り板などを配置してオイルセパレータ室を形成して、このオイルセパレータ室でオイルミストを捕集することが行われている。 In internal combustion engines for automobiles, the blow-by gas that blows through the crank chamber separates the oil mist and then returns it to the intake system. As a means of separating the oil mist, a baffle plate is placed inside the head cover to form a head cover. An oil separator chamber is formed by arranging a partition plate or the like in the space formed between the baffle plate and the baffle plate, and oil mist is collected in this oil separator chamber.

そして、捕集したオイルミストはバッフルプレートに設けたオイル落とし穴からシリンダヘッドに向けて落とされており、シリンダヘッドに落とされたオイルは、他のオイルと一緒にシリンダヘッド及びシリンダブロックに設けたオイル流下通路を介してオイルパンに戻されている。 Then, the collected oil mist is dropped toward the cylinder head from the oil drop hole provided in the baffle plate, and the oil dropped on the cylinder head is the oil provided on the cylinder head and the cylinder block together with other oil. It is returned to the oil pan via the flow passage.

オイルセパレータ室の構造やオイル落とし穴の位置は様々であり、例えば特許文献１では、ヘッドカバーの長手中心線に沿った３か所にオイル落とし穴を設けることが開示されており、オイルは、シリンダヘッドのうちプラグホールの近傍部に落ちるようになっている。 The structure of the oil separator chamber and the positions of the oil pits are various. For example, Patent Document 1 discloses that oil pits are provided at three locations along the longitudinal center line of the head cover, and oil is used in the cylinder head. Of these, it falls near the plug hole.

特開平０６−２６３１９号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 06-26319

さて、シリンダヘッドにはカム軸が配置されているが、カム軸はオイルで潤滑されているため、高速回転によってオイルが飛散している。そして、特許文献１では、オイル落とし穴は、２本のカム軸の間でかつカムの近傍に位置しているため、カムの回転によって飛散したオイルミストがオイル落とし穴に入り込むことが懸念される。 The camshaft is arranged on the cylinder head, but since the camshaft is lubricated with oil, the oil is scattered by high-speed rotation. Further, in Patent Document 1, since the oil pit is located between the two cam shafts and in the vicinity of the cam, there is a concern that the oil mist scattered by the rotation of the cam may enter the oil pit.

この点については、オイル落とし穴を、カム軸によって飛散したオイルミストが入り込まない位置に設けたらよいと云えるが、かくすると、オイル落とし穴の位置が制約を受けてオイルセパレータ室等の設計の自由性が低下してしまう。 Regarding this point, it can be said that the oil pit should be provided at a position where the oil mist scattered by the camshaft does not enter, but in this case, the position of the oil pit is restricted and the design freedom of the oil separator chamber etc. Will decrease.

本願発明は、このような現状を改善すべく成されたものである。 The present invention has been made to improve such a situation.

本願発明は、
「カム軸が回転自在に配置されたシリンダヘッドの頂面に、バッフルプレートを内蔵したヘッドカバーがガスケットを介して固定されており、
前記バッフルプレートとヘッドカバーとの間に、ブローバイガスの油分を捕集するオイルセパレータ室が形成されていて、前記バッフルプレートに、前記オイルセパレータ室で捕集された油分を下方に落とすオイル落とし穴が形成されている」
という基本構成になっている。 The invention of the present application is
"A head cover with a built-in baffle plate is fixed to the top surface of the cylinder head where the camshaft is rotatably arranged via a gasket.
An oil separator chamber for collecting oil of blow-by gas is formed between the baffle plate and the head cover, and an oil pit for collecting oil collected in the oil separator chamber is formed in the baffle plate. Has been "
It has a basic structure.

そして、上記基本構成において、
「前記オイル落とし穴が、前記カム軸の回転によってオイルミストが飛散する方向に開口するように形成されている一方、
前記ガスケットに、前記カム軸の回転によって飛散したオイルミストが前記オイル落とし穴に入り込むことを阻止する遮蔽部を形成している」
という特徴を付加している。 And in the above basic configuration
"While the oil drop hole is formed so as to open in the direction in which the oil mist is scattered by the rotation of the cam shaft,
The gasket is formed with a shielding portion that prevents oil mist scattered by the rotation of the camshaft from entering the oil pit. "
The feature is added.

本願発明では、バッフルプレートに形成されたオイル落とし穴がカム軸の回転によって生成されたオイルミストの飛散方向に開口していても、オイルミストがオイル落とし穴に入り込むことを、ガスケットに形成された遮蔽部によって防止できる。従って、オイル落とし穴の位置を設定するに当たって、設計の自由性を向上でき、結果として、バッフルプレート及びヘッドカバーの設計の自由性も向上する。 In the present invention, even if the oil pit formed in the baffle plate is opened in the direction of scattering of the oil mist generated by the rotation of the camshaft, the shielding portion formed in the gasket prevents the oil mist from entering the oil pit. Can be prevented by. Therefore, in setting the position of the oil pit, the freedom of design can be improved, and as a result, the freedom of design of the baffle plate and the head cover is also improved.

そして、ヘッドカバーとシリンダヘッドとの間に配置されているガスケットを利用して遮蔽部を形成するものであるため、遮蔽部を設けたことに起因して組み付けの手間が増大することはなくて、コストアップも殆どない。従って、本願発明では、コストを抑制しつつ、バッフルプレートやヘッドカバーの設計の自由性を向上できる。 Since the shielding portion is formed by using the gasket arranged between the head cover and the cylinder head, the labor for assembling does not increase due to the provision of the shielding portion. There is almost no cost increase. Therefore, in the present invention, it is possible to improve the freedom of design of the baffle plate and the head cover while suppressing the cost.

バッフルプレートを省略してカム軸とガスケットとを表示した状態でのヘッドカバーの底面図である。It is a bottom view of the head cover in a state where the camshaft and the gasket are displayed by omitting the baffle plate. バッフルプレートとガスケットを表示した状態でのヘッドカバーの底面図である。It is the bottom view of the head cover with the baffle plate and the gasket displayed. 図１及び図２のIII-III 視断面図である。3 is a sectional view taken along line III-III of FIGS. 1 and 2.

次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。以下では、方向を特定するため前後・左右の文言を使用するが、前後方向はクランク軸線方向であり、タイミングチェーンが配置されている側を前、ミッションが配置されている側を後ろとしている。左右方向は、ヘッドカバーの幅方向である。 Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following, the front-back and left-right words are used to specify the direction, but the front-back direction is the crank axis direction, and the side where the timing chain is arranged is the front and the side where the mission is arranged is the back. The left-right direction is the width direction of the head cover.

(1).基本構造
図１，２はヘッドカバー１の底面図であるが、図１では、吸気用カム軸２と排気用カム軸３とを併せて表示している。本実施形態の内燃機関は３気筒であり、そこで、両カム軸２，３には、それぞれ３対のカム４が一体に形成されており、かつ、一対のカム４の間にはジャーナル５が形成されている。 (1). Basic structure FIGS. 1 and 2 are bottom views of the head cover 1, but in FIG. 1, the intake camshaft 2 and the exhaust camshaft 3 are shown together. The internal combustion engine of the present embodiment has three cylinders, so that three pairs of cams 4 are integrally formed on both camshafts 2 and 3, and a journal 5 is provided between the pair of cams 4. It is formed.

また、両カム軸２，３の前部には、それぞれＶＶＴ装置（可変バルブタイミング装置）６が連結されており、ＶＶＴ装置６には、タイミングチェーンが噛合するチェーンスプロケット７を取付けている。他方、両カム軸２，３の後端面には、それらカム軸２，３の回転姿勢を検知するためのセンサ板８が、一体に又は別体で設けられている。センサ板８は円板に３つの突起を設けた形態になっているが、円板に切り欠きを形成した形態も採用できる。 A VVT device (variable valve timing device) 6 is connected to the front portions of both camshafts 2 and 3, and a chain sprocket 7 with which the timing chain meshes is attached to the VVT device 6. On the other hand, on the rear end surfaces of both camshafts 2 and 3, sensor plates 8 for detecting the rotational postures of the camshafts 2 and 3 are provided integrally or separately. The sensor plate 8 has a form in which three protrusions are provided on the disk, but a form in which a notch is formed in the disk can also be adopted.

図３に示すように、ヘッドカバー１は、周壁１０と天板１１とを有して下向き開口のトレー状に形成されており、周壁１０の下端に厚肉状のフランジ１２を形成して、フランジ１２がシリンダヘッド１３の頂面にボルトの群で固定されている。従って、周壁１０には、ボルトで固定するための外向き突出部１４が、周方向に沿って多数形成されている。 As shown in FIG. 3, the head cover 1 has a peripheral wall 10 and a top plate 11 and is formed in a tray shape having a downward opening. A thick-walled flange 12 is formed at the lower end of the peripheral wall 10 to form a flange. 12 is fixed to the top surface of the cylinder head 13 with a group of bolts. Therefore, a large number of outwardly projecting portions 14 for fixing with bolts are formed on the peripheral wall 10 along the circumferential direction.

ヘッドカバー１における周壁１０の下端面に環状溝１５が全周に亙って形成されており、この環状溝１５に、ゴム質のアウトサイドガスケット１６が嵌め込まれている。 An annular groove 15 is formed on the lower end surface of the peripheral wall 10 of the head cover 1 over the entire circumference, and a rubbery outside gasket 16 is fitted in the annular groove 15.

図３に部分的に表示しているが、シリンダヘッド１３には、点火プラグを挿通するプラグホール１７が形成されているが、プラグホール１７の上部は、シリンダヘッド１３に設けた筒状の上向きボス１８に形成されている。他方、ヘッドカバー１には、上向きボス１８と略同径で筒状の下向きボス１９が一体に形成されており、下向きボス１９の内部（プラグホール１７）に、高電圧を発生させるイグニッションコイルユニット（図示せず）が挿通されている。 Although partially shown in FIG. 3, the cylinder head 13 is formed with a plug hole 17 through which the spark plug is inserted, but the upper portion of the plug hole 17 is a tubular upward portion provided in the cylinder head 13. It is formed on the boss 18. On the other hand, the head cover 1 is integrally formed with a tubular downward boss 19 having substantially the same diameter as the upward boss 18, and an ignition coil unit (plug hole 17) that generates a high voltage inside the downward boss 19 (plug hole 17). (Not shown) is inserted.

そして、ヘッドカバー１に設けた下向きボス１９の群とシリンダヘッド１３に設けた上向きボス１８の群との間に、前後方向に長い１枚のインサイドガスケット２０が挟まれている。当然ながら、インサイドガスケット２０には上下ボス１８，１９と同心の穴が空いており、インサイドガスケット２０は、上下ボス１８，１９の端面間に重なっている。インサイドガスケット２０には、左右片側に突出した張り出し部２１を設けており、この張り出し部２１に位置決め穴２２を空けている。 A long inside gasket 20 in the front-rear direction is sandwiched between the group of downward bosses 19 provided on the head cover 1 and the group of upward bosses 18 provided on the cylinder head 13. As a matter of course, the inside gasket 20 has holes concentric with the upper and lower bosses 18 and 19, and the inside gasket 20 overlaps between the end faces of the upper and lower bosses 18 and 19. The inside gasket 20 is provided with an overhanging portion 21 projecting on one of the left and right sides, and a positioning hole 22 is formed in the overhanging portion 21.

(2).バッフルプレート・遮蔽部
図２，３に示すように、ヘッドカバー１の内部には、天板１１との間にある程度の間隔を開けた状態でバッフルプレート２３が配置されている。バッフルプレート２３は、ヘッドカバー１の内部のうちＶＶＴ装置が入り込まない部位に配置されており、バッフルプレート２３とヘッドカバー１とで構成された空間は、排気側に位置した新気導入通路２４と、吸気側に位置したオイルセパレータ室２５とに区分されている。 (2). Baffle plate / shielding portion As shown in FIGS. 2 and 3, the baffle plate 23 is arranged inside the head cover 1 with a certain distance from the top plate 11. The baffle plate 23 is arranged in a portion of the inside of the head cover 1 where the VVT device does not enter, and the space composed of the baffle plate 23 and the head cover 1 is the fresh air introduction passage 24 located on the exhaust side and the intake air. It is divided into an oil separator chamber 25 located on the side.

ヘッドカバー１の周壁１０のうち吸気側の後端部に、ブローバイガス導入穴２６が空いており、ブローバイガス導入穴２６の上端はオイルセパレータ室２５に連通している。また、ブローバイガス導入穴２６は、シリンダヘッド１３及びシリンダブロックに形成されたＰＣＶ通路に連通している。 A blow-by gas introduction hole 26 is formed at the rear end of the peripheral wall 10 of the head cover 1 on the intake side, and the upper end of the blow-by gas introduction hole 26 communicates with the oil separator chamber 25. Further, the blow-by gas introduction hole 26 communicates with the cylinder head 13 and the PCV passage formed in the cylinder block.

オイルセパレータ室２５は前後方向に長い姿勢になっており、ブローバイガス導入穴２６からオイルセパレータ室２５に入り込んだブローバイガスは、点線矢印で示すように、手前側に向けて流れてから、出口穴２７に装着したＰＣＶバルブ（図示せず）を通って排出される。 The oil separator chamber 25 has a long posture in the front-rear direction, and the blow-by gas that has entered the oil separator chamber 25 from the blow-by gas introduction hole 26 flows toward the front side as shown by the dotted arrow, and then the outlet hole. It is discharged through a PCV valve (not shown) attached to 27.

オイルセパレータ室２５の内部には、オイルミストを捕集するリブ（図示せず）が形成されている。また、オイルセパレータ室２５の後部には、ヘッドカバー１の長手中心線に向けて延びる集油路２９が形成されており、集油路２９の先端部にタンク状のオイル溜まり部３０を下向きに突設し、オイル溜まり部３０の底板にオイル落とし穴３１を形成している。 Inside the oil separator chamber 25, ribs (not shown) for collecting oil mist are formed. Further, an oil collecting passage 29 extending toward the longitudinal center line of the head cover 1 is formed in the rear portion of the oil separator chamber 25, and a tank-shaped oil collecting portion 30 is projected downward at the tip of the oil collecting passage 29. An oil pit 31 is formed in the bottom plate of the oil sump 30.

図３に示すように、オイル落とし穴３１は、両カム軸２，３のセンサ板８の間でかつ吸気側に寄った部位に配置している一方、インサイドガスケット２０をアウトサイドジャケット１６まで延長して一端化することにより、遮蔽部３２を形成している。換言すると、アウトサイドジャケット１６を延長して形成された遮蔽部３２よりも吸気側に外れた部位に、オイル落とし穴３１を位置させている。 As shown in FIG. 3, the oil pit 31 is arranged between the sensor plates 8 of both camshafts 2 and 3 and closer to the intake side, while the inside gasket 20 is extended to the outside jacket 16. The shielding portion 32 is formed by forming one end. In other words, the oil pit 31 is located at a portion off the intake side of the shielding portion 32 formed by extending the outside jacket 16.

さて、図３の状態で、両カム軸２，３は反時計回り方向に回転する。従って、遮蔽部３２が存在しないと、排気用カム軸３に設けたセンサ板８によって飛散したオイルミスト３３がオイル落とし穴３１に入り込むおそれがある。これに対して本実施形態では、排気用カム軸３のセンサ板８はオイル落とし穴３１との間に遮蔽部３２が存在しているため、オイルミスト３３がオイル落とし穴３１には入り込むことはない。 Now, in the state of FIG. 3, both camshafts 2 and 3 rotate in the counterclockwise direction. Therefore, if the shielding portion 32 is not present, the oil mist 33 scattered by the sensor plate 8 provided on the exhaust camshaft 3 may enter the oil pit 31. On the other hand, in the present embodiment, since the sensor plate 8 of the exhaust camshaft 3 has a shielding portion 32 between the sensor plate 8 and the oil pit 31, the oil mist 33 does not enter the oil pit 31.

従って、カム軸２，３の回転によってオイルミスト３３が飛散してくる部位にもオイル落とし穴３１を配置できるのであり、これにより、オイル落とし穴３１の配置位置の規制を外して、オイルセパレータ室２５等の設計の自由性を向上できる。なお、オイル落とし穴３１は遮蔽部３２の真上に配置してもよい。 Therefore, the oil pit 31 can be arranged at the portion where the oil mist 33 is scattered due to the rotation of the cam shafts 2 and 3, thereby removing the restriction on the arrangement position of the oil pit 31 and removing the regulation of the arrangement position of the oil pit 31 and the like. The freedom of design can be improved. The oil pit 31 may be arranged directly above the shielding portion 32.

実施形態ではオイル落とし穴３１をヘッドカバー１の後部に配置したが、カム軸２，３に沿った部位に設けることも可能である。この場合は、遮蔽部３２は、アウトサイドジャケット１６又はインサイドガスケット２０からひさし状に張り出した状態に形成することができる（従って、この場合は、ガスケットは腰の強い材料であるのが好ましい。）。 In the embodiment, the oil pit 31 is arranged at the rear portion of the head cover 1, but it can also be provided at a portion along the cam shafts 2 and 3. In this case, the shielding portion 32 can be formed in a state of protruding from the outside jacket 16 or the inside gasket 20 in a canopy shape (hence, in this case, the gasket is preferably made of a strong material). ..

本願発明は、ヘッドカバーにオイルセパレータ室を備えた内燃機関に具体化できる。従って、産業上利用できる。 The present invention can be embodied in an internal combustion engine having an oil separator chamber on the head cover. Therefore, it can be used industrially.

１ヘッドカバー
２，３カム軸
８センサ板
１０周壁
１１天板
１５環状溝
１６アウトサイドガスケット
１７プラグホール
１８上向きボス
１９下向きボス
２０インサイドガスケット
２３バッフルプレート
２４新気導入通路
２５オイルセパレータ室
２６ブローバイガス導入穴
２７出口穴
２９集油路
３０オイル溜まり部
３１オイル落とし穴
３２遮蔽部 1 Head cover 2, 3 Camshaft 8 Sensor plate 10 Circumferential wall 11 Top plate 15 Circular groove 16 Outside gasket 17 Plug hole 18 Upward boss 19 Downward boss 20 Inside gasket 23 Baffle plate 24 Fresh air introduction passage 25 Oil separator room 26 Blow-by gas introduction Hole 27 Outlet hole 29 Oil collection channel 30 Oil pool 31 Oil drop hole 32 Shielding part

Claims

A head cover with a built-in baffle plate is fixed to the top surface of the cylinder head where the camshaft is rotatably arranged via a gasket.
An oil separator chamber for collecting oil of blow-by gas is formed between the baffle plate and the head cover, and an oil pit for collecting oil collected in the oil separator chamber is formed in the baffle plate. It is a configuration that has been
While the oil drop hole is formed so as to open in a direction in which the oil mist is scattered by the rotation of the cam shaft, while the oil drop hole is formed.
The gasket is formed with a shielding portion that prevents oil mist scattered by the rotation of the camshaft from entering the oil pit.
Internal combustion engine.