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油雾分离器

阅读:473发布:2020-05-13

IPRDB可以提供油雾分离器专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本发明提供一种油雾分离器(101),具有:壳体(20、30),其具有窜缸混合气的流入部(22)和流出部(34),并从流入部(22)到流出部(34)形成流路(PA)、油分离器单元(102),其配置于流路(PA)。油分离器单元(102)具有设置有使流路面积较小的节流部(43)的第1板部(41)和设置有供通过节流部(43)的窜缸混合气碰撞的碰撞部的第2板部(51)。节流部(43)由从第1板部(41)的规定端面(41c)延伸设置的切口(43)构成,壳体(30)在其内壁(32)具有供包括第1板部(41)的规定端面(41c)的端部(410)嵌合的嵌合部(33)。,下面是油雾分离器专利的具体信息内容。

1.一种油雾分离器,为将在内燃机(1)产生的窜缸混合气中所含的油雾分离出来的油雾分离器(101),其特征在于,具有:壳体(20、30),其具有窜缸混合气的流入部(22)和流出部(34),从所述流入部(22)到所述流出部(34)形成流路(PA);以及油分离器单元(102),其配置于所述流路(PA),所述油分离器单元(102)具有设置有使流路面积减小的节流部(43)的第1板部(41)、设置有供通过了所述节流部(43)的窜缸混合气碰撞的碰撞部(51b)的第2板部(51),所述节流部(43)由从所述第1板部(41)的规定端面(41c)延伸设置的切口(43)构成,所述壳体(30)在其内壁(32)具有供包括所述第1板部(41)的所述规定端面(41c)的端部(410)嵌合的嵌合部(33)。

2.根据权利要求1所述的油雾分离器,其特征在于,所述第1板部(41)的所述规定端面(41c)向与板厚方向垂直的第1方向延伸,所述切口(43)向与所述板厚方向和所述第1方向大致垂直的第2方向延伸。

3.根据权利要求1或2所述的油雾分离器,其特征在于,所述油分离器单元(102)还具有:

连结部(54),其向通过了所述节流部(43)的窜缸混合气的流动方向延伸,一端部固定于所述第2板部;以及法兰部(52、53),其供所述连结部(54)的另一端部固定,并与所述第1板部(41)的窜缸混合气的下游侧的表面(46a、47a、48a)抵接,所述法兰部(52、53)具有与所述切口(43)嵌合的凸部(56)。

4.根据权利要求3所述的油雾分离器,其特征在于,所述法兰部(52)同所述第1板部(41)的所述端部(410)一起与所述嵌合部(33)嵌合。

5.根据权利要求3或4所述的油雾分离器,其特征在于,所述凸部(56)的突出长度与所述第1板部(41)的板厚相同。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的油雾分离器,其特征在于,所述嵌合部(33)具有以从所述第1板部(41)的板厚方向的两侧夹着所述第1板部(41)的所述端部(410)的方式在窜缸混合气的上游侧和下游侧分别突设的第1突出部(321)和第

2突出部(322),所述第1突出部(321)的突出量比第2突出部(322)的突出量大。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的油雾分离器,其特征在于,所述切口(43)从所述第1板部(41)的上端面(41c)向下方延伸设置,所述壳体(20、30)具有在上下方向分离的上壳体(30)和下壳体(20),所述嵌合部(33)为设置于所述上壳体(30)的、供所述第1板部(41)的上端部嵌合的上嵌合部,所述下壳体(20)具有供所述第1板部(41)的下端部嵌合的下嵌合部(20a)。

8.根据权利要求7所述的油雾分离器,其特征在于,所述下壳体(20)具有相对于所述油分离器单元(102)面向窜缸混合气的流动方向下游侧的空间(SP2)并向下方鼓出的鼓出部(23),所述鼓出部(23)在其下端部具有贯通孔(24)。

9.根据权利要求7或8所述的油雾分离器,其特征在于,所述流入部(22)包括贯通所述下壳体(20)的贯通孔(22),所述流出部(34)包括从所述上壳体(30)的上端部突设的管(34)。

说明书全文

油雾分离器

技术领域

[0001] 本发明涉及一种将窜缸混合气中所含的油雾分离出来的油雾分离器。

背景技术

[0002] 以往已知有收纳具有上游侧板、下游侧板以及纤维材料的油分离器单元而成的油雾分离器,其中上游侧板开设有供窜缸混合气通过的多个贯通孔、下游侧板供通过贯通孔的窜缸混合气碰撞的下游侧板、纤维材料在这些一对板之间从上游侧板的表面空出间隙而配置。这样的油雾分离器例如记载于专利文献1的说明书中。在专利文献1记载的油雾分离器中,一对板构件和纤维材料分别在上下方向形成细长的大致矩形状状,并且一对板构件借助上下一对连结部连结。此外,上游侧板的上端部和左右侧端部与设置于壳体内壁的槽嵌合,从而上游侧板安装于壳体。
[0003] 然而,专利文献1中记载的构成,上游侧板整体构成为大致矩形状状,因此板上端部的刚性较高,难以顺畅地使板上端部嵌合于壳体内壁的槽。
[0004] 现有技术文献
[0005] 专利文献1:美国专利申请公开第2011/0179755号(US2011/0179755A)。

发明内容

[0006] 本发明一技术方案为将在内燃机产生的窜缸混合气中所含的油雾分离出来的油雾分离器,具有:壳体,其具有窜缸混合气的流入部和流出部,从流入部到流出部形成流路;以及油分离器单元,其配置于流路。油分离器单元具有设置有使流路面积缩小的节流部的第1板部和设置有供通过节流部的窜缸混合气碰撞的碰撞部的第2板部。节流部由从第1板部的规定端面延伸设置的切口构成,壳体的内壁上具有供包含第1板部的规定端面的端部嵌合的嵌合部。

附图说明

[0007] 本发明的目的、特征以及优点,通过与附图相关的以下实施方式的说明进一步阐明。
[0008] 图1是表示本发明一实施方式的具有油雾分离器的油分离器系统的概略结构的图。
[0009] 图2是本发明一实施方式的油雾分离器的分解立体图。
[0010] 图3是简化地示出本发明一实施方式的油雾分离器在组装状态下的主要部分结构的剖视图。
[0011] 图4A是本发明一实施方式的油分离器单元的分解立体图,是从左斜后方观察到的分解立体图。
[0012] 图4B是本发明一实施方式的油分离器单元的分解立体图,是从左斜前方观察到的分解立体图。
[0013] 图5是表示本发明一实施方式的油分离器单元的组装状态的立体图。
[0014] 图6是构成本发明一实施方式的油分离器单元的上游板的主视图。
[0015] 图7是构成本发明一实施方式的油分离器单元的下游板的主视图。
[0016] 图8是表示本发明一实施方式的油分离器单元的组装状态的侧视图。
[0017] 图9是表示本发明一实施方式的油分离器单元的安装部的主要部分结构的剖视图。

具体实施方式

[0018] 以下,参照图1~图9对本发明一实施方式进行说明。图1是表示具有本发明一实施方式的油雾分离器的油分离器系统的概略结构的图,示意地示出作为内燃机的发动机1的上部。另外,图1中用箭头表示将发动机1搭载于车辆的状态下的车辆的前后方向和上下方向。前后方向相当于车辆长度方向,上下方向相当于车辆高度方向(重力方向)。
[0019] 如图1所示,发动机1为多个气缸配置成侧视图为V字型的V型发动机(例如V型六缸发动机)。即,发动机1构成为,在气缸体2上,前后一对头部3F、3R相对铅垂线分别向前方和后方倾斜设置,由此形成前后一对倾斜部4F、4R的V型发动机。
[0020] 头部3F、3R分别由安装于气缸体2的上端部的气缸盖和安装于气缸盖的上端部的气缸盖罩等构成。在气缸体2的下方设置曲轴箱5,在其下方还设置油盘。润滑油经由曲轴箱5内的曲轴室5a贮存于油盘中。
[0021] 图1中示出发动机1的进气系统的结构。进气系统构成为,将流经空气滤清器6、进气通路7和进气歧管8进气供给至发动机1的各气缸的燃烧室。在进气通路7设置同涡轮机9a一起构成增压器9的压缩机9b,在其下游还设置用来调整到发动机1的进气量的节流阀10。在发动机转速较低的状态下(非增压时),进气歧管8内为负压,向发动机1进气。另一方面,在发动机转速较高的状态下(增压时),利用增压器9进行增压,因此进气歧管8内变为正压。
[0022] 本实施方式的油分离器系统100具有:分别设置于前后一对头部3F、3R的上端部的一对油雾分离器101(101F、101R)、将前侧油雾分离器101F和进气歧管8连接起来的通路11、从空气滤清器6与压缩机9b之间的进气通路7分支出来,并与后侧油雾分离器101R连接的通路12。在通路11的一端部、即油雾分离器101F侧的端部设置开闭阀13。开闭阀13在进气歧管8内为负压时打开,在正压时关闭。开闭阀13在打开时允许气体从油雾分离器101F向通路11流动,而禁止向与此相反的反向流动。
[0023] 曲轴室5a经由设置于气缸体2和气缸盖的未图示的连通孔与油雾分离器101F、101R的内部空间SP(图3)连通。在发动机工作时,含有未燃烧成分的窜缸混合气从发动机1的气缸的燃烧室泄露至曲轴室5a。在曲轴室5a漂浮的油雾混入到该窜缸混合气中。另外,在图1中为了方便,分别用箭头A1、B1表示含有未燃烧成分的窜缸混合气,用箭头A2、B2表示含有油雾的窜缸混合气。
[0024] 在进气歧管8内为负压时,开闭阀13打开,如图1的箭头A1、A2、A3(实线)所示,窜缸混合气经由油雾分离器101F、开闭阀13和通路11被吸入到进气歧管8内。在该过程中,油雾分离器101F将窜缸混合气中所含的油雾分离和去除,并将不含油雾的窜缸混合气供给至进气歧管8。此时,如箭头A4(实线)所示,新气体通过通路12和后侧的油雾分离器101R的内部空间供给至曲轴室5a内,将曲轴室5a内进行换气。
[0025] 另一方面,在进气歧管8内为正压时,开闭阀13关闭,如图1的箭头B1、B2、B3(虚线)所示,窜缸混合气从压缩机9b的上游侧经由油雾分离器101R和通路12被吸入到进气通路7。在该过程中,油雾分离器101R将窜缸混合气中所含的油雾分离和去除,并将不含油雾的窜缸混合气经由压缩机9b和节流阀10供给至进气歧管8。
[0026] 对油雾分离器101(101F、101R)的结构进行说明。另外,前侧油雾分离器101F和后侧油雾分离器101R的基本结构相同。图2为本发明一实施方式的油雾分离器101的分解立体图(从前侧斜下方观察到的立体图),图3为简化地表示油雾分离器101在组装状态下的主要部分结构的剖视图。在图2、3中与图1相同,用箭头表示前后方向和上下方向,并且在图2中还用箭头表示左右方向。左右方向相当于车宽度方向。图3中示出气缸盖16的一部分。
[0027] 另外,发动机1为V型发动机,因此安装有油雾分离器101的气缸盖上表面相对于水平面向前后方向倾斜。因此,与气缸盖上表面(倾斜面)垂直的方向并不是严格意义上的上下方向而是大致上下方向。但是,即使油雾分离器101安装于倾斜面也能充分发挥功能,因此,以下将与气缸盖上表面垂直的方向作为上下方向(重力方向)来处理。即,不仅油滴下的方向,油由于重力沿着后述的板部51(图4A)的壁面流动的方向也作为重力方向来进行处理。
[0028] 如图2、3所示,油雾分离器101具有:借助垫片15安装于气缸盖16的上表面的下壳体20、固定于下壳体20的上表面的上壳体30、收纳于由壳体20、30形成的空间SP内的油分离器单元(仅称为分离器单元)102。下壳体20和上壳体30构成气缸盖罩的一部分。此外,这些与气缸盖16一起构成图1的头部3F、3R的一部分。下壳体20整体大致呈板状。上壳体30整体呈底面开口的外壳形状,由下壳体20覆盖底面。
[0029] 下壳体20和上壳体30分别以树脂作为构成材料,并通过树脂成形而形成。在下壳体20沿其边缘整周设置法兰部21。在上壳体30的下端部与法兰部21相对应地整周设置法兰部31。法兰部21的上表面和法兰部31的下表面例如进行振动焊接,由此,下壳体20和上壳体30一体化,在壳体20、30内形成空间SP。另外,还可以通过其他方法使下壳体20和上壳体30一体化。在空间SP由上壳体30的内壁等来形成窜缸混合气的流路PA。
[0030] 在上壳体30的内部,向沿左右方向延伸设置有隔壁32,利用隔壁32将空间SP划分为后侧第1空间SP1和前侧第2空间SP2。在隔壁32从其下表面到上方形成与分离器单元102的边缘形状相对应的大致U字形的切口33。在切口33沿经其整个边缘设置凹状的狭缝33a,如后述那样,分离器单元102的边缘部沿狭缝33a从下方嵌合。在该状态下,通过将壳体20、30彼此焊接起来,分离器单元102被狭缝33a限制位置,并夹持于壳体20、30之间,由此组装成油雾分离器101。
[0031] 完成组装的油雾分离器101由贯通法兰部21、31的多个螺栓固定于气缸盖16的上表面。另外,在后边叙述分离器单元102的安装部、特别是切口33的上端部的详细结构(图9)。
[0032] 在下壳体20的左端部设置有在上下方向贯通下壳体20的俯视图大致呈矩形状的贯通孔22,第1空间SP1与气缸体2的下方的曲轴室5a借助贯通孔22连通。由此,能够使窜缸混合气从曲轴室5a经由贯通孔22流入到第1空间SP1。流入到第1空间SP1的窜缸混合气通过分离器单元102将油雾分离出,流入到第2空间SP2。在上壳体30的上端部突设大致圆筒形状的管部34。管部34向前方延伸,第2空间SP2和通路12(图1)或第2空间SP2和开闭阀13(图1)借助管部34连通。由此,能够使窜缸混合气从第2空间SP2经由管部34流出。
[0033] 此外,在下壳体20设置向下方鼓出的鼓出部23。如图3所示,鼓出部23位于切口33的正前方,利用鼓出部23在第2空间SP2的下方形成凹状空间SP3。在鼓出部23的最下部设置在上下方向贯通下壳体20的小直径的贯通孔24,第2空间SP2和曲轴室5a借助贯通孔24连通。由此,在由分离器单元102分离后的油导入到空间SP3后,经由贯通孔24回到曲轴室5a。
[0034] 以下详细说明本实施方式的分离器单元102的结构。图4A、图4B分别是分离器单元102的分解立体图(从左斜后方和左斜前方观察到的图),图5是表示分离器单元102的组装状态的立体图(从左斜后方观察到的图)。另外,以下结合图1~图3,为了方便如图示那样定义上下方向、前后方向以及左右方向,并按照该定义对各部分的结构进行说明。分离器单元
102是上下方向的全长为几厘米(cm)左右的小型组装零件,在不使用螺栓等连接手段的情况下组装而成。也有将上下方向、前后方向以及左右方向分别称为高度方向、厚度方向以及宽度方向的情况,分离器单元102在高度方向、厚度方向以及宽度方向上形成。
[0035] 分离器单元102作为冲击过滤式而构成。如图4A、图4B所示,分离器单元102由配置于窜缸混合气的流动方向上游侧,即配置于后方的上游板40、配置于窜缸混合气的流动方向下游侧,即配置于前方的下游板50、以及配置于上游板40与下游板50之间的纤维材料60构成。
[0036] 纤维材料60具有前表面61和后表面62、上表面63和下表面64、以及左表面65和右表面66,整体呈大致长方体形状。纤维材料60的上下方向(长度方向)的长度比左右方向(短边方向)的长度(宽度)长,纤维材料60形成为在上下方向上细长。纤维材料60的后表面62与上游板40对置,前表面61与下游板50对置。
[0037] 上游板40具有在前后方向有规定长度的板厚的大致矩形状的板部41、从板部41的前表面41a向前方突设的多个(图中为10个)间隔件42。如图4A所示,板部41的后表面41b形成为平坦或大致平坦。上游板40是以树脂作为构成材料通过一体成型而形成,并构成为整体上左右对称。图6是从前方观察上游板40而得到的单个上游板40的主视图。此外,图6中用双点划线示出纤维材料60在分离器单元102组装时的位置。
[0038] 如图4A、图6所示,板部41的上下方向(长度方向)的长度比左右方向(短边方向)的长度(宽度)长。即,板部41形成为左右方向的宽度恒定或大致恒定,上下方向上细长。在板部41的左右方向中央部,从向左右方向延伸的板部41的上表面41c向下方延伸设置有宽度恒定的细长的切口43。另外,切口43的下端部相对于纤维材料60位于上方。
[0039] 如图4B、图6所示,多个间隔件42从切口43的上端部到下端部在上下方向等间隔地、且隔着切口43左右对称地设置。多个间隔件42分别形成为板状,并向左右方向相互平行地延伸。另外,为了方便,有时将多个间隔件42(421~425)从上侧依次称为第1间隔件421、第2间隔件422、第3间隔件423、第4间隔件424以及第5间隔件425。
[0040] 左右的间隔件421~425的前表面42a分别与纤维材料60的后表面62抵接,构成支承纤维材料60的支承面。间隔件421~425的突出长度、即从板部41的前表面41a到各间隔件421~425的前表面42a的长度彼此相等,各间隔件421~425的前表面42a位于向上下左右方向延伸的同一假设平面上。
[0041] 彼此相同高度的圆柱状的突起部42b分别突设于左右间隔件421~425的前表面42a的左右方向中央部。间隔件421~425的左右方向内侧的端面分别位于切口43的左右方向两端面的延长面上。因此,右侧的间隔件421~425的左端面位于同一表面上,左侧的间隔件421~425的右端面分别位于同一表面上。因此,各间隔件421~425的前表面42a的左右方向长度彼此相等。
[0042] 在间隔件421~425中的、左右第1、第3、第5间隔件421、423、425的左右方向外侧端部连接设置有引导部44,该引导部44相对于间隔件42的前表面42a向前方突出。如图4B所示,各引导部44的突出长度比突起部42b的突出长度长,且如图5所示,比纤维材料60的厚度(前后方向长度)短。例如,引导部44的突出长度设定在纤维材料60的厚度的1/2~2/3的范围内。
[0043] 如图6所示,左侧的第1、第3、第5间隔件421、423、425的引导部44的右端面44a位于同一平面上,右侧的第1、第3、第5间隔件421、423、425的引导部44的左端面44b也位于同一平面上。从引导部44的右端面44a到左端面44b的长度与纤维材料60的宽度(左右方向长度)相等。因此,右端面44a与纤维材料60的左表面65抵接,构成支承左表面65的支承面,左端面44b与纤维材料60的右表面66抵接,构成支承右表面66的支承面。
[0044] 在切口43的下方,从板部41的前表面41a朝向前方突设有板状的引导部45。引导部45的突出长度(前后方向长度)同从板部41的前表面41a到引导部44的前端面的长度相等。
引导部45的上表面45a与纤维材料60的下表面64抵接,构成支承下表面64的支承面。
[0045] 在板部41的前表面41a的上部,设置上下一对规定深度的凹部46、47。凹部46以从与切口43的左端面相邻的板部41的前表面41a的上端部通过左侧的第1间隔件421的左方至左侧的第2间隔件422的左方的方式沿着板部41的外形形状形成大致L字形。凹部47以从与切口43的右端面相邻的板部41的前表面41a的上端部通过右侧的第1间隔件421的右方至右侧的第2间隔件422的右方的方式沿着板部41的外形形状形成大致L字形。
[0046] 在板部41的前表面41a的下部,设置有规定深度的凹部48。凹部48以从板部41的前表面41a的下端部通过左右的第5间隔件425的左右外侧至左右的第4间隔件424的左右外侧的方式,沿着板部41的外形形状形成大致U字形。凹部46~48的底面46a~48a形成在向上下左右方向延伸的同一假设平面上。如图4B所示,凹部46、47的下端部与凹部48的左右上端部之间的区域相对于凹部46~48向前方突出,有时将这一部分称为凸部49。
[0047] 图4B、图6所示,在构成凹部46的大致L字形的周面,即凹部46的底面46a与前表面41a之间的边界表面46b和构成凹部47的大致L字形的周面,即凹部47的底面47a与前表面
41a之间的边界表面47b,分别沿着底面46a、47a部分地设置卡合部。更具体地说,在边界表面46b设置与左侧的第2间隔件422的左端面相邻,并从边界表面46b凹陷成大致矩形状的卡合凹部461,在边界表面47b设置与右侧的第2间隔件422的右端面相邻,并从边界表面47b凹陷成大致矩形状的卡合凹部471。此外,左侧的第1间隔件421的引导部44的左端面与边界表面46b位于同一表面上或大致同一表面上,右侧的第1间隔件421的引导部44的右端面与边界表面47b位于同一表面上或大致同一表面上。
[0048] 在构成凹部48的大致U字形的周面,即凹部48的底面48a与前表面41a之间的边界表面48b,沿着底面48a部分地设置卡合部。更具体地说,分别设置与左侧的第4间隔件424的左端面相邻,并从左侧的边界表面48b凹陷成大致矩形状的卡合凹部481、与右侧的第4间隔件424的右端面相邻,并从右侧的边界表面48b凹陷成大致矩形状的卡合凹部482、在切口43的下方与引导部45的下表面相邻,并从下侧的边界表面48b突出的大致矩形状的卡合凸部483。此外,左侧的第5间隔件425的引导部44的左端面和右侧的第5间隔件425的引导部44的右端面与边界表面48b位于同一表面上或大致同一表面上。
[0049] 如图4A、图4B所示,下游板50具有在前后方向有规定长度的板厚的大致矩形状的板部51、配置于板部51的后方的上下一对法兰部52、53、将板部51和法兰部52、53连结起来的多个连结部54。如图4B所示,板部51的前表面51a形成为平坦或大致平坦。下游板50是以树脂作为构成材料通过一体成型而形成,并构成为整体上左右对称。图7为从后方观察下游板50得到的单个下游板50的主视图。另外,图7中用双点划线示出纤维材料60在分离器单元102组装时的位置。
[0050] 如图4A、图7所示,板部51的上下方向(长度方向)的长度比左右方向(短边方向)的长度(宽度)长。即,板部51形成为左右方向的宽度恒定或大致恒定,在上下方向上细长。更详细地说,板部51与上游板40的板部41的前表面41a的形状,即除了凹部46~48的前表面41a的形状大致一致。板部51构成供通过上游板40的切口43和纤维材料60的窜缸混合气碰撞的碰撞部。
[0051] 在板部51的后表面51b左右方向等间隔地朝向后方突设有剖面大致矩形状的多个(图中为3个)柱状的肋55。另外,为了方便,有时将多个肋55(551~553)从左侧依次称为第1肋551、第2肋552以及第3肋553。这些肋551~553向上下方向相互平行地延伸,其延伸方向与间隔件421~425(图6)的延伸方向(左右方向)正交。肋551~553的左右方向长度(宽度)彼此相等。
[0052] 第2肋552位于切口43的前方、且板部51的左右方向中央部。第1肋551在分离器单元102的组装状态下与设置于上游板40的左侧的间隔件421~425的突起部42b(图6)的列位于左右方向大致相同位置。第3肋553与设置于上游板40的右侧的间隔件421~425的突起部42b的列位于左右方向大致相同位置。换言之,分别设置为,第2肋552与切口43的位置相对应,第1肋551与左侧的间隔件421~425的位置相对应,第3肋553与右侧的间隔件421~425的位置相对应。
[0053] 肋551~553的后表面55a与纤维材料60的前表面61抵接,分别构成支承纤维材料60的支承面。肋551~553的突出长度,即从板部51的后表面51b到肋551~553的后表面55a的长度彼此相等,肋551~553的后表面55a位于向上下左右方向延伸的同一假设平面上。肋
551~553的突出长度(前后方向长度)比间隔件421~425的突出长度(前后方向长度)短。
[0054] 在第1肋551和第3肋553的后表面55a的上下方向等间隔的位置,分别突设相互相同高度的多个(5个)圆柱状的突起部55b。突起部55b与上游板40的间隔件42的突起部42b呈相同形状,且在分离器单元102的组装状态下,设置在与突起部42b在上下方向和左右方向的相同位置。
[0055] 如图4A所示,上侧的法兰部52呈大致U字形,其内周面52a与板部51的外周面51c(缘部)的形状大致相同,外周面52b与上游板40的板部41的外周面41d(缘部)的形状大致相同。下侧的法兰部53大致呈U字形,其内周面53a与板部51的外周面51c的形状大致相同,外周面53b与上游板40的板部41的外周面41d的形状大致相同。
[0056] 在法兰部52的后表面52c的左右方向中央部向后方突设大致长方体形状的凸部56。凸部56的左右方向的宽度与上游板40的切口43的左右方向的宽度相同或大致相同,在分离器单元102组装时(图5),凸部56与板部41的上端部410的切口43嵌合。凸部56的前后方向的突出长度与切口43的前后方向的长度(厚度)相同或大致相同,在分离器单元102组装时(图5),凸部56的后表面56a与板部41的后表面41b位于大致同一表面上。除了凸部56,法兰部52、53的后表面52c、53c分别平坦地形成,位于向上下左右方向延伸的同一假设平面上。法兰部52、53的前后方向长度(厚度)与上游板40的凹部46~48(图4B)的深度大致相等。
[0057] 多个连结部54分别呈剖面大致矩形状的平板形状。如图7所示,连结部54包括一端部(后端部)分别固定于法兰部52的内周面52a的左右下端部和上端部的连结部541~543。连结部541~543分别向前后方向延伸,另一端部(前端部)分别固定于板部51的左右两端部和上端部。由此,沿大致U字形延伸的法兰部52的长度方向两端部和中央部分别由连结部
541~543支承。
[0058] 连结部541、542的具有分别与上游板40的板部41的卡合凹部461、471(图6)的形状相对应的剖面形状。连结部543的宽度与切口43的宽度相同,此外连结部543的后端部相对于法兰部52的后表面52c向后方突出,构成凸部56的一部分(下端部)。由此,在图5所示的分离器单元102组装时,法兰部52与凹部46、47嵌合,连结部541、542与卡合凹部461、471嵌合,凸部56与切口43嵌合。
[0059] 在该嵌合状态下,图7所示的连结部541的右端面541a和连结部542的左端面542a与图6所示的上游板40的左侧的引导部44的右端面44a和右侧的引导部44的左端面44b位于同一表面上或大致同一表面上。因此,这些端面541a、542a与引导部44的端面44a、44b相同,构成支承纤维材料60的左表面65和右表面66的支承面。即,连结部541、542与上游板40的第2间隔件422位于上下方向相同位置,且位于第2间隔件422的左右方向外侧,与引导部44相同作为纤维材料60的支承部发挥功能。此外,连结部543的下表面543a构成支承纤维材料60的上表面63的支承面。
[0060] 此外,连结部54如图7所示,包括一端部(后端部)分别固定于法兰部53的内周面53a的左右上端部和左右下端部的连结部544~547。连结部544~547分别向前后方向延伸。
连结部544、545的另一端部(前端部)分别固定于板部51的左右两端部,连结部546、547的另一端部分别固定于板部51的左右下端部。由此,分别由连结部544~547支承沿大致U字形延伸的法兰部53的长度方向两端部和中央部。
[0061] 连结部544、545具有分别与上游板40的板部41的卡合凹部481、482(图6)的形状相对应的剖面形状。连结部546、547的上下方向长度与卡合凸部483的上下方向长度相同,连结部546、547之间的左右方向的宽度与卡合凸部483的宽度相同。由此,在分离器单元102组装时(图5),法兰部53与凹部48嵌合,连结部544、545与卡合凹部481、482嵌合,连结部546、547与卡合凸部483的左右两侧的凹部48嵌合。
[0062] 在该嵌合状态下,图7所示的连结部544的右端面544a和连结部545的左端面545a与图6所示的上游板40的左侧的引导部44的右端面44a和右侧的引导部44的左端面44b位于同一表面上或大致同一表面上。因此,这些端面544a、545a与引导部44的端面44a、44b相同,构成支承纤维材料60的左表面65和右表面66的支承面。即,连结部544、545与上游板40的第4间隔件424位于上下方向相同位置,且位于第4间隔件424的左右方向外侧,与引导部44相同作为纤维材料60的支承部发挥功能。
[0063] 此外,图7所示的连结部546、547的上表面546a、547a与图6所示的上游板40的引导部45的上表面45a位于同一表面上或大致同一表面上。因此,上表面546a、547a与引导部45的上表面45a相同,构成支承纤维材料60的下表面64的支承面。
[0064] 图8为分离器单元102的组装状态下的侧视图(左侧视图)。如图8所示,从下游板50的肋55的后表面55a到法兰部52、53的后表面52c、53c的长度L1比从上游板40的凹部46~48的底面46a~48a到引导部44的前端面的长度L2长。因此,在分离器单元102组装时,法兰部52、53的后表面52c、53c与凹部46~48的底面46a~48a抵接。长度L1由连结部54的长度等决定,在后表面52c、53c与底面46a~48a抵接的状态下,以从肋55的后表面55a到间隔件42的前表面42a的长度L3与纤维材料60的厚度(前后方向长度)相同或大致相同的方式设定长度L1。
[0065] 在图8所示的分离器单元102的侧视图中,固定于法兰部52的左右下端部的连结部541、542(图中仅示出541)在与第2间隔件422的上下方向相同位置向前后方向延伸。此外,固定于法兰部53的左右上端部的连结部544、545(图中仅示出544)在与第4间隔件424的上下方向相同位置向前后方向延伸。即,在从侧方观察分离器单元102时,连结部541、542和
544、545以与间隔件422、424重叠并从外侧覆盖间隔件422、424的方式向前后方向延伸。
[0066] 纤维材料60为具有透气性的多孔材料的一种,并具有弹性(可挠性、收缩性)。具体地说,纤维材料60以由天然纤维、合成纤维等构成的纤维块、无纺布、偏组件那样的纤维集合体等纤维作为主要构成材料而构成。
[0067] 对本实施方式的油雾分离器101的组装方法进行说明。首先,组装分离器单元102。在这种情况下,首先将纤维材料60嵌合于从图4B所示的上游板40的前表面41a突设的左右间隔件42的引导部44的内侧。此时,分别由第1、第3、第5间隔件421、423、425的引导部44支承纤维材料60的上端部的左右侧面(左表面65、右表面66)、中央部的左右侧面65、66、下端部的左右侧面65、66。即,纤维材料60的左右侧面65、66在整个长度方向(上下方向)上由引导部44支承。此外,使纤维材料60的下表面64与引导部45的上表面45a抵接,来限制纤维材料60的上下方向的位置。
[0068] 接下来,将图4A所示的下游板50的上下的法兰部52、53分别嵌合于上游板40的间隔件42周围的凹部46~48,将下游板50安装于上游板40。法兰部52、53构成为大致U字形,因此,下游板50相对于上游板40的上下左右方向的位置被限制。因此,能够相对于上游板40不产生位置偏移地容易地安装下游板50。此外,法兰部52的后端部的凸部56嵌合于上游板40的切口43的上端部。由此,能够抑制向上游板40的板部41的上端部410的向左右方向内侧的变形。
[0069] 此时,向前后方向延伸并支承法兰部52的左右一对连结部541、542与第2间隔件422的左右侧方的卡合凹部461、471嵌合。向前后方向延伸并支承法兰部53的左右一对连结部544、545与第4间隔件424的左右侧方的卡合凹部481、482嵌合。因此,由连结部54的端面
541a、542a、544a、545a(图7)同引导部44一起支承纤维材料60的左右侧面65、66。即,连结部
541、542、544、545既是支承法兰部52、53的构件,还是与引导部44相同,支承纤维材料60的构件。
[0070] 此外,向前后方向延伸并支承法兰部53的下端部的连结部546、547与卡合凸部483的左右侧方的凹部48嵌合。因此,由切口43嵌合的连结部543的下表面543a和连结部546、547的上表面546a、547a支承纤维材料60的上下表面(上表面63、下表面64)。其结果是,当将下游板50安装于上游板40时,由多个引导部44、45和多个连结部54支承纤维材料60的左右侧面65、66和上下表面63、64,从而限制纤维材料60的上下左右方向的位置。
[0071] 在将下游板50安装在了上游板40的状态下,纤维材料60被支承在上游板40的间隔件42的前表面42a与下游板50的肋55的后表面55a之间。此时,在前表面42a和后表面55a上突设的突起部42b、55b按压纤维材料60的前后表面(前表面61、后表面62)。由此,能够由突起部42b、55b限制纤维材料60的前后表面61、62的位置,从而稳定并保持纤维材料60。
[0072] 如图8所示,上游板40的板部41和下游板50的法兰部52、53构成分离器单元102的边缘部102a。左右一对凸部49(图4B)分别介于法兰部52的左右下端部与法兰部53的左右上端部之间,因此,边缘部102a的板厚(前后方向长度)在整个区域为恒定。
[0073] 在如上那样组装了分离器单元102(假设已组装)的状态下,如图2所示,使分离器单元102的边缘部102a从下方沿着上壳体30的切口33的狭缝33a嵌合。接下来,通过振动熔接将下壳体20的法兰部21的上表面固定于上壳体30的法兰部31的下表面。由此,完成油雾分离器101的组装。
[0074] 如图3所示,在下壳体20的上表面对应切口33的位置,设置凹状的狭缝20a,在安装下壳体20时,分离器单元102的下端的边缘部102a与狭缝20a嵌合。更具体地说,如图4A、图4B所示,在上游板40的板部41的后表面41b的下端部和下游板50的法兰部53的前表面的下端部分别在左右方向整个区域形成法兰面41f、53f。从法兰部53的下端到连结部546、547的下表面形成法兰面53f,法兰面41f形成为与法兰面53f在上下方向相同长度。这些法兰面
41f、53f沿着狭缝20a嵌合。
[0075] 这样通过将分离器单元102沿着狭缝33a、20a嵌合,能够使分离器单元102相对于壳体20、30精确地定位并安装,并且能够将分离器单元102牢固地固定于壳体20、30。在完成了油雾分离器101的组装的状态下,下游板50的下端部,即板部51的下表面和连结部54(546、547)的下表面与下壳体20的上表面抵接。由此,抑制通过下游板50的下方的窜缸混合气的流动。
[0076] 图9是表示分离器单元102的上端的边缘部102a的安装状态的剖视图(在左右方向中央将分离器单元102沿上下方向剖开的剖视图),即为更详细地示出图3的一部分的剖视图。如图9所示,上壳体30的隔壁32的上端部,狭缝33a的后方的后隔壁部321相对于狭缝33a的前方的前隔壁部322向下方突出。更详细地,后隔壁部321以其下端面321a与下游板50的连结部543的下表面543a在上下方向为大致相同位置的方式突出。
[0077] 在本实施方式中,不是在上游板40的板部41穿设贯通孔,而是从板部41的上表面41c到下方形成切口43。因此,与穿设有贯通孔的情况相比较,板部41整体的刚性下降,能够容易地使形成有切口43的板部41的上端部410与狭缝33a嵌合。另外,在狭缝33a不是嵌合单个板部41,而是嵌合凸部56与切口43嵌合状态下的分离器单元102的边缘部102a,但即使在这种情况下,上端部410的刚性由于切口43而降低,因此容易嵌合。
[0078] 接下来,对利用本实施方式的油雾分离器101进行动作的一例进行说明。如图3所示,经由贯通孔22流入第1空间SP1的包含油雾的窜缸混合气如图9的箭头A11所示,通过分离器单元102的上游板40的切口43从纤维材料60的后表面62流入到纤维材料60的内部。该窜缸混合气由于流路在切口43变窄而高速流动,从后表面62到前表面61通过纤维材料60之后,碰撞下游板50的板部51。
[0079] 即,上壳体30的内侧上端部的后隔壁部321延伸到连结部543的下表面543a附近,因此,能够使通过切口43的全部或大致全部窜缸混合气导入到纤维材料60。由此,能够提高分离器单元102的油的分离效率。于此相对,在向后隔壁部321的下方的突出量小的情况下,如图9的箭头A12所示,有可能通过切口43的窜缸混合气不通过纤维材料60而流动,效率降低。
[0080] 当窜缸混合气通过纤维材料60时,窜缸混合气中所含的油雾附着于纤维材料60的纤维而被捕捉到。并且,被捕捉到的油雾沿着窜缸混合气的流动向后方移动的同时粗化形成油块,并沿着板部51的后表面51b的肋55(图4A)的间隙向下方滴下来。或者,在到达后表面51b前,成长为大的液滴的阶段,油向下方滴下来。由此,油成分从窜缸混合气中分离出来。分离出来的油如图3所示导入到下壳体20的鼓出部23的空间SP3后,经由贯通孔24回到曲轴室5a。
[0081] 另一方面,通过纤维材料60并除去了油雾的窜缸混合气主要通过板部51与纤维材料60的前表面61之间的间隙向左右方向流动而流入到第2空间SP2。另外,除去了油雾的窜缸混合气的一部分通过纤维材料60的左右侧面65、66流入到第2空间SP2。如图8所示,纤维材料60的左右侧方的连结部541、544设在与间隔件422、424重叠的位置,因此抑制向左右侧方流出的窜缸混合气的流路面积的减少,进而窜缸混合气有效地流动。在这种情况下,从窜缸混合气中分离出来的油沿着肋55滴下来,因此能够借助肋55抑制油沿着窜缸混合气的流动从板部51后侧的左右侧方流出,即能够抑制油的卷入。流入到第2空间SP2的窜缸混合气经由管部34流出,并回到发动机1的燃烧室。
[0082] 另外,如图1所示,在非增压时,新气体经由通路12向配置于发动机1后侧的头部3R的油雾分离器101R的内部空间导入。此时,新气体向上述的相反方向,即从第2空间SP2经由分离器单元102向第1空间SP1流动。此时,纤维材料60侧方的连结部54等作为整流板发挥功能,能够使新气体顺畅地导入到第1空间SP1。
[0083] 采用本实施方式能够起到如下的作用效果。
[0084] (1)油雾分离器101构成为,将在发动机1产生的窜缸混合气中所含的油雾分离出来。更具体地说,油雾分离器101具有:下壳体20和上壳体30,它们具有供窜缸混合气流入的贯通孔22和供窜缸混合气流出的管部34,并从贯通孔22到管部34在空间SP内形成流路PA、以及分离器单元102,其配置于流路PA(图2)。分离器单元102具有:设置有使流路面积减小的切口43的上游板40的板部41、设置有供通过切口43的窜缸混合气碰撞的碰撞部(后表面51b)的下游板50的板部51(图4A)。切口43从板部41的上表面41c向下方延伸设置(图4A)。上壳体30在作为其内壁的隔壁32具有供具有切口43的板部41的上端部410嵌合的切口33(狭缝33a)(图3)。
[0085] 这样,在上游板40的板部41设置作为节流部发挥功能的切口43,因此与在板部41设置贯通孔的情况相比较,板部41的上端部410的刚性降低。由此,能够使上端部410容易且顺畅地与作为上壳体30的内壁的隔壁32的切口33嵌合,从而提高油雾分离器101的组装性。
[0086] (2)上游板40的板部41的上表面41c向与板厚方向垂直的左右方向延伸,切口43向与左右方向垂直的上下方向延伸(图4A)。由此,板部41整体呈大致U字形,既能够确保作为节流部的充分功能,又能良好地降低板部41的刚性。
[0087] (3)分离器单元102,特别是下游板50还具有:连结部54,其向通过切口43的窜缸混合气的流动方向,即前后方向延伸,前端部固定于板部51、法兰部52、53,其供连结部54的后端部固定,并与板部41的窜缸混合气的下游侧表面,即凹部46~48的底面46a~48a抵接(图4A)。法兰部52具有与切口43嵌合的凸部56(图4A)。由此,能够限制下游板50相对于上游板
40的相对位置,能够良好地将纤维材料60保持在板部41与板部51之间。此外,能够通过使凸部56与切口43嵌合,抑制安装分离器单元102后的变形,特别是板部41的变形。
[0088] (4)法兰部52同上游板40的板部41的上端部410一起与上壳体30的隔壁32的切口33的狭缝33a嵌合(图9)。由此,与上壳体30的隔壁32的切口33嵌合的分离器单元102的边缘部102a的刚性变高,从而分离器单元102的安装强度提高。
[0089] (5)隔壁32的切口33的上端部具有以从前后两侧夹着板部41的上端部410的方式分别突设的后隔壁部321和前隔壁部322,向后隔壁部321的下方的突出量比前隔壁部322的突出量大(图9)。由此,例如即使以板部41的前方空间和法兰部52的后方空间借助切口43连通的方式构成法兰部52,也能够防止通过切口43的窜缸混合气不通过纤维材料60而流动,从而提高油从窜缸混合气中分离的分离效率。
[0090] 上述实施方式能够变形为各种形式。以下对变形例进行说明。在上述实施方式中,在上游板40与下游板50之间配置了纤维材料60,但还能使用纤维材料60以外的多孔材料。例如,还能采用将金属、陶瓷等作为构成材料的网状结构等作为多孔材料。在上述实施方式中,分别在下壳体20和上壳体30设置供窜缸混合气流入的贯通孔22和供窜缸混合气流出的管部34,并通过这些壳体20、30从贯通孔22到管部34形成流路PA,但只要具有窜缸混合气的流入部和流出部,并从流入部到流出部形成流路,则壳体的结构可以是任何形式。
[0091] 在上述实施方式中,以从向左右方向(第1方向)延伸的上游板40的板部41的上表面41c向上下方向(第2方向)延伸的方式形成了切口43,但还可以从上表面41c以外延伸设置切口,第1板部的构成并不限于以上所述。第1方向还可以是左右方向以外的方向,因此与第1方向大致垂直的第2方向还可以是上下方向以外的方向。在上述实施方式中,借助连结部54将大致U字形的法兰部52、53固定在了具有供窜缸混合气碰撞的后表面51b的板部51,但第2板部的构成并不限于此。还能省略凸部56。法兰部还可以形成大致U字形以外的形状。
[0092] 在上述实施方式中,沿着隔壁32的切口33的边缘部设置狭缝33a,并使分离器单元102的边缘部102a与狭缝33a嵌合,但嵌合部的构成并不限于此。例如,还可以在边缘部102a的外周面设置狭缝,并以与该狭缝嵌合的方式沿着切口33的边缘部设置突起部。在上述实施方式中,以夹着板部41的上端部410的方式从隔壁32的切口33的上端部突设后隔壁部321和前隔壁部322,但配置于窜缸混合气的流动方向的上游侧的第1突出部和配置于下游侧的第2突出部的构成并不限于以上所述。
[0093] 在上述实施方式中,将具有上游板40、下游板50和纤维材料60的分离器单元102,即冲击过滤式的分离器单元102配置在了流路PA上,但油分离器单元的类型并不限于此。即,只要具有使流路面积减小的节流部和供通过节流部的窜缸混合气碰撞的碰撞部,则油分离器单元的类型可以是任何形式。例如,还能构成不具有纤维材料60的冲击式的油分离器单元。
[0094] 在上述实施方式中,将具有分离器单元102的油雾分离器101设置在了发动机1的上部,但还能设置在其他位置。在上述实施方式中,将分离器单元102应用在了具有增压器的车辆的V型发动机上,但同样能够应用在V型以外和不具有增压器的发动机上。
[0095] 既能够任意组合上述实施方式和变形例的一个或者多个,也能够彼此组合各变形例。
[0096] 采用本发明,能够容易地将油分离器单元安装于壳体。
[0097] 以上,就本发明的优选实施方式进行了说明,本领域技术人员应理解为能够不脱离后述权利要求书的公开范围地进行各种修改和变更。
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