JP2005256613A - エンジンのｐｃｖバルブ - Google Patents

Abstract

【課題】ＰＣＶバルブにおける計量部がブローバイガス中のスラッジなどにより閉塞固定された場合にも、ブローバイガスがＰＣＶバルブ内を流通するようにして、エンジンの損傷を防止する。
【解決手段】エンジンのクランクケース側とインテークマニホールド側とを連通するブローバイガス通路にＰＣＶバルブを設ける。該ＰＣＶバルブ１内に通路３を貫通形成する。該通路３にバルブ本体１２を移動可能に設け、該バルブ本体１２とボデー２間に計量部１４を設ける。バルブ本体１２内にバイパス通路１７を貫通形成する。該バイパス通路１７に、クランクケース側の圧力とインテークマニホールド側の圧力との間に、前者が後者よりも高く、かつ、所定の差圧が発生した場合に開作動する弁部１８を設ける。
【選択図】図１

Description

エンジンのクランクケース内に洩れるブローバイガスを大気へ放出すると大気汚染を招くことから、一般に、前記のブローバイガスをインテークマニホールドへ還元するブローバイガス還元装置が用いられている。

このブローバイガス還元装置は、一般に、図６に示すように、エンジン１０１のクランクケース１０２内で発生したブローバイガスを、シリンダヘッドカバー１０３内に導き、更に、ブローバイガス通路１０４を通じてエアクリーナ１０５に還元するとともにブローバイガス通路１０４から分岐した分岐管１０６よりインテークマニホールド１０７に還元するようになっている。

この分岐管１０６からインテークマニホールド１０７へのブローバイガス量は、分岐管１０６に介在したＰＣＶバルブ１０８により、吸気管負圧に応じて調量されるようになっている。

このようなＰＣＶバルブとして、従来、図５に示す構造のものが知られている。
この図５に示すＰＣＶバルブ２０１は、ボデー２０２の一端側２０３を前記図６のブローバイガス通路１０４、すなわちクランクケース１０２側に連通し、他端側２０４をインテークマニホールド１０７側に連通し、ボデー２０２内に貫通形成した通路２０５にバルブ本体２０６を移動可能に備え、該バルブ本体２０６の先細状のニードル部２０７をバルブ本体２０６の計量通路２０８に挿通して計量部２０９を構成し、更にバルブ本体２０６をスプリング２１０により開方向へ付勢して、クランクケース１０２側の圧力とインテークマニホールド１０７側の圧力との差圧により、前記計量部２０９の有効開口面積を調整してブローバイガスの流量を調整するようになっている。

ところで、ブローバイガス中には凝縮液やスラッジが混入しているため、これらがＰＣＶバルブ２０におけるブローバイガス流路に付着堆積するとエンジンの損傷を招くおそれがある。

そこで、図５に示すように、ＰＣＶバルブ２０１のボデー２０２におけるブローバイガスの流入口２１１を、上流側が末広がり状の貫通路に形成し、該流入口２１１にブローバイガスの凝縮液やスラッジなどの異物が滞留しないようにしたものが知られている（特許文献１参照）。
実開平３−１７２１５号公報

前記特許文献１のように、流入口２１１を末広がり状に形成して、該流入口２１１に凝縮液やスラッジが堆積しないようにしても、この流入口２１１を通過した凝縮液やスラッジが前記の計量部２０９に付着堆積して計量部２０９が閉状態に固定されると、前記のようにエンジンの損傷を招く問題がある。

そこで本発明は、前記の計量部に凝縮液やスラッジが付着堆積して計量部が閉状態に固定された場合には、バイパス通路によってブローバイガスを通過させてエンジンの損傷を防止するエンジンのＰＣＶバルブを提供することを目的とするものである。

本発明は、ＰＣＶバルブ内に設けられたバルブ本体にバイパス通路を貫通形成するとともに該バイパス流路に弁部を設け、該弁部を所定の差圧により開作動させてエンジンの損傷を防止することを主要な特徴とする。

そこで、前記の目的を達成するために、請求項１記載の発明は、エンジンのクランクケース側とインテークマニホールド側とを連通するブローバスガス通路に設けられるＰＣＶバルブであって、該ＰＣＶバルブのボデー内にブローバイガスを流通させる通路を貫通形成するとともに該通路にバルブ本体を移動可能に設け、前記バルブ本体の外面と通路内面とで計量部を形成したエンジンのＰＣＶバルブにおいて、
前記バルブ本体内にバイパス通路を貫通形成し、該バイパス通路にクランクケース側の圧力とインテークマニホールド側の圧力との間に、前者が後者よりも高く、かつ、所定の差圧が発生した場合に開作動する弁部を設けたことを特徴とするものである。

本発明において、通常時は、ブローバイガスが、ＰＣＶバルブのクランクケース側から流入し、バルブ本体の外周の通路を流通し、計量部を通ってインテークマニホールド側へ流出する。

ブローバイガス中のスラッジなどが前記計量部に付着堆積して計量部が閉塞状態に固定されると、エンジンの作動によるクランクケース側とインテークマニホールド側との間の差圧が正常時よりも大きくなり、バルブ本体に設けた弁部が開き、クランクケース側のブローバイガスはバイパス通路を通じてインテークマニホールド側へ流出する。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記弁部を、リードバルブと該リードバルブが接離する弁座とで形成したものである。

請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記弁部を、前記バイパス通路内に設けた鋼球と、該鋼球が接離を弁座と、該鋼球を弁座側へ付勢するスプリングとで形成したものである。

請求項２および３記載の発明においても、その弁部が前記請求項１と同様の作用をする。

本発明によれば、ＰＣＶバルブにおける計量部にブローバイガス中のスラッジなどが付着堆積して、計量部が閉塞状態で固定された場合には、エンジンの作動時にバイパス通路の弁部が開き、ブローバイガスがバイパス通路を通ってインテークマニホールド側へ流れるため、エンジンの損傷を防止することができる。

本発明を実施するための最良の形態について図に示す実施例により説明する。

図１はエンジンのＰＣＶバルブの第１実施例を示す縦断面図、図２は図１におけるリードバルブの取付状態を示す正面図、図３はリードバルブの開状態を示す図である。
図１におけるＰＣＶバルブ１のボデー２は中空円筒状に形成されて体内にブローバイガスが流通する通路３が貫通形成されており、該通路３は、上流側通路４と下流側通路５と、該両通路４と５間を連通する計量通路６とからなる。

前記ボデー２の上流側である一端部７は、前記図６に示すようなブローバイガス通路１０４に接続されてクランクケース１０２側に連通され、また、ボデー２の下流側である他端側８は、前記図６に示すようなインテークマニホールド１０７側に連通される。前記一端側７の端壁９には、上流側に向かって末広がり状の流入口１０が貫通形成されて前記上流側通路４に連通し、また前記他端側８には流出口１１が貫通形成されて下流側通路５に連通している。

前記計量通路６の内径は、上流側通路４の内径より小径に形成されている。
前記上流側通路４内には、該上流側通路４の内径より小径のバルブ本体１２が、ボデー２の軸方向に移動可能に配置されている。該バルブ本体１２の下流側は先細状に形成されて、その外周面がテーパ状の計量面１３に形成されているとともに、該計量面１３が前記計量通路６内に挿通されており、該計量面１３と計量通路６の内面とにより計量部１４が構成されている。そして、バルブ本体１２が、流入口１０側へ後退することにより前記計量部１４の有効開口面積が増大し、バルブ本体１２が、流出口１１側へ前進することにより計量部１４の有効開口面積が縮小するようになっている。

前記上流側通路４内にはスプリング１５が設けられており、その一端を前記バルブ本体１２の後端に一体形成した鍔部１６に係止させ、他端をボデー２に係止し、該スプリング１５の付勢力によりバルブ本体１２を、流入口１０側へ、すなわち、計量部１４の有効開口面積が増大する方向へ常時付勢している。

前記バルブ本体１２内には、その軸方向に沿ってバイパス通路１７が貫通形成されている。該バイパス通路１７の上流側端１７ａは開口され、バイパス通路１７の下流側端１７ｂには、リードバルブ１８からなる弁体と、該弁体が接離する弁座１２ａとからなる弁部が設けられている。すなわち、バイパス通路１７側が高圧で下流側通路５側が低圧で、かつ、これらの差圧が所定値以上になるとリードバルブ１８が下流側通路５側へ撓んで開弁し、差圧が所定値以下になると、リードバルブ１８がバルブ本体１２の弁座１２ａに接触して閉弁するようになっている。該リードバルブ１８は、金属系の弾性を有する薄膜で形成され、図２に示すように、そのリードバルブ１８の一部を弁座１２ａにシーム溶接Ｗなどで固着し、該溶接Ｗ以外の部分１８ａが図３に示すように撓んで開くようになっている。また、リードバルブ１８の開弁作動圧は、下流側通路５の負圧が、通常最大負圧の１．１倍以上の負圧になると開弁するように設定されている。例えば、下流側通路５内の通常最大負圧が−５５０ｍｍＨｇの場合には、リードバルブ１８の開弁作動圧を−６０５ｍｍＨｇに設定する。これにより、計量面１３と計量通路６間が閉塞されていない状態であって、これらによる通常の計量時にはリードバルブ１８が開かないようになっている。なお、前記のリードバルブ１８を開く差圧の所定値は、リードバルブ１８を開作動したい差圧値に所望に設定するものであり、任意に設定するもので、前記の圧力に限定するものではない。

前記下流側通路５内には、前記バルブ本体１２のストッパ用スプリング１９が設けられている。

次に、前記第１実施例の作用について説明する。
本第１実施例のＰＣＶバルブ１を、その一端側７をエンジンのクランクケース側へ接続し、他端側８をインテークマニホールド側へ接続した状態において、エンジンの作動により、クランクケース側が高圧でインテークマニホールド側が低圧になると、その差圧により、クランクケース内のブローバイガスは、流入口１０から上流側通路４に流入し、更に計量部１４における環状通路を流通し、下流側通路５及び流出口１１を流通してインテークマニホールドへ還元される。このとき、バルブ本体１２のバイパス通路１７はリードバルブ１８により閉塞され、ブローバイガスはこのバイパス通路１７を流通しない。そのため、差圧が、リードバルブ１８が開弁しない所定値以下の間では、その差圧が大きいとバルブ本体１２が図１の左方へ移動して計量部１４の有効開口面積を小さくし、差圧が小さくなるとバルブ本体１２が図の右方へ移動して計量部１４の有効開口面積を増大する。

次に、前記の計量部１４を構成する計量通路６とバルブ本体１２との間にスラッジなどが付着堆積して計量部１４が閉塞されたり、スプリング１５にスラッジなどが付着堆積してスプリング１５の伸縮状態が固定されることにより、ブローバイガスの正常な調量が阻害されて計量部１４が閉塞された状態でエンジンが作動すると、クランクケース側に正圧が発生してその圧力がバイパス通路１７内に作用し、また、下流側通路５には通常時より大きな負圧が発生する。そのため、このバイパス通路１７内の圧力と下流側通路５内の圧力との差圧が所定値以上になり、リードバルブ１８が図３に示すように弾性を有して撓んで開弁し、ブローバイガスがバイパス通路１７を通って下流側通路５へ流通し、インテークマニホールド側へ流れる。

したがって、クランクケース内が異常な高圧に昇圧されず、エンジンの損傷を防止することができる。
なお、リードバルブ１８は、前記の差圧が所定以下になると、その弾性により復元して閉じる。

図４は第２実施例を示す。
本第２実施例は、前記第１実施例のリードバルブよりなる弁体に替えて、鋼球２１よりなる弁体で形成したものである。すなわち、バルブ本体１２のバイパス通路１７の途中に弁室２２を形成し、該弁室２２の上流側に弁座２３を形成し、弁室２２内に鋼球２１を移動可能に配置するとともに該鋼球２１をスプリング２４により前記弁座２３側へ付勢して弁部を構成したものである。そして、バイパス通路１７の上流側が高圧で下流側が低圧で、かつ、これらの差圧が所定値以上になると鋼球２１からなる弁体が開弁するようになっている。

その他の構造は前記第１実施例と同様であるため、前記と同一部分には前記と同一の符号を付してその説明を省略する。
本第２実施例においても、そのバルブ本体１２は前記と同様に作動する。

また、計量部１４を構成する計量通路６とバルブ本体１２との間やスプリング１５にスラッジなどが付着堆積して、計量部１４が閉塞状態に固定された状態で、エンジンが作動してクランクケース側に正圧が発生すると、その圧力がバイパス通路１７の上流側端１７ａに作用し、この圧力と下流側通路５内の負圧との差圧により、鋼球２１がスプリング２４に抗して弁座２３より離間し、開弁する。そのため、ブローバイガスは、バイパス通路１７を通って下流側通路５へ流通し、インテークマニホールド側へ流れる。

したがって、クランクケース内が異常な高圧に昇圧されず、エンジンの損傷を防止することができる。

なお、前記のバイパス流路１７部に設ける弁部は、所定の差圧により開弁する弁構造であればよく、前記の弁構造に限るものではない。

本発明のＰＣＶバルブの第２実施例を示す縦断面図。 図１におけるリードバルブの取付状態を示す正面図。 図１のリードバルブの開状態を示す図。 本発明のＰＣＶバルブの第２実施例を示す縦断面図。 従来のＰＣＶバルブを示す縦断面図。 エンジンのブローバイガスの還元機構を示す略図。

符号の説明

１ ＰＣＶバルブ
２ ボデー
３ 通路
１２ バルブ本体
１４ 計量部
１５ スプリング
１７ バイパス通路
１８ リードバルブ
２１ 鋼球

Claims (3)

1. エンジンのクランクケース側とインテークマニホールド側とを連通するブローバスガス通路に設けられるＰＣＶバルブであって、該ＰＣＶバルブのボデー内にブローバイガスを流通させる通路を貫通形成するとともに該通路にバルブ本体を移動可能に設け、前記バルブ本体の外面と通路内面とで計量部を形成したエンジンのＰＣＶバルブにおいて、
   前記バルブ本体内にバイパス通路を貫通形成し、該バイパス通路にクランクケース側の圧力とインテークマニホールド側の圧力との間に、前者が後者よりも高く、かつ、所定の差圧が発生した場合に開作動する弁部を設けたことを特徴とするエンジンのＰＣＶバルブ。
2. 前記弁部を、リードバルブと該リードバルブが接離する弁座とで形成した請求項１記載のエンジンのＰＣＶバルブ。
3. 前記弁部を、前記バイパス通路内に設けた鋼球と、該鋼球が接離を弁座と、該鋼球を弁座側へ付勢するスプリングとで形成した請求項１記載のエンジンのＰＣＶバルブ。

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