JP2008303833A

JP2008303833A - Ｐｃｖバルブ

Info

Publication number: JP2008303833A
Application number: JP2007153090A
Authority: JP
Inventors: Tatsuto Yamada; 達人山田
Original assignee: Tokyo Roki Co Ltd
Current assignee: Tokyo Roki Co Ltd
Priority date: 2007-06-08
Filing date: 2007-06-08
Publication date: 2008-12-18

Abstract

【課題】２次側の吸気負圧の変動に対して１次側の圧力の安定化を図りつつ、アッセンブリーの大型化を避けることができるＰＣＶバルブを提供する。
【解決手段】ＰＣＶバルブ１１０は、ケーシング１１と、ダイヤフラム１２と、スプリング１３，１１３と、弁体１１１とを有する。このＰＣＶバルブ１１０は、ブローバイガス還元回路の一部を構成するブローバイガス流入管１に設けられ、当該ブローバイガス還元回路の２次側領域における吸気負圧に３つの段階を設定し、設定した各段階の吸気負圧の大小に応じて、１次側から２次側へのブローバイガス流入量が増減変動するように、バルブ開度が３段階に調節されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＰＣＶ（Positive Crankcase Ventilation)バルブに関する。

エンジンが駆動すると、ピストンとシリンダ壁の隙間から未燃焼ガスが漏れて、この未燃焼ガス（＝ブローバイガス）がエンジンのクランクケース内に放出される。クランクケース内に放出されたブローバイガスは、クランクケース内の圧力を高めて、オイル漏れなどを引き起こす原因となってしまう。そのため、クランクケース内から当該ブローバイガスを除去する必要がある。そこで、クランクケース内に放出されたブローバイガスを大気中に開放して、クランクケース内からブローバイガスを除去することが考えられる。

しかしながら、このようにブローバイガスを大気中に開放すると、当該ブローバイガスが大気汚染の原因となってしまう。そのため、近年では、エンジンの吸気負圧を利用して、クランクケース内からブローバイガスを除去し、このブローバイガスを所定の回路（以下「閉鎖型のブローバイガス還元回路」という。）を通じて、エンジンの吸気系に還元しているのである（例えば、下記特許文献１の［図１］参照）。

ところで、エンジンの吸気負圧は、エンジンの駆動に伴って大きく変動するので、閉鎖型のブローバイガス還元回路は、その変動による影響を強く受けることとなり、当該回路には各種の弊害が生じてしまう。そこで、かかる影響を緩和するために、閉鎖型のブローバイガス還元回路には、通常、ＰＣＶ（Positive Crankcase Ventilation)バルブが設けられている。そして、このような閉鎖型のブローバイガス還元回路では、ＰＣＶバルブの開閉により、回路内を流れるブローバイガス流入量、若しくはクランクケース側（＝１次側）の圧力を調節して、エンジンの吸気負圧の変動による影響を緩和しているのである（例えば、下記特許文献２参照）。その一例を図１０に示す。

図１０に示す如く、閉鎖型のブローバイガス還元回路の一部を構成するブローバイガス流入管１には、ＰＣＶバルブ１０が設けられている。このＰＣＶバルブ１０は、ケーシング１１と、ダイヤフラム１２と、スプリング１３とで構成されている。

ケーシング１１は、略円筒状のものであり、その天井面には大気導入孔１１ａ及びダイヤフラム受け部１１ｂが設けられている。また、その底部にはブローバイガス入口部１１ｃが形成されている。さらに、このケーシング１１には、その側壁の外側にブローバイガス出口部１１ｄが突設され、当該側壁の内側には内管１１ｅが突設されている。内管１１ｅは、ケーシング１１の側壁の内側から中心に向かって水平に突設され、その先端がケーシング１１の天井面側を向くように成形されており、当該先端には受圧部１１ｆ及びスプリング受け部１１ｇが設けられている。この内管１１ｅは、ケーシング１１の内壁と一体形成されて、ブローバイガス出口部１１ｄと連通し、その管内にはエンジン側（＝２次側）に通じる２次側領域１０ｂが形成されている。また、前述したブローバイガス入口部１１ｃは、ブローバイガス流入管１内と連通し、クランケース側に通じている。一方、ブローバイガス出口部１１ｄは、閉鎖型のブローバイガス還元回路の一部を構成するブローバイガス出口管（図示せず）と連通し、エンジン側に通じている。

ダイヤフラム１２は、弁体部１２ａ及び支持部１２ｂを備えている。このダイヤフラム１２は、ケーシング１１の内壁に挟持され、前述したダイヤフラム受け部１１ｂと受圧部１１ｆとの間隙を画成し、ケーシング１１内の空間を大気側領域１０ｃと１次側領域１０ａとに区画している。そして、ダイヤフラム１２の上下の変動に伴って、弁体部１２ａの大気側領域１０ｃ側の面がダイヤフラム受け部１１ｂに当接し、或いは弁体部１２ａの１次側領域１０ａ側の面が受圧部１１ｆに当接するように構成されている。

スプリング１３は、支持部１２ｂとスプリング受け部１１ｇとの間に設けられている。ダイヤフラム１２は、このスプリング１３の作用により、受圧部１１ｆ側からダイヤフラム受け部１１ｂ側に向けて付勢されている。

このようなＰＣＶバルブ１０において、バルブ開度は、主に、弁体部１２ａ、受圧部１１ｆ、及びスプリング１３によって３段階に調節されている。

例えば、図１０に示すように、エンジンの吸気負圧が「中」（例えば、１００〜３００ｍｍＡｑ）の場合には、大気圧よりもスプリング１３の付勢力の方が大きい。そのため、弁体部１２ａがダイヤフラム受け圧部１１ｂに当接した状態となり、内管１１ｅの受圧部１１ｆが開口することとなる。すると、ブローバイガス流入管１内を流れてきたブローバイガスは、ブローバイガス入口部１１ｃからケーシング１１内の１次側領域１０ａに流入するとともに、さらに、この１次側領域１０ａから開口した受圧部１１ｆ内を通って内管１１ｅ内に流入して２次側領域１０ｂに到達する。そして、２次側領域１０ｂに到達したブローバイガスは、ブローバイガス出口部１１ｄからケーシング１１外に流出し、その後、図示しないブローバイガス出口管内を流れて、同じく図示しないエンジンに供給される。

以上のＰＣＶバルブ１０にあっては、バルブ開度を適宜調節することにより、クランクケース側の圧力を所定の範囲（例えば、−１００〜１００ｍｍＡｑ）に調節することが可能となり、その結果、前述した影響を緩和することができる。
特開２００３−２９３７２４号公報特開２００５−１１３７０７号公報

ところで、エンジンの駆動時に、前述した受圧部１１ｆにかかる負圧は、エンジンの吸気負圧にほぼ等しく、通常、０〜１，０００ｍｍＡｑである。このことは、前述した如くクランクケース側の圧力の変動幅（−１００〜１００ｍｍＡｑ）が微小であるにもかかわらず、受圧部１１ｆにかかる負圧が非常に広範囲に変動することを意味する。そして、このような負圧の変動に対しては、クランクケース側（＝１次側）の圧力の安定化を図ることが望ましい。そこで、従来のＰＣＶバルブ１０の如く、エンジンの吸気負圧の変動に対し、２次側の受圧面積（＝受圧部１１ｆの受圧面積）がバルブ開放状態において常時一定となるように構成されている場合には、受圧部１１ｆにかかる負圧の変動に対して、クランクケース側（＝１次側）の圧力の安定化を図るために、２次側の受圧面積に対する１次側の受圧面積（＝ダイヤフラム１２の受圧面積）の比が、十分に大きな値となるように設計しておく必要がある。具体的には、図１０に示す如く、ダイヤフラム１２の受圧部の口径をＤ_０とし、受圧部１１ｆの口径をＤ_２とすると、１次側の受圧面積（＝（Ｄ_０／２）^２・π）が２次側の受圧面積（≒（Ｄ_２／２）^２・π）の２０〜４０倍、すなわちＤ_０／Ｄ_２＝４．４７〜６．３２となるように、ＰＣＶバルブ１０のアッセンブリーを設計しておく必要がある。そして、このような設計上の制約により、ＰＣＶバルブ１０のアッセンブリーは、大型化を余儀なくされてしまうのである。

また、前述した如く、ブローバイガスが開口した受圧部１１ｆ内を通って内管１１ｅ内に流入する際には、当該受圧部１１ｆに圧力損失が生じることとなる。そのため、この圧力損失値にあわせて受圧部１１ｆの口径Ｄ_２を十分に確保する必要があり、口径Ｄ_２を十分に確保しようとすると、前述した２次側の受圧面積が大きくなる。そして、さらに、この２次側の受圧面積に対して十分な面積比（＝Ｄ_０ ^２／Ｄ_２ ^２）を有する１次側の受圧面積を確保しようとすると、前述したダイヤフラム１２の受圧部の口径Ｄ_０が十分に大きくなるように設計しておく必要がある。そのため、ＰＣＶバルブ１０のアッセンブリーは、よりいっそう大型化せざるを得ない。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、２次側の吸気負圧の変動に対して１次側の圧力の安定化を図りつつ、アッセンブリーの大型化を避けることができるＰＣＶバルブを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、閉鎖型のブローバイガス還元回路に設けられるＰＣＶバルブであって、前記ブローバイガス還元回路の２次側領域における吸気負圧に複数の段階を設定し、吸気負圧が属する段階に応じてバルブ開度が段階的に変化するように構成されていることを特徴とする。

また、本発明において、前記ＰＣＶバルブは、ケーシングと、ダイヤフラムと、弁体と、スプリングとを有し、前記ケーシングは、その天井面、底部、及び側壁に、それぞれ大気導入孔、ブローバイガス入口部、及びブローバイガス出口部が形成されており、前記側壁の内側には、前記ブローバイガス出口部と連通する内管が当該ケーシング内の中心に向かって水平に突設され、その先端が前記天井面側を向いて開口するように成形され、且つ当該先端には受圧部が設けられており、前記ダイヤフラムは、その中心領域に弁体部が形成されており、且つ当該ダイヤフラムが前記天井面と前記受圧部との間に設けられて、前記ケーシング内の空間を大気側領域と１次側領域とに区画するように前記側壁に挟持されており、前記弁体部と前記受圧部との間に、当該受圧部内に形成された通気孔を開閉するための前記弁体が設けられ、且つ当該弁体には、前記弁体部に当接する側に、前記受圧部の口径よりも小さい口径を有し通気孔が内側に形成された受圧部が設けられており、前記弁体部及び前記弁体は、前記スプリングの作用により、それぞれ前記天井面と当該弁体に形成された受圧部との間、当該弁体部と前記先端に設けられた前記受圧部との間を変動し、前記内管内の２次側領域における吸気負圧の大、中、小の各段階に応じて、当該弁体の受圧部の通気孔及び前記内管の先端に設けられた受圧部の通気孔が、それぞれ前記弁体部及び前記弁体により開閉されており、前記吸気負圧が小のときには、前記弁体の受圧部の通気孔及び前記内管の先端に設けられた受圧部の通気孔がいずれも開いた状態になり、前記吸気負圧が中のときには、前記弁体の受圧部の通気孔が開く一方で前記内管の先端に設けられた受圧部の通気孔が閉じた状態になり、前記吸気負圧が大のときには、前記弁体の受圧部の通気孔及び前記内管の先端に設けられた受圧部の通気孔がいずれも閉じた状態になるように構成されていることを特徴とする。

本発明のＰＣＶバルブによれば、２次側の吸気負圧の変動に対して１次側の圧力の安定化を図りつつ、アッセンブリーの大型化を避けることができる。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。

＝＝＝第１実施形態＝＝＝
まず、図１〜図３を参照しながら、本発明の第１実施形態について説明する。図１〜図３は、本発明の第１実施形態に係るＰＣＶバルブ１１０の縦断面図であり、それぞれ順に、２次側の吸気負圧が小、中、大のときのＰＣＶバルブ１１０の状態を示す。なお、各図において、図１０に示した箇所と同一若しくは類似の箇所には同一の符号を付し、新たに追加した箇所及び変更した箇所には新たな符号を付している。

図１〜図３に示すように、ＰＣＶバルブ１１０は、ケーシング１１と、ダイヤフラム１２と、弁体１１１と、スプリング１３，１１３とを有し、前述したブローバイガス流入管１に設けられている。

ケーシング１１は、その天井面、底部、及び側壁の外側に、それぞれ大気導入孔１１ａ、ブローバイガス入口部１１ｃ、及びブローバイガス出口部１１ｄが形成されている。また、側壁の内側には、内管１１ｅが当該ケーシング内の中心に向かって水平に突設され、その先端が天井面側を向いて開口するように成形されており、当該先端には、受圧部１１ｆが設けられている。内管１１ｅは、ブローバイガス出口部１１ｄと連通する。

ダイヤフラム１２は、その中心領域に弁体部１２ａが形成されており、この弁体部１２ａには、係合突部１１２が設けられている。ダイヤフラム１２は、ケーシング１１の内壁に挟持され、ダイヤフラム受け部１１ｂと受圧部１１ｆとの間隙を画成し、ケーシング１１内の空間を大気側領域１０ｃと１次側領域１０ａとに区画している。

弁体部１２ａと受圧部１１ｆとの間には、当該受圧部１１ｆ内に形成された通気孔を開閉するための弁体１１１が設けられている。弁体１１１には、弁体部１２ａ側に受圧部１１１ａが突設されており、この受圧部１１１ａの口径Ｄ_３は、受圧部１１ｆの口径Ｄ_２よりも小さい（Ｄ_３＜Ｄ_２）。そして、受圧部１１１ａ内には、当該受圧部１１１ａ側から係合突部１１２が挿入されており、弁体１１１が係合突部１１２と係合し、上下に変動し得るように構成されている。また、弁体１１１と支持部１２ｂとの間には、スプリング１１３が設けられており、弁体１１１は、このスプリング１１３の作用により、弁体部１２ａ側から係合突部１１２の先端側に向けて付勢されている。さらに、支持部１２ｂとスプリング受け部１１ｇとの間には、スプリング１３が設けられ、ダイヤフラム１２は、このスプリング１３の作用により、受圧部１１ｆ側からダイヤフラム受け部１１ｂ側に向けて付勢されている。

図１〜図３に示すＰＣＶバルブ１１０は、２次側領域１０ｂにおける吸気負圧に複数の段階（すなわち、大、中、小の３段階）を設定し、各段階の吸気負圧の程度に応じて、１次側から２次側へのブローバイガス流入量が増減変動するように、バルブ開度が３段階に調節されている。このバルブ開度は、主に、弁体部１２ａ、受圧部１１ｆ、弁体１１１、及びスプリング１３，１１３により変化する。すなわち、弁体部１２ａ及び弁体１１１は、スプリング１３，１１３の作用によって、それぞれ上下に変動するように構成されており、前述した吸気負圧の大小に応じて、受圧部１１１ａの通気孔及び受圧部１１ｆの通気孔が、それぞれ弁体部１２ａ及び弁体１１１によって開閉する。

より具体的に説明すると、まず、２次側の吸気負圧が小（例えば、１〜１００ｍｍＡｑ）のとき、受圧部１１１ａと弁体部１２ａとの間、及び弁体１１１と受圧部１１ｆとの間には、いずれも間隙が確保されており、受圧部１１１ａ（口径Ｄ_３）の通気孔及び受圧部１１ｆ（口径Ｄ_２）の通気孔がいずれも開いた状態となる（図１参照）。この状態において、１次側領域１０ａのブローバイガスは、受圧部１１１ａ内及び受圧部１１ｆ内の双方を通過して、２次側領域１０ｂに流れ込むこととなる。従って、吸気負圧が小のときには、１次側領域１０ａから２次側領域１０ｂに流れ込むブローバイガス流入量が多くなる。

次に、２次側の吸気負圧が中（例えば、１００〜３００ｍｍＡｑ）のときには、この吸気負圧の作用によりダイヤフラム１２が下降し、弁体１１１が受圧部１１ｆに当接して、受圧部１１ｆ（口径Ｄ_２）の通気孔が閉じた状態になる（図２参照）。但し、受圧部１１１ａと弁体部１２ａとの間の間隙は、依然として確保されており、受圧部１１１ａ（口径Ｄ_３）の通気孔は、開いたままの状態にある。もっとも、受圧部１１１ａと弁体部１２ａとの間の間隙幅は、吸気負圧が小のときよりも狭くなっているので、当該間隙におけるバルブ開弁量が減少する。従って、１次側領域１０ａのブローバイガスは、受圧部１１１ａ内のみを通過して、２次側領域１０ｂに流れ込むこととなり、しかも、この受圧部１１１ａ内を通過するブローバイガス流入量が減少することとなる。その結果、吸気負圧が中のときには、吸気負圧が小のときと比べ、１次側領域１０ａから２次側領域１０ｂに流れ込むブローバイガス流入量が減少する。

さらに、２次側の吸気負圧が大（例えば、３００〜７００ｍｍＡｑ）のときには、この吸気負圧の作用によりダイヤフラム１２がさらに下降し、弁体１１１が受圧部１１ｆに当接した状態のまま、受圧部１１１ａが弁体部１２ａに当接する。これにより、受圧部１１ｆ（口径Ｄ_２）の通気孔及び受圧部１１１ａ（口径Ｄ_３）の通気孔がいずれも閉じた状態になる（図３参照）。その結果、１次側領域１０ａのブローバイガスは、受圧部１１ｆ内のみならず、受圧部１１１ａ内をも通過することができなくなる。従って、吸気負圧が大のときには、１次側領域１０ａから２次側領域１０ｂに流れ込むブローバイガス流入量がゼロになる。

以上の通り、ＰＣＶバルブ１１０は、２次側の吸気負圧の変動に応じて、１次側から２次側へのブローバイガス流入量が増減変動するように、バルブ開度が３段階に調節されており、従来のＰＣＶバルブ１０と異なり、２次側の吸気負圧の変動に応じて、２次側の受圧面積が変化するように構成されている。

すなわち、図１に示した如く、２次側の吸気負圧が小のときには、バルブ開度が大きく、ブローバイガス流入量が多くなり、しかも、２次側の受圧面積は、受圧部１１ｆの受圧面積と受圧部１１１ａの受圧面積との総和となって大きな値となる。このときに、受圧部（受圧部１１ｆ及び受圧部１１１ａ）にかかる単位面積当たりの負圧は、ブローバイガス流入量／２次側の受圧面積×定数で表されることとなる。そして、図２に示した如く、２次側の吸気負圧が中のときには、バルブ開度が中となり、ブローバイガス流入量が減少し、２次側の受圧面積が受圧部１１１ａの受圧面積となって減少する。従って、このときに受圧部（受圧部１１１ａ）にかかる単位面積当たりの負圧は、２次側の吸気負圧が小のときの値とほぼ同じ値となる。また、２次側の吸気負圧が中から大へと変動する間においても、受圧部にかかる単位面積当たりの負圧は、ほぼ一定の値を示す。なお、図３に示した如く、２次側の吸気負圧が大のときには、バルブ開度がゼロとなり、ブローバイガス流入量もゼロとなって、２次側の受圧面積もゼロとなる。

このように、ＰＣＶバルブ１１０にあっては、２次側の吸気負圧の変動、すなわちエンジンの吸気負圧の変動に対して、前述した受圧部にかかる単位面積当たりの負圧をほぼ一定に維持することが可能となり、１次側の圧力の安定化を図ることができる。しかも、このＰＣＶバルブ１１０にあっては、従来のＰＣＶバルブ１０（図１０参照）の場合よりも、ダイヤフラム１２の受圧部の口径Ｄ_１を小さく構成すること（Ｄ_１＜Ｄ_０；例えば、Ｄ_１＝Ｄ_０×０．６）が可能となるので、アッセンブリーの大型化を避けることができる。

＝＝＝第２実施形態＝＝＝
次に、図４〜図６を参照しながら、本発明の第２実施形態について説明する。図４〜図６は、本発明の第２実施形態に係るＰＣＶバルブ１２０の縦断面図であり、それぞれ順に、２次側の吸気負圧が小、中、大のときのＰＣＶバルブ１２０の状態を示す。なお、各図において、図１〜図３に示した箇所と同一若しくは類似の箇所には、同一の符号を付し、新たに追加した箇所及び変更した箇所には、新たな符号を付している。

図４〜図６に示すように、ＰＣＶバルブ１２０は、ケーシング１１と、ダイヤフラム１２と、スプリング１３，１２３と、弁体１２１とを有する。但し、本実施形態においては、第１実施形態の場合と異なり、受圧部１１ｆの先端には、その径外方向に突起する係合部１１ｈが形成されている。また、弁体部１２ａと受圧部１１ｆとの間には、当該受圧部１１ｆ内に形成された通気孔を開閉するための弁体１２１が設けられている。そして、弁体１２１とスプリング受け部１１ｇとの間には、スプリング１２３が設けられ、ダイヤフラム１２は、このスプリング１２３の作用により、受圧部１１ｆ側からダイヤフラム受け部１１ｂ側に向けて付勢されている。

弁体１２１には、第１実施形態の弁体１１１と同様、弁体部１２ａ側の面に受圧部１２１ａが突設されており、この受圧部１２１ａの口径Ｄ_３は、受圧部１１ｆの口径Ｄ_２よりも小さい（Ｄ_３＜Ｄ_２）。さらに、かかる弁体１２１には、第１実施形態の弁体１１１と異なり、受圧部１１ｆ側の面に係合部１２１ｂが突設されており、この係合部１２１ｂが係合部１１ｈと相互に係合し、弁体１２１が水平状態を維持しつつ、上下に変動し得るように構成されている。また、弁体１２１にあっては、係合部１２１ｂの突起の長さが受圧部１１ｆの突起の長さよりも若干短くなるように構成されており、弁体１２１が下方に移動したときに、弁体１２１が受圧部１１ｆに当接し、この受圧部１１ｆ（口径Ｄ_２）の通気孔を完全に塞ぐようになっている。

以上の通り、図４〜図６に示すＰＣＶバルブ１２０は、第１実施形態のＰＣＶバルブ１１０と同様、２次側の吸気負圧の変動に応じて、１次側から２次側へのブローバイガス流入量が増減変動するように、バルブ開度が３段階に調節されており、２次側の吸気負圧の変動に応じて、２次側の受圧面積が変化するように構成されている。従って、ＰＣＶバルブ１２０にあっては、前述したＰＣＶバルブ１１０の場合と同様に、エンジンの吸気負圧の変動に対して、受圧部にかかる単位面積当たりの負圧をほぼ一定に維持することが可能となり、１次側の圧力の安定化を図ることができる。しかも、このＰＣＶバルブ１２０にあっては、従来のＰＣＶバルブ１０（図１０参照）の場合よりも、ダイヤフラム１２の受圧部の口径（Ｄ_１）を小さく構成することが可能となる（Ｄ_１＜Ｄ_０）ので、アッセンブリーの大型化を避けることができる。

＝＝＝その他の実施形態＝＝＝
本発明は、第１実施形態及び第２実施形態に示したＰＣＶバルブ１１０，１２０に限定されるものではなく、例えば、図７〜図９に示すような形態のＰＣＶバルブ１３０，１４０，１５０を含むものとする。

まず、図７に示すＰＣＶバルブ１３０は、第１実施形態に示したＰＣＶバルブ１１０を改良したものである。このＰＣＶバルブ１３０の場合には、ＰＣＶバルブ１１０の場合と異なり、弁体部１２ａには、係合突部１１２が設けられておらず、また、ケーシング１１の天井面とダイヤフラム１２との間、ダイヤフラム１２の支持部１２ｂと弁体１１１との間、及び弁体１１１と内管１１ｅのスプリング受け部１１ｇとの間には、それぞれスプリング１３１、１３２、１３３が設けられている。そして、各スプリング１３１〜１３３は、直列状態となるように配置されている。さらに、このＰＣＶバルブ１３０の場合には、ＰＣＶバルブ１１０の場合と異なり、スプリング受け部１１ｇによるブローバイガスの抵抗を防止するために、内管１１ｅの先端に切り込みが設けられており、当該切り込み箇所にスプリング受け部１１ｇが形成されている。

また、図８に示すＰＣＶバルブ１４０は、第２実施形態に示したＰＣＶバルブ１１０を改良したものである。具体的には、ＰＣＶバルブ１４０は、ＰＣＶバルブ１１０において、ケーシング１１の天井面とダイヤフラム１２との間に、スプリング１４１を設けたものであり、その他の構成は、ＰＣＶバルブ１１０とほぼ同様の構成である。

さらに、図９に示すＰＣＶバルブ１５０は、前述したＰＣＶバルブ１１０〜１４０と異なり、バルブ開度が４段階に調節されるように構成されている。すなわち、このＰＣＶバルブ１５０は、２次側領域１０ｂにおける吸気負圧に４つの段階を設定し、各段階の吸気負圧の程度に応じて、１次側から２次側へのブローバイガス流入量が増減変動するように、バルブ開度が４段階に調節されている。より具体的に説明すると、バルブ開度は、主に、弁体部１２ａ、受圧部１１ｆ、弁体９００、及びスプリング９３１，９３２，９３３により調節されている。受圧部１１ｆには、中心方向に突起する係合部１１ｉが形成されている。弁体９００は、第１の弁体９１０と、第２の弁体９２０とを有し、第１の弁体９１０が弁体部１２ａ側（図９の場合には上側）に配置され、他方、第２の弁体９２０が受圧部１１ｆ側（図９の場合には下側）に配置されるように構成されている。そのうち、第１の弁体９１０には、弁体部１２ａ側に受圧部９１０ａが突設されている。また、第２の弁体９２０には、第１の弁体９１０側の面に受圧部９２０ａ及び係合部９２１がそれぞれ突設されており、他方、受圧部１１ｆ側の面に係合部９２２が突設されている。受圧部９２０ａの口径Ｄ_３は、受圧部１１ｆの口径Ｄ_２より小さく、しかも、受圧部９１０ａの口径Ｄ_４より大きい（Ｄ_４＜Ｄ_３＜Ｄ_２）。係合部９２１は、弁体９１０と相互に係合し、係合部９２２は、受圧部１１ｆの係合部１１ｉと相互に係合する。また、支持部１２ｂと弁体９１０との間、弁体９１０と弁体９２０との間、弁体９２０とスプリン部受け部１１ｇとの間には、それぞれスプリング９３１，９３２，９３３が設けられている。

このようなＰＣＶバルブ１５０において、例えば、バルブ開度が最大のときには、３つのバルブ可動部（図９の点線部参照）がすべて開いた状態になる。すなわち、バルブ開度が最大のときには、弁体部１２ａと受圧部９１０ａとの間、第１の弁体９１０と受圧部９２０ａとの間、及び第２の弁体９２０と受圧部１１ｆとの間に、それぞれ間隙が確保され、各間隙を介してブローバイガスが１次側から２次側へと流入することとなる。

以上の通り、図７〜図９に示したＰＣＶバルブ１３０〜１５０は、いずれの形態においても、前述したＰＣＶバルブ１１０，１２０と同様の機能を有しており、エンジンの吸気負圧の変動に対して、受圧部にかかる単位面積当たりの負圧をほぼ一定に維持することが可能であり、１次側の圧力の安定化を図ることができる。しかも、これらのＰＣＶバルブ１３０〜１５０にあっては、いずれの形態においても、従来のＰＣＶバルブ１０（図１０参照）の場合よりも、ダイヤフラム１２の受圧部の口径Ｄ_１を小さく構成することが可能となる（Ｄ_１＜Ｄ_０）ので、アッセンブリーの大型化を避けることができる。

本発明の第１実施形態に係るＰＣＶバルブの縦断面図であり、２次側の吸気負圧が小のときのＰＣＶバルブの状態を示す。本発明の第１実施形態に係るＰＣＶバルブの縦断面図であり、２次側の吸気負圧が中のときのＰＣＶバルブの状態を示す。本発明の第１実施形態に係るＰＣＶバルブの縦断面図であり、２次側の吸気負圧が大のときのＰＣＶバルブの状態を示す。本発明の第２実施形態に係るＰＣＶバルブの縦断面図であり、２次側の吸気負圧が小のときのＰＣＶバルブの状態を示す。本発明の第２実施形態に係るＰＣＶバルブの縦断面図であり、２次側の吸気負圧が中のときのＰＣＶバルブの状態を示す。本発明の第２実施形態に係るＰＣＶバルブの縦断面図であり、２次側の吸気負圧が大のときのＰＣＶバルブの状態を示す。本発明のその他の実施形態に係るＰＣＶバルブの縦断面図であり、第１実施形態に示したＰＣＶバルブの改良例を示す。本発明のその他の実施形態に係るＰＣＶバルブの縦断面図であり、第２実施形態に示したＰＣＶバルブの改良例を示す。本発明のその他の実施形態に係るＰＣＶバルブの縦断面図であり、バルブ開度が４段階に調節されたＰＣＶバルブの一例を示す。従来の技術に係るＰＣＶバルブの縦断面図を示す。

符号の説明

１１ケーシング
１２ダイヤフラム
１３スプリング
１１１，１２１，９００弁体
１１０，１２０，１３０，１４０，１５０ＰＣＶバルブ
１１３,１２３,１３１,１３２,１３３,１４１スプリング
９３１，９３２，９３３スプリング

Claims

閉鎖型のブローバイガス還元回路に設けられるＰＣＶバルブであって、
前記ブローバイガス還元回路の２次側領域における吸気負圧に複数の段階を設定し、吸気負圧が属する段階に応じてバルブ開度が段階的に変化するように構成されていることを特徴とするＰＣＶバルブ。
請求項１において、
前記ＰＣＶバルブは、ケーシングと、ダイヤフラムと、弁体と、スプリングとを有し、
前記ケーシングは、その天井面、底部、及び側壁に、それぞれ大気導入孔、ブローバイガス入口部、及びブローバイガス出口部が形成されており、前記側壁の内側には、前記ブローバイガス出口部と連通する内管が当該ケーシング内の中心に向かって水平に突設され、その先端が前記天井面側を向いて開口するように成形され、且つ当該先端には受圧部が設けられており、
前記ダイヤフラムは、その中心領域に弁体部が形成されており、且つ当該ダイヤフラムが前記天井面と前記受圧部との間に設けられて、前記ケーシング内の空間を大気側領域と１次側領域とに区画するように前記側壁に挟持されており、
前記弁体部と前記受圧部との間に、当該受圧部内に形成された通気孔を開閉するための前記弁体が設けられ、且つ当該弁体には、前記弁体部に当接する側に、前記受圧部の口径よりも小さい口径を有し通気孔が内側に形成された受圧部が設けられており、
前記弁体部及び前記弁体は、前記スプリングの作用により、それぞれ前記天井面と当該弁体に形成された受圧部との間、当該弁体部と前記先端に設けられた前記受圧部との間を変動し、前記内管内の２次側領域における吸気負圧の大、中、小の各段階に応じて、当該弁体の受圧部の通気孔及び前記内管の先端に設けられた受圧部の通気孔が、それぞれ前記弁体部及び前記弁体により開閉されており、
前記吸気負圧が小のときには、前記弁体の受圧部の通気孔及び前記内管の先端に設けられた受圧部の通気孔がいずれも開いた状態になり、前記吸気負圧が中のときには、前記弁体の受圧部の通気孔が開く一方で前記内管の先端に設けられた受圧部の通気孔が閉じた状態になり、前記吸気負圧が大のときには、前記弁体の受圧部の通気孔及び前記内管の先端に設けられた受圧部の通気孔がいずれも閉じた状態になるように構成されていることを特徴とするＰＣＶバルブ。