JP2014105580A - Fitting structure of pcv valve - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関のシリンダヘッドとの間に内部空間を形成するカバーと、前記カバーに形成されたバルブ取付け用の貫通孔と、前記カバーの外側から前記貫通孔に挿通されるバルブケース部分を有するPCVバルブ(ポジティブ・クランクケース・ベンチレーションバルブ)と、を備えているPCVバルブの取付け構造に関する。 The present invention provides a cover that forms an internal space with a cylinder head of an internal combustion engine, a through hole for attaching a valve formed in the cover, and a valve case portion that is inserted into the through hole from the outside of the cover And a PCV valve mounting structure including a PCV valve (positive crankcase ventilation valve).
PCVバルブは、例えば内燃機関の圧縮・燃焼行程で燃焼室からクランクケース内に漏れ出たガスであるブローバイガスを吸気系に還元するにあたって、その還元流量を調節するために装備してある。
ただし、PCVバルブはシリンダヘッドの外部に設けられ、PCVバルブ自身が外気に曝されるため、特に寒冷時などにおいてはブローバイガスに含まれる水分がPCVバルブに付着して凍結し、PCVバルブの正常な作動が妨げられるおそれがある。
The PCV valve is equipped, for example, to adjust the reduction flow rate when reducing blowby gas, which is gas leaked from the combustion chamber into the crankcase during the compression / combustion stroke of the internal combustion engine, into the intake system.
However, since the PCV valve is provided outside the cylinder head and the PCV valve itself is exposed to the outside air, the moisture contained in the blow-by gas adheres to the PCV valve and freezes, especially in cold weather. May interfere with proper operation.
このため、凍結した水分を内燃機関に発生する熱で解凍できるように、例えばシリンダヘッドとの間に内部空間を形成するカバーにPCVバルブを取り付けてある。
このカバーをアルミ合金など熱伝導率が高い金属で形成してある場合は、内燃機関に発生する熱を、金属製のカバーを介してPCVバルブに効率良く伝導して、凍結した水分を早期に解凍することができる。
しかしながら、カバーを金属に比べて熱伝導率が低い樹脂で形成してある場合は、凍結した水分の解凍効率が悪くなる。
For this reason, for example, a PCV valve is attached to a cover that forms an internal space with the cylinder head so that frozen water can be thawed by heat generated in the internal combustion engine.
If this cover is made of a metal with high thermal conductivity, such as an aluminum alloy, the heat generated in the internal combustion engine is efficiently conducted to the PCV valve through the metal cover, and the frozen moisture is quickly transferred. Can be thawed.
However, when the cover is formed of a resin having a lower thermal conductivity than that of metal, the thawing efficiency of frozen water is deteriorated.
特許文献1には、内燃機関に発生する熱を樹脂製カバーに取り付けたPCVバルブに効率良く伝導することができるPCVバルブの取付け構造が記載されている。
この取付け構造では、PCVバルブのうちの、シリンダヘッドと樹脂製カバーとの間の内部空間に露出させる部分を熱伝導率が高い金属で形成してある。その金属部分を内部空間の高温雰囲気が保有する熱で加熱することにより、PCVバルブへの伝熱効率を高めて凍結した水分を解凍できるように構成してある。
Patent Document 1 describes a PCV valve mounting structure capable of efficiently conducting heat generated in an internal combustion engine to a PCV valve mounted on a resin cover.
In this mounting structure, a portion of the PCV valve that is exposed to the internal space between the cylinder head and the resin cover is formed of a metal having high thermal conductivity. By heating the metal part with the heat held by the high-temperature atmosphere in the internal space, the heat transfer efficiency to the PCV valve is increased and the frozen water can be thawed.
ただし、シリンダヘッドと樹脂製カバーとの間の内部空間に露出させる金属部分を形成してあるPCVバルブは、そのような金属部分を備えない例えば全体を樹脂で形成してあるPCVバルブに比べて製造コストが高くなる。
PCVバルブは内燃機関の形式に応じて設計されるから、このような金属部分もPCVバルブ毎に設計しなくてはならず、PCVバルブを装備するに当たって製造効率及びコストの面において不都合が生じていた。
However, a PCV valve formed with a metal part exposed in the internal space between the cylinder head and the resin cover is not provided with such a metal part, for example, compared to a PCV valve formed entirely with resin. Manufacturing cost increases.
Since the PCV valve is designed according to the type of the internal combustion engine, such a metal portion must be designed for each PCV valve, and there is a disadvantage in terms of manufacturing efficiency and cost when the PCV valve is equipped. It was.
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、樹脂製のPCVバルブであっても内燃機関に発生する熱を効率良く伝導させ、凍結を早期に解消するPCVバルブの取付け構造を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a PCV valve mounting structure that efficiently conducts heat generated in an internal combustion engine and eliminates freezing at an early stage even if it is a resin-made PCV valve. For the purpose.
本発明によるPCVバルブの取付け構造の特徴構成は、内燃機関のシリンダヘッドとの間に内部空間を形成する樹脂製カバーと、前記樹脂製カバーに形成されたバルブ取付け用の貫通孔と、前記樹脂製カバーの外側から前記貫通孔に挿通されるバルブケース部分を有するPCVバルブと、前記貫通孔に挿通された前記バルブケース部分に前記樹脂製カバーの内側から螺合され、前記内部空間に少なくとも一部が露出する金属製固定具と、を備えている点にある。 The characteristic structure of the PCV valve mounting structure according to the present invention includes a resin cover that forms an internal space with a cylinder head of an internal combustion engine, a valve mounting through-hole formed in the resin cover, and the resin. A PCV valve having a valve case portion inserted into the through-hole from the outside of the cover and a valve case portion inserted into the through-hole from the inside of the resin cover, and at least one in the internal space. And a metal fixture from which the portion is exposed.
本構成のPCVバルブの取付け構造であれば、貫通孔に挿通されたバルブケース部分に螺合させた金属製固定具の少なくとも一部を内部空間に露出させて、金属製固定具を内部空間の高温雰囲気が保有する熱で加熱することができる。 With the PCV valve mounting structure of this configuration, at least a part of the metal fixture screwed into the valve case portion inserted through the through hole is exposed to the internal space, and the metal fixture is attached to the internal space. It can be heated with the heat held in the high temperature atmosphere.
このような金属製固定具は、何れのPCVバルブ或いはバルブケース部分に対しても適用可能であり、共通部品として用いることができる。そのため、PCVバルブ自身は金属を用いることなく安価に製造することが可能になる。また、金属製固定具も共通化することで製造単価が下がり、在庫管理も容易となるから、PCVバルブの取付け構造をより効率化することができる。 Such a metal fixture is applicable to any PCV valve or valve case portion, and can be used as a common part. Therefore, the PCV valve itself can be manufactured at low cost without using metal. In addition, since the metal fixture is made common, the manufacturing unit price is reduced and inventory management is facilitated, so that the mounting structure of the PCV valve can be made more efficient.
本発明の特徴構成は、前記金属製固定具が、前記樹脂製カバーにインサート成形された筒状ネジ部分と、前記内部空間に突出するように前記筒状ネジ部分から延設された受熱部分とを一体に備え、前記バルブケース部分が、前記筒状ネジ部分に螺合するネジ部を備えている点にある。 The characteristic configuration of the present invention includes a cylindrical screw portion in which the metal fixture is insert-molded in the resin cover, and a heat receiving portion extended from the cylindrical screw portion so as to protrude into the internal space. And the valve case portion includes a screw portion that is screwed into the cylindrical screw portion.
本構成であれば、バルブケース部分が備えるネジ部を、樹脂製カバーにインサート成形された筒状ネジ部分に螺合する操作で、PCVバルブを樹脂製カバーに簡便に取り付けることができる。
また、内部空間に突出する受熱部分を筒状ネジ部分から延設してあるので、受熱面積を広く確保することができる。このため、内部空間の高温雰囲気が保有する熱を広い受熱面積で受熱して筒状ネジ部分を加熱することができる。
したがって、本構成のPCVバルブの取付け構造であれば、凍結防止効果をさらに高めることができる。
With this configuration, the PCV valve can be easily attached to the resin cover by an operation of screwing the screw portion included in the valve case portion into the cylindrical screw portion insert-molded in the resin cover.
Further, since the heat receiving portion protruding into the internal space is extended from the cylindrical screw portion, a large heat receiving area can be secured. For this reason, the cylindrical screw portion can be heated by receiving heat held by the high-temperature atmosphere in the internal space in a wide heat-receiving area.
Therefore, the anti-freezing effect can be further enhanced with the PCV valve mounting structure of this configuration.
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
〔第1実施形態〕
図1,図2は、本実施形態のPCVバルブ取付け構造を備えた車両のエンジン(内燃機関)Eを示す。
エンジンEは、図1に示すように、シリンダヘッド1、シリンダブロック2、クランクケース3、オイルパン4の夫々を上下に重ね合わせた形態で連結してある。
シリンダヘット1の上部にシリンダヘッドカバー5を備えている。シリンダヘッドカバー5はナイロン等の樹脂で形成されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[First Embodiment]
1 and 2 show a vehicle engine (internal combustion engine) E equipped with the PCV valve mounting structure of this embodiment.
As shown in FIG. 1, the engine E is connected in a form in which a cylinder head 1, a
A
クランクケース3の内部にはクランク軸6が回転自在に支持され、シリンダブロック2に形成した複数のシリンダボアにピストン7が摺動自在に嵌め込まれている。ピストン7とクランク軸6はコネクティングロッド8で連結してある。
A
シリンダヘッド1には、吸気バルブ9と排気バルブ10とが開閉自在に備えられ、これらの上部位置にクランク軸6と平行姿勢となる吸気カム軸11と排気カム軸12とが回転自在に支持されている。
The cylinder head 1 is provided with an intake valve 9 and an
シリンダヘット1の一方の側面にはインテークマニホールド14が接続され、他方の側面にはエグゾーストマニホールド15が接続されている。シリンダヘッド1の上面には燃焼室20の混合気に点火する点火プラグ16を備えている。
An
シリンダヘット1に設けた吸気路には燃焼室20に燃料を供給するインジェクタ17を備え、この吸気路にインテークマニホールド14を接続してある。インテークマニホールド14の上流側にはサージタンク18を備え、さらにサージタンク18の上流側にスロットルバルブ19を接続してある。
An intake passage provided in the cylinder head 1 is provided with an
図示しないが、クランク軸6の回転に同期して吸気カム軸11と排気カム軸12とを回転させるために、クランク軸6の軸端に備えたクランクスプロケットと、吸気カム軸11及び排気カム軸12の軸端に備えたカムスプロケットとに亘って無端チェーンを巻回してある。点火プラグ16とインジェクタ17はECU等の制御装置(図示せず)により制御されるように設けてある。
Although not shown, in order to rotate the
このような構成により、エンジンEの稼動時には、クランク軸6の回転と同期して吸気カム軸11と排気カム軸12とが回転すると共に、吸気カム軸11の外周のカム部からの押圧力により所定タイミングで吸気バルブ9の吸気ポートを開放する。これと同様に、排気カム軸12の外周のカム部からの押圧力により所定タイミングで排気バルブ10の排気ポートを開放する。
With such a configuration, when the engine E is in operation, the
制御装置は、吸気バルブ9が開放される所定のタイミングでインジェクタ17により燃料を燃焼室20に供給し、燃焼室20の混合気が圧縮される所定のタイミングで点火プラグ16により混合気に点火する制御を行う。
The control device supplies fuel to the
シリンダヘッドカバー5の内部で吸気カム軸11及び排気カム軸12の上方の夫々には、カム軸11,12と平行な姿勢で給油管21を配置してある。この給油管21にはオイルを下方に向けて噴霧する噴霧ノズル21Aを設けてある。
An
これにより、エンジンEが稼動する際には、油圧ポンプ(図示せず)により給油管21の夫々に供給されたオイルが噴霧ノズル21Aから吸気カム軸11と排気カム軸12とに噴霧される。
なお、図示しないが、シリンダヘッド1にはオイルを排出する排出口を形成してあり、この排出口から排出されたオイルをオイルパン4に戻す油路を形成してある。
Thereby, when the engine E operates, the oil supplied to each of the
Although not shown, the cylinder head 1 is formed with a discharge port for discharging oil, and an oil passage for returning the oil discharged from the discharge port to the
エンジンEの稼動時には、燃焼室20に導入された混合ガスの一部がピストン7の外周とシリンダ内周との間隙からクランク室13に漏出する。このように漏出した未燃混合ガスがブローバイガスと称される。
エンジンEは、ブローバイガスをエンジンEの吸気系に還元し、新しい混合ガスと共に燃焼室20に導入して燃焼させるブローバイガス還元装置を備えている。
When the engine E is in operation, a part of the mixed gas introduced into the
The engine E includes a blow-by gas reduction device that reduces the blow-by gas to the intake system of the engine E, introduces it into the
ブローバイガス還元装置は、クランク室13に発生するブローバイガスを、シリンダヘッドカバー5の上部に装備したオイルセパレータ40にガス抽出経路22により供給し、オイルミストが分離されたブローバイガスをガス空間Sに移送して貯留する。
ガス空間Sに貯留されたブローバイガスは、PCVバルブ30を通してガス還元経路23に送り出し、エンジンEの吸気系(具体的にはサージタンク18)に還元して混合気と共に燃焼室20で燃焼させる。
The blow-by gas reduction device supplies the blow-by gas generated in the
The blow-by gas stored in the gas space S is sent to the
オイルセパレータ40は、図2に示すように、ガスケット24を挟んでシリンダヘッドカバー5の上面に固定され、ブローバイガスに含まれるオイルミストを分離除去するサイクロン型の分離ユニット43を内部に備えている。
As shown in FIG. 2, the
オイルセパレータ40は、ガス空間(内部空間)Sを内部に形成する上部ケース部41と、分離ユニット43を内部に設けてある下部ケース部42とを一体に備え、上部ケース41と下部ケース43との中間部分に隔壁44を形成し、隔壁44の下側で分離ユニット43の外周側に供給空間Tを形成してある。
上部ケース41,下部ケース42,分離ユニット43及び隔壁44の夫々は、シリンダヘッドカバー5と同様に、ナイロン等の樹脂材料で形成してある。
The
Each of the
分離ユニット43は、円筒部43Aの下側に漏斗状部43Bが一体形成されていると共に、円筒部43Aの外周に供給空間Tに連通する開口部43Hが形成され、シリンダヘッドカバー5の内部に連通する孔部43Cが漏斗状部43Bの下端に形成されている。分離ユニット43の円筒部43Aの上部位置の隔壁44には貫通孔44Aが形成されている。
In the
このような構成から、供給空間Tにブローバイガスが供給された場合には、オイルミストを含むガスが開口部43Hから分離ユニット43の円筒部43Aの内部に接線方向に導入され、この導入によりガスが旋回する。
このガスの旋回による遠心力の作用でオイルミストを凝集分離し、凝集したオイルを漏斗状部43Bの内面から孔部43Cに送り、孔部43Cを通してシリンダヘッドカバー5の内部に送り出す。また、オイルミストが除去されたブローバイガスは隔壁44の貫通孔44Aからガス空間Sに導かれる。
With this configuration, when blow-by gas is supplied to the supply space T, a gas containing oil mist is introduced from the
The oil mist is agglomerated and separated by the action of the centrifugal force generated by the swirling of the gas, and the agglomerated oil is sent from the inner surface of the funnel-
PCVバルブ30は、上部ケース部41のガス空間(内部空間)Sに連通する状態で当該上部ケース部41に取り付けられている。
したがって、上部ケース部41が、エンジンEのシリンダヘッド1との間にシリンダヘッドカバー5と共に内部空間(ガス空間S)を形成する樹脂製カバーに相当し、バルブ取り付け用の貫通孔41Aを横向きに形成してある。
The
Accordingly, the
PCVバルブ30は、バルブ本体31と、バルブ本体31の内部に収容してある弁体32と、弁体32のバルブ本体31からの脱落を防止する支持部材33と、弁体32を閉じ方向に付勢するバネ34とを備え、支持部材33には孔部33Aが形成されている。
The
バルブ本体31は、ガス還元経路23に接続される接続用筒部31Aと、弁体32の収容部を形成してある筒状本体部31Bと、例えば六角形状の異径の環状鍔部31Cとを一体に備え、筒状本体部31Bの外周部に雄ネジ部31Dを形成してある。
バルブ本体31,弁体32,支持部材33及びバネ34は樹脂材料で構成されるものを想定しているが、これらの全部または一部を金属材料で構成しても良い。
The valve
Although the valve
筒状本体部31Bが、バルブ取り付け用の貫通孔41Aに上部ケース部41の外側から挿通されるバルブケース部分に相当し、環状鍔部31Cと上部ケース部41との当接で挿通深さが規制される状態で貫通孔41Aに挿通してある。
PCVバルブ30は、貫通孔41Aに挿通した筒状本体部31Bの雄ネジ部31Dに上部ケース部41の内側から金属製固定具25を螺合して、上部ケース部41に固定してある。
The cylindrical
The
金属製固定具25は、筒状本体部31Bの雄ネジ部31Dに螺合する雌ネジ部26Aを形成してある筒状ネジ部分26を備えている。
金属製固定具25は、筒状ネジ部分26の一部がガス空間Sに露出するように、上部ケース部41に回り止め状態でインサート成形してあり、全体を例えばアルミ合金や銅合金などの熱伝導率が高い金属で形成してある。
The
The
筒状ネジ部分26のうちの、上部ケース部41に埋入されていない部分と雄ネジ部31Dが螺合されない雌ネジ部分とを含む一部をガス空間Sに露出させて、ガス空間Sのブローバイガスを含む高温雰囲気が保有する熱で金属製固定具25を加熱できるように構成してある。
A part of the
このような金属製固定具25は、何れのPCVバルブ30或いは筒状本体部(バルブケース部分)31Bに対しても適用可能であり、共通部品として用いることができる。そのため、PCVバルブ30自身は金属を用いることなく安価に製造することが可能になる。また、金属製固定具25も共通化することで製造単価が下がり、在庫管理も容易となるから、PCVバルブ30の取付け構造をより効率化することができる。
Such a
バルブ本体31は、環状鍔部31Cと筒状ネジ部分26とで上部ケース部41の貫通孔41A周りを挟み込む状態で上部ケース部41に固定してある。
したがって、上部ケース部41のうちの、環状鍔部31Cと筒状ネジ部分26とで挟み込まれている部分41Bが、固定用筒部31Bと貫通孔41Aとの隙間を密封する環状のシール材として機能している。
The
Accordingly, the
〔第2実施形態〕
図3は、本発明の第2実施形態を示す。
本実施形態では、金属製固定具25が、一部がガス空間Sに露出するように上部ケース部41にインサート成形された筒状ネジ部分26と、ガス空間Sに筒径方向に沿って下向きに突出するように筒状ネジ部分26から延設された板状の受熱部分27とを一体に備えている。
[Second Embodiment]
FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention.
In this embodiment, the
受熱部分27は、ガス空間Sにおけるブローバイガスの通流の妨げになりにくい形状で形成してあるのが好ましい。また、受熱部分27を、ガス空間Sにおけるブローバイガスの通流路を形成する流路形成部材として設けてあってもよい。
その他の構成は第1実施形態と同様である。
The
Other configurations are the same as those of the first embodiment.
〔その他の実施形態〕
1.本発明によるPCVバルブの取付け構造は、バルブケース部分に樹脂製カバーの内側から螺合してある金属製固定具の全体を樹脂製カバーの内部空間に露出させてあってもよい。
2.本発明によるPCVバルブの取付け構造は、バルブケース部分を樹脂製のシリンダヘッドカバーに形成されたバルブ取付け用の貫通孔に挿通し、そのバルブケース部分にシリンダヘッドカバーの内側から螺合してある金属製固定具の少なくとも一部をシリンダヘッドカバーの内部空間に露出させてあってもよい。
3.本発明によるPCVバルブの取付け構造は、PCVバルブを装備してある各種内燃機関に適用することができる。
[Other Embodiments]
1. In the PCV valve mounting structure according to the present invention, the entire metal fixture screwed into the valve case portion from the inside of the resin cover may be exposed in the internal space of the resin cover.
2. The mounting structure of the PCV valve according to the present invention is a metal made by inserting a valve case portion into a valve mounting through-hole formed in a resin cylinder head cover and screwing into the valve case portion from the inside of the cylinder head cover. At least a part of the fixture may be exposed in the internal space of the cylinder head cover.
3. The mounting structure of the PCV valve according to the present invention can be applied to various internal combustion engines equipped with the PCV valve.
1 シリンダヘッド
25 金属製固定具
26 筒状ネジ部分
27 受熱部分
30 PCVバルブ
31B バルブケース部分
31D ネジ部
41 上部ケース部(樹脂製カバー)
41A バルブ取付け用の貫通孔
E 内燃機関
S ガス空間(内部空間)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
41A Through-hole E for valve mounting Internal combustion engine S Gas space (internal space)
Claims (2)
前記樹脂製カバーに形成されたバルブ取付け用の貫通孔と、
前記樹脂製カバーの外側から前記貫通孔に挿通されるバルブケース部分を有するPCVバルブと、
前記貫通孔に挿通された前記バルブケース部分に前記樹脂製カバーの内側から螺合され、前記内部空間に少なくとも一部が露出する金属製固定具と、
を備えているPCVバルブの取付け構造。 A resin cover that forms an internal space with the cylinder head of the internal combustion engine;
A through hole for attaching a valve formed in the resin cover;
A PCV valve having a valve case portion inserted into the through hole from the outside of the resin cover;
A metal fixture that is screwed into the valve case portion inserted through the through-hole from the inside of the resin cover and at least a part of which is exposed in the internal space;
The mounting structure of the PCV valve provided with
前記バルブケース部分が、前記筒状ネジ部分に螺合するネジ部を備えている請求項1記載のPCVバルブの取付け構造。 The metal fixture integrally includes a cylindrical screw portion that is insert-molded in the resin cover, and a heat receiving portion that extends from the cylindrical screw portion so as to protrude into the internal space,
The PCV valve mounting structure according to claim 1, wherein the valve case portion includes a screw portion that is screwed into the cylindrical screw portion.
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