JP4593002B2 - Ｐｃｖバルブ - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、エンジンのＰＣＶ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｃｒａｎｋｃａｓｅ Ｖｅｎｔｉｒａｔｉｏｎ）システムに用いられるＰＣＶバルブに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＰＣＶシステムは、エンジンの圧縮行程および燃焼行程時に燃焼室内からピストンとシリンダ壁の隙間を通ってクランクケース内に漏れるブローバイガスを燃焼室に還元して燃焼させるためのシステムである。ブローバイガスは、多量のＨＣを含んでいるため、これをそのまま大気中に放出すると大気汚染の原因になるので、これを放出しないようにする必要がある。
【０００３】
図８はこのようなＰＣＶシステムの概略を示している。エンジン５０のケースであるヘッドカバー５２には、ＰＣＶバルブ５１が設けられている。ＰＣＶバルブ５１は、一端をスロットルバルブ５４の下流側に接続されたホース５５に接続されている。
【０００４】
エンジン５０の低負荷時には、燃焼室から漏れたブローバイガスは、ＰＣＶバルブ５１を押し開けてスロットルバルブ５４の下流側に供給されるとともに、新気がホース５６を通ってヘッドカバー５２内に流入して換気を行なう。エンジンの高負荷時には、ＰＣＶバルブ５１とホース５６からブローバイガスを燃焼室に還元する。
【０００５】
従来、上記したＰＣＶバルブ５１として使用されるチェックバルブとして、実開平３−１２７０１５号公報に記載のものが公知である。このＰＣＶバルブは、エンジンのケースの取付孔に環状のゴム製グロメットを嵌着し、そのグロメットの内側へバルブの本体部を圧入することにより、取付孔内に装着固定されるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来のＰＣＶバルブをエンジンのケースの取付孔に装着するときには圧入作業が必要であるために、エンジンのケースが複雑な形状のヘッドカバーである場合には、その圧入作業が厄介であるという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような従来の問題を解決し、エンジンのケースの取付孔へ容易に装着できるＰＣＶバルブを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、エンジンのケースの取付孔にすきま嵌めにより装着される本体部を有し、前記本体部に、その本体部が前記取付孔に装着されたときにケースの外側に位置する外側係止部と、本体部とは別部材として構成されていて本体部内に装着された係止部材とが設けられており、前記係止部材が、本体部の径方向外方へ突出する内側係止部と、その内側係止部を本体部の径方向へ弾性変位可能に支持する弾性支持部とを有し、本体部が前記取付孔に装着されたときに前記内側係止部がケースの内側に位置し、前記外側係止部と協働してケースを挟持する構成になっており、係止部材が本体部の下端から本体部内に挿入されていて、内側係止部が本体部の周壁に形成された開口部から本体部の径方向外方へ突出し、その内側係止部の下面がそれに対向する前記開口部の縁部によって支持されていることを特徴とするＰＣＶバルブを提供する。
【０００９】
【作用及び効果】
本発明のＰＣＶバルブにおいては、本体部はエンジンのケースの取付孔にすきま嵌めにより装着されるようになっており、上記した従来技術のような圧入作業は不要である。ＰＣＶバルブを取付孔へ挿入するときには、本体部の径方向外方へ突出する内側係止部は取付孔の内周面との係合によって本体部の径方向内方へ弾性変位する。そして、挿入完了時には、内側係止部は本体部の径方向外方へ弾性復帰して、外側係止部と協働してケースを挟持する。このようにしてＰＣＶバルブをケースに対して装着固定することができるから、その作業を極めて容易に行なうことができる。
また、内側係止部と弾性支持部とを有する係止部材は本体部とは別部材として構成されているために、係止部材が存在することにより本体部の剛性が低くなることはなく、本体部の剛性を高め、しかも上記したようにケースの取付孔への装着を容易に行なうことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施形態のＰＣＶバルブ１を示し、図２はそのＰＣＶバルブ１をエンジンのケース２であるヘッドカバーの取付孔２ａに装着した状態を示している。このＰＣＶバルブ１は、ケース２に装着される中空の本体部３とこれに直角に連続する中空の接続部８とを備える。本体部３および接続部８は、全体がＰＰＳ樹脂、ポリアミド樹脂、ＰＢＴ樹脂等の樹脂材料で一体成形される。本体部３には、その中間の外周面に径方向外方へ突出し、外側係止部を構成する環状の係止突起４と、後に詳記する係止部材５とが設けられている。本体部３内には弁体７が装着されている。弁体７は、その弁体７のまわりに装着されたスプリング１４によって常時下方へ付勢されており、スプリング１４に抗して所定量上方へ移動したときに、弁体７の下端部に設けた弁突起７ａが、本体部３内に形成した弁座部３ａに当接するようになっている。係止部材５及び弁体７は、本体部３と同じ材料、例えばＰＰＳ樹脂、ポリアミド樹脂、ＰＢＴ樹脂等で成形することができる。また、本体部３にはシール部材６が装着されている。
【００１１】
係止部材５は、本体部３とは別部材として構成されていて本体部内３に装着されている。図１，２，３及び７に示したように、係止部材５は、管状の中央部９ａの径方向に対向する位置に一対の径方向突出部９ｂ，９ｃを設けてなる支持体９と、突出部９ｂ，９ｃのそれぞれの外端から延びる弾性支持部１０ａ，１０ｂと、弾性支持部１０ａ，１０ｂのそれぞれの外端に連結された係止片１１ａ，１１ｂとを有する。係止片１１ａ，１１ｂは、内側係止部を構成している。弾性支持部１０ａ，１０ｂは、本体部３の下方部３ｂの内周面に沿って円弧状に配列されたばね部材から構成されていて、係止片１１ａ，１１ｂを本体部３の径方向へ弾性変位可能に支持している。
【００１２】
係止片１１ａ，１１ｂは、本体部３の下方部３ｂから径方向外方へ突出しており、係止部材５を本体部内３に装着したときに、上記下方部３ｂの周壁に形成した開口部２５ａ，２５ｂから本体部３の外側へ突出するようになっている。
また、図１及び２に示したように、支持体９の上端には、弁体７を下方から支持するための弁体支持部９ｄが設けられている。
【００１３】
図３及び図５に示したように、本体部３の下方部３ｂの内周面には、その下端付近から上方へ所定距離に亘って延びる案内突起１３ａ，１３ｂが形成されている。また、図７に特に明瞭に示したように、係止部材５の突出部９ｂ，９ｃの外端には、案内突起１３ａ，１３ｂに係合可能な案内溝１２ａ，１２ｂが形成されている。したがって、係止片１１ａ，１１ｂを手作業で径方向内方へ弾性変位させ、かつ案内溝１２ａ，１２ｂを案内突起１３ａ，１３ｂに係合させて、係止部材５を本体部３の下端から本体部３の下方部３ｂ内に挿入することにより、係止部材５を本体部３に装着することができる。
係止部材５を本体部３に装着したときには、係止片１１ａ，１１ｂは弾性支持部１０ａ，１０ｂの弾性力で径方向外方へ復帰し、開口部２５ａ，２５ｂから突出する。このときには、係止片１１ａ，１１ｂの下面１１ａ’，１１ｂ’は、それらに対向する開口部２５ａ，２５ｂの縁部によって支持された状態になる。
図１及び２に示したように、係止片１１ａ，１１ｂの下面１１ａ’，１１ｂ’は、係止部材５の径方向外方かつ下方へ向けて傾斜した斜面になっており、その斜面が開口部２５ａ，２５ｂの前記縁部に当接するようになっている。
【００１４】
本体部３に係止部材５を装着したＰＣＶバルブ１をケース２の取付孔２ａに装着するときは、ＰＣＶバルブ１を図２の上方から下方へ向けて取付孔２ａ内へ押し込めばよい。その押し込みにより、係止片１１ａ，１１ｂは取付孔２ａの上縁部及び内周面に接触して径方向内側に弾性変位するために、ＰＣＶバルブ１の下方部をケース２の内側へ挿入して装着することが可能になる。係止片１１ａ，１１ｂがケース２の下側に出ると、係止片１１ａ，１１ｂは径方向外方へ弾性復帰し、開口部２５ａ，２５ｂから突出した状態となる。本体部３の、取付孔２ａへ挿入する部分の外径は、取付孔２ａの内径よりも小さく、したがって本体部３は取付孔２ａにすきま嵌めで装着される。本体部３を取付孔２ａへ装着したときには、外側係止部である係止突起４と内側係止部である係止片１１ａ，１１ｂとはそれぞれケース２の外側及び内側(図２の上側及び下側)に位置しており、シール部材６を介して、ケース２を挟持する。このようにして、ＰＣＶバルブ１はケース２に装着固定される。
図示実施形態においては、後に詳記する特殊形状のシール部材６が設けられているために、係止突起４とケース２の外面との間にはシール部材６の第１シール部２０(図４参照)が介在する。しかしながら、このようなシール部材６を設けずに、例えば本体部３と取付孔２ａとの間にＯリングを介装し、係止突起４がケース２の外面に直接接触するようにしてもよい。
【００１５】
ＰＣＶバルブ１の弁体７は、常態において弁座部３ａから離れているので、接続部８に接続されるホースから導入された新気はそのままケース２の内部に流入する。一方、接続部８側に負圧が生じた場合やケース２内部のブローバイガスの圧力が上昇した場合その圧力により弁体７がスプリング１４に抗して押し上げられ、弁体７の下端部に設けた弁突起７ａが弁座３ａに当接する。したがって、ケース内を飛散するオイル分の通過が阻止される。
【００１６】
図１，２，４及び６に示されているように、図示実施形態におけるシール部材６は、シリコーンゴム等から一体に成形された第１シール部２０と第２シール部２１とを有する。第１シール部２０は第２シール部２１よりもシール部材６の径方向の外側に位置しており、第１シール部２０はケース２の外面とそれに対向する係止突起４の面４ａとに密封接触し、第２シール部２１は、ケース２の取付孔２ａの内周面とそれに対向する本体部３の外周面３ｃとに密封接触する。
第１シール部２０と第２シール部２１のそれぞれは、環状に連続した形状に形成されていて密封性を確保している。また、第１シール部２０には、ケース２の外面に密封接触するリップ２０ａと、係止突起４の前記面４ａに密封接触するリップ２０ｂが設けられている。これらリップ２０ａ，２０ｂを設ければ、例えばケース２の寸法誤差や熱膨張によりケース２の厚みが変化しても、その変化をリップ２０ａ，２０ｂのたわみにより吸収するために、シール部材６の組み込み荷重が過大になって組み込みが困難になることがなく、また密封性が損なわれることがない。
なお、上記したように第１シール部２０と第２シール部２１のそれぞれを環状に連続した形状に形成し、かつリップ２０ａ及び２０ｂを設けることが好ましいが、場合によっては、第１シール部２０と第２シール部２１の一方を環状に連続した形状に形成し、他方を周方向へ断続する形状に形成してもよい。また、リップ２０ａとリップ２０ｂのいずれか一方を省略することも可能である。
【００１７】
図４に特に明瞭に示したように、第２シール部２１は、本体部２に形成した周溝２２内に装着されている。シール部材６をこのように周溝２２内に装着した本体部３をケース２の取付孔２ａに装着していない状態においては、第２シール部２１の内周面と、周溝２２の内面の、係止部材５に近い部分との間に隙間２３が形成されている。このような隙間２３を形成することにより、本体部３をケース２の取付孔２ａへ装着するときに圧縮された第２シール部２１の材料を隙間２３内へ逃がすことが可能になり、シール部材６の組み込み性が向上する。
【００１８】
図３，４及び５に示したように、係止突起４の径方向外端の、係止突起４の周方向の数個所に、ケース２の側へ突出しそれぞれが同一の突出長さを有する突起４ｂ，４ｃが形成されている。このような突起４ｂ，４ｃを設ければ、ＰＣＶバルブ１をケース２の取付孔２ａへ装着するときにＰＣＶバルブ１が過度に押し込まれると、突起４ｂ，４ｃがケース２の外面に当接するために、過度の押し込みにより第１シール部２０に過度の負荷がかかることを防止することができる。また、チェックバルブ１の斜め組み込みを防止することもできる。
【００１９】
上記した実施形態が奏するいくつかの作用効果を列記すれば、次のとおりである。
（１） 本体部３はケース２の取付孔２ａにすきま嵌めにより装着されるから、装着時に圧入作業は不要である。係止部材５の係止片(即ち内側係止部)１１ａ，１１ｂは、本体部３を取付孔２ａへ挿入するときには本体部３の径方向内方へ弾性変位し、挿入完了時には外方位置に弾性復帰して、係止突起(即ち外側係止部)４と協働してケースを挟持する。このようにして本体部３をケース２に対して装着固定することができるから、その装着作業を極めて容易に行なうことができる。
（２）係止片１１ａ，１１ｂと弾性支持部１０ａ，１０ｂとを有する係止部材５が本体部３とは別部材として構成されているために、係止部材５が存在することにより本体部３の剛性が低くなるようなことがなく、本体部３の剛性を十分に高めた構成にすることができる。
（３）弾性支持部１０ａ，１０ｂが、本体部３の内周面に沿って円弧状に配列されたばね部材から構成されているために、弾性支持部１０ａ，１０ｂの軸線方向長さを大きくとる必要がなく、本体部３をコンパクトにすることができる。
（４）係止部材５に弁体支持部９ｄを設けて弁体７を下方から支持しているために、ピン等の別個の弁体支持部材を設ける必要がなく、製造コストが削減されるとともに、弁体７の交換を容易に行なえる。
（５）案内溝１２ａ，１２ｂを案内突起１３ａ，１３ｂに係合させて係止部材５を本体部３の下端から本体部３内に挿入するようになっているために、係止部材５を本体部３の所定位置に円滑に装着して係止片１１ａ，１１ｂを開口部２５ａ，２５ｂから突出させることができるとともに、本体部３に対する係止部材５の回転変位を防止することができる。
（６）係止部材５を本体部３に装着したときに、係止片１１ａ，１１ｂは開口部２５ａ，２５ｂから突出し、係止片１１ａ，１１ｂの下面１１ａ’，１１ｂ’が、それらに対向する開口部２５ａ，２５ｂの縁部によって支持された状態になる。したがって、図２のようにケース２の取付孔２ａに装着したＰＣＶバルブ１を上方へ引き抜くときに、係止片１１ａ，１１ｂがケース２の下面に当接し、引き抜き荷重を係止片１１ａ，１１ｂと本体部３とで受けることになるので、係止片１１ａ，１１ｂにかかる荷重が少なくなり、係止部材５が脱落しにくくなる。
（７）係止片１１ａ，１１ｂの下面１１ａ’，１１ｂ’は、係止部材５の径方向外方かつ下方へ向けて傾斜した斜面になっており、その斜面がそれに対向する開口部２５ａ，２５ｂの縁部に当接するようになっているために、本体部３に装着された係止部材５の係止片１１ａ，１１ｂは本体部３の内方へ引き込まれにくく、係止部材５が不慮に本体部３から脱落してしまうような不都合が生じにくい。
なお、係止片１１ａ，１１ｂの下面１１ａ’，１１ｂ’を斜面にせずに水平面とし、開口部２５ａ，２５ｂの前記縁部を上記した方向へ傾斜させて、その傾斜縁部を下面１１ａ’，１１ｂ’に当接させるようにすることも可能である。
（８）シール部材６の第１シール部２０がＰＶＣバルブ１の軸線方向のがたつきを防止し、また第２シール部２１がバルブの径方向のがたつきを防止するために、バルブの振動を確実に防止できる。また、第１シール部２０と第２シール部２１との少なくとも一方が環状に連続した形状に形成されるために、十分な密封性を確保し、ケース外側へのオイルの漏洩を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態のＰＶＣバルブの断面図。
【図２】上記ＰＶＣバルブをエンジンのカバーの取付孔に装着した状態を示す断面図。
【図３】上記ＰＶＣバルブを図１の下方から見た図。
【図４】上記ＰＶＣバルブへのシール部材の装着状態を示す拡大断面図。
【図５】上記ＰＶＣバルブの、一部を破断した部分断面正面図。
【図６】上記ＰＶＣバルブ装着するシール部材を示す拡大断面図。
【図７】上記ＰＶＣバルブに装着する係止部材を図１の下方から見た拡大図。
【図８】エンジンのＰＶＣシステムを示す概略説明図。
【符号の説明】
１ ＰＶＣバルブ
２ ケース
２ａ 取付孔
３ 本体部
４ 係止突起(外側係止部)
５ 係止部材
６ シール部材
７ 弁体
１０ａ，１０ｂ 弾性支持部
１１ａ，１１ｂ 係止片(内側係止部)
１２ａ，１２ｂ 案内溝
１３ａ，１３ｂ 案内突起
２０ 第１シール部
２１ 第２シール部

Claims (5)

1. エンジンのケースの取付孔にすきま嵌めにより装着される本体部を有し、前記本体部に、その本体部が前記取付孔に装着されたときにケースの外側に位置する外側係止部と、本体部とは別部材として構成されていて本体部内に装着された係止部材とが設けられ、前記係止部材が、本体部の径方向外方へ突出する内側係止部と、その内側係止部を本体部の径方向へ弾性変位可能に支持する弾性支持部とを有し、本体部が前記取付孔に装着されたときに前記内側係止部がケースの内側に位置し、前記外側係止部と協働してケースを挟持する構成になっており、係止部材が本体部の下端から本体部内に挿入されていて、内側係止部が本体部の周壁に形成された開口部から本体部の径方向外方へ突出し、その内側係止部の下面がそれに対向する前記開口部の縁部によって支持されていることを特徴とするＰＣＶバルブ。
2. 係止部材が弁体を下方から支持するための弁体支持部を有している請求項１記載のＰＣＶバルブ。
3. 前記開口部の前記縁部と、内側係止部の前記下面とのいずれか一方が、係止部材の径方向外方かつ下方へ向けて傾斜している請求項１または２記載のＰＣＶバルブ。
4. 弾性支持部が本体部の内周面に沿う円弧状のばね部材から構成されている請求項１から３までのいずれか１項に記載のＰＣＶバルブ。
5. 本体部の下端付近から上方へ延びる案内突起が本体部の内周面に形成されるとともに、その案内突起に係合可能な案内溝が係止部材に形成され、案内溝を案内突起に係合させて係止部材を本体部内に挿入できるようになっている請求項１から４までのいずれか１項に記載のＰＣＶバルブ。

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