JP6961501B2

JP6961501B2 - Ｐｃｖバルブ

Info

Publication number: JP6961501B2
Application number: JP2018007430A
Authority: JP
Inventors: 吉伸加藤
Original assignee: Aisan Industry Co Ltd
Current assignee: Aisan Industry Co Ltd
Priority date: 2018-01-19
Filing date: 2018-01-19
Publication date: 2021-11-05
Anticipated expiration: 2038-01-19
Also published as: CN110056658B; JP2019124213A; CN110056658A

Description

本明細書に開示する技術は、ＰＣＶバルブに関する。

特許文献１にはＰＣＶバルブが開示されている。特許文献１のＰＣＶバルブは、ガス流路が形成されている樹脂製の第１ケースと、第１ケースのガス流路と連通するガス流路が形成されており、第１ケースと連結されている樹脂製の第２ケースとを備えている。第１ケースと第２ケースは、溶着によって連結されている。また、特許文献１のＰＣＶバルブは、第１ケースと第２ケースのガス流路と連通するガス流通孔が形成されており、第１ケースと第２ケースの間に配置されている金属製の弁座と、第２ケースのガス流路に配置されており、弁座のガス流通孔と向かい合っている弁体とを備えている。第１ケースは、第１ケースと第２ケースが連結されている方向に向けて弁座を支持している支持部を備えている。第２ケースは、第１ケースの支持部に支持されている弁座に向けて突出して弁座に当接している突出部を備えている。

特開平８−２３２６３４号公報

特許文献１のＰＣＶバルブでは、樹脂製の第１ケースと第２ケースが溶着によって連結されるときに、超音波振動溶着によって両者が連結されると考えられる。超音波振動溶着は、超音波による振動によって樹脂製の部材を溶融させて接着する技術である。この場合には、第１ケースと第２ケースが連結されるときに、超音波振動溶着によって、弁座に当接している樹脂製の第２ケースの突出部も同時に溶融することが考えられる。超音波振動溶着によって樹脂製の第２ケースの突出部が溶融すると、溶融によって生じた樹脂製の異物が第１ケースと第２ケースのガス流路に流入するおそれがある。そこで本明細書は、樹脂製の異物がガス流路に流入することを抑制することができる技術を提供する。

本明細書に開示するＰＣＶバルブは、ガス流路が形成されている樹脂製の第１ケースと、前記第１ケースのガス流路と連通するガス流路が形成されており、前記第１ケースと連結されている樹脂製の第２ケースと、前記第１ケースと前記第２ケースの前記ガス流路と連通するガス流通孔が形成されており、前記第１ケースと前記第２ケースの間に配置されている金属製の弁座と、前記第１ケースまたは前記第２ケースの前記ガス流路に配置されており、前記弁座の前記ガス流通孔と向かい合っている弁体と、を備えている。前記第１ケースは、前記第１ケースと前記第２ケースが連結されている方向に向けて前記弁座を支持している支持部を備えている。前記第２ケースは、前記第１ケースの前記支持部に支持されている前記弁座に向けて突出して前記弁座に当接している第１突出部と、前記第１突出部より前記ガス流路側の位置で前記弁座に向けて突出している前記第２突出部と、を備えている。前記第１突出部の突出長さが、前記第２突出部の突出長さより長い。

この構成によれば、第１ケースの支持部に支持されている弁座に第２ケースの第１突出部が当接しているので、第１ケースと第２ケースの間に配置されている弁座を確実に支持することができる。また、第２ケースが第２突出部を備えているので、弁座に当接している樹脂製の第２ケースの第１突出部に起因する異物が生じたとしても、その異物がガス流路に流入することを抑制することができる。例えば、第１ケースと第２ケースが連結されるときに、第１ケースと第２ケースが超音波振動溶着によって連結されると、その超音波振動溶着によって、弁座に当接している第２ケースの第１突出部の樹脂が溶融することがある。そうすると、第１突出部の溶融によって生じた樹脂製の異物がガス流路に流入するおそれが考えられる。しかしながら、上記の構成によれば、第２ケースが第２突出部を備えているので、樹脂製の異物が生じたとしても、その異物がガス流路に流入することが第２突出部によって規制される。これによって、樹脂製の異物がガス流路に流入することを抑制することができる。

前記第２突出部は、前記ガス流路側の側面と、前記ガス流路と反対側の側面とを備えていてもよい。前記第２突出部の前記ガス流路側の側面は、前記弁座に向かうにしたがって前記ガス流路と反対側に傾いていてもよい。

この構成によれば、第２ケースのガス流路を弁座に向かうにしたがって広くすることができる。そのため、ガスの流れをスムーズにすることができる。

前記第１突出部は、前記ガス流路側の側面と、前記ガス流路と反対側の側面とを備えていてもよい。前記第１突出部の前記ガス流路と反対側の側面は、前記弁座に向かうにしたがって前記ガス流路側に傾いていてもよい。

第１ケースと第２ケースの間に配置されている弁座では、ガス流路と反対側の位置において角部が面取りされていることがある。上記の構成によれば、第１突出部のガス流路と反対側の側面が弁座に向かうにしたがってガス流路側に傾いているので、第１突出部の先端部が弁座の面取りされた角部と向かい合うことを避けることができる。そのため、第２ケースの第１突出部を弁座に確実に当接させることができる。

前記第１突出部の前記ガス流路側の側面は、前記弁座の表面に対して略直交していてもよい。

この構成によれば、弁座に当接している第２ケースの第１突出部の樹脂が溶融して樹脂製の異物が生じたとしても、生じた異物が第１突出部のガス流路側の側面に沿って成長する。そのため、樹脂製の異物が生じたとしても、その異物がガス流路に流入することを抑制することができる。

実施例に係るＰＣＶバルブの断面図である。図１の要部ＩＩの拡大図である。図２の要部ＩＩＩの拡大図である。実施例に係るＰＣＶバルブを用いた試験結果を示す図である。

＜ＰＣＶバルブの概要＞
実施例に係るＰＣＶバルブ１について図面を参照して説明する。図１及び図２に示すように、実施例に係るＰＣＶバルブ１は、第１ケース１１と、第２ケース１２と、弁座２１と、弁体２２とを備えている。実施例に係るＰＣＶバルブ１は、ブローバイガスの流量を調整するためバルブである。ブローバイガスは、エンジンのクランクケース（図示省略）から流出するガスである。ＰＣＶバルブ１は、エンジンのクランクケースと吸気管（図示省略）との間に配置されており、クランクケースから流出して吸気管に流入するブローバイガスの流量を調整する。

第１ケース１１と第２ケース１２は、樹脂製である。第１ケース１１と第２ケース１２は、並んで配置されており、互いに向かい合っている。第１ケース１１と第２ケース１２は、超音波振動溶着によって連結されている。超音波振動溶着は、超音波による振動によって樹脂製の部材を溶融させて接着する技術である。超音波振動溶着については、よく知られているので詳細な説明を省略する。

第１ケース１１には、第１ガス流路３１が形成されている。第１ガス流路３１は、第１ケース１１の軸方向に延びている。この第１ガス流路３１には、エンジンのクランクケースから流出したブローバイガスが流れる。また、第１ケース１１は、連結部１４を備えている。連結部１４は、第１ケース１１における第２ケース１２側の位置に設けられている。第１ケース１１の連結部１４は、超音波振動溶着によって第２ケース１２に連結されている。第１ケース１１の連結部１４は、溶着部４５を備えている。溶着部４５は、連結部１４の内周面に形成されている。溶着部４５が超音波振動溶着によって第２ケース１２の外周面に溶着されている。

また、第１ケース１１の連結部１４は、支持部４１を備えている。支持部４１は、第１ケース１１の連結部１４の内周面に形成されている段差によって形成されている。支持部４１は、第２ケース１２側を向く面として形成されている。この支持部４１には、弁座２１が配置されている。支持部４１は、第１ケース１１と第２ケース１２が連結されている方向（Ｙ方向）に向けて弁座２１を支持している。支持部４１は、第１ケース１１の軸方向に沿って第２ケース１２側に向けて弁座２１を支持している。

次に、弁座２１と弁体２２について説明する。弁座２１と弁体２２は、金属製である。弁座２１は、第１ケース１１と第２ケース１２の間に配置されており、第１ケース１１と第２ケース１２によって挟まれている。弁座２１は、環状に形成されている。弁座２１の中央部には、ガス流通孔２５が形成されている。ガス流通孔２５は、第１ケース１１に形成されている第１ガス流路３１と、後述する第２ケース１２に形成されている第２ガス流路３２とに連通している。

弁座２１は、表面２１１と、裏面２１２と、側面２１３とを備えている。弁座２１の表面２１１は、第２ケース１２と向かい合っている。弁座２１の裏面２１２は、第１ケース１１と向かい合っている。弁座２１の表面２１１と側面２１３との間の角部２１５は面取りされて丸みをおびている。

弁体２２は、第１ケース１１の第１ガス流路３１に配置されている。弁体２２は、弁座２１に対して着座又は離座する。弁体２２は、弁座２１のガス流通孔２５と向かい合っている。弁体２２は、弁座２１のガス流通孔２５を開閉する。弁体２２が弁座２１に着座した状態では、弁体２２が弁座２１のガス流通孔２５に挿入されており、ガス流通孔２５が閉鎖されている。弁体２２が弁座２１に離座した状態では、弁体２２が弁座２１のガス流通孔２５から離間しており、ガス流通孔２５が開放されている。弁体２２によってガス流通孔２５が開閉されることによって、ガス流通孔２５を通過するブローバイガスの流量が調整される。

次に、第２ケース１２について説明する。第２ケース１２には、第２ガス流路３２が形成されている。第２ガス流路３２は、第２ケース１２の軸方向に延びている。第２ガス流路３２は、第１ケース１１の第１ガス流路３１と連通している。第２ガス流路３２には、エンジンのクランクケースから流出したブローバイガスが流れる。また、第２ケース１２は、連結部１６を備えている。連結部１６は、第２ケース１２における第１ケース１１側の位置に設けられている。第２ケース１２の連結部１６は、超音波振動溶着によって第１ケース１１の連結部１４に連結されている。第２ケース１２の連結部１６は、溶着部４６を備えている。溶着部４６は、連結部１６の外周面に形成されている。溶着部４６が超音波振動溶着によって第１ケース１１の連結部１４の内周面に溶着されている。

＜当接部と第１突出部と第２突出部の詳細＞
第２ケース１２は、当接部４２を備えている。当接部４２は、第１ケース１１の支持部４１に支持されている弁座２１に向けて突出している。第２ケース１２の当接部４２と第１ケース１１の支持部４１との間に弁座２１が配置されている。図３に示すように、当接部４２の第１ケース１１側の先端部には、第１突出部６１と第２突出部６２が設けられている。第１突出部６１と第２突出部６２は、弁座２１の径方向に互いに向かい合っている。第２突出部６２は、第１突出部６１より第２ガス流路３２側の位置に形成されている。第１突出部６１は、第２突出部６２より第２ガス流路３２と反対側の位置に形成されている。第１突出部６１と第２突出部６２は、弁座２１に向けて突出している。第１突出部６１と第２突出部６２は、第２ケース１２の軸方向に沿って延びている。

第１突出部６１の突出長さＬ１（第１突出部６１の基部６１１から先端部６１２までの長さ）は、第２突出部６２の突出長さＬ２（第２突出部６２の基部６２１から先端部６２２までの長さ）より長い。第１突出部６１の先端部６１２は、弁座２１の表面２１１に当接している。第２突出部６２の先端部６２２は、弁座２１の表面２１１から離間している。

第１突出部６１は、第２ガス流路３２側の第１側面１６１と、第２ガス流路３２と反対側の第２側面１６２とを備えている。第１突出部６１の第１側面１６１と第２側面１６２は、当接部４２から弁座２１に向かって延びている。第１側面１６１は、弁座２１の表面２１１に対して略直交している。第１側面１６１と弁座２１の表面２１１とのなす角度θ１は、８５°〜９５°が好ましい。第２側面１６２は、弁座２１の表面２１１に対して傾斜している。第２側面１６２は、弁座２１に向かうにしたがって第２ガス流路３２側に傾いている。第２側面１６２と弁座２１の表面２１１とのなす角度θ２は、５５°〜６５°が好ましい。

第２突出部６２は、第２ガス流路３２側の第１側面１７１と、第２ガス流路３２と反対側の第２側面１７２とを備えている。第２突出部６２の第１側面１７１と第２側面１７２は、当接部４２から弁座２１に向かって延びている。第１側面１７１は、弁座２１の表面２１１に対して傾斜している。第１側面１７１は、弁座２１に向かうにしたがって第２ガス流路３２と反対側に傾いている。第１側面１７１と弁座２１の表面２１１とのなす角度θ３は、４０°〜５０°が好ましい。第２側面１７２は、弁座２１に表面２１１に対して略直交している。

以上、実施例に係るＰＣＶバルブ１について説明した。上記の説明から明らかなように、ＰＣＶバルブ１は、第１ガス流路３１が形成されている樹脂製の第１ケース１１と、第１ケース１１の第１ガス流路３１と連通する第２ガス流路３２が形成されており、第１ケース１１と連結されている樹脂製の第２ケース１２とを備えている。また、ＰＣＶバルブ１は、第１ケース１１と第２ケース１２のガス流路３１、３２と連通するガス流通孔２５が形成されており、第１ケース１１と第２ケース１２の間に配置されている金属製の弁座２１と、第１ケース１１の第１ガス流路３１に配置されており、弁座２１のガス流通孔２５と向かい合っている弁体２２とを備えている。第１ケース１１は、第１ケース１１と第２ケース１２が連結されている方向に向けて弁座２１を支持している支持部４１を備えている。第２ケース１２は、第１ケース１１の支持部４１に支持されている弁座２１に向けて突出して弁座２１に当接している第１突出部６１と、第１突出部６１より第２ガス流路３２側の位置で弁座２１に向けて突出している第２突出部６２とを備えている。第１突出部６１の突出長さＬ１は第２突出部６２の突出長さＬ２より長い。

この構成によれば、第１ケース１１の支持部４１が弁座２１を支持しており、第２ケース１２の第１突出部６１が弁座２１に当接しているので、第１ケース１１と第２ケース１２の間に配置されている弁座２１を確実に支持することができる。第１ケース１１と第２ケース１２によって弁座２１を強固に挟むことができる。また、第２ケース１２の第１突出部６１が弁座２１に当接している構成では、弁座２１に当接している第１突出部６１の樹脂が溶融することがある。例えば、第１ケース１１と第２ケース１２が連結されるときに、第１ケース１１と第２ケース１２が超音波振動溶着によって連結されると、その超音波振動溶着によって第１突出部６１の樹脂が溶融することがある。そうすると、第１突出部６１の溶融によって生じた樹脂製の異物がガス流路（第１ガス流路３１および／または第２ガス流路３２）に流入する可能性が考えられる。しかしながら、上記の構成によれば、第２ケース１２が第１突出部６１だけでなく第２突出部６２を備えているので、弁座２１に当接している樹脂製の第２ケース１２の第１突出部６１に起因して異物が生じたとしても、その異物がガス流路３１、３２に流入することを第２突出部６２によって規制することができる。弁座２１が第１突出部６１によって支持されることに起因して樹脂製の異物が生じたとしても、その異物の移動が第２突出部６２によって制限される。そのため、樹脂製の異物がガス流路３１、３２に流入することを抑制することができる。

また、上記のＰＣＶバルブ１では、第２ケース１２の第２突出部６２が、第２ガス流路３２側の第１側面１７１と、第２ガス流路３２と反対側の第２側面１７２とを備えている。第２突出部６２の第１側面１７１は、弁座２１に向かうにしたがって第２ガス流路３２と反対側に傾いている。そのため、弁座２１に向かうにしたがって第２ガス流路３２を広くすることができ、ブローバイガスの流れをスムーズにすることができる。

また、上記のＰＣＶバルブ１では、第２ケース１２の第１突出部６１が、第２ガス流路３２側の第１側面１６１と、第２ガス流路３２と反対側の第２側面１６２とを備えている。第１突出部６１の第２側面１６２は、弁座２１に向かうにしたがって第２ガス流路３２側に傾いている。これによって、第１突出部６１の先端部６１２が弁座２１の面取りされた角部２１５と向かい合うことを避けることができる。そのため、第１突出部６１の先端部６１２が弁座２１の表面２１１に確実に当接する。

また、上記のＰＣＶバルブ１では、第２ケース１２の第１突出部６１の第２ガス流路３２側の第１側面１６１が弁座２１の表面２１１に対して略直交している。この構成によれば、弁座２１に当接している第２ケース１２の第１突出部６１の樹脂が溶融して樹脂製の異物が生じたとしても、その異物が第１突出部６１の第１側面１６１に沿って成長する。そのため、樹脂製の異物が生じたとしても、その異物が第２ガス流路３２に流入することを抑制することができる。

以上、一実施例について説明したが、具体的な態様は上記実施例に限定されるものではない。以下の説明において、上述の説明における構成と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。

＜他の実施例＞
上記の実施例では、第２ケース１２の第２突出部６２の第１側面１７１が弁座２１に向かうにしたがって第２ガス流路３２と反対側に傾いている構成であったが、他の実施例では、第２突出部６２の第１側面１７１が弁座２１の表面２１１に対して略直交している構成であってもよい。

上記の実施例では、第２ケース１２の第１突出部６１の第２側面１６２が弁座２１に向かうにしたがって第２ガス流路３２側に傾いている構成であったが、他の実施例では、第１突出部６１の第２側面１６２が弁座２１の表面２１１に対して略直交している構成であってもよい。

上記の実施例では、第２ケース１２の第１突出部６１の第１側面１６１が弁座２１の表面２１１に対して略直交している構成であったが、他の実施例では、第１突出部６１の第１側面１６１が弁座２１の表面２１１に対して傾斜している構成であってもよい。

上記の実施例では、第２ケース１２の第２突出部６２の先端部６２２が弁座２１の表面２１１から離間していたが、他の実施例では、第２突出部６２の先端部６２２が弁座２１の表面２１１に当接していてもよい。

上記の実施例では、第１ケース１１の第１ガス流路３１に弁体２２が配置されていたが、他の実施例では、第２ケース１２の第２ガス流路３２に弁体２２が配置されていてもよい。

（試験例）
上記のＰＣＶバルブ１を用いて試験を行った。試験で用いたＰＣＶバルブ１では、第１突出部６１の第２ガス流路３２側の第１側面１６１が弁座２１の表面２１１に対して略直交している構成とした。この構成によれば、図４に示すように、弁座２１に当接している第１突出部６１の樹脂が溶融して樹脂製の異物Ｘが生じたとしても、生じた異物Ｘが第１突出部６１の第１側面１６１に沿って成長することが確認された。そのため、樹脂製の異物Ｘが生じたとしても、その異物Ｘが第２ガス流路３２に流入することを抑制することが確認された。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

１：ＰＣＶバルブ
１１：第１ケース
１２：第２ケース
１４：連結部
１６：連結部
２１：弁座
２２：弁体
２５：ガス流通孔
３１：第１ガス流路
３２：第２ガス流路
４１：支持部
４２：当接部
４５：溶着部
４６：溶着部
６１：第１突出部
６２：第２突出部
１６１：第１側面
１６２：第２側面
１７１：第１側面
１７２：第２側面
２１１：表面
２１２：裏面
２１３：側面
２１５：角部
６１１：基部
６１２：先端部
６２１：基部
６２２：先端部

Claims

ガス流路が形成されている樹脂製の第１ケースと、
前記第１ケースのガス流路と連通するガス流路が形成されており、前記第１ケースと連結されている樹脂製の第２ケースと、
前記第１ケースと前記第２ケースの前記ガス流路と連通するガス流通孔が形成されており、前記第１ケースと前記第２ケースの間に配置されている金属製の弁座と、
前記第１ケースまたは前記第２ケースの前記ガス流路に配置されており、前記弁座の前記ガス流通孔と向かい合っている弁体と、を備えており、
前記第１ケースは、前記第１ケースと前記第２ケースが連結されている方向に向けて前記弁座を支持している支持部を備えており、
前記第２ケースは、前記第１ケースの前記支持部に支持されている前記弁座に向けて突出して前記弁座に当接している第１突出部と、前記第１突出部より前記ガス流路側の位置で前記弁座に向けて突出している第２突出部と、を備えており、
前記第１突出部の突出長さが、前記第２突出部の突出長さより長い、ＰＣＶバルブ。
前記第２突出部は、前記ガス流路側の側面と、前記ガス流路と反対側の側面とを備えており、
前記第２突出部の前記ガス流路側の側面は、前記弁座に向かうにしたがって前記ガス流路と反対側に傾いている、請求項１に記載のＰＣＶバルブ。
前記第１突出部は、前記ガス流路側の側面と、前記ガス流路と反対側の側面とを備えており、
前記第１突出部の前記ガス流路と反対側の側面は、前記弁座に向かうにしたがって前記ガス流路側に傾いている、請求項１又は２に記載のＰＣＶバルブ。
前記第１突出部の前記ガス流路側の側面は、前記弁座の表面に対して略直交している、請求項３に記載のＰＣＶバルブ。