KR101629104B1

KR101629104B1 - Pcv밸브

Info

Publication number: KR101629104B1
Application number: KR1020140178575A
Authority: KR
Inventors: 츠요시 오카자키; 모토하루 다카이
Original assignee: 가부시키가이샤 니프코
Priority date: 2013-12-25
Filing date: 2014-12-11
Publication date: 2016-06-09
Also published as: EP3088693A1; EP3088693B1; CN105849373B; JP6126988B2; US10006325B2; JP2015124611A; CN105849373A; EP3088693A4; US20160312671A1; KR20150075360A; WO2015098005A1

Abstract

(과제) 밸브 내에서 동결된 수분을 신속하게 녹임과 아울러, 블로우바이가스에 대한 발열체의 밀봉성이 양호한 PCV밸브를 제공한다.
(해결수단) PCV밸브(2)는 블로우바이가스의 유로(4)를 형성하는 하우징(6)과, 유로 내에 배치되어 하우징에 설치된 밸브시트(18)와 협동하는 밸브체(30)와, 밸브체를 밸브시트로 향하여 탄지하는 스프링(38)과, 밸브체의 외측을 둘러싸는 방열부(42)를 가지는 전열체(40)와, 유로에 대해서 기밀하게 격리되어 전열체를 가열하는 발열체(66)를 가지는 가열수단(52)을 구비한다. 전열체의 일단측이 하우징에 형성된 수용구멍(50)에 수용되어 있다. 가열수단은 수용구멍의 일부를 획성하는 격벽(58)을 통하여 전열체의 일단측을 가열하도록 배치됨으로써, 유로에 대해서 기밀하게 격리된다.

Description

PCV밸브{POSITIVE CRANKCASE VENTILATION VALVE}

본 발명은 내연기관의 블로우바이가스 환원장치에 있어서, 블로우바이가스의 유량을 조정하는 PCV밸브에 관한 것이다.

자동차의 엔진 등에 있어서 연소실에서 피스톤과 실린더 사이의 틈새를 통과하여 크랭크케이스로 누출된 가스인 블로우바이가스에는, 미연소의 탄화수소(HC)나 일산화탄소(CO) 등이 포함된다. 이들은 대기오염의 원인 물질이기 때문에, 블로우바이가스를 대기중으로 방출하는 것은 아니며, 이것을 흡기계(吸氣系)로 되돌려서 혼합기와 함께 재연소시키는 PCV(포지티브 크랭크케이스 벤틸레이션) 시스템이 보급되어 있다. 그러나, 흡기계로 되돌리는 블로우바이가스의 양을 증가시키면, 엔진 성능을 저하시키게 된다. 그로 인해, 블로우바이가스의 유량을 조정하는 PCV밸브가 설치되어 있다.

밸브의 상류측과 하류측의 압력차에 의해서 밸브의 개방도가 조정되는 차압구동식의 유량조정밸브인 PCV밸브에서는, 엔진의 정지시에 압력차가 없어지기 때문에 PCV밸브가 전폐(全閉) 상태가 된다. 이때, 기온이 낮으면 흡입공기 중에 포함되어 있었던 수분이 PCV밸브 내에서 동결되는 일이 있다. 그러면, 엔진을 시동시켜서 PCV밸브의 전후에 압력차가 발생해도, 밸브체가 움직이지 않고, PCV밸브가 전폐 상태인 채로 된다. 이와 같이, PCV밸브 내에서 수분이 동결되어 블로우바이가스의 유로가 폐색되면, 크랭크케이스의 압력이 상승하고, 엔진으로부터 오일이 누출되거나, 구동부의 시저(seizure)가 발생하거나 할 우려가 있다. 그로 인해, PCV밸브의 동결을 방지하는 수단이 제안되어 있다.

PCV밸브의 동결을 방지하는 수단을 크게 나누면, 엔진 등에서 발생하는 열을 이용하는 수단과, PCV밸브를 가열하기 위한 장치를 새롭게 설치하는 수단이 있다. 특허문헌 1에 제안되어 있는 것은, 후자의 수단에 상당하고, 전기히터로 밸브체를 가열하는 구조이다. 전기히터는 내주면이 밸브 상자의 내면의 일부가 되는 보빈과, 보핀의 외주에 배치된 코일로 구성되어 있다.

특허문헌 1: 일본국 특개2008-115734호 공보

엔진 등에서 발생하는 열을 이용하여 PCV밸브의 동결을 해동하는 경우에는, PCV밸브 전체를 열전도율이 높은 금속으로 제조할 필요가 있다. 그로 인해, 중량이 증가한다고 하는 문제나, 금속 재료의 절삭 가공이 필요하기 때문에 비용이 증가한다고 하는 문제가 있었다. 또, 엔진이 따뜻해지지 않으면 PCV밸브도 따뜻해지지 않기 때문에, 보다 즉효성이 높은 해동수단이 요구되고 있었다.

또, 특허문헌 1에 제안되어 있는 전기히터를 구비한 PCV밸브에서는, 발열체인 코일 및 그 전기적 접속수단과 블로우바이가스 사이의 밀봉성을 충분히 확보할 수 없는 우려가 있었다. 블로우바이가스는 pH2 정도의 강한 산성을 나타내기 때문에, 코일이나 전극에 접촉하면 이들을 부식시킨다. 이들의 부식을 방지하기 위해서 티탄처리 등의 방식(防蝕) 처리를 시행하면, 비용이 증가한다고 하는 문제가 있었다.

본 발명은 이와 같은 종래 기술의 과제에 감안하여 이루어진 것이며, 동결방지의 즉효성이 높고, 블로우바이가스에 대한 발열체의 밀봉성이 양호한 PCV밸브를 제공하는 것을 주된 목적으로 한다.

본 발명에 관련되는 PCV밸브(2)의 일측면은, 블로우바이가스의 유로(4)를 형성하는 하우징(6)과, 상기 유로 내에 배치되어 상기 하우징에 설치된 밸브시트(18)와 협동(協動)하는 밸브체(30)와, 상기 밸브체를 상기 밸브시트로 향하여 탄지하는 스프링(38)과, 상기 밸브체의 외측을 둘러싸는 방열부(42)를 가지는 전열체(40)와, 상기 유로에 대해서 기밀하게 격리되어 상기 전열체를 가열하는 발열체(66)를 가지는 가열수단(52)을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 구성에 따르면, PCV밸브 내에서 동결된 수분을 녹이기 위해서, 엔진의 열을 이용할 필요가 없기 때문에, 하우징이나 밸브체의 소재를 열전도성은 좋지만 무거운 금속은 아니고, 열전도성은 나빠도 가볍고 제조비용이 낮은 수지 등으로 할 수 있어 경량의 PCV밸브를 저비용으로 제조할 수 있다. 또, 가열수단은 유로로부터 기밀하게 격리되어 있기 때문에, 블로우바이가스에 의해서 부식될 우려가 없으며, 방식 처리를 시행할 필요가 없어져, 비용을 삭감할 수 있다.

본 발명의 일측면은, 상기 구성에 더불어서, 상기 하우징에는 상기 전열체의 일단측을 형성하는 수열부(44)를 수용하도록 상기 유로로 향하여 개구된 수용구멍 (50)이 형성되어 있으며, 상기 가열수단은 상기 수용구멍의 적어도 일부를 획성(劃成)하는 격벽(58)을 통하여 상기 전열체의 상기 수열부를 가열하고, 상기 전열체의 상기 방열부에 있어서의 상기 밸브체에 근접하는 부분은, 상기 유로에 노출되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 구성에 따르면, 간단하고 쉬운 구성으로, 가열수단을 유로로부터 기밀하게 격리할 수 있다.

본 발명의 일측면은, 상기 구성에 더불어서, 상기 하우징은 상기 유로의 상류측을 형성하는 제 1 하우징(8)과, 상기 유로의 하류측을 형성하는 제 2 하우징 (10)을 가지며, 상기 유로가 관통하고, 전체 둘레에 걸쳐서 상기 제 1 하우징 및 상기 제 2 하우징의 쌍방에 맞닿아서 상기 제 1 하우징과 상기 제 2 하우징의 접합부를 밀봉하는 환 형상 부재(72)를 더 구비하는 것을 특징으로 한다. 또는, 환 형상 부재에 대신하여 상기 제 1 하우징과 상기 제 2 하우징의 접합부는 용착에 의해서 밀봉된다.

본 구성에 따르면, 간단하고 쉬운 밀봉수단을 이용할 수 있기 때문에, 제조비용을 억제할 수 있다.

본 발명의 일측면은, 상기 구성에 더불어서, 상기 전열체의 상기 수열부의 선단측, 상기 격벽 및 상기 발열체는 각각 평판 형상을 이루어 적층되는 것을 특징으로 한다.

본 구성에 따르면, 발열체에서 전열체의 수열부로의 열전달을 효율적으로 실행할 수 있다.

본 발명의 일측면은, 상기 구성에 더불어서, 상기 발열체는 PTC히터로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 구성에 따르면, 온도센서를 사용하지 않고 발열체의 온도를 일정하게 유지할 수 있기 때문에, 발열체를 구비한 PCV밸브를 소형화할 수 있다.

본 발명의 일측면은, 상기 구성에 더불어서, 상기 하우징에는 상기 가열수단을 수용하는 챔버(54)가 더 형성되어 있으며, 상기 가열수단은 상기 격벽 및 상기 발열체 사이에 협지(挾持)되는 제 1 전극(60)과, 일단측이 상기 발열체를 압압하는 도전성 압축 코일 스프링(68)과, 상기 격벽에 대향하는 상기 챔버의 내면에 장착되어 상기 압축 코일 스프링 외단측에 압압되는 제 2 전극(62)을 가지는 것을 특징으로 한다.

본 구성에 따르면, 가열수단의 도전성 및 전열성을 높일 수 있음과 아울러, 가열수단의 PCV밸브로의 장착이 용이하게 된다.

본 발명의 일측면은, 상기 구성에 더불어서, 상기 전열체는 판 형상의 금속으로 이루어지며, 상기 방열부에는 상기 밸브체를 삽입시키는 관통구멍(46)이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 구성에 따르면, 부재 구성이 간소화되어 PCV밸브를 소형화할 수 있어 비용을 삭감할 수 있다.

본 발명에 따르면, 가열수단을 구비한 PCV밸브를 경량화할 수 있음과 아울러, 가열수단이 블로우바이가스에 의해서 부식되지 않도록 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시형태에 관련되는 PCV밸브의 사시도.
도 2는 본 발명의 실시형태에 관련되는 PCV밸브의 종단면도.

이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 도면을 참조하여 설명한다. 설명에 있어서, 방향을 나타내는 용어는 도면에 나타내는 방향에 따른다.

도 1은 PCV밸브(2)의 사시도이며, 도 2는 도 1에 있어서의 Ⅱ-Ⅱ단면의 단면도이다. PCV밸브(2)는 그 내부에 블로우바이가스의 유로(4)가 형성되어 있으며, 유로(4)의 하단측(상류측)이 크랭크케이스의 헤드 커버(도시생략)에 장착되고, 유로 (4)의 상단측(하류측)이 블로우바이가스 호스(도시생략)를 통하여 흡기계에 접속되며, 유로(4)를 통하여 크랭크케이스와 흡기계를 연통시키고 있다.

PCV밸브(2)의 하우징(6)은 상류측 유로(4a)를 형성하는 제 1 하우징(8)과 하류측 유로(4b)를 형성하는 제 2 하우징(10)에 의해서 구성된다.

제 1 하우징(8)은 수지를 소재로 하여 사출성형에 의해서 성형된다. 제 1 하우징(8)은 상류측 유로(4a)가 상하 방향으로 연재하도록 형성된 제 1 원통부(12)를 가진다. 제 1 원통부(12)의 하단에는 내경이 축소된 유입구멍(14)이 형성되어 있으며, 유입구멍(14)을 형성하는 하단벽(16)의 원환 형상의 상면이 밸브시트(18)로 되어 있다. 하단벽(16)보다 상측의 제 1 원통부(12)의 내경은 대략 일정하다. 제 1 하우징(8)은 제 1 원통부(12)의 상단측의 외주면에서 외측으로 연장 돌출해서 제 2 하우징(10)에 접합되어 평면에서 보는 것(이하, “평면시(平面視)”라고 하는 일도 있다)으로 원환 형상을 이루는 제 1 접합부(20)와, 제 1 접합부(20)의 평면시로 반원 형상을 이루는 측면 전체에서 일측방으로 돌출된 덮개부(22)를 가진다. 제 1 접합부(20)의 하면과 덮개부(22)의 하면은 1개의 평면을 구성한다.

제 2 하우징(10)은 수지를 소재로 하여 사출성형에 의해서 성형된다. 제 2 하우징(10)은 하류측 유로(4b)가 상하 방향으로 연재하도록 형성된 제 2 원통부 (24)를 가진다. 제 2 원통부(24)의 내경은, 대략 일정하며, 제 1 원통부(12)의 내경보다 작다. 제 2 원통부(24)의 외경은, 제 1 원통부(12)의 외형 외경 보다도 작다. 제 2 하우징(10)을 제 1 하우징(8)과 조합했을 때, 하류측 유로(4b)는 상류측 유로 (4a)와 동일 축으로 된다. 제 2 원통부(24)의 상단측의 외주면은 블로우바이가스 호스가 고정되도록 외측으로 볼록하게 되어 있다. 제 2 하우징(10)은 제 2 원통부 (24)의 하단측의 외주면에서 외측으로 연장 돌출해서 제 1 하우징(8)의 제 1 접합부(20)에 접합되는 평면시로 원환 형상을 이루는 제 2 접합부(26)와, 제 2 접합부 (26)의 평면시로 반원 형상을 이루는 측면의 하측의 전체에서 제 1 하우징(8)의 덮개부(22)와 동일 방향으로 돌출된 돌출부(28)를 가진다. 돌출부(28)는 제 2 접합부 (26)의 측면에서 일측방으로 연장 돌출되는 기부(基部, 28a)와, 기부(28a)에서 상방으로 연장 돌출된 후, 일측방으로 연장 돌출되어 L자 형상을 이루는 L형부(28b)를 가진다. 제 1 접합부(20) 및 덮개부(22)의 조합된 외주면과 제 2 접합부(26) 및 기부(28a)의 조합된 외주면이 정합하고 있으며, 서로가 용착되어 장착된다. 돌출부 (28)의 상세한 구조는 관련되는 부재의 설명과 함께 후술한다.

하우징(6)의 유로(4) 내에는 밸브체(30)가 밸브시트(18)에 착좌(着座) 가능하게 배치된다. 밸브체(30)는 수지 혹은 금속을 소재로 한다. 밸브체(30)는 대체로 원기둥 형상을 이루는 본체부(32)와, 본체부(32)의 하단에 형성된 원환 형상의 플랜지(34)를 가진다. 본체부(32)의 상단면과 측주면(側周面)의 사이에는 노치면(36)이 형성되어 있다. 본체부(32)의 외경은 상측이 하측보다도 조금 작게 되어 있음과 아울러, 밸브체(30)가 유로(4) 내를 상하로 이동할 수 있도록, 상류측 유로(4a)의 직경보다도 작고, 하류측 유로(4b)의 직경보다도 조금 작다. 플랜지(34)의 외경은 플랜지(34)의 하면이 밸브시트(18)에 착좌 가능하게 되도록 유입구멍(14)의 내경보다도 크다.

제 1 압축 코일 스프링(38)은 밸브체(30)의 본체부(32)를 둘러싸도록 배치된다. 제 1 압축 코일 스프링(38)의 하단은 플랜지(34)의 상면에 접하고 있다.

밸브체(30)에 열을 전하는 전열체(40)는 일단측이 제 1 하우징(8) 및 제 2 하우징(10)에 협지되도록 하우징(6) 내에 배치된다. 전열체(40)는 평판을 약 90°굴곡시킨 형상을 이루며, 제 1 하우징(8) 및 제 2 하우징(10)에 협지된 일단측의 방열부(42)가 상하 방향에 직교하도록 배치되어 있으며, 타단측의 수열부(44)가 상방으로 향해서 굴곡되어 상하 방향으로 평행하게 배치된다. 전열체(40)는 금속 또는 세라믹 등의 열전도율이 높은 물질로서, 블로우바이가스에 의해서 부식되지 않도록 내식성이 있는 물질 또는 방식 처리된 물질을 소재로 한다.

방열부(42)에는 상하로 관통하는 원형의 관통구멍(46)이 유로(4)와 동일 축에 형성되어 있으며, 상류측 유로(4a)와 하류측 유로(4b)를 연통시키고 있다. 관통구멍(46)의 내경은 제 1 원통부(12)의 내경보다 작고, 제 2 원통부(24)의 내경과 대략 같다. 따라서, 관통구멍(46)의 내주면 및 방열부(42)의 하면의 관통구멍(46)의 둘레가장자리부(48)는 유로(4)에 노출되어 있다. 밸브체(30)가 밸브시트(18)에 착좌된 상태에서는, 제 1 압축 코일 스프링(38)의 상단은 둘레가장자리부(48)로부터 조금 이간하고 있지만, PCV밸브(2)의 개방도가 소정의 개방도 이상으로 되면, 제 1 압축 코일 스프링(38)의 상단은 둘레가장자리부(48)에 접촉하고, 제 1 압축 코일 스프링(38)은 밸브체(30)를 밸브시트(18)로 향하여 탄지한다. 또한, 밸브체 (30)가 밸브시트(18)에 착좌된 상태에서, 제 1 압축 코일 스프링(38)의 상단이 둘레가장자리부(48)에 접하고, 제 1 압축 코일 스프링(38)이 항상 밸브체(30)를 밸브시트(18)로 향하여 탄지하도록 해도 좋다. 관통구멍(46)은 밸브체(30)를 삽입시키고 있으며, 밸브체(30)가 밸브시트(18)에 착좌된 상태에서, 방열부(42)의 상면과 밸브체(30)의 상단이 대략 같은 높이에 위치한다. 또, 밸브체(30)의 노치면(36)의 상하 방향의 길이는, 방열부(42)의 상하 방향의 두께보다 작다. 밸브체(30)의 본체부(32)의 외경은 관통구멍(46)의 내경보다도 조금 작기 때문에, 블로우바이가스가 흐르는 밸브체(30)와 관통구멍(46)의 내주면의 간극은 매우 좁게 되어 있다.

전열체(40)는 인서트 성형에 의해서 제 2 하우징(10)에 장착되기 때문에 제 2 하우징(10)의 제 2 접합부(26)에서 돌출부(28)에 걸쳐서는, 수열부(44)를 매설하도록 수용하는 수용구멍(50)이 형성되어 있다. 따라서, 수용구멍(50)은 유로(4)로 향하여 개구된 폐관의 구멍이 된다. 또, 전열체(40)의 방열부(42)의 외측 가장자리도 제 2 하우징(10)에 매설되도록 장착되고, 관통구멍(46)의 내주면과 제 2 원통부 (24)의 내주면이 매끄럽게 연속하도록 방열부(42)의 상면측은 전체가 제 2 하우징 (10)에 맞닿아 있으며, 관통구멍(46)의 주변의 방열부(42)의 하면측은 제 2 하우징 (10)에 맞닿아 있지 않다.

수열부(44)를 가열하는 가열수단(52)은 유로(4)에 대해서 수열부(44)보다도 외측에 배치된다. 제 2 하우징(10)의 돌출부(28)에는 하방으로 개구된 챔버(54)가 형성되어 있으며, 가열수단(52)은 챔버(54) 내에 배치된다. 챔버(54)의 하방의 개구는 제 1 하우징(8)의 덮개부(22)에 덮여진다. 챔버(54)의 하방의 개구의 둘레가장자리부분과 덮개부(22) 둘레가장자리의 접촉 영역은, 초음파 용착에 의해 접합된다. 또, 덮개부(22)에는 챔버(54) 내로 돌입하여 가열수단(52)의 낙하를 방지하는 볼록부(56)가 설치되어 있다. 가열수단(52)은 수용구멍(50)과 챔버(54)를 사이를 두고 격벽(58)을 통하여 수열부(44)를 가열한다. 격벽(58)은 열을 전하기 위해 얇은 편이 바람직하고, 또, 얇게 했다고 해도, PCV밸브(2)의 외벽을 구성하고 있지 않기 때문에, PCV밸브(2)의 강도에 큰 영향은 부여하지 않는다.

가열수단(52)을 구성하는 제 1 전극(60)이 격벽(58)의 챔버(54)측에 장착되어 있다. 제 1 전극(60)은 금속을 소재로 하는 박판을 단면시로 90°로 굴곡시켜서 전열체(4O)의 수열부(44)의 형상에 대응하는 바와 같은 형상을 이루며, 격벽(58)에 밀착하고 있다. 따라서, 제 1 전극(60)의 상측은 상하 방향으로 평행한 평판 형상을 이루며, 하측은 상하 방향에 직교하는 평판 형상을 이룬다. 챔버(54) 내에서 제 1 전극(60)의 상측 부분의 장착면과 대향하는 면에는, 제 2 전극(62)이 장착되어 있다. 제 2 전극(62)은 금속을 소재로 하고, 대체로 평판 형상을 이룬다. 제 2 전극(62)의 중앙에는 제 1 전극(60)으로부터 멀어지도록 움푹 패인 오목부(64)가 형성되어 있다. 제 1 전극(60) 및 제 2 전극(62)은 인서트 성형에 의해서 제 2 하우징(10)에 장착된다.

제 1 전극(60)과 제 2 전극(62)의 사이에는, 발열체(66)와, 제 2 압축 코일 스프링(68)이 배치되어 있다. 발열체(66)는 제 1 전극(60)의 평판 형상을 이루는 상측 부분의 표면의 면적에 대략 대응하는 표면의 면적을 가지는 평판 형상을 이루며, 일방의 표면이 제 1 전극(60)의 상측 부분에 정합하도록 밀접하고, 또한 전기적으로 접속하도록 장착되어 있다. 제 2 압축 코일 스프링(68)은 도전성을 가지며, 일단이 제 2 전극(62)의 오목부(64)에 장착되고, 타단이 발열체(66)의 타방의 표면에 장착된다. 따라서, 제 2 압축 코일 스프링(68)은 제 2 전극(62)과 발열체(66)를 전기적으로 접속함과 아울러, 발열체(66)를 제 1 전극(60)으로 향하여 탄지해서 발열체(66)의 낙하를 방지한다. 발열체(66)는 전류가 흐름으로써 발열한다. 발열체 (66)는 PTC히터로 하는 것이 바람직하다. PTC히터란, PTC(Positive Temperature Coefficient) 특성을 가지는 히터이다. PTC특성이란, 온도가 상승함에 따라 전기저항이 커지는 특성이다. 따라서, PTC히터는 전압이 일정한 경우, 온도가 상승함에 따라서 히터를 흐르는 전류가 낮아지기 때문에, 발열량도 낮아지고, 소정의 온도에서 안정된다고 하는 성질을 가진다. 이와 같은 성질을 갖지 않는 히터를 발열체 (66)로서 사용할 경우는, 온도센서와, 온도센서에 검출된 온도에 따라 전류의 온ㆍ오프를 전환하는 스위치를 다는 것이 바람직하다.

가열수단(52)은 발열체(66)를 제 2 압축 코일 스프링(68)으로 제 1 전극(60)에 압박하는 구조를 취하고 있기 때문에, 발열체(66)와 제 1 전극(60)의 도전성 및 전열성을 양호하게 유지할 수 있다. 챔버(54)를 설치한 것에 의해, 이와 같은 가열수단(52)의 구조가 콤팩트하게 정리되어 발열체(66) 및 제 2 압축 코일 스프링(68)을 용이하게 장착할 수 있다. 또, 제 1 전극(60)은 열전도성이 좋고, PTC히터로 이루어지는 발열체(66)보다도 가공이 용이한 금속판으로 이루어지기 때문에, 격벽 (58)의 챔버측의 면을 덮도록 가공 및 배치되어 발열체(66)에서 발생한 열이 전열체(40)로 전해지기 쉽게 되어 있다.

제 1 하우징(8)의 제 1 접합부(20)와 제 2 하우징(10)의 제 2 접합부(26)가 조합되어, 상면이 개구된 환 형상의 둘레 홈(70)이 유로(4)를 둘러싸도록 형성된다. 격벽(58)의 유단은, 제 2 하우징측에서 상기 둘레 홈(70)의 일부를 획성하고 있다. 둘레 홈(70)에는, O링(72)이 밀봉부재로서 끼워 넣어지고, 둘레 홈(70)의 상면의 개구는 전열체(40)에 의해서 덮어진다. 즉, 도 2에 나타내는 바와 같이, 전열체(40)는 유로(4)에 노출된 부분 이외는, 제 1 하우징(8)의 제 1 접합부(20), 및 제 2 하우징(10)의 수용구멍(50) 및 제 2 접합부(26)에 둘러싸이고, 제 1 접합부 (20)와 제 2 접합부(26)의 경계는 O링(72)으로 밀봉되기 때문에, 유로(4)를 통과하는 블로우바이가스는 PCV밸브(2)의 외부나, 챔버(54)로 누설되지 않는다. 환언하면, 유로(4)와 챔버(54)가 기밀하게 격리되어 있기 때문에, 전열체(40)의 일부가 유로(4)에 노출되어 있어도, 챔버(54)에 수용된 가열수단(52)은 블로우바이가스에 접촉하지 않는다. O링(72)에 대신하여 제 1 접합부(20)와 제 2 접합부(26)를 유로 (4)를 둘러싸도록 용착하여 밀봉수단으로 해도 좋다.

제 2 하우징(10)의 돌출부(28)의 L형부(28b)의 유단측에는, 가열수단(52)을 외부전원과 전기적으로 접속하기 위한 소켓부(74)가 설치되어 있다. 소켓부(74)는 유로(4)의 반대측으로 향하여 개구되어 있으며, 소켓부(74) 내에 설치된 2개의 단자(76)는 각각 제 1 전극(60) 및 제 2 전극(62)과 전기적으로 접속되어 있고, 인서트 성형에 의해서 제 2 하우징(10)에 장착되어 있다.

다음에, PCV밸브(2)의 작용 및 효과에 대해서 설명한다.

엔진이 정지하고 있을 때는, 상류측의 크랭크케이스와 하류측의 흡기계의 사이에 차압이 없기 때문에, 밸브체(30)는 중력에 의해 밸브시트(18)에 착좌하고 있다. 기온이 낮은 경우, 유로(4)를 형성하는 하우징(6)의 내주면이나 밸브체(30)에 부착한 수분이 동결된다. 이와 같은 동결수분은 밸브체(30)의 상하 방향으로의 이동을 저해하는 요인이 된다. 본 실시형태에 관련되는 PCV밸브(2)에서는 가열수단 (52)에 통전하면, 발열체(66)가 발열하고, 그 열이 격벽(58), 전열체(40)의 수열부 (44), 전열체(40)의 방열부(42)로 차례로 전해진다. 그러면, 방열부(42)의 열이 밸브체(30)와 전열체(40)의 사이에서 동결된 수분을 녹여 밸브체(30)가 이동 가능하게 된다. 밸브체(30)의 측면에서 동결된 수분은, 밸브체(30)의 상승과 함께 방열부 (42)에 접촉 또는 근접함으로써 녹기 때문에, 밸브체(30)의 상하 이동을 저해하지 않는다. 또, 방열부(42)의 열은, 밸브체(30) 자체, 제 1 원통부(12), 제 2 원통부 (24) 및 유로(4) 내의 공기를 통하여, 또한, 제 1 압축 코일 스프링(38)의 상단이 전열체(40)에 접촉한 후는 제 1 압축 코일 스프링(38)도 전해지기 때문에, 밸브체 (30)의 하측이나, 제 1 원통부(12) 및 제 2 원통부(24)의 내주면에 부착된 동결수분을 녹인다.

차량의 액세서리 계통의 전원이나 엔진의 시동에 연동시켜서 가열수단(52)에 통전하면 PCV밸브(2) 내의 동결수분을 재빠르게 녹일 수 있고, 상시 혹은 기온에 따라서 가열수단(52)에 통전하면 동결을 예방할 수 있다.

이와 같이, PCV밸브(2) 내의 수분의 동결이 방지된 경우는 엔진을 시동시키면, 크랭크케이스와 흡기계의 사이에 차압이 발생하고, 차압에 의거하는 부양력이 밸브체(30)의 중력보다도 커져서 밸브체(30)가 상승하여 밸브시트(18)로부터 이간해서 밸브체(30)의 상단측이 제 2 원통부(24) 내로 진입하여 PCV밸브(2)가 개방 상태로 되고, 블로우바이가스가 밸브체(30)와 제 1 원통부(12), 전열체(40) 및 제 2 원통부(24)의 사이를 흘러 흡기계로 공급된다. 제 1 압축 코일 스프링(38)의 상단이 전열체(40)에 접촉한 후는 밸브체(30)는 차압에 의거하는 부양력이 밸브체(30)의 중력과 제 1 압축 코일 스프링(38)의 탄지력의 합력(合力)에 균형되는 위치까지 상승하여 블로우바이가스의 유량을 조정한다.

그런데, 블로우바이가스 혹은 블로우바이가스의 성분을 포함한 수분은, 전열체(40)와 제 1 하우징(8) 또는 제 2 하우징(10)이 접촉하는 계면으로 침입한다. 이들의 계면으로부터의 출구는, 유로(4) 또는 0링(72)이 끼워 넣어진 둘레 홈(70)의 어느 하나이다. 유로(4)로 되돌아온 블로우바이가스 혹은 블로우바이가스의 성분을 포함한 수분은, 흡기계로 흡인된다. 둘레 홈(70)에 이른 블로우바이가스 혹은 블로우바이가스의 성분을 포함한 수분은, 제 1 접합부(20)와 제 2 접합부(26)의 사이가 O링(72)으로 밀봉되어 있기 때문에, 둘레 홈(70)의 하방의 제 1 하우징(8)과 제 2 하우징(10)이 접촉하는 계면으로 침입할 수 없다. 따라서, 챔버(54)에 배치된 가열수단(52)은 유로(4)로부터 기밀하게 격리되어 블로우바이가스 또는 블로우바이가스의 성분을 포함한 수분에 노출될 우려가 없다. 그로 인해, 가열수단(52)에 방식 처리를 시행할 필요가 없고, 비용을 삭감할 수 있다.

PCV밸브(2)는 가열수단(52)을 구비하기 때문에, 엔진에서 발생하는 열을 이용하는 경우와 같이 밸브 전체를 금속으로 할 필요가 없다. 그로 인해, 하우징(6)이나 밸브체(30)의 소재를 수지로 할 수 있어 PCV밸브(2)가 경량으로 되어 있다.

또, 전열체(40)가 판 형상 부재이며, 수열부(44)가 방열부(42)에 대해서 상방으로 향하여 약 90도 접어 구부러진 형상을 이루는 것에 의해, 챔버(54)의 대부분 및 소켓부(74)가 L자 형상을 이루는 돌출부(28)에 수납되어 있다. 그로 인해, PCV밸브(2)의 형상은 PCV밸브(2)의 헤드 커버로의 조립을 저해하지 않고, 외부전원의 소켓부(74)로의 장착도 용이하게 되어 있다.

이상으로 구체적 실시형태의 설명을 끝내지만, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 일없이 폭넓게 변형 실시할 수 있다. 예를 들면, 전열체를 굴곡시키지 않고, 평판 형상을 이루는 부재로 해도 좋다. 또, 하우징을 분할하지 않고 일체로 하여 성형하고, 인서트 성형에 의해 장착되어 블로우바이가스의 유로에 노출하는 유로 전열체를 하우징의 외부로부터 가열수단에 의해서 가열해도 좋다.

2: PCV밸브 4: 유로
6: 하우징 8: 제 1 하우징
10: 제 2 하우징 12: 제 1 원통부
14: 유입구멍 18: 밸브시트
24: 제 2 원통부 28: 돌출부
30: 밸브체 32: 본체부
34: 플랜지 38: 제 1 압축 코일 스프링
40: 전열체 42: 방열부
44: 수열부 46: 관통구멍
50: 수용구멍 52: 가열수단
54: 챔버 58: 격벽
60: 제 1 전극 62: 제 2 전극
66: 발열체 68: 제 2 압축 코일 스프링
70: 둘레 홈 72: O링
74: 소켓부

Claims

블로우바이가스의 유로를 형성하는 하우징과,
상기 유로 내에 배치되어 상기 하우징에 설치된 밸브시트와 협동(協動)하는 밸브체와,
상기 밸브체를 상기 밸브시트로 향하여 탄지하는 스프링과,
상기 밸브체의 외측을 둘러싸는 방열부를 가지는 전열체와,
상기 유로에 대해서 기밀하게 격리되어 상기 전열체를 가열하는 발열체를 가지는 가열수단을 구비하며,
상기 하우징에는 상기 전열체의 일단측을 형성하는 수열부를 수용하도록 상기 유로로 향하여 개구된 수용구멍이 형성되어 있으며,
상기 가열수단은 상기 수용구멍의 적어도 일부를 획성(劃成)하는 격벽을 통하여 상기 전열체의 상기 수열부를 가열하고,
상기 전열체의 상기 방열부에 있어서의 상기 밸브체에 근접하는 부분은 상기 유로에 노출되어 있는 것을 특징으로 하는 PCV밸브.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 하우징은 상기 유로의 상류측을 형성하는 제 1 하우징과, 상기 유로의 하류측을 형성하는 제 2 하우징을 가지며,
상기 유로가 관통하고, 전체 둘레에 걸쳐서 상기 제 1 하우징 및 상기 제 2 하우징의 쌍방에 맞닿아서 상기 제 1 하우징과 상기 제 2 하우징의 접합부를 밀봉하는 환 형상 부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 PCV밸브.
청구항 1에 있어서,
상기 하우징은 수지를 소재로 하여 상기 유로의 상류측을 형성하는 제 1 하우징과,
수지를 소재로 하여 상기 유로의 하류측을 형성하는 제 2 하우징을 가지며,
상기 유로의 외측을 둘레싸는 상기 제 1 하우징과 상기 제 2 하우징의 접합부는 용착에 의해서 밀봉되는 것을 특징으로 하는 PCV밸브.
청구항 1에 있어서,
상기 전열체의 상기 수열부의 선단측, 상기 격벽 및 상기 발열체는 각각 평판 형상을 이루어 적층되는 것을 특징으로 하는 PCV밸브.
청구항 1 또는 청구항 5에 있어서,
상기 발열체는 PTC히터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 PCV밸브.
청구항 1에 있어서,
상기 하우징에는 상기 가열수단을 수용하는 챔버가 더 형성되어 있으며,
상기 가열수단은 상기 격벽 및 상기 발열체 사이에 협지되는 제 1전극과, 일단측이 상기 발열체를 압압하는 도전성 압축 코일 스프링과, 상기 격벽에 대향하는 상기 챔버의 내면에 장착되어 상기 압축 코일 스프링 외단측에 압압되는 제 2전극을 가지는 것을 특징으로 하는 PCV밸브.
청구항 1에 있어서,
상기 전열체는 판 형상의 금속으로 이루어지며, 상기 방열부에는 상기 밸브체를 삽입시키는 관통구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 PCV밸브.