(57)【要約】【課題】ＰＣＶバルブの計量部における凍結の解消にかかる時間を短縮することのできるＰＣＶバルブの取付構造を提供する。【解決手段】シリンダヘッド５４とインテークマニホールド５７との接合により一連のブローバイガス通路が形成される。エンジンの吸気負圧に応じてブローバイガス流量を調整するＰＣＶバルブ１０のバルブケース１２が、シリンダヘッド５４の上流側のブローバイガス通路５５の開口端部に嵌合されかつシリンダヘッド５４に第１のＯリング２８を介して弾性的に支持される。ＰＣＶバルブ１０の軸方向において、ブローバイガスの流量を計量する計量部４７が第１のＯリング２８よりも上流側に配置される。シリンダヘッド５４とバルブケース１２との間には、軸方向に延在しかつ上流側が開口する筒状の空間部６８が形成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンのシリンダヘッドとインテークマニホールドとの接合により一連のブローバイガス通路が形成されており、
前記エンジンの吸気負圧に応じてブローバイガス流量を調整するＰＣＶバルブの筒状のバルブケースが、前記シリンダヘッドのブローバイガス通路の開口端部に嵌合されかつ該シリンダヘッドにシール部材を介して弾性的に支持されている、ＰＣＶバルブの取付構造であって、
前記ＰＣＶバルブの軸方向において、ブローバイガスの流量を計量する計量部が前記シール部材よりも上流側に配置されており、
前記シリンダヘッドと前記バルブケースとの間には、軸方向に延在しかつ上流側が開口する筒状の空間部が形成されている、ＰＣＶバルブの取付構造。
【請求項２】
請求項１に記載のＰＣＶバルブの取付構造であって、
前記空間部の下流側端部は、前記計量部の付近に隣接して配置されている、ＰＣＶバルブの取付構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として自動車等の車両に搭載されるエンジン（内燃機関）のクランク室から吸気通路に還流されるブローバイガスの流量を調整する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）の取付構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＣＶバルブの取付構造の従来例を述べる。図３はＰＣＶバルブの取付構造を示す断面図である。図３に示すように、エンジンのシリンダヘッド１００には、上流側のブローバイガス通路１０２が形成されている。インテークマニホールド１０４には、下流側のブローバイガス通路１０６が形成されている。シリンダヘッド１００とインテークマニホールド１０４との接合により、両ブローバイガス通路１０２，１０６が連通されることで、一連のブローバイガス通路が形成されている。また、シリンダヘッド１００とインテークマニホールド１０４との間には、エンジンの吸気負圧に応じてブローバイガスの流量を調整するＰＣＶバルブ１０８が両ブローバイガス通路１０２，１０６に跨るように内蔵されている。上流側のブローバイガス通路１０２の開口端部には、大径孔状の嵌合凹部１１０が形成されている。
【０００３】
ＰＣＶバルブ１０８は、バルブケース１１４とバルブ体１１６とバルブスプリング１１８とを備えている。バルブケース１１４は、軸方向（図３において左右方向）に二分割された樹脂製のメインケース部材１１４ａと、樹脂製のサブケース部材１１４ｂとによって中空円筒状に形成されている。両ケース部材１１４ａ，１１４ｂの間には、金属製のバルブシート１２２が同軸状に内蔵されている。バルブシート１２２は、計量孔１２２ａを有する円環板状に形成されている。バルブ体１１６は、バルブケース１１４内に軸方向に移動可能に設けられ、その移動によってバルブシート１２２の計量孔１２２ａ内の通路断面積を可変する。バルブシート１２２の計量孔１２２ａとバルブ体１１６の外周面（詳しくは、計量面）とにより、計量部１２４が構成されている。バルブスプリング１１８は、バルブ体１１６を上流側方向（図３において左方）へ付勢している。バルブケース１１４の上流側端部（主としてメインケース部材１１４ａ）がシリンダヘッド１００の上流側のブローバイガス通路１０２の嵌合凹部１１０内に嵌合されている。また、バルブケース１１４の下流側端部（サブケース部材１１４ｂの先端部）がインテークマニホールド１０４の下流側のブローバイガス通路１０６の開口端部内に嵌合されている。
【０００４】
メインケース部材１１４ａには、第１のＯリング１２６が装着されている。第１のＯリング１２６は、シリンダヘッド１００にメインケース部材１１４ａを弾性的に支持していると共に、両者１００，１１４ａ間を弾性的にシールしている。サブケース部材１１４ｂには、第２のＯリング１２８が装着されている。第２のＯリング１２８は、インテークマニホールド１０４にサブケース部材１１４ｂを弾性的に支持していると共に、両者１０４，１１４ｂ間を弾性的にシールしている。従来例にかかるＰＣＶバルブの取付構造は、特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１６９２５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来例によると、シリンダヘッド１００に対してバルブケース１１４のメインケース部材１１４ａが第１のＯリング１２６を介して弾性的に支持されているため、シリンダヘッド１００の熱がＰＣＶバルブ１０８の計量部１２４に伝わり難い。このため、寒冷地等において、ＰＣＶバルブ１０８の計量部１２４に、ブローバイガスに含まれる水分による凍結が発生することがある。また、ＰＣＶバルブ１０８の軸方向において、計量部１２４が第１のＯリング１２６よりも下流側（図３において右側）に配置されており、第１のＯリング１２６はメインケース部材１１４ａの上流側端部（図３において左端部）に配置されている。したがって、上流側のブローバイガス通路１０２を流れてきたブローバイガスは、シリンダヘッド１００とメインケース部材１１４ａとの間に流入しないため、ブローバイガスの熱が計量部１２４に効率良く伝えられない。これにより、計量部１２４がブローバイガスの熱を受熱することが困難で、計量部１２４において凍結が発生した場合に、その解消に時間がかかるという問題があった。本発明が解決しようとする課題は、ＰＣＶバルブの計量部において凍結が発生した場合に、その解消にかかる時間を短縮することのできるＰＣＶバルブの取付構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題は、本発明のＰＣＶバルブの取付構造により解決することができる。第１の発明は、エンジンのシリンダヘッドとインテークマニホールドとの接合により一連のブローバイガス通路が形成されており、前記エンジンの吸気負圧に応じてブローバイガス流量を調整するＰＣＶバルブの筒状のバルブケースが、前記シリンダヘッドのブローバイガス通路の開口端部に嵌合されかつ該シリンダヘッドにシール部材を介して弾性的に支持されている、ＰＣＶバルブの取付構造であって、前記ＰＣＶバルブの軸方向において、ブローバイガスの流量を計量する計量部が前記シール部材よりも上流側に配置されており、前記シリンダヘッドと前記バルブケースとの間には、軸方向に延在しかつ前記ブローバイガス通路の上流側に開口する筒状の空間部が形成されている、ＰＣＶバルブの取付構造である。この構成によると、ＰＣＶバルブの軸方向において、計量部がシール部材よりも上流側に配置されており、シリンダヘッドとバルブケースとの間には軸方向に延在しかつ上流側が開口する筒状の空間部が形成されている。したがって、ブローバイガスがシリンダヘッドとバルブケースとの間の空間部へ流入し、シール部材よりも上流側に配置されたＰＣＶバルブの計量部にブローバイガスの熱が効率良く伝えられる。このため、ＰＣＶバルブの計量部がブローバイガスの熱を空間部から受熱しやすくなり、計量部において凍結が発生した場合に、その解消にかかる時間を短縮することができる。
【０００８】
第２の発明は、第１の発明において、前記空間部の下流側端部は、前記計量部の付近に隣接して配置されている、ＰＣＶバルブの取付構造である。この構成によると、ブローバイガスの熱を空間部からＰＣＶバルブの計量部に一層効率良く伝達することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態１にかかるＰＣＶバルブの取付構造を示す側断面図である。
【図２】図１のII−II線矢視断面図である。
【図３】従来例にかかるＰＣＶバルブの取付構造を示す側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための一実施形態について図面を用いて説明する。図１はＰＣＶバルブの取付構造を示す断面図、図２は図１のII−II線矢視断面図である。図１に示すように、ＰＣＶバルブ１０は、バルブケース１２とバルブ体１４とバルブスプリング１６とを備えている。バルブケース１２は、例えば、金属製で、中空円筒状に形成されている。バルブケース１２の中空部は、軸方向（図１において左右方向）に直線状に延在し、かつ、ブローバイガスが流れる連通路部１８とされている。ブローバイガスは、バルブケース１２内すなわち連通路部１８を、図１において右側から左側へ流れる。なお、説明の都合上、バルブケース１２の連通路部１８の上流側に対応する側を後側とし、その連通路部１８の下流側に対応する側を前側として説明を行う。
【００１１】
バルブケース１２は、軸方向の中央部の大径軸部２０と前側の小径軸部２１と後側の小径軸部２２とを同軸状に有する段付軸状に形成されている。前側の小径軸部２１の先端部には、小径の先端軸部２４が同軸状に突出されている。大径軸部２０の外周面には、第１のＯリング溝２６が円環状に形成されている。第１のＯリング溝２６には、第１のＯリング２８が装着されている。前側の小径軸部２１の外周面には、第２のＯリング溝３０が円環状に形成されている。第２のＯリング溝３０には、第２のＯリング３２が装着されている。なお、両Ｏリング２８，３２は本明細書でいう「シール部材」に相当する。
【００１２】
連通路部１８の通路壁面（内周面）は、後側から前側に向かって内径を段階的に小さくする段付孔状に形成されている。先端軸部２４内は、ガス出口３４とされている。大径軸部２０の後端部内には、連通路部１８の通路径を小さくするフランジ状のバルブシート部３６が同軸状に一体形成されている。バルブシート部３６内の円形状の中空孔が計量孔３７とされている。なお、バルブシート部３６は本明細書でいう「バルブシート」に相当する。また、バルブケース１２と別体で形成されたバルブシート部材をバルブケース１２に配置してもよい。
【００１３】
前側の小径軸部２１の前端部内には、金属製のコイルスプリングからなるクッションスプリング４０が設けられている。クッションスプリング４０は、バルブ体１４の下流側への過度の移動を弾性的に規制する。クッションスプリング４０は、バルブケース１２の後端開口部から連通路部１８内に嵌合され、かつ、計量孔３７を通してバルブケース１２の前端部内に配置されている。クッションスプリング４０は、前側の小径軸部２１の後端部をばね受け部として受け止められる。
【００１４】
バルブスプリング１６は、金属製のコイルスプリングからなる。バルブスプリング１６は、バルブケース１２の後端開口部から連通路部１８内に嵌合され、バルブシート部３６をばね受け部として受け止められている。バルブスプリング１６は、バルブ体１４を後退方向すなわち連通路部１８の上流側の方向（図１において右方）に向けて付勢する。
【００１５】
バルブ体１４は、金属製又は樹脂製で、バルブ本体部４２とフランジ部４３とを有している。バルブ本体部４２は、後端を開放しかつ前端を閉鎖する中空円筒軸状に形成されている。フランジ部４３は、バルブ本体部４２の後端部に半径方向外方へ張り出す多角形状に形成されている。バルブ本体部４２の先端部の外周面には、先細りをなすテーパ状の計量面４５が形成されている。なお、バルブ本体部４２は、中実軸状に形成されていてもよい。
【００１６】
バルブ体１４は、バルブケース１２の後端開口部から連通路部１８に挿入され、連通路部１８内に軸方向（図１において左右方向）に進退移動可能に配置されている。バルブ本体部４２がバルブスプリング１６内に嵌合され、フランジ部４３がバルブスプリング１６の後端面によって受け止められている。フランジ部４３は、後側の小径軸部２２の通路壁面（内周面）に対して摺動接触可能に配置されている。後側の小径軸部２２の通路壁面（内周面）とフランジ部４３（径方向の寸法が小さい部分）との間には、ブローバイガスが通過する開口部（不図示）が形成されている。
【００１７】
バルブ本体部４２の先端部は、バルブシート部３６の計量孔３７内に挿入されている。バルブシート部３６の計量孔３７とバルブ体１４の計量面４５とにより、計量部４７が構成されている。バルブ体１４が上流側へ移動すなわち後退するにともなって、計量部４７の有効開口面積すなわち通路断面積が増大される。また、逆に、バルブ体１４が下流側へ移動すなわち前進するにともなって、計量部４７の通路断面積が減少される。また、バルブシート部３６が大径軸部２０の後端部内に配置されていることにより、ＰＣＶバルブ１０の軸方向において、計量部４７が第１のＯリング２８よりも上流側（図１において右側）に配置されている。
【００１８】
バルブケース１２の後端開口部内には、円環状の抜け止め部材４９が同軸状に嵌合されている。抜け止め部材４９は、バルブケース１２にかしめ等によって固定されている。抜け止め部材４９によってバルブ体１４が抜け止めされている。抜け止め部材４９の中空孔は、ガス入口５０とされている。
【００１９】
次に、ＰＣＶバルブ１０の取付構造について説明する。図１に示すように、シリンダヘッド５４には、上流側のブローバイガス通路５５が形成されている。上流側のブローバイガス通路５５の下流側端部は、インテークマニホールド５７が接合される接合面５４ａに開口されている。また、上流側のブローバイガス通路５５の上流側端部（不図示）は、エンジンのブローバイガスが流れるクランク室あるいはオイルセパレータ室等のブローバイガスの通気空間（不図示）に連通されている。シリンダヘッド５４は、例えば、アルミニウム合金製である。シリンダヘッド５４には、図示しないが、燃焼室に連通する吸気ポート及び排気ポートが形成されているとともに、吸気バルブ及び排気バルブ等が設けられている。また、エンジンは、例えば４気筒エンジン等の多気筒エンジンである。
【００２０】
インテークマニホールド５７には、下流側のブローバイガス通路５８が形成されている。下流側のブローバイガス通路５８の上流側端部は、シリンダヘッド５４が接合されるインテークマニホールド５７の接合面５７ａに開口されている。また、下流側のブローバイガス通路５８の下流側端部（不図示）は、インテークマニホールド５７内の分配通路あるいはサージタンク内空間等の吸気通路に連通されている。インテークマニホールド５７は、例えば、樹脂製である。インテークマニホールド５７には、吸気（新気）を導入するサージタンク、及び、サージタンクの下流側に連通されかつサージタンクの吸気をシリンダヘッド５４の各吸気ポートに分配する分配通路等が形成されている。
【００２１】
シリンダヘッド５４とインテークマニホールド５７とは、締結、クリップ止め、スナップフィット等の連結手段（不図示）によって結合されている。これにより、シリンダヘッド５４の接合面５４ａとインテークマニホールド５７の接合面５７ａとが面接触状に接合されている。シリンダヘッド５４とインテークマニホールド５７との接合によって、上流側のブローバイガス通路５５の下流側端部と下流側のブローバイガス通路５８の上流側端部とが直管状にかつ同軸状に連通されている。すなわち、ブローバイガスをエンジン側から吸気系に還流させる一連のブローバイガス通路が形成されている。
【００２２】
シリンダヘッド５４の接合面５４ａには、上流側のブローバイガス通路５５の開口端部の内径を拡大する中空円筒状の嵌合孔部６０が同軸状に形成されている。嵌合孔部６０の奥側には、内径を小径とする中空円筒状の通路孔部６２が同軸状に形成されている。また、インテークマニホールド５７の接合面には、下流側のブローバイガス通路５８の開口端部の内径を拡大する中空円筒状の嵌合孔部６４が同軸状に形成されている。嵌合孔部６４の奥側には、内径を小径とする中空円筒状の通路孔部６６が同軸状に形成されている。
【００２３】
シリンダヘッド５４とインテークマニホールド５７との結合に際して、両者間には、ＰＣＶバルブ１０が両ブローバイガス通路５５，５８に跨るように内蔵されている。すなわち、シリンダヘッド５４の上流側のブローバイガス通路５５の嵌合孔部６０には、バルブケース１２の大径軸部２０が挿入されている。これとともに、上流側のブローバイガス通路５５の通路孔部６２にバルブケース１２の後側の小径軸部２２が挿入されている。これにより、バルブケース１２のガス入口５０がシリンダヘッド５４の上流側のブローバイガス通路５５と連通されている。
【００２４】
第１のＯリング２８は、シリンダヘッド５４にバルブケース１２の大径軸部２０を弾性的に支持しているとともに、両者５４，１２間を弾性的にシールしている。また、嵌合孔部６０と大径軸部２０との間には、径方向の僅かな隙間が設定されている。通路孔部６２と後側の小径軸部２２との間には、軸方向に延在しかつ上流側が開口する径方向の所定の隙間からなる円筒状の空間部６８が形成されている（図２参照）。空間部６８の径方向の隙間寸法は、嵌合孔部６０と大径軸部２０との間の径方向の隙間寸法よりも大きい。また、空間部６８の下流側端部は、計量部４７の付近に隣接して配置されている。
【００２５】
インテークマニホールド５７の下流側のブローバイガス通路５８の嵌合孔部６４には、バルブケース１２の前側の小径軸部２１が挿入されている。これとともに、下流側のブローバイガス通路５８の通路孔部６６にバルブケース１２の前側の小径軸部２１が挿入されている。これにより、バルブケース１２のガス出口３４がインテークマニホールド５７の下流側のブローバイガス通路５８と連通されている。第２のＯリング３２は、インテークマニホールド５７にバルブケース１２の前側の小径軸部２１を弾性的に支持しているとともに、両者５７，１２間を弾性的にシールしている。また、嵌合孔部６４と前側の小径軸部２１との間には、径方向の僅かな隙間が設定されている。通路孔部６６とバルブケース１２の先端軸部２４との間には、径方向の所定の隙間が形成されている。
【００２６】
上記のようにして、ＰＣＶバルブ１０がシリンダヘッド５４とインテークマニホールド５７との間に内蔵されている。なお、大径軸部２０の後端面は、シリンダヘッド５４の嵌合孔部６０の奥端面に近接又は当接されている。また、大径軸部２０の前端面は、インテークマニホールド５７の接合面５７ａに近接又は当接されている。
【００２７】
次に、前記したＰＣＶバルブ１０の作動について説明する。エンジンの稼動時（運転時）において、インテークマニホールド５７内の吸気負圧が、ＰＣＶバルブ１０の連通路部１８を含む一連のブローバイガス通路を通じてエンジンのブローバイガスの通気空間（不図示）内に作用する。すると、ブローバイガスが一連のブローバイガス通路を通ってインテークマニホールド５７の吸気通路（不図示）へと還流される。これにともない、新気（外気）が図示しない新気導入通路を通って通気空間内に導かれる。
【００２８】
ブローバイガスの還流に際して、ＰＣＶバルブ１０は、エンジンの負荷状態つまり吸気負圧によって作動し、バルブケース１２内の連通路部１８を流れるブローバイガスの流量を調整する。すなわち、バルブ体１４は、バルブスプリング１６の付勢力とエンジンのクランク室（不図示）の圧力と吸気負圧とが釣り合う位置に移動する。バルブ体１４の移動に応じて、ブローバイガスの流量が調整される。また、エンジンの燃焼室（不図示）からのバックファイア等により逆流が生じたときには、ＰＣＶバルブ１０が閉弁する。すなわち、バルブ体１４のフランジ部４３がバルブケース１２の抜け止め部材４９に着座し、ガス入口５０を閉鎖する。
【００２９】
前記したＰＣＶバルブ１０によると、ＰＣＶバルブ１０の軸方向において、計量部４７がシール部材よりも上流側に配置されており、シリンダヘッド５４とバルブケース１２との間には軸方向に延在しかつ上流側が開口する筒状の空間部６８が形成されている。したがって、ブローバイガスがシリンダヘッド５４とバルブケース１２との間の空間部６８へ流入し、シール部材よりも上流側に配置されたＰＣＶバルブ１０の計量部４７にブローバイガスの熱が効率良く伝えられる。このため、ＰＣＶバルブ１０の計量部４７がブローバイガスの熱を空間部６８から受熱しやすくなり、計量部４７を効果的に温めることができる。よって、計量部４７において凍結が発生した場合に、その解消にかかる時間を短縮することができる。
【００３０】
また、バルブケース１２の後側の小径軸部２２とバルブ体１４のフランジ部４３との間の摺動部も効果的に温められるため、摺動部において凍結が発生した場合に、その解消にかかる時間を短縮することができる。
【００３１】
また、空間部６８の下流側端部は、計量部４７の付近に隣接して配置されている。このため、ブローバイガスの熱を空間部６８からＰＣＶバルブ１０の計量部４７に一層効率良く伝達することができる。
【００３２】
また、ＰＣＶバルブ１０の軸方向において、計量部４７が第１のＯリング２８よりも上流側に配置されている。このため、例えば、ＰＣＶバルブ１０の軸方向において、計量部４７が第１のＯリング２８よりも下流側に配置される場合と比べて、バルブケース１２の上流側端部から計量部４７までの長さＬ１を同じとすると、バルブケース１２の上流側端部から第１のＯリング２８までの長さＬ２が増大する。これにより、空間部６８の軸方向長さＬ３が増大することによって、ブローバイガスの熱を受ける後側の小径軸部２２の表面積を増大することができる。
【００３３】
［他の実施形態］本発明は実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、本発明は、両Ｏリング２８，３２は、Ｏリングと同様の機能を有するシール部材に代えてもよい。また、ＰＣＶバルブ１０のバルブケース１２は、シリンダヘッド５４に少なくとも１つのシール部材を介して弾性的に支持されていればよく、例えば、シリンダヘッド５４にバルブケース１２を両Ｏリング２８，３２を介して弾性的に支持してもよい。
【符号の説明】
【００３４】
１０…ＰＣＶバルブ
１２…バルブケース
２８…第１のＯリング（シール部材）
４７…計量部
５４…シリンダヘッド
５５…上流側のブローバイガス通路
５７…インテークマニホールド
６８…空間部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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