(57)【要約】【課題】流出口から流出可能な流量の最大量の増加を図る際に圧力調整装置が余計に大型化することを防止することである。【解決手段】調整弁１２とこの調整弁１２を保持する弁保持体１３とを有する弁体１１により、調整室１０を流入口３と流出口６とが連通する流体室１４と大気出入り口１５が連通する大気室１６とに区画して、流体室１４と大気室１６との間を密閉する。弁保持体１３を筒状に形成しその軸心方向に伸縮自在とする。これにより、弁保持体１３の全長を長く設定しても弁保持体１３の径Ｄ２が大きくなることがない。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体が流入する流入口と前記流体が流出する流出口と大気が出入りする大気出入り口とが連通する調整室と、
筒状に形成されその軸心方向に伸縮自在な弁保持体と、この弁保持体の端部に設けられ前記流出口に対して近接離反することにより前記流出口との間の流路の大きさを変化させる調整弁とを備え、前記調整室を前記流入口と前記流出口とが連通する流体室と前記大気出入り口が連通する大気室とに区画して前記流体室と前記大気室との間を密閉する弁体と、
前記流体の圧力によって前記弁保持体が縮むことが可能なように、前記弁体を前記弁保持体が伸びる方向に付勢する付勢手段と、
を備える圧力調整装置。
【請求項２】
前記弁保持体は、その軸心方向に伸縮するように蛇腹状に形成されている請求項１記載の圧力調整装置。
【請求項３】
前記弁保持体と前記調整弁とは、一体に形成されている請求項１又は２記載の圧力調節装置。
【請求項４】
前記弁保持体が縮む方向に前記調整弁の前記流出口側を押すコイルばねを備える請求項１、２又は３記載の圧力調整装置。
【請求項５】
前記コイルばねは、前記流出口よりも大径に形成されて前記流出口を囲うように配置され、
前記コイルばねが隙間無く縮んだ状態であっても前記コイルばねの外側と内側とをつなぐ弁部流路を備える、請求項４記載の圧力調整装置。
【請求項６】
前記調整弁の前記コイルばねの支持部は、凹凸形状に形成され、
前記弁部流路は、前記凹凸形状の凹部と前記凹凸形状の凸部に当接する前記コイルばねとの間に形成される、請求項５記載の圧力調節装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばＰＣＶ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ  Ｃｒａｎｋｃａｓｅ  Ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ）バルブ装置などの圧力調整装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ディーゼルエンジンなどの内燃機関では、ブローバイガスによってクランクケースの内圧が上昇するので、内燃機関には、クランクケースの内圧を調整する圧力調整装置であるＰＣＶバルブ装置が設けられている。このような従来のＰＣＶバルブ装置を図５に示す。
【０００３】
図５に示すように、従来のＰＣＶバルブ装置１０１は、本体ケーシング１０２内に調整室１０３が設けられている。この調整室１０３は、クランクケース（図示せず）に連通しブローバイガスが流入する流入口１０４とブローバイガスが流出する流出口１０５とに連通している。この流出口１０５は、内燃機関の吸気系（ともに図示せず）や大気に連通している。
【０００４】
調整室１０３内には、弁体１０６が設けられている。この弁体１０６は、流出口１０５の開閉を行う調整弁１０７が円錐形状の弁保持体であるダイヤフラム１０８の先端部に取り付けられて構成されている。この調整弁１０７の他端部は、本体ケーシング１０２の内面に固着されており、調整室１０３は、この弁体１０６によりブローバイガスが流入する流体室１０９と、大気が出入りする大気出入り口１１０に連通し大気圧に保たれる大気室１１１とに区画されている。このダイヤフラム１０８は、変形することにより調整弁１０７を流出口１０５に対して近接離反させるものである。
【０００５】
弁体１０６は、調整弁１０７が流出口１０５を閉じる方向にコイルばね１１２によって付勢されている。そして、内燃機関が動作していない場合には、調整弁１０７は、コイルばね１１２の付勢力により流出口１０５を閉じる位置に位置付けられている。
【０００６】
このような構造のＰＣＶバルブ装置１０１では、クランクケースから流体室１０９に流入したブローバイガスにより流体室１０９内の圧力が大きくなり、その圧力が大気室１１１の大気圧とコイルばね１１２による付勢力との合力よりも大きくなった場合、弁体１０６のダイヤフラム１０８が大気室１１１の大きさが小さくなる方向につぶれ変形する。これにより、調整弁１０７が流出口１０５を開ける方向に移動し、流体室１０９内のブローバイガスが流出口１０５から外部へ流出し、クランクケースの内圧が調整される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このようなＰＣＶバルブ装置１０１を大型の内燃機関からの大流量のブローバイガスに対応させるためには、大流量のブローバイガスを流出口１０５から流出させることが必要となる。大流量のブローバイガスを流出口１０５から流出させるには、流出口１０５から最も離反した位置に位置した状態の調整弁１０７と流出口１０５との間に形成される流路１１３の大きさを大きく設定して流出口１０５から流出可能な流量の最大量を増加させる手法が採られる。具体的には、調整室１０３における調整弁１０７の移動方向の幅を大きくして、調整弁１０７の流出口１０５に対する最大離反位置を流出口１０５からさらに遠ざける。
【０００８】
このように、調整弁１０７の流出口１０５に対する最大離反位置を流出口１０５からさらに遠ざける場合、調整弁１０７の流出口１０５閉止位置から調整弁１０７の流出口１０５に対する最大離反位置までの距離が長くなるので、これに対応して、円錐形状のダイヤフラム１０８の裾を延出させて、ダイヤフラム１０８の先端の移動距離を長くすることとなる。しかしながら、このようにダイヤフラム１０８の裾を延ばすと、それに伴ってダイヤフラム１０８の裾の径Ｄ１までもが大きくなってしまうので、ブローバイガスの流量を増大させるのに直接は関係しない部位まで余計に大きくなってしまい、これに伴い、ＰＣＶバルブ装置１０１が余計に大型化してしまうという問題がある。
【０００９】
本発明の目的は、流出口から流出可能な流量の最大量の増加を図る際に圧力調整装置が余計に大型化することを防止することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の圧力調整装置の発明は、流体が流入する流入口と前記流体が流出する流出口と大気が出入りする大気出入り口とが連通する調整室と、筒状に形成されその軸心方向に伸縮自在な弁保持体と、この弁保持体の端部に設けられ前記流出口に対して近接離反することにより前記流出口との間の流路の大きさを変化させる調整弁とを備え、前記調整室を前記流入口と前記流出口とが連通する流体室と前記大気出入り口が連通する大気室とに区画して前記流体室と前記大気室との間を密閉する弁体と、前記流体の圧力によって前記弁保持体が縮むことが可能なように、前記弁体を前記弁保持体が伸びる方向に付勢する付勢手段と、を備える。
【００１１】
したがって、筒状の弁保持体がその軸心方向に伸縮することにより調整弁が流出口に対して近接離反する。この弁保持体は筒状であるので、弁保持体の径を大きくすることなく、弁保持体の全長を長く設定することが可能であり、これにより、弁保持体の径を大きくすることなく弁保持体の端部に保持されている調整弁の移動距離を長く設定することができ、流出口から流出可能な流量の最大量の増加を図る際に、その流量を増大させるのに直接は関係しない部位まで余計に大きくなることがなく、圧力調整装置が余計に大型化することを防止することができる。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の圧力調整装置において、前記弁保持体は、その軸心方向に伸縮するように蛇腹状に形成されている。
【００１３】
したがって、弁保持体が簡単な形状で実現される。
【００１４】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の圧力調節装置において、前記弁保持体と前記調整弁とは、一体に形成されている。
【００１５】
したがって、弁保持体と調整弁とを備える弁体の部品点数が少なくなる。また、弁保持体と調整弁とを結合させるための結合部材を設ける必要がない。
【００１６】
請求項４記載の発明は、請求項１、２又は３記載の圧力調整装置において、前記弁保持体が縮む方向に前記調整弁の前記流出口側を押すコイルばねを備える。
【００１７】
したがって、流体の流れなどの影響による弁体のふらつきが防止される。また、コイルばねの設定により調整弁の初期位置を任意の位置に設定することが可能となる。
【００１８】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の圧力調整装置において、前記コイルばねは、前記流出口よりも大径に形成されて前記流出口を囲うように配置され、前記コイルばねが隙間無く縮んだ状態であっても前記コイルばねの外側と内側とをつなぐ弁部流路を備える。
【００１９】
したがって、弁部流路中をコイルばねの外側から内側へ向かって流体が流れるので、コイルばねが縮んでコイルばねの隙間を通過する流体の量が少なくなっても、流出口に流れる流体の流量を所定量確保することが可能となる。
【００２０】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の圧力調節装置において、前記調整弁の前記コイルばねの支持部は、凹凸形状に形成され、前記弁部流路は、前記凹凸形状の凹部と前記凹凸形状の凸部に当接する前記コイルばねとの間に形成される。
【００２１】
したがって、簡単な構造で弁部流路を実現することが可能である。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明の第一の実施の形態を図１ないし図３に基づいて説明する。本実施の形態は、圧力調整装置としてＰＣＶバルブ装置を適用した例である。ここで、図１は本実施の形態のＰＣＶバルブ装置を内燃機関とともに示す縦断側面図、図２は調節弁が閉じた状態のＰＣＶバルブ装置を示す縦断側面図、図３は調節弁が開いた状態のＰＣＶバルブ装置を示す縦断側面図である。
【００２３】
図１に示すように、ＰＣＶバルブ装置１は、その本体ケーシング２に形成された流入口３がディーゼルエンジンなどの内燃機関４のクランクケース５内に連通され、本体ケーシング２に形成された流出口６が内燃機関４のインテークマニホールド７に連通されている。なお、このインテークマニホールド７はエアクリーナ８に連通されている。そして、このＰＣＶバルブ装置１は、概略的には、クランクケース５の内圧を調整し、かつ、内燃機関４の燃焼室９からクランクケース５へ漏洩した流体であるブローバイガスをインテークマニホールド７を介して燃焼室９内に還流させるものである。
【００２４】
このようなＰＣＶバルブ装置１を図２及び図３に基づいて詳しく説明する。図２及び図３に示すように、ＰＣＶバルブ装置１の本体ケーシング２内には、前述した流入口３と流出口６とに連通した調整室１０が設けられている。
【００２５】
調整室１０内には、弁体１１が設けられている。この弁体１１は、流出口６の開閉を行う円盤状の調整弁１２が弁保持体である円筒状の伸縮体１３の一端部を塞いで構成されている。これらの調整弁１２と伸縮体１３とはゴムの一体成型により形成されている。伸縮体１３の他端部は、本体ケーシング２の内面に固着されている。そして、調整室１０は、この弁体１１によって、流入口３と流出口６とに連通しブローバイガスが流入する流体室１４と、大気が出入りする大気出入り口１５に連通し大気圧に保たれる大気室１６とに区画されている。そして、弁体１１によって流体室１４と大気室１６との間が密閉されている。
【００２６】
伸縮体１３は、その軸心方向に山部１３ａと谷部１３ｂとが交互に位置する蛇腹状に形成されて、その軸心方向に伸縮自在とされており、その軸心方向に弾性を有している。詳しくは、伸縮体１３は、弾性力による復元力により調整弁１２を流出口６に向けて付勢しており、付勢手段として機能している。そして、これにより調整弁１２が流出口６を閉じている。伸縮体１３は、その軸方向に縮むことにより、調整弁１２を流出口６から離反させる。これにより流出口６が開くことになる。
【００２７】
調整弁１２は、円盤状の板部材により形成されており、板部材の中央部に凸状に形成され流出口６を開閉する弁部１７と、円盤状の弁部１７以外の平板部により形成された受圧部１８とを有している。受圧部１８は、弁部１７が流出口６を閉じた状態においても、流体室１４側の面と本体ケーシング２との間に空間が形成されるように形成されている。これにより、受圧部１８は、弁部１７が流出口６を閉じた状態でも調整弁１２が流出口６から離反する方向にブローバイガスから力を受けることが可能となっている。
【００２８】
また、ＰＣＶバルブ装置１には、弁体１１の受圧部１８と本体ケーシング２の内面との間に圧縮ばねとして機能するコイルばね１９が設けられている。このコイルばね１９は、流出口６よりも大径に形成され、流出口６を囲うように配置されている。このコイルばね１９の設定に応じて、内燃機関４が動作していない初期状態での調整弁１２の位置である初期位置を、流出口６から離反した位置又は流出口６を閉じる位置にすることができる。なお、本実施の形態では、初期状態において、調整弁１２が流出口６を閉じる位置に位置するようにコイルばね１９が設定されている。
【００２９】
加えて、ＰＣＶバルブ装置１には、流入口３に油分分離材２０が設けられている。この油分分離材２０は、金属製のワイヤメッシュにより形成されており、流入口３から流入したブローバイガスはこの油分分離材２０を通過することとなる。この油分分離材２０は、通過するブローバイガスに含まれている油分を捕捉してブローバイガスから取り除くものであり、取り除いた油分は、下方へ落ちて、流入口３の底面を通ってクランクケース５内に戻される。
【００３０】
このような構成において、内燃機関４が駆動して、ブローバイガスによりクランクケース５の内圧が上昇すると、流入口３から流体室１４に流入したブローバイガスにより流体室１４内の圧力が大きくなる。そして、受圧部１８に作用するブローバイガスの圧力が、受圧部１８にかかる大気室１６の大気圧と伸縮体１３の付勢力とコイルばね１９の付勢力との合力よりも大きくなった場合、弁体１１の伸縮体１３が縮み、これにより、調整弁１２が流出口６を開ける方向に移動し、流出口６が開く。そして、流体室１４内のブローバイガスが流出口６からインテークマニホールド７へ流出し燃焼室９に還流される。そして、流体室１４内のブローバイガスの圧力が下がると、伸縮体１３が伸び、調整弁１２が流出口６に近接するように移動する。このように、受圧部１８がブローバイガスから受ける力に応じて、伸縮体１３の縮み量が決まるので、受圧部１８がブローバイガスから受ける力に応じて弁部１７と流出口６の間に形成される流路２１（図３参照）の大きさが変化し、これにより、流出口６から流れ出すブローバイガスの流量が調整され、クランクケース５の内圧が調整される。
【００３１】
ここで、クランクケース５の内圧が低い場合には、弁部１７が流出口６を閉じた状態となる。これにより、クランクケース５の内圧が低い状態で内燃機関４の吸気系の吸い込み動作による負圧がクランクケース５に作用することがないので、クランクケース５の内圧が低い状態でクランクケース５内に負圧が作用することによるクランクケース５の各部の損傷が防止される。なお、変形例として流出口６をインテークマニホールド７ではなく大気に連通させた場合においては、クランクケース５の内圧が低い場合、弁部１７が流出口６を閉じた状態となることにより、クランクケース５内への空気の侵入が防止され、これによりクランクケース５内への塵や埃などの侵入が防止される。
【００３２】
このように本実施の形態では、円筒状の伸縮体１３がその軸心方向に伸縮することにより調整弁１２が流出口６に対して近接離反する。そして、この伸縮体１３は筒状であるので、伸縮体１３の径Ｄ２を大きくすることなく、伸縮体１３の全長を長く設定することができ、これにより、伸縮体１３の径Ｄ２を大きくすることなく伸縮体１３の一端部に保持されている調整弁１２の移動距離を長く設定することができ、流出口６から流出可能な流量の最大量の増加を図る際に、その流量を増大させるのに直接は関係しない部位まで余計に大きくなることがなく、ＰＣＶバルブ装置１が余計に大型化することを防止することができる。
【００３３】
また、伸縮体１３は、その軸心方向に弾性を有し、この弾性による復元力によって付勢手段として機能することにより、付勢手段を伸縮体１３とは別に単独で設ける必要がないので、ＰＣＶバルブ装置１の構造を簡素化することができる。
【００３４】
また、伸縮体１３は、その軸心方向に伸縮するように蛇腹状に形成されていることにより、伸縮体１３を簡単な形状で実現することができる。
【００３５】
また、弁体１１は、調整弁１２が流出口６を閉じた状態でも調整弁１２を流出口６から離反させる方向に流体から力を受ける受圧部１８を有しているので、調整弁１２が流出口６を閉じた位置に位置していても、弁体１１は受圧部１８によって調整弁１２を流出口６から離反させる方向に流体から力を受けるので、調整弁１２が流出口６を閉じた位置に位置していても、弁体１１を確実に動作させることができる。
【００３６】
また、伸縮体１３と調整弁１２とは、一体に形成されていることにより、伸縮体１３と調整弁１２とを備える弁体１１の部品点数が少なくなり、しかも、伸縮体１３と調整弁１２とを結合させるための結合部材を設ける必要がないので、弁体１１の構造を簡素化することができる。
【００３７】
また、コイルばね１９により弁体１１が押さえられているので、ブローバイガスの流れなどの影響による弁体１１のふらつきを防止することができる。また、コイルばね１９の設定により調整弁１２の初期状態での位置を任意の位置に設定することができる。
【００３８】
なお、本実施の形態では、初期状態において調整弁１２が流出口６を閉じる位置に位置するようにコイルばね１９を設定した例を説明したが、これに限るものではなく、初期状態において調整弁１２が流出口６から離反した位置に位置するようにコイルばね１９を設定してもよい。
【００３９】
次に、本発明の第二の実施の形態を図４に基づいて説明する。ここで、図４は本実施の形態の調整弁１２を示す斜視図である。なお、第一の実施の形態と同じ部分は同一符号で示し説明も省略する。
【００４０】
本実施の形態は、調整弁１２の形状が第一の実施の形態に対して異なる。調整弁１２の流出口６側のコイルばね１９が対向する部位つまりコイルばね１９の一端側を支持する支持部は凹凸形状に形成されている、詳しくは、凹部３１と凸部３２とが放射線状に交互に形成されている。そして、凸部３２にコイルばね１９の一端側が当接する。このように凸部３２に当接したコイルばね１９と凹部３１との間には、コイルばね１９の外側と内側とをつなぐ弁部流路３３が形成されている。ここで、凸部３２は、調整弁１２が流出口６を閉じた状態でも本体ケーシング２に干渉しない高さに形成されている。
【００４１】
このような構成において、コイルばね１９が縮んだ状態では、コイルばね１９の側部の隙間が小さくなりブローバイガスがコイルばね１９の側部を通過しにくくなりコイルばね１９の隙間を通過するブローバイガスの流量が少なくなるが、この状態でも、弁部流路３３中をコイルばね１９の外側から内側へ向かってブローバイガスが流れるので、流出口６に流れるブローバイガスの流量を所定量確保することができる。
【００４２】
【発明の効果】
請求項１記載の圧力調整装置の発明によれば、流体が流入する流入口と前記流体が流出する流出口と大気が出入りする大気出入り口とが連通する調整室と、筒状に形成されその軸心方向に伸縮自在な弁保持体と、この弁保持体の端部に設けられ前記流出口に対して近接離反することにより前記流出口との間の流路の大きさを変化させる調整弁とを備え、前記調整室を前記流入口と前記流出口とが連通する流体室と前記大気出入り口が連通する大気室とに区画して前記流体室と前記大気室との間を密閉する弁体と、前記流体の圧力によって前記弁保持体が縮むことが可能なように、前記弁体を前記弁保持体が伸びる方向に付勢する付勢手段と、を備えることにより、筒状の弁保持体がその軸心方向に伸縮することにより調整弁が流出口に対して近接離反し、この弁保持体は筒状であるので、弁保持体の径を大きくすることなく、弁保持体の全長を長く設定することができ、これにより、弁保持体の径を大きくすることなく弁保持体の端部に保持されている調整弁の移動距離を長く設定することができ、流出口から流出可能な流量の最大量の増加を図る際に、その流量を増大させるのに直接は関係しない部位まで余計に大きくなることがなく、圧力調整装置が余計に大型化することを防止することができる。
【００４３】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の圧力調整装置において、前記弁保持体は、その軸心方向に伸縮するように蛇腹状に形成されていることにより、弁保持体を簡単な形状で実現することができる。
【００４４】
請求項３記載の発明によれば、請求項１又は２記載の圧力調節装置において、前記弁保持体と前記調整弁とは、一体に形成されていることにより、弁保持体と調整弁とを備える弁体の部品点数が少なくなり、しかも、弁保持体と調整弁とを結合させるための結合部材を設ける必要がないので、弁体の構造を簡素化することができる。
【００４５】
請求項４記載の発明によれば、請求項１、２又は３記載の圧力調整装置において、前記弁保持体が縮む方向に前記調整弁の前記流出口側を押すコイルばねを備えることにより、流体の流れなどの影響による弁体のふらつきを防止することができる。また、コイルばねの設定により調整弁の初期位置を任意の位置に設定することができる。
【００４６】
請求項５記載の発明によれば、請求項４記載の圧力調整装置において、前記コイルばねは、前記流出口よりも大径に形成されて前記流出口を囲うように配置され、前記コイルばねが隙間無く縮んだ状態であっても前記コイルばねの外側と内側とをつなぐ弁部流路を備えることにより、弁部流路中をコイルばねの外側から内側へ向かって流体が流れるので、コイルばねが縮んでコイルばねの隙間を通過する流体の量が少なくなっても、流出口に流れる流体の流量を所定量確保することができる。
【００４７】
請求項６記載の発明によれば、請求項５記載の圧力調節装置において、前記調整弁の前記コイルばねの支持部は、凹凸形状に形成され、前記弁部流路は、前記凹凸形状の凹部と前記凹凸形状の凸部に当接する前記コイルばねとの間に形成されることにより、簡単な構造で弁部流路を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施の形態のＰＣＶバルブ装置を内燃機関とともに示す縦断側面図である。
【図２】調節弁が閉じた状態のＰＣＶバルブ装置を示す縦断側面図である。
【図３】調節弁が開いた状態のＰＣＶバルブ装置を示す縦断側面図である。
【図４】本発明の第二の実施の形態の調整弁を示す斜視図である。
【図５】従来のＰＣＶバルブ装置を示す縦断側面図である。
【符号の説明】
１      ＰＣＶバルブ装置（圧力調整装置）
３      流入口
６      流出口
１０    調整室
１１    弁体
１２    調整弁
１３    伸縮体（弁保持体、付勢手段）
１４    流体室
１５    大気出入り口
１６    大気室
１９    コイルばね
２１    流路
３１    凹部
３２    凸部
３３    弁部流路
【図１】
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【図２】
2005023852.tif 000004
【図３】
2005023852.tif 000005
【図４】
2005023852.tif 000006
【図５】
2005023852.tif 000007