(57)【要約】【課題】ブローバイガスがＰＣＶバルブを通過する際にブローバイガスに含まれるオイルが凝集することを抑制することのできるＰＣＶバルブを提供する。また、吸気通路におけるデポジットの生成を抑制することのできる内燃機関を提供する。【解決手段】ＰＣＶバルブ１は、内燃機関のクランク室内のブローバイガスを吸気通路に還流する第２換気通路に設けられている。また、ＰＣＶバルブ１は、ＰＣＶバルブ１の内部においてブローバイガスの流路に沿って変位可能に設けられるとともに同流路の上流側に変位してブローバイガスの流入口４１を閉塞する弁体５を有している。また、弁体５の上流側端面５３にはその中心から外周側に離間するほどブローバイガスの下流側に位置するように傾斜した傾斜面が形成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のクランク室内のブローバイガスを吸気通路に還流するブローバイガス通路に設けられるＰＣＶバルブであって、同ＰＣＶバルブの内部においてブローバイガスの流路に沿って変位可能に設けられるとともに同流路の上流側に変位してブローバイガスの流入口を閉塞する弁体を有するＰＣＶバルブにおいて、
前記弁体の上流側端面にはその中心から外周側に離間するほどブローバイガスの下流側に位置するように傾斜した傾斜面が形成されてなる
ことを特徴とするＰＣＶバルブ。
【請求項２】
請求項１に記載のＰＣＶバルブにおいて、
前記弁体の上流側端面全体に前記傾斜面が形成されてなる
ことを特徴とするＰＣＶバルブ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のＰＣＶバルブにおいて、
前記弁体の上流側端面全体が球面形状とされてなる
ことを特徴とするＰＣＶバルブ。
【請求項４】
クランク室内のブローバイガスを吸気通路に還流するブローバイガス通路と、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のＰＣＶバルブとを備える内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クランク室内のブローバイガスを吸気通路に還流するブローバイガス通路に設けられるＰＣＶバルブ及び同ＰＣＶバルブを備える内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関では、その燃焼室に存在する混合気の一部が所謂ブローバイガスとしてクランク室に漏れることがある。ブローバイガスは内燃機関のオイルを劣化させるおそれがある。そこで、こうしたブローバイガスを再び燃焼室で燃焼させるために、内燃機関にはブローバイガスを吸気通路に還流させるためのブローバイガス処理装置が設けられている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
ブローバイガス処理装置は、クランク室内のブローバイガスを吸気通路に還流するブローバイガス通路や、ブローバイガス通路に設けられるとともに同通路を介して還流されるブローバイガスの流量を調整するＰＣＶバルブ等によって構成されている。
【０００４】
ＰＣＶバルブは、その本体の内部においてブローバイガスの流路に沿って変位可能な弁体を備えており、同弁体が上流側に変位してブローバイガスの流入口を閉塞することにより閉弁される。ここで、流入口を形成する部材に対して弁体を隙間なく当接させることが容易にできるといった理由や、弁体の加工が容易であるといった理由から、弁体の上流側端面全体が平面状とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開平３―１７２１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、ＰＣＶバルブでは、ブローバイガスが流入口から内部に流入し、弁体の上流側端面に衝突する。しかしながら、従来のＰＣＶバルブでは、弁体の上流側端面全体が平面状とされているため、ブローバイガスは衝突時に多くの運動エネルギを失う。その結果、ブローバイガスに含まれる霧状のオイルが凝集するとともに内燃機関の吸気通路に付着することでデポジットが生成しやすいものとなっている。
【０００７】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ブローバイガスがＰＣＶバルブを通過する際にブローバイガスに含まれるオイルが凝集することを抑制することのできるＰＣＶバルブを提供することにある。また、吸気通路におけるデポジットの生成を抑制することのできる内燃機関を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、内燃機関のクランク室内のブローバイガスを吸気通路に還流するブローバイガス通路に設けられるＰＣＶバルブであって、同ＰＣＶバルブの内部においてブローバイガスの流路に沿って変位可能に設けられるとともに同流路の上流側に変位してブローバイガスの流入口を閉塞する弁体を有するＰＣＶバルブにおいて、前記弁体の上流側端面にはその中心から外周側に離間するほどブローバイガスの下流側に位置するように傾斜した傾斜面が形成されてなることをその要旨としている。
【０００９】
同構成によれば、ブローバイガスが弁体の上流側端面に衝突する際の角度を小さなものとすることができ、当該衝突の際に失われる運動エネルギを小さくすることができる。従って、ブローバイガスがＰＣＶバルブを通過する際にブローバイガスに含まれるオイルが凝集することを抑制することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のＰＣＶバルブにおいて、前記弁体の上流側端面全体に前記傾斜面が形成されてなることをその要旨としている。
同構成によれば、弁体の上流側端面全体が傾斜面とされているため、同端面においてブローバイガスが衝突する部位にかかわらずブローバイガスから失われる運動エネルギを小さくすることができる。従って、ブローバイガスがＰＣＶバルブを通過する際にブローバイガスに含まれるオイルが凝集することを的確に抑制することができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載のＰＣＶバルブにおいて、前記弁体の上流側端面全体が球面形状とされてなることをその要旨としている。
同構成によれば、流入口を形成する部材に対して弁体が隙間なく着座するようになる。このため、弁体により流入口を好適に閉塞させることができる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、クランク室内のブローバイガスを吸気通路に還流するブローバイガス通路と、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のＰＣＶバルブとを備えることをその要旨としている。
【００１３】
同構成によれば、ブローバイガスがＰＣＶバルブを通過する際にブローバイガスに含まれるオイルが凝集することを抑制することができるため、吸気通路におけるデポジットの生成を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係るＰＣＶバルブが適用される内燃機関の断面図。
【図２】同実施形態のＰＣＶバルブの断面図。
【図３】（ａ）同実施形態のＰＣＶバルブの弁体の側面図、（ｂ）同弁体の正面図
【図４】同実施形態のＰＣＶバルブの作用を説明するための説明図。
【図５】従来のＰＣＶバルブの作用を説明するための説明図。
【図６】ＰＣＶバルブ中における各状態のオイルの割合を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図１〜図５を参照して、本発明に係る内燃機関及びＰＣＶバルブを直列４気筒式の直噴ガソリン機関（以下、内燃機関９０）及び同機関に搭載されるＰＣＶバルブとして具体化した一実施形態について説明する。
【００１６】
図１に、内燃機関９０の断面構造を示す。
図１に示すように、内燃機関９０の吸気通路９３には、上流側から順に、エアクリーナ９４、スロットルバルブ９５、サージタンク９６、及び吸気マニホルド９７が設けられている。
【００１７】
内燃機関９０には、クランク室９１内のブローバイガスを吸気通路９３に還流するブローバイガス処理装置８０が設けられている。クランク室９１とヘッドカバー９２の内部空間との間にはこれらを接続する接続通路８３が設けられている。ヘッドカバー９２の内部空間と、吸気通路９３におけるエアクリーナ９４とスロットルバルブ９５との間の部位との間にはこれらを接続する第１換気通路８１が設けられている。ヘッドカバー９２の内部空間とサージタンク９６と間にはこれらを接続する第２換気通路８２が設けられている。また、第２換気通路８２の上流側の端部には、第２換気通路８２を介して吸気通路９３に還流されるブローバイガスの流量を調整する負圧式のＰＣＶバルブ１が設けられている。また、ヘッドカバー９２の内部にはベンチレーションケース８４がＰＣＶバルブ１の上流側端部に接続されるように設けられている。尚、この第２換気通路８２がブローバイガス通路に相当する。
【００１８】
図２に、ＰＣＶバルブ１の縦断面構造を示す。尚、以降において、ＰＣＶバルブ１においてヘッドカバー９２側を上流側と称し、第２換気通路８２側、すなわちサージタンク９６側を下流側として説明する。
【００１９】
図２に示すように、ＰＣＶバルブ１の本体２は略筒状をなしており、上流側端部２１がヘッドカバー９２に接続されるとともに、下流側端部２２が第２換気通路８２に接続されている。
【００２０】
本体２の内部には弁体５を収容するとともにブローバイガスの流路とされる内部通路３が形成されている。内部通路３は、上流側に位置する上流側通路３１、下流側に位置するとともに上流側通路３１よりも縮径された下流側通路３２、及びこれら上流側通路３１と下流側通路３２とを接続するとともに下流側通路３２よりも縮径された接続通路３３から構成されている。
【００２１】
本体２の上流側端部２１の内壁には略円盤状のシート部材４が固設されている。シート部材４には内部通路３と同一軸線上に流入口４１が貫通形成されている。尚、流入口４１の上流側部分は下流側に向けて先細形状とされている。
【００２２】
弁体５の軸部５１は略円柱状をなしており、その上流側には軸部５１よりも拡径された上流側端部５２が形成されている。弁体５はその中心軸線が内部通路３の中心軸線と一致するように設けられており、内部通路３、すなわちブローバイガスの流路に沿って変位可能とされている。
【００２３】
上流側通路３１には弁体５を上流側（図２において右側）に向けて付勢するばね６が設けられている。弁体５はばね６の付勢力により上流側に変位してその上流側端面５３がシート部材４の流入口４１の縁部に当接可能とされている。弁体５の上流側端面５３により流入口４１が閉塞されることでＰＣＶバルブ１は閉弁状態とされる。
【００２４】
また、下流側通路３２には弁体５の下流側への過度の変位を規制する規制ばね７が設けられている。規制ばね７は弁体５の下流側への変位量が所定量以上となると弁体５を上流側に向けて付勢する。
【００２５】
ここで、図３を参照して、弁体５の構造について説明する。
図３（ａ），（ｂ）に示すように、弁体５の上流側端面５３全体はその中心Ｃから外周側に離間するほど下流側に位置するように傾斜した球面形状とされている。また、図３（ｂ）に示すように、上流側端部５２は正面視略六角形状をなしている。具体的には、上流側端部５２は、正面視において二点鎖線にて示す仮想円から、等角度間隔に位置する３つの弦ｇと同弦ｇに対応する円弧ｋとによって挟まれた部分が切り落とされた形状とされている。
【００２６】
次に、本実施形態の作用を説明する。
ＰＣＶバルブ１の弁体５には、ばね６により上流側へ付勢する力が作用する。また、弁体５の上流側端面５３には、クランク室９１内の圧力に基づいて下流側への力が作用する。一方、弁体５の上流側端部５２の裏面にはサージタンク９６内の圧力（吸気圧）に基づいて上流側への力が作用する。このため、これらの力が釣り合う位置に応じて弁体５が変位することでＰＣＶバルブ１の開度が変更される。そして、その開度に応じてブローバイガスの還流量が変更される。
【００２７】
さて、図４に示すように、本実施形態では、弁体５の上流側端面５３が球面形状をなしているため、流入口４１からＰＣＶバルブ１の内部に流入したブローバイガスが上流側端面５３に衝突する際の角度が小さなものとなる。このため、衝突の際にブローバイガスから失われる運動エネルギが小さくなる。このため、ブローバイガスがＰＣＶバルブ１を通過する際にブローバイガスに含まれるオイルが凝集しにくい。
【００２８】
一方、図５に示すように、従来のＰＣＶバルブでは、弁体１０５の上流側端面１５３全体が平面状とされているため、ブローバイガスが上流側端面１５３に衝突する際の角度が大きなものとなる。このため、ブローバイガスは衝突時に多くの運動エネルギを失うこととなりブローバイガスに含まれるオイルが凝集しやすい。
【００２９】
図６に示すように、本実施例によれば図５に示す従来技術に比べてＰＣＶバルブ中における液状のオイルの割合が低減されるようになる。
以上説明した本実施形態に係るＰＣＶバルブ及び内燃機関によれば、以下に示す作用効果が得られるようになる。
【００３０】
（１）ＰＣＶバルブ１は、内燃機関９０のクランク室９１内のブローバイガスを吸気通路９３に還流する第２換気通路８２に設けられている。また、ＰＣＶバルブ１は、ＰＣＶバルブ１の内部においてブローバイガスの流路に沿って変位可能に設けられるとともに同流路の上流側に変位してブローバイガスの流入口４１を閉塞する弁体５を有している。また、弁体５の上流側端面５３にはその中心から外周側に離間するほどブローバイガスの下流側に位置するように傾斜した傾斜面が形成されている。従って、吸気通路９３におけるデポジットの生成を抑制することができる。
【００３１】
（２）弁体５の上流側端面５３全体に傾斜面が形成されている。こうした構成によれば、弁体５の上流側端面５３全体が傾斜面とされているため、上流側端面５３においてブローバイガスが衝突する部位にかかわらずブローバイガスから失われる運動エネルギを小さくすることができる。従って、ブローバイガスがＰＣＶバルブ１を通過する際にブローバイガスに含まれるオイルが凝集することを的確に抑制することができる。
【００３２】
（３）弁体５の上流側端面５３全体が球面形状とされている。流入口４１を形成するシート部材４に対して弁体５が隙間なく着座するようになる。このため、弁体５により流入口４１を好適に閉塞させることができる。
【００３３】
尚、本発明に係るＰＣＶバルブ及び内燃機関は、上記実施形態にて例示した構成に限定されるものではなく、これを適宜変更した例えば次のような形態として実施することもできる。
【００３４】
・上記実施形態では、ＰＣＶバルブ１及びベンチレーションケース８４をヘッドカバー９２に設けたが、これに代えて、これらＰＣＶバルブ及びベンチレーションケースをクランクケースの側壁に設けるようにしてもよい。
【００３５】
・上記実施形態では、負圧式のＰＣＶバルブ１について例示したが、これに代えて電動式のＰＣＶバルブに対して本発明を適用してもよい。
・上記実施形態では、弁体５の上流側端面５３全体が球面形状とされるものについて例示したが、本発明に係る傾斜面は球面形状に限られるものではない。他に例えば、弁体の上流側端面全体が複数の平面からなる多面体形状によって傾斜面を構成することもできる。
【００３６】
・上記実施形態では、弁体５の上流側端面５３全体に傾斜面を形成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、弁体の上流側端面の一部分或いは複数の部分に傾斜面を形成するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００３７】
１…ＰＣＶバルブ、２…本体、２１…上流側端部、２２…下流側端部、３…内部通路、３１…上流側通路、３２…下流側通路、３３…接続通路、４…シート部材、４１…流入口、５，１０５…弁体、５１…軸部、５２…上流側端部、５３，１５３…上流側端面、６…ばね、７…規制ばね、８０…ブローバイガス処理装置、８１…第１換気通路、８２…第２換気通路（ブローバイガス通路）、８３…接続通路、８４…ベンチレーションケース、９０…内燃機関、９１…クランク室、９２…ヘッドカバー、９３…吸気通路、９４…エアクリーナ、９５…スロットルバルブ、９６…サージタンク、９７…吸気マニホルド。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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