流量制御弁
【課題】弁体の作動安定性を向上するとともに、弁体の軸回りの回転に関係なく、計量部における計量孔の内周面の全周に亘って異物の堆積を防止する。
【解決手段】ＰＣＶバルブ４０は、ガス通路５５を設けたケース４２と、ガス通路５５内に進退可能に設けられたバルブ体６０と、バルブ体６０を後退方向へ付勢するスプリング７２とを備える。ガス通路５５に形成された計量孔５５ｃと、バルブ体６０に形成された計量面６１とにより計量部７０が構成される。バルブ体６０の計量面６１上に、計量孔５５ｃの内周面５６に対する摺動接触によりバルブ体６０を軸方向にガイドしかつ流路溝６８を形成するガイド部６４が形成される。ガイド部６４は、バルブ体６０の軸方向の移動ストローク内における移動によって計量孔５５ｃの内周面５６に対する接触位置が周方向にかつ全周に亘って変化するように構成される。
【解決手段】ＰＣＶバルブ４０は、ガス通路５５を設けたケース４２と、ガス通路５５内に進退可能に設けられたバルブ体６０と、バルブ体６０を後退方向へ付勢するスプリング７２とを備える。ガス通路５５に形成された計量孔５５ｃと、バルブ体６０に形成された計量面６１とにより計量部７０が構成される。バルブ体６０の計量面６１上に、計量孔５５ｃの内周面５６に対する摺動接触によりバルブ体６０を軸方向にガイドしかつ流路溝６８を形成するガイド部６４が形成される。ガイド部６４は、バルブ体６０の軸方向の移動ストローク内における移動によって計量孔５５ｃの内周面５６に対する接触位置が周方向にかつ全周に亘って変化するように構成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体の流量を制御する流量制御弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動車等の車両における内燃機関（エンジン）のブローバイガス還元装置には、ブローバイガスの流量を制御する流量制御弁としてＰＣＶ（Positive Crankcase Ventilation）バルブが用いられる（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
ＰＣＶバルブの従来例について説明する。図９はＰＣＶバルブを示す断面図である。
図９に示すように、ＰＣＶバルブ１は、ケース２とバルブ体３とスプリング４とを備えている。ケース２には軸方向（図９において左右方向）に延びるガス通路５が設けられている。ガス通路５にはブローバイガスが流通する。また、バルブ体３は、ガス通路５内に軸方向に進退可能に設けられている。また、スプリング４は、ケース２とバルブ体３との間に介装されており、バルブ体３を後退方向（図９において右方）へ付勢している。ガス通路５の途中に計量孔６ａが形成されている。また、バルブ体３には計量面６ｂが形成されている。計量孔６ａと計量面６ｂとにより計量部６が構成されている。
【０００４】
ＰＣＶバルブ１は、バルブ体３の進退すなわち軸方向の移動によって計量部６の通路断面積を調整することによりブローバイガスの流量を制御すなわち計量する。また、バルブ体３の計量面６ｂ上には、計量孔６ａの内周面に対する摺動接触によりバルブ体３を軸方向にガイドするガイド突起８が突出されている。ガイド突起８は、バルブ体３の軸方向に一直線状に延びるリブ状でかつ放射状に複数本（例えば３本）形成されている。したがって、バルブ体３の軸方向の移動に際し、計量孔６ａの内周面に各ガイド突起８（詳しくは径方向の外端）が摺動接触することによって、バルブ体３が軸方向にガイドされる。これにより、バルブ体３の径方向の振動が抑制され、バルブ体３の作動安定性が向上される。なお、バルブ体３の周方向に隣り合うガイド突起８の相互間にブローバイガスが流れる流路溝が形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１８２９３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記ＰＣＶバルブ１によると、各ガイド突起８がバルブ体３の軸方向に一直線状に延びるように形成されていた。したがって、バルブ体３が軸回り方向に回転しない限り、各ガイド突起８は、バルブ体３の軸方向の移動によって計量孔６ａの内周面に対する接触位置が周方向に変化しない。このため、計量孔６ａの内周面に対して各ガイド突起８が摺動しない非摺動領域に対して、内燃機関（エンジン）のクランクケース内で発生したスラッジ（カーボン状の異物）が付着し、そのスラッジを擦り落とすことができない。すると、経時変化によってスラッジが堆積するという問題があった。ひいては、ブローバイガスの計量された流量（以下「計量流量」という）が減少し、換気効率が低下する。このため、エンジンオイルに含まれるスラッジの増加によりエンジンオイルの劣化、及び、クランクケースの内圧の上昇等を招くことになる。
【０００７】
ところで、前記特許文献１のものでは、ブローバイガスの流れを利用してバルブ体３に軸回り方向の回転力を付与するリブ状、溝状等の回転力付与部が設けられている。したがって、ブローバイガスの流れを利用してバルブ体３が軸回り方向に回転されることにより、計量孔６ａの内周面に対する各ガイド突起８の接触位置が周方向に変化する。しかしながら、バルブ体３に回転不足が生じると、各ガイド突起８が計量孔６ａの内周面の全周に亘って摺動することができず、前記非摺動領域が少なからず発生するといった問題が残った。なお、特許文献１（図１６参照）には、各ガイド突起８をバルブ体３の軸方向に傾斜状に形成したものも開示されている。しかしながら、バルブ体３の軸方向の移動ストローク内における移動によって計量孔６ａの内周面に対する接触位置が全周に亘って変化するように構成されていないため、依然としてバルブ体３の回転不足による問題が残る。
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、弁体の作動安定性を向上するとともに、弁体の軸回りの回転に関係なく、計量部における計量孔の内周面の全周に亘って異物の堆積を防止することのできる流量制御弁を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題は、特許請求の範囲に記載された構成を要旨とする流量制御弁により解決することができる。
請求項１に記載された流量制御弁によると、流体通路を設けたケースと、流体通路内に軸方向に進退可能に設けられた弁体と、弁体を後退方向へ付勢するスプリングとを備え、流体通路の途中に形成された計量孔と、弁体に形成された計量面とにより計量部が構成され、弁体の軸方向の移動によって計量部の通路断面積を調整することにより流体の流量を制御する流量制御弁であって、弁体の計量面上には、計量孔の内周面に対する摺動接触により該弁体を軸方向にガイドしかつ流体が流れる流路溝を形成するガイド部が形成され、ガイド部は、弁体の軸方向の移動ストローク内における移動によって計量孔の内周面に対する接触位置が周方向にかつ全周に亘って変化するように構成されている。この構成によると、弁体の軸方向の移動に際し、計量部における計量孔の内周面に対してガイド部が摺動接触することにより、弁体が軸方向（進退方向）にガイドされる。これにより、弁体の径方向の振動を抑制し、弁体の作動安定性を向上することができる。また、弁体の軸方向の移動ストローク内における移動によって計量孔の内周面に対するガイド部の接触位置が周方向にかつ全周に亘って変化することができる。これによって、計量孔の内周面に対するガイド部の非摺動領域をなくし、計量孔の内周面に付着した異物をガイド部によって全面的に擦り落とすことができる。したがって、弁体の軸回りの回転に関係なく、計量部における計量孔の内周面の全周に亘って異物の堆積を防止することができる。ひいては、計量孔の内周面に対する異物の堆積に起因する流体の計量流量の減少を防止することができる。
【００１０】
請求項２に記載された流量制御弁によると、ガイド部が、弁体の軸方向に傾斜状に突出するリブ状のガイド突起により構成されている。この構成によると、ガイド部において、周方向に隣り合うガイド突起の相互間をブローバイガスが流れる流路溝とすることができる。
【００１１】
請求項３に記載された流量制御弁によると、ガイド部が、弁体の軸方向に傾斜しかつその傾斜方向を異にする複数本の流路溝を形成している。この構成によると、ガイド部において、傾斜方向を異にする複数本の流路溝に流体を流すことができる。
【００１２】
請求項４に記載された流量制御弁によると、内燃機関のブローバイガス還元装置に用いられるＰＣＶバルブである。この構成によると、ＰＣＶバルブにおける弁体の作動安定性を向上するとともに、弁体の軸回りの回転に関係なく、計量部における計量孔の内周面の全周に亘って異物（スラッジ）の堆積を防止することができる。ひいては、計量孔の内周面に対する異物の堆積に起因するブローバイガスの計量流量の減少を防止することができる。さらには、換気効率の低下を防止し、エンジンオイルの劣化、及び、クランクケースの内圧の上昇等を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態１にかかるＰＣＶバルブを示す断面図である。
【図２】図１のII−II線矢視断面図である。
【図３】バルブ体を示す側面図である。
【図４】バルブ体を示す正面図である。
【図５】バルブ体のガイド部を示す展開図である。
【図６】ブローバイガス還元装置を示す構成図である。
【図７】実施形態２にかかるバルブ体のガイド部を示す展開図である。
【図８】実施形態３にかかるバルブ体のガイド部を示す展開図である。
【図９】従来例にかかるＰＣＶバルブを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。
【００１５】
［実施形態１］
実施形態１について説明する。実施形態１では、流量制御弁として、内燃機関のブローバイガス還元装置に用いられるＰＣＶバルブを例示する。説明の都合上、ブローバイガス還元装置の一例を説明した後でＰＣＶバルブについて説明する。なお、図６はブローバイガス還元装置を示す構成図である。
図６に示すように、ブローバイガス還元装置１０は、内燃機関であるエンジン１２のエンジン本体１３の燃焼室からシリンダブロック１４のクランクケース１５内に洩れたブローバイガスをインテークマニホールド２０内に導入することにより、燃焼室で再び燃焼させるシステムである。
【００１６】
前記エンジン本体１３は、前記シリンダブロック１４と、前記クランクケース１５の下面側に締結されたオイルパン１６と、シリンダブロック１４の上面側に締結されたシリンダヘッド１７と、シリンダヘッド１７の上面側に締結されたシリンダヘッドカバー１８とを備えている。エンジン本体１３は、吸気、圧縮、爆発、排気といった行程を経ることにより駆動力を得る。また、エンジン本体１３の燃焼室（図示しない。）内での燃焼にともない、エンジン本体１３内すなわちクランクケース１５内や、そのクランクケース１５内に連通するシリンダヘッドカバー１８内にはブローバイガスが発生する。また、ブローバイガスが流入するシリンダヘッドカバー１８内及びクランクケース１５内等は、本明細書でいう「エンジン本体内」に相当する。
【００１７】
前記シリンダヘッドカバー１８には、新気導入口１８ａ及びブローバイガス取出口１８ｂが設けられている。新気導入口１８ａに、新気導入通路３０の一端（下流端）が連通されている。また、ブローバイガス取出口１８ｂに、ブローバイガス通路３６の一端（上流端）が連通されている。なお、新気導入口１８ａ及び／又はブローバイガス取出口１８ｂは、シリンダヘッドカバー１８に代えてクランクケース１５に設けることもできる。
【００１８】
前記シリンダヘッド１７には、サージタンク２１を備えるインテークマニホールド２０の一端（下流端）が連通されている。インテークマニホールド２０の他端（上流端）には、スロットルボデー２４及び吸気管路２３を介して、エアクリーナ２５が連通されている。スロットルボデー２４は、スロットル弁２４ａを備えている。スロットル弁２４ａは、例えばアクセルペダル（図示しない）に連繋されており、そのペダルの踏込み量（操作量）に応じて開閉される。また、エアクリーナ２５は、空気いわゆる新気を導入するもので、その新気をろ過するフィルタエレメント２６を内蔵している。エアクリーナ２５、吸気管路２３、スロットルボデー２４及びインテークマニホールド２０により、新気すなわち吸入空気をエンジン本体１３の燃焼室に導入するための一連の吸気通路２７が形成されている。吸気通路２７において、スロットル弁２４ａよりも上流側の通路部分を上流側の吸気通路部２７ａといい、スロットル弁２４ａよりも下流側の通路部分を下流側の吸気通路部２７ｂという。
【００１９】
前記吸気管路２３には新気取入口２９が形成されている。新気取入口２９には、前記新気導入通路３０の他端（上流端）が連通されている。新気導入通路３０には逆流防止弁３２が設けられている。逆流防止弁３２は、前記上流側の吸気通路部２７ａからクランクケース１５内への空気いわゆる新気の流れ（図６中、矢印Ｙ１参照）を許容し、かつ、その逆方向への流れすなわち逆流（図６中、矢印Ｙ３参照）を阻止する。また、前記サージタンク２１にはブローバイガス導入口３４が形成されている。ブローバイガス導入口３４には、前記ブローバイガス通路３６の他端（下流端）が連通されている。なお、逆流防止弁３２は、必要に応じて設けられるものであり、省略することもできる。
【００２０】
次に、前記ブローバイガス還元装置１０の作動について説明する。エンジン１２の軽、中負荷時においては、スロットル弁２４ａがほぼ全閉に近い状態にある。このため、吸気通路２７の下流側の吸気通路部２７ｂに上流側の吸気通路部２７ａより大きな負圧（真空側に大きくなる負圧）が発生する。したがって、エンジン本体１３内のブローバイガスが、ブローバイガス通路３６を通じて下流側の吸気通路部２７ｂに導入される（図６中、矢印Ｙ２参照）。このとき、ブローバイガス通路３６を流れるブローバイガスの流量がＰＣＶバルブ４０（後述する）によって制御される。
【００２１】
また、ブローバイガスがエンジン本体１３内からブローバイガス通路３６を通じて下流側の吸気通路部２７ｂに導入されるにともない逆流防止弁３２が開弁する。これにより、吸気通路２７の上流側の吸気通路部２７ａの新気が、新気導入通路３０を通じてエンジン本体１３内に導入される（図６中、矢印Ｙ１参照）。そして、エンジン本体１３内に導入された新気は、ブローバイガスとともにブローバイガス通路３６を通じて下流側の吸気通路部２７ｂに導入される（図６中、矢印Ｙ２参照）。上記のようにして、エンジン本体１３内が掃気される。
【００２２】
また、エンジン１２の高負荷においては、スロットル弁２４ａの開度が大きくなる。したがって、吸気通路２７の下流側の吸気通路部２７ｂの圧力が大気圧に近づく。したがって、エンジン本体１３内のブローバイガスが下流側の吸気通路部２７ｂ内に導入されにくくなり、エンジン本体１３内の圧力も大気圧に近づく。このため、上流側の吸気通路部２７ａから新気導入通路３０を通ってエンジン本体１３内に導入される新気の流量も減少する。また、逆流防止弁３２の閉弁によって、エンジン本体１３内から新気導入通路３０へのブローバイガスの逆流（図６中、矢印Ｙ３参照）が阻止される。
【００２３】
前記ブローバイガス通路３６には、ブローバイガスの流量を制御するための流量制御弁としてのＰＣＶバルブ４０が設けられている。ＰＣＶバルブ４０は、ブローバイガスの上流側圧力と下流側圧力との差圧に応じてブローバイガスの流量を制御すなわち計量することによって、エンジンで発生するブローバイガス量に見合ったブローバイガス流量を流すことができる。
【００２４】
次に、ＰＣＶバルブ４０について説明する。図１はＰＣＶバルブを示す断面図、図２は図１のII−II線矢視断面図、図３はバルブ体を示す側面図、図４は同じく正面図、図５はバルブ体のガイド部を示す展開図である。なお、図５においてガイド部のガイド突起を示す部分に斜線が付されている。また、説明の都合上、図１の左側を前側とし、その右側を後側として説明を行う。
図１に示すように、ＰＣＶバルブ４０のケース４２は、例えば樹脂製で中空円筒状をなしている。ケース４２の軸方向の中央部内には、円環板状のバルブシート４３が同心状に配置されている。なお、ケース４２は、例えば、前後に二分割された一対のケース半体を相互に接合することによって構成されており、両ケース半体の間にバルブシート４３が挟着されている。
【００２５】
前記ケース４２の中空部は、軸方向に延びるガス通路５５となっている。ケース４２の後端部には、径方向内方へ張り出す円環状の後端壁４２ａが形成されている。後端壁４２ａの中空孔部は、ガス通路５５の入口５５ａになっている。また、ケース４２の前端開口部は、ガス通路５５の出口５５ｅとなっている。また、バルブシート４３は、ガス通路５５を入口５５ａ側すなわち上流側の通路部５５ｂと、出口５５ｅ側すなわち下流側の通路部５５ｄとに区画している。バルブシート４３の中空孔は、上流側の通路部５５ｂと下流側の通路部５５ｄとを連通する計量孔５５ｃとなっている。計量孔５５ｃは、両通路部５５ｂ、５５ｄの通路径よりも小さい孔径の丸孔状に形成されている。なお、ケース４２の後端部は、前記ブローバイガス通路３６（図６参照）の上流側の通路部に接続される。また、ケース４２の前端部は、ブローバイガス通路３６の下流側の通路部に接続される。また、ケース４２の後端部は、前記シリンダヘッドカバー１８のブローバイガス取出口１８ｂ（図６参照）に接続される場合もある。したがって、ガス通路５５には流体であるブローバイガスが流れる。なお、ガス通路５５は本明細書でいう「流体通路」に相当する。
【００２６】
前記ガス通路５５には、バルブ体６０が軸方向（図１において左右方向）に進退可能に配置されている。バルブ体６０は、例えば金属製で、ほぼ円柱状に形成されている。バルブ体６０の外周面には、先細りのテーパ状をなす計量面６１が形成されている。また、バルブ体６０の先端部（前端部）には、先細りをなすテーパ部６０ａが同心状に形成されている。バルブ体６０は、ガス通路５５における上流側の通路部５５ｂから計量孔５５ｃ内に挿通されている。バルブシート４３の内周面は、計量孔５５ｃの内周面（符号、５６を付す）となっている（図２参照）。計量孔５５ｃの内周面５６とバルブ体６０の計量面６１とにより計量部７０が構成されている。したがって、バルブ体６０が後退（図１において右方へ移動）するにともなって計量部７０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６０が前進（図１において左方へ移動）するにともなって計量部７０の通路断面積が減少される。なお、バルブ体６０は本明細書でいう「弁体」に相当する。
【００２７】
図１に示すように、前記バルブ体６０の後端部には、径方向外方へ張り出す円環板状のガイドフランジ６２が形成されている。ガイドフランジ６２の外周面は、前記ケース４２の上流側の通路部５５ｂの通路壁面に対して摺動接触可能となっている。したがって、バルブ体６０の軸方向の移動に際し、ケース４２に対してバルブ体６０の後端部が同心状に支持された状態で軸方向にガイドされる。これによって、バルブ体６０の径方向の振動、とくに後端部における径方向の振動が抑制される。また、ガイドフランジ６２の外周部には、ブローバイガスの通過を許容する適数個（図４では３個を示す）の切欠き６２ａが形成されている。なお、ガイドフランジ６２は本明細書でいう「後側のガイド部」に相当する。
【００２８】
前記ケース４２と前記バルブ体６０との間には、圧縮コイルスプリングからなるスプリング７２が介装されている（図１参照）。スプリング７２はバルブ体６０に嵌合されている。スプリング７２の後端部は、バルブ体６０のガイドフランジ６２に係止されている。また、スプリング７２の前端部は、前記バルブシート４３に係止されている。スプリング７２は、常にバルブ体６０を後退方向（図１において右方）すなわち計量部７０の通路断面積が増大する方向へ付勢している。なお、バルブ体６０の最後退位置においてガイドフランジ６２がケース４２の後端壁４２ａに当接する。
【００２９】
前記バルブ体６０のテーパ部６０ａの外周面を含む計量面６１上には、前記計量孔５５ｃの内周面５６に対する摺動接触によりバルブ体６０を軸方向にガイドするガイド部６４が形成されている。ガイド部６４は、バルブ体６０の軸方向に傾斜状に突出するリブ状の複数本（本実施形態では４本を示す）のガイド突起６６により構成されている（図３及び図４参照）。各ガイド突起６６は、バルブ体６０の周方向に９０°間隔で放射状に配置されている。また、各ガイド突起６６は、相互に平行状をなしており、バルブ体６０の周方向に隣り合うガイド突起６６の相互間にブローバイガスが流れる流路溝６８が形成されている。また、各ガイド突起６６（詳しくは径方向の外端部）は、前記計量孔５５ｃの内周面５６に対して摺動接触可能となっている（図１及び図２参照）。したがって、バルブ体６０の軸方向の移動に際し、ケース４２側の部材すなわちバルブシート４３の内周面（計量孔５５ｃの内周面５６）に対してバルブ体６０の前部が同心状に支持された状態で軸方向にガイドされる。これによって、バルブ体６０の径方向の振動、とくに前端部における径方向の振動が抑制される。なお、ガイド部６４は本明細書でいう「前側のガイド部」に相当する。
【００３０】
前記ガイド部６４の各ガイド突起６６（詳しくは径方向の外端部）は、前記バルブ体６０の軸方向の移動ストローク内における移動によって計量孔５５ｃの内周面５６に対する接触位置が周方向にかつ全周に亘って変化するように構成されている。すなわち、図５に示すように、バルブ体６０の最後退位置と最前進位置との間の軸方向の移動ストロークＳ内において、各ガイド突起６６の径方向の外端部を含む円周面上の周方向の任意の位置で、バルブ体６０の軸線に平行する直線Ｌが、少なくとも１本のガイド突起６６（詳しくは径方向の外端部）と交差するように設定されている。このため、バルブ体６０の軸回りの回転に関係なく、すなわちバルブ体６０が軸回りに回転してもしなくても、バルブ体６０の移動ストロークＳ内における移動によって計量孔５５ｃの内周面５６に対する各ガイド突起６６の接触位置が周方向にかつ全周に亘って変化することができる。
【００３１】
次に、前記したＰＣＶバルブ４０の作動について説明する。ケース４２内のガス通路５５の上流側の通路部５５ｂよりも下流側の通路部５５ｄが低圧（負圧）になると、ブローバイガスが、入口５５ａから上流側の通路部５５ｂ内に流入した後、計量孔５５ｃ内の流路溝６８、下流側の通路部５５ｄを通って出口５５ｅから流出する。このとき、上流側の通路部５５ｂの上流側圧力と下流側の通路部５５ｄの下流側圧力（スプリング７２の付勢力を含む）との差圧に応じて、バルブ体６０が進退（軸方向に移動）する。これにより、ガス通路５５を流れるブローバイガスの流量が制御すなわち計量される。詳しくは、上流側圧力が下流側圧力より大きくかつ上流側圧力と下流側圧力との差圧が大きいときには、バルブ体６０がスプリング７２の付勢力に抗して前進されることにより、計量部７０の通路断面積が減少されるため、ブローバイガスの流量が少なくなる。また、上流側圧力と下流側圧力との差圧が小さくなると、バルブ体６０がスプリング７２の付勢力により後退されることにより、計量部７０の通路断面積が増大されるため、ブローバイガスの流量が多くなる。このように、計量部７０の通路断面積が増減されることにより、ガス通路５５を流れるブローバイガスの流量が制御される。
【００３２】
前記したＰＣＶバルブ４０によると、バルブ体６０の軸方向の移動に際し、計量部７０における計量孔５５ｃの内周面５６に対してガイド部６４の各ガイド突起６６が摺動接触することにより、バルブ体６０が軸方向（進退方向）にガイドされる。これにより、バルブ体６０の径方向の振動を抑制し、バルブ体６０の作動安定性を向上することができる。
【００３３】
また、バルブ体６０の移動ストロークＳ（図５参照）内における移動によって計量孔５５ｃの内周面５６に対するガイド部６４の各ガイド突起６６の接触位置が周方向にかつ全周に亘って変化することができる。これによって、計量孔５５ｃの内周面５６に対するガイド部６４の各ガイド突起６６の非摺動領域をなくし、計量孔５５ｃの内周面５６に付着した異物（スラッジ）をガイド部６４の各ガイド突起６６によって全面的に擦り落とすことができる。したがって、バルブ体６０の軸回りの回転に関係なく、計量部７０における計量孔５５ｃの内周面５６の全周に亘って異物の堆積を防止することができる。ひいては、計量孔５５ｃの内周面５６に対する異物の堆積に起因するブローバイガスの計量流量の減少を防止することができる。さらには、換気効率の低下を防止し、エンジンオイルの劣化、及び、クランクケースの内圧の上昇等を抑制することができる。
【００３４】
また、ガイド部６４が、バルブ体６０の軸方向に傾斜状に突出する複数本（本実施形態では４本）のリブ状のガイド突起６６により構成されている。したがって、ガイド部６４において、周方向に隣り合うガイド突起６６の相互間をブローバイガスが流れる流路溝６８とすることができる。
【００３５】
また、各流路溝６８を流れるブローバイガスの流れを各ガイド突起６６が受けることによって、バルブ体６０に軸回り方向の回転力が付与される。このため、バルブ体６０が軸回りに回転（図５において上から下方への回転が相当する）した場合でも、前に述べたように、バルブ体６０の移動ストロークＳ内における移動によって計量孔５５ｃの内周面５６に対するガイド部６４の各ガイド突起６６の接触位置が周方向にかつ全周に亘って変化することによって、計量部７０における計量孔５５ｃの内周面５６の全周に亘って異物の堆積を防止することができる。
【００３６】
［実施形態２］
実施形態２について説明する。本実施形態は、前記実施形態１の一部を変更したものであるから、その変更部分について説明し、重複する説明を省略する。図７はバルブ体のガイド部を図５に準じて示す展開図である。
図７に示すように、本実施形態は、ガイド部（符号、７４を付す）を、２本のガイド突起（符号、７６を付す）により構成したものである。各ガイド突起７６は、バルブ体６０の周方向に１８０°間隔で放射状に配置されている。また、各ガイド突起７６は、相互に平行状をなしており、ガイド突起７６の相互間にブローバイガスが流れる流路溝（符号、７８を付す）が形成されている。
【００３７】
前記ガイド部７４の各ガイド突起７６（詳しくは径方向の外端部）は、バルブ体６０の移動ストロークＳ内において、各ガイド突起７６の径方向の外端部を含む円周面上の周方向の任意の位置で、バルブ体６０の軸線に平行する直線Ｌが、少なくとも１本のガイド突起７６（詳しくは径方向の外端部）と交差するように設定されている。このため、バルブ体６０の軸回りの回転に関係なく、すなわちバルブ体６０が軸回りに回転してもしなくても、バルブ体６０の移動ストロークＳ内における移動によって計量孔５５ｃの内周面５６に対する各ガイド突起７６の接触位置が周方向にかつ全周に亘って変化することができる。
【００３８】
［実施形態３］
実施形態３について説明する。本実施形態は、前記実施形態１の一部を変更したものである。図８はバルブ体のガイド部を図５に準じて示す展開図である。
図８に示すように、本実施形態におけるガイド部（符号、８４を付す）は、バルブ体６０の軸方向に傾斜しかつその傾斜方向を異にする２本１組をなす２組の計４本の流路溝８８ａ，８８ｂを形成している。すなわち、バルブ体６０の軸方向の一端側（図８において右端側）から他端側へ向かって先細り状をなす山形状の２つのガイド突起８６ａと、バルブ体６０の軸方向の他端側（図８において左端側）から他端側へ向かって先細り状をなす山形状の２つのガイド突起８６ｂとの協働によって、２組の流路溝８８ａ，８８ｂが形成されている。なお、各組の流路溝８８ａ，８８ｂは、その下流端（図８において左端部）において他方の組の傾斜方向の異なる流路溝８８ｂ，８８ａと連通されている。
【００３９】
前記ガイド部８４の各ガイド突起８６ａ，８６ｂ（詳しくは径方向の外端部）は、バルブ体６０の移動ストロークＳ内において、各ガイド突起８６ａ，８６ｂの径方向の外端部を含む円周面上の周方向の任意の位置で、バルブ体６０の軸線に平行する直線Ｌが、少なくともいずれかのガイド突起８６ａ，８６ｂ（詳しくは径方向の外端部）と交差するように設定されている。このため、バルブ体６０の軸回りの回転に関係なく、すなわちバルブ体６０が軸回りに回転してもしなくても、バルブ体６０の移動ストロークＳ内における移動によって計量孔５５ｃの内周面５６に対する各ガイド突起８６ａ，８６ｂの接触位置が周方向にかつ全周に亘って変化することができる。
【００４０】
本実施形態によると、ガイド部８４が、バルブ体６０の軸方向に傾斜しかつその傾斜方向を異にする複数本（２組の計４本）の流路溝８８ａ，８８ｂを形成している。したがって、ガイド部８４において、傾斜方向を異にする流路溝８８ａ，８８ｂにブローバイガス（流体）を流すことができる。
【００４１】
また、各流路溝８８ａ，８８ｂを流れるブローバイガスの流れを各ガイド突起８６ｂの各流路溝８８ａ，８８ｂ側の山形状の傾斜面が受けることによって、バルブ体６０に対する軸回り方向の回転力を相殺することができる。このため、バルブ体６０の軸回りに回転を抑制することができる。
【００４２】
本発明は上記した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、ＰＣＶバルブ４０に限らず、ブローバイガス以外のブローバイガスの流量を制御する流量制御弁としても適用することもできる。また、ガイド突起は、バルブ体６０に一体形成しても良いし、別体で形成したものを取付けてもよい。また、ガイド突起の形状、個数等は適宜変更することができる。また、ガイド部は、少なくとも１本のリブ状のガイド突起で構成することが可能である。また、ガイド部８４の流路溝８８ａ，８８ｂは、少なくとも２本１組で構成することが可能である。また、リブ状のガイド突起は、バルブ体６０の軸方向に対して傾斜していれば、直状に限らず、曲線状に形成することができる。また、リブ状の各ガイド突起は、バルブ体６０の軸方向に関して分断された複数個の断片によって構成することもできる。この場合、弁体の軸方向の移動ストローク内における移動によって計量孔の内周面に対する各ガイド突起の断片の接触位置が周方向にかつ全周に亘って変化するように構成されている限り、各断片の配置は適宜の変更することができる。例えば、各ガイド突起毎の断片を周方向に位相をずらして配置してもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１０…ブローバイガス還元装置
１２…エンジン（内燃機関）
４０…ＰＣＶバルブ（流量制御弁）
４２…ケース
５５…ガス通路（流体通路）
５５ｃ…計量孔
５６…内周面
６０…バルブ体（弁体）
６１…計量面
６４…ガイド部
６６…ガイド突起
６８…流路溝
７０…計量部
７２…スプリング
７４…ガイド部
７６…ガイド突起
７８…流路溝
８４…ガイド部
８６ａ，８６ｂ…ガイド突起
８８ａ，８８ｂ…流路溝
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体の流量を制御する流量制御弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動車等の車両における内燃機関（エンジン）のブローバイガス還元装置には、ブローバイガスの流量を制御する流量制御弁としてＰＣＶ（Positive Crankcase Ventilation）バルブが用いられる（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
ＰＣＶバルブの従来例について説明する。図９はＰＣＶバルブを示す断面図である。
図９に示すように、ＰＣＶバルブ１は、ケース２とバルブ体３とスプリング４とを備えている。ケース２には軸方向（図９において左右方向）に延びるガス通路５が設けられている。ガス通路５にはブローバイガスが流通する。また、バルブ体３は、ガス通路５内に軸方向に進退可能に設けられている。また、スプリング４は、ケース２とバルブ体３との間に介装されており、バルブ体３を後退方向（図９において右方）へ付勢している。ガス通路５の途中に計量孔６ａが形成されている。また、バルブ体３には計量面６ｂが形成されている。計量孔６ａと計量面６ｂとにより計量部６が構成されている。
【０００４】
ＰＣＶバルブ１は、バルブ体３の進退すなわち軸方向の移動によって計量部６の通路断面積を調整することによりブローバイガスの流量を制御すなわち計量する。また、バルブ体３の計量面６ｂ上には、計量孔６ａの内周面に対する摺動接触によりバルブ体３を軸方向にガイドするガイド突起８が突出されている。ガイド突起８は、バルブ体３の軸方向に一直線状に延びるリブ状でかつ放射状に複数本（例えば３本）形成されている。したがって、バルブ体３の軸方向の移動に際し、計量孔６ａの内周面に各ガイド突起８（詳しくは径方向の外端）が摺動接触することによって、バルブ体３が軸方向にガイドされる。これにより、バルブ体３の径方向の振動が抑制され、バルブ体３の作動安定性が向上される。なお、バルブ体３の周方向に隣り合うガイド突起８の相互間にブローバイガスが流れる流路溝が形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１８２９３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記ＰＣＶバルブ１によると、各ガイド突起８がバルブ体３の軸方向に一直線状に延びるように形成されていた。したがって、バルブ体３が軸回り方向に回転しない限り、各ガイド突起８は、バルブ体３の軸方向の移動によって計量孔６ａの内周面に対する接触位置が周方向に変化しない。このため、計量孔６ａの内周面に対して各ガイド突起８が摺動しない非摺動領域に対して、内燃機関（エンジン）のクランクケース内で発生したスラッジ（カーボン状の異物）が付着し、そのスラッジを擦り落とすことができない。すると、経時変化によってスラッジが堆積するという問題があった。ひいては、ブローバイガスの計量された流量（以下「計量流量」という）が減少し、換気効率が低下する。このため、エンジンオイルに含まれるスラッジの増加によりエンジンオイルの劣化、及び、クランクケースの内圧の上昇等を招くことになる。
【０００７】
ところで、前記特許文献１のものでは、ブローバイガスの流れを利用してバルブ体３に軸回り方向の回転力を付与するリブ状、溝状等の回転力付与部が設けられている。したがって、ブローバイガスの流れを利用してバルブ体３が軸回り方向に回転されることにより、計量孔６ａの内周面に対する各ガイド突起８の接触位置が周方向に変化する。しかしながら、バルブ体３に回転不足が生じると、各ガイド突起８が計量孔６ａの内周面の全周に亘って摺動することができず、前記非摺動領域が少なからず発生するといった問題が残った。なお、特許文献１（図１６参照）には、各ガイド突起８をバルブ体３の軸方向に傾斜状に形成したものも開示されている。しかしながら、バルブ体３の軸方向の移動ストローク内における移動によって計量孔６ａの内周面に対する接触位置が全周に亘って変化するように構成されていないため、依然としてバルブ体３の回転不足による問題が残る。
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、弁体の作動安定性を向上するとともに、弁体の軸回りの回転に関係なく、計量部における計量孔の内周面の全周に亘って異物の堆積を防止することのできる流量制御弁を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題は、特許請求の範囲に記載された構成を要旨とする流量制御弁により解決することができる。
請求項１に記載された流量制御弁によると、流体通路を設けたケースと、流体通路内に軸方向に進退可能に設けられた弁体と、弁体を後退方向へ付勢するスプリングとを備え、流体通路の途中に形成された計量孔と、弁体に形成された計量面とにより計量部が構成され、弁体の軸方向の移動によって計量部の通路断面積を調整することにより流体の流量を制御する流量制御弁であって、弁体の計量面上には、計量孔の内周面に対する摺動接触により該弁体を軸方向にガイドしかつ流体が流れる流路溝を形成するガイド部が形成され、ガイド部は、弁体の軸方向の移動ストローク内における移動によって計量孔の内周面に対する接触位置が周方向にかつ全周に亘って変化するように構成されている。この構成によると、弁体の軸方向の移動に際し、計量部における計量孔の内周面に対してガイド部が摺動接触することにより、弁体が軸方向（進退方向）にガイドされる。これにより、弁体の径方向の振動を抑制し、弁体の作動安定性を向上することができる。また、弁体の軸方向の移動ストローク内における移動によって計量孔の内周面に対するガイド部の接触位置が周方向にかつ全周に亘って変化することができる。これによって、計量孔の内周面に対するガイド部の非摺動領域をなくし、計量孔の内周面に付着した異物をガイド部によって全面的に擦り落とすことができる。したがって、弁体の軸回りの回転に関係なく、計量部における計量孔の内周面の全周に亘って異物の堆積を防止することができる。ひいては、計量孔の内周面に対する異物の堆積に起因する流体の計量流量の減少を防止することができる。
【００１０】
請求項２に記載された流量制御弁によると、ガイド部が、弁体の軸方向に傾斜状に突出するリブ状のガイド突起により構成されている。この構成によると、ガイド部において、周方向に隣り合うガイド突起の相互間をブローバイガスが流れる流路溝とすることができる。
【００１１】
請求項３に記載された流量制御弁によると、ガイド部が、弁体の軸方向に傾斜しかつその傾斜方向を異にする複数本の流路溝を形成している。この構成によると、ガイド部において、傾斜方向を異にする複数本の流路溝に流体を流すことができる。
【００１２】
請求項４に記載された流量制御弁によると、内燃機関のブローバイガス還元装置に用いられるＰＣＶバルブである。この構成によると、ＰＣＶバルブにおける弁体の作動安定性を向上するとともに、弁体の軸回りの回転に関係なく、計量部における計量孔の内周面の全周に亘って異物（スラッジ）の堆積を防止することができる。ひいては、計量孔の内周面に対する異物の堆積に起因するブローバイガスの計量流量の減少を防止することができる。さらには、換気効率の低下を防止し、エンジンオイルの劣化、及び、クランクケースの内圧の上昇等を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態１にかかるＰＣＶバルブを示す断面図である。
【図２】図１のII−II線矢視断面図である。
【図３】バルブ体を示す側面図である。
【図４】バルブ体を示す正面図である。
【図５】バルブ体のガイド部を示す展開図である。
【図６】ブローバイガス還元装置を示す構成図である。
【図７】実施形態２にかかるバルブ体のガイド部を示す展開図である。
【図８】実施形態３にかかるバルブ体のガイド部を示す展開図である。
【図９】従来例にかかるＰＣＶバルブを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。
【００１５】
［実施形態１］
実施形態１について説明する。実施形態１では、流量制御弁として、内燃機関のブローバイガス還元装置に用いられるＰＣＶバルブを例示する。説明の都合上、ブローバイガス還元装置の一例を説明した後でＰＣＶバルブについて説明する。なお、図６はブローバイガス還元装置を示す構成図である。
図６に示すように、ブローバイガス還元装置１０は、内燃機関であるエンジン１２のエンジン本体１３の燃焼室からシリンダブロック１４のクランクケース１５内に洩れたブローバイガスをインテークマニホールド２０内に導入することにより、燃焼室で再び燃焼させるシステムである。
【００１６】
前記エンジン本体１３は、前記シリンダブロック１４と、前記クランクケース１５の下面側に締結されたオイルパン１６と、シリンダブロック１４の上面側に締結されたシリンダヘッド１７と、シリンダヘッド１７の上面側に締結されたシリンダヘッドカバー１８とを備えている。エンジン本体１３は、吸気、圧縮、爆発、排気といった行程を経ることにより駆動力を得る。また、エンジン本体１３の燃焼室（図示しない。）内での燃焼にともない、エンジン本体１３内すなわちクランクケース１５内や、そのクランクケース１５内に連通するシリンダヘッドカバー１８内にはブローバイガスが発生する。また、ブローバイガスが流入するシリンダヘッドカバー１８内及びクランクケース１５内等は、本明細書でいう「エンジン本体内」に相当する。
【００１７】
前記シリンダヘッドカバー１８には、新気導入口１８ａ及びブローバイガス取出口１８ｂが設けられている。新気導入口１８ａに、新気導入通路３０の一端（下流端）が連通されている。また、ブローバイガス取出口１８ｂに、ブローバイガス通路３６の一端（上流端）が連通されている。なお、新気導入口１８ａ及び／又はブローバイガス取出口１８ｂは、シリンダヘッドカバー１８に代えてクランクケース１５に設けることもできる。
【００１８】
前記シリンダヘッド１７には、サージタンク２１を備えるインテークマニホールド２０の一端（下流端）が連通されている。インテークマニホールド２０の他端（上流端）には、スロットルボデー２４及び吸気管路２３を介して、エアクリーナ２５が連通されている。スロットルボデー２４は、スロットル弁２４ａを備えている。スロットル弁２４ａは、例えばアクセルペダル（図示しない）に連繋されており、そのペダルの踏込み量（操作量）に応じて開閉される。また、エアクリーナ２５は、空気いわゆる新気を導入するもので、その新気をろ過するフィルタエレメント２６を内蔵している。エアクリーナ２５、吸気管路２３、スロットルボデー２４及びインテークマニホールド２０により、新気すなわち吸入空気をエンジン本体１３の燃焼室に導入するための一連の吸気通路２７が形成されている。吸気通路２７において、スロットル弁２４ａよりも上流側の通路部分を上流側の吸気通路部２７ａといい、スロットル弁２４ａよりも下流側の通路部分を下流側の吸気通路部２７ｂという。
【００１９】
前記吸気管路２３には新気取入口２９が形成されている。新気取入口２９には、前記新気導入通路３０の他端（上流端）が連通されている。新気導入通路３０には逆流防止弁３２が設けられている。逆流防止弁３２は、前記上流側の吸気通路部２７ａからクランクケース１５内への空気いわゆる新気の流れ（図６中、矢印Ｙ１参照）を許容し、かつ、その逆方向への流れすなわち逆流（図６中、矢印Ｙ３参照）を阻止する。また、前記サージタンク２１にはブローバイガス導入口３４が形成されている。ブローバイガス導入口３４には、前記ブローバイガス通路３６の他端（下流端）が連通されている。なお、逆流防止弁３２は、必要に応じて設けられるものであり、省略することもできる。
【００２０】
次に、前記ブローバイガス還元装置１０の作動について説明する。エンジン１２の軽、中負荷時においては、スロットル弁２４ａがほぼ全閉に近い状態にある。このため、吸気通路２７の下流側の吸気通路部２７ｂに上流側の吸気通路部２７ａより大きな負圧（真空側に大きくなる負圧）が発生する。したがって、エンジン本体１３内のブローバイガスが、ブローバイガス通路３６を通じて下流側の吸気通路部２７ｂに導入される（図６中、矢印Ｙ２参照）。このとき、ブローバイガス通路３６を流れるブローバイガスの流量がＰＣＶバルブ４０（後述する）によって制御される。
【００２１】
また、ブローバイガスがエンジン本体１３内からブローバイガス通路３６を通じて下流側の吸気通路部２７ｂに導入されるにともない逆流防止弁３２が開弁する。これにより、吸気通路２７の上流側の吸気通路部２７ａの新気が、新気導入通路３０を通じてエンジン本体１３内に導入される（図６中、矢印Ｙ１参照）。そして、エンジン本体１３内に導入された新気は、ブローバイガスとともにブローバイガス通路３６を通じて下流側の吸気通路部２７ｂに導入される（図６中、矢印Ｙ２参照）。上記のようにして、エンジン本体１３内が掃気される。
【００２２】
また、エンジン１２の高負荷においては、スロットル弁２４ａの開度が大きくなる。したがって、吸気通路２７の下流側の吸気通路部２７ｂの圧力が大気圧に近づく。したがって、エンジン本体１３内のブローバイガスが下流側の吸気通路部２７ｂ内に導入されにくくなり、エンジン本体１３内の圧力も大気圧に近づく。このため、上流側の吸気通路部２７ａから新気導入通路３０を通ってエンジン本体１３内に導入される新気の流量も減少する。また、逆流防止弁３２の閉弁によって、エンジン本体１３内から新気導入通路３０へのブローバイガスの逆流（図６中、矢印Ｙ３参照）が阻止される。
【００２３】
前記ブローバイガス通路３６には、ブローバイガスの流量を制御するための流量制御弁としてのＰＣＶバルブ４０が設けられている。ＰＣＶバルブ４０は、ブローバイガスの上流側圧力と下流側圧力との差圧に応じてブローバイガスの流量を制御すなわち計量することによって、エンジンで発生するブローバイガス量に見合ったブローバイガス流量を流すことができる。
【００２４】
次に、ＰＣＶバルブ４０について説明する。図１はＰＣＶバルブを示す断面図、図２は図１のII−II線矢視断面図、図３はバルブ体を示す側面図、図４は同じく正面図、図５はバルブ体のガイド部を示す展開図である。なお、図５においてガイド部のガイド突起を示す部分に斜線が付されている。また、説明の都合上、図１の左側を前側とし、その右側を後側として説明を行う。
図１に示すように、ＰＣＶバルブ４０のケース４２は、例えば樹脂製で中空円筒状をなしている。ケース４２の軸方向の中央部内には、円環板状のバルブシート４３が同心状に配置されている。なお、ケース４２は、例えば、前後に二分割された一対のケース半体を相互に接合することによって構成されており、両ケース半体の間にバルブシート４３が挟着されている。
【００２５】
前記ケース４２の中空部は、軸方向に延びるガス通路５５となっている。ケース４２の後端部には、径方向内方へ張り出す円環状の後端壁４２ａが形成されている。後端壁４２ａの中空孔部は、ガス通路５５の入口５５ａになっている。また、ケース４２の前端開口部は、ガス通路５５の出口５５ｅとなっている。また、バルブシート４３は、ガス通路５５を入口５５ａ側すなわち上流側の通路部５５ｂと、出口５５ｅ側すなわち下流側の通路部５５ｄとに区画している。バルブシート４３の中空孔は、上流側の通路部５５ｂと下流側の通路部５５ｄとを連通する計量孔５５ｃとなっている。計量孔５５ｃは、両通路部５５ｂ、５５ｄの通路径よりも小さい孔径の丸孔状に形成されている。なお、ケース４２の後端部は、前記ブローバイガス通路３６（図６参照）の上流側の通路部に接続される。また、ケース４２の前端部は、ブローバイガス通路３６の下流側の通路部に接続される。また、ケース４２の後端部は、前記シリンダヘッドカバー１８のブローバイガス取出口１８ｂ（図６参照）に接続される場合もある。したがって、ガス通路５５には流体であるブローバイガスが流れる。なお、ガス通路５５は本明細書でいう「流体通路」に相当する。
【００２６】
前記ガス通路５５には、バルブ体６０が軸方向（図１において左右方向）に進退可能に配置されている。バルブ体６０は、例えば金属製で、ほぼ円柱状に形成されている。バルブ体６０の外周面には、先細りのテーパ状をなす計量面６１が形成されている。また、バルブ体６０の先端部（前端部）には、先細りをなすテーパ部６０ａが同心状に形成されている。バルブ体６０は、ガス通路５５における上流側の通路部５５ｂから計量孔５５ｃ内に挿通されている。バルブシート４３の内周面は、計量孔５５ｃの内周面（符号、５６を付す）となっている（図２参照）。計量孔５５ｃの内周面５６とバルブ体６０の計量面６１とにより計量部７０が構成されている。したがって、バルブ体６０が後退（図１において右方へ移動）するにともなって計量部７０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６０が前進（図１において左方へ移動）するにともなって計量部７０の通路断面積が減少される。なお、バルブ体６０は本明細書でいう「弁体」に相当する。
【００２７】
図１に示すように、前記バルブ体６０の後端部には、径方向外方へ張り出す円環板状のガイドフランジ６２が形成されている。ガイドフランジ６２の外周面は、前記ケース４２の上流側の通路部５５ｂの通路壁面に対して摺動接触可能となっている。したがって、バルブ体６０の軸方向の移動に際し、ケース４２に対してバルブ体６０の後端部が同心状に支持された状態で軸方向にガイドされる。これによって、バルブ体６０の径方向の振動、とくに後端部における径方向の振動が抑制される。また、ガイドフランジ６２の外周部には、ブローバイガスの通過を許容する適数個（図４では３個を示す）の切欠き６２ａが形成されている。なお、ガイドフランジ６２は本明細書でいう「後側のガイド部」に相当する。
【００２８】
前記ケース４２と前記バルブ体６０との間には、圧縮コイルスプリングからなるスプリング７２が介装されている（図１参照）。スプリング７２はバルブ体６０に嵌合されている。スプリング７２の後端部は、バルブ体６０のガイドフランジ６２に係止されている。また、スプリング７２の前端部は、前記バルブシート４３に係止されている。スプリング７２は、常にバルブ体６０を後退方向（図１において右方）すなわち計量部７０の通路断面積が増大する方向へ付勢している。なお、バルブ体６０の最後退位置においてガイドフランジ６２がケース４２の後端壁４２ａに当接する。
【００２９】
前記バルブ体６０のテーパ部６０ａの外周面を含む計量面６１上には、前記計量孔５５ｃの内周面５６に対する摺動接触によりバルブ体６０を軸方向にガイドするガイド部６４が形成されている。ガイド部６４は、バルブ体６０の軸方向に傾斜状に突出するリブ状の複数本（本実施形態では４本を示す）のガイド突起６６により構成されている（図３及び図４参照）。各ガイド突起６６は、バルブ体６０の周方向に９０°間隔で放射状に配置されている。また、各ガイド突起６６は、相互に平行状をなしており、バルブ体６０の周方向に隣り合うガイド突起６６の相互間にブローバイガスが流れる流路溝６８が形成されている。また、各ガイド突起６６（詳しくは径方向の外端部）は、前記計量孔５５ｃの内周面５６に対して摺動接触可能となっている（図１及び図２参照）。したがって、バルブ体６０の軸方向の移動に際し、ケース４２側の部材すなわちバルブシート４３の内周面（計量孔５５ｃの内周面５６）に対してバルブ体６０の前部が同心状に支持された状態で軸方向にガイドされる。これによって、バルブ体６０の径方向の振動、とくに前端部における径方向の振動が抑制される。なお、ガイド部６４は本明細書でいう「前側のガイド部」に相当する。
【００３０】
前記ガイド部６４の各ガイド突起６６（詳しくは径方向の外端部）は、前記バルブ体６０の軸方向の移動ストローク内における移動によって計量孔５５ｃの内周面５６に対する接触位置が周方向にかつ全周に亘って変化するように構成されている。すなわち、図５に示すように、バルブ体６０の最後退位置と最前進位置との間の軸方向の移動ストロークＳ内において、各ガイド突起６６の径方向の外端部を含む円周面上の周方向の任意の位置で、バルブ体６０の軸線に平行する直線Ｌが、少なくとも１本のガイド突起６６（詳しくは径方向の外端部）と交差するように設定されている。このため、バルブ体６０の軸回りの回転に関係なく、すなわちバルブ体６０が軸回りに回転してもしなくても、バルブ体６０の移動ストロークＳ内における移動によって計量孔５５ｃの内周面５６に対する各ガイド突起６６の接触位置が周方向にかつ全周に亘って変化することができる。
【００３１】
次に、前記したＰＣＶバルブ４０の作動について説明する。ケース４２内のガス通路５５の上流側の通路部５５ｂよりも下流側の通路部５５ｄが低圧（負圧）になると、ブローバイガスが、入口５５ａから上流側の通路部５５ｂ内に流入した後、計量孔５５ｃ内の流路溝６８、下流側の通路部５５ｄを通って出口５５ｅから流出する。このとき、上流側の通路部５５ｂの上流側圧力と下流側の通路部５５ｄの下流側圧力（スプリング７２の付勢力を含む）との差圧に応じて、バルブ体６０が進退（軸方向に移動）する。これにより、ガス通路５５を流れるブローバイガスの流量が制御すなわち計量される。詳しくは、上流側圧力が下流側圧力より大きくかつ上流側圧力と下流側圧力との差圧が大きいときには、バルブ体６０がスプリング７２の付勢力に抗して前進されることにより、計量部７０の通路断面積が減少されるため、ブローバイガスの流量が少なくなる。また、上流側圧力と下流側圧力との差圧が小さくなると、バルブ体６０がスプリング７２の付勢力により後退されることにより、計量部７０の通路断面積が増大されるため、ブローバイガスの流量が多くなる。このように、計量部７０の通路断面積が増減されることにより、ガス通路５５を流れるブローバイガスの流量が制御される。
【００３２】
前記したＰＣＶバルブ４０によると、バルブ体６０の軸方向の移動に際し、計量部７０における計量孔５５ｃの内周面５６に対してガイド部６４の各ガイド突起６６が摺動接触することにより、バルブ体６０が軸方向（進退方向）にガイドされる。これにより、バルブ体６０の径方向の振動を抑制し、バルブ体６０の作動安定性を向上することができる。
【００３３】
また、バルブ体６０の移動ストロークＳ（図５参照）内における移動によって計量孔５５ｃの内周面５６に対するガイド部６４の各ガイド突起６６の接触位置が周方向にかつ全周に亘って変化することができる。これによって、計量孔５５ｃの内周面５６に対するガイド部６４の各ガイド突起６６の非摺動領域をなくし、計量孔５５ｃの内周面５６に付着した異物（スラッジ）をガイド部６４の各ガイド突起６６によって全面的に擦り落とすことができる。したがって、バルブ体６０の軸回りの回転に関係なく、計量部７０における計量孔５５ｃの内周面５６の全周に亘って異物の堆積を防止することができる。ひいては、計量孔５５ｃの内周面５６に対する異物の堆積に起因するブローバイガスの計量流量の減少を防止することができる。さらには、換気効率の低下を防止し、エンジンオイルの劣化、及び、クランクケースの内圧の上昇等を抑制することができる。
【００３４】
また、ガイド部６４が、バルブ体６０の軸方向に傾斜状に突出する複数本（本実施形態では４本）のリブ状のガイド突起６６により構成されている。したがって、ガイド部６４において、周方向に隣り合うガイド突起６６の相互間をブローバイガスが流れる流路溝６８とすることができる。
【００３５】
また、各流路溝６８を流れるブローバイガスの流れを各ガイド突起６６が受けることによって、バルブ体６０に軸回り方向の回転力が付与される。このため、バルブ体６０が軸回りに回転（図５において上から下方への回転が相当する）した場合でも、前に述べたように、バルブ体６０の移動ストロークＳ内における移動によって計量孔５５ｃの内周面５６に対するガイド部６４の各ガイド突起６６の接触位置が周方向にかつ全周に亘って変化することによって、計量部７０における計量孔５５ｃの内周面５６の全周に亘って異物の堆積を防止することができる。
【００３６】
［実施形態２］
実施形態２について説明する。本実施形態は、前記実施形態１の一部を変更したものであるから、その変更部分について説明し、重複する説明を省略する。図７はバルブ体のガイド部を図５に準じて示す展開図である。
図７に示すように、本実施形態は、ガイド部（符号、７４を付す）を、２本のガイド突起（符号、７６を付す）により構成したものである。各ガイド突起７６は、バルブ体６０の周方向に１８０°間隔で放射状に配置されている。また、各ガイド突起７６は、相互に平行状をなしており、ガイド突起７６の相互間にブローバイガスが流れる流路溝（符号、７８を付す）が形成されている。
【００３７】
前記ガイド部７４の各ガイド突起７６（詳しくは径方向の外端部）は、バルブ体６０の移動ストロークＳ内において、各ガイド突起７６の径方向の外端部を含む円周面上の周方向の任意の位置で、バルブ体６０の軸線に平行する直線Ｌが、少なくとも１本のガイド突起７６（詳しくは径方向の外端部）と交差するように設定されている。このため、バルブ体６０の軸回りの回転に関係なく、すなわちバルブ体６０が軸回りに回転してもしなくても、バルブ体６０の移動ストロークＳ内における移動によって計量孔５５ｃの内周面５６に対する各ガイド突起７６の接触位置が周方向にかつ全周に亘って変化することができる。
【００３８】
［実施形態３］
実施形態３について説明する。本実施形態は、前記実施形態１の一部を変更したものである。図８はバルブ体のガイド部を図５に準じて示す展開図である。
図８に示すように、本実施形態におけるガイド部（符号、８４を付す）は、バルブ体６０の軸方向に傾斜しかつその傾斜方向を異にする２本１組をなす２組の計４本の流路溝８８ａ，８８ｂを形成している。すなわち、バルブ体６０の軸方向の一端側（図８において右端側）から他端側へ向かって先細り状をなす山形状の２つのガイド突起８６ａと、バルブ体６０の軸方向の他端側（図８において左端側）から他端側へ向かって先細り状をなす山形状の２つのガイド突起８６ｂとの協働によって、２組の流路溝８８ａ，８８ｂが形成されている。なお、各組の流路溝８８ａ，８８ｂは、その下流端（図８において左端部）において他方の組の傾斜方向の異なる流路溝８８ｂ，８８ａと連通されている。
【００３９】
前記ガイド部８４の各ガイド突起８６ａ，８６ｂ（詳しくは径方向の外端部）は、バルブ体６０の移動ストロークＳ内において、各ガイド突起８６ａ，８６ｂの径方向の外端部を含む円周面上の周方向の任意の位置で、バルブ体６０の軸線に平行する直線Ｌが、少なくともいずれかのガイド突起８６ａ，８６ｂ（詳しくは径方向の外端部）と交差するように設定されている。このため、バルブ体６０の軸回りの回転に関係なく、すなわちバルブ体６０が軸回りに回転してもしなくても、バルブ体６０の移動ストロークＳ内における移動によって計量孔５５ｃの内周面５６に対する各ガイド突起８６ａ，８６ｂの接触位置が周方向にかつ全周に亘って変化することができる。
【００４０】
本実施形態によると、ガイド部８４が、バルブ体６０の軸方向に傾斜しかつその傾斜方向を異にする複数本（２組の計４本）の流路溝８８ａ，８８ｂを形成している。したがって、ガイド部８４において、傾斜方向を異にする流路溝８８ａ，８８ｂにブローバイガス（流体）を流すことができる。
【００４１】
また、各流路溝８８ａ，８８ｂを流れるブローバイガスの流れを各ガイド突起８６ｂの各流路溝８８ａ，８８ｂ側の山形状の傾斜面が受けることによって、バルブ体６０に対する軸回り方向の回転力を相殺することができる。このため、バルブ体６０の軸回りに回転を抑制することができる。
【００４２】
本発明は上記した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、ＰＣＶバルブ４０に限らず、ブローバイガス以外のブローバイガスの流量を制御する流量制御弁としても適用することもできる。また、ガイド突起は、バルブ体６０に一体形成しても良いし、別体で形成したものを取付けてもよい。また、ガイド突起の形状、個数等は適宜変更することができる。また、ガイド部は、少なくとも１本のリブ状のガイド突起で構成することが可能である。また、ガイド部８４の流路溝８８ａ，８８ｂは、少なくとも２本１組で構成することが可能である。また、リブ状のガイド突起は、バルブ体６０の軸方向に対して傾斜していれば、直状に限らず、曲線状に形成することができる。また、リブ状の各ガイド突起は、バルブ体６０の軸方向に関して分断された複数個の断片によって構成することもできる。この場合、弁体の軸方向の移動ストローク内における移動によって計量孔の内周面に対する各ガイド突起の断片の接触位置が周方向にかつ全周に亘って変化するように構成されている限り、各断片の配置は適宜の変更することができる。例えば、各ガイド突起毎の断片を周方向に位相をずらして配置してもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１０…ブローバイガス還元装置
１２…エンジン（内燃機関）
４０…ＰＣＶバルブ（流量制御弁）
４２…ケース
５５…ガス通路（流体通路）
５５ｃ…計量孔
５６…内周面
６０…バルブ体（弁体）
６１…計量面
６４…ガイド部
６６…ガイド突起
６８…流路溝
７０…計量部
７２…スプリング
７４…ガイド部
７６…ガイド突起
７８…流路溝
８４…ガイド部
８６ａ，８６ｂ…ガイド突起
８８ａ，８８ｂ…流路溝
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体通路を設けたケースと、
前記流体通路内に軸方向に進退可能に設けられた弁体と、
前記弁体を後退方向へ付勢するスプリングと
を備え、
前記流体通路の途中に形成された計量孔と、前記弁体に形成された計量面とにより計量部が構成され、
前記弁体の軸方向の移動によって前記計量部の通路断面積を調整することにより流体の流量を制御する流量制御弁であって、
前記弁体の計量面上には、前記計量孔の内周面に対する摺動接触により該弁体を軸方向にガイドしかつ流体が流れる流路溝を形成するガイド部が形成され、
前記ガイド部は、前記弁体の軸方向の移動ストローク内における移動によって前記計量孔の内周面に対する接触位置が周方向にかつ全周に亘って変化するように構成されている
ことを特徴とする流量制御弁。
【請求項２】
請求項１に記載の流量制御弁であって、
前記ガイド部が、前記弁体の軸方向に傾斜状に突出するリブ状のガイド突起により構成されていることを特徴とする流量制御弁。
【請求項３】
請求項１に記載の流量制御弁であって、
前記ガイド部が、前記弁体の軸方向に傾斜しかつその傾斜方向を異にする複数本の流路溝を形成していることを特徴とする流量制御弁。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載の流量制御弁であって、
内燃機関のブローバイガス還元装置に用いられるＰＣＶバルブであることを特徴とする流量制御弁。
【請求項１】
流体通路を設けたケースと、
前記流体通路内に軸方向に進退可能に設けられた弁体と、
前記弁体を後退方向へ付勢するスプリングと
を備え、
前記流体通路の途中に形成された計量孔と、前記弁体に形成された計量面とにより計量部が構成され、
前記弁体の軸方向の移動によって前記計量部の通路断面積を調整することにより流体の流量を制御する流量制御弁であって、
前記弁体の計量面上には、前記計量孔の内周面に対する摺動接触により該弁体を軸方向にガイドしかつ流体が流れる流路溝を形成するガイド部が形成され、
前記ガイド部は、前記弁体の軸方向の移動ストローク内における移動によって前記計量孔の内周面に対する接触位置が周方向にかつ全周に亘って変化するように構成されている
ことを特徴とする流量制御弁。
【請求項２】
請求項１に記載の流量制御弁であって、
前記ガイド部が、前記弁体の軸方向に傾斜状に突出するリブ状のガイド突起により構成されていることを特徴とする流量制御弁。
【請求項３】
請求項１に記載の流量制御弁であって、
前記ガイド部が、前記弁体の軸方向に傾斜しかつその傾斜方向を異にする複数本の流路溝を形成していることを特徴とする流量制御弁。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載の流量制御弁であって、
内燃機関のブローバイガス還元装置に用いられるＰＣＶバルブであることを特徴とする流量制御弁。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−２４１７８（Ｐ２０１３−２４１７８Ａ）
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６１５６５（Ｐ２０１１−１６１５６５）
【出願日】平成２３年７月２５日（２０１１．７．２５）
【出願人】（０００１１６５７４）愛三工業株式会社 (1,018)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２５日（２０１１．７．２５）
【出願人】（０００１１６５７４）愛三工業株式会社 (1,018)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]