流量制御弁
【課題】弁体の作動安定性を向上しながらも、計量面の形状測定を可能とする弁体を備えた流量制御弁を提供する。
【解決手段】ＰＣＶバルブ４０は、ケース４２とバルブ体６０とスプリング６８とを備える。ケース４２のガス通路５０に形成された計量孔５３と、バルブ体６０の計量面６２とにより計量部６６が構成される。バルブ体６０の軸方向の移動により流量を制御する。バルブ体６０は、ガイド７０，８０を備える。前側のガイド７０は、計量面６２上に放射状に突出された複数のリブ部７２により構成される。後側のガイド８０は、バルブ体６０の後端部に鍔状に形成されかつ切欠部８４を有する鍔部６３により構成される。切欠部８４は、計量面６２の形状測定に際して基準となる基準面８４として形成される。
【解決手段】ＰＣＶバルブ４０は、ケース４２とバルブ体６０とスプリング６８とを備える。ケース４２のガス通路５０に形成された計量孔５３と、バルブ体６０の計量面６２とにより計量部６６が構成される。バルブ体６０の軸方向の移動により流量を制御する。バルブ体６０は、ガイド７０，８０を備える。前側のガイド７０は、計量面６２上に放射状に突出された複数のリブ部７２により構成される。後側のガイド８０は、バルブ体６０の後端部に鍔状に形成されかつ切欠部８４を有する鍔部６３により構成される。切欠部８４は、計量面６２の形状測定に際して基準となる基準面８４として形成される。
【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（特許文献１参照）について説明する。図１２はＰＣＶバルブを示す断面図である。
図１２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１２において左右方向）に延びる中空円筒状のガス通路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１２において右方）へ付勢している。ガス通路５の途中には、中空円筒状の計量孔５ａが同心状に形成されている。また、バルブ体３には、先細りテーパ状の計量面３ａが同心状に形成されている。計量孔５ａと計量面３ａとにより計量部６が構成されている。また、ケース２におけるガス通路５の計量部６よりも上流側の通路壁面５ｂは、中空円筒状に形成されている。
【０００４】
ＰＣＶバルブ１は、バルブ体３の進退によって計量部６の通路断面積を調整することにより、ガス通路５を流れる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３ａ上には、バルブ体３の軸方向に一直線状に延びる３個（図１２では２個が表されている）のリブ７が放射状に形成されている。リブ７の外端面（バルブ体３の外周側に位置する端面）は、計量孔５ａの内周面に摺動接触可能となっている。また、バルブ体３の後端部（図１２において右端部）には、径方向外方へ張り出す３個（図１２では２個が表されている）の突起８が放射状に形成されている。突起８の外端面（バルブ体３の外周側に位置する端面）は、ガス通路５の上流側の通路壁面５ｂに摺動接触可能となっている。したがって、バルブ体３の進退に際し、計量孔５ａの内周面にリブ７が摺動接触するとともに、ガス通路５の上流側の通路壁面５ｂに突起８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の径方向の振れが防止され、弁体の作動安定性が向上される。また、バルブ体３の周方向に隣り合う突起８の相互間の空間部によりブローバイガスが流通する開口部９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】
前記従来例によると、バルブ体３の計量面３ａ上に３個のリブ７が放射状に形成されているため、形状測定機を用いてバルブ体３の計量面３ａの形状を確認する場合、形状測定機の測定針を計量面３ａに沿ってバルブ体３の軸方向にトレースすることになる。しかし、バルブ体３の突起８の外端面は、ガス通路５の上流側の通路壁面５ｂに摺動接触する円弧面であるため、計量面３ａの形状測定に際して基準となる基準面にならない。このため、計量面３ａの形状を確認することが困難であった。
【０００７】
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しながらも、計量面の形状測定を可能とする弁体を備えた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】
【０００８】
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、中空円筒状の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中空円筒状の計量孔と、弁体の外周面に形成された先細りテーパ状の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、弁体は、前側のガイド及び後側のガイドを備え、前側のガイドは、弁体の計量面上に放射状に突出されかつ計量孔の内周面に対して摺動接触する摺動面を有する複数のリブ部により構成され、後側のガイドは、弁体の後端部に鍔状に形成されかつ流体通路の計量孔よりも上流側の通路壁面に対して摺動接触する摺動面及びその通路壁面との間に流体が流通する開口部を形成する切欠部とを有する鍔部により構成され、切欠部には、計量面の形状測定に際して基準となる基準面が形成され、計量面と基準面とは、弁体の正面視において弁体の径方向に関して少なくとも一部が重複するように配置されている。この構成によると、弁体の進退に際し、ケースの計量孔の内周面に前側のガイドのリブ部の摺動面が摺動接触するとともに、流体通路の上流側の通路壁面に後側のガイドの鍔部の摺動面が摺動接触することによって、弁体が軸方向にガイドされる。これにより、弁体の径方向の振れを防止し、弁体の作動安定性を向上することができる。また、切欠部には、計量面の形状測定に際して基準となる基準面が形成され、計量面と基準面とは、弁体の正面視において弁体の径方向に関して少なくとも一部が重複するように配置されているため、基準面を基準として弁体の計量面の形状測定を行うことができる。したがって、計量面の形状測定を可能とする弁体を備えた流量制御弁を提供することができる。
【０００９】
請求項２に記載された流量制御弁によると、リブ部の摺動面と鍔部の摺動面とは、弁体の正面視において弁体の径方向に関して少なくとも一部が重複するように配置されている。この構成によると、弁体の作動安定性を向上することができる。
【００１０】
請求項３に記載された流量制御弁によると、基準面は、弁体の軸線に対して平行な平面である。この構成によると、弁体の軸線に対して平行な平面を基準面とすることができる。このため、形状測定（トレース）時の傾きの補正を容易に行うことができる。
【００１１】
請求項４に記載された流量制御弁によると、鍔部は、基準面が形成された切欠部を複数有する。この構成によると、複数の基準面を基準として弁体の複数の計量面の形状測定を行うことができる。
【００１２】
請求項５に記載された流量制御弁によると、リブ部は、弁体の周方向に等間隔で配置されている。この構成によると、弁体の作動安定性を向上することができる。
【００１３】
請求項６に記載された流量制御弁によると、基準面は、弁体の周方向に等間隔で配置されている。
【００１４】
請求項７に記載された流量制御弁によると、リブ部と基準面との個数は同じである。
【００１５】
請求項８に記載された流量制御弁によると、リブ部と基準面との個数は３個である。
【００１６】
請求項９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、弁体の作動安定性を向上しながらも、計量面の形状測定を可能とする弁体を備えたＰＣＶバルブを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】一実施形態にかかる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】図１のIII−III線矢視断面図である。
【図４】バルブ体を示す斜視図である。
【図５】バルブ体を示す正面図である。
【図６】バルブ体を示す側面図である。
【図７】ブローバイガス還元装置を示す構成図である。
【図８】形状測定機にバルブ体をセットした状態を示す側面図である。
【図９】形状測定機の測定針のトレース開始状態を示す側面図である。
【図１０】バルブ体の計量面の測定したトレース線を示す図である。
【図１１】バルブ体の計量面の測定したトレース線の傾きを補正したトレース線を示す図である。
【図１２】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】
【００１８】
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。本実施形態では、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７はブローバイガス還元装置を示す構成図である。
図７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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
前記シリンダヘッド１７には、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はサージタンク２１を備えている。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。
【００２２】
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７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７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。
【００２３】
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７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。
【００２４】
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７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７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。
【００２５】
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７中、矢印Ｙ３参照）が阻止される。
【００２６】
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。
【００２７】
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は図１のIII−III線矢視断面図である。なお、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、中空円筒状に形成されている。ケース４２内の中空部は、軸方向（図１において左右方向）に延びるガス通路５０となっている。また、ケース４２の後端部（図１において右端部）は、前記ブローバイガス通路３６（図３参照）の上流側の通路部に接続される。また、ケース４２の前端部（図１において左端部）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３参照）に接続される場合もある。ガス通路５０には、流体であるブローバイガスが流れる。なお、ガス通路５０は本明細書でいう「流体通路」に相当する。
【００２８】
前記ケース４２は、軸方向（前後方向）に二分割された前後一対のケース半体４２ａ，４２ｂを相互に接合することによって構成されている。前側のケース半体４２ａの後部側中央部には、径方向内方へフランジ状に突出するバルブシート部４３が同心状に形成されている。バルブシート部４３の後側面には段付面４３ａが形成されている。また、後側のケース半体４２ｂ内すなわちガス通路５０のガス流入側（図１において右側）には、中空円筒状の上流側の通路壁面４５が形成されている。上流側の通路壁面４５内が上流側の通路部５２となっている。また、前側のケース半体４２ａのバルブシート部４３よりも前側すなわちガス流出側（図１において左側）には、中空円筒状の下流側の通路壁面４７が形成されている。下流側の通路壁面４７内が下流側の通路部５４となっている。また、バルブシート部４３内の中空円筒状の孔は、上流側の通路部５２と下流側の通路部５４とを同心状に連通する計量孔５３となっている。また、後側のケース半体４２ｂの後端部には、上流側の通路壁面４５よりも径方向内方へフランジ状に突出する絞り壁部４８が同心状に形成されている。絞り壁部４８内の円形の中空孔部は、ガス通路５０（詳しくは上流側の通路部５２）の入口５１となっている。
【００２９】
前記ケース４２内すなわちガス通路５０には、バルブ体６０が軸方向（図１において左右方向）に進退可能すなわち軸方向に移動可能に配置されている。バルブ体６０は、例えば樹脂製で、ほぼ円柱状のバルブ本体部６１を主体として形成されている。バルブ本体部６１の前部（図１において左部）の外周面には、先細りのテーパ状をなす計量面６２が同心状に形成されている。本実施形態では、計量面６２が大径側（図１において右側）から小径側（同、左側）に向かって計４段の計量面部６２ａ〜６２ｄを有する段付きテーパ状に形成されている。なお、各計量面部６２ａ〜６２ｄのテーパ角は適宜設定されるものであり、大径側を除いた計量面部６２ｂ〜６２ｄのうち１つ又は２つの計量面部についてはストレート面とされる場合もある。
【００３０】
前記バルブ本体部６１の前端部（先端部）は、ガス通路５０の上流側の通路部５２側から計量孔５３内に挿通されている。また、計量孔５３（詳しくは内周面）とバルブ体６０の計量面６２とにより計量部６６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６６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６６の通路断面積が減少される。また、バルブ本体部６１の後端部（図１において右端部）には、径方向外方へ突出する鍔状の鍔部６３が同心状に形成されている。なお、バルブ体６０は本明細書でいう「弁体」に相当する。
【００３１】
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６８が介装されている。スプリング６８は、バルブ体６０のバルブ本体部６１に嵌合されている。また、スプリング６８の前端部（詳しくは座巻部）は、前記バルブシート部４３の段付面４３ａに係止されている。また、スプリング６８の後端部（詳しくは座巻部）は、バルブ体６０の鍔部６３の前側端面６３ａに係止されている。スプリング６８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６６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の後退時には、最後退位置において鍔部６３がケース４２の後側のケース半体４２ｂの絞り壁部４８に当接する。
【００３２】
前記バルブ体６０は、前側のガイド７０及び後側のガイド８０を備えている。図４はバルブ体を示す斜視図、図５は同じく正面図、図６は同じく側面図である。
図４〜図６に示すように、前側のガイド７０は、前記バルブ体６０の計量面６２上に放射状に突出された複数（本実施形態では３個）のリブ部７２により構成されている。リブ部７２の外端面（バルブ体６０の外周側に位置する端面）は、摺動面７２ａとなっている。摺動面７２ａは、前記計量孔５３（図２参照）の内周面に対して摺動接触可能となっている。リブ部７２の摺動面７２ａは、バルブ本体部６１の外周面とほぼ同一面をなしている。また、リブ部７２は、バルブ体６０の軸方向に沿って直線状に延びている。また、リブ部７２は、バルブ体６０の周方向に等間隔すなわち１２０°間隔で配置されている（図５参照）。また、リブ部７２の設定にともない、計量面６２及び計量部６６はバルブ体６０の径方向に３分割される。
【００３３】
前記後側のガイド８０は、前記鍔部６３（詳しくは外周部）により構成されている。鍔部６３の外周面には、複数（本実施形態では３個）の摺動面８２及び複数（本実施形態では３個）の切欠部８４とを有する。摺動面８２と切欠部８４は、鍔部６３の周方向に交互に形成されている。また、摺動面８２は、バルブ体６０の周方向に等間隔すなわち１２０°間隔で配置されている。また、切欠部８４は、バルブ体６０の周方向に等間隔すなわち１２０°間隔で配置されている。また、本実施形態では、鍔部６３の周方向に隣り合う摺動面８２の間に切欠部８４が形成されている。また、摺動面８２は、前記上流側の通路壁面４５（図３参照）に対して摺動接触可能となっている。また、切欠部８４と上流側の通路壁面４５との間には、ブローバイガスが流通する開口部９０（図３参照）が形成されている。
【００３４】
前記切欠部８４は、バルブ体６０の軸線６０Ｌに対して平行な平面で形成されており、切欠部８４自体が前記計量面６２の形状測定に際して基準となる基準面（切欠部と同一符号を付す）８４となっている（図５参照）。また、基準面８４は、バルブ体６０の接線方向に延びている。すなわち、基準面８４は、バルブ体６０の軸線６０Ｌを通りかつ周方向に隣り合う摺動面８２の相互間を二分する直線に対して直交する平面で形成されている。また、前記計量面６２と基準面８４とは、バルブ体６０の正面視（図５参照）においてバルブ体６０の径方向に関して少なくとも一部が重複するように配置されている。本実施形態では、バルブ体６０の正面視（図５参照）においてバルブ体６０の径方向に関して計量面６２が基準面８４に対して全面的に重複している。また、前記リブ部７２と前記基準面８４との個数は３個で同じである。また、リブ部７２の摺動面７２ａと鍔部６３の摺動面８２とは、バルブ体６０の正面視（図５参照）においてバルブ体６０の径方向に関して重複するように配置されている。本実施形態では、バルブ体６０の正面視（図５参照）においてバルブ体６０の径方向に関して摺動面７２ａが摺動面８２に対して全面的に重複している。
【００３５】
次に、前記したＰＣＶバルブ４０（図１参照）の作動について説明する。ケース４２内のガス通路５０の上流側の通路部５２よりも下流側の通路部５４が低圧（負圧）になると、ブローバイガスが、入口５１から上流側の通路部５２内に流入した後、鍔部６３の切欠部８４による開口部９０、計量部６６、下流側の通路部５４を通って流出する。このとき、上流側の通路部５２の上流側圧力と下流側の通路部５４の下流側圧力（スプリング６８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５０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がコイルスプリング６８の付勢力に抗して前進されることにより、計量部６６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６８の付勢力により後退されることにより、計量部６６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６６の通路断面積が増減されることにより、ガス通路５０を流れるブローバイガスの流量が制御される。
【００３６】
また、バルブ体６０の進退に際し、ケース４２の計量孔５３の内周面に前側のガイド７０の各リブ部７２の摺動面７２ａが摺動接触するとともに、ガス通路５０の上流側の通路壁面４５に後側のガイド８０の鍔部６３の各摺動面８２が摺動接触する（図２及び図３参照）。これによって、バルブ体６０が軸方向にガイドされる。
【００３７】
次に、前記バルブ体６０の計量面６２の形状を確認する際の形状測定方法の一例を説明する。図８は形状測定機にバルブ体をセットした状態を示す側面図、図９は形状測定機の測定針のトレース開始状態を示す側面図、図１０はバルブ体の計量面の測定したトレース線を示す図、図１１はバルブ体の計量面の測定したトレース線の傾きを補正したトレース線を示す図である。
図８に示すように、例えば接触（触針式）式の形状測定機のテーブル１００上にＶブロック１０２が設置されている。Ｖブロック１０２にバルブ体６０をセットする。このとき、バルブ体６０は、鍔部６３（後側のガイド８０を含む）の測定したい側の計量面６２及び基準面８４を上向きとし、バルブ体６０の後端面をＶブロック１０２の一方の基準支持面１０２ａに面接触状に当接させることにより、テーブル１００の上面すなわち基準平面１００ａに対して所定の傾斜角θで傾斜した状態とされる。なお、バルブ本体部６１の後端面を基準支持面１０２ａに両面テープを介して接着するとよい。
【００３８】
次に、図９に示すように、バルブ体６０の基準面８４上に形状測定機の測定針１０４を載せる。そして、測定針１０４を測定トレース線Ｔ１に沿って、バルブ体６０の測定方向である軸方向（図９中、矢印参照）に走査させることにより、基準面８４及び計量面６２を含むバルブ体６０の表面形状を検出し、その表面形状のトレース線Ｔ２（図１０参照）のデータを得る。なお、バルブ体６０を傾斜状態として測定針１０４を移動させることにより、鍔部６３における基準面８４と計量面６２との間の前側端面６３ａに沿って測定針１０４をスムーズに移動させることができる。すなわち、バルブ体６０の計量面６２を、該計量面６２に対応する基準面８４から鍔部６３の前側端面６３ａを介して計量面６２の先端部に至るまで、測定針１０４を連続的に走査させることができる。
【００３９】
次に、形状測定機の演算処理部（図示省略）において、前記トレース線Ｔ２のデータに基づいて、前記傾斜角θ分の傾きの補正を行い、水平を基準としたトレース線Ｔ３のデータを得る（図１１参照）。そして、トレース線Ｔ３のデータに基づいて、設計上の基準トレース線のデータと比較することにより、合致度の確認を行い、その確認結果を表示部（図示省略）に表示する。なお、確認結果が許容値を超えた場合には、例えば樹脂製のバルブ体６０であれば成形型の成形面を修正したり、あるいは、金属製のバルブ体６０であれば工作機械のＮＣプログラムを変更したりする。また、残りの計量面６２についても、前記と同様にして測定することができる。また、形状測定機は、接触式に限らず、非接触式のものを用いてもよく、バルブ体６０の計量面６２を測定できるものであればよい。
【００４０】
前記したＰＣＶバルブ４０によると、バルブ体６０の進退に際し、ケース４２の計量孔５３の内周面に前側のガイド７０のリブ部７２の摺動面７２ａが摺動接触するとともに、ガス通路５０の上流側の通路壁面４５に後側のガイド８０の鍔部６３の摺動面８２が摺動接触することによって、バルブ体６０が軸方向にガイドされる。これにより、バルブ体６０の径方向の振れを防止し、バルブ体６０の作動安定性を向上することができる。
【００４１】
また、切欠部８４は、計量面６２の形状測定に際して基準となる基準面８４として形成され、計量面６２と基準面８４とは、バルブ体６０の正面視（図５参照）においてバルブ体６０の径方向に関して少なくとも一部が重複するように配置されている。このため、基準面８４を基準としてバルブ体６０の計量面６２の形状測定を行うことができる。したがって、計量面６２の形状測定を可能とするバルブ体６０を備えたＰＣＶバルブ４０を提供することができる。
【００４２】
また、リブ部７２の摺動面７２ａと鍔部６３の摺動面８２とは、バルブ体６０の正面視（図５参照）においてバルブ体６０の径方向に関して少なくとも一部が重複するように配置されている。したがって、バルブ体６０の作動安定性を向上することができる。
【００４３】
また、基準面８４は、バルブ体６０の軸線６０Ｌに対して平行な平面である。したがって、バルブ体６０の軸線６０Ｌに対して平行な平面を基準面８４とすることができる。このため、形状測定（トレース）時の傾きの補正を容易に行うことができる。
【００４４】
また、鍔部６３は、基準面８４が形成された切欠部８４を複数（本実施形態では３個）有する。したがって、複数の基準面８４を基準としてバルブ体６０の複数の計量面６２の形状測定を行うことができる。
【００４５】
また、リブ部７２は、バルブ体６０の周方向に等間隔で配置されている。したがって、バルブ体６０の作動安定性を向上することができる。
【００４６】
また、エンジン１２のブローバイガス還元装置１０（図７参照）に用いられるＰＣＶバルブ４０である。したがって、バルブ体６０の作動安定性を向上しながらも、計量面６２の形状測定を可能とするバルブ体６０を備えたＰＣＶバルブ４０を提供することができる。
【００４７】
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流体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、実施形態では、バルブ体６０の正面視において、リブ部７２の摺動面７２ａと鍔部６３の摺動面８２とがバルブ体６０の径方向に関して少なくとも一部が重複するように配置したが、重複しないように配置してもよい。また、実施形態では、基準面８４をバルブ体６０の軸線６０Ｌに対し平行な平面としたが、計量面６２の形状測定に際して基準となる平面であればよく、基準面８４をバルブ体６０の軸線６０Ｌに対して所定の角度で傾斜する平面としてもよい。また、実施形態では、基準面８４をバルブ体６０の接線方向に延びる平面としたが、基準面８４をバルブ体６０の接線方向に対して所定の角度で傾斜する平面としてもよい。また、鍔部６３の切欠部８４は、実施形態の３個に限らず、１個又は２個以上としてもよい。また、実施形態では、切欠部８４を基準面８４として形成したが、切欠部の一部に基準面を形成してもよい。例えば、凹溝状の切欠部の溝底部に基準面を形成することもできる。また、実施形態では、リブ部７２をバルブ体６０の周方向に等間隔で配置したが、リブ部７２をバルブ体６０の周方向に不等間隔で配置してもよい。また、実施形態では、基準面８４をバルブ体６０の周方向に等間隔で配置したが、基準面８４をバルブ体６０の周方向に不等間隔で配置してもよい。また、リブ部７２と基準面８４との個数は、実施形態では同じ３個としたが、異なっていてもよい。
【符号の説明】
【００４８】
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
５０…ガス通路（流体通路）
５３…計量孔
６０…バルブ体（弁体）
６２…計量面
６６…計量部
６８…スプリング
７０…前側のガイド
７２…リブ部
７２ａ…摺動面
８０…後側のガイド
８２…摺動面
８４…切欠部（基準面）
９０…開口部
【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（特許文献１参照）について説明する。図１２はＰＣＶバルブを示す断面図である。
図１２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１２において左右方向）に延びる中空円筒状のガス通路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１２において右方）へ付勢している。ガス通路５の途中には、中空円筒状の計量孔５ａが同心状に形成されている。また、バルブ体３には、先細りテーパ状の計量面３ａが同心状に形成されている。計量孔５ａと計量面３ａとにより計量部６が構成されている。また、ケース２におけるガス通路５の計量部６よりも上流側の通路壁面５ｂは、中空円筒状に形成されている。
【０００４】
ＰＣＶバルブ１は、バルブ体３の進退によって計量部６の通路断面積を調整することにより、ガス通路５を流れる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３ａ上には、バルブ体３の軸方向に一直線状に延びる３個（図１２では２個が表されている）のリブ７が放射状に形成されている。リブ７の外端面（バルブ体３の外周側に位置する端面）は、計量孔５ａの内周面に摺動接触可能となっている。また、バルブ体３の後端部（図１２において右端部）には、径方向外方へ張り出す３個（図１２では２個が表されている）の突起８が放射状に形成されている。突起８の外端面（バルブ体３の外周側に位置する端面）は、ガス通路５の上流側の通路壁面５ｂに摺動接触可能となっている。したがって、バルブ体３の進退に際し、計量孔５ａの内周面にリブ７が摺動接触するとともに、ガス通路５の上流側の通路壁面５ｂに突起８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の径方向の振れが防止され、弁体の作動安定性が向上される。また、バルブ体３の周方向に隣り合う突起８の相互間の空間部によりブローバイガスが流通する開口部９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】
前記従来例によると、バルブ体３の計量面３ａ上に３個のリブ７が放射状に形成されているため、形状測定機を用いてバルブ体３の計量面３ａの形状を確認する場合、形状測定機の測定針を計量面３ａに沿ってバルブ体３の軸方向にトレースすることになる。しかし、バルブ体３の突起８の外端面は、ガス通路５の上流側の通路壁面５ｂに摺動接触する円弧面であるため、計量面３ａの形状測定に際して基準となる基準面にならない。このため、計量面３ａの形状を確認することが困難であった。
【０００７】
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しながらも、計量面の形状測定を可能とする弁体を備えた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】
【０００８】
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、中空円筒状の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中空円筒状の計量孔と、弁体の外周面に形成された先細りテーパ状の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、弁体は、前側のガイド及び後側のガイドを備え、前側のガイドは、弁体の計量面上に放射状に突出されかつ計量孔の内周面に対して摺動接触する摺動面を有する複数のリブ部により構成され、後側のガイドは、弁体の後端部に鍔状に形成されかつ流体通路の計量孔よりも上流側の通路壁面に対して摺動接触する摺動面及びその通路壁面との間に流体が流通する開口部を形成する切欠部とを有する鍔部により構成され、切欠部には、計量面の形状測定に際して基準となる基準面が形成され、計量面と基準面とは、弁体の正面視において弁体の径方向に関して少なくとも一部が重複するように配置されている。この構成によると、弁体の進退に際し、ケースの計量孔の内周面に前側のガイドのリブ部の摺動面が摺動接触するとともに、流体通路の上流側の通路壁面に後側のガイドの鍔部の摺動面が摺動接触することによって、弁体が軸方向にガイドされる。これにより、弁体の径方向の振れを防止し、弁体の作動安定性を向上することができる。また、切欠部には、計量面の形状測定に際して基準となる基準面が形成され、計量面と基準面とは、弁体の正面視において弁体の径方向に関して少なくとも一部が重複するように配置されているため、基準面を基準として弁体の計量面の形状測定を行うことができる。したがって、計量面の形状測定を可能とする弁体を備えた流量制御弁を提供することができる。
【０００９】
請求項２に記載された流量制御弁によると、リブ部の摺動面と鍔部の摺動面とは、弁体の正面視において弁体の径方向に関して少なくとも一部が重複するように配置されている。この構成によると、弁体の作動安定性を向上することができる。
【００１０】
請求項３に記載された流量制御弁によると、基準面は、弁体の軸線に対して平行な平面である。この構成によると、弁体の軸線に対して平行な平面を基準面とすることができる。このため、形状測定（トレース）時の傾きの補正を容易に行うことができる。
【００１１】
請求項４に記載された流量制御弁によると、鍔部は、基準面が形成された切欠部を複数有する。この構成によると、複数の基準面を基準として弁体の複数の計量面の形状測定を行うことができる。
【００１２】
請求項５に記載された流量制御弁によると、リブ部は、弁体の周方向に等間隔で配置されている。この構成によると、弁体の作動安定性を向上することができる。
【００１３】
請求項６に記載された流量制御弁によると、基準面は、弁体の周方向に等間隔で配置されている。
【００１４】
請求項７に記載された流量制御弁によると、リブ部と基準面との個数は同じである。
【００１５】
請求項８に記載された流量制御弁によると、リブ部と基準面との個数は３個である。
【００１６】
請求項９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、弁体の作動安定性を向上しながらも、計量面の形状測定を可能とする弁体を備えたＰＣＶバルブを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】一実施形態にかかる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】図１のIII−III線矢視断面図である。
【図４】バルブ体を示す斜視図である。
【図５】バルブ体を示す正面図である。
【図６】バルブ体を示す側面図である。
【図７】ブローバイガス還元装置を示す構成図である。
【図８】形状測定機にバルブ体をセットした状態を示す側面図である。
【図９】形状測定機の測定針のトレース開始状態を示す側面図である。
【図１０】バルブ体の計量面の測定したトレース線を示す図である。
【図１１】バルブ体の計量面の測定したトレース線の傾きを補正したトレース線を示す図である。
【図１２】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】
【００１８】
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。本実施形態では、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７はブローバイガス還元装置を示す構成図である。
図７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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
前記シリンダヘッド１７には、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はサージタンク２１を備えている。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。
【００２２】
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７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７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。
【００２３】
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７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。
【００２４】
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７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７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。
【００２５】
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７中、矢印Ｙ３参照）が阻止される。
【００２６】
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。
【００２７】
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は図１のIII−III線矢視断面図である。なお、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、中空円筒状に形成されている。ケース４２内の中空部は、軸方向（図１において左右方向）に延びるガス通路５０となっている。また、ケース４２の後端部（図１において右端部）は、前記ブローバイガス通路３６（図３参照）の上流側の通路部に接続される。また、ケース４２の前端部（図１において左端部）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３参照）に接続される場合もある。ガス通路５０には、流体であるブローバイガスが流れる。なお、ガス通路５０は本明細書でいう「流体通路」に相当する。
【００２８】
前記ケース４２は、軸方向（前後方向）に二分割された前後一対のケース半体４２ａ，４２ｂを相互に接合することによって構成されている。前側のケース半体４２ａの後部側中央部には、径方向内方へフランジ状に突出するバルブシート部４３が同心状に形成されている。バルブシート部４３の後側面には段付面４３ａが形成されている。また、後側のケース半体４２ｂ内すなわちガス通路５０のガス流入側（図１において右側）には、中空円筒状の上流側の通路壁面４５が形成されている。上流側の通路壁面４５内が上流側の通路部５２となっている。また、前側のケース半体４２ａのバルブシート部４３よりも前側すなわちガス流出側（図１において左側）には、中空円筒状の下流側の通路壁面４７が形成されている。下流側の通路壁面４７内が下流側の通路部５４となっている。また、バルブシート部４３内の中空円筒状の孔は、上流側の通路部５２と下流側の通路部５４とを同心状に連通する計量孔５３となっている。また、後側のケース半体４２ｂの後端部には、上流側の通路壁面４５よりも径方向内方へフランジ状に突出する絞り壁部４８が同心状に形成されている。絞り壁部４８内の円形の中空孔部は、ガス通路５０（詳しくは上流側の通路部５２）の入口５１となっている。
【００２９】
前記ケース４２内すなわちガス通路５０には、バルブ体６０が軸方向（図１において左右方向）に進退可能すなわち軸方向に移動可能に配置されている。バルブ体６０は、例えば樹脂製で、ほぼ円柱状のバルブ本体部６１を主体として形成されている。バルブ本体部６１の前部（図１において左部）の外周面には、先細りのテーパ状をなす計量面６２が同心状に形成されている。本実施形態では、計量面６２が大径側（図１において右側）から小径側（同、左側）に向かって計４段の計量面部６２ａ〜６２ｄを有する段付きテーパ状に形成されている。なお、各計量面部６２ａ〜６２ｄのテーパ角は適宜設定されるものであり、大径側を除いた計量面部６２ｂ〜６２ｄのうち１つ又は２つの計量面部についてはストレート面とされる場合もある。
【００３０】
前記バルブ本体部６１の前端部（先端部）は、ガス通路５０の上流側の通路部５２側から計量孔５３内に挿通されている。また、計量孔５３（詳しくは内周面）とバルブ体６０の計量面６２とにより計量部６６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６６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６６の通路断面積が減少される。また、バルブ本体部６１の後端部（図１において右端部）には、径方向外方へ突出する鍔状の鍔部６３が同心状に形成されている。なお、バルブ体６０は本明細書でいう「弁体」に相当する。
【００３１】
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６８が介装されている。スプリング６８は、バルブ体６０のバルブ本体部６１に嵌合されている。また、スプリング６８の前端部（詳しくは座巻部）は、前記バルブシート部４３の段付面４３ａに係止されている。また、スプリング６８の後端部（詳しくは座巻部）は、バルブ体６０の鍔部６３の前側端面６３ａに係止されている。スプリング６８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６６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の後退時には、最後退位置において鍔部６３がケース４２の後側のケース半体４２ｂの絞り壁部４８に当接する。
【００３２】
前記バルブ体６０は、前側のガイド７０及び後側のガイド８０を備えている。図４はバルブ体を示す斜視図、図５は同じく正面図、図６は同じく側面図である。
図４〜図６に示すように、前側のガイド７０は、前記バルブ体６０の計量面６２上に放射状に突出された複数（本実施形態では３個）のリブ部７２により構成されている。リブ部７２の外端面（バルブ体６０の外周側に位置する端面）は、摺動面７２ａとなっている。摺動面７２ａは、前記計量孔５３（図２参照）の内周面に対して摺動接触可能となっている。リブ部７２の摺動面７２ａは、バルブ本体部６１の外周面とほぼ同一面をなしている。また、リブ部７２は、バルブ体６０の軸方向に沿って直線状に延びている。また、リブ部７２は、バルブ体６０の周方向に等間隔すなわち１２０°間隔で配置されている（図５参照）。また、リブ部７２の設定にともない、計量面６２及び計量部６６はバルブ体６０の径方向に３分割される。
【００３３】
前記後側のガイド８０は、前記鍔部６３（詳しくは外周部）により構成されている。鍔部６３の外周面には、複数（本実施形態では３個）の摺動面８２及び複数（本実施形態では３個）の切欠部８４とを有する。摺動面８２と切欠部８４は、鍔部６３の周方向に交互に形成されている。また、摺動面８２は、バルブ体６０の周方向に等間隔すなわち１２０°間隔で配置されている。また、切欠部８４は、バルブ体６０の周方向に等間隔すなわち１２０°間隔で配置されている。また、本実施形態では、鍔部６３の周方向に隣り合う摺動面８２の間に切欠部８４が形成されている。また、摺動面８２は、前記上流側の通路壁面４５（図３参照）に対して摺動接触可能となっている。また、切欠部８４と上流側の通路壁面４５との間には、ブローバイガスが流通する開口部９０（図３参照）が形成されている。
【００３４】
前記切欠部８４は、バルブ体６０の軸線６０Ｌに対して平行な平面で形成されており、切欠部８４自体が前記計量面６２の形状測定に際して基準となる基準面（切欠部と同一符号を付す）８４となっている（図５参照）。また、基準面８４は、バルブ体６０の接線方向に延びている。すなわち、基準面８４は、バルブ体６０の軸線６０Ｌを通りかつ周方向に隣り合う摺動面８２の相互間を二分する直線に対して直交する平面で形成されている。また、前記計量面６２と基準面８４とは、バルブ体６０の正面視（図５参照）においてバルブ体６０の径方向に関して少なくとも一部が重複するように配置されている。本実施形態では、バルブ体６０の正面視（図５参照）においてバルブ体６０の径方向に関して計量面６２が基準面８４に対して全面的に重複している。また、前記リブ部７２と前記基準面８４との個数は３個で同じである。また、リブ部７２の摺動面７２ａと鍔部６３の摺動面８２とは、バルブ体６０の正面視（図５参照）においてバルブ体６０の径方向に関して重複するように配置されている。本実施形態では、バルブ体６０の正面視（図５参照）においてバルブ体６０の径方向に関して摺動面７２ａが摺動面８２に対して全面的に重複している。
【００３５】
次に、前記したＰＣＶバルブ４０（図１参照）の作動について説明する。ケース４２内のガス通路５０の上流側の通路部５２よりも下流側の通路部５４が低圧（負圧）になると、ブローバイガスが、入口５１から上流側の通路部５２内に流入した後、鍔部６３の切欠部８４による開口部９０、計量部６６、下流側の通路部５４を通って流出する。このとき、上流側の通路部５２の上流側圧力と下流側の通路部５４の下流側圧力（スプリング６８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５０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がコイルスプリング６８の付勢力に抗して前進されることにより、計量部６６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６８の付勢力により後退されることにより、計量部６６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６６の通路断面積が増減されることにより、ガス通路５０を流れるブローバイガスの流量が制御される。
【００３６】
また、バルブ体６０の進退に際し、ケース４２の計量孔５３の内周面に前側のガイド７０の各リブ部７２の摺動面７２ａが摺動接触するとともに、ガス通路５０の上流側の通路壁面４５に後側のガイド８０の鍔部６３の各摺動面８２が摺動接触する（図２及び図３参照）。これによって、バルブ体６０が軸方向にガイドされる。
【００３７】
次に、前記バルブ体６０の計量面６２の形状を確認する際の形状測定方法の一例を説明する。図８は形状測定機にバルブ体をセットした状態を示す側面図、図９は形状測定機の測定針のトレース開始状態を示す側面図、図１０はバルブ体の計量面の測定したトレース線を示す図、図１１はバルブ体の計量面の測定したトレース線の傾きを補正したトレース線を示す図である。
図８に示すように、例えば接触（触針式）式の形状測定機のテーブル１００上にＶブロック１０２が設置されている。Ｖブロック１０２にバルブ体６０をセットする。このとき、バルブ体６０は、鍔部６３（後側のガイド８０を含む）の測定したい側の計量面６２及び基準面８４を上向きとし、バルブ体６０の後端面をＶブロック１０２の一方の基準支持面１０２ａに面接触状に当接させることにより、テーブル１００の上面すなわち基準平面１００ａに対して所定の傾斜角θで傾斜した状態とされる。なお、バルブ本体部６１の後端面を基準支持面１０２ａに両面テープを介して接着するとよい。
【００３８】
次に、図９に示すように、バルブ体６０の基準面８４上に形状測定機の測定針１０４を載せる。そして、測定針１０４を測定トレース線Ｔ１に沿って、バルブ体６０の測定方向である軸方向（図９中、矢印参照）に走査させることにより、基準面８４及び計量面６２を含むバルブ体６０の表面形状を検出し、その表面形状のトレース線Ｔ２（図１０参照）のデータを得る。なお、バルブ体６０を傾斜状態として測定針１０４を移動させることにより、鍔部６３における基準面８４と計量面６２との間の前側端面６３ａに沿って測定針１０４をスムーズに移動させることができる。すなわち、バルブ体６０の計量面６２を、該計量面６２に対応する基準面８４から鍔部６３の前側端面６３ａを介して計量面６２の先端部に至るまで、測定針１０４を連続的に走査させることができる。
【００３９】
次に、形状測定機の演算処理部（図示省略）において、前記トレース線Ｔ２のデータに基づいて、前記傾斜角θ分の傾きの補正を行い、水平を基準としたトレース線Ｔ３のデータを得る（図１１参照）。そして、トレース線Ｔ３のデータに基づいて、設計上の基準トレース線のデータと比較することにより、合致度の確認を行い、その確認結果を表示部（図示省略）に表示する。なお、確認結果が許容値を超えた場合には、例えば樹脂製のバルブ体６０であれば成形型の成形面を修正したり、あるいは、金属製のバルブ体６０であれば工作機械のＮＣプログラムを変更したりする。また、残りの計量面６２についても、前記と同様にして測定することができる。また、形状測定機は、接触式に限らず、非接触式のものを用いてもよく、バルブ体６０の計量面６２を測定できるものであればよい。
【００４０】
前記したＰＣＶバルブ４０によると、バルブ体６０の進退に際し、ケース４２の計量孔５３の内周面に前側のガイド７０のリブ部７２の摺動面７２ａが摺動接触するとともに、ガス通路５０の上流側の通路壁面４５に後側のガイド８０の鍔部６３の摺動面８２が摺動接触することによって、バルブ体６０が軸方向にガイドされる。これにより、バルブ体６０の径方向の振れを防止し、バルブ体６０の作動安定性を向上することができる。
【００４１】
また、切欠部８４は、計量面６２の形状測定に際して基準となる基準面８４として形成され、計量面６２と基準面８４とは、バルブ体６０の正面視（図５参照）においてバルブ体６０の径方向に関して少なくとも一部が重複するように配置されている。このため、基準面８４を基準としてバルブ体６０の計量面６２の形状測定を行うことができる。したがって、計量面６２の形状測定を可能とするバルブ体６０を備えたＰＣＶバルブ４０を提供することができる。
【００４２】
また、リブ部７２の摺動面７２ａと鍔部６３の摺動面８２とは、バルブ体６０の正面視（図５参照）においてバルブ体６０の径方向に関して少なくとも一部が重複するように配置されている。したがって、バルブ体６０の作動安定性を向上することができる。
【００４３】
また、基準面８４は、バルブ体６０の軸線６０Ｌに対して平行な平面である。したがって、バルブ体６０の軸線６０Ｌに対して平行な平面を基準面８４とすることができる。このため、形状測定（トレース）時の傾きの補正を容易に行うことができる。
【００４４】
また、鍔部６３は、基準面８４が形成された切欠部８４を複数（本実施形態では３個）有する。したがって、複数の基準面８４を基準としてバルブ体６０の複数の計量面６２の形状測定を行うことができる。
【００４５】
また、リブ部７２は、バルブ体６０の周方向に等間隔で配置されている。したがって、バルブ体６０の作動安定性を向上することができる。
【００４６】
また、エンジン１２のブローバイガス還元装置１０（図７参照）に用いられるＰＣＶバルブ４０である。したがって、バルブ体６０の作動安定性を向上しながらも、計量面６２の形状測定を可能とするバルブ体６０を備えたＰＣＶバルブ４０を提供することができる。
【００４７】
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流体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、実施形態では、バルブ体６０の正面視において、リブ部７２の摺動面７２ａと鍔部６３の摺動面８２とがバルブ体６０の径方向に関して少なくとも一部が重複するように配置したが、重複しないように配置してもよい。また、実施形態では、基準面８４をバルブ体６０の軸線６０Ｌに対し平行な平面としたが、計量面６２の形状測定に際して基準となる平面であればよく、基準面８４をバルブ体６０の軸線６０Ｌに対して所定の角度で傾斜する平面としてもよい。また、実施形態では、基準面８４をバルブ体６０の接線方向に延びる平面としたが、基準面８４をバルブ体６０の接線方向に対して所定の角度で傾斜する平面としてもよい。また、鍔部６３の切欠部８４は、実施形態の３個に限らず、１個又は２個以上としてもよい。また、実施形態では、切欠部８４を基準面８４として形成したが、切欠部の一部に基準面を形成してもよい。例えば、凹溝状の切欠部の溝底部に基準面を形成することもできる。また、実施形態では、リブ部７２をバルブ体６０の周方向に等間隔で配置したが、リブ部７２をバルブ体６０の周方向に不等間隔で配置してもよい。また、実施形態では、基準面８４をバルブ体６０の周方向に等間隔で配置したが、基準面８４をバルブ体６０の周方向に不等間隔で配置してもよい。また、リブ部７２と基準面８４との個数は、実施形態では同じ３個としたが、異なっていてもよい。
【符号の説明】
【００４８】
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
５０…ガス通路（流体通路）
５３…計量孔
６０…バルブ体（弁体）
６２…計量面
６６…計量部
６８…スプリング
７０…前側のガイド
７２…リブ部
７２ａ…摺動面
８０…後側のガイド
８２…摺動面
８４…切欠部（基準面）
９０…開口部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空円筒状の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中空円筒状の計量孔と、前記弁体の外周面に形成された先細りテーパ状の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、
前記弁体は、前側のガイド及び後側のガイドを備え、
前記前側のガイドは、前記弁体の計量面上に放射状に突出されかつ前記計量孔の内周面に対して摺動接触する摺動面を有する複数のリブ部により構成され、
前記後側のガイドは、前記弁体の後端部に鍔状に形成されかつ前記流体通路の計量孔よりも上流側の通路壁面に対して摺動接触する摺動面及びその通路壁面との間に流体が流通する開口部を形成する切欠部とを有する鍔部により構成され、
前記切欠部には、前記計量面の形状測定に際して基準となる基準面が形成され、
前記計量面と前記基準面とは、前記弁体の正面視において該弁体の径方向に関して少なくとも一部が重複するように配置されている
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、
前記リブ部の摺動面と前記鍔部の摺動面とは、前記弁体の正面視において該弁体の径方向に関して少なくとも一部が重複するように配置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又は２に記載の流量制御弁であって、
前記基準面は、前記弁体の軸線に対して平行な平面であ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つに記載に記載の流量制御弁であって、
前記鍔部は、前記基準面が形成された前記切欠部を複数有することを特徴とする流量制御弁。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１つに記載の流量制御弁であって、
前記リブ部は、前記弁体の周方向に等間隔で配置されていることを特徴とする流量制御弁。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の流量制御弁であって、
前記基準面は、前記弁体の周方向に等間隔で配置されていることを特徴とする流量制御弁。
【請求項７】
請求項４〜６のいずれか１つに記載の流量制御弁であって、
前記リブ部と前記基準面との個数は同じであることを特徴とする流量制御弁。
【請求項８】
請求項７に記載の流量制御弁であって、
前記リブ部と前記基準面との個数は３個であることを特徴とする流量制御弁。
【請求項９】
請求項１〜８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】
中空円筒状の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中空円筒状の計量孔と、前記弁体の外周面に形成された先細りテーパ状の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、
前記弁体は、前側のガイド及び後側のガイドを備え、
前記前側のガイドは、前記弁体の計量面上に放射状に突出されかつ前記計量孔の内周面に対して摺動接触する摺動面を有する複数のリブ部により構成され、
前記後側のガイドは、前記弁体の後端部に鍔状に形成されかつ前記流体通路の計量孔よりも上流側の通路壁面に対して摺動接触する摺動面及びその通路壁面との間に流体が流通する開口部を形成する切欠部とを有する鍔部により構成され、
前記切欠部には、前記計量面の形状測定に際して基準となる基準面が形成され、
前記計量面と前記基準面とは、前記弁体の正面視において該弁体の径方向に関して少なくとも一部が重複するように配置されている
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、
前記リブ部の摺動面と前記鍔部の摺動面とは、前記弁体の正面視において該弁体の径方向に関して少なくとも一部が重複するように配置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又は２に記載の流量制御弁であって、
前記基準面は、前記弁体の軸線に対して平行な平面であ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つに記載に記載の流量制御弁であって、
前記鍔部は、前記基準面が形成された前記切欠部を複数有することを特徴とする流量制御弁。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１つに記載の流量制御弁であって、
前記リブ部は、前記弁体の周方向に等間隔で配置されていることを特徴とする流量制御弁。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の流量制御弁であって、
前記基準面は、前記弁体の周方向に等間隔で配置されていることを特徴とする流量制御弁。
【請求項７】
請求項４〜６のいずれか１つに記載の流量制御弁であって、
前記リブ部と前記基準面との個数は同じであることを特徴とする流量制御弁。
【請求項８】
請求項７に記載の流量制御弁であって、
前記リブ部と前記基準面との個数は３個であることを特徴とする流量制御弁。
【請求項９】
請求項１〜８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１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−８３２９５（Ｐ２０１３−８３２９５Ａ）
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２２９６３（Ｐ２０１１−２２２９６３）
【出願日】平成２３年１０月７日（２０１１．１０．７）
【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５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月７日（２０１１．１０．７）
【出願人】（０００１１６５７４）愛三工業株式会社 (1,018)
【Ｆターム（参考）】
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