流量制御弁
【課題】弁体の作動にともなうシート部に対する干渉を防止することのできる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。ガス通路５０の途中に形成されたシート部４３の計量孔５３と、バルブ体６０に形成された計量面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って計量部６６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。バルブ体６０には、放射状に突出されかつ計量孔５３の内周面に対して摺動接触する摺動面７２ａを有する複数本のガイドリブ７２が形成される。計量面６２の最大径の計量面部６２ａは、ガイドリブ７２の摺動面７２ａを含む円周面の径よりも小さい外径で形成される。
【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。ガス通路５０の途中に形成されたシート部４３の計量孔５３と、バルブ体６０に形成された計量面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って計量部６６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。バルブ体６０には、放射状に突出されかつ計量孔５３の内周面に対して摺動接触する摺動面７２ａを有する複数本のガイドリブ７２が形成される。計量面６２の最大径の計量面部６２ａは、ガイドリブ７２の摺動面７２ａを含む円周面の径よりも小さい外径で形成される。
【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１０はＰＣＶバルブを示す断面図、図１１は図１０のXI−XI線矢視断面図である。
図１０に示すように、ＰＣＶバルブ１００は、ケース１０２とバルブ体１０４とスプリング１０６とを備えている。ケース１０２には、軸方向（図１０において左右方向）に延びる中空円筒状のガス通路１０８が形成されている。ガス通路１０８にはブローバイガスが流通する。また、バルブ体１０４は、ガス通路１０８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１０６は、ケース１０２とバルブ体１０４との間に介装されており、バルブ体１０４を後退方向（図１０において右方）へ付勢している。ケース１０２の中央部には、径方向内方へフランジ状に突出するシート部１１０が同心状に形成されている。シート部１１０内の中空円筒状の孔が計量孔１１２となっている。また、バルブ体１０４には、先細りテーパ状の計量面１１４が同心状に形成されている。計量面１１４には、バルブ体１０４の基部側の軸状部１０５における前端部が最大径の計量面部１１４ａとして含まれる。計量孔１１２と計量面１１４とにより計量部１１６が構成されている。
【０００４】
前記ＰＣＶバルブ１００は、バルブ体１０４の進退によって計量部１１６の通路断面積を調整することにより、ガス通路１０８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１０４には、放射状に突出されかつシート部１１０の計量孔１１２の内周面に対して摺動接触する摺動面１１８ａを有する３本のガイドリブ１１８が形成されている（図１１参照）。また、バルブ体１０４の後端部（図１０において右端部）には、放射状に突出されかつガス通路１０８の上流側の通路壁面１０９に対して摺動接触する摺動面（符号省略）を有する３個（図１０では２個が表されている）の突起１２０が形成されている。したがって、バルブ体１０４の作動すなわち進退に際し、シート部１１０の計量孔１１２の内周面に対してガイドリブ１１８の摺動面１１８ａが摺動接触するとともに、ガス通路１０８の上流側の通路壁面１０９に対して突起１２０の摺動面が摺動接触する。これによって、バルブ体１０４が軸方向にガイドされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１２０６６０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１０４の計量面１１４の最大径の計量面部１１４ａを含む軸状部１０５の外周面が、ガイドリブ１１８の摺動面１１８ａを含む円周面と同一径で形成されていた。このため、バルブ体１０４の作動時とくに前進時に、シート部１１０の計量孔１１２の孔縁部に対して、バルブ体１０４の最大径の計量面部１１４ａの前端部が干渉（接触、当接等）するおそれがあった。
【０００７】
詳しくは、図１１に示すように、周方向に隣り合うガイドリブ１１８の相互間が下向きとなる状態において、シート部１１０に対してバルブ体１０４が重力方向下方へ偏心する（ずれる）場合がある。これは、シート部１１０の計量孔１１２の内周面とガイドリブ１１８の摺動面１１８ａとの間に設けられかつガス流路の確保のために必要とされる隙間が一因である。図１１中、点１１０Ｐはシート部１１０の軸心を示している。また、点１０４Ｐはバルブ体１０４の軸心を示している。
【０００８】
シート部１１０に対してバルブ体１０４が重力方向下方へ偏心すると、バルブ体１０４の前進時に、シート部１１０の計量孔１１２の孔縁部（図１０に符号、１１０ａを付す）に対して、バルブ体１０４の最大径の計量面部１１４ａの前端部（図１０に符号、１０４ａを付す）が接触したり、当接したりする等の干渉が発生する。このようなバルブ体１０４の作動にともなうシート部１１０に対する干渉は、シート部１１０及び／又はバルブ体１０４の当該部位（１１０ａ，１０４ａ）に摩耗等の変形をきたし、甚だしいときにはＰＣＶバルブ１００の流量特性の低下を招くことになる。
【０００９】
本発明が解決しようとする課題は、弁体の作動にともなうシート部に対する干渉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】
【００１０】
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シート部の計量孔と、弁体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、弁体には、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本のガイドリブが形成され、計量面の最大径の計量面部は、ガイドリブの摺動面を含む円周面の径よりも小さい外径で形成されている。この構成によると、弁体の進退に際し、ケースのシート部の計量孔の内周面に対して弁体のガイドリブ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。また、計量面の最大径の計量面部は、ガイドリブの摺動面を含む円周面の径よりも小さい外径で形成されているので、仮にシート部の計量孔の内周面とガイドリブの摺動面との摺動に必要とされる僅かな隙間によって、シート部に対して弁体が重力方向下方へ偏心（ずれ）したとしても、計量孔と最大径の計量面部との間に隙間を確保することができる。これによって、弁体の作動にともなうシート部に対する干渉を防止することができる。ひいては、シート部及び／又は弁体の摩耗等の変形を防止し、流量制御弁の流量特性の低下を防止することができる。
【００１１】
請求項２に記載された流量制御弁によると、ガイドリブは、弁体の計量面を含む軸状部分の全長に亘って形成されている。この構成によると、ガイドリブが弁体の計量面を含む軸状部分の全長に亘って形成されているので、例えば、弁体が樹脂製であれば、弁体の樹脂成形時の型抜き性を向上することができる。
【００１２】
請求項３に記載された流量制御弁によると、弁体には、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を有するガイドフランジが形成されている。この構成によると、流体通路における上流側の通路壁面に対するガイドフランジの摺動面の摺動接触により、弁体の後端部が支持されるため、弁体の後端部の径方向の振れを防止することができる。
【００１３】
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、弁体の作動にともなうシート部に対する干渉を防止することのできるＰＣＶバルブを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【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】図２のIII部を示す拡大図である。
【図４】図１のIV−IV線矢視断面図である。
【図５】バルブ体を示す斜視図である。
【図６】バルブ体を示す正面図である。
【図７】バルブ体を示す側面図である。
【図８】ブローバイガス還元装置を示す構成図である。
【図９】実施形態２にかかるバルブ体を示す側面図である。
【図１０】従来例にかかるＰＣＶバルブを示す断面図である。
【図１１】図１０のXI−XI線矢視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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８はブローバイガス還元装置を示す構成図である。
図８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、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。
【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８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８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８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８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８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８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は図２のIII部を示す拡大図、図４は図１のIV−IV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８参照）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。
【００２５】
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の中央部には、径方向内方へフランジ状に突出するシート部４３が同心状に形成されている。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、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。
【００２６】
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。図５はバルブ体を示す斜視図、図６は同じく正面図、図７は同じく側面図である。
図５〜図７に示すように、バルブ体６０は、例えば樹脂製で、丸軸状の軸状部分であるバルブ本体部を主体として形成されている。バルブ本体部の前半部（図７において左半部）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。計量面６２は、バルブ本体部の後半部の軸状部６１の前端部を最大径の計量面部６２ａとして含んでいる。また、計量面６２は、最大径の計量面部６２ａから小径側に向かって計６段の計量面部６２ａ〜６２ｆを有する段付きテーパ状に形成されている（図５参照）。なお、各計量面部６２ａ〜６２ｆのテーパ角は適宜設定されるものであり、最大径の計量面部６２ａを除いた計量面部６２ｂ〜６２ｆ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。また、計量面部６２ａ〜６２ｆの数は適宜変更することができる。
【００２７】
図１に示すように、前記バルブ体６０の前端部（先端部）は、ガス通路５０の上流側の通路部５２側から前記シート部４３の計量孔５３内に挿通されている。また、前記シート部４３の計量孔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。なお、バルブ体６０の計量面６２は、バルブ体６０の最後退位置と最前進位置との間の作動範囲においてシート部４３の計量孔５３内に対応する。また、図７中、範囲６２Ｒは、バルブ体６０の作動範囲において、シート部４３の計量孔５３内に対応するバルブ体６０の計量面６２の範囲を示している。また、バルブ体６０の軸状部６１の後端部（図７において右端部）には大径軸部６１ａが形成されている。大径軸部６１ａの後端部には、径方向外方へ突出する鍔状のフランジ部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。
【００２８】
図１に示すように、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の軸状部分に嵌合されている。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、軸状部６１の大径軸部６１ａに嵌合された状態で、フランジ部６３の前端面に係止されている。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。また、フランジ部６３の後端面には、円錐台状の膨出部６４が同心状に形成されている。膨出部６４は、バックファイヤ等によるバルブ体６０の最後退位置において、該膨出部６４のテーパ面がケース４２の入口５１の口縁部に当接することにより入口５１を閉じる。
【００２９】
図５〜図７に示すように、前記バルブ体６０の軸状部分には、例えば３本のガイドリブ７２が放射状に突出されている。ガイドリブ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。また、ガイドリブ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、ガイドリブ７２は、バルブ体６０の計量面６２を含む軸状部分の全長に亘って形成されている。なお、本明細書でいう「計量面を含む軸状部分」としては、バルブ体６０の軸状部６１の大径軸部６１ａ及びフランジ部６３を除いた残りの軸状部分が相当する。
【００３０】
前記ガイドリブ７２の設定にともない、計量面６２及び計量部６６がバルブ体６０の周方向に３分割されている。ガイドリブ７２の外周側の端面は摺動面７２ａとなっている。各摺動面７２ａは、バルブ体６０の軸心を中心とする一円周面上に形成されており、前記シート部４３の計量孔５３の内周面に対して摺動接触可能となっている（図１及び図２参照）。また、計量面６２の最大径の計量面部６２ａすなわち軸状部６１は、各ガイドリブ７２の摺動面７２ａを含む円周面の径よりも小さい外径で形成されている。すなわち、各ガイドリブ７２の摺動面７２ａが、計量面６２の最大径の計量面部６２ａの外径よりも大きい円周面上に形成されている。
【００３１】
図６に示すように、前記フランジ部６３の外周面には、例えば３個の摺動面６３ａ及び切欠面６３ｂが周方向に交互に形成されている。各摺動面６３ａは、前記上流側の通路壁面４５に対して摺動接触可能となっている（図１及び図４参照）。このため、フランジ部６３は、摺動面６３ａを有するガイドフランジ６３（フランジ部と同一符号を付す）となっている。また、切欠面６３ｂと上流側の通路壁面４５との間の開口部は、ブローバイガスが流通する連通部７４となっている。
【００３２】
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、連通部７４、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がスプリング６８の付勢力に抗して前進され、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、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。
【００３３】
また、バルブ体６０の作動すなわち進退に際し、ケース４２のシート部４３の計量孔５３の内周面に対して各ガイドリブ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に対してガイドフランジ６３の各摺動面６３ａが摺動接触する（図１、図２及び図４参照）。これによって、バルブ体６０が軸方向にガイドされる。
【００３４】
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のシート部４３の計量孔５３の内周面に対してバルブ体６０の各ガイドリブ７２の摺動面７２ａ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。
【００３５】
また、バルブ体６０の計量面６２における最大径の計量面部６２ａは、ガイドリブ７２の摺動面７２ａを含む円周面の径よりも小さい外径で形成されている。したがって、仮に、図３に示すように、シート部４３に対してバルブ体６０が重力方向下方へ偏心（ずれ）した場合でも、計量孔５３と最大径の計量面部６２ａとの間に隙間７６を確保することができる。図３中、点４３Ｐはシート部４３の軸心を４３Ｐで示している。また、点６０Ｐはバルブ体６０の軸心を示している。
【００３６】
したがって、バルブ体６０の前進時におけるシート部４３の計量孔５３の孔縁部（図１に符号、４３ｂを付す）に対するバルブ体６０の最大径の計量面部６２ａの前端部（図１０に符号、６０ａを付す）の干渉を防止することができる。ひいては、シート部４３及び／又はバルブ体６０の当該部位（４３ｂ，６０ａ）の摩耗等の変形を防止し、ＰＣＶバルブ４０の流量特性の低下を防止することができる。
【００３７】
また、ガイドリブ７２がバルブ体６０の計量面６２を含む軸状部分の全長に亘って形成されているので、バルブ体６０の樹脂成形時の型抜き性を向上することができる。
【００３８】
また、ガス通路５０における上流側の通路壁面４５に対するガイドフランジ６３の各摺動面６３ａの摺動接触により、バルブ体６０の後端部が支持されるため、バルブ体６０の後端部の径方向の振れを防止することができる。
【００３９】
また、エンジン１２のブローバイガス還元装置１０（図８参照）に用いられるＰＣＶバルブである。したがって、バルブ体６０の作動にともなうシート部４３に対する干渉を防止することのできるＰＣＶバルブ４０を提供することができる。
【００４０】
［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のバルブ体６０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９はバルブ体を示す側面図である。
図９に示すように、本実施形態は、前記実施形態１におけるバルブ体６０のガイドリブ７２（図７参照）のうち、最大径の計量面部６２ａを含む軸状部６１に対応する部分を省略したものである。しかし、バルブ体６０の進退時において、ガイドリブ７２の摺動面７２ａがシート部４３の計量孔５３の内周面に対して摺動接触する状態を保つものとする。とくに、バルブ体６０の最前進位置においては、ガイドリブ７２の摺動面７２ａの少なくとも後端部が、シート部４３の計量孔５３の内周面の前端部に対して摺動接触するものとする。なお、バルブ体６０の最前進位置及び／又は最後退位置において、ガイドリブ７２の摺動面７２ａの一部が、シート部４３の計量孔５３の内周面の一部に対して摺動接触すればよく、ガイドリブ７２の長さは適宜変更することが可能である。
【００４１】
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、ケース４２及び／又はバルブ体６０は、樹脂製に限らず、金属製でもよい。また、ガイドフランジ６３は、摺動面６３ａを省略したフランジ部としてもよい。また、ガイドフランジ６３の連通部７４は、切欠面によって形成する他、ガイドフランジ６３を貫通する貫通孔によって形成してもよい。
【符号の説明】
【００４２】
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）
６１…軸状部
６２…計量面
６２ａ…最大径の計量面部
６２ｂ〜６２ｆ…計量面部
６３…ガイドフランジ
６６…計量部
６８…スプリング
７２…ガイドリブ
【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１０はＰＣＶバルブを示す断面図、図１１は図１０のXI−XI線矢視断面図である。
図１０に示すように、ＰＣＶバルブ１００は、ケース１０２とバルブ体１０４とスプリング１０６とを備えている。ケース１０２には、軸方向（図１０において左右方向）に延びる中空円筒状のガス通路１０８が形成されている。ガス通路１０８にはブローバイガスが流通する。また、バルブ体１０４は、ガス通路１０８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１０６は、ケース１０２とバルブ体１０４との間に介装されており、バルブ体１０４を後退方向（図１０において右方）へ付勢している。ケース１０２の中央部には、径方向内方へフランジ状に突出するシート部１１０が同心状に形成されている。シート部１１０内の中空円筒状の孔が計量孔１１２となっている。また、バルブ体１０４には、先細りテーパ状の計量面１１４が同心状に形成されている。計量面１１４には、バルブ体１０４の基部側の軸状部１０５における前端部が最大径の計量面部１１４ａとして含まれる。計量孔１１２と計量面１１４とにより計量部１１６が構成されている。
【０００４】
前記ＰＣＶバルブ１００は、バルブ体１０４の進退によって計量部１１６の通路断面積を調整することにより、ガス通路１０８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１０４には、放射状に突出されかつシート部１１０の計量孔１１２の内周面に対して摺動接触する摺動面１１８ａを有する３本のガイドリブ１１８が形成されている（図１１参照）。また、バルブ体１０４の後端部（図１０において右端部）には、放射状に突出されかつガス通路１０８の上流側の通路壁面１０９に対して摺動接触する摺動面（符号省略）を有する３個（図１０では２個が表されている）の突起１２０が形成されている。したがって、バルブ体１０４の作動すなわち進退に際し、シート部１１０の計量孔１１２の内周面に対してガイドリブ１１８の摺動面１１８ａが摺動接触するとともに、ガス通路１０８の上流側の通路壁面１０９に対して突起１２０の摺動面が摺動接触する。これによって、バルブ体１０４が軸方向にガイドされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１２０６６０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１０４の計量面１１４の最大径の計量面部１１４ａを含む軸状部１０５の外周面が、ガイドリブ１１８の摺動面１１８ａを含む円周面と同一径で形成されていた。このため、バルブ体１０４の作動時とくに前進時に、シート部１１０の計量孔１１２の孔縁部に対して、バルブ体１０４の最大径の計量面部１１４ａの前端部が干渉（接触、当接等）するおそれがあった。
【０００７】
詳しくは、図１１に示すように、周方向に隣り合うガイドリブ１１８の相互間が下向きとなる状態において、シート部１１０に対してバルブ体１０４が重力方向下方へ偏心する（ずれる）場合がある。これは、シート部１１０の計量孔１１２の内周面とガイドリブ１１８の摺動面１１８ａとの間に設けられかつガス流路の確保のために必要とされる隙間が一因である。図１１中、点１１０Ｐはシート部１１０の軸心を示している。また、点１０４Ｐはバルブ体１０４の軸心を示している。
【０００８】
シート部１１０に対してバルブ体１０４が重力方向下方へ偏心すると、バルブ体１０４の前進時に、シート部１１０の計量孔１１２の孔縁部（図１０に符号、１１０ａを付す）に対して、バルブ体１０４の最大径の計量面部１１４ａの前端部（図１０に符号、１０４ａを付す）が接触したり、当接したりする等の干渉が発生する。このようなバルブ体１０４の作動にともなうシート部１１０に対する干渉は、シート部１１０及び／又はバルブ体１０４の当該部位（１１０ａ，１０４ａ）に摩耗等の変形をきたし、甚だしいときにはＰＣＶバルブ１００の流量特性の低下を招くことになる。
【０００９】
本発明が解決しようとする課題は、弁体の作動にともなうシート部に対する干渉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】
【００１０】
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シート部の計量孔と、弁体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、弁体には、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本のガイドリブが形成され、計量面の最大径の計量面部は、ガイドリブの摺動面を含む円周面の径よりも小さい外径で形成されている。この構成によると、弁体の進退に際し、ケースのシート部の計量孔の内周面に対して弁体のガイドリブ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。また、計量面の最大径の計量面部は、ガイドリブの摺動面を含む円周面の径よりも小さい外径で形成されているので、仮にシート部の計量孔の内周面とガイドリブの摺動面との摺動に必要とされる僅かな隙間によって、シート部に対して弁体が重力方向下方へ偏心（ずれ）したとしても、計量孔と最大径の計量面部との間に隙間を確保することができる。これによって、弁体の作動にともなうシート部に対する干渉を防止することができる。ひいては、シート部及び／又は弁体の摩耗等の変形を防止し、流量制御弁の流量特性の低下を防止することができる。
【００１１】
請求項２に記載された流量制御弁によると、ガイドリブは、弁体の計量面を含む軸状部分の全長に亘って形成されている。この構成によると、ガイドリブが弁体の計量面を含む軸状部分の全長に亘って形成されているので、例えば、弁体が樹脂製であれば、弁体の樹脂成形時の型抜き性を向上することができる。
【００１２】
請求項３に記載された流量制御弁によると、弁体には、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を有するガイドフランジが形成されている。この構成によると、流体通路における上流側の通路壁面に対するガイドフランジの摺動面の摺動接触により、弁体の後端部が支持されるため、弁体の後端部の径方向の振れを防止することができる。
【００１３】
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、弁体の作動にともなうシート部に対する干渉を防止することのできるＰＣＶバルブを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【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】図２のIII部を示す拡大図である。
【図４】図１のIV−IV線矢視断面図である。
【図５】バルブ体を示す斜視図である。
【図６】バルブ体を示す正面図である。
【図７】バルブ体を示す側面図である。
【図８】ブローバイガス還元装置を示す構成図である。
【図９】実施形態２にかかるバルブ体を示す側面図である。
【図１０】従来例にかかるＰＣＶバルブを示す断面図である。
【図１１】図１０のXI−XI線矢視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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８はブローバイガス還元装置を示す構成図である。
図８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、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。
【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８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８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８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８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８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８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は図２のIII部を示す拡大図、図４は図１のIV−IV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８参照）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。
【００２５】
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の中央部には、径方向内方へフランジ状に突出するシート部４３が同心状に形成されている。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、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。
【００２６】
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。図５はバルブ体を示す斜視図、図６は同じく正面図、図７は同じく側面図である。
図５〜図７に示すように、バルブ体６０は、例えば樹脂製で、丸軸状の軸状部分であるバルブ本体部を主体として形成されている。バルブ本体部の前半部（図７において左半部）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。計量面６２は、バルブ本体部の後半部の軸状部６１の前端部を最大径の計量面部６２ａとして含んでいる。また、計量面６２は、最大径の計量面部６２ａから小径側に向かって計６段の計量面部６２ａ〜６２ｆを有する段付きテーパ状に形成されている（図５参照）。なお、各計量面部６２ａ〜６２ｆのテーパ角は適宜設定されるものであり、最大径の計量面部６２ａを除いた計量面部６２ｂ〜６２ｆ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。また、計量面部６２ａ〜６２ｆの数は適宜変更することができる。
【００２７】
図１に示すように、前記バルブ体６０の前端部（先端部）は、ガス通路５０の上流側の通路部５２側から前記シート部４３の計量孔５３内に挿通されている。また、前記シート部４３の計量孔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。なお、バルブ体６０の計量面６２は、バルブ体６０の最後退位置と最前進位置との間の作動範囲においてシート部４３の計量孔５３内に対応する。また、図７中、範囲６２Ｒは、バルブ体６０の作動範囲において、シート部４３の計量孔５３内に対応するバルブ体６０の計量面６２の範囲を示している。また、バルブ体６０の軸状部６１の後端部（図７において右端部）には大径軸部６１ａが形成されている。大径軸部６１ａの後端部には、径方向外方へ突出する鍔状のフランジ部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。
【００２８】
図１に示すように、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の軸状部分に嵌合されている。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、軸状部６１の大径軸部６１ａに嵌合された状態で、フランジ部６３の前端面に係止されている。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。また、フランジ部６３の後端面には、円錐台状の膨出部６４が同心状に形成されている。膨出部６４は、バックファイヤ等によるバルブ体６０の最後退位置において、該膨出部６４のテーパ面がケース４２の入口５１の口縁部に当接することにより入口５１を閉じる。
【００２９】
図５〜図７に示すように、前記バルブ体６０の軸状部分には、例えば３本のガイドリブ７２が放射状に突出されている。ガイドリブ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。また、ガイドリブ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、ガイドリブ７２は、バルブ体６０の計量面６２を含む軸状部分の全長に亘って形成されている。なお、本明細書でいう「計量面を含む軸状部分」としては、バルブ体６０の軸状部６１の大径軸部６１ａ及びフランジ部６３を除いた残りの軸状部分が相当する。
【００３０】
前記ガイドリブ７２の設定にともない、計量面６２及び計量部６６がバルブ体６０の周方向に３分割されている。ガイドリブ７２の外周側の端面は摺動面７２ａとなっている。各摺動面７２ａは、バルブ体６０の軸心を中心とする一円周面上に形成されており、前記シート部４３の計量孔５３の内周面に対して摺動接触可能となっている（図１及び図２参照）。また、計量面６２の最大径の計量面部６２ａすなわち軸状部６１は、各ガイドリブ７２の摺動面７２ａを含む円周面の径よりも小さい外径で形成されている。すなわち、各ガイドリブ７２の摺動面７２ａが、計量面６２の最大径の計量面部６２ａの外径よりも大きい円周面上に形成されている。
【００３１】
図６に示すように、前記フランジ部６３の外周面には、例えば３個の摺動面６３ａ及び切欠面６３ｂが周方向に交互に形成されている。各摺動面６３ａは、前記上流側の通路壁面４５に対して摺動接触可能となっている（図１及び図４参照）。このため、フランジ部６３は、摺動面６３ａを有するガイドフランジ６３（フランジ部と同一符号を付す）となっている。また、切欠面６３ｂと上流側の通路壁面４５との間の開口部は、ブローバイガスが流通する連通部７４となっている。
【００３２】
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、連通部７４、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がスプリング６８の付勢力に抗して前進され、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、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。
【００３３】
また、バルブ体６０の作動すなわち進退に際し、ケース４２のシート部４３の計量孔５３の内周面に対して各ガイドリブ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に対してガイドフランジ６３の各摺動面６３ａが摺動接触する（図１、図２及び図４参照）。これによって、バルブ体６０が軸方向にガイドされる。
【００３４】
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のシート部４３の計量孔５３の内周面に対してバルブ体６０の各ガイドリブ７２の摺動面７２ａ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。
【００３５】
また、バルブ体６０の計量面６２における最大径の計量面部６２ａは、ガイドリブ７２の摺動面７２ａを含む円周面の径よりも小さい外径で形成されている。したがって、仮に、図３に示すように、シート部４３に対してバルブ体６０が重力方向下方へ偏心（ずれ）した場合でも、計量孔５３と最大径の計量面部６２ａとの間に隙間７６を確保することができる。図３中、点４３Ｐはシート部４３の軸心を４３Ｐで示している。また、点６０Ｐはバルブ体６０の軸心を示している。
【００３６】
したがって、バルブ体６０の前進時におけるシート部４３の計量孔５３の孔縁部（図１に符号、４３ｂを付す）に対するバルブ体６０の最大径の計量面部６２ａの前端部（図１０に符号、６０ａを付す）の干渉を防止することができる。ひいては、シート部４３及び／又はバルブ体６０の当該部位（４３ｂ，６０ａ）の摩耗等の変形を防止し、ＰＣＶバルブ４０の流量特性の低下を防止することができる。
【００３７】
また、ガイドリブ７２がバルブ体６０の計量面６２を含む軸状部分の全長に亘って形成されているので、バルブ体６０の樹脂成形時の型抜き性を向上することができる。
【００３８】
また、ガス通路５０における上流側の通路壁面４５に対するガイドフランジ６３の各摺動面６３ａの摺動接触により、バルブ体６０の後端部が支持されるため、バルブ体６０の後端部の径方向の振れを防止することができる。
【００３９】
また、エンジン１２のブローバイガス還元装置１０（図８参照）に用いられるＰＣＶバルブである。したがって、バルブ体６０の作動にともなうシート部４３に対する干渉を防止することのできるＰＣＶバルブ４０を提供することができる。
【００４０】
［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のバルブ体６０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９はバルブ体を示す側面図である。
図９に示すように、本実施形態は、前記実施形態１におけるバルブ体６０のガイドリブ７２（図７参照）のうち、最大径の計量面部６２ａを含む軸状部６１に対応する部分を省略したものである。しかし、バルブ体６０の進退時において、ガイドリブ７２の摺動面７２ａがシート部４３の計量孔５３の内周面に対して摺動接触する状態を保つものとする。とくに、バルブ体６０の最前進位置においては、ガイドリブ７２の摺動面７２ａの少なくとも後端部が、シート部４３の計量孔５３の内周面の前端部に対して摺動接触するものとする。なお、バルブ体６０の最前進位置及び／又は最後退位置において、ガイドリブ７２の摺動面７２ａの一部が、シート部４３の計量孔５３の内周面の一部に対して摺動接触すればよく、ガイドリブ７２の長さは適宜変更することが可能である。
【００４１】
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、ケース４２及び／又はバルブ体６０は、樹脂製に限らず、金属製でもよい。また、ガイドフランジ６３は、摺動面６３ａを省略したフランジ部としてもよい。また、ガイドフランジ６３の連通部７４は、切欠面によって形成する他、ガイドフランジ６３を貫通する貫通孔によって形成してもよい。
【符号の説明】
【００４２】
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）
６１…軸状部
６２…計量面
６２ａ…最大径の計量面部
６２ｂ〜６２ｆ…計量面部
６３…ガイドフランジ
６６…計量部
６８…スプリング
７２…ガイドリブ
【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シート部の計量孔と、前記弁体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、
前記弁体には、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本のガイドリブが形成され、
前記計量面の最大径の計量面部は、前記ガイドリブの摺動面を含む円周面の径よりも小さい外径で形成されている
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、
前記ガイドリブは、前記弁体の計量面を含む軸状部分の全長に亘って形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又は２に記載の流量制御弁であって、
前記弁体には、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を有するガイドフランジが形成され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シート部の計量孔と、前記弁体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、
前記弁体には、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本のガイドリブが形成され、
前記計量面の最大径の計量面部は、前記ガイドリブの摺動面を含む円周面の径よりも小さい外径で形成されている
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、
前記ガイドリブは、前記弁体の計量面を含む軸状部分の全長に亘って形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又は２に記載の流量制御弁であって、
前記弁体には、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を有するガイドフランジが形成され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１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−９６２７３（Ｐ２０１３−９６２７３Ａ）
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３８４８１（Ｐ２０１１−２３８４８１）
【出願日】平成２３年１０月３１日（２０１１．１０．３１）
【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２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月３１日（２０１１．１０．３１）
【出願人】（０００１１６５７４）愛三工業株式会社 (1,018)
【Ｆターム（参考）】
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