複合弁、及びその複合弁を備えるエンジンのブローバイガス還元装置
【課題】 流体が順方向に流れる際には流路抵抗を極力小さくし、かつ流体の逆流を防止すること。さらに、流路の下流側において圧力が所定値以上に上昇したときにのみ、前記圧力を逃がせるようにして、下流側の流体が頻繁に上流側に逆流しないようにすることを目的とする。
【解決手段】 本発明に係る複合弁は、流体の通路２４に取付けられる構成で、流体が通路２４の上流側から下流側に順方向に流れる際にはその流れを遮ることなく、流体が逆方向に流れようとするときは、その流れを遮断する逆流防止部と、逆流防止部の下流側の圧力が所定値以上に上昇したときに、その圧力で逆流防止部をバイパスする流路が開くように構成されている圧力調整部とを有することを特徴とする。
【解決手段】 本発明に係る複合弁は、流体の通路２４に取付けられる構成で、流体が通路２４の上流側から下流側に順方向に流れる際にはその流れを遮ることなく、流体が逆方向に流れようとするときは、その流れを遮断する逆流防止部と、逆流防止部の下流側の圧力が所定値以上に上昇したときに、その圧力で逆流防止部をバイパスする流路が開くように構成されている圧力調整部とを有することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、逆流防止部、及び圧力調整部を備える複合弁、及びその複合弁を備えるエンジンのブローバイガス還元装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記した複合弁を備えるエンジンのブローバイガス還元装置に関する技術が特許文献１に記載されている。
ブローバイガス還元装置１１０は、図６（Ａ）に示すように、エンジン１００の各気筒（図示省略）からクランク室１００ｃへ漏れ出たブローバイガスを吸気装置１０２に戻す装置である。ブローバイガス還元装置１１０は、エンジン１００のクランク室１００ｃと吸気装置１０２のサージタンク１０８とを連通させるブローバイガス還元通路１１３と、吸気管１０４のスロットルバルブ上流側とクランク室１００ｃとを連通させる空気導入通路１１５とを備えている。
エンジンのクランク室１００ｃ内のブローバイガスは、ブローバイガス還元通路１１３を介して吸気装置１０２のサージタンク１０８内に吸引され、インテークマニホールド１０９を介して燃焼空気と共にエンジンの各々の気筒に供給される。また、ブローバイガスが吸引されることにより負圧となったエンジンのクランク室１００ｃには空気導入通路１１５によってエアクリーナ１０５を通過した空気が供給される。さらに、空気導入通路１１５の途中には、ブローバイガス還元通路１１３の詰まり等によってクランク室１００ｃ内の圧力が上昇したときの安全弁としての機能と、逆流を抑制する機能とを有する複合弁１２０が取付けられている。
【０００３】
複合弁１２０は、図６（Ｂ）に示すように、筒状のハウジング１２１と、そのハウジング１２１内を入口側と出口側とで仕切る円錐形の仕切り板１２３とを備えている。仕切り板１２３には、入口室１２２と出口室１２４とを連通させる複数の開口１２５が上部と下部とに形成されており、上部の開口１２５が出口室１２４側からゴム製の第１円板状弁１２７によって塞がれている。また、仕切り板１２３の下部の開口１２５が入口室１２２側から同じくゴム製の第２円板状弁１２９によって塞がれている。
このため、エアクリーナ１０５を通過した空気が空気導入通路１１５によってエンジンのクランク室１００ｃに供給される際には、空気流がゴム製の第１円板状弁１２７を上流側（入口室１２２側）から押圧変形させることで、その空気が第１円板状弁１２７と開口１２５との隙間を通過する。なお、クランク室１００ｃからの流体の逆流は、そのクランク室１００ｃ内の圧力が低い場合に第１円板状弁１２７及び第２円板弁１２９によって規制される。即ち、複合弁１２０は逆止弁に近い機能を有するようになる。
また、エンジンのクランク室１００ｃ内の圧力が上昇した場合には、クランク室１００ｃから流出した流体がゴム製の第２円板状弁１２９を下流側（出口室１２４側）から押圧変形させることで、その流体が第２円板状弁１２９と開口１２５との隙間を通過する。これにより、複合弁１２０は安全弁としての機能を有するようになる。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−６３０３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記した複合弁１２０では、空気がエンジンのクランク室１００ｃに供給される際は、前記空気が上流側（入口室１２２側）からゴム製の第１円板状弁１２７を押圧変形させて開口１２５を開く構成であるため、複合弁１２０内での圧損が大きく空気が流れ難いという問題がある。
逆に、エンジンのクランク室１００ｃ内の圧力が上昇した場合には、その圧力が比較的低い場合でもゴム製の第２円板状弁１２９が変形して開口１２５が開かれるため、ブローバイガスが頻繁にスロットルバルブ１０７の上流側に戻されるという不具合がある。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、本発明の技術的課題は、流体が順方向に流れる際には流路抵抗を極力小さくし、かつ流体の逆流を防止すること。さらに、流路の下流側において圧力が所定値以上に上昇したときにのみ、前記圧力を逃がせるようにして、下流側の流体が頻繁に上流側に逆流しないようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した課題は、各請求項の発明によって解決される。
請求項１の発明は、流体の通路に取付けられる構成で、前記流体が前記通路の上流側から下流側に順方向に流れる際にはその流れを遮ることなく、前記流体が逆方向に流れようとするときは、その流れを遮断する逆流防止部と、前記逆流防止部の下流側の圧力が所定値以上に上昇したときに、その圧力で前記逆流防止部をバイパスする流路が開くように構成されている圧力調整部とを有することを特徴とする。
【０００８】
本発明によると、逆流防止部は、流体が前記流路の上流側から下流側に順方向に流れる際にはその流れを遮ることないため、流路抵抗を極力小さくできる。また、流体が逆方向に流れようとするときは、その流れを遮断するため、流体の逆流防止を図ることができる。
さらに、圧力調整部は、逆流防止部の下流側の圧力が所定値以上に上昇したときに、その圧力で前記逆流防止部をバイパスする流路が開くように構成されているため、前記下流側の圧力が所定値以下のときに前記バイパス流路が開くことはない。このため、下流側の流体が頻繁に上流側に逆流することはなく、必要なときに確実に設備の安全確保を図ることができる。
【０００９】
請求項２の発明によると、逆流防止部は、複合弁のハウジング内に形成された流路の開口を塞ぐ逆流防止本体部材と、その逆流防止本体部材に形成された流体通路と、その流体通路を開閉する弁体とを備え、前記流体が順方向に流れるときは前記弁体が前記流体通路を開き、前記流体が逆方向に流れようとするときは前記弁体が前記流体通路を閉じる構成であり、前記圧力調整部は、前記逆流防止本体部材が下流側から所定値以上の圧力を受けたときに、その逆流防止本体部材が上流側に変位して前記流路の開口を開き、前記逆流防止部をバイパスする流路が形成されるのを許容する構成であることを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明によると、逆流防止部の弁体は、流体の順方向からの押圧力を受けて逆流防止本体部材の流体通路を開く方向に移動し、前記流体の逆方向からの押圧力を受けて前記逆流防止本体部材の流体通路を閉じる位置に戻されることを特徴とする。
請求項４の発明によると、前記逆流防止本体部材のシール面が弾性力により流路の開口縁に押し付けられることで、前記逆流防止部をバイパスする流路（バイパス流路）が閉じられることを特徴とする。このため、一定の押圧力で前記バイパス流路を閉じることができる。
請求項５の発明によると、逆流防止部の弁体は球体で、逆流防止本体部材は円盤状に形成されており、その逆流防止本体部材の中央に流体通路が形成されていることを特徴とする。このように、弁体が球体であるため、その弁体が流体の力を受けて移動し易くなる。したがって、弁体が逆流防止本体部材の流体通路を開く際に、大きな力を必要としない。このため、流体が順方向に緩やかに流れる場合にも、逆流防止本体部材の流体通路を容易に開けるようになる。
【００１１】
請求項６の発明は、請求項１から請求項５のいずれかに記載の複合弁を備えるエンジンのブローバイガス還元装置であって、エンジンに燃焼空気を供給する吸気管のスロットルバルブ下流側とエンジンのクランク室内とを連通させるブローバイガス還元通路と、前記吸気管のスロットルバルブ上流側と前記クランク室内とを連通させる空気導入通路とを備え、前記複合弁は、エンジンの吸気管側を上流側とするように前記空気導入通路に取付けられていることを特徴とする。
このため、空気が吸気管からエンジンのクランク室に順方向に流れる際に流路抵抗を極力小さくできる。また、気体がクランク室から吸気管側に逆流しようとするときは、その流れを遮断するため、流体の逆流防止を図ることができる。
さらに、圧力調整部は、逆流防止部の下流側（クランク室）の圧力が所定値以上に上昇したときに、その圧力で前記逆流防止部をバイパスする流路が開くように構成されているため、前記クランク室の圧力が所定値以下のときにバイパス流路が開くことはない。このため、クランク室内の流体が頻繁に上流側に逆流することはない。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によると、流体が流路の上流側から下流側に順方向に流れる際に流路抵抗を極力小さくでき、かつ流体の逆流を防止できる。さらに、流路の下流側で圧力が所定圧力以上に上昇したときには、前記圧力を上流側に逃がせるため、確実に設備の安全確保を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
［実施形態１］
以下、図１〜図５に基づいて本発明の実施形態１に係る複合弁の説明を行う。本実施形態に係る複合弁は自動車のエンジンにおけるブローバイガス還元装置において使用される弁である。ここで、図１は本実施形態に係る複合弁を備えるブローバイガス還元装置、及びエンジンの吸気装置を表す模式図であり、図２、図３は複合弁の縦断面図及び平面図、図４は複合弁の流量特性を表すグラフである。また、図５はエンジンの吸気装置、及びブローバイガス還元装置の変更例を表す模式図である。
【００１４】
＜エンジンの吸気装置１０について＞
先ず、エンジンの吸気装置１０の概要について説明する。
エンジンの吸気装置１０は、エンジン１の各々の気筒（図示省略）に燃焼空気を供給するための装置であり、図１に示すように、燃焼空気の通路である吸気管１２を備えている。吸気管１２には、上流側から順番にエアクリーナ１４、流量計１５、スロットルバルブ１７が取付けられており、そのスロットルバルブ１７の弁体１７ｖが自動車の運転室内に設置されたアクセルペタル（図示省略）の動作と連動するように構成されている。さらに、吸気管１２はスロットルバルブ１７の下流側にサージタンク１８を備えており、そのサージタンク１８を介してインテークマニホールド１９により各々の気筒毎に燃焼空気が供給される。
【００１５】
＜エンジンのブローバイガス還元装置２０について＞
次に、エンジンのブローバイガス還元装置２０について説明する。
ブローバイガス還元装置２０は、エンジン１の各気筒からクランク室１ｃへ漏れ出たブローバイガスを吸気装置１０に戻し、大気への放出を防止する装置である。ブローバイガス還元装置２０は、図１に示すように、エンジン１のクランク室１ｃと吸気装置１０のサージタンク１８とを連通させるブローバイガス還元通路２２と、エンジン１のクランク室１ｃと吸気管１２のスロットルバルブ上流側とを連通させる空気導入通路２４とを備えている。
ここで、吸気管１２のスロットルバルブ上流側は、ほぼ大気圧と等しい圧力（約0ＫＰａ）に保持されている。また、サージタンク１８内の圧力は、スロットルバルブ１７の開度がほぼ零に近い状態（アイドリング状態）では約−70ＫＰａ程度に保持されており、スロットルバルブ１７の開度が大きくなるにつれて大気圧（約0ＫＰａ）に近づくようになる。このため、スロットルバルブ１７の開度が零に近い状態（アイドリング状態）で、クランク室１ｃ内のブローバイガスはサージタンク１８内に吸引され易くなる。しかし、前記ブローバイガス還元通路２２には、クランク室１ｃ内とサージタンク１８内との差圧の変動によりブローバイガスの吸引量が急変しないように、流量調節弁２２ｆが設けられている。
【００１６】
ブローバイガス還元通路２２によってサージタンク１８内に導かれたブローバイガスは、燃焼空気と共にインテークマニホールド１９を介してエンジン１の各々の気筒に供給され、ここで再び燃焼される。
また、ブローバイガスが流出することによって負圧になったエンジン１のクランク室１ｃ内には空気導入通路２４によってエアクリーナ１４を通過した空気が供給される。さらに、空気導入通路２４の途中には、複合弁３０が取付けられている。複合弁３０は、クランク室１ｃ側からブローバイガスが吸気管１２側に逆流するのを防止する逆止弁機能と、ブローバイガス還元通路２２の詰まり等によりクランク室１ｃ内の圧力が所定値以上に上昇したときに、流路を開く安全弁機能とを備えている。
【００１７】
＜複合弁３０について＞
次に、図２〜図４に基づいて複合弁３０の構成について説明する。ここで、図２（Ａ）、図３は複合弁３０の縦断面図を表しており、図２（Ｂ）は図２（Ａ）のＢ−Ｂ矢視図を表している。また、図４はエンジン１のクランク室１ｃ内の圧力と、複合弁３０の通過流量との関係を表すグラフである。
複合弁３０は、図２（Ａ）等に示すように、入側ハウジング片３２と出側ハウジング片３４とから構成されるハウジング３０ｈを備えている。入側ハウジング片３２は、小径の管体部３２１と、その管体部３２１の軸端（後端）に形成された大径のフランジ部３２２とから構成されており、両者３２１,３２２が同軸に位置決めされている。管体部３２１は、複合弁３０の入口管となる部分であり、上記した空気導入通路２４の上流側に接続される。フランジ部３２２には、後端側（管体部３２１と反対側）にリング状の凹部３２２ｈが同軸に形成されており、そのリング状の凹部３２２ｈが管体部３２１の内部通路３２１ｔと連通している。なお、フランジ部３２２におけるリング状の凹部３２２ｈの内径寸法は、管体部３２１の内部通路３２１ｔの内径寸法よりも十分大きな値に設定されている。
さらに、フランジ部３２２の後端面３２２ｚには、リング状の凹部３２２ｈを囲んで円形溝３２２ｍがその凹部３２２ｈと同軸に形成されている。
【００１８】
出側ハウジング片３４は、上記した入側ハウジング片３２と前後方向においてほぼ対称な形状に成形されている。出側ハウジング片３４は、管体部３４１と、その管体部３４１の軸端（前端）に形成されたフランジ部３４２とから構成されており、両者３４１,３４２が同軸に位置決めされている。管体部３４１は、複合弁３０の出口管となる部分であり、上記した空気導入通路２４の下流側に接続される。フランジ部３４２には、先端側（管体部３４１と反対側）にリング状の凹部３４２ｈが同軸に形成されており、そのリング状の凹部３４２ｈの内径寸法が入側ハウジング片３２の凹部３２２ｈの内径寸法と等しい値に設定されている。さらに、リング状の凹部３４２ｈの内周面には軸方向に延びる直線溝３４２ｘ（点線参照）が円周方向に複数本形成されている。
出側ハウジング片３４の管体部３４１には、後端部寄りの位置にその管体部３４１の内周面３４１ｗから内フランジ状に突出した弁体支持部３４４が形成されている。さらに、管体部３４１の内周面３４１ｗには、弁体支持部３４４の位置からフランジ部３４２の凹部３４２ｈの位置まで軸方向に延びる直線突条３４１ｙが円周方向に複数本形成されている。直線突条３４１ｙは、後記する球体状の弁体４１を弁体支持部３４４の位置からフランジ部３４２の凹部３４２ｈの位置まで軸方向にガイドする部材であり、弁体４１が管体部３４１内にある状態で、気体は各々の直線突条３４１ｙ間に形成された溝状流路３４１ｘ（点線参照）内を通過できるように構成されている。
【００１９】
弁体支持部３４４は、図２（Ｂ）に示すように、中央に円形開口３４４ｃを備えており、その円形開口３４４ｃの周縁に弁体４１が嵌るテーパ面３４４ｔ（図２（Ａ）参照）が形成されている。また、弁体支持部３４４の周縁部分には、各々の直線突条３４１ｙ間に形成された溝状流路３４１ｘと連通する略扇形の開口３４４ｓがそれらの溝状流路３４１ｘと等しい数だけ形成されている。
また、出側ハウジング片３４のフランジ部３４２には、先端面３４２ｆの外周縁に薄肉の円筒部３４２ｅが形成されている。ここで、円筒部３４２ｅの径寸法は、入側ハウジング片３２の円形溝３２２ｍの径寸法と等しい値に設定されている。そして、出側ハウジング片３４の円筒部３４２ｅが入側ハウジング片３２の円形溝３２２ｍに嵌め込まれ、出側ハウジング片３４のフランジ部３４２の先端面３４２ｆが入側ハウジング片３２のフランジ部３２２の後端面３２２ｚに面接触した状態で、ハウジング３０ｈが完成する。
【００２０】
ハウジング３０ｈには、入側ハウジング片３２の凹部３２２ｈと出側ハウジング片３４の凹部３４２ｈとにより構成された空間Ｓ内に、略円盤状の逆流防止本体部材４３が軸方向に変位可能な状態で収納されている。逆流防止本体部材４３は、円盤部４３５と、その円盤部４３５の中央から軸方向前方（図２（Ａ）において右方）に突出する短管部４３７とから構成されており、その短管部４３７から円盤部４３５まで貫通するように流体通路４３８が形成されている。逆流防止本体部材４３の円盤部４３５には、出側ハウジング片３４の凹部３４２ｈの底面３４２ｂに当接して上記した各々の溝状流路３４１ｘを軸方向から閉鎖するシール面４３５ｓが形成されている。また、シール面４３５ｓには、流体通路４３８の周縁部分に球体状の弁体４１が当接するテーパ面４３５ｔが形成されている。
球体状の弁体４１は、出側ハウジング片３４の管体部３４１の内部に収納されており、その管体部３４１の弁体支持部３４４の位置（図２（Ａ） 二点鎖線参照）から逆流防止本体部材４３の円盤部４３５のテーパ面４３５ｔに当接する位置（図２（Ａ） 実線参照）まで軸方向に移動できるように構成されている。
さらに、逆流防止本体部材４３の短管部４３７の周囲には、その逆流防止本体部材４３を後方（図２（Ａ）において左方向）に押圧して円盤部４３５のシール面４３５ｓを出側ハウジング片３４の凹部３４２ｈの底面３４２ｂに当接させるコイルスプリング４７が装着されている。
【００２１】
＜複合弁３０の動作について＞
次に、複合弁３０の動作について説明する。
複合弁３０に対して入口から出口の方向（順方向）に流体が流れる際には、管体部３２１の内部通路３２１ｔに流入した流体は逆流防止本体部材４３の流体通路４３８に流入して、弁体４１を押圧する。これにより、弁体４１は回転しながら後方（弁体支持部３４４の方向）に移動し、逆流防止本体部材４３の円盤部４３５のテーパ面４３５ｔから離れる。この結果、逆流防止本体部材４３の流体通路４３８が開かれ、流体は、図２（Ａ）の二点差線に示すように、その流体通路４３８から出側ハウジング片３４の管体部３４１の溝状流路３４１ｘ、及び弁体支持部３４４の略扇形の開口３４４ｓを通過して、複合弁３０の出口から流出する。
また、流体が逆流しようとすると、複合弁３０の出口から弁体支持部３４４の円形開口３４４ｃを介して流入した流体が弁体４１を前方（図２（Ａ）において右方向）に押圧し、その弁体４１が逆流防止本体部材４３の円盤部４３５のテーパ面４３５ｔに当接する（図２（Ａ） 実線参照）。これによって、逆流防止本体部材４３の流体通路４３８が閉じられる。さらに、この状態で、逆流防止本体部材４３の円盤部４３５のシール面４３５ｓはコイルスプリング４７のバネ力で出側ハウジング片３４の凹部３４２ｈの底面３４２ｂに押圧されている。これにより、出側ハウジング片３４の管体部３４１の溝状流路３４１ｘが塞がれている。
即ち、逆流防止本体部材４３の流体通路４３８が閉じられ、さらに出側ハウジング片３４の管体部３４１の溝状流路３４１ｘが閉じられるため、流体の逆流が阻止される。このように、逆流防止本体部材４３、流体通路４３８、及び弁体４１等が本発明の逆流防止部に相当する。
【００２２】
しかし、この状態から下流側の圧力が上昇して、その圧力が所定値を超えると、図３に示すように、流体が弁体４１、及び逆流防止本体部材４３をコイルスプリング４７のバネ力に抗して上流側（前方）に変位させる。これにより、逆流防止本体部材４３の円盤部４３５のシール面４３５ｓが出側ハウジング片３４の凹部３４２ｈの底面３４２ｂから離れ、出側ハウジング片３４の管体部３４１の溝状流路３４１ｘが開かれる。そして、溝状流路３４１ｘを介して下流側の流体がハウジング３０ｈの空間Ｓ内に流入する（矢印参照）。さらに、空間Ｓ内に流入した流体は、出側ハウジング片３４の凹部３４２ｈの内周面に形成された直線溝３４２ｘを通って逆流防止本体部材４３をバイパスし、上流側に流出する。
即ち、逆流防止本体部材４３のシール面４３５ｓ、出側ハウジング片３４の凹部３４２ｈの底面３４２ｂ、溝状流路３４１ｘ、及び直線溝３４２ｘ等が本発明の圧力調整部に相当し、コイルスプリング４７が本発明の弾性体に相当する。さらに、溝状流路３４１ｘ、及び直線溝３４２ｘ等が本発明の逆流防止部をバイパスする流路（バイパス流路）に相当する。
【００２３】
＜エンジンのブローバイガス還元装置２０の動作について＞
次に、エンジンのブローバイガス還元装置２０の動作について説明する。
エンジン１が、例えば、アイドリングに近い状態では、前述のように、サージタンク１８内の圧力は約−70ＫＰａに近い値であるため、エンジン１のクランク室１ｃ内のブローバイガスはブローバイガス還元通路２２を介してサージタンク１８内に吸引される。そして、エンジン１のクランク室１ｃ内は負圧になる。このため、エンジン１のクランク室１ｃ内には空気導入通路２４によってエアクリーナ１４を通過した空気が供給される。即ち、複合弁３０には入口から出口の方向（順方向）に空気が流れるようになる。このとき、空気は逆流防止本体部材４３の流体通路４３８に流入して、弁体４１を押圧する。これにより、弁体４１は後方に移動し、流体通路４３８が開かれて、空気は、その流体通路４３８から出側ハウジング片３４の管体部３４１の溝状流路３４１ｘ、及び弁体支持部３４４の略扇形の開口３４４ｓを通過して、複合弁３０の出口から流出する。
図４は、複合弁３０の特性を表すグラフであり、横軸にクランク室１ｃ内の圧力、縦軸に複合弁３０を流れる気体流量を表している。即ち、エンジン１のクランク室１ｃ内が負圧の状態で複合弁３０は空気を順方向（上流から下流）に流せるようになる（特性Ｉ参照）。
【００２４】
一方、スロットルバルブ１７が開かれてエンジン１が高負荷になるとサージタンク１８内の圧力が上昇して大気圧に近くなる。このため、エンジン１のクランク室１ｃ内のブローバイガスがブローバイガス還元通路２２を介してサージタンク１８内に吸引され難くなり、前記クランク室１ｃ内の圧力も大気圧に近くなる。このため、空気導入通路２４によりクランク室１ｃに供給される空気の流量（複合弁３０を順方向に流れる空気流量）が減少する（特性ＩＩ参照）。
そして、例えば、ブローバイガス還元通路２２の詰まりや開口面積の減少等で、エンジン１のクランク室１ｃ内の圧力が正圧になると、クランク室１ｃ内のガス等（流体）が空気導入通路２４を通って吸気管１２側に逆流しようとする。しかし、複合弁３０の出口から流入した流体が弁体４１を前方（上流方向）に押圧することで、その弁体４１が逆流防止本体部材４３の流体通路４３８が閉鎖される。さらに、逆流防止本体部材４３の円盤部４３５のシール面４３５ｓはコイルスプリング４７のバネ力で出側ハウジング片３４の凹部３４２ｈの底面３４２ｂに押圧されて、前記管体部３４１の溝状流路３４１ｘが塞がれている。このため、流体の逆流が阻止される（特性ＩＩＩ参照）。
しかし、エンジン１のクランク室１ｃ内の圧力が所定値以上に上昇すると、流体の圧力で弁体４１、及び逆流防止本体部材４３がコイルスプリング４７のバネ力に抗して上流側（前方）に変位する。これにより、逆流防止本体部材４３の円盤部４３５のシール面４３５ｓが出側ハウジング片３４の凹部３４２ｈの底面３４２ｂから離れ、管体部３４１の溝状流路３４１ｘが開かれる。そして、それらの溝状流路３４１ｘを介して下流側の流体がハウジング３０ｈの空間Ｓ内に流入し、直線溝３４２ｘを通って逆流防止本体部材４３をバイパスし、上流側に逃がされる（特性ＩＶ参照）。これによって、エンジン１のトラブルが回避される。
【００２５】
＜本実施形態に係る複合弁３０の長所について＞
本発明に係る複合弁３０によると、逆流防止部（弁体４１、逆流防止本体部材４３等）は、流体が順方向に流れる際にはその流れを遮ることないため、流路抵抗を極力小さくできる。また、流体が逆方向に流れようとするときは、その流れを遮断するため、流体の逆流防止を図ることができる。
さらに、圧力調整部（逆流防止本体部材４３、コイルスプリング４７等）は、逆流防止部の下流側の圧力が所定値以上に上昇したときに、その圧力で前記逆流防止部をバイパスする流路（管体部３４１の溝状流路３４１ｘ等）が開くように構成されているため、下流側の圧力が所定値以下のときに前記バイパス流路が開くことはない。このため、下流側の流体が頻繁に上流側に逆流することはなく、必要時に確実に設備の安全確保を図ることができる。
また、逆流防止本体部材４３の周縁部が弾性力により溝状流路３４１ｘの開口縁に押し付けられることで、前記逆流防止部をバイパスする流路（バイパス流路）が閉じられるため、一定の押圧力で前記バイパス流路を閉じることができる。
また、弁体４１が球体であるため、その弁体４１が流体の力を受けて移動し易くなる。したがって、弁体４１が逆流防止本体部材４３の流体通路４３８を開く際に、大きな力を必要としない。このため、流体が順方向に緩やかに流れる場合にも、逆流防止本体部材４３の流体通路４３８を容易に開けるようになる。
【００２６】
＜変更例＞
本実施形態では、逆流防止部と圧力調整部とが一体化された複合弁３０を備えるブローバイガス還元装置２０を例示したが、図５に示すように、複合弁３０を逆止弁５１と圧力調整弁５２とに分けることも可能である。即ち、エンジン１のクランク室１ｃ内の圧力が負圧の場合、あるいは若干正圧の状態（特性Ｉ、特性ＩＩ、特性ＩＩＩ）では逆止弁５１が動作して、クランク室１ｃ内のガス等（流体）の逆流を防止する。そして、クランク室１ｃ内の圧力が所定値以上に上昇した場合（特性ＩＶ）には、圧力調整弁５２が流路を開く方向に動作する構成である。これにより、逆止弁５１のみを有する既設のブローバイガス還元装置２０に対して、後から圧力調整弁５２を追加し、安全対策を施すことが可能になる。
また、本実施形態では、複合弁３０をブローバイガス還元装置２０の空気導入通路２４の途中に設ける例を示したが、ブローバイガス還元装置２０以外の装置に複合弁３０を設けることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態１に係る複合弁を備えるブローバイガス還元装置、及びエンジンの吸気装置を表す模式図である。
【図２】複合弁の縦断面図（Ａ図）、及び平面図（Ａ図のＢ−Ｂ矢視図（Ｂ図））である。
【図３】複合弁の縦断面図である。
【図４】複合弁の流量特性を表すグラフである。
【図５】エンジンの吸気装置、及びブローバイガス還元装置の変更例を表す模式図である。
【図６】従来の複合弁を備えるブローバイガス還元装置、及びエンジンの吸気装置を表す模式図（Ａ図）、及び前記複合弁の縦断面図（Ｂ図）である。
【符号の説明】
【００２８】
２０ ブローバイガス還元装置
２２ ブローバイガス還元通路
２４ 空気導入通路
３０ 複合弁
４１ 弁体（逆流防止部）
４３ 逆流防止本体部材（逆流防止部、圧力調整部）
４７ コイルスプリング（圧力調整部、弾性体）
４３８ 流体通路
３４１ｘ 溝状流路（バイパス流路）
３４２ｘ 直線溝（バイパス流路）
３４２ｂ 凹部の底面（圧力調整部）
４３５ｓ シール面（圧力調整部）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、逆流防止部、及び圧力調整部を備える複合弁、及びその複合弁を備えるエンジンのブローバイガス還元装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記した複合弁を備えるエンジンのブローバイガス還元装置に関する技術が特許文献１に記載されている。
ブローバイガス還元装置１１０は、図６（Ａ）に示すように、エンジン１００の各気筒（図示省略）からクランク室１００ｃへ漏れ出たブローバイガスを吸気装置１０２に戻す装置である。ブローバイガス還元装置１１０は、エンジン１００のクランク室１００ｃと吸気装置１０２のサージタンク１０８とを連通させるブローバイガス還元通路１１３と、吸気管１０４のスロットルバルブ上流側とクランク室１００ｃとを連通させる空気導入通路１１５とを備えている。
エンジンのクランク室１００ｃ内のブローバイガスは、ブローバイガス還元通路１１３を介して吸気装置１０２のサージタンク１０８内に吸引され、インテークマニホールド１０９を介して燃焼空気と共にエンジンの各々の気筒に供給される。また、ブローバイガスが吸引されることにより負圧となったエンジンのクランク室１００ｃには空気導入通路１１５によってエアクリーナ１０５を通過した空気が供給される。さらに、空気導入通路１１５の途中には、ブローバイガス還元通路１１３の詰まり等によってクランク室１００ｃ内の圧力が上昇したときの安全弁としての機能と、逆流を抑制する機能とを有する複合弁１２０が取付けられている。
【０００３】
複合弁１２０は、図６（Ｂ）に示すように、筒状のハウジング１２１と、そのハウジング１２１内を入口側と出口側とで仕切る円錐形の仕切り板１２３とを備えている。仕切り板１２３には、入口室１２２と出口室１２４とを連通させる複数の開口１２５が上部と下部とに形成されており、上部の開口１２５が出口室１２４側からゴム製の第１円板状弁１２７によって塞がれている。また、仕切り板１２３の下部の開口１２５が入口室１２２側から同じくゴム製の第２円板状弁１２９によって塞がれている。
このため、エアクリーナ１０５を通過した空気が空気導入通路１１５によってエンジンのクランク室１００ｃに供給される際には、空気流がゴム製の第１円板状弁１２７を上流側（入口室１２２側）から押圧変形させることで、その空気が第１円板状弁１２７と開口１２５との隙間を通過する。なお、クランク室１００ｃからの流体の逆流は、そのクランク室１００ｃ内の圧力が低い場合に第１円板状弁１２７及び第２円板弁１２９によって規制される。即ち、複合弁１２０は逆止弁に近い機能を有するようになる。
また、エンジンのクランク室１００ｃ内の圧力が上昇した場合には、クランク室１００ｃから流出した流体がゴム製の第２円板状弁１２９を下流側（出口室１２４側）から押圧変形させることで、その流体が第２円板状弁１２９と開口１２５との隙間を通過する。これにより、複合弁１２０は安全弁としての機能を有するようになる。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−６３０３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記した複合弁１２０では、空気がエンジンのクランク室１００ｃに供給される際は、前記空気が上流側（入口室１２２側）からゴム製の第１円板状弁１２７を押圧変形させて開口１２５を開く構成であるため、複合弁１２０内での圧損が大きく空気が流れ難いという問題がある。
逆に、エンジンのクランク室１００ｃ内の圧力が上昇した場合には、その圧力が比較的低い場合でもゴム製の第２円板状弁１２９が変形して開口１２５が開かれるため、ブローバイガスが頻繁にスロットルバルブ１０７の上流側に戻されるという不具合がある。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、本発明の技術的課題は、流体が順方向に流れる際には流路抵抗を極力小さくし、かつ流体の逆流を防止すること。さらに、流路の下流側において圧力が所定値以上に上昇したときにのみ、前記圧力を逃がせるようにして、下流側の流体が頻繁に上流側に逆流しないようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した課題は、各請求項の発明によって解決される。
請求項１の発明は、流体の通路に取付けられる構成で、前記流体が前記通路の上流側から下流側に順方向に流れる際にはその流れを遮ることなく、前記流体が逆方向に流れようとするときは、その流れを遮断する逆流防止部と、前記逆流防止部の下流側の圧力が所定値以上に上昇したときに、その圧力で前記逆流防止部をバイパスする流路が開くように構成されている圧力調整部とを有することを特徴とする。
【０００８】
本発明によると、逆流防止部は、流体が前記流路の上流側から下流側に順方向に流れる際にはその流れを遮ることないため、流路抵抗を極力小さくできる。また、流体が逆方向に流れようとするときは、その流れを遮断するため、流体の逆流防止を図ることができる。
さらに、圧力調整部は、逆流防止部の下流側の圧力が所定値以上に上昇したときに、その圧力で前記逆流防止部をバイパスする流路が開くように構成されているため、前記下流側の圧力が所定値以下のときに前記バイパス流路が開くことはない。このため、下流側の流体が頻繁に上流側に逆流することはなく、必要なときに確実に設備の安全確保を図ることができる。
【０００９】
請求項２の発明によると、逆流防止部は、複合弁のハウジング内に形成された流路の開口を塞ぐ逆流防止本体部材と、その逆流防止本体部材に形成された流体通路と、その流体通路を開閉する弁体とを備え、前記流体が順方向に流れるときは前記弁体が前記流体通路を開き、前記流体が逆方向に流れようとするときは前記弁体が前記流体通路を閉じる構成であり、前記圧力調整部は、前記逆流防止本体部材が下流側から所定値以上の圧力を受けたときに、その逆流防止本体部材が上流側に変位して前記流路の開口を開き、前記逆流防止部をバイパスする流路が形成されるのを許容する構成であることを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明によると、逆流防止部の弁体は、流体の順方向からの押圧力を受けて逆流防止本体部材の流体通路を開く方向に移動し、前記流体の逆方向からの押圧力を受けて前記逆流防止本体部材の流体通路を閉じる位置に戻されることを特徴とする。
請求項４の発明によると、前記逆流防止本体部材のシール面が弾性力により流路の開口縁に押し付けられることで、前記逆流防止部をバイパスする流路（バイパス流路）が閉じられることを特徴とする。このため、一定の押圧力で前記バイパス流路を閉じることができる。
請求項５の発明によると、逆流防止部の弁体は球体で、逆流防止本体部材は円盤状に形成されており、その逆流防止本体部材の中央に流体通路が形成されていることを特徴とする。このように、弁体が球体であるため、その弁体が流体の力を受けて移動し易くなる。したがって、弁体が逆流防止本体部材の流体通路を開く際に、大きな力を必要としない。このため、流体が順方向に緩やかに流れる場合にも、逆流防止本体部材の流体通路を容易に開けるようになる。
【００１１】
請求項６の発明は、請求項１から請求項５のいずれかに記載の複合弁を備えるエンジンのブローバイガス還元装置であって、エンジンに燃焼空気を供給する吸気管のスロットルバルブ下流側とエンジンのクランク室内とを連通させるブローバイガス還元通路と、前記吸気管のスロットルバルブ上流側と前記クランク室内とを連通させる空気導入通路とを備え、前記複合弁は、エンジンの吸気管側を上流側とするように前記空気導入通路に取付けられていることを特徴とする。
このため、空気が吸気管からエンジンのクランク室に順方向に流れる際に流路抵抗を極力小さくできる。また、気体がクランク室から吸気管側に逆流しようとするときは、その流れを遮断するため、流体の逆流防止を図ることができる。
さらに、圧力調整部は、逆流防止部の下流側（クランク室）の圧力が所定値以上に上昇したときに、その圧力で前記逆流防止部をバイパスする流路が開くように構成されているため、前記クランク室の圧力が所定値以下のときにバイパス流路が開くことはない。このため、クランク室内の流体が頻繁に上流側に逆流することはない。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によると、流体が流路の上流側から下流側に順方向に流れる際に流路抵抗を極力小さくでき、かつ流体の逆流を防止できる。さらに、流路の下流側で圧力が所定圧力以上に上昇したときには、前記圧力を上流側に逃がせるため、確実に設備の安全確保を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
［実施形態１］
以下、図１〜図５に基づいて本発明の実施形態１に係る複合弁の説明を行う。本実施形態に係る複合弁は自動車のエンジンにおけるブローバイガス還元装置において使用される弁である。ここで、図１は本実施形態に係る複合弁を備えるブローバイガス還元装置、及びエンジンの吸気装置を表す模式図であり、図２、図３は複合弁の縦断面図及び平面図、図４は複合弁の流量特性を表すグラフである。また、図５はエンジンの吸気装置、及びブローバイガス還元装置の変更例を表す模式図である。
【００１４】
＜エンジンの吸気装置１０について＞
先ず、エンジンの吸気装置１０の概要について説明する。
エンジンの吸気装置１０は、エンジン１の各々の気筒（図示省略）に燃焼空気を供給するための装置であり、図１に示すように、燃焼空気の通路である吸気管１２を備えている。吸気管１２には、上流側から順番にエアクリーナ１４、流量計１５、スロットルバルブ１７が取付けられており、そのスロットルバルブ１７の弁体１７ｖが自動車の運転室内に設置されたアクセルペタル（図示省略）の動作と連動するように構成されている。さらに、吸気管１２はスロットルバルブ１７の下流側にサージタンク１８を備えており、そのサージタンク１８を介してインテークマニホールド１９により各々の気筒毎に燃焼空気が供給される。
【００１５】
＜エンジンのブローバイガス還元装置２０について＞
次に、エンジンのブローバイガス還元装置２０について説明する。
ブローバイガス還元装置２０は、エンジン１の各気筒からクランク室１ｃへ漏れ出たブローバイガスを吸気装置１０に戻し、大気への放出を防止する装置である。ブローバイガス還元装置２０は、図１に示すように、エンジン１のクランク室１ｃと吸気装置１０のサージタンク１８とを連通させるブローバイガス還元通路２２と、エンジン１のクランク室１ｃと吸気管１２のスロットルバルブ上流側とを連通させる空気導入通路２４とを備えている。
ここで、吸気管１２のスロットルバルブ上流側は、ほぼ大気圧と等しい圧力（約0ＫＰａ）に保持されている。また、サージタンク１８内の圧力は、スロットルバルブ１７の開度がほぼ零に近い状態（アイドリング状態）では約−70ＫＰａ程度に保持されており、スロットルバルブ１７の開度が大きくなるにつれて大気圧（約0ＫＰａ）に近づくようになる。このため、スロットルバルブ１７の開度が零に近い状態（アイドリング状態）で、クランク室１ｃ内のブローバイガスはサージタンク１８内に吸引され易くなる。しかし、前記ブローバイガス還元通路２２には、クランク室１ｃ内とサージタンク１８内との差圧の変動によりブローバイガスの吸引量が急変しないように、流量調節弁２２ｆが設けられている。
【００１６】
ブローバイガス還元通路２２によってサージタンク１８内に導かれたブローバイガスは、燃焼空気と共にインテークマニホールド１９を介してエンジン１の各々の気筒に供給され、ここで再び燃焼される。
また、ブローバイガスが流出することによって負圧になったエンジン１のクランク室１ｃ内には空気導入通路２４によってエアクリーナ１４を通過した空気が供給される。さらに、空気導入通路２４の途中には、複合弁３０が取付けられている。複合弁３０は、クランク室１ｃ側からブローバイガスが吸気管１２側に逆流するのを防止する逆止弁機能と、ブローバイガス還元通路２２の詰まり等によりクランク室１ｃ内の圧力が所定値以上に上昇したときに、流路を開く安全弁機能とを備えている。
【００１７】
＜複合弁３０について＞
次に、図２〜図４に基づいて複合弁３０の構成について説明する。ここで、図２（Ａ）、図３は複合弁３０の縦断面図を表しており、図２（Ｂ）は図２（Ａ）のＢ−Ｂ矢視図を表している。また、図４はエンジン１のクランク室１ｃ内の圧力と、複合弁３０の通過流量との関係を表すグラフである。
複合弁３０は、図２（Ａ）等に示すように、入側ハウジング片３２と出側ハウジング片３４とから構成されるハウジング３０ｈを備えている。入側ハウジング片３２は、小径の管体部３２１と、その管体部３２１の軸端（後端）に形成された大径のフランジ部３２２とから構成されており、両者３２１,３２２が同軸に位置決めされている。管体部３２１は、複合弁３０の入口管となる部分であり、上記した空気導入通路２４の上流側に接続される。フランジ部３２２には、後端側（管体部３２１と反対側）にリング状の凹部３２２ｈが同軸に形成されており、そのリング状の凹部３２２ｈが管体部３２１の内部通路３２１ｔと連通している。なお、フランジ部３２２におけるリング状の凹部３２２ｈの内径寸法は、管体部３２１の内部通路３２１ｔの内径寸法よりも十分大きな値に設定されている。
さらに、フランジ部３２２の後端面３２２ｚには、リング状の凹部３２２ｈを囲んで円形溝３２２ｍがその凹部３２２ｈと同軸に形成されている。
【００１８】
出側ハウジング片３４は、上記した入側ハウジング片３２と前後方向においてほぼ対称な形状に成形されている。出側ハウジング片３４は、管体部３４１と、その管体部３４１の軸端（前端）に形成されたフランジ部３４２とから構成されており、両者３４１,３４２が同軸に位置決めされている。管体部３４１は、複合弁３０の出口管となる部分であり、上記した空気導入通路２４の下流側に接続される。フランジ部３４２には、先端側（管体部３４１と反対側）にリング状の凹部３４２ｈが同軸に形成されており、そのリング状の凹部３４２ｈの内径寸法が入側ハウジング片３２の凹部３２２ｈの内径寸法と等しい値に設定されている。さらに、リング状の凹部３４２ｈの内周面には軸方向に延びる直線溝３４２ｘ（点線参照）が円周方向に複数本形成されている。
出側ハウジング片３４の管体部３４１には、後端部寄りの位置にその管体部３４１の内周面３４１ｗから内フランジ状に突出した弁体支持部３４４が形成されている。さらに、管体部３４１の内周面３４１ｗには、弁体支持部３４４の位置からフランジ部３４２の凹部３４２ｈの位置まで軸方向に延びる直線突条３４１ｙが円周方向に複数本形成されている。直線突条３４１ｙは、後記する球体状の弁体４１を弁体支持部３４４の位置からフランジ部３４２の凹部３４２ｈの位置まで軸方向にガイドする部材であり、弁体４１が管体部３４１内にある状態で、気体は各々の直線突条３４１ｙ間に形成された溝状流路３４１ｘ（点線参照）内を通過できるように構成されている。
【００１９】
弁体支持部３４４は、図２（Ｂ）に示すように、中央に円形開口３４４ｃを備えており、その円形開口３４４ｃの周縁に弁体４１が嵌るテーパ面３４４ｔ（図２（Ａ）参照）が形成されている。また、弁体支持部３４４の周縁部分には、各々の直線突条３４１ｙ間に形成された溝状流路３４１ｘと連通する略扇形の開口３４４ｓがそれらの溝状流路３４１ｘと等しい数だけ形成されている。
また、出側ハウジング片３４のフランジ部３４２には、先端面３４２ｆの外周縁に薄肉の円筒部３４２ｅが形成されている。ここで、円筒部３４２ｅの径寸法は、入側ハウジング片３２の円形溝３２２ｍの径寸法と等しい値に設定されている。そして、出側ハウジング片３４の円筒部３４２ｅが入側ハウジング片３２の円形溝３２２ｍに嵌め込まれ、出側ハウジング片３４のフランジ部３４２の先端面３４２ｆが入側ハウジング片３２のフランジ部３２２の後端面３２２ｚに面接触した状態で、ハウジング３０ｈが完成する。
【００２０】
ハウジング３０ｈには、入側ハウジング片３２の凹部３２２ｈと出側ハウジング片３４の凹部３４２ｈとにより構成された空間Ｓ内に、略円盤状の逆流防止本体部材４３が軸方向に変位可能な状態で収納されている。逆流防止本体部材４３は、円盤部４３５と、その円盤部４３５の中央から軸方向前方（図２（Ａ）において右方）に突出する短管部４３７とから構成されており、その短管部４３７から円盤部４３５まで貫通するように流体通路４３８が形成されている。逆流防止本体部材４３の円盤部４３５には、出側ハウジング片３４の凹部３４２ｈの底面３４２ｂに当接して上記した各々の溝状流路３４１ｘを軸方向から閉鎖するシール面４３５ｓが形成されている。また、シール面４３５ｓには、流体通路４３８の周縁部分に球体状の弁体４１が当接するテーパ面４３５ｔが形成されている。
球体状の弁体４１は、出側ハウジング片３４の管体部３４１の内部に収納されており、その管体部３４１の弁体支持部３４４の位置（図２（Ａ） 二点鎖線参照）から逆流防止本体部材４３の円盤部４３５のテーパ面４３５ｔに当接する位置（図２（Ａ） 実線参照）まで軸方向に移動できるように構成されている。
さらに、逆流防止本体部材４３の短管部４３７の周囲には、その逆流防止本体部材４３を後方（図２（Ａ）において左方向）に押圧して円盤部４３５のシール面４３５ｓを出側ハウジング片３４の凹部３４２ｈの底面３４２ｂに当接させるコイルスプリング４７が装着されている。
【００２１】
＜複合弁３０の動作について＞
次に、複合弁３０の動作について説明する。
複合弁３０に対して入口から出口の方向（順方向）に流体が流れる際には、管体部３２１の内部通路３２１ｔに流入した流体は逆流防止本体部材４３の流体通路４３８に流入して、弁体４１を押圧する。これにより、弁体４１は回転しながら後方（弁体支持部３４４の方向）に移動し、逆流防止本体部材４３の円盤部４３５のテーパ面４３５ｔから離れる。この結果、逆流防止本体部材４３の流体通路４３８が開かれ、流体は、図２（Ａ）の二点差線に示すように、その流体通路４３８から出側ハウジング片３４の管体部３４１の溝状流路３４１ｘ、及び弁体支持部３４４の略扇形の開口３４４ｓを通過して、複合弁３０の出口から流出する。
また、流体が逆流しようとすると、複合弁３０の出口から弁体支持部３４４の円形開口３４４ｃを介して流入した流体が弁体４１を前方（図２（Ａ）において右方向）に押圧し、その弁体４１が逆流防止本体部材４３の円盤部４３５のテーパ面４３５ｔに当接する（図２（Ａ） 実線参照）。これによって、逆流防止本体部材４３の流体通路４３８が閉じられる。さらに、この状態で、逆流防止本体部材４３の円盤部４３５のシール面４３５ｓはコイルスプリング４７のバネ力で出側ハウジング片３４の凹部３４２ｈの底面３４２ｂに押圧されている。これにより、出側ハウジング片３４の管体部３４１の溝状流路３４１ｘが塞がれている。
即ち、逆流防止本体部材４３の流体通路４３８が閉じられ、さらに出側ハウジング片３４の管体部３４１の溝状流路３４１ｘが閉じられるため、流体の逆流が阻止される。このように、逆流防止本体部材４３、流体通路４３８、及び弁体４１等が本発明の逆流防止部に相当する。
【００２２】
しかし、この状態から下流側の圧力が上昇して、その圧力が所定値を超えると、図３に示すように、流体が弁体４１、及び逆流防止本体部材４３をコイルスプリング４７のバネ力に抗して上流側（前方）に変位させる。これにより、逆流防止本体部材４３の円盤部４３５のシール面４３５ｓが出側ハウジング片３４の凹部３４２ｈの底面３４２ｂから離れ、出側ハウジング片３４の管体部３４１の溝状流路３４１ｘが開かれる。そして、溝状流路３４１ｘを介して下流側の流体がハウジング３０ｈの空間Ｓ内に流入する（矢印参照）。さらに、空間Ｓ内に流入した流体は、出側ハウジング片３４の凹部３４２ｈの内周面に形成された直線溝３４２ｘを通って逆流防止本体部材４３をバイパスし、上流側に流出する。
即ち、逆流防止本体部材４３のシール面４３５ｓ、出側ハウジング片３４の凹部３４２ｈの底面３４２ｂ、溝状流路３４１ｘ、及び直線溝３４２ｘ等が本発明の圧力調整部に相当し、コイルスプリング４７が本発明の弾性体に相当する。さらに、溝状流路３４１ｘ、及び直線溝３４２ｘ等が本発明の逆流防止部をバイパスする流路（バイパス流路）に相当する。
【００２３】
＜エンジンのブローバイガス還元装置２０の動作について＞
次に、エンジンのブローバイガス還元装置２０の動作について説明する。
エンジン１が、例えば、アイドリングに近い状態では、前述のように、サージタンク１８内の圧力は約−70ＫＰａに近い値であるため、エンジン１のクランク室１ｃ内のブローバイガスはブローバイガス還元通路２２を介してサージタンク１８内に吸引される。そして、エンジン１のクランク室１ｃ内は負圧になる。このため、エンジン１のクランク室１ｃ内には空気導入通路２４によってエアクリーナ１４を通過した空気が供給される。即ち、複合弁３０には入口から出口の方向（順方向）に空気が流れるようになる。このとき、空気は逆流防止本体部材４３の流体通路４３８に流入して、弁体４１を押圧する。これにより、弁体４１は後方に移動し、流体通路４３８が開かれて、空気は、その流体通路４３８から出側ハウジング片３４の管体部３４１の溝状流路３４１ｘ、及び弁体支持部３４４の略扇形の開口３４４ｓを通過して、複合弁３０の出口から流出する。
図４は、複合弁３０の特性を表すグラフであり、横軸にクランク室１ｃ内の圧力、縦軸に複合弁３０を流れる気体流量を表している。即ち、エンジン１のクランク室１ｃ内が負圧の状態で複合弁３０は空気を順方向（上流から下流）に流せるようになる（特性Ｉ参照）。
【００２４】
一方、スロットルバルブ１７が開かれてエンジン１が高負荷になるとサージタンク１８内の圧力が上昇して大気圧に近くなる。このため、エンジン１のクランク室１ｃ内のブローバイガスがブローバイガス還元通路２２を介してサージタンク１８内に吸引され難くなり、前記クランク室１ｃ内の圧力も大気圧に近くなる。このため、空気導入通路２４によりクランク室１ｃに供給される空気の流量（複合弁３０を順方向に流れる空気流量）が減少する（特性ＩＩ参照）。
そして、例えば、ブローバイガス還元通路２２の詰まりや開口面積の減少等で、エンジン１のクランク室１ｃ内の圧力が正圧になると、クランク室１ｃ内のガス等（流体）が空気導入通路２４を通って吸気管１２側に逆流しようとする。しかし、複合弁３０の出口から流入した流体が弁体４１を前方（上流方向）に押圧することで、その弁体４１が逆流防止本体部材４３の流体通路４３８が閉鎖される。さらに、逆流防止本体部材４３の円盤部４３５のシール面４３５ｓはコイルスプリング４７のバネ力で出側ハウジング片３４の凹部３４２ｈの底面３４２ｂに押圧されて、前記管体部３４１の溝状流路３４１ｘが塞がれている。このため、流体の逆流が阻止される（特性ＩＩＩ参照）。
しかし、エンジン１のクランク室１ｃ内の圧力が所定値以上に上昇すると、流体の圧力で弁体４１、及び逆流防止本体部材４３がコイルスプリング４７のバネ力に抗して上流側（前方）に変位する。これにより、逆流防止本体部材４３の円盤部４３５のシール面４３５ｓが出側ハウジング片３４の凹部３４２ｈの底面３４２ｂから離れ、管体部３４１の溝状流路３４１ｘが開かれる。そして、それらの溝状流路３４１ｘを介して下流側の流体がハウジング３０ｈの空間Ｓ内に流入し、直線溝３４２ｘを通って逆流防止本体部材４３をバイパスし、上流側に逃がされる（特性ＩＶ参照）。これによって、エンジン１のトラブルが回避される。
【００２５】
＜本実施形態に係る複合弁３０の長所について＞
本発明に係る複合弁３０によると、逆流防止部（弁体４１、逆流防止本体部材４３等）は、流体が順方向に流れる際にはその流れを遮ることないため、流路抵抗を極力小さくできる。また、流体が逆方向に流れようとするときは、その流れを遮断するため、流体の逆流防止を図ることができる。
さらに、圧力調整部（逆流防止本体部材４３、コイルスプリング４７等）は、逆流防止部の下流側の圧力が所定値以上に上昇したときに、その圧力で前記逆流防止部をバイパスする流路（管体部３４１の溝状流路３４１ｘ等）が開くように構成されているため、下流側の圧力が所定値以下のときに前記バイパス流路が開くことはない。このため、下流側の流体が頻繁に上流側に逆流することはなく、必要時に確実に設備の安全確保を図ることができる。
また、逆流防止本体部材４３の周縁部が弾性力により溝状流路３４１ｘの開口縁に押し付けられることで、前記逆流防止部をバイパスする流路（バイパス流路）が閉じられるため、一定の押圧力で前記バイパス流路を閉じることができる。
また、弁体４１が球体であるため、その弁体４１が流体の力を受けて移動し易くなる。したがって、弁体４１が逆流防止本体部材４３の流体通路４３８を開く際に、大きな力を必要としない。このため、流体が順方向に緩やかに流れる場合にも、逆流防止本体部材４３の流体通路４３８を容易に開けるようになる。
【００２６】
＜変更例＞
本実施形態では、逆流防止部と圧力調整部とが一体化された複合弁３０を備えるブローバイガス還元装置２０を例示したが、図５に示すように、複合弁３０を逆止弁５１と圧力調整弁５２とに分けることも可能である。即ち、エンジン１のクランク室１ｃ内の圧力が負圧の場合、あるいは若干正圧の状態（特性Ｉ、特性ＩＩ、特性ＩＩＩ）では逆止弁５１が動作して、クランク室１ｃ内のガス等（流体）の逆流を防止する。そして、クランク室１ｃ内の圧力が所定値以上に上昇した場合（特性ＩＶ）には、圧力調整弁５２が流路を開く方向に動作する構成である。これにより、逆止弁５１のみを有する既設のブローバイガス還元装置２０に対して、後から圧力調整弁５２を追加し、安全対策を施すことが可能になる。
また、本実施形態では、複合弁３０をブローバイガス還元装置２０の空気導入通路２４の途中に設ける例を示したが、ブローバイガス還元装置２０以外の装置に複合弁３０を設けることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態１に係る複合弁を備えるブローバイガス還元装置、及びエンジンの吸気装置を表す模式図である。
【図２】複合弁の縦断面図（Ａ図）、及び平面図（Ａ図のＢ−Ｂ矢視図（Ｂ図））である。
【図３】複合弁の縦断面図である。
【図４】複合弁の流量特性を表すグラフである。
【図５】エンジンの吸気装置、及びブローバイガス還元装置の変更例を表す模式図である。
【図６】従来の複合弁を備えるブローバイガス還元装置、及びエンジンの吸気装置を表す模式図（Ａ図）、及び前記複合弁の縦断面図（Ｂ図）である。
【符号の説明】
【００２８】
２０ ブローバイガス還元装置
２２ ブローバイガス還元通路
２４ 空気導入通路
３０ 複合弁
４１ 弁体（逆流防止部）
４３ 逆流防止本体部材（逆流防止部、圧力調整部）
４７ コイルスプリング（圧力調整部、弾性体）
４３８ 流体通路
３４１ｘ 溝状流路（バイパス流路）
３４２ｘ 直線溝（バイパス流路）
３４２ｂ 凹部の底面（圧力調整部）
４３５ｓ シール面（圧力調整部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体の通路に取付けられる構成で、前記流体が前記通路の上流側から下流側に順方向に流れる際にはその流れを遮ることなく、前記流体が逆方向に流れようとするときは、その流れを遮断する逆流防止部と、
前記逆流防止部の下流側の圧力が所定値以上に上昇したときに、その圧力で前記逆流防止部をバイパスする流路が開くように構成されている圧力調整部と、
を有することを特徴とする複合弁。
【請求項２】
請求項１に記載の複合弁であって、
前記逆流防止部は、複合弁のハウジング内に形成された流路の開口を塞ぐ逆流防止本体部材と、その逆流防止本体部材に形成された流体通路と、その流体通路を開閉する弁体とを備え、前記流体が順方向に流れるときは前記弁体が前記流体通路を開き、前記流体が逆方向に流れようとするときは前記弁体が前記流体通路を閉じる構成であり、
前記圧力調整部は、前記逆流防止本体部材が下流側から所定値以上の圧力を受けたときに、その逆流防止本体部材が上流側に変位して前記流路の開口を開き、前記逆流防止部をバイパスする流路が形成されるのを許容する構成であることを特徴とする複合弁。
【請求項３】
請求項２に記載の複合弁であって、
前記逆流防止部の弁体は、流体の順方向からの押圧力を受けて逆流防止本体部材の流体通路を開く方向に移動し、前記流体の逆方向からの押圧力を受けて前記逆流防止本体部材の流体通路を閉じる位置に戻されることを特徴とする複合弁。
【請求項４】
請求項２又は請求項３のいずれかに記載の複合弁であって、
前記逆流防止本体部材のシール面が弾性力により流路の開口縁に押し付けられることで、前記逆流防止部をバイパスする流路が閉じられることを特徴とする複合弁。
【請求項５】
請求項２から請求項４のいずれかに記載の複合弁であって、
前記逆流防止部の弁体は球体で、前記逆流防止本体部材は円盤状に形成されており、その逆流防止本体部材の中央に流体通路が形成されていることを特徴とする複合弁。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の複合弁を備えるエンジンのブローバイガス還元装置であって、
エンジンに燃焼空気を供給する吸気管のスロットルバルブ下流側とエンジンのクランク室内とを連通させるブローバイガス還元通路と、
前記吸気管のスロットルバルブ上流側と前記クランク室内とを連通させる空気導入通路とを備え、
前記複合弁は、エンジンの吸気管側を上流側とするように前記空気導入通路に取付けられていることを特徴とするエンジンのブローバイガス還元装置。
【請求項１】
流体の通路に取付けられる構成で、前記流体が前記通路の上流側から下流側に順方向に流れる際にはその流れを遮ることなく、前記流体が逆方向に流れようとするときは、その流れを遮断する逆流防止部と、
前記逆流防止部の下流側の圧力が所定値以上に上昇したときに、その圧力で前記逆流防止部をバイパスする流路が開くように構成されている圧力調整部と、
を有することを特徴とする複合弁。
【請求項２】
請求項１に記載の複合弁であって、
前記逆流防止部は、複合弁のハウジング内に形成された流路の開口を塞ぐ逆流防止本体部材と、その逆流防止本体部材に形成された流体通路と、その流体通路を開閉する弁体とを備え、前記流体が順方向に流れるときは前記弁体が前記流体通路を開き、前記流体が逆方向に流れようとするときは前記弁体が前記流体通路を閉じる構成であり、
前記圧力調整部は、前記逆流防止本体部材が下流側から所定値以上の圧力を受けたときに、その逆流防止本体部材が上流側に変位して前記流路の開口を開き、前記逆流防止部をバイパスする流路が形成されるのを許容する構成であることを特徴とする複合弁。
【請求項３】
請求項２に記載の複合弁であって、
前記逆流防止部の弁体は、流体の順方向からの押圧力を受けて逆流防止本体部材の流体通路を開く方向に移動し、前記流体の逆方向からの押圧力を受けて前記逆流防止本体部材の流体通路を閉じる位置に戻されることを特徴とする複合弁。
【請求項４】
請求項２又は請求項３のいずれかに記載の複合弁であって、
前記逆流防止本体部材のシール面が弾性力により流路の開口縁に押し付けられることで、前記逆流防止部をバイパスする流路が閉じられることを特徴とする複合弁。
【請求項５】
請求項２から請求項４のいずれかに記載の複合弁であって、
前記逆流防止部の弁体は球体で、前記逆流防止本体部材は円盤状に形成されており、その逆流防止本体部材の中央に流体通路が形成されていることを特徴とする複合弁。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の複合弁を備えるエンジンのブローバイガス還元装置であって、
エンジンに燃焼空気を供給する吸気管のスロットルバルブ下流側とエンジンのクランク室内とを連通させるブローバイガス還元通路と、
前記吸気管のスロットルバルブ上流側と前記クランク室内とを連通させる空気導入通路とを備え、
前記複合弁は、エンジンの吸気管側を上流側とするように前記空気導入通路に取付けられていることを特徴とするエンジンのブローバイガス還元装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００７−１９８２７９（Ｐ２００７−１９８２７９Ａ）
【公開日】平成１９年８月９日（２００７．８．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１８５７３（Ｐ２００６−１８５７３）
【出願日】平成１８年１月２７日（２００６．１．２７）
【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１９年８月９日（２００７．８．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１月２７日（２００６．１．２７）
【出願人】（０００１１６５７４）愛三工業株式会社 (1,018)
【Ｆターム（参考）】
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