JPH08284636A - ブローバイガス還流装置の流量制御弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ブローバイガス還流装置の流量制御弁におい
て、吸気マニホールド側における吸気の流れが減速時に
乱れることを防止する。 【構成】 スプリング１４に付勢されたケース２内の弁
体１１を流出口６側の負圧により吸引させ、制御部５の
制御孔５ａの有効断面積を変化させる流量制御弁であ
る。制御孔５ａに遊挿する流量可変軸１２にテーパー部
１２ａ、ストレート部１２ｂ、大径部１２ｃを設ける。
加速時にはテーパー部１２ａを、アイドリング時にはス
トレート部１２ｂをそれぞれ制御５ｃに遊挿させ、要求
される通気流量を確保する。減速時には、段部１５を制
御部５に当接させて弁体１１の移動を規制するととも
に、制御孔５ａを閉鎖し通気流量をカット若しくは微量
にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ブローバイガス還流装
置の流量制御弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車のエンジンにはブローバイ
ガス還流装置が設けられている。ブローバイガス還流装
置は、エンジンのピストンリングとシリンダ壁のすきま
を通りクランクケース内にもれでたブローバイガスを再
び吸気マニホールドに導いて再燃焼させて、主にＨＣの
低減を図るためのものである。図６にクローズドタイプ
のブローバイガス還流装置を示す。すなわちエンジン５
０には、クランクケース５１内部とロッカーカバー５２
内部とを連通するブローバイ通路５３が設けられ、ブロ
ーバイ通路５３と吸気マニホールド５４との間には還流
通路５５が設けられている。また、還流通路５５と前記
吸気マニホールド５４との連通部には流量制御弁１が設
けられており、この流量制御弁１によってスロットルバ
ルブ５６の下流側にブローバイガスを還流させるように
なっている。

【０００３】一方、前記流量制御弁１は、図７に示すよ
うに、一端が前記還流通路５５側に接続される一方、他
端が前記吸気マニホールド５４側に接続されたケース２
を有している。ケース２の内部は筒状であって、その一
端にはワッシャ３が内嵌されることにより流入口４が形
成されている。また、ケース２の内部はその中程に突設
された制御部５によって分割されており、ケース２の他
端側には流出口６が形成されている。また、制御部５の
前記流入口４側には、制御孔５ａより一段大径のスプリ
ング保持部７が連設されている。

【０００４】また、ケース２内には弁体１１が摺動自在
に収容されている。弁体１１は、前記流量制御部５を貫
通する制御孔５ａに遊挿された流量可変軸１２と、その
一端側に一体形成された開閉板１３とを有している。流
量可変軸１２は一端側から他端側に向かってその断面積
が次第に減少するテーパー状を有している。また、開閉
板１３は三角形の各頂点を円みをもって切断した略三角
形状を有するとともに、その外形寸法を前記スプリング
保持部７の内径よりもやや大きく設定されている。

【０００５】さらに、開閉板１３と前記制御部５との間
には、前記スプリング保持部７に収容されるとともに流
量可変軸１２に外挿されたスプリング１４が縮設されて
おり、スプリング１４のバネ力によって開閉板１３が前
記ワッシャ３に押圧されるとともに前記流入口４が閉鎖
されている。そして、弁体１１は、吸気マニホールド負
圧が増大して行くに従い流出口６側へ移動し、やがて開
閉板１３のスプリング座面９がスプリング保持部７の上
面ストッパー部８に当接することにより移動を停止す
る。なお、その際には、開閉板１３が略三角形状である
ため、スプリング保持部７の開口部には充分な間隙が確
保される一方、図８に示すように、制御部５と流量可変
軸１２との間には環状の流量制御部Ｏが形成されている
ため、これにより流入口４から流出口６へのブローバイ
ガスの流れが許容されるようになっている。

【０００６】一方、図９は、前記流量制御弁１の流量特
性図であって、吸気マニホールド負圧が、加速時におけ
る低〜中負圧領域ａにあるとき、流入口４が開放されて
通気流量はいったん大きな流量Ｑ１まで瞬時に増加した
のち、制御孔５ａの有効断面積（流量制御部Ｏの開口面
積）が次第に減少されるため通気流量は小さい流量Ｑ２
まで次第に低下する。次にアイドリング時における中〜
高負圧領域ｂでは、制御孔５ａの有効断面積が最小とな
った時点の流量Ｑ２を維持されるとともに、高負圧領域
ｃに入った後にもそれを維持される。なお、これは制御
孔５ａを通過する流体の流速が音速域に入るためであ
る。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに従来の流量制御弁１においては、前述したように、
高負圧領域ｃにおいて通気流量が一定となるため、減速
時であっても、すなわち吸気マニホールド負圧がアイド
リング時のそれを超えたときであっても、ブローバイバ
スが還流する。このため、減速時には、還流したブロー
バイガスがスロットルバルブ６の上流へ逆流することに
より、吸気マニホールド４側における吸気の流れが乱さ
れるという問題があった。

【０００８】本考案は、かかる実情に鑑みてなされたも
のであり、吸気マニホールド側における吸気の流れが減
速時に乱されることを防止するブローバイガス還流装置
の流量制御弁を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明にあっては、エンジン内のブローバイガスの還
流路に配設され、クランクケース側に連結される一端側
に流入口が設けられ、かつ吸気マニホールド側に連結さ
れる他端側に流出口が設けられたケースと、該ケースに
収容され一端側に付勢された弁体とを備え、前記ケース
の内周壁に、前記流入口側と前記流出口側とを隔成する
とともに制御孔が貫通する制御部が突設される一方、前
記弁体に、前記制御孔に遊挿されたテーパー状の流量可
変軸と、該流量可変軸の一端に設けられ前記流入口を閉
鎖する開閉板とが設けられ、前記弁体が、前記吸気マニ
ホールドの負圧に応じて前記流出口側へ移動し、前記吸
気マニホールドに還流させるブローバイガスの流量を制
御する構成を前提としている。

【００１０】そして、請求項１の発明では、前記流量可
変軸に、前記制御孔に遊挿されたテーパー部と、前記弁
体の移動に伴い前記制御孔に遊挿される前記テーパー部
の一端側の領域に、前記テーパー部に連続的に形成され
た断面一様のストレート部と、前記弁体の移動に伴い前
記制御部に当接し前記制御孔を閉鎖する段部を前記スト
レート部の一端側に形成する大径部とを設けたものとし
た。

【００１１】また、請求項２の発明では、請求項１の構
成に加え、前記制御孔が前記段部により閉鎖された状態
での微量の漏れ流量を確保したものとした。

【００１２】一方、請求項３の発明では、前記流量可変
軸に、前記制御孔に遊挿されたテーパー部と、該テーパ
ー部の一端側に連続して形成された断面一様のストレー
ト部とを設ける一方、前記ケースの他端側の内周壁に、
前記ストレート部が前記制御孔に遊挿された後の前記流
量可変軸の他端が当接するストッパー部を設け、該スト
ッパー部に、前記流量可変軸の他端によって閉鎖される
穴を形成したものとした。

【００１３】また、請求項４の発明では、請求項３の構
成に加え、前記穴が前記流量可変軸の他端により閉鎖さ
れた状態での微量の漏れ流量を確保したものとした。

【００１４】

【作用】請求項１の構成では、吸気マニホールドの負圧
が上昇すると、それに伴い弁体が付勢に抗して移動し、
やがて流量制御部に流量可変軸の段部が当接することに
より弁体はそれ以後の移動を規制される。一方、かかる
際、ケース内の通気流量は、制御孔に流量可変軸のテー
パー部が位置する間は、その位置に応じて減少され、そ
の後、制御孔に流量可変軸のストレート部が位置する間
は一定となる。そして、弁体が移動を規制された以後は
制御孔が流量可変軸の段部により閉鎖されると通気流量
がゼロとなり、それ以後はその状態を維持される。した
がって、要求される流量特性を維持しつつ、吸気マニホ
ールドの負圧が一定の高さを超えた後、つまり高負圧領
域に入ったときには、ブローバイガスの還流を停止させ
ることができる。

【００１５】また、請求項２の構成では、前述した制御
孔が段部により閉鎖された状態での漏れ流量を確保した
ことから、吸気マニホールドの負圧が高負圧領域に入っ
たときには、ブローバイガスの還流量はごく微量とな
る。しかも、吸気マニホールドの負圧の変化に対する流
量特性のヒステリシスが小さくなる。

【００１６】一方、請求項３の構成では、吸気マニホー
ルドの負圧が上昇すると、それに伴い弁体が付勢に抗し
て移動し、やがてストッパー部に流量可変軸の他端が当
接することにより弁体はそれ以後の移動を規制される。
一方、かかる際、ケース内の通気流量は、制御孔に流量
可変軸のテーパー部が位置する間は、その位置に応じて
減少され、その後、制御孔に流量可変軸のストレート部
が位置する間は一定となる。そして、弁体が移動を規制
された以後はストッパー部の穴が流量可変軸の他端によ
り閉鎖されるため通気流量がゼロとなり、それ以後はそ
の状態を維持される。したがって、要求される流量特性
を維持しつつ、吸気マニホールドの負圧が一定の高さを
超えた後、つまり高負圧領域に入ったときには、ブロー
バイガスの還流を停止させることができる。

【００１７】また、請求項４の構成では、前述したスト
ッパー部の穴が流量可変軸の他端により閉鎖された状態
での微量の漏れ流量を確保したことから、吸気マニホー
ルドの負圧が高負圧領域に入ったときには、ブローバイ
ガスの還流量はごく微量となる。しかも、吸気マニホー
ルドの負圧の変化に対する流量特性のヒステリシスが小
さくなる。

【００１８】

【実施例】以下、本考案の一実施例を図にしたがって説
明する。図１は、従来例で説明したものと同様に、クロ
ーズドタイプのブローバイガス還流装置に配設される流
量制御弁１を示したものである。なお、流量制御弁１
は、図７に示したものとほぼ同様の構成を有しているた
め、同様の部分については同一の符号を付して説明を省
略し、特徴的な部分についてのみ説明する。

【００１９】すなわち、開閉板１３とともに弁体１１を
構成する流量制御軸１２は、流量制御部５を貫通する制
御孔５ａに遊挿されたテーパー部１２ａと、ストレート
部１２ｂ、大径部１２ｃとによって形成されている。ス
トレート部１２ｂは、テーパー部１２ａの一端側であっ
て、弁体１１の移動に伴い前記制御孔５ａに遊挿される
領域に連続的に形成されるとともに、断面一様に形成さ
れている。また、前記大径部１２ｃは、ストレート部１
２ｂよりも大径であって、これにより弁体１１の移動に
伴い制御部５に当接して制御孔５ａを閉鎖する段部２１
がストレート部１２ｂの一端側に形成されている。ま
た、制御部５の流入口４側の端面５ｂと段部２１は、互
いが当接したとき両者間にごく僅かな間隙が生じるよう
に成形されている。

【００２０】以上の構成からなる本実施例において、吸
気マニホールドの負圧が上昇すると、弁体１１はスプリ
ング１４の付勢に抗して流出口６側へ移動し、制御孔５
ａに流量可変軸１２のテーパー部１２ａが遊挿される一
方、開閉板１３が流入口４を開放した状態（図３のａに
示す状態）となる。引き続き、弁体１１は制御孔５ａに
流量可変軸１２のストレート１２ｂが遊挿される状態
（図３のｂに示す状態）となり、やがて制御部５に流量
可変軸１２の段部１５が当接するとともに、制御孔５ａ
が閉鎖された状態（図３のｃに示す状態）となる一方、
それ以後の移動を規制される。なお、このとき、制御部
５と段部１５との間にはごく僅かな間隙が生じることと
なる。

【００２１】一方、かかる際、ケース２内の通気流量は
次のように変化する。すなわち、図２は、吸気マニホー
ルド負圧（−Ｐ）と通気流量（Ｑ）との関係を示す流量
特性図であって、加速時に相当する低〜中負圧領域ａで
は、弁体１１が図３の（ａ）に示した状態にあり、通気
流量はいったん大きな流量Ｑ１まで上昇したのち次第に
下降する。また、アイドリング時に相当する中〜高負圧
領域ｂでは、弁体１１が図３の（ｂ）に示した状態にあ
り、通気流量は比較的小さな流量Ｑ２を維持される。そ
して、減速時に相当する高負圧領域ｃでは、図３のｃに
示した状態となる一方、制御部５と段部１５との間には
ごく僅かな間隙が生じているため、通気流量はごく小さ
な流量Ｑ３まで下降する。

【００２２】したがって、吸気マニホールドの負圧が低
〜中負圧領域ａおよび中〜高負圧領域ｂにある間におい
ては、加速時やアイドリング時に要求される流量特性を
維持しつつ、高負圧領域ｃに入った後にはブローバイガ
スの還流量がごく微量なもとなる。よって、減速時には
ブローバイガスの還流量をごく微量にすることができる
ため、吸気マニホールド側における吸気の流れの乱され
を防止することができる。しかも、本実施例において
は、制御孔５ａが閉鎖された状態において漏れ流量Ｑ３
が確保される構成であることから、流量制御時における
ヒステリシスが小さくなる。よって、吸気マニホールド
側における吸気の流れの乱されを防止しつつ流量特性の
向上を図ることができる。

【００２３】なお、図４の（ａ）に示すように制御孔５
ａの開口縁５ｃにテーパーを設け、または図４の（ｂ）
に示すように制御孔５ａの開口縁５ｃと段部１５の双方
にテーパーを設け、或は図示しないが、制御部５側と段
部１５側の何れか一方に凹部又は凸部を形成することに
よって、制御部５と弁体１１との当接面積を小さくして
も、本実施例と同様に、流量制御時におけるヒステリシ
スを小さくすることができる。また、本実施例において
は、吸気マニホールドの負圧が高負圧領域ｃに入った後
に、ごく僅かな漏れ流量Ｑ３が存在するものについて説
明したが、高負圧領域ｃにおける通気流量をゼロにし、
ブローバイガスの還流を停止させるようにしてもよい。

【００２４】一方、図５は本発明の他の実施例を示す図
である。以下、図１に示したものと同様の部分について
は同一の符号を付すことにより説明を省略する。すなわ
ち、この流量制御弁２１にあっては、弁体１１の流量可
変軸１２が、テーパー部１２ａと、その一端側に連続的
に形成されたストレート部１２ｂのみによって構成され
ている。また、ケース２の流出口６側の内周壁には、ケ
ース２の他端側に位置してストッパー部２２が突設され
ている。ストッパー部２２は、弁体１１が流出口６側へ
移動して、ストレート部１２ｂが制御部５の制御孔５ａ
に一定量遊挿されたとき、流量可変軸１２の他端が当接
する位置に予め設定されている。さらに、ストッパー部
２２には、流量可変軸１２の他端が当接したとき、その
端面１２ｄによって閉鎖される穴２２ａが設けられてい
る。なお、ストッパー部１２ｂと流量可変軸１２の端面
１２ｄは、双方が当接したとき、双方間にごく僅かな間
隙が生じるように形成されている。

【００２５】そして、かかる構成からなる本実施例にお
いても、その流量特性が図１に示した流量制御弁１と同
様のものとなる。したがって、前述した効果と同一の効
果を奏することができる。また、この流量制御弁２１に
おいても、流量可変軸１２の他端によってストッパー部
２２の穴２２ａを完全に閉鎖させるようにすれば、吸気
マニホールドの負圧が高負圧領域に入ったときブローバ
イガスの還流を停止できる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように請求項１及び請求項
３の流量制御弁では、要求される流量特性を維持しつ
つ、吸気マニホールドの負圧が一定の高さを超えた後に
は、ブローバイガスの還流を停止できる構成とした。よ
って、前記一定の高さを、減速時における吸気マニホー
ルドの負圧に設定して、減速時にブローバイガスの還流
を停止させることにより、吸気マニホールド側における
吸気の流れが減速時に乱されることを防止できる。

【００２７】また、請求項２及び請求項４の流量制御弁
では、要求される流量特性を維持しつつ、吸気マニホー
ルドの負圧が一定の高さを超えた後には、ブローバイガ
スの還流量をごく微量にできる構成とした。よって、前
記一定の高さを、減速時における吸気マニホールドの負
圧に設定し、ブローバイガスの還流をごく微量とするこ
とにより、吸気マニホールド側における吸気の流れが減
速時に乱されることを防止できる。しかも、流量制御時
における流量特性のヒステリシスが小さいため、吸気マ
ニホールド側における吸気の流れが減速時に乱されるこ
とを防止しつつ良好な流量特性を確保することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す断面図である。

【図２】同実施例の流量制御弁における吸気マニホール
ド負圧と流量との関係を示す流量特性図である。

【図３】同実施例の作動を示す状態説明図である。

【図４】（ａ）及び（ｂ）は本発明の他の実施例を示す
図１のＡ部に相当する拡大図である。

【図５】本発明の他の実施例を示す断面図である。

【図６】ブローバイガス還流装置の概略構成図である。

【図７】従来例を示す断面図である。

【図８】図７のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。

【図９】従来例における吸気マニホールド負圧（−Ｐ）
と流量Ｑとの関係を示す流量特性図である。

【符号の説明】

１ 流量制御弁 ２ ケース ４ 流入口 ５ 制御部 ５ｃ 制御孔 ６ 流出口 １１ 弁体 １２ 流量可変軸 １２ａ テーパー部 １２ｂ ストレート部 １２ｃ 大径部 １５ 段部 ２２ ストッパー部 ２２ａ 穴 Ｏ 流量制御部 ａ 低〜中負圧領域 ｂ 中〜高負圧領域 ｃ 高負圧領域

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジン内のブローバイガスの還流路に
   配設され、クランクケース側に連結される一端側に流入
   口が設けられ、かつ吸気マニホールド側に連結される他
   端側に流出口が設けられたケースと、該ケースに収容さ
   れ一端側に付勢された弁体とを備え、前記ケースの内周
   壁に、前記流入口側と前記流出口側とを隔成するととも
   に制御孔が貫通する制御部が突設される一方、前記弁体
   に、前記制御孔に遊挿されたテーパー状の流量可変軸
   と、該流量可変軸の一端に設けられ前記流入口を閉鎖す
   る開閉板とが設けられ、前記弁体が、前記吸気マニホー
   ルドの負圧に応じて前記流出口側へ移動し、前記吸気マ
   ニホールドに還流させるブローバイガスの流量を制御す
   る流量制御弁において、 前記流量可変軸に、前記制御孔に遊挿されたテーパー部
   と、前記弁体の移動に伴い前記制御孔に遊挿される前記
   テーパー部の一端側の領域に、前記テーパー部に連続的
   に形成された断面一様のストレート部と、前記弁体の移
   動に伴い前記制御部に当接し前記制御孔を閉鎖する段部
   を前記ストレート部の一端側に形成する大径部とを設け
   たことを特徴とするブローバイガス還流装置の流量制御
   弁。
2. 【請求項２】 前記制御孔が前記段部により閉鎖された
   状態での微量の漏れ流量を確保したことを特徴とする請
   求項１記載のブローバイガス還流装置の流量制御弁。
3. 【請求項３】 エンジン内のブローバイガスの還流路に
   配設され、クランクケース側に連結される一端側に流入
   口が設けられ、かつ吸気マニホールド側に連結される他
   端側に流出口が設けられたケースと、該ケースに収容さ
   れ一端側に付勢された弁体とを備え、前記ケースの内周
   壁に、前記流入口側と前記流出口側とを隔成するととも
   に制御孔が貫通する制御部が突設される一方、前記弁体
   に、前記制御孔に遊挿されたテーパー状の流量可変軸
   と、該流量可変軸の一端に設けられ前記流入口を閉鎖す
   る開閉板とが設けられ、前記弁体が、前記吸気マニホー
   ルドの負圧に応じて前記流出口側へ移動し、前記吸気マ
   ニホールドに還流させるブローバイガスの流量を制御す
   る流量制御弁において、 前記流量可変軸に、前記制御孔に遊挿されたテーパー部
   と、該テーパー部の一端側に連続して形成された断面一
   様のストレート部とを設ける一方、前記ケースの他端側
   の内周壁に、前記ストレート部が前記制御孔に遊挿され
   た後の前記流量可変軸の他端が当接するストッパー部を
   設け、該ストッパー部に、前記流量可変軸の他端によっ
   て閉鎖される穴を形成したことを特徴とするブローバイ
   ガス還流装置の流量制御弁。
4. 【請求項４】 前記穴が前記流量可変軸の他端により閉
   鎖された状態での微量の漏れ流量を確保したことを特徴
   とする請求項１記載のブローバイガス還流装置の流量制
   御弁。