JP2017110493A - Flow control valve - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば内燃機関のＰＣＶバルブ等に用いられ、流体の流量を制御する流量制御弁に関する。 The present invention relates to a flow rate control valve that is used for, for example, a PCV valve of an internal combustion engine and controls a flow rate of a fluid.
例えば、特許文献１には、内燃機関のブローバイガス還元装置に用いられるＰＣＶバルブが開示されている。このＰＣＶバルブは、内部にガス通路が形成された中空円筒状の樹脂製のケースと、当該ケースの上記ガス通路内に進退可能に収容された樹脂製の弁体と、この弁体を後退方向へと付勢するスプリングと、を有し、上記ガス通路内の負圧とスプリングによる弁体の進退により、通過するブローバイガスの流量を制御することができる。 For example, Patent Document 1 discloses a PCV valve used in a blow-by gas reduction device for an internal combustion engine. The PCV valve includes a hollow cylindrical resin case having a gas passage formed therein, a resin valve body housed in the gas passage of the case so as to be able to advance and retreat, and the valve body in a backward direction. And the flow rate of the blow-by gas passing therethrough can be controlled by the negative pressure in the gas passage and the advancement and retreat of the valve body by the spring.
しかしながら、このようなＰＣＶバルブにおいては、上記弁体が樹脂製で比較的軽量であることから、吸気脈動や上記ガス通路内を流れるブローバイガスにより該弁体が揺れて上記ケースに当たってしまい、異音が発生する虞がある。 However, in such a PCV valve, since the valve body is made of resin and is relatively light, the valve body is shaken by the intake pulsation or blow-by gas flowing in the gas passage, and hits the case, so May occur.
本発明の流量制御弁は、流体が通流する通路が形成された筒状のバルブボディと、上記通路の内周面の所定位置に形成されたスロート部と、上記通路内に進退可能に収容され、上記バルブボディの一端側から他端側に向かって漸次直径が大きくなるよう形成された弁体と、上記弁体を上記バルブボディの他端側に付勢するバネ部材と、を備え、上記弁体の進退移動に伴って、上記スロート部での開度を連続的に変化させて、上記通路を流れる流体の流量を制御するものであって、上記弁体は、他端側に相対的に大径となったガイド部を有し、上記ガイド部の弁体軸方向に沿った長さが、上記ガイド部の外周面と上記通路の内周面とのクリアランスの２９倍以上に設定されていることを特徴としている。 The flow control valve of the present invention accommodates a tubular valve body in which a passage through which fluid flows is formed, a throat portion formed at a predetermined position on the inner peripheral surface of the passage, and capable of moving forward and backward in the passage. A valve body formed so that the diameter gradually increases from one end side to the other end side of the valve body, and a spring member that biases the valve body toward the other end side of the valve body, As the valve body moves forward and backward, the flow rate of the fluid flowing through the passage is controlled by continuously changing the opening at the throat portion, and the valve body is relative to the other end side. The guide portion has a large diameter, and the length of the guide portion along the valve body axis direction is set to 29 times or more of the clearance between the outer peripheral surface of the guide portion and the inner peripheral surface of the passage. It is characterized by being.
上記ガイド部は、例えば、弁体軸方向に沿って連続する複数の突出壁や、弁体周方向に沿って連続するとともに、弁体軸方向で互いに間隔を空けて対向する一対の環状壁によって構成される。 The guide portion is formed by, for example, a plurality of protruding walls that are continuous along the valve body axis direction, or a pair of annular walls that are continuous along the valve body circumferential direction and that are opposed to each other with a space therebetween in the valve body axis direction. Composed.
上記ガイド部が上記複数の突出壁によって構成される場合、上記突出壁の弁体軸方向に沿った長さが上記ガイド部の弁体軸方向に沿った長さとなり、上記突出壁の先端面が上記ガイド部の外周面となる。 When the guide portion is constituted by the plurality of protruding walls, the length of the protruding wall along the valve body axis direction is the length along the valve body axis direction of the guide portion, and the tip surface of the protruding wall Becomes the outer peripheral surface of the guide portion.
上記ガイド部が上記一対の環状壁によって構成される場合、弁体軸方向に沿った上記一対の環状壁のそれぞれの長さと上記一対の環状壁間の長さとの和が上記ガイド部の弁体軸方向に沿った長さとなり、上記環状壁の先端面が上記ガイド部の外周面となる。 When the guide portion is constituted by the pair of annular walls, the sum of the lengths of the pair of annular walls along the valve body axial direction and the length between the pair of annular walls is the valve body of the guide portion. The length is along the axial direction, and the tip surface of the annular wall is the outer peripheral surface of the guide portion.
本発明によれば、バルブボディに形成された通路の中心軸線に対する弁体の傾きが小さくなり、弁体の一端側での流速分布の乱れが抑制され、弁体の一端側で流体の流れの直進性が強くなる。そのため、弁体が軽量であっても、流体の流れの乱れによる弁体の振れや回転が抑制され、打音による異音発生を抑制することができる。 According to the present invention, the inclination of the valve body with respect to the central axis of the passage formed in the valve body is reduced, the disturbance of the flow velocity distribution on one end side of the valve body is suppressed, and the flow of fluid on the one end side of the valve body is suppressed. Go straight. Therefore, even if the valve body is lightweight, the vibration and rotation of the valve body due to fluid flow disturbance are suppressed, and the generation of abnormal noise due to the hitting sound can be suppressed.
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１、図２は、本発明が適用された流量制御弁としてのＰＣＶバルブ１を示すものであって、図１は断面図、図２はＰＣＶバルブ１を構成する弁体３の斜視図である。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 1 and 2 show a PCV valve 1 as a flow control valve to which the present invention is applied. FIG. 1 is a sectional view and FIG. 2 is a perspective view of a valve body 3 constituting the PCV valve 1. is there.
ＰＣＶバルブ１は、車両に搭載された内燃機関のクランクケース内のブローバイガスを内燃機関の吸気通路に戻すブローバイガス還流（還元）通路に配置されている。 The PCV valve 1 is disposed in a blow-by gas recirculation (reduction) passage for returning blow-by gas in a crankcase of an internal combustion engine mounted on a vehicle to an intake passage of the internal combustion engine.
ＰＣＶバルブ１は、内外周面ともに段突き円筒状を呈する中空状のバルブボディ２内に、一端側が先細った棒状の弁体３をスライド可能に収容したものである。バルブボディ２及び弁体３は、樹脂材料からなっている。 The PCV valve 1 is configured such that a rod-shaped valve body 3 whose one end side is tapered is slidably accommodated in a hollow valve body 2 that has a stepped cylindrical shape on both inner and outer peripheral surfaces. The valve body 2 and the valve body 3 are made of a resin material.
バルブボディ２は、長手方向に２分割されており、略有底円筒状のバルブボディ本体４と、バルブボディ本体４の一端側の開口部に接続された略円筒状のカバー５と、を有している。バルブボディ本体４の底壁６は、バルブボディ本体４の他端側に位置している。 The valve body 2 is divided into two in the longitudinal direction, and has a substantially bottomed cylindrical valve body main body 4 and a substantially cylindrical cover 5 connected to an opening on one end side of the valve body main body 4. doing. The bottom wall 6 of the valve body main body 4 is located on the other end side of the valve body main body 4.
底壁６に形成されたバルブボディ本体４の他端側の開口部である第１ポート７は、クランクケース側に接続される。カバー５の一端側の開口部である第２ポート８は吸気通路側に接続される。 A first port 7 which is an opening on the other end side of the valve body main body 4 formed on the bottom wall 6 is connected to the crankcase side. The second port 8 which is an opening on one end side of the cover 5 is connected to the intake passage side.
バルブボディ２の内部には、ブローバイガスが通流可能な断面円形の通路９が形成されている。この通路９は、全長に亙って直線状に形成されており、その軸心が全長に亙って同一直線状に位置している。 Inside the valve body 2, a passage 9 having a circular cross section through which blow-by gas can flow is formed. The passage 9 is formed linearly over its entire length, and its axial center is located in the same straight line over its entire length.
バルブボディ本体４とカバー５とは、バルブボディ本体４の一端側開口縁に形成された雌ねじ部１０に、カバー５の他端側開口縁に形成された雄ねじ部１１を螺合させることで接続されている。 The valve body main body 4 and the cover 5 are connected by screwing a male screw portion 11 formed on the other end side opening edge of the cover 5 to a female screw portion 10 formed on one end side opening edge of the valve body main body 4. Has been.
バルブボディ２には、通路９の軸方向略中央部分に、テーパ面をもってスロート部１２が形成されている。スロート部１２においては、バルブボディ２の一端側（図１における左側）からバルブボディ２の他端側（図１における右側）に向かって、通路９の内径が次第に大きくなっている。このスロート部１２は、本実施例ではバルブボディ２を構成するカバー５に形成されている。バルブボディ本体４における通路９は、全長に亙って同一の内径となっている。 In the valve body 2, a throat portion 12 having a tapered surface is formed at a substantially central portion in the axial direction of the passage 9. In the throat portion 12, the inner diameter of the passage 9 gradually increases from one end side (left side in FIG. 1) of the valve body 2 toward the other end side (right side in FIG. 1) of the valve body 2. The throat portion 12 is formed on the cover 5 constituting the valve body 2 in this embodiment. The passage 9 in the valve body 4 has the same inner diameter over the entire length.
弁体３は、バルブボディ２の一端側（図１における左側）からバルブボディ２の他端側（図１における右側）に向かって漸次直径が大きくなるよう形成されているとともに、他端側に相対的に大径となるガイド部１５を有している。弁体３は、バネ部材としてのコイルスプリング１６によって、バルブボディ２の他端側に付勢されている。コイルスプリング１６は、弁体３の他端側に形成された段差面１７とカバー５との間に挟み込まれている。 The valve body 3 is formed so that the diameter gradually increases from one end side (the left side in FIG. 1) of the valve body 2 toward the other end side (the right side in FIG. 1) of the valve body 2, and on the other end side. The guide portion 15 has a relatively large diameter. The valve body 3 is urged toward the other end side of the valve body 2 by a coil spring 16 as a spring member. The coil spring 16 is sandwiched between the step surface 17 formed on the other end side of the valve body 3 and the cover 5.
ＰＣＶバルブ１は、吸気通路側が負圧である場合、その負圧により弁体３が引っ張られてバルブボディ２に対して第２ポート８側（図１における左側）にスライド変位し、負圧とコイルスプリング１６による付勢力とが釣り合った位置で弁体３が静止する。つまり、スロート部１２と弁体３との位置関係が負圧に応じて変位し、スロート部１２と弁体３のなす開度（すなわちスロート部１２における通路断面積）が負圧に応じて変化することになり、ひいてはＰＣＶバルブ１を流れるブローバイガスの流量が負圧に応じて連続的に可変制御される。 When the intake passage side has negative pressure, the PCV valve 1 is slid to the second port 8 side (left side in FIG. 1) with respect to the valve body 2 due to the negative pressure, and the negative pressure and The valve body 3 stops at a position where the urging force by the coil spring 16 is balanced. That is, the positional relationship between the throat portion 12 and the valve body 3 is displaced according to the negative pressure, and the opening degree (that is, the passage sectional area in the throat portion 12) formed by the throat portion 12 and the valve body 3 changes according to the negative pressure. As a result, the flow rate of the blow-by gas flowing through the PCV valve 1 is continuously variably controlled according to the negative pressure.
この第１実施例におけるガイド部１５は、弁体周方向で互いに間隔を空けて形成された複数の突出壁２０によって構成されている。これらの突出壁２０は、弁体３の他端側の外周面から突出するとともに、弁体軸方向に沿って連続するよう形成されている。 The guide portion 15 in the first embodiment is configured by a plurality of protruding walls 20 formed at intervals in the valve body circumferential direction. These protruding walls 20 are formed so as to protrude from the outer peripheral surface on the other end side of the valve body 3 and to be continuous along the valve body axial direction.
突出壁２０は、弁体３の中心軸に対して直交する平面に沿った断面形状が略等脚台形状を呈している。各突出壁２０の弁体３からの突出量は同一となっている。すなわち、弁体３の中心軸から突出壁２０の先端面２１までの距離は、全ての突出壁２０で同一である。各突出壁２０の先端面２１は、弁体３と同心の一つの仮想円筒面に一致する円弧状の曲面に形成されている。つまり、ガイド部１５における弁体３の外径の最大値は、上記仮想円筒面の内径と一致している。 The protruding wall 20 has a substantially isosceles trapezoidal cross-sectional shape along a plane orthogonal to the central axis of the valve body 3. The protruding amount of each protruding wall 20 from the valve body 3 is the same. That is, the distance from the central axis of the valve body 3 to the tip surface 21 of the protruding wall 20 is the same for all the protruding walls 20. The front end surface 21 of each protruding wall 20 is formed in an arcuate curved surface that coincides with one virtual cylindrical surface concentric with the valve body 3. That is, the maximum value of the outer diameter of the valve body 3 in the guide portion 15 coincides with the inner diameter of the virtual cylindrical surface.
各突出壁２０は、弁体軸方向に沿った長さが互いに等しく、かつ弁体軸方向に沿った位置が同一となっている。つまり、弁体３の他端側の弁体軸方向に沿った所定範囲に、複数の突出壁２０からなるガイド部１５が形成されている。 The protruding walls 20 have the same length along the valve body axis direction and the same position along the valve body axis direction. That is, the guide portion 15 including the plurality of protruding walls 20 is formed in a predetermined range along the valve body axis direction on the other end side of the valve body 3.
なお、ＰＣＶバルブ１の開弁時には、第１ポート７から導入されたブローガスが、通路９の内周面と弁体３の外周面との間を流れ、第２ポート８から排出される。このとき、弁体３の周囲を流れるブローバイガスは、突出壁２０の先端面２１と通路９の内周面との間の隙間も流れるが、主として弁体周方向で隣接する突出壁２０、２０間の空間を流れることになる。 When the PCV valve 1 is opened, the blow gas introduced from the first port 7 flows between the inner peripheral surface of the passage 9 and the outer peripheral surface of the valve body 3 and is discharged from the second port 8. At this time, the blow-by gas flowing around the valve body 3 also flows through the gap between the tip surface 21 of the protruding wall 20 and the inner peripheral surface of the passage 9, but the protruding walls 20, 20 adjacent mainly in the valve body circumferential direction. It will flow through the space between.
そして、ＰＣＶバルブ１は、突出壁２０の弁体軸方向に沿った長さである「Ｌ」が、突出壁２０の先端面２１と、この先端面２１と対向する位置における通路９の内周面とのクリアランスである「Ｃ」の２９倍以上となるように設定されている。換言すると、ガイド部１５の弁体軸方向に沿った長さが、ガイド部１５の外周面と、このガイド部１５の外周面と対向する位置における通路９の内周面とのクリアランスの２９倍以上となるように設定されている。 In the PCV valve 1, “L”, which is the length along the valve body axial direction of the protruding wall 20, has the tip surface 21 of the protruding wall 20 and the inner periphery of the passage 9 at a position facing the tip surface 21. It is set to be 29 times or more of “C” which is the clearance with the surface. In other words, the length of the guide portion 15 along the valve body axis direction is 29 times the clearance between the outer peripheral surface of the guide portion 15 and the inner peripheral surface of the passage 9 at a position facing the outer peripheral surface of the guide portion 15. It is set to be the above.
この第１実施例の突出壁２０は、弁体軸方向の他端側の端面２２が弁体３の外周面に対して直交しておらず、弁体軸方向の他端側の端面２２が弁体軸方向の一端側に向かって僅かに傾いている。このような場合、ガイド部１５の弁体軸方向に沿った長さとしては、突出壁２０のうち最も弁体３の中心軸からの距離が長くなる先端面２１の弁体軸方向に沿った長さを用いる。また、例えば、突出壁２０の弁体軸方向の一端側の端面が弁体３の外周面に対して直交せずに弁体軸方向の他端側に向かって傾いているような場合にも、ガイド部１５の弁体軸方向に沿った長さとしては、突出壁２０のうち最も弁体３の中心軸からの距離が長くなる先端面２１の弁体軸方向に沿った長さを用いる。 In the protruding wall 20 of the first embodiment, the end surface 22 on the other end side in the valve body axial direction is not orthogonal to the outer peripheral surface of the valve body 3, and the end surface 22 on the other end side in the valve body axial direction is It is slightly inclined toward one end side in the valve body axis direction. In such a case, the length of the guide portion 15 along the valve body axis direction is along the valve body axis direction of the distal end surface 21 where the distance from the central axis of the valve body 3 is the longest among the protruding walls 20. Use length. Further, for example, even when the end surface of the protruding wall 20 on one end side in the valve body axis direction is not orthogonal to the outer peripheral surface of the valve body 3 and is inclined toward the other end side in the valve body axis direction. As the length along the valve body axis direction of the guide portion 15, the length along the valve body axis direction of the distal end surface 21 in which the distance from the central axis of the valve body 3 is longest among the protruding walls 20 is used. .
ここで、ガイド部１５の外周面とガイド部１５と対向する位置における通路９の内周面とのクリアランスである「Ｃ」は、バルブボディ本体４における通路９の内径を「Ａ」、ガイド部１５における弁体３の外径（上記仮想円筒面の内径）を「Ｂ」とすると、（Ａ−Ｂ）／２＝Ｃと定義される。換言すれば、弁体３の中心軸と通路９の中心軸を一致させた状態における突出壁２０の先端面２１とこの先端面２１に対向する位置における通路９の内周面との隙間が、ガイド部１５の外周面とガイド部１５と対向する位置における通路９の内周面とのクリアランスとなる。このクリアランスＣは、例えば、「０．２ｍｍ」程度となるように設定される。 Here, “C”, which is a clearance between the outer peripheral surface of the guide portion 15 and the inner peripheral surface of the passage 9 at a position facing the guide portion 15, indicates the inner diameter of the passage 9 in the valve body body 4 as “A”. When the outer diameter of the valve body 3 at 15 (the inner diameter of the virtual cylindrical surface) is “B”, it is defined as (A−B) / 2 = C. In other words, the gap between the distal end surface 21 of the protruding wall 20 and the inner peripheral surface of the passage 9 at a position facing the distal end surface 21 in a state where the central axis of the valve body 3 and the central axis of the passage 9 are aligned with each other, This is a clearance between the outer peripheral surface of the guide portion 15 and the inner peripheral surface of the passage 9 at a position facing the guide portion 15. This clearance C is set to be, for example, about “0.2 mm”.
ＰＣＶバルブ１においては、吸気脈動やＰＣＶバルブ１内を流れるブローバイガスにより弁体３が揺れると、弁体３がバルブボディ２に当たって異音が発生する。バルブボディ２に対して弁体３が当たらないようにするには、通路９内のブローバイガスの流れを整流されたものとし、弁体３を揺れにくくする必要がある。ＰＣＶバルブ１内のブローバイガスの流れは、ガイド部１５の弁体軸方向に沿った長さと、ガイド部１５と通路９の内周面とのクリアランスとの比によって変化する。 In the PCV valve 1, when the valve body 3 is shaken by the intake pulsation or the blow-by gas flowing through the PCV valve 1, the valve body 3 hits the valve body 2 and an abnormal noise is generated. In order to prevent the valve body 3 from hitting the valve body 2, it is necessary that the flow of the blow-by gas in the passage 9 is rectified to make the valve body 3 difficult to shake. The flow of blow-by gas in the PCV valve 1 varies depending on the ratio between the length of the guide portion 15 along the valve body axis direction and the clearance between the guide portion 15 and the inner peripheral surface of the passage 9.
図３〜図６は、ガイド部１５の弁体軸方向に沿った長さと、ガイド部１５と通路９の内周面とのクリアランスとの比を変化させた時に、バルブボディ２内を流れる流体（ブローバイガス）の流速分布がどのように変化するか模式的に示した説明図である。図３、図４は、上述した第１実施例のＰＣＶバルブ１の比較例である。図５、図６は、上述した第１実施例のＰＣＶバルブ１である。 3 to 6 show the fluid flowing in the valve body 2 when the ratio between the length of the guide portion 15 along the valve body axis direction and the clearance between the guide portion 15 and the inner peripheral surface of the passage 9 is changed. It is explanatory drawing which showed typically how the flow-velocity distribution of (blow-by gas) changes. 3 and 4 are comparative examples of the PCV valve 1 of the first embodiment described above. 5 and 6 show the PCV valve 1 of the first embodiment described above.
なお、図３及び図４のＰＣＶバルブ２５、２６は、上述した第１実施例のＰＣＶバルブ１と略同一構成となっているが、ガイド部１５の弁体軸方向に沿った長さと、ガイド部１５と通路９の内周面とのクリアランスとの比が第１実施例のＰＣＶバルブ１とは異なっている。図３〜図６におけるＰＣＶバルブの各種寸法は、ガイド部１５の弁体軸方向に沿った長さ以外は同等となっている。また、説明の便宜上、図３、図４においては、上述した第１実施例のＰＣＶバルブ１と同一の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。 3 and 4 have substantially the same configuration as the PCV valve 1 of the first embodiment described above, the length of the guide portion 15 along the valve body axis direction, and the guide The ratio of the clearance between the portion 15 and the inner peripheral surface of the passage 9 is different from that of the PCV valve 1 of the first embodiment. The various dimensions of the PCV valve in FIGS. 3 to 6 are the same except for the length of the guide portion 15 along the valve body axis direction. For convenience of explanation, in FIGS. 3 and 4, the same components as those of the PCV valve 1 of the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
図３は、ガイド部１５の弁体軸方向に沿った長さが、ガイド部１５の外周面と、このガイド部１５の外周面と対向する位置における通路９の内周面とのクリアランスの６倍となるように設定されたＰＣＶバルブ２５の挙動（図３ａ）と、バルブボディ２内を流れる流体（ブローバイガス）の流速分布（図３ｂ）を示している。 FIG. 3 shows that the length of the guide portion 15 along the valve body axis direction is 6 of the clearance between the outer peripheral surface of the guide portion 15 and the inner peripheral surface of the passage 9 at a position facing the outer peripheral surface of the guide portion 15. The behavior (FIG. 3a) of the PCV valve 25 set to be doubled and the flow velocity distribution (FIG. 3b) of the fluid (blow-by gas) flowing through the valve body 2 are shown.
図４は、ガイド部１５の弁体軸方向に沿った長さが、ガイド部１５の外周面と、このガイド部１５の外周面と対向する位置における通路９の内周面とのクリアランスの１８倍となるように設定されたＰＣＶバルブ２６の挙動（図４ａ）と、バルブボディ２内を流れる流体（ブローバイガス）の流速分布（図４ｂ）を示している。 4 shows that the length of the guide portion 15 along the valve body axis direction is 18 of the clearance between the outer peripheral surface of the guide portion 15 and the inner peripheral surface of the passage 9 at a position facing the outer peripheral surface of the guide portion 15. The behavior of the PCV valve 26 set so as to be doubled (FIG. 4a) and the flow velocity distribution of the fluid (blow-by gas) flowing through the valve body 2 (FIG. 4b) are shown.
図５は、ガイド部１５の弁体軸方向に沿った長さが、ガイド部１５の外周面と、このガイド部１５の外周面と対向する位置における通路９の内周面とのクリアランスの２９倍となるように設定されたＰＣＶバルブ１の挙動（図５ａ）と、バルブボディ２内を流れる流体（ブローバイガス）の流速分布（図５ｂ）を示している。 FIG. 5 shows the clearance 29 between the outer peripheral surface of the guide portion 15 and the inner peripheral surface of the passage 9 at a position facing the outer peripheral surface of the guide portion 15. The behavior of the PCV valve 1 set so as to be doubled (FIG. 5a) and the flow velocity distribution (FIG. 5b) of the fluid (blow-by gas) flowing through the valve body 2 are shown.
図６は、ガイド部１５の弁体軸方向に沿った長さが、ガイド部１５の外周面と、このガイド部１５の外周面と対向する位置における通路９の内周面とのクリアランスの３９倍となるように設定されたＰＣＶバルブ１の挙動（図６ａ）と、バルブボディ２内を流れる流体（ブローバイガス）の流速分布（図６ｂ）を示している。 FIG. 6 shows the clearance 39 between the outer peripheral surface of the guide portion 15 and the inner peripheral surface of the passage 9 at a position facing the outer peripheral surface of the guide portion 15. The behavior (FIG. 6a) of the PCV valve 1 set to be doubled and the flow velocity distribution (FIG. 6b) of the fluid (blow-by gas) flowing through the valve body 2 are shown.
図３、図４に示すように、ガイド部１５の弁体軸方向に沿った長さが、ガイド部１５の外周面と、このガイド部１５の外周面と対向する位置における通路９の内周面とのクリアランスに対して短いと、通路９の中心軸線に対する弁体３の傾きが大きくなり（例えば、概ね２．５°より大となり）、弁体３の一端側（図３、図４における左側）での流速分布がうねり、弁体３の一端側で流体（ブローバイガス）の流れが大きく乱れるため、流体（ブローバイガス）の流れの乱れにより弁体３の振れや回転が抑制できず、打音による異音が発生する可能性が高くなる。 As shown in FIGS. 3 and 4, the length of the guide portion 15 along the valve body axis direction is such that the outer peripheral surface of the guide portion 15 and the inner periphery of the passage 9 at a position facing the outer peripheral surface of the guide portion 15. If the clearance with the surface is short, the inclination of the valve body 3 with respect to the central axis of the passage 9 becomes large (for example, approximately larger than 2.5 °), and one end side of the valve body 3 (in FIGS. 3 and 4). The flow velocity distribution on the left side) undulates and the flow of the fluid (blow-by gas) is greatly disturbed on one end side of the valve body 3, so that the fluctuation of the flow of the fluid (blow-by gas) cannot suppress the vibration and rotation of the valve body 3. There is a high possibility that abnormal noise will occur due to the hitting sound.
しかしながら、図５、図６に示すように、ガイド部１５の弁体軸方向に沿った長さが、ガイド部１５の外周面と、このガイド部１５の外周面と対向する位置における通路９の内周面とのクリアランスの２９倍以上となっていると、通路９の中心軸線に対する弁体３の傾きが小さくなり（例えば、概ね２．５°以下となり）、弁体３の一端側（図５、図６における左側）での流速分布のうねりが抑制され、弁体３の一端側で流体（ブローバイガス）の流れの直進性が強くなる。そのため、弁体３が樹脂材料からなり軽量であっても、流体（ブローバイガス）の流れの乱れによる弁体３の振れや回転が抑制され、打音による異音発生を抑制することができる。 However, as shown in FIGS. 5 and 6, the length of the guide portion 15 along the valve body axis direction is such that the outer peripheral surface of the guide portion 15 and the passage 9 at a position facing the outer peripheral surface of the guide portion 15 are arranged. If the clearance with the inner peripheral surface is 29 times or more, the inclination of the valve body 3 with respect to the central axis of the passage 9 becomes small (for example, approximately 2.5 ° or less), and one end side of the valve body 3 (see FIG. 5, the undulation of the flow velocity distribution at the left side in FIG. 6 is suppressed, and the straightness of the flow of the fluid (blow-by gas) is enhanced on one end side of the valve body 3. Therefore, even if the valve body 3 is made of a resin material and is lightweight, the vibration and rotation of the valve body 3 due to the disturbance of the flow of the fluid (blow-by gas) can be suppressed, and the generation of abnormal noise due to the hitting sound can be suppressed.
なお、上述した第１実施例におけるＰＣＶバルブ１のガイド部１５は、弁体３の基端側を弁体軸方向で最も大径となる円柱形状に形成し、この円柱形状の大径部に弁体軸方向に沿って連続する直線状の溝部を、弁体周方向に所定に間隔を空けて複数形成したものと捉えることもできる。この場合、上記溝部に挟まれた部分が上述した突出壁２０に相当することになる。 The guide portion 15 of the PCV valve 1 in the first embodiment described above is formed in a cylindrical shape having the largest diameter in the valve body axial direction on the proximal end side of the valve body 3, It can also be understood that a plurality of linear groove portions continuous along the valve body axis direction are formed at predetermined intervals in the valve body circumferential direction. In this case, the portion sandwiched between the groove portions corresponds to the protruding wall 20 described above.
次に、図７及び図８を用いて、本発明の第２実施例について説明する。なお、上述した第１実施例と同一の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component same as 1st Example mentioned above, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
第２実施例におけるＰＣＶバルブ３０は、上述した第１実施例のＰＣＶバルブ１と略同一構成となっているが、ガイド部１５は弁体軸方向で互いに間隔を空けて対向するフランジ状の一対の環状壁３１、３２によって構成されている。 The PCV valve 30 in the second embodiment has substantially the same configuration as the PCV valve 1 in the first embodiment described above, but the guide portion 15 is a pair of flange-shaped opposed to each other with a space therebetween in the valve body axis direction. It is comprised by the annular walls 31 and 32 of this.
各環状壁３１、３２は、弁体３の他端側の外周面から突出するとともに、弁体周方向に全周亙って連続して形成されている。一対の環状壁３１、３２とは、相対的に弁体一端側に位置する一端側環状壁３１と相対的に弁体他端側に位置する他端側環状壁３２である。つまり、一端側環状壁３１の外周面３３と、この外周面３３と対向する位置における通路９の内周面とのクリアランスは、他端側環状壁３２の外周面３４と、この外周面３４と対向する位置における通路９の内周面とのクリアランスと等しくなっている。また、各外周面３３、３４には、弁体軸方向に沿った複数の溝３５、３６が、それぞれ弁体周方向に所定の間隔を空けて形成されている。 The annular walls 31 and 32 protrude from the outer peripheral surface on the other end side of the valve body 3 and are continuously formed over the entire circumference in the valve body circumferential direction. The pair of annular walls 31 and 32 is the other end-side annular wall 32 positioned relatively to the one end-side annular wall 31 positioned relatively to the valve element one end side. That is, the clearance between the outer peripheral surface 33 of the one end-side annular wall 31 and the inner peripheral surface of the passage 9 at a position facing the outer peripheral surface 33 is equal to the outer peripheral surface 34 of the other end-side annular wall 32 and the outer peripheral surface 34. It is equal to the clearance with the inner peripheral surface of the passage 9 at the facing position. Further, a plurality of grooves 35 and 36 along the valve body axial direction are formed on the outer peripheral surfaces 33 and 34 at predetermined intervals in the valve body circumferential direction, respectively.
なお、ＰＣＶバルブ３０の開弁時には、第１ポート７から導入されたブローガスが、通路９の内周面と弁体３の外周面との間を流れ、第２ポート８から排出される。このとき、弁体３の周囲を流れるブローバイガスは、環状壁３１、３２の外周面３３、３４と通路９の内周面との間の隙間も流れるが、主として溝３５、３６を流れることになる。また、この第２実施例においては、コイルスプリング１６が一端側環状壁３１とカバー５との間に挟み込まれている。 When the PCV valve 30 is opened, the blow gas introduced from the first port 7 flows between the inner peripheral surface of the passage 9 and the outer peripheral surface of the valve body 3 and is discharged from the second port 8. At this time, the blow-by gas flowing around the valve body 3 also flows through the gaps between the outer peripheral surfaces 33 and 34 of the annular walls 31 and 32 and the inner peripheral surface of the passage 9, but mainly flows through the grooves 35 and 36. Become. In the second embodiment, the coil spring 16 is sandwiched between the one-end-side annular wall 31 and the cover 5.
この第２実施例おけるガイド部１５の弁体軸方向に沿った長さは、弁体軸方向に沿った一対の環状壁３１、３２のそれぞれの長さと一対の環状壁３１、３２間の距離との和となる。換言すれば、この第２実施例におけるガイド部１５の弁体軸方向に沿った長さは、一端側環状壁３１の弁体軸方向の一端位置から他端側環状壁３２の弁体軸方向の他端位置までの弁体軸方向に沿った長さとなる。 In the second embodiment, the length of the guide portion 15 along the valve body axis direction is the distance between the pair of annular walls 31 and 32 and the distance between the pair of annular walls 31 and 32 along the valve body axis direction. And the sum. In other words, the length of the guide portion 15 in the second embodiment along the valve body axis direction is from the one end position of the one end side annular wall 31 in the valve body axis direction to the valve body axis direction of the other end side annular wall 32. It becomes the length along the valve body axis direction to the other end position.
そして、この第２実施例におけるＰＣＶバルブ３０は、ガイド部１５の弁体軸方向に沿った長さが、環状壁３１、３２の外周面３３、３４と、これら外周面３３、３４と対向する位置における通路９の内周面とのクリアランスの２９倍以上となるように設定されている。 In the PCV valve 30 according to the second embodiment, the length of the guide portion 15 along the valve body axis direction opposes the outer peripheral surfaces 33 and 34 of the annular walls 31 and 32 and the outer peripheral surfaces 33 and 34. The clearance is set to be 29 times or more of the clearance with the inner peripheral surface of the passage 9 at the position.
ここで、ガイド部１５の外周面である環状壁３１、３２の各外周面３３、３４とガイド部１５と対向する通路９の内周面とのクリアランスである「Ｃ」は、バルブボディ本体４における通路９の内径を「Ａ」、ガイド部１５における弁体３の外径（上記仮想円筒面の内径）を「Ｂ」とすると、上述した第１実施例と同様に、（Ａ−Ｂ）／２＝Ｃと定義される。換言すれば、弁体３の中心軸と通路９の中心軸を一致させた状態における各外周面３３、３４とこの各外周面３３，３４に対向する位置における通路９の内周面との隙間が、ガイド部１５の外周面とガイド部１５と対向する位置における通路９の内周面とのクリアランスとなる。このクリアランスＣは、例えば、「０．２ｍｍ」程度となるように設定される。 Here, “C” which is a clearance between the outer peripheral surfaces 33 and 34 of the annular walls 31 and 32 which are outer peripheral surfaces of the guide portion 15 and the inner peripheral surface of the passage 9 facing the guide portion 15 is the valve body main body 4. If the inner diameter of the passage 9 is “A” and the outer diameter of the valve body 3 (the inner diameter of the virtual cylindrical surface) in the guide portion 15 is “B”, as in the first embodiment, (AB) / 2 = C is defined. In other words, the clearance between the outer peripheral surfaces 33 and 34 in a state where the central axis of the valve body 3 and the central axis of the passage 9 coincide with each other and the inner peripheral surface of the passage 9 at a position facing the outer peripheral surfaces 33 and 34. This is the clearance between the outer peripheral surface of the guide portion 15 and the inner peripheral surface of the passage 9 at a position facing the guide portion 15. This clearance C is set to be, for example, about “0.2 mm”.
この第２実施例の他端側環状壁３２は、弁体軸方向の他端側が段付き状に形成されているとともに、弁体軸方向の他端側で外周面３４と連続する端面３７が弁体３の外周面に対して直交しておらず弁体軸方向の一端側に向かって僅かに傾いている。つまり、他端側環状壁３２の弁体軸方向の他端側が全体として弁体３の外周面に対して直交していない。このような場合、ガイド部１５の弁体軸方向に沿った長さとしては、一端側環状壁３１の外周面３３の弁体軸方向一端から他端側環状壁３２の外周面３４の弁体軸方向他端までの長さを用いる。また、例えば、一端側環状壁３１の弁体軸方向の一端側が弁体３の外周面に対して直交せずに弁体軸方向の一端側に向かって傾いているような場合にも、ガイド部１５の弁体軸方向に沿った長さとしては、一端側環状壁３１の外周面３３の弁体軸方向一端から他端側環状壁３２の外周面３４の弁体軸方向他端までの長さを用いる。 The other end-side annular wall 32 of the second embodiment is formed with a stepped end on the other end side in the valve body axis direction, and an end face 37 continuous with the outer peripheral surface 34 on the other end side in the valve body axis direction. It is not orthogonal to the outer peripheral surface of the valve body 3 and is slightly inclined toward one end side in the valve body axial direction. That is, the other end side in the valve body axial direction of the other end side annular wall 32 is not orthogonal to the outer peripheral surface of the valve body 3 as a whole. In such a case, the length of the guide portion 15 along the valve body axis direction is the valve body of the outer peripheral surface 34 of the other end side annular wall 32 from one end of the outer peripheral surface 33 of the one end side annular wall 31 to the valve body axis direction. The length to the other end in the axial direction is used. In addition, for example, even when one end side of the valve body axial direction of the one end side annular wall 31 is not orthogonal to the outer peripheral surface of the valve body 3 and is inclined toward one end side in the valve body axial direction, the guide The length of the portion 15 along the valve body axis direction is from one end of the outer circumferential surface 33 of the one end side annular wall 31 to the other end of the outer circumferential surface 34 of the other end side annular wall 32 in the valve body axis direction. Use length.
このような第２実施例のＰＣＶバルブ３０においても、上述した第１実施例のＰＣＶバルブ１と略同様の作用効果を奏することができる。 In the PCV valve 30 of the second embodiment as described above, it is possible to achieve substantially the same operational effects as the PCV valve 1 of the first embodiment described above.
なお、上述した第２実施例におけるＰＣＶバルブ３０のガイド部１５は、弁体軸方向で互いに間隔を空けて対向するフランジ状の一対の環状壁を形成し、これら環状壁の外周面に外周側に向かって突出する複数の突出部を設けたものと捉えることもできる。この場合、突出部の先端面がガイド部の外周面に相当することになり、一方の環状壁の突出部の弁体軸方向に沿った長さと、他方の環状壁の突出部の弁体軸方向に沿った長さと、一方の環状壁の突出部と他方の環状壁の突出部との間の距離と、の和が、ガイド部の弁体軸方向に沿った長さに相当することになる。 The guide portion 15 of the PCV valve 30 in the second embodiment described above forms a pair of flange-shaped annular walls that are opposed to each other at an interval in the valve body axis direction, and the outer peripheral side of these annular walls is on the outer peripheral side. It can also be understood that a plurality of protrusions protruding toward the surface are provided. In this case, the front end surface of the projecting portion corresponds to the outer peripheral surface of the guide portion, the length of the projecting portion of one annular wall along the valve body axis direction, and the valve body axis of the projecting portion of the other annular wall. The sum of the length along the direction and the distance between the protruding portion of one annular wall and the protruding portion of the other annular wall corresponds to the length along the valve body axis direction of the guide portion. Become.
また、本発明の流量制御弁は、ＰＣＶバルブ以外の用途にも適用可能である。 Further, the flow control valve of the present invention can be applied to uses other than the PCV valve.
１…ＰＣＶバルブ
２…バルブボディ
３…弁体
４…バルブボディ本体
５…カバー
９…通路
１２…スロート部
１５…ガイド部
２０…突出壁
２１…先端面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... PCV valve 2 ... Valve body 3 ... Valve body 4 ... Valve body main body 5 ... Cover 9 ... Passage 12 ... Throat part 15 ... Guide part 20 ... Projection wall 21 ... Tip surface
Claims (3)
上記通路の内周面の所定位置に形成されたスロート部と、
上記通路内に進退可能に収容され、上記バルブボディの一端側から他端側に向かって漸次直径が大きくなるよう形成された弁体と、
上記弁体を上記バルブボディの他端側に付勢するバネ部材と、を備え、
上記弁体の進退移動に伴って、上記スロート部での開度を連続的に変化させて、上記通路を流れる流体の流量を制御する流量制御弁において、
上記弁体は、他端側に相対的に大径となったガイド部を有し、上記ガイド部の弁体軸方向に沿った長さが、上記ガイド部の外周面と上記通路の内周面とのクリアランスの２９倍以上に設定されていることを特徴とする流量制御弁。 A cylindrical valve body having a passage through which fluid flows; and
A throat portion formed at a predetermined position on the inner peripheral surface of the passage;
A valve body that is housed in the passage so as to be able to advance and retract, and is formed so that a diameter gradually increases from one end side to the other end side of the valve body;
A spring member for urging the valve body toward the other end of the valve body,
In the flow rate control valve for controlling the flow rate of the fluid flowing through the passage by continuously changing the opening degree in the throat portion as the valve body moves forward and backward,
The valve body has a guide portion having a relatively large diameter on the other end side, and the length along the valve body axial direction of the guide portion is the outer circumference of the guide portion and the inner circumference of the passage. A flow control valve characterized by being set to 29 times or more of the clearance with the surface.
上記複数の突出壁は、弁体周方向で互いに間隔を空けて形成され、
上記突出壁の弁体軸方向に沿った長さが上記ガイド部の弁体軸方向に沿った長さとなり、
上記突出壁の先端面が上記ガイド部の外周面となることを特徴とする請求項１に記載の流量制御弁。 The guide portion is constituted by a plurality of protruding walls that are continuous along the valve body axis direction.
The plurality of protruding walls are formed at intervals from each other in the valve body circumferential direction,
The length of the protruding wall along the valve body axis direction is the length of the guide portion along the valve body axis direction,
The flow rate control valve according to claim 1, wherein a front end surface of the protruding wall is an outer peripheral surface of the guide portion.
弁体軸方向に沿った上記一対の環状壁のそれぞれの長さと上記一対の環状壁間の距離との和が上記ガイド部の弁体軸方向に沿った長さとなり、
上記各環状壁の外周面が上記ガイド部の外周面となることを特徴とする請求項１に記載の流量制御弁。 The guide portion is constituted by a pair of annular walls that are continuous along the circumferential direction of the valve body and are opposed to each other at an interval in the axial direction of the valve body,
The sum of the length of each of the pair of annular walls along the valve body axis direction and the distance between the pair of annular walls becomes the length along the valve body axis direction of the guide portion,
The flow rate control valve according to claim 1, wherein an outer peripheral surface of each annular wall is an outer peripheral surface of the guide portion.
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