JP3864047B2

JP3864047B2 - Ｐｃｖシステム用チェックバルブの取付構造

Info

Publication number: JP3864047B2
Application number: JP2000395009A
Authority: JP
Inventors: 洋彰宮嵜
Original assignee: Aisan Industry Co Ltd
Current assignee: Aisan Industry Co Ltd
Priority date: 2000-12-26
Filing date: 2000-12-26
Publication date: 2006-12-27
Anticipated expiration: 2020-12-26
Also published as: JP2002195019A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンのＰＣＶ（Positive Crankcase Ventiration）システムに使用されるチェックバルブの取付構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＰＣＶシステムは、エンジンの圧縮行程及び燃焼行程時に燃焼室内からピストンとシリンダ壁の隙間を通ってクランクケース内に漏れるブローバイガスを燃焼室に還元して燃焼させるためのシステムである。ブローバイガスは、多量のＨＣを含んでいるため、これをそのまま大気中に放出すると大気汚染の原因になるので、これを放出しないようにする必要がある。
【０００３】
図５はこのようなＰＣＶシステムの概略を示している。エンジン１０１のケースであるヘッドカバー１０２には、ＰＣＶバルブ１０３とベンチレーションバル１０４の２つのチェックバルブが設けられている。ＰＣＶバルブ１０３は、一端をスロットルバルブ１０５の下流側に接続されたホース１０６に接続され、ベンチレーションバルブ１０４は、一端をスロットルバルブ１０５の上流側に接続されたホース１０７に接続されている。
【０００４】
エンジン１０１の低負荷時には、燃焼室から漏れたブローバイガスが、開口したＰＣＶバルブ１０３を通ってスロットルバルブ１０５の下流側に供給されるとともに、新気がベンチレーションバルブ１０４を通ってヘッドカバー１０２内に流入して換気を行う。エンジンの高負荷時には、ＰＣＶバルブ１０３のみが開いてブローバイガスを燃焼室に還元する。
【０００５】
このようなＰＣＶシステムに使用されるベンチレーションバルブとして、従来図６に示すような構造のものが、例えば特開平８−２７０４２９号公報に開示されている。
【０００６】
この図６に示すベンチレーションバルブ１１０は、樹脂製の本体部１１１の装着部１１２における上部に係止突起１１３を設けるとともに下部に弾性変形可能な係止爪１１４を形成し、その挿着部１１２をヘッドカバー１１５に形成した取付穴１１６に挿通して、係止部１１３と係止爪１１４をヘッドカバー１１５の内外面に係止させることによりベンチレーションバルブ１１０をヘッドカバー１１４に装着するようになっている。
【０００７】
また、ヘッドカバーへの装着部１１２の外周面にはＯリング１１７が備えられて、装着部１１２とヘッドカバー１１５との間をシールしている。また、ベンチレーションバルブ１１０内には、ボール１１８が備えられ、エンジンの高負荷時にはこのボール１１８が上動して通路を遮断するようになっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の構造においては、硬質の樹脂で形成されたベンチレーションバルブ１１０における装着部１１２の外径と金属製のヘッドカバー１１５に形成した取付穴１１６の内径とを略同一径に形成してガタつきなく装着する構成であるため、これらの径の寸法公差を小さくする必要がある。しかし、ヘッドカバー１１５の取付穴１１６を切削加工やプレス加工で形成したり、ベンチレーションバルブ１１０を樹脂成形する場合において、その製作方法によっては前記の寸法精度が悪くなり、装着部１１２がガタついたり装着部１１２が取付穴１１６に挿入できない問題がある。また、このようなことから、寸法公差を大きくすることもできない。
【０００９】
また、前記のようにベンチレーションバルブにおける装着部１１２の外周面にＯリング１１７を備えるものにおいては、ヘッドカバーの軽量化を図るためにそのヘッドカバーの厚みが薄く形成される場合には、Ｏリング１１７のシール性の確保が困難になる問題がある。
【００１０】
そこで本発明は、前記の問題を解決するＰＣＶシステムにおけるチェックバルブを提供するとを目的とするものである。なお、ここでチェックバルブとは、前記のＰＣＶバルブ及びベンチレーションバルブの双方を含む意味である。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１記載の第１の発明は、エンジンのヘッドカバーに取り付けられるＰＣＶシステム用チェックバルブであって、チェックバルブにおける前記ヘッドカバーの取付穴に挿通される側に、前記取付穴より小径の筒状のバルブ収納部を設け、該バルブ収納部の下端には係止片を周方向に複数設けるとともに、該係止片を、バルブ収納部の下端からバルブ収納部の外周面との間に空隙が生じるように上方へ折曲して、スナップフィット構造で前記ヘッドカバーの内面と前記取付穴の内面に係止するようにし、前記バルブ収納部の上部には側方へ突出する膨出部を設けて該膨出部における前記ヘッドカバーの外面と対向する面にシール部材を設け、前記バルブ収納部をヘッドカバーの取付穴に貫挿することにより前記係止片がヘッドカバーの内面と取付穴の内面に係止し、前記シール部材がヘッドカバーの外面に密着するようにしたことを特徴とするＰＣＶシステム用チェックバルブの取付構造。
【００１２】
本発明においては、チェックバルブにおけるバルブ収納部をヘッドカバーの取付穴へ挿入することで係止片がスナップフィットでヘッドカバーの内面に係止し、該係止片とシール部材とでヘッドカバーを挟持してチェックバルブがヘッドカバーに取り付けられる。
【００１３】
また、この取付時には、係止片が取付穴の内面に圧接して、チェックバルブが取付穴に同軸で取り付けられる。また、複数の係止片の間隔Ｌを、取付穴の内径の設定値上限より若干長く形成しておくことにより、取付穴の内径が設定値より大きい場合でも係止片が内側へ弾性変形して取付穴に圧接する。そのため、取付穴やバルブ収納部の寸法精度が悪い場合や寸法公差が大きい場合にも、チェックバルブを取付穴に同軸に取り付けることができる。
【００１４】
更に、チェックバルブをヘッドカバーの取付穴に取り付けた後において、このチェックバルブを取り外す際にバルブ収納部をヘッドカバーの外側へ強く引き抜くと、係止片がヘッドカバーにおける取付穴の内面に係止していることにより、その係止片は内側へ誘導され、係止片が外側へ変形して破損することが防止される。また、チェックバルブの取付部におけるヘッドカバーの内外間のシールは、ヘッドカバーの外面においてシール部材により行われる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１乃至図４に示す実施例に基づいて本発明の実施の形態について説明する。
【００１６】
図に示す実施例は本発明をＰＣＶバルブに適用した例であるが、本発明はベンチレーションバルブにも適用できるため、以下これらを含む意味でチェックバルブという。
【００１７】
チェックバルブ１を構成する第１ケース２は曲がり管で形成され、その一方を配管接続部３とし、他方を首部４とし、更に首部４の先部に第２ケース連結部５が側方へ膨出して形成されている。前記配管接続部３と首部４内には、これらを連通する通路６，７が形成されている。これら、配管接続部３と首部４と第２ケース連結部５は樹脂により一体成形されている。前記首部４の通路７内にはストッパースプリング８が配置されている。
【００１８】
前記第２ケース連結部５内には、周壁９と上壁１０とにより下方が開口する収納室１１が形成されている。前記上壁１０の内面には、その外周部に位置して第１溝１２が形成され、前記通路７の開口部の外周に位置して第２溝１３が形成されている。そして、前記第２溝１３内にはシート１４が嵌合配置され、該シート１４の中央部にはバルブ挿通穴１４ａが形成されている。
【００１９】
チェックバルブ１を構成する第２ケース１５は、筒状のバルブ収納部１６と、該バルブ収納部１６の上部を側方へ膨出して形成した膨出部１７と、バルブ収納部１６の下端に形成した係止片１８とからなり、これらは樹脂により一体成形されている。前記膨出部１７の外周径は前記第１ケース２における周壁９内に略一ぱいに嵌合する径に設定され、膨出部１７の上面側には、前記第１ケース２における第１溝１２に嵌合する溶着用突部１９と、前記シート１４の下面に当接するシール用突部２０が夫々突設している。更に、膨出部１７の下面外周部には段部２１が形成されている。
【００２０】
前記係止片１８は、図１に示すように、縦断面形状が、バルブ収納部１６の下端から外側へ折曲するとともに、バルブ収納部１６の軸方向に略沿って上方へ所定長延び、その先端を自由端にして形成され、かつ図２及び図３に示すように周方向に短い幅の舌片状に形成されている。また、該係止片１８は、バルブ収納部１６の外周面との間に所定の空隙２２が生じるように形成されており、係止片１８がバルブ収納部１６の径方向に弾性変形可能なスナップフィット構造になっている。そして、該係止片１８がスナップフィットにより後述するヘッドカバー２３の内面に係止できるようになっている。
【００２１】
また、該係止片１８は、図の実施例では、バルブ収納部１６の周方向において１８０度離間して２個形成されている。この係止片１８は実施例のように２個に限定するものではなく、２個以上（複数）適宜間隔を有して設けてもよい。
【００２２】
更に、係止片１８の下部外面は、その下方がバルブ収納部１６の軸芯側へ近づく、すなわち下方が縮径するテーパ面１８ａに形成され、かつ、該テーパ面１８ａの下端は曲面１８ｂでバルブ収納部１６へ連続している。
【００２３】
更に、係止片１８の上端部外面には係止段部１８ｃが形成され、かつ該係止段部１８ｃの外側は曲面１８ｄに形成されている。更に、該係止段部１８ｃの位置は、第１ケース２と第２ケース１５を図１に示すように組み付けた状態において、係止段部１８ｃと第２ケース連結部５の下端５ａとの間隔Ｄ₁が、チェックバルブ１を取り付ける部分のヘッドカバー２３の板厚Ｄ₂よりも若干長くなるように設定されている。
【００２４】
更に、係止片１８，１８の上部、すなわち、前記係止段部１８ｃより上部には、前記ヘッドカバー２３の取付穴２３ａの内面に係止し、バルブ収納部１６を自動調心する係止部１８ｅ，１８ｅが一体に形成されている。更に、該両係止部１８ｅ，１８ｅの外面間距離Ｌは、該両係止部１８ｅ，１８ｅを取付穴２３ａに嵌合しない状態において、取付穴２３ａの設定内径上限よりも若干長く設定されている。
【００２５】
前記第２ケース１５の膨出部１７の段部２１には、アクリルゴム或いはＮＢＲなどの弾性材からなるシール部材２４が嵌合して配置され、膨出部１７によってシール部材２４を加圧することによって、該シール部材２４が、段部２１とヘッドカバー２３の外面に気密的に密着するようになっている。このシール部材２４は、実施例ではＯリングを使用しているが、平板状のシールリングでもよい。
【００２６】
前記第２ケース１５の中央底部には入口２５が形成され、第２ケース１５内には、前記入口２５と前記通路７に連通するバルブ収納室２６が形成されている。該バルブ収納室２６内には、上方にテーパ部を有するバルブ２７が昇降可能に備えられているとともに、該バルブ２７がコイルスプリングからなる付勢手段２８により図の下方へ付勢されており、エンジンの高負荷時に入口２５から高圧のブローバイガスが流入するとバルブ２７が付勢手段２８の付勢力に抗して図の上方へ移動し、バルブ２７とシート１４とで形成される環状通路面積を制御するようになっている。
【００２７】
次に前記チェックバルブの組付工程について説明する。
【００２８】
先ず、第１ケース２を図１の状態に対して天地を逆にした姿勢、すなわち収納室１１の開口側を上向きにした姿勢において、通路７内にストッパースプリング８を挿入し、次でシート１４を第２溝１３に嵌合設置する。また、第２ケース１５を図１に示す姿勢、すなわち膨出部１７を上にした姿勢において、バルブ収納室２６内にバルブ２７とコイルスプリング２８を収納する。
【００２９】
次で、前記の第１ケース２を、図１に示す姿勢、すなわち、前記収納室１１の開口側を下向きにした姿勢に戻して、前記のバルブ２７及びコイルスプリング２８を収納した第２ケース１５の膨出部１７を第１ケース２の収納室１１内へ入れるとともに、溶着用突部１９を第１溝１２に嵌入し、その後、この嵌合部において超音波溶着等などで溶着して、第１ケース２と第２ケース１５を結合する。Ｗはその溶着部を示す。
【００３０】
そして、前記の結合後、シール部材２４を段部２１に嵌合配置する。以上により、チェックバルブ１の組み付けが完了する。
【００３１】
次に、前記のように組み付けられたチェックバルブ１のヘッドカバー２３への取り付けについて説明する。
【００３２】
前記のように組み付けられたチェックバルブ１を、その係止片１８側からヘッドカバー２３に形成された取付穴２３ａへ押し込む。この押し込み時においては、係止片１８の下端に曲面１８ｂが形成され、かつ、ヘッドカバー２３の取付穴２３ａの上端周面にテーパ面２３ｂが形成されていることにより、取付穴２３ａへの挿入が容易に行える。
【００３３】
そして、係止片１８が取付穴２３ａ内に押し込まれると、係止片１８は、そのテーパ面１８ａによって第２ケース１５の軸芯側へ変形移動して取付穴２３ａ内を通過し、図１に示すように、係止片１８の係止段部１８ｃが、ヘッドカバー２３の内面（裏面）に達すると係止片１８はスナップフィットにより外側へ復元移動してその係止段部１８ｃがヘッドカバー２３の内面に係止し、チェックバルブ１がヘッドカバー２３に取り付けられる。この取り付け後においては、シール部材２４が第２ケース１５の膨出部１７とヘッドカバー２３の外面（表面）に圧着し、ヘッドカバー２３内と外部とが気密的にシールされ、ヘッドカバー２３内のブローバイガスがヘッドカバー２３外へ漏れることを阻止する。
【００３４】
また、係止片１８の係止部１８ｅ，１８ｅがヘッドカバー２３における取付穴２３ａの内面に圧接し、取付穴２３ａに対する第２ケース１５の調芯作用がなされ、チェックバルブ１が取付穴２３ａと同軸に配置される。
【００３５】
また、ヘッドカバー２３における取付穴２３ａの内径の寸法公差を大きくしても、チェックバルブ１の取付穴２３ａへの挿入時に、その取付穴２３ａの径に対応して係止片１８が弾性的に拡縮するため、チェックバルブ１を取付穴２３ａに挿入できるとともに挿入後において係止片１８の係止部１８ｅ，１８ｅが取付穴２３ａの内面に接触してチェックバルブ１の調芯作用がなされる。
【００３６】
チェックバルブ１を前記のようにヘッドカバー２３に取り付けた後において、チェックバルブ１の修理或いは交換を行うためにチェックバルブ１をヘッドカバー２３により取り外す場合には、ヘッドカバー２３より外部に露出した部分のチェックバルブ１を治具等により外部へ強く引き上げると、取付穴２３ａの下端縁により係止片１８が内側へ押し曲げられて取付穴２３ａ内を通過し、チェックバルブ１を取り外すことができる。また、係止片１８における係止段部１８ｃの外部に曲面１８ｄを形成したので、係止片１８の内側への誘導が良好に行われ、取り外しが良好に行える。また、係止片１８に、取付穴２３ａの内面に係合する係止部１８ｅを形成したので、係止片１８が外側に変形して折損することを防止できる。
【００３７】
【発明の効果】
以上のようであるから本発明によれば、ヘッドカバーの取付穴やバルブ収納部の寸法精度が悪い場合や寸法公差が大きい場合にもチェックバルブをヘッドカバーの取付穴に同軸に容易に取り付けることができ、部品製造及び取付け作業の容易化を図ることができる。更にヘッドカバーの内外間のシール機能を取付穴部にもたせることなくヘッドカバーの外面部でシールするようにしたので、ヘッドカバーの板厚が薄くても、チェックバルブの取付部でのブローバイガスの漏れを確実に防止することができる。更に、チェックバルブをヘッドカバーから取り外す際に、係止片の破損を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示す縦断面図。
【図２】図１における第２ケースの係止片を示す底面図。
【図３】図１における第２ケースの係止片を示す側面図。
【図４】図１における係止片の先部を示す拡大側面図。
【図５】本発明のチェックバルブを使用するＰＣＶシステムを示す図。
【図６】従来のチェックバルブの取付構造を示す縦断面図。
【符号の説明】
１チェックバルブ
１６バルブ収納部
１８係止片
２３ヘッドカバー
２３ａ取付穴
２４シール部材

Claims

エンジンのヘッドカバーに取り付けられるＰＣＶシステム用チェックバルブであって、チェックバルブにおける前記ヘッドカバーの取付穴に挿通される側に、前記取付穴より小径の筒状のバルブ収納部を設け、該バルブ収納部の下端には係止片を周方向に複数設けるとともに、該係止片を、バルブ収納部の下端からバルブ収納部の外周面との間に空隙が生じるように上方へ折曲して、スナップフィット構造で前記ヘッドカバーの内面と前記取付穴の内面に係止するようにし、前記バルブ収納部の上部には側方へ突出する膨出部を設けて該膨出部における前記ヘッドカバーの外面と対向する面にシール部材を設け、前記バルブ収納部をヘッドカバーの取付穴に貫挿することにより前記係止片がヘッドカバーの内面と取付穴の内面に係止し、前記シール部材がヘッドカバーの外面に密着するようにしたことを特徴とするＰＣＶシステム用チェックバルブの取付構造。