JP2007218282A - 密封装置 - Google Patents

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    • F01L2301/00—Using particular materials

Abstract

【課題】バルブガイドの潤滑油室側に装着されている第一バルブステムシールがポート側の高圧に加圧された吸気によってもバルブガイドから脱落することがなく、またバルブステムシールのシールリップが変形しない密封装置を提供する。
【解決手段】バルブガイド１４の潤滑油室１２側端部に装着されている第一バルブステムシール３０と、ポート１１側端部に装着されている第二バルブステムシール４０とを備えた密封装置１において、第二バルブステムシール４０は、補強環４１とバルブステム２０に摺接するシールリップ４３の先端部がポート１１側に向かって縮径しているシール部４４とを備え、バルブガイド１４の外周側に装着させた。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば、自動車及び一般産業機械のエンジンの給排気機構におけるバルムステムに使用される密封装置に関するものである。
従来、自動車の給排気機構に取付けられるバルブステムに使用される密封装置としては、例えば図２に示すような密封装置１２０が知られている。
図２において、１００はポート１０１を有するシリンダヘッドであり、軸方向にポート１０１側と反対側の位置に潤滑油室１０２が設けられており、内周側にはその潤滑油室１０２からポート１０１へ貫通する貫通穴１０３が形成されている。貫通穴１０３にはバルブガイド１０４が取付けられていて、そのバルブガイド１０４の内周側に軸方向に往復動するバルブステム１０５が挿通され、バルブガイド１０４の内周面とバルブステム１０５の外周面との間に環状空間１０６が形成される。
バルブガイド１０４の潤滑油室１０２側には、金属製の補強環１０７とゴム状弾性体のシール部１０８とからなる密封装置１２０としてのバルブステムシール１０９が装着されている。シール部１０８には、潤滑油室１０２側に向かって延びバルブステム１０５の外周面に密接に摺動するシールリップ１０８ａが設けられていて、そのシールリップ１０８ａの外周側には、シールリップ１０８ａの径方向への追随性を補強するガータスプリング１１０が装着されている。なお、シールリップ１０８ａは、バルブステム１０５に対して所定の締め代を有し、潤滑油室１０２内の潤滑油が環状空間１０６に漏れ込む量を制御している。
しかしながら、近年のエンジンの高出力化に伴いポート１０１は高圧になっているため、高圧に加圧された吸気がポート１０１側から環状空間１０６に侵入する。これによりバルブステムシール１０９に大きな背圧が掛かり、バルブステムシール１０９のシールリップ１０８ａが変形し、若しくはバルブステムシール１０９がバルブガイド１０４から脱落する虞があった。
また、背圧の変動によりバルブステムシール１０９が制御している潤滑油室１０２の潤滑油の環状空間１０６へ漏れ込む量が不安定になり、バルブガイド１０４とバルブステム１０５との焼きつき、早期摩耗等が発生する虞があった。更に、燃料の燃焼などにより発生するスス等の固形分が環状空間１０６に侵入し、潤滑油の供給を妨げ、バルブガイド１０４とバルブステム１０５との焼きつき、早期摩耗等が発生する虞があった。
なお、下記特許文献1には、バルブガイドの潤滑油室側とポート側との両方にバルブステムシールを設けると共に、バルブガイドの内周面とバルブステムの外周面との間に形成される環状空間に潤滑油室の潤滑油以外の第二潤滑油を保持することが記載されている。また、下記特許文献２及び３には、バルブガイドのオイルポート側にバルブステムシールを設けることが記載されている。しかし、上記文献に記載されている発明若しくは考案は、本発明と目的、構成等を異にしている。
特開平１０−００９４００号公報 実開昭５９−１１７８０８号公報 実開平０４−１１７１０８号公報
本発明は上記の従来技術の問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、バルブガイドの潤滑油室側に装着されているバルブステムシールがポート側の高圧に加圧された吸気によってもバルブガイドから脱落することがなく、またバルブステムシールのシールリップが変形しないようにすることである。
また、他の目的は、ポート側の圧力が変動した場合であっても、バルブガイドの潤滑油室側に装着されているバルブステムシールが制御している潤滑油室の潤滑油の環状空間への漏れ出し量にバラツキが生じないようにし、バルブガイドとバルブステムとの焼きつき、早期摩耗等が発生しないようにすることである。
また、他の目的は、ポート側が高圧になることにより、ポート側から燃料の燃焼等によって発生するスス等の固形分が環状空間に侵入しないようにし、バルブガイドとバルブステムとの焼きつき、早期摩耗等が発生しないようにすることである。
上記目的を達成するため、本発明の請求項１に係る密封装置は、ポートを有するハウジングに取付けられているバルブガイドと、該バルブガイドの内周を往復動するバルブステムとの間に形成される環状空間をシールするために装着されるものであって、前記ポートと軸方向反対側に設けられている潤滑油室に収容されている潤滑油が前記環状空間に漏れ込む量を制御している前記バルブガイドの潤滑油室側端部に装着されている第一バルブステムシールと、前記バルブガイドのポート側端部に装着されている第二バルブステムシールとを備えた密封装置において、前記第二バルブステムシールは、補強環と前記バルブステムに摺接するシールリップの先端部がポート側に向かって縮径しているシール部とを備え、前記バルブガイドの外周側に装着されていることを特徴とするものである。
本発明は、以下の効果を奏する。
すなわち、上記構成を備えた本発明の請求項１に係る密封装置は、ポート内が高圧となった場合でもバルブガイドのポート側端部に装着されている第二バルブステムシールでシールするので、第一バルブステムシールに背圧が掛からなくなり脱落を防止することができる。また、第一バルブステムシールのシールリップの変形を防止し安定したシール性能を保持することができる。
更に、第一バルブステムシールのシール性能を保持することができることより、潤滑油室の潤滑油の環状空間への漏れ込む量のバラツキを小さくし安定化することができ、バルブガイドとバルブステムとの焼きつき、早期摩耗等を防止することができる。また、ポート側からスス等の異物がバルブガイドの内周面とバルブステムとの環状空間に侵入するのを第二バルブステムシールにより防ぐことができ、バルブガイドとバルブステムとの焼きつき、早期摩耗等を防止することができる。
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示して説明する。
図１は、自動車の給排気機構に取付けられるバルブステムに使用される密封装置１の一部断面を示している。
図１において、１０はポート１１を有するハウジングとしてのシリンダヘッドであり、軸方向にポート１１側と反対側の位置に潤滑油室１２が設けられており、内周側にはその潤滑油室１２からポート１１へ貫通する貫通穴１３が形成されている。貫通穴１３にはバルブガイド１４が取付けられていて、そのバルブガイド１４の内周側に軸方向に往復動するバルブステム２０が挿通され、バルブガイド１４の内周面とバルブステム２０の外周面との間に環状空間２１が形成されている。
この環状空間２１をシールするために、密封装置１として、バルブガイド１４の潤滑油室１２側に第一バルブステムシール３０が、ポート１１側に第二バルブステムシール４０が装着されている。
第一バルブステムシール３０は、軸方向に延びる第一円筒部３１ａと、その第一円筒部３１ａの潤滑油室１２側端部から内径方向に延びる第一フランジ部３１ｂからなる金属製の第一補強環３１と、その第一補強環３１に接着している第一固定密封部３２と、その第一固定密封部３２と一体で成形されている第一シールリップ３３とからなるゴム状弾性体の第一シール部３４とを有する。第一シールリップ３３は潤滑油室１２側に向かって延びバルブステム２０の外周面に締め代をもって密接するように摺動する。また、第一シールリップ３３の外周側には第一シールリップ３３の径方向への緊迫力を付与するガータスプリング３５が装着されている。これにより、第一バルブステムシール３０の第一シールリップ３３は、潤滑油室１２の潤滑油が環状空間２１に漏れ込む量を制御している。
第二バルブステムシール４０は、軸方向に延びる第二円筒部４１ａと、その第二円筒部４１ａのポート１１側端部から内径方向に延びる第二フランジ部４１ｂからなる金属製の第二補強環４１と、その第二補強環４１に接着している第二固定密封部４２と、その第二固定密封部４２と一体で成形されている第二シールリップ４３とからなるゴム状弾性体の第二シール部４４とを有する。第二固定密封部４２の内周面には内径側に突出する環状の凸部４５が形成されていて、バルブガイド１４のポート１１側の外周面に形成されている環状の凹部１５に嵌合するようになっている。また第二シールリップ４３は、ポート１１側に向かって漸次縮径して延び、バルムステム２０の外周面に締め代をもって密接するように摺動する。
したがって、上記構成においては、ポート１１側の高圧に加圧された吸気が、ポート１１側に向かって漸次縮径して延びている第二バルブステムシール４０の第二シールリップ４３をバルブステム２０の外周面に押し付けるように作用するので、環状空間２１に侵入しようとするポート１１側の高圧の吸気を第二バルブステムシール４０がシールすることが可能となる。したがって、バルブガイド１４の潤滑油室１２側の外周端部に装着されている第一バルブステムシール３０に背圧が掛かるのを防止することが可能となり、第一バルブステムシール３０がバルブガイド１４から脱落するのを防止することが可能になると共に、第一バルブステムシール３０の第一シールリップ３３の変形を防止し、安定したシール性能を保持することが可能となる。
更に、第一バルブステムシール３０の第一シールリップ３３が変形しないのでシール性能が安定し、潤滑油室１２の潤滑油の環状空間２１への漏れ込む量のバラツキを小さくすることが可能となり、環状空間２１を形成するバルブガイド１４とバルブステム２０との焼きつき、早期摩耗等を防止することが可能となる。
また、ポート１１側からスス等の異物が環状空間２１に侵入するのを第二バルブステムシール４０でシールすることができるので、バルブガイド１４とバルブステム２０との焼きつき、早期摩耗等を防止することが可能となる。
本発明に係る密封装置の一部断面図 従来例に係る密封装置の一部断面図
符号の説明
１ 密封装置
１０ シリンダヘッド（ハウジング）
１１ ポート
１２ 潤滑油室
１３ 貫通穴
１４ バルブガイド
１５ 凹部
２０ バルブステム
２１ 環状空間
３０，４０ バルブステムシール
３１，４１ 補強環
３２，４２ 固定密封部
３３，４３ シールリップ
３４，４４ シール部
３５ ガータスプリング
４５ 凸部

Claims (1)

  1. ポートを有するハウジングに取付けられているバルブガイドと、該バルブガイドの内周を往復動するバルブステムとの間に形成される環状空間をシールするために装着されるものであって、
    前記ポートと軸方向反対側に設けられている潤滑油室に収容されている潤滑油が前記環状空間に漏れ込む量を制御している前記バルブガイドの潤滑油室側端部に装着されている第一バルブステムシールと、前記バルブガイドのポート側端部に装着されている第二バルブステムシールとを備えた密封装置において、
    前記第二バルブステムシールは、補強環と前記バルブステムに摺接するシールリップの先端部がポート側に向かって縮径しているシール部とを備え、前記バルブガイドの外周側に装着されていることを特徴とする密封装置。
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