JP2017082900A - Valve stem seal - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To secure lubrication between a valve stem and a valve guide while improving fuel economy by reducing a fastening force of the valve stem.SOLUTION: A valve stem seal (1) seals a valve stem which makes a cylinder and a port communicate with each other, and blocks the communication, and a valve guide into which the valve stem is reciprocally inserted. The valve stem seal is arranged at the valve guide, and comprises an annular reinforcing ring (2) with an axial line (x) as a center, and an elastic body part (3) attached to the reinforcing ring with an axial line as a center. The elastic body part has a fitting part (31) which is pressed between the reinforcing ring and the valve guide, and an annular seal part (32) with an axial line as a center which abuts on the valve stem at the inside of a radial direction. The seal part has a plurality of salient parts (35) which are salient to the outside of the radial direction.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、バルブステムシールに関する。   The present invention relates to a valve stem seal.

従来から、内燃機関において、カム側とシリンダ側との間を往復運動する吸排気バルブのバルブステムとバルブガイドとの間の空間の密封を図るために、バルブステムシールが用いられている。バルブステムシールは、内燃機関作動中において油漏れ量(バルブステムとバルブガイドとの間への潤滑油供給量)が少ないことに起因する、バルブガイド及びバルブステムの損傷を抑制する一方で、油漏れ量が大きいことによる白煙発生等の不具合を防止するために、油漏れ量を調整して、バルブガイドとバルブステムとの間にバルブステムの往復運動を円滑に行わせるための潤滑油を供給しつつ、この潤滑油のポートやシリンダ(燃焼室)への流入の防止を図っている。
図5は、従来のバルブステムシール100をバルブガイド101に取り付けた状態をバルブステム102とともに示す断面図である。バルブステムシール100は、金属製の補強環103と、この補強環103に一体的に設けられ、ゴム等の弾性体からなる弾性体部104と、この弾性体部104を軸線xに向かう方向に付勢するスプリング105とを備えている。スプリング105は、弾性体部104を外側から締め付けることにより、弾性体部104のシールリップ106によるバルブステム102を押圧する力を高め、シール性を向上させている(例えば、特許文献1参照)。
Conventionally, in an internal combustion engine, a valve stem seal has been used to seal a space between a valve stem and a valve guide of an intake / exhaust valve that reciprocates between a cam side and a cylinder side. The valve stem seal suppresses damage to the valve guide and the valve stem caused by a small amount of oil leakage (amount of lubricating oil supplied between the valve stem and the valve guide) during operation of the internal combustion engine. In order to prevent problems such as the generation of white smoke due to the large amount of leakage, adjust the amount of oil leakage and lubricate the valve guide and valve stem to smoothly move the valve stem back and forth. While being supplied, the lubricating oil is prevented from flowing into the port and cylinder (combustion chamber).
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state in which the conventional valve stem seal 100 is attached to the valve guide 101 together with the valve stem 102. The valve stem seal 100 is made of a metal reinforcing ring 103, an elastic body portion 104 made of an elastic body such as rubber, and the elastic body portion 104 in a direction toward the axis x. And an urging spring 105. The spring 105 tightens the elastic body portion 104 from the outside, thereby increasing the force of pressing the valve stem 102 by the seal lip 106 of the elastic body portion 104 and improving the sealing performance (see, for example, Patent Document 1).

特開2009−108827号公報JP 2009-108827 A

近年、内燃機関のさらなる燃費向上を目的として、車種に合わせてバルブステム102に対するバルブステムシール100の締め付け力を下げたいという要望(低トルク化)が高まってきている。
このような要望に対して、弾性体部104を薄肉化することが考えられる。
しかし、このような構成を採用すると、弾性体部104の剛性が低下し、バルブステム102の往復運動により弾性体部104が破損するおそれがある。さらに、弾性体部104によるバルブステム102の締め付け力が許容できない程度にまで低下してしまうことがあるため、シールリップ106に、ポート圧に基づくシリンダ側からの圧力(背圧)がかかった際にシールリップ106がバルブステム102から離れてしまうおそれがある。また、弾性体部104のバルブステム102の締め付け力は、スプリング105に大きく依存しており、車種にあわせてスプリング105による弾性体部104の締め付け力を調整することも困難である。
In recent years, in order to further improve the fuel efficiency of an internal combustion engine, there is an increasing demand (reduction in torque) for reducing the tightening force of the valve stem seal 100 against the valve stem 102 in accordance with the vehicle type.
In response to such a demand, it is conceivable to make the elastic body portion 104 thinner.
However, when such a configuration is adopted, the rigidity of the elastic body portion 104 is reduced, and the elastic body portion 104 may be damaged by the reciprocating motion of the valve stem 102. Furthermore, since the tightening force of the valve stem 102 by the elastic body portion 104 may decrease to an unacceptable level, when pressure (back pressure) from the cylinder side based on the port pressure is applied to the seal lip 106. In addition, the seal lip 106 may be separated from the valve stem 102. Further, the tightening force of the valve stem 102 of the elastic body portion 104 greatly depends on the spring 105, and it is difficult to adjust the tightening force of the elastic body portion 104 by the spring 105 in accordance with the vehicle type.

そこで、本発明は上述の課題に鑑みてなされたものであり、バルブステムの締め付け力を低減して燃費の向上を図りつつ、バルブステムとバルブガイドとの間の潤滑を確保することができるバルブステムシールを提供することを目的とする。   Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described problems, and a valve capable of ensuring lubrication between the valve stem and the valve guide while reducing the tightening force of the valve stem and improving fuel efficiency. An object is to provide a stem seal.

上述の課題を解決するため、本発明は、シリンダとポートとの間を連通及び遮断するバルブのバルブステムと、このバルブステムが往復運動自在に挿入されるバルブガイドとの密封を図り、前記バルブガイドに設けられるバルブステムシールであって、軸線を中心とする環状の補強環と、前記軸線を中心として前記補強環に取り付けられた弾性体部と、を備え、前記弾性体部は、前記補強環と前記バルブガイドの間で押圧される嵌合部と、径方向内側で前記バルブステムに当接し、前記軸線を中心とする環状のシール部と、を有し、前記シール部は、径方向外側に突出する複数の突出部を有することを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, the present invention aims to seal a valve stem of a valve for communicating and blocking between a cylinder and a port, and a valve guide into which the valve stem is reciprocally inserted. A valve stem seal provided on a guide, comprising: an annular reinforcing ring centered on an axis; and an elastic body part attached to the reinforcing ring about the axis, wherein the elastic body part is the reinforcing member A fitting portion that is pressed between the ring and the valve guide; and an annular seal portion that is in contact with the valve stem on the radially inner side and that is centered on the axis. It has the some protrusion part which protrudes outside, It is characterized by the above-mentioned.

前記複数の突出部は、互いに周方向に等間隔に設けられていることが好ましい。   The plurality of protrusions are preferably provided at equal intervals in the circumferential direction.

各突出部は、径方向に沿った肉厚が等しいことが好ましい。   Each protrusion preferably has the same thickness along the radial direction.

各複数の突出部の外周に沿った長さが等しいことが好ましい。   It is preferable that the length along the outer periphery of each of the plurality of protrusions is equal.

前記突出部は、径方向内側から径方向外側に向かって周方向に拡幅していることが好ましい。   It is preferable that the protrusion is widened in the circumferential direction from the radially inner side to the radially outer side.

前記シール部の外周面は、前記シリンダ側から前記カム側に向かうにつれて前記軸線に向かって近づくように傾斜していることが好ましい。   It is preferable that the outer peripheral surface of the seal portion is inclined so as to approach the axis line from the cylinder side toward the cam side.

本発明によれば、バルブステムの締め付け力を低減して燃費の向上を図りつつ、バルブステムとバルブガイドとの間の潤滑を確保することができる。   According to the present invention, it is possible to ensure lubrication between the valve stem and the valve guide while reducing the tightening force of the valve stem and improving fuel efficiency.

本発明の実施の形態に係るバルブステムシールの平面図である。It is a top view of the valve stem seal concerning an embodiment of the invention. 図1のII−II線における、バルブステムシールの軸線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the axis line of the valve stem seal in the II-II line | wire of FIG. 図1のIII−III線における、バルブステムシールの軸線に沿った断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view along the axis of the valve stem seal taken along line III-III in FIG. 1. バルブステムシールを用いた密封構造の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the sealing structure using a valve stem seal. 従来のバルブステムシールを用いた密封構造の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the sealing structure using the conventional valve stem seal.

本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に示す実施の形態は一つの例示であり、本発明の範囲において、種々の形態をとりうる。   A preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, embodiment shown below is one illustration and can take a various form in the scope of the present invention.

<バルブステムシール>
図1は、バルブステムシール1の平面図である。図2は、図1に示すII−II線における軸線xに沿う断面図である。図3は、図1に示すIII−III線における軸線xに沿う断面図である。図4は、内燃機関において使用されている状態における、バルブステムシール1を用いた密封構造の概略構造を示すための軸線xに沿う断面図である。
<Valve stem seal>
FIG. 1 is a plan view of the valve stem seal 1. FIG. 2 is a cross-sectional view along the axis x in the II-II line shown in FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view along the axis x in the III-III line shown in FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along an axis x for showing a schematic structure of a sealing structure using the valve stem seal 1 in a state where it is used in an internal combustion engine.

バルブステムシール1は、内燃機関の動弁系において、バルブガイド4とバルブステム5との間の密封を図るものである。すなわち、シリンダとポートとの間を連通及び遮断するためのバルブのバルブステム5と、このバルブステム5が挿通される一端がカム側に臨み他端がシリンダ側に臨むバルブガイド4との間の空間の密封を図るものである。バルブステムシール1は、図4に示すように、バルブガイド4のカム側を臨む一端に被せられるように嵌め込まれ、取り付けられている。
ここで、「密封を図る」とは、燃焼室からの背圧がシリンダ側からカム側に伝わらないよう、バルブガイド4におけるカム側の一端において、バルブガイド4とバルブステム5との間の空間をシールするとともに、バルブガイド4とバルブステム5との摺動面の潤滑のために、潤滑油が燃焼室内に浸入しない程度に潤滑油の量を調整しつつ、潤滑油をバルブガイド4とバルブステム5との摺動面に供給することをいう。
The valve stem seal 1 is intended to seal between the valve guide 4 and the valve stem 5 in the valve train of the internal combustion engine. That is, between the valve stem 5 of the valve for communicating and blocking between the cylinder and the port, and the valve guide 4 in which one end through which the valve stem 5 is inserted faces the cam side and the other end faces the cylinder side. It is intended to seal the space. As shown in FIG. 4, the valve stem seal 1 is fitted and attached so as to cover one end of the valve guide 4 facing the cam side.
Here, “sealing” means a space between the valve guide 4 and the valve stem 5 at one end of the valve guide 4 on the cam side so that the back pressure from the combustion chamber is not transmitted from the cylinder side to the cam side. In order to lubricate the sliding surfaces of the valve guide 4 and the valve stem 5, the amount of the lubricating oil is adjusted so that the lubricating oil does not enter the combustion chamber, and the lubricating oil is supplied to the valve guide 4 and the valve guide. Supplying to the sliding surface with the stem 5 is said.

バルブステムシール1は、図2及び図3に示すように、軸線xを中心とする金属製の環状の補強環2と、補強環2と同じく軸線xを中心とし、補強環2に取り付けられ、弾性体から形成された環状の弾性体部3とを備えている。
補強環2は、例えば、プレス加工や鍛造によって製造されている。弾性体部3は、例えば、フッ素ゴム等のゴム材からなり、成形型を用いて架橋(加硫)成形によって成形される。この架橋成形の際に、補強環2は成形型の中に配置されており、弾性体部3が架橋接着により補強環2に接着され、補強環2と一体的に形成される。
2 and 3, the valve stem seal 1 is attached to the reinforcing ring 2 with the metal ring-shaped reinforcing ring 2 centering on the axis x and the axis x similar to the center of the reinforcing ring 2. And an annular elastic body portion 3 formed of an elastic body.
The reinforcing ring 2 is manufactured, for example, by pressing or forging. The elastic body portion 3 is made of, for example, a rubber material such as fluorine rubber, and is molded by crosslinking (vulcanization) molding using a molding die. At the time of this cross-linking molding, the reinforcing ring 2 is disposed in the mold, and the elastic body portion 3 is bonded to the reinforcing ring 2 by cross-linking and formed integrally with the reinforcing ring 2.

[補強環]
補強環2は、軸線xに沿う断面の形状(以下、断面形状ともいう)が、略L字状の形状を呈しており、軸線x方向に延びる円筒状の円筒部21と、円筒部21の上側の端部から軸線xに向かって延びる中空円盤状のフランジ部22とを有している。
[Reinforcement ring]
The reinforcing ring 2 has a substantially L-shaped cross section (hereinafter also referred to as a cross sectional shape) along the axis x, and a cylindrical cylindrical portion 21 extending in the axis x direction, And a hollow disk-shaped flange portion 22 extending from the upper end portion toward the axis x.

[弾性体部]
弾性体部3は、補強環2とバルブガイド4との間で押圧される嵌合部31と、弾性体部3の内周側でバルブステム5に当接する、軸線xを中心とする環状のシール部32とを有している。また、弾性体部3は、補強環2のフランジ部22を覆うカバー部33を備え、カバー部33は、弾性体部3において、嵌合部31とシール部32とを接続している。嵌合部31、シール部32及びカバー部33は、同一の弾性体によって一体に形成されている。
[Elastic body part]
The elastic body portion 3 is a ring-shaped portion around the axis line x that is in contact with the fitting portion 31 pressed between the reinforcing ring 2 and the valve guide 4 and the valve stem 5 on the inner peripheral side of the elastic body portion 3. And a seal portion 32. The elastic body portion 3 includes a cover portion 33 that covers the flange portion 22 of the reinforcing ring 2, and the cover portion 33 connects the fitting portion 31 and the seal portion 32 in the elastic body portion 3. The fitting part 31, the seal part 32, and the cover part 33 are integrally formed by the same elastic body.

(嵌合部)
嵌合部31は、バルブステムシール1がバルブガイド4に嵌着されて固定されるために機能する部分であり、バルブステムシール1の径方向外側において軸線xに沿って延在して、補強環2の円筒部21を径方向内側から覆っている。嵌合部31の径方向の厚さは、バルブガイド4に嵌着された場合に所定の嵌着力が発生するように所定の厚さに設定されている。嵌合部31は、軸線x方向の一部の範囲において周面が上記の所定の厚さに設定されていてもよく、また、嵌合部31は、軸線x方向の全ての範囲において周面が上記の所定の厚さに設定されていてもよい。
(Fitting portion)
The fitting portion 31 is a portion that functions because the valve stem seal 1 is fitted and fixed to the valve guide 4. The fitting portion 31 extends along the axis x on the radially outer side of the valve stem seal 1 and is reinforced. The cylindrical portion 21 of the ring 2 is covered from the inside in the radial direction. The thickness of the fitting portion 31 in the radial direction is set to a predetermined thickness so that a predetermined fitting force is generated when the fitting portion 31 is fitted to the valve guide 4. The peripheral surface of the fitting portion 31 may be set to the above-described predetermined thickness in a partial range in the axis x direction, and the fitting portion 31 may be a peripheral surface in the entire range in the axis x direction. May be set to the predetermined thickness.

(シール部)
シール部32は、バルブステムシール1の取り付け状態において、バルブステム5に対する締め付け力を形成する部分であり、断面形状が中空の略円錐台状であり、かつ図1に示すように、平面視して周方向において壁厚が不均一になっている。シール部32は、軸線xを中心とする環状部34と、複数の突出部35と、シールリップ36とを有している。環状部34、突出部35及びシールリップ36は一体に形成されている。
(Seal part)
The seal portion 32 is a portion that forms a tightening force with respect to the valve stem 5 in the attached state of the valve stem seal 1, has a substantially truncated cone shape with a hollow cross-sectional shape, and has a plan view as shown in FIG. 1. Therefore, the wall thickness is uneven in the circumferential direction. The seal portion 32 includes an annular portion 34 centering on the axis x, a plurality of protruding portions 35, and a seal lip 36. The annular portion 34, the protruding portion 35, and the seal lip 36 are integrally formed.

環状部34は、突出部35が設けられていない部分、つまり、隣接する突出部35、35の間に外周面34aを有する。環状部34の外周面34aは、図2に示すように、軸線x方向で下側の下端縁34cから上側の上端縁34bに向かうにつれて軸線xに向かって近づくように傾斜している。したがって、シール部32は、突出部35の分だけ径方向の肉厚が厚い厚肉部と、環状部34だけの肉厚の薄肉部とを有している。   The annular portion 34 has an outer peripheral surface 34 a between portions where the protruding portions 35 are not provided, that is, between the adjacent protruding portions 35 and 35. As shown in FIG. 2, the outer peripheral surface 34a of the annular portion 34 is inclined so as to approach the axis x as it goes from the lower end edge 34c to the upper end edge 34b in the direction of the axis x. Therefore, the seal part 32 has a thick part having a thick radial thickness corresponding to the protruding part 35 and a thin part having only a circular part 34.

突出部35は、図1に示すように、環状部34から径方向外側に突出している部分(厚肉部)であり、シール部32の壁厚を厚くして、周方向において壁厚を不均一にしている部分である。図1においては、4つの突出部35が備えられており、一対の突出部35が直径上で相対するように設けられている。
突出部35は、環状部34の外周から径方向外側に突出しており、隣接する突出部35はそれぞれ互いに等間隔に設けられている。突出部35の外周面35aは、図2に示すように、軸線x方向で下側の下端縁35cから上側の上端縁35bに向かうにつれて軸線xに向かって近づくように傾斜している。
As shown in FIG. 1, the protruding portion 35 is a portion (thick wall portion) protruding radially outward from the annular portion 34, and the wall thickness of the seal portion 32 is increased so that the wall thickness is not increased in the circumferential direction. This is a uniform part. In FIG. 1, four protrusions 35 are provided, and a pair of protrusions 35 are provided so as to face each other on the diameter.
The protruding portions 35 protrude radially outward from the outer periphery of the annular portion 34, and the adjacent protruding portions 35 are provided at equal intervals. As shown in FIG. 2, the outer peripheral surface 35a of the protrusion 35 is inclined so as to approach the axis x as it goes from the lower end edge 35c on the lower side to the upper end edge 35b on the upper side in the direction of the axis x.

環状部34の上端縁34b及び突出部35の上端縁35bは、軸線x方向において同じ高さ位置にあり、環状部34及び突出部35の上側の端面は互いに面一をなしている。また、環状部34の下端縁35c及び突出部35の下端縁35cも、軸線x方向において同じ高さ位置にある。
突出部35の上端縁35bは、環状部34の上端縁34bよりも径方向外側に位置し、突出部35の下端縁35cは、環状部34の下端縁34cよりも径方向外側に位置しており、また、突出部35の外周面35aと環状部34の外周面34aは、軸線xに対して互いに同じ傾斜角を有している。つまり、各突出部35は、環状部34の突出部35が設けられていない部分(薄肉部)の外周面34aから、軸線xに沿ういずれの高さ位置においても、環状部34から均一に径方向外側に同じ厚さだけ突出している。
また、各突出部35の外周面35aはそれぞれ、図1に示すように、周方向に沿って同じ長さだけ延在している。より具体的には、各突出部35の外周面35aは、軸線x方向における同じ高さ位置において周方向に同じ周長を有している。
さらに、突出部35は、径方向内側から径方向外側に向かって周方向に拡幅して突出している。突出部35の周方向における幅は、環状部34に接続している部分から、径方向外側に下端縁35cに向かって漸次拡幅しており、突出部35は平面視略扇形状をなしている。
The upper end edge 34b of the annular portion 34 and the upper end edge 35b of the protruding portion 35 are at the same height in the axis x direction, and the upper end surfaces of the annular portion 34 and the protruding portion 35 are flush with each other. Further, the lower end edge 35c of the annular portion 34 and the lower end edge 35c of the projecting portion 35 are also at the same height position in the axis x direction.
An upper end edge 35b of the projecting portion 35 is located radially outside the upper end edge 34b of the annular portion 34, and a lower end edge 35c of the projecting portion 35 is located more radially outward than the lower end edge 34c of the annular portion 34. In addition, the outer peripheral surface 35a of the projecting portion 35 and the outer peripheral surface 34a of the annular portion 34 have the same inclination angle with respect to the axis x. That is, each protrusion 35 has a uniform diameter from the annular portion 34 at any height position along the axis x from the outer peripheral surface 34a of the portion (thin wall portion) where the protrusion 35 of the annular portion 34 is not provided. The same thickness protrudes outward in the direction.
Moreover, the outer peripheral surface 35a of each protrusion part 35 is extended only the same length along the circumferential direction, as shown in FIG. More specifically, the outer peripheral surface 35a of each protrusion 35 has the same circumferential length in the circumferential direction at the same height position in the axis x direction.
Furthermore, the protrusion part 35 is expanded in the circumferential direction and protrudes from the radially inner side to the radially outer side. The width of the protruding portion 35 in the circumferential direction gradually increases from the portion connected to the annular portion 34 radially outward toward the lower end edge 35c, and the protruding portion 35 has a substantially fan shape in plan view. .

シールリップ36は、図2及び図3に示すように、環状部34の内周面に、軸線xを中心として環状に形成されている。シールリップ36の先端部は、軸線xに向かって突出しており、断面形状が内周側に向かって凸状の楔形を有している。シールリップ36は、環状部34の径方向内側において、後述するように挿入されるバルブステム5に当接する。   As shown in FIGS. 2 and 3, the seal lip 36 is formed in an annular shape around the axis line x on the inner peripheral surface of the annular portion 34. The front end portion of the seal lip 36 protrudes toward the axis x, and has a wedge shape whose cross-sectional shape is convex toward the inner peripheral side. The seal lip 36 abuts on the valve stem 5 inserted as described later on the radially inner side of the annular portion 34.

(カバー部)
カバー部33は、図2及び図3に示すように、補強環2のフランジ部22の上側を覆う上側カバー部33aと、フランジ部22の下側を覆う下側カバー部33bとを有している。下側カバー部33bは、バルブステムシール1がバルブガイド4に嵌着された際に、下側カバー部33bの下側を臨む面が、バルブガイド4の上側を臨む端面に当接し、バルブガイド4に対するバルブステムシール1の位置決めがなされるように、少なくとも一部において軸線x方向の厚さが設定されていてもよい。
(Cover part)
As shown in FIGS. 2 and 3, the cover portion 33 includes an upper cover portion 33 a that covers the upper side of the flange portion 22 of the reinforcing ring 2, and a lower cover portion 33 b that covers the lower side of the flange portion 22. Yes. When the valve stem seal 1 is fitted to the valve guide 4, the lower cover portion 33 b comes into contact with the end surface facing the upper side of the valve guide 4 so that the surface facing the lower side of the lower cover portion 33 b contacts the valve guide 4. The thickness in the direction of the axis x may be set at least in part so that the valve stem seal 1 is positioned with respect to 4.

<密封構造>
以下に、図4を用いて、バルブステム5と、バルブガイド4との間の密封を図る密封構造10について説明する。
<Sealing structure>
Below, the sealing structure 10 which seals between the valve stem 5 and the valve guide 4 is demonstrated using FIG.

密封構造10は、図4に示すように、上記のバルブステムシール1と、バルブガイド4とを備えていて、バルブステムシール1が、バルブガイド4のカム側の一端に嵌着されている。
バルブガイド4は、円筒状に形成されている。バルブガイド4は、バルブのバルブステム5が軸線x方向において往復運動自在に挿入される、軸線x方向に沿って延びる貫通孔であるガイド孔41が形成されている。ガイド孔41は、バルブガイド4のカム側の一端と、バルブガイド4のシリンダ側の他端との間に延びており、ガイド孔41の内径はバルブステム5の外径よりも若干大きくなっている。
As shown in FIG. 4, the sealing structure 10 includes the valve stem seal 1 and the valve guide 4, and the valve stem seal 1 is fitted to one end of the valve guide 4 on the cam side.
The valve guide 4 is formed in a cylindrical shape. The valve guide 4 is formed with a guide hole 41 which is a through hole extending along the axis x direction into which the valve stem 5 of the valve is inserted so as to freely reciprocate in the axis x direction. The guide hole 41 extends between one end of the valve guide 4 on the cam side and the other end of the valve guide 4 on the cylinder side, and the inner diameter of the guide hole 41 is slightly larger than the outer diameter of the valve stem 5. Yes.

密封構造10が構成されている状態において、バルブのバルブステム5がシリンダ側からバルブガイド4のガイド孔41に挿入され、バルブステムシール1に挿入されている。バルブステム5は、図示しないカムによって軸線x方向に往復運動する。バルブステムシール1において、シールリップ36の先端部は、バルブステム5の外周面51にバルブステム5が摺動自在に当接している。
また、バルブガイド4のガイド孔41とバルブステム5の外周面51との間には、環状の空間gが形成されており、バルブステム5がバルブガイド4のガイド孔41内を往復運動可能となっている。
バルブガイド4の一端が、補強環2の円筒部21及び弾性体部3の嵌合部31の内側に圧入されると、嵌合部31は、補強環2の円筒部21とバルブガイド4の外周面との間で圧縮されて径方向の力である嵌合力を所定の大きさ発生する。この嵌合力により、バルブステムシール1がバルブガイド4に嵌着されて固定される。嵌合部31の径方向の厚さは、この所定の嵌合力が発生するように所定の厚さに設定されている。
In a state where the sealing structure 10 is configured, the valve stem 5 of the valve is inserted into the guide hole 41 of the valve guide 4 from the cylinder side and is inserted into the valve stem seal 1. The valve stem 5 reciprocates in the axis x direction by a cam (not shown). In the valve stem seal 1, the tip end portion of the seal lip 36 abuts the outer peripheral surface 51 of the valve stem 5 so that the valve stem 5 can slide freely.
Further, an annular space g is formed between the guide hole 41 of the valve guide 4 and the outer peripheral surface 51 of the valve stem 5 so that the valve stem 5 can reciprocate in the guide hole 41 of the valve guide 4. It has become.
When one end of the valve guide 4 is press-fitted inside the cylindrical portion 21 of the reinforcing ring 2 and the fitting portion 31 of the elastic body portion 3, the fitting portion 31 is connected to the cylindrical portion 21 of the reinforcing ring 2 and the valve guide 4. It is compressed between the outer peripheral surfaces and generates a predetermined magnitude of a fitting force that is a radial force. With this fitting force, the valve stem seal 1 is fitted and fixed to the valve guide 4. The thickness of the fitting portion 31 in the radial direction is set to a predetermined thickness so that the predetermined fitting force is generated.

シールリップ36は、その先端部がバルブステム5の外周面51に当接して、潤滑油が供給されるカム側から空間gの密封を図るが、シールリップ36の先端部は、所定量の潤滑油がシールリップ36の先端部から漏れ出て、この漏れ出た潤滑油が空間gに供給されるようになっている。この潤滑油の所定の漏れ量は、空間gに油膜が形成され、バルブステム5がバルブガイド4のガイド孔41に対して円滑に往復運動可能になるような量である。
シール部32の、特に突出部35はこのような適量の潤滑油が、シールリップ36の先端部とバルブステム5の外周面51との間から漏れ出して空間gに供給されるように、バルブステム5に対して所定の大きさの締め付け力を発生する。環状部34の外周には、複数の突出部35が等間隔で設けられており、シール部32に周方向において厚肉部及び薄肉部が交互に配設されている。
図1に示すように、4つの突出部35が互いに周方向に等間隔をおいて設けられており、バルブステム5を直径方向両側から挟み込むので、バルブステムシール1によるバルブステム5の安定的な締め付けが可能になる。また、シール部32は全体として、突出部35によるバルブステム5に対する所定の締め付け力を発生させつつ、突出部35が設けられていない部分において収縮性を発生させ、バルブステム5の往復運動に対する追随性を発揮する。
締め付け力は、バルブステムシール1を使用する車種に応じて、環状部34からの突出部35の径方向外側での突出量、突出部35の周方向での周長及び突出部35同士の周方向での間隔の少なくとも1つによって決定される。
The tip of the seal lip 36 comes into contact with the outer peripheral surface 51 of the valve stem 5 to seal the space g from the cam side to which the lubricating oil is supplied. The tip of the seal lip 36 has a predetermined amount of lubrication. The oil leaks from the tip of the seal lip 36, and the leaked lubricating oil is supplied to the space g. The predetermined leakage amount of the lubricating oil is an amount such that an oil film is formed in the space g and the valve stem 5 can smoothly reciprocate with respect to the guide hole 41 of the valve guide 4.
The seal portion 32, particularly the protrusion portion 35, has a valve so that such an appropriate amount of lubricating oil leaks from between the front end portion of the seal lip 36 and the outer peripheral surface 51 of the valve stem 5 and is supplied to the space g. A clamping force having a predetermined size is generated on the stem 5. A plurality of protruding portions 35 are provided at equal intervals on the outer periphery of the annular portion 34, and thick portions and thin portions are alternately arranged in the circumferential direction on the seal portion 32.
As shown in FIG. 1, the four protrusions 35 are provided at equal intervals in the circumferential direction, and the valve stem 5 is sandwiched from both sides in the diametrical direction. Tightening is possible. In addition, the seal portion 32 as a whole generates a predetermined tightening force on the valve stem 5 by the protrusion 35 and generates contraction in a portion where the protrusion 35 is not provided, so that the valve stem 5 can follow the reciprocating motion. Demonstrate sex.
The tightening force depends on the type of vehicle using the valve stem seal 1, the protruding amount of the protruding portion 35 from the annular portion 34 on the radially outer side, the circumferential length of the protruding portion 35 in the circumferential direction, and the circumference of the protruding portions 35. Determined by at least one of the intervals in the direction.

<作用、効果>
以上のような構成を有するバルブステムシール1によれば、シール部32には突出部35、つまり径方向外側に突出することで壁厚を厚くした剛性の高い厚肉部、及びそれ以外の壁厚は薄いが追随性に優れた薄肉部が設けられることになり、例えば、図5に示す従来のバルブステムシール100のように弾性体部102に取り付けられるスプリング103を用いなくても、弾性体部3自体がバルブステム5を所定の締め付け力で締め付けることができる。また、突出部35の数を増やしたり、各突出部35を大きくしたりすることで、バルブステムシール1による締め付け力を簡単に調整することができる。これにより、背圧によるシールリップ36のバルブステム5からの解離を抑制しつつ、カム側からの適量の潤滑油の供給が可能になる。
また、複数の突出部35は互いに周方向に等間隔に設けられているので、バルブステムシール1の取り付けの際、バルブガイド4及びバルブステム5に対して、バルブステムシール1の周方向での取り付け角度を考慮する必要がなく、取り付け作業の手間を軽減することができる。また、バルブステムシール1によるバルブステム5に対する締め付け力も、バルブステム5の外周面51に亘って均等に提供されるので、バルブステム5が偏心して往復運動した場合であっても、バルブステム5に対するシールリップ36の柔軟な追随性を獲得することができ、また、シールリップ36の所定の箇所における過度な応力集中を抑制することができるので、シールリップ36における偏った摩耗を抑制することができる。
また、複数の突出部35はそれぞれ、シール部32の突出部35を備えていない部分の外周面から径方向に同じ距離だけ突出していて、また、複数の突出部35の外周面35aはそれぞれ、周方向において同じ長さだけ延在しているので、バルブステムシール1の各突出部35におけるバルブステム5に対する締め付け力はより均等になり、応力集中の発生をさらに抑制することができる。さらに、バルブステムシール1が取り付けられる車種に応じて、締り付け力の調整も容易になる。
<Action, effect>
According to the valve stem seal 1 having the above-described configuration, the seal portion 32 has a protruding portion 35, that is, a thick portion having a high rigidity by increasing the wall thickness by protruding radially outward, and other walls. A thin portion having a small thickness but excellent followability is provided. For example, an elastic body can be used without using a spring 103 attached to the elastic body portion 102 like the conventional valve stem seal 100 shown in FIG. The part 3 itself can tighten the valve stem 5 with a predetermined tightening force. Further, the tightening force by the valve stem seal 1 can be easily adjusted by increasing the number of protrusions 35 or increasing the size of each protrusion 35. This makes it possible to supply an appropriate amount of lubricating oil from the cam side while suppressing dissociation of the seal lip 36 from the valve stem 5 due to back pressure.
Further, since the plurality of projecting portions 35 are provided at equal intervals in the circumferential direction, when the valve stem seal 1 is attached, the valve guide seal 4 is attached to the valve guide 4 and the valve stem 5 in the circumferential direction of the valve stem seal 1. There is no need to consider the mounting angle, and the labor of the mounting work can be reduced. Further, the clamping force of the valve stem seal 1 against the valve stem 5 is also provided uniformly over the outer peripheral surface 51 of the valve stem 5, so that even when the valve stem 5 is eccentric and reciprocates, The flexible followability of the seal lip 36 can be obtained, and excessive stress concentration at a predetermined portion of the seal lip 36 can be suppressed, so that uneven wear on the seal lip 36 can be suppressed. .
In addition, each of the plurality of protruding portions 35 protrudes from the outer peripheral surface of the portion of the seal portion 32 that does not include the protruding portion 35 by the same distance in the radial direction, and each of the outer peripheral surfaces 35a of the plurality of protruding portions 35 is Since it extends by the same length in the circumferential direction, the tightening force with respect to the valve stem 5 at each protrusion 35 of the valve stem seal 1 becomes more even, and the occurrence of stress concentration can be further suppressed. Further, the tightening force can be easily adjusted according to the vehicle type to which the valve stem seal 1 is attached.

<その他>
なお、本発明は上記の実施形態に限られるものではない。例えば、突出部35は、複数備えられていればよく、その数量、大きさ、形状は特に限定されない。また、所定の締め付け力を確保することができれば、環状部34の外周面34a及び突出部35の外周面35aは傾斜していなくてもよく、軸線xに対して平行に延びていてもよい。また、突出部35の周方向における幅は、径方向内側から外側に亘って一定であってもよい。
<Others>
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, the protrusion part 35 should just be provided with two or more, and the quantity, a magnitude | size, and a shape are not specifically limited. Further, as long as a predetermined tightening force can be secured, the outer peripheral surface 34a of the annular portion 34 and the outer peripheral surface 35a of the protruding portion 35 may not be inclined and may extend in parallel to the axis x. Further, the width in the circumferential direction of the protruding portion 35 may be constant from the radially inner side to the outer side.

1 バルブステムシール
2 補強環
3 弾性体部
4 バルブガイド
5 バルブステム
10 密封構造
31 嵌合部
32 シール部
34 環状部
34a 外周面
35 突出部
35a 外周面
36 シールリップ
x 軸線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Valve stem seal 2 Reinforcement ring 3 Elastic body part 4 Valve guide 5 Valve stem 10 Sealing structure 31 Fitting part 32 Seal part 34 Annular part 34a Outer peripheral surface 35 Protruding part 35a Outer peripheral surface 36 Seal lip x Axis line

Claims (6)

シリンダとポートとの間を連通及び遮断するバルブのバルブステムと、このバルブステムが往復運動自在に挿入されるバルブガイドとの密封を図り、前記バルブガイドに設けられるバルブステムシールであって、
軸線を中心とする環状の補強環と、
前記軸線を中心として前記補強環に取り付けられた弾性体部と、を備え、
前記弾性体部は、前記補強環と前記バルブガイドの間で押圧される嵌合部と、径方向内側で前記バルブステムに当接し、前記軸線を中心とする環状のシール部と、を有し、
前記シール部は、径方向外側に突出する複数の突出部を有することを特徴とするバルブステムシール。
A valve stem seal provided in the valve guide for sealing a valve stem of a valve for communicating and blocking between a cylinder and a port, and a valve guide into which the valve stem is reciprocally inserted.
An annular reinforcing ring centered on the axis;
An elastic body portion attached to the reinforcing ring around the axis,
The elastic body portion includes a fitting portion that is pressed between the reinforcing ring and the valve guide, and an annular seal portion that is in contact with the valve stem on the radially inner side and that is centered on the axis. ,
The valve stem seal according to claim 1, wherein the seal part has a plurality of projecting parts projecting radially outward.
前記複数の突出部は、互いに周方向に等間隔に設けられていることを特徴とする請求項1に記載のバルブステムシール。   The valve stem seal according to claim 1, wherein the plurality of protrusions are provided at equal intervals in the circumferential direction. 各突出部は、径方向に沿った肉厚が等しいことを特徴とする請求項1又は2に記載のバルブステムシール。   The valve stem seal according to claim 1 or 2, wherein each protrusion has the same thickness along the radial direction. 各複数の突出部の外周に沿った長さが等しいことを特徴とする請求項1から3までのいずれか一項に記載のバルブステムシール。   The valve stem seal according to any one of claims 1 to 3, wherein each of the plurality of protrusions has an equal length along the outer periphery. 前記突出部は、径方向内側から径方向外側に向かって周方向に拡幅していることを特徴とする請求項1から4までのいずれか一項に記載のバルブステムシール。   The valve stem seal according to any one of claims 1 to 4, wherein the protrusion is widened in a circumferential direction from a radially inner side to a radially outer side. 前記シール部の外周面は、前記シリンダ側から前記カム側に向かうにつれて前記軸線に向かって近づくように傾斜していることを特徴とする請求項1から5までのいずれか一項に記載のバルブステムシール。   The valve according to any one of claims 1 to 5, wherein an outer peripheral surface of the seal portion is inclined so as to approach the axis line from the cylinder side toward the cam side. Stem seal.
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