JP2021021418A - Sealing structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えばバルブステムシールのような密封装置を有する密封構造に関する。 The present invention relates to a sealing structure having a sealing device such as a valve stem seal.
自動車、船舶、農機などに使用されるガソリンエンジン、ディーゼルエンジンなどの内燃機関の吸気ポートおよび排気ポートには、それぞれ吸気バルブおよび排気バルブが配置されている。各バルブは、バルブステムと、バルブステムを軸線方向に往復運動可能に案内するバルブステムガイドを有する。バルブステムとバルブステムガイドの間の間隙へのエンジンオイルが侵入することを制限するためにバルブステムシール(密封装置)が使用されている。バルブステムシールは、周囲のエンジンオイルがバルブステムとバルブステムガイドの間の間隙に流入することを許容し、バルブステムとバルブステムガイドを潤滑する。但し、エンジンオイルによる白煙の発生を低減または防止し、エンジンオイルの消費を削減するため、バルブステムシールは、バルブステムとバルブステムガイドの間の間隙へのエンジンオイルの流入量を適切に抑制する。 Intake valves and exhaust valves are arranged at the intake and exhaust ports of internal combustion engines such as gasoline engines and diesel engines used in automobiles, ships, agricultural machinery, and the like, respectively. Each valve has a valve stem and a valve stem guide that reciprocates the valve stem in the axial direction. A valve stem seal is used to limit the entry of engine oil into the gap between the valve stem and the valve stem guide. The valve stem seal allows the surrounding engine oil to flow into the gap between the valve stem and the valve stem guide and lubricates the valve stem and valve stem guide. However, in order to reduce or prevent the generation of white smoke due to engine oil and reduce the consumption of engine oil, the valve stem seal appropriately suppresses the inflow of engine oil into the gap between the valve stem and the valve stem guide. To do.
バルブステムシールには、上記の間隙を通じて、内燃機関の燃焼室の高い圧力が与えられることが知られている。特に、排気ポートに設けられるバルブステムシールには、排気工程での高い圧力が与えられる。 It is known that the valve stem seal is subjected to high pressure in the combustion chamber of the internal combustion engine through the above gap. In particular, the valve stem seal provided in the exhaust port is subjected to high pressure in the exhaust process.
特許文献1は、弾性体から形成された部分と金属環を備えるバルブステムシールを開示する。金属環の一端に形成されたフランジは、スプリングリテーナー部として機能する。スプリングリテーナー部には、バルブステムを常に持ち上げる方向にバルブステムに力を与えるコイルスプリングの端部が接触させられている。スプリングリテーナー部には、コイルスプリングから反力が与えられるため、上記の高い圧力が与えられても、バルブステムシールがバルブステムガイドから外れることが抑制されると考えられる。 Patent Document 1 discloses a valve stem seal including a portion formed of an elastic body and a metal ring. The flange formed at one end of the metal ring functions as a spring retainer portion. The end of the coil spring that applies force to the valve stem is brought into contact with the spring retainer portion in the direction in which the valve stem is always lifted. Since a reaction force is applied to the spring retainer portion from the coil spring, it is considered that the valve stem seal is prevented from coming off from the valve stem guide even when the above high pressure is applied.
スプリングの力を支持する上記のフランジは、高い耐久性を持つことが望ましい。 It is desirable that the above flange supporting the force of the spring has high durability.
そこで、本発明は、スプリングの力を支持するフランジが高い耐久性を有する密封構造を提供する。 Therefore, the present invention provides a sealing structure in which the flange supporting the force of the spring has high durability.
本発明のある態様に係る密封構造は、円筒形部分を有する棒体を前記棒体の軸線方向に往復運動可能に案内する円筒状のガイドと、前記ガイドが取り付けられる支持体と、前記ガイドの端部を覆う密封装置と、前記密封装置を前記支持体に押し付ける圧縮コイルスプリングを有する。前記密封装置は、弾性材料から形成された弾性環と、前記弾性環を補強するよう前記弾性環に固着され剛性材料から形成された剛性環を有する。前記弾性環は、前記棒体の外周面が摺動可能に接触するリップを有する。前記剛性環は、前記ガイドの端部の径方向外側に配置される円筒部と、前記円筒部の前記リップとは反対側の端部から径方向外側に広がるフランジを有する。前記フランジは、径方向外側ほど、前記円筒部の端部を含む前記円筒部の軸線に直交する平面から離れるように傾斜しており、前記支持体に接触する第1の面と、前記第1の面と反対側にあり前記圧縮コイルスプリングで押圧される第2の面を有する。前記圧縮コイルスプリングは、前記円筒部の周囲に配置されており、前記圧縮コイルスプリングの前記フランジ側の端部の座巻が前記第2の面と面接触する傾斜平面を有する。 The sealing structure according to an aspect of the present invention includes a cylindrical guide that reciprocates a rod having a cylindrical portion in the axial direction of the rod, a support to which the guide is attached, and a guide of the guide. It has a sealing device that covers the ends and a compression coil spring that presses the sealing device against the support. The sealing device has an elastic ring formed of an elastic material and a rigid ring formed of a rigid material fixed to the elastic ring so as to reinforce the elastic ring. The elastic ring has a lip that slidably contacts the outer peripheral surface of the rod body. The rigid ring has a cylindrical portion arranged radially outward of the end of the guide and a flange extending radially outward from the end of the cylindrical portion opposite to the lip. The flange is inclined so as to be far outside in the radial direction from a plane orthogonal to the axis of the cylindrical portion including the end portion of the cylindrical portion, and has a first surface in contact with the support and the first surface. It has a second surface that is on the opposite side of the surface and is pressed by the compression coil spring. The compression coil spring is arranged around the cylindrical portion, and has an inclined plane in which the end turn of the end portion of the compression coil spring on the flange side contacts the second surface.
この態様においては、圧縮コイルスプリングの力を支持するスプリングリテーナーまたはスプリングシートとしてフランジを使用することができる。フランジは、径方向外側ほど、円筒部の端部を含む円筒部の軸線に直交する平面から離れるように傾斜している。圧縮コイルスプリングのフランジ側の座巻は、フランジの第2の面と面接触する傾斜平面を有する。したがって、フランジの第1の面は支持体に接触し、フランジの第2の面は圧縮コイルスプリングのフランジ側の座巻の傾斜平面に面接触する。このように、フランジが支持体と圧縮コイルスプリングの座巻の間にしっかり挟まれ、フランジの第2の面が圧縮コイルスプリングの座巻の傾斜平面に広い面積で面接触することにより、フランジの変形が抑制され、フランジの耐久性が向上する。 In this embodiment, the flange can be used as a spring retainer or spring seat to support the force of the compression coil spring. The flange is inclined toward the outer side in the radial direction so as to be away from a plane orthogonal to the axis of the cylindrical portion including the end portion of the cylindrical portion. The end turn on the flange side of the compression coil spring has an inclined plane that makes surface contact with the second surface of the flange. Therefore, the first surface of the flange is in contact with the support, and the second surface of the flange is in surface contact with the inclined plane of the end turn on the flange side of the compression coil spring. In this way, the flange is firmly sandwiched between the support and the end turn of the compression coil spring, and the second surface of the flange comes into surface contact with the inclined plane of the end turn of the compression coil spring over a wide area. Deformation is suppressed and the durability of the flange is improved.
好ましくは、前記支持体は、前記フランジの前記第1の面に面接触する傾斜した支持面を有する。 Preferably, the support has an inclined support surface that contacts the first surface of the flange.
この場合には、フランジの第1の面は支持体の傾斜した支持面に面接触し、フランジの第2の面は圧縮コイルスプリングの座巻の傾斜平面に面接触する。このように、フランジの両側がしっかりと支持体と圧縮コイルスプリングの座巻に面接触することにより、フランジの変形が抑制され、フランジの耐久性がさらに向上する。 In this case, the first surface of the flange comes into surface contact with the inclined support surface of the support, and the second surface of the flange comes into surface contact with the inclined plane of the end turn of the compression coil spring. As described above, when both sides of the flange are firmly in surface contact with the support and the end turn of the compression coil spring, the deformation of the flange is suppressed and the durability of the flange is further improved.
本発明の他の態様に係る密封構造は、円筒形部分を有する棒体を前記棒体の軸線方向に往復運動可能に案内する円筒状のガイドと、前記ガイドが取り付けられる支持体と、前記ガイドの端部を覆う密封装置と、前記密封装置を前記支持体に押し付ける圧縮コイルスプリングを有する。前記密封装置は、弾性材料から形成された弾性環と、前記弾性環を補強するよう前記弾性環に固着され剛性材料から形成された剛性環を有する。前記弾性環は、前記棒体の外周面が摺動可能に接触するリップを有する。前記剛性環は、前記ガイドの端部の径方向外側に配置される円筒部と、前記円筒部の前記リップとは反対側の端部から径方向外側に広がるフランジを有する。前記フランジは、径方向外側ほど、前記円筒部の端部を含む前記円筒部の軸線に直交する平面から離れるように傾斜しており、前記支持体に接触する第1の面と、前記第1の面と反対側にあり前記圧縮コイルスプリングで押圧される第2の面を有する。前記圧縮コイルスプリングは、前記円筒部の周囲に配置されている。前記支持体は、前記フランジの前記第1の面に面接触する傾斜した支持面を有する。 The sealing structure according to another aspect of the present invention includes a cylindrical guide that reciprocates a rod body having a cylindrical portion in the axial direction of the rod body, a support to which the guide is attached, and the guide. It has a sealing device that covers the end of the sealing device and a compression coil spring that presses the sealing device against the support. The sealing device has an elastic ring formed of an elastic material and a rigid ring formed of a rigid material fixed to the elastic ring so as to reinforce the elastic ring. The elastic ring has a lip that slidably contacts the outer peripheral surface of the rod body. The rigid ring has a cylindrical portion arranged radially outward of the end of the guide and a flange extending radially outward from the end of the cylindrical portion opposite to the lip. The flange is inclined so as to be far outside in the radial direction from a plane orthogonal to the axis of the cylindrical portion including the end portion of the cylindrical portion, and has a first surface in contact with the support and the first surface. It has a second surface that is on the opposite side of the surface and is pressed by the compression coil spring. The compression coil spring is arranged around the cylindrical portion. The support has an inclined support surface that contacts the first surface of the flange.
この態様においては、圧縮コイルスプリングの力を支持するスプリングリテーナーまたはスプリングシートとしてフランジを使用することができる。フランジは、径方向外側ほど、円筒部の端部を含む円筒部の軸線に直交する平面から離れるように傾斜している。フランジの第2の面は圧縮コイルスプリングに接触し、フランジの第1の面は支持体の傾斜した支持面に面接触する。このように、フランジが支持体と圧縮コイルスプリングの間にしっかり挟まれ、フランジの第1の面が支持体の傾斜した支持面に広い面積で面接触することにより、フランジの変形が抑制され、フランジの耐久性が向上する。 In this embodiment, the flange can be used as a spring retainer or spring seat to support the force of the compression coil spring. The flange is inclined toward the outer side in the radial direction so as to be away from a plane orthogonal to the axis of the cylindrical portion including the end portion of the cylindrical portion. The second surface of the flange is in contact with the compression coil spring and the first surface of the flange is in surface contact with the inclined support surface of the support. In this way, the flange is firmly sandwiched between the support and the compression coil spring, and the first surface of the flange comes into surface contact with the inclined support surface of the support over a wide area, so that the deformation of the flange is suppressed. The durability of the flange is improved.
以下、添付の図面を参照しながら本発明に係る実施形態を説明する。図面の縮尺は必ずしも正確ではなく、一部の特徴は誇張または省略されることもある。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Drawing scales are not always accurate and some features may be exaggerated or omitted.
図1に示すように、実施形態に係る密封構造が使用される内燃機関1は、シリンダーヘッド2を備える。シリンダーヘッド2は、シリンダー(図示せず)の上方に配置されている。シリンダーの内部にはピストン(図示せず)が往復運動可能に配置されている。シリンダーヘッド2と、シリンダーとピストンは、燃焼室4を画定する。シリンダーヘッド2には、吸気ポート6と排気ポート8が形成されており、吸気ポート6と排気ポート8には、それぞれ吸気バルブ10と排気バルブ12が配置されている。
As shown in FIG. 1, the internal combustion engine 1 in which the sealed structure according to the embodiment is used includes a
吸気バルブ10と排気バルブ12の各々は、円筒形のバルブステム(棒体)14と、バルブステム14の下端に取り付けられたバルブヘッド16を有する。各バルブは、バルブステム14の軸線方向に往復運動可能であって、往復運動に伴って、バルブヘッド16がポート6または8を開閉する。シリンダーヘッド2には、各バルブステム14の往復運動を案内する円筒状のバルブステムガイド(ガイド)18が固定されており、バルブステムガイド18にバルブステム14が挿入されている。
Each of the
各バルブステム14の上端には、カムフォロワー20が取り付けられている。カムフォロワー20の上面には、カムシャフト22に取り付けられたカム24が接触する。
A
また、各バルブステム14の上端には、スプリングシート26が取り付けられている。スプリングシート26と、シリンダーヘッド2に形成されたスプリングシート28との間には、コイルスプリング29が圧縮状態で配置されている。圧縮コイルスプリング29の弾性復元力は、バルブステム14を常に上方に持ち上げる方向に働く。
A
上記構成において、カムシャフト22の回転によってカム24が、圧縮コイルスプリング29の弾性復元力に抗して、カムフォロワー20を押し下げると、バルブステム14が下降して、ポート6または8が開かれる。カムシャフト22の回転によって、カム24がカムフォロワー20を押し下げる力が減少すると、圧縮コイルスプリング29の弾性復元力によって、バルブステム14が上昇して、ポート6または8が閉じられる。
In the above configuration, when the
バルブステムガイド18の端部およびバルブステム14の中央部は、バルブステムシール(密封装置)30で覆われている。バルブステムシール30は、周囲の油室32のエンジンオイルがバルブステム14とバルブステムガイド18の間の間隙(図2の間隙Ga)に流入することを許容し、バルブステム14とバルブステムガイド18を潤滑する。但し、エンジンオイルによる白煙の発生を低減または防止し、エンジンオイルの消費を削減するため、バルブステムシール30は、バルブステム14とバルブステムガイド18の間の間隙へのエンジンオイルの流入量を適切に抑制する。
The end portion of the
図2を参照して、バルブステムシール30とバルブステムガイド18を有する密封構造をさらに詳しく説明する。図2は、バルブステム14およびバルブステムガイド18に接触させられた使用状態のバルブステムシール30を示す。バルブステムシール30およびバルブステムガイド18は円筒状の形状を有するが、図2においては、それらの左側部分のみが示されている。
A sealing structure having a
バルブステムガイド18の内周面は、バルブステム14の外周面と間隙Gaをおいて配置されている。バルブステムシール30には、間隙Gaを通じて、燃焼室4の高い圧力(以下、「背圧」と呼ぶ)が与えられる。特に、排気ポート8に設けられるバルブステムシール30には、排気工程での高い背圧が与えられる。
The inner peripheral surface of the
バルブステムシール30は、弾性環34と剛性環36を有する二重構造である。弾性環34は、弾性材料(例えばエラストマー)から形成されている。剛性環36は、剛性材料(例えば金属)から形成され、弾性環34に密着させられて、弾性環34を補強する。
The valve stem
弾性環34は、弾性環円筒部38、内側円環部40、および連結円環部42を備える。弾性環円筒部38は、バルブステムガイド18の端部の径方向外側に配置され、弾性環円筒部38には、バルブステムガイド18が締まり嵌め方式で嵌め入れられる。したがって、弾性環円筒部38の内周面は、バルブステムガイド18の外周面に面接触する。内側円環部40は、弾性環円筒部38の上方に配置され、弾性環円筒部38よりも小さい外径および内径を有する。連結円環部42は、弾性環円筒部38の上端と内側円環部40を連結する。
The
内側円環部40には、メインリップ44と、背圧リップ46と、複数の突起48が形成されている。メインリップ44と背圧リップ46には、バルブステム14の外周面が摺動可能に接触する。メインリップ44は、主に油室32のエンジンオイルが過剰にバルブステムガイド18に向けて流入しないように設けられている。背圧リップ46は、バルブステム14とバルブステムガイド18の間の間隙Gaを通じてバルブステムシール30に与えられる背圧を受ける。背圧リップ46は、過剰な背圧によってメインリップ44が過剰に変形しないように設けられている。複数の突起48は、バルブステム14を囲むように、周方向に間欠的に配置されている。これらの突起48は、バルブステムシール30をバルブステムガイド18に装着した場合に、バルブステムシール30がバルブステム14に対して偏心していても、メインリップ44と背圧リップ46がバルブステム14の全周にわたってほぼ均等な接触圧で接触するように、設けられている。
A
図2に示すように、バルブステム14に接触すると、メインリップ44と背圧リップ46は変形し、バルブステム14の外周面に全周にわたって接触する。但し、バルブステム14とバルブステムガイド18の間の間隙Gaに適量のエンジンオイルを供給するため、メインリップ44とバルブステム14の外周面の間には、微小な間隙(図示せず)が設けられ、背圧リップ46とバルブステム14の外周面の間にも、微小な間隙(図示せず)が設けられている。
As shown in FIG. 2, when the
不可欠ではないが、内側円環部40の周囲には、ガータースプリング50を巻きつけてもよい。この実施形態では、内側円環部40の外周面にガータースプリング50を受ける周溝52が形成されている。ガータースプリング50は、メインリップ44および突起48を内側に向けて押圧し、バルブステム14に対するメインリップ44および突起48の接触圧を高める。
Although not essential, a
剛性環36は、剛性環円筒部54、円環部56およびフランジ58を備える。剛性環円筒部54は、弾性環34の弾性環円筒部38の径方向外側に配置され、弾性環円筒部38の外周面に固定されている。したがって、弾性環34の弾性環円筒部38は、剛性環36の剛性環円筒部54に全周にわたって包囲されており、半径方向への移動または膨張が拘束されている。
The
円環部56は、剛性環円筒部54のメインリップ44の側の端部から径方向内側に広がる。円環部56は、弾性環34の内側円環部40および連結円環部42に固定されている。
The
フランジ58は、剛性環円筒部54のメインリップ44の反対側の端部から径方向外側に広がる円環板である。フランジ58は、上記の圧縮コイルスプリング29の下端部が接触させられるスプリングリテーナーまたはスプリングシートとして使用される。したがって、剛性環円筒部54の周囲に配置された圧縮コイルスプリング29は、バルブステムシール30のフランジ58をシリンダーヘッド2に押し付ける。
The
フランジ58は、径方向外側ほど、剛性環円筒部54の端部を含む剛性環円筒部54の軸線に直交する仮想的な平面Fから離れるように傾斜している。
The
フランジ58は、第1の面60と第2の面62を有する。第1の面60は、バルブステムガイド18の軸線方向においてメインリップ44とは反対側にあり、シリンダーヘッド2のスプリングシート28の支持面28Aに接触する。第2の面62は、バルブステムガイド18の軸線方向においてメインリップ44の側にあり、圧縮コイルスプリング29に接触し、圧縮コイルスプリング29で押圧される。フランジ58は傾斜しており、第1の面60は、仮想的な平面Fに対して傾斜角θで交差する母面を持つ円錐台形状を有し、第2の面62も、仮想的な平面Fに対して傾斜角θで交差する母面を持つ円錐台形状を有する。実施形態において、第2の面62は、第1の面60に平行であるが、必ずしも平行でなくてもよい。
The
圧縮コイルスプリング29の下端部(フランジ58側の端部)の座巻29Aは、フランジ58の第2の面62に面接触させられる。このため、座巻29Aは、フランジ58の第2の面62と面接触する傾斜平面29Bを有する。傾斜平面29Bも、径方向外側ほど、剛性環円筒部54の端部を含む剛性環円筒部54の軸線に直交する仮想的な平面Fから離れるように傾斜している。すなわち、傾斜平面29Bも仮想的な平面Fに対して傾斜角θで交差する母面を持つ円錐台形状を有する。
The
したがって、フランジ58の第1の面60はシリンダーヘッド2に接触し、フランジ58の第2の面62は圧縮コイルスプリング29のフランジ58側の座巻29Aの傾斜平面29Bに面接触する。このように、フランジ58がシリンダーヘッド2と圧縮コイルスプリング29の座巻29Aの間にしっかり挟まれ、フランジ58の第2の面62が圧縮コイルスプリング29の座巻29Aの傾斜平面29Bに広い面積で面接触することにより、フランジ58の変形が抑制され、フランジ58の耐久性が向上する。
Therefore, the
図示しないが、第2の面62には、圧縮コイルスプリング29がその軸線を中心に回転することを抑制するための回転止め(例えば、突起)を形成してもよい。
Although not shown, a rotation stopper (for example, a protrusion) may be formed on the
フランジ58には、圧縮コイルスプリング29から常に反力が与えられ、そのためバルブステムシール30の全体は、常に下向きに押圧されている。したがって、バルブステム14とバルブステムガイド18の間の間隙Gaを通じて、バルブステムシール30に高い背圧が与えられても、バルブステムガイド18からバルブステムシール30が外れにくい。このように、フランジ58は、スプリングリテーナーまたはスプリングシートとして機能すると同時に、バルブステムシール30の外れ止めとして機能する。
A reaction force is always applied to the
シリンダーヘッド28は、フランジ58の第1の面60に面接触する傾斜した支持面28Aを有する。すなわち、支持面28Aも、仮想的な平面Fに対して傾斜角θで交差する母面を持つ円錐台形状を有する。したがって、フランジ58の第1の面60はシリンダーヘッド2の傾斜した支持面28Aに広い面積で面接触し、フランジ58の第2の面62は圧縮コイルスプリング29の座巻29Aの傾斜平面29Bに面接触する。このように、フランジ58の両側がしっかりとシリンダーヘッド2と圧縮コイルスプリング29の座巻29Aに面接触することにより、フランジ58の変形が抑制され、フランジ58の耐久性がさらに向上する
The
図3は、実施形態に係る密封構造の一部を破断して示す斜視図であり、図4は、比較例に係る密封構造の一部を破断して示す斜視図である。 FIG. 3 is a perspective view showing a part of the sealed structure according to the embodiment broken, and FIG. 4 is a perspective view showing a part of the sealed structure according to the comparative example broken.
比較例では、圧縮コイルスプリング29の下端部(フランジ58側の端部)の座巻29Aは平坦面29Cを有し、平坦面29Cは剛性環円筒部54の軸線に直交する平面である。したがって、フランジ58の第2の面62と平坦面29Cの間には、間隙gが生ずる。このため、圧縮コイルスプリング29の伸縮に伴って、フランジ58に繰り返し応力が加わり、フランジ58は繰り返し変形する。
In the comparative example, the
これに対して、実施形態では、フランジ58の傾斜した第2の面62が圧縮コイルスプリング29の座巻29Aの傾斜平面29Bに広い面積で面接触することにより、フランジ58の変形が抑制される。さらに好ましくは、フランジ58の傾斜した第1の面60はシリンダーヘッド2の傾斜した支持面28Aに広い面積で面接触することにより、フランジ58の変形がさらに抑制される。
On the other hand, in the embodiment, the inclined
以上、本発明の好ましい実施形態を参照しながら本発明を図示して説明したが、当業者にとって特許請求の範囲に記載された発明の範囲から逸脱することなく、形式および詳細の変更が可能であることが理解されるであろう。このような変更、改変および修正は本発明の範囲に包含されるはずである。 Although the present invention has been illustrated and described with reference to the preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art can change the form and details without departing from the scope of the invention described in the claims. It will be understood that there is. Such changes, modifications and modifications should be within the scope of the present invention.
例えば、上記の実施形態においては、圧縮コイルスプリング29の座巻29Aがフランジ58の第2の面62と面接触する傾斜平面29Bを有し、シリンダーヘッド28がフランジ58の第1の面60に面接触する傾斜した支持面28Aを有する。但し、シリンダーヘッド28が傾斜平面29Bを有し、座巻29Aの平面29Bが剛性環円筒部54の軸線に傾斜せずに直交してもよい。逆に、座巻29Aが傾斜平面29Bを有し、平面29Bが剛性環円筒部54の軸線に傾斜せずに直交してもよい。
For example, in the above embodiment, the
上記の実施形態においては、剛性環36の剛性環円筒部54がバルブステムガイド18に直接接触することはなく、バルブステムガイド18は弾性環34の弾性環円筒部38に嵌め入れられ、剛性環円筒部54は弾性環円筒部38を拘束する。しかし、図5に示すように、短い弾性環円筒部38を有するバルブステムシール30において、剛性環円筒部54にバルブステムガイド18を嵌め入れてもよい。
In the above embodiment, the rigid ring
上記の実施形態においては、密封装置は、バルブステム14とバルブステムガイド18とを密封するバルブステムシール30である。しかし、本発明は、ピストン式の燃料ポンプのピストン(往復運動可能な棒体)とピストンガイドを密封する密封装置にも適用することができる。
In the above embodiment, the sealing device is a
弾性環34の弾性環円筒部38の内周面は、摩擦係数が小さくエラストマーより硬い樹脂材料でコーティングして、弾性環円筒部38にバルブステムガイド18を嵌め入れやすくしてもよい。このような樹脂材料としては、例えば、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)がある。
The inner peripheral surface of the elastic ring
弾性環34のメインリップ44、背圧リップ46および突起48の少なくともいずれかをこのような樹脂材料でコーティングして、これらの摩耗を低減させてもよい。
At least one of the
上記の実施形態においては、圧縮コイルスプリング29は、コイル径が一様な円筒形である。しかし、軸線方向において異なるコイル径を有する円錐コイルスプリング、たる形コイルスプリングなどの他の形状を有するコイルスプリングを使用してもよい。
In the above embodiment, the
2 シリンダーヘッド(支持体)
14 バルブステム(棒体)
18 バルブステムガイド(ガイド)
28 スプリングシート(支持平面)
28A 支持面
29A 座巻
29B 傾斜平面
30 バルブステムシール(密封装置)
32 油室
34 弾性環
36 剛性環
44 メインリップ
46 背圧リップ
54 剛性環円筒部
58 フランジ
60 第1の面
62 第2の面
2 Cylinder head (support)
14 Valve stem (bar)
18 Valve stem guide (guide)
28 Spring seat (support plane)
32
Claims (3)
前記ガイドが取り付けられる支持体と、
前記ガイドの端部を覆う密封装置と、
前記密封装置を前記支持体に押し付ける圧縮コイルスプリングを有し、
前記密封装置は、弾性材料から形成された弾性環と、前記弾性環を補強するよう前記弾性環に固着され剛性材料から形成された剛性環を有し、
前記弾性環は、前記棒体の外周面が摺動可能に接触するリップを有し、
前記剛性環は、前記ガイドの端部の径方向外側に配置される円筒部と、前記円筒部の前記リップとは反対側の端部から径方向外側に広がるフランジを有し、
前記フランジは、径方向外側ほど、前記円筒部の端部を含む前記円筒部の軸線に直交する平面から離れるように傾斜しており、前記支持体に接触する第1の面と、前記第1の面と反対側にあり前記圧縮コイルスプリングで押圧される第2の面を有しており、
前記圧縮コイルスプリングは、前記円筒部の周囲に配置されており、前記圧縮コイルスプリングの前記フランジ側の端部の座巻が前記第2の面と面接触する傾斜平面を有する
ことを特徴とする密封構造。 A cylindrical guide that reciprocates a rod body having a cylindrical portion in the axial direction of the rod body, and a cylindrical guide.
The support to which the guide is attached and
A sealing device that covers the end of the guide and
It has a compression coil spring that presses the sealing device against the support.
The sealing device has an elastic ring formed of an elastic material and a rigid ring formed of a rigid material fixed to the elastic ring so as to reinforce the elastic ring.
The elastic ring has a lip that slidably contacts the outer peripheral surface of the rod body.
The rigid ring has a cylindrical portion arranged radially outside the end of the guide and a flange extending radially outward from the end of the cylinder opposite the lip.
The flange is inclined so as to be far outside in the radial direction from a plane orthogonal to the axis of the cylindrical portion including the end portion of the cylindrical portion, and has a first surface in contact with the support and the first surface. It has a second surface that is on the opposite side of the surface and is pressed by the compression coil spring.
The compression coil spring is arranged around the cylindrical portion, and is characterized in that the end turn of the end portion of the compression coil spring on the flange side has an inclined plane that makes surface contact with the second surface. Sealed structure.
ことを特徴とする請求項1に記載の密封構造。 The sealing structure according to claim 1, wherein the support has an inclined support surface that comes into surface contact with the first surface of the flange.
前記ガイドが取り付けられる支持体と、
前記ガイドの端部を覆う密封装置と、
前記密封装置を前記支持体に押し付ける圧縮コイルスプリングを有し、
前記密封装置は、弾性材料から形成された弾性環と、前記弾性環を補強するよう前記弾性環に固着され剛性材料から形成された剛性環を有し、
前記弾性環は、前記棒体の外周面が摺動可能に接触するリップを有し、
前記剛性環は、前記ガイドの端部の径方向外側に配置される円筒部と、前記円筒部の前記リップとは反対側の端部から径方向外側に広がるフランジを有し、
前記フランジは、径方向外側ほど、前記円筒部の端部を含む前記円筒部の軸線に直交する平面から離れるように傾斜しており、前記支持体に接触する第1の面と、前記第1の面と反対側にあり前記圧縮コイルスプリングで押圧される第2の面を有しており、
前記圧縮コイルスプリングは、前記円筒部の周囲に配置されており、
前記支持体は、前記フランジの前記第1の面に面接触する傾斜した支持面を有する
ことを特徴とする密封構造。 A cylindrical guide that reciprocates a rod body having a cylindrical portion in the axial direction of the rod body, and a cylindrical guide.
The support to which the guide is attached and
A sealing device that covers the end of the guide and
It has a compression coil spring that presses the sealing device against the support.
The sealing device has an elastic ring formed of an elastic material and a rigid ring formed of a rigid material fixed to the elastic ring so as to reinforce the elastic ring.
The elastic ring has a lip that slidably contacts the outer peripheral surface of the rod body.
The rigid ring has a cylindrical portion arranged radially outside the end of the guide and a flange extending radially outward from the end of the cylinder opposite the lip.
The flange is inclined so as to be far outside in the radial direction from a plane orthogonal to the axis of the cylindrical portion including the end portion of the cylindrical portion, and has a first surface in contact with the support and the first surface. It has a second surface that is on the opposite side of the surface and is pressed by the compression coil spring.
The compression coil spring is arranged around the cylindrical portion, and the compression coil spring is arranged around the cylindrical portion.
The support has a sealed structure characterized by having an inclined support surface that comes into surface contact with the first surface of the flange.
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JP2011033187A (en) * | 2009-07-30 | 2011-02-17 | Freudenberg-Nok General Partnership | Valve stem seal |
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- 2019-07-25 JP JP2019137012A patent/JP7344696B2/en active Active
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