JP2549378Y2 - バルブステム用シール - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案は、例えば自動車用エン
ジンの吸気・排気系統に用いられるバルブステム用シー
ルに関する。

【０００２】

【従来の技術】図７は従来のこの種のバルブステム用シ
ールを示す。シリンダヘッド１００には筒状のガイド１
０１が上下方向に沿って設けられており、このガイド１
０１内にはヘッド１０２を有するバルブステム１０３が
往復動自在に挿入してある。また、ガイド１０１とバル
ブステム１０３との間であって、変圧流体（高温の混合
ガス）室１０４に臨む位置には、ゴム状弾性体製のオイ
ルシール（パッキン）１０５を設けてある。

【０００３】上記構成において、バルブステム１０３が
往復動して変圧流体室１０４と燃焼室１０６とを結ぶポ
ート１０７の開閉が行なわれる。また、この作動中ガイ
ド１０１とバルブステム１０３との間には上部から潤滑
油（エンジンオイル）が供給され、その摺動面の潤滑を
行なう。また、オイルシール１０５は、供給された潤滑
油が変圧流体室１０４側へと漏れることを防止してい
る。

【０００４】ここで、オイルシール１０５をガイド１０
１の最も下方、即ち、変圧流体室１０４寄りに設けたの
は、摺動面に万遍なく潤滑油を供給するとともに、その
漏れ量を極力抑えることでバルブステム１０３等のデボ
ジットが生成されるのを少なくするためである。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例においては、 潤滑油の自重や振動、或いはバルブステム１０３の往
復動によるかき落し作用によって潤滑油が徐々にオイル
シール１０５の直上付近に溜って当該部位の潤滑油の圧
力が高くなり、漏れ量を抑えるのに限界がある。

【０００６】ポート１０７の開閉に伴う変圧流体室１
０４の圧力変動（正圧〜負圧）をオイルシール１０５が
直接受けて弾性変形する。

【０００７】オイルシール１０５を構成する加硫ゴム
が変圧流体、即ち、高温の混合ガスに接触することで劣
化（弾性力低下等）する。

【０００８】という三つの理由によりオイルシール１０
５のシール性が低下して潤滑油が変圧流体室１０４、或
いは燃焼室１０６へと多量に漏れ込む虞れがあった。

【０００９】この考案は上記課題を解決するためのもの
で、パッキンから漏れた潤滑油が変圧流体室に漏れるこ
とを防止できるとともに、変圧流体室の変圧流体とパッ
キンとを遮断できるバルブステム用シールを提供するこ
とを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
この考案は、筒状のガイドの一端側を変圧流体室に臨ん
で配置し、このガイド内にバルブステムを往復動自在に
挿入するとともに、変圧流体室に臨む位置に、ガイドの
他端側から当該ガイドとバルブステムとの摺動面に供給
される潤滑油をシールするバルブステム用シールにおい
て、前記ガイドの内周面に密接するシール部と、前記バ
ルブステムの外周面に摺接するシールリップとを有した
ゴム状弾性体製のパッキンと、該パッキンよりも前記変
圧流体室側に、パッキンと変圧流体とを遮断する樹脂製
シールリングと、を設けた。

【００１１】

【作用】上記構成に基づくこの考案は、ガイドとバルブ
ステムとの間に供給される潤滑油はまずパッキンによっ
てシールされ、パッキンから漏れた潤滑油は樹脂シール
リングによってシールされる。

【００１２】また、変圧流体室の圧力が変動した際には
樹脂製シールリングが圧力変動を吸収するため、パッキ
ンへの圧力変動の影響を小さくすることができるし、変
圧流体が直にパッキンに接触しない。

【００１３】

【実施例】次に、この考案の実施例を図１〜図６に基づ
いて説明する。図１，図２は、この考案を自動車用エン
ジンの吸気・排気系統に用いた第一実施例を示してい
る。シリンダヘッド１には筒状のガイド２が上下方向に
沿って設けられており、その一端側（下方）が変圧流体
（高温の混合ガス）室５に臨んでいる。このガイド２の
ステム孔２ａ内にはヘッド３を有するバルブステム４が
往復動自在に挿入してある。

【００１４】また、ガイド２とバルブステム４との間で
あって下側、即ち、混合ガスの通る変圧流体室５に臨む
位置には、パッキンとしてのリップパッキン６を設けて
ある。このリップパッキン６は図中上方、即ち、ガイド
２の他端側からガイド２とバルブステム４との間に供給
される潤滑油（エンジンオイル）をシールするためのも
ので、ガイド２の内周面に設けた取付溝７内へと圧入し
てある。更に、リップパッキン６はニトリルゴム，アク
リルゴム，シリコーンゴム等からなるゴム状弾性体製の
ものであって、シールリップ８がバルブステム４の外周
面に接触している。

【００１５】上記ガイド２とバルブステム４との間であ
ってリップパッキン６よりも変圧流体室５寄りの位置に
は、混合ガスとリップパッキン６とを遮断する樹脂（四
ふっ化エチレン樹脂等）製シールリングとしてのバック
アップシール９を設けてある。バックアップシール９の
外周面は、ガイド２の取付溝７内に圧入してある。この
バックアップシール９はリップパッキン６よりも軸方向
の剛性、即ち、強度が大きい。また、バックアップシー
ル９の内周面には図２に示すように、円周上均一な角溝
１０を複数本形成してある。

【００１６】なお、変圧流体室５の下方には、ポート１
１を介して燃焼室１２が設けられている。

【００１７】次に、上記実施例の作用を説明する。バル
ブステム４が往復動してポート１１が開閉し、混合ガス
の吸気，排気が行なわれる。また、この作動中、ステム
孔２ａ内には上部から潤滑油（エンジンオイル）が供給
され、ガイド２とバルブステム４との摺動面の潤滑を行
なう。

【００１８】ここで、リップパッキン６のシールリップ
８はバルブステム４の外周面の油膜を切り、変圧流体室
５側への漏れを防いでいるが、エンジン本体の振動や潤
滑油の自重、或いはバルブステム４によって潤滑油が徐
々に下方へとかき落される等の理由でリップパッキン６
の直上付近の圧力が高まると、シールリップ８だけでは
漏れを抑えきれなくなり、バルブステム４の表面を伝っ
て下方へと漏れることがある。

【００１９】しかし、リップパッキン６の下方にはバッ
クアップシール９を設けてあるため、当該バックアップ
シール９の角溝１０のエッジ部によって漏れた潤滑油膜
がさらに切られ、変圧流体室５，燃焼室１２側への漏れ
を少なくすることができる。

【００２０】また、ポート１１の開閉動作に伴って変圧
流体室５内の混合ガスの圧力が変動（正圧〜負圧）する
と、この圧力変動はバックアップシール９の端面側に対
して軸方向に加わる。ここで、高温の混合ガスを遮断し
て、混合ガスがリップパッキン６に直接接触することを
防止する。また、バックアップシール９は強度が大きい
樹脂であるためこの圧力変動を吸収し、リップパッキン
６側に圧力変動が及ぶことを防止できる。従って、リッ
プパッキン６は混合ガスによって劣化することがなく、
また、変圧流体室５の圧力変動によって弾性変形するこ
ともなく、リップパッキン６のシール性を常時安定させ
ておくことができる。

【００２１】図３は第二実施例を示す。即ち、従来から
使用されているオイルシール１３をパッキンとして取付
溝７内に嵌合してある。このオイルシール１３はゴム状
弾性体製のシールリップ１４、金属環１５を備えてお
り、その内周側にバックアップシール９を圧入して、オ
イルシール１３とバックアップシールとを一体化してい
る。その他は第一実施例と同様に構成してあり、第一実
施例と同様の作用効果を得られる。

【００２２】図４は第三実施例である。パッキンとして
のオイルシール２０は金属環２１とゴム状弾性体製のシ
ール本体２３とを焼付けてなる。金属環２１はガイド２
の外周に嵌合した円筒部２４の一端側に内向きのフラン
ジ２５を形成してある。シール本体２３の内周側にはガ
イド２側へ傾斜したシールリップ２６を形成してあると
ともに、シール本体２３の外周側にはスプリング２７を
装着してある。

【００２３】３０はシール本体２３を取り囲むように配
置した樹脂製シールリングであり、円筒部３１の一端側
に内向きのフランジ３２を形成してある。円筒部３１は
オイルシール２０の円筒部２４の外周に嵌合固定してあ
り、フランジ３２の内周端に形成した屈曲部３３はバル
ブステム４に対して所定の締め代で密封接触している。

【００２４】このように構成した第三実施例でも第一実
施例と同様の作用効果が得られる。また、第三実施例で
はオイルシール２０の金属環２１をガイド２の外周へ嵌
合する構成であるため、第一実施例のように取付溝７を
設ける必要がなく、製造が容易という利点がある。

【００２５】図５は第四実施例である。ガイド２の下端
側には、金属製の保持環４０を固定してある。保持環４
０は取付溝７の内周に嵌合された小径部４１と、小径部
４１の一端に形成した外向きフランジ４２と、外向きフ
ランジ４２の外周端から変圧流体室５側へ伸びた大径部
４３と、大径部４３の変圧流体室５側の端部に形成した
内向きフランジ４４とを有する。外向きフランジ４２は
ガイド２の端面に当接している。

【００２６】大径部４３の内周には金属環４５を設けて
あり、金属環４５の内周に沿ってゴム状弾性体製のパッ
キン４６を焼付けてある。パッキン４６のシールリップ
４７はバルブステム４に接触している。金属環４５の一
方の端面、即ち、取付溝７側の端面は保持環４０の外向
きフランジ４２に当接している。

【００２７】また、パッキン４６と内向きフランジ４４
との間には、樹脂製シールリング４８を設けてあり、そ
のシールリップ４９は上方、即ち、パッキン４６側へと
傾斜している。なお、樹脂製シールリング４８と内向き
フランジ４４との間に金属製の環状プレート５０を設け
ることで、前記金属環４５，パッキン４６及び樹脂製シ
ールリング４８を軸方向に位置決めしている。

【００２８】図６は第五実施例であり、樹脂製シールリ
ング４８のシールリップ４９が変圧流体室５側へ傾斜し
ている点を除き、第四実施例と同様に構成してある。

【００２９】上記第四，第五実施例においても、第一実
施例と略同じ作用効果（角溝１０の作用効果はない）を
得られる。

【００３０】また、第四，第五実施例では金属環４５，
パッキン４６，樹脂製シールリング４８を保持環４０の
内周へと一体的に組付けてあるため、保持環４０を取付
溝７内へと嵌合するだけでガイド２への装着が完了で
き、装着作業性もよい。

【００３１】また、第一，第二，第四，第五実施例で
は、パッキン及び樹脂製シールリングを取付溝７の内周
へ嵌合する構成を採用し、極力ガイド２の外径の小型化
を図っている。これは、変圧流体室５内の混合ガスの流
れを極力乱さないようにするためである。

【００３２】なお、上記第一〜第五実施例のガイド２
は、シリンダヘッド１へと組付けた後にステム孔２ａ，
取付溝７を加工したものである。

【００３３】

【考案の効果】この考案は以上のように構成したもので
あるから、パッキンにより抑えきれなかった潤滑油が変
圧流体室へ漏れることを防止できるとともに、変圧流体
の圧力変動、及び変圧流体自体を樹脂製シールリングで
遮断し、パッキンの弾性変形、劣化を防止できる。従っ
て、変圧流体室の圧力変動及び変圧流体の温度等に関り
なく、常時パッキンのシール性を安定維持できるという
優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案を自動車用エンジンの吸気・排気系統に
用いた第一実施例を示す縦断面図。

【図２】図１の要部を示す拡大断面図。

【図３】第二実施例を示す拡大断面図。

【図４】第三実施例を示す拡大断面図。

【図５】第四実施例を示す拡大断面図。

【図６】第五実施例を示す拡大断面図。

【図７】従来の自動車用エンジンの吸気・排気系統に用
いられているバルブステム用シールの構成を示す縦断面
図。

【符号の説明】

１ シリンダヘッド ２ ガイド ２ａ ステム孔 ３ ヘッド ４ バルブステム ５ 変圧流体室 ６ リップパッキン（パッキン） ７ 取付溝 ８，１４，２６，４７ シールリップ ９ バックアップシール（樹脂製シールリング） １０ 角溝 １１ ポート １２ 燃焼室 １３，２０ オイルシール（パッキン） １５，２１，４５ 金属環 ２３ シール本体 ２４，３１ 円筒部 ２５，３２ フランジ ２７ スプリング ３０，４８ 樹脂製シールリング ３３ 屈曲部 ４０ 保持環 ４１ 小径部 ４２ 外向きフランジ ４３ 大径部 ４４ 内向きフランジ ４９ シールリップ ５０ プレート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭63−158507（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭54−158910（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−193001（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭56−11306（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状のガイドの一端側を変圧流体室に臨
   んで配置し、このガイド内にバルブステムを往復動自在
   に挿入するとともに、変圧流体室に臨む位置に、ガイド
   の他端側から当該ガイドとバルブステムとの摺動面に供
   給される潤滑油をシールするバルブステム用シールにお
   いて、前記ガイドの内周面に密接するシール部と、前記バルブ
   ステムの外周面に摺接するシールリップとを有したゴム
   状弾性体製のパッキンと、 該パッキンよりも 前記変圧流体室側に、パッキンと変圧
   流体とを遮断する樹脂製シールリングと、を設けたバル
   ブステム用シール。