JP6628205B2 - Valve stem seal - Google Patents

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Description

本発明は、バルブステムシールに関し、特に、自動車の内燃機関において用いられるバルブステムシールに関する。   The present invention relates to a valve stem seal, and more particularly to a valve stem seal used in an internal combustion engine of an automobile.

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動する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、バルブガイドとバルブステムとの間にバルブステムの摺動を円滑に行わせるための潤滑油を供給しつつ、白煙発生等の不具合を防止するためにこの潤滑油の供給量を制御してポートやシリンダへの流入の防止を図っている。図4は、従来のバルブステムシールを取り付け状態において示す断面図である。図4に示すように、従来のバルブステムシール100は、金属製の補強環101と、補強環101に一体的に形成され弾性体から成る弾性体部102とを備え、弾性体部102は、バルブステム110に対してバルブステム110が摺動自在に接触するシールリップ103を備えている。バルブステムシール100は、補強環101がバルブガイド111の端部に圧入されて、バルブガイド111に金属嵌合により嵌着され、シールリップ103がバルブステム110に接触して上述のように潤滑油の供給量を制御する(例えば、特許文献1参照)。   BACKGROUND ART 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 a valve that reciprocates between a cam side and a cylinder side. The valve stem seal supplies the lubricating oil between the valve guide and the valve stem so as to smoothly slide the valve stem, and also supplies the lubricating oil in order to prevent problems such as generation of white smoke. To prevent inflow into ports and cylinders. FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state in which a conventional valve stem seal is mounted. As shown in FIG. 4, a conventional valve stem seal 100 includes a metal reinforcing ring 101 and an elastic body 102 formed integrally with the reinforcing ring 101 and made of an elastic body. The valve stem 110 includes a seal lip 103 with which the valve stem 110 slidably contacts. In the valve stem seal 100, the reinforcing ring 101 is press-fitted into the end of the valve guide 111, fitted to the valve guide 111 by metal fitting, and the seal lip 103 comes into contact with the valve stem 110 to lubricate the oil as described above. Is controlled (for example, see Patent Document 1).

特開2004−19852号公報JP-A-2004-19852

上述のように従来のバルブステムシール100では、金属製の補強環101をバルブガイド111に嵌着させ、金属嵌合による強固なバルブガイド111への取り付けが行われており、近年の内燃機関の更なる低燃費化の要求によるエンジンの小型化やターボチャージャの搭載等に基づく高い背圧を受けてもバルブステムシール100がバルブガイド111から抜けてしまうことの防止が図られている。しかしながら、補強環101をバルブガイド111に金属嵌合させるためには補強環101へ大きな荷重を加えることが必要であり、従来のバルブステムシール100はバルブガイド111に取り付けにくいものであった。また、従来のバルブステムシール100は、バルブガイド111からの取り外しが困難であり、メンテナンス等で取り外す際にバルブガイド111を傷つけてしまうおそれがあった。   As described above, in the conventional valve stem seal 100, the metal reinforcing ring 101 is fitted to the valve guide 111, and the metal valve is firmly attached to the valve guide 111 by metal fitting. The valve stem seal 100 is prevented from falling out of the valve guide 111 even when receiving a high back pressure due to downsizing of the engine or mounting of a turbocharger due to a demand for further reduction in fuel consumption. However, it is necessary to apply a large load to the reinforcing ring 101 in order to metal-fit the reinforcing ring 101 to the valve guide 111, and the conventional valve stem seal 100 is difficult to attach to the valve guide 111. Further, the conventional valve stem seal 100 is difficult to remove from the valve guide 111, and there is a possibility that the valve guide 111 may be damaged when it is removed for maintenance or the like.

このため、従来のバルブステムシールにおいては、バルブガイドへの金属嵌合を採用しつつ、バルブガイドへの取り付けが容易であり、また、メンテナンス等のためにバルブガイドからの取り外しが容易な構造が求められていた。   For this reason, the conventional valve stem seal employs a structure in which metal fitting to the valve guide is adopted, mounting to the valve guide is easy, and removal from the valve guide for maintenance or the like is easy. Was sought.

本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、バルブガイドへの取り付けを容易にすると共に、バルブガイドからの取り外しを容易にすることができるバルブステムシールを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a valve stem seal capable of facilitating attachment to a valve guide and facilitating removal from the valve guide. It is in.

上記目的を達成するために、本発明に係るバルブステムシールは、軸線を中心とする環状の補強環部と、該補強環部から延びるバルブガイドに係合可能な係合部とを備える金属製の金属環と、前記補強環部に取り付けられている弾性体から形成されている前記軸線を中心とする環状の弾性体部とを備え、前記弾性体部は、前記バルブステムに当接するシールリップと、該シールリップより前記金属環の前記係合部側に配設されている前記バルブステムに当接する背圧リップとを有し、前記金属環の前記係合部は、前記補強環部から前記軸線方向に沿って漸次前記軸線から離れて延びる複数の爪部を有し、前記爪部は、前記軸線方向に延びるように変形可能であり、前記爪部の各々は、前記軸線に向かって突出する前記バルブガイドに係合可能に形成された係合突起を有することを特徴とする。   In order to achieve the above object, a valve stem seal according to the present invention includes a metal reinforcing member including an annular reinforcing ring portion centered on an axis and an engaging portion engageable with a valve guide extending from the reinforcing ring portion. A metal ring, and a ring-shaped elastic portion formed around an axis formed of an elastic member attached to the reinforcing ring portion, wherein the elastic portion is in contact with the valve stem. And a back pressure lip abutting on the valve stem disposed on the engagement portion side of the metal ring from the seal lip, wherein the engagement portion of the metal ring is A plurality of claws extending gradually away from the axis along the axial direction, wherein the claws are deformable to extend in the axial direction, and each of the claws is directed toward the axis; Can be engaged with the protruding valve guide And having the formed engaging projections.

本発明の一態様に係るバルブステムシールにおいては、前記金属環において、前記係合部は前記補強環部の前記軸線方向における一端から延びており、前記補強環部は、該補強環の外側面において前記一端に形成された環状溝を有する。   In the valve stem seal according to one aspect of the present invention, in the metal ring, the engaging portion extends from one end of the reinforcing ring portion in the axial direction, and the reinforcing ring portion is an outer surface of the reinforcing ring. Has an annular groove formed at the one end.

本発明の一態様に係るバルブステムシールにおいて、前記係合部の前記複数の爪部は、前記補強環から前記軸線方向に延びる環状の部分を前記軸線に沿って切断することにより形成されている。   In the valve stem seal according to one aspect of the present invention, the plurality of claw portions of the engagement portion are formed by cutting an annular portion extending in the axial direction from the reinforcing ring along the axis. .

本発明の一態様に係るバルブステムシールにおいて、前記爪部の前記係合突起は、前記バルブガイドの一端側に形成されている溝に係合可能である。   In the valve stem seal according to one aspect of the present invention, the engagement protrusion of the claw portion can be engaged with a groove formed on one end side of the valve guide.

本発明の一態様に係るバルブステムシールにおいて、前記弾性体部は、前記軸線方向において前記背面リップよりも前記係合部側に延びる環状の突起である位置決め突起を有しており、該位置決め突起が前記バルブガイドに当接した状態において、前記係合部が前記バルブガイドに係合可能な位置に位置決めされる。   In the valve stem seal according to one aspect of the present invention, the elastic body portion includes a positioning protrusion that is an annular protrusion extending from the back lip to the engagement portion side in the axial direction. When the abutment is in contact with the valve guide, the engagement portion is positioned at a position where it can be engaged with the valve guide.

本発明に係るバルブステムシールによれば、バルブガイドへの取り付けを容易にすると共に、バルブガイドからの取り外しを容易にすることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the valve stem seal which concerns on this invention, while being easily attached to a valve guide, removal from a valve guide can be made easy.

本発明の実施の形態に係るバルブステムシールの概略構造を示すための軸線に沿う断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along an axis for illustrating a schematic structure of a valve stem seal according to the embodiment of the present invention. 図1に示すバルブステムシールの側面図である。FIG. 2 is a side view of the valve stem seal shown in FIG. 1. バルブガイドに取り付けられた状態における本発明の実施の形態に係るバルブステムシールの軸線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the axis of the valve stem seal which concerns on embodiment of this invention in the state attached to the valve guide. 従来のバルブステムシールを取り付け状態において示す断面図である。It is sectional drawing which shows the conventional valve stem seal in the attached state.

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施の形態に係るバルブステムシールの概略構造を示すための軸線に沿う断面図である。本発明の実施の形態に係るバルブステムシール1は、自動車の内燃機関の動弁系において使用され、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と、このバルブステム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との間の密封を図るものである。以下、説明の便宜上、図面において符号A側をカム側、符号B側をシリンダ側とする。また、軸線xに直交する方向(以下、径方向ともいう。)において、軸線xに向かう方向を内周側とし(図1の矢印aの方向)、軸線xから遠ざかる方向を外周側とする(図1の矢印bの方向)。   FIG. 1 is a sectional view taken along an axis for showing a schematic structure of a valve stem seal according to an embodiment of the present invention. A valve stem seal 1 according to an embodiment of the present invention is used in a valve train of an internal combustion engine of an automobile, and a valve stem of a valve for communicating and shutting off between a cylinder and a port, and the valve stem is inserted therethrough. One end faces the cam side and the other end seals with the valve guide facing the cylinder side. Hereinafter, for convenience of description, the reference numeral A indicates the cam side and the reference numeral B indicates the cylinder side in the drawings. Further, in a direction perpendicular to the axis x (hereinafter also referred to as a radial direction), a direction toward the axis x is defined as an inner peripheral side (a direction of an arrow a in FIG. 1), and a direction away from the axis x is defined as an outer peripheral side ( The direction of arrow b in FIG. 1).

図1に示すように、本実施の形態に係るバルブステムシール1は、軸線xを中心とする環状の金属製の金属環10と、金属環10に取り付けられている弾性体から形成されている軸線xを中心とする環状の弾性体部20とを備えている。バルブステムシール1は、使用状態において、バルブガイド51のカム側Aの端部に嵌着され、バルブステム52が挿通される。バルブステムシール1は、バルブガイド51とバルブステム52との間へのカム側Aからの潤滑油の供給量を制御しつつ、カム側Aとシリンダ側Bとの間において、バルブガイド51とバルブステム52との間の隙間の密封を図る。   As shown in FIG. 1, a valve stem seal 1 according to the present embodiment is formed of an annular metal ring 10 made of a metal centered on an axis x and an elastic body attached to the metal ring 10. An annular elastic body portion 20 centered on the axis x. In use, the valve stem seal 1 is fitted to an end of the valve guide 51 on the cam side A, and the valve stem 52 is inserted therethrough. The valve stem seal 1 controls the amount of lubricating oil supplied from the cam side A to the space between the valve guide 51 and the valve stem 52 while the valve guide 51 and the valve The gap between the stem 52 and the stem 52 is sealed.

バルブガイド51は、軸線x方向に延びる円筒状の形状を呈しており、バルブステム52が軸線x方向において往復運動可能に挿通される、軸線x方向に延びる貫通孔であるガイド孔53を有している。ガイド孔53は、バルブガイド51のカム側Aの端部であるカム側端部54とシリンダ側Bの端部である図示しないシリンダ側端部との間に延びている。また、バルブガイド51のカム側端部54側(一端側)における外周面には、環状の溝である係合溝55が形成されている。係合溝55は、例えば、バルブガイド51のカム側端部54側において、カム側Aの部分がシリンダ側Bの部分よりも外周側に向けて突出して形成されている。   The valve guide 51 has a cylindrical shape extending in the axis x direction, and has a guide hole 53 that is a through hole extending in the axis x direction, through which the valve stem 52 is inserted so as to be able to reciprocate in the axis x direction. ing. The guide hole 53 extends between a cam-side end 54 which is an end of the valve guide 51 on the cam side A and a cylinder-side end (not shown) which is an end of the cylinder side B. An engagement groove 55, which is an annular groove, is formed on the outer peripheral surface of the valve guide 51 on the cam side end portion 54 side (one end side). The engagement groove 55 is formed, for example, on the cam-side end portion 54 side of the valve guide 51 such that the portion on the cam side A protrudes more outward than the portion on the cylinder side B.

弾性体部20の弾性体は、例えば、フッ素ゴム等のゴム材から形成されている。金属環10は、例えばプレス加工や鍛造によって製造されており、弾性体部20は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、金属環10は成形型の中に配置されており、弾性体部20が架橋接着により金属環10に接着され、弾性体部20が金属環10と一体的に成形される。   The elastic body of the elastic body portion 20 is formed of, for example, a rubber material such as fluoro rubber. The metal ring 10 is manufactured by, for example, press working or forging, and the elastic body portion 20 is formed by cross-linking (vulcanization) using a forming die. At the time of this cross-linking molding, the metal ring 10 is placed in a molding die, the elastic body portion 20 is adhered to the metal ring 10 by cross-linking adhesion, and the elastic body portion 20 is formed integrally with the metal ring 10. You.

金属環10は、軸線xを中心とする環状の補強環部11と、補強環部11から延びるバルブガイド51に係合可能な係合部12とを備えている。補強環部11は、図1に示すように、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部分である円筒部11aと、円筒部11aのカム側Aの端部から軸線xに向かって延びる中空円盤状の部分であるフランジ部11bとを有している。円筒部11aは、バルブガイド51のカム側端部54側の部分を内部に収容可能になっており、円筒部11aの内径は、円筒部11aに収容されるバルブガイド51のカム側端部54側の部分の外径と同じであってもよく、異なって(小さい又は大きい)いてもよい。但し、バルブガイド51を容易に円筒部11a内に挿入でき、円筒部11a内から抜き取れる嵌め合いが好ましい。   The metal ring 10 includes an annular reinforcing ring 11 centered on the axis x, and an engaging portion 12 that can engage with a valve guide 51 extending from the reinforcing ring 11. As shown in FIG. 1, the reinforcing ring portion 11 has a substantially L-shaped cross-sectional shape along the axis x (hereinafter, also referred to as a cross-sectional shape), and has a cylindrical portion extending in the axis x direction. And a flange portion 11b which is a hollow disk-shaped portion extending from the end of the cylindrical portion 11a on the cam side A toward the axis x. The cylindrical portion 11a is capable of accommodating therein a portion of the valve guide 51 on the cam side end portion 54 side, and the inner diameter of the cylindrical portion 11a is equal to the cam side end portion 54 of the valve guide 51 accommodated in the cylindrical portion 11a. It may be the same as the outer diameter of the side part, or it may be different (small or large). However, it is preferable that the valve guide 51 can be easily inserted into the cylindrical portion 11a and can be easily removed from the cylindrical portion 11a.

係合部12は、図1,2に示すように、補強環部11の円筒部11aのシリンダ側Bの端部から延びており、補強環部11から軸線x方向に沿って漸次軸線xから離れて延びる複数の爪部13を有している。爪部13は、後述するように、軸線x方向に延びるように変形可能になっている。爪部13の各々は、軸線xに向かって突出するバルブガイド51に係合可能に形成された係合突起14を有している。   As shown in FIGS. 1 and 2, the engaging portion 12 extends from the end of the cylindrical portion 11 a of the reinforcing ring portion 11 on the cylinder side B, and gradually extends from the reinforcing ring portion 11 along the axis x direction from the axis x. It has a plurality of claw portions 13 extending apart. The claw portion 13 is deformable so as to extend in the direction of the axis x as described later. Each of the claws 13 has an engagement protrusion 14 formed so as to be able to engage with a valve guide 51 protruding toward the axis x.

爪部13は、例えば、補強環部11のシリンダ側Bの端部から軸線x方向及び外周方向に延びる板状の部分であり、バルブガイド51のカム側端部54側の外周面に密着可能な形状を有している。具体的には、係合部12の爪部13は、補強環部11から軸線x方向に延びる環状の部分を軸線xに沿って切断することにより形成されている。より具体的には、爪部13は、補強環部11の円筒部11aがシリンダ側の端部から軸線x方向に延長されて形成された軸線xを中心とする円筒状の部分が軸線xに平行に切断されることにより形成されている。これにより、爪部13を容易に形成することができる。本実施の形態においては、係合部12は8つの爪部13を有しており、爪部13は、金属環10の円筒部11aがシリンダ側の端部から軸線x方向に延長された軸線xを中心とする円筒状の部分が軸線xに平行に周方向に等間隔で切断(八等分)されることにより形成されている。各爪部13は、同一の形状を有している。   The claw portion 13 is, for example, a plate-like portion extending from the end of the reinforcing ring portion 11 on the cylinder side B in the axial direction x and the outer peripheral direction, and can be in close contact with the outer peripheral surface of the valve guide 51 on the cam side end portion 54 side. Shape. Specifically, the claw portion 13 of the engagement portion 12 is formed by cutting a ring-shaped portion extending in the direction of the axis x from the reinforcing ring portion 11 along the axis x. More specifically, the claw portion 13 has a cylindrical portion around the axis x formed by extending the cylindrical portion 11a of the reinforcing ring portion 11 from the end on the cylinder side in the direction of the axis x. It is formed by being cut in parallel. Thereby, the claw portion 13 can be easily formed. In the present embodiment, the engaging portion 12 has eight claw portions 13, and the claw portion 13 is formed by an axis in which the cylindrical portion 11 a of the metal ring 10 extends in the axis x direction from the end on the cylinder side. It is formed by cutting a cylindrical part centered at x at equal intervals in the circumferential direction parallel to the axis x (eight equal parts). Each claw portion 13 has the same shape.

また、係合突起14は、爪部13のシリンダ側Bの自由端部側に形成されており、爪部13の内周側の面である内周面13aから内周側に突出しており、内周面13aにおいて周方向に延びている。係合突起14は、後述するように、使用状態において、バルブガイド51のカム側端部54側に形成されている係合溝55に係合可能となっている。   Further, the engagement protrusion 14 is formed on the free end side of the claw portion 13 on the cylinder side B, and protrudes inward from an inner peripheral surface 13 a which is an inner peripheral surface of the claw portion 13. It extends in the circumferential direction on the inner peripheral surface 13a. As will be described later, the engagement protrusion 14 can be engaged with an engagement groove 55 formed on the cam-side end portion 54 of the valve guide 51 in a use state.

なお、本実施の形態に係るバルブステムシール1は図2に示すように、8つの爪部13を有しているが、爪部13の個数は、8つに限るものではなく、4つ或いは6つ等であってもよい。また、各爪部13の周方向の幅は互いに等しくはなく、夫々異なる幅を有していても良い。さらに、使用状態において、互いに隣り合う爪部13同士の間に隙間が形成されるように係合部12において爪部13が形成されていてもよい。   Although the valve stem seal 1 according to the present embodiment has eight claws 13 as shown in FIG. 2, the number of the claws 13 is not limited to eight, but may be four or There may be six or the like. Further, the widths of the claws 13 in the circumferential direction are not equal to each other, and may have different widths. Further, the claw portions 13 may be formed in the engagement portion 12 such that a gap is formed between the claw portions 13 adjacent to each other in the use state.

また、爪部13は、図1に示すように、係合突起14を超えてシリンダ側Bに延びており、係合突起14よりもシリンダ側Bの部分において、係合突起14よりも外周側に凹む段差部15が形成されている。この段差部15により、後述するように使用状態において、爪部13の自由端側の一部とバルブガイド51の外周面との間に空間が形成される。   Further, as shown in FIG. 1, the claw portion 13 extends to the cylinder side B beyond the engagement protrusion 14, and in a portion on the cylinder side B relative to the engagement protrusion 14, the outer circumferential side relative to the engagement protrusion 14 A stepped portion 15 is formed which is recessed. The step portion 15 forms a space between a part of the free end side of the claw portion 13 and the outer peripheral surface of the valve guide 51 in a use state as described later.

金属環10における補強環部11の外周側の面には、環状の溝である環状溝16が形成されている。環状溝16は、補強環部11の円筒部11aの爪部13が接続しているシリンダ側Bの端部に形成されており、金属環10において環状溝16が形成されている部分は、金属環10における他の部分よりも薄肉になっている。本実施の形態においては、環状溝16は円筒部11aの全周に亘って形成されているが、環状溝16は、爪部13に対応して形成されていればよい。つまり、環状溝16は、各爪部13に対応して周方向に延びるように形成されていればよく、各爪部13の周方向の幅の少なくとも一部に亘って形成されていればよい。   An annular groove 16 which is an annular groove is formed on the outer peripheral surface of the reinforcing ring portion 11 of the metal ring 10. The annular groove 16 is formed at the end on the cylinder side B to which the claw portion 13 of the cylindrical portion 11a of the reinforcing ring portion 11 is connected. The portion of the metal ring 10 where the annular groove 16 is formed is formed of metal. It is thinner than other parts of the ring 10. In the present embodiment, the annular groove 16 is formed over the entire circumference of the cylindrical portion 11a, but the annular groove 16 may be formed so as to correspond to the claw portion 13. That is, the annular groove 16 may be formed so as to extend in the circumferential direction corresponding to each claw portion 13, and may be formed over at least a part of the circumferential width of each claw portion 13. .

弾性体部20は、シール部21と、位置決め突起22とを一体に有しており、軸線xを中心とする環状の形状をなしている。シール部21は、軸線x方向に延びる環状のシール基部23と、後述するように挿通されるバルブステム52に当接するシールリップ24と、シールリップ24より金属環10の係合部12側(シリンダ側B)に配設されているバルブステム52に当接する背圧リップ25とを一体に有している。   The elastic body portion 20 has a seal portion 21 and a positioning protrusion 22 integrally, and has an annular shape centered on the axis x. The seal portion 21 includes an annular seal base 23 extending in the direction of the axis x, a seal lip 24 abutting on a valve stem 52 inserted as described later, and the engagement portion 12 of the metal ring 10 from the seal lip 24 (cylinder). The back pressure lip 25 abuts the valve stem 52 arranged on the side B).

具体的には、図1に示すように、シールリップ24は、シール基部23からカム側Aに向かって延びており、カム側Aの端部において内周側には、軸線xを中心とする環状のリップ先端部24aが形成されている。リップ先端部24a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の楔形状の部分である。使用状態において、シールリップ24はリップ先端部24aにおいてバルブステム52に当接する。   Specifically, as shown in FIG. 1, the seal lip 24 extends from the seal base 23 toward the cam side A, and the end of the cam side A has an axis x as a center on the inner peripheral side. An annular lip tip 24a is formed. The lip tip portion 24a protrudes toward the axis x, and is a wedge-shaped portion having a sectional shape protruding toward the inner peripheral side. In use, the seal lip 24 abuts the valve stem 52 at the lip tip 24a.

シールリップ24の外周側には、リップ先端部24aに対向してガータスプリング26が嵌着されており、ガータスプリング26は、シールリップ24を軸線xに向かう方向に付勢して、リップ先端部24aがバルブステム52の変位に対して追随するようにリップ先端部24aにバルブステムに対する緊迫力を与えている。   A garter spring 26 is fitted on the outer peripheral side of the seal lip 24 so as to face the lip tip portion 24a. The garter spring 26 urges the seal lip 24 in the direction toward the axis x, and The lip tip 24a exerts a tightening force on the valve stem so that the valve stem 24a follows the displacement of the valve stem 52.

背圧リップ25は、図1に示すように、シール基部23のシリンダ側B側にシールリップ24から離間して配設されており、シール基部23のシリンダ側Bから軸線xに向かって延びる環状のリップである。より具体的には、背圧リップ25は、シール基部23のシリンダ側Bの端部から、内周方向且つシリンダ側Bに向かう方向に延びる軸線xを中心とする円錐筒状のリップである。使用状態において、背圧リップ25はバルブステム52に当接する。   As shown in FIG. 1, the back pressure lip 25 is disposed on the cylinder side B side of the seal base 23 at a distance from the seal lip 24, and extends from the cylinder side B of the seal base 23 toward the axis x. The lip. More specifically, the back pressure lip 25 is a conical cylindrical lip centered on an axis x extending from the end of the seal base 23 on the cylinder side B in the inner circumferential direction toward the cylinder side B. In use, the back pressure lip 25 abuts the valve stem 52.

位置決め突起22は、図1に示すように、軸線xを中心とする環状の突起であり、背圧リップ25よりも外周側においてシール基部23からシリンダ側Bに向かって延びている。位置決め突起22は、バルブステムシール1をバルブガイド51に取り付ける際に、カム側端部54(カム側の表面)においてバルブガイド51に当接し、位置決め突起22がバルブガイド51に当接した際に、金属環10の係合部12がバルブガイド51に係合可能に位置決めされる。   As shown in FIG. 1, the positioning projection 22 is an annular projection centered on the axis x, and extends from the seal base 23 toward the cylinder side B on the outer peripheral side of the back pressure lip 25. The positioning projection 22 comes into contact with the valve guide 51 at the cam-side end 54 (cam-side surface) when attaching the valve stem seal 1 to the valve guide 51, and when the positioning projection 22 comes into contact with the valve guide 51. The engagement portion 12 of the metal ring 10 is positioned so as to be able to engage with the valve guide 51.

また、弾性体部20は、図1に示すように、軸線x方向においてシールリップ24と背圧リップ25との間に配設されている環状の突起27を有している。突起27は、シールリップ24のシール基部23側に配設されており、シールリップ24の内周側の表面から軸線xに向かって突出している環状の突起である。突起27は、使用状態において、バルブステム52の偏心を抑制するために、バルブステム52を支持するための部分であり、バルブステム52に当接する。突起27には、突起27の内周側の部分(先端部分)の一部が切り欠かれて形成された部分である切欠き部27aが少なくとも1つ形成されている。なお、突起27は、使用状態において、軸線x方向に挿通されたバルブステム52(偏心していない状態におけるバルブステム52)に当接せず、バルブステム52が所定の範囲以上軸線xから偏心する際に、バルブステム52に当接するように形成されていてもよい。   As shown in FIG. 1, the elastic body portion 20 has an annular protrusion 27 disposed between the seal lip 24 and the back pressure lip 25 in the axis x direction. The protrusion 27 is an annular protrusion that is provided on the seal base 23 side of the seal lip 24 and protrudes from the inner peripheral surface of the seal lip 24 toward the axis x. The projection 27 is a part for supporting the valve stem 52 in order to suppress the eccentricity of the valve stem 52 in a use state, and abuts on the valve stem 52. The projection 27 has at least one notch 27a, which is a portion formed by cutting out a part of the inner peripheral side (tip portion) of the projection 27. The projection 27 does not come into contact with the valve stem 52 inserted in the direction of the axis x (the valve stem 52 in a non-eccentric state) in the use state, and the valve stem 52 is eccentric from the axis x by a predetermined range or more. Alternatively, it may be formed so as to contact the valve stem 52.

突起27は、上述のように少なくとも1つの切欠き部27aを有しており、本実施の形態においては、4つの切欠き部27aを有している。4つの切欠き部27aは、突起27において、周方向に等角度間隔で形成されている。突起27は、上述のように、使用状態においてバルブステム52を支持するが、切欠き部27aが形成されているため突起27のバルブステム52との当接面が減少されており、突起27のバルブステム52に対する摺動抵抗の低減が図られている。   The protrusion 27 has at least one notch 27a as described above, and in the present embodiment, has four notches 27a. The four notches 27 a are formed at equal angular intervals in the circumferential direction at the protrusion 27. As described above, the projection 27 supports the valve stem 52 in the use state. However, since the notch 27a is formed, the contact surface of the projection 27 with the valve stem 52 is reduced, and The sliding resistance with respect to the valve stem 52 is reduced.

金属環10は、図1に示すように、補強環部11のフランジ部11bの内周側の端部(端部11c)が弾性体部20に接着されて弾性体部20に取り付けられている。具体的には、補強環部11のフランジ部11bの内周側の端部11cは、シール部21のシール基部23の部位に外周側から埋設された状態で接着されている。また、金属環10は、係合部12がシール基部23よりも背圧リップ25や位置決め突起22側に位置するように、弾性体部20に取り付けられている。このように、位置決め突起22及び背圧リップ25は、金属環10の補強環部11のフランジ部11bよりもシリンダ側Bに位置するようになっている。   As shown in FIG. 1, the metal ring 10 is attached to the elastic body 20 by bonding an inner circumferential end (end 11 c) of the flange 11 b of the reinforcing ring 11 to the elastic body 20. . Specifically, an inner peripheral end 11c of the flange portion 11b of the reinforcing ring portion 11 is bonded to the seal base portion 23 of the seal portion 21 in a state of being buried from the outer peripheral side. Further, the metal ring 10 is attached to the elastic body portion 20 such that the engagement portion 12 is located closer to the back pressure lip 25 and the positioning protrusion 22 than the seal base portion 23 is. Thus, the positioning protrusion 22 and the back pressure lip 25 are located closer to the cylinder side B than the flange portion 11b of the reinforcing ring portion 11 of the metal ring 10.

次いで、上述の構成を有するバルブステムシール1のバルブガイド51への取り付け方法並びに取り外し方法について説明する。   Next, a method of attaching and removing the valve stem seal 1 having the above-described configuration to and from the valve guide 51 will be described.

図1,2に示すように、バルブステムシール1をバルブガイド51に取り付ける前の状態において、金属環10の係合部12の爪部13は、補強環部11から軸線x方向に沿って漸次軸線xから離れて延びており、補強環部11から外周側に広がっている。この状態において、バルブステムシール1をバルブガイド51のカム側端部54に嵌着させると、つまり、金属環10の円筒部11a内にバルブガイド51のカム側端部54側を挿入していくと、弾性体部20の位置決め突起22がバルブガイド51のカム側端部54に当接する。位置決め突起22がバルブガイド51のカム側端部54に当接することにより、後述するように、係合部12がバルブガイド51に係合可能な位置に位置決めされる。   As shown in FIGS. 1 and 2, before the valve stem seal 1 is attached to the valve guide 51, the claw portion 13 of the engaging portion 12 of the metal ring 10 gradually moves from the reinforcing ring portion 11 along the axis x direction. It extends away from the axis x and extends from the reinforcing ring portion 11 to the outer peripheral side. In this state, when the valve stem seal 1 is fitted to the cam end 54 of the valve guide 51, that is, the cam end 54 of the valve guide 51 is inserted into the cylindrical portion 11a of the metal ring 10. Then, the positioning protrusion 22 of the elastic body portion 20 comes into contact with the cam-side end portion 54 of the valve guide 51. When the positioning protrusion 22 contacts the cam-side end portion 54 of the valve guide 51, the engaging portion 12 is positioned at a position where it can be engaged with the valve guide 51 as described later.

上述のようにバルブステムシール1が位置決めされた状態において、図1に仮想線で示すように、係合部12の各爪部13のシリンダ側Bの端部を外周側から内周側に押圧し、爪部13の延び方向が軸線x方向となるように爪部13を付け根から変形させると、爪部13がバルブガイド51に係合される。具体的には、図3に示すように、爪部13に形成された係合突起14がバルブガイド51のカム側端部54側に形成されている係合溝55に係合し、爪部13がカム側A方向に移動不能になる。このように。爪部13における係合突起14がバルブガイド51の係合溝55に係合することで、金属環10がバルブガイド51に取り付けられてカム側A方向に移動不能となり、バルブステムシール1がバルブガイド51に取り付けられる。バルブガイド51の係合溝55は、カム側Aの部分がシリンダ側Bの部分よりも外周方向に突出して形成された溝であり、爪部13の係合突起14が係合溝55に係合すると、係合突起14と係合溝55とは軸線x方向(互いに離間する方向)において係止される。このため、爪部13が係合突起14においてバルブガイド51の係合溝55に係合することにより、バルブステムシール1が強固にバルブガイド51に取り付けられる。   In the state where the valve stem seal 1 is positioned as described above, as shown by the imaginary line in FIG. 1, the end on the cylinder side B of each claw portion 13 of the engaging portion 12 is pressed from the outer peripheral side to the inner peripheral side. Then, when the claw portion 13 is deformed from the base so that the extending direction of the claw portion 13 becomes the axis x direction, the claw portion 13 is engaged with the valve guide 51. Specifically, as shown in FIG. 3, the engagement protrusion 14 formed on the claw portion 13 engages with the engagement groove 55 formed on the cam side end portion 54 side of the valve guide 51, and 13 cannot move in the cam side A direction. in this way. When the engagement protrusion 14 of the claw portion 13 engages with the engagement groove 55 of the valve guide 51, the metal ring 10 is attached to the valve guide 51 and cannot be moved in the direction of the cam side A. It is attached to the guide 51. The engagement groove 55 of the valve guide 51 is a groove formed by projecting the portion on the cam side A in the outer peripheral direction from the portion on the cylinder side B, and the engagement protrusion 14 of the claw portion 13 is engaged with the engagement groove 55. When engaged, the engagement protrusion 14 and the engagement groove 55 are locked in the direction of the axis x (direction in which they are separated from each other). Therefore, the valve stem seal 1 is firmly attached to the valve guide 51 by the engagement of the claw portion 13 with the engagement groove 55 of the valve guide 51 at the engagement protrusion 14.

ここで、金属環10の補強環部11において、係合部12の各爪部13の付け根には、上述したように、環状の環状溝16が形成されており、補強環部11の爪部13の付け根は他の部分よりも径方向の幅が薄くなっている。このため、係合部12をバルブガイド51に係合させる際の爪部13の上記変形(折り曲げ)が、環状溝16に沿って容易になされるようになっている。バルブステムシール1の取り付けには、例えば、圧入治具が使用され、爪部13が折り曲げられる。   Here, in the reinforcing ring portion 11 of the metal ring 10, the annular groove 16 is formed at the base of each claw portion 13 of the engaging portion 12 as described above, and the claw portion of the reinforcing ring portion 11 is formed. The base of 13 has a smaller radial width than the other portions. Therefore, the above-described deformation (bending) of the claw portion 13 when the engagement portion 12 is engaged with the valve guide 51 is easily performed along the annular groove 16. For mounting the valve stem seal 1, for example, a press-fitting jig is used, and the claw portion 13 is bent.

図3に示すように、バルブステムシール1がバルブガイド51に取り付けられた状態において、弾性体部20の位置決め突起22は、バルブガイド51のカム側端部54に当接している。これにより、金属環10とバルブガイド51との係合部分から進入する潤滑液が位置決め突起22を越えてガイド孔53方向に浸入することを抑制することができる。また、バルブステムシール1は、位置決め突起22がバルブガイド51のカム側端部54に当接して押圧されることにより、爪部13がバルブガイド51の係合溝55に係合可能となる位置に位置決めされるようになっていてもよい。この場合、バルブステムシール1がバルブガイド51に取り付けられた状態において、位置決め突起22は、バルブガイド51のカム側端部54と金属環10との間で押圧された状態でカム側端部54に当接している。このため、位置決め突起22の当接部における密封性能を向上させることができる。また、爪部13の係合突起14とバルブガイド51の係合溝55との間の係合を強固にすることができる。   As shown in FIG. 3, when the valve stem seal 1 is attached to the valve guide 51, the positioning protrusion 22 of the elastic body portion 20 is in contact with the cam-side end 54 of the valve guide 51. Accordingly, it is possible to suppress the lubricating liquid entering from the engagement portion between the metal ring 10 and the valve guide 51 from entering the guide hole 53 direction beyond the positioning protrusion 22. Further, the valve stem seal 1 is positioned such that the claw portion 13 can be engaged with the engagement groove 55 of the valve guide 51 by the positioning projection 22 being pressed against the cam-side end portion 54 of the valve guide 51. May be positioned at the same position. In this case, when the valve stem seal 1 is attached to the valve guide 51, the positioning protrusion 22 is pressed between the cam side end 54 of the valve guide 51 and the metal ring 10 and the cam side end 54 is pressed. Is in contact with Therefore, the sealing performance of the contact portion of the positioning projection 22 can be improved. Further, the engagement between the engagement protrusion 14 of the claw portion 13 and the engagement groove 55 of the valve guide 51 can be strengthened.

また、バルブステムシール1のメンテナンスや交換等のために、バルブステムシール1をバルブガイド51から取り外す際には、爪部13を図1,2に示すような取り付け前(変形前)の広がった状態に戻す。具体的には、係合部12の爪部13のシリンダ側Bの端部を外周側に押圧して、爪部13のシリンダ側Bの端部が外周側に広がった状態にする。これにより、各爪部13の係合突起14とバルブガイド51の係合溝55との間の係合が解除され、係合部12とバルブガイド51とが係合状態から解放される。係合部12とバルブガイド55との間の係合状態が解除されることにより、金属環10をバルブガイド51からカム側Aに移動させることができるようになり、バルブステムシール1はバルブガイド51から取り外し可能になる。   When the valve stem seal 1 is detached from the valve guide 51 for maintenance or replacement of the valve stem seal 1, the claw portion 13 spreads before being attached (before deformation) as shown in FIGS. Return to the state. Specifically, the end of the claw portion 13 of the engaging portion 12 on the cylinder side B is pressed to the outer peripheral side, so that the end of the claw portion 13 on the cylinder side B is widened toward the outer peripheral side. Thereby, the engagement between the engagement protrusion 14 of each claw portion 13 and the engagement groove 55 of the valve guide 51 is released, and the engagement portion 12 and the valve guide 51 are released from the engaged state. When the engagement state between the engagement portion 12 and the valve guide 55 is released, the metal ring 10 can be moved from the valve guide 51 to the cam side A, and the valve stem seal 1 It becomes removable from 51.

金属環10の補強環部11において、係合部12の爪部13の付け根には、環状溝16が形成されており、補強環部11は環状溝16の部分において他の部分よりも径方向の幅が薄くなっている。このため、爪部13は、環状溝16を起点として折り曲げ易くなっており、爪部13とバルブガイド51との間の係合を解除し易くなっている。   In the reinforcing ring portion 11 of the metal ring 10, an annular groove 16 is formed at the base of the claw portion 13 of the engaging portion 12, and the reinforcing ring portion 11 is formed in the annular groove 16 in a radial direction more than other portions. Is thinner. For this reason, the claw portion 13 is easily bent starting from the annular groove 16, and the engagement between the claw portion 13 and the valve guide 51 is easily released.

ここで、上述のように、爪部13のシリンダ側Bの端部には、係合突起14よりも外周側に凹む段差部15が形成されており、図3に示すように、バルブステムシール1がバルブガイド51に取り付けられた状態において、爪部13のシリンダ側Bの端部とバルブガイド51の外周面との間には空間が形成されている。このため、バルブステムシール1をバルブガイド51から取り外すために上述のように各爪部13を外周側に広げる際に、爪部13の段差部15を介して、爪部13を外周側へ押す力を爪部13に加えやすくなっている。   Here, as described above, at the end of the claw portion 13 on the cylinder side B, a step portion 15 that is recessed on the outer peripheral side from the engagement protrusion 14 is formed, and as shown in FIG. In a state where 1 is attached to the valve guide 51, a space is formed between the end of the claw portion 13 on the cylinder side B and the outer peripheral surface of the valve guide 51. For this reason, when expanding each claw part 13 to the outer peripheral side as described above in order to remove the valve stem seal 1 from the valve guide 51, the claw part 13 is pushed to the outer peripheral side via the step 15 of the claw part 13. The force is easily applied to the claw portion 13.

このように、本発明の実施の形態に係るバルブステムシール1によれば、金属環10において環状溝16を起点として爪部13を容易に折り曲げることができる。このため、爪部13を容易にバルブガイド51の係合溝55に係合させることができ、また、爪部13とバルブガイド51の係合溝55との係合を容易に解除することができ、バルブステムシール1は、容易にバルブガイド51に取り付けることができ、また、容易にバルブガイド51から取り外すことができる。このため、バルブステムシール1の交換やメンテナンス時等においてバルブステムシール1をバルブガイド51から取り外す際に、バルブガイド51やバルブステム52が損傷することを抑制することができる。また、爪部13の係合突起14とバルブガイド51の係合溝55との軸線x方向における係合により、軸線x方向における力に対して強固にバルブステムシール1をバルブガイド51に取り付けることができる。このため、バルブステムシール1を、高い背圧を受けてもバルブガイド51から外れにくくすることができる。   Thus, according to the valve stem seal 1 according to the embodiment of the present invention, the claw portion 13 can be easily bent from the annular groove 16 in the metal ring 10. Therefore, the claw portion 13 can be easily engaged with the engagement groove 55 of the valve guide 51, and the engagement between the claw portion 13 and the engagement groove 55 of the valve guide 51 can be easily released. The valve stem seal 1 can be easily attached to the valve guide 51, and can be easily removed from the valve guide 51. Therefore, when the valve stem seal 1 is removed from the valve guide 51 at the time of replacement or maintenance of the valve stem seal 1, damage to the valve guide 51 or the valve stem 52 can be suppressed. In addition, the valve stem seal 1 is attached to the valve guide 51 firmly against a force in the axis x direction by the engagement between the engagement protrusion 14 of the claw portion 13 and the engagement groove 55 of the valve guide 51 in the axis x direction. Can be. For this reason, the valve stem seal 1 can be made hard to come off from the valve guide 51 even when receiving a high back pressure.

このように、本発明の実施の形態に係るバルブステムシール1によれば、バルブガイド51への取り付けを容易にすると共に、バルブガイド51からの取り外しを容易にすることができる。   As described above, according to the valve stem seal 1 according to the embodiment of the present invention, the attachment to the valve guide 51 and the removal from the valve guide 51 can be facilitated.

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に係るバルブステムシール1に限定されるものではなく、本発明の概念及び特許請求の範囲に含まれるあらゆる態様を含む。また、上述した課題及び効果の少なくとも一部を奏するように、各構成を適宜選択的に組み合わせてもよい。例えば、上記実施の形態における、各構成要素の形状、材料、配置、サイズ等は、本発明の具体的使用態様によって適宜変更され得る。   As described above, the preferred embodiment of the present invention has been described. However, the present invention is not limited to the valve stem seal 1 according to the above-described embodiment, but includes any concept included in the concept of the present invention and the claims. Including embodiments. In addition, the components may be appropriately selectively combined so as to achieve at least a part of the above-described problems and effects. For example, the shape, material, arrangement, size, and the like of each component in the above-described embodiment can be appropriately changed depending on the specific usage of the present invention.

1,100 バルブステムシール
10 金属環
11 補強環部
11a 円筒部
11b フランジ部
11c 端部
12 係合部
13 爪部
13a 内周面
14 係合突起
15 段差部
16 環状溝
20,102 弾性体部
21 シール部
22 位置決め突起
23 シール基部
24,103 シールリップ
24a リップ先端部
25 背圧リップ
26 ガータスプリング
27 突起
27a 切欠き部
51,111 バルブガイド
52,110 バルブステム
53 ガイド孔
54 カム側端部
55 係合溝
101 補強環
x 軸線
1,100 Valve stem seal 10 Metal ring 11 Reinforcement ring 11a Cylindrical part 11b Flange part 11c End part 12 Engagement part 13 Claw part 13a Inner peripheral surface 14 Engagement projection 15 Step part 16 Annular groove 20, 102 Elastic body part Seal part 22 Positioning protrusion 23 Seal base 24, 103 Seal lip 24a Lip tip 25 Back pressure lip 26 Garter spring 27 Projection 27a Notch 51, 111 Valve guide 52, 110 Valve stem 53 Guide hole 54 Cam side end 55 Groove 101 Reinforcement ring x axis

Claims (5)

軸線を中心とする環状の補強環部と、該補強環部から延びるバルブガイドに係合可能な係合部とを備える金属製の金属環と、
前記補強環部に取り付けられている弾性体から形成されている前記軸線を中心とする環状の弾性体部とを備え、
前記弾性体部は、バルブステムに当接するシールリップと、該シールリップより前記金属環の前記係合部側に配設されている前記バルブステムに当接する背圧リップとを有し、
前記金属環において、前記係合部は、前記補強環部の前記軸線方向における一端から延びており、前記補強環部から前記軸線方向に沿って漸次前記軸線から離れて延びる複数の爪部を有し、前記補強環部は、該補強環部の外側面において前記一端に形成された環状溝を有し、
前記爪部は、前記環状溝を起点として前記軸線方向に延びるように変形可能であり、前記爪部の各々は、前記軸線に向かって突出する前記バルブガイドに係合可能に形成された係合突起を有することを特徴とするバルブステムシール。
An annular reinforcing ring portion centered on the axis, and a metal metal ring including an engaging portion engageable with a valve guide extending from the reinforcing ring portion,
An annular elastic body portion centered on the axis formed of an elastic body attached to the reinforcing ring portion,
The elastic body portion includes a seal lip abutting on a valve stem , and a back pressure lip abutting on the valve stem disposed on the engagement portion side of the metal ring from the seal lip,
In the metal ring , the engaging portion extends from one end of the reinforcing ring portion in the axial direction, and has a plurality of claw portions that gradually extend away from the axis along the axial direction from the reinforcing ring portion. The reinforcing ring has an annular groove formed at the one end on the outer surface of the reinforcing ring,
The claw portion is deformable so as to extend in the axial direction starting from the annular groove , and each of the claw portions is formed so as to be engageable with the valve guide protruding toward the axis. A valve stem seal having a projection.
前記爪部は、前記係合突起よりも自由端側の部分において、前記係合突起よりも外周側に凹む段差部を有することを特徴とする請求項1記載のバルブステムシール。 2. The valve stem seal according to claim 1 , wherein the claw portion has a stepped portion that is recessed on an outer peripheral side with respect to the engagement protrusion in a portion on a free end side with respect to the engagement protrusion . 3. 前記係合部の前記複数の爪部は、前記補強環から前記軸線方向に延びる環状の部分を前記軸線に沿って切断することにより形成されていることを特徴とする請求項1又は2記載のハブステムシール。 The said plurality of nail | claw parts of the said engagement part are formed by cutting | disconnecting the annular part extended in the said axial direction from the said reinforcing ring part along the said axis. Hub stem seal. 前記爪部の前記係合突起は、前記バルブガイドの一端側に形成されている溝に係合可能であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項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 the engagement protrusion of the claw portion is engageable with a groove formed on one end side of the valve guide. 前記弾性体部は、前記軸線方向において前記背圧リップよりも前記係合部側に延びる環状の突起である位置決め突起を有しており、該位置決め突起が前記バルブガイドに当接した状態において、前記係合部が前記バルブガイドに係合可能な位置に位置決めされることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項記載のバルブステムシール。 The elastic body portion has a positioning protrusion that is an annular protrusion extending toward the engagement portion side from the back pressure lip in the axial direction, and in a state where the positioning protrusion contacts the valve guide, The valve stem seal according to any one of claims 1 to 4, wherein the engagement portion is positioned at a position capable of engaging with the valve guide.
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