JPH07332038A - バルブステムシール装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 バルブステムの外周に一定の油膜を形成する
とともに、バルブステムシール装置の冷却効果を得るこ
と。 【構成】 筒形のバルブステムガイドに摺動自在に遊嵌
したバルブステムにバルブステムシールの基端部を嵌合
固定し、該基端部から下方に突設されたリップ部を前記
バルズステムガイドの外周に接触させて、バルブステム
シール内に室を形成し、バルブステムの往復動に伴って
前記室に負圧・正圧を交互に生起させ、該生起される負
圧・正圧によって前記室内にオイルを流入し、また排出
する手段を設けて、流出入するオイルによってバルブス
テムに油膜を形成して潤滑し、該潤滑されたオイルを油
通路より逆止弁を介して油室へ圧送するようにしたバル
ブステムシール装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主として内燃機関の吸
・排気弁等に用いられるバルブステムシール装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来のバルブステムシール装置は、図４
に示すように、バルブ５４が固設されるバルブステム５
０が摺動自在に遊嵌されたバルブステムガイド５１の反
燃焼室側端部にシール５２の基端部を嵌合固定し、該シ
ール５２のリップ部５３を前記のバルブステム５０の外
周に接触させ、エンジンオイルを掻き取ってバルブステ
ム５０の周面に所要の厚みの油膜を形成し、前記のバル
ブステムガイド５１とバルブステム５０との焼き付きを
防止するように構成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記したような従来構
成のバルブステムシール装置においては、バルブステム
シールのリップ部からのエンジンオイルの漏れ量により
バルブステムとバルブステムガイドとの潤滑を行ってい
るため、潤滑を保ち、かつエンジンオイルの消費量を少
なくするためにはバルブステムシールからの漏れ量を厳
格に調整しなければならず、必ずしも容易なことではな
い。

【０００４】エンジンオイルの漏れ量の過少は、バルブ
ステムと、バルブステムガイドの摩耗を促進させ、その
結果、異音を発生させたり、潤滑不足による焼き付き等
の現象を生ずるばかりでなく、周辺のシリンダヘッドの
温度を上昇させるという問題も発生し、また、エンジン
オイルの漏れ量の過多は当然、エンジンオイルの消費量
を増加させるとともに、エンジンオイルの燃焼による白
煙を生ずるという問題もあった。

【０００５】そこで、本発明は、上記の事情に鑑みてな
されたもので、バルブステムとバルブステムガイドとの
間に充分な油膜を形成させて摺動摩擦損失の低減を図る
とともに、潤滑されるオイルによって冷却効果も大とな
り、かつエンジンオイルの消費量を少なくするバルブス
テムシール装置の提供を目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係るバルブステ
ムシール装置は、前記の目的を達成するために、筒形の
バルブステムガイドにバルブステムを摺動自在に遊嵌
し、該バルブステムの外周にバルブステムシールの基端
部を固定し、該基端部から下方に突設したリップ部を前
記のバルブステムガイドの外周に接触せしめ、前記のバ
ルブステムの往復動に伴ってバルブステムシールで形成
される室内に圧力差を生起させ、該圧力差によって前記
室にオイルを流入・排出せしめる手段を形成し、前記オ
イルを油通路より逆止弁を介して油室側へ圧送せしめる
ことを、その特徴とし、前記のバルブステムシールによ
って形成される室にオイルを流入・排出せしめる手段と
して、バルブステムガイドのバルブステムシールのスト
ロークのリップ部の略中間部に相当する位置に半径方向
の貫通孔を穿設するか、あるいは、バルブステムガイド
のバルブステムシールのストロークのリップ部の略中間
部に相当する位置より上部のバルブステムガイドの外径
を、それより下部の外径より少しばかり小径としたこと
を特徴とするものである。

【０００７】

【作用】本発明に係るバルブステムシール装置は、筒形
のバルブステムガイドにバルブステムを摺動自在に遊嵌
し、該バルブステムの外周に下方にリップ部を突設した
バルブステムシールの基端を嵌合固定し、前記のリップ
部をバルブステムガイドの外周に接触させ、前記のバル
ブステムの往復動に伴って、バルブステムシールで形成
される室内に負圧・正圧を交互に生起させ、この負圧・
正圧の繰返しにより前記のバルブステムシールによって
形成される室にオイルを流入・排出する手段を設けてあ
るので、常に充分な油膜をバルブステムの周囲に形成す
ることができるとともに、前記のバルブステムシールで
形成される室内のオイルを循環できるので、冷却効果を
得ることができ、更に、前記のオイルを油通路より逆止
弁を介して油室側へ圧送し、オイルの循環を図り冷却効
果を得るようにされる。

【０００８】

【実施例】本発明の実施例を図に基づいて説明すると、
図１はバルブステムシール装置の断面図、図２はバルブ
ステムシールで形成される室内にオイルを流入・排出せ
しめる装置の第一実施例、図３は同第二実施例を示し、
第一実施例を図１，２に基づいて説明すると、１は筒形
のバルブステムガイドであり、該バルブステムガイド１
にはバルブステム２が摺動自在に遊嵌されている。３は
ゴム製のバルブステムシールで、該バルブステムシール
３は補強環４で補強された基端部５をバルブステムガイ
ド１の上端近傍においてバルブステムに嵌合固定し、前
記リップ部６を前記のバルブステムガイド１の外周に所
要の接触圧で接触され、バルブステム２の往復動に伴っ
て、一定のストロークでバルブステムガイド１の外周を
摺動するものである。

【０００９】前記したバルブステムシール３の固定する
手段としては、図２に示すように、バルブステム２の段
部にバルブステムシール３の基端部５を嵌合固定しても
よいし、また、例えば基端部の上下をバルブステムに形
成した上部及び下部の溝に係合したスナップリングで係
止する（図示しない）等種々の手段がある。

【００１０】８は、前記したバルブステムガイド１の外
周を上下方向に摺動するバルブステムシール３のリップ
部６のストロークの略中間位置に前記のバルブステムガ
イド１の半径方向に穿設した貫通孔であり、また、９は
バルブガイド１の下端部内周に設けた空所内に装着した
シール部材であり、該シール部材９によってバルブステ
ム２の外周を潤滑するオイルの燃焼室側への漏洩を防止
するものである。また、前記した筒形のバルブステムガ
イドの内周には螺旋状の溝１０が設けられ、該溝１０
は、バルブステムガイド１の下方内周に形成された油溜
り１１に連通され、該油溜り１１より油通路１２端に配
設される逆止弁１３を介して、一方向に前記油溜り１１
内のオイルを油室２４に送給する。

【００１１】前記した逆止弁１３は、例えばリードバル
ブ、あるいはボールバルブであってもよく、また、どの
ような構成の逆止弁であっても差支えないものである。
なお、図中１５は、シリンダヘッド、１６は吸気ポー
ト、１７は前記吸気ポート１６側に設けられたバルブシ
ート、１８はバルブステム２の下部に固設された吸気バ
ルブであり、２０は、前記のバルブステム２をバルブス
プリング２１に抗して往復動せしめるカムシャフト、２
２はバルブリフタ、２３はスプリングリテーナ、２４は
油室である。

【００１２】本第一実施例は以上のように構成されるの
で、その作用について説明すると、バルブステムガイド
１に摺動自在に遊嵌されるバルブステム２はカムシャフ
ト２０の回転により上下方向に往復動されるが、このバ
ルブステム２の往復動に伴って、基端部５がバルブステ
ム２に嵌合固定されるバルブステムシール３も上下動
し、該バルブステムシール３のリップ部６がバルブステ
ムガイド１の外周に接触しながら所定のストロークの範
囲で上下動することとなる。このとき、バルブステムシ
ール３は、前記したように、バルブステム２にその基端
部５が嵌合固定され、該基端部５から下方に突設される
リップ部６がバルブステムガイド１の外周に所要の接触
圧で接触しているので、このバルブステムシール３によ
って室７が形成されることとなる。

【００１３】そして、バルブステム２が上昇したとき
は、これに伴ってバルブステムシール３も同時に上昇す
るので、該バルブステムシール３によって形成される室
７内の容積が増大する結果、前記室７内に負圧が生ずる
こととなるが、この負圧が生ずる状態では、前記したバ
ルブステムシール３のリップ部６は、バルブステムガイ
ド１の外周の上方部に位置することとなるので、バルブ
ステムガイド１のバルブステムシール３のストロークの
リップ部６の略中間部に穿設された半径方向の貫通孔８
が、前記室７の外側において開放状態とされるので、前
記室７内の負圧によって貫通孔８を介してオイルが外部
からバルブステム２とバルブステムガイド１の間隙より
室７内に流入し、これによりバルブステム２の外周に充
分な油膜が形成されることとなる。

【００１４】また、バルブステム２が下降する場合は、
バルブステムシール３によって形成される室７の容積が
減少する結果、前記の室７内は正圧となる。このとき、
バルブステムガイド１の半径方向の貫通孔８はバルブス
テムシール３のリップ部６の内側すなわち室７側に位置
し、閉塞状となるので、室７内のオイルはリップバルブ
ステムガイド１の内周部６に設けられた螺旋状溝１０を
通って下方内周に形成された油溜り１１に圧送されるこ
とになる。

【００１５】このように、第１実施例においては、バル
ブステム２の外周に充分な油膜を形成するために、バル
ブステム２の往復動によってバルブステムシール３によ
って形成される室７内を負圧・正圧を交互に生起させ、
これによってバルブステムシールで形成される室７の内
外にオイルをバルブステムガイド１に形成した半径方向
の貫通孔８を介して流入し、バルブステムガイド１の螺
旋状溝１０を通って下方内周に形成された油溜り１１に
圧送せしめたので、バルブステム２に対する潤滑は充分
に達成されるとともにバルブステムシール装置の冷却効
果も大なるものがある。

【００１６】バルブステム２を潤滑するオイルは、筒形
のバルブステムガイド１の内周に形成した螺旋状溝１０
を通ってバルブステムガイド１の下方に設けられた油溜
り１１に圧送され、該油溜り１１に連通する油通路によ
り逆止弁１３を介して油室２４に送給される。上記した
ように、油通路１２の先端部には逆止弁１３が配設され
るので、油室２４の油は油通路１２に逆流することはな
い。

【００１７】以上、詳述したように、本発明の第１実施
例によるときは、バルブステム２の外周に基端部５を嵌
合固定したバルブステムシール３のリップ部６をバルブ
ステムガイド１の外周に接触させて、バルブステム２の
往復動に伴って該バルブステムシール３も一定のストロ
ークでそのリッブ部６がバルブステムガイド１の外周を
摺動する。一方、前記したバルブステムガイド１の所定
の位置に半径方向の貫通孔８を穿設し、前記のバルブス
テム２の往復動によって、バルブステムシール３で形成
される室７内の容積の変化によって負圧・正圧が交互に
生起するので、この圧力差によって前記室７内のオイル
を流入・排出するようにしたので、バルブステム２の外
周には充分な油膜を形成することができ、潤滑不足によ
るバルブステム２の摩耗や焼き付き現象、シリンダヘッ
ドの温度上昇の恐れはなく、また、バルブステムガイド
１の下端部内周に設けられた空所内にはシール部材９が
装着されているので、オイルの漏れ量の増加によるオイ
ルの消費量の増加や白煙の発生という現象も全くないバ
ルブステムシール装置を得ることができたものである。

【００１８】図３は、バルブステムシール３で形成され
る室７内にバルブステム２の往復に伴ってオイルを前記
室７内に流入あるいは室外に排出せしめる手段の第２実
施例で、第１実施例と同一部分には同一の符号が付して
ある。これを説明すると、バルブステム２を摺動自在に
遊嵌するバルブステムガイド１の外周に接触して、前記
のバルブステム２の往復動とともに一定のストロークで
摺接するバルブステムシール３のリップ部６が設けら
れ、該バルブステムシール３で室７が形成されることは
第１実施例と同様である。

【００１９】前記したバルブステムガイド１の外周をバ
ルブステムシール３のリップ部６が一定のストロークで
摺動するが、そのリップ部６のストロークの略中間より
上方のバルブステムガイド１の外径ａをそれより下部の
外径ｂより少しばかり小径に形成してある。そして、前
記の小径部と大径部との段差部は滑らかな曲線状とする
のがよい。

【００２０】上記のように構成された第２実施例は、バ
ルブステム２が上昇したときには、前記したバルブステ
ムシール３によって形成される室７の容積が増大して該
室７内に負圧が生じ、それと同時にバルブステムシール
３のリップ部６がバルブステムガイド１の小径部に位置
することとなるので、リップ部６とバルブステムガイド
１の外周との間には小間隙が生じ、該間隙より負圧とさ
れた室７内にオイルが流入する。また、バルブステム２
が下降するときは、前記のバルブステムシール３で形成
される室７の容積は減少し、室７内は正圧になるが、こ
のとき、前記のバルブステムシール３のリップ部６はバ
ルブステムガイド１の小径部より大径部へと摺動し、リ
ップ部６は大径部に接圧し閉塞状となるので、前記室７
内のオイルは、バルブステムガイド１の内周に形成した
螺旋状溝１０を通ってバルブステムガイド１の下方に設
けられた油溜り１１に圧送されることとなる。

【００２１】上記のように、バルブステムシール３で形
成される室７内のオイルはバルブステム２の往復動によ
って外部より流入・排出を繰り返すこととなるので、バ
ルブステム２の外周には充分な油膜が形成されることと
なるものである。

【００２２】

【発明の効果】本発明に係るバルブステムシール装置
は、筒形のバルブステムガイドに摺動自在に遊嵌される
バルブステムの外周に、バルブステムシールの基端部を
嵌合固定し、該基端部から下方に突設したリップ部を前
記のバルブステムガイドの外周に圧接せしめ、前記バル
ブステムシールで形成される室を、バルブステムの往復
動に伴って負圧・正圧を交互に生起させ、該生起される
圧力によって前記室内にオイルを流入・排出せしめるよ
うにしたので、常に充分なリーク量の油膜をバルブステ
ムの外周に形成できるので、潤滑のためのオイルの不足
による焼き付きや摩耗を防止でき、また、オイルの過剰
な供給によるオイル消費量の増加や白煙の発生の恐れも
ない。更に、本発明においては、前記のバルブステムを
潤滑したオイルは油通路より逆止弁を介して一方向に送
給されるので、バルブステムシール装置の冷却効果が大
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】バルブステムシール装置の断面図

【図２】バルブステムシール内にオイルを流入・排出せ
しめるための第１実施例の断面図

【図３】バルブステムシール内にオイルを流入・排出せ
しめるための第２実施例の断面図

【図４】従来のバルブステムシール装置の断面図

【符号の説明】

１ バルブステムガイド ２ バルブステム ３ バルブステムシール ５ バルブステムシールの基端部 ６ リップ部 ８ 貫通孔 １０ 螺旋状溝 １２ 油通路 １３ 逆止弁 ２４ 油室

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒形のバルブステムガイドにバルブステ
   ムを摺動自在に遊嵌し、該バルブステムの外周にバルブ
   ステムシールの基端部を固定し、該基端部から下方に突
   設したリップ部を前記のバルブステムガイドの外周に接
   触せしめ、前記のバルブステムの往復動に伴ってバルブ
   ステムシールで形成される室内に圧力差を生起させ、該
   圧力差によって前記室にオイルを流入・排出せしめる手
   段を形成し、前記オイルを油通路より逆止弁を介して油
   室側へ圧送せしめることを特徴とするバルブステムシー
   ル装置。
2. 【請求項２】 前記のバルブステムシールで形成される
   室にオイルを流入・排出せしめる手段として、バルブス
   テムガイドのバルブステムシールのリップ部のストロー
   クの略中間部に相当する位置に半径方向の貫通孔を穿設
   したことを特徴とする前記請求項１記載のバルブステム
   シール装置。
3. 【請求項３】 前記のバルブステムシールで形成される
   室にオイルを流入・排出する手段として、バルブステム
   ガイドのバルブステムシールのリップ部のストロークの
   略中間部に相当する位置より上部のバルブステムガイド
   の外径をそれより下方の外径より小径としたことを特徴
   とする前記請求項１記載のバルブステムシール装置。