JPH08326925A

JPH08326925A - 密封装置

Info

Publication number: JPH08326925A
Application number: JP7158422A
Authority: JP
Inventors: Akira Yashima; 昭八島
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 1995-06-01
Filing date: 1995-06-01
Publication date: 1996-12-10

Abstract

(57)【要約】【目的】密封装置のフランジ部の剛性を高めて、組み
込み時に過大な加圧力によるフランジ部の変形を防止
し、安定したシール性能を発揮する密封装置を提供す
る。【構成】円筒部２ａと、円筒部２ａに続くフランジ部
２ｂとを備えた金属環２と、フランジ部２ｂの外側端面
２ｃにバルブステム６（摺動部材）を密封するゴム状弾
性体のシール部３と、固定部４を備えた密封装置であっ
て、フランジ部２ｂを連続する波形形状とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は密封装置に関する。特
に、内燃機関の吸・排気を行うバルブのバルブステムと
バルブガイドの間を密封する密封装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は、従来より内燃機関の吸・排気を
行うバルブを図において下方（図示せず）に有するバル
ブステムと、その周囲をとりまくバルブガイドとを密封
すると共に、バルブステムとバルブガイドとの適度な潤
滑を保つ為に使用されている密封装置としてのバルブス
テムシール１００を表す断面説明図である。

【０００３】このバルブステムシール１００は、主要な
構成として金属環１０１とゴム状弾性体のシール部１０
２とを備え、これらが一体的に接合されたものである。

【０００４】金属環１０１は、シリンダヘッド１０３に
装着された円筒状のバルブガイド１０４の外周へと嵌着
されるもので、円筒部１０５と、円筒部に続く内向きの
フランジ部１０６とを備えている。

【０００５】また、シール部１０２には、内向きのフラ
ンジ部１０６の外側端面１０６ａ側に密着し、往復動す
るバルブステム１０７の外周摺動面を密封するシールリ
ップ１０２ａと、フランジ部１０６の内側端面１０６ｂ
側に密着し、バルブガイド１０４の上端面１０４ａとの
間を密封する補助シール１０２ｂが形成されている。
尚、シールリップ１０２ａの外周には、緊迫力を増加さ
せるスプリング１０８が装着されている。

【０００６】上記のように構成されたバルブステムシー
ル１００は、バルブガイド１０４の外周面に装着する組
み立て工程において、円筒状の治具１１０の段部１１１
をフランジ部１０６の外側端面１０６ａに当接させ、こ
の状態で治具１１０を矢印Ａ１０１の方向に所定の荷重
で加圧する。

【０００７】円筒部１０５とバルブガイド１０４の外周
面との嵌合条件はしまり嵌めとなっているので、円筒部
１０５がバルブガイド１０４の外周面にしっかりと嵌着
される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のバル
ブステムシール１００の組み立て工程の加圧力は、円筒
状の金属環を押し拡げる力と、補助シール１０２ｂを上
端面１０４ａに押圧する力が必要であり、非常に大きな
ものとなっている。

【０００９】しかしながら、例えば、円筒部１０５の内
径寸法とバルブガイド１０４の外径寸法等の各構成要素
の寸法のばらつき等により、実際にバルブステムシール
１００をバルブガイド１０４の外周面に嵌着する為に必
要な加圧力が大きく変化することがある。

【００１０】必要加圧力が大きくなった場合には、バル
ブステムシール１００がバルブガイド１０４の規定位置
まで押し込まれられずに途中で停止したり、また、必要
加圧力が小さくなった場合には、加圧力が過剰になり、
図４に示すようにフランジ部１０６が補助シール１０２
ｂを介してバルブガイド１０４の上端面１０４ａに突き
上げられて変形してしまう場合がある。

【００１１】これは、上記の説明にあるように加圧力の
過剰によることと、フランジ部１０６の円筒部１０５に
対する撓み剛性が不足していることから発生する問題と
考えられる。

【００１２】図５は、実願昭５９−１４５７７にて開示
されているもので、フランジ部２０６の内周縁部にバル
ブガイド１０４の上端面１０４ａ方向に向け折り曲げら
れた折り曲げ部２０６ｃを備えたものである。

【００１３】このバルブステムシール２００は、折り曲
げ部２０６ｃを設けた為にフランジ部２０６自体の撓み
剛性を高め、組み込む際の押し込み量を規制するもので
はあるが、組み込む際に折り曲げ部２０６ｃが肩部２０
６ｃに加わる加圧力の支点として働き、矢印Ａ１０２で
表す曲げモーメントの発生を促してしまうという逆効果
をもたらしてしまう。

【００１４】また、折り曲げ部２０６ｃとバルブガイド
１０４の上端面１０４ａと間に挟まれる部位の補助シー
ル２０２ｂが折り曲げ部２０６ｃにより押されて変形
し、さらには破損してしまうことによるシール性の低下
が発生する可能性がある。

【００１５】本発明は上記従来技術の問題を解決するた
めになされたもので、その目的とするところは、フラン
ジ部の剛性を高めて、組み込み時に過大な加圧力が加わ
ってもフランジ部の変形が発生しないようにすると共
に、組み込み方向の取付け位置精度を向上させるもの
で、安定したシール性能を発揮する密封装置を提供する
ことにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明にあっては、円筒状のバルブガイドと、該バル
ブガイドの内周を往復動するバルブステムとの間を密封
するものであって、前記バルブガイド外周に固定される
円筒部と、この円筒部に続き前記バルブガイドの端面に
略沿って形成された内向きフランジ部とを備えた金属環
と、前記内向きフランジ部の内方端部にバルブステムと
摺接するゴム状弾性体のシール部とを備えたバルブステ
ムの密封装置において、前記フランジ部を連続する波形
形状とすることを特徴とする。

【００１７】

【作用】上記のように構成された本発明においては、金
属環のフランジ部を連続する波形形状とすることで、フ
ランジ部の剛性が高まる。従って、この密封装置を取付
け部材に固定する際に、治具によりフランジ部の肩部に
大きな加圧力を加えても、フランジ部が撓むことが防止
され、シール部の形状が変化しない。

【００１８】また、フランジ部に設けた波形形状がシー
ル成形時の材料の流路を形成し、この流路を通じてシー
ル部と固定部を一体化させることが可能となり、成形時
の材料流動性が向上する。

【００１９】

【実施例】以下に本発明による密封装置を図示の実施例
に基づいて説明する。

【００２０】図１（ａ）は、本発明を内燃機関の吸・排
気を行うバルブのバルブステムの密封装置としてのバル
ブステムシール１に適用したものの断面説明図である。

【００２１】このバルブステムシール１は、主要な構成
として金属環２とゴム状弾性体のシール部３と固定部４
とを備え、これらが一体的に接合されたものである。

【００２２】金属環２は、不図示のシリンダヘッドに設
けた円筒状のバルブガイド５の外周へと嵌着されるもの
で、円筒部２ａと、円筒部に続き、バルブガイド５の端
面に略沿って形成された内向きのフランジ部２ｂとを備
えている。

【００２３】フランジ部２ｂは、例えばプレス加工によ
り形成されるもので、円筒部２ａの上端部を内側に曲
げ、連続する波形形状で円筒部２ａから一体的に内向き
に立ち上がっている。この波形形状は、金属環２の円筒
部２ａの周囲を巡る方向に波を打つような形状である。

【００２４】また、シール部３は、内向きのフランジ部
２ｂの内方端部であって外側端面２ｃ側に設けられてお
り、シールリップ３ａにより往復動するバルブステム６
の外周摺動面を密封する。さらに、シールリップ３ａの
外周側には、緊迫力を増加させるスプリング７が装着さ
れている。

【００２５】固定部４は、当実施例ではフランジ部の内
側端面２ｄと金属環２の円筒部２ａの内周面に、シール
部３と一体的に形成されたゴム状弾性体の径方向部４ａ
と軸方向部４ｂから構成されており、それぞれバルブガ
イド５の端面５ａと外周面５ｂに当接することで固定さ
れる。しかしながら、ゴム状弾性体の径方向部４ａと軸
方向部４ｂを金属環２に備えることを条件とするもので
はなく、要は金属環２が取付け部材としてのバルブガイ
ド５に固定されればよい。

【００２６】特に径方向部４ａについては、金属環２に
シールリップ等を加硫成形する際に内向きのフランジ部
２ｂの図面上、上下方向から成形型で挟持しても、フラ
ンジ部２ｂの波形形状によりゴム材料の流路が確保され
ているため、固定部の軸方向部４ｂまでゴムを廻すこと
ができる。

【００２７】従って、その場合にはフランジ部２ｂの図
上、下面にはゴムが廻らないか、薄膜程度となるため、
治具による取付け圧力によるゴムの破断の心配もなくな
る。図１（ｂ）は前述の金属環２の形状を理解し易いよ
うに金属環２のみを取り出して一部をカットした一部断
面説明図である。

【００２８】図２は、図１で構成を説明したバルブステ
ムシール１をバルブガイド５に組み込む時の説明図であ
る。

【００２９】バルブステムシール１の固定部４の軸方向
部４ｂとバルブガイド５の外周面５ｂとの嵌合条件は、
バルブステムシール１をしっかりとバルブガイド５に固
定し、密封流体の漏れを防止する為にしまり嵌めとして
いるので、組み込みを行う為に比較的大きな加圧力が必
要である。

【００３０】８は組み込みの為の円筒状の治具であり、
内径部に設けた段部８ａをフランジ部２ｂの外側端面２
ｃ側に当接させ、この状態で治具８を矢印Ａ１の方向に
所定の荷重で加圧する。

【００３１】この組み込み工程において、従来技術の項
で説明したように、嵌合条件のばらつき等による必要加
圧力の変化が発生し、過剰な加圧力が加わる場合が想定
されるが、波形形状のフランジ部２ｂの剛性が高いの
で、フランジ部１０６が最後まで挿入されて径方向部４
ａを介してバルブガイド５の上端面４ａに突き上げられ
ても変形してしまうことはない。

【００３２】また、従来のバルブステムシールに比べて
加圧力を高めることが可能になり、加圧力不足により途
中でバルブステムシール１が留まるといった不具合がな
くなり、組み込み不良の発生が防止される。

【００３３】一方、バルブステムシール１にシール部３
を形成する為の成形工程においては、成形型のキャビテ
ィの中でフランジ部２ｂを挟むことが可能になり、成形
寸法が安定すると共に、波形のフランジにより金属環２
とシール部３の接合面積が大きくなり、シール部３の剥
れ強度を向上させることができる。

【００３４】また、当実施例では、フランジ部２ｂの内
径部をシール部３と固定部４との流路としたが、フラン
ジ部２ｂにシール部３と固定部４とを軸方向に疎通させ
て一体とする流路孔をもうけることも可能で、この場合
には、成形時の材料流動性が向上すると共に、シール部
３と固定部４が同一の部材により一体化されるので、シ
ール部３の剥れ強度をさらに向上させる。

【００３５】

【発明の効果】本発明は以上の構成および作用を有する
もので、金属環のフランジ部を連続する波形形状とする
ことで剛性が高まり、密封装置の組み込み時に過剰な加
圧力が発生してフランジ部に加わってもフランジ部の変
形がおきない。

【００３６】従って、フランジ部の端面に設けられたシ
ール部の形状も変化しないこと及び組み込み方向の取付
け位置精度を向上可能とするので、安定したシール性能
を発揮することができる。

【００３７】また、フランジ部に形成される流路を通じ
てシール部と固定部を一体化させることが可能となり、
上記の効果に加えて、成形時の材料流動性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明のバルブステムシールの断面説明
図。

【図２】図２は本発明によるバルブステムシールをバル
ブガイドに組み込む時の図。

【図３】図３は従来のバルブステムシールの図。

【図４】図４は従来のバルブステムシール組み込み時に
フランジ部が撓んだ図。

【図５】図５は従来のバルブステムシールの図。

【符号の説明】

１バルブステムシール（密封装置）２金属環２ａ円筒部２ｂフランジ部２ｃ外側端面２ｄ内側端面３シール部３ａシールリップ４固定部４ａ径方向部４ｂ軸方向部５バルブガイド５ａ端面５ｂ外周面６バルブステム７スプリング８治具８ａ段部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円筒状のバルブガイドと、該バルブガイ
ドの内周を往復動するバルブステムとの間を密封するも
のであって、前記バルブガイド外周に固定される円筒部
と、この円筒部に続き前記バルブガイドの端面に略沿っ
て形成された内向きフランジ部とを備えた金属環と、前
記内向きフランジ部の内方端部にバルブステムと摺接す
るゴム状弾性体のシール部とを備えたバルブステムの密
封装置において、前記フランジ部を連続する波形形状と
することを特徴とするバルブステムの密封装置。