JPS5836803Y2 - バルブステムシ−ル - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は吸排気弁の往復動バルブステムに環合し、該バ
ルブステムの軸受摺動面への潤滑油の適正滴下量を常に
維持するようにバルブステム周面全密封するバルブステ
ムシールに関する。

従来、この種シールは第１図に示すようにバルブステム
ａか往復動可能に貫挿されたバルブガイドｂの外周に嵌
着される金属環Ｃの一端から内径側へ傾倒してシールリ
ップ部ｄを延設し、該シールリップ部ｄの背向壁に環着
したスプリングｅによりバルブステム８周面を適度の弾
性押圧力で密封するようになり、上記シールリップ部ｄ
の内径側面にはバルブステム８周面に密接する環状隆起
部ｆが形成され、該環状隆起部ｆの油側斜面グとバルブ
ステム８周面とのなす角度αを弁側斜面りとバルブステ
ム８周面とのなす角度βよりも小さく形設されている。

しかしてこの種シールにおける単位時間当りの潤滑油送
り込み量Ｑは下記式により決定される。

Ｄ：バルブステムの直径 μ：潤滑油の粘度Ｓ：スト
ローク長 Ｃ：サイクル数α：油側斜面角度
β：弁側斜面角度Ａ：バルブステムシールのバルブ
ステム周面に対する接触の状態により定する定数 しかしながら機関の高負荷時にむいては機関の温度が上
昇し、その結果潤滑油の粘度μが低下することになり、
このため上記の式からもわかるようにシールの潤滑油送
り込み量Ｑが減少して最悪の場合にはシールリップ部の
焼付きが発生するという不都合があった。

本考案は上記欠陥を解消するためになされたもので、す
なわち内径側面にバルブステム周面と密接する環状隆起
部を形成し、かつ該環状隆起部より自由端側に油側斜面
が構成された略断面くの字状のシールリップ部を熱膨張
係数の異なる部材により内外径側を積層状に構成し、か
つ内径側部材を外側部材よりも熱膨張係数の小さな部材
で形成することにより機関の高負荷時の温度上昇にとも
ない上記シールリップ部がバイメタルの作用と同様に変
形して油側斜面とバルブステム周面とのなす角度を漸次
縮少できるようにし、もって潤滑油の粘度低下にともな
うその送り込み量の減少を補償し、シールリップ部に焼
付き等の発生することない耐久性にすぐれたバルブステ
ムシールの提供を目的とするものである。

つぎに本考案を図示の実施例にもとづき説明すると、１
はバルブカイトであり、該バルブ力イド１に軸方向に往
復運動するバルブステム２が貫設され、かつ上記バルブ
ガイド１外周にバルブステムシール３が嵌合固定されて
いる。

このバルブステムシール３は略筒状の金属環４と、該金
属環４の一端側に内径方向へ向けて屈曲された縁部５に
基端が固着一体化されたシールリップ部６とからなるも
ので、上記シールリップ部６は断面路くの字状に油取さ
れ、その内径側面に前記バルブステム２周面に密接する
環状隆起部７が形設されており、該環状隆起部７を境に
してシールリップ部６の自由端側内面に油側斜面８が他
方上記環状隆起部７より基端側内面に弁側斜面９がそれ
ぞれ形威され、かつ上記油側斜面８はバルブステム２周
面と形成する角度αが弁側斜面９とバルブステム２周面
とのなす角度βより小さくなるように構成されている。

筐た上記シールリップ部６の背向壁には環状隆起部７に
略対向する位置に環状溝１０が形成され、該環状溝１０
内にバルブステム２周面に当該シールリップ部６を適度
の弾性押圧力で密接するスプリング１１が嵌着されてい
る。

上記のように構成されたバルブステムシール３のシール
リップ部６は内径側と外径側とが熱膨張係数の異なる二
部材で積層状に構成されており、内径側部材１２は耐油
性、耐熱性ち・よび耐摩耗性を有し、かつ熱膨張係数の
小さいガラス繊維入りポリイミド、ガラス繊維入り三沸
化エチレン、ガラス繊維入りポリエステル、芳香族ポリ
アミドもしくはガラス繊維、炭素繊維、四沸化エチレン
等をポリアミドならびにポリイミドに分散した材料等に
より形成し、他方外径側部材１３は上記内径側部材１２
よりも熱膨張係数の大きなナイロン６６もしくはナイロ
ン６等材料により形威しである。

上記構成になるバルブステムシール３は通常時にはスプ
リング１１により適度の弾性力でバルブステム２周面を
シールリップ部６の環状隆起部７において密封し適当量
の潤滑油送り込み量を維持するものであり、また機関の
高負荷時にあ・いては機関の温度上昇にともない潤滑油
の粘度が低下するが、このとき熱膨張係数の異なる両部
材により内径側と外径側とを積層状に構成し、内径側部
材１２を外径側部材１３よりも熱膨張係数の小さな部材
で形威されたシールリップ部６が機関の上昇温度を受け
てバイメタルの作用と同様に図矢印方向へ変形し、その
自由端側か内径方向へ変形するため該シールリップ部６
の油側斜面８とバルブステム２周面とのなす角度αが漸
次上昇温度に比例して縮少するのであり、このことによ
り前掲の式からもわかるように潤滑油の粘度低下に起因
する潤滑油送り込み量の減少を補償でき、このため機関
高負荷時において適切な潤滑油送り込み量を確保するこ
とができる。

以上説明したように本考案は内径側面にバルブステム周
面と密接する環状隆起部を形成し、かつ該環状隆起部よ
り自由端側の内面に油側斜面を形成されたシールリップ
部を熱膨張係数の異なる部材により内、外径側を積層状
に構成し、かつ内径側部材を外径側部材よりも熱膨張係
数の小さな部材で形威しであるので、機関の温度上昇に
応じて上記シールリップ部がバイメタルの作用のように
変形し、その油側斜面とバルブステム周面との接触角を
自動的に拡縮できることから機関の温度変化にともなう
潤滑油の粘度変化にもかかわらず常時適切な潤滑油送り
込み量を確保でき、このためシールリップ部に焼付き等
破損の発生を未然に防止でき、バルブステムシールの耐
久性を頗る向上できる等実用的効果の極めて大きなもの
である。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示すもので、第１図は従来技術
を示す要部断面図、第２図は本考案の要部断面図である
。 １１０．バルブガイド、２１．、バルブステム、３１０
．バルブステムシール、４・・・金属環、５・・・縁部
、６・・・シールリップ部、７・・・環状隆起部、８・
・・油側斜面、９・・・弁側斜面、１０・・・環状溝、
１１・・・スプリング、１２・・・内径側部材、１３・
・・外径側部材。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 内径側面に往復動バルブステム周面に摺接する環状隆起
   部を設けたシールリップ部の内径側面に釦ける自由端側
   に上記環状隆起部に近接するにしたがって内径が漸次小
   径となる油側斜面を形成するとともに該シールリップ部
   の少くとも上記環状隆起部から自由端にかけての部分を
   外側部材と該外側部材より熱膨張係数の小さな内側部材
   との積層状に構成してなることを特徴とするバルブステ
   ムシール。