MXPA02002021A - Montaje de sello de valvula con sistema doble retenedor de lengueta. - Google Patents

Abstract

Se proporciona un montaje de sello de vastago de valvula que incorpora un retenedor de sello de vastago cilindrico que tiene un eje y un extremo superior alrededor del cual se colocan simetrica y circunferencialmente, alternando, lengüetas superiores e inferiores que tienen extremos dependientes los cuales se encuentran en dos planos distintos en una modalidad preferida. Las lengüetas inferiores dependen radialmente hacia adentro, hacia el eje desde el cuerpo cilindrico del retenedor para proporcionar fijacion axial de un cuerpo de sello elastomerico a la parte superior de la guia de valvula. Las lengüetas superiores se extienden axialmente hacia arriba desde el mismo extremo, en forma de un cuello de ganso y se adaptan para aplicar una fuerza de resorte dirigida radialmente hacia adentro, circunferencial, al cuerpo de sello elastomerico. Las lengüetas superiores de esta manera son efectivas para eliminar los resortes retenedores tensores utilizados con los cuerpos de sello convencionales de los conjuntos de sello de vastago de valvula tradicionales.

Description

MONTAJE DE SELLO DE VÁLVULA CON SISTEMA DOBLE RETENEDOR DE LENGÜETA ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona con montajes de sello de vastago de válvula para uso en motores de combustión interna, y particularmente con retenedores de medio de sellado para tales montajes de sello.

DESCRIPCIÓN DE LA TÉCNICA ANTERIOR Aquéllos expertos en la técnica apreciarán la manera en la cual se utilizan las válvulas de admisión y de salida en las cabezas de un cilindro de los motores de combustión interna. Tales válvulas, sostenidas para movimiento de vaivén dentro de guías de válvula, incluyen vastagos alargados internos que se extienden alejándose de las cabezas del cilindro del motor, los extremos de los vastagos interactúan con las levas giratorias para abertura y cierre cíclicos repetidos de las válvulas contra la fuerza de los resortes de retorno de válvula durante el ciclo de combustión. Evidentemente, para permitir un movimiento de vaivén sin obstrucciones del vastago en la guía, debe existir cierto huelgo mecánico entre la guía de válvula y el vastago en movimiento. De esta manera, los vastagos de válvula realizan un movimiento de vaivén respecto a la cabeza de cilindro, cada uno de los cuales está dentro de su guía individual, y los denominados montajes de sello de vastago de válvula se utilizan para sellar e impedir fugas de aceite a través de la trayectoria de huelgo entre cada guía de válvula de motor anular y el vastago de válvula asociado. Por lo tanto, como es bien sabido, el orificio de admisión para una cámara de combustión se abre y se cierra por el movimiento de vaivén de por lo menos una válvula de admisión, la que a su vez es impulsada por el movimiento giratorio de una leva, esta última se fija y puede girar con el cigüeñal del motor. La válvula de admisión permite que el combustible mezclado con aire fluya al interior de la cámara de combustión. Además, un motor de combustión interna tiene por lo menos una válvula de escape y un orificio de escape asociado para la liberación de los gases de combustión agotados hacia la atmósfera. Habitualmente, las válvulas de admisión y de escape son de construcción similar y ambas incluyen vastagos fijos integralmente a las válvulas. En un motor típico, el montaje de sello de vastago de válvula se coloca sobre o encima de cada guía de válvula, en donde cada montaje tiene un retenedor montado por rozamiento a una guía de válvula asociada, o se mantiene en su lugar por medio de la cooperación de un resorte de retorno y un reborde retenedor, para asegurar la fijación del montaje dentro del motor. Habitualmente, cada montaje de sello de vastago de válvula tiene dos partes principales; 1) un sello de aceite elastomérico colocado en un extremo para controlar la fuga de aceite entre el 5 vastago de válvula y la guía, como se ha indicado, y 2) una parte cilindrica estructural denominada un retenedor montado encima de la guía de válvula. En muchos casos, el retenedor tiene lo que se denomina un reborde inferior que se extiende circunferencialmente alrededor del fondo de la guía de válvula para sostener el retenedor sobre la cubierta de cabeza de cilindro. Como lo apreciarán aquéllos expertos en la técnica, la cubierta de cabeza de cilindro proporciona soporte para el reborde inferior sobre el cual se apoyan los resortes de retorno de la válvula indicada. Se ha obtenido mucho progreso en la técnica del diseño y construcción de montaje de sello de vastago de válvula. Sin embargo, algunos temas de diseño permanecen problemáticos para los montajes de sello de vastago de válvula tradicionales. Por ejemplo, el número de partes asociados con un montaje de sello de vastago de válvula habitualmente es de por lo menos dos , descritos: 1) el cuerpo del sello y, 2) el retenedor. Sin embargo, con mayor frecuencia, existe una tercera parte denominada un "resorte tensor" colocado dentro de una ranura circunferencial alrededor del exterior del cuerpo de sello para impartir una tensión de abrazadera para impulsar al labio sellante circunferencial. Una preocupación habitual relacionada con el resorte tensor es que tiende a perder su resiliencia conforme transcurre el tiempo, con frecuencia poco después de la duración útil del montaje de sello de vastago de válvula. Otra preocupación es el costo de esta parte habitualmente de metal para resorte. La presente invención busca resolver estas preocupaciones .

DESCRIPCIÓN BREVE DE LA INVENCIÓN La presente invención proporciona un montaje de sello de vastago de válvula de dos piezas para un motor de combustión interna. Una pluralidad de tales montajes se contempla para uso en un motor, cada montaje está diseñado para inserción sobre cada guía de válvula de motor. Cada montaje está adaptado para acoplamiento continuo con un vastago de válvula que realiza movimiento de vaivén, asociado. El cuerpo de sello de elastómero incorpora una abertura circunferencial interior que contiene por lo menos un labio sellante dirigido radialmente hacia adentro adaptado para hacer contacto con el vastago y minimizar el escape de aceite lubricante del motor a lo largo de una trayectoria entre la guía de válvula y el sello de vastago de válvula que realiza movimiento de vaivén. El retenedor incluye un sistema de lengüeta doble para realizar las dos funciones separadas. De esta manera, los conjuntos superior e inferior de las lengüetas colocadas circunferencialmente dependen radialmente hacia adentro desde el cuerpo retenedor cilindrico, cada conjunto de lengüetas funciona independientemente de la otra y cada conjunto está desviado axialmente del otro. En una forma preferida, las lengüetas inferiores operan para asegurar retención del cuerpo de sello a la parte superior de la guía de válvula, mientras que las lengüetas superiores, cada una formada con forma de un cuello de ganso, que se extienden resilientemente, contra el cuerpo de sello de vastago de válvula para asegurar que se aplica una fuerza dirigida radialmente hacia adentro, aplicada de manera continua al vastago que realiza movimiento de vaivén. En una forma preferida, los conjuntos, superior e inferior de lengüetas se adaptan para compartir una ranura común colocada alrededor del cuerpo de sello elastomérico. Finalmente, en el grado en que se ofrece por esta invención un sistema más robusto y confiable y resiliente, las lengüetas superiores impiden la dependencia y por lo tanto, eliminan por completo cualquier necesidad de un resorte de retención tensor tradicional .

DESCRIPCIÓN BREVE DE LOS DIBUJOS La figura 1 es una vista en perspectiva de una modalidad preferida del montaje de sello de vastago de válvula de la presente invención.

La figura 2 es una vista en sección transversal del cuerpo de sello elastomérico resiliente del montaje de sello de vastago de válvula de la figura 1, que muestra los detalles de construcción particulares del cuerpo de sello. La figura 3 es una vista en sección transversal del retenedor de cuerpo de sello a lo largo de las líneas 3-3 de la figura 4, que muestran conjuntos dobles de lengüetas como se utilizan en la modalidad preferida descrita de la presente invención. La figura 4 es una vista en planta del retenedor de la modalidad preferida descrita, que muestra detalles de construcción particulares de los dos conjuntos de lengüetas alternantes. la figura 5 es una vista recortada del montaje de sello de vastago de válvula que se muestra en la figura 1, que muestra las vistas en sección transversal de la relación conectiva entre el cuerpo de sello elastomérico y el retenedor de cuerpo de sello metálico incorporado en la modalidad preferida. La figura 6 es una vista idéntica en sección transversal del montaje de sello de la figura 5, que se muestra sin embargo en acoplamiento sellante con un vastago de válvula de acuerdo con el uso contemplado de la presente invención en un motor de combustión interna, y que muestra particularmente el montaje de sello sostenido por encima de la guía de válvula a través de la cual se puede mover con movimiento de vaivén el vastago de válvula.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS Con referencia inicialmente a las figuras 1 a 5, el montaje 10 de sello de vastago de válvula se construye para incluir un cuerpo 12 de sello elastomérico resiliente soportado sobre un retenedor 14 de cuerpo de sello cilindrico rígido. El cuerpo 12 de sello resiliente generalmente tiene forma anular, e incluye superficies 17 y 29 interior y exterior, respectivamente. Dentro de su superficie 17 interior, el cuerpo 12 de sello incorpora un labio 18 de sellado que se extiende circunferencialmente para los propósitos que se describen. El cuerpo 12 es soportado dentro del retenedor 14 por una pluralidad de lengüetas 20 y 40 retenedoras, colocadas alternadamente en dos conjuntos que se extienden radialmente hacia adentro, circunferenciales, como se describirá posteriormente. Los extremos 25 y 36 individuales de los conjuntos respectivos de las lengüetas 20 y 40 se extienden colectivamente dentro de la ranura 26 exterior circunferencial del cuerpo 12 de sello, como se muestra particularmente en la porción recortada de la figura 5. La ranura 26 del cuerpo 12 de sello se encuentra intermedia al anillo 28 bulboso superior integral y un reborde 24 de cuerpo inferior integral .

Con referencia ahora específicamente a las figuras 3 y 5, se notará que los extremos 25 y 36 respectivos de las lengüetas 20 y 40 están desviadas axialmente entre sí a lo largo del eje a-a por una distancia pequeña en la modalidad preferida descrita. Dependiendo de la geometría física del cuerpo 12 de sello, la distancia de desviación real puede variar de 0 a varios milímetros . Con referencia ahora a las figuras 3 y 6, el primer conjunto de lengüetas 20 son menores que los dos conjuntos 20 y 40, como se describe en la modalidad preferida en la presente. Las lengüetas 20 tienen superficies 21 inferiores las cuales se superponen a la superficie 22 superior del reborde 24 del cuerpo 12 de sello. Como tal, las lengüetas 20 se diseñan para retener o sujetar el cuerpo 12 de sello en su lugar por encima de la superficie 32 superior anular de la guía 30 de válvula. Con referencia ahora a las figuras 2, 3, 5 y 6, el anillo 28 bulboso del cuerpo 12 de sello tiene un exterior 29 circunferencial, como se ha indicado previamente. Cada una del segundo conjunto de lengüetas 40 se extiende axialmente hacia arriba desde la pared lateral 15 circunferencial del retenedor de cuerpo de sello. Cada lengüeta 40 tiene un doblez inverso o un cuello de ganso 42 que define su extremidad axialmente más superior. Un apéndice 43 que depende hacia abajo, depende radialmente hacia adentro de cada cuello de ganso 42. Los apéndices 43 tienen extremos 36 arqueados los cuales forman colectivamente un soporte 44 externo en forma de copa para la superficie 29 exterior circunferencial del anillo 28 bulboso, como se muestra. El efecto del soporte 44 colectivo es la aplicación de una tensión o fuerza de abrazadera circunferencial hacia el labio 18 sellante para impulsar el labio contra la superficie exterior del vastago 16 de válvula con movimiento de vaivén. Se apreciará por aquéllos expertos en la técnica que la manufactura del retenedor 14 de cuerpo de sello se puede obtener de diversas maneras. Con referencia a las figuras 4 y 5, será evidente que el primero y segundo conjuntos de lengüetas están colocados circunferencial y simétricamente alrededor del eje "a-a" . En las modalidades que se describen en la presente, sin embargo es preferible que las lengüetas 20 y 24 tengan separaciones o espacios 41 circunferenciales entre ellas. Los espacios 41 son con el propósito de evitar interferencia por rozamiento entre los movimientos de las lengüetas 20 y 40 adyacentes durante el funcionamiento o la vida útil del montaje 10 de sello de vastago de válvula. Los espacios 41 pueden ser de un orden de magnitud relativamente pequeño, como se apreciará por aquéllos expertos en la técnica. Además, esta invención se adaptará a otras distribuciones circunferenciales de las lengüetas 20 y 40. De esta manera, las lengüetas se pueden distribuir de manera que existan dos lengüetas colocadas lado a lado, seguidas por dos lengüetas 40 lado a lado. Tal distribución modificada, así como otras, se consideran en la presente como factibles, sin considerar la modalidad preferida descrita la cual proporciona la elección alternada circunferencialmente de la lengüeta 20, lengüeta 40, lengüeta 20; es decir, en donde cada lengüeta del primer conjunto está rodeada en cada lado por una lengüeta del segundo conjunto, como se muestra en las figuras 1 y 3 a 6. Aquéllos expertos en la técnica también apreciarán que el retenedor 14 de cuerpo de sello incluye un reborde 50 inferior circunferencial que proporciona soporte para los resortes de retorno de válvula que no se muestran. La superficie 52 inferior del reborde 50 hace contacto con la superficie superior de una cubierta de cabeza de cilindro, que tampoco se muestra, a partir de la cual se extiende la guía 30 de válvula. Finalmente, aunque las modalidades descritas de esta invención contemplan que el retenedor 14 se forme de metal, pueden ser adecuados otros materiales dependiendo de lo áspero del ambiente particular del motor. Por ejemplo, pueden ser adecuados en algunos ambientes algunos tipos de nylon rellenos de vidrio u otros plásticos. Evidentemente, en tales casos, el retenedor de manera adecuada se puede formar de materiales plásticos .

Debe entenderse que la descripción anterior se pretende que sea ilustrativa y no limitante. Serán evidentes muchas modalidades para aquéllos expertos en la técnica ante la lectura de la descripción anterior. Por lo tanto, el alcance de la invención se debe determinar, no con referencia a la descripción anterior, sino con referencia a las reivindicaciones anexas, junto con el alcance completo de los equivalentes para los cuales tales reivindicaciones están intitulados por la ley.

Claims (12)

REIVINDICACIONES

1. Un montaje de sello de vastago de válvula adaptado para instalación encima de una guía de válvula de un motor de combustión interna para acoplar de manera sellante un vastago de válvula que puede realizar movimiento de vaivén a través de la guía, el montaje de sello comprende un cuerpo de sello anular resiliente que define un anillo bulboso superior que tiene un labio sellante anular interior adaptado para hacer contacto con el vastago de válvula, el cuerpo de sello también define una ranura anular exterior; el montaje de sello de vastago de válvula comprende además un retenedor de cuerpo de sello que define un cuerpo cilindrico generalmente rígido y que tiene un eje, el retenedor tiene un reborde anular que se extiende circunferencialmente en su extremo de cuerpo inferior, el retenedor tiene una pluralidad de lengüetas en su extremo de cuerpo superior, cada uno de las lengüetas pertenece a uno de dos conjuntos distintos de lengüetas de las mismas, en donde el primer conjunto comprende lengüetas que dependen radialmente hacia adentro para acoplamiento con la ranura anular exterior del cuerpo de sello para mantener el cuerpo de sello axialmente contra la superficie superior de la guía de válvula y en donde el segundo conjunto comprende lengüetas dobladas de manera inversa que se extienden axialmente y que tienen extremos arqueados que se acoplan colectivamente con la superficie exterior circunferencial del anillo bulboso del cuerpo de sello para impartir una fuerza de abrazadera circunferencial al labio sellante para impulsar a la misma contra el vastago de válvula que tiene movimiento de vaivén.

2. El montaje de sello de vastago de válvula, como se describe en la reivindicación 1, en donde el cuerpo de sello comprende además un reborde circunferencial inferior en donde la ranura define una separación axial entre el anillo bulboso y el reborde.

3. El montaje de sello de vastago de válvula, como se describe en la reivindicación 2, en donde el reborde define una superficie inferior adaptada para acoplar de manera sellante la parte superior de la guía de válvula.

4. El montaje de sello de vastago de válvula, como se describe en la reivindicación 3, en donde el primero y segundo conjuntos de lengüetas están alternando circunferencialmente, de manera que cada lengüeta del primer conjunto está rodeada en cada lado por una lengüeta del segundo conjunto.

5. El montaje de sello de vastago de válvula, como se describe en la reivindicación 3, en donde el segundo conjunto de lengüetas tienen forma de cuello de ganso para definir un soporte externo en forma de copa resiliente para el anillo bulboso.

6. El montaje de sello de vastago de válvula, como se describe en la reivindicación 5, en donde el segundo conjunto de lengüetas tienen extremos arqueados los cuales comprenden un soporte externo en forma de copa para el anillo bulboso.

7. El montaje de sello de vastago de válvula, como se describe en la reivindicación 3, en donde el primero y segundo conjuntos de lengüetas están colocados circunferencial y simétricamente alrededor del eje.

8. El montaje de sello de vastago de válvula, como se describe en la reivindicación 6, en donde las lengüetas del primero y segundo conjuntos respectivos están desviadas axialmente entre sí.

9. El montaje de sello de vastago de válvula, como se describe en la reivindicación 2, en donde el cuerpo de sello comprende un material elastomérico.

10. El montaje de sello de vastago de válvula, como se describe en la reivindicación 8, en donde los conjuntos de las primeras y segundas lengüetas se desvían axialmente y alternan circunferencialmente una con respecto a la otra.

11. El montaje de sello de vastago de válvula, como se describe en la reivindicación l, en donde el retenedor está constituido de metal.

12. El montaje de sello de vastago de válvula, como se describe en la reivindicación 1, en donde el retenedor está constituido de material plástico.