WO2021220576A1

WO2021220576A1 - バルブステムシール

Info

Publication number: WO2021220576A1
Application number: PCT/JP2021/004719
Authority: WO
Inventors: 昌道稀代; 宣宏西村
Original assignee: Nok株式会社
Priority date: 2020-04-28
Filing date: 2021-02-09
Publication date: 2021-11-04
Also published as: CN114746678A; JPWO2021220576A1

Abstract

バルブステムシール１１に大きなポート圧が作用しても、バルブステムシール１１がバルブステムガイド６１から脱落するのを抑制することができるバルブステムシールを提供する。　バルブステムシール１１は、バルブステムガイド６１に固定される内環２１と、内環２１に保持されたゴム状弾性体製のシール３１と、内環２１の外周側に配置される外環４１と、を備える。内環２１は、バルブステムガイド６１の外周側に嵌合される筒状部２２と、筒状部２２の上端から径方向内方へ向けて設けられたフランジ部２３と、を有する。外環４１は、円筒部４２と、円筒部４２の下端に設けられ、バルブスプリング１０１を受けるスプリング受け部４３と、円筒部４２の上端に設けられ、内環２１がバルブステムガイド６１から脱落するのを抑制する内環抜け止め部４４と、を有する。

Description

バルブステムシール

　本発明は、バルブステムシールに関する。

　従来から図３に示すバルブステムシール５１が知られている（特許文献１参照）。

　バルブステムシール５１は、補強環５２と、補強環５２に保持されたゴム状弾性体製のシール５３とを備えている。

　バルブステムシール５１は例えば図４に示すように、エンジンの吸排気バルブ機構においてバルブステムガイド６１の上端部に装着され、バルブステム７１の外周面に摺動可能に接触することにより、オイル室Ｏ内のオイル（図示せず）がポートＰ側へ多量に漏洩しないようオイル漏洩量を調整する作用を発揮する。符号９１は、バルブステム７１を往動させバルブ８１を開弁させるカムを示している。符号１０１は、バルブステム７１を復動させバルブ８１を閉弁させるバルブスプリングを示している。

　また、バルブステムシール５１にはポートＰ側のポート圧（背面圧）が作用するので、バルブステムシール５１には、ポート圧印加時のオイル漏れ量を安定化させる働きもある。

日本特開２００３－３４３７３３号公報

　ところで、最近のトレンドとしてエンジンには低燃費化が求められており、これに伴いエンジンの小型化やターボチャージャーの付与などによりポート圧が増大する傾向にある。

　したがって、バルブステムシール５１に大きなポート圧が作用しても、バルブステムシール５１がバルブステムガイド６１から脱落しないよう更に改善することが求められる。

　本発明は、バルブステムシールに大きなポート圧が作用しても、バルブステムシールがバルブステムガイドから脱落するのを抑制することができるバルブステムシールを提供することを課題とする。

　本発明のバルブステムシールは、バルブステムガイドに固定される内環と、前記内環に保持されたゴム状弾性体製のシールと、前記内環の外周側に配置される外環と、を備え、前記内環は、前記バルブステムガイドの外周側に嵌合される筒状部と、前記筒状部の上端から径方向内方へ向けて設けられたフランジ部と、を有し、前記外環は、円筒部と、前記円筒部の下端に設けられ、バルブスプリングを受けるスプリング受け部と、前記円筒部の上端に設けられ、前記内環が前記バルブステムガイドから脱落するのを抑制する内環抜け止め部と、を有することを特徴とする。

　本発明によれば、バルブステムシールに大きなポート圧が作用しても、バルブステムシールがバルブステムガイドから脱落するのを抑制することができるバルブステムシールを提供することができる。

第１実施の形態に係るバルブステムシールの装着状態を示す断面図第２実施の形態に係るバルブステムシールの装着状態を示す断面図背景技術に係るバルブステムシールの半裁断面図同バルブステムシールの装着状態を示す説明図

第１実施の形態・・・・
　図１に示すように、バルブステムシール１１は、バルブステムガイド６１に固定される金属製の内環２１と、内環２１に保持されたゴム状弾性体製のシール３１とを備え、更に、内環２１の外周側に配置される金属製の外環４１を備えている。

　内環２１は、バルブステムガイド６１の上端外周に嵌合される筒状部２２と、筒状部２２の上端から径方向内方へ向けて設けられたフランジ部２３とを一体に有している。

　シール３１は、内環２１のフランジ部２３に保持され、バルブステム７１の外周面に摺動可能に接触するシールリップ３２と、内環２１の筒状部２２に保持され、バルブステムガイド６１の外周面に静止状態で接触する内周シール部３３とを一体に有している。シールリップ３２には、ガータスプリング３４が嵌着されている。

　内周シール部３３は装着時、内環２１の筒状部２２とバルブステムガイド６１の間に挟まれて径方向に圧縮されるので、これにより内環２１の筒状部２２の、バルブステムガイド６１に対する嵌合しろが設定される。したがって内環２１の筒状部２２が内周シール部３３を介してバルブステムガイド６１に嵌着固定されることになる。

　シール３１は内環２１に接着（架橋接着）されているので、シール３１および内環２１は一体の成形品として成形されている。

　バルブステムガイド６１の外周面に環状の凹部６２が設けられるのに対応して内周シール部３３の内周面に環状の凸部３５が設けられ、凹部６２に対し凸部３５が嵌め込まれ軸方向に係合することにより、内環２１がバルブステムガイド６１から脱落するのを抑制する抜け止め係合部３６が設けられている。

　しかしながら、上記したように近年ではポート圧が増大する傾向にあるので、金属と比較して弾性変形しやすいゴム状弾性体製の凸部３５が凹部６２に係合する構成の抜け止め係合部３６のみでは、抜け止め効果が不足することが懸念される。

　そこで、本実施の形態では、抜け止め効果を増大させるため、以下の対策が施されている。

　すなわち、第１実施の形態では、上記したように内環２１の外周側に金属製の外環４１が配置されている。

　外環４１は、内環２１の筒状部２２の外周側に配置される円筒部４２を有し、この円筒部４２の下端に径方向外方へ向けてフランジ状の、バルブスプリング１０１の一端を受けるためのスプリング受け部（スプリングシートとも称する）４３が一体に設けられている。

　また、円筒部４２の上端に、内環２１がバルブステムガイド６１から脱落するのを抑制するための内環抜け止め部４４が一体に設けられ、本実施の形態ではこの内環抜け止め部４４が、内環２１のフランジ部２３の抜け側（上方）に配置されるフランジ状の抜け止め部として設けられている。

　外環４１は、装着時にスプリング受け部４３がバルブスプリング１０１によってシリンダヘッド１１１に押し付けられることによりシリンダヘッド１１１に固定される。したがって内環２１がバルブステムガイド６１から上方へ脱落しようとしても、フランジ部２３が内環抜け止め部４４に接触し停止するので、内環２１の脱落、延いてはバルブステムシール１１の脱落を抑制することが可能とされる。

　フランジ部２３および内環抜け止め部４４は、初期状態において既に互いに接触していても良いが、図示するように両者２３，４４の間に軸方向の初期スキマｃ１を設定しても良い。このように軸方向の初期スキマｃ１を設定する場合には、外環４１が寸法足らずになってスプリング受け部４３がシリンダヘッド１１１に接触（着座）しないと云った事態が発生するのを未然に防止することが可能とされる。この場合には、内環２１が初期スキマｃ１分を移動したのちに抜け止め作用が発揮される。フランジ部２３および内環抜け止め部４４の間にはシール３１の一部が介在するようにしても良い。

　また、内環２１の筒状部２２および外環４１の円筒部４２の間に図示するように径方向のスキマｃ２を設定しても良く、このように径方向のスキマｃ２を設定する場合には、外環４１を後付けで装着するときに外環４１が内環２１と干渉しないので、外環４１の後付け作業を容易化することが可能とされる。

　また、シール３１および内環２１が一体の成形品として成形されているので、構成同一の既製品や市販品が存在すれば、これをそのまま利用することができる。

第２実施の形態・・・・
　上記第１実施の形態では、内環抜け止め部４４が、内環２１のフランジ部２３の抜け側に配置されるフランジ状の抜け止め部として設けられているが、これに代えて内環抜け止め部４４は、内環２１に嵌合される筒状の抜け止め部として設けられても良い。

　すなわち図２に示すように、外環４１の円筒部４２の上端に、内環２１がバルブステムガイド６１から脱落するのを抑制するための内環抜け止め部４４が一体に設けられ、本実施の形態ではこの内環抜け止め部４４が、内環２１の筒状部２２の下端外周に嵌合される筒状の抜け止め部として設けられている。

　第２実施の形態では、この嵌合は、金属同士の嵌め合いによるいわゆる金属嵌合であって、内環抜け止め部４４が内環２１の筒状部２２に対し強固に嵌着固定されている。したがって内環２１がバルブステムガイド６１から上方へ脱落しようとしても内環２１が内環抜け止め部４４によって保持されているので、内環２１の脱落、延いてはバルブステムシール１１の脱落を抑制することが可能とされる。

　第２実施の形態に係るバルブステムシール１１のその他の構成および作用効果は、第１実施の形態に係るバルブステムシール１１と同じである。したがって図２に図１と同じ符号を付してその説明を省略する。

　第１実施の形態および第２実施の形態において、外環４１の材質は金属に限られず他の材質であってもよい。変形例として外環４１が例えば樹脂材で形成されてもよい。

　１１　バルブステムシール
　２１　内環
　２２　筒状部
　２３　フランジ部
　３１　シール
　３２　シールリップ
　３３　内周シール部
　３４　ガータスプリング
　３５　凸部
　３６　抜け止め係合部
　４１　外環
　４２　円筒部
　４３　スプリング受け部
　４４　内環抜け止め部
　６１　バルブステムガイド
　６２　凹部
　７１　バルブステム
　１０１　バルブスプリング
　１１１　シリンダヘッド
　ｃ１，ｃ２　スキマ

Claims

　バルブステムガイドに固定される内環と、前記内環に保持されたゴム状弾性体製のシールと、前記内環の外周側に配置される外環と、を備え、
前記内環は、前記バルブステムガイドの外周側に嵌合される筒状部と、前記筒状部の上端から径方向内方へ向けて設けられたフランジ部と、を有し、
前記外環は、円筒部と、前記円筒部の下端に設けられ、バルブスプリングを受けるスプリング受け部と、前記円筒部の上端に設けられ、前記内環が前記バルブステムガイドから脱落するのを抑制する内環抜け止め部と、を有することを特徴とするバルブステムシール。
　請求項１記載のバルブステムシールにおいて、
前記内環抜け止め部は、前記フランジ部の抜け側に配置されるフランジ状の抜け止め部として設けられていることを特徴とするバルブステムシール。
　請求項１記載のバルブステムシールにおいて、
前記内環抜け止め部は、前記円筒部に嵌合される筒状の抜け止め部として設けられていることを特徴とするバルブステムシール。