(57)【要約】内燃料機関用の弁棒シール・アセンブリ１０は、エラストマー質のシール用のジャケット本体１４とこのジャケット本体１４を弁案内１２の上方に固定するようにした金属製の保持体３６とを備える。円筒形のシール本体１４は、弁案内１２及び弁棒の間の径路に沿うエンジンからの潤滑オイルの逃げが最少になるように往復弁棒に接触するようにした少なくとも１個所の半径方向内向きの密封唇状部１６を持つ穴を備える。ジャケット本体１４をその上端部で摩擦を伴って保持するようにしたばね金属製円筒体から形成した保持体３６は、その下端部に第１及び第２の組の軸線方向に垂下する弾性指状体４２、４４を含む。第１の組の指状体は独特の弁案内部材をシリンダヘッド板４６の弁案内穴４８内で機械的に係合して支えるが、第２の組の指状体は弁棒シール・アセンブリ１０を弁ばねの下方でシリンダヘッド板４６に直接押しつけて支える。
2005501994.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のシリンダヘッド板の穴の上方に取付けるのに適する弁棒シール・アセンブリにおいて、前記弁棒シール・アセンブリに弁案内を固定するのに適する１組の指状体を備え、前記弁案内を、前記穴の上方に、かつこの穴を貫いて位置させて成る弁棒シール・アセンブリ。
【請求項２】
縦方向軸線を持ち、環状の弾性シール・ジャケットを支えるのに適する上端部を画定する円筒形の保持体を備え、この円筒形の保持体に、前記１組の指状体を設け、これ等の指状体が、前記弁案内を前記保持体に固定するのに適する半径方向内方に延びる部材を集合的に画定するようにして成る請求項１の弁棒シール・アセンブリ。
【請求項３】
前記各指状体に、前記弁案内の円筒形の外面に機械的に接触するのに適する弧状の端部を設けた請求項２の弁棒シール・アセンブリ。
【請求項４】
前記シール保持体の指状体を、前記軸線のまわりに円周方向に配置し、前記各指状体の前記弧状の端部を、これ等の各端部から前記弁案内が離脱するのに抵抗するように曲げた請求項１の弁棒シール・アセンブリ。
【請求項５】
前記指状体を、前記弁案内の外面に摩擦を伴って係合することにより前記弁案内を保持するように寸法を定めた穴を集合的に設けるために角度的に互いに間隔を置いた請求項４の弁棒シール・アセンブリ。
【請求項６】
前記円筒形の保持体に、前記軸線から半径方向外方に延び、前記シリンダヘッド板に押しつけられるのに適する第２の組の指状体を設けた請求項１の弁棒シール・アセンブリ。
【請求項７】
前記第２の組の指状体が、弁ばねを前記シリンダヘッド板に押しつけて支え、このシリンダヘッド板のスコーリングを妨げるように前記弁ばねを受け入れるのに適するようにした請求項６の弁棒シール・アセンブリ。
【請求項８】
前記第２の組の前記指状体を、前記第１の組の前記各指状体に円周方向に相互にさし込むようにし、一方の前記各指状体が、他方の組の次に隣接する指状体から逆方向に少なくとも１８０°の角度で半径方向に延びるようにした請求項７の弁棒シール・アセンブリ。
【請求項９】
前記保持体をばね金属材料で形成し、前記弾性シール・ジャケットに弁棒シールに係合するのに適する一次密封唇状部を設け、前記ジャケットにさらに前記弁案内に密封状態で係合するのに適する少なくとも１個の二次唇状部を設けた請求項８の弁棒シール・アセンブリ。
【請求項１０】
前記弾性シール・ジャケットをエラストマー質材料で形成した請求項９の弁棒シール・アセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の弁案内内で往復動できる弁棒のまわりに取付けられるような弁棒シール・アセンブリ、ことにこのようなアセンブリを弁案内に固定する特定の構造の保持指状体に協働するシール・アセンブリ保持体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
当業者には明らかなように吸気弁及び排気弁は内燃機関のシリンダヘッドに使う。弁案内内で往復動するように支えたこのような弁は、シリンダヘッドから延びる一体の細長い弁棒を備える。これ等の弁棒の端部は典型的には、弁戻しばねの力に逆らって燃焼サイクル中に弁の周期的開閉のために回転オーバヘッドカムと相互作用する弁案内内の弁棒の妨げられない往復運動ができるように、弁案内及び可動弁棒の間に若干の機械的すきまが存在しなければならない。すなわちそれぞれ個別の案内内でシリンダヘッドに又シリンダヘッドから複数の弁棒が往復動する。いわゆる弁棒シール・アセンブリは各環状エンジン弁案内及びその協働する弁棒の間の機械的すきま径路を経てオイルが漏れないように密封するのに使われる。
【０００３】
よく知られているように燃焼室の吸気口は少なくとも１個の吸気弁の往復運動によって開閉する。この弁はカムの回転運動によって駆動する。このカムはエンジンカム軸に固定され従ってこのカム軸と共に回転できる。吸気弁により空気と混合した燃料が燃焼室内に流入できる。さらに内燃機関は、消費燃焼ガスを大気に解放するように少なくとも１個の排気弁及び協働する排気口を備える。典型的には吸気弁及び排気弁は、同様な構造を持ち、共に各弁に一体に固定した弁棒を備える。
【０００４】
典型的なエンジンでは弁棒シール・アセンブリは各弁案内の上方又は頂部に取付けてある。この場合各シール・アセンブリは、協働する弁案内に摩擦を伴って取付けた保持体を備える。各弁棒シール・アセンブリは通常、２つの主要部分すなわち（１）前記したように弁棒及び案内の間のオイルの漏れを制御するエラストマー質オイルシールと（２）オイルシールを適宜に保持するように弁案内の頂部に取付けた構造的な通常金属質の円筒形保持体とを備える。
【０００５】
小形エンジン用にアルミニウム製シリンダヘッドを使用する利点は当業者にはよく知られている。しかしアルミニウム製部品が加熱時に協働する鋼鉄製又は鋳鉄製の部品よりも比較的迅速に膨張することも又よく知られている。すなわち弁棒シールが貫いて往復動する鋼製又は鋳鉄製の弁案内の取付具を受入れるようにしたシリンダヘッド板の穴は、加熱時に案内より一層早く膨張して冷却時には案内より一層早く収縮するようになる。従ってこのようなエンジンの加熱及び冷却の全サイクル中にアルミニウム製シリンダヘッド板の穴内に弁案内とくに鋼製又は鋳鉄製の弁案内を有効に固定することはむずかしくなっている。
【０００６】
１つの解決法は、アルミニウム製シリンダヘッド板の穴の上方に内部フランジ付きワッシャを対称に位置させることであった。このような場合にワッシャは穴より比較的大きい外径とこの穴への延長部分を案内により摩擦を伴って支えることのできる前記穴より一層小さい内径とを持つ。すなわちシリンダヘッド板の加熱時に各穴壁は、エンジン内への案内の落下のおそれを伴わないで案内から離れて膨張することができる。しかし一層詳しく述べるとこの膨張は実際上弁棒密封アセンブリに協働するものである。
【０００７】
本発明の弁棒シール保持体は、案内固定の問題を伴い弁案内の能動的な保持作用を持つ機械的結合作用を備える。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明は内燃機関に使う新規な弁棒シールリテーナアセンブリである。複数のこのようなアセンブリは、エンジンに使うようにしてある。各アセンブリは、エンジン作動サイクル中に膨張収縮するシリンダヘッド穴内にエンジン弁案内を物理的に固定するようにしてある。各円柱形弁棒シール・アセンブリは、協働する往復動弁棒に絶えず接触するようにした半径方向内方の垂下する密封唇状部を持つエラストマー質シール本体を備える。唇状部は、弁棒に接触して弁案内と往復動弁棒シールとの間の径路に沿うエンジンからの潤滑油の逃げが最少になるようにする。
【０００９】
前記した実施例では弁棒シール・アセンブリは、エラストマー質シール本体をその上端部に摩擦を伴って保持するようにした環状金属体から形成した保持体を備える。この保持体の下端部は、第１及び第２の組の軸線方向に同心の垂下する弾性指状体を含む。第１の組の指状体は半径方向内方に延び、シリンダヘッド板の弁案内穴内に弁案内が垂下するように保持体の本体内に独特の弁案内部材に機械的に係合し、この弁案内部材を支持する。第２の組の指状体は、半径方向外方に延び、これ等の指状体に直接押しつけられて位置する弁ばねの下方でシリンダヘッド板にシール・アセンブリを押しつけて構造的に支え、第２の組の指状体を弁ばねとシリンダヘッド板との間に有効に捕捉するのに適するようにしてある。
【実施例】
【００１０】
初めに図１に示すように弁棒シール・アセンブリ１０は、内燃機関（図示してない）のシリンダヘッド板（ｃｙｌｉｎｄｅｒ  ｈｅａｄ  ｄｅｃｋ）４６の穴４８を貫いてこの穴の上方に環状の非自立性弁案内１２を固定するようにしてある。弁案内１２は、軸線ａ−ａに沿う案内１２内の細長い弁棒（図示してない）の縦方向往復動を支えるようにしてある。弁棒シール・アセンブリ１０は弁棒に密封状態で係合するのに適する弾性のジャケット本体（ｊａｃｋｅｔ  ｂｏｄｙ）１４を備える。このためにジャケット本体１４は、円周方向に延びる内部の一次密封唇状部１６と金属質保持ワイヤ・リング２０を受入れるようにした外部みぞ１８とに協働する。保持ワイヤ・リング２０は、弾性の一次密封唇状部１６に半径方向圧縮力を加えて一次密封唇状部１６を往復動弁棒に押付けるように位置させる。
【００１１】
密封ジャケット本体１４は、形状が大体環状でなるべくはエラストマー質材料で形成され内面２２及び外面２４を備えている。内面２２内で上端部３２に隣接して、ジャケット本体１４は、当業者には明らかなように燃焼室内へのオイルの望ましくない逃げを防ぐために弁棒及び弁案内１２の間の機械的すきま径路に沿うクランクケースオイルの移動を制限しそして或は制御するように弁棒の円周方向外面に接触するようにした前記の円周方向に延びる内部一次密封唇状部１６を備える。
【００１２】
前記した実施例では弁棒シール・アセンブリ１０はさらに図示のようにエラストマー質のシール用のジャケット本体１４の下部円周方向内面２２内に位置させた第２の組の密封唇上部２６、２８、３０を備える。各唇状部２６、２８、３０は、案内１２の内面とジャケット本体１４との間にオイル漏れが確実に生じないように弁案内１２の円周方向外面３４に摩擦を伴って接触するようにしてある。すなわち当業者には明らかなように一次密封唇状部１６及び二次密封唇状部２６、２８、３０は互いに協働して弁棒案内１２とジャケット本体１４との間のオイル漏れを制御するように作動する。
【００１３】
前記実施例による弁棒シール・アセンブリ１０はジャケット本体１４の摩擦を伴う固定を強める段付き横断面を持つ円筒形金属殻により形成したジャケット本体の保持体（ｒｅｔａｉｎｅｒ）３６を備える。すなわち保持体３６の円周方向内部３８は図示のようにしてシール・ジャケット本体１４を摩擦を伴って固定するようにしてある。
【００１４】
又図２及び図３に示すように金属殻（ｍｅｔａｌ  ｓｈｅｌｌ）保持体３６の下端部４０は２組の指状体（ｆｉｎｇｅｒ）４２、４４を備える。第１の組の指状体４２は、図１に示すようにアセンブリ１０の製作中に半径方向内方に曲げられ、弁案内１２の外周面３４に摩擦を伴って係合するのに適する接触縁部５２を備えている。指状体４２は、ジャケット本体の保持体３６の中空内部３８内に弁案内１２が同心に位置するように規則正しい角度間隔で互いに一様な間隔を置いている。
【００１５】
第２の組の指状体４４は、当業者には明らかなように弁ばね（図示してない）の下側に弁棒シール・アセンブリを支えるために第２の組の指状体４４を弁棒シール・アセンブリ１０の製造中に半径方向外方に広げる。各指状体４４は又円周方向に配置され、保持体３６の円筒形本体の軸線に大体において直交している。指状体４４は、とくにシリンダヘッド板の表面５０の上部に弁棒シール・アセンブリ１０を支え又エンジン運転の動的条件のもとに弁ばねにより表面５０の固定を防ぐように作用する。指状体４４はこの目的で半径方向に曲げられる。前記した実施例では指状体４２、４４は相互に少なくとも１８０°をなして曲げた相互にさし込まれた各別の組（ｄｉｓｔｉｎｃｔ  ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｄ  ｓｅｔｓ）にしてある。
【００１６】
第１の組の指状体４２は、正常なエンジン運転温度に近い温度で保持体体内に案内部材を支えるように半径方向内方に曲げる。アルミニウム板４６（図１）は弁案内１２が貫通する穴４８を備える。指状体４２はエンジン作動サイクル中に又これ等の作動サイクルの間にすなわちアルミニウム板４６の温度が大気温度以上に上昇するときはつねに案内１２を固定する。エンジン運転温度以下では穴４８は、この穴４８が案内１２を摩擦では支えることができないように開き又は膨張する。すなわち案内はシリンダヘッド内で自立しない。実際上すきま５４（拡大して示してある）は図１に示すようにエンジン運転条件のもとで案内１２及び穴４８の間に存在する。
【００１７】
エンジン停止時には温度が低下し、穴４８は弁案内１２の外周面３４に対して閉じすきま５４を閉じる。案内の１２の摩擦支持体はこの場合弁案内１２の周面とシリンダヘッド板４６の穴４８との間に生成する。
【００１８】
前記したように案内１２は、鋳鉄又は鋼から作られ指状体４２を経て弁シール・アセンブリ１０の底部に上向きに押圧され図示のようにこの底部からわずかに突出し結合したアセンブリ１０と案内１２とのアルミニウムシリンダヘッド板４６への取付が容易になるようにする。前記したようにエンジンの各作動の間にエンジンが冷却すると弁案内はシリンダヘッド板４６の穴４８内に保持され、ヘッド板４６は冷却時にヘッド板４６及び弁案内部材の焼きばめ接続が有効に行われる。
【００１９】
最後に本発明の１つの特定の態様では、各指状体４２の内方に曲がった先端部（ｉｎｗａｒｄｌｙ  ａｎｇｌｅｄ  ｅｘｔｒｅｍｉｔｙ）を形成する扇形の案内接触縁部５２を備えている。すなわち各弧状の接触縁部５２は案内１２の外径にほぼ等しい内径を集合的に画定する（ｃｏｌｌｅｃｔｉｖｅｌｙ  ｄｅｆｉｎｅ）ように寸法を定めてある。さらに指状体４４は軸線方向上方に（軸線ａ−ａに関して）わずかに曲げられ弁案内１２の外周面３４をつかむようにしてある。当業者には明らかなようにかどのある接触縁部（ａｎｇｌｅｄ  ｃｏｎｔａｃｔｉｎｇ  ｅｄｇｅ）５２は、案内１２がアセンブリ１０から滑り出て燃焼シリンダ内に落込む傾向を防ぐように外周面３４にかみ込むようにしてある。
【００２０】
以上のべた所は例示しただけで限定するものではない。本発明はなお種種の変化変型を行うことができるのは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明弁棒シール・アセンブリの１実施例を一部を軸断面にして示す側面である。
【図２】図１のシール・アセンブリの製造中にその案内保持指状体の半径方向内方への折曲げに先だって示す平面図である。
【図３】図１のシール・アセンブリの案内保持指状体の半径方向内方への折曲げ後の平面図である。
【符号の説明】
【００２２】
１０  弁棒シール・アセンブリ
１２  弁案内
１４  シール本体
１６  密封唇状部
３６  保持体
４２、４４  弾性指状体
４６  シリンダヘッド板
４８  弁案内穴
【国際公開パンフレット】
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2005501994.tif 000004
2005501994.tif 000005
2005501994.tif 000006
2005501994.tif 000007
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2005501994.tif 000009
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2005501994.tif 000011
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2005501994.tif 000014
【国際調査報告】
2005501994.tif 000015
2005501994.tif 000016
2005501994.tif 000017