(57)【要約】【課題】シールリップにスラッジが付着することなく、長期間に亘って安定した機能を確実に保持することのできるバルブステムシールを提供する。【解決手段】断面ほぼ倒立Ｌ字状に形成された補強環２２と、断面ほぼＬ字形状に絞り形成されたフッ素樹脂からなるシールリップ２４と、ゴム様弾性体からなるガイド装着部２６とを一体に形成する。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面ほぼ倒立Ｌ字状に形成された補強環と、断面ほぼＬ字形状に絞り形成されたフッ素樹脂からなるシールリップと、ゴム様弾性体からなるガイド装着部とが一体に形成されていることを特徴とするバルブステムシール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車などの内燃機関に搭載されているエンジンのバルブガイドに装着され、バルブステムとバルブガイドとの焼き付きを防止するために適量の潤滑油を供給するシールリップを備えたバルブステムシールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、密封装置の一種として、内燃機関などのバルブステムとバルブガイドとの間からの潤滑油であるエンジンオイルの漏洩を防止するバルブステムシールが知られている。このバルブステムシールは、バルブステムとバルブガイドとの間からのエンジンオイルのオイル漏れを防止するだけでなく、バルブステムとバルブガイドとの焼き付きを防止するために、適量のエンジンオイルをバルブステムとバルブガイドとの摺動部に供給することができるようになっている。
【０００３】
図２は、従来のバルブステムシールの一例を示すものであり、このバルブステムシール１は、断面ほぼ倒立Ｌ字状に形成された補強環２のフランジ端３の内周部に、フッ素ゴム、シリコーンゴム、アクリルゴムなどのゴム様弾性体からなるシールリップ４が一体に形成されている。そして、シールリップ４は、図２の想像線にて示すバルブステムＶに対して適宜な締め代を有しており、バルブステムＶと摺接するシールリップ４のリップ先端部５は、所定の曲率を持ったラウンド形状とされている。さらに、シールリップ４のリップ先端部５の背面には、スプリングポケット６が形成されており、このスプリングポケット６内に環状のスプリング７を装着することにより、シールリップ４をバルブステムＶに向けて常に確実に所定の緊迫力をもって付勢することができるようになっている。また、補強環２の内周のガイド側ＧＳには、バルブステムシール１を図２の想像線にて示すバルブガイドＧへ装着するためのガイド装着部８が形成されている。このガイド装着部８は、シールリップ４を形成する際にシールリップ４と同時に一体形成されるものであり、シールリップ４と同一素材により形成されている。
【０００４】
図３は、従来のバルブステムシールの他例を示すものであり、このバルブステムシール１Ａは、シールリップ４の内周に、フッ素樹脂により形成された環状のシール体９を固着することにより形成されている。このシール体９に用いるフッ素樹脂としては、摩擦係数の低いポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂単独、または、耐摩耗性を向上させるように、ＰＴＦＥ樹脂に、ガラス繊維、カーボン繊維、グラファイト、モリブデン、カーボンなどが単独あるいは数種類を組み合わせて充填剤としての適宜な量が配合されたものが一般的に用いられている。また、シール体９は、バルブステムＶに対して摺接するリップ先端部５Ａにおける厚さが、例えば０．１〜０．３ｍｍ程度に形成されているとともに、リップ先端部５Ａからガイド側ＧＳに位置する腰部に向かって徐々に厚くなるように円滑に形成されている。その他の構成は前述したバルブステムシール１と同様に形成されている。
【０００５】
ところで、近年においては、世界的に、省資源化、省エネルギ化が求められており、自動車などの内燃機関に搭載されているエンジンにおいても、省資源化、省エネルギ化につながる省燃費、メンテナンス期間の延長が望まれている。このような省燃費を達成するために、エンジンの燃費の改善（向上）が図られており、この燃費の向上に対処するために、潤滑油であるエンジンオイルの改善が図られている。このような、燃費を向上させるためのエンジンオイルの改善としては、エンジンオイルの粘度を低減してエンジンオイルによる各摺動部の粘性抵抗を低減させたり、エンジンオイルに種々の添加剤を含有させて摺動部の潤滑性を向上させる方法が提案されており、現に実施されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のバルブステムシール１，１Ａにおいては、エンジンオイルの劣化にともなって生じるスラッジＳ（図２、図３参照）のシールリップ４への付着を防止することができないことに起因して、長期間に亘って安定した機能を確実に保持することができないという問題点があった。
【０００７】
すなわち、エンジンオイルの劣化にともなってスラッジＳが生じ、このスラッジＳは、時間の経過とともに増加し、図２および図３に円形で誇張して示すように、ゴム様弾性体により形成されているシールリップ４の図示しないシリンダヘッドカバー内に接続する密封側ＯＳの表面およびスプリング７の外周に次第に付着する。そして、シールリップ４の表面に付着するスラッジＳの量、およびスプリング７の外周に付着するスラッジＳの量が多くなると、スラッジＳの付着部分が硬質膜となってシールリップ４の密封側ＯＳの表面を覆うようになるとともにスラッジＳが伸張されたスプリング７の間隙に詰まることになるので、シールリップ４をバルブステムＶに向けて常に付勢しようとする緊迫力に対抗して、シールリップ４のバルブステムＶに対する位置を固定するように働く。これにより、時間の経過にともなってバルブステムＶとバルブガイドＧとの間からのオイル漏れを防止する密封機能が低下することにより、バルブステムＶとバルブガイドＧとの摺動部に供給するエンジンオイルの量が多くなるという問題点があった。
【０００８】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、シールリップにスラッジが付着することなく、長期間に亘って安定した機能を確実に保持することのできるバルブステムシールを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するため特許請求の範囲の請求項１に係る本発明のバルブステムシールの特徴は、断面ほぼ倒立Ｌ字状に形成された補強環と、断面ほぼＬ字形状に絞り形成されたフッ素樹脂からなるシールリップと、ゴム様弾性体からなるガイド装着部とが一体に形成されている点にある。そして、このような構成を採用したことにより、シールリップが絞り形成されているので、復元性を有しており、この復元性は、シールリップにバルブステムを装着すると、バルブステムに摺接するリップ先端部が常にバルブステムに向かって付勢する緊迫力を保持するように働く。さらに、シールリップがフッ素樹脂により形成されているので、シールリップにスラッジが付着するのを確実に防止することができる。したがって、シールリップにスラッジが付着することなく、長期間に亘って安定した機能を確実に保持することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施形態により説明する。
【００１１】
図１は本発明に係るバルブステムシールの実施形態を示す要部の縦断面図である。
【００１２】
図１に示すように、本実施形態のバルブステムシール２１は、断面ほぼ倒立Ｌ字状に形成された補強環２２を有している。この補強環２２は、金属により形成されているのが一般的であり、必要に応じて樹脂が用いられる。この補強環２２の図１上方に示すフランジ部２３のガイド側ＧＳに位置する下面には、シールリップ２４の基端部が配設されている。このシールリップ２４は、断面ほぼＬ字形状に絞り形成されたフッ素樹脂により形成されており、図１の想像線にて示すバルブステムＶに対して適宜な締め代を有している。
【００１３】
すなわち、シールリップ２４は、絞り形成によって、内端縁側が図１の上方に示す図示しないシリンダヘッドカバー内に接続する密封側ＯＳに向かって延出されるとともに、密封側ＯＳに向かって漸次縮径するように形成されており、図１に想像線にて示すバルブステムＶと対向する端縁が、バルブステムＶに対して摺接するリップ先端部２５とされている。
【００１４】
本実施形態のシールリップ２４は、バルブステムＶに対して摺接するリップ先端部２５における厚さが、例えば０．８ｍｍ程度に形成されており、設定された締め代と絞り形成によって付与される復元性とがあいまって、バルブステムＶに摺接するリップ先端部２５が常にバルブステムＶに向かって付勢する適正な緊迫力を保持することができるように構成されている。
【００１５】
前記シールリップ２４に用いるフッ素樹脂としては、摩擦係数の低いポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）や、パーフルオロアルキルビニルエーテルの単量体と共重合させ、耐クリープ特性を向上した変性ＰＴＦＥが一般的であり、ＰＦＡ、ＦＥＰ、ＥＴＦＥなどの樹脂も必要に応じて使用される。さらに、フッ素樹脂には、耐摩耗性を向上させるように、カーボン繊維、ガラス繊維、チタン酸カリウム繊維、ボロン繊維、アラミド繊維（芳香族アミド繊維）などの繊維状充填材、グラファイト、モリブデン、カーボンなどを単独あるいは数種類を組み合わせて配合することができる。
【００１６】
前記補強環２２の内周のガイド側ＧＳには、バルブステムシール２１を図１の想像線にて示すバルブガイドＧへ装着するためのガイド装着部２６が形成されている。このガイド装着部２６は、フッ素ゴム、シリコーンゴム、アクリルゴムなどのゴム様弾性体により形成されている。また、ガイド装着部２６は、金型を用いてゴム様弾性体を加硫接着することで補強環２２に接着されて一体形成されている。そして、ガイド装着部２６の上端面は、シールリップ２４の基端側下面の外周側に対して下方から当接するように形成されている。
【００１７】
前記シールリップ２４の基端部の外周部分は、補強環２２のフランジ部２３の下面と、ガイド装着部２６の上面とのそれぞれに当接するように配設されて一体に形成されている。
【００１８】
なお、シールリップ２４と補強環２２との接触部分、および、、シールリップ２４とガイド装着部２６との接触部分は、接着しても接着しなくてもどちらでもよい。
【００１９】
また、シールリップ２４は、金型を用いてガイド装着部２６を補強環２２に加硫接着する際に、金型に単独であらかじめ絞り加工したシールリップ２４を組み込んで一体化してもよいし、金型を用いてガイド装着部２６を補強環２２に加硫接着する際に、金型に絞り加工する前のシールリップ２４の素材、例えば円環状の素材を組み込んで加硫接着と同時に断面ほぼＬ字形状に絞り形成して一体化してもよい。
【００２０】
つぎに、前述した構成からなる本実施形態の作用について説明する。
【００２１】
本実施形態のバルブステムシール２１によれば、シールリップ２４が絞り形成されているので、復元性を有しており、この復元性は、シールリップ２４にバルブステムＶを装着すると、バルブステムＶに摺接するリップ先端部２５が常にバルブステムＶに向かって付勢する適正な緊迫力を保持するように働く。その結果、本実施形態のバルブステムシール２１は、バルブステムＶとバルブガイドＧとの間からのエンジンオイルの過度のオイル漏れを防止するとともに、バルブステムＶとバルブガイドＧとの焼き付きを防止するために、適量のエンジンオイルをバルブステムＶとバルブガイドＧとの摺動部に供給できるようになっている。
【００２２】
さらに、本実施形態のバルブステムシール２１によれば、シールリップ２４がフッ素樹脂により形成されているので、シールリップ２４にスラッジ（図２、図３参照）が付着するのを確実に防止することができる。
【００２３】
すなわち、エンジンオイルの劣化にともなってスラッジが生じ、このスラッジは、時間の経過とともに増加してシールリップ２４の密封側ＯＳの表面に接触するが、シールリップ２４がフッ素樹脂により形成されているので、従来と異なり、シールリップ２４にスラッジが付着しないので、シールリップ２４にスラッジが付着して硬質膜となってシールリップ２４の密封側ＯＳの表面を覆うのを防止できる。
【００２４】
したがって、本実施形態のバルブステムシール２１によれば、シールリップ２４にスラッジが付着することなく、長期間に亘って安定した機能を確実に保持することができる。
【００２５】
すなわち、本実施形態のバルブステムシール２１によれば、バルブステムＶとバルブガイドＧとの間からのオイル漏れを防止する密封機能と、バルブステムＶとバルブガイドＧとの摺動部に供給するエンジンオイルの量を適正に保持することができるので、長期間に亘って安定した機能を確実に保持できる。
【００２６】
なお、本発明のバルブステムシール２１によれば、シールリップ２４がフッ素樹脂により形成されているので、エンジンオイルと接触しても、エンジンオイルに配合されている種々の添加剤の影響を受けないという副次的な効果を奏する。これに対して、従来のバルブステムシール１，１Ａのゴム様弾性体により形成されているシールリップ４は、エンジンオイルに配合されている添加剤の種類によっては、時間の経過とともに膨潤あるいは化学変化を起こす場合がある。
【００２７】
また、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて変更することができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のバルブステムシールによれば、シールリップにスラッジが付着することなく、長期間に亘って安定した機能を確実に保持することができるなどの極めて優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るバルブステムシールの実施形態の要部を示す縦断面図
【図２】従来のバルブステムシールの一例の要部を示す縦断面図
【図３】従来のバルブステムシールの他例の要部を示す縦断面図
【符号の説明】
２１　バルブステムシール
２２　補強環
２４　シールリップ
２５　リップ先端部
２６　ガイド装着部
Ｇ　バルブガイド
Ｖ　バルブステム
ＧＳ　ガイド側
ＯＳ　密封側
【図１】
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【図２】
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【図３】
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