(57)【要約】【課題】生産効率を向上させたバルブステムシールを提供する。【解決手段】バルブガイド３００の軸方向潤滑油室側Ｏの端部３０１に当接するシール本体２と、シール本体２から軸方向潤滑油室側Ｏであって内径方向に延びてバルブステム表面に摺接するシールリップ３と、シール本体２の内周側から軸方向ポート側Ｐに延びて、バルブガイド３００の軸方向潤滑油室側Ｏの端部３０１に軸方向ポート側Ｐに設けられた溝３０２に嵌合する突起部５と、を備える。【選択図】　図１
2004068888.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端側が潤滑油室に臨み、かつ他端側がポートに臨むバルブガイドと、該バルブガイド内に往復動自在に配置されたバルブステムと、の間の環状の隙間に油膜を形成させる潤滑油を供給しつつ、潤滑油室内の潤滑油をシールするバルブステムシールであって、
前記バルブガイドの軸方向端面に当接して設けられるシール本体と、
前記シール本体から前記バルブステムに向かって延びて該バルブステム表面に摺接するシールリップと、
前記シール本体に設けられ、前記バルブガイドの軸方向端面に設けられた溝に嵌合する突起部と、
を備えることを特徴とするバルブステムシール。
【請求項２】
前記突起部は、前記シール本体において前記シールリップの根元の領域から軸方向ポート側に延びて設けられていることを特徴とする請求項１に記載のバルブステムシール。
【請求項３】
前記溝及び前記突起部には、それぞれ係合することにより該溝に対して該突起部を係止する係止部がそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のバルブステムシール。
【請求項４】
前記シール本体の前記バルブガイドの軸方向端面に当接する面に、接着剤が塗布されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の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、例えば、自動車，一般産業機械のエンジンの吸・排気機構のバルブステムに使用されるバルブステムシールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、この種のバルブステムシールとしては、例えば、図５に示すものが知られている。
【０００３】
図５は従来技術に係るバルブステムシールの概略構成断面図であり、バルブステムシールの使用状態を示している。
【０００４】
シリンダヘッド４００には潤滑油室とポートとが設けられ、潤滑油室側Ｏからポート側Ｐへ貫通する孔にはバルブガイド３００が取り付けられている。
【０００５】
そして、ポート側Ｐに設けられた不図示のポート（吸入用あるいは排気用のポート）の吸・排気を行うバルブ（不図示）が備えられるバルブステム２００と、その周囲を取り巻くバルブガイド３００との間の環状隙間Ｓに油膜を形成させる程度に適度な量の潤滑油を供給しつつ、潤滑油室内の潤滑油をシールするために、バルブステムシール１００は使用される。
【０００６】
より詳しく説明すると、バルブガイド３００の一端側は潤滑油が収納された潤滑油室側Ｏに臨み、他端側が前述のようにポート側Ｐに臨んで配置されている。
【０００７】
そして、このバルブガイド３００内にバルブステム２００が往復動自在に挿入されて、バルブステム２００が往復動することによって、不図示のポートをバルブによって開閉弁して、吸気あるいは排気を行うものである。
【０００８】
バルブステムシール１００は、図５に示したように、概略、金属環１０１と、ゴム状弾性体製のシール本体１０２と、から構成されている。
【０００９】
シール本体１０２は、金属環１０１の内周端面側に設けられて、往復動するバルブステム２００の外周表面に摺動自在にシールするシールリップ１０３と、バルブガイド３００の外周に嵌着されてバルブガイド３００の外周をシールする嵌合部１０４と、を備えている。
【００１０】
なお、シールリップ１０３の外周には、緊迫力を増加させる金属製スプリング１０５が装着されている。
【００１１】
バルブステムシールの機能としては、エンジンヘッド内部のカム〜バルブトレイン部を潤滑させるための潤滑油室内の潤滑油が吸入用あるいは排気用のポートに漏れないようにすることが重要である。
【００１２】
これは、油漏れが生じると、漏れた油が燃焼して、排気ガスおよび排気系統を汚染し、さらに油を消耗し、エンジン機能に悪影響を及ぼすからである。
【００１３】
一方、完全に密封してしまうと、バルブガイドとバルブステムとの間の潤滑性がなくなり、焼きつきやかじりが発生して、バルブトレインの破損などの問題が生じてしまう。
【００１４】
バルブステムシール１００のシールリップ１０３は、バルブステム２００に対して所定の締め代を有し、スプリング１０５により緊迫力が付与されたシールリップ１０３により潤滑油室Ｏ内の潤滑油をバルブガイド３００の内周面とバルブステム２００との環状隙間Ｓに漏れ込む量を制御している。
【００１５】
このように、油の密封と（必要最小限の）油の供給という相対する機能をそれぞれ適度に維持することが必要なものである。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
近年、上記のような従来技術のバルブステムシールにおいては、生産効率の向上が要求されてきている。
【００１７】
上記のような従来技術のバルブステムシールは、金属環１０１、シール本体１０２、スプリング１０５で構成されているが、シール本体１０２は金属環１０１に焼付け成形されるものであるため改善の余地が残されていた。
【００１８】
本発明は上記の従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、生産効率を向上させたバルブステムシールを提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、生産効率の向上のため、構成の簡素化を試みた。
【００２０】
そして、バルブステムシールは、金属環、ゴム状弾性体本体、スプリングで構成されるものであるが、スプリングは使用条件によっては必要な場合があるため、金属環を構成から外すことにより構成の簡素化を図った。
【００２１】
すなわち、本発明にあっては、一端側が潤滑油室に臨み、かつ他端側がポートに臨むバルブガイドと、該バルブガイド内に往復動自在に配置されたバルブステムと、の間の環状の隙間に油膜を形成させる潤滑油を供給しつつ、潤滑油室内の潤滑油をシールするバルブステムシールであって、
前記バルブガイドの軸方向端面に当接して設けられるシール本体と、
前記シール本体から前記バルブステムに向かって延びて該バルブステム表面に摺接するシールリップと、
前記シール本体に設けられ、前記バルブガイドの軸方向端面に設けられた溝に嵌合する突起部と、
を備えることを特徴とする。
【００２２】
このようにシール本体がバルブガイドの軸方向端面に当接することにより、シール本体から延びるシールリップの剛性を向上することができる。
【００２３】
そして、突起部がバルブガイドの溝に嵌合することにより、突起部の剛性が向上し、バルブステムの往復運動時のシールリップの姿勢を保持することが可能となり、シールリップの剛性が向上することとなる。
【００２４】
従って、シールリップの剛性の向上により、バルブステムの往復運動時のシールリップの挙動を安定させることが可能となる。
【００２５】
これにより、従来バルブステムシールに設けられていた、主にバルブステムの軸方向の摺動によるリップの挙動を安定させる金属環を構成から外すことができる。
【００２６】
従って、構成を簡素化することができ、生産効率が向上し、バルブステムシールのコストダウンを図ることが可能となる。
【００２７】
前記突起部は、前記シール本体において前記シールリップの根元の領域から軸方向ポート側に延びて設けられていることも好適である。
【００２８】
これにより、突起部は、シール本体から延出するシールリップの根元の領域の少なくとも一部を構成することとなるので、この突起部がバルブガイドの溝に嵌合することにより突起部さらにはシールリップの剛性を向上させることができる。
【００２９】
従って、バルブステムの往復運動時のシールリップの挙動をより安定させることが可能となる。
【００３０】
前記溝及び前記突起部には、それぞれ係合することにより該溝に対して該突起部を係止する係止部がそれぞれ設けられていることも好適である。
【００３１】
これにより、確実にバルブステムシールをバルブガイドに固定することが可能となる。
【００３２】
前記シール本体の前記バルブガイドの軸方向端面に当接する面に、接着剤が塗布されていることも好適である。
【００３３】
これにより、確実にバルブステムシールをバルブガイドに固定することが可能となる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。
【００３５】
図１は本実施の形態に係るバルブステムシール１をバルブガイド３００に組み込んだ状態を示す概略断面図であり、図２は本実施の形態に係るバルブステムシール１を示す概略断面図である。
【００３６】
本発明の実施の形態に係るバルブステムシール１は、上述した従来の技術の項の中でも説明したように、図１において、ポート側Ｐに設けられた不図示のポート（吸入用あるいは排気用のポート）の吸・排気を行うバルブ（不図示）が備えられる不図示のバルブステムと、その周囲を取り巻くバルブガイド（不図示）との間の環状隙間Ｓに油膜を形成させる程度に適度な量の潤滑油を供給しつつ、潤滑油室内の潤滑油をシールするために使用されるものである。
【００３７】
バルブガイドやバルブステムの構成・機能等については上述した従来の技術の項の中で説明した構成と同様であり、同一の符号を用いて、その説明は省略する。
【００３８】
本実施の形態に係るバルブステムシール１は、図に示したように、一体成形により形成されたゴム状弾性体である。すなわち、本実施の形態に係るバルブステムシール１には、従来のような金属環は備えられていない。
【００３９】
バルブステムシール１は、バルブガイド３００の軸方向潤滑油室側Ｏの端部３０１に当接して設けられたシール本体２と、シール本体２から軸方向潤滑油室側Ｏであって内径方向に延出するシールリップ３と、シール本体２の外周側から軸方向ポート側Ｐに延出する嵌合部４と、を備え、さらに、本実施の形態の特徴的な構成として、シール本体２の内周側から軸方向ポート側Ｐに延出する突起部５を備えている。
【００４０】
そして、バルブステムシール１をバルブガイド３００に組み込んだ状態において、シールリップ３は、往復動するバルブステム２００の外周表面に摺動自在に密封接触して設けられている。
【００４１】
また、嵌合部４はバルブガイド３００の外周３０３に嵌着されるものであり、嵌合部４の内周側には、バルブガイド３００の外周３０３に設けられた溝３０４に位置決めされ係止される係止部６が設けられている。係止部６が溝３０４に位置決めされることにより、バルブステムシール１の軸方向の位置決め固定が行われる。
【００４２】
ここで、本実施の形態では、シールリップ３の外周に、緊迫力を増加させる環状のスプリング７が装着されているが、このスプリング７は装置の仕様により用いられない（装着されない）場合もある。
【００４３】
そして、本実施の形態の特徴として、バルブガイド３００の軸方向潤滑油室側Ｏの端部３０１に当接するシール本体２から延出して設けられた突起部５は、バルブガイド３００の軸方向潤滑油室側Ｏの端部３０１に軸方向ポート側Ｐに設けられた溝３０２に嵌合している。
【００４４】
このように突起部５を設けることにより、バルブステムシール１をバルブガイド３００に組み込む際、突起部５を径方向の位置決めとすることができる。
【００４５】
さらに突起部５は、シール本体２から延出するシールリップ３の根元の領域の一部を構成するものであり、この突起部５がバルブガイド３００の溝３０２に嵌合することによりバルブガイド３００に支持されて、突起部５さらにはシールリップ３の剛性が向上する。
【００４６】
突起部５の剛性が向上することにより、バルブステム２００の往復運動時のシールリップ３の姿勢を保持することが可能となり、シールリップ３の剛性が向上することにより、バルブステム２００の往復運動時のシールリップ３の挙動を安定させることが可能となる。
【００４７】
従って、本実施の形態に係るバルブステムシール１においては、金属環を備えることなく、バルブステム２００の往復運動時のシールリップ３の挙動を安定させることが可能となるので、構成の簡素化が実現する。
【００４８】
また、金属環を設ける必要がなくなるので、バルブステムシールの製造工程を効率化することができる。
【００４９】
すなわち、生産効率が向上し、バルブステムシールのコストダウンを図ることが可能となる。
【００５０】
本実施の形態においては、係止部６がバルブガイド３００の溝３０４に係止されることにより、バルブステムシール１の軸方向の位置決め固定が行われているが、さらに接着剤をバルブステムシール１とバルブガイド３００との間に塗布することも好ましい。
【００５１】
図２に示す符号８は、シール本体２のポート側Ｐの表面及び突起部５の外周に接着剤を塗布する領域（図２において、××で示す領域）を示している。
【００５２】
領域８に接着剤を塗布したバルブステムシール１をバルブガイド３００に取り付けることにより、バルブステムシール１をバルブガイド３００に確実に固定することができるので、バルブステム２００の往復運動時においても、シールリップ３の姿勢を確実に安定して保持することができ、シールリップ３の挙動を確実に安定させることが可能となる。
【００５３】
また、バルブステムシール１において接着剤を塗布する面に粗し加工、いわゆる梨地処理を施すことにより、バルブステムシール１の接着剤保持力の向上、及び、接着剤による接着力の向上を図ることが可能となる。
【００５４】
ここで、突起部５は、シール本体２のポート側Ｐ表面に塗布された接着剤がシールリップ３側に漏れないように接着剤を保持する機能も有している。
【００５５】
接着剤としては、例えばエポキシ樹脂系の接着剤を予めバルブステムシール１側に塗布しておくとよく、これにより、バルブステムシール１をバルブガイド３００に取り付けた後の実機作動時の実使用温度（約１００℃）にて接着剤が溶解し、バルブステムシール１とバルブガイド３００とが確実に固定される。
【００５６】
なお、接着剤をバルブガイド３側に塗布してから、バルブステムシール１を取り付けてもよい。
【００５７】
（実施の形態２）
図３は、実施の形態２に係るバルブステムシールを示す概略断面図であり、バルブガイド３００に組み込んだ状態を示している。本実施の形態に係るバルブステムシール１１においては、実施の形態１に対して突起部の形状が異なるものである。なお、実施の形態１と同様の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
【００５８】
バルブステムシール１１の突起部の形状と、バルブガイド３００の軸方向潤滑油室側Ｏの端部３０１に設けられた溝３０５の形状とは、嵌合するように設けられている。
【００５９】
溝３０５は、バルブガイド３００の軸方向潤滑油室側Ｏの端部３０１に、内径方向ポート側Ｐに向かって縮径して、略テーパ状に設けられている。
【００６０】
そして、バルブステムシール１１の突起部１２は、シール本体２から内径方向ポート側Ｐに向かって縮径して、略テーパ状に設けられ、溝３０５に嵌合する斜面１３を備えている。
【００６１】
これにより、実施の形態１による効果に加えて、組み付け性を向上することが可能となる。
【００６２】
（実施の形態３）
図４は、実施の形態３に係るバルブステムシールを示す概略断面図であり、図４（ａ）はバルブガイド３００に組み込んだ状態を示しており、図４（ｂ）は同図（ａ）に示すＡ部の拡大図である。本実施の形態に係るバルブステムシール２１においては、実施の形態１に対して突起部の形状が異なるものである。なお、実施の形態１と同様の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
【００６３】
バルブステムシール２１の突起部の形状と、バルブガイド３００の軸方向潤滑油室側Ｏの端部３０１に設けられた溝３０６の形状とは、合わせて設けられている。
【００６４】
図４に示す溝３０６は、バルブガイド３００の軸方向潤滑油室側Ｏの端部３０１に設けられており、端部３０１から軸方向ポート側Ｐに向かって設けられた軸方向溝３０７と、軸方向溝３０７のポート側Ｐ端部から外径方向ポート側Ｐに向かって設けられた凹部３０８とを備えている。
【００６５】
そして、バルブステムシール２１の突起部２２は、シール本体２の内周側から軸方向ポート側Ｐに延出し、軸方向溝３０７に嵌合する内周突起２３と、内周突起２３のポート側Ｐ端部から外径方向に突出し、凹部３０８に係合することによりバルブステムシールをバルブガイド３００に係止する凸部２４とを備えている。
【００６６】
これにより、実施の形態１の効果に加えて、より確実にバルブステムシールをバルブガイド３００に固定することが可能となる。本実施の形態によれば、接着剤を塗布する必要はなくなり、生産効率・組み付け性の向上を図ることが可能となる。
【００６７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、金属環を用いずに、バルブステムの往復運動時のシールリップの挙動を安定させることができるので、構成を簡素化することができ、生産効率が向上し、バルブステムシールのコストダウンを図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係るバルブステムシールをバルブガイドに組み込んだ状態を示す概略断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るバルブステムシールを示す概略断面図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係るバルブステムシールを示す概略断面図である。
【図４】本発明の実施の形態３に係るバルブステムシールを示す概略断面図である。
【図５】従来のバルブステムシールを説明するための概略図である。
【符号の説明】
１，１１，２１　バルブステムシール
２　シール本体
３　シールリップ
４　嵌合部
５　突起部
６　係止部
７　スプリング
１２　突起部
１３　斜面
２２　突起部
２３　内周突起
２４　凸部
２００　バルブステム
３００　バルブガイド
３０１　端部
３０２　溝
３０３　外周
３０４，３０５，３０６　溝
３０７　軸方向溝
３０８　凹部
Ｏ　潤滑油室側
Ｐ　ポート側
Ｓ　環状隙間
【図１】
2004068888.tif 000003
【図２】
2004068888.tif 000004
【図３】
2004068888.tif 000005
【図４】
2004068888.tif 000006
【図５】
2004068888.tif 000007