(57)【要約】【課題】シールリップに加わる背圧の低減を図りつつ背圧に基づくバルブステムに対する摺動抵抗の増大の防止を図ることができるバルブステムシールを提供する。【解決手段】バルブステムシール１は、軸線ｘを中心とする環状の補強環１０と、弾性体から形成されている軸線ｘを中心とする環状の弾性体部２０とを備えている。弾性体部２０のシール部２１は、シール基部２３と、バルブステム５２に当接するシールリップ２４と、軸線ｘ方向においてシールリップ２４から離間して配設されている環状の背圧リップ２５と、軸線ｘ方向においてシールリップ２４と背圧リップ２５との間に配設されている環状の突起２６とを有している。背圧リップ２５には軸線ｘ方向において背圧リップ２５を貫通する背圧リップ溝３０が少なくとも１つ形成されており、突起２６には軸線ｘ方向において突起２６を貫通する突起溝２６ａが少なくとも１つ形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線を中心とする環状の補強環と、
前記補強環に取り付けられている弾性体から形成されている前記軸線を中心とする環状の弾性体部とを備え、
前記弾性体部は、バルブステムに当接する環状のシールリップと、前記軸線方向において前記シールリップから離間して配設されている環状の背圧リップと、前記軸線方向において前記シールリップと前記背圧リップとの間に配設されている環状の突起とを有しており、
前記突起には、前記軸線方向において前記突起を貫通する溝である突起溝が少なくとも１つ形成されており、
前記背圧リップには、前記軸線方向において前記背圧リップを貫通する溝である背圧リップ溝が少なくとも１つ形成されていることを特徴とするバルブステムシール。
【請求項２】
前記突起溝と前記背圧リップ溝とは、前記軸線方向における投影が互いに重なることを特徴とする請求項１記載のバルブステムシール。
【請求項３】
前記突起溝と前記背圧リップ溝とは、前記軸線方向における投影が互いに重ならないことを特徴とする請求項１記載のバルブステムシール。
【請求項４】
前記突起には、前記突起溝が複数等角度間隔で形成されており、前記背圧リップには、前記背圧リップ溝が複数等角度間隔で形成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項記載のバルブステムシール。
【請求項５】
前記背圧リップは、前記バルブステムに当接することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載のバルブステムシール。
【請求項６】
前記背圧リップは、前記軸線方向に挿通される前記バルブステムとの間に環状の隙間を形成するように形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載のバルブステムシール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バルブステムシールに関し、特に、自動車の内燃機関におけるバルブにおいて用いられるバルブステムシールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、内燃機関において、カム側とシリンダ側との間を往復動するバルブのバルブステムとバルブガイドとの間の空間の密封を図るためにバルブステムシールが用いられている。バルブステムシールは、バルブガイドとバルブステムとの間にバルブステムの摺動を円滑に行わせるための潤滑油を供給しつつ、白煙発生等の不具合を防止するためこの潤滑油の供給量を制御してポートやシリンダへの潤滑油の流入の防止を図っている。図５は、従来のバルブステムシールを取り付け状態において示す部分断面図である。図５に示すように、従来のバルブステムシール１００は、補強環１０１と、補強環１０１に一体的に形成されている弾性体から成る弾性体部１０２とを備え、弾性体部１０２は、バルブステム１１０に対してバルブステム１１０が摺動自在に接触するシールリップ１０３と、シールリップ１０３よりシリンダ側に配設された背圧リップ１０４とを備えている。また、従来のバルブステムシール１００は、シールリップ１０３と背圧リップ１０４との間に、環状の突起１０５を有している。突起１０５には、周方向に等角度間隔に切欠きが形成されている。
【０００３】
バルブステムシール１００は、弾性体部１０２の嵌合部１０６がバルブガイド１１１と補強環１０１との間で圧縮されて、バルブガイド１１１に嵌着され、シールリップ１０３がバルブステム１１０に接触して上述のように潤滑油の供給量を制御する。また、背圧リップ１０４は、排気ガスに基づくシリンダ側からの圧力（以下、背圧という。）を受けてシールリップ１０３に加わる背圧を低減し、シールリップ１０３の背圧による変形を抑制して、シールリップ１０３による潤滑油の供給量の安定化を図っている。また、突起１０５は、バルブステム１１０に当接してバルブステム１１０の偏心を抑制し、シールリップ１０３による潤滑油の供給量の安定化を図っている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−４２３０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のように従来のバルブステムシール１００においては、背圧リップ１０４を設けることで背圧がシールリップ１０３に加わることを抑制している。しかしながら、近年、内燃機関の更なる低燃費化の要求により、エンジンの小型化、ターボチャージャの搭載等によって排気圧が増加する傾向にあり、背圧が高くなる傾向にあり、このため、従来のバルブステムシール１００は、背圧リップ１０４が高い背圧を受けて、バルブステム１１０に強く押し付けられ、背圧リップ１０４によるバルブステム１１０の摺動抵抗が大きくなってしまう場合がある。このため、従来のバルブステムシール１００においては、背圧リップ１０４によるバルブステムシール１００の摺動抵抗が増大し、内燃機関の負荷が増大し、内燃機関の燃費が悪化することが懸念されている。
【０００６】
このように、従来のバルブステムシールにおいては、シールリップに加わる背圧の低減を図りつつ、背圧に基づくバルブステムに対する摺動抵抗の増大の防止を図ることができる構造が求められていた。
【０００７】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、シールリップに加わる背圧の低減を図りつつ、背圧に基づくバルブステムに対する摺動抵抗の増大の防止を図ることができるバルブステムシールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明に係るバルブステムシールによれば、軸線を中心とする環状の補強環と、前記補強環に取り付けられている弾性体から形成されている前記軸線を中心とする環状の弾性体部とを備え、前記弾性体部は、バルブステムに当接する環状のシールリップと、前記軸線方向において前記シールリップから離間して配設されている環状の背圧リップと、前記軸線方向において前記シールリップと前記背圧リップとの間に配設されている環状の突起とを有しており、前記突起には、前記軸線方向において前記突起を貫通する溝である突起溝が少なくとも１つ形成されており、前記背圧リップには、前記軸線方向において前記背圧リップを貫通する溝である背圧リップ溝が少なくとも１つ形成されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の一態様に係るバルブステムシールにおいては、前記突起溝と前記背圧リップ溝とは、前記軸線方向における投影が互いに重なる。
【００１０】
本発明の一態様に係るバルブステムシールにおいては、前記突起溝と前記背圧リップ溝とは、前記軸線方向における投影が互いに重ならない。
【００１１】
本発明の一態様に係るバルブステムシールにおいては、前記突起には、前記突起溝が複数等角度間隔で形成されており、前記背圧リップには、前記背圧リップ溝が複数等角度間隔で形成されている。
【００１２】
本発明の一態様に係るバルブステムシールにおいては、前記背圧リップは、前記バルブステムに当接する。
【００１３】
本発明の一態様に係るバルブステムシールにおいては、前記背圧リップは、前記軸線方向に挿通される前記バルブステムとの間に環状の隙間を形成するように形成されている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係るバルブステムシールによれば、シールリップに加わる背圧の低減を図りつつ、背圧に基づくバルブステムに対する摺動抵抗の増大の防止を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態に係るバルブステムシールの概略構造を示すための軸線に沿う断面図である。
【図２】図１に示すバルブステムシールにおける背圧リップの背圧リップ溝と突起の突起溝との間の周方向における位置関係を示すための図であり、軸線方向に向かって見た際のバルブステムシールにおける背圧リップ溝と突起溝のみを示した図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るバルブステムシールの変形例の概略構造を示すための軸線に沿う断面図である。
【図４】図３に示すバルブステムシールにおいて背圧リップの背圧リップ溝と突起の突起溝との間の周方向における位置関係を示すための図であり、軸線方向に向かって見た際のバルブステムシールにおける背圧リップ溝と突起溝のみを示した図である。
【図５】従来のバルブステムシールを取り付け状態において示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
【００１７】
図１は、本発明の実施の形態に係るバルブステムシールの概略構造を示すための軸線に沿う断面図である。本発明の実施の形態に係るバルブステムシールは、自動車の内燃機関の動弁系において使用され、シリンダとポートとの間を連通及び遮断するためのバルブのバルブステムと、このバルブステムが挿通される一端がカム側に臨み他端がシリンダ側に臨むバルブガイドとの間の密封を図るものである。以下、説明の便宜上、図面において符号Ａ側をカム側、符号Ｂ側をシリンダ側とする。また、軸線ｘに直交する方向（以下、径方向ともいう。）において、軸線ｘに向かう方向を内周側とし（図１の矢印ａの方向）、軸線ｘから遠ざかる方向を外周側とする（図１の矢印ｂの方向）。
【００１８】
図１に示すように、本実施の形態に係るバルブステムシール１は、軸線ｘを中心とする環状の金属製の補強環１０と、補強環１０に取り付けられている弾性体から形成されている軸線ｘを中心とする環状の弾性体部２０とを備えている。バルブステムシール１は、使用状態において、バルブガイド５１のカム側Ａの端部に嵌着され、バルブステム５２が挿通される。バルブステムシール１は、バルブガイド５１とバルブステム５２との間へのカム側Ａからの潤滑油の供給量を制御しつつ、カム側Ａとシリンダ側Ｂとの間において、バルブガイド５１とバルブステム５２との間の隙間の密封を図る。
【００１９】
弾性体部２０の弾性体は、例えば、フッ素ゴムやアクリルゴム等のゴム材である。補強環１０は、例えばプレス加工や鍛造によって製造されており、弾性体部２０は成形型を用いて架橋（加硫）成形によって成形される。この架橋成形の際に、補強環１０は成形型の中に配置されており、弾性体部２０が架橋接着により補強環１０に接着され、弾性体部２０が補強環１０と一体的に成形される。
【００２０】
補強環１０は、図１に示すように、軸線ｘに沿う断面の形状（以下、断面形状ともいう。）が略Ｌ字状の形状を呈しており、軸線ｘ方向に延びる円筒状の部分である円筒部１１と、円筒部１１のカム側Ａの端部から軸線ｘに向かって延びる中空円盤状の部分であるフランジ部１２とを有している。
【００２１】
弾性体部２０は、シール部２１と、嵌合部２２とを一体に有している。シール部２１は、軸線ｘ方向に延びる環状のシール基部２３と、後述するように挿通されるバルブステム５２に当接するシールリップ２４と、軸線ｘ方向においてシールリップ２４から離間して配設されている環状の背圧リップ２５と、軸線ｘ方向においてシールリップ２４と背圧リップ２５との間に配設されている環状の突起２６とを有している。
【００２２】
具体的には、図１に示すように、シールリップ２４は、シール基部２３からカム側Ａに向かって延びており、カム側Ａの端部において内周側には、軸線ｘを中心とする環状のリップ先端部２４ａが形成されている。リップ先端部２４ａは、軸線ｘに向かって突出しており、断面形状が内周側に向かって凸の楔形状の部分である。後述するように、使用状態において、シールリップ２４はリップ先端部２４ａにおいてバルブステム５２に当接する。
【００２３】
シールリップ２４の外周側には、リップ先端部２４ａに対向してガータスプリング２７が嵌着されており、ガータスプリング２７は、シールリップ２４を軸線ｘに向かう方向に付勢して、リップ先端部２４ａがバルブステム５２の変位に対して追随するようにリップ先端部２４ａにバルブステムに対する緊迫力を与えている。
【００２４】
背圧リップ２５は、図１に示すように、軸線ｘ方向においてシリンダ側Ｂ側にシールリップ２４から離間して配設されており、シール基部２３のシリンダ側Ｂから軸線ｘに向かって延びる環状のリップである。より具体的には、背圧リップ２５は、シール基部２３のシリンダ側の端部から、内周方向且つシリンダ側Ｂに向かう方向に延びる軸線ｘを中心とする円錐筒状のリップである。背圧リップ２５は、後述するように、使用状態においてバルブステム５２に当接する。
【００２５】
また、背圧リップ２５には、軸線ｘ方向において背圧リップ２５を貫通する溝である背圧リップ溝３０が少なくとも１つ形成されている。具体的には、背圧リップ溝３０は、軸線ｘ方向に延びている、背圧リップ２５の先端の内周側の部分である先端内周部２５ａの一部が切り欠かれて形成された部分であり、背圧リップ２５の先端内周部２５ａが、周方向の一部分に亘ってカム側Ａとシリンダ側Ｂとの間で取り除かれた部分である。
【００２６】
背圧リップ２５は、上述のように少なくとも１つの背圧リップ溝３０を有しており、本実施の形態においては、４つの背圧リップ溝３０を有している。４つの背圧リップ溝３０は、背圧リップ２５において、周方向に等角度間隔で形成されている。また、後述するように、背圧リップ溝３０は、周方向の幅が幅ｗ１となっている。
【００２７】
このため、使用状態におけるバルブステムシール１においては、後述するように、バルブステム５２に当接する背圧リップ２５よりカム側Ａの空間とこの背圧リップ２５よりシリンダ側Ｂの空間とが、背圧リップ溝３０を介して連通される。
【００２８】
突起２６は、シールリップ２４のシール基部２３側に配設されており、シールリップ２４の内周側の表面から軸線ｘに向かって突出している環状の突起である。突起２６は、使用状態において、バルブステムの偏心を抑制するために、バルブステムを支持するための部分であり、バルブステムに当接する。突起２６には、軸線ｘ方向において突起２６を貫通する溝である突起溝２６ａが少なくとも１つ形成されている。具体的には、突起溝２６ａは、軸線ｘ方向に延びている、突起２６の内周側の部分（先端部分）の一部が切り欠かれて形成された部分であり、突起２６の先端部分が、周方向の一部分に亘ってカム側Ａとシリンダ側Ｂとの間で取り除かれた部分である。なお、突起２６は、使用状態において、軸線ｘ方向に挿通されたバルブステム５２（偏心していない状態におけるバルブステム５２）に当接せず、バルブステム５２が所定の範囲以上軸線ｘから偏心する際に、バルブステム５２に当接するように形成されていてもよい。
【００２９】
突起２６は、上述のように少なくとも１つの突起溝２６ａを有しており、本実施の形態においては、４つの突起溝２６ａを有している。４つの突起溝２６ａは、突起２６において、周方向に等角度間隔で形成されている。また、後述するように、突起溝２６ａは、周方向の幅が幅ｗ２となっている。
【００３０】
突起２６は、上述のように、使用状態においてバルブステム５２を支持するが、突起溝２６ａが形成されているため突起２６のバルブステム５２との当接面が減少されており、突起２６のバルブステム５２に対する摺動抵抗の低減が図られている。また、使用状態におけるバルブステムシール１においては、後述するように、バルブステム５２に当接する突起２６よりカム側Ａの空間とこの突起２６よりシリンダ側Ｂの空間とが、突起溝２６ａを介して連通される。
【００３１】
図２は、背圧リップ２５の背圧リップ溝３０と突起２６の突起溝２６ａとの間の周方向における位置関係を示すための図であり、軸線ｘ方向に向かって見た際のバルブステムシール１における背圧リップ溝３０と突起溝２６ａのみを示した図である。図２に示すように、突起溝２６ａと背圧リップ溝３０とは、軸線ｘ方向における投影が互いに重なるよう配設されている。つまり、１つの背圧リップ溝３０は、１つの突起溝２６ａと対応しており、各背圧リップ溝３０は夫々、各突起溝２６ａに、軸線ｘ方向における投影が互いに重なるよう配設されている。
【００３２】
また、図２に示すように、背圧リップ溝３０は、周方向における幅が幅ｗ１であり、突起溝２６ａは、周方向における幅が幅ｗ２であり、背圧リップ溝３０の周方向における幅ｗ１は、突起溝２６ａの周方向における幅ｗ２よりも小さく設定されている。また、背圧リップ溝３０の径方向の幅は、突起溝２６ａの径方向の幅よりも小さくなっているが、背圧リップ溝３０の径方向の幅は、突起溝２６ａの径方向の幅よりも大きくてもよく、また同じであってもよい。背圧リップ溝３０の径方向の幅は、突起溝２６ａの径方向の幅よりも小さいものが好ましい。
【００３３】
図１に示すように、シール部２１において、補強環１０のフランジ部１２の内周側の端部（端部１２ａ）は、シール基部２３の部位に位置するようになっている。つまり、背圧リップ２５は、補強環１０のフランジ部１２よりもシリンダ側に位置している。
【００３４】
弾性体部２０において、嵌合部２２は、バルブステムシール１がバルブガイド５１に嵌着されて固定されるために機能する部分であり、補強環１０の円筒部１１を内側から覆っている。バルブガイド５１のカム側Ａの端部が、嵌合部２２の内側に圧入されると、嵌合部２２は、図１に示すように、補強環１０の円筒部１１とバルブガイド５１の外周面との間で圧縮されて径方向の力である嵌合力を所定の大きさ発生する。この嵌合力により、バルブステムシール１がバルブガイド５１に嵌着されて固定される。嵌合部２２の径方向の厚さは、この所定の嵌合力が発生するように所定の厚さに設定されている。嵌合部２２は、軸線ｘ方向の一部の範囲において周面が上記所定の厚さに設定されていてもよく、また、嵌合部２２は、軸線ｘ方向の全ての範囲において周面が上記所定の厚さに設定されていてもよい。
【００３５】
また、弾性体部２０は、図１に示すように、補強環１０のフランジ部１２を覆うカバー部２８を備え、カバー部２８は、弾性体部２０において、シール部２１と嵌合部２２とを接続している。シール部２１、嵌合部２２、及びカバー部２８は、上述のように、同一の弾性体によって一体に形成されている。本実施の形態においては、カバー部２８は、フランジ部１２のカム側Ａを覆うカム側カバー部２８ａと、フランジ部１２のシリンダ側Ｂを覆うシリンダ側カバー部２８ｂとを有している。シリンダ側カバー部２８ｂは、バルブステムシール１がバルブガイド５１に嵌着された際に、シリンダ側カバー部２８ｂのシリンダ側Ｂに面する面がバルブガイド５１の端面に当接し、バルブガイド５１に対するバルブステムシール１の位置決めがなされるように、少なくとも一部において軸線ｘ方向の厚さが設定されていてもよい。
【００３６】
次いで、上述の構成を有するバルブステムシール１の作用について説明する。
【００３７】
図１に示すように、バルブステムシール１の使用状態において、バルブのバルブステム５２がシリンダ側Ｂからバルブガイド５１のガイド孔５１ａに挿通され、バルブステムシール１に挿通されている。バルブステム５２は、図示しないカムによって軸線ｘ方向に往復駆動される。バルブステムシール１において、シールリップ２４のリップ先端部２４ａは、バルブステム５２の外周側の面である外周面５２ａにバルブステム５２が摺動可能に当接しており、また、背圧リップ２５は、バルブステム５２の外周面５２ａにバルブステム５２が摺動可能に当接している。また、バルブガイド５１のガイド孔５１ａとバルブステム５２の外周面５２ａとの間には環状の空間である空間ｇが形成されており、バルブステム５２がバルブガイド５１のガイド孔５１ａを移動又は摺動可能となっている。
【００３８】
バルブステムシール１のシールリップ２４は、リップ先端部２４ａがバルブステム５２の外周面５２ａに当接して、潤滑油が供給されるカム側Ａから空間ｇの密封を図るが、リップ先端部２４ａは、所定量の潤滑油がリップ先端部２４ａから漏れ出て、この漏れ出た潤滑油が空間ｇに供給されるようになっている。リップ先端部２４ａからの潤滑油の所定の漏れ量は、空間ｇに油膜が形成され、バルブステム５２がバルブガイド５１のガイド孔５１ａに対して円滑に移動又は摺動可能になるような潤滑油の量である。シールリップ２４は、このような適量の潤滑油がリップ先端部２４ａとバルブステム５２の外周面５２ａとの間から漏れ出して空間ｇに供給されるように漏れ量が調整されている。
【００３９】
また、背圧リップ２５は内周側の部分である先端内周部２５ａにおいて、バルブステム５２の外周面５２ａに当接しており、シリンダ側Ｂからの背圧がシールリップ２４に掛かることを抑制している。これにより、シールリップ２４が背圧を受けて変形することが抑制され、シールリップ２４による潤滑油の供給量（漏れ量）の安定化が図られている。
【００４０】
また、突起２６は内周側の部分において、バルブステム５２の外周面５２ａに当接してバルブステム５２を支持しており、バルブステム５２の偏心を抑制している。これにより、バルブステム５２の偏心によってシールリップ２４が変形することが抑制され、シールリップ２４による潤滑油の供給量（漏れ量）の安定化が図られている。
【００４１】
背圧リップ２５は、上述のように、バルブステム５２の外周面５２ａに当接して背圧がシールリップ２４に加わることを抑制しているが、背圧リップ２５の当接は、バルブステム５２に対する摺動抵抗となる。特に、背圧が大きい場合は、この大きな背圧により、背圧リップ２５は強くバルブステム５２に押し付けられ、バルブステム５２に対する摺動抵抗が大きくなる。これに対し、背圧リップ２５は、背圧リップ溝３０を有しており、この背圧リップ溝３０の部分においてバルブステム５２の外周面に当接しておらず、背圧リップ２５がバルブステム５２に与える摺動抵抗の低減が図られている。
【００４２】
一方、背圧リップ２５には背圧リップ溝３０が設けられており、この背圧リップ溝３０を介して、シリンダ側Ｂの空間からカム側Ａの空間へバルブステム５２に当接する背圧リップ２５をガスが通り抜ける。このため、背圧リップ溝３０を通過したガスによる背圧がシールリップ２４に加わるが、背圧リップ溝３０の幅ｗ１は突起２６の突起溝２６ａの幅ｗ２よりも狭く、その幅は狭く、背圧リップ溝３０はラビリンス効果を発揮し、ラビリンスシールを形成している。このため、背圧リップ溝３０を通過したガスによってシールリップ２４に加わる背圧が低減されている。
【００４３】
このように、背圧リップ２５は、背圧リップ溝３０を有することにより、バルブステム５２に対する摺動抵抗を低減しつつ、シールリップ２４に加わる背圧を低減することができる。
【００４４】
また、背圧が大きくなっていくと、背圧リップ２５をバルブステム５２に押し付ける押圧力が大きくなっていき、背圧リップ２５が変形されていき、背圧リップ２５のバルブステム５２との当接部分はカム側Ａに移動又は拡がっていく。背圧リップ２５の押圧力が所定の値より大きくなると、背圧リップ２５は、背圧リップ溝３０のカム側Ａ側の端部である端部３１よりもカム側においてバルブステム５２と当接する。このため、背圧が上記所定の値よりも大きくなると、背圧リップ２５は、背圧リップ溝３０による管通路を塞ぐように変形し、シリンダ側Ｂの空間からカム側Ａの空間へのガスの通り抜けを遮断する。このとき、背圧リップ溝３０のラビリンス効果は失われる。このように、背圧リップ２５は、背圧が大きくなった際に、周方向において全面でバルブステム５２の外周面５２ａに当接し、過度に高い背圧がシールリップ２４に加わることを防止することができる。
【００４５】
なお、背圧リップ２５の形状、例えば内周面の形状や、背圧リップ溝３０の形状は、背圧リップ２５の押圧力が大きくなっていき、背圧リップ２５が変形されていくに従って、背圧リップ溝３０の流路面積が減少していくように設計されていてもよい。
【００４６】
また、突起２６は、上述のように、バルブステム５２の外周面５２ａに当接してバルブステム５２の偏心を抑制しているが、突起２６の当接はバルブステム５２に対する摺動抵抗となる。これに対し、背圧リップ２５は、突起溝２６ａを有しており、この突起溝２６ａの部分においてバルブステム５２の外周面５２ａに当接しておらず、突起２６がバルブステム５２に与える摺動抵抗の低減が図られている。
【００４７】
このように、本発明の実施の形態に係るバルブステムシール１によれば、シールリップ２４に加わる背圧の減少を図りつつ、背圧に基づくバルブステム５２に対する摺動抵抗の増大の防止を図ることができる。
【００４８】
以下、本発明の実施の形態に係るバルブステムシール１の変形例について説明する。本変形例に係るバルブステムシール２においては、背圧リップ溝３０と突起溝２６ａとの間の位置関係のみが、上記本発明の実施の形態に係るバルブステムシール１とは異なり、以下、同一及び類似する構成に対しては同一の符号を付してその説明を省略し、異なる構成についてのみ説明する。
【００４９】
図３は、本発明の実施の形態に係るバルブステムシール１の第１の変形例の概略構造を示すための軸線に沿う断面図である。また、図４は、図３に示すバルブステムシール２において、背圧リップ２５の背圧リップ溝３０と突起２６の突起溝２６ａとの間の周方向における位置関係を示すための図であり、軸線ｘ方向に向かって見た際のバルブステムシール１における背圧リップ溝３０と突起溝２６ａのみを示した図である。
【００５０】
図３，４に示すように、本変形例に係るバルブステムシール２においては、突起溝２６ａと背圧リップ溝３０とは、軸線ｘ方向における投影が互いに重ならないように配設されている。つまり、各背圧リップ溝３０は夫々、各突起溝２６ａに、軸線ｘ方向における投影が互いに重ならないよう配設されている。
【００５１】
また、上述のバルブステムシール１と同様に、４つの背圧リップ溝３０は、背圧リップ２５において、周方向に等角度間隔で形成されており、また、４つの突起溝２６ａは、突起２６において、周方向に等角度間隔で形成されている。各背圧リップ溝３０は、例えば、軸線ｘ方向における投影において、隣接する突起溝２６ａの周方向における中間に位置するように配設されている。
【００５２】
本変形例に係るバルブステムシール２においては、各背圧リップ溝３０は夫々、各突起溝２６ａに、軸線ｘ方向における投影が互いに重ならないよう配設されているので、図３において矢印Ｆで示すように、背圧リップ溝３０を通過して突起溝２６ａを介してリップ先端部２４ａに達するガスの流路が、直線状の流路となる上記バルブステムシール１とは異なり、屈曲した流路となり、流路を長くすることができる。このため、本変形例に係るバルブステムシール２においては、背圧リップ溝３０を通過して突起溝２６ａを介してリップ先端部２４ａに達するガスの減圧効果を大きくすることができ、背圧リップ溝３０のラビリンス効果を向上させることができる。
【００５３】
このように、本変形例に係るバルブステムシール２においては、上記バルブステムシール１の効果において、シールリップ２４に加わる背圧の低減性能を向上させることができる。従って、本変形例に係るバルブステムシール２によれば、バルブステム５２に対する摺動抵抗を低減しつつ、シールリップ２４に加わる背圧をより低減することができる。
【００５４】
また、上記バルブステムシール１，２においては、背圧リップ２５はバルブステム５２に当接するものとしたが、背圧リップ２５は、軸線ｘ方向に挿通されるバルブステム５２の外周面５２ａとの間に環状の狭幅な隙間を形成するように形成されていてもよい。つまり、背圧リップ２５の内周側の端部における直径は、バルブステム５２の直径よりも大きく形成されていてもよい。この場合、背圧リップ２５とバルブステム５２の外周面５２ａとの間に環状の隙間が形成され、この隙間がラビリンスシールを形成し、背圧がシールリップ２４に加わることを抑制することができる。また、背圧リップ２５には背圧リップ溝３０が形成されているため、バルブステム５２の偏心によりバルブステム５２が背圧リップ２５に当接したとしても、背圧リップ２５におけるバルブステム５２の摺動面を小さくすることができ、バルブステム５２に対する摺動抵抗を低減することができる。
【００５５】
以上、本発明の好適な実施の形態及び変形例について説明したが、本発明は上記の実施の形態及び変形例に係るバルブステムシールに限定されるものではなく、本発明の概念及び特許請求の範囲に含まれるあらゆる態様を含む。また、上述した課題及び効果の少なくとも一部を奏するように、各構成を適宜選択的に組み合わせてもよい。例えば、上記実施の形態における、各構成要素の形状、材料、配置、サイズ等は、本発明の具体的使用態様によって適宜変更され得る。
【符号の説明】
【００５６】
１，２，１００  バルブステムシール
１０，１０１  補強環
１１  円筒部
１２  フランジ部
１２ａ  端部
２０，１０２  弾性体部
２１  シール部
２２，１０６  嵌合部
２３  シール基部
２４，１０３  シールリップ
２４ａ  リップ先端部
２５，１０４  背圧リップ
２５ａ  先端内周部
２６，１０５  突起
２６ａ  突起溝
２７  ガータスプリング
２８  カバー部
２８ａ  カム側カバー部
２８ｂ  シリンダ側カバー部
３０  背圧リップ溝
３１  端部
５１，１１１  バルブガイド
５１ａ  ガイド孔
５２，１１０  バルブステム
５２ａ  外周面
【図１】
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【図２】
2016223557.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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