(57)【要約】【課題】耐久性に優れ、かつ組立作業性に優れたバルブステムシール及びバルブステムシールシステムを提供する。【解決手段】バルブステム３００が挿通される挿通孔を有し、該挿通孔の内周面の一部により構成されるガイド面２１０によってバルブステム３００を案内するバルブステムガイド２００と、バルブステムガイド２００に固定されるバルブステムシール１００と、を備えたバルブステムシールシステムにおいて、バルブステムガイド２００の先端には内径がガイド面２１０の内径よりも大きな環状凹部２２０が設けられ、かつ環状凹部２２０の内周面にはメネジ部２２１が設けられると共に、バルブステムシール１００は、バルブステム３００の外周表面に摺動自在に接触するリップ部１２０とメネジ部２２１にネジ締結されるオネジ部１１１とを備え、かつ樹脂材料によって構成されることを特徴とする。【選択図】図１
2009281410.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルブステムを案内するバルブステムガイドに固定されるバルブステムシールにおいて、
バルブステムの外周表面に摺動自在に接触するリップ部と、
バルブステムガイドの内周面に設けられたメネジ部にネジ締結されるオネジ部と、
を備えると共に、
樹脂材料によって構成されることを特徴とするバルブステムシール。
【請求項２】
バルブステムを案内するバルブステムガイドに固定されるバルブステムシールにおいて、
バルブステムの外周表面に摺動自在に接触するリップ部と、
バルブステムガイドの外周面に設けられたオネジ部にネジ締結されるメネジ部と、
を備えると共に、
樹脂材料によって構成されることを特徴とするバルブステムシール。
【請求項３】
前記樹脂材料はポリ四フッ化エチレンであ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】
バルブステムが挿通される挿通孔を有し、該挿通孔の内周面の一部により構成されるガイド面によってバルブステムを案内するバルブステムガイドと、
該バルブステムガイドに固定されるバルブステムシールと、を備えたバルブステムシールシステムにおいて、
前記バルブステムガイドの先端には内径が前記ガイド面の内径よりも大きな環状凹部が設けられ、かつ該環状凹部の内周面にはメネジ部が設けられると共に、
前記バルブステムシールは、バルブステムの外周表面に摺動自在に接触するリップ部と前記メネジ部にネジ締結されるオネジ部とを備え、かつ樹脂材料によって構成されることを特徴とするバルブステムシールシステム。
【請求項５】
前記バルブステムシールにおいて、その外周面に前記オネジ部が設けられている略円筒部の内周面の内径は、前記バルブステムガイドにおけるガイド面の内径と略同じであることを特徴とする請求項４に記載のバルブステムシールシステム。
【請求項６】
バルブステムが挿通される挿通孔を有し、該挿通孔の内周面の少なくとも一部により構成されるガイド面によってバルブステムを案内するバルブステムガイドと、
該バルブステムガイドに固定されるバルブステムシールと、を備えたバルブステムシールシステムにおいて、
前記バルブステムガイドの外周面にはオネジ部が設けられると共に、
前記バルブステムシールは、バルブステムの外周表面に摺動自在に接触するリップ部と前記オネジ部にネジ締結されるメネジ部とを備え、かつ樹脂材料によって構成されることを特徴とするバルブステムシールシステム。
【請求項７】
前記樹脂材料はポリ四フッ化エチレンであることを特徴とする請求項４，５または６に記載のバルブステムシールシステム。
【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及びバルブステムシールシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関における吸排気弁機構においては、バルブステムガイドに設けられた挿通孔と、この挿通孔に挿通されるバルブステムとの間の環状隙間を封止するバルブステムシールが設けられている（特許文献１，２参照）。図４を参照して、従来例に係るバルブステムシール、及びバルブステムシールが適用されたバルブステムシールシステムについて説明する。図４は従来例に係るバルブステムシールシステムの模式的断面図である。
【０００３】
図示のように、バルブステム４００は、バルブステムガイド５００に設けられた挿通孔に挿通され、この挿通孔の内周面により案内されるように構成される。ここで、図中（Ｏ）は潤滑油室側であり、（Ｐ）はポート（吸気用のポートまたは排気用のポート）側である。そして、バルブステムガイド５００に設けられた挿通孔とバルブステム４００との間の環状隙間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が設けられている。
【０００４】
この従来例に係るバルブステムシールは、ゴム状弾性体製のバルブステムシール本体６００と、金属製の補強環６１０とからなる。バルブステムシール本体６００は、補強環６１０に一体成形されている。そして、このように構成されるバルブステムシールは、バルブステムシール本体６００における補強環６１０の内周面に固定された円筒部分の内周面６０１が、バルブステムガイド５００に嵌合され、固定される。
【０００５】
以上のように構成されるバルブステムシールにおいては、潤滑油の経時的な劣化に伴って発生するスラッジが、シール性を低下させる原因となる。すなわち、潤滑油中に発生するスラッジが、バルブステムシール本体６００に付着し、経時的に堆積して固着してしまう。そして、この堆積したスラッジが硬化することによって、バルブステムシール本体６００の先端のリップ、及びその外周側に設けられた、リップ先端をバルブステム４００の外周表面に押し付けるスプリングは本来の挙動を示さなくなる。そのため、リップやスプリングは本来の機能が発揮されず、シール性が低下してしまう。
【０００６】
なお、引用文献２には、スラッジによる不具合を解消するために、バルブステムに摺動するシールリップとして、スラッジが付着することのないフッ素樹脂からなるシールリップを採用した技術が開示されている。しかしながら、引用文献２に開示された技術においては、補強環と、フッ素樹脂からなるシールリップと、バルブステムガイドに嵌合（装着）するためのゴム状弾性体製の部材とが一体的に構成されている。そのため、部品点数が多く、かつ成形の際に技術的な困難を伴い、作業性が悪いという問題がある。
【特許文献１】実開昭６０−１９０３号公報
【特許文献２】特許第３９０２０８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、耐久性に優れ、かつ組立作業性に優れたバルブステムシール及びバルブステムシールシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
【０００９】
すなわち、本発明のバルブステムシールは、
バルブステムを案内するバルブステムガイドに固定されるバルブステムシールにおいて、
バルブステムの外周表面に摺動自在に接触するリップ部と、
バルブステムガイドの内周面に設けられたメネジ部にネジ締結されるオネジ部と、
を備えると共に、
樹脂材料によって構成されることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の他のバルブステムシール
バルブステムを案内するバルブステムガイドに固定されるバルブステムシールにおいて、
バルブステムの外周表面に摺動自在に接触するリップ部と、
バルブステムガイドの外周面に設けられたオネジ部にネジ締結されるメネジ部と、
を備えると共に、
樹脂材料によって構成されることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明のバルブステムシールシステムは、
バルブステムが挿通される挿通孔を有し、該挿通孔の内周面の一部により構成されるガイド面によってバルブステムを案内するバルブステムガイドと、
該バルブステムガイドに固定されるバルブステムシールと、を備えたバルブステムシールシステムにおいて、
前記バルブステムガイドの先端には内径が前記ガイド面の内径よりも大きな環状凹部が設けられ、かつ該環状凹部の内周面にはメネジ部が設けられると共に、
前記バルブステムシールは、バルブステムの外周表面に摺動自在に接触するリップ部と前記メネジ部にネジ締結されるオネジ部とを備え、かつ樹脂材料によって構成されることを特徴とする。
【００１２】
前記バルブステムシールにおいて、その外周面に前記オネジ部が設けられている略円筒部の内周面の内径は、前記バルブステムガイドにおけるガイド面の内径と略同じであるとよい。
【００１３】
これにより、バルブステムシールにおける略円筒部は、バルブステムガイドの内周面とバルブステムの外周面との間に挟まれる。
【００１４】
また、本発明の他のバルブステムシールシステムは、
バルブステムが挿通される挿通孔を有し、該挿通孔の内周面の少なくとも一部により構成されるガイド面によってバルブステムを案内するバルブステムガイドと、
該バルブステムガイドに固定されるバルブステムシールと、を備えたバルブステムシールシステムにおいて、
前記バルブステムガイドの外周面にはオネジ部が設けられると共に、
前記バルブステムシールは、バルブステムの外周表面に摺動自在に接触するリップ部と前記オネジ部にネジ締結されるメネジ部とを備え、かつ樹脂材料によって構成されることを特徴とする。
【００１５】
ここで、前記樹脂材料は、フッ素系樹脂が好適であり、特に、ポリ四フッ化エチレンであると好適である。
【００１６】
以上のように、上記各発明によれば、バルブステムシールは、樹脂材料（上記の通り、フッ素系樹脂（特にポリ四フッ化エチレン）が好適である）によって構成されるので、スラッジがバルブステムシールに付着してしまうことを防止できる。従って、スラッジの付
着に伴うシール性の低下を抑制でき、耐久性を向上させることができる。そして、バルブステムシールはバルブステムガイドにネジ締結によって固定される構成を採用していることから、簡単な組立作業で、バルブステムシールシステムが得られる。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように、本発明によれば、耐久性を向上させ、かつ組立作業性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１９】
（実施例１）
図１を参照して、本発明の実施例１に係るバルブステムシール及びバルブステムシールシステムについて説明する。図１は本発明の実施例１に係るバルブステムシールの模式的断面図である。
【００２０】
＜バルブステムシールシステムの全体構成＞
実施例１に係るバルブステムシールシステム全体の構成について説明する。図示のように、バルブステム３００は、金属等の硬質材料で構成されたバルブステムガイド２００に設けられた挿通孔に挿通され、この挿通孔の内周面の一部により構成されるガイド面２１０によって案内されるように構成される。
【００２１】
ここで、図中（Ｏ）は潤滑油室側であり、（Ｐ）はポート（吸気用のポートまたは排気用のポート）側である。そして、バルブステムガイド２００に設けられたガイド面２１０とバルブステム３００との間の環状隙間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が設けられている。本実施例に係るバルブステムシール１００は、潤滑油の経時的な劣化に伴って発生したスラッジが付着しない性質を有する樹脂材料により構成されている。なお、樹脂材料の好適例としては、ＰＴＦＥ（ポリ四フッ化エチレン）を挙げることができる。
【００２２】
バルブステムシール１００の機能としては、潤滑油室内の潤滑油が吸入用のポートや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。何故なら、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。一方、完全に密封してしまうと、バルブステムガイド２００とバルブステム３００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。そのため、上記の通り、バルブステムシール１００は、ガイド面２１０とバルブステム３００との間の環状隙間に油膜を形成させる程度に適度な量の潤滑油を供給するように構成されている。
【００２３】
＜バルブステムシールシステムを構成する部材の詳細＞
実施例１に係るバルブステムシールシステムを構成するバルブステムシール１００及びバルブステムガイド２００について詳細に説明する。
【００２４】
バルブステムガイド２００の先端には、内径がガイド面２１０の内径よりも大きな環状凹部２２０が設けられている。そして、この環状凹部２２０の内周面にはメネジ部２２１が設けられている。また、バルブステムガイド２００におけるガイド面２１０の内径は、バルブステム３００の外径よりも僅かに大きくなるように設定されている。これにより、
バルブステム３００の外周面がガイド面２１０に対して摺動することで、バルブステム３００はバルブステムガイド２００によって案内される。
【００２５】
バルブステムシール１００は、バルブステムガイド２００に固定される略円筒部１１０と、略円筒部１１０から先端方向に向かって縮径するリップ部１２０と、これら略円筒部１１０とリップ部１２０との接続部分付近に設けられる外向きフランジ部１３０とを備えている。なお、バルブステムシール１００は、樹脂成形により得られる単一の部材であり、略円筒部１１０，リップ部１２０及び外向きフランジ部１３０は一体化されている。
【００２６】
バルブステムシール１００における略円筒部１１０の内周面の内径は、バルブステムガイド２００におけるガイド面２１０の内径と略同じになるように（つまり、バルブステム３００の外径よりも僅かに大きくなるように）設定されている。
【００２７】
図１においては、バルブステムシールシステムは、外力が作用していない状態（つまり、バルブステム３００が挿入されていない状態）を示している。ただし、図１においては、バルブステム３００との寸法関係等を明確にするために、バルブステム３００は点線にて示している。そして、バルブステム３００が挿入された状態においては、リップ部１２０は、その先端が拡径するように変形し、その弾性復元力によって、その先端がバルブステム３００の外周表面に適度な圧力で接触した状態となる。これにより、リップ部１２０の先端がバルブステム３００の外周表面に対して摺動自在な状態で接触し、かつ、ガイド面２１０とバルブステム３００との間の環状隙間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ことが可能となる。
【００２８】
そして、バルブステムシール１００における略円筒部１１０の外周面には、バルブステムガイド２００における環状凹部２２０の内周面に設けられたメネジ部２２１にネジ締結されるオネジ部１１１が設けられている。これにより、バルブステムシール１００における略円筒部１１０を、バルブステムガイド２００における環状凹部２２０内にねじ込むだけで、バルブステムシール１００をバルブステムガイド２００に固定させることができる。このとき、バルブステムシール１００に設けられた外向きフランジ部１３０が、バルブステムガイド２００の先端に突き当たるまでバルブステムシール１００をねじ込めば、バルブステムシール１００を所望の位置に位置決めすることができる。
【００２９】
＜本実施例の優れた点＞
本実施例に係るバルブステムシール１００及びこのバルブステムシール１００とバルブステムガイド２００から構成されるバルブステムシールシステムによれば、バルブステムシール１００は、スラッジが付着しない性質を有する材料から構成される。従って、スラッジの付着に伴うシール性の低下を抑制できる。すなわち、スラッジがバルブステムシール１００に付着・固着してしまうことで、リップ部１２０の挙動に悪影響が出てしまうというようなことを防止できる。従って、シール性の低下を抑制でき、耐久性を向上させることができる。
【００３０】
また、本実施例においては、バルブステムシール１００とバルブステムガイド２００の２部材だけでバルブステムシールシステムが構成されており、部品点数を少なくできる。しかも、バルブステムガイド２００の先端に突き当たるまでバルブステムシール１００をバルブステムガイド２００にねじ込むという、簡単な組立作業によって、バルブステムシールシステムが得られる。
【００３１】
一般的に、ゴム材料から構成される部材と樹脂材料から構成される部材を金属製の部材に一体的に成形するというように、材質の異なる部材を一体成形する場合には、技術的な困難性が伴う。これに対して、本実施例の場合には、上記の通り、ねじ込み作業だけで、
樹脂製のバルブステムシール１００と金属などの硬質材料で構成されたバルブステムガイド２００を固定できるので、生産性が向上すると共に、コストダウンを図ることもできる。
【００３２】
ここで、本実施例に係るバルブステムシール１００は、一般的にゴム材料に比べて復元性が低い（復元力が低い）樹脂材料を採用しているものの、ネジ締結力によってバルブステムガイド２００に固定する構成を採用しているため、嵌合部にゴム材料を用いた場合と同程度、あるいはそれ以上の固定力を得ることができる。
【００３３】
なお、係止力を利用した固定も考えられ得るが、その場合には、十分な固定力を得るのが困難である。この点について、図２を参照して説明する。図２は比較例に係るバルブステムシールシステムの模式的断面図である。
【００３４】
図示の例においては、バルブステムガイド２５０の先端付近に、外側に向かって突き出た環状の係止突起２５１が設けられている。そして、バルブステムシール１５０は、バルブステムガイド２５０に固定される略円筒部１６０と、略円筒部１６０から先端方向に向かって縮径するリップ部１７０とを備えている。そして、略円筒部１６０の先端に、内側に向かって突き出た環状の係止突起１６１が設けられている。
【００３５】
以上のように構成されるバルブステムシールシステムによれば、バルブステムシール１５０の略円筒部１６０をバルブステムガイド２５０に嵌め込むだけで、それぞれに設けられた係止突起１６１と係止突起２５１との引っ掛かりによって、バルブステムシール１５０をバルブステムガイド２５０に固定させることができる。
【００３６】
このような固定方法は、バルブステムシール１５０がゴム材料から構成される場合には有効である。しかしながら、上記の通り、樹脂材料は一般的にゴム材料に比べて復元性が低く、塑性変形やヘタリが生じてしまい易い。従って、図２に示すような係止突起による固定方法では、安定的な固定力を得るのが難しい。図２（ａ）に示すような係止突起のみの固定方法に対して、更に、図２（ｂ）に示すように、略円筒部１６０の外周側に、係止突起１６１を内側に向かって押し付けるスナップリング（又はスプリング）Ｓを装着することも考えられる。しかしながら、復元性の低い樹脂材料を用いたバルブステムシール１５０では、これでも未だ不十分である。
【００３７】
また、本実施例の場合には、バルブステムシール１００における略円筒部１１０の内周面の内径は、バルブステムガイド２００におけるガイド面２１０の内径と略同じになるように（つまり、バルブステム３００の外径よりも僅かに大きくなるように）設定されている。従って、バルブステムシール１００における略円筒部１１０は、バルブステムガイド２００における環状凹部２２０の内周面とバルブステム３００の外周面との間に挟まれた状態となるため、バルブステムシール１００がバルブステムガイド２００から脱着してしまうことをより確実に防止できる。
【００３８】
（実施例２）
図３を参照して、本発明の実施例２に係るバルブステムシール及びバルブステムシールシステムについて説明する。図３は本発明の実施例２に係るバルブステムシールの模式的断面図である。上記実施例１では、バルブステムガイドの内周面とバルブステムシールの外周面にそれぞれネジ部を設けることでネジ締結させる構成を示したが、本実施例では、バルブステムガイドの外周面とバルブステムシールの内周面にそれぞれネジ部を設けることでネジ締結させる構成を示す。基本的な構成については上記実施例１と同様であるので、適宜、説明を省略する。
【００３９】
＜バルブステムシールシステムの全体構成＞
実施例２に係るバルブステムシールシステム全体の構成について説明する。図示のように、バルブステム３００は、金属等の硬質材料で構成されたバルブステムガイド２００ａに設けられた挿通孔に挿通され、この挿通孔の内周面により構成されるガイド面２１０ａにより案内されるように構成される。
【００４０】
ここで、図中（Ｏ）は潤滑油室側であり、（Ｐ）はポート（吸気用のポートまたは排気用のポート）側である。そして、バルブステムガイド２００ａに、バルブステムシール１００ａが固定されている。バルブステムシール１００ａの役割や機能については、上記実施例１で説明した通りである。また、本実施例に係るバルブステムシール１００ａにおいても、潤滑油の経時的な劣化に伴って発生したスラッジが付着しない性質を有する樹脂材料により構成されている。
【００４１】
＜バルブステムシールシステムを構成する部材の詳細＞
実施例２に係るバルブステムシールシステムを構成するバルブステムシール１００ａ及びバルブステムガイド２００ａについて詳細に説明する。
【００４２】
バルブステムガイド２００ａの先端付近の外周面には、オネジ部２１０ｂが設けられている。また、バルブステムガイド２００ａにおけるガイド面２１０ａの内径は、バルブステム３００の外径よりも僅かに大きくなるように設定されている。これにより、バルブステム３００の外周面がガイド面２１０ａに対して摺動することで、バルブステム３００はバルブステムガイド２００ａによって案内される。
【００４３】
バルブステムシール１００ａは、バルブステムガイド２００ａに固定される略円筒部１１０ａと、略円筒部１１０ａから先端方向に向かって縮径するリップ部１２０ａと、を備えている。なお、バルブステムシール１００ａは、樹脂成形により得られる単一の部材であり、略円筒部１１０ａ及びリップ部１２０ａは一体化されている。
【００４４】
図３においては、バルブステムシールシステムは、外力が作用していない状態（つまり、バルブステム３００が挿入されていない状態）を示している。ただし、図３においては、バルブステム３００との寸法関係等を明確にするために、バルブステム３００は点線にて示している。そして、バルブステム３００が挿入された状態においては、リップ部１２０ａは、その先端が拡径するように変形し、その弾性復元力によって、その先端がバルブステム３００の外周表面に適度な圧力で接触した状態となる。これにより、リップ部１２０ａの先端がバルブステム３００の外周表面に対して摺動自在な状態で接触し、かつ、ガイド面２１０ａとバルブステム３００との間の環状隙間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ことが可能となる。
【００４５】
そして、バルブステムシール１００ａにおける略円筒部１１０ａの内周面には、バルブステムガイド２００ａにおける外周面に設けられたオネジ部２１０ｂにネジ締結されるメネジ部１１１ａが設けられている。これにより、バルブステムシール１００ａにおける略円筒部１１０ａを、バルブステムガイド２００ａの先端部分にねじ込むだけで、バルブステムシール１００ａをバルブステムガイド２００ａに固定させることができる。このとき、バルブステムシール１００ａのリップ部１２０ａの根本の端面１２０ｂが、バルブステムガイド２００ａの先端に突き当たるまでバルブステムシール１００ａをねじ込めば、バルブステムシール１００ａを所望の位置に位置決めすることができる。
【００４６】
以上の構成により、本実施例においても、上記実施例１の場合と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】図１は本発明の実施例１に係るバルブステムシールの模式的断面図である。
【図２】図２は比較例に係るバルブステムシールシステムの模式的断面図である。
【図３】図３は本発明の実施例２に係るバルブステムシールの模式的断面図である。
【図４】図４は従来例に係るバルブステムシールシステムの模式的断面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１００，１００ａ  バルブステムシール
１１０，１１０ａ  略円筒部
１１１  オネジ部
１１１ａ  メネジ部
１２０，１２０ａ  リップ部
１２０ｂ  端面
１３０  外向きフランジ部
１５０  バルブステムシール
１６０  略円筒部
１６１  係止突起
１７０  リップ部
２００，２００ａ  バルブステムガイド
２１０ｂ  オネジ部
２１０，２１０ａ  ガイド面
２２０  環状凹部
２２１  メネジ部
２５０  バルブステムガイド
２５１  係止突起
３００  バルブステム
【図１】
2009281410.tif 000003
【図２】
2009281410.tif 000004
【図３】
2009281410.tif 000005
【図４】
2009281410.tif 000006