(57)【要約】【課題】内燃機関の吸・排気バルブのバルブステム４と、これを軸方向移動自在に支持するバルブガイド３との間を密封するバルブステムシール１において、焼結金属からなるバルブガイド３からの浸透漏れを防止し得る構造とする。【解決手段】シリンダヘッド２から突出した筒状のバルブガイド３の外周面に密接されるバルブガイドシール部１１と、このバルブガイドシール部１１の先端部から延在され、バルブガイド３に挿通されたバルブステム４の外周面に摺動可能に密接されるシールリップ１２とを備えるバルブステムシール１であって、バルブガイドシール部１１におけるシールリップ１２と反対側の端部に、シリンダヘッド２に密接される着座シール部１３が形成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダヘッドから突出した筒状のバルブガイドの外周面に密接されるバルブガイドシール部と、このバルブガイドシール部の先端部から延在され、前記バルブガイドに挿通されたバルブステムの外周面に摺動可能に密接されるシールリップとを備え、前記バルブガイドシール部における前記シールリップと反対側の端部に、前記シリンダヘッドに密接される着座シール部が形成されたことを特徴とするバルブステムシール。
【請求項２】
バルブガイドシール部に一体に設けられた補強スリーブに、スプリング受けが形成された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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の吸・排気バルブのバルブステムと、これを軸方向移動自在に支持するバルブガイドとの間を密封するバルブステムシールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の吸・排気バルブのバルブステムと、これを軸方向移動自在に支持するバルブガイドとの間は、バルブステムシールによって密封されている。図４は、従来のバルブステムシールを設けた内燃機関のバルブを示す断面図、図５は、従来のバルブステムシールを示す装着状態の断面図である。
【０００３】
図４において、参照符号１０１はシリンダヘッド、１０２はシリンダヘッド１０１に形成された排気ポート、１０３は吸気ポート（又は排気ポート）１０２を開閉するバルブ、１０４はバルブ１０３から延びるバルブステム、１０５はシリンダヘッド１０１に貫設されてバルブステム１０４を軸方向移動自在に支持するバルブガイド、１０６はバルブステム１０４を介してバルブ１０３を閉弁方向へ付勢するスプリング、１０７は、バルブステム１０４の上端に設けられたリフタ１０８に接触されると共に、カムシャフト１０７ａによって１回転する度に、スプリング１０６の付勢力に抗してバルブ１０３を開弁方向へ押し下げるカムである。バルブガイド１０５には、バルブステムシール１１０が装着されている。
【０００４】
詳しくは、バルブステムシール１１０は、図５に示されるように、バルブガイド１０５の上部外周面に密嵌されるバルブガイドシール部１１１と、その上端から延在され、バルブステム１０４の外周面に摺動可能に密接されるシールリップ１１２と、バルブガイドシール部１１１に埋設された補強スリーブ１１３とからなるものであって、バルブガイド１０５の上側に形成された油室Ｏ内のエンジンオイルが、バルブステム１０４の軸周隙間Ｇから漏洩するのを抑制するものである（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】実開平６−４０３０４号公報
【０００５】
ところで近年、環境対策として、内燃機関の高出力化や燃費の改善が要求されており、内燃機関の多弁化や可変バルブ機構の検討が進められている。そしてこれに伴い、バルブステムシール１１０でも、油漏れ量を低減し、バルブ動作の変化時における油漏れ量の変化を低減することが求められている。
【０００６】
しかしながら、この種のバルブステムシール１１０では、バルブステム１０４の外周面とシールリップ１１２との密接摺動部からの油漏れ量は十分に抑制されており、むしろそれ以外の部分、具体的にはバルブガイド１０５からの浸透漏れについて対策が必要と考えられている。すなわち、バルブガイド１０５には焼結金属が用いられており、このような焼結金属はポーラス組織であるため、内部の無数の微細空孔を通じて油漏れを生じる。
【０００７】
また、バルブ１０３が吸気バルブである場合、吸気ポート１０２側が負圧になると、バルブガイド１０５の微細空孔からの吸い込み現象を生じることによって、油漏れ量の変化が大きくなると考えられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、以上のような点に鑑みてなされたものであって、その技術的課題とするところは、焼結金属からなるバルブガイドからの浸透漏れを防止し得る構造とした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】
【０００９】
上述した技術的課題を有効に解決するための手段として、本発明に係るバルブステムシールは、シリンダヘッドから突出した筒状のバルブガイドの外周面に密接されるバルブガイドシール部と、このバルブガイドシール部の先端部から延在され、前記バルブガイドに挿通されたバルブステムの外周面に摺動可能に密接されるシールリップとを備え、前記バルブガイドシール部における前記シールリップと反対側の端部に、前記シリンダヘッドに密接される着座シール部が形成される。
【００１０】
上記構成において一層好ましくは、バルブガイドシール部に一体に設けられた補強スリーブに、スプリング受けが形成される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るバルブステムシールによれば、シリンダヘッドから突出したバルブガイドが、バルブステムの外周面に摺動可能に密接されるシールリップと、バルブガイドの外周面に密接されるバルブガイドシール部と、その端部に形成されてシリンダヘッドに密接される着座シール部によって包囲されるので、バルブガイドがポーラスな組織を有するものであっても、このバルブガイドからの浸透漏れを有効に防止することができる。
【００１２】
また、バルブガイドシール部に一体に設けられた補強スリーブにスプリング受けを形成することによって、バルブを動作させるスプリングを受ける金具を別設する必要がなく、部品数を削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係るバルブステムシールの好ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係るバルブステムシールの第一の形態を示す装着状態の断面図、図２は、第一の形態における形状変更例を示す要部断面図である。
【００１４】
図１において、参照符号１は本発明に係るバルブステムシール、参照符号２は内燃機関のシリンダヘッド、参照符号３はシリンダヘッド２に貫設されると共に上部がシリンダヘッド２から突出した筒状の焼結金属からなるバルブガイド、参照符号４はバルブガイド３に挿通され下端に不図示のバルブが形成されたバルブステム、参照符号５はバルブステム４を介してバルブを閉弁方向へ付勢するバルブスプリング、参照符号６はバルブスプリング５の下端部５ａに当接されるスプリングシートである。
【００１５】
バルブステムシール１は、バルブガイドシール部１１と、その先端部（上端部）から延在され、バルブステム４の外周面に摺動可能に密接されるシールリップ１２と、バルブガイドシール部１１における前記シールリップと反対側の端部に形成された着座シール部１３と、バルブガイドシール部１１及び着座シール部１３を補強する補強スリーブ１４と、シールリップ１２の外周に装着されたガータスプリング１５とを備える。バルブガイドシール部１１、シールリップ１２及び着座シール部１３は、ゴム材料又はゴム状弾性を有する合成樹脂材料で互いに連続して形成されており、金属製の補強スリーブ１４に一体成形されたものである。
【００１６】
バルブステムシール１における補強スリーブ１４は、円筒状のスリーブ本体部１４ａと、その上端に屈曲形成された内向きフランジ部１４ｂと、下端に屈曲形成された外向きフランジ部１４ｃからなり、軸方向長さがシリンダヘッド２からのバルブガイド３の突出長さより長く形成されている。
【００１７】
バルブステムシール１におけるバルブガイドシール部１１は、補強スリーブ１４のスリーブ本体部１４ａの内周面に一体的に加硫接着されており、シリンダヘッド２から突出したバルブガイド３の外周面に適当な締め代をもって密接されるものである。なお、バルブガイド３の外周面には円周方向へ連続して延びる所要数の係合溝３ａが形成されており、この係合溝３ａに、前記バルブガイドシール部１１の内周面の一部１１ａが食い込むことによって、バルブガイド３からのバルブステムシール１（バルブガイドシール部１１）の抜け出しに対して大きな抵抗（抜け止め力）を生じるようになっている。
【００１８】
バルブステムシール１におけるシールリップ１２は、補強スリーブ１４の内向きフランジ部１４ｂの内径端部近傍から上方へ延び、その先端（上端）近傍の内径部が、バルブガイド３の上端開口から突出したバルブステム４の外周面に摺動可能に密接されるものである。
【００１９】
バルブステムシール１における着座シール部１３は、バルブガイドシール部１１から連続して補強スリーブ１４の外向きフランジ部１４ｃの下面に形成されており、シリンダヘッド２の上面に適当な面圧で密接されるものである。
【００２０】
ガータスプリング１５は、金属製のコイルスプリングを環状に繋げたものであって、シールリップ１２における先端（上端）近傍の外周面に形成された環状溝に嵌着され、バルブステム４の外周面に対するシールリップ１２の緊迫力を補償するものである。
【００２１】
なお、スプリングシート６は金属の打ち抜きプレス等によって環状に成形されたものであって、バルブステムシール１の外周側でバルブスプリング５の下端部５ａとシリンダヘッド２との間に介在されている。
【００２２】
以上のように構成された第一の形態のバルブステムシール１は、着座シール部１３が適当な面圧でシリンダヘッド２に密接される位置までバルブガイドシール部１１をバルブガイド３の外周面に圧入することによって装着される。そしてこの装着状態では、シールリップ１２が、バルブガイド３の上側でバルブステム４の外周面に摺動可能に密接され、シリンダヘッド２の上側に存在する油室Ｏ内のエンジンオイルがバルブステム４の外周面とバルブガイド３の内周面との隙間Ｇへ漏れ出すのを抑制する。
【００２３】
ここで、バルブガイド３は焼結金属からなるものであって、無数の微細空孔を有するポーラス組織となっているが、このバルブガイド３は、その外周面に密接されたバルブガイドシール部１１と、バルブステム４の外周面に密接されたシールリップ１２と、シリンダヘッド２に密接された着座シール部１３とによって、完全に包囲された状態となっているので、油室Ｏ内のエンジンオイルが外周側からバルブガイド３に浸透することはない。したがって、バルブガイド３を介しての浸透漏れを有効に防止することができ、このため油漏れ量の変化を低減することができる。
【００２４】
なお、着座シール部１３は、図２に示されるようなシール突条１３ａを形成してつぶし代を大きく取ることによって、シール性を一層向上させることができる。
【００２５】
次に図３は、本発明に係るバルブステムシールの第二の形態を示す装着状態の断面図である。この形態において、先に説明した第一の形態と異なるところは、補強スリーブ１４に、拡径部１４ｄ及びスプリング受け１４ｅが形成された点にある。その他の部分は、基本的に図１と同様に構成されている。
【００２６】
詳しくは、第二の形態における補強スリーブ１４は、円筒状のスリーブ本体部１４ａと、その上端に屈曲形成された内向きフランジ部１４ｂと、スリーブ本体部１４ａの下部に形成されバルブスプリング５の下部の内周に遊嵌可能な拡径部１４ｄと、さらにこの拡径部１４ｄの下端に外向き鍔状に形成されたスプリング受け１４ｅとからなり、軸方向長さがシリンダヘッド２からのバルブガイド３の突出長さより長く形成されている。
【００２７】
そして着座シール部１３は、拡径部１４ｄの内周に達するバルブガイドシール部１１の下端に形成されており、未装着状態ではこの着座シール部１３は、スプリング受け１４ｅの下面より僅かに下方へ突出している。したがって、スプリング受け１４ｅがシリンダヘッド２の上面に当接した状態では、着座シール部１３は適当に圧縮された状態でシリンダヘッド２の上面に密接されるようになっている。
【００２８】
以上のように構成された第二の形態のバルブステムシール１は、補強スリーブ１４のスプリング受け１４ｅがシリンダヘッド２に当接される位置までバルブガイドシール部１１をバルブガイド３の外周面に圧入することによって装着される。そしてこの装着状態では、バルブガイドシール部１１が、シリンダヘッド２から突出したバルブガイド３の外周面に適当な締め代をもって密接されると共に、着座シール部１３が適当な面圧でシリンダヘッド２に密接され、シールリップ１２が、バルブガイド３の上側でバルブステム４の外周面に摺動可能に密接され、第一の形態と同様、シリンダヘッド２の上側に存在する油室Ｏ内のエンジンオイルがバルブステム４の外周面とバルブガイド３の内周面との隙間Ｇへ漏れ出すのを抑制し、かつバルブガイド３を介しての浸透漏れを防止することができる。
【００２９】
加えて、補強スリーブ１４にスプリング受け１４ｅが一体に形成されているので、第一の形態のように環状のスプリングシート６を別設する必要がなく、したがって部品数を削減することができ、補強スリーブ１４に形成された拡径部１４ｄが、バルブスプリング５のガタつきを抑制する作用も奏する。
【００３０】
しかもバルブスプリング５の付勢力が、スプリング受け１４ｅを介してバルブステムシール１をシリンダヘッド２側へ押えるので、バルブステムシール１の抜け止めを確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係るバルブステムシールの第一の形態を示す装着状態の断面図である。
【図２】第一の形態における形状変更例を示す要部断面図である。
【図３】本発明に係るバルブステムシールの第二の形態を示す装着状態の断面図である。
【図４】従来のバルブステムシールを設けた内燃機関のバルブを示す断面図である。
【図５】従来のバルブステムシールを示す装着状態の断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  バルブステムシール
１１  バルブガイドシール部
１２  シールリップ
１３  着座シール部
１４  補強スリーブ
１４ｄ  拡径部
１４ｅ  スプリング受け
２  シリンダヘッド
３  バルブガイド
４  バルブステム
５  バルブスプリング
６  スプリングシート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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