JPH0511285Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はバルブステムシールに係り、特にエン
ジンのシリンダヘツドに配設される吸気および排
気バルブ等を封止するためのバルブステムシール
に関する。

〔従来の技術〕

この種のバルブステムシールは、ガソリンと空
気との混合気をエンジンの燃焼室に供給する吸気
バルブや燃焼後の排気ガスを燃焼室から排出する
排気バルブを開閉させるバルブステムのシールを
行なうために使用されている。

第５図はその従来例の一例を示しており、エン
ジンの上部には、シリンダヘツド１が取付けられ
ており、このシリンダヘツド１には、エンジン本
体のシリンダ上部に位置する燃焼室２が形成され
ている。この燃焼室２には、キヤブレタや燃焼噴
射装置等からのガソリンと空気の混合気を供給す
る吸気通路３および燃焼後の排気ガスを排出する
排気通路４がそれぞれ連通されており、これら吸
気通路３および排気通路４と前記燃焼室２との間
には、それぞれ吸気バルブ５および排気バルブ６
が開閉自在に配設されている。これら各バルブ
５，６のバルブステム７は、前記シリンダヘツド
１を貫通するように焼嵌め等により嵌合された筒
状のガイド８に摺動自在に挿通されており、この
ガイド８の上端部にバルブステムシール９が嵌合
されている。

また、前記各バルブ５，６のバルブステム７の
上端部には、それぞれ各バルブ５，６を上方（バ
ルブを閉じる方向）に付勢するバルブスプリング
１８が取付けられている。さらに、前記バルブ
５，６のバルブステム７の上端部には、前記ピス
トンの上下動により回転されるクランクシヤフト
にチエーン等により接続されたカム１９が当接さ
れており、前記クランクシヤフトの回転に伴うカ
ム１９の回転により、所望のタイミングで前記各
バルブ５，６を開閉動作させるようにしている。

このバルブステムシール９は、第６図に示すよ
うに、上端部に内方フランジ１１が形成されてい
る略筒状の外殻部材１０内に、ゴム等の弾性部材
で製せられているシール材１２を焼付けて一体化
することにより構成されている。シール材１２は
外殻部材１０内に設けられる本体部１３と、外殻
部材１０の上方に抜け出るように本体部１３に連
設されたシール筒１４とを備えており、本体部１
３の下部内周面に形成された係合突部１５をガイ
ド８の上端の係合環状溝１６に嵌合させることに
よりガイド８に装着されている。シール筒１４は
バルブステム７が摺動自在に挿通されており、そ
の内面には拡大した第７図で示すように、環状の
先端部１７ａを有するシールリツプ１７が突出形
成されている。さらにシール筒１４の外周部には
コイルばねを環状に形成した締付ばね２０が嵌装
されており、締付ばね２０の締付力によつてシー
ル筒１４を縮径してシールリツプ１７およびその
周辺部分がバルブステム７の外周面に密着し、シ
ールを行なうようになつている。

このように形成されているバルブステムシール
９は、バルブステム７が軸方向に往復動している
場合に、シールリツプ１７のリツプ先端部１７ａ
とバルブステム７の外周面との間に薄い油膜を形
成し、その油膜を通して潤滑油をバルブステム７
とガイド８との摺動部に供給しながら、シールを
行なうようにしている。

このようなバルブステムシール９によるオイル
の漏れ量は、ガイド８内のバルブステム７の摺動
性との関係で適当な範囲内にコントロールする必
要があり、このコントロールはシールリツプ１７
の角度やその先端部１７ａの曲率、さらには締付
ばね２０の締付け位置、すなわちシールリツプ１
７の先端部１７ａに対する締付ばね２０のオフセ
ツト位置を変更することにより行なつている。

〔考案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９は
オイルの漏れ量を低減した場合、バルブステム７
とガイド８との摺動部への循環油の供給量が少な
くなり、エンジンが高速回転したり、運転が長期
に亘ると、バルブステム７がガイド８に焼付い
て、エンジントラブルの原因となつていた。この
ため前述のように、オイルの漏れ量を調整する
が、シールリツプの角度やその先端部の曲率さら
には、締付ばね１７のオフセツト位置などの諸要
素を変更させる必要があるため、調整が面倒にな
つていた。そのために、従来においては、安全性
を確保するために、必要以上にオイルの漏れ量を
高く設定しなければならなかつた。

本考案はこれらの点に鑑みてなされたものであ
り、オイルの漏れ量を低減しても、適正量の油量
をバルブステムとガイドとの摺動部へ供給して、
ガイドへのバルブステムの焼付きを防止すること
ができ、このためオイル漏れ量の調整を容易に行
なうことが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。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成するため本考案のバルブステム
シールは、軸方向に挿通されたバルブステムの摺
動を案内するガイドの端部に嵌装されてシールを
行なうバルブステムシールにおいて、前記バルブ
ステムが摺動自在に挿通されるシール筒と、前記
バルブステムの外面に環状に密着する環状先端部
を有して前記シール筒の内面に突出形成されたシ
ールリツプと、前記シールリツプの外周部に装着
されてシール筒を縮径させる締付力を付与する締
付ばねとを備え、前記シールリツプの環状の先端
部の半径を周方向に不均一にしてこの先端部が周
方向に不均一の面圧分布でバルブステム外面に密
着する形状に成形されていることを特徴とする。

〔作用〕

本考案のバルブステムシールによれば、シール
リツプの環状の先端部がバルブステムの外周面に
周方向に不均一の面圧で密着するので、両者の間
に周方向にオイルの漏れ量の多い部分と少ない部
分とが形成され、そのオイルの漏れ量の多い部分
よりバルブステムの焼付きを防止するに必要な量
のオイルの漏れ量を確保することができる。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を第１図から第４図につ
いて説明する。なお、これらの図において従来と
同一部分には同一符号を付してある。

本実施例のバルブステムシール９ａは、第１図
に示すように、外殻部材１０とシール材１２とを
一体化することにより構成されている。外殻部材
１０は上端部に内方フランジ１１が形成された略
筒状に形成されており、シール材１２はこの外殻
部材１０に内に焼付けられることにより外殻部材
１０と一体化されている。シール材１２は全体が
ゴム等の弾性部材で製せられており、前記ガイド
８に嵌合される本体部１３と、本体部１３上方に
連設されるシール筒１４とを有している。本体部
１３の内面下部には、ガイド８の係合環状溝１６
（第６図参照）に嵌合する係合突部１５が上下２
段に形成されている。シール筒１４は外殻部材１
０から上方に突出されており、バルブステム７が
摺動自在に挿通されるようになつている。このシ
ール筒１４の内周面には内方にテーパ状に突出す
るシールリツプ２１が形成されている。このシー
ルリツプ２１はシール筒１４に挿通したバルブス
テム７に密着してバルブステム７のシールを行な
うものであり、最も突出した部分は所定の曲率を
有する円弧形状の環状の先端部２２ａとなつてい
る。さらに、シール筒１４の外周面にはコイルば
ねをリング状に形成した締付ばね２０が嵌装され
ている。

以上の構成において、シールリツプ２１の環状
の先端部２２は、第２図および第３図に示すよう
に、円弧部２２ａと直線部２２ｂとが交互に連続
する形状に成形されている。円弧部２２ａと同一
半径Ｒの円を所定角度ずつ切欠くことにより半径
Ｒの円軌跡上に所定間隔で形成されており、直線
部２２ｂはこの円の切欠き部分を直線的に結ぶこ
とで形成されている。従つて、両者の径方向位置
は直線部２２ｂが内側に、円弧部２２ａが外側に
位置するようになつており、シール筒１４内にバ
ルブステム７を挿通させると、直線部２２ｂが大
きな接触圧でバルブステム７の外周面に当接し、
円弧部２２ａはこれよりも小さな接触圧で当接す
る。そして、このバルブステム７への当接によつ
て、大きな接触圧の直線部２２ｂが大きく変形す
る。この変形に伴つて、直線部２２ｂと円弧部２
２ａとの接点である接点部２２ｃが最も小さな接
触圧でバルブステム７に当接する。なお、本実施
例においては、円弧部２２ａは第２図に示すよう
に、シール筒１４の内面の軸方向に所定の長さを
有するように形成されており、これにより環状の
先端部２２のみならず、シールリツプ２１および
シール筒１４の内面にかけて、直線部２２ｂおよ
び円弧部２２ａが軸方向に連続して形成されてい
る。

第４図はこのように形成されたシールリツプ２
１の環状先端部２２のバルブステム７への面圧分
布を示し、０〜2πまでの全周の間に、極大面圧
（直線部２２ｂの面圧）と極小面圧（接点部２２
ｃの面圧）が交互に現われると共に、これら極大
面圧と極小面圧の間に中間面圧（円弧部２２ａの
面圧）が現われており、周方向の面圧分布が全体
として不均一となつている。

次に、本実施例の作用を説明する。

本実施例においては、シールリツプ２１の先端
部２２とバルブステム７との接触部の周方向の接
触面圧分布が不均一となるため、面圧が小さい部
分からの潤滑油のオイルの漏れ量が面圧の大きい
部分からよりも大きくなる。そして、バルブステ
ム７の往復動時において、主として面圧の小さな
部分から潤滑油のオイル漏れが促進され、バルブ
ステム７は十分な潤滑状態で往復動される。従つ
て、バルブステム７がガイド８内を往復摺動する
際に、潤滑油による潤滑作用が十分に得られるた
め、バルブステム７がガイド８に焼付くことがな
い。このため、バルブステムシール９ａのオイル
の漏れ量を低減させても、焼付きを防止するに十
分な油量を常に確保でき、しかも、その調整が容
易となる。

なお、周方向に不均一な面圧分布を可能とする
シールリツプの環状の先端部の形状としては、そ
の先端部を多角形としてもよく、半径の異なる円
弧部を交互に連続した形状としても良い。

なお、本考案は前記各実施例に限定されるもの
ではなく、必要に応じて変更することができる。

〔考案の効果〕

このように本考案のバルブステムシールは構成
され作用するものであるから、シールリツプの周
方向の面圧の最底部よりバルブステムの焼付きを
防止するのに十分なオイルの漏れ量を確保するこ
とができ、この状態でガイド内を摺動するためバ
ルブステムの焼付きを確実に防止することがで
き、オイルの漏れ量を調整も容易となる等の効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のバルブステムシールの一実施
例を示す断面図、第２図はシールリツプ部の拡大
断面図、第３図はシールリツプ部の形状を示す拡
大平面図、第４図はシールリツプとバルブステム
との摺接部の周方向の面圧分布を示す特性図、第
５図は従来のバルブステムシールを装着したエン
ジンヘツド部の断面図、第６図は従来のバルブス
テムシールの断面図、第７図は第６図の部拡大
図である。 ７……バルブステム、８……ガイド、９ａ……
バルブステムシール、１４……シール筒、２１…
…シールリツプ、２２……締付けばね。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 軸方向に挿通されたバルブステムの摺動を案内
   するガイドの端部に嵌装されてシールを行なうバ
   ルブステムシールにおいて、前記バルブステムが
   摺動自在に挿通されるシール筒と、前記バルブス
   テムの外面に環状に密着する環状先端部を有して
   前記シール筒の内面に突出形成されたシールリツ
   プと、前記シールリツプの外周部に装着されてシ
   ール筒を縮径させる締付力を付与する締付ばねと
   を備え、前記シールリツプの環状の先端部の半径
   を周方向に不均一にしてこの先端部が周方向に不
   均一の面圧分布でバルブステム外面に密着する形
   状に成形されていることを特徴とするバルブステ
   ムシール。