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JPH09177522A - バルブステムシール組立体 - Google Patents

バルブステムシール組立体

Info

Publication number
JPH09177522A
JPH09177522A JP8300401A JP30040196A JPH09177522A JP H09177522 A JPH09177522 A JP H09177522A JP 8300401 A JP8300401 A JP 8300401A JP 30040196 A JP30040196 A JP 30040196A JP H09177522 A JPH09177522 A JP H09177522A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
valve stem
shell
seal assembly
stem seal
valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP8300401A
Other languages
English (en)
Inventor
David Sakata
サカタ デイヴィッド
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Carl Freudenberg KG
Original Assignee
Carl Freudenberg KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Carl Freudenberg KG filed Critical Carl Freudenberg KG
Publication of JPH09177522A publication Critical patent/JPH09177522A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L3/00—Lift-valve, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces; Parts or accessories thereof
    • F01L3/08—Valves guides; Sealing of valve stem, e.g. sealing by lubricant

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Sealing With Elastic Sealing Lips (AREA)
  • Temperature-Responsive Valves (AREA)
  • Lift Valve (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 改良された二部構造のバルブステムシールを
提供する。また、スペース、重量およびシールの製造コ
ストを減じるバルブステムシールを提供する。 【解決手段】 堅いシェル１４が設けられており、この
シェルが、このシェルの底部において半径方向外向きに
延びたフランジ２０と、前記シェルの上部において半径
方向内向きに延びた端壁１８とを有しており、前記フラ
ンジが弁ばね１６と接触しており、前記堅いシェル内部
には弾性体２４が配置されて固定されており、この弾性
体が、前記堅いシェル内部にプレスばめされており、前
記弾性体の上部にはフィンガ状のばね２６が成形されて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、バルブステムシー
ル、特に内燃機関の吸気マニホルドおよび排気マニホル
ドで使用するための二部構造バルブステムシールに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】米国特許第４９４７８１１号明細書、米
国特許第４９０９２０２号明細書、米国特許第３５５４
５６２号明細書および米国特許第３５５４１８０号明細
書に示されているように、当業者にはバルブステムシー
ルが公知である。バルブステムシールは、バルブステム
の周囲から燃焼室または排気マニホルドへオイルが流入
するのを回避するために使用される。漏れが生じるなら
ば、製造者によって示されているように、車両のオイル
消費が増大し、適切なエンジン性能が損なわれる。
【０００３】概して、バルブステムシール組立体は、バ
ルブステムガイドにシール体を固定するために堅いシェ
ルを有しており、シェルの内周面がガイドの外周面と係
合する。通常シェルは、ガイド内周面・バルブステム界
面を潤滑するオイルを調量し、しかも燃焼室または排気
室へオイルまたは液体が流入するのを制限するために、
バルブステムに対してセンタリングされたシールエレメ
ントを支持している。堅いシェルが弁ガイドに対して適
切に配置されないと、シールエレメントがバルブステム
上に適切に載置されず、ひいてはシリンダおよび弁ガイ
ドにおける不均一な圧力、シールまたはバルブステム上
の望ましくない摩耗パターン、およびバルブステムのた
めの予測不可能なオイル制御が生じる。
【０００４】米国特許第４９４７８１１号明細書では、
バルブステムの周囲にゴム化シール部材を固定するため
にガータスプリングが使用されている。しかし、この構
成では不十分である。なぜならば、ガータスプリングは
装着時または使用時に外れるか、または飛び出す恐れが
あるからである。ばねが外れていると、もはやバルブス
テムにおいて圧縮力が加えられないので、シール効果が
減じられる。このガータスプリングを使用することによ
り、このような弁ガイドシステムの重量および製造コス
トが増大する。
【０００５】このバルブステムシールの別の構成は、金
属対金属のプレスばめで使用される高い組立負荷のため
に不都合である。これは、弁ガイドシステムの組立コス
トを増大させる。
【０００６】したがって、バルブステムシールは、従来
技術における多くの不都合を克服する必要がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、改良
された二部構造のバルブステムシールを提供することで
ある。
【０００８】本発明の別の課題は、スペース、重量およ
びこのようなシールの製造コストを減じたバルブステム
シールを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の構成では、堅いシェルが設けられており、こ
のシェルが、このシェルの底部において半径方向外向き
に延びたフランジと、前記シェルの上部において半径方
向内向きにのびた端壁とを有しており、前記フランジが
弁ばねと接触しており、前記堅いシェル内部には弾性体
が配置されて固定されており、この弾性体が、前記堅い
シェル内部にプレスばめされており、前記弾性体の上部
には、フィンガ状のばねが成形されているようにした。
【００１０】
【発明の効果】前記課題を解決するために、改良された
バルブステムシールは堅い円筒シェル内にエラストマシ
ール体を有している。エラストマシール体は、一体的な
フィンガ状のばねを有している。堅い円筒シェルは、弁
ばねと接触する延長した端部壁を有している。堅い円筒
シェルは、複数のフィンガ状の付加部を有しており、こ
の付加部により、堅い円筒シェルを形成するために必要
な金属量が減じられる。エラストマシール体の内径は、
所望の液体シールおよびオイルの調量を行うために、バ
ルブステムの直径よりも僅かに小さく形成されている。
エラストマシール体は、単一の環状リップでバルブステ
ムと係合する。
【００１１】本発明の利点は、バルブステムシールの高
さを低くしたことであり、これによりバルブ列の高さを
低くすることができる。
【００１２】本発明の別の利点は、バルブシールの寿命
に亘って、制御された負荷を維持しながら、内燃機関へ
の組立時のばねの飛び出しを排除したことにある。
【００１３】本発明のさらに別の利点は、バルブシール
組立体を形成するために必要なゴムの容量を減じること
によって製造コストを減じたことである。
【００１４】さらに本発明の別の利点は、バルブステム
シールが、過剰な組立負荷を必要とせずに弁ガイド外周
面に堅く固定されることである。
【００１５】本発明の別の課題、特徴および利点は添付
の図面に関連した以下の記述および添付の請求項より明
らかとなる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
につき詳しく説明する。
【００１７】図面を参照すると、バルブステムシール組
立体１０が堅い金属製の円筒ケーシングもしくは円筒シ
ェル１４を有している。円筒シェルは複合材料または硬
質プラスチックから作られていてもよい。組立体は、ゴ
ムまたはエラストマタイプの製品から成る弾性的なシー
ル体２４も有している。シール体２４は、バルブステム
１２と係合する角張った環状リップ２８を有している。
バルブステム１２は弁ガイド３８内部に配置される。バ
ルブステム１２は、弁ガイド３８内で往復運動を行う。
【００１８】堅い円筒シェル１４は、円筒シェル１４の
底部に半径方向に延びたフランジ２０を有しており、こ
のフランジ２０は、弁ばね１６と接触している。堅い円
筒シェル１４は、シール体２４と係合する円筒シェル１
４の頂部において、半径方向に延びた端壁１８も有して
いる。円筒シェル１４は、外方へ張り出した段部３０も
有している。円筒シェル１４の底部に設けられたフラン
ジ２０は、弁ばね１６のためのばね座として働く。堅い
円筒シェル１４のフランジ２０が載置されるエンジンヘ
ッド組立体２２は、通常アルミニウム製である。エンジ
ンヘッドには、例えば複合材料、鋳鉄、鋼またはその他
の金属のような別の材料を使用してもよい。
【００１９】堅い円筒シェル１４は、この円筒シェルの
全周に亘って設けられた複数のフィンガ状の付加部もし
くは突出部３６を有している。これにより、円筒シェル
１４において使用される金属の量が減じられる。円筒シ
ェル１４の段部３０より上側の内径は、弁ガイド３８の
外径よりも約０．００２５ｍｍ〜０．００７５ｍｍ小さ
く、この弁ガイド３８を取り囲むように円筒シェル１４
が配置される。この締まりばめは使用される材料に著し
く依存してよい。これにより、プレスばめ連結が形成さ
れ、別の固定装置を必要とせずに弁ガイド３８上に円筒
シェル１４が固く固定される。金属対金属のプレスばめ
は、弁ガイド３８に円筒シェル１４を固定する有利な形
式であるが、溶接または接着剤結合のような別の形式を
用いることもできる。
【００２０】シール体２４は、ゴムまたはエラストマ部
材３２を有しており、このゴムまたはエラストマ部材は
バルブステム１２をシールするために用いられる。シー
ル体２４は、環状リップ２８をも有しており、この環状
リップ２８はバルブステム１２にシール領域を形成する
ために用いられる。シール体のゴムまたはエラストマ部
材３２は、弁ガイド３８の上端にシール体２４を載置す
る場合に用いるための、円周に沿って設けられた段部ま
たはリップ３４を底部に有している。この段部３４によ
り、弁ガイド３８の周囲で完全なシールを行うためにシ
ール体２４が弁ガイドの上端部の輪郭と協働することが
できる。
【００２１】シール体２４の上部には、円周に沿って設
けられたフィンガ状の一体的なばね２６が挿入されてい
る。有利な実施例では、ばね２６はプラスチック材料か
ら作られている。しかしながら、ばねを作るために鋼材
料または別のタイプの金属を使用することもできる。フ
ィンガ状のばね２６は、取り扱い上の手間を減じかつ最
小限にするためにゴム製のシール体２４の成形直前に形
成される。ばね２６は、環状リップ２８がバルブステム
１２と接触を保持するために使用される。フィンガ状の
ばね２６はほぼＬ字形の横断面を有しており、シール体
２４の外側のゴム部分内に部分的または完全に埋め込ま
れてシール体２４内に成形される。ばねがシール体２４
と一体的であるので、弁システムの組立時にもはやばね
が飛び出す恐れはない。
【００２２】バルブステムシール組立体１０の組立時
に、ばね２６が円筒シェル１４の端壁１８と接触するよ
うにゴム製のシール体２４は堅い円筒シェル１４の内部
に配置される。シール体２４の外径は、円筒シェル１４
の上部の内径よりも約０．００５ｍｍ〜０．００７５ｍ
ｍ大きくなっている。シール体２４の外径を円筒シェル
１４の上部の内径よりも大きくすることにより、２つの
部分のプレスばめによる組立が可能になる。円筒シェル
１４をシール体２４に結合するために接着剤結合のよう
な別の形式を用いることもできる。本発明のプレスばめ
は、ゴム対金属のプレスばめである。これにより、円筒
シェル１４内部における、また弁ガイド３８およびバル
ブステム１２に対する、シール体２４の正確な整合も形
成される。シール体２４が弁ガイド３８上で正確にセン
タリングされないと、弁のシール体２４においてオイル
漏れを生じたり、弁シールの寿命を短縮する恐れもあ
る。
【００２３】シール体２４が円筒シェル１４内部に固定
された後、円筒シェル１４およびシール体２４全体が弁
ガイド３８上に配置される。円筒シェル１４の内側の輪
郭は、弁ガイド３８の外側の輪郭よりも僅かに小さく、
ひいては弁ガイド３８と円筒シェル１４との間にプレス
ばめが達成され、これにより確実な嵌め合いが可能とな
る。円筒シェル１４と弁ガイド３８との間にプレスばめ
が達成されると、円筒シェル１４を取り囲むように弁ば
ね１６が配置され、弁ガイド３８を貫いてバルブステム
１２が配置される。これにより、完全なオイルシール組
立体が形成され、このオイルシール組立体により、ガイ
ド内径・バルブステム界面へのオイルの調量が制御され
る。
【００２４】円筒シェル１４およびシール体２４を弁ガ
イド３８に固定するために別の形式が用いられてもよ
い。点溶接、レーザ溶接およびその他の接着形式が用い
られてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による実施例の縦断面図である。
【図２】シール組立体の縦断面図である。
【図３】堅固な外部シェルの縦断面図である。
【図４】外部シェル内部に挿入する前のシール組立体の
縦断面図である。
【符号の説明】
１０ バルブステムシール組立体、 １２ バルブステ
ム、 １４ 円筒シェル、 １６ 弁ばね、 １８ 端
壁、 ２０ フランジ、 ２２ エンジンヘッド組立
体、 ２４ シール体、 ２６ ばね、 ２８ 環状リ
ップ、 ３０ 段部、 ３２ ゴムまたはエラストマ部
材、 ３４ 段部またはリップ、 ３６突出部、 ３８
弁ガイド

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内燃機関において使用するためのバルブ
    ステムシール組立体であって、該組立体には、堅いシェ
    ルが設けられており、該シェルが、該シェルの底部にお
    いて半径方向外向きに延びたフランジと、前記シェルの
    上部において半径方向内向きに延びた端壁とを有してお
    り、前記フランジが弁ばねと接触しており、前記堅いシ
    ェル内部には弾性体が配置されて固定されており、該弾
    性体が、前記堅いシェル内部にプレスばめされており、
    前記弾性体の上部には、フィンガ状のばねが成形されて
    いることを特徴とする、バルブステムシール組立体。
  2. 【請求項２】 前記弾性体が、少なくとも１つの環状リ
    ップを有している、請求項１記載のバルブステムシール
    組立体。
  3. 【請求項３】 前記弾性体が、該弾性体の底部に段部を
    有しており、該段部が、弁ガイドの上端部と協働するよ
    うになっている、請求項１記載のバルブステムシール組
    立体。
  4. 【請求項４】 前記弾性体が、該弾性体の底面にリップ
    を有している、請求項１記載のバルブステムシール組立
    体。
  5. 【請求項５】 前記堅いシェルが、該堅いシェルの上縁
    部から下方へ延びたフィンガ状の突出部を有している、
    請求項１記載のバルブステムシール組立体。
  6. 【請求項６】 前記フィンガ状の突出部が、弁ガイドの
    外形に対応している、請求項５記載のバルブステムシー
    ル組立体。
  7. 【請求項７】 前記堅いシェルが、鋼またはプラスチッ
    ク材料から作られている、請求項１記載のバルブステム
    シール組立体。
  8. 【請求項８】 前記ばねが、プラスチックまたは鋼材料
    から作られている、請求項１記載のバルブステムシール
    組立体。
  9. 【請求項９】 前記ばねが、前記堅いシェル内に配置さ
    れる前に、前記弾性体内に成形される、請求項１記載の
    バルブステムシール組立体。
  10. 【請求項１０】 内燃機関において往復運動を行うバル
    ブと共に使用するためのバルブステムシール組立体であ
    って、前記組立体には、堅い円筒シェルが設けられてお
    り、該円筒シェルが、該シェルの底部において半径方向
    外向きに延びたフランジと、前記シェルの上端部におい
    て半径方向内向きに延びたシール保持壁とを有してお
    り、リング形状を備えた弾性シール体が設けられてお
    り、該弾性シール体が、前記端壁および前記シェルと接
    触しながら前記シェル内に位置しており、前記弾性シー
    ル体が、該弾性シール体の底部において全周に亘って設
    けられた段部を有しており、前記弾性シール体が、弁ガ
    イドと接触しており、前記弾性シール体が、バルブステ
    ムと継続的にシール係合する環状リップを有しており、
    前記弾性シール体の上部には、全周に亘って設けられた
    一体的なばねが成形されていることを特徴とする、バル
    ブステムシール組立体。
  11. 【請求項１１】 前記シェルが、前記弁ガイドにプレス
    ばめされている、請求項１０記載のバルブステムシール
    組立体。
  12. 【請求項１２】 前記フランジが、弁ばねと接触してい
    る、請求項１１記載のバルブステムシール組立体。
  13. 【請求項１３】 前記シェルが、外向きに張り出した段
    部を有している、請求項１０記載のバルブステムシール
    組立体。
  14. 【請求項１４】 前記ばねが、金属製である、請求項１
    ０記載のバルブステムシール組立体。
  15. 【請求項１５】 前記ばねが、プラスチック製である、
    請求項１０記載のバルブステムシール組立体。
  16. 【請求項１６】 前記シェルが、鋼またはプラスチック
    製である、請求項１０記載のバルブステムシール組立
    体。
  17. 【請求項１７】 内燃機関において使用するためのバル
    ブステムシール組立体であって、前記組立体には、堅い
    シェルが設けられており、該シェルが、該シェルの上端
    部において半径方向内向きに延びた端壁を有しており、
    前記堅いシェルには、弾性シール体が配置されて固定さ
    れており、前記弾性シール体の上部にフィンガ状のばね
    が接触していることを特徴とする、バルブステムシール
    組立体。
  18. 【請求項１８】 前記フィンガ状のばねが、ほぼＬ字形
    の横断面を有している、請求項１７記載のバルブステム
    シール組立体。
  19. 【請求項１９】 前記堅いシェルが、該シェルの底端部
    において半径方向外向きに延びたフランジを有してお
    り、該フランジが弁ばねと接触している、請求項１７記
    載のバルブステムシール組立体。
  20. 【請求項２０】 前記シール体が、前記堅いシェル内部
    にプレスばめされている、請求項１７記載のバルブステ
    ムシール組立体。
  21. 【請求項２１】 フィンガ状のばねが、前記弾性体の前
    記上部において成形されている、請求項１７記載のバル
    ブステムシール組立体。
JP8300401A 1995-11-14 1996-11-12 バルブステムシール組立体 Pending JPH09177522A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/557,459 US5558056A (en) 1995-11-14 1995-11-14 Two-piece valve stem seal
US08/557,459 1995-11-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH09177522A true JPH09177522A (ja) 1997-07-08

Family

ID=24225493

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8300401A Pending JPH09177522A (ja) 1995-11-14 1996-11-12 バルブステムシール組立体

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US (1) US5558056A (ja)
EP (1) EP0774568B1 (ja)
JP (1) JPH09177522A (ja)
KR (1) KR100238502B1 (ja)
CN (1) CN1159506A (ja)
AT (1) ATE213521T1 (ja)
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