JPS5930888B2 - バルブステムシ−ル - Google Patents

バルブステムシ−ル

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JPS5930888B2
JPS5930888B2 JP54002348A JP234879A JPS5930888B2 JP S5930888 B2 JPS5930888 B2 JP S5930888B2 JP 54002348 A JP54002348 A JP 54002348A JP 234879 A JP234879 A JP 234879A JP S5930888 B2 JPS5930888 B2 JP S5930888B2
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JP
Japan
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valve stem
auxiliary ring
seal according
lip
stem seal
Prior art date
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Expired
Application number
JP54002348A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5596316A (en
Inventor
真人 安部
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.)
Nok Corp
Original Assignee
Nippon Oil Seal Industry Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nippon Oil Seal Industry Co Ltd filed Critical Nippon Oil Seal Industry Co Ltd
Priority to JP54002348A priority Critical patent/JPS5930888B2/ja
Publication of JPS5596316A publication Critical patent/JPS5596316A/ja
Publication of JPS5930888B2 publication Critical patent/JPS5930888B2/ja
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L3/00Lift-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
    • F01L3/08Valves 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)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はバルブステムシールに関し、更に詳しくは耐久
性に富むバルブステムシールを提供するものである。
内燃機関の吸気又は排気バルブの往復動を案内するバル
ブガイドに固着され、径方向内方に付されたゴム状弾性
材製のシールリップをバルブステムの周面と適当に摺動
接触させて、バルブガイドとバルブステムの摺動部に対
し、適量の潤滑油を供給する如くなしたバルブステムシ
ールが知らされている。
第1図はこの種のバルブステムシールの一例を示すもの
で、バルブステム1の往復動を案内するバルブガイド2
の端部に嵌挿・保持された円筒部4の端部に付着された
ゴム状弾性材製シール部片6が略軸方向に伸び、シール
部片6の内方に形成されたシールリップ7がバルブステ
ム1の周面に接触して、図上上方から供給される潤滑油
を適量だけ通過させて、バルブステム1とバルブガイド
2の摺動接触部へ送る如くなされている。
シールリップ7とバルブステム1の接触部における潤滑
油の単位時間当りの通過量は、シールリップ7を形成す
る両截頭円錐面とバルブステム1の周面とのなす角α及
びβ(第1図参照)、シールリップ1の先端部の断面形
状の曲率半径R等を適宜な値に設定することによって適
量に規制し得ることが知られている。
然しなから、この型式のバルプステムシールにおいては
、機関の運転に伴すい、シールリップのバルブステム周
面との摺動部に摩耗変形を生じて過大な量の潤滑油が送
り込まれる様になるという問題が残されている。
実験の結果から、シールリップ先端部における摩耗の進
行による潤滑油送り込み量の変化の状況は、第2図に示
される如く、シールリップ先端部の摩耗量の増大に伴な
って潤滑油送り込み量が増加し、更にバルブステム周面
の表面あらさとシールリップ部の摩耗量との関係が、第
3図に示される如く、表面あらさがあらい程シールリッ
プ部の摩耗が犬であることが判明した。
従ってバルブステム周面の表面あらさがあらい程、潤滑
油の送り込み量が速やかに増加して、バルブステムシー
ルの耐久性が低くなるので、好ましくない。
パフ仕上等の手段によりバルブステム周面の表面あらさ
を小さくなしてバルブステムシールの耐久性を向上させ
ることが考えられるが、この方法はバルブステムの加工
コストのアップをもたらすもので好ましい方法とは言い
難い。
一方、表−1に示す如く、一定時間運転した後のバルブ
ステム周面の表面あらさは運転開始前に比べ相当に小さ
くなっていることが判明した。
本発明は前記した諸点に着目して、バルブステムシール
のシールリップの近傍に自由状態における内径寸法がシ
ールリップの内径寸法に比し、やや小さくなされた補助
リングを付着させ、運転初期に補助リングとバルブステ
ム周面との摺動によってバルブステム周面の表面あらさ
が小さくなされるとともに、補助リングの内周が摩耗さ
せられてシールリップがバルブステム周面と摺動して適
量の潤滑油が送り込まれる様になすことにより、バルブ
ステムの寿命を長期化させるものである。
補助リングの装着は、シールリップに対し、軸方向に潤
滑油供給源側及びバルブステムとバルブ−ガイドとの摺
動部側の両方又はいずれか一方の側になされ、補助リン
グの形状は薄板材によるスクレーパ形状、略円弧形状の
断面を示すワイパ形状、円筒形状の内周面を備える広巾
リング形状等適宜に選定され、補助リンクの内径寸法が
シールリップの内径寸法に比し小さくなされていること
により、運転の初期に、潤滑油が補助リングとバルブス
テムとの接触部において阻止されてバルブステムとバル
ブガイドとの摺動部へ達しないのを防止するために、補
助リンクの断面形状を潤滑油が吸い込まれやすい形状に
するとか、補助リングの内周側に適宜にスリットを設け
て潤滑油が該スリットを通過し得る如くなす等の手段が
用いられる。
補助リングの材料としては、バルブステム周面ニ弾性的
に接触・摺動してその表面を平滑化させ得るものが選定
され、金属薄板、合成樹脂材、ゴム状弾性材、多孔質材
料等が考えられ、バルブステム周面の摩耗による表面あ
らさの低減を援ける手段として前記した合成樹脂材、ゴ
ム状弾性材、多孔質材等に研磨剤を混入させることが効
果的である。
以下、図面により、本発明の実施例について説明する。
第4図及び第5図の実施例は、補助リング10が青銅・
黄銅等の金属板或いは耐熱性樹脂材を用いて製せられ、
円筒状の取付部12の一端から内方へ伸びる径方向部の
内方端部が截頭円錐形状をなしてスクレーパ13を構成
しており、バルブステム1の往復動に伴ない、スクレー
パ13がバルブステム周面を摩擦してその表面あらさを
低減させる。
スクレーパ13の内方には円周上に配列されたスリット
14が刻まれて潤滑油がバルブガイド2側へ容易に送り
込まれる様になされている。
スクレーパ13の軸方向位置はシールリップ1に対し可
能な限り接近させることが好ましい。
図示の実施例においては、補助リング10がシールリッ
プ7に対し、潤滑油供給源側(図上上方)に設けられて
いるが、バルブガイド2側に設けても良く、両側にそれ
ぞれに設ければ更に効果的である。
第6図の実施例においては、補助リング10が耐熱性合
成樹脂材、耐熱性ゴム材料等を用いて製せられ、外周面
がバルブステムシールの内周面に適合する略円筒形状を
なし、内周面に断面形状が略円弧形状を呈する摺動リッ
プ16を備えるワイパ形状をなし、摺動リップ16がバ
ルブステム1の周面を摩擦してその表面あらさを減じさ
せる様に構成されており、摺動リップ16の断面形状が
略円弧形状になされていること或いは摺動リップ16上
に円周上に配列されてスリット14が刻まれていること
により、潤滑油が摺動リップ16とバルブステム1の接
触部を通過してバルブガイド2へ送り込まれる。
補助リング10の作成時に研磨剤を混入させることによ
りバルブステム周面の表面あらさの低減が更に速やかに
なされ、効果的である。
第7図の実施例においては、補助リング10が耐熱性合
成樹脂材、耐熱性ゴム材等を用いて製せられ、外周面を
バルブステムシールの内周面に嵌挿され、径方向に広が
る鍔部18をバルブステムシールとバルブガイド2の端
面の間に挟まれて取付げられ、摺動リップ16が軸方向
に伸びる広巾の円筒状内周面を形成し、該円筒状内周面
によりバルブステム1周面と摺動し、その表面あらさを
低減させる。
摺動リップ16とバルブステム1の接触部における潤滑
油の吸い込みを援けるために、摺動リップ16の端部の
断面形状を円弧形状にするとか、内周側にスリットを設
けるとか或いは補助リングの製作時に研磨剤を混入する
等の手段が、第6図の実施例の場合と同様に講じられる
摺動リップ16の内周面が円筒形状をなしてバルブステ
ム1に対する接触中が広くなっているので、補助リング
10の材料に多孔質材料を使用すると摺動リップ16の
潤滑油の保持が十分に保たれ、バルブステム周面との滑
動がスムーズに行なわれる。
第8図の実施例は、補助リングにバルブステムシールの
シール部片6と同材質の材料を用いられてシール部片6
と一体をなす如くに製作されたもので、摺動リップ16
の内径寸法はシールリップ7の内径寸法に比し小径に作
られ、潤滑油の吸い込みを容易にするために、前記した
実施例と同様に、摺動リップ16の断面形状を円弧形状
にするとか、内周面上にスリットを設ける等の手段が講
じられる。
図示の実施例においては、摺動リップ16がシールリッ
プ1に対し、軸方向バルブガイド2側に位置して示され
ているが、反対に潤滑油供給源側に設けること或いは両
側に併設することも可能である。
本発明のバルブステムシールが前記した構成要件を備え
ていることにより、下記する作用効果がもたらされる。
バルブステムとバルブガイドとの摺動部に対する潤滑油
の供給量を規制するシールリップ7の近傍に、シールリ
ップ°7の内径寸法に比し、小なる内径寸法を備える摺
動リップ16が配置され、バルブステム1の周面がエン
ジン運転の初期において摺動リップ16により摩擦され
、その表面あらさを小さくさせられるので、摺動リップ
を備えない従来技術によるバルブステムシールにおいて
見られた、エンジンの運転に伴なうシールリップの摩耗
により、潤滑油の送り込み量が過大になるというトラブ
ルが発生せず、バルブステムは長期間にわたってその機
能を持続することができる。
補助リングの材質、形状、装着位置、装着個数等は運転
時等の環境条件、エンジンの構造等により適宜に選定す
ることができ、前記した各実施例に示した構造のものを
互いに組合せて設けることも可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来技術によるバルブステムシールの断面図、
第2図はシールリップの摩耗量の増加に伴なう潤滑油の
送り込み量の増加の状況を示すグラフ、第3図は一定時
間の連続運転に伴なうバルブステムの表面あらさによる
シールリップノ摩耗の状況を示すグラフ、第4図、第6
図、第7図及び第8図はそれぞれ本発明の一実施例の縦
断面図、第5図は第4図の実施例に示した補助リング1
0の平面図である。 1・・・・・・バルブステム、2・・・・・・パルフカ
イド、4・・・・・・円筒部、6・・・・・・シール部
片、7・・・・・・シールリップ、10・・・・・・補
助リング、12・・・・・・取付部、13・・・・・・
スクレーパ、14・・・・・・スリット、16・・・・
・・摺動リップ、18・・・・・・鍔部。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 バルブガイド2側に固定されてバルブステム1の周
    面と摺動するシールリップ7に比し、小なる内径寸法を
    備え、前記シールリップTの近傍で、かつ前記シールリ
    ップ7に対し、軸方向潤滑油供給源側及び軸方向前記潤
    滑油供給源の反対側の少な(とも一方に配置されて前記
    バルブステム1の周面と摺動する弾性材製の補助リング
    10を有していることを特徴とするバルブステムシール
    。 2 補助リング10がスクレーバ形状をなす特許請求の
    範囲第1項に記載のバルブステムシール。 3 補助リング10がワイパ形状をなす特許請求の範囲
    第1項に記載のバルブステムシール。 4 補助リング10が円筒状で広巾の内周面を備えた角
    リング形状である特許請求の範囲第1項に記載のバルブ
    ステムシール。 5 補助リング10の内周面上に軸方向に走るスリット
    を備えている特許請求の範囲第2項、第3項又は第4項
    に記載のバルブステムシール。 6 補助リング10の内周摺動部に略円弧状の断面形状
    を示す部分を備えている特許請求の範囲第3項又は第4
    項に記載のバルブステムシール。 1 エンジンの運転開始の当初においては、シールリッ
    プ1がバルブステム1の周面と直接接触しない様になさ
    れた特許請求の範囲第1項に記載のバルブステムシール
    。 8 補助リング10の材質が耐熱性合成樹脂材又は耐熱
    性ゴム材料である特許請求の範囲第1項、第3項又は第
    4項に記載のバルブステムシール。 9 補助リング10に研磨剤が混入されている特許請求
    の範囲第1項、第3項又は第4項に記載のバルブステム
    シール。 10 補助リング10の材料が多孔質である特許請求の
    範囲第4項に記載のバルブステムシール。 11 補助リング10の材質がシール部片6と同一であ
    る特許請求の範囲第1項に記載のバルブステムシール。
JP54002348A 1979-01-12 1979-01-12 バルブステムシ−ル Expired JPS5930888B2 (ja)

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