JP2005201313A - バルブステムシール - Google Patents

Abstract

【課題】ドライかつ高温の条件下でもシールリップ３ａが早期に過大摩耗することがなく、もって排気ガス等のシール流体を安定してシールすることができるバルブステムシール１を提供する。
【解決手段】バルブステムガイドの一端部に配置されてバルブステムの周面に摺動自在に密接するシールリップ３ａを有するバルブステムシール１において、シールリップ３ａの内周面にバルブステムの周面に摺動自在に密接する少なくとも３本の環状凸部４，５，６を設け、環状凸部４，５，６のバルブステムガイド側にグリースを保持するための環状堰部７を設ける。環状凸部４，５，６はその内径寸法を互いに同じに形成し、環状堰部７はバルブステムの周面との間に微小な径方向クリアランスを形成するよう寸法設定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＥＧＲ排気還流弁等において排気ガス等をシールするために用いられるバルブステムシールに関するものである。

特開２００３−２９３８６５号公報（特許文献１）または特開２００３−３５１６７号公報（特許文献２）等に掲載されているＥＧＲ装置では、その排気還流弁におけるバルブステム（弁軸）とこれをストローク自在に支持するバルブステムガイド（弁軸受）との間から排気ガスが漏れないようにする必要があり、このため、従来から図３に示すように、バルブステムガイド５１の一端部に配置されてバルブステム５２の周面に摺動自在に密接するシールリップ５４を有するバルブステムシール５３が開発されている。

しかしながら、この従来のバルブステムシール５３によると、シールリップ５４がドライかつ高温の条件下でバルブステム５２の周面に摺動することに関して特に対策が施されていないことから、シールリップ５４に早期に過大摩耗が発生する不都合がある。

特開２００３−２９３８６５号公報 特開２００３−３５１６７号公報

本発明は以上の点に鑑みて、ドライかつ高温の条件下でもシールリップが早期に過大摩耗することがなく、もって排気ガス等のシール流体を安定してシールする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。

上記目的を達成するため、本発明のバルブステムシールは、バルブステムガイドの一端部に配置されてバルブステムの周面に摺動自在に密接するシールリップを有するバルブステムシールにおいて、前記シールリップの内周面に前記バルブステムの周面に摺動自在に密接する少なくとも３本の環状凸部を設け、前記環状凸部のバルブステムガイド側にグリースを保持するための環状堰部を設け、前記環状凸部は、内径寸法を互いに同じに形成され、前記環状堰部は、前記バルブステムの周面との間に微小な径方向クリアランスを形成することを特徴とするものである。

上記構成を備えた本発明のバルブステムシールのように、シールリップの内周面にバルブステムの周面に摺動自在に密接する少なくとも３本の環状凸部を設けると、環状凸部同士の間に形成される環状凹部に摺動部潤滑用のグリースを貯留することが可能となる。環状凸部の形成数を少なくとも３本、すなわち３本以上としたのは、バルブステムに対するシールリップのしめしろを分散させて各環状凸部において接触圧を低減させる趣旨であり、また各環状凸部の内径寸法を互いに同じに形成したために、接触圧を均等化させることもできる。各環状凸部においてしめしろを分散されかつ均等化されたシールリップは総じて、摺動摩耗しにくい特徴を発揮する。

また、環状凸部のバルブステムガイド側にグリースを保持するための環状堰部を設けたために、環状凸部および環状堰部間のスペースにもグリースを貯留することが可能となり、環状堰部およびバルブステムの周面間に微小な径方向クリアランスを形成するようにしたために、バルブステムのストローク時に環状堰部がグリースを掻き出すのを抑えることが可能となる。

本発明は、以下の効果を奏する。

すなわち、本発明のバルブステムシールによれば、上述したところによりグリースによる潤滑作用を期待することができ、かつバルブステムに対するシールリップのしめしろが分散されかつ均等化されて低減されるために、ドライかつ高温の条件下でもシールリップが早期に過大摩耗するのを有効に防止することができる。

つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。

図１は、本発明の実施例に係るバルブステムシール１の自由（装着前）状態の半裁断面を示している。また、図２は、同シール１の装着状態の半裁断面を示している。

当該実施例に係るバルブステムシール１は、ＥＧＲ排気還流弁において排気ガスをシールするものであって、以下のように構成されている。

すなわち先ず、取付部材としてのバルブステムガイド（図２参照）２１の軸方向一端部（図上上端部）外周面に取り付けられる金属製の取付環（外環とも称する）２が設けられており、この取付環２にゴム状弾性材製の弾性体（パッキンとも称する）３が加硫接着されており、この弾性体３によって、摺動の相手部材であるバルブステム（図２参照）２２の周面に摺動自在に密接するシールリップ３ａと、バルブステムガイド２１の外周面に静止的に密接する静止シール部３ｂとが一体に成形されている。

上記取付環２は、筒状部２ａの軸方向一端に径方向内方へ向けてフランジ部２ｂを一体成形して半裁断面略Ｌ字形に形成されており、後者のフランジ部２ｂにシールリップ３ａが加硫接着されるとともに、前者の筒状部２ａの内周面に静止シール部３ｂが加硫接着されている。

上記シールリップ３ａは、取付環２のフランジ部２ｂの内周端部から軸方向一方（図上上方）へ向けて筒状に形成されており、このシールリップ３ａの内周面に、バルブステム２２の周面に摺動自在に密接する３本の環状凸部４，５，６が設けられるとともに、この環状凸部４，５，６のバルブステムガイド２１側（図上下側）に、グリースを保持するための環状堰部７が１本設けられている。また、シールリップ３ａの外周面には、環状の装着溝８が設けられており、この装着溝８に、しめしろ調整用のガータースプリング（単にスプリングとも称する）９が嵌着されている。

上記３本の環状凸部４，５，６はそれぞれ断面略半円形に形成されて互いに略同じ断面形状を有しており、かつその自由状態における内径寸法φＡを互いに等しく形成されている。この内径寸法φＡは、バルブステム２２の外径寸法φＣ（図２参照）よりも若干小さく設定されている。

また、上記環状堰部７は、その内径寸法φＢをバルブステム２２の外径寸法φＣよりも若干大きく設定されており、これにより、図２に示すように、装着状態において、この環状堰部７とバルブステム２２の周面との間に微小な径方向クリアランスｃが形成される。

上記構成のバルブステムシール１においては、弁の作動時にバルブステム２２がストロークすると、このバルブステム２２の周面に対してシールリップ３ａが摺動することから、このシールリップ３ａに摺動摩耗が発生することが懸念されるが、上記構成による以下の対策によって摺動摩耗が低減される。

すなわち、シールリップ３ａの内周面に、バルブステム２２の周面に摺動自在に密接する３本の環状凸部４，５，６が設けられているために、この環状凸部４，５，６がバルブステム２２の周面に密接すると、図２に示したように各環状凸部４，５，６同士の間に環状凹部１０，１１が形成されることになり、この各環状凹部１０，１１に摺動部潤滑用のグリース（図示せず）を貯留することが可能とされている。グリースは、弁の作動前に予め注入されるものである。したがって、各環状凹部１０，１１に貯留されるグリースによって摺動部が潤滑されることになる。

また、上記環状凸部４，５，６が３本設けられているために、バルブステム２２に対するシールリップ３ａのしめしろを分散させて各環状凸部４，５，６において接触圧を低減させることができ、また各環状凸部４，５，６の内径寸法φＡが互いに同じに形成されているために、接触圧を均等化させることができる。したがって、各環状凸部４，５，６においてしめしろが分散されかつ均等化されて低減されることから、シールリップ３ａ自体も形状的に摺動摩耗しにくい特徴を有している。本願発明者らの知見によると、環状凸部４，５，６の形成数は２本では不足であり、しめしろの大きさとの兼ね合いの観点からして、３本以上でなければならない。

また、環状凸部４，５，６のバルブステムガイド２１側に、グリースを保持する環状堰部７が設けられているために、環状凸部４，５，６および環状堰部７間の環状スペース１２にもグリースを貯留することが可能とされている。したがって、このスペース１２に貯留されるグリースによっても摺動部が潤滑される。

更にまた、環状堰部７がバルブステム２２に対し非接触とされていて、この環状堰部７およびバルブステム２２間に微小な径方向クリアランスｃが形成されるために、バルブステム２２のストローク時に環状堰部７が相対移動しても、グリースを掻き出すことがないように構成されている。したがって、摺動部に供給したグリースが掻き出されずに長期間に亙って保持されることから、グリースによる潤滑作用を長期間に亙って発揮することができる。

以上の作用効果が相俟って、当該バルブステムシール１によれば、ドライかつ高温の条件下でもシールリップ３ａが早期に過大摩耗するのを防止することができ、もって排気ガスを安定してシールすることができる。

本発明の実施例に係るバルブステムシールの半裁断面図 同バルブステムシールの装着状態を示す半裁断面図 従来例に係るバルブステムシールの説明図

符号の説明

１ バルブステムシール
２ 取付環
２ａ 筒状部
２ｂ フランジ部
３ 弾性体
３ａ シールリップ
３ｂ 静止シール部
４，５，６ 環状凸部
７ 環状堰部
８ 装着溝
９ ガータースプリング
１０，１１ 環状凹部
１２ スペース
２１ バルブステム
２２ バルブステムガイド

Claims (1)

1. バルブステムガイド（２１）の一端部に配置されてバルブステム（２２）の周面に摺動自在に密接するシールリップ（３ａ）を有するバルブステムシール（１）において、
   前記シールリップ（３ａ）の内周面に前記バルブステム（２２）の周面に摺動自在に密接する少なくとも３本の環状凸部（４）（５）（６）を設け、前記環状凸部（４）（５）（６）のバルブステムガイド（２１）側にグリースを保持するための環状堰部（７）を設け、
   前記環状凸部（４）（５）（６）は、内径寸法（φＡ）を互いに同じに形成され、
   前記環状堰部（７）は、前記バルブステム（２２）の周面との間に微小な径方向クリアランス（ｃ）を形成することを特徴とするバルブステムシール。

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