JPH0225015Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、軸封装置の一種であるピストンロツ
ド用シール装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来からこの種シールの一例として第９図ない
し第１３図に示すような、船舶用デイーゼル主機
関に使用されるものが知られている。このシール
装置は、デイーゼル主機関のクランク室１と掃気
室２を仕切る隔壁３を縦方向に貫通するピストン
ロツド４を軸封し、クランク室１内の潤滑油のシ
ールと掃気室２の気密保持を主目的とするもの
で、つぎのように構成されている。

すなわち第９図において、符号５は、前記隔壁
３の孔３ａに受け台６を介して気密的に取り付け
られるハウジングを示し、上下に２分割された該
ハウジング１の内径に都合８片の環状フランジ７
…と７つの環状空間８…が設けられ、クランク室
１側の３つの空間８内に各２本の油掻リング９，
９が、掃気室２側の３つの空間８内に各２本の気
密リング１１，１１が装着されている。油掻リン
グ９は、第１０図および第１１図に示すように、
円周方向に３分割した金属製の円弧状分割体９
ａ，９ａ，９ａをガータスプリング１０により環
状に緊締連結し、各分割体９ａの内径面に形成し
た溝９ｂから外周面に形成した凹み９ｃにかけて
油抜き孔９ｄを穿設し、互いに隣接する分割体９
ａ，９ａの接合部切口９ｅ，９ｅを径方向に延び
る平面に形成してなる。気密リング１１は、第１
２図および第１３図に示すように、これも円周方
向に３分割した金属製の円弧状分割体１１ａ，１
１ａ，１１ａをガータスプリング１２により環状
に緊締連結してなり、各分割体１１ａの内径面に
溝１１ｂを形成し、互いに隣接する分割体１１
ａ，１１ａの接合部切口１１ｃ，１１ｃを径線に
対して斜向する平面に形成してなる。

〔考案が解決しようとする問題点〕

上記構成のシール装置は、ピストンロツド４の
上下往復動に際し、該ロツド４表面に付着するク
ランク室１内の潤滑油を油掻リング９…で掻き落
とし、前記油抜き孔９ｄや、空間８…に設定した
油溜り１３…、ハウジング５に穿設した油戻し孔
１４…を通してクランク室１へ戻し、最上段の油
掻リング９を通過した潤滑油を漏油として回収口
１５から機関の外へ取り出す一方、掃気室２の気
密を気密リング１１…により保持するものである
が、この従来装置によると、ピストンロツド４の
周面と摺接する各リング９，１１内径面の溝９
ｂ，１１ｂを除いた部分がフラツトに形成されて
いること等からシール性能が充分でなく、とくに
潤滑油の漏洩が多く、対策として別途船内に漏油
回収・清浄装置を設けて潤滑油の消費を防いでい
るのが実情である。

本考案は以上の点に鑑みてなされたもので、各
リングのシール性能を高め、さらにこれに伴ない
リング段数を減小して装置全体の小型軽量化を図
るピストンロツド用のシール装置を提供するもの
である。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本考案のシール装置
は、油掻リングおよび気密リングを樹脂系材料、
ゴムまたはカーボン材等の非金属材料より製する
とともに、各リングの軸方向両端面の少なくとも
一方にＯリング等のシール材を嵌合し、各リング
の内径摺動面に、クランク室側と掃気室側から延
びる互いに逆向きに傾斜したテーパ面で形成され
た断面略Ｖ字状の密接尖端を形成し、油掻リング
の密接尖端のクランク室側のテーパ角度βは掃気
室側のテーパ角度αより大きく、また気密リング
の密接尖端の掃気室側のテーパ角度β′はクランク
室側のテーパ角度α′よりも大きいことを特徴とす
るものである。

〔作用〕

上記シール装置は、各分割体の内径摺動面に形
成した密接尖端をピストンロツドの周面に圧接す
ることにより接触圧を高め、材質の変更により摺
接摩耗を抑えるとともに、リング端面に嵌合した
Ｏリングにより各リングとハウジングの間を確実
にシールする。油掻リングの密接尖端は両側のテ
ーパ角度がβ＞αであり、気密リングの密接尖端
は両側のテーパ角度がβ′＞α′であることから、ピ
ストンロツドが掃気室側へ動作するときは、油掻
リングの密接力が大きくなつて該ロツド表面の油
を掻き落す一方、気密リングの摺動抵抗が小さく
なり、またピストンロツドがクランク室側へ動作
するときは、気密リングの密接力が大きくなつて
掃気室に対する気密性を良好に保持する一方、油
掻リングの摺動抵抗が小さくなる。

〔実施例〕

つぎに本考案の実施例を図面にしたがつて説明
する。

第１図において、ハウジング１６の内径には６
片の環状フランジ１７…と５つの環状空間１８…
が設けられ、該空間１８…内に都合４本の油掻リ
ング１９…と３本の気密リング２２…が装着され
ている。

油掻リング１９は、第２図ないし第４図に示す
ように、円周方向に所要数に分割した非金属材製
の円弧状分割体１９ａ，１９ａ…をガータスプリ
ング２０により環状に連結し、各分割体１９ａの
内径面中央に溝１９ｂを形成し、該溝１９ｂの両
側の摺接部に∠β＞∠αになるテーパ面を備えた
断面Ｖ字形の密接尖端１９ｃ，１９ｃを形成し、
∠β側の端面に溝１９ｄを形成してＯリング２１
等のシール材を嵌合し、反対側の端面に油抜き用
の切欠１９ｅを形成するとともに、互いに隣接す
る分割体１９ａ，１９ａの接合部切口１９ｆ，１
９ｆを図示するように円周方向にステツプ状に形
成してなる。気密リング２２は、第５図ないし第
７図に示すように、円周方向に所要数に分割した
非金属材製の円弧状分割体２２ａ，２２ａ…をガ
ータスプリング２３により環状に連結し、各分割
体２２ａの内径面中央に溝２２ｂを形成し、該溝
２２ｂの両側の摺接部に∠β′＞∠α′になるテーパ
面を備えた断面略Ｖ字形の密接尖端２２ｃ，２２
ｃを形成し、両端面に溝２２ｄ，２２ｄを形成し
てＯリング２４，２４等のシール材を嵌合すると
ともに、互いに隣接する分割体２２ａ，２２ａの
接合部切口２２ｅ，２２ｅを図示するように円周
方向にステツプ状に形成してなり、さらに該接合
部外周に凹み２２ｆ，２２ｆを形成して円弧状の
カバーリング２５を嵌合してなる。

上記構成によると、ピストンロツド４が掃気室
２側へ動作するときは、油掻リング１９の密接尖
端１９ｃの密接力が大きくなつて、ロツド４表面
に付着した潤滑油を掻き落す一方、気密リング２
２の密接尖端２２ｃの摺動抵抗が小さくなり、ま
たピストンロツド４がクランク室１側へ動作する
ときは、気密リング２２の密接尖端２２ｃの密接
力が大きくなつて掃気室２に対する気密性を良好
に保持する一方、油掻リング１９の密接尖端１９
ｃの摺動抵抗が小さくなることから、全体として
摺動抵抗を増大させることなくシール性を向上さ
せることができる。しかも両リング１９，２２を
非金属材料製としたため、従来の金属製のものに
比べて摩擦抵抗が減少し、該リング１９，２２の
摺動摩耗を抑えることができ、端面にＯリング２
１，２４等のシール材を嵌合したことにより該部
シール力を向上させることが可能となる。また各
リング１９，２２において、互いに隣接する円弧
状分割体１９ａ，１９ａ，２２ａ，２２ａの接合
部切口１９ｆ，１９ｆ，２２ｅ，２２ｅを円周方
向にステツプ状に形成し、さらにカバーリング２
５を配したため、該接合部の隙間を狭め、または
これを塞ぐことができ、該部からの漏洩を抑える
ことができる。また各リング１９，２２にテフロ
ン、ゴム等の弾性の高い材料を用いれば、各リン
グ１９，２２を環体１本に成形した上、切口を１
箇所設ければよく、シール性能の向上とともに加
工費低減上のメリツトも大きい。第８図は、各リ
ング１９，２２とハウジング１６の間にリング支
持金物２６…を設けたことを特徴とし、リング組
立（挿入）の容易化と前記Ｏリング２１，２４部
のシール性能の向上を図つたものである。

〔考案の効果〕

本考案のピストンロツド用シール装置は以上説
明したように、それぞれ所要数並設される油掻リ
ングと気密リングの内径摺動面を、角度の異なる
互いに交差したテーパ面で構成された断面略Ｖ字
形の密接尖端とすることによつて、全体の摺動抵
抗を増大することなくシール性能を向上させ、こ
れを総じて全体的な性能向上を図り得るもので、
該性能の向上に合わせてリング段数を減じること
が可能となつて小型軽量な装置を提供できる等の
特徴を有するものとなり、本考案の実用的効果は
きわめて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係るピストンロツ
ド用シール装置の断面図、第２図は同実施例に係
る油掻リングの半裁断面図、第３図は同部分側面
図、第４図は同リングを内径方向からみた部分展
開図、第５図は同実施例に係る気密リングの半裁
断面図、第６図は同部分側面図、第７図は同リン
グを内径方向からみた部分展開図、第８図は本考
案の他の実施例に係るピストンロツド用シール装
置の断面図、第９図は従来例に係るピストンロツ
ド用シール装置の断面図、第１０図は同従来例に
係る油掻リングの半裁断面図、第１１図は同側面
図、第１２図は同従来例に係る気密リングの半裁
断面図、第１３図は同側面図である。 １……クランク室、２……掃気室、３……隔
壁、４……ピストンロツド、５，１６……ハウジ
ング、７，１７……フランジ、８，１８……環状
空間、９，１９……油掻リング、１０，１２，２
０，２３……ガータスプリング、１１，２２……
気密リング、１３……油溜り、１４……油戻し
孔、１５……回収口、１９ａ，２２ａ……円弧状
分割体、１９ｃ，２２ｃ……密接尖端、１９ｅ…
…切欠、１９ｆ，２２ｅ……切口、２１，２４…
…Ｏリング、２５……カバーリング。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 円周方向に複数個に分割した円弧状分割体を環
   状に連結したクランク室側の油掻リングと掃気室
   側の気密リングを各々所要本数備えてなるピスト
   ンロツド用シール装置において、前記各リングを
   樹脂系材料、ゴムまたはカーボン材等の非金属材
   料より製するとともに、各リングの軸方向両端面
   の少なくとも一方にＯリング等のシール材を嵌合
   し、各リングの内径摺動面に、クランク室側と掃
   気室側から延びる互いに逆向きに傾斜したテーパ
   面で形成された断面略Ｖ字状の密接尖端を形成
   し、油掻リングの密接尖端のクランク室側のテー
   パ角度βは掃気室側のテーパ角度αより大きく、
   また気密リングの密接尖端の掃気室側のテーパ角
   度β′はクランク室側のテーパ角度α′よりも大きい
   ことを特徴とするピストンロツド用シール装置。