JPH0552442U - ディーゼル機関のクランク軸端シール構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 クランク軸を伝わる潤滑油の外部への漏れ出
しを、非接触の封止構造で効果的かつ長期に亘って防止
する。 【構成】 フレーム１の端面１aから突出する大径部６,
径方向段部７,小径部８からなるクランク軸２の端部の
小径部８の外周に、これと同一径をもつ隣接部９aを挾
んで隣合う２本の環状溝９(９')を軸方向に所定距離を
隔てて１対設ける。上記クランク軸端部の外周を覆う油
切カバー５の内周に、径方向段部７に僅な隙間をあけて
対向する径方向段部１０と、１対の２本の環状溝９,９'
に夫々対向する内側,外側の環状溝１１,１１'と、これ
らの間で小径部８の外周に対向するラビリンス溝１２と
を設ける。内側の環状溝１１を油切カバー５内の油抜き
穴１４を経てクランク室１３に連通し、外側の環状溝１
１'をＵ字状の連通油路１５を経てクランク室１３に連
通する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ディーゼル機関のクランク軸端シール構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、小形のディーゼル機関のクランク軸の後端部は、連結用カップリング のフランジ部を有さずにフレームから突出しており、オイルシールを装着した油 切カバーを上記クランク軸の後端から挿通してフレームの端面に固定することに よって、フレーム内のクランク室からクランク軸を伝わって外部へ漏れる潤滑油 をオイルシールで封止している。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、中形,大形のディーゼル機関においては、クランク軸の後端に連結 用の大径のフライホイール連結用のフランジ部があるため、小径のオイルシール を軸端から挿通することができず、オイルシール以外の封止手段によらなければ 潤滑油の漏れ出しを防げないという問題がある。 また、オイルシールは、構造が比較的に簡単で安価である反面、回転するクラ ンク軸の外周に接触して潤滑油を封止するものであるため、接触部たるリップ部 などの摩耗が激しく、特に出力の大きい中,大形ディーゼル機関では、耐用期間 が短縮するという問題がある。

【０００４】 そこで、本発明の目的は、上記フランジ部を有するクランク軸端を非接触で封 止する構造を工夫することによって、大出力のディーゼル機関においても潤滑油 の外部への漏れ出しを長期間に亘って防止することができるディーゼル機関のク ランク軸端シール構造を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため、本考案のディーゼル機関のクランク軸端シール構造 は、大径部とこの大径部の軸端方向に径方向段部を介して連なる小径部からなり 、フレームから突出するクランク軸の端部の外周を、フレーム端面に取り付けた 油切カバーで覆ってシールするものにおいて、上記クランク軸の小径部の外周に 、隣接部が上記小径部と同一径をもつ互いに隣接する２本の環状溝を軸方向に所 定距離を隔てて１対設ける一方、上記油切カバーの内周に、クランク軸の上記径 方向段部に軸方向に隙間をあけて対向する径方向段部と、クランク軸の上記１対 の２本の環状溝に夫々対向する内側と外側の環状溝と、この内側,外側の環状溝 の間にクランク軸の上記小径部の外周に対向する環状のラビリンス溝とを夫々設 けるとともに、上記油切カバー内に、上記内側の環状溝を上記フレーム内の空間 に連通する径方向の油抜き穴と、一端が上記外側の環状溝に開口し、他端がこの 開口より径方向外側において上記フレーム内に開口するＵ字状の連通油路を設け たことを特徴とする。

【０００６】

【作用】

フレーム内の潤滑油は、回転しているクランク軸の表面を軸端方向に伝わって 漏れ出そうとする。漏れ出そうとする潤滑油は、まず、クランク軸の大径部に外 嵌する油切カバーの内端面で遮られ、一部が径方向外方へフレーム内に飛ばされ て減少し、次いで、クランク軸の径方向段部とこれに軸方向に対向する油切カバ ーの径方向段部の間の隙間で遮られて、さらに漏れ出しが減少する。上記隙間か ら漏れ出す潤滑油は、回転中のクランク軸の小径部の内側の２本の環状溝に達し 、最大径で周速度が最大の両溝の隣接部に寄せられて径方向外方へ飛ばされ、油 切カバーの内側の環状溝に捕集された後、径方向の油抜き穴を通ってフレーム内 に戻される。 以上のシール過程により、漏れ出す潤滑油は、相当減少して低濃度のミストに なるが、このミストは、軸端方向に続く油切カバーのラビリンス溝の作用により 次々に減圧され、通過を殆んど阻止される。さらに、ラビリンス溝を通過した微 量のミストは、クランク軸の小径部の外側の２本の環状溝に入り、上述と同様に 油切カバーの外側の環状溝に液となって捕集され、この環状溝に一端が開口した Ｕ字状の連通油路を満たす。ここで、連通油路は、他端が上記一端より径方向外 側においてフレーム内に開口しているので、捕集された潤滑油がフレーム内に戻 されるとともに、上記環状溝内が、油柱差だけフレーム内より低い略大気圧に等 しい圧力に維持されて、油柱により潤滑油の逆流に伴う噴き出しが防止される。 こうして、最終的にフレーム外へ漏れ出す潤滑油の量は、大幅に減少する。

【０００７】

【実施例】

以下、本考案を図示の実施例により詳細に説明する。 図１は、本考案のクランク軸端シール構造を採用したディーゼル機関の側面図 であり、この図において本考案と直接関係のない部分は、詳細を省略し外形のみ を示している。このディーゼル機関は、中大形の列形６気筒で、主として陸上の 発電機を駆動するために用いられる例を示している。 上記ディーゼル機関のフレーム１の後端面１aからは、先端にフライホイール ３を有するクランク軸２の端部が突出しており、このクランク軸２の外周を、フ レームの後端面１aおよび内部がオイルパンになった台板４の上面に固定された 油切カバー５で覆ってシールしている。

【０００８】 上記クランク軸２の端部は、図２に示すように、フレーム１の後端面１aの内 側近傍に位置する大径部６と、この大径部６の外側に径方向段部７を介して連な る小径部８からなり、小径部８の外周に、この小径部８と同一径の隣接部９aを 介して隣合う半円形断面をもつ２本の環状溝９を軸方向に所定距離を隔てて１対 設けている。なお、小径部８の先端には、上記フライホイール３が図示しないボ ルトで固定されている。 一方、上記油切カバー５は、図２の紙面で両側(紙面に垂直な方向)に２分割さ れ、クランク軸２の大径部６の端部,径方向段部７および小径部８の大部分を覆 うように外嵌する。油切カバー５の内周には、クランク軸の径方向段部７に軸方 向に僅な隙間をあけて対向する径方向段部１０と、クランク軸の内側,外側の上 記２本の環状溝９,９'に夫々対向する内側と外側の環状溝１１,１１'と、これら の環状溝１１,１１'の間にクランク軸の小径部８の外周に対向する環状で４本の ラビリンス溝１２とを夫々設けている。また、油切カバー５内に、上記内側の環 状溝１１の最底部をフレーム１内のクランク室１３に連通する鉛直方向の油抜き 穴１４と、一端１５aが上記外側の環状溝１１'の最底部に開口し、他端１５bが 上記一端１５aより径方向外側においてクランク室１３に開口するＵ字状の連通 油路１５を設けている。

【０００９】 上記Ｕ字状の連通油路１５は、ドリル加工の関係上、油切カバー５の表面から 直線状に図２の如くあけられ、開口部をプラグ１６,１７で封鎖している。なお 、油切カバー５のクランク室１３に臨む端面には、クランク軸２の大径部６の表 面を伝わってくる潤滑油を、せき止めて径方向外方へ飛散させるべく鍔部２０を 形成する一方、上記端面の内部に、潤滑油を捕集する環状溝２１を設け、その最 底部を油抜き穴２２でクランク室１３に連通している。

【００１０】 上記ディーゼル機関におけるクランク軸端シール構造は、次のように作用する 。 ディーゼル機関が運転されると、台板４(図１参照)内のオイルパンから給油系 を経てピストンやクランクピンに供給された潤滑油の一部が、回転するクランク 軸２の表面を軸端方向に伝わって、クランク室１３からフレーム１外へ漏れ出そ うとする。 漏れ出そうとする潤滑油は、まず、クランク軸２の大径部６に外嵌する油切カ バー５の端面の鍔部２０でせき止められ、一部が径方向外方へクランク室１３内 に飛ばされて減少する。なお、上記鍔部２０は、油切カバー５の外周よりも径方 向外方に突出しているので、油切カバーの表面を伝わって流れ落ちる潤滑油は、 上記突出部で遮られてクランク室１３へ直接落下し、大径部６の隙間に流れ込む ことはない。次いで、潤滑油は、クランク軸の径方向段部７とこれに軸方向に対 向する油切カバー５の径方向段部１０の間の僅な隙間で遮られて、さらに漏れ出 しが減少する。ここで、遮られる潤滑油は、油切カバー５の内周の環状溝２１に 捕集された後、最底部の油抜き穴２２を経てクランク室１３に戻される。 上記隙間から漏れ出す潤滑油は、回転中のクランク軸２の小径部８の内側の２ 本の環状溝９に達し、最大径で周速度が最大の両溝の隣接部９aに寄せられて径 方向外方へ飛ばされ、油切カバー５の対向する内側の環状溝１１に捕集された後 、最底部の鉛直方向の油抜き穴１４を経て同様にクランク室１３に戻される。

【００１１】 以上のシール過程により、漏れ出す潤滑油は、相当減少して低濃度のミストに なるが、このミストは、軸端方向に流れて油切カバー５の４本のラビリンス溝１ ２の作用により次々に減圧され、通過を殆んど阻止される。 さらに、ラビリンス溝１２を通過した微量のミストは、クランク軸の小径部８ の外側の２本の環状溝９'に入り、その隣接部９'aにより上述と同様に油切カバ ー５の対向する外側の環状溝１１'に液となって捕集され、この環状溝１１'の最 底部に一端１５aが開口したＵ字状の連通油路１５を満たす。ここで、連通油路 １５は、他端１５bが上記一端１５aより鉛直下方側においてクランク室１３内に 開口しているので、環状溝１１'の内圧は、クランク室１３の内圧に比して油柱 差ΔＨだけ低い略大気圧に等しい圧力に維持される。そして、ディーゼル機関の 運転条件や大気圧の変動で、フレーム内外の圧力差が増えれば、より多くの潤滑 油が溜まってΔＨが増え、圧力差が減れば、その分潤滑油がクランク室１３に戻 されてΔＨが減る。こうして、最終的にフレーム１外へ漏れ出す潤滑油の量は、 大幅に減少する。

【００１２】 このように、クランク軸２の突出端部に大径のフライホイール３があるためオ イルシールの使用の難しいディーゼル機関においても、上述の非接触形のクラン ク軸端シール構造で潤滑油を確実に封止でき、オイルシールの場合のような摩耗 の問題もないので、耐用寿命が大幅に延びるのは勿論である。 上記実施例では、油切カバー５のクランク室側の端面に、鍔部２０と油抜き穴 ２２をもつ内周の環状溝２１を設けているので、漏れ出そうとする潤滑油を、ま ずせき止めて飛散させ、クランク室１３へ戻すことができ、封止効果を一層高め ることができるという利点がある。 なお、上記実施例では、列形で陸用のディーゼル機関について説明したが、本 考案のクランク軸端のシール構造が他の種類のディーゼル機関に適用できるのは いうまでもない。

【００１３】

【考案の効果】

以上の説明で明らかなように、本考案のディーゼル機関のクランク軸端シール 構造は、フレームの端面から突出する大径部,径方向段部,小径部からなるクラン ク軸端部の上記小径部の外周に、これと同一径をもつ隣接部を挾んで隣合う２本 の環状溝を軸方向に所定距離を隔てて１対設ける一方、上記クランク軸端部の外 周を覆う油切カバーの内周に、上記径方向段部に隙間をあけて対向する径方向段 部と、上記１対の２本の環状溝に夫々対向する内側,外側の環状溝と、これらの 間で上記小径部の外周に対向するラビリンス溝とを設けるとともに、上記内側の 環状溝を油切カバー内の油抜き穴を経てフレーム内に連通し、上記外側の環状溝 をＵ字状の連通油路を経てフレーム内に連通しているので、クランク軸を伝わる 潤滑油の外部への漏れ出しを、非接触の封止構造で効果的かつ長期に亘って防止 することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案のクランク軸端シール構造を採用した
ディーゼル機関の側面図である。

【図２】 図１のII部の拡大断面図である。

【符号の説明】

１…フレーム、２…クランク軸、３…フライホイール、
４…台板、５…油切カバー、６…大径部、７…径方向段
部、８…小径部、９…内側の２本の環状溝、９a…隣接
部、９'…外側の２本の環状溝、１０…径方向段部、１
１…内側の環状溝、１１'…外側の環状溝、１２…ラビ
リンス溝、１３…クランク室、１４…油抜き穴、１５…
Ｕ字状の連通油路、１５a…一端、１５b…他端。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 大径部とこの大径部の軸端方向に径方向
   段部を介して連なる小径部からなり、フレームから突出
   するクランク軸の端部の外周を、フレーム端面に取り付
   けた油切カバーで覆ってシールするディーゼル機関のク
   ランク軸端シール構造において、 上記クランク軸の小径部の外周に、隣接部が上記小径部
   と同一径をもつ互いに隣接する２本の環状溝を軸方向に
   所定距離を隔てて１対設ける一方、 上記油切カバーの内周に、クランク軸の上記径方向段部
   に軸方向に隙間をあけて対向する径方向段部と、クラン
   ク軸の上記１対の２本の環状溝に夫々対向する内側と外
   側の環状溝と、この内側,外側の環状溝の間にクランク
   軸の上記小径部の外周に対向する環状のラビリンス溝と
   を夫々設けるとともに、 上記油切カバー内に、上記内側の環状溝を上記フレーム
   内の空間に連通する径方向の油抜き穴と、一端が上記外
   側の環状溝に開口し、他端がこの開口より径方向外側に
   おいて上記フレーム内に開口するＵ字状の連通油路を設
   けたことを特徴とするディーゼル機関のクランク軸端シ
   ール構造。