JPH0557341U - 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】 第１,第２の径方向段部９,１１を介して軸端
方向に順次連なる大径部８,中径部１０,小径部１１から
なり、フレーム１から突出するクランク軸２の端の外周
を、フレーム端面１aに取付けた油切カバー５でシール
する。第１径方向段部９に、中径部１０の外径と同じ内
径および大径部８の外径以下の外径をもつ環状溝１３を
軸方向に形成する。油切カバー５に、先端１４aが環状
溝１３に嵌合し、後端１４bが小径部１２に外嵌する筒
状部１４を突設し、この筒状部１４の内周面に中径部１
０に対向させて環状のラビリンス溝１５を、続いて第２
の径方向段部１１に対向させて環状の油溜溝１６を夫々
形成するとともに、油切カバー５内に、一端１７aが油
溜溝１６に開口し、他端１７bがこの開口１７aより径方
向外側において上記クランク室１８内に開口するＵ字状
の連通油路１７を設ける。

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フラ イホイール連結用の大径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、第１,第２の径方向段部を介して軸端方向に順次連なる大径部,中径部,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、上記第１の径方向段部 に、上記中径部の外径と同じ内径をもち、上記大径部の外径より小さい外径をも つように軸方向に形成された環状溝と、上記油切カバーに突設され、先端が上記 環状溝に嵌合し、後端が上記小径部に外嵌する筒状部と、この筒状部の上記中径 部に対向する内周面に環状に形成されたラビリンス溝と、このラビリンス溝に軸 方向に連なりかつ上記第２の径方向段部に対向するように、上記筒状部の内周に 環状に形成された油溜溝と、上記油切カバー内に径方向に設けられ、一端が上記 油溜溝に開口し、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字状の連通油路を備え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、クランク軸の大径部から第１の 径方向段部を経て中径部に向かうが、第１の径方向段部には、軸端方向と逆方向 に向けて環状溝が形成され、この環状溝の開口に、油切カバーの筒状部の先端が 僅な隙間でもって嵌合している。そのため、潤滑油は、上記隙間により大部分が 、筒状部の先端より径の小さな筒状部の外周を伝わってフレーム内に戻り、一部 のみが環状溝に侵入する。 環状溝に侵入した潤滑油は、ミスト状になって中径部を伝わるが、対向する油 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、クランク軸の第２の径方向 段部に達して、対向する油切カバーの油溜溝に液となって捕集され、この油溜溝 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、上記油溜 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、中速で中大形の列形６気筒で、主として 、船舶や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、先端に連結用のフラン ジ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およびオイルパン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、軸受メタル６を介してフレー ム１で支承される支承部７に連なり、フレームの後端面１aの外側近傍に位置す る大径部８と、この大径部８に第１径方向段部９,第２径方向段部１１を介して 軸端方向に順次連なる中径部１０および小径部１２からなり、小径部１２の先端 が上記フランジ３となっている。上記第１径方向段部９には、中径部１０の外径 と同じ内径をもち、大径部８の外径より小さい外径をもつ環状溝１３を軸方向に 形成している。 一方、上記油切カバー５は、図２の紙面により両側(紙面に垂直な方向)に２分 割でき、小径部１２の基端部までを覆ってクランク軸２に外嵌する。油切カバー ５の小径部１２を取り囲む部分には、先端１４aがクランク軸２の上記環状溝１ ３の開口に僅な隙間をあけて嵌合し、後端１４bが上記小径部１２に外嵌する筒 状部１４を軸方向内方へ突設しており、この筒状部１４の内周面に、上記中径部 １０に対向させて３本の環状のラビリンス溝１５を、その軸端方向に連なりかつ 上記第２径方向段部１１に対向させて環状の油溜溝１６を夫々設けている。

【０００９】 また、油切カバー５内に、一端１７aが上記油溜溝１６の最低部に開口し、他 端１７bが上記一端１７aより径方向外側においてフレーム１内のクランク室１８ に開口するＵ字状の連通油路１７を設けている。このＵ字状の連通油路１７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、加 工の際の開口部をプラグ１８,１９,２０で封鎖している。 なお、油切カバー５の上部内周には、上記筒状部の先端１４aとの間でクラン ク軸の大径部８の先端を挾むように、油切フランジ２１を径方向に突設している 。

【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、オイルパン４(図１参照)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１８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、クランク軸２の大径部８から第１径方向段部９に 向かうが、大径部８の先端に外嵌する油切カバー５の油切フランジ２１でせき止 められ、一部が径方向外方へクランク室１８内に飛ばされて減少する。第１径方 向段部９には、軸方向内方に向けて環状溝１３が設けられ、その開口に油切カバ ー５の筒状部の先端１４aが僅な隙間でもって嵌合している。そのため、油切フ ランジ２１を通過した潤滑油も、上記隙間により大部分が筒状部１４の先端より も径の小さな筒状部１４の外周を伝わってクランク室１８内に戻り、一部のみが 環状溝１３に侵入する。

【００１１】 環状溝１３に侵入した潤滑油は、ミスト状になって中径部１０を伝わるが、対 向する油切カバー５のラビリンス溝１５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１５を通過した微量のミストは、クラン ク軸の第２径方向段部１１に達して、対向する油切カバー５の油溜溝１６に液と なって捕集され、この油溜溝１６に一端１７aが開口したＵ字状の連通油路１７ を満たす。 ここで、連通油路１７は、他端１７bが上記一端１７aより鉛直下方側において クランク室１８内に開口しているので、油溜溝１６の内圧は、クランク室１８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１８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ンジ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、シール構造の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の上部内周に、クランク軸の大径部８の先端に 外嵌する油切フランジ２１を設けているので、漏れ出そうとする潤滑油を、せき 止めて飛散させ、クランク室１８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、列形で中速,中大形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軸端シール構造は、 第１,第２の径方向段部を介して軸端方向に順次連なる大径部,中径部,小径部か らなるクランク軸端の外周を、フレーム端面に取付けた油切カバーでシールする ものにおいて、第１の径方向段部に、中径部の外径と同じ内径および大径部の外 径以下の外径をもつ環状溝を軸方向に形成する一方、油切カバーに、先端が上記 環状溝に嵌合し、後端が小径部に外嵌する筒状部を突設し、この筒状部の内周面 に中径部に対向させて環状のラビリンス溝を、続いて第２の径方向段部に対向さ せて環状の油溜溝を夫々形成するとともに、油切カバー内に、一端が上記油溜溝 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…フランジ、４…オ
イルパン、５…油切カバー、７…支承部、８…大径部、
９…第１径方向段部、１０…中径部、１１…第２径方向
段部、１２…小径部、１３…環状溝、１４…筒状部、１
４a…先端、１４b…後端、１５…ラビリンス溝、１６…
油溜溝、１７…Ｕ字状の連通油路、１７a…一端、１７b
…他端、１８…クランク室。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１,第２の径方向段部を介して軸端方
   向に順次連なる大径部,中径部,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、 上記第１の径方向段部に、上記中径部の外径と同じ内径
   をもち、上記大径部の外径より小さい外径をもつように
   軸方向に形成された環状溝と、 上記油切カバーに突設され、先端が上記環状溝に嵌合
   し、後端が上記小径部に外嵌する筒状部と、 この筒状部の上記中径部に対向する内周面に環状に形成
   されたラビリンス溝と、 このラビリンス溝に軸方向に連なりかつ上記第２の径方
   向段部に対向するように、上記筒状部の内周に環状に形
   成された油溜溝と、 上記油切カバー内に径方向に設けられ、一端が上記油溜
   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字状の連通油路を備えたこと
   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。