(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレームから突出するクランク軸と、
上記クランク軸の端部の外周を覆ってシールする油切カバーと
を備え、
上記油切カバーは、
クランク室に対向する対向面に設けられると共に、上記クランク軸の上側および側方を略Ｕ字状に囲む複数の油切段部と、
上記各油切段部に設けられると共に、上方からの油を側方および下方に導く案内溝と
を備えた
ことを特徴とするクランク軸端のシール構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関、特にディーゼル機関におけるクランク軸端のシール構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、大型のディーゼル機関におけるクランク軸端のシール構造では、フレームから突出してい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ようにしている。このようなクランク軸端のシール構造として、特開２００３‐３３６５４４号公報(特許文献１)に開示されたものがある。
【０００３】
上記クランク軸端のシール構造においては、図３に示すように、フレーム１から突出するクランク軸２の端部の外周を、フレーム１の後端面１aに取り付けた油切カバー３で覆ってシールする。その際に、クランク軸２における大径部４の外周に隙間をあけて嵌合する中心穴５aを有する仕切板５をフレーム１に取り付ける。また、大径部４の第１径方向段部６に軸方向に隙間をあけて対向する径方向対向面を有する油切フランジ７を油切カバー３に設ける。
【０００４】
さらに、上記油切フランジ７におけるクランク軸２側の面と、クランク軸２における大径部４に連なる中径部８の外周との間に、環状室９を形成する。そして、環状室９の下部に連通する開口１０aを一端に有する一方、開口１０aよりも径方向外側においてフレーム１内に連通する開口１０bを他端に有してＵ字管をなす連通油路１０を、油切カバー３内に径方向に設けている。
【０００５】
尚、上記油切カバー３は、クランク軸２の上側では上室１２を介してフレーム１と対向しており、クランク軸２の下側ではフレーム１下に設けられたクランク室１３を臨んでいる。
【０００６】
上記クランク軸端のシール構造によれば、上記クランク軸２の表面を軸端方向に伝わって漏れ出そうとする潤滑油は仕切板５で堰き止められて、一部のみが中心穴５aを通過する。この中心穴５aを通過した潤滑油は、油切フランジ７によって通過が阻止される。そして、中心穴５aを通過した潤滑油の大部分は、上室１２を経て、あるいは油切フランジ７の環状溝７aを伝って、クランク室１３に戻される。
【０００７】
さらに、上記油切フランジ７の径方向対向面とこれに対向する大径部４の第１径方向段部６との隙間を通過して環状室９内に侵入したごく一部の潤滑油は、連通油路１０の他端の開口１０bからフレーム１内に戻される。こうして、潤滑油の外部への漏れ出しが、非接触の封止構造で防止される。
【０００８】
しかしながら、上記クランク軸端のシール構造には、以下のような問題がある。
【０００９】
すなわち、上記上室１２内において油切カバー３に付着した潤滑油をクランク室１３に戻すために、環状溝７aを有する油切フランジ７を、クランク軸２を円状に取り巻くように油切カバー３に設けている。ところが、油切フランジ７は１段のみが円状に設けられているため、環状溝７aの下側に伝わってきた潤滑油の一部がクランク軸に伝わる恐れがある。
【００１０】
そのため、上記油切カバー３に付着する潤滑油の量を少なくするために、クランク軸２の表面を軸端方向に伝わって来る潤滑油を堰き止める仕切板５をフレーム１に取り付けている。さらに、後方に向かうほど径方向外側への加速力(遠心力)が大きくなるようにクランク軸２の大径部４に円錐面を有する拡径部４aを設けて、仕切板５の中心穴５aを通過した潤滑油を遠心力で飛ばして上室１２を経てクランク室１３に戻すようにしている。
【００１１】
このように、上記クランク軸端のシール構造においては、上記仕切板５をフレーム１に取り付けたり、クランク軸２の大径部４に拡径部４aを設けたりする必要がある。したがって、その分だけシール構造が複雑になり、特にクランク軸２の製造が困難になるという問題がある。さらに、油切カバー３を含むシール構造の軸方向のサイズが大きくなるという問題もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００３‐３３６５４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
そこで、この発明の課題は、クランク軸端を非接触で封止して潤滑油の外部への漏れ出しを確実に防止できるコンパクトで製造が容易なクランク軸端のシール構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するため、この発明のクランク軸端のシール構造は、
フレームから突出するクランク軸と、
上記クランク軸の端部の外周を覆ってシールする油切カバーと
を備え、
上記油切カバーは、
クランク室に対向する対向面に設けられると共に、上記クランク軸の上側および側方を略Ｕ字状に囲む複数の油切段部と、
上記各油切段部に設けられると共に、上方からの油を側方および下方に導く案内溝と
を備えた
ことを特徴としている。
【００１５】
上記構成によれば、クランク軸の端部の外周を覆ってシールする油切カバーに、この油切カバーに付着した油を潤滑油サンプタンク等に戻すための油切段部を、上記クランク軸の上側および側方を略Ｕ字状に囲んで複数設けている。したがって、油切段部を円状に１つのみ設ける場合に比して、油切カバーの潤滑油をクランク軸に伝えることなく上記潤滑油サンプタンク等に回収して、油の外部への漏れ出しを確実に防止することができる。
【００１６】
すなわち、この発明によれば、上記特許文献１に開示されたクランク軸端のシール構造のごとく、上記油切カバーに付着する油の量を少なくするために、クランク軸の表面を軸端方向に伝わって来る油を堰き止める仕切板や、上記クランク軸の遠心力を大きくするための拡径部を設ける必要が無く、製造が容易なシール構造を提供できる。
【００１７】
さらに、１つの円状の油切段部で捕集して回収する場合に比して、クランク軸の間近での油の伝わりを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】この発明のクランク軸端のシール構造を採用したディーゼル機関における油切カバーの縦断面図である。
【図２】図１における油切カバーの正面図である。
【図３】従来のクランク軸端のシール構造を採用したディーゼル機関の要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００２０】
本実施の形態のクランク軸端のシール構造の基本構成は、図３に示す従来のクランク軸端のシール構造と同様に、フレームから突出するクランク軸の端部の外周を、上記フレームの後端面に取り付けた油切カバーで覆ってシールするものである。
【００２１】
図１は、本実施の形態のクランク軸端のシール構造を採用したディーゼル機関における油切カバーの縦断面図である。
【００２２】
このディーゼル機関におけるフレーム２１の後端面２１aからは、先端にフライホイール連結用のフランジ２３を有するクランク軸２２の端部が突出しており、図３の場合と同様に、フレーム２１の後端面２１aおよび潤滑油サンプタンク２４の上部に固定された油切カバー２５によって、クランク軸２２の表面を軸端方向に伝わって漏れ出そうとする潤滑油をシールしている。
【００２３】
上記油切カバー２５は、クランク軸２２が挿通される挿通穴の中心を通る垂直面で２分割されている。そして、２分割された部分油切カバーの夫々における２分割面２５aから上記挿通穴の中心を通る垂直面の方向に延在するフランジ２６同士を、フランジ２６に設けられた複数の結合孔２７に挿通されたボルト(図示せず)等によって締結することによって、油切カバー２５が形成される。
【００２４】
クランク軸２２の一端にはフライホイール連結用のフランジ２３が設けられており、クランク軸２２において、フランジ２３から向ってフレーム２１の内側には、油切用の鍔２８が設けられている。そして、鍔２８におけるフランジ２３側の側面２９は、クランク軸２２の軸心に直交する環状面となっている。また、油切カバー２５は、フレーム２１の内側に設けられたクランク室３１を臨んで配置されている。そして、油切カバー２５におけるクランク室３１と対向する面には、クランク軸２２を取り巻くように４段の油切段部３２a,３２b,３２c,３２dが設けられており、各油切段部３２a,３２b,３２c,３２dには潤滑油を下方に導く溝３３a,３３b,３３c,３３dが形成されている。
【００２５】
図２は、上記油切カバー２５におけるクランク室３１と対向する面側から見た正面図である。油切カバー２５は、上述したように、クランク軸２２が挿通される挿通穴４２の中心を通る垂直面で２分割される。そして、２分割されてなる２つの部分油切カバー２５Ａ,２５Ｂの夫々における２分割面２５aからクランク軸２２の挿通穴４２の中心を通る垂直面の方向に延在するフランジ２６(図１参照)同士を、上記ボルト等によって締結することによって、油切カバー２５が形成されている。
【００２６】
そして、上記油切カバー２５におけるクランク室３１と対向する面には、少なくともクランク軸２２の上側および側方を略Ｕ字状に囲む４段の油切段部３２a,３２b,３２c,３２dが設けられており、各油切段部３２a,３２b,３２c,３２dには潤滑油を下方に導く溝３３a,３３b,３３c,３３dが形成されている。そのうち、最外に位置する４段目の油切段部３２aのみがクランク軸２２を完全に取り囲んでおり、他の３段の油切段部３２b,３２c,３２dは、クランク軸２２の上側を半円(１８０°)よりも小さい範囲で同心円状に取り囲んでいる。そして、クランク軸２２の取り囲みの範囲の両端から下側には、上記同心円の接線方向に下向きに延びて、４段目の油切段部３２aに合流している。
【００２７】
その場合、上記各油切段部３２a,３２b,３２c,３２dの断面は図１に示すようになっており、油切段部３２b,３２c,３２dは、油切段部３２aよりもクランク室３１側に突出して形成されている。また、溝３３b,３３c,３３dは、溝３３aよりもクランク室３１側に突出して形成されている。この場合、４段目の溝３３aは他の３段の溝３３b,３２c,３２dから潤滑油を集める役目をになう。但し、４段目の溝３３aも他の３段の溝３３b,３２c,３２dと同様に下向きの直線の溝であってもよい。
【００２８】
上記構成を有するディーゼル機関におけるクランク軸端のシール構造は、以下のように作用する。
【００２９】
すなわち、ディーゼル機関が運転されると、潤滑油サンプタンク２４から給油系(図示せず)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２２の表面を軸端方向に伝わって、クランク室３１からフレーム２１外に漏れ出ようとする。その場合、漏れ出ようとする潤滑油の大部分はクランク軸２２および鍔２８の回転に伴う遠心力によって飛ばされる。この油や、エンジン上部から滴下したりクランク室３１内を散乱する油等が、油切カバー２５に付着する。そして、油切カバー２５におけるクランク室３１と対向する面の上側に付着した潤滑油等は、この面に設けられた４段の油切段部３２a,３２b,３２c,３２dで受けられ、溝３３a,３３b,３３c,３３dによってクランク軸２２の周囲を回って下方に導かれる。
【００３０】
その際に、最も外側に位置する上記４段目の油切段部３２aは、クランク軸２２を完全に取り囲んでいるため、環状の溝３３aの下側半分は下側を向いている。そのため、溝３３aによって導かれた潤滑油は下側を向く溝３３aから放出され、油切カバー２５の面４５を伝って潤滑油サンプタンク２４に回収される。
【００３１】
これに対して、上記油切段部３２b,３２c,３２dおよび上記溝３３b,３３c,３３dは、油切カバー２５の２分割面２５aを中心として略上半分の範囲でクランク軸２２を同心円状に取り囲んでおり、その取り囲み部分の両端から外側に上記同心円の接線方向に直線状に延在して、油切段部３２aおよび溝３３aに合流している。したがって、直線状の溝３３b,３３c,３３dに導かれた潤滑油は、溝３３aとの合流箇所で下側を向いている溝３３a内に移行し、油切カバー２５の面４５を伝って潤滑油サンプタンク２４に回収される。
【００３２】
このように、上記油切カバー２５に付着した潤滑油を受けて潤滑油サンプタンク２４に回収するために、クランク軸２２を取り囲んで４段の油切段部３２a,３２b,３２c,３２dを設けている。したがって、図３に示す従来のクランク軸端のシール構造のごとく油切フランジ７を１段のみ設ける場合に比して、油切カバー２５の潤滑油をクランク軸２２に伝えることなく潤滑油サンプタンク２４に回収することができる。さらに、油切段部を複数段(本実施の形態では４段)設けることによって、１段の油切段部で捕集されるクランク軸２２の間近での油の伝わりを防ぐことができる。
【００３３】
以上のごとく、本実施の形態においては、上記油切カバー２５に、上記油切カバー２５に付着した潤滑油を潤滑油サンプタンク２４に戻すための油切段部３２a,３２b,３２c,３２dを、少なくともクランク軸２２の上側および側方を略Ｕ字状に囲んで４段に設けている。したがって、油切段部を円状に１段のみ設ける場合に比して、油切カバー２５の潤滑油をクランク軸２２に伝えることなく潤滑油サンプタンク２４に回収して、潤滑油の外部への漏れ出しを確実に防止することができる。さらに、同じ量の潤滑油を１段の油切段部で捕集して回収する場合に比して、個々の油切段部３２a,３２b,３２c,３２dのサイズを小さくすることができ、油切カバー２５における軸方向の幅を小さくすることができる。
【００３４】
尚、上記実施の形態においては、油切段部を、油切段部３２a,３２b,３２c,３２dの４段に設けている。しかしながら、上記内側の油切段部の段数は少なくとも２段以上であればよく、４段に限定されるものではない。
【００３５】
また、上記実施の形態においては、最外に位置する上記環状の油切段部３２aおよび内側の油切段部３２b,３２c,３２dの取り囲み部分を、円および円弧状に形成している。しかしながら、この発明は円および円弧状に限定されるものではなく、「楕円およびその一部」や「多角形およびその一部」に形成しても構わない。
【符号の説明】
【００３６】
２１…フレーム、
２２…クランク軸、
２４…潤滑油サンプタンク、
２５…油切カバー、
２５Ａ,２５Ｂ…部分油切カバー、
２８…鍔、
２９…鍔の側面、
３１…クランク室、
３２a,３２b,３２c,３２d…油切段部、
３３a,３３b,３３c,３３d…溝、
４２…クランク軸の挿通穴。
【図１】
0005651565.tif 000002
【図２】
0005651565.tif 000003
【図３】
0005651565.tif 000004