DE3725493A1

DE3725493A1 - Oil seal between crankcase and crankshaft - has pressed metal support ring and sealing ring with elastic sealing lips

Info

Publication number: DE3725493A1
Application number: DE3725493A
Authority: DE
Inventors: Akira Nagashima
Original assignee: Kioritz Corp
Current assignee: Kioritz Corp
Priority date: 1986-08-18
Filing date: 1987-07-31
Publication date: 1988-02-25
Also published as: JPS6330669U; JPH0446143Y2

Abstract

The oil seal pressed metal support ring (9) has a hollow profile to sit resiliently in the recessed mounting. The sealing lips (19,21) are part of an elastic sealing ring (10) bonded over the inner lip of the metal ring. The sealing lips comprise an oil seal lip and a dust protection lip. The metal ring is held pressed in place through the cover. ADVANTAGE - Simple, secure design.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Öldichtung, und insbesondere auf eine Öldichtung, die zur Abdichtung der Spalte zwischen einem Kurbel gehäuse und einer Kurbelwelle eines Kurbelgehäuses geeignet ist, welches Teil einer Zweitakt-Brennkraftmaschine mit Vorkompression im Kurbelgehäuse ist.The invention relates to an oil seal, and in particular to an oil seal used to seal the gap between a crank housing and a crankshaft of a crankcase is suitable, which part of a two-stroke internal combustion engine with pre-compression in Crankcase is.

Ein Beispiel einer herkömmlichen Öldichtung für eine Brennkraft maschine dieser Bauart ist einstückig in einem Lager aufgebaut das die Kurbelwelle abstützt, und zwar in der Weise, daß eine Drehung der Kurbelwelle relativ zum Kurbelgehäuse ermöglicht wird. Da eine Öldichtung mit einem solchen Aufbau auf der Basis spezieller Vorschriften gefertigt werden muß, erfordert die Herstellung hohe Produktionskosten und einen beträchtlichen Zeit aufwand. Außerdem hat die Dichtung den Nachteil einer unzuverlässigen Abdichtung an den radial inneren und äußeren Oberflächen, und außer dem besitzt die bekannte Dichtung ein relativ großes Gewicht wie ein Lager.An example of a conventional oil seal for an internal combustion engine This type of machine is in one piece Bearing built that supports the crankshaft, in the Way that rotation of the crankshaft relative to the crankcase is made possible. Since an oil seal with such a structure on the Must be manufactured based on special regulations Manufacturing high production costs and a considerable amount of time expenditure. In addition, the seal has the disadvantage of being unreliable Sealing on the radially inner and outer surfaces, and outside the known seal has a relatively large weight as a Warehouse.

Eine andere herkömmliche Öldichtung besitzt einen napfförmig gestalteten Trägerring, dessen radial äußerer Rand in Axialrichtung verläuft, wobei ein elastischer Dichtungsring auf dem radial inneren Ende des Trägerringes abgestützt ist und die Spitze der axial verlaufenden Umfangswand des Trägerringes in der Weise abgestützt wird, daß er axial nach innen gerichtet ist. Eine derartige Öldichtung bildet bei einem Kurbelgehäuse einen relativ großen Totraum, der mit dem Inneren des Kurbelgehäuses in Verbindung steht, was wiederum eine Vergrößerung des Volumens des Innenraums des Kurbelgehäuses zur Folge hat. Infolgedessen sinkt bei einem Kurbelgehäuse einer mit Vorkompression arbeitenden Zweitakt-Brennkraftmaschine das Primärkompressionsverhältnis der Mischung innerhalb des Kurbelge häuses ab, wodurch der gewünschte Wirkungsgrad verlorengeht.Another conventional oil seal has a cup shape designed carrier ring, its radially outer edge in the axial direction runs, with an elastic sealing ring on the radially inner End of the support ring is supported and the tip of the axially extending peripheral wall of the support ring is supported in the manner becomes axially inward. Such an oil seal forms a relatively large dead space in a crankcase, which with communicates with the inside of the crankcase, which in turn an increase in the volume of the interior of the crankcase has the consequence. As a result, one drops in a crankcase with pre-compression two-stroke engine that Primary compression ratio of the mixture within the crank from which the desired efficiency is lost.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, die oben erwähnten Nachteile zu beseitigen und eine Öldichtung zu schaffen, die eine einfache, aber zweckmäßige Ausbildung besitzt.The invention is accordingly based on the object above eliminate the disadvantages mentioned and create an oil seal, who has a simple but functional training.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist eine Öldichtung zwischen einer Vorrichtung mit einer drehenden Welle und der sich drehenden Welle vorgesehen, und diese Öldichtung umfaßt folgende Teile: einen ringförmigen Trägerring, der im festen Aufbau der Vorrichtung ab gestützt ist und einen in Umfangsrichtung verlaufenden Träger abschnitt mit napfförmigem Profil in der Axialschnittebene der sich drehenden Welle besitzt. Der napfförmige Querschnitt öffnet sich nach der Außenseite der Vorrichtung in Axialrichtung. Außerdem ist ein elastischer Dichtungsring vorgesehen, der mit der äußeren Umfangsoberfläche der sich drehenden Welle in der Weise in Berührung steht, daß eine relative Gleitbewegung dazwischen zustande kommt. Der elastische Dichtungsring ist an einem Ringvorsprung des Trägerringes festgelegt, der in Radialrichtung nach innen von diesem Trägerring vorsteht.To solve the problem, an oil seal is between a device with a rotating shaft and the rotating Shaft provided, and this oil seal includes the following parts: one ring-shaped carrier ring, which in the solid structure of the device is supported and a carrier extending in the circumferential direction Section with a cup-shaped profile in the axial section plane of the rotating shaft. The cup-shaped cross section opens towards the outside of the device in the axial direction. Furthermore an elastic sealing ring is provided, which is connected to the outer Circumferential surface of the rotating shaft in such a way in contact stands for a relative sliding movement between them. The elastic sealing ring is on an annular projection of the carrier ring set in the radial direction inwards of this carrier ring protrudes.

Durch diese Anordnung der Öldichtung gemäß der Erfindung wird es möglich das Volumen im Inneren der Vorrichtung, die die Öldichtung absperrt, um einen Betrag zu vermindern, der dem Volumen des Trägerrings mit dem U-förmigen Abschnitt entspricht.This arrangement of the oil seal according to the invention will possible the volume inside the device that the oil seal blocks to decrease an amount equal to the volume of the Carrier ring with the U-shaped section corresponds.

So kann die erfindungsgemäß ausgebildete Öldichtung in zweckmäßiger Weise insbesondere zur Abdichtung der Kurbelwelle in einem Kurbel gehäuse benutzt werden, welches für Zweitakt-Brennkraftmaschinen mit Vorkompression vorgesehen ist, wobei der Totraum des Kurbel gehäuses vermindert wird, so daß das Primärkompressionsverhältnis der Mischung innerhalb des Kurbelgehäuses derart erhöht werden kann, daß der Wirkungsgrad des Motors erhöht wird. Außerdem ist es möglich, das Volumen der Kurbelscheiben um einen Betrag zu vermindern, der der Verminderung des Totraumes des Kurbelgehäuses entspricht, so daß auch das Gewicht des Motors vermindert wird. Dabei wird der Raum wirksam ausgenutzt, der bei dem Stand der Technik als Totraum verlorengeht, indem der Raum nach außen geöffnet wird.Thus, the oil seal designed according to the invention can be more expedient Way especially for sealing the crankshaft in a crank Housing are used, which for two-stroke internal combustion engines is provided with pre-compression, the dead space of the crank Housing is reduced, so that the primary compression ratio the mixture within the crankcase can be increased in such a way that the efficiency of the engine is increased. It is also possible decrease the volume of the crank disks by an amount that corresponds to the reduction in the dead space of the crankcase, so that the weight of the engine is also reduced. The Effective use of space, in the prior art as dead space is lost by opening the room to the outside.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt einen Axialschnitt einer erfindungsgemäß ausgebildeten Öldichtung.An embodiment of the invention is described below with reference to FIG Drawing described. The only figure in the drawing shows one Axial section of an oil seal designed according to the invention.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine erfindungsgemäß ausgebildete Öldichtung im Kurbelgehäuse einer Zweitakt-Brennkraft maschine mit Vorverdichtung eingebaut, die eine Kettensäge antreibt.In the illustrated embodiment, one is according to the invention trained oil seal in the crankcase of a two-stroke internal combustion engine built-in machine with pre-compaction that drives a chainsaw.

Eine Öldichtung (1) gemäß der Erfindung dient der Abdichtung der Spalte zwischen einem Kurbelgehäuse (2) und einer Kurbelwelle (3) der Zweitakt-Brennkraftmaschine. Das Kurbelgehäuse (2) besitzt eine abgestufte Bohrung (4), die an einem Ende erweitert ist, um sich in Achsrichtung zu öffnen. Die Bohrung (4) besitzt außerdem einen Abschnitt (6) mit geringerem Durchmesser, in dem ein Wälz lager, beispielsweise ein Kugellager (5) eingebaut ist. Außerdem ist ein Abschnitt (7) mit größerem Durchmesser vorgesehen, der an der axial äußeren Seite der im Durchmesser kleineren Bohrung (6) konzentrisch angeordnet ist, und in diesem Abschnitt (7) mit größerem Durchmesser ist die Öldichtung (1) angeordnet. Die Kurbelwelle (3) wird drehbar durch die Lager (5) abgestüzt und erstreckt sich von der Bohrung (4) nach der Außenseite des Kurbelgehäuses (2). Ein fester Bauteil (8) mit einer Ölpumpe ist um jenen Abschnitt der Kurbelwelle (3) herum angeordnet, die vom Kurbelgehäuse (2) nach der Außenseite gegenüber dem Ende des Kurbelgehäuses (2) vorsteht, in dem die Bohrung (4) ausgebildet ist.An oil seal ( 1 ) according to the invention serves to seal the gaps between a crankcase ( 2 ) and a crankshaft ( 3 ) of the two-stroke internal combustion engine. The crankcase ( 2 ) has a stepped bore ( 4 ) which is widened at one end to open in the axial direction. The bore ( 4 ) also has a section ( 6 ) with a smaller diameter in which a roller bearing, for example a ball bearing ( 5 ) is installed. In addition, a section ( 7 ) with a larger diameter is provided, which is arranged concentrically on the axially outer side of the smaller-diameter bore ( 6 ), and in this section ( 7 ) with a larger diameter, the oil seal ( 1 ) is arranged. The crankshaft ( 3 ) is rotatably supported by the bearings ( 5 ) and extends from the bore ( 4 ) to the outside of the crankcase ( 2 ). A solid component ( 8 ) with an oil pump is arranged around that portion of the crankshaft ( 3 ) which projects outwards from the crankcase ( 2 ) towards the end of the crankcase ( 2 ) in which the bore ( 4 ) is formed.

Die Öldichtung (1) weist einen Trägerring (9) auf, der aus Metall oder dergleichen hergestellt ist und außerdem einen elastischen Dichtungsring (10), der von dem Trägerring (9) abgestützt ist und aus elastischem Material, z.B. Gummi, besteht.The oil seal ( 1 ) has a carrier ring ( 9 ) which is made of metal or the like and also an elastic sealing ring ( 10 ) which is supported by the carrier ring ( 9 ) and consists of elastic material, for example rubber.

Der Trägerring (9) besitzt einen in Umfangsrichtung umlaufenden Stützabschnitt mit einem dünnwandigen Aufbau, der seinerseits einen napfartigen Querschnitt besitzt, wenn man ihn in einer Ebene geschnitten betrachtet, die die Achse der Kurbelwelle (3) enthält. Dieser napfartige Querschnitt öffnet sich nach der Außenseite des Kurbelgehäuses (2) in Axialrichtung hiervon. Der in Umfangsrichtung verlaufende Trägerabschnitt des Trägerrings (9) besteht aus einer radial äußeren Umfangswand (11), die sich in Axialrichtung nach außen erstreckt und der inneren Oberfläche des Bohrungsteils (7) größeren Durchmessers der Öffnung (4) des Kurbelgehäuses (2) dicht passend anliegt. Daran schließt sich eine axial nach innen verlaufende Stirnringwand (12) an, die sich vom axial inneren Ende der radial äußeren Umfangswand (11) nach innen in Berührung mit einem Schulter abschnitt (13) der Bohrung (4) erstreckt. Eine radial innere zylindrische Wand (14) erstreckt sich vom radial inneren Ende der Stirnringwand (12) innerhalb des Bohrungsabschnitts (7) mit größerem Durchmesser konzen trisch zu der radial äußeren Umfangswand (11). So bilden die radial äußere Umfangswand (11), die Stirnringwand (12) und die radial innere Wand (14) zusammen einen U-förmigen Querschnitt mit einem Ringraum (15), der sich in Axialrichtung nach außen öffnet. Der Trägerring (9) weist außerdem eine radial nach innen vorspringende Ringwand (16) auf, die einstückig damit hergestellt ist und radial von dem axial äußeren Ende der radialen Innenwand (14) nach innen vorsteht, um den elastischen Dichtungsring (10) zu tragen, der aus elastischem Material, beispiels weise aus Gummi besteht.The carrier ring ( 9 ) has a circumferential circumferential support section with a thin-walled structure, which in turn has a cup-like cross-section when viewed in section in a plane that contains the axis of the crankshaft ( 3 ). This cup-like cross section opens towards the outside of the crankcase ( 2 ) in the axial direction thereof. The circumferential carrier section of the carrier ring ( 9 ) consists of a radially outer circumferential wall ( 11 ) which extends axially outwards and fits the inner surface of the larger diameter bore part ( 7 ) of the opening ( 4 ) of the crankcase ( 2 ) is present. This is followed by an axially inwardly extending end ring wall ( 12 ) which extends from the axially inner end of the radially outer peripheral wall ( 11 ) inwardly in contact with a shoulder portion ( 13 ) of the bore ( 4 ). A radially inner cylindrical wall ( 14 ) extends from the radially inner end of the end wall ( 12 ) within the bore section ( 7 ) with a larger diameter concentrically to the radially outer peripheral wall ( 11 ). The radially outer peripheral wall ( 11 ), the end ring wall ( 12 ) and the radially inner wall ( 14 ) together form a U-shaped cross section with an annular space ( 15 ) that opens outwards in the axial direction. The carrier ring ( 9 ) also has a radially inwardly projecting ring wall ( 16 ) which is made in one piece therewith and which projects radially inwards from the axially outer end of the radial inner wall ( 14 ) in order to support the elastic sealing ring ( 10 ), which consists of elastic material, for example rubber.

Dieser elastische Dichtungsring (10) besitzt eine Ringnut (11), die im wesentlichen in Radialrichtung nach außen verläuft, betrachtet in einem Axialschnitt durch die Achse der Kurbelwelle (3). In die Ringnut (17) paßt der radial nach innen einstehende Wandabschnitt (16) des Trägerringes (9) ein, und dieser Abschnitt ist darin beispiels weise durch Verklebung festgelegt, wodurch der Dichtungsring (10) am Trägerring (9) festgelegt wird. Die radial innere Umfangsoberfläche der Kante (18) des Dichtungsringes (10), die axial nach innen ver läuft, bildet einen Dichtungsabschnitt (19), der mit der äußeren Umfangsoberfläche der Kurbelwelle (3) in Berührung steht. Ein Federring (20) paßt auf die radial äußere Oberfläche der Kante (18) in der Weise, daß die Kante (18) radial nach innen gepreßt und dadurch in dichte Berührung mit der äußeren Umfangsoberfläche der Kurbelwelle (3) gebracht wird, wodurch eine Flüssigkeitsdichte Abdichtung zwischen diesen Teilen gewährleistet und eine relative Gleitbewegung dazwischen ermöglicht wird.This elastic sealing ring ( 10 ) has an annular groove ( 11 ) which extends essentially in the radial direction to the outside, viewed in an axial section through the axis of the crankshaft ( 3 ). In the annular groove ( 17 ) fits the radially inwardly projecting wall portion ( 16 ) of the support ring ( 9 ), and this section is therein, for example, fixed by gluing, whereby the sealing ring ( 10 ) on the support ring ( 9 ) is fixed. The radially inner peripheral surface of the edge ( 18 ) of the sealing ring ( 10 ), which runs axially inward ver, forms a sealing portion ( 19 ) which is in contact with the outer peripheral surface of the crankshaft ( 3 ). A spring washer ( 20 ) fits on the radially outer surface of the edge ( 18 ) in such a manner that the edge ( 18 ) is pressed radially inward and thereby brought into close contact with the outer peripheral surface of the crankshaft ( 3 ), thereby creating a liquid density Sealing between these parts is ensured and a relative sliding movement between them is made possible.

Der Dichtungsring (10) ist mit einer ringförmigen Staubschutzlippe (21) versehen, die an einer Stelle ausgebildet ist, die axial außerhalb des Dichtungsabschnitts (19) liegt. Diese Lippe (21) steht in Gleitberührung mit der äußeren Umfangsoberfläche der Kurbelwelle (3), so daß das Eintreten von Staub in das Innere des Kurbelgehäuses (2) von außen her verhindert wird.The sealing ring ( 10 ) is provided with an annular dust protection lip ( 21 ) which is formed at a location which lies axially outside of the sealing section ( 19 ). This lip ( 21 ) is in sliding contact with the outer peripheral surface of the crankshaft ( 3 ), so that the entry of dust into the interior of the crankcase ( 2 ) is prevented from the outside.

Der Dichtungsring (10) ist außerdem mit einem radialen Vorsprung (22) versehen, der einstückig hiermit ausgebildet ist und sich im wesent lichen axial von dem Endabschnitt des Dichtungsrings (10) nach außen erstreckt, an dem dieser auf dem Trägerring (9) montiert ist. Dieser Vorsprung (22) steht axial von der Endoberfläche des Kurbelgehäuses (2) nach außen vor und bildet eine Doppeldichtung, die das Eindringen von Fremdkörpern durch den Spalt zwischen Kurbelgehäuse (2) und festem Bauteil (8) verhindert.The sealing ring ( 10 ) is also provided with a radial projection ( 22 ) which is integrally formed therewith and extends substantially axially from the end portion of the sealing ring ( 10 ) to the outside, on which it is mounted on the carrier ring ( 9 ) . This projection ( 22 ) protrudes axially outwards from the end surface of the crankcase ( 2 ) and forms a double seal which prevents the penetration of foreign bodies through the gap between the crankcase ( 2 ) and the fixed component ( 8 ).

Durch diese Ausbildung der erfindungsgemäßen Öldichtung im Abschnitt (7) größeren Durchmessers der Bohrung (4) des Kurbelgehäuses (2) wird der Ringraum (15), der als Totraum innerhalb des Abschnitts (7) liegt und dichter an seinem radial äußeren Umfang liegt, durch die axial verlaufende Stirnwand (12) und die radial innere Wand (14) des Trägerringes (9) abgeschlossen, der die Öldichtung (1) trägt. Dadurch wird das Volumen des verbleibenden Totraumes (23) beträchtlich vermindert, der mit dem Inneren des Kurbelgehäuses (2) über das Lager (5) in Verbindung steht. Außerdem wirkt der Druckanstieg innerhalb des Totraums (23) im Abschnitt (7) größeren Durchmessers, der durch eine Primärkompression der Mischung innerhalb des Kurbelgehäuses (2) erzeugt wird, auf den Dichtring (10) in der Richtung ein, daß der Dichtring (10) gegen die Kurbelwelle (3) gedrückt wird, wodurch gewährleistet wird, daß jeder Flüssigkeitsleckstrom vom Inneren des Kurbelgehäuses her mit Sicherheit verhindert wird. Das dargestellte Ausführungsbeispiel ist insofern vorteilhaft, als eine Oberfläche der axialen Stirnwand (12) und eine Oberfäche der radial nach innen vorstehenden Ringwand (16) benutzt werden können, um die Relativ stellungen der betreffenden Teile einzustellen, und es kann ein großer Querschnittsmodul benutzt werden, so daß die Dicke des Träger rings (9) verringert werden kann. Der Dichtungsring (10) kann jedoch auch direkt auf dem radial inneren Ende der axialen Stirnwand (12) aufgezogen werden, und in diesem Falle wird das Volumen des Totraums (23) noch weiter vermindert.This design of the oil seal according to the invention in the section ( 7 ) of larger diameter of the bore ( 4 ) of the crankcase ( 2 ) means that the annular space ( 15 ), which is a dead space within the section ( 7 ) and is closer to its radially outer circumference the axially extending end wall ( 12 ) and the radially inner wall ( 14 ) of the support ring ( 9 ), which carries the oil seal ( 1 ). This considerably reduces the volume of the remaining dead space ( 23 ) which is connected to the interior of the crankcase ( 2 ) via the bearing ( 5 ). In addition, the pressure increase within the dead space ( 23 ) in the section ( 7 ) of larger diameter, which is generated by primary compression of the mixture within the crankcase ( 2 ), acts on the sealing ring ( 10 ) in the direction that the sealing ring ( 10 ) is pressed against the crankshaft ( 3 ), which ensures that any liquid leakage from the inside of the crankcase is prevented with certainty. The illustrated embodiment is advantageous in that a surface of the axial end wall ( 12 ) and a surface of the radially inwardly projecting ring wall ( 16 ) can be used to adjust the relative positions of the parts in question, and a large cross-sectional module can be used, so that the thickness of the carrier ring ( 9 ) can be reduced. However, the sealing ring ( 10 ) can also be fitted directly on the radially inner end of the axial end wall ( 12 ), and in this case the volume of the dead space ( 23 ) is reduced even further.

Claims

1. Oil seal between a rotating shaft bearing device and this rotating shaft, characterized in that it comprises the following parts: a support ring ( 9 ) which is held within the fixed structure of the device and has a circumferential support portion which is cup-shaped when viewed in a sectional plane containing the axis of the rotating shaft, and that the cup-shaped cross section opens to the outside of the device in the axial direction and that a sealing ring ( 10 ) is in contact with the outer peripheral surface of the rotating shaft in such a way that a relative rotation therebetween is made possible, the elastic sealing ring being fastened to an annular projection of the ring-shaped support section which extends radially inwards.

2. Oil seal according to claim 1, characterized in that the elastic sealing ring ( 10 ) has an annular dust protection lip ( 21 ) and an annular projection at axially outer locations such that a double seal is created, which prevents the penetration of foreign bodies.