JPH0241291Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は、クロスヘツド型内燃機関、例えば
舶用の２サイクルクロスヘツド型デイーゼル機関
において、掃気室（約２Kg／cm²）とクランク室
（大気圧）との間の隔壁に装着してピストン棒の
周囲をシールするためのピストン棒パツキン箱に
関するものである。

（従来の技術） まず最初に、２サイクルクロスヘツド型デイー
ゼル機関の概要について、第６図に基づいて説明
する。図において、５１はシリンダであつて、こ
のシリンダ５１内にはピストン５２が配置されて
いる。そしてこのピストン５２にはピストン棒５
の上端が接続され、またピストン棒５の下端は、
クランク室２内において、連結棒５５を介してク
ランク軸５６に接続されている。図のように、こ
の機関はクランク室２の上部を掃気ポンプとして
利用して掃気を行う方式のものであつて、クラン
ク室２と、その上部に位置する掃気室３との間に
は隔壁５８が形成されており、この隔壁５８に、
ピストン棒５の周囲をシールするためのパツキン
箱５９が装着されている。

上記のようなパツキン箱５９においては、その
機能として、掃気室３の圧力約２Kg／cm²の気密
を保持すること、掃気室３内の汚油がクランク
室２へ流出するのを防止すること、クランク室
２内の清浄油の掃気室３への油揚りを防止するこ
と、という各機能が要求される。従来のピストン
棒パツキン箱の具体例としては、例えば実開昭58
−40541号公報に記載されたものを挙げることが
できるが、このパツキン箱は、図示しないが、ピ
ストン棒の周囲において、掃気室側に気密リング
を、クランク室側に油かきリングをそれぞれ配置
した構造のものである。

ところで上記したピストン棒パツキン箱におい
ては、上記の機能は有効に果たし得るもの
の、掃気室内の汚油のクランク室内への流出防止
という上記の機能に関する難点のあることか
ら、例えば第７図に示すような構造のパツキン箱
を採用することが考えられる。

このピストン棒パツキン箱は、掃気室３側に位
置する複数の油かきリング６０，６０と、クラン
ク室２側に位置する複数の油かきリング６１……
６１との間に複数の気密リング６２，６２を配置
した構造のものである。そしてこの構造において
は、掃気室３の気密性は上記気密リング６２によ
つて保持され、またパツキン箱５９内を上下動す
るピストン棒５の表面に付着した油は、上記各油
かきリング６０，６１によつてかき取られること
になる。この場合、掃気室３側の油かきリング６
０によつてかき取られた油は、上部ドレン孔６３
を通して廃棄され、気密リング６２の間に溜つた
油は中間ドレン孔６４から回収されると共に再生
利用され、またクランク室２側の油かきリング６
１によつてかき取られた油はクランク室２に直接
回収される。

（考案が解決しようとする問題点） ところで本考案者は、上記掃気室３内におい
て、ピストン棒５の表面に付着する汚油について
の検討を行つたが、その結果、上記ピストン棒５
への付着油は、その最も表面に位置する部分にお
いては汚染されているものの、それよりもやや内
側の部分においては、汚染度はかなり低くなつて
いることを確認した。つまり上記のように掃気室
３側に位置する複数の油かきリング６０，６０に
よつてかき取られた油を全て上部ドレン孔６３か
ら廃棄するのは、再生利用し得る油までも廃棄し
てしまうことになるということである。

この考案は上記した従来の欠点を解決するため
になされたものであつて、従来は廃棄されていた
油を、廃棄すべき汚油と、再生利用し得る油とに
分離して回収することにより、システム油を有効
利用することを可能にしたクロスヘツド型内燃機
関のピストン棒パツキン箱を提供することにあ
る。

（問題点を解決するための手段） そこでこの考案のピストン棒パツキン箱におい
ては、実施例に対応する第１図に示すように、ピ
ストン棒５が掃気室３から下降する際に、その表
面に付着した油をかき取るための油かきリングと
して、掃気室３に最も近い位置に配置される第１
油かきリング１１と、これよりもクランク室２側
に気密リング２１を介して配置される第２油かき
リング１２とを有している。またこのパツキン箱
１には、上記第１油かきリング１１によつてかき
取られた油を排出するための第１ドレン孔６と、
上記第２油かきリング１２によつてかき取られた
油を排出するための第２ドレン孔７が設けられて
いる。そして図示しないが、上記第１ドレン孔６
は廃棄通路に、また上記第２ドレン孔７は油の再
生部（油溜）にそれぞれ接続されている。

（作用） 上記の結果、ピストン棒５が掃気室３から下降
する際に、ピストン棒５の外周に付着している油
の内、最表面に位置する部分が、まず最初に第１
油かきリング１１によつてかき取られることにな
る。この第１油かきリング１１によつてかき取ら
れた油は、最表面に位置するために最も汚染の進
んだ汚油であり、上記第１ドレン孔６から廃棄さ
れることになる。そしてピストン棒の周囲におけ
る、上記第１油かきリング１１によつてその最表
面の汚染油がかき取られた部分が、第２油かきリ
ング１２の位置へと至り、この第２油かきリング
１２によつて表面部の油がさらにかき取られるこ
とになる。ここでかき取られた油は汚染度が低い
ために、第２ドレン７を経由して再生部（油溜）
へと送られ、再生利用される。このようにして廃
棄すべき汚油と、再生利用し得る油とを分離して
回収することが可能となる。

（実施例） 次ぎにこの考案のクロスヘツド型内燃機関のピ
ストン棒パツキン箱の具体的な実施例について、
図面を参照しつつ詳細に説明する。

第１図において、１はパツキン箱の全体を示し
ているが、このパツキン箱１は、前述のように、
クランク室２と、掃気室３との間の隔壁４に装着
され、その内部を摺動するピスト棒５の周囲をシ
ールするためのものである。このパツキン箱１の
内周部には、合計９個のリングが配置されてい
る。すなわち図において上から順に、第１上部油
かきリング１１、第１気密リング２１、第２上部
油かきリング１２、第２気密リング２２、第１な
いし第４下部油かきリング３１……３４、及び補
助油かきリング４１の各リングである。上記第１
及び第２上部油かきリング１１，１２は、ピスト
ン棒５が掃気室３からクランク室２へと下降する
際に、その表面に付着した汚油をかき取る作用を
するもので、一方上記第１ないし第４下部油かき
リング３１……３４は、ピストン棒５が上記とは
逆にクランク室２から掃気室３へと上昇する際
に、その表面に付着している清浄油をかき取る作
用をするものである。

また上記パツキン箱１には、上記第１上部油か
きリング１１によつてかき取られた油を排出する
ための第１ドレン孔６と、上記第２油かきリング
１２によつてかき取られた油を排出するための第
２ドレン孔７とが形成されている。そして図示し
ないが、上記第１ドレン孔６は廃棄通路に接続さ
れ、また上記第２ドレン孔７は油の再生部へと接
続されている。すなわち上記第１上部油かきリン
グ１１によつてかき取られた汚油は、第１ドレン
孔６を介して廃棄通路へと廃棄され、一方上記第
２油かきリング１２によつてかき取られた油は第
２ドレン孔７を介して再生部へと送られ、再生利
用し得るようなされている訳である。一方上記第
１ないし第４の下部油かきリング３１……３４に
よつてかき取られた清浄油は、パツキン箱１に穿
設された通路８を介してクランク室２へと回収さ
れる。なお最下段に位置する補助油かきリング４
１の直下の位置には、この部分から上記通路８へ
と連通する流路９が設けられており、ピストン棒
５の上昇時に、補助油かきリング４１によつてか
き落とされた清浄油を、これら流路９及び通路８
を介して、ピストン棒５に再付着しないようにク
ランク室２へ回収し得るようなされている。

第２図には上部油かきリング１１，１２の好ま
しい断面形状を示すが、図のように各リング１
１，１２は、その内側周端部のうち、掃気室３側
の周端部に鋭角の油かきエツジ１５，１５を有し
ている。換言すればこの油かきエツジ１５は、図
において斜め上方へと延びるものであつて、油か
きリング１１の径方向内方の斜め上方へと延びる
平面部１６と、この平面部１６の下側の位置から
上記と略同様に径方向内方の斜め上方へと湾曲し
て延びる湾曲部１７とが交差することによつて形
成されたものである。上部油かきリング１１，１
２が、このような断面形状を有する結果、各エツ
ジ１５，１５においては、ピストン棒５が掃気室
３からクランク室２へと下降する際にはその表面
の汚染油をかき落とすものの、ピストン棒５がこ
れとは逆に上昇する際には清浄油はかき落とさな
いことになる。なお上記のような油かきエツジ１
５は、第３図に示すように、径方向内方の斜め上
方へと延びる一組の平面部１８，１９を交差させ
ることによつても、その形成が可能である。

また第４図及び第５図には、下部油かきリング
３１……３４の好ましい断面形状を示すが、各リ
ング３１……３４は、その内側周端部のうち、ク
ランク室２側の周端部に鋭角の油かきエツジ３５
を有している。換言すればこの油かきエツジ３５
は、図において斜め下方へと延びるものであつ
て、上記した上部油かきリング１１，１２の場合
と略同様に、平面部３６と湾曲部３７との交差部
（第４図）として、または一組の平面部３８，３
９の交差部（第５図）として形成されたものであ
る。下部油かきリング３１……３４がこのような
断面形状を有する結果、各エツジ３５において
は、ピストン棒５が上昇する際には、その表面か
ら清浄油をかき落とすものの、ピストン棒５が下
降する際には、油をかき落とさないことになる。
なお上記各油かきエツジ１５，３５の先端部に
は、図のように糸面取りＣを施しておくのが好ま
しい。

上記のようなピストン棒パツキン箱１において
は、ピストン棒５が掃気室３から下降してくる際
に、以下のようにして汚染油のかき取りを行う。
すなわち、上記のように下降してくるピストン棒
５においては、最も表面に位置する部分が最も汚
染の進んだ部分である訳であるが、この最も汚染
された部分は、まず最初に第１上部油かきリング
１１によつてかき取られ、第１ドレン孔６を介し
て廃棄通路へと廃棄される。そしてピストン棒５
の、このように最表面の汚染油が既にかき取られ
た部分に位置する汚染度の低い付着油が、次に第
２上部油かきリング１２によつてかき取られ、第
２ドレン孔７を介して再生部へと送られ、再生利
用されることになる。このように２つの上部油か
きリング１１，１２から別々のドレン孔６，７へ
と回収油を導き、一方の汚染された油は廃棄し、
他方の汚染度の低い油を再生利用するようにして
あるので、従来の上部油かきリングによつてかき
取られた油の全てを廃棄するような場合を比較し
て、廃棄油量を減少することが可能となり、シス
テム油を有効利用することが可能となる。

この場合、上記油かきリング１１，１２間に気
密リング２１を介設してあるため、掃気室３内の
圧力はこの気密リング２１によつてシールされる
ことになる。そのため第２上部油かきリング１２
によつて第２ドレン孔７を経由して再生部（油
溜）へと送出される再生ドレンは、大気圧下で取
り出せることになり、掃気室３へのエア漏れに対
する配慮が不要となり、したがつてバルブ等の絞
り調整が不要である。

なお第１上部油かきリング１１と第２上部油か
きリング１２との油かき機能を、上記のように２
段階に分離して機能させるためには、第２上部油
かきリング１２の緊迫力（押付け面圧）を第１上
部油かきリング１１よりも若干高く設定しておく
のが好ましい。

また上記のように、上部油かきリング１１，１
２と、下部油かきリング３１……３４とにそれぞ
れ油かきエツジ１５，３５を設けた場合には、油
かき機能が、ピストン棒５の下降・上昇の各行程
において分離されることになるので、油かき機能
が著しく改善されることになる。

（考案の効果） この考案のクロスヘツド型内燃機関のピストン
棒パツキン箱においては、ピストン棒が掃気室か
らクランク室へと下降する際に、その表面に付着
した汚染油を、２つの油かきリングによつてかき
取り、各リングによつて回収さた油を別々のドレ
ンに導き、汚染度の高い油は廃棄し、汚染度の低
い油は再生利用するようにしてあるので、従来の
ように油かきリングによつてかき取られた油の全
てを廃棄するような場合に比較して、廃棄油量を
減少することが可能となり、システム油を有効に
利用することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案のピストン棒パツキン箱の一
実施例を示す中央縦断面図、第２図は上部油かき
リングの断面形状を示す拡大断面図、第３図はそ
の変更例を示す拡大断面図、第４図は下部油かき
リングの断面形状を示す拡大断面図、第５図はそ
の変更例を示す拡大断面図、第６図はクロスヘツ
ド型内燃機関の説明図、第７図は従来例の中央縦
断面図である。 １……ピストン棒パツキン箱、２……クランク
室、３……掃気室、４……隔壁、５……ピストン
棒、６……第１ドレン、７……第２ドレン、１１
……第１上部油かきリング、１２……第２上部油
かきリング、２１……気密リング。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 掃気室とクランク室との間の隔壁に装着され、
   油かきリングと気密リングとを有するピストン棒
   パツキン箱において、上記ピストン棒が掃気室か
   ら下降する際にその表面の付着油をかき取るため
   の油かきリングとして、上記掃気室に最も近い位
   置に配置される第１油かきリングと、これよりも
   クランク室側に気密リングを介して配置される第
   ２油かきリングとを有し、上記パツキン箱には、
   上記第１油かきリングによつてかき取られた油を
   排出するための第１ドレンと、上記第２油かきリ
   ングによつてかき取られた油を排出するための第
   ２ドレンとが形成され、上記第１ドレンは廃棄通
   路に、また上記第２ドレンは油の再生部にそれぞ
   れ接続されていることを特徴とするクロスヘツド
   型内燃機関のピストン棒パツキン箱。