KR100187879B1 - Seal device for piston rod - Google Patents

Seal device for piston rod Download PDF

Info

Publication number
KR100187879B1
KR100187879B1 KR1019960055547A KR19960055547A KR100187879B1 KR 100187879 B1 KR100187879 B1 KR 100187879B1 KR 1019960055547 A KR1019960055547 A KR 1019960055547A KR 19960055547 A KR19960055547 A KR 19960055547A KR 100187879 B1 KR100187879 B1 KR 100187879B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
piston rod
ring
oil removing
oil
annular
Prior art date
Application number
KR1019960055547A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR19980036878A (en
Inventor
모리오 구리바야시
도시에이 이하라
Original Assignee
오구찌 구니히코
가부시키가이샤 리켄
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 오구찌 구니히코, 가부시키가이샤 리켄 filed Critical 오구찌 구니히코
Priority to KR1019960055547A priority Critical patent/KR100187879B1/en
Publication of KR19980036878A publication Critical patent/KR19980036878A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100187879B1 publication Critical patent/KR100187879B1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J9/00Piston-rings, e.g. non-metallic piston-rings, seats therefor; Ring sealings of similar construction
    • F16J9/12Details
    • F16J9/20Rings with special cross-section; Oil-scraping rings
    • F16J9/206One-piece oil-scraping rings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J9/00Piston-rings, e.g. non-metallic piston-rings, seats therefor; Ring sealings of similar construction
    • F16J9/26Piston-rings, e.g. non-metallic piston-rings, seats therefor; Ring sealings of similar construction characterised by the use of particular materials

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
  • Sealing Devices (AREA)

Abstract

피스톤로드 시일장치는 M-형, I-형 또는 H-형 단면을 가지는 강재의 환형 오일제거링 본체; 및 환형코일스프링을 포함하는 조합된 오일제거링을 가진다. 링본체는 1개소에 절결부를 가지며 또한 상측레일 부재, 하측레일부재 및 상, 하층레일부재를 유지하고 그의 외주측에 원주 방향으로 이격된 다수의 오일구멍을 가지는 환형홈을 가지는 지주부를 가진다. 환형코일스프링은 환형홈에 신장된 상태로 맞추어져서 피스톤로드를 향해 지주부를 내경방향으로 압압하도록 함으로써, 상, 하측 레일부재의 내주면은 스프링의 수축력에 의해 피스톤로드의 외주면과 압력접촉하게 된다. 오일제거링은 표면의 형상에 추종하도록 유연성을 가져서 피스톤로드의 외주면과 접촉하고, 그에 의해 오일시일효과는 개선된다.The piston rod seal apparatus comprises an annular oil removal ring body of steel having an M-, I- or H-shaped cross section; And a combined oil removal ring comprising an annular coil spring. The ring body has a notch at one location and also has a supporting portion having an annular groove having a plurality of oil holes circumferentially spaced apart from the outer side of the upper rail member, the lower rail member and the upper and lower rail members. The annular coil spring is fitted in the annular groove in a state of being stretched so that the inner peripheral surface of the upper and lower rail members is brought into pressure contact with the outer peripheral surface of the piston rod by the contractive force of the spring. The oil removal ring has the flexibility to follow the shape of the surface to contact the outer circumferential surface of the piston rod, thereby improving the oil seal effect.

Description

피스톤 로드용 시일장치Sealing device for piston rod

제1도는 본 발명의 제1실시예에 따른 오일제거링이 장착된 상태를 보여 주는 부분단면도.FIG. 1 is a partial sectional view showing a state in which an oil removing ring according to a first embodiment of the present invention is mounted. FIG.

제2도는 본 발명의 제2실시예에 따른 오일제거링이 장착된 상태를 보여 주는 부분단면도.FIG. 2 is a partial sectional view showing a state in which the oil removing ring according to the second embodiment of the present invention is mounted. FIG.

제3도는 상기 제1실시예의 오일제거링의 부분사시도.FIG. 3 is a partial perspective view of the oil removing ring of the first embodiment; FIG.

제4도는 본 발명의 제3실시예에 따른 오일제거링의 부분사시도.FIG. 4 is a partial perspective view of an oil removal ring according to a third embodiment of the present invention; FIG.

제5도는 본 발명의 제3실시예에 따른 오일 제거링에 장착된 상태를 보여 주는 부분단면도.FIG. 5 is a partial sectional view showing a state where the oil removing ring is mounted on the oil removing ring according to the third embodiment of the present invention; FIG.

제6도는 본 발명의 제4실시예에 따른 오일제거링의 부분사시도.6 is a partial perspective view of an oil removal ring according to a fourth embodiment of the present invention;

제7도는 제4실시예에 따른 오일제거링의 변형예를 보여 주는 부분사시도.FIG. 7 is a partial perspective view showing a modified example of the oil removing ring according to the fourth embodiment; FIG.

제8도는 제4실시예에 따른 오일제거링의 다른 변형예를 보여 주는 부분사시도.Fig. 8 is a partial perspective view showing another modification of the oil removing ring according to the fourth embodiment; Fig.

제9도는 A, B 및 C는 종래의 분할형 오일제거링을 보여 주는 도면.9 is a view showing a conventional split type oil removing ring shown in A, B, and C;

제10도는 종래의 분할형 오일제거링의 장착 상태를 보여 주는 단면도.10 is a sectional view showing a mounting state of a conventional split type oil removing ring.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS

1 : 오일제거링 2 : 상측 레일부재1: Oil removing ring 2: Upper rail member

22 : 상측 사이드레일 3 : 하측 레일부재22: upper side rail 3: lower rail member

33 : 하측 사이드레일 4 : 지주부33: lower side rail 4:

5 : 오일구멍 6 : 홈5: Oil hole 6: Home

7 : 환형 코일 스프링 8 : 피스톤 로드7: annular coil spring 8: piston rod

9 : 표면처리층 10 : 사이드 레일 지지용 돌기부9: Surface treatment layer 10: Side rail support projection

11 : 러그 12 : 링홈11: lug 12: ring home

13 : 벽면 14 : 피스톤 로드 외주면13: wall surface 14: piston rod outer peripheral surface

15 : 러그의 경사면 16 : 슬리트15: slope of lug 16: slit

본 발명은 축방향으로 왕복운동을 하는 피스톤 로드 축의 둘레를 효율적으로 밀봉하기 위한 피스톤 로드용 시일 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 특히 선박용 등의 대형 2사이클 디젤엔진에서 사용되는 피스톤 로드용 시일장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sealing device for a piston rod for efficiently sealing the periphery of a piston rod shaft reciprocating in the axial direction, and more particularly, to a sealing device for a piston rod, .

일반적으로, 선박용 등의 대형 2사이클 디젤엔진에 있어서는 엔진의 소기실과 크랭크실 사이에 격벽이 마련되고, 피스톤 로드는 격벽에 마련되어 시일장치를 수용하는 스터핑박스(stuffing box)를 통하여 왕복운동한다.Generally, in a large two-cycle diesel engine such as a marine vessel, a partition wall is provided between a crank chamber and an engine crankcase, and the piston rod is provided on a partition wall to reciprocate through a stuffing box accommodating a seal device.

스터핑 박스에 수용되어 있는 피스톤 로드 시일장치는 일반적으로 상부, 즉 소기실측부에 소기실의 기밀을 유지하기 위한 기밀링을 가지며, 그의 하부, 즉 크랭크실 측부에 피스톤 로드의 왕복운동시 크랭크실로부터 소기실측까지의 윤활유의 유출을 저지하는 오일제거링이 부착된다.The piston rod sealing device accommodated in the stuffing box generally has a chamfering ring for keeping the airtightness of the small chamber at the upper portion, that is, the small chamber side portion. And an oil removing ring for preventing the lubricating oil from leaking to the exhaust side is attached.

오일제거링은 제9도의 A에 도시한 바와 같이 복수의 직경방향으로 분할(도면에는 3분할)된 링 세그멘트의 조합 및, 제9도의 B에 도시한 바와 같이 접선 방향으로 분할된 링 세그멘트의 조합으로 구성된다. a 및 b로 지정된 이들 2형식의 링은 제9도에 C에서 예시한 바와 같이 각기 외주에 코일스프링이 중첩되어 배치되어 있다. 중첩된 링(a 및 b)은 제10도에 예시한 바와 같이 링홈에 장착된다. 오일제거링의 내주면은 코일스프링의 수축력에 의해 피스톤 로드의 외주면에 압접되며, 그에 의해 피스톤로드의 왕복운동시 피스톤로드 표면에 부착하여 소기실측으로 이동하는 윤활유를 제거시킴으로써 윤활유의 과잉 소비를 방지하는 수단으로서의 기능을 한다.As shown in A of FIG. 9, the oil removing ring includes a combination of ring segments divided in a plurality of radial directions (three in the drawing) and a combination of ring segments divided in the tangential direction as shown in B of FIG. 9 . These two types of rings, designated a and b, are arranged so that coil springs are superimposed on each outer periphery as illustrated in C in FIG. The overlapping rings a and b are mounted in the ring groove as illustrated in FIG. The inner circumferential surface of the oil removing ring is pressed against the outer circumferential surface of the piston rod by the contracting force of the coil spring so as to adhere to the surface of the piston rod during the reciprocating movement of the piston rod to remove the lubricating oil moving to the small- And functions as a means.

피스톤로드용 시일장치에 사용되는 이러한 형식의 종래의 오일제거링중에는 피스톤로드의 외주면에 접촉하는 원주면에 원주홈이 마련된 것도 있다. 이 홈은 그의 홈으로부터 직경방향으로 연장되는 세공(細孔)을 마련하여 제거된 윤활유의 제거배출을 용이하게 하는 수단으로서 기능을 하도록 한다.Some conventional oil removing rings of this type used in a sealing device for a piston rod are provided with circumferential grooves on a circumferential surface which is in contact with the outer circumferential surface of the piston rod. This groove provides a pore extending in the radial direction from its groove to serve as a means for facilitating the removal and removal of the removed lubricating oil.

이들 종래의 오일제거링은 고급 주철, 저인 주철, 동합금 또는 수지재로 제작되며, 제10도에 도시한 바와 같이 다단계로 장착된다.These conventional oil removing rings are made of high quality cast iron, low iron cast iron, copper alloy or resin material and are mounted in multiple stages as shown in FIG.

종래의 분할형 링은 그의 외주측에 배치된 환형 코일 스프링의 수축력에 의해 안쪽으로 압착되고, 각 링 세그멘트의 내주면은 피스톤로드 외주면에 슬라이딩 접촉되어서, 피스톤 로드의 외주면에 있는 윤활유를 긁어내는 기능을 수행하게 된다.The conventional split type ring is pressed inward by the contractive force of the annular coil spring disposed on the outer peripheral side thereof and the inner peripheral surface of each ring segment is in sliding contact with the outer peripheral surface of the piston rod to thereby scrape off the lubricating oil on the outer peripheral surface of the piston rod .

종래의 주철제 또는 동합금제의 오일 제거링의 경우, 분할링을 구성하는 각 링 세그멘트는 강성이 높은 블록 형상으로 제작된다. 이런 결과로서, 각 링 세그멘트의 내주의 곡률과 피스톤 로드의 외주의 곡률 사이에 차이점이 있는 경우, 환형 코일스프링에 의해 적용된 수축력의 작용에 관계없이 링 세크멘트는 피스톤 로드 외주면에의 추종 변형이 불가능하게 된다. 이는 각 링 세그멘트의 내주면이 전주에 걸쳐 피스톤 로드외주면에 접촉할 수 없게 되고, 그 결과 피스톤 로드의 외주면과 링 세그멘트의 내주면 사이에 간극이 형성된다는 것을 의미한다.In the case of a conventional cast iron or copper alloy oil removing ring, each of the ring segments constituting the split ring is formed into a highly rigid block shape. As a result, when there is a difference between the curvature of the inner circumference of each ring segment and the curvature of the outer circumference of the piston rod, regardless of the action of the shrinkage force applied by the annular coil spring, the ring segments can not follow- . This means that the inner circumferential surface of each ring segment can not contact the outer circumferential surface of the piston rod over the whole circumference, and as a result, a gap is formed between the outer circumferential surface of the piston rod and the inner circumferential surface of the ring segment.

아울러 피스톤로드와 링 세그멘트 사이의 국부적인 슬라이딩 접촉에 의해, 피스톤로드의 외주면에는 홈(scratch)과 편마모가 발생하여 그 결과 얼마의 윤활유는 제거되지 않아 만족할만한 오일제거 성능이 얻어지기 어렵다.In addition, due to local sliding contact between the piston rod and the ring segment, scratches and uneven wear are generated on the outer circumferential surface of the piston rod, and as a result, some lubricating oil is not removed and satisfactory oil removing performance is hardly obtained.

또한, 동합금제 오일제거링의 경우 그의 재질이 비교적 연질이기 때문에 사용의 초기 단계에서 피스톤로드의 외주면에 슬라이딩면이 형성됨으로 인해 링은 그에 반하여 슬라이딩하는 피스톤로드의 외주면과 곧바로 조화를 이루게 된다. 이렇게 됨으로써 비교적 양호한 기밀성이 얻어지는 잇점이 있다. 반면에, 마모가 진행됨에 따라 피스톤로드의 슬라이딩면과의 접촉면적이 증대하여 단위 접촉면적당 접촉면압이 저하되고, 그 결과 오일제거기능도 저하되어 윤활유의 소비를 증대시키는 문제점이 있다.In addition, since the material of the copper alloy oil removing ring is relatively soft, the sliding surface is formed on the outer circumferential surface of the piston rod at the initial stage of use, so that the ring is immediately in harmony with the outer circumferential surface of the piston rod sliding. This has the advantage that relatively good airtightness can be obtained. On the other hand, as the wear progresses, the contact surface area of the piston rod with the sliding surface increases, and the contact surface pressure per unit contact area decreases. As a result, the oil removing function also deteriorates, thereby increasing consumption of lubricating oil.

주철제 또는 동합금제 오일제거링등의 상기 문제점을 해소하는 수단으로서, 제작단계에서 교정열처리(straighening heat tratment)를 시행하고 그리고 초기 가공후의 내부응력에 의해 생기는 변형을 제거하기 위한 수정가공을 다시 시행하여 고정밀도의 제품을 얻도록 하는 것이 제안 되었다.As a means for solving the above problems such as a cast iron or copper alloy oil removing ring, a straighening heat tratment is performed in the fabrication step and a quartz process is performed again to remove deformation caused by the internal stress after the initial fabrication It has been proposed to obtain a high-precision product.

또한, 양 조립 부품들이 오일제거링의 설치시에 서로 치수가 잘 맞도록 조립되는 것도 제안되었다.It has also been proposed that both assemblies are assembled so that they fit in dimension to each other at the time of installation of the oil removal ring.

그러나, 이들의 수단은 번잡한 공정 및 경비를 증가시킨다. 만약 피스톤로드의 원통형 형상이 불규칙하게 되어 있는 경우, 고정밀(오일 제거링)을 사용하거나 또는 조립부품들을 잘 맞춘다 해도 상기한 문제점을 해소시키기란 어려운 것이다.However, these means increase the complicated process and expense. If the cylindrical shape of the piston rod is irregular, it is difficult to solve the above-mentioned problem even if a high precision (oil removing ring) is used or if the assembled parts are fitted well.

수지재료, 예컨대 에틸렌 테트라플루오라이드 수지등을 오일 제거링의 재료로 사용하는 경우, 링의 내주는 저 강도로 인해 피스톤로드의 외주면에 급속히 적응된다.When a resin material such as ethylene tetrafluoride resin or the like is used as the material of the oil removing ring, the inner circumference of the ring rapidly adapts to the outer circumferential surface of the piston rod due to the low strength.

따라서, 우수한 오일제거성능이 초기에 얻어질 수는 있지만, 계속적인 사용으로 인해, 수지재료는 윤활유를 흡수하여 결국에는 연화되고, 나아가 마모를 증대시킨다. 이는 곧 곤란한 작업과 경비를 요하는 부품 교환의 필요성이 대두되는 것이다.Thus, although excellent oil removal performance can be initially obtained, due to continued use, the resin material absorbs lubricant, eventually softens, and further increases wear. This necessitates the exchange of parts that require troublesome work and expense.

본 발명의 목적은 피스톤로드의 외주면과 접촉하고 이들 표면의 형상에 추종되어서 피스톤로드가 움직일 때마다 생기는 윤활유의 소비량을 감소시키도록한 우수한 오일제거성능을 나타내는 피스톤 로드용 시일 장치를 제공하는 데 있다.It is an object of the present invention to provide a seal device for a piston rod that exhibits excellent oil removing performance that makes contact with the outer circumferential surface of the piston rod and follows the shape of these surfaces to reduce the consumption amount of lubricating oil that is generated each time the piston rod moves .

본 발명에 의하면, 상기 목적은 하기한 바와 같이 엔진 피스톤로드용 시일 장치를 제공함으로써 얻어진다. 즉, 본 발명의 시일장치는, (a)단일편의 강재로서 1개소에 절결부를 가지는 환형의 상측 레일부재, 하측레일부재, 및 양레일 부재를 지지하면서 외주측에 다수개의 오일구멍이 원주방향으로 이격되어 있는 흠을 갖춘 지주부로 이루어지고 단면은 M형, I형 또는 H형중 어느 한 단면으로 구성된 오일제거링본체, 및 (b) 상기 지주부의 홈으로 신장된 상태로 장착되어 지주부를 내경방향으로 압압하여 상측레일부재 및 하측레일부재의 내주면을 피스톤 로드의 외주면에 압접시키는 환형 코일스프링으로 구성된 조합된 오일제거링을 포함한다.According to the present invention, the above object can be attained by providing a sealing device for an engine piston rod as described below. That is, the sealing apparatus of the present invention comprises: (a) an annular upper rail member, a lower rail member, and a pair of rail members each having a notch at one location as a single piece of steel and supporting a plurality of oil holes in the circumferential direction And (b) an oil removing ring body which is mounted in a state of being stretched to the groove of the holding section and which is formed to have an inside diameter direction And an annular coil spring configured to press the inner circumferential surface of the upper rail member and the inner circumferential surface of the lower rail member against the outer circumferential surface of the piston rod.

본 발명에 있어, 오일제거링의 내구성을 개선시키기 위해 오일 제거링의 슬라이딩부위에 연질화, 이온질화, 가스질화등 각종의 질화처리, 크롬도금 및 Ni-P계의 복합분산도금 등의 도금처리, 및 CVD 및 PVD처리에 의해 내마모성처리층을 형성하는 것이 요망된다.In the present invention, in order to improve the durability of the oil removing ring, various nitriding treatments such as softening, ion nitriding, gas nitriding, chromium plating and Ni-P type composite dispersion plating , And CVD and PVD treatment to form a wear resistant treatment layer.

또한 Fe3O4층으로의 형성처리, 파커라이징(parkenizing) 및 Sn-도금 처리등에 의해 표면처리층을 형성함으로써 초기 주행성을 한층 개선시킬 것이 요망된다.Further, it is desired to further improve the initial running property by forming the surface treatment layer by the formation treatment into the Fe 3 O 4 layer, the parking and the Sn-plating treatment.

본 발명의 다른 특징 및 잇점은 첨부도면을 참고로 한 다음의 설명에서 명백해 질 것이다.Other features and advantages of the present invention will become apparent from the following description with reference to the accompanying drawings.

본 발명을 예시한 실시예를 기초로 하여 설명하기로 한다. 다만, 이 실시예는 본 발명을 설명하기 위한 것이지, 본 발명의 범위를 여기에 제한하는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described on the basis of embodiments. It should be understood, however, that these examples are for illustrative purposes only, and are not intended to limit the scope of the present invention.

제1도는 본 발명의 제1실시예에 따른 오일제거링(1)의 구조를 도시한 부분단면도로서, 오일제거링(1)은 화살표 A의 방향으로 왕복하는 피스튼로드(8)를 외주측으로부터 파지하도록 장착된 상태를 보여준다. 제3도는 이 실시예에 따른 오일제거링의 부분사시도이다.1 is a partial sectional view showing the structure of the oil removing ring 1 according to the first embodiment of the present invention. The oil removing ring 1 has a piston rod 8 reciprocating in the direction of arrow A on its outer peripheral side As shown in Fig. 3 is a partial perspective view of the oil removal ring according to this embodiment.

오일제거링(1)은 상측레일부재(2)와 하측레일부재가 지주부(4)에 의해 일체로 연결되어 얻어진다. 지주부(4)는 그의 외주측에 환형의 홈(6)과 그의 홈(6)에 주방향으로 이격된 다수개의 오일구멍(5)을 가진다. 홈(6)에는 오일구멍(5)과 간섭하지 않게끔 즉 홈을 구성하는 경사면에 접촉된 상태로 신장된 환형 코일 스프링(7)이 장착된다.The oil removing ring 1 is obtained by integrally connecting the upper rail member 2 and the lower rail member by the support portion 4. [ The support portion (4) has an annular groove (6) on its outer peripheral side and a plurality of oil holes (5) spaced apart in the main direction in the groove (6) thereof. The groove 6 is provided with an annular coil spring 7 stretched in a state of being in contact with the inclined surface constituting the groove so as not to interfere with the oil hole 5.

본 실시예의 상, 하 레일부재(2,3) 및 지주부(4)로 된 오일제거링 본체는 전체적으로 단면이 M형으로 되며, 또한 얇은 강스트립을 성형로울에 의해 환형상으로 성형함으로써 1개소에 절결부를 가지는 일체형의 본체이다.The oil removing ring body made up of the upper and lower rail members 2, 3 and the support portion 4 of this embodiment has an overall M-shaped cross section and is formed into a ring shape by a thin steel strip, And has a notch portion.

환형 코일 스프링(7)은 그의 수축력에 의해 지주부(4)를 내경방향으로 압압하여 상, 하측레일부재(2,3)의 내주단을 피스톤로드(8)의 외주면(14)에 압접시켜서, 피스톤로드의 주면으로부터 오일이 제거되는 작용을 효과적으로 실행하게 된다.The annular coil spring 7 presses the support portion 4 in the inner diameter direction by its contractive force so that the inner peripheral ends of the upper and lower rail members 2 and 3 are brought into pressure contact with the outer peripheral surface 14 of the piston rod 8, The oil is effectively removed from the main surface of the piston rod.

상기 실시예의 오일제거링 본체는 전체적으로 M형단면을 취하게끔 얇은 강스트립으로부터 일체적으로 성형되어 있기 때문에 유연성을 나타낸다. 그 결과, 환형코일스프링(7)의 수축력에 의해 상, 하측레일부재(2,3)의 내주단이 전주에 걸쳐 피스톤로드 외주면에 용이하게 추종접촉하여 초기의 단계로부터 양호한 오일제거성능을 발휘하게 된다. 또한, 상,하측레일부재는 박판상구조를 가지기 때문에, 마모가 진행될 때 조차도 접촉면적을 증대시키지 않으며, 그에 의해 장기간에 걸쳐 양호한 오일제거성능이 유지된다.The oil removing ring body of the above embodiment exhibits flexibility because it is integrally molded from a thin steel strip so as to have an M-shaped cross section as a whole. As a result, the inner circumferential ends of the upper and lower rail members 2, 3 are easily brought into contact with the outer circumferential surface of the piston rod through the entire circumference by the contracting force of the annular coil spring 7 to exhibit a good oil removing performance from the initial stage do. Further, since the upper and lower rail members have a thin plate-like structure, the contact area is not increased even when the wear progresses, thereby maintaining a good oil removing performance over a long period of time.

부호 9는 오일제거링의 내구성을 향상시키거나 또는 초기 순응성을 한층 개선시키는 유효한 표면처리층을 나타낸다.Reference numeral 9 denotes an effective surface treatment layer which improves the durability of the oil removing ring or further improves initial conformity.

제2도는 본 발명의 제2실시예에 따른 오일제거링(1)의 구조를 보여주는 단면도로서, 상기한 제1도에 상응한다.FIG. 2 is a sectional view showing the structure of the oil removing ring 1 according to the second embodiment of the present invention, which corresponds to the above-mentioned first drawing.

이 실시예에서도 역시 오일 제거링(1)은 상측레일부재(2)와 하측레일부재(3)가 지주부(4)에 의해 일체로 연결되어 있으며, 지주부(4)는 그의 외주측에 환형의 홈(6)과 그의 저부에 주방향으로 이격된 다수개의 오일구멍(5)을 가지며, 그 홈(6)에는 신장상태의 환형코일스프링(7)이 장착된다.In this embodiment also, the oil removal ring 1 is integrally connected to the upper rail member 2 and the lower rail member 3 by the support portion 4, and the support portion 4 is annularly formed on the outer peripheral side thereof. And a plurality of oil holes 5 spaced apart from each other in the main direction at a bottom portion thereof. An annular coil spring 7 in a stretched state is mounted on the groove 6.

이 실시예의 상, 하측레일부재(2,3) 및 지주부(4)로 된 오일제거링 본체는 전체적으로 I-형단면 또는 H-형단면을 가지며, 이는 소정의 I형 또는 H형으로 인발가공시켜 얻은 이형선재(shaped-sectin wire material)를 코일 가공에 의해 1개소에 절결부를 가지는 것을 환형으로 일체적으로 성형할 수 있다.The oil removing ring body made up of the upper and lower rail members 2, 3 and the support portion 4 of this embodiment has an I-shaped cross section or an H-shaped cross section as a whole, The shaped-sectin wire material obtained by the above method can be integrally formed into an annular shape having a notch at one place by coil machining.

환형 코일스프링(7)은 그의 수축력에 의해 지주부(4)를 내경방향으로 압압하여 상, 하측레일부재(2,3)의 내주단을 피스톤 로드(8)의 외주면에 압접시켜, 피스톤 로드주변으로부터 오일제거작용을 유효하게 한다.The annular coil spring 7 presses the support portion 4 in the radial direction by the contractive force of the annular coil spring 7 to press the inner circumferential end of the upper and lower rail members 2 and 3 against the outer circumferential surface of the piston rod 8, Thereby making the oil removing action effective.

상기 제2실시예에도 오일제거링의 상, 하측레일부재 및 지주부는 I-형단면 또는 M-형단면을 한정하게끔 일체적으로 성형되어 있기 때문에, 이 링본체 역시 유연성을 발휘하게 되어, 이 결과 환형 코일스프링(7)의 수축력에 의해 상, 하레일부재(2,3)의 내주단이 전주에 걸쳐 피스톤로드 외주면에 용이하게 추종접촉하여서 초기 단계로부터 양호한 오일제거성능을 발휘하게 된다. 또한 상, 하측레일부재는 박판형구조로서 마모의 진행에 따라 서로 접촉면적을 증대시키지 않으며, 그에 따라 장기간에 걸쳐 양호한 오일제거성능을 유지하게 된다.In the second embodiment, since the upper and lower rail members and the support portions of the oil removing ring are integrally formed so as to define the I-shaped section or the M-shaped section, the ring body also exhibits flexibility, The inner circumferential end of the upper and the lower helical members 2 and 3 are easily in contact with the outer circumferential surface of the piston rod through the entire circumference by the contractive force of the annular coil spring 7 so as to exhibit a good oil removing performance from the initial stage. In addition, the upper and lower rail members are of a thin plate type structure and do not increase the contact area with the progress of wear, thereby maintaining a good oil removing performance over a long period of time.

제4도는 본 발명의 제3실시예의 오일제거링(1)의 구조를 예시한 부분사시도이다. 이 실시예에서는 오일제거링(1)은 하측 레일부재(3)와 지주부(4)가 일체로 형성되어 있으며, 상측 레일부재(22)는 별개의 본체, 즉 환형 사이드레일(22)로서 성형되며, 아울러 바침단을 가지며 자신의 장력을 갖지 않는다. 환형의 사이드레일(22)는 지주부(4)의 상부에 형성된 사이드레일지지부에 의해 지지되며 지주부에 의해 유지된다.4 is a partial perspective view illustrating the structure of the oil removing ring 1 of the third embodiment of the present invention. In this embodiment, the oil removing ring 1 is formed by integrally forming the lower rail member 3 and the support portion 4, and the upper rail member 22 is formed as a separate body, i.e., the annular side rail 22 And also has a tackle and does not have his own tension. An annular side rail (22) is supported by a side rail support portion formed on the upper portion of the support portion (4) and held by a support portion.

상기 사이드레일 지지부는, 오일제거링이 피스톤로드(8)상에 맞추어진 것을 예시하는 제5도에서와 같이, 오일제거링의 사이드레일(22)의 내주측 근방의 하측면에 대해 접촉하여 그 사이드레일(22)을 지지하기 위한 지지용 돌기부(10), 및 사이드레일(22)의 외주단연부에 대해 접촉하여 사이드레일(22)을 내주방향으로 압압하는 러그(11)를 가지며, 사이드레일(22)은 환형 코일 스프링(7)의 수축력의 작용을 러그(11)를 통해 받아서 사이드레일(22)의 내주단연부 피스톤로드(8)의 외주면(14)에 압접하여 슬라이딩하게 된다. 동시에, 하측레일부재(3)의 내주단도 같은 양상으로 피스톤로드 외주면에 압접하여 슬라이딩 한다.The side rail support portion is brought into contact with the lower side surface in the vicinity of the inner circumferential side of the side rail 22 of the oil removing ring as shown in FIG. 5 exemplifying that the oil removing ring is fitted on the piston rod 8, A supporting protrusion 10 for supporting the side rail 22 and a lug 11 for pressing against the outer peripheral edge of the side rail 22 and pressing the side rail 22 in the inner peripheral direction, The piston 22 receives the action of the contractile force of the annular coil spring 7 through the lug 11 and presses against the outer peripheral surface 14 of the inner peripheral edge piston rod 8 of the side rail 22 to slide. At the same time, the inner peripheral end of the lower rail member 3 also presses against the outer peripheral surface of the piston rod in the same manner and slides.

러그(11)는 사이드레일(22)에 대해 접촉하는 경사면(15)을 가진다. 이 경사면(15)은 가급적 외경방향으로 약간 경사진 것이 좋다. 러그(11)의 경사면(15)은 사이드레일(22)을 내주방향으로 압압하여 그의 내주단연부를 피스톤로드(8)의 외주면(14)에 압접시킴과 동시에, 사이드레일(22)의 외주부분을 축방향의 상방으로 강제하여 링홈(12)의 벽면(13)에 레일(22,3)을 압접시켜 오일제거링과 벽면간의 시일성능(측면시일)을 개선시킨다.The lug (11) has an inclined surface (15) which is in contact with the side rail (22). The inclined surface 15 is preferably slightly inclined in the radial direction as far as possible. The inclined surface 15 of the lug 11 presses the side rail 22 in the inner peripheral direction to press-contact the inner peripheral edge portion of the side rail 22 against the outer peripheral surface 14 of the piston rod 8 and the outer peripheral portion of the side rail 22 So that the rails 22 and 3 are pressed against the wall surface 13 of the ring groove 12 by being forced upward in the axial direction to improve the sealing performance (side seal) between the oil removing ring and the wall surface.

러그(11)의 경사면(15)의 경사각은 피스톤 로드의 축방향으로부터 측정하여 5도이하인 경우가 그 효과가 현저하며, 40도 이상인 경우에는 링홈(12)의 벽면(13)과 레일(22)사이의 접촉압력이 너무 커져서, 결국 마찰력이 커지기 때문에 레일(22)의 피스톤로드 외주면에의 추종성은 거의 없어지게 된다.The inclination angle of the inclined face 15 of the lug 11 is not more than 5 degrees measured from the axial direction of the piston rod. When the inclination angle is 40 degrees or more, the wall surface 13 of the ring groove 12 and the rail 22, The traction force on the outer peripheral surface of the piston rod of the rail 22 is hardly followed.

따라서 본 발명에서는 경사각을 10내지 25도의 범위로 적절히 선택하는 것이 좋다. 사이드레일 지지부, 지주부(6) 및 하측 레일부재(3)는 강스트립의 타발가공 및 성형로올 성형가공에 의해 일체적으로 제조된다.Therefore, in the present invention, it is preferable to appropriately select the inclination angle in the range of 10 to 25 degrees. The side rail support portion, the support portion 6 and the lower rail member 3 are integrally manufactured by stamping and forming all the steel strips.

제6도는 본 발명의 제4실시예의 오일제거링의 구조를 예시하는 부분사시도이다. 이 실시예의 오일제거링(1)은 별개의 본체, 즉 각기 바침단을 가지며 장력을 나타내지 않는 환형사이드레일(22 및 23)로서 제조된 상, 하측 레일부재를 갖는다. 지주부(4)에는 제3실시예의 것과 같은 방도로 지지용 돌기부(10) 및 러그(11)를 갖춘 사이드레일 지지부가 형성되어서, 상기 환형 사이드레일(22 및 23) 각각을 지지한다.6 is a partial perspective view illustrating the structure of the oil removing ring of the fourth embodiment of the present invention. The oil removal ring 1 of this embodiment has separate bodies, namely upper and lower rail members, which are manufactured as annular side rails 22 and 23, each with a stop and no tension. The support portion 4 is provided with a support projection 10 and a side rail support portion having a lug 11 in the same way as in the third embodiment to support each of the annular side rails 22 and 23.

지주부(4) 및 그의 사이드레일 지지부는 전체적으로 I-형단면 또는 H-형단면으로 한정되며, 소정의 I-형 또는 H-형으로 인발가공하여 얻어진 이형선재를 코일가공에 의해 1개소에 절결부를 갖는 환형상으로 성형함으로써 입체적으로 성형할 수 있다.The supporting portion 4 and the side rail supporting portion thereof are defined as I-shaped or H-shaped in cross section as a whole, and the deformed wire obtained by drawing in a predetermined I- or H- So that it can be molded in a cubic shape by molding into a ring shape having a joint.

환형코일 스프링(7)은 그의 수축력에 의해 지주부(4)를 내경방향으로 압압하여 상, 하측레일부재 (2,3)의 내주단을 피스톤로드(8)의 외주면에 압접시킴으로써 피스톤로드 주면으로부터의 오일제거작용을 유효하게 한다.The annular coil spring 7 presses the support portion 4 in the radial direction by its contractive force and presses the inner circumferential end of the upper and lower rail members 2 and 3 against the outer circumferential surface of the piston rod 8, Thereby enabling the oil removing action of the oil pan.

상기 제4실시예에 있어서도 오일제거링 상, 하측레일부재 및 지주부는 I-형단면 또는 H-형 단면을 한정하도록 일체로 형성되어 있기 때문에 링 본체는 유연성이 있다. 그 결과 상, 하부 사이드 레일(22,23)의 내주단은 환형 코일 스프링(7)의 수축력에 의해 피스톤 로드 외주면의 전주에 걸쳐 양호하게 추종 접촉하여, 초기의 단계로부터 양호한 오일제거성능을 발휘하도록 한다. 또한, 상,하부측레일부재들이 박판형구조를 가지기 때문에, 마모의 진행에 따라 서로 접촉면적을 증대시키지 않고 장기간에 걸쳐 양호한 오일제거성능을 유지하게 된다.Also in the fourth embodiment, the ring body is flexible because the oil removing ring, the lower rail member, and the support portion are integrally formed to define the I-shaped section or the H-shaped section. As a result, the inner peripheral end of the upper and lower side rails 22 and 23 is in good follow-contact with the entire circumference of the outer surface of the piston rod due to the contractive force of the annular coil spring 7 to achieve a good oil removing performance from the initial stage do. Further, since the upper and lower rail members have a thin plate-like structure, good oil removing performance can be maintained over a long period of time without increasing the contact area with the progress of wear.

아울러, 제6도에 도시한 상기 제4실시예에 있어, 사이드레일을 지지하는 부재, 즉 지주부 및 각 사이드 레일 지지부로 된 부재는 원주 방향으로 이격되고 직경방향으로 연장된 슬리트(16)을 가지게끔 형성된다. 제7도에 도시한 제4실시예의 변형예에서는 상기 슬리트는 내주측으로부터 직경방향으로 연장된다. 제8도는 도시한 제4실시예의 다른 변형예에서는, 슬리트는 외주측으로부터 직경방향으로 연장된다. 이들 슬리트는 부재의 유연성을 향상시켜 측벽이 피스톤로드의 외주면에 대해 보다 신뢰적으로 추종되게끔 한다.In the fourth embodiment shown in FIG. 6, the members for supporting the side rails, that is, the members consisting of the supporting portions and the respective side rail supporting portions, are formed by the circumferentially spaced and radially extended slits 16, . In the modification of the fourth embodiment shown in Fig. 7, the slit extends in the radial direction from the inner peripheral side. In the modification of the fourth embodiment shown in Fig. 8, the slit extends radially from the outer peripheral side. These slits improve the flexibility of the members and allow the side walls to more reliably follow the outer circumferential surface of the piston rod.

따라서, 본 발명의 피스톤로드용 시일장치에서는 M-형단면, I-형단면 또는 H-형단면으로 구성된 것에 의해 설계된 상,하측 레일부재의 내주단이 외주측에 장착된 환형코일스프링의 수축력에 의하여 피스톤로드외주면에 압접되어 슬라이딩하는 추종특성이 양호한 구성의 오일제거링을 사용함으로써, 초기의 단계로부터 피스톤로드외주면과 시일부재 내주단과의 사이에 간격이 생기지 않으면서 전주에 따라 양호한 밀착관계가 유지된다. 따라서, 윤활유의 잔존현상의 발생이 억지되어 윤활유의 소비를 저감시킴은 물론, 부품 교환의 빈도를 적게 하는 등 현저한 효과가 얻어진다. 또한, 본 발명에서 사용된 오일제거링은 양호한 추종특성을 나타낸다. 결론적으로, 오일제거링이 진원이 아닌 단면을 가지는 피스톤로드에 맞추어진 경우에도, 오일제거링은 피스톤로드의 외주면에 양호한 추종접촉을 이루게 되어서 현장에서 현물과 함께 맞추어지는 수정가공을 필요로 하지 않고 부품교환작업을 용이하게 한다.Therefore, in the sealing apparatus for a piston rod according to the present invention, the inner peripheral end of the upper and lower rail members designed by the M-, I- or H- By using the oil removing ring having a good follow-up characteristic of sliding contact with the outer circumferential surface of the piston rod, there is no gap between the outer circumferential surface of the piston rod and the inner circumferential surface of the seal member from the initial stage, do. Therefore, the occurrence of the remaining phenomenon of the lubricating oil is suppressed to reduce the consumption of the lubricating oil, and a remarkable effect such as less frequent replacement of parts is obtained. Further, the oil removing ring used in the present invention exhibits a good follow characteristic. Consequently, even when the oil removing ring is fitted to the piston rod having a non-circular section, the oil removing ring has a good follow-up contact with the outer circumferential surface of the piston rod, Thereby facilitating part replacement work.

본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않고서도 본 발명의 다양한 실시예가 가능하기 때문에 본 발명은 상기 특정 실시예에만 한정되는 것이 아님을 이해해야 할 것이다.It is to be understood that the invention is not limited to those precise embodiments, since various embodiments of the invention are possible without departing from the spirit and scope of the invention.

Claims (1)

기밀링과 오일제거링을 가지는 엔진의 피스톤로드의 시일장치에 있어서, 상기 오일제거링이 단일편으로 된 강재(鋼材)로서 1개소에 절결부를 가지는 원환형의 상측 레일부재(2), 하측레일부재(3) 및 상기 상, 하측 레일부재를 상하로 유지하며 외주측에 다수개의 오일구멍(5)이 원주방향으로 이격된 홈(6)을 갖춘 지주부(4)로 구성되는 것으로 M-형, I-형 또는 H-형 단면으로 이루어지는 그룹중에서 선택된 단면을 가지는 환형의 오일제거링 본체(2, 3, 4); 및 상기 지주부(4)의 홈(6)에 신장된 상태를 장착되어 상기 지주부(4)를 내경 방향으로 압압하여 상기 상측 레일부재(2) 및 하측 레일부재(3)의 내주 단면을 피스톤 로드의 외주면에 압접시키는 환형 코일스프링(7)으로 조합된 것을 특징으로 하는 피스톤 로드용 시일장치.1. A sealing device for a piston rod of an engine having a cylinder block and an oil removing ring, characterized in that the oil removing ring is a single piece of steel and comprises an annular upper rail member (2) A rail member 3 and a support member 4 having upper and lower rail members vertically held and a plurality of oil holes 5 circumferentially spaced apart from each other in a circumferential direction, An annular oil removal ring body (2, 3, 4) having a cross section selected from the group consisting of an I-shaped, I-shaped or H-shaped cross section; And an inner peripheral surface of the upper rail member (2) and the lower rail member (3) are pressed against the piston (4) by pressing the supporting portion (4) And an annular coil spring (7) for pressing against the outer circumferential surface of the rod.
KR1019960055547A 1996-11-20 1996-11-20 Seal device for piston rod KR100187879B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019960055547A KR100187879B1 (en) 1996-11-20 1996-11-20 Seal device for piston rod

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019960055547A KR100187879B1 (en) 1996-11-20 1996-11-20 Seal device for piston rod

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19980036878A KR19980036878A (en) 1998-08-05
KR100187879B1 true KR100187879B1 (en) 1999-06-01

Family

ID=19482600

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019960055547A KR100187879B1 (en) 1996-11-20 1996-11-20 Seal device for piston rod

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100187879B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
KR19980036878A (en) 1998-08-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5788246A (en) Seal device for piston rod
US8371585B2 (en) Oil wiper ring
US4522412A (en) Oil ring with coil expander
JPS60220269A (en) Unitable seal and method
CA2023718C (en) Steel oil ring assembly
US4621386A (en) Scraper rings
CA1330310C (en) Valve seal retainer
GB2129091A (en) Oil-scavenging piston ring
CN100380023C (en) Oil ring of internal combustion engine
US3477732A (en) Spacer-expander
KR100187879B1 (en) Seal device for piston rod
US2303798A (en) Piston ring
US4145060A (en) Axially and radially clamping spreader ring for an oil scraping piston ring
GB2320309A (en) The piston compression ring assemblies being self-lubricated and self-adjusted
KR20030055292A (en) Two piece oil control ring with nitrided surface layers
US4542907A (en) Corrugated expander for piston ring assembly
GB2226097A (en) A piston ring for an internal combustion engine
US5398945A (en) Piston ring of "Y" cross-section
CA1068741A (en) Spacer-expander for a piston oil control ring
JP2628917B2 (en) Oil ring
WO1995023305A1 (en) A method of manufacturing oil scraper rings
JPH0529413Y2 (en)
JPH05231540A (en) Combined oil ring
KR100724693B1 (en) Oil ring for an internal combustion engine
US5064206A (en) Piston ring

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121221

Year of fee payment: 15

LAPS Lapse due to unpaid annual fee