KR19980036878A - Sealing device for piston rod - Google Patents

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KR19980036878A
KR19980036878A KR1019960055547A KR19960055547A KR19980036878A KR 19980036878 A KR19980036878 A KR 19980036878A KR 1019960055547 A KR1019960055547 A KR 1019960055547A KR 19960055547 A KR19960055547 A KR 19960055547A KR 19980036878 A KR19980036878 A KR 19980036878A
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piston rod
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ring
oil
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모리오 구리바야시
도시에이 이하라
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오구찌 구니히코
가부시끼 가이샤 리켄
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Abstract

피스톤로드 시일장치는 M-형, I-형 또는 H-형 단면을 가지는 강재의 환형오일제거링 본체; 및 환형코일스프링을 포함하는 조합된 오일제거링을 가진다. 링본체는 1개소에 절결부를 가지며 또한 상측레일 부재, 하측레일부재 및 상, 하측레일부재를 유지하고 그의 외주측에 원주 방향으로 이격된 다수의 오일구멍을 가지는 환형홈을 가지는 지주부를 가진다. 환형코일스프링는 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 sealing device includes an annular oil removing ring body of steel having an M-shaped, I-shaped or H-shaped cross section; And a combined oil removal ring comprising an annular coil spring. The ring body has a cutout portion at one place, and has a support portion having an upper rail member, a lower rail member, and an annular groove having a plurality of oil holes spaced in the circumferential direction on the outer circumferential side thereof. The annular coil spring is fitted into the annular groove so as to press the support in the inner diameter direction toward the piston rod so that the inner circumferential surface of the upper and lower rail members is in pressure contact with the outer circumferential surface of the piston rod by the spring contracting force. The oil removing ring is flexible to follow the shape of the surface so as to contact the outer circumferential surface of the piston rod, whereby the oil sealing effect is improved.

Description

피스톤 로드용 시일장치Sealing device for piston rod

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

제2도는 본 발명의 제2실시예에 따른 오일제거링이 장착된 상태를 보여주는 부분단면도.2 is a partial cross-sectional view showing a state in which the oil removal ring is mounted according to a second embodiment of the present invention.

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

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

제5도는 본 발명의 제3실시예에 따른 오일제거링이 장착된 상태를 보여주는 부분단면도.5 is a partial cross-sectional view showing a state in which the oil removal ring is mounted according to a third embodiment of the present invention.

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

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

제8도는 제4실시예에 따른 오일제거링의 다른 변형예을 보여주는 부분사시도.8 is a partial perspective view showing another modified example of the oil removing ring according to the fourth embodiment.

제9도는 A, B 및 C는 종래의 분할형 오일제거링를 보여 주는 도면.9 is a view showing the conventional split oil removal ring A, B and C.

제 10도는 종래의 분할형 오일제거링의 장착 상태를 보여주는 단면도.10 is a cross-sectional view showing a mounting state of a conventional split oil removing ring.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

1:오일제거링2:상측 레일부재1: Oil removal ring 2: Upper rail member

22:상측 사이드레일3:하측 레일부재22: upper side rail 3: lower rail member

33:하측 사이드레일4:지주부33: lower side rail 4: holding part

5:오일구멍6:외주홈5: oil hole 6: outer groove

7:환상 코일 스프링8:피스톤 로드7: annular coil spring 8: piston rod

9:표면처리층10:사이드 레일 지지용 돌기부9: surface treatment layer 10: side rail support protrusion

11:러그12:링홈11: Lug 12: Ring groove

13:링홈측벽14:피스톤 로드 외주면13: Ring groove side wall 14: Piston rod outer peripheral surface

15:러그의 경사면16:슬리트15: slanted surface of the lug 16: slits

본 발명은 축방향으로 왕복운동을 하는 축의 둘레를 효율적으로 시일하기 위한 피스톤 로드 시일 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 특히 선박용 등의 대형 2사이클 디젤엔진에서 사용되는 피스톤 로드용 시일장치에 관한 것이다.The present invention relates to a piston rod sealing device for efficiently sealing the circumference of the shaft reciprocating in the axial direction, and more particularly to a piston rod sealing device used in large two-cycle diesel engines, such as for ships. .

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.In general, in a large two-cycle diesel engine for ships or the like, a partition wall is provided between the scavenging chamber and the crank chamber of the engine, and the piston rod is provided in the partition wall to reciprocate through a stuffing box for accommodating the sealing device.

스터핑 박스에 수용되어 있는 로드 시일장치는 일반적으로 상부, 즉 소기실 측부에 소기실의 기밀을 유지하기 위한 기밀링을 가지며, 그의 하부, 즉 크랭크실 측부에는 피스톤 로드의 왕복운동시 크랭크실로부터 소기실측까지의 윤활유의 유출을 저지하는 오일제거링이 부착된다.The rod seal device accommodated in the stuffing box generally has an airtight ring for maintaining the airtightness of the airtight chamber at the upper side, that is, the side of the airtight chamber, and at the bottom thereof, that is, the crankcase side, the airtight air is blown out of the crankcase during the reciprocating movement of the piston rod. An oil removal ring is attached to prevent the outflow of lubricating oil to the actual measurement.

오일제거링은 제9도의 A에 도시한 바와 같이 복수의 직경방햐으로 분할(도면에는 3분할)된 링세그멘트의 조합 및, 제9도의 B에 도시한 바와 같이 접선 방향으로 분할된 링 세그멘트의 조합으로 구성된다. a 및 b로 지정된 이들 2형식의 링은 제9도의 C에 예시한 바와 같이 각기 외주에 코일스프링이 중첩되어 배치되어 있다. 중첩된 링 (a 및 b)은 제10도에 예시한 바와 같이 링홈에 장착된다. 오일제거링은 내주면은 코일스프링의 수축력에 의해 피스톤로드의 외주면에 압접되며, 그에 의해 피스톤로드의 왕복운동시 피스톤로드 표면에 부착하여 소기실측으로 이동하는 윤활유를 제거시킴으로써 윤활유의 과잉소비를 방지하는 수단으로서 기능을 한다.The oil removal ring is a combination of ring segments divided into a plurality of diameters (three divided in the drawing) as shown in FIG. 9A, and a combination of ring segments divided in a tangential direction as shown in B of FIG. It consists of. These two types of rings designated as a and b are arranged so that coil springs are superimposed on the outer periphery, as illustrated in Fig. 9C. Overlapping rings a and b are mounted in ring grooves as illustrated in FIG. The oil removal ring is pressed against the outer circumferential surface of the piston rod by the contracting force of the coil spring, thereby preventing excessive consumption of the lubricating oil by removing the lubricating oil attached to the piston rod surface and moving to the scavenging chamber side during the reciprocating movement of the piston rod. It 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 of the conventional oil removing rings of this type used in the seal device for the piston rod is provided with a circumferential groove on the circumferential surface in contact with the outer circumferential surface of the piston rod. The groove serves as a means for facilitating the removal and discharging of the removed lubricating oil by providing pores extending radially from the groove.

이들 종래의 오일제거링은 고급 주철, 저인 주철, 동합금 또는 수지재로 제작되며, 제10도에 도시한 바와 같이 다단계로 장착된다.These conventional oil removal rings are made of high grade cast iron, low 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 슬라이링 접촉되어서, 피스톤 로드의 외주면에 있는 윤활유를 긁어내는 기능을 수행하게 된다.The conventional split ring is pressed inward by the contracting force of the annular coil spring disposed on its outer circumferential side, and the inner circumferential surface of each ring segment is in sliding contact with the outer circumferential surface of the piston rod to scrape off the lubricant on the outer circumferential surface of the piston rod. Will be performed.

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 세그멘트는 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 removal ring, each ring segment constituting the split ring is manufactured in a block shape with high rigidity. As a result, if there is a difference between the curvature of the inner circumference of each ring segment and the curvature of the circumference of the piston rod, the ring segment cannot follow the piston rod outer circumferential surface irrespective of the action of the retraction force applied by the annular coil spring. do. This means that the inner circumferential surface of each ring segment cannot contact the piston rod outer circumferential surface over the entire 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 어렵게 된다.In addition, by local sliding contact between the piston rod and the ring segment, scratches and uneven wear occur on the outer circumferential surface of the piston rod, and as a result, some lubricant is not removed and a satisfactory oil removal performance is difficult to be 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 저하하고, 그 결과 오일제거기능은 저하하여 윤활유의 소비를 증대시키는 문제점이 있다.In addition, in the case of the copper alloy oil removing ring, since the material is relatively soft, the sliding surface is formed on the outer circumferential surface of the piston rod in the initial stage of use, so that the ring is directly in harmony with the outer circumferential surface of the sliding piston rod. This has the advantage of obtaining a relatively good airtightness. On the other hand, as the wear progresses, the contact area with the sliding surface of the piston rod increases, so that the contact surface pressure per unit contact area is reduced, and as a result, the oil removal function is lowered, thereby increasing the consumption of lubricating oil.

주철제 또는 동합금제 오일제거링등의 상기 문제점을 해소하는 수단으로서, 제작단계에서 교정열처리(straightening heat tratment)를 시행하고 그러면 초기 가공후의 내부응력에 의해 생기는 변형을 제거하기 위한 수정가공을 다시 시행하여 고정밀도의 제품을 얻도록 하는 것이 제안 되었다.As a means to solve the above problems, such as cast iron or copper alloy oil removal ring, by performing a straightening heat tratment in the manufacturing step, and then re-corrected to remove the deformation caused by the internal stress after the initial processing It has been proposed to obtain high precision products.

또한, 양 조립 부품들이 오일제거링의 설치시에 서로 치수가 잘 맞도록 조립되는 것도 제안되었다.It has also been proposed that both assembly parts be assembled so that they fit well together in the installation of the oil removal ring.

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

수지재, 예컨대 에틸레 테트라플루오라이드 수지등을 오일 제거링의 재료로 사용하는 경우, 링의 내주는 저 강도로 인해 피스톤로드의 외주면에 급속히 적응된다.In the case of using a resin material such as ethylen tetrafluoride resin as the material of the oil removing ring, the inner circumference of the ring is rapidly adapted to the outer circumferential surface of the piston rod due to the low strength.

따라서, 우수한 오리제거성능이 초기에 얻어질 수는 있지만, 계속적인 사용으로 인해, 수지재는 윤활유를 흡수하여 결국에는 연화되고, 나아가 마모를 증대시킨다. 이는 곧 곤란한 작업과 경비를 요하는 부품 교환의 필요성이 대두되는 것이다.Thus, although excellent duck removal performance can be initially obtained, due to continuous use, the resin material absorbs lubricating oil and eventually softens, further increasing wear. This is a necessity for parts replacement which is difficult and costly.

본 발명의 목적은 피스톤로드의 외주면과 접촉하고 이들 표면의 형상이 추종되여서 피스톤로드가 움직일 때마다 생기는 윤활유의 소비량을 감소시키도록 한 우수한 오일제거성능을 나타내는 피스톤로드 시일 장치를 제공하는 데 있다.It is an object of the present invention to provide a piston rod seal device that exhibits excellent oil removal performance in contact with the outer circumferential surfaces of the piston rods and the shape of these surfaces to be followed to reduce the consumption of lubricating oil generated each time the piston rod moves.

본 발명에 의하면, 상기 목적은 하기한 바와 같이 엔진 피스톤로드용 시일장치를 제공함으로써 얻어진다. 즉, 본 발명의 시일장치는, (a) 강재로서 1개소에 절결부를 가지는 환형의 상측 레일부재, 하측레일부재, 및 양레일 부재를 지지하면서 외주측에 다수개의 오일구멍이 주방향으로 이격되어 있는 지주부로 이루어지고 단면은 M형, I형 또는 H형으로 구성된 오일제거링본체 및 (b) 환형홈으로 신장된 상태로 장착되어 지주부를 내경방향으로 압압하여 상측레일부재 및 하측레일부재의 내주면을 피스톤 로드의 외주면에 압접시키는 환형 코일스프링으로 구성된 조합된 오일제거링을 포함한다.According to this invention, the said objective is acquired by providing the sealing apparatus for engine piston rods as follows. That is, in the sealing apparatus of the present invention, (a) a plurality of oil holes are spaced in the circumferential direction on the outer circumferential side while supporting the annular upper rail member, the lower rail member, and both rail members having cutouts at one place as steel materials. It consists of a holding part and the cross section is mounted in the state of extending the oil removal ring body consisting of M type, I type or H type and (b) annular groove to press the supporting part in the inner diameter direction of the upper rail member and the lower rail member. And a combined oil removal ring composed of an annular coil spring for pressing the inner circumferential surface to the outer circumferential surface of the piston rod.

본 발명에 있어서, 오일제거링의 내구성을 개선시키기 위해 오일 제거링의 슬라이딩 부위에 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 removal ring, various nitriding treatments such as soft nitriding, ion nitriding, gas nitriding, plating treatment such as chromium plating and Ni-P-based composite dispersion plating are applied to the sliding part of the oil removal ring. It is desired to form a wear resistant treatment layer by CVD and PVD treatment.

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

본 발명의 다른 특징 및 잇점은 첨부도면을 참고로 한 다음의 설명에서 명백해 질것이다.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 것인지, 본 발명의 범위를 여기에 제한하는 것은 아니다.The present invention will be described based on the illustrated embodiments. However, this embodiment is intended to illustrate the present invention, but does not 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 피스톤로드(8)를 외주측으로부터 파지하도록 장착된 상태를 보여준다. 제3도는 이 실시예에 따른 오일제거링의 부분사시도이다.1 is a partial cross-sectional view showing the structure of the oil removal ring 1 according to the first embodiment of the present invention, the oil removal ring 1 is a piston rod 8 reciprocating in the direction of arrow A from the outer peripheral side Shows the mounted state for gripping. 3 is a partial perspective view of an oil removing ring according to this embodiment.

오일제거링(1)은 상측레일부재(2)와 하측 레일부재가 지주부(4)에 의해 일체로 연결되어 얻어진다. 지주부(4)는 그의 외주측에 환형의 외주홈(6)과 그의 홈(6)에는 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 removal ring 1 is obtained by the upper rail member 2 and the lower rail member being integrally connected by the support 4. The strut portion 4 has an annular outer circumferential groove 6 on its outer circumferential side and a plurality of oil holes 5 spaced circumferentially in its groove 6. The groove 6 is equipped with an annular coil spring 7 extended so as not to interfere with the oil hole 5, that is, in contact with the inclined surface constituting the groove.

본 실시예의 상, 하 레일부재(2, 3) 및 지주부(4)로 된 오일제거링 본체는 전체적으로 단멍이 M형으로 되며, 또한 얇은 강스트립을 성형로울에 의해 환형상으로 성형함으로써 1개소에 절결부를 가지는 일체형의 본체이다.The oil removal ring main body of the upper and lower rail members 2 and 3 and the support portion 4 of the present embodiment has a single M shape as a whole, and is formed by forming a thin steel strip into an annular shape by a molding roll. It is an integrated body having a cutout.

환형 코일 스프링(7)의 그의 수축력에 의해 지주부(4)를 내경방향으로 압압하여 상, 하측레일부재(2, 3)의 내주단을 피스톤로드(8)의 외주면(14)에 압접시켜서, 피스톤로드의 주면으로부터의 오일이 제거되는 작용을 효과적으로 실행하게 된다.The holding portion 4 is pressed in the inner diameter direction by the contracting force of the annular coil spring 7, and the inner circumferential ends of the upper and lower rail members 2, 3 are pressed against the outer circumferential surface 14 of the piston rod 8, Effectively, the oil is removed from the main surface of the piston rod.

상기 실시예의 오일제거링 본체가 전체적으로 M형단면을 취하게끔 얇은 강스트립으로부터 일체적으로 성형되어 있기 때문에, 링본체는 유연성을 나타낸다. 그 결과, 환형코일스프링(7)의 수출력에 의해 상, 하측레일부재(2, 3)의 내주단이 전주에 걸쳐 피스톤로드 외주면에 용이하게 추종접촉하여 초기의 단계로부터 양호한 오일제거성능을 발휘하게 된다. 또한, 상, 하측레일 부재는 박판상구조를 가지기 때문에, 마모가 진행될 때 조차도 접촉면적을 증대시키지 않으며, 그에 의해 장기간에 걸쳐 양호한 오일제거성능이 유지된다.Since the oil removing ring body of the above embodiment is integrally molded from a thin steel strip to take the M-shaped cross section as a whole, the ring body exhibits flexibility. As a result, the inner circumferential ends of the upper and lower rail members 2 and 3 easily follow the piston rod outer circumferential surface over the entire circumference by the water output of the annular coil spring 7, thereby exhibiting good oil removal performance from the initial stage. Done. In addition, since the upper and lower rail members have a thin plate-like structure, the contact area is not increased even when wear progresses, whereby good oil removal performance is maintained for a long time.

부호 9는 오일제거링을 내구서을 향상시키거나 또는 초기 순응성을 한층 개선시키는 유효한 표면처리층을 나타낸다.Reference numeral 9 denotes an effective surface treatment layer for improving the durability of the oil removal ring or further improving the initial compliance.

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

이 실시예에서도 역시 오일 제거링(1)은 상측 레일부재(2)와 하측레일부재(3)가 지주부(4)에 의해 일체로 연결되어 있으며, 지주부(4)는 그의 외주측에 환형 홈(6)과 그의 홈저부에 주방향으로 이격된 다수개의 오일구멍(5)을 가지며, 그 홈(6)에는 신장상태의 환형코일스프링(7)이 장착된다.In this embodiment, too, the oil removing ring 1 is connected to the upper rail member 2 and the lower rail member 3 integrally by the support 4, and the support 4 is annular to its outer circumference. The groove 6 and its groove bottom have a plurality of oil holes 5 spaced apart in the circumferential direction, and the groove 6 is equipped with an annular coil spring 7 in an extended state.

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 nateial)를 코일가공에 의해 1개소에 절결부를 가지는 것을 환형으로 일체적으로 성형할 수 있다.The oil removing ring body of the upper, lower rail members 2 and 3 and the support portion 4 of this embodiment has an I-shaped cross section or an H-shaped cross section as a whole, which is drawn to a predetermined I or H type. The shape-sectin wire nateial obtained by the coil processing can be integrally formed in an annular shape by having a cutout at one point by coil processing.

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 로드주면으로부터 오일제거작용을 유효하게 한다.The annular coil spring 7 presses the support portion 4 in the inner diameter direction by its contracting force, and presses the inner circumferential ends of the upper and lower rail members 2 and 3 to the outer circumferential surface of the piston rod 8 to form a piston rod circumferential surface. To remove oil from the vessel.

상기 제2실시예에서도 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, 하 레일부재(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, lower rail members and the support portions of the oil removing ring are integrally formed to define the I-shaped cross section or the M-shaped cross section, the ring body also exhibits flexibility, and as a result, Due to the contracting force of the annular coil spring 7, the inner circumferential ends of the upper and lower rail members 2 and 3 easily follow the piston rod outer circumferential surface over the entire circumference, thereby exhibiting good oil removal performance from the initial stage. In addition, the upper and lower rail members are thin plate-like structures do not increase the contact area with each other as the wear progresses, thereby maintaining a good oil removal performance over a long period of time.

제4도는 본 발명의 제3실시예의 오일제거링(1)의 구조를 예시한 부분사시도이다. 이 실시예에서는 오일제거링(1)은 하측 레일부태(3)와 지주부(4)가 일체로 성형되어 있으며, 상측 레일부재(2)는 별개의 본체 즉 환형 사이드레일(22)로서 성형되며, 아울러 바침단을 가지며 자신의 장력을 갖지 않는다. 환형의 사이드레일(22)은 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 integrally molded with the lower rail part 3 and the support part 4, and the upper rail member 2 is molded as a separate body, that is, an annular side rail 22. In addition, it has a tread and does not have its own tension. The annular side rail 22 is supported by the side rail support formed on the top of the support 4 and is held by the support.

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 내주단연부가 피스톤로드(8)의 외주면(14)에 압접하여 슬라이딩하게 된다. 동시에, 하측레일부재(3)의 내주단도 같은 양상으로 피스톤로드 외주면에 압접하여 슬라이딩한다.The side rail support is in contact with the lower side near the inner circumference of the side rail 22 of the oil removal ring, as in FIG. 5 illustrating that the oil removal ring is fitted on the piston rod 8. And a lug 11 for pressing the side rails 22 in the inner circumferential direction by contacting the supporting protrusions 10 for supporting the side rails 22 and the outer peripheral edges of the side rails 22. 22 receives the action of the contracting force of the annular coil spring 7 through the lug 11 so that the inner circumferential edge of the side rail 22 is pressed against the outer circumferential surface 14 of the piston rod 8 to slide. At the same time, the inner circumferential end of the lower rail member 3 slides against the piston rod outer circumferential surface in the same manner.

러그(11)을 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.It has an inclined surface 15 which contacts the lug 11 with respect to the side rail 22. This inclined surface 15 is preferably slightly inclined in the outer diameter direction. The inclined surface 15 of the lug 11 presses the side rail 22 in the inner circumferential direction to press the inner circumferential edge thereof to the outer circumferential surface 14 of the piston rod 8 and at the same time the outer circumferential portion of the side rail 22. The rails 22 and 3 are pressed against the wall surface 13 of the ring groove 12 by forcing 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 링홈측벽(13)과 레일(22)사이의 접촉압력이 너무 커져서, 결국 마찰력이 커지기 때문에 레일(22)의 피스톤로드 외주면에의 추종성은 거의 없어지게 된다.When the inclination angle of the inclined surface 15 of the lug 11 is measured from the axial direction of the piston rod, the effect is remarkable when it is 5 degrees or less, and when it is 40 degrees or more, the contact pressure between the ring groove side wall 13 and the rail 22 is This becomes so large that eventually the frictional force becomes large, so that the followability to the piston rod outer circumferential surface of the rail 22 is almost eliminated.

따라서 본 발명에서는 경사각을 10 내지 25도의 범위로 적절히 선택하는 것이 좋다. 사이드레일 지지부, 지주부(6) 및 하측 레일부재(3)는 강스트립의 타발가공 및 성형로울 성형가공에 의해 일체적으로 제조된다.Therefore, in this invention, it is good to select the inclination-angle suitably in the range of 10-25 degree. The side rail support, the support 6 and the lower rail member 3 are integrally manufactured by punching and forming roll forming of 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)으로서 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 사이드 레일(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 removing ring 1 of this embodiment has a separate body, i.e., upper and lower rail members, which are manufactured as annular side rails 22 and 23, each having a tread step and exhibiting no tension. The strut portion 4 is formed with side rail support portions having the support projections 10 and the lugs 11 in the same manner as in the third embodiment, supporting the annular side rails 22 and 23, respectively.

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 strut portion 4 and its side rail support portion are generally limited to an I-shaped cross section or an H-shaped cross section, and the release wire obtained by drawing a predetermined I-shaped or H-shaped cut into one place by coil processing. It can shape | mold three-dimensionally by shape | molding in annular shape which has a connection part.

환형코일 스프링(7)의 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 holding portion 4 is pressed in the inner diameter direction by the contracting force of the annular coil spring 7, and the inner circumferential ends of the upper and lower rail members 2 and 3 are pressed against the outer circumferential surface of the piston rod 8 so as to be released from the piston rod main surface. The oil removal effect of is made effective.

상기 제4실시예에 있어서도 오일제거링의 상, 하측 레일부재 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 upper and lower rail members and the support portions of the oil removing ring are integrally formed to define the I-shaped cross section or the H-shaped cross section, so that the ring body is flexible. As a result, the inner circumferential ends of the lower side rails 22 and 23 are in good contact with the entire circumference of the outer circumference of the piston rod by the contracting force of the annular coil spring 7, so as to exert good oil removal performance from the initial stage. do. In addition, since the upper and lower side rail members have a thin plate-like structure, the oil removal performance is maintained for a long time without increasing the contact area with each other as the wear progresses.

아울러, 제6도에 도시한 상기 제4실시예에 있어, 사이드레일을 지지하는 부재, 즉 지주부 및 각 사이드 레일 지지부로 된 부재는 원주방향으로 이격되고 직경방향으로 연장된 슬리트(16)을 가지게끔 형성된다. 제7도에 도시한 제4실시예이 변형예에서는 상기 슬리트는 내주축으로부터 직경방향으로 연장된다. 제8도에 도시한 제4실시예의 다른 변형예에서는, 슬리트는 외주측으로부터 직경방향으로 연장된다. 이들 슬리트는 부재의 유연성을 향상시켜 측벽이 피스톤로드의 외주면에 보다 신뢰적으로 추종되게끔 한다.In addition, in the fourth embodiment shown in FIG. 6, the members supporting the side rails, i.e., the members including the support portions and the respective side rail support portions, are slit 16 which are spaced in the circumferential direction and extend in the radial direction. It is formed to have. In the fourth embodiment shown in FIG. 7, in this modification, the slits extend radially from the inner circumferential axis. In another modification of the fourth embodiment shown in FIG. 8, the slits extend in the radial direction from the outer peripheral side. These slits improve the flexibility of the members so that the side walls can more reliably follow the outer circumferential surface of the piston rod.

따라서, 본 발명의 피스톤로드용 시일장치에는 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 적게하는 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 이루게되어서 현장에서 현물과 함께 맞추어지는 수정가공을 필요로 하지 않고 부품교환작업을 용이하게 한다.Therefore, the seal device for piston rod of the present invention is designed by M-shaped cross section, I-shaped cross section or H-shaped cross section, and the inner circumferential end of the upper and lower rail members are adapted to the contracting force of the annular coil spring mounted on the outer circumferential side. By using an oil removal ring with a good tracking characteristic that is pressed against the piston rod outer circumferential surface and slides, a good close relationship is maintained according to the electric pole without any gap between the piston rod outer circumferential surface and the seal member inner peripheral end from the initial stage. do. Therefore, the occurrence of lubricating oil is suppressed, thereby reducing the consumption of lubricating oil and reducing the frequency of parts replacement. In addition, the oil removing ring used in the present invention exhibits good following characteristics. As a result, even when the oil removal ring is fitted to a piston rod having a non-round cross section, the oil removal ring has a good following contact with the outer circumferential surface of the piston rod, so that it does not require correction processing to be fitted with the spot in the field. Facilitate parts replacement work.

본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않고서도 본 발명의 다양한 실시예가 가능하기 때문에 본 발명은 첨부된 특허청구의 범위에 한정된 것을 제외하고는 상기 특정 실시예에서만 한정되는 것이 아님을 이해해야 할 것이다.Since various embodiments of the invention can be made without departing from the spirit and scope of the invention, it is to be understood that the invention is not limited to only the specific embodiments thereof except as defined in the appended claims.

Claims (6)

엔진의 피스톤로드의 시일장치에 있어서,In the sealing device of the piston rod of the engine, 상기 시일장치가, 강재로서 1개소에 절결부를 가지는 환상의 상측 레일부재, 하측레일부재 및 상기 상, 하측 레일부재를 상하로 유지하며 다수개의 오일구멍이 원주방향으로 이격된 환형홈을 외주측에 갖춘 지주부로 구성되는 것으로 M-형, I-형 또는 H-형 단면을 가지는 오일제거링 본체; 및The sealing device has an annular upper rail member, a lower rail member, and an upper and lower rail members, each having a cutout in one place as steel, and the upper and lower rail members up and down, and an annular groove in which a plurality of oil holes are spaced in the circumferential direction. An oil removal ring body having an M-shaped, I-shaped or H-shaped cross section, which is composed of holding parts provided in the; And 상기 환형홈에 신장된 상태를 장착되어 상기 지주부를 내경 방향으로 억압하여 상기 상측 레일부재 및 하측 레일부재의 내주 단면을 피스톤 로드의 외주면에 압접시키는 환형코일 스프링An annular coil spring mounted to the annular groove to pressurize the strut in the inner diameter direction to press-contact the inner circumferential end surfaces of the upper rail member and the lower rail member to the outer circumferential surface of the piston rod; 으로 조합된 오일 제거링을 구비한 것을 특징으로 하는 피스톤 로드용 시일장치.Sealing device for a piston rod, characterized in that provided with an oil removal ring combined. 제1항에 있어서, 상기 오일제거링이 상측 레일부재, 하측 레일부재 및 지주부를 일체로 하여 M-형, I-형, H-형 단면으로 성형된 것을 특징으로 하는 피스톤 로드용 시일장치.The seal device for a piston rod according to claim 1, wherein the oil removing ring is formed into an M-type, an I-type, or an H-shaped cross section by integrating the upper rail member, the lower rail member, and the support portion. 제1항에 있어서, 상기 오일 제거링이,The method of claim 1, wherein the oil removal ring, 폭이 좁은 금속 스트립을 1개소에 절결부를 가지는 환형으로 성형시켜서 된 사이드 레일부재; 및A side rail member formed by forming a narrow metal strip into an annular shape having cutouts in one place; And 상기 사이드 레일부재를 피스톤로드의 축방향으로 지지하기 위한 사이드 레일 지지부 및 상기 사이드 레일부재의 외주단에 맞닿아서 상기 레일 부재를 내경방향으로 압압하는 러그;를 구비한 사이드레일 지지부를 상부에 갖는 지주부And a side rail support portion for supporting the side rail member in the axial direction of the piston rod, and a lug for pressing the rail member in an inner diameter direction to abut against an outer circumferential end of the side rail member. Landlord 로 구성된 것을 특징으로 하는 피스톤로드용 시일장치.Sealing device for a piston rod, characterized in that consisting of. 제1항에 있어서, 상기 오일제거링이,The oil removal ring of claim 1, 폭이 좁은 금속스트립을 1개소에 절결부를 가지는 환형으로 성형시켜서 된 상측 사이드 레일부재;An upper side rail member formed by forming a narrow metal strip into an annular shape having cutouts in one place; 폭이 좁은 금속스트립을 1개소에 절결부를 가지는 환형으로 성형시켜서 된 하측사이드 레일부재; 및A lower side rail member formed by forming a narrow metal strip into an annular shape having cutouts in one place; And 상, 하부에 상기 상측 사이드레일부재 및 하측 사이드레일부재를 각기 피스톤로드의 축방향으로 지지하는 상측 사이드 레일 지지부 및 하측 사이드 레일 지지부와, 상기 상측 사이드레일부재 및 하측사이드레일부재의 각각의 외주면에 맞닿아 각 레일부재를 내경방향으로 압압하는 상, 하부러그를 각기 갖춘 지주부An upper side rail support portion and a lower side rail support portion which respectively support the upper side rail member and the lower side rail member in the axial direction of the piston rod, and the respective outer peripheral surfaces of the upper side rail member and the lower side rail member. Abutment part having upper and lower lugs respectively for abutting each rail member in the inner diameter direction 를 포함하는 것을 특징으로 하는 피스톤로드 시일장치.Piston rod sealing device comprising a. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 러그들 각각의 내주측면이 피스톤 로드의 축방향으로부터 외경방향으로 5 내지 40°도의 각도범위로 경사진 것을 특징으로 하는 피스톤로드 시일장치.The piston rod sealing apparatus according to claim 3 or 4, wherein the inner circumferential side of each of the lugs is inclined at an angle range of 5 to 40 degrees from the axial direction of the piston rod to the outer diameter direction. 제3 내지 제5항의 어느 한 항에 있어서, 상기 사이드 레일지지부가 상기 사이드레일부재의 내주측 근방에서 대응사이드 레일부재의 측면을 지지하는 돌기부로서 형성된 것을 특징으로 하는 피스톤로드용 시일장치.The piston rod sealing device according to any one of claims 3 to 5, wherein the side rail support portion is formed as a protrusion supporting the side surface of the corresponding side rail member near the inner circumferential side of the side rail member.
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