KR20030000051A

KR20030000051A - Mechanical oil seal of crank shaft

Info

Publication number: KR20030000051A
Application number: KR1020010035666A
Authority: KR
Inventors: 이병현
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2001-06-22
Filing date: 2001-06-22
Publication date: 2003-01-06

Abstract

PURPOSE: A mechanical oil seal for crankshaft is provided to prevent the excessive wear of lip part due to the deficiency of oil during the early stage of engine start, by feeding the oil remaining in the seal part to the lip part. CONSTITUTION: A mechanical oil seal(3) comprises a square C-shaped rubber seal body(4); a lip part(5) formed integrally with the rubber seal body; a spring(6) for pressing the lip part to the surface of a crankshaft; and a reinforcing iron core(7) for maintaining shape of the rubber seal body and increasing strength. The lip part of the mechanical oil seal has a first helix convex-concave(8) and a second helix convex-concave(9) formed all over the circumference of both boundary surfaces of the lip part. The oil remaining in an oil area(10) is pumped toward a leading edge contact surface(12) of the lip part along the second convex-concave during the early stage of engine start, to thereby prevent wear of the lip part. The oil passed through the lip part and leaked to an air area(11) is guided toward the leading edge contact surface along the first convex-concave when the engine is warmed up, to thereby prevent oil leakage.

Description

Mechanical oil seal for crankshaft sealing

본 발명은 엔진의 시동 초기인 냉간 시동시 오일시일 립부의 윤활성을 향상하기 위한 구조를 가지는 크랭크축의 밀봉용 미캐니컬 오일시일에 관한 것이다.The present invention relates to a mechanical oil seal for sealing a crankshaft having a structure for improving the lubricity of the oil seal lip during cold start, which is the initial start of the engine.

크랭크축은 크랭크케이스내에 설치된 메인베어링으로 지지되며, 각 실린더의 팽창행정으로 얻어진 피스톤의 직선 운동을 커넥팅 로드를 통해서 회전력으로 바꾸고 팽창 행정 이외의 행정에서는 반대로 피스톤에 운동을 주므로써 연속적으로 동력을 발생시키는 엔진의 핵심 부품으로서 크랭크핀, 크랭크 암, 크랭크저널 및 회전 밸런스를 유지하기 위한 밸런스 웨이팅등으로 구성되어 있다.The crankshaft is supported by the main bearing installed in the crankcase, which converts the linear movement of the piston obtained by the expansion stroke of each cylinder into the rotational force through the connecting rod, and generates power continuously by giving movement to the piston in the stroke other than the expansion stroke. The core components of the engine consist of crank pins, crank arms, crank journals and balance weights to maintain rotational balance.

이 크랭크축은 커넥팅 로드에 접속되고 베어링에 의해 지지된채 고속으로 회전 운동하게 되므로 커넥팅로드와 베어링과 피스톤핀등의 마모 및 소착을 방지하기 위하여 오일을 공급하기 위한 유로가 설치되고, 이들 메인베어링등에 공급된 오일의 일부가 이 유로를 통해서 압송되도록 되어 있으며, 이와같이 윤활을 위한 오일이 공급되므로써 도 3에 도시한 것과 같이 크랭크축(101)의 전후단부에서 크랭크케이스(102)내의 오일이 외부로 누출되는 것을 방지하기 위하여 전후 베어링의 바깥쪽에 오일시일(103)을 설치하고 있다.Since the crankshaft is connected to the connecting rod and rotated at high speed while being supported by the bearing, a flow path for supplying oil is provided to prevent wear and seizure of the connecting rod, the bearing, and the piston pin. A part of the supplied oil is to be pumped through this flow path, and as the oil for lubrication is supplied in this way, the oil in the crankcase 102 leaks to the outside at the front and rear ends of the crankshaft 101 as shown in FIG. The oil seal 103 is provided on the outer side of the front and rear bearings in order to prevent it from becoming.

도시한 오일시일(103)은 크랭크축(101)의 외표면에 밀착하여 오일의 누설을 차단하는 산 형상의 립부(105, lip part)를 가지는 대략 ㄷ자 형상의 몸체를 형성하는 고무시일몸체(104)와, 그 형상 및 강도를 보강하기 위한 철심(107)과, 그 립부(105)가 안정적으로 크랭크축(101) 표면에 밀착하도록 힘을 가하는 스프링(106)등으로 구성되어 크랭크케이스(102)내의 오일지역(110)으로부터 바깥측, 즉 공기지역(111)쪽으로 오일이 이동하려할 때 립부(105)가 차단하여 오일의 누설을 방지하고 있다.The illustrated oil seal 103 is a rubber seal body 104 in close contact with the outer surface of the crankshaft 101 to form a substantially c-shaped body having a lip part 105 of the mountain shape to block the leakage of oil. ), An iron core 107 for reinforcing its shape and strength, and a spring 106 for applying a force so that the lip 105 is in close contact with the surface of the crankshaft 101 stably. When the oil tries to move from the oil zone 110 to the outside, that is, the air zone 111, the lip 105 is blocked to prevent the oil from leaking.

이에 덧붙여 엔진의 구동에 따라 오일지역(110)내의 높은 압력으로 인하여오일이 립부(105)를 통과하여 공기지역(111)측으로 이동하게 되는 것을 보다 효과적으로 차단하기 위하여 공기측경사면에 오리엔테이션이라 불리는 나선형 요철무늬 (108)를 형성하므로써 공기지역(111)측으로 흐르려는 경향의 오일을 오일지역(110)측으로 퍼내는 폄핑 효과를 가져와 오일의 누설을 방지토록 하고 있다.In addition, in order to more effectively block the oil from passing through the lip 105 and toward the air region 111 due to the high pressure in the oil region 110 according to the driving of the engine, a spiral unevenness called an orientation on the air inclined surface. By forming the pattern 108, the oil tends to flow toward the air region 111, and the oiling region 110 has a pumping effect to prevent oil leakage.

그러나 상기한 종래의 크랭크축의 미캐니컬 오일시일의 구조에 의하면 엔진의 장시간 오프된 상태에서는 크랭크축(101)에 공급된 오일이 드레인되기 때문에 엔진이 재시동된 후 오일펌프에 의해 급송되는 오일이 오일시일(103)에까지 도달하여 윤활하게 되기 까지 어느 정도의 시간이 필요하게 되기 때문에 엔진의 시동 초기에는 오일의 부족으로 인하여 립부(105)의 마모가 심화되어 밀봉력을 떨어뜨리고 오일시일(103)의 사용 수명의 단축을 피할 수 없는 문제점이 있었다.However, according to the conventional crankshaft mechanical oil seal structure, the oil supplied to the crankshaft 101 is drained when the engine is turned off for a long time, so that the oil supplied by the oil pump after the engine is restarted is oiled. Since some time is required to reach the seal 103 and lubricate, at the initial stage of engine start-up, the wear of the lip 105 is intensified due to the lack of oil, so that the sealing force is reduced and the oil seal 103 is There was a problem inevitably shortening the service life.

이에 본 발명은 상기한 점을 감안하여 제안한 것으로서 그의 목적으로 하는 것은 윤활이 원할치 못한 엔진의 시동 초기 크랭크축 시일부위에 잔존하는 오일을 시일을 담당하는 립부위에 공급하여 윤활성을 향상시킬 수 있는 구조의 크랭크축의 미캐니컬 오일시일을 제공하는 데 있다.Accordingly, the present invention has been proposed in view of the above-mentioned point, and its object is to supply oil remaining in the initial crankshaft seal portion of the engine which is not lubricated undesirably to the lip portion in charge of the seal to improve lubricity. To provide a mechanical oil seal of the crankshaft.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여 크랭크축 외표면에 밀착하여 오일의 누설을 방지하는 산 형상의 립부를 가지는 크랭크축 밀봉용 미캐니컬 오일시일에 있어서, 상기 산형상 립부의 양측 경계면에는 전 원주면에 걸쳐 나선형의 요철 무늬가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a crankshaft sealing mechanical oil seal having an acidic lip portion in close contact with an outer surface of the crankshaft to prevent oil leakage. A spiral irregular pattern is formed over the circumferential surface.

이와같은 구성에 의하면 오일이 드레인되어 크랭크케이스내 오일 지역측의오일 잔량이 적은 엔진의 시동 초기에는 오일지역측 립부 경사면에 형성한 나선형 요철 무늬에 의해 오일지역측에 잔류하는 오일이 립부(105)의 선단 접촉면(112)측으로 이동하도록 작용하여 윤활하게 되므로써 립부(105)의 조기 마모를 방지하며, 엔진이 워밍업되어 엔진오일이 충분히 공급되므로써 립부(105)의 틈새를 통과하여 공기지역(111)측으로 누설된 오일은 공기지역(111)측의 나선형 요철무늬(108)에 의해 선단접촉면(112)측으로 펌핑되므로 누설된 오일이 다시 오일측으로 이동하게 되어 오일의 누설을 방지하게 되는 것이다.According to this configuration, the oil remaining on the oil region side by the spiral irregularities formed on the inclined surface of the oil region side lip portion at the beginning of the engine when the oil is drained and the amount of oil remaining on the oil region side in the crankcase is low. It acts to move toward the tip contact surface 112 side of the lubrication to prevent premature wear of the lip portion 105, and the engine warms up so that the engine oil is sufficiently supplied to pass through the gap of the lip portion 105 to the air region 111 side. Since the leaked oil is pumped toward the tip contact surface 112 by the spiral concave-convex pattern 108 on the air region 111 side, the leaked oil is moved back to the oil side to prevent leakage of oil.

도 1은 본 발명에 의한 크랭크축 밀봉용 미캐니컬 오일시일을 나타내는 크랭크축의 정단면도1 is a front sectional view of a crankshaft showing a mechanical oil seal for crankshaft sealing according to the present invention.

도 2는 본 발명의 미캐니컬 오일시일의 상세 단면도2 is a detailed cross-sectional view of the mechanical oil seal of the present invention.

도 3은 종래기술3 is a prior art

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of codes for main parts of drawing

1 : 크랭크축 2 : 크랭크케이스1: crankshaft 2: crankcase

3 : 미캐니컬 오일시일 4 : 고무시일몸체3: mechanical oil seal 4: rubber seal body

5 : 립부 6 : 스프링5: Lip 6: Spring

7 : 보강철심 8 : 공기지역측 나선형 요철무늬7: Reinforcement core 8: Spiral uneven pattern on air side

9 : 오일지역측 나선형 요철무늬 10 : 오일지역9: Spiral uneven pattern on the oil region 10: Oil region

11 : 공기지역 12 : 선단 접촉면11: air zone 12: tip contact surface

이하 본 발명의 구성을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, the configuration of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 의한 크랭크축의 미캐니컬 오일시일을 나타내는 정단면이며, 도 2는 본 발명의 미캐니컬 오일시일의 상세단면도로서 도면에 있어서 크랭크축은 부호 1로 나타내었다.1 is a front sectional view showing a mechanical oil seal of a crankshaft according to the present invention, and FIG. 2 is a detailed sectional view of the mechanical oil seal of the present invention.

크랭크축(1)의 단부는 크랭크케이스(2, 실린더 블록)에 의해 지지되고 있으며, 크랭크케이스(2)의 외측에는 미캐니컬 오일시일(3)이 장착되어 있다.An end of the crankshaft 1 is supported by a crankcase 2 (cylinder block), and a mechanical oil seal 3 is attached to the outside of the crankcase 2.

미캐니컬 오일시일(3)은 대략 ㄷ자 형상의 고무시일몸체(4)와, 그 고무시일몸체(4)와 일체로 된 산 형상의 립부(5)와, 그 립부(5)를 크랭크축(1) 표면에 대하여 가압하는 스프링(6)과, 고무시일몸체(4)의 형상을 유지하고 강도를 보강해주는 보강철심(7)으로 구성되어 있다.The mechanical oil seal 3 has a substantially c-shaped rubber seal body 4, a mountain-shaped lip portion 5 integrated with the rubber seal body 4, and the lip portion 5 with a crank shaft ( 1) It is composed of a spring 6 for pressing against the surface and a reinforcing iron core 7 for maintaining the shape of the rubber seal body 4 and reinforcing strength.

상기한 미캐니컬 오일시일(3)의 립부(5)의 양측 경사면에는 전원주면에 걸쳐 나선형(helix) 요철무늬(8)(9)가 형성되어 있다.On both inclined surfaces of the lip portion 5 of the mechanical oil seal 3 described above, spiral uneven patterns 8 and 9 are formed over the main power surface.

상기한 나선형 요철무늬(8)(9)는 각각 오일지역(10)측과 공기지역(11)측에 형성된 것의 기능이 상반된 것으로서 엔진의 시동 초기에는 오일지역(10)측에 잔류하는 오일이 나선형 요철무늬(9)의 안내를 따라 립부(5)의 선단접촉면(12)측으로 펌핑되므로써 건식 마찰 회전에 의한 립부의 마모를 방지하게 되는 것이며, 엔진이 워밍업 되어 오일지역(10)측에 충분한 오일이 공급되어졌을 때에는 립부(5)를 통과하여 공기지역(11)측으로 누설되는 오일을 나선형 요철무늬(8)가 선단접촉면(12)측으로 오일의 흐름을 밀어넣으므로써 밀봉성을 높이게 되는 것이다.The spiral irregularities 8 and 9 have opposite functions of those formed on the oil region 10 side and the air region 11 side, respectively, and oil remaining on the oil region 10 side at the initial stage of engine start is helical. Pumping toward the tip contact surface 12 of the lip 5 along the guide of the uneven pattern 9 prevents wear of the lip by dry frictional rotation, and the engine is warmed up so that sufficient oil is supplied to the oil region 10 side. When supplied, the oil leaking through the lip 5 and leaking toward the air region 11 side increases the sealing property by pushing the flow of oil toward the tip contact surface 12 by the spiral uneven pattern 8.

이상과 같은 본 발명은 크랭크축 외표면에 밀착하여 오일의 누설을 방지토록 밀봉하는 오일시일의 립부위의 양측 경사면에 전 원주면에 걸쳐 나선형의 요철무늬를 형성하는 것에 의해서, 윤활이 원할치 못한 엔진의 시동초기 크랭크축 시일 부위에 잔존하는 오일이 오일지역측에 형성된 나선형 요철무늬의 펌핑 작용에 의해 립부의 선단접촉면으로 유도되도록 하므로써 엔진의 시동 초기에 발생하는 오일 부족에 의한 립부의 조기 마모를 방지하게 되는 효과가 있다.As described above, the present invention forms an uneven lubrication pattern by forming a spiral uneven pattern over the entire circumferential surface on both inclined surfaces of the lip portion of the oil seal, which is in close contact with the outer surface of the crankshaft to prevent oil leakage. The oil remaining in the crankshaft seal area at the beginning of the engine is guided to the tip contact surface of the lip by the pumping action of the helical irregularities formed on the oil region side, thereby preventing premature wear of the lip by the lack of oil generated at the beginning of the engine. It is effective.

Claims

In a mechanical oil seal for crankshaft sealing, which has a mountain-shaped lip that adheres to the outer surface of the crankshaft to prevent oil leakage, spirally uneven patterns are formed on both side surfaces of the mountain-shaped lip over the entire circumferential surface. Mechanical oil seal for crankshaft sealing, characterized in that.