JPH06591Y2 - ロ−タリピストンエンジンのロ−タ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は、ロータリピストンエンジンのロータの改良
に関する。

［従来の技術］ ロータがトロコイド内周面を摺接しつつ偏心軸のまわり
で遊星回転運転をすることにより、吸気、圧縮、燃焼及
び排気の各行程を連続的に繰返すロータリピストンエン
ジンでは、周知のように、ロータの外周面を形成するフ
ランク面に設けられた凹部（ロータリセス）と上記トロ
コイド内周面との間に燃焼室が形成される関係上、ロー
タには燃焼行程での燃焼熱が直接に伝えられ、エンジン
運転中のロータはかなりの高温にさらされることにな
る。

そこで、上記ロータを内部中空状に形成してその軽量化
を実現するとともに、その中空内部に潤滑油を噴射供給
することにより、ロータを効果的に冷却することが行な
われている。そして、この場合、内部中空化によるロー
タの強度及び剛性の不足を補うために、偏心軸に嵌合す
るロータボスとロータの内周部とを連結するリブが設け
られている。

ところで、前記したように、ロータは、エンジン運転中
に、主として、その燃焼室側から伝わる燃焼熱によりそ
の外面を加温される一方、内部は潤滑油によって冷却さ
れる。従って、外側に位置するロータフランク面及びロ
ータランドなどの外周部は高温に加熱され、内側に位置
するロータボスは比較的低い温度に維持されることにな
るので、ロータの外周部とロータボスとの間に大きな熱
勾配が生じる。このため、リブに熱応力が発生し、特
に、そのロータボスとロータランドとを連結する部位に
は、引張り及び捩り方向の大きな熱応力が発生する。

ロータには、サイドハウジングに固定された固定外歯歯
車（ステーショナリギヤ）に噛合するトロコイド位相歯
車（インターナルギヤ）が取付けられている。該インタ
ーナルギヤは、スプリングピン（ギヤピン）を用いて片
側のロータランドの内径部に取り付けられている。

そして、上記ギヤピンを嵌入するために、ロータボスの
インターナルギヤ取付部側にはギヤピンボス部が設けら
れており、このため、上記リブは、インターナルギヤ取
付部側で強度的に有利になっている。従って、上記リブ
のロータボスとロータランドとを連結する部位に発生す
る熱応力は、特に反ステーショナリギヤ取付部側におい
て大きくなる。

一方、エンジンの軽量化の要請に応えてロータのより一
層の軽量化をはかるためには、その材質を従来の鋳鉄系
のものから、より重量の軽い、例えばアルミニウム合金
などの軽合金に変えることが考えられる。

［考案が解決しようとする問題点］ ところが、周知のように、アルミニウム合金等の軽合金
は鋳鉄系の材料に比べて引張強さなどの機械的強度が劣
るため、ロータの材質を従来の鋳鉄系のものから軽合金
に変えた場合、リブの強度も低下し、その結果、運転中
の昇温のためにリブに生じる熱応力によって、リブのロ
ータボスとロータランドとを連結する部位、特に反イン
ターナルギヤ取付部側の上記部位にクラックが発生し、
このためロータの剛性を維持することができず、ケーシ
ング（サイドハウジング又は中間ハウジング）へのロー
タのはり付きを招来するという問題がある。

この問題に対して、ロータ鋳造時に、例えば鋼板などの
高強度を有する金属製部材を鋳ぐるんでリブの上記部位
を補強することが考えられるが、この場合には、ロータ
の材質を軽合金に変えることによる軽量化の効果が低減
し、また、板状の補強材では、捩り方向の熱応力に対し
ては補強効果があるが、引張方向については補強効果が
低いという難点があった。

［考案の目的］ この考案は、上記問題点に鑑みてなされたもので、ロー
タリピストンエンジンのロータにおいて、ロータの材質
を軽合金にしたことによる軽量化の効果を減ずることな
く、リブの反インターナルギヤ取付部側のロータボスと
ロータランドとを連結する部位を補強することにより、
リブのクラックの発生を抑制し、ロータのケーシングへ
のはり付きを防止することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ このため、この考案は、内部中空状に形成されたロータ
の内周部とロータボスとを連結する複数のリブを設ける
とともに、片側のロータランドの内径部にインターナル
ギヤを取付けたロータリピストンエンジンのロータにお
いて、 上記リブの反インターナルギヤ取付部側のロータボスと
のロータランドとを連結する部位に、高強度繊維材料を
用いて略Ｌ字状に形成した補強材を配設することによ
り、上記部位を複合化したものである。

［考案の効果］ この考案によれば、運転時に大きな熱応力が加わる部位
である、ロータの内周部とロータボスとを連結するリブ
の反インターナルギヤ取付部側のロータボスとロータラ
ンドとを連結する部位を、略Ｌ字状に形成した比較的軽
量の高強度繊維材料を用いて複合化するようにしたの
で、ロータの材質を軽合金にしたことによる軽量化の効
果を減ずることなく、エンジンの運転に伴って生じる熱
応力によるリブのクラックの発生を抑制し、ロータのケ
ーシングへのはり付きを防止することができる。

［実施例］ 以下、この考案の実施例を、添付図面に基づいて説明す
る。

第１図に示すように、本考案の実施例に係るロータリピ
ストンエンジンのロータ１は、例えばアルミ合金などの
軽合金で作られ、偏心軸（不図示）に嵌合支持されるロ
ータボス２と、上記ロータ１の左右両側に配置されるケ
ーシング（不図示）に対して摺動する左右のロータラン
ド３，４とを備え、該左右のロータランド３，４の間に
は、ロータハウジング（不図示）の内周面に摺接するロ
ータフランク面５が形成されている。上記ロータランド
３，４の表面にはサイドシール溝12,13がそれぞれ設け
られ、また、該ロータフランク面５には、ロータハウジ
ング（不図示）の内周面との間で燃焼室を形成するロー
タリセス６が設けられている。

上記左右のロータランド３，４の片側、例えば左側のロ
ータランド３の内径部にはインターナルギヤ７が取付け
られている。該インターナルギヤ７は複数のスプリング
ピン８（以下ギャピンと称す）によってロータランド３
の内径部に取付けられ、上記ギャピン８は、ロータボス
２に設けられたギャピンボス部２ａに穿設されたピン穴
に嵌入されている。

また、上記ロータボス２、左右のロータランド3,4及び
ロータフランク面５の内周部の間に形成された空間部に
は、中部中空化によるロータ１の強度及び剛性の不足を
補うために、ロータランド3,4及びロータフランク面５
の内周部とロータボス２とを連結する複数のリブ９が設
けられている。

本実施例に係るロータ１のリブ９には、反インターナル
ギヤ取付部側のロータボス２とロータランド４とを連結
する部位に、セラミック繊維、ガラス繊維又はカーボン
繊維等の高強度繊維材料を用いて略Ｌ字状に形成された
補強材１１が配設されている。該補強材１１は、ロータ
１を鋳造する際に、シェル中子で支えて鋳ぐるむことに
よって所定の部位に配設されている。

以上、説明したように、本実施例によれば、エンジン運
転時に大きな熱応力が加わる部位である、ロータランド
3,4及びロータフランク面５の内周部とロータボス２と
を連結するリブ９の反インターナルギヤ取付部側のロー
タボス２とロータランド４とを連結する部位に、比較的
軽量の高強度繊維材料を用いて略Ｌ字状に形成された補
強材１１を鋳ぐるんで配設し、上記部位を補強するよう
にしたので、ロータ１の材質を軽合金にしたことによる
軽量化の効果を減じることなく、エンジンの運転に伴っ
て生じる熱応力によるリブ９のクラックの発生を抑制
し、ロータ１のケーシング（不図示）へのはり付きを防
止することができるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例に係るロータリピストンエンジ
ンのロータの縦断面図、第２図は本考案の要部を示すた
めにロータの一部を拡大して示した正面図である。 １…ロータ、２…ロータボス、3,4…ロータランド、７
…インターナルギヤ、９…リブ、１１…補強材。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】内部中空状に形成されたロータの内周部と
   ロータボスとを連結する複数のリブを設けるとともに、
   片側のロータランドの内径部にインターナルギヤを取付
   けたロータリピストンエンジンのロータにおいて、 上記リブの反インターナルギヤ取付部側のロータボスと
   ロータランドとを連結する部位に、高強度繊維材料を用
   いて略Ｌ字状に形成した補強材を配設することにより、
   上記部位を複合化したことを特徴とするロータリピスト
   ンエンジンのロータ。