JPH0733761B2 - 回転ピストン機械の軸方向シール - Google Patents
回転ピストン機械の軸方向シールInfo
- Publication number
- JPH0733761B2 JPH0733761B2 JP63127216A JP12721688A JPH0733761B2 JP H0733761 B2 JPH0733761 B2 JP H0733761B2 JP 63127216 A JP63127216 A JP 63127216A JP 12721688 A JP12721688 A JP 12721688A JP H0733761 B2 JPH0733761 B2 JP H0733761B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- groove
- sealing piece
- seal
- piece
- recess
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C19/00—Sealing arrangements in rotary-piston machines or engines
- F01C19/08—Axially-movable sealings for working fluids
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Sealing Devices (AREA)
- Compressor (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、シール片からなり、このシール片が溝の中に
可動に設けられ、この溝が平行な面内で相対的に移動可
能に案内される２個の部品の一方に設けられ、シール片
が、それによって形成された境界シールの曲げ部のとこ
ろでシール片の端部に接する栓シールと協働して、シー
ル片に付設された作動室を、部品の平行な面の間の隙間
室に対して、ひいては機械の他の作動室に対してシール
する、回転ピストン機械の軸方向シールに関する。
可動に設けられ、この溝が平行な面内で相対的に移動可
能に案内される２個の部品の一方に設けられ、シール片
が、それによって形成された境界シールの曲げ部のとこ
ろでシール片の端部に接する栓シールと協働して、シー
ル片に付設された作動室を、部品の平行な面の間の隙間
室に対して、ひいては機械の他の作動室に対してシール
する、回転ピストン機械の軸方向シールに関する。
内側シール式機械の場合には、前記溝はピストンの側壁
上で、ピストン側面に対してほぼ平行にかつピストンの
縁の近くで延びている。この溝の底にばねが設けられて
いる。このばねはシール片の案内面を側壁に押しつけ
る。付設の作動室に運転圧力が発生すると、シール片は
溝内に侵入する圧力下にある作動媒体によって、作動室
と反対側の半径方向内側の溝壁に押しつけられ、そして
その載置面は側壁に押しつけられる。この側壁に沿って
シール片が滑動する。このシールは、それが付設されて
いる作動室が作動圧力下にあるときは常に、弁状に閉鎖
する。
上で、ピストン側面に対してほぼ平行にかつピストンの
縁の近くで延びている。この溝の底にばねが設けられて
いる。このばねはシール片の案内面を側壁に押しつけ
る。付設の作動室に運転圧力が発生すると、シール片は
溝内に侵入する圧力下にある作動媒体によって、作動室
と反対側の半径方向内側の溝壁に押しつけられ、そして
その載置面は側壁に押しつけられる。この側壁に沿って
シール片が滑動する。このシールは、それが付設されて
いる作動室が作動圧力下にあるときは常に、弁状に閉鎖
する。
この場合、次の問題点がある。溝壁とシール片の間に油
膜があると、この油膜に作動室の圧力が溝底から作用す
るので、シール片の溝底側においてシール片に作用する
押圧力に対する反作用圧力が発生し、傾動モーメントが
生じる。この傾動モーメントは載置面に接触するシール
片の側を、作動室から離すように押圧し、シール片を溝
の中で回転させる。この場合、摩擦力が一緒に作用す
る。それによって、シール片は溝壁の溝底から離れる。
この溝壁に、シール片はくさび状に発生する油膜の作用
を受けて接触する。これは、圧縮ガスのかなりの漏れ損
失を生じ、そして吸引中の作動室への充填の損失を生じ
ることになる。
膜があると、この油膜に作動室の圧力が溝底から作用す
るので、シール片の溝底側においてシール片に作用する
押圧力に対する反作用圧力が発生し、傾動モーメントが
生じる。この傾動モーメントは載置面に接触するシール
片の側を、作動室から離すように押圧し、シール片を溝
の中で回転させる。この場合、摩擦力が一緒に作用す
る。それによって、シール片は溝壁の溝底から離れる。
この溝壁に、シール片はくさび状に発生する油膜の作用
を受けて接触する。これは、圧縮ガスのかなりの漏れ損
失を生じ、そして吸引中の作動室への充填の損失を生じ
ることになる。
これらの問題点を解決するための手段は知られていな
い。
い。
本発明の課題は、シール片の溝の底からの漏れと、載置
面と負圧側の溝壁との間からの漏れの発生を阻止するこ
とである。
面と負圧側の溝壁との間からの漏れの発生を阻止するこ
とである。
この課題は、シール片が、溝の負圧側の壁に接触するそ
の下面にしかも溝底の側に、その載置部に丸みをつけた
帯状部を備え、かつ帯状部の対向案内面側に凹部を備
え、この凹部が対向案内面におけるシール片の案内面ま
で延びていることによって解決される。
の下面にしかも溝底の側に、その載置部に丸みをつけた
帯状部を備え、かつ帯状部の対向案内面側に凹部を備
え、この凹部が対向案内面におけるシール片の案内面ま
で延びていることによって解決される。
本発明によるシール片は、実験で確認されたように、漏
れを発生しない。シール片の製作方法は、安価であり、
そしてシール片の材料を圧縮するためおよび溝の湾曲に
シール片を適合させるために、従来のロールと比べて新
しい作業工程を必要としない。
れを発生しない。シール片の製作方法は、安価であり、
そしてシール片の材料を圧縮するためおよび溝の湾曲に
シール片を適合させるために、従来のロールと比べて新
しい作業工程を必要としない。
次に、第１図に基づいて、従来技術によるシール片を説
明する。
明する。
第１図において、ａはピストンの一部、ｂはシール片ｃ
を挿入する溝である。このシール片はハウジング側壁ｄ
に沿って密封状態で案内される。シール片は、溝ｂの底
にある波形ばねｅの静止状態において、ハウジング側壁
ｄに押しつけられる。機械の運転中、付設の作動室に圧
力が発生すると、この圧力は矢印ｆで示すように、ハウ
ジング側壁ｄとピストンａの間の隙間室に達し、シール
片ｃを溝ｂの半径方向内側の負圧側の壁ｇに押しつけ、
かつ溝底への侵入によってハウジング側壁ｄに押しつけ
る。
を挿入する溝である。このシール片はハウジング側壁ｄ
に沿って密封状態で案内される。シール片は、溝ｂの底
にある波形ばねｅの静止状態において、ハウジング側壁
ｄに押しつけられる。機械の運転中、付設の作動室に圧
力が発生すると、この圧力は矢印ｆで示すように、ハウ
ジング側壁ｄとピストンａの間の隙間室に達し、シール
片ｃを溝ｂの半径方向内側の負圧側の壁ｇに押しつけ、
かつ溝底への侵入によってハウジング側壁ｄに押しつけ
る。
シール片ｃと負圧側の溝壁ｇの間の油膜は、ｈで示して
ある。この油膜には、溝の底の圧力が作用する。この圧
力は矢印ｉで示してある。従って、油膜はくさび状にシ
ール片ｃの下方へ移動する。それによって、矢印ｋで示
した圧力がシール片ｃの接触面に作用する。この圧力は
ハウジング側壁ｄに向かって小さくなっている。
ある。この油膜には、溝の底の圧力が作用する。この圧
力は矢印ｉで示してある。従って、油膜はくさび状にシ
ール片ｃの下方へ移動する。それによって、矢印ｋで示
した圧力がシール片ｃの接触面に作用する。この圧力は
ハウジング側壁ｄに向かって小さくなっている。
作動室の作動媒体によってシール片ｃに作用する圧力
は、長方形１によって示してある。シール片ｃの下面に
対する反作用圧力は三角形ｍ、すなわち矢印Ｋの範囲で
示してある。この圧力付勢は、シール片ｃの上面に作用
する圧力によって相殺しなければならない。これは三角
形ｎ、すなわち三角形ｍと合同な三角形で示してある。
従って、シール片の上面の圧力は、面ｏ、すなわち長方
形１から三角形ｎを除いた範囲によって示した圧力だけ
である。この圧力状態によって、シール片ｃは溝ｂの下
側の縁の角ｐを中心に、ｑおよび一点鎖線で示した位置
まで傾斜する。それによって、シール片ｃのシール作用
が大幅に低下する。この場合、摩擦力、油圧力および弾
性シール片の振動が協働する。
は、長方形１によって示してある。シール片ｃの下面に
対する反作用圧力は三角形ｍ、すなわち矢印Ｋの範囲で
示してある。この圧力付勢は、シール片ｃの上面に作用
する圧力によって相殺しなければならない。これは三角
形ｎ、すなわち三角形ｍと合同な三角形で示してある。
従って、シール片の上面の圧力は、面ｏ、すなわち長方
形１から三角形ｎを除いた範囲によって示した圧力だけ
である。この圧力状態によって、シール片ｃは溝ｂの下
側の縁の角ｐを中心に、ｑおよび一点鎖線で示した位置
まで傾斜する。それによって、シール片ｃのシール作用
が大幅に低下する。この場合、摩擦力、油圧力および弾
性シール片の振動が協働する。
次に、第２〜６図に基づいて本発明の実施例を詳しく説
明する。第２図は、例えば二弧状のハウジング摺動面を
備えたトロコイド状内燃機関における軸方向シールの構
造を示している。このシールは本発明によるシール片１
を備えている。このシール片はピストン３の弧溝２に挿
入され、ハウジング側壁４に沿って密封状態で案内され
る。溝の半径方向内側の壁５によって案内されるシール
片の面６には、凹部７が形成されている。この凹部は溝
２の底の方の側が、丸みのある帯状部８によって閉鎖さ
れ、そしてハウジング側壁４の側に開口を備えている。
この開口により、シール片の下に生じるガス圧力がハウ
ジング側壁４とピストン３の間の隙間室９の方へ向かっ
て、シール片１の下方から逃げることができる。従っ
て、シール片はその内側の縁がその全長にわたってかつ
帯状部８の平らな丸み部によって、溝２の壁５に線状に
接触する。本発明によるシール片は、図１に示した従来
技術のシール片の場合に発生するような、油膜による傾
動運動を生じない。この油膜と異なる理由に基づいて、
例えばシール片の周りの異なる圧力に基づいて、図１に
示した傾動方向と反対方向に、すなわち図２においてシ
ール片の左側が上方へ持ち上がるように、シール片が傾
動しても、帯状部８の丸み部を中心に傾動するので、溝
の壁５に対して線状のシールが維持される。
明する。第２図は、例えば二弧状のハウジング摺動面を
備えたトロコイド状内燃機関における軸方向シールの構
造を示している。このシールは本発明によるシール片１
を備えている。このシール片はピストン３の弧溝２に挿
入され、ハウジング側壁４に沿って密封状態で案内され
る。溝の半径方向内側の壁５によって案内されるシール
片の面６には、凹部７が形成されている。この凹部は溝
２の底の方の側が、丸みのある帯状部８によって閉鎖さ
れ、そしてハウジング側壁４の側に開口を備えている。
この開口により、シール片の下に生じるガス圧力がハウ
ジング側壁４とピストン３の間の隙間室９の方へ向かっ
て、シール片１の下方から逃げることができる。従っ
て、シール片はその内側の縁がその全長にわたってかつ
帯状部８の平らな丸み部によって、溝２の壁５に線状に
接触する。本発明によるシール片は、図１に示した従来
技術のシール片の場合に発生するような、油膜による傾
動運動を生じない。この油膜と異なる理由に基づいて、
例えばシール片の周りの異なる圧力に基づいて、図１に
示した傾動方向と反対方向に、すなわち図２においてシ
ール片の左側が上方へ持ち上がるように、シール片が傾
動しても、帯状部８の丸み部を中心に傾動するので、溝
の壁５に対して線状のシールが維持される。
凹部７は本実施例では浅い（平らな）溝10によって形成
されている。この溝は軸方向内側が帯状部８によって画
成され、かつハウジング側壁４の方へ延びる軸方向外側
の浅い溝11に接続されている。この溝11の間には、狭い
案内面12が形成されている。この案内面はシール片１の
方向に対して横方向に延びている。凹部11は13のところ
で隙間室９に開口している。それによって、シール片の
下方に侵入した圧縮ガスと余剰の油が機械の内室に排出
される。そのために、排気部が設けられる。
されている。この溝は軸方向内側が帯状部８によって画
成され、かつハウジング側壁４の方へ延びる軸方向外側
の浅い溝11に接続されている。この溝11の間には、狭い
案内面12が形成されている。この案内面はシール片１の
方向に対して横方向に延びている。凹部11は13のところ
で隙間室９に開口している。それによって、シール片の
下方に侵入した圧縮ガスと余剰の油が機械の内室に排出
される。そのために、排気部が設けられる。
シール片１の下面の溝10は好ましくは、14で示すように
その端部が閉鎖されている。それによって、両側で接続
する栓シール（シールピン）の孔が接続されない。
その端部が閉鎖されている。それによって、両側で接続
する栓シール（シールピン）の孔が接続されない。
この構造の場合には、シール片１の帯状部８の丸み部と
案内面12が溝２の半径方向内壁５にそってのみ案内され
る。この案内面は早くなじむ。この場合、溝壁の凹凸に
適合せず、なじみにくい大きな面が回避され、そしてシ
ール片自体が凹部11によって大きな弾性的な可撓性を有
する。この可撓性によって、シール片は形状精度と特に
熱変形に容易に適合可能である。
案内面12が溝２の半径方向内壁５にそってのみ案内され
る。この案内面は早くなじむ。この場合、溝壁の凹凸に
適合せず、なじみにくい大きな面が回避され、そしてシ
ール片自体が凹部11によって大きな弾性的な可撓性を有
する。この可撓性によって、シール片は形状精度と特に
熱変形に容易に適合可能である。
本発明によるシール片の製作は好ましくは、２個のプロ
フィルロール16,17の間で、焼結材料からなる横断面が
長方形の帯状体15を圧延することによって行われる。プ
ロフィルロール16は丸みのある帯状部８を形成するため
の周方向の凹部18、溝10を形成するための周方向の突出
湾曲部19、および凹部11を形成するための軸方向の突出
湾曲部20を備えている。相手方ロール17は滑らかなプロ
フィル21を有する。圧延時に、シール片の曲げが同時に
行われる。この曲げによって、シール片はピストン側面
に追従する。溝10の端部の閉鎖部14は、プロフィルロー
ル16が適当な大きさのときには、突出湾曲部19を中断さ
せることによって形成可能である。
フィルロール16,17の間で、焼結材料からなる横断面が
長方形の帯状体15を圧延することによって行われる。プ
ロフィルロール16は丸みのある帯状部８を形成するため
の周方向の凹部18、溝10を形成するための周方向の突出
湾曲部19、および凹部11を形成するための軸方向の突出
湾曲部20を備えている。相手方ロール17は滑らかなプロ
フィル21を有する。圧延時に、シール片の曲げが同時に
行われる。この曲げによって、シール片はピストン側面
に追従する。溝10の端部の閉鎖部14は、プロフィルロー
ル16が適当な大きさのときには、突出湾曲部19を中断さ
せることによって形成可能である。
第１図は内側シール式回転ピストン機械における従来技
術によるシール片の半径方向断面図、第２図は本発明に
よるシール片の同様な半径方向断面図、第３図はピスト
ンの方へ向かって軸方向に見た、本発明によるシール片
の部分平面図、第４図はピストン軸線の方向から半径方
向に見た、本発明によるシール片の部分平面図、第５図
は本発明によるシール片を製造するためのプロフィル圧
延装置の、第６図のＶ−Ｖ線に沿った半径方向断面図、
第６図は、プロフィル圧延装置の、第５図のVI−VI線に
沿った軸方向断面図である。 １……シール片、２……溝、３……ピストン、４……ハ
ウジング側壁、５……溝の半径方向内側の壁、５……シ
ール片の下面、７……下面の凹部、８……丸みのついた
帯状部、９……ハウジング側壁とピストンの間の、シー
ル片下方の隙間室、10……シール片の下面の浅い溝、11
……溝10に対して横方向の浅い凹部、12……凹部11の間
の案内面、13……壁５の角、14……溝10の閉鎖部、15…
…横断面が台形の焼結材料からなる帯状部材、16……プ
ロフィルロール、17……相手方ロール、18……帯状部８
のための凹部、19……溝10のための突出湾曲部、20……
凹部11のための突出湾曲部、21……相手方ロール17の平
滑なプロフィル
術によるシール片の半径方向断面図、第２図は本発明に
よるシール片の同様な半径方向断面図、第３図はピスト
ンの方へ向かって軸方向に見た、本発明によるシール片
の部分平面図、第４図はピストン軸線の方向から半径方
向に見た、本発明によるシール片の部分平面図、第５図
は本発明によるシール片を製造するためのプロフィル圧
延装置の、第６図のＶ−Ｖ線に沿った半径方向断面図、
第６図は、プロフィル圧延装置の、第５図のVI−VI線に
沿った軸方向断面図である。 １……シール片、２……溝、３……ピストン、４……ハ
ウジング側壁、５……溝の半径方向内側の壁、５……シ
ール片の下面、７……下面の凹部、８……丸みのついた
帯状部、９……ハウジング側壁とピストンの間の、シー
ル片下方の隙間室、10……シール片の下面の浅い溝、11
……溝10に対して横方向の浅い凹部、12……凹部11の間
の案内面、13……壁５の角、14……溝10の閉鎖部、15…
…横断面が台形の焼結材料からなる帯状部材、16……プ
ロフィルロール、17……相手方ロール、18……帯状部８
のための凹部、19……溝10のための突出湾曲部、20……
凹部11のための突出湾曲部、21……相手方ロール17の平
滑なプロフィル
Claims (5)
- 【請求項１】シール片からなり、このシール片が溝の中
に可動に設けられ、この溝が平行な面内で相対的に移動
可能に案内される２個の部品の一方に設けられ、シール
片が、それによって形成された境界シールの曲げ部のと
ころでシール片の端部に接する栓シールと協働して、シ
ール片に付設された作動室を、部品の平行な面の間の隙
間室に対して、ひいては機械の他の作動室に対してシー
ルする、回転ピストン機械の軸方向シールにおいて、シ
ール片（１）が、溝（２）の負圧側の壁（５）に接触す
るその下面にしかも溝底の側に、その載置部に丸みをつ
けた帯状部（８）を備え、かつ帯状部（８）の対向案内
面（４）側に凹部（７）を備え、この凹部が対向案内面
におけるシール片（１）の案内面まで延びていることを
特徴とする回転ピストン機械の軸方向シール。 - 【請求項２】凹部（７）がシール片（１）に対して横方
向に延びかつ狭い案内面（12）によって分離された浅い
凹部（11）であり、この凹部（11）の溝底側が帯状部
（８）に対して平行に延びる浅い溝（10）に接続されて
いることを特徴とする、請求項１記載の回転ピストン機
械の軸方向シール。 - 【請求項３】溝（10）がシール片（１）の端部（14）で
閉鎖されていることを特徴とする、請求項２記載の回転
ピストン機械の軸方向シール。 - 【請求項４】シール片（１）が焼結金属からなることを
特徴とする、請求項１から請求項３までのいずれか一つ
に記載の回転ピストン機械の軸方向シール。 - 【請求項５】請求項１記載の軸方向シールのシール片を
製作するための方法において、横断面が長方形の金属帯
状部材（15）が２個のプロフィルロール（16,17）の間
で圧延され、プロフィルロール（16）が、丸みのついた
帯状部（８）を製作するための周方向に延びる凹部（1
8）、溝（10）を成形するための周方向に延びる突出湾
曲部（19）、および凹部（11）を製作するための、シー
ル片（１）に対して横方向に延びる突出湾曲部（20）を
備え、相手方ロール（17）が滑らかなプロフィル（21）
を備えていることを特徴とするシール片を製作するため
の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19873717800 DE3717800A1 (de) | 1987-05-26 | 1987-05-26 | Axialdichtung einer rotationskolbenmaschine |
| DE3717800.8 | 1987-05-26 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6453001A JPS6453001A (en) | 1989-03-01 |
| JPH0733761B2 true JPH0733761B2 (ja) | 1995-04-12 |
Family
ID=6328494
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63127216A Expired - Lifetime JPH0733761B2 (ja) | 1987-05-26 | 1988-05-26 | 回転ピストン機械の軸方向シール |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4824125A (ja) |
| JP (1) | JPH0733761B2 (ja) |
| DE (1) | DE3717800A1 (ja) |
| GB (1) | GB2208087B (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5071142A (en) * | 1989-03-31 | 1991-12-10 | Leber Corporation | Bi-directional substantially zero leakage path sealing assembly |
| DE3935314C2 (de) * | 1989-10-24 | 1998-02-19 | Diehl Gmbh & Co | Dichtungsanordnung |
| US5171027A (en) * | 1992-01-31 | 1992-12-15 | Parker-Hannifin Corporation | High temperature and pressure fluid seal |
| DE4228438C1 (de) * | 1992-08-26 | 1994-01-13 | Festo Kg | Dichtungsring für Mehrwegeventile |
| DE19947884B4 (de) * | 1998-10-06 | 2012-04-19 | Denso Corporation | Rotationspumpe mit besserer Fluidverschlussstruktur und damit ausgestattete Bremsvorrichtung |
| DE102004005747A1 (de) * | 2004-02-05 | 2005-08-25 | Voß, Christina | Druckbegrenzungsventil mit hydraulisch dichtendem Dichtring |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1499571A (en) * | 1920-11-11 | 1924-07-01 | Morris A Davis | Piston ring |
| US1572690A (en) * | 1922-12-15 | 1926-02-09 | Seelert Frederick William | Piston ring |
| US2226921A (en) * | 1937-08-19 | 1940-12-31 | Chamberlain Alan Hawker | Piston ring |
| DE1175505B (de) * | 1962-09-29 | 1964-08-06 | Nsu Motorenwerke Ag | Axialdichtung fuer eine Rotationskolbenmaschine |
| GB2124329B (en) * | 1982-07-20 | 1986-02-26 | Hillman Newby Ltd | Hydraulic seal for pit prop |
-
1987
- 1987-05-26 DE DE19873717800 patent/DE3717800A1/de not_active Withdrawn
-
1988
- 1988-05-24 US US07/197,858 patent/US4824125A/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-05-26 GB GB8812520A patent/GB2208087B/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-05-26 JP JP63127216A patent/JPH0733761B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2208087B (en) | 1990-09-19 |
| GB2208087A (en) | 1989-02-22 |
| JPS6453001A (en) | 1989-03-01 |
| US4824125A (en) | 1989-04-25 |
| DE3717800A1 (de) | 1988-12-08 |
| GB8812520D0 (en) | 1988-06-29 |
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