JPS5920501A - ロ−タリ−機関のシ−ルシステム - Google Patents

ロ−タリ−機関のシ−ルシステム

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JPS5920501A
JPS5920501A JP57129377A JP12937782A JPS5920501A JP S5920501 A JPS5920501 A JP S5920501A JP 57129377 A JP57129377 A JP 57129377A JP 12937782 A JP12937782 A JP 12937782A JP S5920501 A JPS5920501 A JP S5920501A
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JP
Japan
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seal
split
split ring
gas pressure
sliding plate
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Mitsuhiro Kanao
満博 金尾
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    • 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
    • F01C21/00—Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
    • F01C21/08—Rotary pistons
    • F01C21/0809—Construction of vanes or vane holders
    • F01C21/0818—Vane tracking; control therefor
    • F01C21/0827—Vane tracking; control therefor by mechanical means
    • F01C21/0836—Vane tracking; control therefor by mechanical means comprising guiding means, e.g. cams, rollers
    • 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
    • F01C19/02—Radially-movable sealings for working fluids
    • F01C19/04—Radially-movable sealings for working fluids of rigid material

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は主として仕切摺動板式ロータリー機関のシール
システムに関するものである。在来ロータリー機関のシ
ールシステムとしてパンケルエンジンがある。このエン
ジンの重要シールであるアペックスシールとセンターハ
ウジング壁面との当り面はほぼ点接触であり気密効果は
充分でなく旦油膜の維持はすこぶる困難であり焼付防止
のために多量の潤滑油の供給が必要となる。そのためア
ペックスシールでかぎ落されるセンターハウジンクの潤
滑油は多量に排気口より逸散することになる。
又ハウジング壁面にチャーターマーク　（振動損傷）が
生じ易くその対策として硬質クロームメッキ等をほどこ
すことが必要となる。そして掃動板弐ロータリーエンジ
ンと称されるものはないようであり、エンジン構成もバ
ンケルエンジンと大キク異なるためシールシステムもほ
とんど新らしい技術構成にしなければならない。
先ずシール作用を検討してみるとシールを定着するため
のばね力のその多くはシール背面に空間を持たせガス圧
をシール背面に先行して導入させる目的を持つ、そして
シール背面に受けるガス圧力と気密面に侵入しようとす
るガス圧と相殺され静動を問わずガス圧に応じた弱い密
着力のシール効本発明のシールシステムを図面にょっで
説明するに当りハウジング、ローター、摺動板、二葉形
カムが相互関係で作動構成している摺動板形ロータリー
機関のシールは必然的にそれぞれの部品のシールも相互
関係で構成するシールが必要となるのでシールシステム
として第１図より第６図までの図面による奏合説明とす
る。
先ｆ　木Ｒ明のアペックスシールはセンターハウジング
ｌとアペックスシール２との当り面を面接触させるため
にアペックスシールの当り面一はセンターハウジングが
持つ大きなＲ，とほぼ間尺とする。
一方このアペックスシーμを受けている摺動板３とアペ
ックスシールとの当り面は摺動板にｒ１形窪みを設はア
ペックスシールも摺動板のｒｌとほぼ同ｒで作りセンタ
ーハウジングＲ，と摺動板ｒｌとの間に生ずる空間にＲ
２ｒ２と異なる円弦で構成されたアペックスシール２を
挿入する。このアペックスシールの作動はセンターハウ
ジング１の８面にそって摺動すると共にｒＩｒｚ側は小
さな揺動運動を含む僅かな右廻り左過つと複雑な運動を
しなからｒｌ　ｒ２面の部分的な当り面のシーｐを行う
。
その作用原理を第１図によって説明する。板ばね４でセ
ンターハウジング１に軽く圧着されることによりアペッ
クスシーｗ　２　Ｐ−およぼすガス圧馬は先行したガス
圧Ｐ！となって１１面上を圧迫する一方Ｐ１はＲ面間の
極めて少ない隙間にＲ３となって侵入しようとする。し
かしその圧力差は先行するガス圧が常に勝り各アール面
積を考えても常にＲ２＞Ｒ３となりｐ、−ｐ３＝　ｐ、
の相殺された圧力関係で８面をガス圧力に応じた無理の
ない弱いガスシール力の面接触状態で圧着摺動する。こ
の弱い圧着状態は給油により接触面に適度な油膜層を保
持する。ことになる、そしてこれ等のアペックスシー／
Ｉ／２と摺動板３を適当な遊隙を保って運行させるため
には摺動板基定運動用二葉カム５が必要となる。カムの
形成は楕円形センターハウジング１の形成にそって運行
する摺動板の支点６が画くことによって生ずる二葉形軌
跡となる。
この二葉形カム（繭形カム）５はロータリーエンジンの
中心部分の出力軸方向に設けられ、出力軸の無い側のサ
イドハウジング７の中心壁面に固定される。
次にアペックスシールのコーナーにはアペックスシール
のＲとｒで生ずる側面形状に同形状の変形円錐形窪み８
１を掘りこの窪みに適合した変形円錐形割りリング９を
嵌合させ円錐部分の斜面８２を介して９の割りリングが
持つ個有のばね張力によってシールの円錐部分を介して
浮上させ、出力軸側のサイドハウジング１０の壁面に軽
く圧着される。
エンジンの運転により発生したガス圧はｒ側に付けられ
た割れ目部分より侵入し先行されるガス圧となって変形
円錐形割りリング９の摺動面とサイドハウジング１０と
のシールを行う。
次に摺動板のコーナーシールはアペックスシールのコー
ナーシールとほぼ同原理の構成を持つシールにする。摺
動板の側面のシールを必要とする部分にＵ字円錐形窪み
１１１を掘り、このＵ字円錐形窪みにＵ学内錐形リング
１２を嵌合させＵ学内錐形リング個有のばね停力によっ
てシールの円錐部分の斜面１１２を介して浮上させてア
ベックヌコーナーシールと同様の効果をはかる。
次にローター１３のコーナーシールはサイドハウジング
１０にローター外径とほば同径の円形角溝１４を折り込
む。この溝に静嵌合でなる割りリング１５を挿入する。
この割りリングはローター外径より僅かに小さく作られ
ておりロータリー機関の運転ｔこ当りローターが熱膨張
してこの割りリングがケーシング側面ラインよりケーシ
ング側に押し込められたままの状態であってもほぼ支障
はなく動的なシールは続行される。そしてこの割りリン
グ１５の割れ目には放射線方向に対し割りパイプ１７用
の穴１６を穿ちこの穴径に適合した割りパイプ１７を挿
入する。この割りパイプ１７はリング用ｆＭ　Ｉｔｌ　
（ｈｌに滑合・できる程度の長さを持ち割りパイプ１７
の拡張力によって割りリング１５を拡張させると共に割
りリングの割れ目部分のシールをする。そして割りリン
グ１５のハウジング側面には割りリング径にそってｖ型
のガス導入溝１８が付してありサイトノ１ウジングに設
けられたガス導入口１９より侵入するガス圧によって割
りパイプ伸側りリングを浮上させローターのサイドシー
ルとする。この場合ガス導入溝に設けられた板ばね２０
は常に割りリング１５をローター側面に弱い力で圧着す
ると共に先行するガス圧を割りリングの背面リング溝側
ｔこ導入する重要な役目を果すのである。そしてガス導
入口１９は圧力条件が異なるため圧縮行程用と燃焼行程
用と二つに分離され、圧縮ガス導入口１〜と燃焼ガス導
入口１９ｂとの二つに分別される。従って割りリングに
付けられるＶ溝も圧縮ガス用Ｖ溝１８ａと燃焼ガス用Ｖ
溝１％との二つに分別される。これ等二つのＶ溝は圧縮
ガス用Ｖ溝が吸入行程側に延長され、燃焼ガス用■溝は
排気行程側に延長され両方の延長部分は適当に行き止り
とする。次に圧縮行程室と燃焼行程室を仕切るための仕
切り部２１はエンジン運転に支障のない限り極めて少な
い遊隙とするのであるが遊隙がある限り運転中多少のガ
ス漏れはさけられない。しかし混合気圧縮も燃焼も圧力
の差はあれ共に圧であって圧縮、燃焼相方の圧力は一部
相殺されることになる。そして特に高い燃焼ガス圧の圧
縮行程室への漏れはエンジンの支障とはならないが混合
気圧縮末期の燃焼室への混合気の（社）れは未燃の排ガ
スとなるので対策としてシールを設けた方が得策である
。そこで仕切り部２１にメカニズムシールを付けてもよ
いのであるがアペックスシールとメカニズムシールとの
断続的な摺動は騒音の原因となる。更にメカニズムシー
ルがローター１３の外周に圧着されることによる機械損
失は大ぎいので直接機素の無いエヤーシールが得策なの
で別ポンプで作られた圧縮空気を仕切部２１に付けられ
た２２の溝（例Ｖ形溝）より連続又は行程の圧力条件に
応じてエヤーシール必要時点で断続的に６　ＫＶ−前後
の圧縮空気の吹き込みを行い圧縮行程末期における混合
気の燃焼室への流れ防止を打つと共に燃焼に当って不利
な条件を持つ細峡部２３の未燃焼部分に圧縮空気を充当
させれば未燃焼部分を少なくするだけでなく酸素供給に
よる燃焼効率の向上が計れることになる。そして若しエ
ヤーの供給を断ったとしてもこの部分に付けられたこれ
等のシールを内炉ロータリー機関の必要部分に設けるこ
とにより燃焼による急激な温度変化にともなう各部品の
熱膨張収縮と急激な圧力変化に耐えることのできる内燃
ロータリー機関のシールシステムとなる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明のアペックスシールの作動説明図である
。 第２図は内燃ロータリー機関に本発明のシールシステム
を装備した正面図である。 第３図は第２図の側面図である。 第４図は第３図のシール部分の拡大図である。 図中の矢印は主としてガスの挙動を示す。 第５図は第２図のシール部分の拡大図である。 図中の矢印はガスの挙動を示す。 第６図は第４図中のＢ　−Ｂ’断面図である。図中の矢
印はガスの挙動を示す。 大２図 大３図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 （１１楕円軌道用二葉カム（５）によって楕円形センタ
    ーハウジング（１）の内壁面を回転併行運動する凹、１
    付き摺動板（３）の凹ｒｌとセンターハウジング（１）
    の内壁面との間に側断面が二つの異なるＲ２１２の円弦
    で形成されたアペックスシール（２）を挿入させセンタ
    ーハウジング壁面のＲ，にはシール片のＲ７が摺動密着
    し、摺動板の凹ｒ１面上はシール片の「２が擢揺動状態
    でなるソール構成。 〔２〕アペツクスシール（２）の側面形状に円錐形窪み
    （８Ｉ）を掘りこの窪みとほぼ同形状の変形円錐形割り
    リング（９）を嵌合させ、ガス圧により円錐部分の斜面
    （８□）を介してサイトノ・ウジ７グ（１０）に浮上密
    着させアペックスシールのコーナーシールとし凹ｒ１付
    き摺動板の側面形状の７−ルを必要とする部分にＵ字円
    錐形窪み（ｌｌｉ）を掘りこの窪みとほぼ同形状のＵ字
    形円錐割りリング（１２）を嵌合させガス圧により円錐
    部分の斜面（１１２）を介してサイドハウジング（１０
    ）に浮上密着してなる摺動板サイドのシール。 〔■　割りリングの割れ目部分に設けられた割りパイプ
    （１７）は割りリング（１５）を拡張させ割りリング（
    １５）の外周部分をシールすると共に割りパイプ（１７
    ）自身も割りリング（１５）の割れ目部分をシールする
    ようにした割りリング（１５）をサイドハウジング（１
    ０）に設はサイドハウジング（１０）に付けられた圧縮
    ガス導入口（１９ａ）燃焼ガス導入口（１９０と圧縮ガ
    ス用Ｖ溝（ｔｅａ）・燃焼ガス用Ｖ溝（１８ｂ）に侵入
    するガス圧によって割りパイプ（１７）付き割りリング
    （１５）を浮上させローター側面と密着してなるシール
    構成。 〔４〕　　仕切り部（２１）の遊隙をエヤー溝（２２）
    より圧縮空気で充当させた仕切り部（２１）のエヤーシ
    ール。
JP57129377A 1982-07-23 1982-07-23 ロ−タリ−機関のシ−ルシステム Granted JPS5920501A (ja)

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JPS5920501A true JPS5920501A (ja) 1984-02-02
JPH0144881B2 JPH0144881B2 (ja) 1989-10-02

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