JPS6010176B2 - 内燃機関用シリンダ−ヘツドシ−ル - Google Patents

内燃機関用シリンダ−ヘツドシ−ル

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JPS6010176B2
JPS6010176B2 JP49050784A JP5078474A JPS6010176B2 JP S6010176 B2 JPS6010176 B2 JP S6010176B2 JP 49050784 A JP49050784 A JP 49050784A JP 5078474 A JP5078474 A JP 5078474A JP S6010176 B2 JPS6010176 B2 JP S6010176B2
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cylinder head
cylinder
ring
seal
drum
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ロ−ス ウルリヒ
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/34Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F11/00Arrangements of sealings in combustion engines
    • F02F11/002Arrangements of sealings in combustion engines involving cylinder heads
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/26Engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main-shaft axis; Engines with cylinder axes arranged substantially tangentially to a circle centred on main-shaft axis

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Gasket Seals (AREA)
  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は回転するドラムの一端部に軸平行なシリンダー
穴として形成された多数の作用室を有し、その作用室の
うち1つがシリンダーヘッド内にある単一の位置固定燃
焼室に関連している内燃機関用シリンダーヘッドシール
に関するものである。
この種の内燃機関は西ドイツ特許公開公報第17760
47号により公知であり、円筒状固定ケーシング内に周
方向に均等に配置された軸平行な複数のシリンダー穴を
具備する1つのドラムが回転可能に支持されており、ケ
ーシングのシリンダーヘッドとして作用する端整の内面
側にドラムの一端面が密閉状に接しており、前記シリン
ダー穴の中で往復動するピストンのピストンロッドが前
記ドラムと連結され回転するクランク板に枢着されてお
り、クランク板の藤線がドラムの軸線に対しある角度を
形成し、シリンダーヘッドの中にはシリンダー穴の中心
軸の移動軌跡のある1つの位置に対応して空気流入口が
設けられている(第9図)。
本発明に係る内燃機関は換言するとアキシアルピストン
ポンプに似た構造をもった内燃機関である。この種の構
造の機械においては回転するシリンダー穴の固定シリン
ダーヘツド‘こ対するシールに特別の問題がある。この
種の機械では別の構造のために公知であるが普通である
シリンダーヘッドシールは適用することができないので
、新規のシールを開発しなければならなかった。ドラム
の端面側に配置されたシール部材は、ドラム端面側のピ
ッチ円上で或るピッチで配置され直径が比較的小さなシ
リンダー穴で交互に順次圧力を受ける個々のシリンダー
穴を位置固定シリンダーヘッドに対してシールするとい
う課題を有する。このシリンダーヘッドには単一の燃焼
室とエンジンの空気供給口と排気口とがある。更に同時
にエンジンの作用室を形成する個々のシリンダー穴は相
互間でシールされることが必要である。その際隣り合う
2つのシリンダー穴の一方、すなわち先行するシリンダ
ー穴が後行するシリンダー穴が燃焼室への流入口に部分
的に蓮適する状態にあるときに他方のシリンダー穴、す
なわち後行するシリンダー穴か先行するシリンダ−穴が
前記一方のシリンダー穴と蓮適することによりシリンダ
ー穴中の圧力形成が損なわれないようにシール部分が形
成される必要がある。前記課題は本発明により以下の如
くして解決された。
すなわち各シリンダー穴ごとにドラム端面に半径方向に
間隔をおいてシリンダー穴を囲む2つの溝又は凹部をそ
れぞれ1つのシールリングを収容するために設けt各シ
リンダー穴用の外側シールリングは隣りのシリンダー穴
用の外側シールリングの切込部に接合するようにし、ド
ラムの半径方向において隣接する2つの外側シールリン
グの外縁が互いに交差する2点の間の範囲にそしてドラ
ムの円周方向においては2つの隣嬢するシリンダー穴の
間すなわち2つのシリンダー穴の近接する緑もしくは内
側シールリングの近接する内縁の間の範囲に燃焼室の流
入口の大きさが限定されることにより解決した。すなわ
ち隣接するシリンダー穴の一方が部分的に流入口に蓮適
する状態にあるときは他方のシリンダー穴は少なくとも
内側シールリングにより流入口との間を遮断され、更に
流入口は2つのシリンダー穴の間の範囲においては外側
シールリングにより外部との間を遮断されているので、
シリンダ−穴間の洩れや流入口から外部への洩れが防止
され各シリンダー穴における圧力形成が損なわれること
が回避された。各シリンダー穴のためにそれぞれ2つの
同心的シールリングを設けることと、隣りあうシリンダ
ー穴のための2組の同心シールリングの間に形成される
中間領域をシールするためそれぞれの隣接するシールリ
ングを交叉させることにより大きなシール面による理想
的なシールが得られ、更に頭書に記載のこの種の機械構
造の温度が絶えず変化することにも適合させることを可
能にした。その際ドラム端面には固定燃焼室に通じる流
入口の閉口部がドラムの回転の際に擦過する環状帯城が
あり「 この環状帯城はシリンダー穴を順次結ぶ帯城と
して形成され、この帯城は前記の外側シールリングの外
縁の2つの交叉点の間の領域である中央領域を通るので
外側シールリングによる常に外部に対しシールされてい
る。これにより洩れ損失が更に回避される。有利には少
なくとも外側シールリングがピストンリング状にスリッ
トを有し、そのスリットが切込部の範囲に配置されてい
る。
本発明の別の有利な形状は「外側シールリングが関連す
るシリンダー穴に対し偏○的に配置されていることにあ
る。
この例では隣接外側シールリングの切込部は、このリン
グの規則的中断のために形成されることができる。有利
には少なくとも内側シールリングが藤方向にシリンダー
ヘッド蓋に対して作用するばねの上に坐している。此の
ばねは例えば皿ばねして形成されることができる。本発
明の別の有利な実施例は夫々の内側シールリングが少な
くとも1個の外側リング溝をピストンリングの収容のた
めに有しておりtシリンダー穴に対し同0的凹部に坐し
ていることにある。有利には内側シール部は2個の軸方
向に互いにずれて配置されたシールリングからなり「そ
のシールリングのうち下部シールリングはスリット付き
ピストンリングして、上部シールリングはスリット無し
リングとして耐摩耗性材料から形成される。以下に本発
明を図面により実施例について詳しく説明する。
第1図は回転する作用室をもつ「いわばアキシアルピス
トンポンプのような構造をもつ内燃機関のドラムーの一
部を示す。
ドラム1‘ま回転する軸2に取付られており、かつ分割
円(いわゆるピッチ円)3について周方向に等間隔に配
置される軸平行な多数のシリンダー穴4をもちし該シリ
ンダー穴にピストン5が案内されている。シリンダー穴
は中空室6により囲まれ、該中空室は燃焼室の冷却に供
される。シリンダー穴4はドラム1の端面7に開□して
おり、且つ内側シールリング8と外側シールリング9と
を有する。
内側シールリング8はシリンダー穴4に対し共軸状に適
当な凹部28‘こ挿入されており「ドラムの端面7と同
一面に終わっており、位置固定されたシリンダーヘッド
29のシール面32に対向して拡がっている。シリンダ
ー穴4はシリンダーヘッド29に対する相対回転の際に
シリンダーヘッド29の中にある′2個の穴を触れて通
り、そのうちの1つの穴は単一の燃焼室30への流入口
31として示されている。流入口として作用する別の穴
は図に示されていない。外側シールリング9は内側シー
ルリング8より基本的に大きな直径をもち、ドラム1の
端面7にあるシリンダー穴41こ対し共軸状に配置され
た溝11の中に挿入されている。第2図から知られるよ
うに、外側シールリング9は位置12にスリットが形成
されている。
シールリング8と9は普通のピストンリング材料からな
る。更に第2図に示されるように、外側シールリング9
は互いに交叉するように配置されており、したがってピ
ストンリングにはスリット12の両側に夫々1個の円弧
状の切込部13が設けられており、該切込部に隣接する
ピストンリングが接合されている。隣りあう外側シール
リング9の外縁が互いに交叉する2点の間の領域であり
見かけ上は外部シールリングが互いに重なりあう中央領
域を順次通る環状帯城は各シリンダー穴の中央に近い位
置を通り、その環状帯域内に流入口31の開口部が位置
している。
この環状帯城は外部に対しては外部シールリング9によ
り常にシールされている。外側シールリング9にスリッ
ト12を設けることにより、シールリングは形状的に強
制力を生ずる変形を生ずることなく熱作用下で必要な膨
脹を行うことができる。隣りあうそれぞれのシールリン
グはスリットの両側で接しているので、スリット12が
存在するにもかかわらず互いに隣接する2つのシールリ
ング間のシールが中断されることがないという効果が得
られる。第3図は変形実施例を示す。
ここで外側シールリング14はシリンダー穴4に対し共
軸状に配置された内側シールリングに対し偏心的に配置
されており、したがって外側シールリングは著しい切込
部としての中断部15を有する。この手段により中央領
域の幅すなわち前記環状帯域の帯状幅が非常に広くなり
同時にシールの確実性が高くなる。外側シールリングに
対しLすわちシリンダー穴に対し偏心的に配置させるこ
とにより隣嬢する両方のシールリングの交叉する部分の
面積が増大するという効果がある。同時に又大きな外側
シールリングを使用することができる。内側リングと外
側リングとの間の中央領域が増大するので熱応力が僅か
であるという効果が得られる。外側シールリング9もし
くは14は押圧ばねにより又は押圧ばねないこ溝11の
中に挿入されることができる。
第4図乃至第8図は、内側シールリングの色々の実施例
を示し、内側リングは鞠方向に外方に圧縮するばねの作
用の下に好都合におかれている。第4図もしくは第4a
図の実施例では2個の互いに上下におかれたシールリン
グ10,10′が示されており、そのシールリングのう
ちの下側のシールリングだけがスリット形成されたピス
トンリングとして形成されている。シールリングは外部
にリング段部16をもち、譲りング段部にコイルばね1
7が係合し、コイルばねはドラム1の突出部18に藤方
向に支持されている。上部シールリング10′はそれに
対しスリットが形成されていない。第5図と第6図は内
側シールリングを示し、該シールリングは夫々一体状に
リングとして形成されており「 シリンダー穴4の同じ
凹部に挿入されている。このシールリング19,20は
付加的ピストンリング21,22を有し、該ピストンリ
ングは1つの付加的な側部のシールを引き受ける。シー
ルリング19は付加的に皿ばね23に支持され、該皿ば
ねはシールリング19とシリンダー穴4の段部24との
間に支持されている。第7図は第4図に示すコイルばね
17の代りに皿ばね25を有する内側シールリング8を
示し、ここでは端に簡単なピストンリングがシールリン
グとして使用される。第8図は内側シールリング26を
示し、その外部筒面27はシリンダー穴4の開□部に対
し外方に末拡がりになっている。
シールリングに適する弾性力はシールリングを外方にシ
リンダーヘッドに対して押圧する傾向がある。所望の場
合には又そのシールリング26は圧縮ばねを具備するこ
とができる。外側シールリングに切込部を設けその切込
部に隣りあう外側シールリングが接合することにより両
外側シールリングの重なる中央領域が形成され「その中
央領域がドラムの回転の際に固定燃焼室の関口部に接触
するので該開□部の外部に対するシールが完全に行われ
ることができ洩れ損失が減少した。
更に熱膨脹に際しても両外側シールリング間の接触は確
実に維持されるのでシール効果はそのまま維持されるこ
とができる。本発明の実施の態様は次の通りである。
(1} 少なくとも外側シールリング9,14がピスト
ンリング状にスリット形成され、そのスリット12が切
込部13の範囲に配置されていることを特徴とする特許
請求の範囲に記載のシリンダーヘッドシール。
【2ー 外側シールリング14が付属するシリンダー穴
4に対し偏心状に配置されていることを特徴とする特許
請求の範囲に記載のシリンダーヘッドシール。
‘3} 少なくとも内側シールリング8,IQ,19,
20,26が外方にシリンダーヘッド蓋に向かって作用
する1まね17,23,25の上に坐していることを特
徴とする特許請求の範囲及び前記第1公乃至第2項に記
載のシリンダーヘッドシール。
(4)ばね23,25が皿ばねとして形成されているこ
とを特徴とする前記第3項に記載のシリンダーヘッドシ
ール。
‘5} 各内側シールリング19,20が少なくとも1
つの外側リング溝をピストンリング21の収容の為に有
し、シリンダー穴4に同じ状の凹部28に坐しているこ
とを特徴とする特許請求の範囲および前記第1項乃至第
4項に記載のシリンダーヘッドシール。
‘6’ 内側シールが軸方向に上下に配置された2個の
シールリングIQ,10′からなり、そのうちの下部シ
ールリング亀0がスリットを設けたピストンリングとし
て「上部シールリング10′がスリットのないリングと
して耐摩耗性材料により形成されていることを特徴とす
る特許請求の範囲及び前記第1項乃至第3項に記載のシ
リンダーヘッドシール。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る内燃機関の燃焼室と作用室を通る
部分縦断面図、第2図は本発明に係る内燃機関のドラム
の部分平面図、第3図は本発明に係る内燃機関のドラム
の別の実施例の一部の平面図、第4図乃至第8図は内側
シールリングの色々の実施例の単体の部分拡大縦断面図
、第9図は本発明に係る内燃機関の公知の構成を示す断
面図である。 1…ドラム、2…軸、4…シリンダー穴、7…ドラム端
面、8,9,翼Q,14,19,20,26…シールリ
ング、13,15・・・切込部。 第愚図第2図 第3図 嫌4図 ※4G図 鰭5図 簾5G図 簾6図 第68麹 第7図 繁スq図 第8図 籍9藤

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 位置固定したシリンダーヘツドと、回転支持される
    回転ドラムの一端に軸平行なシリンダー穴として形成さ
    れている多数の作用室と、該作用室内を往復動するピス
    トンとを有し、前記作用室のうちの只1つが前記シリン
    ダーヘツド中に存在する位置固定された只1つの燃焼室
    に関連するようにした内燃機関用のシリンダーヘツドシ
    ールにおいて、ドラム端面7に各シリンダー穴ごとに該
    シリンダー穴を半径方向に間隔をおいて囲んでいる2個
    の溝もしくは凹部28,11が各1個のシールリング(
    8,9,10,14,19,20,26)を収容するた
    めに設けられていることと、それぞれ外側シールリング
    9,14が隣り合う1つの外側シールリングの切込部1
    3,15に接合していることと、燃焼室の流入口31が
    半径方向では隣接する2つの外側シールリング9,14
    の外縁が互いに交差する2点の間でかつ周方向では2つ
    の隣接するシリンダー穴4の縁間の間隔内にあることを
    特徴とするシリンダーヘツドシール。
JP49050784A 1973-05-14 1974-05-09 内燃機関用シリンダ−ヘツドシ−ル Expired JPS6010176B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2324322A DE2324322C2 (de) 1973-05-14 1973-05-14 Zylinderkopfgitterabdichtung für eine Verbrennungskraftmaschine
DE2324322.3 1973-05-14

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5031212A JPS5031212A (ja) 1975-03-27
JPS6010176B2 true JPS6010176B2 (ja) 1985-03-15

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ID=5880899

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JP49050784A Expired JPS6010176B2 (ja) 1973-05-14 1974-05-09 内燃機関用シリンダ−ヘツドシ−ル

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US (1) US3899880A (ja)
JP (1) JPS6010176B2 (ja)
DE (1) DE2324322C2 (ja)
FR (1) FR2229865B3 (ja)
GB (1) GB1455479A (ja)
IT (1) IT1012296B (ja)
SU (1) SU646932A3 (ja)

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