JPS6296736A - ロ−タリピストンエンジンのハウジング構造 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明はロータリピストンエンジンのハウジング構造に
関し、さらに詳しくはこのようなロータリピストンエン
ジンのす〈ドハウノングの構造に関するものである。

（従来技術） 近年、ロークリピストンエンノン、特に自動小用のロー
タリピストンエンジンにおいては、エンジンの軽量化に
より燃費効率の向」二を図るという趣旨の下に、サイト
ハウジング及びロータハウジングをアルミ合金等の軽金
属製とすることが試みられているが、この場合、問題と
なるのはこれら軽金属の耐摩耗性が低いことによるサイ
ドハウジングの摩耗であり、これを解決する手段として
、例えば、実開昭５］−５５１０５号公報に開示される
ように、軽合金で製作されたザイトハウジングの内側に
耐摩耗性（オよりなるプレートを、該サイトハウジング
とロータハウジングとの間で挟青支持した状態で取付け
、該プレートの外面を摺動面として機能させるようにし
たものが知られている。

一方、近年、セラミック材がその卓越した特性（即ち、
耐摩耗性及び断熱性）から、各種工業分野においてその
使用が試みられているが、自動車工業分野においてらし
かりであり、特に上記の如くサイドハウジングの摺動面
の耐摩耗性を高めるためのプレート部材の材質としては
最適である。

ところが、このセラミック材には、上記の如き、優れた
特性がある反面、靭性及び耐脆性が低く、衝撃力及び引
張力によって破損し易いという性質がある。

このため、セラミック材よりなるプレート部材を上記公
知例の如くサイドハウジングとロータハウジングの間で
挟着支持するようにした場合には、セラミック材と軽合
金との熱膨張差によって該プレート部材に過大な引張力
が作用して該プレート部材が破壊されることとなる。ま
たプレート部材及びサイドハウジングのプレート部材当
接面をいくら精密に加工したとしても完全な平面とする
ことはできないため雨音の衝合状態においては相互に当
接する部分と当接しない浮き上がり部分とが必ずでき、
このためこの浮き上がり部分が燃焼ガス圧力によっ′て
サイドハウジング側に衝撃的に押しつけられることによ
り該プレート部材が破壊されるというおそれらある。

又、プレート部材をサイドハウジングとロータハウジン
グの間で挟持するのにかえて、例えばサイドハウジング
の側面にろう付は等の接合手段によってプレート部材を
接合固定する場合にも同様のことが起こり得る。

このような事情から、サイドハウジングの摺動面の耐摩
耗性を高めるには該摺動面部分にセラミック材よりなる
プレート部材を取付ければよいということがわかってい
ながら、これを事実上適用できないというのが現状であ
る。

（発明の目的） 本発明は上記従来技術の項で指摘した問題点を解決しよ
うとするもので、サイドハウジングの摺動面側にセラミ
ック材よりなるサイドプレートを取付けるようにしたロ
ータリピストンエンジンにおいて、当該サイドプレート
の破損を防止し得るようにしたハウノング構造を提案す
ることを目的とする乙のである。

（目的を達成するための手段） 本発明は上記の目的を達成するための手段として、トロ
コイド内周面を宵するロータハウジングの両側面に一対
のサイドハウジングを締着固定してその内部にロータ室
を形成するとともに、該ロータ室内に略多角形状のロー
タを収容し、該ロータを、その側面に設（」たサイドシ
ールを上記ロータ室に臨む」二足ザイドハウジングの摺
動面に摺接させなから該ロータ室内において偏心軸の回
りで遊星回転させるようにしたロータリピストンエンジ
ンにおいて、上記サイドハウジングの摺動面上に適宜深
さの凹部を形成するとともに、さらに該凹部にはセラミ
ック材により適宜厚さの板状に形成されたサイトプレー
トを、上記凹部の周壁及び底面との間にそれぞれ微小間
隙をもって収容保持せしめた乙のである。

（作　用） 本発明では、上記の手段により、 （１）　　サイトプレートが燃焼ガスのガス圧力を受け
てその厚さ方向に移動する場合、該サイドプレートの裏
面側の微小間隙内から燃焼室側に押し出される空気がエ
アダンパーとして働き、該サイドプレートと凹部の底面
間の衝撃が可及的に緩和される、 （２）サイドプレートの平面方向においてら該サイドプ
レートと凹部との間に微小間隙が形成されているため、
サイドハウジングとサイトプレートの熱膨張差により該
サイドプレートに引張力が作用するのが未然に防止され
る、 等の作用が得られる。

（実施例） 以下、第１図ないし第５図を参照して本発明の好適な実
施例をいくつか説明する。

（第１の実施例） 第１図ないし第３図には本発明の第１の実施例に係るハ
ウノング構造を有するロータリピストンエンジンのサイ
ドハウジング１が示されている。

このサイドハウジング１は、トロコイド内周面６１を有
するロータハウジング２の両側面を覆蓋して該トロコイ
ド内周面６１の内側にロータ室６４を形成するものであ
って、アルミ合金等の軽合金によって略長円形の円板状
に一体形成されている。このサイドハウジング１は、通
常ならば、その両側面のうち、上記ロータハウジング２
側に衝合せしめられる内側側面１ａをロータのサイドシ
ール（図示省略）が摺動する摺動面４とするわけである
が、この実施例のように該サイドハウジングｌが耐摩耗
性の低い軽合金で構成されている場合には該摺動面４が
極端に摩耗してその使用に耐えられないものとなる。

このため、この実施例においては本発明を適用して、該
サイドハウジングｌの摺動面側に、適宜のセラミック材
（例えばＳｉ３Ｎ４とＴｉＮとを混ぜて焼結したものあ
るいはＳｉ３Ｎ＋）により長円薄板状に一体形成された
サイドプレート３（後に詳述する）を装着し、該サイド
プレート３の表面３ａを摺動面４として機能さす“るこ
とにより該摺動面４の耐摩耗性の向上を図るようにして
いる。

以下、このサイトプレート３の装着構造を詳述する。

サイドハウジング１は、その内側側面１ａのうち、ロー
タハウジング２への衝合状態において上記トロコイド内
周面６１に対応する位置と該サイドハウジング１の中心
部に形成された軸穴５の外周部位置との間に跨がる部分
に、略長円形の外周形状と円形の内周形状とをもつ適宜
深さく寸法ｄ）の環状凹部６を形成している。

一方、サイドプレート３は、上記凹部６の平面形状にほ
ぼ合致する外周形状及び内周形状をもつ如く略長円形板
状に一体形成されている。このサイドプレート３は第２
図に示す如く上記サイトハウジング１の凹部６内に嵌装
されるわけであるが、その場合、該サイドプレート３の
各部寸法と上記凹部６の各部寸法とを相対的に設定し、
これにより該サイドプレート３の凹部６内への嵌装状態
において、該サイドプレート３の裏面３ｂと凹部６の底
面６ｂとの間、サイドプレート３の外周面３ｃと凹部６
の外側周壁面６ａとの間、及びサイドプレート３の内側
周面３ｄと凹部６の内側周壁面６ｃとの間に、それぞれ
相互に連通し且つ微小寸法をもつ一連の微小間隙７が形
成されるようにしている。尚、この微小間隙７の各部の
間隙寸法は、サイドハウジング１とサイドプレート３の
熱膨張差あるいは燃焼ガス圧力等の諸条件に基づいて設
定されるものであるが、この実施例においては該微小間
隙７の間隙寸法を最大２００〜３００μ程度に設定して
いる。

上述の如くその内側側面Ｉａ上に形成した凹部６内にサ
イドプレート３を遊嵌状態で嵌装してなる左右一対のサ
イドハウジング１．１を、上記ロータハウジング２の両
側面に締着固定することによりその内部をロータ室６４
とした１個のエンジンハウジングが構成される。

このロータ室６４内には上述の如くロータが収容されて
おり、エンジンの運転時には該ロータがその側面に設け
たサイドシール（図示省略）を常時上記左右一対のサイ
ドハウジング１のサイトプレー　ト３．３の表面３ａ（
即ち、摺動面・１）」二に摺接させながら偏心軸（図示
省略）の周りで遊星回転せしめられろ。

この場合、サイドプレート３か凹部６内て遊動自在とさ
れていても、ロータ側のサイドシールはバックアップス
プリングによって常時摺動面４　（１１１に付勢されて
いるため、該サイドシールとサイドプレート３との間の
ガスンール性は常時良好状態に維持される。

又、ロータ６２の周囲に形成される作動室（図示省略）
内で順次、混合気の燃焼作用が行なわれると、その燃焼
ガスのガス圧力が」二足ザイドプレート３に作用し、該
サイドプレート３は凹部６てその厚さ方向に移動せしめ
られることとなる。この場合、このサイドプレート３が
常時凹部６の底面６ｂ上に衝合固定されている構造であ
ると、両者間の当接状態のアンバランスにより該サイド
プレート３が上記ガス圧力による衝撃力を受けて破損す
るおそれのあることは既述の通りである。

ところが、この実施例のものにおいては本発明を適用し
てサイドプレート３の裏面３ｂと凹部６の底面６ｂの間
に微小間隙７が形成されているため、該サイトプレート
３へのガス圧力作用時に該微小間隙７から作動室側に押
し出される空気が一種のエアダンパーとして働き、該サ
イドプレート３の凹部６の底面６ｂ側への衝突を可及的
に緩和抑制する如く作用する。従って、相互に衝合可能
に対向配置されているサイドプレート３の裏面３ｂと凹
部６の底面６ｂの平滑度に関係なく該サイドプレート３
の破損が効果的に防止されることとなる（燃焼ガス圧力
に対する保護作用）。

一方、運転状態が継続されると、次第に燃焼熱によりエ
ンジン温度が上昇し、サイドハウジングｌ及びサイドプ
レート３がともに熱膨張することとなる。

この場合、サイトハウジング１とサイドプレート３とが
固定的に結合されていた場合には、該サイトハウジング
Ｉとザイドブレ〜ト３との熱膨張の差によって該サイド
プレート３に引張力が作用し、これにより該サイドプレ
ート３が破損するおそれのあることは既述の通りである
。

ところが、この実施例のものは、本発明を適用してこの
サイドプレート３を凹部６内に遊嵌状態て嵌装している
ため、雨音間に熱膨張差があってもサイドプレート３に
引張力が作用するというようなことがなく、該サイドプ
レー１・３の引張ツノ負荷による破損が朱然に且つ確実
に防止されることとなる（熱膨張差に対する保護作用）
。

このように、この実施例のものにおいては、サイドハウ
ジングＩの内側側面１ａに引張力及び衝撃力に対して非
常に弱いセラミック材よりなるサイトプレート３を装着
するようにしたにもかかわらず、上記の如く該サイドプ
レ−！・３と凹部６の間に微小間隙７を設けたことによ
って得られる燃焼ガス圧力に対する保護作用と熱膨張差
に対ずろ保護作用との相乗効果により該サイドプレート
３の破損が長期に亘って効果的に防止されるものである
。

（第２の実施例） 第・１図及び第５図には本発明の第２の実施例に係るハ
ウジング構造を有するロータリピストンエンジンのサイ
トハウジング１の要部が示されている。

この実施例のらのら、サイドハウジングＩの内側側面ｌ
ａ上に形成した凹部６内に、セラミック（オ（例えば９
１３Ｎ４とＴｉＮとを混ぜて焼結したものあるいは５ｉ
ａＮ４）よりなるサイドプレート３を雨音間に微小間隙
７を形成するようにして取付け、該微小間隙７内にある
空気のエアダンパー作用により該サイトプレート３を燃
焼ガス圧力に起因する衝撃力、及びサイドプレート３と
サイドハウジング１との間の熱膨張差に起因する引張力
からそれぞれ保護し、これにより該サイドプレート３の
破損を長期に亘って防止するという技術的思想は」−記
第１の実施例の乙のと同様であるが、この実在例の乙の
はさらに、この微小間隙７内の空気によるエアダンパー
作用を向上させてサイドプレート３に対する１呆護賎能
をより一層向上させようとする乙のである。

そのため、この実施例のらのは、上記第１の実施例のも
のの構成に加えて、」二足凹部６の底面６ｂ上に内外２
本の環状溝即ち、内側環状溝１１と外側環状’ｔＭ　ｌ
　２とを形成し、この内側環状１ｙｙｌ＋と外側環状溝
１２内にそれぞれ環状の内側ソール材１３と外側ノール
材１４を、それぞれスプリング＋　５．１６でバックア
ップした状態で嵌装している。

このようにすると、スプリングｌ　５，１６の作用によ
り上記微小間隙７の形成がより確実ならしめられるとも
に、サイトプレート３に燃焼カス圧か作用して該サイド
プレート３が凹部６の底面６ｂ側に押し込まれる場合、
上記内側ンール（Ａ１３と外側ノール材１４とがそれぞ
れ内側環状７１′、ｙ　ＩＩと外側環状＋１Ｌ１２の溝
底側に近接してサイドブし・−１・３の裏面側の空気か
該内側環状溝＋１及び外側環状ｉＭ　Ｉ　２を通って作
動室側に押し出さイ１．ろのを可及的に抑制する如く作
用する。従って、微小１７５７１ＨＨＨ７内の空気によ
るエアダンパー作用がより強力となり、該サイドプレー
ト３の破損に対゛・）゛る保護機能が一層向上せしめら
れることとなる。

（発明の効果） 本発明のロータリピストンエンジンのハウジング構造は
、トロコイド内周面を有するロータハウジングの両側面
に一対のサイドハウジングを締着固定してその内部にロ
ータ室を形成するとともに、該ロータ室内に略多角形状
のロータを収容し、該ロータを、その側面に設けたサイ
ドシールを上記ロータ室に臨む上記サイドハウジングの
摺動面に摺接させながら該ロータ室内において偏心軸の
回りで遊星回転させるようにしたロークリピストンエン
において、上記サイドハウジングの摺動面上に適宜深さ
の凹部を形成するとともに、さらに該凹部にセラミック
材により適宜厚さの板状に形成されたサイドプレートを
、上記凹部の及び底面との間にそれぞれ微小間隙を介し
て収容保持せしめたことを特徴とするものである。

従って本発明のロータリピストンエンジンのハウジング
構造によれば、 （１）サイドプレートが燃焼ガスのガス圧力を受けてそ
の厚さ方向に移動する場合、該サイトプレートの裏面側
の微小間隙内から燃焼室側に押し出される空気がエアダ
ンパーとして働き、該サイドプレートと間質；の底面間
の衝撃が可及的に緩和される、 （２）サイトプレートの平面方向によ３いても該サイド
プレートと凹部との間に微小間隙が形成されているため
、サイドハウジングとサイドプレートの熱膨張差により
該サイドプレートに引張力が作用するのが未然に防止さ
れる、 等のことから該サイドプレートの破壊か効果的に防止さ
れ、該ザイドブレ−１・かサイドハウジングの摺動面と
して長期に亘って安定的に機能することが可能となり、
これにより該サイドハウジングの摺動面の耐摩耗性が向
上するという効果か得られろ。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例に係るノ＼ウノング構造
を有するロータリピストンエンジンのサイドハウジング
の側面図、第２図は第１図の■−■縦断面図、第３図は
第２図の要部拡大図、第４図は本発明の第２の実施例に
係るハウジング構造を有するロータリピストンエンジン
のサイドハウジングの側面図、第５図は第４図のＶ部拡
大図である。 Ｉ　・・・・・サイドハウジング ２　・・・・・ロータハウジング ３　・・・・・サイドプレート ４　・・・・・摺動面 ５　・・・・・軸穴 ６　・・・・・凹部 ７　・・・・・微小間隙 １１．１２　・・・・環状溝 １３．１４　・・・・ノール材 １５、１６　・・・・スプリング ／　　・・・・・サイドハウジング ２　　・・・・・ロータハウジング ３　　・・・・・サイドプレート ≠　　・・・・・摺動面 汐　　・・・・・軸穴 乙　　・・・・・凹部 ７　　・・・・・微小間隙 ／／、／２・・・・・環状溝 ／３．／’Ａ・・・・・シール材 ／！；、／１．・・・・・スプリング 第２図　　　　第３図 第４図　　　　　第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、トロコイド内周面を有するロータハウジングの両側
   面に一対のサイドハウジングを締着固定してその内部に
   ロータ室を形成するとともに、該ロータ室内に略多角形
   状のロータを収容し、該ロータを、その側面に設けたサ
   イドシールを上記ロータ室に臨む上記サイドハウジング
   の摺動面に摺接させながら該ロータ室内において偏心軸
   の回りで遊星回転させるようにしたロータリピストンエ
   ンジンにおいて、上記サイドハウジングの摺動面上に適
   宜深さの凹部が形成されており、さらに該凹部にはセラ
   ミック材により適宜厚さの板状に形成されたサイドプレ
   ートが、上記凹部の周壁及び底面との間にそれぞれ微小
   間隙をもって収容保持されていることを特徴とするロー
   タリピストンエンジンのハウジング構造。