JPS6385223A

JPS6385223A - ロ−タリピストンエンジンのロ−タ冷却装置

Info

Publication number: JPS6385223A
Application number: JP22683786A
Authority: JP
Inventors: Hisanori Nakane; 中根　久典; Sanehiro Yamamoto; 山本　修弘; Yuji Ikuno; 生野　祐治
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1986-09-25
Filing date: 1986-09-25
Publication date: 1988-04-15
Anticipated expiration: 2010-04-10
Also published as: JPH0730712B2

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、ローウリピストンエンジンのロータ内に冷却
油を供給して該ロータを冷却するようにしたロータ冷却
装置の改良に関する。

（従来の技術）繭形のケーシング（ロータハウジング）内で略三角形状
のロータが遊星回転運動することにより出力軸（エキセ
ントリックシャフト）を回転させて出力を得るようにし
たロータリピストンエンジンにおいては、燃焼ガス等に
より高温化されるロータを適温に保つために、上記出力
軸内に、主冷却油通路と、この通路から分岐してロータ
内に連通するロータ冷却油供給通路とを夫々形成し、オ
イルポンプ（上記出力軸によって駆動される）から圧送
される冷却油を上記主冷却油通路及びロータ冷却油供給
通路を介してロータ内に供給することにより該ロータを
冷却するのが通例である。そして、従来においては更に
上記ロータ冷却油供給通路に、エンジン回転数に応じて
該通路を開閉する制御弁（一方向弁）を設け、該弁の開
閉によって上記ロータ内への冷却油の供給を制御するこ
とが行われる。

その場合、上記制御弁は、例えば、ロータ冷ｎ】油供給
通路内に設けられて該通路を開閉するボールと、このボ
ールを当該通路閉鎖方向に付勢するスプリング等で構成
され、該ボールに作用する遠心力及び油圧とスプリング
力との力関係に基いて上記供給通路を開閉するようにな
っている。つまり、エンジンの低回転時にはボールに作
用する遠心力及び油圧が上記スプリングのスプリング力
よりも小さくなるために該ボールによってロータ冷却油
供給通路が閉じられる一方、エンジン回転数が所定値を
超えるとボールに作用する遠心力及び油圧が上記スプリ
ング力に打ち克って該ボールを通路開方向に移動させる
ことにより、当該通路が開かれてロータ内に冷却油が供
給されるようになっている。従って、従来のこの種のロ
ータ冷Ｍ装置においては、上記ボールに作用する遠心力
及び油圧がいずれも当該エンジンの回転数に応じて変化
することから、上記１ｔｌｌ　Ｉ２１１弁の開閉つまり
ロータ内に冷却油を供給するか否かはエンジン回転数の
みで決められていたことになる。

ところで、実公昭５３−５９２４号公報には、上記のよ
うなロータリピストンエンジンにおいてロータ内に供給
する冷却油量をエンジンの負荷の増大に伴って増加させ
るようにした冷却油制御装置が開示されている。これに
よれば、エンジン回転数が設定値を超えた時に上記制御
弁が開弁されることによりロータ内に供給される冷却油
量がエンジン負荷に伴って増加されるので、エンジン回
転数が上記設定値を超えて１ｉｌｌ　ｍ弁が開弁されて
いる限り、高負荷時におけるロータの加熱防止が図れる
一方、比較的低負荷時にはロータへの冷却油量が少なく
なって該ロータの過冷却が防止される等の効果が得られ
ることになる。しかし、この場合においても、ロータ内
に冷却油を供給するか否かはエンジン回転数のみに依存
する。

（発明が解決しようとする問題点）然るに、上記のようにロータ冷却油供給通路に設けられ
た制御弁の開閉をエンジン回転数のみによって制御する
従来のロータ冷却装置によると、制御弁が開くこととな
るエンジン回転数が当該エンジンの運転状態の如何に拘
らず予め設定された値に固定されているため、その設定
値が比較的低回転側に設定されている場合には、熱負荷
の比較的小さい低負荷低回転時にロータ内に冷却油が必
要以上に多く供給されることになり、その結果、オイル
ポンプの負荷が増大すると共に、ロータが必要以上に冷
却される過冷却状態を招き、ひいては燃費の悪化や有害
排気ガス成分の増加を招くことになる。

このような問題に対処するには、上記制御弁が開かれる
エンジン回転数（以下、必要に応じて開弁回転数という
）を予め比較的高回転側に設定しておけばよいが、この
ようにした場合、当該エン′　ジン回転数が上記制御弁
の開弁回転数以下である時に、エンジン負荷の如何に拘
らずロータ内に冷却油が供給されなくなって該〇−夕が
冷却されなくなるため、低回転時であっても高負荷状態
である場合のようにロータを冷却する必要がある場合に
ノッキングが生じ易くなるのである。

本発明は従来におけるロータリピストンエンジンのロー
タ冷却装置に関する上記のような問題に対処するもので
、当該エンジンの回転数と負荷とに応じた最適のロータ
冷却状態が得られるようにして、該エンジンの低回転低
負荷時におけるロータの過冷却による燃費悪化等を防止
すると共に、低回転高負荷時におけるノッキングの発生
を防止することを目的とする。

（発明の構成）上記目的達成のため本発明に係るロータ冷却装置は、ロ
ータハウジング内で遊星回転運動するロータと、該ロー
タの回転運動によって回転される出力軸と、該出力軸内
に形成された主冷却油通路と、該通路から分岐されて上
記ロータ内へ冷却油を供給するロータ冷却油供給通路と
、該供給通路に設けられてエンジン回転数に応じた遠心
力と油圧とが開弁方向に作用する一方向弁とを有するロ
ータリピストンエンジンにおいて、該エンジンの高負荷
時に上記冷却油供給通路内の油圧が高くなるように該油
圧をエンジン負荷に応じて加圧する油圧補正手段を設け
たことを特徴とする特ここで、上記油圧補正手段は、例
えば、エンジンの低負荷低回転時に上記主冷却油通路内
の冷却油をリリーフするリリーフ通路等によって構成さ
れる。

（作　　　用）上記の構成によれば、エンジン回転数が予め定められた
設定値（開弁回転数）を越えた時に一方向弁に作用する
遠心力と油圧とにより該弁が開かれると共に、これに伴
って主冷却油通路内の冷却油がロータ冷却油供給通路を
介してロータ内に供給されることにより、該ロータが冷
却される。そして、この場合において、エンジン負荷が
高くなった時には油圧補正手段によって上記ロータ冷却
油供給通路内の油圧が高められる。従って、エンジン回
転数が上記開弁回転数を越えた高回転領域にある場合に
は、エンジン負荷の如何に拘らずロータが冷却されるが
、そのロータ内に供給される冷却油量は低負荷時よりも
高負荷時の方が多くなる。これにより、ロータを最も冷
却する必要のある高回転高負荷時におけるロータ冷却性
能が一層向上されることになる。

一方、エンジン回転数が上記量弁回転数以下である時、
つまり上記一方向弁に作用する遠心力と油圧とが所定の
開弁力よりも小さい時には、該弁が閉じられてロータ内
に冷却油が供給されないので、該ロータは冷却されなく
なる。そして、この場合において、エンジン負荷が高く
なった時、つまり該エンジンの運転状態が低負荷領域か
ら高負荷領域に移行した際には、上記油圧補正手段によ
ってロータ冷却油供給通路内の油圧が高められ、その結
果として上記一方向弁が開弁されてロータ内に冷却油が
供給される。従って、当該エンジンの運転状態が低回転
低負荷領域にある場合にはロータは冷却されないが、低
回転時であっても高負荷状態にある場合にはロータは冷
却されることになる。これにより、エンジンの低回転低
負荷時におけるロータの過冷却による燃費悪化や有害排
気ガス成分の増加が未然に防止されると共に、低回転高
負荷時におけるノッキングの発生が効果的に防止される
ことになる。

（実　　施　　例）以下、本発明の詳細な説明する。

第１図に示すように、この実施例に係るロータリピスト
ンエンジン１は、トロコイド状の内周面を有するロータ
ハウジング２．２と、該ハウジング２．２の両側に配設
されるサイドハウジング３・・・３とでケーシングを形
成し、このケーシング内に略三角形状のロータ（図例で
は２個）４，４を備えた構成である。そして、該エンジ
ン１には、上記ケーシング及びロータ４．４を貫通する
ように出力軸（エキセントリックシャフト）５が配設さ
れている。この出力軸５°は主軸受６，６を介してリヤ
及びフロントの各サイドハウジング３１゜３２に支承さ
れており、その回転中心に対して偏心したロータジャー
ナル部５ａ、５ａに上記ロータ４，４のメタルボス部４
ａ、４ａが夫々回転自在に嵌合されていると共に、後端
部にフライホイール７が取付けられている。

一方、上記ロータ４，４は中空構造とされ、その各頂辺
部により上記ケーシング内を各作動室８・・・８に画成
している。そして、各ロータ４，４に取付けられたロー
タ歯車（内歯歯車）９．９が上記リヤ及びフロントの各
サイドハウジング３１゜３２に夫々固定された固定歯車
（上記主軸受６゜６と一体の外歯歯車）１０．１０と噛
合した状態で、各ロータ４．４が上記ケーシング内で遊
星回転運動することにより出力軸５を回転させるように
なっている。ここで、上記ロータ４，４の各頂辺部には
、各作動室８・・・８の気密を保つガスシール材として
アペックスシール１１・・・１１が夫々設けられている
。

また、上記出力軸５の内部には、その軸方向に沿って延
びる主冷却油通路５ｂと、該通路５ｂから分岐されて上
記ロータ４，４のメタルボス部４ａ、４ａ及び主軸受６
，６と゛の各嵌合部に潤滑油（、冷却油）を夫々供給す
る第１通路５ｃ、５ｃ及び第２通路５ｄ、５ｄと、同じ
くよ冷却油通路５ｂから分岐されて上記ロータ４，４の
内部ａ、ａに冷却油を夫々供給するロータ冷却油供給通
路５ｅ、５ｅどが設けられている。

そして、このうち各ロータ冷却油供給通路５ｅ。

５ｅには、エンジン１の回転数に応じた遠心力と油圧と
が開弁方向に作用する一方向弁１２．１２が夫々設けら
れている。この一方向弁１２は、第２図に拡大して示す
ように、上記ロータ冷却油供給通路５ｅを開閉するボー
ル１３と、該ボール１３を通路閉鎖方向に付勢するスプ
リング１４と、中央に油吐出口１５ａを有してロータ冷
却油供給通路５ｅの出力軸外周側の端部に嵌合され且つ
スプリング１４を受止する部材１５とで構成されている
。そして、エンジン１の回転数の増大に伴って、上記ボ
ール１３に作用する遠心力と油圧（ボール１３の上流側
から作用する油圧）との合力がスプリング１４のスプリ
ング力よりも大きくなった時に、ボール１３がスプリン
グ１４に抗して開弁方向に移動され、これに伴って該ロ
ータ冷却油供給通路５ｅにおけるボール１３の上流側と
下流側とが連通されることにより、該通路５ｅを介して
主冷却油通路５ｂ内の冷却油が同図点線で示すようにロ
ータ４内に供給されるようになっている。

更に、このエンジン１における後部側の上記サイドハウ
ジング３１及び主軸受６１には、当該上流端が冷却油入
口１６ａとされ且つ出力軸５の第２通路５ｄ　、５ｄを
介して主冷却油通路５ｂに接続された第３通路１６が形
成されている。そして、エンジン１に別途備えられたオ
イルポンプ（図示せず）から該第３通路１６を介して出
力軸５内の主冷却油通路５ｂ内に冷却油が圧送され、こ
の油が更に上記各第１通路５ｃ　、５ｃを介してロータ
ジャーナル部５ａ、５ａの摺動面に供給されることによ
り該摺動面がｆｉＩｌ滑されると共に、上記一方向弁１
２．１２の開弁時にロータ冷却油供給通路５ｅ、５ｅを
介して各ロータ４，４内に該冷却油が供給されることに
より、各ロータ４．４が夫々冷却されるようになってい
る。尚、上記オイルポンプは出力軸５によって駆動され
るようになっている。

然して、本発明の特徴として、このエンジン１°にはそ
の高負荷時に上記ロータ冷却油供給通路５ｅ、５ｅ内の
油圧が高くなるように該油圧を補正する油圧補正手段１
７が備えられている。該油圧補正手段１７は、この実施
例においては、上記後部側サイドハウジング３１におけ
る第３通路１６から分岐された分岐通路１８と、一端が
該分岐通路１８に開口し且つ他端がエンジン下部のオイ
ルパン１９に通じるリリーフ通路２０と、該リリーフ通
路２０の分岐通路１８側の間口部を開閉するソレノイド
弁２１と、該弁２１を制御するコントロールユニット２
２とで構成されている。このうちソレノイド弁２１は、
更に、上記分岐通路１８に摺動可能に嵌合されたピスト
ン型の弁部材２１ａと、該部材２１ａを閉弁方向に付勢
するバネ２１ｂと、上記コントロールユニット２２に電
気的に接続されて通電時に上記弁部材２１ａを第１図の
実線位置から鎖線位置まで後退させるソレノイド２ＩＣ
とで構成されている。また、上記コントロールユニット
２２には、エンジン１の回転数を示す回転数信号Ａと、
エンジン１の負荷を示す負荷信号Ｂと、上記オイルポン
プから主冷却油通路５ｂ等に供給される冷却油の油温を
示す油温信号Ｃとが入力されるようになっている。そし
て、これらの信号Ａ、Ｂ、Ｃに基いてコントロールユニ
ット２２がソレノイド弁２１を制御して上記リリーフ通
路２０の分岐通路１８側の開口部を開閉させることによ
り、エンジン１の高負荷時には該開口部を閉じる一方、
低負荷時には該開口部を開くようになっている。

ここで、上記負荷信号Ｂとしては、例えば上記作動室８
への燃料供給量を示す信号や空気又は混合気の供給量を
示す信号或いはスロットル開度や吸気管内の負圧を示す
信号等が用いられる。また、上記油温信号Ｃは、この実
施例では、上記主冷却通路５ｂ内の冷却油の油圧がその
温度と共に変化する粘度によって異なる可能性があるこ
とから、上記ソレノイド弁２１の開閉制御を油温によっ
て補正する必要がある場合に用いる意味で上記コントロ
ールユニット２２に入力されるものである。

次に、上記実施例の作用を説明する。

先ず、〇−タ４，４の遊星回転運動により出力軸５が回
転されると、これに伴ってオイルポンプが駆動されるこ
とにより、該ポンプからエンジン１内における第３通路
１６及び第２通路５ｄ、５ｄを介して出力軸５内の主冷
却油通路５ｂ内に冷却油（潤滑油）が供給される。そし
て、この冷却油が更に第１通路５ｃ、５ｃを介してロー
タジャーナル部５ａ　、５ａの摺動面に供給されること
により該溜動面が潤滑されると共に、上記主冷却油通路
５ｂ内の冷却油はロータ冷却油供給通路５ｅ。

５ｅ内にも導かれる。そのため、当該エンジン回転数に
応じた遠心力と油圧との合力が上記冷却油供給通路５ｅ
、５ｅにおける一方向弁１２のボール１３に対してスプ
リング１４に抗して通路開方向に作用する。

そして、このような状態において、一方ではコントロー
ルユニット２２にエンジン１の回転数信号へと負荷信号
Ｂと上記冷却油の油温信号Ｃとが入力される。そして、
該ユニット２２においてエンジン１の運転状態が第３図
のグラフで符号（イ）で示す低回転低負荷領域にあると
判断された場合には、該ユニット２２からの信号を受け
てソレノイド弁２１における弁部材２１ａが第１図の実
線位置から鎖線位置まで後退され、これに伴って上記第
３通路１６が分岐通路１８を介してリリーフ通路２０と
連通されることにより、上記第３通路１６内の冷却油が
該リリーフ通路２０を介してオイルパン１９内にリリー
フされ、その結果、上記主冷却油通路５ｂ内の油圧は所
定の低油圧状態に抑制される。従って、このような低回
転低負荷領域においては、上記一方向弁１２のボール１
３に作用する油圧と遠心力との合力はスプリング１４の
スプリング力より小さくなり、ロータ冷却油供給通路５
ｅ、５ｅは各ボール１３によって夫々閉じられるから、
各ロータ４内には冷却油が供給されなくなる。これによ
り、エンジン１の低回転低負荷時における各ロータ４．
４の過冷却が防止され、燃費が向上されると共に、有害
排気ガス成分の増加が防止されることになる。

然して、上記のような状態からエンジン１の負荷だけが
増大した場合、従来においては第３因のグラフに点線で
示した所定のエンジン回転数（開弁回転数）Ｒ以下の領
域にある限り、当該ロータが冷却されなかったためにノ
ッキングが生じ易かったのであるが、上記実施例に係る
ロータ冷却装置によれば、この種のノッキングが次のよ
うにして防止されることになる。即ち、エンジン１が低
回転高負荷状態にある時には、これらの状態を示す回転
数信号Ａ及び負荷信号Ｂがコントロールユニット２２に
夫々入力されると共に、該ユニット２２からの信号によ
って上記ソレノイド弁２１における弁部材２１ａが第１
図の実線位置にあるように制御される。この場合、上記
第３通路１６とリリーフ通路２０とが非連通状態となり
、該第３通路１６内の油圧つまり主冷却油通路５ｂ内な
いしロータ冷却油供給通路５ｅ、５ｅ内の油圧はその分
だけ高められることになる。そのため、エンジン１の回
転数が低い場合であるにも拘らず、ロータ冷却油供給通
路５ｅ、５ｅにおける各一方向弁１２．１２が夫々開弁
されて各ロータ４．４内に冷却油が供給され、各ロータ
４，４が冷却されることになる。これにより、エンジン
１の低回転高負荷時にもロータ４．４が冷却されること
になり、その結果、第３図のグラフに符号（ロ）で示す
ような領域で生じ易かったノッキングが未然に防止され
ることになる。

また、上記のロータ冷却装置によれば、エンジン１の高
回転時（第３図のグラフに符号（ハ）で示す領域にある
時）においては、夫々、上記一方向弁１２におけるボー
ル１３に作用する遠心力と油圧とが上記スプリング１４
のスプリング力よりも大きくなって該弁１２が開かれ、
その結果、各ロータ４．４内に冷Ｗ油が供給されること
により該ロータ４，４が夫々冷却される。その場合、上
述したエンジン１の低回転時の場合と同様にして、該エ
ンジン１の低負荷時よりも高負荷時の方がロータ冷却油
供給通路５ｅ、５ｅ内の油圧は高められるので、高回転
高負荷時には各ロータ４，４内に最も多Ｒの冷却油が夫
々供給されることになる。

これにより、エンジン１における高回転高負荷時におけ
るロータ４，４の冷却性が一層向上されることになる。

（発明の効果）以上のように本発明に係るロータリビスｌ−フェンジン
におけるロータ冷に１装置によれば、当該エンジンの回
転数だけではなく負荷に応じてもロータが最適温度に冷
却されるようになり、該エンジンの低回転低負荷時にお
りるロータの過冷却による燃費悪化やイ”ｈ害排気ガス
成分の増加が防止されると共に、低回転高負荷時におけ
るノッキングの発生が未然に防止されることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の実施例を示すもので、第１
図は該実施例に係るロータ冷！Ｊｌ装置を示すロータリ
ピストンエンジンの縦断面図、第２図は第１図に６ける
〇−タ周辺部の拡大図である。また、第３図は一方向弁の開領域と閉領域について本発
明の場合と従来の場合とを比較して示すグラフである。１・・・ロータリピストンエン、ジン、２・・・ロータ
ハウジング、４・・・ロータ、５・・・出力軸、５ｂ・
・・主冷却油通路、５ｅ・・・ロータ冷却油供給通路、
１２・・・一方向弁、１７・・・油圧補正手段（２０・
・・リリーフ通路、２１・・・ソレノイド弁、２２・・
・コントロールユニット）。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ロータハウジング内で遊星回転運動するロータと
、該ロータの回転運動によって回転される出力軸と、該
出力軸内に形成された主冷却油通路と、該通路から分岐
されて上記ロータ内へ冷却油を供給するロータ冷却油供
給通路と、該供給通路に設けられてエンジン回転数に応
じた遠心力と油圧とが開弁方向に作用する一方向弁とを
有するロータリピストンエンジンのロータ冷却装置であ
つて、該エンジンの高負荷時に上記ロータ冷却油供給通
路内の油圧が高くなるように該油圧をエンジン負荷に応
じて補正する油圧補正手段が備えら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ロータ冷却装置。