JP2019100456A - Elastic oil seal ring - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、弾性オイルシールリングに関し、詳しくは、ロータリピストンエンジンにおけるロータとサイドハウジングとの隙間をシールするオイルシール部材を構成するのに好適で安定した潤滑性を維持することができる弾性オイルシールリングに関する。 The present invention relates to an elastic oil seal ring, and more particularly, an elastic oil seal suitable for forming an oil seal member for sealing a gap between a rotor and a side housing in a rotary piston engine and capable of maintaining stable lubricity. On the ring.
ロータリピストンエンジンでは、ハウジング内で転動するロータとハウジングの内面(サイドハウジング)との隙間をシールするオイルシール部材が設けられている(特許文献1〜3)。
In the rotary piston engine, oil seal members for sealing the gap between the rotor rolling in the housing and the inner surface (side housing) of the housing are provided (
オイルシール部材104、104は、図9に示すように、ロータ101に設けられたリング状の内側シール溝102及び外側シール溝103内に保持されている。これらオイルシール部材104、104はそれぞれ、硬質オイルシールリング105及び弾性オイルシールリング(O−リング)106により構成されている。
The
硬質オイルシールリング105、105は、金属やカーボン材料等の硬質材料によりリング状に形成され、内側及び外側シール溝102、103内に保持される。内側及び外側シール溝102、103の底部と硬質オイルシールリング105、105との間には、押しバネ107、107が配置されている。硬質オイルシールリング105、105は、押しバネ107、107により内側及び外側シール溝102、103から抜け出す方向に付勢され、側面部(シール面)105a、105aがサイドハウジング108に押接される。これら側面部105a、105aとサイドハウジング108との間には、良好な潤滑性を維持できる程度にオイルが潤滑している。
The hard
内側シール溝102内に保持される硬質オイルシールリング105は、外周面部に環状溝105bを有している。また、外側シール溝103内に保持される硬質オイルシールリング105は、内周面部に環状溝105bを有している。これら環状溝105b、105b内にはそれぞれ、弾性オイルシールリング(O−リング)106が配置されている。弾性オイルシールリング106は、フッ素ゴム(FKM)等の弾性材料により断面円形のリング状に形成され、硬質オイルシールリング105、105の環状溝105b、105b内に配置された状態で、内側及び外側シール溝102、103内に保持されている。
The hard
内側シール溝102内に保持される弾性オイルシールリング106は、内側シール溝102の一方(外側)の側面部及び硬質オイルシールリング105に当接している。この弾性オイルシールリング106は、硬質オイルシールリング105とロータ101との間の隙間からもれるオイルをシールする。
The elastic
また、外側シール溝103内に保持される硬質オイルシールリング105は、外側シール溝103の一方(内側)の側面部及び硬質オイルシールリング105に当接している。この弾性オイルシールリング106は、内側シール溝102に保持された硬質オイルシールリング105で止めきれなかったオイルを、外側シール溝103に保持された硬質オイルシールリング105と外側シール溝103の側面との間でシールする。
The hard
上述したようなロータリピストンエンジンのオイルシール部材105においては、図10に示すように、弾性オイルシールリング106が、硬質オイルシールリング105の環状溝105b内において、側面部(シール面)105aの側に位置ずれを起こすことがある。このような位置ずれは、弾性オイルシールリング106が捻れを有した状態で環状溝105b内に装着されることによって生ずる。
In the
このような位置ずれが生ずると、弾性オイルシールリング106が硬質オイルシールリング105に干渉(接触)し、安定した潤滑性を維持することができなくなる。
When such a positional deviation occurs, the elastic
そこで、本発明は、ロータリピストンエンジンにおけるロータとサイドハウジングとの隙間をシールするオイルシール部材を構成するに好適で安定した潤滑性を維持することができる弾性オイルシールリングを提供することを課題とする。 Therefore, it is an object of the present invention to provide an elastic oil seal ring suitable for forming an oil seal member for sealing a gap between a rotor and a side housing in a rotary piston engine and capable of maintaining stable lubricity. Do.
本発明の他の課題は、以下の記載により明らかとなる。 Other objects of the present invention will become apparent from the following description.
上記課題は、以下の各発明によって解決される。 The above problems are solved by the following inventions.
1.
ハウジング内で転動するロータに設けられたリング状のシール溝内に保持される弾性オイルシールリングであって、
前記シール溝の両側面部に向かって突出する少なくとも3本の突条部を有し、少なくとも1本の突条部を前記シール溝の一方の側面部に向けて突出させ、他の少なくとも2本の突条部を前記シール溝の他方の側面部に向けて突出させることを特徴とする弾性オイルシールリング。
2.
前記シール溝内には、前記ロータの外側面と前記ハウジングの内面との隙間をシールする硬質オイルシールリングが保持されており、
少なくとも1本の突条部を前記シール溝の一方の側面部に当接させ、他の少なくとも1本の突条部を前記硬質オイルシールリングに当接させることを特徴とする前記1記載の弾性オイルシールリング。
1.
An elastic oil seal ring held in a ring-shaped seal groove provided on a rotor rolling in a housing, comprising:
At least three projecting ridges projecting toward both side faces of the sealing groove, and at least one projecting ridge projecting toward one side face of the sealing groove; An elastic oil seal ring characterized in that a projection is made to project toward the other side of the seal groove.
2.
A hard oil seal ring for sealing the gap between the outer surface of the rotor and the inner surface of the housing is held in the seal groove,
The elasticity according to the above 1, wherein at least one protrusion is brought into contact with one side surface of the seal groove, and the other at least one protrusion is brought into contact with the hard oil seal ring. Oil seal ring.
本発明によれば、ロータリピストンエンジンにおけるロータとサイドハウジングとの隙間をシールするオイルシール部材を構成するに好適で安定した潤滑性を維持することができる弾性オイルシールリングを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an elastic oil seal ring suitable for forming an oil seal member for sealing a gap between a rotor and a side housing in a rotary piston engine and capable of maintaining stable lubricity.
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施形態の弾性オイルシールリングのロータリピストンエンジンにおける使用状態を示す拡大断面図である。 FIG. 1 is an enlarged sectional view showing a state of use of an elastic oil seal ring according to an embodiment of the present invention in a rotary piston engine.
図1に示すように、本発明の弾性オイルシールリング1、2は、これら弾性オイルシールリング1、2が適用されるロータリピストンエンジン50において、オイルシール部材3、3を構成し、ハウジング51内で転動するロータ52とハウジング51の内面(サイドハウジング53)との隙間をシールする。
As shown in FIG. 1, the elastic
図2は、図1に示した使用状態を示す分解斜視図である。図3は、図1に示した使用状態を示す断面図である。 FIG. 2 is an exploded perspective view showing the state of use shown in FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view showing the state of use shown in FIG.
ロータリピストンエンジン50は、図2及び図3に示すように、トロコイド内周面54aを有する繭型のメインハウジング54及び一対のサイドハウジング53、53からなるハウジング51を有し、このハウジング51内に収容されたほぼ三角形状のロータ52を有している。ロータ52の外周面は、ハウジング51の内面との間に、3つの作動室58を形成する。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
各サイドハウジング53、53のほぼ中央を貫通して、エキセントリックシャフト55が設けられている。ロータ52は、このエキセントリックシャフト55の偏心輪55aに対して回転可能に支持されている。また、ロータ52の内側に設けられた内歯車52aがサイドハウジング53に設けられた固定歯車53aに噛合しており、ロータ52は、これら偏心輪55a及び各歯車52a、53aにより移動軌跡が規定される遊星回転運動をする。すなわち、ロータ52は、外周の3つの頂部56に設けられたアペックスシール57を、それぞれトロコイド内周面54aに摺動させながら、エキセントリックシャフト55の偏心輪55aの周りを自転し、かつ、エキセントリックシャフト55の軸線の周りを公転する。
An
ロータ52の周囲の3つの各作動室58は、各頂部56の間にそれぞれ形成される。各作動室58は、ハウジング51内でのロータ52の転動により、それぞれ周方向に移動しながら、所定の位相差をもって、吸気、圧縮、燃焼、排気の4行程が行なわれ、その燃焼による圧力がロータ52を介してエキセントリックシャフト55を回転させる。
Three
一方のサイドハウジング53には、吸気ポート及び排気ポートが形成されている。各ポートは、ハウジング51内の所定の位置で開口し、作動室58に対して混合気の吸気及び排気ガスの排気を行うようになっている。ハウジング51には、作動室58内の混合気を点火させるための点火プラグが設けられている。
An intake port and an exhaust port are formed in one
アペックスシール57は、燃焼により高圧となったガスの作動室58からの吹き抜けを防止できるように、ロータ52の幅方向に延びている。ロータ52の両側面には、隣り合う頂部56間を結ぶように、弓状のサイドシール59が設けられている。これらのサイドシール59は、ロータ52の外周面と、サイドハウジング53との隙間をシールする。また、ロータ52の頂部56には、各サイドシール59を互いに結合させるコーナーシール60が設けられている。コーナーシール60は、サイドハウジング53側に開口するほぼ円筒状に形成されている。
The
エキセントリックシャフト55には、図示しないオイルポンプからロータ冷却用オイルが送給されるオイル通路61が形成されている。オイル通路61内のロータ冷却用オイルは、エキセントリックシャフト55の回転による遠心力により、ロータ52の内部空間62に送られる。
The
内部空間62に送られたロータ冷却用オイルは、ロータ52の遊星回転によって受ける慣性力の変化により、内部空間62内で旋回しながら、その内壁面から熱を奪う。内部空間62内のロータ冷却用オイルは、ロータ52の冷却を行った後、ロータ52の中心に向かう求心力の作用時に、ロータ52に形成されたシャフト貫通孔63及びサイドハウジング53に形成されたシャフト貫通孔64を経て、図示しないオイル環流路に排出される。ロータ52のシャフト貫通孔63からサイドハウジング53のシャフト貫通孔64に送られるロータ冷却用オイルは、ロータ52の側面部とサイドハウジング53の内面との隙間を経てサイドシール59及びコーナーシール60に至らないように、オイルシール部材3、3によりシールされる。
The rotor cooling oil sent to the
オイルシール部材3、3は、ロータ52に設けられたリング状の外側シール溝4及び内側シール溝5内に保持されている。これらオイルシール部材3、3はそれぞれ、弾性オイルシールリング1、2及び硬質オイルシールリング6、6により構成されている。
The
硬質オイルシールリング6、6は、金属やカーボン材料等の硬質材料によりリング状に形成され、外側及び内側シール溝4、5内に保持される。外側及び内側シール溝4、5の底部と硬質オイルシールリング6、6との間には、押しバネ7、7が配置されている。硬質オイルシールリング6、6は、押しバネ7、7により外側及び内側シール溝4、5から抜け出す方向に付勢され、側面部(シール面)6a、6aがサイドハウジング53に押接される。これら側面部6a、6aとサイドハウジング53の間には、良好な潤滑性を維持できる程度にオイルが潤滑している。潤滑性が良好であるとは、側面部6a、6aとサイドハウジング53との間に、これらが滑らかに摺動できる程度にオイル(油膜)が存在し、かつ、そのオイル量がサイドシール59を越えて燃焼室に進入することがない程度に抑えられている状態をいう。
The hard oil seal rings 6, 6 are formed in a ring shape by a hard material such as a metal or a carbon material, and are held in the outer and
図4は、図1に示した使用状態における硬質オイルシールリングを示す断面斜視図である。 FIG. 4 is a cross-sectional perspective view showing the hard oil seal ring in the use state shown in FIG.
外側シール溝4内に保持される硬質オイルシールリング6は、図4に示すように、内周面部に環状溝6bを有している。また、内側シール溝5内に保持される硬質オイルシールリング6は、外周面部に環状溝6bを有している。これら環状溝6b、6b内にはそれぞれ、弾性オイルシールリング1、2が配置されている。
The hard
弾性オイルシールリング1、2は、フッ素ゴム(FKM)等の弾性材料により形成され、硬質オイルシールリング6、6の環状溝6b、6b内に配置された状態で、外側及び内側シール溝4、5内に保持されている。
The elastic oil seal rings 1 and 2 are formed of an elastic material such as fluorine rubber (FKM), and are disposed in the
図5は、図1に示した弾性オイルシールリング(外側)の断面図である。図6は、図1に示した弾性オイルシールリング(内側)の断面図である。 FIG. 5 is a cross-sectional view of the elastic oil seal ring (outside) shown in FIG. 6 is a cross-sectional view of the elastic oil seal ring (inner side) shown in FIG.
弾性オイルシールリング1、2はそれぞれ、図5及び図6に示すように、各シール溝4、5の両側面部に向かって突出する少なくとも3本の突条部11、12、13、21、22、23を有している。この実施形態における弾性オイルシールリング1、2は、断面形状が概ね五角形(ホームベース型)となっている。
The elastic oil seal rings 1 and 2 are, as shown in FIGS. 5 and 6, respectively, at least three
また、弾性オイルシールリング1、2はそれぞれ、少なくとも1本の突条部11、21を各シール溝4、5の一方の側面部に向けて突出させ、他の少なくとも2本の突条部12、13、22、23を各シール溝4、5の他方の側面部に向けて突出させている。
In addition, the elastic oil seal rings 1 and 2 cause at least one of the
この実施形態における外側の弾性オイルシールリング1は、1本の突条部11を外側シール溝4の内側の側面部に向けて突出させ、他の2本の突条部12、13を外側シール溝4の外側の側面部に向けて突出させている。また、内側の弾性オイルシールリング2は、1本の突条部21を内側シール溝5の外側の側面部に向けて突出させ、他の2本の突条部22、23を内側シール溝5の内側の側面部に向けて突出させている。
The outer elastic
なお、弾性オイルシールリング1、2は、突条部を4本設け、断面形状を概ね四角形(長方形)として形成してもよく、さらに、突条部を5本以上設けてもよい。 The elastic oil seal rings 1 and 2 may be provided with four ridges, and the cross-sectional shape may be substantially square (rectangular), or five or more ridges may be provided.
本実施形態における外側の弾性オイルシールリング1は、1本の突条部11を外側シール溝4の内側の側面部に当接させ、他の2本の突条部12、13を硬質オイルシールリング6の環状溝6bの底部に当接させている。また、内側の弾性オイルシールリング2は、1本の突条部21を内側シール溝5の外側の側面部に当接させ、他の2本の突条部22、23を硬質オイルシールリング6の環状溝6bの底部に当接させている。
The outer elastic
内側シール溝5内の弾性オイルシールリング2は、硬質オイルシールリング6とロータ52との間の隙間から漏れたオイルをシールする。外側シール溝4内の弾性オイルシールリング1は、内側シール溝5に保持された硬質オイルシールリング6で止めきれなかったオイルを、外側シール溝4に保持された硬質オイルシールリング6と外側シール溝4の側面との間でシールする。
The elastic
このオイルシール部材3、3においては、弾性オイルシールリング1、2は、突条部11、12、13、21、22、23をシール溝4、5の側面部及び硬質オイルシールリング6に当接させており、接触面積が狭いために面圧が高くなっているので、硬質オイルシールリング6の環状溝6b内において、側面部(シール面)6a側に位置ずれを起こすことがない。また、弾性オイルシールリング1、2は、突条部11、12、13、21、22、23が設けられているために、捻れを有した状態で環状溝6b内に装着されることがない。
In the
弾性オイルシールリング1、2は、このような位置ずれ及び捻れが生じないので、硬質オイルシールリング6に干渉(接触)することがない。そのため、側面部6aの平坦度が劣化することがないので、サイドハウジング53との間の安定した潤滑性が維持される。
The elastic oil seal rings 1 and 2 do not interfere (contact) with the hard
なお、弾性オイルシールリング1、2は、前述の実施形態に限定されず、内周面に1本の突条部11を有する弾性オイルシールリング1を内側シール溝5内に配置し、外周面に1本の突条部21を有する弾性オイルシールリング2を外側シール溝4内に配置してもよい。
In addition, elastic oil seal rings 1 and 2 are not limited to the above-mentioned embodiment, but arrange elastic
図7は、図1に示した使用状態における弾性オイルシールリングの断面図であって、つぶし量が小さい場合(a)及びつぶし量が大きい場合(b)である。 FIG. 7 is a cross-sectional view of the elastic oil seal ring in the use state shown in FIG. 1 and is a case where the amount of crushing is small (a) and a case where the amount of crushing is large (b).
このオイルシール部材3、3においては、弾性オイルシールリング1、2は、突条部11、12、13、21、22、23をシール溝4、5の側面部及び硬質オイルシールリング6に当接させており、接触面積が狭いために面圧が高くなっているので、つぶし代の大小に依らず、弾性オイルシールリング1の硬質オイルシールリング6への干渉がない。
In the
図8は、本発明の他の実施形態の弾性オイルシールリングのロータリピストンエンジンにおける使用状態を示す拡大断面図である。 FIG. 8 is an enlarged sectional view showing a state of use of the elastic oil seal ring according to another embodiment of the present invention in a rotary piston engine.
弾性オイルシールリング1、2は、図8に示すように、硬質オイルシールリング6の環状溝6bの側面に対向する側面部にも、突条14、15、24、25を設けることができる。この場合には、側面部の突条14、15、24、25により、弾性オイルシールリング1、2の装着時の位置ずれを規制することができる。ただし、側面部の突条14、15、24、25は、環状溝6bの側面を押圧しないように形成することが好ましい。突条14、15、24、25が環状溝6bの側面を押圧すると、側面部(シール面)6aの平坦度を劣化させる虞があるからである。
The elastic oil seal rings 1 and 2 can be provided with
1 弾性オイルシールリング
2 弾性オイルシールリング
3 オイルシール部材
4 外側シール溝
5 内側シール溝
6 硬質オイルシールリング
6a 側面部(シール面)
6b 環状溝
7 押しバネ
11 突条部
12 突条部
13 突条部
14 突条部
15 突条部
21 突条部
22 突条部
23 突条部
24 突条部
25 突条部
50 ロータリピストンエンジン
51 ハウジング
52 ロータ
52a 内歯車
52b 外側面
53 サイドハウジング
53a 固定歯車
54 メインハウジング
54a トロコイド内周面
55 エキセントリックシャフト
55a 偏心輪
56 頂部
57 アペックスシール
58 作動室
59 サイドシール
60 コーナーシール
61 オイル通路
62 内部空間
63 シャフト貫通孔
64 シャフト貫通孔
1 elastic
Claims (2)
前記シール溝の両側面部に向かって突出する少なくとも3本の突条部を有し、少なくとも1本の突条部を前記シール溝の一方の側面部に向けて突出させ、他の少なくとも2本の突条部を前記シール溝の他方の側面部に向けて突出させることを特徴とする弾性オイルシールリング。 An elastic oil seal ring held in a ring-shaped seal groove provided on a rotor rolling in a housing, comprising:
At least three projecting ridges projecting toward both side faces of the sealing groove, and at least one projecting ridge projecting toward one side face of the sealing groove; An elastic oil seal ring characterized in that a projection is made to project toward the other side of the seal groove.
少なくとも1本の突条部を前記シール溝の一方の側面部に当接させ、他の少なくとも1本の突条部を前記硬質オイルシールリングに当接させることを特徴とする請求項1記載の弾性オイルシールリング。 A hard oil seal ring for sealing the gap between the outer surface of the rotor and the inner surface of the housing is held in the seal groove,
The at least one protrusion is brought into contact with one side surface of the seal groove, and the other at least one protrusion is brought into contact with the hard oil seal ring. Elastic oil seal ring.
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JP2017232169A JP2019100456A (en) | 2017-12-01 | 2017-12-01 | Elastic oil seal ring |
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