JPH0647949B2

JPH0647949B2 - ロ−タリピストンエンジンのハウジング固定装置

Info

Publication number: JPH0647949B2
Application number: JP60287464A
Authority: JP
Inventors: 憲之栗尾; 修弘山本; 準一船本; 順章藤本
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1985-12-17
Filing date: 1985-12-17
Publication date: 1994-06-22
Anticipated expiration: 2009-06-22
Also published as: US4729726A; DE3642817C2; DE3642817A1; JPS62142827A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は多気筒ロータリピストンエンジンにおけるハウ
ジング固定装置に関するものである。

（従来技術）近年、自動車工業分野においてはユーザの高性能車指向
の影響を受けてエンジンの高出力化を図る傾向にあり、
特にロータリピストンエンジンにおいては、従来、２ロ
ータ方式が一般的であったが、これを３ロータ方式とす
るいわゆる多ロータ化によりこれに対処する方法がとら
れている(例えば、本出願人の出願に係る特開昭６０−
６９２０８号公報参照)。

ところで、このような３ロータ方式のロータリピストン
エンジンにおいては、偏心軸がその軸方向に３つの偏心
軸部を有する構成とされるところからこの偏心軸を一体
的に形成することができず(中間部に設けられる固定ギ
アの組付けが不可能となるため)、このため従来より一
般に、偏心軸を、２つの偏心軸部を有する第１の偏心軸
と、ひとつの偏心軸部を有し且つこの第１の偏心軸の一
端側に嵌合固定される第２の偏心軸よりなる分割タイプ
とすることが行なわれている。

又、このような３ロータ方式のロータリピストンエンジ
ンのハウジングアセンブリは、左右一対のサイドハウジ
ングと２個のインターメディエイトハウジングと３個の
ロータハウジングの合計７個のハウジングを順次所定配
列で軸方向に列設し、これをテンションボルトによって
軸方向に締結固定することにより構成されているが、そ
の場合、上記テンションボルトを、上記公知例に開示さ
れる如くハウジングアセンブリをその一端側から他端側
まで軸方向に貫通する一本の長尺ボルトとするのが通例
であった。

ところが、このように分割タイプの偏心軸を有するロー
タリピストンエンジンにおいて、そのテンションボルト
をハウジングを軸方向に貫通する一本の長尺ボルトで構
成したものにおいては、次に述べるような点において改
善の余地がある。

(１) 偏心軸が第１の偏心軸と第２の偏心軸を嵌合固定
して構成されているため、該偏心軸の曲げ剛性はこの嵌
合固定部が最も低くなり、従って、ハウジングアセンブ
リの剛性もこの偏心軸の嵌合固定部に対応する部分が最
も低くなり、この部分が曲げの屈曲点となる。このた
め、ハウジングアセンブリをその軸方向に貫通するよう
にしてテンションボルトを設けた場合には、該テンショ
ンボルトの上記曲げ屈曲点に対応する部分(即ち、偏心
軸の嵌合固定部が位置するハウジング例えばインターメ
ディエイトハウジングに対応する部分)に大きな曲げ応
力が発生し、該テンションボルトの強度あるいはハウジ
ングアセンブリに対する締結性能に影響を及ぼすことと
なる。

(２) テンションボルトがハウジングアセンブリを軸方
向に貫通する一本の長尺ボルトで構成されているため、
各ハウジングの組付け作業に際して、ハウジングアセン
ブリを構成する全てのハウジングを同軸状に配置した状
態において、同軸状に連通せしめられた各ハウジングの
ボルト穴にハウジングの一端側から他端側に向けてテン
ションボルトを挿通しなければならず、このため、各ハ
ウジング相互間の芯合せが十分でないとテンションボル
トの挿通が困難となり、それだけエンジンの組立作業の
作業性が劣ることとなる。

（発明の目的）本発明は上記の如き事情に鑑み、第１の偏心軸と第２の
偏心軸よりなる分割タイプの偏心軸を備えたロータリピ
ストンエンジンにおいて、ハウジング締結用のテンショ
ンボルトに負荷される曲げ応力を軽減させてテンション
ボルトの強度及びハウジング締結力の向上を図るととも
に、エンジンの組立作業時における作業性の向上を図る
ようにしたロータリピストンエンジンのハウジング固定
装置お提供することを目的としてなされたものである。

（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、同軸
状に列設される一対のサイドハウジングとその内周面を
トロコイド面とした複数のロータハウジングと少なくと
もひとつのインターメディエイトハウジングとをテンシ
ョンボルトにより相互に軸方向に一体的に連結固定して
構成されてなるハウジングアセンブリと、第１の偏心軸
と、該第１の偏心軸の一端側に嵌合固定される第２の偏
心軸よりなる偏心軸と、該偏心軸の回りで遊星回転する
複数のロータとを有するロータリピストンエンジンにお
いて、上記偏心軸を、その第２の偏心軸の上記第１の偏
心軸に対する嵌合端部が上記インターメディエイトハウ
ジングに対応するようにして取付けるとともに、上記テ
ンションボルトを、上記インターメディエイトハウジン
グの一方の側面側に列設配置される各ハウジング相互間
を上記インターメディエイトハウジングに締結固定する
第１のテンションボルトと、上記インターメディエイト
ハウジングの他方の側面側に列設配置される各ハウジン
グを上記インターメディエイトハウジングに締結固定す
る第２のテンションボルトとで構成したことを特徴とす
るものである。

（作用）本発明では上記の手段により、 (１) ハウジング締結用のテンションボルトを、ハウジ
ングアセンブリの内、最も曲げ剛性が弱く曲げ変形の変
曲点になる部分即ち、ハウジングアセンブリを構成する
複数のハウジングのうち、偏心軸の嵌合端部に対応する
ハウジングを境とし、該ハウジングの一方のの側面側に
取付けられる第１のテンションボルトと他方の側面側に
取付けられる第２のテンションボルトの左右一対のボル
トで構成しているため、該第１のテンションボルトと第
２のテンションボルトとがともに曲げ変形の屈曲点とな
るハウジングを貫通せず、このため、ハウジングアセン
ブリの曲げ変形に起因して各テンションボルトに負荷さ
れる曲げ応力が該テンションボルトを従来構造の如く一
本物で構成した場合、即ち、テンションボルトが曲げ変
形の屈曲点となるハウジングを貫通する構成の場合に比
して可及的に緩和される、 (２) テンションボルトが第１のテンションボルトと第
２のテンションボルトの一対のボルトで構成されている
ため、各ハウジングの結合に際しては、第１のテンショ
ンボルト側の各ハウジングと第２のテンションボルト側
の各ハウジングとをそれぞれ別々に配列してそれぞれ第
１のテンションボルトと第２のテンションルトで締結す
ることが可能であり、このため、従来構造のものの如く
全てのハウジングを所定組合せで配列して各ハウジング
のボルト穴相互間の芯合せをした後、一本物のテンショ
ンボルトをそのボルト穴にその一方側から挿通する場合
に比して、相互に芯合せを必要とするボルト穴の数が少
なくなり、その分だけボルト穴の芯合せ及びテンション
ボルト挿通が容易ならしめられる、等の作用が得られる。

（実施例）以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を説明す
る。

図面には本発明の実施例に係るハウジング固定装置を有
する３ロータ式のロータリピストンエンジンＺが示され
ており、図中符号１はハウジングアセンブリである。こ
のハウジングアセンブリ１は、合計７個のハウジング即
ち、左右一対のサイドハウジング２，３と２個のインタ
ーメディエイトハウジング４，５とその内周面をそれぞ
れエピトロコイド面７６，７７，７８とした３個のロー
タハウジング６，７，８を所定順序で同軸状に配置し、
これを各ハウジングアセンブリの周方向に適宜ピッチで
配置せられるテンションボルトにより一体的に締結固定
して構成されるが、その場合、特にこの実施例において
は本発明を適用して、ハウジング周方向に適宜ピッチで
配置される各テンションボルトを、同軸状に対抗配置し
て２本のテンションボルト即ち、第１のサイドハウジン
グ２側から第１のロータハウジング６と第１のインター
メディエイトハウジング４及び第２のロータハウジング
をそれぞれその軸方向に貫通して第２のインターメディ
エイトハウジング５の一端面５aに螺着せしめられる長
寸の第１のテンションボルト３２と、第２のサイドハウ
ジング３側から第３のロータハウジング８をその軸方向
に貫通して上記第２のインターメディエイトハウジング
５の他端面５bに螺着せしめられる第２のテンションボ
ルト３３で構成している。尚、図面において符号３０は
各ハウジング相互間に配置された筒状のノックピンであ
り、この実施例においては該各ノックピン３０，３０，
３０は潤滑油の油通路として機能するように構成されて
いる。又、符号３１は第２のサイドハウジング３の外面
に取付けられたフロントカバーである。

このハウジングアセンブリ１の軸心部には、該ハウジン
グアセンブリ１の各ロータハウジング６，７，８の内側
に形成された３個のロータ室１２，１３，１４を軸方向
に貫通するようにして後述する偏心軸１５が取付けられ
ている。

偏心軸１５は、第１の偏心軸１６と第２の偏心軸１７と
を組合せてなる分割タイプとされている。この第１の偏
心軸１６は、上記ハウジングアセンブリ１を軸方向に貫
通してしかもその両端部がそれぞれ適宜量だけ外方に突
出するような軸長をもつ長尺の偏心軸であって、その一
端側は２つの偏心軸部、即ち、第１の偏心軸部１８と第
２の偏心軸部１９と２つのジャーナル部、即ち、第１の
ジャーナル部２１と第２のジャーナル部２２とをもつ大
径部１６aとされ、これに対し他端側は、上記大径部１
６aのジャーナル部２１，２２より小径で且つ直軸状の
小径部１６bとされている。この第１の偏心軸１６の大
径部１６aと小径部１６bの境部は該小径部１６b側から
大径部１６a側に向って拡開するテーパ部１６cとされて
いる。

一方、第２の偏心軸１７は、偏心軸部２０(以下、この
偏心軸部２０を上記第１の偏心軸１６側の偏心軸部１
８，１９に対応させて第３の偏心軸部という)を有する
略筒状軸であって、その内周面の一端側は上記第１の偏
心軸１６のテーパ部１６cの外側に嵌合可能なテーパ穴
１７aとされ、他端側は上記第１の偏心軸１６の小径部
１６bの外側に嵌合可能な直穴１７bとされている。

この第１の偏心軸１６と第２の偏心軸１７は、該第１の
偏心軸１６の小径部１６bの外側にその外端側から第２
の偏心軸１７を嵌挿して該第２の偏心軸１７のテーパ穴
１７aを第１の偏心軸１６のテーパ部１６cに密着嵌合さ
せることにより一体化され、一本の偏心軸１５を構成し
ている。

この偏心軸１５は、上記各偏心軸部１８，１９，２０を
それぞれ対応するロータ室１２，１３，１４内に位置せ
しめた状態でハウジングアセンブリ１側に組付けられ、
且つ第１の偏心軸１６の第１のジャーナル部２１に設け
た第１のベアリング２４と、該第１の偏心軸１６の第２
のジャーナル部２２に設けた第２のベアリング２５と、
第２の偏心軸１７のジャーナル部２３に設けた第３のベ
アリング２６と、上記フロントカバー３１の軸嵌通部３
１aに設けたボールベアリング２７の軸方向４個所にお
いて回転自在に支承されている。この場合、この実施例
においては本発明を適用して、第２の偏心軸１７の第１
の偏心軸１６に対する嵌合端部１７c即ち、両者のテー
パ嵌合部分が、上記一対のテンションボルト３２，３３
がその両面から螺着される第２のインターメディエイト
ハウジング５部分に位置するように構成している。さら
に、この実施例においては、偏心軸１５の各ジャーナル
部２１，２２，２３にそれぞれ設けられたベアリング２
４，２５，２６のうち、第２の偏心軸１７側に位置する
第３のベアリング２６の幅寸法を他のベアリングよりも
短くしている。これは、後述する如くエンジン運転中に
偏心軸１５がその剛性の最も弱い部分即ち、第２の偏心
軸１７と第１の偏心軸１６との結合部分で折曲した時、
この影響を受けて該第２の偏心軸１７を単独で支承して
いる第３のベアリング２６が偏摩耗するのを可及的に抑
制するためである。

さらに、この偏心軸１５の各偏心軸部１８，１９，２０
にはそれぞれロータ９，１０，１１がそれぞれロータベ
アリング６０，６０，６０を介して取付けられている。
この各ロータ９，１０，１１にはそれぞれインターナル
ギヤ５０，５０，５０が設けられており、該各ロータ
９，１０，１１はこの各インターナルギヤ５０，５０，
５０がそれぞれ上記ハウジングアセンブリ１側に設けた
固定ギヤ４９，４９，４９と相互に噛合することにより
偏心軸１５の周りで遊星回転せしめられるようになって
いる。

尚、この偏心軸１５の第１の偏心軸１６と第２の偏心軸
１７との間の回転方向における結合保持は両者間に嵌装
された第１のキー４５によって行なわれ、また軸方向に
おける結合保持は第１の偏心軸１６の外端部に螺合せし
められたナット部材３８によって行なわれる。また、図
面において符号３９はカラー、２９はバランスウェイ
ト、４０はオイルポンプ駆動ギヤ、４１はデストリビュ
ータギヤ、４２はプーリ取付ボスであって、これら各部
材のうち、上記カラー３９を除く他の部材はそれぞれ第
２のキー４６によって上記第１の偏心軸１６とその回動
方向において係合せしめられている。また、符号４７は
偏心軸１５の分解時に使用されるプーラ(図示省略)を固
定するためのプーラ取付穴であって、上記第３の偏心軸
部２０の偏心側の側面に形成されている。

さらに、ハウジングアセンブリ１の下面１aにはオイル
パン３４が締着固定されている。このオイルパン３４
は、エンジン軸方向中央部を下方に向けて膨出させてこ
れを油溜り部３４aとしている。この油溜り部３４a内に
は、オイルストレーナ３５を備えたオイルサクションパ
イプ３６が配置されており、外油溜り部３４a内に貯溜
される潤滑油はオイルポンプ３７により後述する潤滑油
供給油路５４を介してエンジン各部に供給される。

潤滑油供給油路５４は、潤滑油入口５５から分岐する３
本の分岐油路、即ち、上記第１のベアリング２４側に連
通する第１の分岐油路５６と上記第２のベアリング２５
側に連通する第２の分岐油路５７と上記第３のベアリン
グ２６側に連通する第３の分岐油路５８とを有してい
る。この３本の分岐油路５６，５７，５８のうち、第３
の分岐油路５８を除く他の２本の分岐油路５６，５７
は、それぞれ上記偏心軸１５の軸心部に形成した軸内油
路５９に連通せしめられている。従って、この２本の分
岐油路５６，５７を介して送給される潤滑油は、第１の
ベアリング２４及び第２のベアリング２５を潤滑するの
みならず、軸内油路５９からさらに連通路６３．６３・
・を介して各ロータベアリング６０，６０・・へも供給
される。又、この軸内油路５９内の潤滑油は、偏心軸１
５に設けられるオイルジェット(図示省略)によってそれ
ぞれ各ロータ９，１０，１１の内部に冷却油として噴射
供給される。

一方、第２の分岐油路５７側に供給された潤滑油は、第
３のベアリング２６部分の潤滑のみに供せられる。これ
は、上述の如く３つのベアリング２４，２５，２６のう
ち、特にこの第３のベアリング２６は上記偏心軸１５の
折曲により偏摩耗が発生し易いところであり、従ってこ
の部分を上述の如くその幅寸法を他のベアリング２４，
２５よりも小さくしえ該偏心軸１５の折曲による影響を
可及的に抑えることに加えて、この部分の潤滑性を他の
部分よりもより一層高水準に保持して上記偏摩耗を可及
的且つ効果的に抑制しようとするものである。

さらに、この軸内油路５９の最下流位置には油圧コント
ロールバルブ４４がバルブホルダー４３によりその外端
部を抱持された状態で嵌装されている。さらに、このバ
ルブホルダー４３は、上記第２の偏心軸１７の外端部に
螺着された上記ナット部材３８により遊嵌支持されてい
る。

上述の如く構成されたロータリピストンエンジンＺにお
いては、偏心軸１５が第１の偏心軸１６と第２の偏心軸
１７の２分割型とされているため、エンジン燃焼圧力あ
るいは該偏心軸１５自体の偏心荷重等の影響を受けて該
偏心軸１５に曲げ荷重が作用すると、該偏心軸１５はそ
の最も剛性の低い部分、即ち、第１の偏心軸１６に対す
る第２の偏心軸１７の嵌合端部１７c部分において折曲
することとなる。このため、ハウジングアセンブリ１の
剛性も、この偏心軸１５のうちの剛性が最も低い部分に
対応する部分、即ち、第２のインターメディエイトハウ
ジング５の部分が最も低くなり、該ハウジングアセンブ
リ１はこの第２のインターメディエイトハウジング５部
分を屈曲点として曲げ変形することとなる。従って、こ
の第２のインターメディエイトハウジング５の部分をテ
ンションボルトが貫通していると、該テンションボルト
にハウジングアセンブリ１の曲げ変形の影響が直接的に
かかり、該テンションボルトに過大な曲げ応力が負荷さ
れることにな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、上述の如く本
発明を適用して、テンションボルトを、第２のインター
メディエイトハウジング５の一端側に螺着される第１の
テンションボルト３２と該第２のインターメディエイト
ハウジング５の他端側に螺着される第２のテンションボ
ルト３３の一対のテンションボルトで構成しているた
め、曲げ変形が最も大きい第２のインターメディエイト
ハウジング５をこの一対のテンションボルト３２，３３
がともに貫通せず、このため、該各テンションボルト３
２，３３に対する上記ハウジングアセンブリ１の曲げ変
形の影響が可及的に減少され、されだけ該各テンション
ボルト３２，３３に発生する曲げ応力が軽減されること
となる。従って、テンションボルト３２，３３は、その
荷重条件が良好となるところからその強度が向上し、ま
た該テンションボルト３２，３３の強度が保持されると
ころからハウジングアセンブリ１の各ハウジングに対す
る締結性能が長期に亘って高水準に維持されることとな
る。

尚、このようにテンションボルトを相対向する一対のテ
ンションボルト３２，３３で構成すると、上述の如く該
テンションボルトの強度をその径の増大によらず実現す
ることが可能となるが、このことは、通常、ハウジング
アセンブリ１のウォータジャケット４８，４８・・部分
を貫通して設けられるテンションボルト装着部分の体積
の増大を抑えて冷却水通路の通路面積の維持を図ること
ができるということであり、エンジンの冷却性能の維持
という点において非常に好都合である。

（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固定装
置は、同軸状に列設される一対のサイドハウジングとそ
の内周面をトロコイド面とした複数のロータハウジング
と少なくともひとつのインターメディエイトハウジング
とをテンションボルトにより相互に軸方向に一体的に連
結固定して構成されてなるハウジングアセンブリと、第
１の偏心軸と、該第１の偏心軸の一端側に嵌合固定され
る第２の偏心軸よりなる偏心軸と、該偏心軸の回りで遊
星回転する複数のロータとを有するロータリピストンエ
ンジンにおいて、上記偏心軸を、その第２の偏心軸の上
記第１の偏心軸に対する嵌合端部が上記インターメディ
エイトハウジングに対応するようにして取付けるととも
に、上記テンションボルトを、上記インターメディエイ
トハウジングの一方の側面側に列設配置される各ハウジ
ング相互間を上記インターメディエイトハウジングに締
結固定する第１のテンションボルトと、上記インターメ
ディテイトハウジングの他方の側面側に列設配置される
各ハウジングを上記インターメディエイトハウジングに
締結固定する第２のテンションボルトとで構成したこと
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
グ固定装置によれば、 (１) 第１のテンションボルトと第２のテンションボル
トがともに、ハウジングアセンブリの曲げ変形の屈曲点
となるハウジング部分を貫通しないため、該各テンショ
ンボルトに負荷される曲げ応力が、一本物のテンション
ボルトを使用するようにした従来構造のものの如く該テ
ンションボルトが曲げ変形の屈曲点となるハウジング部
分を貫通するものに比して可及的に軽減され、それだけ
テンションボルトの強度及びハウジングの締結力が向上
するという効果が得られる。

(２) テンションボルトが第１のテンションボルトと第
２のテンションボルトの２本のボルトで構成されている
ため、各ハウジングの結合に際しては、該第１のテンシ
ョンボルト側の各ハウジングと第２のテンションボルト
側の各ハウジングとをそれぞれ別々に組付けることが可
能であり、従来構造の如く一本物のテンションボルトで
全てのハウジングを締結する場合に比して、各ハウジン
グの芯合せ即ち、各ハウジングに形成されたボルト穴の
芯合せが容易であり、それだけエンジンの組立作業にお
ける作業性が向上するという効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例に係るハウジング固定装置を備え
たロータリピストンエンジンの要部断面図である。１……ハウジングアセンブリ 2,3 ……サイドハウジング 4,5 ……インターメディエイトハウジング 6,7,8 ……ロータハウジング 9,10,11 ……ロータ 12,13,14……ロータ室１５……偏心軸１６……第１の偏心軸１７……第２の偏心軸 18,19,20……偏心軸部 24,25,26,27 ……ベアリング３０……ノックピン３１……フロントカバー３２……第１のテンションボルト３３……第２のテンションボルト

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】同軸状に列設される一対のサイドハウジン
グとその内周面をトロコイド面とした複数のロータハウ
ジングと少なくともひとつのインターメディエイトハウ
ジングとをテンションボルトにより相互に軸方向に一体
的に連結固定して構成されてなるハウジングアセンブリ
と、第１の偏心軸と、該第１の偏心軸の一端側に嵌合固
定される第２の偏心軸よりなる偏心軸と、該偏心軸の回
りで遊星回転する複数のロータとを有するロータリピス
トンエンジンにおいて、上記偏心軸を、その第２の偏心
軸の上記第１の偏心軸に対する嵌合端部が上記インター
メディエイトハウジングに対応するようにして取付ける
とともに、上記テンションボルトを、上記インターメデ
ィエイトハウジングの一方の側面側に列設配置される各
ハウジング相互間を上記インターメディエイトハウジン
グに締結固定する第１のテンションボルトと、上記イン
ターメディエイトハウジングの他方の側面側に列設配置
される各ハウジングを上記インターメディエイトハウジ
ングに締結固定する第２のテンションボルトとで構成し
たことを特徴とするロータリピストンエンジンのハウジ
ング固定装置。