JPS5836161B2 - rotary piston engine - Google Patents
rotary piston engineInfo
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- JPS5836161B2 JPS5836161B2 JP53111125A JP11112578A JPS5836161B2 JP S5836161 B2 JPS5836161 B2 JP S5836161B2 JP 53111125 A JP53111125 A JP 53111125A JP 11112578 A JP11112578 A JP 11112578A JP S5836161 B2 JPS5836161 B2 JP S5836161B2
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- side housing
- oil seal
- rotary piston
- piston engine
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はロークリピストンエンジン、特にサイドハウジ
ング(多ロータ型式の場合のインターメデイエイトハウ
ジングを含む)とオイルシールを組み合せたロータリピ
ストンエンジンに係るものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a rotary piston engine, particularly a rotary piston engine that combines a side housing (including an intermediate housing in the case of a multi-rotor type) and an oil seal.
従来ロータリピストンエンジンのサイドハウジングは鋳
鉄(FCH−2)で製造されており、この鋳鉄面をロー
夕に装着された各種のシール、すなわちオイルシール、
サイドシール、コーナーシ−ル、アベックスシールがそ
れぞれ高速摺動するようになっている。Conventionally, the side housing of a rotary piston engine is made of cast iron (FCH-2), and this cast iron surface is used for various seals attached to the rotor, such as oil seals,
The side seals, corner seals, and avex seals each slide at high speed.
これら各種シール類の中でサイドハウジングとの間で最
も厳しい特注を要求されるのはオイルシールである。Among these various seals, the oil seal requires the most severe customization between the side housing and the side housing.
これは他のシールがガスシールであること等からサイド
ハウジングと面接触するように構造されているのに対し
、オイルシールはオイルを掻き落とす特注を得るために
線接触すなわちシールのエッジでサイドハウジング面を
引掻くように構成されているからである。This is because other seals are gas seals and are designed to make surface contact with the side housing, whereas oil seals are designed to make line contact with the side housing in order to scrape off oil. This is because it is configured to scratch the surface.
従来実用されているオイルシール1は第1図に示すよう
に高燐高硼素鋳鉄製のリング伏基材2の内周面に硬質ク
ロムメツキ3を施したものであるが、このものでは耐摩
耗四が不足し、シールのリップ部4の当り巾(リップ巾
)tが増大してシール機能すなわちオイル保持注が劣化
し、エンジンとしてのオイル消費量を増大させる欠点を
生じていた。As shown in Fig. 1, a conventionally used oil seal 1 has a hard chrome plating 3 applied to the inner peripheral surface of a ring-shaped base material 2 made of high phosphorus and high boron cast iron. As a result, the contact width (lip width) t of the lip portion 4 of the seal increases, deteriorating the sealing function, that is, oil retention, and resulting in an increase in the amount of oil consumed by the engine.
一般にオイル消費量はリップ巾の増大に伴ない急激に増
大する比例関係にあることからオイル消費量が増大しな
いようにするにはシールのリップ巾の増大を防止すれば
よく、この観点からオイルシールの改良は従来から種々
試みられてきた。In general, oil consumption is proportional to increasing rapidly as the lip width increases, so in order to prevent oil consumption from increasing, it is sufficient to prevent the lip width of the seal from increasing. Various attempts have been made to improve this.
その結果成功した例として、オイルシールのリップ部に
炭化物を50容量φ以上含有する高硬度焼結チップを融
着したものが提案されている。As a successful example, it has been proposed that a high-hardness sintered chip containing carbide of 50 volumes or more is fused to the lip of an oil seal.
このものによれば第3図に示す如く高燐高硼素鋳鉄にク
ロムメッキを施したもの(比較例1)の示す摩耗特注曲
線に比べ焼結チップ品(比較例2)の示す摩耗特注曲線
の方が耐摩耗比が著しく向上していることが判る。According to this product, as shown in Fig. 3, the custom-made wear curve shown by the sintered chip product (comparative example 2) is lower than the custom-made wear curve shown by the high-phosphorus, high-boron cast iron plated with chrome (comparative example 1). It can be seen that the wear resistance ratio is significantly improved.
発明者等はこの結果に満足せず、より優れた耐摩耗性を
示すオイルシールを研究の結果、従来悪いと思われてい
た鋼材を基材とし、これにクロムメッキを施したものと
特定のサイドハウジング表面を組み合せた時、予想外の
非常に優れた耐摩耗ほを発揮する事実を知見し、この知
見に基づき完威したのが本発明である。The inventors were not satisfied with this result, and after researching an oil seal that showed better wear resistance, they found a specific oil seal that was made from steel, which had been thought to be bad, and was coated with chrome. It was discovered that when the side housing surfaces were combined, unexpectedly excellent wear resistance was exhibited, and the present invention was developed based on this knowledge.
本発明は、ロークリピストンエンジンにおいて、鉄系材
からなる素材表面に軟窒化処理によって形威されたFe
− C−N系化合物層を有し、この化合物層の層厚が
1.0μ以上で、少くとも摺動面部の表面粗さが0.3
〜15μであるサイドハウジングと、ロークの両側部に
溝設したリング溝中に出没自在に嵌装され、そのリップ
部に硬質クロムメッキが施されているオイルシールとを
組み合せたことを特徴とするものである。The present invention uses Fe formed on the surface of a material made of iron-based material by nitrocarburizing treatment in a rotary piston engine.
- It has a C-N compound layer, the layer thickness of this compound layer is 1.0μ or more, and the surface roughness of the sliding surface part is at least 0.3
It is characterized by a combination of a side housing with a thickness of ~15μ and an oil seal that is retractably fitted into a ring groove provided on both sides of the rake, and whose lip is plated with hard chrome. It is something.
本発明に係るサイドハウジングを製造する方法は、鋳鉄
や鋳鋼等の鉄系材で造形された素材の必要個所を研削加
工等によって機械仕上して所定の寸法精度にした後、ガ
ス軟窒化やタフトライド処理等の軟窒化処理を施し、表
面にFe−C−N系化合物層を形威せしめ、その後該化
合物層の少くともオイルシールと摺動する部分を研磨し
、所定の表面粗さに仕上げる工程を経て製造されるもの
である。The method of manufacturing the side housing according to the present invention is to mechanically finish the necessary parts of a material made of ferrous material such as cast iron or cast steel to a predetermined dimensional accuracy by grinding, etc., and then perform gas nitrocarburizing or tuft-riding. A process in which a Fe-C-N compound layer is formed on the surface by nitrocarburizing treatment, and then at least the part of the compound layer that slides on the oil seal is polished to a predetermined surface roughness. It is manufactured through the process.
こうして製造されたサイドハウジングは最表面にFe−
C−N系化合物層を有し、その下層に拡散層を有する表
面被膜組織を有するものとなる。The side housing manufactured in this way has Fe-
It has a surface coating structure having a C--N compound layer and a diffusion layer underneath.
特にオイルシールと摺動する部分は化合物層の層厚が1
,0μ以上でその表面粗さが0.3〜15μの範囲内に
なるように研磨される。In particular, the layer thickness of the compound layer in the part that slides with the oil seal is 1
, 0μ or more and the surface roughness is within the range of 0.3 to 15μ.
つぎに、サイドハウジングに要求される特性について述
べる。Next, we will discuss the characteristics required of the side housing.
−耐摩耗匪、潤滑性について一
サイドハウジングはオイルシール、サイドシール、アベ
ックスシールおよびコーナーシールと高温高速で擢動し
た時にサイドハウジング自身が摩耗しなく、かつ傷つか
ないことと合わせて相手シール材をも摩耗させないもの
でなければならない。- Regarding wear resistance and lubricity, the side housing itself does not wear out or get damaged when it is rocked with oil seals, side seals, avex seals, and corner seals at high temperatures and high speeds. It must also be something that will not wear out.
周知の通りガス軟窒化法やタフトライド法のような軟窒
化法によって形成される化合物層はFe−C−N系化合
物であり高硬度であるが、反面表面形伏が非常に凹凸に
富んでおり、これをそのままサイドハウジングとして使
用した場合には、エンジンのアイドリング運転を長時間
持続した場合にオイルシールのリップを著しく摩耗せし
める欠点がある。As is well known, the compound layer formed by soft nitriding methods such as gas soft nitriding method and tuftride method is a Fe-C-N compound and has high hardness, but on the other hand, the surface shape is extremely uneven. If this is used as it is as a side housing, there is a drawback that the lip of the oil seal will wear out significantly when the engine is left idling for a long time.
これは低速回転時に凹凸面が削られ、かつ削られた化合
物粒子が擢動同内に保持され砥石粒の働きをすることに
よるものとみられる。This appears to be because the uneven surface is ground during low-speed rotation, and the ground compound particles are held within the grinding motion and function as grindstone grains.
しかしながら表面粗さは少ない程良いというものではな
い。However, the smaller the surface roughness, the better.
すなわちサイドハウジング内表面は燃焼室壁面と各種シ
ールとの擢動而を兼ねているため、表面粗さが小さ過ぎ
ると擢動而にあるべき油膜が焼失してなくなり、擢動時
に潤滑殴が不足して焼き付きを起こしたり異常摩耗を起
こしたりするおそれがあるからである。In other words, the inner surface of the side housing also serves as a moving mechanism between the combustion chamber wall surface and various seals, so if the surface roughness is too small, the oil film that should be on the moving mechanism will be burned away and there will be insufficient lubrication during shaking. This is because there is a risk that this may cause seizure or abnormal wear.
この問題点に対し我々は、軟窒化層表面に本来ある微細
な凹凸を適題に残すことによって油保持はすなわち潤滑
四を確保するようにしたものである。To address this problem, we have attempted to ensure oil retention, that is, lubrication, by leaving the fine irregularities that are inherent on the surface of the nitrocarburized layer.
したがって、サイドハウジング表面の化合物層表面の粗
さは耐摩耗四と潤滑はを共に満足する程度であることが
必要である。Therefore, the surface roughness of the compound layer on the side housing surface must be of a level that satisfies both wear resistance and lubrication.
このような要求から種々実験の結果、表面粗さは0.3
〜15μの範囲内にあることが必要であることを見い出
した。As a result of various experiments based on these requirements, the surface roughness was determined to be 0.3.
It has been found that it is necessary to be within the range of ~15μ.
これは0.3μ未満では表面における油保持注に欠け、
十分な潤滑性が得られず、逆に15μを超えるとオイル
シールのクロムメッキを摩耗させ、断摩耗四に悪影響を
及ぼすからである。If it is less than 0.3μ, oil retention on the surface is insufficient,
This is because sufficient lubricity cannot be obtained, and conversely, if it exceeds 15μ, the chrome plating of the oil seal will wear out and have a negative effect on cutting wear.
また、化合物層の層厚については摩耗に対する耐久性の
面から最低1μは必要である。Further, the thickness of the compound layer must be at least 1 μm from the viewpoint of durability against abrasion.
すなわち、自動車用のエンジンであれば、一応の目安で
ある10万施走行に十分耐えるだけのものであることが
要求されているからである。That is, an automobile engine is required to be able to withstand 100,000 cycles, which is a rough guideline.
一方オイルシールは基部を鋼製(炭素鋼や合金鋼等)と
し、その内周面に硬質クロムメッキを厚さ0.1〜2.
0 mm施し、このクロムメッキ部分がサイドハウジ
ングに接触するようにオイルシールの摺動而を幾分傾斜
させている。On the other hand, the oil seal's base is made of steel (carbon steel, alloy steel, etc.), and its inner circumferential surface is plated with hard chrome to a thickness of 0.1 to 2.
0 mm, and the sliding part of the oil seal is slightly inclined so that this chrome plated part contacts the side housing.
(第1図 参照)以上に詳記したサイドハウジングとオ
イルシールは後記する試験例に示すように非常に優れた
耐摩耗性を発揮する。(See Figure 1) The side housing and oil seal described in detail above exhibit extremely excellent wear resistance as shown in the test examples described later.
その程度は上記したサイドハウジングと前記した硬質焼
結チップを融着したオイルシールを組み合せたものより
も大きく優れている。This degree is much superior to that of a combination of the above-mentioned side housing and the above-mentioned oil seal in which the hard sintered tip is fused.
このことは単にオイルシールとしては従来焼結チップを
融着したものが優れていたが、サイドハウジング表面が
軟窒化されたものにおいてはその優劣関係が逆転するこ
とを表している。This simply means that conventional oil seals with fused sintered chips were superior, but the relationship of superiority is reversed when the side housing surface is nitrocarburized.
このことは軟窒化したサイドハウジングとクロムメッキ
とが特に相注が良いことによってもたらされるものと考
えられる。This is thought to be due to the fact that the nitrocarburized side housing and the chromium plating are particularly compatible with each other.
摩耗試験
第1図に示すような断面形状を有し、外径130關、内
径124r/LrIL、高さ6.0關のリング状オイル
シ→レであって、その基材1が炭素鋼(S55CS2J
IS)で、その内側面にクロムメツキ2を厚み0.15
mm施したものを分断し、長さ10關のテストピースを
作製した。Wear Test It is a ring-shaped oil cylinder having a cross-sectional shape as shown in Fig. 1, an outer diameter of 130 mm, an inner diameter of 124 r/LrIL, and a height of 6.0 mm, and its base material 1 is made of carbon steel (S55CS2J).
IS), and chrome plating 2 is applied to the inner surface to a thickness of 0.15.
The test piece with a length of 10 mm was prepared by dividing the test piece.
一方第2図に示す試1験装置を作製し、回転円盤3をサ
イドハウジングと同一材料である鋳鉄(FCH−2JI
S)で鋳造し、その表面にガス軟窒化処理(処理条件等
は汎用されている範囲であればよい)を施し、さらにそ
の摺動面を研磨して表面粗さを1〜5μとした。On the other hand, a first test device shown in Fig. 2 was manufactured, and the rotating disk 3 was made of cast iron (FCH-2JI
S), the surface thereof was subjected to gas nitrocarburizing treatment (processing conditions may be within commonly used ranges), and the sliding surface was further polished to a surface roughness of 1 to 5 μm.
図中6は前述したテストピースであり、スプリング7で
付勢されている。In the figure, 6 is the test piece described above, which is biased by a spring 7.
以上のように構戒された試験装置を、摺動部の相対速度
5.2m/s、荷重(スプリング7による押圧力)5.
5kg、潤滑なしの条件で運転しテストピースの摩耗量
を測定した。The test apparatus configured as described above was operated at a relative speed of 5.2 m/s of the sliding part and a load (pressing force by the spring 7) of 5.0 m/s.
The test piece was operated under conditions of 5 kg and no lubrication, and the amount of wear on the test piece was measured.
その結果を第3図に示す。尚、比較例として、オイルシ
ールには前述した焼結チップを融着したもの、サイドハ
ウジングとしてはガス軟窒化を施していない鋳鉄素地の
ままのものの2例を上記テストピースや回転円盤と同様
に設置し試験した結果を示す。The results are shown in FIG. As comparative examples, two examples were prepared in the same way as the above test pieces and rotating disks: the oil seal was fused with the sintered chip described above, and the side housing was made of cast iron that had not been subjected to gas nitrocarburizing. The results of installation and testing are shown below.
図中比較例1が従来実用されている高燐高硼素鋳鉄にク
ロムメッキを施したオイルシールと無処理の鋳鉄製サイ
ドハウジングに対応させたもの、比較例2が比較例1と
同一のサイドノ\ウジング材と焼結チップ融着オイルシ
ールの組み合せに対応するもの、比較例3が焼結チップ
融着オイルシールとガス軟窒化を施したサイドハウジン
グの組み合せに対応するものである。In the figure, Comparative Example 1 is a high-phosphorus, high-boron cast iron with a chrome-plated oil seal and an untreated cast iron side housing, and Comparative Example 2 is a side housing that is the same as Comparative Example 1. Comparative Example 3 corresponds to a combination of a housing material and a sintered chip fused oil seal, and Comparative Example 3 corresponds to a combination of a sintered chip fused oil seal and a side housing subjected to gas nitrocarburizing.
この結果から明らかな通り、本発明実施例品は非常に優
れた耐摩耗四を発揮していることが判る。As is clear from these results, it can be seen that the products of the examples of the present invention exhibit extremely excellent wear resistance.
特に従来耐摩耗殴不足として不定される傾向にあったク
ロムメッキを施したオイルシールが、相手材がガス軟窒
化され、所定の表面粗さに仕上げられている場合に限り
極端に向上していることが判る。In particular, chromium-plated oil seals, which traditionally tended to be unreliable due to lack of wear resistance, are extremely improved only when the mating material is gas nitrocarburized and finished to a specified surface roughness. I understand that.
これ程耐摩耗注が向上する理由は、相注が特に良いもの
と説明する外ないものである。The reason why wear resistance is improved so much is that mutual injection is particularly good.
以上に述べた通り、本発明におけるオイルシールとサイ
ドハウジングの組み合せは実用的に優れたものであり、
実エンジンにおける走行試験では20万伽の走行にも十
分な耐久四を発揮するものである。As stated above, the combination of the oil seal and side housing in the present invention is practically excellent.
In driving tests using an actual engine, it has demonstrated sufficient durability for 200,000 miles of driving.
第1図はオイルシールの構造を示す一部切断面図であり
、第2図は摩耗試験装置の模式図であり、第3図は摩耗
試験における結果を示すものであり、第4図は本発明オ
イルシールを装着したロータの正面図を示すものである
。
1・・・・・・オイルシール、2・・・・・・基材、3
・・・・・・クロムメッキ、4・・・・・・リッフ部。Figure 1 is a partially cutaway view showing the structure of the oil seal, Figure 2 is a schematic diagram of the wear test device, Figure 3 shows the results of the wear test, and Figure 4 is the one shown in this book. FIG. 3 shows a front view of a rotor equipped with an inventive oil seal. 1...Oil seal, 2...Base material, 3
...Chrome plating, 4...Riff part.
Claims (1)
た空隙内るロータが選星回転運動するようになっている
ロークリピストンエンジンにおいて、鉄系材からなる素
材表面に軟窒化処理によって形成されたFe−C−N系
化合物層を有し、この化合物層の層厚が1.0μ以上で
、少くとも擢動面部の表面粗さが0.3〜15μである
サイドハウジングと、ロータの両側部に溝設したリング
溝中に出没自在に嵌装され、かつ基部が鋼製でリップ部
に硬質クロムメッキが施されているオイルシールとを組
み合せたことを特徴とするロータリピストンエンジン。1 In a rotary piston engine in which a rotor within a gap formed by a rotor housing and a side housing performs star-selecting rotation, Fe-C formed on the surface of a material made of iron-based material by nitrocarburizing treatment is used. - A side housing having an N-based compound layer, the thickness of this compound layer being 1.0μ or more, and a surface roughness of at least 0.3 to 15μ on the sliding surface, and grooves on both sides of the rotor. A rotary piston engine characterized by a rotary piston engine that is fitted in a ring groove so as to be freely retractable, and is combined with an oil seal whose base is made of steel and whose lip is plated with hard chrome.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP53111125A JPS5836161B2 (en) | 1978-09-07 | 1978-09-07 | rotary piston engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP53111125A JPS5836161B2 (en) | 1978-09-07 | 1978-09-07 | rotary piston engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5537573A JPS5537573A (en) | 1980-03-15 |
JPS5836161B2 true JPS5836161B2 (en) | 1983-08-08 |
Family
ID=14553065
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP53111125A Expired JPS5836161B2 (en) | 1978-09-07 | 1978-09-07 | rotary piston engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5836161B2 (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60149480A (en) * | 1984-01-18 | 1985-08-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Ink ribbon cassette |
JPS62183370A (en) * | 1986-02-07 | 1987-08-11 | Mitsubishi Pencil Co Ltd | Ink ribbon cassette |
JPH0411116B2 (en) * | 1986-02-07 | 1992-02-27 | ||
JPH0410068Y2 (en) * | 1986-02-06 | 1992-03-12 | ||
JPH0418863Y2 (en) * | 1987-01-21 | 1992-04-27 | ||
JPH0418865Y2 (en) * | 1986-02-06 | 1992-04-27 |
-
1978
- 1978-09-07 JP JP53111125A patent/JPS5836161B2/en not_active Expired
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60149480A (en) * | 1984-01-18 | 1985-08-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Ink ribbon cassette |
JPH0410068Y2 (en) * | 1986-02-06 | 1992-03-12 | ||
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JPS62183370A (en) * | 1986-02-07 | 1987-08-11 | Mitsubishi Pencil Co Ltd | Ink ribbon cassette |
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JPH0418863Y2 (en) * | 1987-01-21 | 1992-04-27 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5537573A (en) | 1980-03-15 |
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