JPS5918082Y2 - ロ−タリピストンエンジンのアペツクスシ−ル装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、ロータリピストンエンジンのロータの頂部
に装着するアペックスシール装置、特に分割型アペック
スシール装置の改良に関するものである。

一般に、この種の分割型アペックスシール装置は、第１
図に示すように、アペックスシール１がメインピース２
とサイドピース３とで構成され、このメインピース２と
サイドピース３とが傾斜面を介して当接されているので
、アペックスシール１の背部に作用するスプリング力お
よびガス圧力により、メインピース２およびサイドピー
ス３の頂部摺動面２ａ、３ａがロータハウジング４の内
面に圧接されると共にメインピース２およびサイドピー
ス３の端面２ｂ、３ｂがサイドハウジング５の摺動面に
圧接され、隣接作動室間の気密をきわめて最適に維持で
きるという特徴を備えている。

しかしながら、この種の分割型アペックスシールにおい
ては、メインピース２とサイドピース３との接合関係を
安定させる意味で、予じめメインピース２の摺動面高さ
をサイドピース３の摺動面３ａより高くなるように、ア
ペックスシール１の長さがサイドハウジング間距離より
大きくなるように設定されているので、サイドピース３
の摺動面３ａとロータハウジング４の内面との間に間隙
が生じ、この間隙によりガス漏れが生しるという問題が
ある。

この問題はなじみが完了するまでの間の問題であるが、
アベックシールはロータリピストンエンジンの重要部品
であるため耐摩耗性の高い材料で形成する必要があり、
なじみが完了するまでに長時間を要しており、この問題
を解決することはきわめて重要である。

この問題点を解決するものとして、ロータハウジングと
接するサイドピースの摺動面に軟金属層を設けたものが
実公昭５２−１９０４４号公報において提案されている
。

しかしながら、この提案のものは、軟金属層が摩耗して
なじみが完了するまで゛は、メインピースはロータハウ
ジングと接していなく両者間の隙間があり、しかもその
隙間の長さはサイドピースの長さに比べて著しく長いメ
インピースの長さに等しいものであるため、この隙間か
ら作動ガスが漏れる欠点がある。

この考案は、かかる点に着目してなされたもので、メイ
ンピースとサイドピースとからなる分割型のアペックス
シールにおいて、サイドハウジングの内面と摺接するア
ペックスシールの端面のうち少なくとも一方に、表面加
工あるいは異種材料の表面被覆により耐摩耗性の低いな
じみ層を形成し、アペックスシール端面のなじみを早期
に完了させサイドピースの摺動面とロータハウジング内
面との間のクリアランスを早期に低減しようとするもの
である。

以下、図面に基づいてこの考案の実施例を具体的に説明
すると、本考案では第２図および第３図に示す如く、分
割型アペックスシール１の長さを両サイドハウジング５
，５０間隔に比して、予しめ相対的に長くなるように、
換言すれば、第２図に示すように、アペックスシール１
をシール溝６内にスプリング７を介して組込んだ際メイ
ンピース２の摺動面２ａがサイドピース３の摺動面３ａ
より少なくとも高くなるように設定し、このメインピー
ス２の端面２ｂに、ショツＩ・ブラスト又は電解エツチ
ング等によりその表面を粗すことによってなじみ層２Ｃ
を形成している。

この表面粗さとしては１０ Ｓないし５０Ｓ （このＳ
は設定広さの基準面における凹凸の最大高さを表わし例
えばＩＳとは最大高さが１μであることを示す）に設定
している。

このなじみ層２Ｃの厚さはサイドピース３の摺動面３ａ
とロータハウジング４の内面との間の間隙Ａによって大
きく支配されるものであり、必ずしも上記範囲に限定さ
れるものではない。

また、なじみ層２Ｃとしては、第４図に示すようにＳｎ
、 Ｚｎ等の軟金属をメッキ等により被覆するようにし
てもよい。

従って、アペックスシール１をロータの頂部のシール溝
６に組込んだ場合、組込み初期には、サイドピース３の
摺動面３ａとロータハウジング４の内面との間に間隙Ａ
が゛形成されるが゛、ロータの回転に伴なってメインピ
ース２の端面２ｂのなじみ層２Ｃが早期に摩耗しアペッ
クスシール１の全長が短かくなり、その結果サイドピー
ス３が傾斜面に沿って上方に押し上げられ、間隙Ａは早
期に低減されるものである。

この場合、なじみ層２Ｃの厚さはサイドピース３の摺動
面３ａがメインピース２の摺動面２ａとほは゛同じ高さ
になり、間隙Ａがほぼゼロになった時点で消滅するよう
に設定されているので、間隙Ａが解消した以後は母材の
耐摩耗性によりその摩耗は抑制され、安定したシール性
が得られるものである。

なお、以上の実施例においては、なじみ層をメインピー
スにのみ設けているが、サイドピース４則にもなしみ層
を設ければより好ましいものである。

すなわち、この種の分割型アペックスシールにおいては
、メインピース２とサイドピース３との各傾斜面の傾斜
角の管理がきわめて困難であ′す、その結果メインピー
ス２とサイドピース３の各端面２ｂ、３ｂと各サイドハ
ウジング５，５との間の接触状態がきわめて不安定とな
ってなじみが完了するまでの間シール性が悪いという問
題がある。

したがって、メインピースに加えてサイドピース側にも
すなわちアペックスシールの各端面になじみ層を形成す
ることによって、メインピース２とサイドピース３の各
端面２ａ、３ａが各サイドハウジング５，５の内面と早
期になじみ、この端面２ａ、、３ａからのガス漏れが早
期に解消されるものである。

また、」−記実施例は２分割型のアペックスシールを示
したが、本考案は３分割型のアペックスシールにも適用
し得るものであることは明らがである。

以上の説明で明らかなように、この考案は、メインピー
スとサイドピースとからなる分割型のアペックスシール
をスプリングを介してロータのシール溝に装着してなる
アペックスシール装置において、両ピースがサイドハウ
ジング間に組込まれた際、メインピースの摺動面がサイ
ドピースの摺動面より高くなるように設定し、サイドハ
ウジングの内面と摺接するアペックスシールの端面のう
ち少なくとも一方に、表面加工あるいは異種材料の表面
被覆により耐摩耗性の低いなじみ層を形成しアペックス
シール端面のなじみを早期に完了させるようにしたので
、サイドピースの摺動面とロータハウジング内面との間
のクリアランスを早期に低減でき、組付初期のガス漏れ
を早期に解消し得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のアペックスシール装置の説明図、第２図
は本考案のアペックスシール装置の説明図、第３図は第
２図の要部の拡大図、第４図は他の実施例の第３図同様
の拡大図である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ロー汐ハウジング内面と摺接する摺動面をそれぞれ備え
   かつ互に斜面を介して当接するメインピースとサイドピ
   ースとからなるアペックスシールをスプリングを介して
   ロータのシール溝に装着してなるアペックスシール装置
   において、両ピースがサイドハウジング間に組込まれた
   際、メインピースの摺動面がサイドピースの摺動面より
   高くなるように設定し、サイドハウジングの内面と摺接
   するアペックスシールの端面の少くとも一方に、表面加
   工あるいは異種材料の表面被覆により耐摩耗性の低いな
   じみ層を形成したことを特徴とするロータリピストンエ
   ンジンのアペックスシール装置。