WO2018025629A1

WO2018025629A1 - 密封装置

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Publication number: WO2018025629A1
Application number: PCT/JP2017/026005
Authority: WO
Inventors: 雄一郎徳永; 壮敏板谷; 顯吉野
Original assignee: イーグル工業株式会社
Priority date: 2016-08-02
Filing date: 2017-07-19
Publication date: 2018-02-08
Also published as: KR102203051B1; CN109563774B; EP3495638B1; CN109563774A; US20190169988A1; EP3495638A4; US10954790B2; EP3495638A1; KR20190034599A; JPWO2018025629A1; JP6796135B2

Abstract

オイルのせん断漏れ及び振れ回り運動を行う部材の回転に伴うオイルの遠心力による圧力漏れの両者を、オイルシール部材のしゅう動面に施した表面テクスチャにより低減する。　ロータリーエンジン用ロータなどのように振れ回り運動を行う部材５の外側面にはオイルシール部材１５が設けられ、オイルシール部材１５の静止側部材３と相対しゅう動するところのしゅう動面１５ｂには周方向に段差１５ｃが設けられ、段差１５ｃを基準にして径方向の一方側に相対的に高い面が、他方側に相対的に低い面が形成され、高い面には、高い面の側から低い面の側に漏れようとするオイルを静止側部材３との相対しゅう動により高い面の側にポンピングするポンピンググルーブ２０が設けられることを特徴としている。

Description

密封装置

　本発明は、例えば、ロータリーエンジン用ロータなどのように振れ回り運動を行う部材の側面をシールする密封装置に関する。

　ロータリーエンジンでは、通常、ロータとサイドハウジングとの間にオイルシールが設けられる。
　このオイルシールは、ロータの冷却に使用されたオイルが燃焼室に漏洩することを防止すると共に、アペックスシール、サイドシール及びコーナーシール等のガスシール部に潤滑のために供給されたオイルの過剰分をオイルシール内周側に回収するための機能を備えている。　

　従来、図９に示すように、ロータ５０の側面に環状の内周側オイルシール溝５１と外周側オイルシール溝５２を設け、これらのオイルシール溝５１、５２のそれぞれに外側面５３ａ、５４ａがテーパ形状のオイルシール５３、５４を挿入し、各オイルシール溝５１、５２の底部と各オイルシール５３、５４の内側面との間に介装されたスプリング５５、５６により各オイルシール５３、５４をサイドハウジング５７に向けて付勢すると共に、それぞれのオイルシール５３、５４にＯリング５８、５９を嵌入し、一周にわたる各オイルシール５３、５４のうち、回転軸の中心に対して内方に向けて移動する部分ではオイルシール５３、５４の内周側に存在するオイル（ロータの冷却に使用したオイル及び潤滑に使用したオイル）を内周側エッジ５３ｂ、５４ｂで掻き取り、オイルがオイルシールの外周側（燃焼室側）へ漏洩するのを防止し、一周にわたる各オイルシール５３、５４のうち、回転軸の中心に対して外方に向けて移動する部分ではオイルシール５３、５４の外周側に存在するオイルをテーパ形状の外側面５３ａ、５４ａの間隙に導き、オイルシール５３、５４を僅かにサイドハウジング５７から浮き上がらせ、オイルシール５３、５４の内周側に呼び込む作用を行わせることでオイルシールとしての機能を果たすようにしたオイルシールが知られている（以下、「従来技術１」という。例えば、特許文献１の第１図参照。）。

　また、従来、シール部材を保持するロータのシール溝に、ロータの内部空間に連通する連通孔を形成し、ロータの外側面とサイドハウジングとの隙間に侵入したオイルが、連通孔によりロータの内部空間に流れるようにし、オイルの作動室（燃焼室）内への流入を防止するようにしたオイルシール装置が知られている（以下、「従来技術２」という。例えば、特許文献２の図３、６参照。）。

特開昭５０－７２００８号公報特開２０１３－７２４２５号公報

　しかしながら、上記の従来技術１及び従来技術２においては、エンジン回転数が上昇した場合など、サイドハウジングとオイルシール部材との相対運動により発生するオイルのせん断漏れ、及び、オイルに大きな遠心力が作用して発生する圧力漏れを完全に防止することができておらず、さらなる漏れ量低減技術が必要とされている。

　本発明は、ロータリーエンジン用ロータなどのように振れ回り運動を行う部材の外側面に設けられたオイルシール部材とサイドハウジング（静止側部材）との相対運動に伴うオイルのせん断漏れ及び振れ回り運動を行う部材の回転に伴うオイルの遠心力による圧力漏れの両者を、オイルシール部材のしゅう動面に施した表面テクスチャにより低減し、密封性能を向上させた密封装置を提供することを目的とするものである。

　上記目的を達成するため本発明の密封装置は、第１に、ロータリーエンジン用ロータなどのように振れ回り運動を行う部材の外側面と静止側部材との隙間をシールする密封装置であって、
　前記振れ回り運動を行う部材の外側面にはオイルシール部材が設けられ、
　前記オイルシール部材の前記静止側部材と相対しゅう動するところのしゅう動面には周方向に段差が設けられ、前記段差を基準にして径方向の一方側に相対的に高い面が、他方側に相対的に低い面が形成され、前記高い面には、前記高い面の側から前記低い面の側に漏れようとするオイルを前記静止側部材との相対しゅう動により前記高い面の側にポンピングするポンピンググルーブが設けられることを特徴としている。
　この特徴によれば、オイルのせん断時におけるせん断漏れを防止することができると共に、オイルに作用する遠心力による圧力漏れも防止することができ、密封性能を向上させた密封装置を提供することができる。

　また、本発明の密封装置は、第２に、第１の特徴において、前記段差は、周方向に連続的に設けられることを特徴としている。
　この特徴によれば、確実に、せん断漏れ及び圧力漏れを防止することができる。

　また、本発明の密封装置は、第３に、第１の特徴において、前記段差は、周方向に断続的に設けられ、前記段差の設けられない部分では前記高い面が前記低い面の側に突出して形成された堰が設けられることを特徴としている。
　この特徴によれば、流体の円周方向の逃げを防止し、流体を高圧流体側に取り込むことができ、一層、密封性向上を図ることができる。

　また、本発明の密封装置は、第４に、第３の特徴において、前記堰は、前記低い面の側から前記高い面の側に向けて前記高い面の側が下流側に位置するように傾斜して設けられることを特徴としている。
　この特徴によれば、流体の円周方向の逃げを、より一層、防止し、流体を高圧流体側に取り込むことができ、より一層、密封性向上を図ることができる。

　また、本発明の密封装置は、第５に、第１ないし第４のいずれかの特徴において、前記ポンピンググルーブは、周方向に複数独立して設けられ、各ポンピンググルーブの上流側のキャビテーション形成領域は径方向において前記低い面の側に寄って配置されると共に下流側の正圧発生領域は前記低い面の側と反対側に寄って配置され、前記各ポンピンググルーブの前記キャビテーション形成領域において前記低い面の側より吸入された流体は当該ポンピンググルーブ内を通って前記正圧発生領域から前記低い面の側と反対側に戻されることを特徴としている。
　この特徴によれば、圧力漏れにおけるポンピング量を多くすることができ、圧力漏れの防止効果を高めることができる。

　本発明は、以下のような優れた効果を奏する。
（１）オイルシール部材の静止側部材と相対しゅう動するところのしゅう動面には周方向に段差が設けられ、段差を基準にして径方向の一方側に相対的に高い面が、他方側に相対的に低い面が形成され、高い面には、高い面の側から低い面の側に漏れようとするオイルを前記静止側部材との相対しゅう動により高い面の側にポンピングするポンピンググルーブが設けられることにより、オイルのせん断時におけるせん断漏れを防止することができると共に、オイルに作用する遠心力による圧力漏れも防止することができ、密封性能を向上させた密封装置を提供することができる。

（２）段差は、周方向に連続的に設けられることにより、確実に、せん断漏れ及び圧力漏れを防止することができる。

（３）段差は、周方向に断続的に設けられ、段差の設けられない部分では高い面が低い面の側に突出して形成された堰が設けられることにより、流体の円周方向の逃げを防止し、流体を高圧流体側に取り込むことができ、一層、密封性向上を図ることができる。

（４）堰は、低い面の側から高い面の側に向けて高い面の側が下流側に位置するように傾斜して設けられることにより、流体の円周方向の逃げを、より一層、防止し、流体を高圧流体側に取り込むことができ、より一層、密封性向上を図ることができる。

（５）ポンピンググルーブは、周方向に複数独立して設けられ、各ポンピンググルーブの上流側のキャビテーション形成領域は径方向において前記低い面の側に寄って配置されると共に下流側の正圧発生領域は前記低い面の側と反対側に寄って配置され、前記各ポンピンググルーブの前記キャビテーション形成領域において前記低い面の側より吸入された流体は当該ポンピンググルーブ内を通って前記正圧発生領域から前記低い面の側と反対側に戻されることにより、圧力漏れにおけるポンピング量を多くすることができ、圧力漏れの防止効果を高めることができる。

本発明の実施例１に係る密封装置を示す縦断面図である。図１のＡ－Ａ断面図である。本発明の実施例１に係る密封装置のオイルシール部材のしゅう動面を示す図であって、（ａ）は全体図、（ｂ）は要部の拡大斜視図である。本発明の実施例１に係る密封装置のオイルシール部材の作用を説明する模式図である。本発明の実施例１に係る密封装置のオイルシール部材によるせん断漏れの回収状況を示す図である。本発明の実施例１に係る密封装置のオイルシール部材による圧力漏れの防止状況を示す図である。本発明の実施例２に係る密封装置のオイルシール部材のしゅう動面を示す図であって、（ａ）は全体図、（ｂ）は要部の拡大図である。本発明の実施例３に係る密封装置のオイルシール部材のしゅう動面を示す図であって、（ａ）は全体図、（ｂ）は要部の拡大図である。従来技術１を示す図である。

　以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置などは、特に明示的な記載がない限り、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

　図１乃至図６を参照して、本発明の実施例１に係る密封装置について説明する。
　なお、本実施例においては、振れ回り運動を行う部材の外側面をシールする密封装置としてロータリーエンジン用ロータの外側面とサイドハンジングとの間をシールするオイルシールを例にして説明する。

　図１は、本発明の実施例１に係る密封装置を示す縦断面図である。
　図１において、ロータリエンジン１は、トロコイド内周面２ａを有する繭型のロータハウジング２と、サイドハウジング３と、ロータ収容室４と、ロータ収容室に収容されたほぼ三角形状のロータ５と、ロータ５の外周側に形成される３つの作動室６とを有する。
　各サイドハウジング３のほぼ中央を貫通して偏心軸７が設けられており、ロータ５は、この偏心軸７の偏心輪７ａに対して回転自在に支持され、また、ロータ５の内側に設けられた内歯車８がサイドハウジング３側に設けられた固定歯車９と噛み合い、偏心輪７ａの周りを自転し、かつ、偏心軸７の軸線の周りを公転しながら遊星歯車運動を行う。

　ロータ５の遊星歯車運動の際に、３つの頂部に設けられたアペックスシール１０が、それぞれトロコイド内周面２ａに接し、かつ、摺動しながら３つの作動室６の間をシールする。
　また、ロータ５の両外側面には、隣り合う頂部間を結ぶように、弓状のサイドシール１１が設けられている。サイドシール１１は、ロータ５の外側面とサイドハウジング３との隙間をシールするものであり、さらに、ロータ５の頂部には、各サイドシール１１を結合するコーナーシール１２が設けられている。

　ロータ５の内部空間には、ロータ５を内部から冷却するための冷却用オイルが供給されるようになっており、また、アペックスシール１０、サイドシール１１及びコーナーシール１２には、潤滑油が供給されるようになっている。

　ロータ５の両外側面には、上述したサイドシール１１及びコーナーシール１２の他に、ロータ５とサイドハンジング３の隙間に存在するオイル、すなわち、ロータ５の冷却に使用した冷却用オイル並びにアペックスシール１０、サイドシール１１及びコーナーシール１２を潤滑した油の過剰分を、ロータ５の径方向内方側に取り込むと共にオイルの油膜を維持しつつ、ロータ５の径方向の内方側から径方向の外方側（作動室６）に侵入するのを防止するためのオイルシール部材１５が設けられている。

　オイルシール部材１５は、ロータ５の遊星歯車運動に伴ってサイドハウジング３に対して径方向外方に移動する部分、すなわち、矢印Ｘで示すように、一周にわたるオイルシール部材１５のうち、偏心軸７の中心に対して外方に向けて移動する部分では、径方向外方のオイルに乗り上げるようにして、オイルを径方向の内方に取り込むと共に、所定の押付荷重により所定量の油膜を維持し、かつ、ロータ５の遊星歯車運動に伴ってサイドハウジング３に対して径方向内方に移動する部分、すなわち、矢印Ｙで示すように、一周にわたるオイルシール部材１５のうち、偏心軸７の中心に対して内方に向けて移動する部分では、オイルがロータ５の径方向の内方側から径方向の外方側（作動室６）に侵入すること（本明細書において「せん断漏れ」ということがある。）を防止する機能を有するものである。
　また、同時に、オイルシール部材１５は、ロータ５の遊星歯車運動に伴いロータ５の外側面に付着したオイルに遠心力が作用し、オイルがロータ５の径方向の内方側から径方向の外方側（作動室６）に漏れ出すこと（本明細書において「圧力漏れ」ということがある。）を防止する機能を有するものである。

　図２は、図１のＡ－Ａ断面図であり、図２を参照しながらオイルシール部材１５について説明する。
　ロータ５の外側面側には、断面が略矩形状のオイルシール溝１６が形成されており、該オイルシール溝１６には、オイルシール部材１５及びそれを弾性支持する弾性部材１７が嵌入されている。
　また、オイルシール部材１５には、オイルシール溝１６内のオイルがロータ５の径方向外方（図２の紙面上方。以下、「漏洩側または低圧流体側」ということがある。）に漏れることを防止するためのＯリング１８がＯリング溝１５ａに嵌入されている。

　オイルシール部材１５のサイドハンジング３に対するしゅう動面１５ｂには、ロータ５の径方向内方（図２の紙面下方。以下、「被密封流体側または高圧流体側」ということがある。）に対して低圧流体側が低い径方向の段差１５ｃが設けられている。段差１５ｃより高圧流体側のランド部１５ｄはサイドハンジング３に直接接触して摺動するが、段差１５ｃより低圧流体側の溝部１５ｅはサイドハンジング３との間に僅かな隙間を有する。
　なお、本発明においては、段差１５ｃを基準にしてロータ５の「径方向外方（低圧流体側）または径方向内方（高圧流体側）」を、「径方向の一方側または他方側」ということがあり、また、「ランド部１５ｄ」を「相対的に高い面」、「溝部１５ｅ」を「相対的に低い面」ということがある。

　ランド部１５ｄの幅ｂとしゅう動面１５ｂの幅Ｂとの比ｂ／Ｂは、例えば、０．５前後に設定される。
　段差１５ｃの大きさｄは、オイルの種類、偏心軸７の回転数、圧力に応じて最適な値に設定されるが、この点については、後に、詳述する。

　図３に示すように、段差１５ｃは周方向に連続して設けられ、オイルシール部材１５のしゅう動面１５ｂの全周にわたって設けられている。また、高圧流体側のランド部１５ｄ及び低圧流体側の溝部１５ｅもオイルシール部材１５のしゅう動面１５ｂの全周にわたって連続して設けられている。

　また、段差１５ｃより高圧流体側のしゅう動面であるランド部１５ｄには、低圧流体側に漏れようとするオイルを、サイドハンジング３（静止側部材）との相対しゅう動により高圧流体側にポンピングするポンピンググルーブ２０が設けられる。

　ポンピンググルーブ２０は、周方向に複数独立して設けられ、各ポンピンググルーブ２０の上流側のキャビテーション形成領域２０ａは低圧流体側に寄って配置されると共に下流側の正圧発生領域２０ｂは高圧流体側に寄って配置され、各ポンピンググルーブ２０のキャビテーション形成領域２０ａで低圧流体側より吸入されたオイルは、矢印で示すように、当該ポンピンググルーブ２０内を通って正圧発生領域２０ｂから高圧流体側に戻されるようになっている。

　図３に示されたポンピンググルーブ２０は、周方向に５０等配設けられ、上流側のキャビテーション形成領域２０ａ及び下流側の正圧発生領域２０ｂが、それぞれ、円弧状をなすように一定幅を有して周方向に延び、上流側のキャビテーション形成領域２０ａ及び下流側の正圧発生領域２０ｂが径方向において一体的に連通されたクランク状の形状をしている。
　また、周方向において隣接するポンピンググルーブ２０は、上流側に位置するポンピンググルーブ２０の正圧発生領域２０ｂと下流側に位置するポンピンググルーブ２０のキャビテーション形成領域２０ａとが径方向において重複するように配設されている。
　サイドハンジング３との相対しゅう動により上流側に位置するポンピンググルーブ２０の正圧発生領域２０ｂで動圧（正圧）が発生すると、オイルは正圧発生領域２０ｂに近い高圧流体側に主として戻されるが、一部の流体は低圧流体側に漏れようとする。しかし、当該正圧発生領域２０ｂの低圧流体側には下流側のポンピンググルーブ２０のキャビテーション形成領域２０ａが配設されているため、低圧流体側に漏洩しようとするオイルは当該キャビテーション形成領域２０ａに吸入されるので、低圧流体側への漏洩は防止される。

　ポンピンググルーブ２０の深さは、オイルの種類、偏心軸７の回転数、圧力に応じて最適な値に設定されるが、この点については、後に、詳述する。

　図４は、オイルシール部材１５の作用を説明する模式図であり、図４を参照しながら、オイルシール部材１５の作用を説明する。
　今、オイルシール部材１５が図４の紙面の上方に移動すると仮定すると、一周にわたるオイルシール部材１５のうち、偏心軸７の中心に対して外方（低圧流体側）に向けて移動する部分、すなわち、図４の紙面の上方のしゅう動面１５ｂにおいては、段差１５ｃにより動圧（正圧）による液膜が形成され、サイドハウジング３としゅう動面１５ｂとの間の隙間が大きくなるため、オイルは径方向の内方（高圧流体側）に積極的に取り込まれると共に、所定の押付荷重により所定量の油膜を維持する。
　同時に、一周にわたるオイルシール部材１５のうち、偏心軸７の中心に対して内方に向けて移動する部分、すなわち、図４の紙面の下方のしゅう動面１５ｂにおいては、ランド部１５ｄによりオイルは掻き込まれ、ロータ５の径方向の内方側（高圧流体側）から径方向の外方側（作動室６）に侵入することが防止される。
　このようにして、オイルのせん断時におけるせん断漏れが防止される。

　また、同時に、ロータ５の遊星歯車運動に伴いロータ５の外側面に付着したオイルに遠心力が作用し、オイルがロータ５の径方向の内方側（高圧流体側）から径方向の外方側（作動室６）に漏れ出すおそれがあるが、オイルシール部材１５の段差１５ｃより高圧流体側のしゅう動面であるランド部１５ｄには、サイドハンジング３との相対しゅう動によりオイルを高圧流体側にポンピングするポンピンググルーブ２０が設けられているため、高圧流体側から低圧流体側に漏れ出すことが防止される。
　このようにして、オイルに作用する遠心力による圧力漏れも防止される。

　図５は、オイルシール部材１５によるせん断漏れの回収状況を示す図であって、横軸は段差１５ｃの高さを、縦軸は漏れ量を示しており、マイナスの数値は取り込みと掻き込みによる回収量を表している。
　図５から、偏心軸７の回転数が３０００～９０００ｒｐｍのいずれの場合においても、は段差１５ｃの高さｄが２μｍ～８μｍの範囲において回収量が多いことがわかる。特に、２μｍ～５μｍの範囲において回収量が多い。
　このため、段差１５ｃの高さｄは、２μｍ～８μｍの範囲が好ましく、２μｍ～５μｍの範囲がより好ましい。
　なお、段差１５ｃの高さｄは、オイルの種類や回転数により設計的に決められるものであり、２μｍ～８μｍの範囲に限定されるものではない。

　図６は、オイルシール部材１５による圧力漏れの防止状況を示す図であって、横軸はポンピンググルーブ２０の深さを、縦軸は漏れ量を示しており、マイナスの数値はポンピンググルーブ２０によるポンピング量を表している。
　図６から、偏心軸７の回転数が５０００ｒｐｍの場合において、ポンピンググルーブ２０の深さが５μｍ～２０μｍの範囲においてポンピング効果が大きいことがわかる。特に、７μｍ～１５μｍの範囲においてポンピング効果が大きい。
　このため、ポンピンググルーブ２０の深さは、５μｍ～２０μｍの範囲が好ましく、７μｍ～１５μｍの範囲がより好ましい。

　実施例１に係る密封装置においては、以下のような顕著な効果を奏する。
（１）振れ回り運動を行うロータ５の外側面にはオイルシール部材１５が設けられ、オイルシール部材１５の静止側部材と相対しゅう動するところのしゅう動面１５ｂには周方向に段差１５ｃが設けられ、段差１５ｃを基準にして径方向の一方側に相対的に高い面であるランド部１５ｄが、他方側に相対的に低い面である溝部１５ｅが形成され、ランド部１５ｄには、該ランド部１５ｄの側から溝部１５ｅの側に漏れようとするオイルを静止側部材との相対しゅう動によりランド部１５ｄの側にポンピングするポンピンググルーブ２０が設けられることにより、オイルのせん断時におけるせん断漏れを防止することができると共に、オイルに作用する遠心力による圧力漏れも防止することができ、密封性能を向上させた密封装置を提供することができる。
（２）ポンピンググルーブ２０は、周方向に複数独立して設けられ、各ポンピンググルーブ２０の上流側のキャビテーション形成領域２０ａは径方向において低い面である溝部１５ｅ側に寄って配置されると共に下流側の正圧発生領域２０ｂは低い面である溝部１５ｅ側と反対側に寄って配置され、各ポンピンググルーブ２０のキャビテーション形成領域２０ａにおいて低い面である溝部１５ｅの側より吸入された流体は当該ポンピンググルーブ２０内を通って正圧発生領域２０ｂから低い面である溝部１５ｅ側と反対側に戻されることにより、圧力漏れにおけるポンピング量を多くすることができ、圧力漏れの防止効果を高めることができる。

　図７を参照して、本発明の実施例２に係る密封装置について説明する。
　実施例２においては、段差が周方向に断続的に設けられている点で実施例１と相違するが、その他の構成は実施例１と同じであり、同じ部材には同じ符号を付し、重複する説明は省略する。

　図７に示すように、段差１５ｃはオイルシール部材１５のしゅう動面１５ｂにおいて周方向に断続的に設けられている。段差１５ｃの設けられない部分では高圧流体側のランド部１５ｄが所定の幅でもって低圧流体側の溝部１５ｅの側（径方向外方）に突出され、突出部により堰１５ｆが形成されている。このため、高圧流体側のランド部１５ｄはスプロケットの歯形を側面からみたときのような歯形形状をしている。また、低圧流体側の溝部１５ｅは周方向において堰１５ｆにより複数に分断され、個々の溝部１５ｅは略矩形状をしている。
　なお、堰１５ｆの数は設計的に決められるものであり、少なくとも１個あればよい。

　堰１５ｆは、流体の円周方向の流れを堰き止める役割をになうものであり、堰１５ｆにより堰き止められた流体は高圧流体側のランド部１５ｄに取り込まれ、ポンピンググルーブ２０内を通って正圧発生領域２０ｂから内周側に取り込まれる。このように、流体の円周方向の逃げを防止することができ、密封性向上を図ることができる。

　上記のように、実施例２に係る密封装置においては、実施例１の効果に加えて、流体の円周方向の逃げを防止し、流体を高圧流体側に取り込むことができ、一層、密封性向上を図ることができる。

　図８を参照して、本発明の実施例３に係る密封装置について説明する。
　実施例３においては、段差が周方向に断続的に設けられている点で実施例２と共通するが、堰が傾斜して設けられる点で実施例２と相違する。実施例２と同じ部材には同じ符号を付し、重複する説明は省略する。

　図８において、段差１５ｃはオイルシール部材１５のしゅう動面１５ｂにおいて周方向に断続的に設けられている。段差１５ｃの設けられない部分では高圧流体側のランド部１５ｄが所定の幅でもって低圧流体側の溝部１５ｅの側（径方向外方）に突出され、突出部により堰１５ｆが形成されている。堰１５ｆは、溝部１５ｅの側（径方向外方）からランド部１５ｄ（径方向内方）の側に向けてランド部１５ｄ（径方向内方）の側が下流側に位置するように傾斜して設けられる。
　このため、高圧流体側のランド部１５ｄはスプロケットの歯形を側面からみたときのような形状に近い形状（歯の部分が周方向に傾斜した形状。）をしている。また、低圧流体側の溝部１５ｅは周方向において堰１５ｆにより複数に分断され、個々の溝部１５ｅは略平行四辺形の形状をしている。
　なお、堰１５ｆの数は設計的に決められるものであり、少なくとも１個あればよい。

　堰１５ｆは、流体の円周方向の流れを堰き止める役割をになうものであり、堰１５ｆにより堰き止められた流体は高圧流体側のランド部１５ｄに取り込まれ、ポンピンググルーブ２０内を通って正圧発生領域２０ｂから内周側に取り込まれる。この際、堰１５ｆが、溝部１５ｅの側（径方向外方）からランド部１５ｄ（径方向内方）の側に向けてランド部１５ｄ（径方向内方）の側が下流側に位置するように傾斜して設けられているため、より一層、流体を内周側に取り込むことができる。
　このように、流体の円周方向の逃げを防止することができ、密封性向上を図ることができる。

　上記のように、実施例３に係る密封装置においては、実施例１の効果に加えて、流体の円周方向の逃げを、より一層、防止し、流体を高圧流体側に取り込むことができ、より一層、密封性向上を図ることができる。

　以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。

　例えば、前記実施例では、摺動部品をメカニカルシール装置における一対の回転用密封環及び固定用密封環のいずれかに用いる例について説明したが、円筒状摺動面の軸方向一方側に潤滑油を密封しながら回転軸と摺動する軸受の摺動部品として利用することも可能である。

　また、例えば、前記実施例では、振れ回り運動を行う部材としてロータリーエンジン用ロータについて説明したが、これに限らず、同様な動きを行う偏心回転型圧縮機にも適用できる。

　また、例えば、前記実施例では、オイルシール部材が径方向に１つ配設される場合について説明したが、これに限定されることなく、例えば、２つ以上複数設けられてもよい。さらに、オイルシール部材の径方向の外方に作動室６のガスがロータ５の内方に侵入することを防止するガスシールが設けられてもよい。

　また、例えば、前記実施例では、段差１５ｃの高圧流体側、低圧流体側というように説明したが、これに限定されることなく、段差１５ｃの高圧流体側を一方側、低圧流体側を他方側としてもよい。
また、同じく、前記実施例では、ランド部１５ｄ、溝部１５ｅと説明したが、これに限定されることなく、ランド部１５ｄを相対的に高い面とし、また、溝部１５ｅを相対的に低い面としてもよい。

　また、例えば、前記実施例では、ランド部１５ｄの幅ｂとしゅう動面１５ｂの幅Ｂとの比ｂ／Ｂは、例えば、０．５前後に設定される場合について説明したが、これに限定されることなく、例えば、０．３＜ｂ／Ｂ＜０．７の範囲に設定してもよい。

　また、例えば、前記実施例では、周方向において隣接するポンピンググルーブ２０は、上流側に位置するポンピンググルーブ２０の正圧発生領域２０ｂと下流側に位置するポンピンググルーブ２０のキャビテーション形成領域２０ａとが径方向において重複するように配設されている場合について説明したが、これに限定されることなく、例えば、隣接するポンピンググルーブ２０が周方向に離間していてもよい。

　１　　　　　　　　　　　ロータリエンジン
　２　　　　　　　　　　　ロータハウジング
　２ａ　　　　　　　　　　トロコイド内周面
　３　　　　　　　　　　　サイドハウジング
　４　　　　　　　　　　　ロータ収容室
　５　　　　　　　　　　　ロータ
　６　　　　　　　　　　　作動室
　７　　　　　　　　　　　偏心軸
　７ａ　　　　　　　　　　偏心輪
　８　　　　　　　　　　　内歯車
　９　　　　　　　　　　　固定歯車
　１０　　　　　　　　　　アペックスシール
　１１　　　　　　　　　　サイドシール
　１２　　　　　　　　　　コーナーシール
　１５　　　　　　　　　　オイルシール部材
　１５ａ　　　　　　　　　Ｏリング溝
　１５ｂ　　　　　　　　　しゅう動面
　１５ｃ　　　　　　　　　段差
　１５ｄ　　　　　　　　　ランド部
　１５ｅ　　　　　　　　　溝部
　１５ｆ　　　　　　　　　堰　
　１６　　　　　　　　　　オイルシール溝
　１７　　　　　　　　　　　弾性部材
　１８　　　　　　　　　　　Ｏリング
　２０　　　　　　　　　　　ポンピンググルーブ
　２０ａ　　　　　　　　　　キャビテーション形成領域
　２０ｂ　　　　　　　　　　正圧発生領域
　Ｂ　　　　　　　　　　　　しゅう動面の幅
　ｂ　　　　　　　　　　　　ランド部の幅
　
　
　
　

Claims

　ロータリーエンジン用ロータなどのように振れ回り運動を行う部材の外側面と静止側部材との隙間をシールする密封装置であって、
　前記振れ回り運動を行う部材の外側面にはオイルシール部材が設けられ、
　前記オイルシール部材の前記静止側部材と相対しゅう動するところのしゅう動面には周方向に段差が設けられ、前記段差を基準にして径方向の一方側に相対的に高い面が、他方側に相対的に低い面が形成され、前記高い面には、前記高い面の側から前記低い面の側に漏れようとするオイルを前記静止側部材との相対しゅう動により前記高い面の側にポンピングするポンピンググルーブが設けられることを特徴とする密封装置。
　前記段差は、周方向に連続的に設けられることを特徴とする請求項１に記載の密封装置。
　前記段差は、周方向に断続的に設けられ、前記段差の設けられない部分では前記高い面が前記低い面の側に突出して形成された堰が設けられることを特徴とする請求項１に記載の密封装置。
　前記堰は、前記低い面の側から前記高い面の側に向けて前記高い面の側が下流側に位置するように傾斜して設けられることを特徴とする請求項３に記載の密封装置。
　前記ポンピンググルーブは、周方向に複数独立して設けられ、各ポンピンググルーブの上流側のキャビテーション形成領域は径方向において前記低い面の側に寄って配置されると共に下流側の正圧発生領域は前記低い面の側と反対側に寄って配置され、前記各ポンピンググルーブの前記キャビテーション形成領域において前記低い面の側より吸入された流体は当該ポンピンググルーブ内を通って前記正圧発生領域から前記低い面の側と反対側に戻されることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の密封装置。