WO2018025629A1 - 密封装置 - Google Patents

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WO2018025629A1
WO2018025629A1 PCT/JP2017/026005 JP2017026005W WO2018025629A1 WO 2018025629 A1 WO2018025629 A1 WO 2018025629A1 JP 2017026005 W JP2017026005 W JP 2017026005W WO 2018025629 A1 WO2018025629 A1 WO 2018025629A1
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WO
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oil
sealing device
oil seal
rotor
pumping
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/026005
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English (en)
French (fr)
Inventor
雄一郎 徳永
壮敏 板谷
顯 吉野
Original Assignee
イーグル工業株式会社
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Publication date
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Priority to KR1020197005672A priority patent/KR102203051B1/ko
Priority to CN201780044652.7A priority patent/CN109563774B/zh
Priority to US16/321,117 priority patent/US10954790B2/en
Priority to EP17836735.5A priority patent/EP3495638B1/en
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    • F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C19/00—Sealing arrangements in rotary-piston machines or engines
    • F01C19/12—Sealing arrangements in rotary-piston machines or engines for other than working fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C1/00—Rotary-piston machines or engines
    • F01C1/22—Rotary-piston machines or engines of internal-axis type with equidirectional movement of co-operating members at the points of engagement, or with one of the co-operating members being stationary, the inner member having more teeth or tooth- equivalents than the outer member
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C19/00—Sealing arrangements in rotary-piston machines or engines
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B53/00—Internal-combustion aspects of rotary-piston or oscillating-piston engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B55/00—Internal-combustion aspects of rotary pistons; Outer members for co-operation with rotary pistons
    • F02B55/02—Pistons
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
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    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16J15/3404—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member and characterised by parts or details relating to lubrication, cooling or venting of the seal
    • F16J15/3408—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member and characterised by parts or details relating to lubrication, cooling or venting of the seal at least one ring having an uneven slipping surface
    • F16J15/3412—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member and characterised by parts or details relating to lubrication, cooling or venting of the seal at least one ring having an uneven slipping surface with cavities
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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the present invention relates to a sealing device that seals a side surface of a member that performs a swinging motion, such as a rotor for a rotary engine.
  • an oil seal is usually provided between the rotor and the side housing.
  • This oil seal prevents the oil used for cooling the rotor from leaking into the combustion chamber, and the excess oil supplied to the gas seals such as apex seal, side seal and corner seal for lubrication.
  • an annular inner peripheral oil seal groove 51 and an outer peripheral oil seal groove 52 are provided on the side surface of the rotor 50, and outer surfaces 53 a and 54 a are respectively provided in these oil seal grooves 51 and 52.
  • Tapered oil seals 53 and 54 are inserted, and the oil seals 53 and 54 are inserted by springs 55 and 56 interposed between the bottoms of the oil seal grooves 51 and 52 and the inner surfaces of the oil seals 53 and 54, respectively.
  • O-rings 58 and 59 are fitted into the respective oil seals 53 and 54, and the oil seals 53 and 54 over the entire circumference are inward with respect to the center of the rotating shaft.
  • oil oil used for cooling the rotor and oil used for lubrication
  • 53b and 54b are scraped to prevent oil from leaking to the outer peripheral side (combustion chamber side) of the oil seal, and out of the oil seals 53 and 54 over the entire circumference toward the center of the rotating shaft.
  • the oil existing on the outer peripheral side of the oil seals 53, 54 is guided to the gap between the tapered outer surfaces 53a, 54a, and the oil seals 53, 54 are slightly lifted from the side housing 57.
  • prior art 1 There is known an oil seal that performs a function as an oil seal by performing an action of calling into the inner peripheral side of the oil
  • a communication hole that communicates with the inner space of the rotor is formed in the seal groove of the rotor that holds the seal member, and oil that has entered the gap between the outer surface of the rotor and the side housing is formed inside the rotor by the communication hole.
  • an oil seal device that flows into a space and prevents oil from flowing into a working chamber (combustion chamber) (hereinafter referred to as “prior art 2”. For example, FIG. 3 of Patent Document 2). , 6).
  • the present invention relates to oil shear leakage and swaying motion associated with relative motion between an oil seal member provided on the outer surface of a member that performs swaying motion, such as a rotor for a rotary engine, and a side housing (stationary side member).
  • An object of the present invention is to provide a sealing device in which both the pressure leakage due to the centrifugal force of the oil accompanying the rotation of the member performing the reduction are reduced by the surface texture applied to the sliding surface of the oil seal member, and the sealing performance is improved. Is.
  • a sealing device of the present invention is firstly a sealing device that seals a gap between an outer surface of a member that performs a swinging motion, such as a rotor for a rotary engine, and a stationary member, An oil seal member is provided on the outer surface of the member that performs the swinging motion,
  • the sliding surface of the oil seal member that slides relative to the stationary side member is provided with a step in the circumferential direction, and a surface that is relatively high on one side in the radial direction with respect to the step is provided on the other side.
  • a relatively low surface is formed on the high surface, and oil that tends to leak from the high surface side to the low surface side is moved to the high surface side by sliding relative to the stationary side member.
  • a pumping groove for pumping is provided. According to this feature, it is possible to provide a sealing device that can prevent shear leakage during oil shearing, can prevent pressure leakage due to centrifugal force acting on the oil, and has improved sealing performance. it can.
  • the sealing device of the present invention is secondly characterized in that, in the first feature, the step is provided continuously in the circumferential direction. According to this feature, it is possible to reliably prevent shear leakage and pressure leakage.
  • the step is provided intermittently in a circumferential direction, and the high surface is on the low surface side in a portion where the step is not provided. It is characterized by providing a protruding weir. According to this feature, the escape of the fluid in the circumferential direction can be prevented, the fluid can be taken into the high-pressure fluid side, and the sealing performance can be further improved.
  • the weir is inclined so that the high surface side is positioned on the downstream side from the low surface side toward the high surface side. It is characterized by being provided. According to this feature, the circumferential escape of the fluid can be further prevented, the fluid can be taken into the high-pressure fluid side, and the sealing performance can be further improved.
  • a plurality of the pumping grooves are provided independently in the circumferential direction, and a cavitation forming region on the upstream side of each pumping groove. Is disposed closer to the lower surface side in the radial direction, and the downstream positive pressure generation region is disposed closer to the opposite side to the lower surface side, and the lower in the cavitation forming region of each pumping groove. The fluid sucked from the surface side passes through the pumping groove and is returned from the positive pressure generating region to the side opposite to the low surface side. According to this feature, the amount of pumping in the pressure leak can be increased, and the effect of preventing the pressure leak can be enhanced.
  • the present invention has the following excellent effects.
  • (1) The sliding surface of the oil seal member that slides relative to the stationary side member is provided with a step in the circumferential direction, and a surface that is relatively high on one side in the radial direction with respect to the step is provided on the other side.
  • a relatively low surface is formed on the upper surface, and a pumping groove that pumps oil that leaks from the higher surface side to the lower surface side to the higher surface side by sliding relative to the stationary member. It is possible to provide a sealing device that can prevent shear leakage at the time of oil shearing and can prevent pressure leakage due to centrifugal force acting on the oil, thereby improving the sealing performance. it can.
  • Steps are provided intermittently in the circumferential direction, and in the portion where no step is provided, a weir formed by projecting the high surface to the low surface side is provided, so that the fluid escapes in the circumferential direction. And the fluid can be taken into the high-pressure fluid side, and the sealing performance can be further improved.
  • the weir is provided with an inclination so that the high surface side is located on the downstream side from the low surface side toward the high surface side, thereby further preventing the fluid from escaping in the circumferential direction.
  • the fluid can be taken into the high-pressure fluid side, and the sealing performance can be further improved.
  • a plurality of pumping grooves are provided independently in the circumferential direction, and a cavitation forming region on the upstream side of each pumping groove is disposed closer to the lower surface in the radial direction and a positive pressure generating region on the downstream side Is disposed closer to the side opposite to the lower surface side, and the fluid sucked from the lower surface side in the cavitation forming region of each pumping groove passes through the pumping groove from the region where the positive pressure is generated.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. It is a figure which shows the sliding surface of the oil seal member of the sealing device which concerns on Example 1 of this invention, Comprising: (a) is a general view, (b) is an expansion perspective view of the principal part. It is a schematic diagram explaining the effect
  • Example 1 of this invention With reference to FIG. 1 thru
  • an oil seal that seals between the outer surface of the rotor for a rotary engine and the side hanging will be described as an example of a sealing device that seals the outer surface of a member that performs a swinging motion.
  • a rotary engine 1 includes a saddle-shaped rotor housing 2 having a trochoid inner peripheral surface 2a, a side housing 3, a rotor accommodating chamber 4, a substantially triangular rotor 5 accommodated in the rotor accommodating chamber, And three working chambers 6 formed on the outer peripheral side of the rotor 5.
  • An eccentric shaft 7 is provided through substantially the center of each side housing 3, and the rotor 5 is rotatably supported with respect to the eccentric wheel 7 a of the eccentric shaft 7, and is provided inside the rotor 5.
  • the internal gear 8 meshes with a fixed gear 9 provided on the side housing 3 side, rotates around the eccentric ring 7 a, and performs planetary gear movement while revolving around the axis of the eccentric shaft 7.
  • apex seals 10 provided at the three top portions are in contact with the trochoid inner peripheral surface 2 a and seal between the three working chambers 6 while sliding.
  • arcuate side seals 11 are provided on both outer side surfaces of the rotor 5 so as to connect adjacent top portions. The side seal 11 seals a gap between the outer surface of the rotor 5 and the side housing 3, and a corner seal 12 that couples the side seals 11 is provided on the top of the rotor 5.
  • Cooling oil for cooling the rotor 5 from the inside is supplied to the internal space of the rotor 5, and lubricating oil is supplied to the apex seal 10, the side seal 11, and the corner seal 12. It has come to be.
  • the oil present in the gap between the rotor 5 and the side hangings 3, that is, the cooling oil and apex used for cooling the rotor 5 are provided on both outer surfaces of the rotor 5.
  • the excess oil lubricated in the seal 10, the side seal 11 and the corner seal 12 is taken in from the radially inner side of the rotor 5 while taking in the radially inner side of the rotor 5 and maintaining the oil film of the oil.
  • An oil seal member 15 is provided for preventing entry into the outer side (working chamber 6).
  • the oil seal member 15 is a portion that moves radially outward with respect to the side housing 3 along with the planetary gear movement of the rotor 5, that is, as shown by an arrow X, of the oil seal member 15 that extends around the circumference. In the portion that moves outward with respect to the center of 7, the oil is ridden in the radially outward direction so that the oil is taken inward in the radial direction and a predetermined amount of oil film is maintained by a predetermined pressing load.
  • the oil seal member 15 causes centrifugal force to act on the oil adhering to the outer surface of the rotor 5 as the planetary gear of the rotor 5 moves, so that the oil is removed from the radially inner side of the rotor 5 in the radial direction. It has a function of preventing leakage to the side (working chamber 6) (sometimes referred to as “pressure leakage” in the present specification).
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1, and the oil seal member 15 will be described with reference to FIG.
  • An oil seal groove 16 having a substantially rectangular cross section is formed on the outer surface side of the rotor 5.
  • An oil seal member 15 and an elastic member 17 that elastically supports the oil seal member 15 are fitted into the oil seal groove 16. Yes. Further, the oil in the oil seal groove 16 leaks to the oil seal member 15 radially outward of the rotor 5 (upward in the drawing of FIG. 2, hereinafter referred to as “leakage side or low pressure fluid side”).
  • An O-ring 18 is inserted into the O-ring groove 15a.
  • the sliding surface 15b of the oil seal member 15 with respect to the side hanging 3 is located inwardly in the radial direction of the rotor 5 (below the paper surface in FIG. 2; hereinafter referred to as “sealed fluid side or high pressure fluid side”).
  • a step 15c in the radial direction on the low pressure fluid side is provided.
  • the land portion 15 d on the high pressure fluid side from the step 15 c slides in direct contact with the side hanging 3, but the groove portion 15 e on the low pressure fluid side from the step 15 c has a slight gap between the side hanging 3.
  • the "radially outward (low pressure fluid side) or radial inward (high pressure fluid side)" of the rotor 5 with reference to the step 15c is referred to as "radial one side or the other side”.
  • the “land portion 15d” may be referred to as a “relatively high surface” and the “groove portion 15e” may be referred to as a “relatively low surface”.
  • the ratio b / B between the width b of the land portion 15d and the width B of the sliding surface 15b is set to about 0.5, for example.
  • the size d of the step 15c is set to an optimum value according to the type of oil, the rotational speed of the eccentric shaft 7, and the pressure. This will be described in detail later.
  • the step 15 c is provided continuously in the circumferential direction, and is provided over the entire circumference of the sliding surface 15 b of the oil seal member 15. Further, a land portion 15d on the high pressure fluid side and a groove portion 15e on the low pressure fluid side are also provided continuously over the entire circumference of the sliding surface 15b of the oil seal member 15.
  • a plurality of pumping grooves 20 are provided independently in the circumferential direction, and a cavitation formation region 20a on the upstream side of each pumping groove 20 is disposed close to the low pressure fluid side, and a positive pressure generation region 20b on the downstream side is on the high pressure fluid side.
  • the oil that is disposed close to and sucked from the low pressure fluid side in the cavitation forming region 20a of each pumping groove 20 passes through the pumping groove 20 from the positive pressure generating region 20b to the high pressure fluid side as indicated by an arrow. It is supposed to be returned.
  • the pumping grooves 20 shown in FIG. 3 are equally distributed in the circumferential direction, and the upstream cavitation formation region 20a and the downstream positive pressure generation region 20b have a certain width so as to form an arc shape, respectively.
  • the cavitation forming region 20a on the upstream side and the positive pressure generating region 20b on the downstream side are integrally connected in the radial direction in a crank shape.
  • the adjacent pumping grooves 20 in the circumferential direction are arranged so that the positive pressure generation region 20b of the pumping groove 20 located on the upstream side and the cavitation formation region 20a of the pumping groove 20 located on the downstream side overlap in the radial direction. It is installed.
  • the depth of the pumping groove 20 is set to an optimum value according to the type of oil, the rotational speed of the eccentric shaft 7, and the pressure. This point will be described in detail later.
  • FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the operation of the oil seal member 15.
  • the operation of the oil seal member 15 will be described with reference to FIG. Assuming now that the oil seal member 15 moves above the paper surface of FIG. 4, a portion of the oil seal member 15 that moves around the circumference moves outward (low pressure fluid side) with respect to the center of the eccentric shaft 7, That is, on the sliding surface 15b above the paper surface of FIG. 4, a liquid film is formed by dynamic pressure (positive pressure) due to the step 15c, and the gap between the side housing 3 and the sliding surface 15b becomes large.
  • the oil is actively taken inward in the radial direction (high-pressure fluid side), and a predetermined amount of oil film is maintained by a predetermined pressing load.
  • the land portion 15d which is the sliding surface on the high pressure fluid side from the step 15c of the oil seal member 15, has a high oil pressure due to relative sliding with the side hanging 3. Since the pumping groove 20 for pumping to the fluid side is provided, leakage from the high pressure fluid side to the low pressure fluid side is prevented. In this way, pressure leakage due to centrifugal force acting on the oil is also prevented.
  • FIG. 5 is a diagram showing the state of recovery of shear leakage by the oil seal member 15, wherein the horizontal axis indicates the height of the step 15c, the vertical axis indicates the amount of leakage, and the negative numerical value is due to intake and scratching. Recovered amount is shown. From FIG. 5, it can be seen that in any case where the rotational speed of the eccentric shaft 7 is 3000 to 9000 rpm, the recovered amount is large when the height d of the step 15c is 2 ⁇ m to 8 ⁇ m. In particular, the amount recovered is large in the range of 2 ⁇ m to 5 ⁇ m.
  • the height d of the step 15c is preferably in the range of 2 ⁇ m to 8 ⁇ m, and more preferably in the range of 2 ⁇ m to 5 ⁇ m.
  • the height d of the step 15c is determined by design according to the type of oil and the number of rotations, and is not limited to the range of 2 ⁇ m to 8 ⁇ m.
  • FIG. 6 is a diagram showing the state of prevention of pressure leakage by the oil seal member 15, where the horizontal axis indicates the depth of the pumping groove 20, the vertical axis indicates the amount of leakage, and the negative numerical value depends on the pumping groove 20. It represents the pumping amount. 6 that the pumping effect is large when the depth of the pumping groove 20 is in the range of 5 ⁇ m to 20 ⁇ m when the rotational speed of the eccentric shaft 7 is 5000 rpm. In particular, the pumping effect is large in the range of 7 ⁇ m to 15 ⁇ m. For this reason, the depth of the pumping groove 20 is preferably in the range of 5 ⁇ m to 20 ⁇ m, and more preferably in the range of 7 ⁇ m to 15 ⁇ m.
  • the sealing device has the following remarkable effects.
  • An oil seal member 15 is provided on the outer surface of the rotor 5 that performs a swinging motion, and a step 15c is provided in the circumferential direction on the sliding surface 15b that slides relative to the stationary side member of the oil seal member 15.
  • a land portion 15d that is a relatively high surface is formed on one side in the radial direction with respect to the step 15c, and a groove portion 15e that is a relatively low surface is formed on the other side.
  • a plurality of pumping grooves 20 are provided independently in the circumferential direction, and the cavitation forming region 20a on the upstream side of each pumping groove 20 is disposed near the groove portion 15e side, which is a lower surface in the radial direction, and on the downstream side.
  • the positive pressure generation region 20b is disposed closer to the side opposite to the groove 15e side which is the lower surface, and the fluid sucked from the groove 15e side which is the lower surface in the cavitation forming region 20a of each pumping groove 20
  • the amount of pumping in pressure leakage can be increased, and the effect of preventing pressure leakage can be enhanced.
  • Example 2 of this invention With reference to FIG. 7, the sealing apparatus which concerns on Example 2 of this invention is demonstrated.
  • the second embodiment is different from the first embodiment in that steps are intermittently provided in the circumferential direction, but other configurations are the same as those in the first embodiment, and the same members are denoted by the same reference numerals. A duplicate description is omitted.
  • the step 15 c is intermittently provided in the circumferential direction on the sliding surface 15 b of the oil seal member 15.
  • the land portion 15d on the high-pressure fluid side projects with a predetermined width toward the groove portion 15e (radially outward) on the low-pressure fluid side, and the weir 15f is formed by the projecting portion.
  • the land portion 15d on the high-pressure fluid side has a tooth profile shape as seen from the side of the sprocket tooth profile.
  • the groove portion 15e on the low-pressure fluid side is divided into a plurality by the weir 15f in the circumferential direction, and each groove portion 15e has a substantially rectangular shape.
  • the number of weirs 15f is determined by design, and it is sufficient that there is at least one weir.
  • the weir 15f plays a role of blocking the circumferential flow of the fluid, and the fluid blocked by the weir 15f is taken into the land 15d on the high-pressure fluid side and passes through the pumping groove 20. It is taken in from the positive pressure generation region 20b to the inner peripheral side. In this way, fluid can be prevented from escaping in the circumferential direction, and sealing performance can be improved.
  • the circumferential escape of the fluid can be prevented and the fluid can be taken into the high-pressure fluid side. Improvements can be made.
  • Example 3 of this invention With reference to FIG. 8, the sealing apparatus which concerns on Example 3 of this invention is demonstrated.
  • the third embodiment is common to the second embodiment in that steps are intermittently provided in the circumferential direction, but is different from the second embodiment in that the weir is inclined.
  • the same members as those in the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
  • the step 15 c is provided intermittently in the circumferential direction on the sliding surface 15 b of the oil seal member 15.
  • the land portion 15d on the high-pressure fluid side projects with a predetermined width toward the groove portion 15e (radially outward) on the low-pressure fluid side, and the weir 15f is formed by the projecting portion.
  • the weir 15f is inclined so that the land portion 15d (radially inward) side is located on the downstream side from the groove portion 15e side (radially outward) toward the land portion 15d (radially inward) side.
  • the land portion 15d on the high-pressure fluid side has a shape close to that when the tooth shape of the sprocket is viewed from the side surface (a shape in which the tooth portion is inclined in the circumferential direction).
  • the groove portion 15e on the low-pressure fluid side is divided into a plurality of pieces by a weir 15f in the circumferential direction, and each groove portion 15e has a substantially parallelogram shape.
  • the number of weirs 15f is determined by design, and it is sufficient that there is at least one weir.
  • the weir 15f plays a role of blocking the circumferential flow of the fluid, and the fluid blocked by the weir 15f is taken into the land 15d on the high-pressure fluid side and passes through the pumping groove 20. It is taken in from the positive pressure generation region 20b to the inner peripheral side.
  • the dam 15f is positioned so that the land portion 15d (radially inward) side is located on the downstream side from the groove portion 15e side (radially outward) toward the land portion 15d (radially inward) side. Since it is provided with an inclination, the fluid can be further taken into the inner peripheral side. In this way, fluid can be prevented from escaping in the circumferential direction, and sealing performance can be improved.
  • the circumferential escape of the fluid can be further prevented, and the fluid can be taken into the high-pressure fluid side.
  • the sealing performance can be further improved.
  • the rotor for a rotary engine is described as a member that performs a swinging motion.
  • the present invention is not limited to this, and the present invention can be applied to an eccentric rotary compressor that performs the same motion.
  • the present invention is not limited to this, and two or more oil seal members may be provided.
  • a gas seal that prevents the gas in the working chamber 6 from entering the inside of the rotor 5 may be provided outside the radial direction of the oil seal member.
  • the step 15c has been described as the high pressure fluid side and the low pressure fluid side.
  • the high pressure fluid side of the step 15c is one side and the low pressure fluid side is the other side. It is good.
  • the land portion 15d and the groove portion 15e have been described.
  • the present invention is not limited to this, and the land portion 15d is a relatively high surface, and the groove portion 15e is a relatively low surface. Also good.
  • the ratio b / B between the width b of the land portion 15d and the width B of the sliding surface 15b has been described as being set to about 0.5, for example.
  • the present invention is not limited thereto.
  • the range of 0.3 ⁇ b / B ⁇ 0.7 may be set.
  • the pumping grooves 20 adjacent in the circumferential direction have a positive pressure generation region 20b of the pumping groove 20 located on the upstream side and a cavitation formation region 20a of the pumping groove 20 located on the downstream side.
  • the adjacent pumping groove 20 may be spaced apart in the circumferential direction.

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 (5)

  1. 　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。
  2. 　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。
  3. 　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。
  4. 　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。
  5. 　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。
    　
    　
    　
    　
    　
    　
    　
    　
    　
    　
    　
    　
    　
    　
    　
    　
    　
    　
    　
    　
    　
    　
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