WO2020194918A1 - 内燃機関のシール構造 - Google Patents

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WO2020194918A1
WO2020194918A1 PCT/JP2019/049414 JP2019049414W WO2020194918A1 WO 2020194918 A1 WO2020194918 A1 WO 2020194918A1 JP 2019049414 W JP2019049414 W JP 2019049414W WO 2020194918 A1 WO2020194918 A1 WO 2020194918A1
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seal
piston member
piston
mating surface
inclined surface
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Application number
PCT/JP2019/049414
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English (en)
French (fr)
Inventor
卓央 岩橋
Original Assignee
株式会社豊田自動織機
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    • 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
    • F01C19/08—Axially-movable sealings for working fluids
    • 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
    • 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
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F11/00—Arrangements of sealings in combustion engines 
    • 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
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/18—Sealings between relatively-moving surfaces with stuffing-boxes for elastic or plastic packings
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • 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

  • This disclosure relates to the seal structure of an internal combustion engine.
  • the above document describes a configuration in which a ring-shaped sealing material is arranged on a mating surface between the first rotor and the second rotor.
  • a ring-shaped sealing material is arranged on a mating surface between the first rotor and the second rotor.
  • the present disclosure provides a sealing structure for an internal combustion engine that can improve sealing performance.
  • a seal structure used for an internal combustion engine includes a housing, a first piston member rotatably supported within the housing, and a second piston member rotatably supported within the housing.
  • the housing, the first piston member, and the second piston member form a combustion chamber for burning fuel.
  • the second piston member has an annular facing surface facing the first piston member inside the combustion chamber in the radial direction.
  • the seal structure includes an annular seal member arranged radially inside the combustion chamber.
  • the sealing member has a self-tension that acts in either the diameter-expanding direction or the diameter-reducing direction.
  • An annular groove that opens toward the first piston member is formed on the facing surface of the second piston member.
  • a part of the sealing member is housed in the groove and is configured to come into contact with the wall surface of the groove by self-tension.
  • At least one of the surface of the seal member that comes into contact with the wall surface of the groove due to the self-tension of the seal member and the wall surface of the groove that comes into contact with the seal member due to the self-tension of the seal member are of the first piston member and the second piston member. It has an inclined surface that is inclined with respect to the axial direction of rotation. The inclined surface extends closer to the first piston member toward the direction in which the self-tension of the sealing member acts. By receiving an axial force from the inclined surface, the seal member comes into contact with the first piston member.
  • the sealing member can be reliably brought into close contact with both the first piston member and the second piston member, and the sealing property of the mating surface between the first piston member and the second piston member is improved. Can be done.
  • the sealing property can be improved.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of an internal combustion engine according to an embodiment.
  • the internal combustion engine of the embodiment is a rotary piston type engine 2.
  • gas, gasoline, light oil, or the like is used as the fuel for the engine 2.
  • the engine 2 includes a housing 4, an intake pipe 6, an exhaust pipe 8, an injector 10, a throttle motor 14, a first output shaft 16, and a second output shaft 18.
  • One end of the intake pipe 6 is connected to the intake port (not shown) of the housing 4.
  • an air cleaner (not shown) is connected to the other end of the intake pipe 6.
  • the air cleaner removes foreign matter from the air sucked from the outside of the engine 2. While the engine 2 is operating, the air sucked from the air cleaner flows through the intake pipe 6.
  • the air flowing through the intake pipe 6 circulates in the intake port of the housing 4.
  • the intake pipe 6 is provided with a throttle valve that limits the flow rate of air flowing through the intake pipe 6.
  • the throttle motor 14 adjusts the opening degree of the throttle valve.
  • the injector 10 is provided on the upstream side of the throttle valve of the intake pipe 6 and injects fuel (for example, gas) into the intake pipe 6.
  • fuel for example, gas
  • the injected fuel is mixed with air in the intake pipe 6 and flows to the intake port of the housing 4.
  • the outer peripheral portion of the housing 4 is formed in a cylindrical shape as shown in FIG. 1, and the inner peripheral portion thereof is also formed in a cylindrical shape.
  • the housing 4 houses a first piston member connected to the first output shaft 16 and a second piston member connected to the second output shaft 18 inside the housing 4.
  • One end of the exhaust pipe 8 is connected to the exhaust port (not shown) of the housing 4.
  • An exhaust treatment device (not shown) is connected to the other end of the exhaust pipe 8, for example.
  • the exhaust generated by the combustion in the housing 4 flows from the exhaust port of the housing 4 to the exhaust pipe 8.
  • the exhaust gas flowing through the exhaust pipe is purified by the exhaust treatment device and discharged to the outside of the engine 2.
  • Both the first output shaft 16 and the second output shaft 18 rotate due to the combustion of fuel in the housing 4.
  • the first output shaft 16 and the second output shaft 18 are connected to, for example, a rotating shaft of a motor generator (not shown).
  • This motor generator is, for example, a three-phase AC rotary electric machine.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of a piston member provided inside the engine 2. An example of the internal structure of the engine 2 will be described with reference to FIG.
  • the first piston member 24 and the second piston member 28 are housed in the housing 4 in combination.
  • the first piston member 24 includes a first rotating body 24a and a first wall surface member 24b.
  • the second piston member 28 includes a second rotating body 28a and a second wall surface member 28b.
  • the first piston member 24 and the second piston member 28 are rotatably supported by the housing 4.
  • the first rotating body 24a and the second rotating body 28a have the same rotation center AX shown by the alternate long and short dash line in FIG.
  • the first rotating body 24a and the second rotating body 28a can rotate about the rotation center AX.
  • the first rotating body 24a and the second rotating body 28a are provided so that one end surface of the first rotating body 24a and one end surface of the second rotating body 28a face each other in the axial direction.
  • the direction parallel to the center of rotation AX is referred to as the axial direction
  • the direction along the circumference centered on the center of rotation AX is referred to as the circumferential direction
  • the direction orthogonal to the center of rotation AX is the radial direction. It is called.
  • the side closer to the center of rotation AX is referred to as the inner side
  • the side away from the center of rotation AX is referred to as the outer side.
  • the first rotating body 24a is formed so as to have a slope portion 24c in a cross section including the rotation center AX.
  • the second rotating body 28a is formed so as to have a slope portion 28c in a cross section including the rotation center AX.
  • the first wall surface member 24b is provided so as to extend radially outward from the slope portion 24c of the first rotating body 24a and extend axially toward the slope portion 28c of the second rotating body 28a. Has been done.
  • the first wall surface member 24b is composed of two triangular plate-shaped members. The two triangular plate-shaped members of the first wall surface member 24b are arranged at positions symmetrical with respect to the rotation center AX.
  • the second wall surface member 28b is provided so as to extend radially outward from the slope portion 28c of the second rotating body 28a and extend axially toward the slope portion 24c of the first rotating body 24a. Has been done.
  • the second wall surface member 28b is composed of two triangular plate-shaped members having the same shape as the plate-shaped member constituting the first wall surface member 24b described above.
  • the two triangular plate-shaped members of the second wall surface member 28b are arranged at positions symmetrical with respect to the rotation center AX. In FIG. 2, only one of the two plate-shaped members of the second wall surface member 28b is shown.
  • the triangular plate-shaped members of the first wall surface member 24b and the second wall surface member 28b are the first rotating body 24a and the first rotating body 24a in a state where the first piston member 24 and the second piston member 28 are housed in the housing 4. It is formed so as to match the triangular cross-sectional shape formed by the V-shaped recess between the two rotating bodies 28a and the inner peripheral surface of the housing 4.
  • the first wall surface member 24b is fixed to the slope portion 24c of the first rotating body 24a on one side of the triangle.
  • One side of the triangle of the first wall surface member 24b faces the inner peripheral surface of the housing 4.
  • One side of the triangle of the first wall surface member 24b faces the slope portion 28c of the second rotating body 28a.
  • the second wall surface member 28b is fixed to the slope portion 28c of the second rotating body 28a on one side of the triangle.
  • One side of the triangle of the second wall surface member 28b faces the inner peripheral surface of the housing 4.
  • One side of the triangle of the second wall surface member 28b faces the slope portion 24c of the first rotating body 24a.
  • the first output shaft 16 is connected to the first rotating body 24a so that the centers of rotation coincide with each other.
  • a one-way clutch 22 is provided between the first rotating body 24a and the housing 4. The one-way clutch 22 allows rotation of the first rotating body 24a only in a predetermined rotation direction in the housing 4, and suppresses rotation in a direction opposite to the predetermined rotation direction.
  • the second output shaft 18 is connected to the second rotating body 28a so that the centers of rotation coincide with each other.
  • a one-way clutch 26 is provided between the second rotating body 28a and the housing 4. The one-way clutch 26 allows rotation of the second rotating body 28a only in a predetermined rotation direction in the housing 4, and suppresses rotation in a direction opposite to the predetermined rotation direction.
  • the first wall surface member 24b and the second wall surface member 28b are not limited to the triangular plate shape, and may have any shape such as a disk shape.
  • FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the operation of the combustion chambers A to D and the engine 2.
  • FIG. 3 schematically shows a cross section orthogonal to the rotation center AX at the central portion of the housing 4 (for example, the contact portion between the first rotating body 24a and the second rotating body 28a).
  • four combustion chambers A to D for burning fuel are formed in the housing 4 by the housing 4, the first piston member 24, and the second piston member 28.
  • the combustion chambers A to D are the inner peripheral surface of the housing 4, the first wall surface member 24b and the slope portion 24c of the first piston member 24, and the second wall surface member 28b and the slope portion 28c of the second piston member 28, respectively. Is stipulated by.
  • the first wall surface member 24b and the second wall surface member 28b form a wall surface in the circumferential direction of the combustion chambers A to D.
  • the two combustion chambers adjacent to each other in the circumferential direction are separated by a first wall surface member 24b and a second wall surface member 28b.
  • the one-way clutches 22 and 26 shown in FIG. 2 suppress the counterclockwise rotation of the first piston member 24 and the second piston member 28, and allow the clockwise rotation.
  • the air-fuel mixture of the compressed air and the fuel is an expansion stroke that is ignited by self-ignition. That is, when the fuel burns in the combustion chamber A, the counterclockwise movement of the first piston member 24 is suppressed by the one-way clutch 22, so that the rotational position of the first piston member 24 is maintained and the second piston member 28 Only rotates in the direction of the dashed arrow, and the volume of the combustion chamber A increases with the expansion of the gas in the combustion chamber A.
  • the expanded exhaust gas is discharged from the exhaust pipe 8. That is, when the second piston member 28 rotates in the direction of the broken arrow arrow due to the combustion of fuel in the combustion chamber A, the rotational position of the first piston member 24 is maintained, so that the volume of the combustion chamber B decreases. At this time, the combustion chamber B communicates with the exhaust pipe 8. Therefore, the exhaust gas in the combustion chamber B is discharged to the exhaust pipe 8 as the volume of the combustion chamber B decreases.
  • the intake stroke is such that the air-fuel mixture is sucked from the intake pipe 6. That is, when the second piston member 28 rotates in the direction of the broken arrow arrow due to the combustion of fuel in the combustion chamber A, the rotational position of the first piston member 24 is maintained, so that the volume of the combustion chamber C increases. At this time, the combustion chamber C communicates with the intake pipe 6 while the second piston member 28 is rotating in the direction of the broken line arrow. Therefore, as the volume of the combustion chamber C increases, the air-fuel mixture is sucked into the combustion chamber C from the intake pipe 6.
  • the compression stroke is such that the air-fuel mixture sucked from the intake pipe 6 is compressed. That is, when the second piston member 28 rotates in the direction of the broken arrow arrow due to the combustion of fuel in the combustion chamber A, the rotational position of the first piston member 24 is maintained, so that the volume of the combustion chamber D decreases. At this time, since the combustion chamber D does not communicate with either the intake pipe 6 or the exhaust pipe 8, the air-fuel mixture in the combustion chamber D is compressed by the decrease in the volume of the combustion chamber D.
  • the first piston member 24 has an annular facing surface facing the second piston member 28 inside the combustion chambers A to D in the radial direction.
  • the second piston member 28 has an annular facing surface facing the first piston member 24 inside the combustion chambers A to D in the radial direction.
  • FIG. 4 is a perspective view of the second piston member 28 and the seal structure.
  • the second piston member 28 and the first piston member 24 (not shown in FIG. 4) are arranged side by side in the axial direction.
  • the first piston member 24 and the second piston member 28 are connected to each other via a bearing 100, and are configured to be rotatable relative to each other.
  • a lubricating oil passage 281 is formed in the second piston member 28.
  • the first piston member 24 is formed with a lubricating oil passage that communicates with the lubricating oil passage 281.
  • the seal structures for maintaining the airtightness between the first piston member 24 and the second piston member 28 include the mating surface seal 40, the piston seals 50 and 150, and the corner seals 60 and 160. Includes.
  • the mating surface seal 40 has an annular shape having a joint at one location in the circumferential direction.
  • the mating surface seal 40 is arranged concentrically with the first piston member 24 and the second piston member 28.
  • the mating surface seal 40 is arranged inside the slope portion 28c in the radial direction.
  • the mating surface seal 40 is arranged inside the second wall surface member 28b in the radial direction. Therefore, the mating surface seal 40 is arranged inside the combustion chambers A to D in the radial direction, and seals the inner peripheral portions of the combustion chambers A to D.
  • the mating surface seal 40 is a gas seal that suppresses gas leakage from the combustion chambers A to D to the inner peripheral side.
  • the mating surface seal 40 is held by the second piston member 28.
  • An annular groove 28G is formed on the facing surface of the second piston member 28 facing the first piston member 24.
  • the annular groove 28G is open toward the first piston member 24.
  • a part of the mating surface seal 40 is housed in the annular groove 28G. The mating surface seal 40 slides with respect to the first piston member 24 as the first piston member 24 and the second piston member 28 rotate relative to each other.
  • the piston seal 50 is held by the second wall surface member 28b of the second piston member 28.
  • Accommodating grooves 285 and 288 are formed in the second wall surface member 28b, and the piston seal 50 is accommodated in the accommodating grooves 285 and 288.
  • the accommodating groove 285 is formed at the edge of the second wall surface member 28b facing the slope portion 24c of the first piston member 24.
  • the accommodating groove 288 is formed on the outer peripheral edge of the second wall surface member 28b facing the inner peripheral surface of the housing 4.
  • the piston seal 50 has a seal surface 51 that contacts the slope portion 24c of the first piston member 24.
  • the seal surface 51 slides with respect to the first piston member 24 as the first piston member 24 and the second piston member 28 rotate relative to each other.
  • the piston seal 50 has a seal surface 81 that contacts the inner peripheral surface of the housing 4. As the second piston member 28 rotates in the housing 4, the seal surface 81 slides with respect to the housing 4.
  • the piston seal 50 seals between the second wall surface member 28b of the second piston member 28 and the slope portion 24c of the first piston member 24, and also seals the second wall surface member 28b of the second piston member 28 and the housing. It seals between 4 and 4.
  • the piston seal 50 seals between two combustion chambers adjacent to each other in the circumferential direction, and prevents gas from leaking from one of the combustion chambers A to D to the combustion chamber next to the one combustion chamber. It is suppressing.
  • the piston seal 150 has the same structure as the piston seal 50.
  • the piston seal 150 is held by the first wall surface member 24b of the first piston member 24 (not shown in FIG. 4).
  • the piston seal 150 has a seal surface that contacts the slope portion 28c of the second piston member 28 and a seal surface that contacts the housing.
  • the piston seal 150 seals between the first wall surface member 24b of the first piston member 24 and the slope portion 28c of the second piston member 28, and between the first wall surface member 24b and the housing 4.
  • the piston seal 150 seals between two combustion chambers adjacent to each other in the circumferential direction, and prevents gas from leaking from one of the combustion chambers A to D to the combustion chamber next to the one combustion chamber. It is suppressing.
  • the corner seal 60 is arranged at the intersection of the mating surface seal 40 and the piston seal 50.
  • the corner seal 60 is held by the second piston member 28.
  • a housing recess 286 is formed in the second piston member 28, and a corner seal 60 is housed in the housing recess 286.
  • the accommodating recess 286 is formed at the radial inner end of the second wall surface member 28b. Therefore, the corner seal 60 is held by the second piston member 28 at the radial inner end of the second wall surface member 28b.
  • the corner seal 60 comes into contact with the first piston member 24.
  • the corner seal 60 slides with respect to the first piston member 24 as the first piston member 24 and the second piston member 28 rotate relative to each other.
  • a spring member 73 is provided on the bottom surface of the accommodating recess 286, and the spring member 73 urges the corner seal 60 toward the outside of the accommodating recess 286. As a result, the adhesion of the corner seal 60 to the first piston member 24 is ensured.
  • the corner seal 160 is arranged at the intersection of the mating surface seal 40 and the piston seal 150.
  • the corner seal 160 is held by the first piston member 24.
  • a housing recess is formed at the radial inner end of the first wall surface member 24b of the first piston member 24, and the corner seal 160 is housed in the housing recess. Therefore, the corner seal 160 is held by the first piston member 24 at the radial inner end of the first wall surface member 24b.
  • the corner seal 160 comes into contact with the second piston member 28.
  • the corner seal 160 slides with respect to the second piston member 28 as the first piston member 24 and the second piston member 28 rotate relative to each other.
  • a spring member 173 is provided on the corner seal 160, and the spring member 173 urges the corner seal 60 toward the second piston member 28. As a result, the adhesion of the corner seal 160 to the second piston member 28 is ensured.
  • a corner seal 90 is provided adjacent to the piston seal 50 in the axial direction.
  • the spring member 93 urges the corner seal 90 outward in the radial direction, and the corner seal 90 is brought into close contact with the inner peripheral surface of the housing 4.
  • FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing the mating surface seal 40 of the first embodiment and its periphery.
  • FIG. 5 and subsequent cross-sectional views show cross sections (cross sections including the radial direction and the axial direction) orthogonal to the circumferential direction of the mating surface seal 40 and the first piston member 24 and the second piston member 28 around the mating surface seal 40.
  • the vertical direction in the figure is the radial direction.
  • the upper side in the figure is the outer side in the radial direction, and the lower side in the figure is the inner side in the radial direction.
  • the left-right direction in the figure is the axial direction.
  • the mating surface seal 40 has an unequal side hexagonal cross-sectional shape.
  • the mating surface seal 40 has an outer peripheral surface 40S1, an inner peripheral surface 40S2, a facing surface 40S3, a sealing surface 40S4, an outer inclined surface 40S5, and an inner inclined surface 40S6.
  • the outer peripheral surface 40S1, the inner peripheral surface 40S2, the facing surface 40S3, the sealing surface 40S4, the outer inclined surface 40S5, and the inner inclined surface 40S6 form the outer surface of the mating surface seal 40.
  • the outer peripheral surface 40S1 and the inner peripheral surface 40S2 extend in the axial direction.
  • the facing surface 40S3 and the sealing surface 40S4 extend in the radial direction.
  • the outer peripheral surface 40S1 and the inner peripheral surface 40S2 extend in parallel with each other.
  • the facing surface 40S3 and the sealing surface 40S4 extend in parallel with each other.
  • the outer inclined surface 40S5 and the inner inclined surface 40S6 are inclined and extended in the axial direction and the radial direction.
  • the cross section of the mating surface seal 40 has a shape in which a rectangle is chamfered at both ends of one of the long sides.
  • Two inclined surfaces arranged in the radial direction are formed on the surface of the mating surface seal 40, the outer inclined surface 40S5 is an inclined surface on the outer peripheral side, and the inner inclined surface 40S6 is an inclined surface on the inner peripheral side.
  • the angle of inclination of the outer inclined surface 40S5 and the inner inclined surface 40S6 may be, for example, 30 ° or more and 60 ° or less, preferably 40 ° or more and 50 ° or less, preferably approximately 45 °.
  • the outer inclined surface 40S5 is a surface connecting the outer peripheral surface 40S1 and the facing surface 40S3, and is inclined in the axial direction and the radial direction so as to extend inward in the radial direction as the outer peripheral surface 40S1 approaches the facing surface 40S3. ..
  • the outer inclined surface 40S5 extends so as to approach the first piston member 24 toward the outer side in the radial direction.
  • the inner inclined surface 40S6 is a surface connecting the inner peripheral surface 40S2 and the facing surface 40S3, and is inclined in the axial direction and the radial direction so as to extend radially outward as the inner peripheral surface 40S2 approaches the facing surface 40S3. ing.
  • the inwardly inclined surface 40S6 extends so as to approach the first piston member 24 as it goes inward in the radial direction.
  • An annular groove 28G is formed in the second piston member 28, and a part of the mating surface seal 40 is housed in the annular groove 28G. As shown in FIG. 5, a portion of the mating surface seal 40 including the facing surface 40S3, the outer inclined surface 40S5, and the inner inclined surface 40S6 is arranged in the annular groove 28G. The portion of the mating surface seal 40 including the seal surface 40S4 is arranged outside the annular groove 28G.
  • the annular groove 28G includes an outer peripheral wall surface 28S1 forming a radial outer wall surface of the annular groove 28G wall surface, an inner peripheral wall surface 28S5 forming a radial inner wall surface of the annular groove 28G wall surface, and a bottom surface 28S3.
  • the outer peripheral wall surface 28S1 and the inner peripheral wall surface 28S5 extend in the axial direction.
  • the outer peripheral wall surface 28S1 and the inner peripheral wall surface 28S5 extend in parallel with each other.
  • the bottom surface 28S3 extends in the radial direction.
  • the outer peripheral wall surface 28S1 faces the outer peripheral surface 40S1 of the mating surface seal 40, and a gap is formed between the outer peripheral wall surface 28S1 and the outer peripheral surface 40S1.
  • the outer peripheral wall surface 28S1 of the annular groove 28G and the outer peripheral surface 40S1 of the mating surface seal 40 are not in contact with each other.
  • the outer peripheral wall surface 28S1 and the outer peripheral surface 40S1 are arranged in parallel.
  • the inner peripheral wall surface 28S5 faces the inner peripheral wall surface 28S5 of the mating surface seal 40, and a gap is formed between the inner peripheral wall surface 28S5 and the inner peripheral surface 40S2.
  • the inner peripheral wall surface 28S5 of the annular groove 28G and the inner peripheral surface 40S2 of the mating surface seal 40 are not in contact with each other.
  • the inner peripheral wall surface 28S5 and the inner peripheral surface 40S2 are arranged in parallel.
  • the bottom surface 28S3 faces the facing surface 40S3 of the mating surface seal 40, and a gap is formed between the bottom surface 28S3 and the facing surface 40S3.
  • the bottom surface 28S3 of the annular groove 28G and the facing surface 40S3 of the mating surface seal 40 are not in contact with each other.
  • the bottom surface 28S3 and the facing surface 40S3 are arranged in parallel.
  • the annular groove 28G further has an outer inclined surface 28S2 and an inner inclined surface 28S4.
  • the outer inclined surface 28S2 and the inner inclined surface 28S4 are inclined and extend in the axial direction and the radial direction.
  • Two inclined surfaces arranged in the radial direction are formed on the wall surface of the annular groove 28G, the outer inclined surface 28S2 is an inclined surface on the outer peripheral side, and the inner inclined surface 28S4 is an inclined surface on the inner peripheral side.
  • the inclination angle of the outer inclined surface 28S2 and the inner inclined surface 28S4 may be, for example, 30 ° or more and 60 ° or less, preferably 40 ° or more and 50 ° or less, preferably approximately 45 °.
  • the outer inclined surface 28S2 is a surface connecting the outer peripheral wall surface 28S1 and the bottom surface 28S3, and is inclined in the axial direction and the radial direction so as to extend inward in the radial direction as the outer peripheral wall surface 28S1 approaches the bottom surface 28S3.
  • the outer inclined surface 28S2 extends toward the first piston member 24 as it goes outward in the radial direction.
  • the inner inclined surface 28S4 is a surface connecting the inner peripheral wall surface 28S5 and the bottom surface 28S3, and is inclined in the axial direction and the radial direction so as to extend radially outward as the inner peripheral wall surface 28S5 approaches the bottom surface 28S3. ..
  • the inwardly inclined surface 28S4 extends toward the first piston member 24 as it goes inward in the radial direction.
  • the outer inclined surface 28S2 faces the outer inclined surface 40S5 of the mating surface seal 40.
  • the outer inclined surface 28S2 of the annular groove 28G and the outer inclined surface 40S5 of the mating surface seal 40 are in surface contact with each other. No gap is formed between the outer inclined surface 28S2 and the outer inclined surface 40S5.
  • the outer inclined surface 28S2 and the outer inclined surface 40S5 are arranged on the same surface.
  • the inner inclined surface 28S4 faces the inner inclined surface 40S6 of the mating surface seal 40, and a gap is formed between the inner inclined surface 28S4 and the inner inclined surface 40S6.
  • the inner inclined surface 28S4 of the annular groove 28G and the inner inclined surface 40S6 of the mating surface seal 40 are not in contact with each other.
  • the inner inclined surface 28S4 and the inner inclined surface 40S6 are arranged in parallel.
  • the seal surface 40S4 of the mating surface seal 40 faces the first piston member 24.
  • the seal surface 40S4 is in surface contact with the first piston member 24. No gap is formed between the sealing surface 40S4 and the first piston member 24.
  • the sealing surface 40S4 is arranged on the same plane as the surface of the first piston member 24.
  • the surface of the first piston member 24 with which the seal surface 40S4 contacts has an annular planar shape orthogonal to the axial direction.
  • the mating surface seal 40 of the embodiment has a self-tension acting in the diameter-expanding direction.
  • the mating surface seal 40 is formed in a substantially C shape having a joint portion at one position in the circumferential direction, and when the mating surface seal 40 is housed in the annular groove 28G, the mating surface seal 40 is closed and mated. The diameter of the surface seal 40 is reduced. As a result, a urging force acts on the mating surface seal 40 outward in the radial direction. This urging force is applied to the mating surface seal 40 as self-tension in the diameter expansion direction.
  • the mating surface seal 40 moves radially outward in the annular groove 28G by the action of self-tension in the diameter expansion direction, and the outer inclined surface 40S5 of the mating surface seal 40 comes into contact with the outer inclined surface 28S2 of the annular groove 28G. As a result, the adhesion of the outer inclined surface 40S5 to the second piston member 28 is ensured.
  • the urging force that the mating surface seal 40 tries to further expand the diameter acts from the outer inclined surface 40S5 of the mating surface seal 40 to the outer inclined surface 28S2 of the annular groove 28G.
  • An axial force in the outward direction of the annular groove 28G acts on the mating surface seal 40 from the outer inclined surface 40S5.
  • the mating surface seal 40 is surely brought into close contact with both the first piston member 24 and the second piston member 28, and the sealing property of the mating surface between the first piston member 24 and the second piston member 28 can be improved.
  • the combustion efficiency of the engine 2 can be improved by reducing the amount of gas leaking from the combustion chambers A to D to the inner peripheral side.
  • the mating surface seal 40 With the mating surface seal 40 moving outward in the radial direction, the outer inclined surface 40S5 in contact with the outer inclined surface 28S2 of the annular groove 28G, and the sealing surface 40S4 in contact with the first piston member 24, the mating surface seal 40 A gap is secured between the outer peripheral surface 40S1 and the outer peripheral wall surface 28S1 of the annular groove 28G.
  • the structure is such that the movement of the mating surface seal 40 along the outer inclined surface 28S2 is not hindered by the outer peripheral wall surface 28S1. Therefore, the mating surface seal 40 can be reliably moved in the axial direction until the mating surface seal 40 comes into contact with the first piston member 24.
  • the mating surface seal 40 has an inner inclined surface 40S6 on the inner peripheral side surface, and the annular groove 28G has an inner inclined surface 28S4 on the inner peripheral side wall surface.
  • the mating surface seal 40 has an outer inclined surface 40S5 on the outer peripheral side surface, and the annular groove 28G has an outer inclined surface 28S2 on the outer peripheral side wall surface.
  • both the surface of the mating surface seal 40 and the wall surface of the annular groove 28G an inclined surface, the size of the gap formed around the mating surface seal 40 can be reduced, and the sealing property can be further improved.
  • the mating surface is aligned. Regardless of whether the self-tension of the surface seal 40 and the pressure and centrifugal force of the gas acting on the mating surface seal 40 act to move the mating surface seal 40 in either the radial inside or the outside direction, the seal is sealed. The sex can be surely secured.
  • the surface of the first piston member 24 with which the mating surface seal 40 contacts is an annular flat surface, the size of the gap formed around the mating surface seal 40 can be reduced, and the sealing property can be further improved.
  • FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view showing the mating surface seal 40 of the second embodiment and its periphery.
  • the outer inclined surface 40S5 and the inner inclined surface 40S6 of the mating surface seal 40 are inclined at different angles from the outer inclined surface 28S2 and the inner inclined surface 28S4 of the annular groove 28G.
  • the outer inclined surface 40S5 does not come into surface contact with the outer inclined surface 28S2 of the annular groove 28G, but the first side 40E1 forming the boundary between the outer peripheral surface 40S1 and the outer inclined surface 40S5 is outside the annular groove 28G. It is configured to be in contact with the inclined surface 28S2.
  • the contact between the mating surface seal 40 and the second piston member 28 can be ensured on the first side 40E1, and the sealing surface 40S4 and the first piston member 24 of the mating surface seal 40 can be secured as in the first embodiment. Contact with can be secured. Therefore, it is possible to realize a configuration in which the mating surface seal 40 is brought into close contact with both the first piston member 24 and the second piston member 28. Since the position of the surface of the mating surface seal 40 that comes into contact with the second piston member 28 can be defined as the first side 40E1, quality control that ensures that the mating surface seal 40 is in contact with the second piston member 28 can be easily performed. it can.
  • FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view showing the mating surface seal 40 of the third embodiment and its periphery. Also in the third embodiment, the outer inclined surface 40S5 and the inner inclined surface 40S6 of the mating surface seal 40 are inclined at different angles from the outer inclined surface 28S2 and the inner inclined surface 28S4 of the annular groove 28G.
  • the mating surface seal 40 is configured so that the second side 40E2 forming the boundary between the outer inclined surface 40S5 and the facing surface 40S3 comes into contact with the outer inclined surface 28S2 of the annular groove 28G.
  • the contact between the mating surface seal 40 and the second piston member 28 can be ensured on the second side 40E2, and the sealing surface 40S4 and the first piston member 24 of the mating surface seal 40 can be secured as in the first embodiment. Contact with can be secured. Therefore, it is possible to realize a configuration in which the mating surface seal 40 is brought into close contact with both the first piston member 24 and the second piston member 28. Since the position of the surface of the mating surface seal 40 in contact with the second piston member 28 can be defined as the second side 40E2, quality control for ensuring that the mating surface seal 40 is in contact with the second piston member 28 can be easily performed. it can.
  • FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view showing the mating surface seal 40 of the fourth embodiment and its periphery.
  • the mating surface seal 40 shown in FIG. 8 has a rectangular cross-sectional shape.
  • the mating surface seal 40 has an outer peripheral surface 40S1, an inner peripheral surface 40S2, an opposing surface 40S3, and a sealing surface 40S4, but does not have an inclined surface.
  • the wall surface of the annular groove 28G has the same shape as that of the first embodiment.
  • the mating surface seal 40 is configured so that the first side 40E1 forming the boundary between the outer peripheral surface 40S1 and the facing surface 40S3 comes into contact with the outer inclined surface 28S2 of the annular groove 28G.
  • the contact between the mating surface seal 40 and the second piston member 28 can be ensured on the first side 40E1, and the sealing surface 40S4 of the mating surface seal 40 and the first piston member as in the first embodiment. Contact with 24 can be secured. Therefore, it is possible to realize a configuration in which the mating surface seal 40 is brought into close contact with both the first piston member 24 and the second piston member 28.
  • the shape of the mating surface seal 40 can be simplified by providing an inclined surface in the annular groove 28G of the second piston member 28 and forming the mating surface seal 40 having a rectangular cross section. Therefore, the mating surface seal 40 of the fourth embodiment is easy to manufacture.
  • FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view showing the mating surface seal 40 of the fifth embodiment and its periphery.
  • the mating surface seal 40 shown in FIG. 9 has the same shape as that of the first embodiment.
  • the wall surface of the annular groove 28G has a thrust surface 28S21 extending in the radial direction and a radial surface 28S22 extending in the axial direction in place of the outer inclined surface 28S2.
  • the inner inclined surface 28S4 it has a thrust surface 28S41 extending in the radial direction and a radial surface 28S42 extending in the axial direction.
  • the outer inclined surface 40S5 of the mating surface seal 40 is in contact with the first side 28E1 forming the boundary between the thrust surface 28S21 and the radial surface 28S22.
  • the inner inclined surface 40S6 of the mating surface seal 40 faces the second side 28E2 forming the boundary between the thrust surface 28S41 and the radial surface 28S42 with a gap.
  • the contact between the mating surface seal 40 and the second piston member 28 can be ensured by the contact between the outer inclined surface 40S5 and the first side 28E1, and the mating surface seal 40 can be as in the first embodiment.
  • Contact between the sealing surface 40S4 and the first piston member 24 can be ensured. Therefore, it is possible to realize a configuration in which the mating surface seal 40 is brought into close contact with both the first piston member 24 and the second piston member 28.
  • the mating surface seal 40 has a self-tension acting in the diameter-expanding direction.
  • the mating surface seal 40 may have a self-tension acting in the radial direction.
  • the mating surface seal 40 having the abutment portion is housed in the annular groove 28G, the abutment portion is widened to increase the diameter of the mating surface seal 40.
  • an urging force inward in the radial direction acts on the mating surface seal 40. This urging force is applied to the mating surface seal 40 as self-tension in the diameter reduction direction.
  • the mating surface seal 40 moves inward in the radial direction in the annular groove 28G by the action of self-tension in the radial direction.
  • one or both of the inner peripheral side surface of the mating surface seal 40 and the inner peripheral side wall surface of the annular groove 28G, which is the direction in which the self-tension acts, has an inclined surface. ..
  • the mating surface seal 40 has an inner inclined surface 40S6 and the annular groove 28G has an inner inclined surface 28S4, and the inner inclined surface 40S6 of the mating surface seal 40 has an inner inclined surface of the annular groove 28G. Make contact with 28S4. By doing so, it is possible to realize a configuration in which the mating surface seal 40 is brought into close contact with both the first piston member 24 and the second piston member 28, as in the above-described embodiment.
  • 2 engine 4 housing, 24 first piston member, 24a first rotating body, 24b first wall surface member, 24c, 28c slope part, 28 second piston member, 28E1, 40E1 first side, 28E2, 40E2 second side, 28G annular groove, 28S1 outer peripheral wall surface, 28S2, 40S5 outer inclined surface, 28S21, 28S41 thrust surface, 28S22, 28S42 radial surface, 28S3 bottom surface, 28S4, 40S6 inner inclined surface, 28S5 inner peripheral wall surface, 28a second rotating body, 28b second 2 wall member, 40 mating surface seal, 40S1 outer peripheral surface, 40S2 inner peripheral surface, 40S3 facing surface, 40S4 sealing surface, A, B, C, D combustion chamber.

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Abstract

内燃機関に用いられるシール構造のシール性を向上する。シール構造は、環状の合せ面シール（４０）を備えている。合せ面シール（４０）は、拡径方向に作用する自己張力を有している。第２ピストン部材（２８）には、第１ピストン部材（２４）に向かって開口する環状溝（２８Ｇ）が形成されている。合せ面シール（４０）は、環状溝（２８Ｇ）内に一部が収容されて自己張力により環状溝（２８Ｇ）の壁面に接触するように、構成されている。合せ面シール（４０）の自己張力により、合せ面シール（４０）の外傾斜面（４０Ｓ５）と環状溝（２８Ｇ）の外傾斜面（２８Ｓ２）とが接触している。合せ面シール（４０）の外傾斜面（４０Ｓ５）と環状溝（２８Ｇ）の外傾斜面（２８Ｓ２）とは、径方向外側に向かうにつれて第１ピストン部材（２４）に近づくように、第１ピストン部材（２４）および第２ピストン部材（２８）の回転の軸方向に対して傾斜して延びている。

Description

内燃機関のシール構造
　本開示は、内燃機関のシール構造に関する。
　従来、ロータリエンジンにおいて、回転軸と共に回転可能に設置された第１ロータおよび第２ロータそれぞれの基部の間の気密性を保つ、リング状のシール材が提案されている（たとえば、特開平６－２５５９号公報（特許文献１）参照）。
特開平６－２５５９号公報
　上記文献には、リング状のシール材を第１ロータと第２ロータとの合わせ面に配置する構成が記載されている。回転軸を中心とする円環状の気筒室から径方向内側へのガス漏れを抑制するためには、シール材を第１ロータと第２ロータとの両方に確実に接触させる必要がある。しかしながら上記文献には、第１ロータと第２ロータとの両方にシール材を確実に接触させることへの言及はなく、必ずしも十分なシール性を確保できているとは言い難い。
　本開示では、シール性を向上できる、内燃機関のシール構造が提供される。
　本開示に従うと、内燃機関に用いられるシール構造が提供される。内燃機関は、ハウジングと、ハウジング内に回転可能に支持される第１ピストン部材と、ハウジング内に回転可能に支持される第２ピストン部材と、を含んでいる。ハウジング、第１ピストン部材および第２ピストン部材によって、燃料を燃焼させるための燃焼室が形成される。第２ピストン部材は、燃焼室の径方向内側に、第１ピストン部材に対向する環状の対向面を有している。シール構造は、燃焼室の径方向内側に配置された環状のシール部材を備えている。シール部材は、拡径方向と縮径方向とのいずれか一方の方向に作用する自己張力を有している。第２ピストン部材の対向面には、第１ピストン部材に向かって開口する環状の溝が形成されている。シール部材は、溝内に一部が収容されて自己張力により溝の壁面に接触するように構成されている。シール部材の自己張力により溝の壁面に接触するシール部材の表面と、シール部材の自己張力によりシール部材に接触する溝の壁面との少なくともいずれか一方は、第１ピストン部材および第２ピストン部材の回転の軸方向に対して傾斜する傾斜面を有している。傾斜面は、シール部材の自己張力の作用する方向に向かうにつれて第１ピストン部材に近づくように延びている。傾斜面から軸方向の力を受けることで、シール部材は、第１ピストン部材に接触する。
　係る構成によれば、シール部材を第１ピストン部材と第２ピストン部材との両方に確実に密着させることができ、第１ピストン部材と第２ピストン部材との合わせ面のシール性を向上することができる。
　本開示に係る内燃機関のシール構造に従えば、シール性を向上することができる。
実施形態の内燃機関の構成を示す斜視図である。 エンジン内部に設けられるピストン部材の構成の一例を示す図である。 燃焼室およびエンジンの動作を説明するための模式図である。 第２ピストン部材およびシール構造の斜視図である。 第一実施形態の合せ面シールとその周辺とを拡大して示す断面図である。 第二実施形態の合せ面シールとその周辺とを拡大して示す断面図である。 第三実施形態の合せ面シールとその周辺とを拡大して示す断面図である。 第四実施形態の合せ面シールとその周辺とを拡大して示す断面図である。 第五実施形態の合せ面シールとその周辺とを拡大して示す断面図である。
　以下、図面を参照しつつ、実施形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号が付されている。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。
　［第一実施形態］
　＜エンジン２の概略構成＞
　図１は、実施形態の内燃機関の構成を示す斜視図である。実施形態の内燃機関は、回転ピストン型のエンジン２である。エンジン２の燃料には、たとえば、ガスやガソリンや軽油等が用いられる。エンジン２は、ハウジング４と、吸気管６と、排気管８と、インジェクタ１０と、スロットルモータ１４と、第１出力軸１６と、第２出力軸１８とを含む。
　吸気管６の一方端は、ハウジング４の吸気ポート（図示せず）に接続される。吸気管６の他方端には、たとえば、エアクリーナ（図示せず）が接続される。エアクリーナは、エンジン２の外部から吸入される空気から異物を除去する。エンジン２の作動中において、吸気管６には、エアクリーナから吸入された空気が流通する。吸気管６を流通する空気は、ハウジング４の吸気ポートに流通する。
　吸気管６には、吸気管６を流通する空気の流量を制限するスロットルバルブが設けられている。スロットルモータ１４は、スロットルバルブの開度を調整する。
　インジェクタ１０は、吸気管６のスロットルバルブよりも上流側に設けられ、燃料（たとえば、ガス）を吸気管６内に噴射する。噴射された燃料は、吸気管６内で空気と混合されてハウジング４の吸気ポートに流通する。
　ハウジング４の外周部分は、図１に示すように円筒形状によって形成されており、その内周部分も円筒形状に形成されている。ハウジング４は、その内部に、第１出力軸１６に接続される第１ピストン部材と、第２出力軸１８に接続される第２ピストン部材とを収納する。
　排気管８の一方端は、ハウジング４の排気ポート（図示せず）に接続される。排気管８の他方端には、たとえば、排気処理装置（図示せず）が接続される。エンジン２の作動中において、ハウジング４内での燃焼により生じた排気は、ハウジング４の排気ポートから排気管８に流通する。排気管に流通する排気は、排気処理装置によって浄化されて、エンジン２の外部に排出される。
　第１出力軸１６および第２出力軸１８は、いずれもハウジング４内での燃料の燃焼によって回転する。第１出力軸１６および第２出力軸１８は、たとえば、モータジェネレータ（図示せず）の回転軸に接続される。このモータジェネレータは、たとえば、三相交流回転電機である。
　＜エンジン２の内部構造＞
　図２は、エンジン２内部に設けられるピストン部材の構成の一例を示す図である。図２を参照して、エンジン２の内部構造の一例について説明する。
　図２に示すように、ハウジング４内には、第１ピストン部材２４と、第２ピストン部材２８とが組み合わされて収納される。第１ピストン部材２４は、第１回転体２４ａと、第１壁面部材２４ｂとを含む。第２ピストン部材２８は、第２回転体２８ａと、第２壁面部材２８ｂとを含む。
　第１ピストン部材２４と、第２ピストン部材２８とは、ハウジング４によって回転可能に支持されている。第１回転体２４ａと第２回転体２８ａとは、図２中に一点鎖線で図示される回転中心ＡＸが一致している。第１回転体２４ａと第２回転体２８ａとは、回転中心ＡＸを中心に回転可能である。第１回転体２４ａと第２回転体２８ａとは、第１回転体２４ａの一方の端面と第２回転体２８ａの一方の端面とが軸方向に対向するように設けられる。
　なお本明細書中の説明では、回転中心ＡＸと平行な方向を軸方向と称し、回転中心ＡＸを中心とする円周に沿う方向を周方向と称し、回転中心ＡＸと直交する方向を径方向と称する。径方向において、回転中心ＡＸに近い側を内側と称し、回転中心ＡＸから離れる側を外側と称する。
　第１回転体２４ａは、その回転中心ＡＸを含む断面に斜面部分２４ｃを有するように形成される。第２回転体２８ａは、その回転中心ＡＸを含む断面に斜面部分２８ｃを有するように形成される。これにより、第１回転体２４ａと第２回転体２８ａとが組み合わされた状態において、第１回転体２４ａと第２回転体２８ａとの間には、Ｖ字形状の断面を有する凹部が周方向に形成される。
　第１壁面部材２４ｂは、第１回転体２４ａの斜面部分２４ｃから、径方向外側に向けて延在し、第２回転体２８ａの斜面部分２８ｃに向けて軸方向に延在するように、設けられている。第１壁面部材２４ｂは、２つの三角形の板状部材によって構成される。第１壁面部材２４ｂの２つの三角形の板状部材は、回転中心ＡＸについて互いに対称となる位置に配置されている。
　第２壁面部材２８ｂは、第２回転体２８ａの斜面部分２８ｃから、径方向外側に向けて延在し、第１回転体２４ａの斜面部分２４ｃに向けて軸方向に延在するように、設けられている。第２壁面部材２８ｂは、上述の第１壁面部材２４ｂを構成する板状部材と同形状となる、２つの三角形の板状部材によって構成される。第２壁面部材２８ｂの２つの三角形の板状部材は、回転中心ＡＸについて互いに対称となる位置に配置されている。図２には、第２壁面部材２８ｂの２つの板状部材のうちの一方のみが図示されている。
　第１壁面部材２４ｂおよび第２壁面部材２８ｂの三角形の板状部材は、いずれも、第１ピストン部材２４と第２ピストン部材２８がハウジング４に収納されている状態において第１回転体２４ａと第２回転体２８ａとの間のＶ字形状の凹部とハウジング４の内周面とによって形成される三角形の断面形状に合致するように、形成される。
　第１壁面部材２４ｂは、三角形の一辺において、第１回転体２４ａの斜面部分２４ｃに固定されている。第１壁面部材２４ｂの三角形の一辺は、ハウジング４の内周面に対向している。第１壁面部材２４ｂの三角形の一辺は、第２回転体２８ａの斜面部分２８ｃに対向している。
　第２壁面部材２８ｂは、三角形の一辺において、第２回転体２８ａの斜面部分２８ｃに固定されている。第２壁面部材２８ｂの三角形の一辺は、ハウジング４の内周面に対向している。第２壁面部材２８ｂの三角形の一辺は、第１回転体２４ａの斜面部分２４ｃに対向している。
　第１回転体２４ａには、回転中心が一致するように第１出力軸１６が接続される。第１回転体２４ａとハウジング４との間には、ワンウェイクラッチ２２が設けられる。ワンウェイクラッチ２２は、第１回転体２４ａのハウジング４内における予め定められた回転方向へのみ回転を許容し、予め定められた回転方向とは逆方向への回転を抑制する。
　第２回転体２８ａには、回転中心が一致するように第２出力軸１８が接続される。第２回転体２８ａとハウジング４との間には、ワンウェイクラッチ２６が設けられる。ワンウェイクラッチ２６は、第２回転体２８ａのハウジング４内における予め定められた回転方向へのみ回転を許容し、予め定められた回転方向とは逆方向への回転を抑制する。
　第１壁面部材２４ｂおよび第２壁面部材２８ｂは、三角形の板状形状に限られず、たとえば円板形状など、任意の形状を有してもよい。
　＜燃焼室＞
　図３は、燃焼室Ａ～Ｄおよびエンジン２の動作を説明するための模式図である。図３には、ハウジング４の中央部分（たとえば、第１回転体２４ａと第２回転体２８ａとの当接部分）における、回転中心ＡＸに直交する断面が模式的に示される。図３に示すように、ハウジング４内には、ハウジング４、第１ピストン部材２４および第２ピストン部材２８によって、燃料を燃焼させるための４つの燃焼室Ａ～Ｄが形成される。
　燃焼室Ａ～Ｄは、各々、ハウジング４の内周面と、第１ピストン部材２４の第１壁面部材２４ｂおよび斜面部分２４ｃと、第２ピストン部材２８の第２壁面部材２８ｂおよび斜面部分２８ｃとによって、規定されている。第１壁面部材２４ｂおよび第２壁面部材２８ｂは、燃焼室Ａ～Ｄの周方向の壁面を構成している。周方向に隣り合う２つの燃焼室は、第１壁面部材２４ｂおよび第２壁面部材２８ｂによって仕切られている。
　図２に示されるワンウェイクラッチ２２，２６は、図３においては、第１ピストン部材２４と第２ピストン部材２８との反時計回りの回転を抑制し、時計回りの回転を許容する。
　図３に示される燃焼室Ａでは、圧縮された空気と燃料との混合気が自着火によって着火する膨張行程となる。すなわち、燃焼室Ａで燃料が燃焼すると、第１ピストン部材２４の反時計回りの移動がワンウェイクラッチ２２によって抑制されるため、第１ピストン部材２４の回転位置が維持されつつ、第２ピストン部材２８のみが破線矢印の方向に回転し、燃焼室Ａ内の気体の膨張とともに燃焼室Ａの容積が増加する。
　図３に示される燃焼室Ｂでは、膨張した排気が排気管８から排出される排気行程となる。すなわち、燃焼室Ａでの燃料の燃焼によって、第２ピストン部材２８が破線矢印の方向に回転すると、第１ピストン部材２４の回転位置が維持されるため、燃焼室Ｂの容積が減少する。このとき、燃焼室Ｂは、排気管８と連通している。そのため、燃焼室Ｂ内の排気は、燃焼室Ｂの容積の減少とともに、排気管８に排出されていく。
　図３に示される燃焼室Ｃでは、吸気管６から空気と燃料との混合気が吸入される吸気行程となる。すなわち、燃焼室Ａでの燃料の燃焼によって、第２ピストン部材２８が破線矢印の方向に回転すると、第１ピストン部材２４の回転位置が維持されるため、燃焼室Ｃの容積が増加する。このとき、燃焼室Ｃは、第２ピストン部材２８が破線矢印の方向に回転する途中で、吸気管６と連通する。そのため、燃焼室Ｃの容積の増加とともに、吸気管６から混合気が燃焼室Ｃ内に吸入される。
　図３に示される燃焼室Ｄでは、吸気管６から吸入された混合気が圧縮される圧縮行程となる。すなわち、燃焼室Ａでの燃料の燃焼によって、第２ピストン部材２８が破線矢印の方向に回転すると、第１ピストン部材２４の回転位置が維持されるため、燃焼室Ｄの容積が減少する。このとき、燃焼室Ｄは、吸気管６および排気管８のいずれにも連通していないため、燃焼室Ｄの容積の減少によって燃焼室Ｄ内の混合気が圧縮される。
　そして、燃焼室Ｄ内の圧力が上昇することによって第１ピストン部材２４に時計回りの力が作用すると、第１ピストン部材２４が回転し、第１ピストン部材２４と第２ピストン部材２８との位置関係が入れ替わることとなる。
　このようにして、燃焼室Ａ～Ｄのうちのいずれかで燃焼する毎に、第１ピストン部材２４と第２ピストン部材２８とが交互に回転することによって、エンジン２が動作する。
　＜シール構造の概略構成＞
　以下、第１ピストン部材２４と第２ピストン部材２８との対向面間をシールするシール構造について説明する。第１ピストン部材２４は、燃焼室Ａ～Ｄの径方向内側に、第２ピストン部材２８に対向する環状の対向面を有している。第２ピストン部材２８は、燃焼室Ａ～Ｄの径方向内側に、第１ピストン部材２４に対向する環状の対向面を有している。
　図４は、第２ピストン部材２８およびシール構造の斜視図である。第２ピストン部材２８と、図４には図示しない第１ピストン部材２４とは、軸方向に並んで配置されている。第１ピストン部材２４と第２ピストン部材２８とは、軸受１００を介して連結されており、互いに相対回転可能に構成されている。第２ピストン部材２８には、潤滑油路２８１が形成されている。第１ピストン部材２４には、潤滑油路２８１と連通する潤滑油路が形成されている。
　図４に示されるように、第１ピストン部材２４と第２ピストン部材２８との間の気密性を保つシール構造は、合せ面シール４０と、ピストンシール５０，１５０と、コーナーシール６０，１６０とを含んでいる。
　合せ面シール４０は、周方向の１箇所に合口部を有する環状の形状を有している。合せ面シール４０は、第１ピストン部材２４および第２ピストン部材２８と同心に配置されている。合せ面シール４０は、斜面部分２８ｃよりも径方向の内側に配置されている。合せ面シール４０は、第２壁面部材２８ｂよりも径方向の内側に配置されている。したがって合せ面シール４０は、燃焼室Ａ～Ｄよりも径方向の内側に配置されており、燃焼室Ａ～Ｄの内周部をシールしている。合せ面シール４０は、燃焼室Ａ～Ｄから内周側へのガスの漏れを抑制するガスシールである。
　合せ面シール４０は、第２ピストン部材２８に保持されている。第２ピストン部材２８の、第１ピストン部材２４に対向する対向面には、環状溝２８Ｇが形成されている。環状溝２８Ｇは、第１ピストン部材２４に向かって開口している。環状溝２８Ｇ内に、合せ面シール４０の一部が収容されている。第１ピストン部材２４と第２ピストン部材２８との相対回転に伴い、合せ面シール４０は第１ピストン部材２４に対して摺動する。
　ピストンシール５０は、第２ピストン部材２８の第２壁面部材２８ｂに保持されている。第２壁面部材２８ｂには収容溝２８５，２８８が形成されており、収容溝２８５，２８８内にピストンシール５０が収容されている。収容溝２８５は、第２壁面部材２８ｂの、第１ピストン部材２４の斜面部分２４ｃに対向する縁に形成されている。収容溝２８８は、第２壁面部材２８ｂの、ハウジング４の内周面に対向する外周縁に形成されている。
　ピストンシール５０は、第１ピストン部材２４の斜面部分２４ｃに接触するシール面５１を有している。第１ピストン部材２４と第２ピストン部材２８との相対回転に伴い、シール面５１は第１ピストン部材２４に対して摺動する。ピストンシール５０は、ハウジング４の内周面に接触するシール面８１を有している。ハウジング４内で第２ピストン部材２８が回転することに伴い、シール面８１はハウジング４に対して摺動する。
　ピストンシール５０は、第２ピストン部材２８の第２壁面部材２８ｂと第１ピストン部材２４の斜面部分２４ｃとの間をシールしており、かつ、第２ピストン部材２８の第２壁面部材２８ｂとハウジング４との間をシールしている。ピストンシール５０は、周方向に隣り合う２つの燃焼室間をシールしており、燃焼室Ａ～Ｄのうちの１の燃焼室から当該１の燃焼室の隣の燃焼室へのガスの漏れを抑制している。
　ピストンシール１５０は、ピストンシール５０と同様の構造を有している。ピストンシール１５０は、図４には図示しない第１ピストン部材２４の第１壁面部材２４ｂに保持されている。ピストンシール１５０は、第２ピストン部材２８の斜面部分２８ｃに接触するシール面と、ハウジングに接触するシール面とを有している。ピストンシール１５０は、第１ピストン部材２４の第１壁面部材２４ｂと第２ピストン部材２８の斜面部分２８ｃとの間、および第１壁面部材２４ｂとハウジング４との間をシールしている。ピストンシール１５０は、周方向に隣り合う２つの燃焼室間をシールしており、燃焼室Ａ～Ｄのうちの１の燃焼室から当該１の燃焼室の隣の燃焼室へのガスの漏れを抑制している。
　コーナーシール６０は、合せ面シール４０とピストンシール５０との交差部に配置されている。コーナーシール６０は、第２ピストン部材２８に保持されている。第２ピストン部材２８には収容凹部２８６が形成されており、収容凹部２８６内にコーナーシール６０が収容されている。収容凹部２８６は、第２壁面部材２８ｂの径方向内側の端部に形成されている。したがってコーナーシール６０は、第２壁面部材２８ｂの径方向内側の端部において、第２ピストン部材２８に保持されている。
　コーナーシール６０は、第１ピストン部材２４に接触する。第１ピストン部材２４と第２ピストン部材２８との相対回転に伴い、コーナーシール６０は第１ピストン部材２４に対して摺動する。収容凹部２８６の底面にはばね部材７３が設けられており、ばね部材７３はコーナーシール６０を収容凹部２８６の外部へ向けて付勢している。これにより、コーナーシール６０の第１ピストン部材２４への密着性が確保されている。
　コーナーシール１６０は、合せ面シール４０とピストンシール１５０との交差部に配置されている。コーナーシール１６０は、第１ピストン部材２４に保持されている。第１ピストン部材２４の第１壁面部材２４ｂの径方向内側の端部には、収容凹部が形成されており、この収容凹部内にコーナーシール１６０が収容されている。したがってコーナーシール１６０は、第１壁面部材２４ｂの径方向内側の端部において、第１ピストン部材２４に保持されている。
　コーナーシール１６０は、第２ピストン部材２８に接触する。第１ピストン部材２４と第２ピストン部材２８との相対回転に伴い、コーナーシール１６０は第２ピストン部材２８に対して摺動する。コーナーシール１６０にはばね部材１７３が設けられており、ばね部材１７３はコーナーシール６０を第２ピストン部材２８へ向けて付勢している。これにより、コーナーシール１６０の第２ピストン部材２８への密着性が確保されている。
　軸方向においてピストンシール５０に隣り合って、コーナーシール９０が設けられている。ばね部材９３は、コーナーシール９０を径方向外側へ付勢しており、コーナーシール９０をハウジング４の内周面へ密着させている。
　＜合せ面シール４０の詳細＞
　図５は、第一実施形態の合せ面シール４０とその周辺とを拡大して示す断面図である。図５および後続の断面図には、合せ面シール４０ならびにその周辺の第１ピストン部材２４および第２ピストン部材２８の、周方向に直交する断面（径方向および軸方向を含む断面）が図示されている。図中の上下方向が、径方向である。図中の上側が径方向の外側であり、図中の下側が径方向の内側である。図中の左右方向が、軸方向である。
　合せ面シール４０は、不等辺六角形状の断面形状を有している。合せ面シール４０は、外周面４０Ｓ１と、内周面４０Ｓ２と、対向面４０Ｓ３と、シール面４０Ｓ４と、外傾斜面４０Ｓ５と、内傾斜面４０Ｓ６とを有している。外周面４０Ｓ１、内周面４０Ｓ２、対向面４０Ｓ３、シール面４０Ｓ４、外傾斜面４０Ｓ５および内傾斜面４０Ｓ６は、合せ面シール４０の外表面を構成している。
　図４に示す断面視において、外周面４０Ｓ１と内周面４０Ｓ２とは、軸方向に延びている。対向面４０Ｓ３とシール面４０Ｓ４とは、径方向に延びている。外周面４０Ｓ１と内周面４０Ｓ２とは、互いに平行に延びている。対向面４０Ｓ３とシール面４０Ｓ４とは、互いに平行に延びている。
　外傾斜面４０Ｓ５と内傾斜面４０Ｓ６とは、軸方向および径方向に対して傾斜して延びている。合せ面シール４０の断面は、矩形がその一方の長辺の両端において面取りされた形状を有している。合せ面シール４０の表面に、径方向に並ぶ２つの傾斜面が形成されており、外傾斜面４０Ｓ５は外周側の傾斜面であり、内傾斜面４０Ｓ６は内周側の傾斜面である。外傾斜面４０Ｓ５および内傾斜面４０Ｓ６の傾斜の角度は、たとえば、３０°以上６０°以下、好ましくは４０°以上５０°以下、好ましくは略４５°としてもよい。
　外傾斜面４０Ｓ５は、外周面４０Ｓ１と対向面４０Ｓ３とをつなぐ面であり、外周面４０Ｓ１から対向面４０Ｓ３に近づくにつれて径方向内側へ延びるように、軸方向および径方向に対して傾斜している。外傾斜面４０Ｓ５は、径方向外側に向かうにつれて第１ピストン部材２４に近づくように延びている。
　内傾斜面４０Ｓ６は、内周面４０Ｓ２と対向面４０Ｓ３とをつなぐ面であり、内周面４０Ｓ２から対向面４０Ｓ３に近づくにつれて径方向外側へ延びるように、軸方向および径方向に対して傾斜している。内傾斜面４０Ｓ６は、径方向内側に向かうにつれて第１ピストン部材２４に近づくように延びている。
　第２ピストン部材２８には、環状溝２８Ｇが形成されており、合せ面シール４０は、環状溝２８Ｇ内に一部が収容されている。図５に示されるように、合せ面シール４０のうち、対向面４０Ｓ３、外傾斜面４０Ｓ５および内傾斜面４０Ｓ６を含む部分は、環状溝２８Ｇ内に配置されている。合せ面シール４０のうち、シール面４０Ｓ４を含む部分は、環状溝２８Ｇの外部に配置されている。
　環状溝２８Ｇは、環状溝２８Ｇの壁面のうち径方向の外側の壁面をなす外周壁面２８Ｓ１と、環状溝２８Ｇの壁面のうち径方向の内側の壁面をなす内周壁面２８Ｓ５と、底面２８Ｓ３とを有している。図４に示す断面視において、外周壁面２８Ｓ１と内周壁面２８Ｓ５とは、軸方向に延びている。外周壁面２８Ｓ１と内周壁面２８Ｓ５とは、互いに平行に延びている。底面２８Ｓ３は、径方向に延びている。
　外周壁面２８Ｓ１は、合せ面シール４０の外周面４０Ｓ１と向き合っており、外周壁面２８Ｓ１と外周面４０Ｓ１との間には隙間が形成されている。環状溝２８Ｇの外周壁面２８Ｓ１と、合せ面シール４０の外周面４０Ｓ１とは、互いに非接触である。外周壁面２８Ｓ１と外周面４０Ｓ１とは、平行に配置されている。
　内周壁面２８Ｓ５は、合せ面シール４０の内周壁面２８Ｓ５と向き合っており、内周壁面２８Ｓ５と内周面４０Ｓ２との間には隙間が形成されている。環状溝２８Ｇの内周壁面２８Ｓ５と、合せ面シール４０の内周面４０Ｓ２とは、互いに非接触である。内周壁面２８Ｓ５と内周面４０Ｓ２とは、平行に配置されている。
　底面２８Ｓ３は、合せ面シール４０の対向面４０Ｓ３と向き合っており、底面２８Ｓ３と対向面４０Ｓ３との間には隙間が形成されている。環状溝２８Ｇの底面２８Ｓ３と、合せ面シール４０の対向面４０Ｓ３とは、互いに非接触である。底面２８Ｓ３と対向面４０Ｓ３とは、平行に配置されている。
　環状溝２８Ｇはさらに、外傾斜面２８Ｓ２と、内傾斜面２８Ｓ４とを有している。外傾斜面２８Ｓ２と内傾斜面２８Ｓ４とは、軸方向および径方向に対して傾斜して延びている。環状溝２８Ｇの壁面に、径方向に並ぶ２つの傾斜面が形成されており、外傾斜面２８Ｓ２は外周側の傾斜面であり、内傾斜面２８Ｓ４は内周側の傾斜面である。外傾斜面２８Ｓ２および内傾斜面２８Ｓ４の傾斜の角度は、たとえば、３０°以上６０°以下、好ましくは４０°以上５０°以下、好ましくは略４５°としてもよい。
　外傾斜面２８Ｓ２は、外周壁面２８Ｓ１と底面２８Ｓ３とをつなぐ面であり、外周壁面２８Ｓ１から底面２８Ｓ３に近づくにつれて径方向内側へ延びるように、軸方向および径方向に対して傾斜している。外傾斜面２８Ｓ２は、径方向外側に向かうにつれて第１ピストン部材２４に近づくように延びている。
　内傾斜面２８Ｓ４は、内周壁面２８Ｓ５と底面２８Ｓ３とをつなぐ面であり、内周壁面２８Ｓ５から底面２８Ｓ３に近づくにつれて径方向外側へ延びるように、軸方向および径方向に対して傾斜している。内傾斜面２８Ｓ４は、径方向内側に向かうにつれて第１ピストン部材２４に近づくように延びている。
　外傾斜面２８Ｓ２は、合せ面シール４０の外傾斜面４０Ｓ５と向き合っている。環状溝２８Ｇの外傾斜面２８Ｓ２と、合せ面シール４０の外傾斜面４０Ｓ５とは、互いに面接触している。外傾斜面２８Ｓ２と外傾斜面４０Ｓ５との間に、隙間は形成されていない。外傾斜面２８Ｓ２と外傾斜面４０Ｓ５とは、同一面上に配置されている。
　内傾斜面２８Ｓ４は、合せ面シール４０の内傾斜面４０Ｓ６と向き合っており、内傾斜面２８Ｓ４と内傾斜面４０Ｓ６との間には隙間が形成されている。環状溝２８Ｇの内傾斜面２８Ｓ４と、合せ面シール４０の内傾斜面４０Ｓ６とは、互いに非接触である。内傾斜面２８Ｓ４と内傾斜面４０Ｓ６とは、平行に配置されている。
　合せ面シール４０のシール面４０Ｓ４は、第１ピストン部材２４と向き合っている。シール面４０Ｓ４は、第１ピストン部材２４に面接触している。シール面４０Ｓ４と第１ピストン部材２４との間に、隙間は形成されていない。シール面４０Ｓ４は、第１ピストン部材２４の表面と同一平面上に配置されている。シール面４０Ｓ４が接触する第１ピストン部材２４の表面は、軸方向に直交する環状の平面形状を有している。
　実施形態の合せ面シール４０は、拡径方向に作用する自己張力を有している。上述したように合せ面シール４０は周方向の１箇所に合口部を有する略Ｃ字形状に形成されており、環状溝２８Ｇ内に合せ面シール４０を収容する際に、合口部を閉じて合せ面シール４０の径を縮小させた状態にする。これにより、合せ面シール４０には、径方向外側への付勢力が作用する。この付勢力が、拡径方向の自己張力として合せ面シール４０に付与される。
　合せ面シール４０は、拡径方向の自己張力の作用によって、環状溝２８Ｇ内で径方向外側へと動き、合せ面シール４０の外傾斜面４０Ｓ５が環状溝２８Ｇの外傾斜面２８Ｓ２に接触する。これにより、外傾斜面４０Ｓ５の第２ピストン部材２８への密着性が確保されている。
　合せ面シール４０がさらに拡径しようとする付勢力が、合せ面シール４０の外傾斜面４０Ｓ５から環状溝２８Ｇの外傾斜面２８Ｓ２に作用する。外傾斜面４０Ｓ５から、合せ面シール４０に対して、環状溝２８Ｇの外部へ向かう向きの軸方向の力が働く。この軸方向の力を受けることで、合せ面シール４０は第１ピストン部材２４に近づく向きへと動き、合せ面シール４０のシール面４０Ｓ４が第１ピストン部材２４の環状平面に接触する。これにより、シール面４０Ｓ４の第１ピストン部材２４への密着性が確保されている。
　したがって、合せ面シール４０を第１ピストン部材２４と第２ピストン部材２８との両方に確実に密着させる構成を実現でき、第１ピストン部材２４と第２ピストン部材２８との合わせ面のシール性を向上することができる。燃焼室Ａ～Ｄから内周側へのガスの漏れ量を低減できることにより、エンジン２の燃焼効率を向上することができる。
　合せ面シール４０が径方向外側へ移動して外傾斜面４０Ｓ５が環状溝２８Ｇの外傾斜面２８Ｓ２に接触し、かつシール面４０Ｓ４が第１ピストン部材２４に接触した状態で、合せ面シール４０の外周面４０Ｓ１と環状溝２８Ｇの外周壁面２８Ｓ１との間に隙間が確保されている。外傾斜面２８Ｓ２に沿った合せ面シール４０の移動が外周壁面２８Ｓ１によって妨げられない構成とされている。したがって、合せ面シール４０が第１ピストン部材２４に接触するまで、確実に合せ面シール４０を軸方向に移動させることができる。
　相対回転移動する第１ピストン部材２４と第２ピストン部材２８との両方に合せ面シール４０を接触させるために、バネなどの他の部材を追加する必要がない。合せ面シール４０単体で、第１ピストン部材２４との接触面と、第２ピストン部材２８との接触面との２箇所のシールを実現できるので、部品点数を削減でき、構成を簡略化することができる。加えて、バネを配置するために確保される中空空間がガスの漏洩する経路となることを回避できる。合せ面シール４０と環状溝２８Ｇとの間に、寸法ばらつきを吸収するための最小限の隙間のみが形成されることになるので、ガスの漏洩する経路となり得る中空空間の容積が低減され、したがってガスの漏れ量を低減することができる。
　合せ面シール４０が内周側の表面に内傾斜面４０Ｓ６を有し、環状溝２８Ｇが内周側の壁面に内傾斜面２８Ｓ４を有している。これにより、燃焼室Ａ～Ｄ内のガスの圧力によって合せ面シール４０が径方向内側へ移動した場合でも、内傾斜面４０Ｓ６から内傾斜面２８Ｓ４に作用する力が合せ面シール４０を第１ピストン部材２４に近づく向きへと移動させる。したがって、合せ面シール４０を第１ピストン部材２４と第２ピストン部材２８との両方に確実に密着させることができる。
　合せ面シール４０が外周側の表面に外傾斜面４０Ｓ５を有し、環状溝２８Ｇが外周側の壁面に外傾斜面２８Ｓ２を有している。これにより、第１ピストン部材２４および第２ピストン部材２８の回転によって発生する遠心力で合せ面シール４０が径方向外側へ移動した場合に、外傾斜面４０Ｓ５から外傾斜面２８Ｓ２に作用する力が合せ面シール４０を第１ピストン部材２４に近づく向きへと移動させる。したがって、合せ面シール４０を第１ピストン部材２４と第２ピストン部材２８との両方に確実に密着させることができる。
　合せ面シール４０の表面と環状溝２８Ｇの壁面との両方を傾斜面とすることで、合せ面シール４０の周辺に形成される隙間の寸法を低減でき、シール性をさらに向上することができる。
　合せ面シール４０の表面の内周側と外周側との両方に傾斜面を形成し、環状溝２８Ｇの壁面の内周側と外周側との両方に傾斜面を形成する構成とすれば、合せ面シール４０の自己張力、ならびに合せ面シール４０に作用するガスの圧力および遠心力が、合せ面シール４０を径方向の内側と外側とのいずれの方向に移動させるように作用しても、シール性を確実に確保することができる。
　合せ面シール４０が接触する第１ピストン部材２４の表面が環状平面であることにより、合せ面シール４０の周辺に形成される隙間の寸法を低減でき、シール性をさらに向上することができる。
　［第二実施形態］
　図５に示す第一実施形態では、合せ面シール４０の傾斜面が軸方向および径方向に対して傾斜する角度と、環状溝２８Ｇの傾斜面が軸方向および径方向に対して傾斜する角度とが等しい例について説明した。この例に限られず、合せ面シール４０の傾斜面の傾斜の角度と、環状溝２８Ｇの傾斜面の傾斜の角度とが、互いに異なっていてもよい。
　図６は、第二実施形態の合せ面シール４０とその周辺とを拡大して示す断面図である。第二実施形態では、合せ面シール４０の外傾斜面４０Ｓ５および内傾斜面４０Ｓ６は、環状溝２８Ｇの外傾斜面２８Ｓ２および内傾斜面２８Ｓ４と、異なる角度で傾斜している。合せ面シール４０は、外傾斜面４０Ｓ５が環状溝２８Ｇの外傾斜面２８Ｓ２に面接触するのではなく、外周面４０Ｓ１と外傾斜面４０Ｓ５との境界をなす第一辺４０Ｅ１が環状溝２８Ｇの外傾斜面２８Ｓ２に接触するように、構成されている。
　このようにすれば、第一辺４０Ｅ１において合せ面シール４０と第２ピストン部材２８との接触を確保でき、また第一実施形態と同様に合せ面シール４０のシール面４０Ｓ４と第１ピストン部材２４との接触を確保できる。したがって、合せ面シール４０を第１ピストン部材２４と第２ピストン部材２８との両方に密着させる構成を実現することができる。合せ面シール４０の表面のうち第２ピストン部材２８に接触する位置を第一辺４０Ｅ１と規定できるので、合せ面シール４０を第２ピストン部材２８に確実に接触させる品質管理を容易に行なうことができる。
　［第三実施形態］
　図７は、第三実施形態の合せ面シール４０とその周辺とを拡大して示す断面図である。第三実施形態においても、合せ面シール４０の外傾斜面４０Ｓ５および内傾斜面４０Ｓ６は、環状溝２８Ｇの外傾斜面２８Ｓ２および内傾斜面２８Ｓ４と、異なる角度で傾斜している。合せ面シール４０は、外傾斜面４０Ｓ５と対向面４０Ｓ３との境界をなす第二辺４０Ｅ２が環状溝２８Ｇの外傾斜面２８Ｓ２に接触するように、構成されている。
　このようにすれば、第二辺４０Ｅ２において合せ面シール４０と第２ピストン部材２８との接触を確保でき、また第一実施形態と同様に合せ面シール４０のシール面４０Ｓ４と第１ピストン部材２４との接触を確保できる。したがって、合せ面シール４０を第１ピストン部材２４と第２ピストン部材２８との両方に密着させる構成を実現することができる。合せ面シール４０の表面のうち第２ピストン部材２８に接触する位置を第二辺４０Ｅ２と規定できるので、合せ面シール４０を第２ピストン部材２８に確実に接触させる品質管理を容易に行なうことができる。
　［第四実施形態］
　これまでの実施形態の説明では、合せ面シール４０の表面と環状溝２８Ｇの壁面との両方が傾斜面を有する例について説明した。この例に限られず、合せ面シール４０の表面と環状溝２８Ｇの壁面とのいずれか一方のみが傾斜面を有していてもよい。
　図８は、第四実施形態の合せ面シール４０とその周辺とを拡大して示す断面図である。図８に示される合せ面シール４０は、矩形状の断面形状を有している。合せ面シール４０は、外周面４０Ｓ１、内周面４０Ｓ２、対向面４０Ｓ３およびシール面４０Ｓ４を有しているが、傾斜面を有しない。環状溝２８Ｇの壁面は、第一実施形態と同じ形状を有している。合せ面シール４０は、外周面４０Ｓ１と対向面４０Ｓ３との境界をなす第一辺４０Ｅ１が環状溝２８Ｇの外傾斜面２８Ｓ２に接触するように、構成されている。
　このような構成としても、第一辺４０Ｅ１において合せ面シール４０と第２ピストン部材２８との接触を確保でき、また第一実施形態と同様に合せ面シール４０のシール面４０Ｓ４と第１ピストン部材２４との接触を確保できる。したがって、合せ面シール４０を第１ピストン部材２４と第２ピストン部材２８との両方に密着させる構成を実現することができる。
　第２ピストン部材２８の環状溝２８Ｇに傾斜面を設け、合せ面シール４０を断面矩形状に形成することで、合せ面シール４０の形状を単純化することができる。したがって第四実施形態の合せ面シール４０は、製造が容易である。
　［第五実施形態］
　図９は、第五実施形態の合せ面シール４０とその周辺とを拡大して示す断面図である。図９に示される合せ面シール４０は、第一実施形態と同じ形状を有している。一方、環状溝２８Ｇの壁面は、外傾斜面２８Ｓ２に替えて、径方向に延びるスラスト面２８Ｓ２１と、軸方向に延びるラジアル面２８Ｓ２２とを有している。内傾斜面２８Ｓ４に替えて、径方向に延びるスラスト面２８Ｓ４１と、軸方向にのびるラジアル面２８Ｓ４２とを有している。
　合せ面シール４０の外傾斜面４０Ｓ５は、スラスト面２８Ｓ２１とラジアル面２８Ｓ２２との境界をなす第一辺２８Ｅ１に接触している。合せ面シール４０の内傾斜面４０Ｓ６は、スラスト面２８Ｓ４１とラジアル面２８Ｓ４２との境界をなす第二辺２８Ｅ２と、隙間を空けて向き合っている。
　このような構成としても、外傾斜面４０Ｓ５と第一辺２８Ｅ１との接触によって合せ面シール４０と第２ピストン部材２８との接触を確保でき、また第一実施形態と同様に合せ面シール４０のシール面４０Ｓ４と第１ピストン部材２４との接触を確保できる。したがって、合せ面シール４０を第１ピストン部材２４と第２ピストン部材２８との両方に密着させる構成を実現することができる。
　なお、これまでの説明においては、合せ面シール４０が拡径方向に作用する自己張力を有している例について説明した。この例に限られず、合せ面シール４０は、縮径方向に作用する自己張力を有していてもよい。合口部を有する合せ面シール４０を環状溝２８Ｇ内に収容する際に、合口部を広げて合せ面シール４０の径を拡大させた状態にする。これにより、合せ面シール４０には、径方向内側への付勢力が作用する。この付勢力が、縮径方向の自己張力として合せ面シール４０に付与される。
　合せ面シール４０は、縮径方向の自己張力の作用によって、環状溝２８Ｇ内で径方向内側へと動く。この場合においては、自己張力の作用する方向である合せ面シール４０の内周側の表面と、環状溝２８Ｇの内周側の壁面とのいずれか一方または両方が、傾斜面を有する構成とする。たとえば、図５に示される、合せ面シール４０が内傾斜面４０Ｓ６を有するとともに環状溝２８Ｇが内傾斜面２８Ｓ４を有する構成とし、合せ面シール４０の内傾斜面４０Ｓ６が環状溝２８Ｇの内傾斜面２８Ｓ４に接触するようにする。このようにすれば、上述した実施形態と同様に、合せ面シール４０を第１ピストン部材２４と第２ピストン部材２８との両方に密着させる構成を実現することができる。
　以上のように実施形態について説明を行なったが、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
　２　エンジン、４　ハウジング、２４　第１ピストン部材、２４ａ　第１回転体、２４ｂ　第１壁面部材、２４ｃ，２８ｃ　斜面部分、２８　第２ピストン部材、２８Ｅ１，４０Ｅ１　第一辺、２８Ｅ２，４０Ｅ２　第二辺、２８Ｇ　環状溝、２８Ｓ１　外周壁面、２８Ｓ２，４０Ｓ５　外傾斜面、２８Ｓ２１，２８Ｓ４１　スラスト面、２８Ｓ２２，２８Ｓ４２　ラジアル面、２８Ｓ３　底面、２８Ｓ４，４０Ｓ６　内傾斜面、２８Ｓ５　内周壁面、２８ａ　第２回転体、２８ｂ　第２壁面部材、４０　合せ面シール、４０Ｓ１　外周面、４０Ｓ２　内周面、４０Ｓ３　対向面、４０Ｓ４　シール面、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ　燃焼室。

Claims (6)

  1. 　内燃機関に用いられるシール構造であって、
    　前記内燃機関は、ハウジングと、前記ハウジング内に回転可能に支持される第１ピストン部材と、前記ハウジング内に回転可能に支持される第２ピストン部材と、を含み、前記ハウジング、前記第１ピストン部材および前記第２ピストン部材によって燃料を燃焼させるための燃焼室が形成され、前記第２ピストン部材は、前記燃焼室の径方向内側に、前記第１ピストン部材に対向する環状の対向面を有し、
    　前記シール構造は、前記燃焼室の径方向内側に配置された環状のシール部材を備え、
    　前記シール部材は、拡径方向と縮径方向とのいずれか一方の方向に作用する自己張力を有し、
    　前記対向面には、前記第１ピストン部材に向かって開口する環状の溝が形成されており、
    　前記シール部材は、前記溝内に一部が収容されて自己張力により前記溝の壁面に接触するように構成されており、
    　前記シール部材の自己張力により前記溝の壁面に接触する前記シール部材の表面と、前記シール部材の自己張力により前記シール部材に接触する前記溝の壁面との少なくともいずれか一方は、前記第１ピストン部材および前記第２ピストン部材の回転の軸方向に対して傾斜する傾斜面を有し、
    　前記傾斜面は、前記シール部材の自己張力の作用する方向に向かうにつれて前記第１ピストン部材に近づくように延び、
    　前記傾斜面から前記軸方向の力を受けることで前記シール部材は前記第１ピストン部材に接触する、内燃機関のシール構造。
  2. 　前記傾斜面は、前記シール部材の表面と前記溝の壁面との少なくともいずれか一方の内周側の面に形成されている、請求項１に記載のシール構造。
  3. 　前記傾斜面は、前記シール部材の表面と前記溝の壁面との少なくともいずれか一方の外周側の面に形成されている、請求項１に記載のシール構造。
  4. 　前記シール部材の表面と前記溝の壁面との両方が前記傾斜面である、請求項１～３のいずれか１項に記載のシール構造。
  5. 　前記シール部材の表面の傾斜の角度と、前記溝の壁面の傾斜の角度とが異なっている、請求項４に記載のシール構造。
  6. 　前記第１ピストン部材は、前記軸方向に直交する環状平面を有し、
    　前記シール部材は、前記環状平面に接触する、請求項１～５のいずれか１項に記載のシール構造。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4926606A (ja) * 1972-07-04 1974-03-09
JPS4936968Y1 (ja) * 1970-12-29 1974-10-09
JPS55164729A (en) * 1979-12-08 1980-12-22 Tokyo Denki Sangyo Kk Rotary engine
US6289867B1 (en) * 1999-03-31 2001-09-18 Cummins Engine Company, Inc. Rotary engine

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3139233A (en) * 1962-04-30 1964-06-30 Curtiss Wright Corp Seal construction for rotary mechanisms
GB1120253A (en) * 1964-11-05 1968-07-17 Sabet Huschang Sealing member for a rotary piston of an internal combustion engine having a toroidal combustion chamber
JPS5037322B1 (ja) * 1968-11-01 1975-12-02
JP2002161983A (ja) * 2000-11-24 2002-06-07 Nok Corp 密封装置
JP2004301100A (ja) * 2003-04-01 2004-10-28 Honda Motor Co Ltd ベーンポンプにおけるシール構造
DE102004050584B4 (de) * 2004-10-15 2006-09-14 Gapi Technische Produkte Gmbh Dichtungsanordnung mit Dichtring und Stützring
CN202707231U (zh) * 2012-05-24 2013-01-30 湖南天雁机械有限责任公司 自锁式涡轮增压器密封环
JP7143821B2 (ja) * 2019-06-18 2022-09-29 株式会社豊田自動織機 シール構造

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4936968Y1 (ja) * 1970-12-29 1974-10-09
JPS4926606A (ja) * 1972-07-04 1974-03-09
JPS55164729A (en) * 1979-12-08 1980-12-22 Tokyo Denki Sangyo Kk Rotary engine
US6289867B1 (en) * 1999-03-31 2001-09-18 Cummins Engine Company, Inc. Rotary engine

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