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    • 专利摘要:

    公开号:WO1989012160A1
    申请号:PCT/JP1988/000548
    申请日:1988-06-07
    公开日:1989-12-14
    发明作者:Yoshihiro Bando
    申请人:Bando Kiko Co., Ltd.；
    IPC主号:F01C19-00
    专利说明:
    [0001] 明 細
    [0002] ロ ー タ リ ー ェ ン ジ ン
    [0003] 本発明 は 、 ー タ リ ーェ ン ジ ンの ロ ー タ ー の各頂点部に耝付 け ら れた ァ ぺ ッ ク ス シール部を改良 し た ロ ー タ リ ー ェ ン ジ ン に 閱 す る 。
    [0004] ー般 旳 に 、 ロ ー タ リ ー ェ ン ジ ン は 、 長径部及び短 径部 に ょ っ て 構成さ れ た 卜 し 1 コ ィ ド 内周面を有す る L1 ー タ ーハ ゥ ジ ン グ内 に 配置 さ れた ロ 一 タ 一 を有 し て ぉ り 、 当 該 ロ ー タ ー の 回転中心 軸 に 沿 っ て 当 該 ロ ー タ 一 の各頂部 に 形成さ れ た 溝の 内部 に 埋込 ま れた ァ ぺ ッ ク ス シ 一 ル部材 に 拠 っ て 区画 さ れ且っ ffl互 に シ ルさ れ た 作動 ¾を有 し て ぃ る
    [0005] こ の ロ ー タ リ ー ェ ン ジ ン は ロ ー タ ーハ ゥ ジ ン グ内 に 於ぃて U ー タ ー が遊 II回転 す る 時 、 隣接 す る作勁室相互間 の シ ール 、 即 ち 気密状態を確保 す る た め に 、 ロ ー タ ーの径方向 に 関 す る動 き を敏感 に 且っ 確実 に 行ぃ得る ァ ぺ ッ ク ス シ ール部材を備ぇ る こ と が要求さ れ て ぃる 。
    [0006] 殊 に 、 ί± 縮 行程か ら 爆発燃烷行程 の状態 に ぉ かれる作 動室を シ — 儿 L て ぃ る ニっ の ァ ぺ ッ ク ス シ ール部材 の 内 、 前記 ロ ー タ ーの回転に ! ¾ する進行方向 の前方に ぁ る ァ ぺ ッ ク スシール部材 に於ぃて は当該作動室からの圧縮ガス或ぃは燃焼ガスの吹抜け が生 じ 易ぃ 。 従っ て 当該前方に ぁる ァ ぺ ッ ク ス シール部材に は ょ り ー層確実なシール動作が要求されてぃる 。
    [0007] 本発明 は前記諸点に鑑み成さ れた も のでぁ っ て 、 その 目 的 と する と こ ろ は 、 ァ ぺ ッ ク スシール部材が ロ ー タ ーの遊星回転に 於ぃ て当該 ロ ー タ ーの径方向 に関 し て 敏感に 且っ確実に動き得 ロ ータ ーハ ゥ ジングの摺動面に対す る接触状態を良好に維持 し て 、 即 ち ロ ータ ーハ ゥ ジ ン グの摺動面に対 し て確実に押付け ら れて 隣接する作動室間 の気密状態を確実に 確保 し得る ょ ぅ に構 成さ れた ロ 一タ リ 一ェ ン ジ ンを提供す る こ と に ぁ る 。
    [0008] 前記目 的 は、 本発明に ょ る と 、 内壁面を有 し た ロ ー タ ーハ ゥ ジン グ と 、 こ の ロ ーターハ ゥ ジン グの 内壁面 と の間で複数の作 動室を規定すべ く 当該 ロ ー タ ーハ ゥ ジングの内部 に回 ¾可能 に 配置されて ぉ り 、 頂点部を有 し て ぉ り 、 回転の軸心に洽 っ て 当 該頂点部に形成された シー ル溝を有 した ロ ー タ ー と 、 これ らの シール溝夫々 の内部に収容さ れた ァ ぺ ッ ク ス シール部材 と 、 前 記作動莖か ら の気体の圧カ に ょ っ て前記ァ ぺ ッ ク ス シール部材 を前 Ϊ1. ロ ー タ ーハ ゥ ジ ン グの内壁面に対 し て 押 し付ける べ く 当 該 ァ ぺ ッ ク ス シ 一ル部材 と ロ ー タ ー と の 間 に 設け ら れた 押圧手 段 と か ら な る こ と を特徴 と す る ロ ー タ リ ー ェ ン ジ ン に ょ っ て達 成さ れる 。
    [0009] 次 に 、 本発明の好 ま し ぃ具体例 を 、 図面に基づき説明す る 。 第 1 図 は ロ ー タ リ ー ェ ン ジ ン の正 面断面図 、
    [0010] 第 2 図 、 第 3 図 、 第 4 図及び第 5 図 は ァ ぺ ッ ク ス シ ール部材 に 作用 す るカ の説明 図 、
    [0011] 第 6 図 は ァ ぺ ッ ク ス シ ール部材を装着 し た 本発明 に ょ る ロ ー タ リ ー ェ ン ジ ン の Ι Ί 図 に 於け る A 部分を拡大 し た 第 7 図 の VI—
    [0012] VI綜 に 沿 っ た 部分断面図 、
    [0013] 第 7 図 は 第 6 図の VE— VI線 に 沿 っ た 側面断面 図 、
    [0014] 第 8 図 は本発明 に ょ る ロ ー タ リ ー ェ ン ジ ン の コ 一 ナ 一 シ ー ル 部材 の 斜 視 図 、
    [0015] 第 9 図 は別 の ァ べ ッ ク ス シ ール部材用 ロ ー ラ ー部材を裝着 し た 本発明 に ょ る ロ ー タ リ ー ェ ン ジ ンの第 1 図 に 於け る A 部分を 拡大 し た 第 1 0図 の IX— IX線に 沿 っ た 部分断面図 、
    [0016] 第 1 0図 は第 9 図の X X 線 に 沿 っ た 側面断面図 、
    [0017] 第 1 1図 は ロ ーラ ー部材の斜視図 、
    [0018] 第 1 2図 は ァ ぺ ッ ク ス シ ール部材の斜視図 、 第 1 3図 は ロ ー タ リ 一ェ ン ジ ン に於け る ァぺ ッ ク ス シ一ル部材 に作用 するガ ス圧カ の説明図 、
    [0019] 第 14 ^1 は本発明 に ょ る ロ ータ リ ーェ ン ジ ンの第 2 の具体例の 第 Ί 図 に於ける A部分を拡大 し た第 1 5図の X IV— X IV線に沿 っ た部分断面図 、
    [0020] 第 1 5図 は第 I 4図 の X V — X V 線に沿 っ た側面断面図 、 第 1 6図 は本発明 に ょ る ロ ー タ リ ーェンジ ンの第 3 の具体例 の 第 Ί 図 に於ける A部分を拡大 し た第 1 7図の X VI— X ¾線に沿 っ た部分断面図 、
    [0021] 第 1 7図 は第 1 6図 の X Ή — X VI線 に沿 っ た側面断面図 、 第 1 δ図 は本発明 に ょ る ロ ータ リ ー ェ ン ジ ンの第 4 の具休例 の 第 1 図 に於け る Α部分を拡大 し た部分断面図 、
    [0022] 第 1 9 は第 1 8図の具休例 の ァ ぺ ッ ク ス シ ―ル部材の斜視図 で ぁ る 。
    [0023] 具体例
    [0024] 第 1 図 は ロ ー タ リ ーェンジ ン の断面を示す図でぁる 。
    [0025] ま ず ロ ー タ ー 1 1が遊星回転す る時に 、 ー般的に夫々 の ァ ぺ ッ ク スシール部材に作用 する諸々 のカ を第 1 図 、 第 2 図 、 第 3 図 第 4 図及ぴ第 5 図に基づぃ て 説明す る 。 第 1 図 の A の部分を拡大 し た 第 2 図 に 示 す ょ ぅ に 、 ァ ぺ ッ ク スシ ー ル部材 3 はー般 的に は 、 ロ ー タ一 1 1の頂部 2 に形成さ れ た シ ール溝 4 に耝付け ら れて ぃ る 。 こ の ょ ぅ に 組付け ら れた ァ ぺ ッ ク ス シ ール部材 3 に 於ぃて は 、 高圧状態 に ぁ る作動室 V 1か ら の圧カ P 1を有 し た矢印 4 5 ( 第 2 図 ） で示さ れ た ガ ス 流 に ょ っ て 、 ァ ぺ ッ ク ス シ ール部材 3 の作動室 V 1に 面 す る - 方 の側面 1 0 が押圧 カ を受 U 、 作動室 V 2に 面 す る他方の側 面 1 2が シ 一ル溝 4 の 作動室 V 2側 のー 方の壁面 6 bに 強 く 押 付け ら れ 、 そ の桔果 ァ ぺ ッ ク ス シ 一ル部材 3 の矢 印 1 4で示す径方向 に 関 す る動 き具合 は 非常 に 鈍 く 悪 く な っ て し ま ぅ 。
    [0026] さ ら に ま た 、 ^ 2 図 に 示 す 矢 印 1 3で示 す Li — タ ー 1 1の 回 に 関 寸 る 進 行カ 向 の前方 に ぁ る ァ ぺ ッ ク ス シ ー ル部材 3 は 、 ァ ぺ ッ ク ス シ 一ル部材 3 の頂面 2 8が 高圧状態 に ぁ る作動 5Γ·' V 1か ら の 圧カ P 1を 有 し た 矢卬 6 0で示 す ガ ス流 に ょ っ て 、 矢印 1 4で示 す 径 方向 の 内側 に 向 か ぅ 方向 の押圧カ を受け て シ ール溝 4 の底面 1 に 向 か っ て 押 し下 げ ら れる と 同 時 に 前述の如 く 矢 印 4 5で示 す ガ ス 流 に ょ っ て 、 作動室 V 2に 面 す る他方の側 βίί 1 2が シ 一ル潢 4 の 作動 空' V 2側 の - 方 の壁面（; l〕に 強 く 押付け ら れる た め ， ？ ぺ 、：' ゥ ス シ ー ル 部材 3 は 該側 面 1 2と 壁面 6 bと の 間 に 生 じ る摩擦抵 の ため に ロ ッ クさ れた状態に な っ て し ま ぅ 。 従 っ て頂面 28と ロ ー タ ー八ゥ ジ ング 20のすべ り 面 1 と の間の接触が充分 に行ゎれ 得す、 即ち頂面 28とすべ り 面 1 と の藺に 間隙が生 じ て し ま ぃ、 圧カ iMの ガスは作動室 V 1か ら作動室 V 2に当該間隙を介 し て吹き 抜けて し ま ぅ 。 又こ の ょ ぅ な ァ ぺ ッ ク スシール部材 3 は 、 第 3 図 に示す ょ ぅ に頂面 28は 、 □ ータ ーハ ゥ ジ ング 20のすべ り 面 1 ( 卜 rj コ ィ ド内周面 ） に対 し て 当 該頂面 28が矢印 1 4で示す方向 に 閧 し て 往復運動 しな が ら 平行 に移動 する際の 、 その往復運動 の振幅の量 a を半径と す る 円 弧面 と なる ょ ぅ に頂面 28は形成さ れて ぃる 。 この ょ ぅ に構成さ れてぃる た め 、 ァ ぺ ッ ク ス シ ール 部材 3 は 、 頂面 28の す べ り 面 1 との接触部 G 2が ロ 一 タ 一 "の 回 転 にっ れ頂面 28の円弧面全体 を連続的に移動 し て 当該頂面 28を 均一に摩耗さ せ得、 そ の結果ァ ぺ ッ ク スシール部材 3 の耐摩 t 性を向上さ せ てぃる 。
    [0027] 更 に ま た 、 ァ ぺ ッ ク スシ -ル部 ¾ 3 には ァ ぺ ッ ク スシ一ル部 材 3 の底部 5 と シール溝 4 の底面 1 5と の間 に配置さ れた スプ " ン グ 27に ょ り矢印 14で示す径方向 に関する外側 に向 か ぅ 押圧カ が加ゎ っ て ぃ る 。
    [0028] ま た第 4 図 に示す ょ ぅ に 、 ロ ータ 一 1 1は ロ ー タ ーハ ゥ ジ ング 20の内部で矢印 13の方 向 に 回転 す る場台 、 ァ ぺ ッ ク ス シ ー ル部 材 3 に は 、 ロ ー タ一 11の回転数が増加 す る にっ れ て 増加 す る と こ ろ の ロ ー タ ー 11の 回転中心 P ( 第 Ί 図 ） か ら 径方向 14の外側 に 向かぅ 遠心カ に ょ る慣性カ が加ゎ っ て ぃる 。 さ ら に ま た 、 作 動 窆 V1内 は ガ ス圧カ が I の状態 に又作動室 V2内 は ガ ス压カ が P2 の状態 に 夫々 置かれ て ぃ.る （ M > P 2 ) 。 ァ ぺ ッ ク ス シ 一ル部材 3 に は , 作 業！？ V1か ら ァ ぺ ッ ク ス シ 一 ル部材 3 の側而 10と シ ー ル溝 4 の壁面 6aと の 問 に 形成さ れる通路 16及ぴチ ャ ン バ 19夬々 を 頤次通 っ て 伝達さ れる矢印 61で示 す燃烷 ガ ス圧 ま た は EI縮 ガ ス /王 、 即 ち 作動室 V 1内 の ガ ス の圧カ Mに ょ り ァ ぺ ッ ク ス シ ール 部材 3 の 底部 5 に 与 ぇ ら れる ロ ー タ ー 11の 回転中心 P ( 第 Ί 図 ） か ら W 1 で 示 す 径方向 の 外側 に 向 か ぅ 押圧カ 夫 々 が 作用 し て ぃ る ァ べ ッ ク ス シ ―ル部 3 に は 、 こ の ょ ぅ な カ' ス の，Ε カ P 1 ょ る押 nカ が 大 き ぃ割 合 で作用 し て ぃ る 。 こ こ で ァ ぺ 、、.' ク ス シ ール部材 3 全体 に 作用 し て ぃるカ を F と し 、 更 に ま た 、
    [0029] P1 ： 圧 : ·' 燃焼側作動室の内部圧カ （ ¾ /±側 ） 、
    [0030] P2 ： 排 気側 作動室の 内部圧カ （ 低圧側 ） 、
    [0031] Λ 1 ： B. 1} !>1が作用 す る ァぺ ッ ク ス シ一ル ¾1材 3 の ¾ 28の ¾ 圧面 ¾ . Λ2 ： 圧カ P2が作用 す る ァぺ ッ ク ス シール部材 3 の頂面 28の受 圧面積 、
    [0032] A3 : 圧カ Mが作用する ァ ぺ ッ ク ス シール部材 3 の底部 5 の受 圧面積、
    [0033] A ： 圧カ P1が作用する ァ ぺ ッ クスシール部材 3 の側面 10の受 圧面秸 、
    [0034] {1 ： ァ べ ッ ク スシ ール部ぉ 3 の側面 12と シール溝 4 の壁面 6 ti と の摩擦係数、
    [0035] と する と 、
    [0036] カ F は 、 F = PU3-({ A1 + ！^/^)- P1/
    [0037] で示さ れる 。
    [0038] こ こ で 、 '" PU.V は 、 通路 16を 介 し τ シール溝 4 の ヺ ャ ン バ 1 Dに ¾入 し た ガ ス圧カ Ρ 1に ょ り ァ べ 、ゾ ク ス シ 一儿 ^部材 矢 Π:
    [0039] 14で示 ϋ 径カ 向 の外側 に 向か っ て 押 し上 げ 、 ァ ぺ ッ ク ス シ ール 部材 3 の頂 Ιίιί 2δを π — タ ーハ ゥ ジ ング 20の す べり 面 Ί に密接さ せ るカ 、
    [0040] " Μ Μ + Ρ2Α2 " は 、 ァ べ ッ ク スシ 一ル部材 3 の頂面 28に 作用 し 、 ァ べ ツ ク ス シー レ部 ¾ 3 を矢！ ΪΜ で示す 径方向 の内 ϋに 向 か っ て押 し下 、 頂面 28を D ― -9 ― ハ ゥ ジ ン グ 20の す べ り 面 Ί か ら 離そ ぅ と す るカ 、
    [0041] " P 1 A 4 " は 、 ガ ス圧カ Mに ょ っ て ァ ぺ ッ ク ス シ 一 ル部 3 が シ 一ル溝 4 の片側 の壁面 ：)に 押付け ら れた 時 、 ァ ぺ ッ ク ス シ ー ル部 ¾ 3 の片側の側面 12と 当該片側 の壁面 Gbと の 間 に生 ずる 滑 り 糜擦抵抗で ぁ る 。
    [0042] ま た 、 ァ べ ッ ク ス シ 一ル部材 3 の底部 5 と シ 一 ル溝 4 の 底面
    [0043] 15と の に 形成さ れ る ヺ ヤ ン バ 19に 導入さ れ る ス圧カ は ' 導 入通路 に 於 け る流路抵抗 、 導入通路 16の容積変化及 び ガ ス 压 カ P 1自 身の圧カ 変化等 に ょ っ て ァ ぺ ッ ク ス シ 一ル 部材 3 の頂 曲
    [0044] 28を ロ ー タ ー ハ ゥ ジ ン グ 20の す べ り 面 1 に 充分押 付 け 得 る 圧カ 値が得 ら れ難ぃ 。 こ の た め 、 ァ べ ッ ク ス シ 一儿' 部 ¾ 3 を }、'j 上 げ て ロ ー タ ー ハ ゥ ジ ン グ 10の べ り 面 1 に 密 ； さ , 瞵接 す る作 動室 VI及 び作 ®j室 V2¾ 17 の 密状態 を保 て 画 る 耍 な カ P 1 A 3は 、 ァ ぺ ッ ク ス シ 一ル部ぉ 3 を ロ ー タ 一 ハ ゥ シ ン グ 20の べ り 面 Ί か ら 引 離そ ぅ と 3 るカ M A i + P2A2及び ァ ぺ ッ ク ス シー ル部材 3 の矢 印 14で 示 す 径 方 向 の 動 き に 関 る if 擦 抵 抗 の カ ^ P1 A に 刘 し て不足す る恐れが ぁ る 。 殊 に 、 γ ぺ ッ ク ス シール 部材 3 の 頂面 28の 曲率 が 大き く 、 即 ち 前述 の 円 弧 K の ]i ¾i 80) 矢 卬 1 で . 1Ί向 に る i¾さ a が高ぃ 場 、 f! 勁 ^ V〗が 5 縮 ♦ 燃焼過程に ぁ る と き、 矢印 13で示す ロ ータ ー 11の回転 に 閱 する進行方向の前方に ぁる ァぺ ッ ク スシ一ル部材 3 の頂面 28に は比較的広ぃ領域に亙 っ て 、 即ち面積 A1に ぃ圧カ Mの燃焼ガ スが作用 して し ま ぅ 。 そのため 、 前述のカ P1A3は 、 P1A1 -+ Ρ2Λ2 に ょ っ て表さ れる ァ ぺ ッ ク ス シール部材 3 の ] 面 28に作用 す る カ に 比較 して 小さ く な っ て し ま ぅ こ とがぁる 。 そ の理由 と し て は 、 ァぺ ッ ク スシール部材 3 の円 弧状の頂面 28の π — タ ー ハ ゥ ジ ング 20の べ り 面 1 と の接触部 62が ロ ー タ ー 11の回転にっ れ 頂面 28の 頂点部 63に近付ぃ て ゅ く た め 、 燃焼ガ スの高ぃ ]±カ M が頂面 28の 広ぃ頜域に っ て作用 するょ ぅ に な る た めでぁ る 。 ま た Ύ べ 、ソ ク ス シ一ル部材 3 は前述の 性カ 、 カ M Λ3 ( ¾ 上げ カ 、 及ぴァ ぺ ッ 々 ス シ ール部材 3 を持 ち 上げる スプ リ ン プ？ 7に ょ る矢卬 示 す 径カ 向 の外側 に向 かぅ 反発カ に ょ っ 持 上 げ ら れょ ぅ と する が 、 P 1 + こ ょ っ て 表 さ れる ァ ぺ ッ ク ス シール部材 の頂面 2iUこ作用 tるカ及び // P1A4に ょ っ て表さ れ る摩擦抵抗の ヵ に ょ っ て阻まれて し ま ぃ充分 に持上げ ら れ得 或ぃ はそ の ま ま 定状態に置かれる こ と と な り 、 ァ ぺ ッ ク ス シ -ル ]7 > 3 の頂面 28と 口 一 タ 一ハ ゥ ジ ング 20のす べ り 面 Ί と f¾ に 隙 形成さ れて し ま つ 従 っ て ¾ぃ圧カ P 1の燃焼 ガ ス び こ の燃焼ガ ス に 押 さ れた 未燃の圧縮 ガ ス が排 ^過程 に ぁ る 隣 の作動室 V 3へ当該間 隙を通 り 抜け て し ま ぃ 、 そ の結果ェ ン ジ ン 出カ の低下及び燃料の '費効率の低下等を 引 起 こ す 恐れがぁ る 次 に 、 ァ ぺ ッ ク スシール部材 3 の頂面 2 8の摩耗に 関 して 第 5 図 に 基づぃ て 説明 す る 。
    [0045] ァ ぺ ッ ク ス シ 一ル部材 3 が ロ ー タ ーハ ゥ ジ ン グ 2 0の す べ り 面 1 、 即 ち 卜 [1 コ ィ ド 内周 面 に 接触 し て l 1 す る 時 、 ァ ぺ ッ ク ス シ 一 ル部材 3 の頂面 2 8の頂点部 63が ロ 一 タ ー ハ ゥ ジ ン グ 2 0の す べ り 面 1 と 動 し て ぃ る範囲 は短 く 、 当 該 ]Π点部 63以外の i¾側 の部分 1、 65で 長 く 摺動 す る傾向 が ぁ る t> こ の た め 、 ァ ぺ ッ ク ス シ 一ル邡 ¾ 3 の頂面 2 8は第 ！ ^ 図 のニ点鎖線部 6 Gで示 ょ ぅ に 頂点邡 B 3以 外 の両側 の部分 6 :、 65で ょ り 深 く 摩 K し て ゅ き 、 次 に 丸 く 1 っ て ゅ く 。 從 - て ァ べ ッ ク ス シ ―ル ¾ 3 の ] li面 2 ii の 円弧の 周 の長 さ が次第 に長 く な り 、 頂面 2 Gに 作 用 t る -JJ ス の 圧カ を受け る面積が次第 に 広 く な り 、 ょ り 一層 ァ ぺ ッ ク ス シ ー ル部材 3 を押 し下げる ょ ぅ に な る υ
    [0046] 以上 の こ と か ら ァ ぺ ッ ク ス シ 一 ル, 部材 に 作用 す るカ 及ぴ こ の 刀 に ょ る ァ べ ッ ク ス シ -ル部材の動 仵 を 説 nj] し た 、 以下 に 述 べ る ょ ぅ に 本発明 の ロ ー タ リ一 1 ン ジ ン に 装 さ れ た ァ へ ッ ゥ ス シ一 ル部材の好ま し ぃ具休例 に ょ っ て 前述の如き ァ ぺ ッ ク ス シ ール部材に作用 する諸々のカを変化させ る こ と が可能にな る。
    [0047] 第 1 ¾、 U 6 図及び第 7 図 に於ぃて 、 1 は ロ ー タ ー八ゥ ジ ン グ 20の す べ り 面 、 2 は ロ ー タ ー 1 1の頂点部 、 3 はァぺ ッ ク スシ ール部材 、 4 はシール溝、 5 は ァ ぺ ッ ク スシール部材の底部、 6 a , 61 はシ ール溝 4 の壁面 、 8 は ロ ーラ ー、 30は コ ーナーシー ル部材 で ぁ る 。
    [0048] 第 Ί 図 に示す如 く 、 ロ ータ一 1 1は回転出カ軸 P を中心に公転 し な が 出カ 軸 P の中心か ら偏心 し た ロ ー タ ー ジ ャ ーナル 6 7上 で自転 しっっ ロ—— タ ー 1 1の頂点部 2 近傍が ロ ー タ ーハ ゥジ ング 20の べ 面 1 に接触 し た状態で摺動する 。 従 っ て吸気、 圧縮 燃烷 、 m脹 及び排気の各作業行程を行 ぅ た めの作動室 V 1 , V 2 , V 3 / ： . - ·¾ ―ハ. ゥ V ング 20のすべ り 面 Ί と ロ ー タ ー "の周緣 と の ϋ に形成さ れて ぃ る 。 こ れらの各作動室 V 1 , V 2， V 3の気密状 態は 、 □ ー タ ー 1 1の頂点、部 2 と 口 ー タ ーハ ゥ ジ ン グ 20の す べ り 面 Ί と の 閩隙及ぴ □ータ ー 1 1の側面 32とサ ィ ドハ ゥ ジ ン グ 40 ( 7 ) と の間隙各々 か ら の 1S ス漏れを防止する こ とに ょ っ て保 ヒ れて ぃる
    [0049] こ の た め 、 第 6 図及び第 7 図 に示す ょぅ に 、 各々 の頂点部 2 に は シール溝 4 を設け 、 シ ール溝 4 の 中 に ァ ぺ ッ ク ス シ ール部 材 3 を配置す る こ と に ょ っ て 頂点部 2 近傍 と す べ り 面 1 と の間 に 圊 隙が生 じ無ぃ ょ ぅ に す る 。 ロ ー タ ー 1 1の 両側の側面 32に は サィ ド シ ール部材 68を配 Είす る と周時 に ァ ぺ ッ ク ス シ—ル部材 3 と サ ィ ド シール部材 68と の間 に は コ 一 ナ ー シ ール部材 30を配 置す る こ と に ょ っ て 側面 32と サ ィ ド ハ ゥ ジ ン グ 40と の 間 に 間 隙 が 生 じ無ぃ ょ ぅ に す る こ と に ょ っ て 作 動 S Μ , V 2 , V 3相 互 の 気 密性を得 て ぃ る 。 ま た シ ール溝 4 の底面 1 5と ァ ぺ ッ ク ス シ ール 部材 3 の底部 5 と の 間 に形成 さ れる チ ャ ン バ 1 9に は ァ ぺ ッ ク ス シ ー ル部材 3 を す べ り 面 1 に 弾性 に 押付 け る べ く スプ リ ン グ 2 7が配置 さ れて ぃ る 。 ま た 、 ァ べ ッ ク ス シ 一ル部材 3 の側面 1 0 及び側 面 1 2夫 々 に 対向 す る シ 一ル ¾ の堅 面 6 a及び 6 b夫 々 に 凹 溝 7 を 形成 し 、 こ れ ら の 凹潢 7 に 細 Κ ぃ複数の ロ ー ラ ー 8 を ¾ 動 自 在 に 収納 し て ぃ る 。 こ れ ら の拔数 の [-ΐ ー ラ ー 8 は 、 ァ べ ッ ク ス シ ール部材 3 が矢印 1 /1で示す ί 方向 に 関 し て移動 し な が ら 側 面 1 0及び側面 1 2夫々 が作 ®j室か ら の ガ ス圧を 受け て も 当該側 面 1 0及び側面 1 2に 転が り 接触 し 得 る 。 尚 、 凹溝 7 に 収 める ロ ー ラ ー 8 の 本数 は 、 各種 テ ス 卜 の結 .¾ か ら 2 木が好 ま し ぃ ，，
    [0050] ー ラ ー 8 は好 ま し く は金属材 ^ に よ り 製作 し 、 高圧 ^ ^ の ガ ス に ょ っ ても軟化及び劣化 し に く く 、 又燃焼生成物等に ょ っ て 膠着状態を起こ し た り 化学変化を起こ さ なぃものを使用 する ， 本発明者は 、 ハィ ス鍋 を使用 し た 。 各 ロ ーラー 8 は、 ー般的に は細長ぃ形状に 、 好 ま し く は径 1 〜 0 . 5顺の太さ の円柱ピン状 に形成す る 。
    [0051] ま た 第 7 図 に示すょ ぅ に 、 ロ ーラ一 8 は両側 の端部 69が ロ ー タ 一 1 1の両端部 に配置さ れた第 8 図 に示す如 き ー対の コ ー ナ一 シ一ル部材 30の凹所 70に収納支持されて ぃる 。 コ ーナーシール 部材 30は 、 ァ ぺ ッ ク ス シ ール部材 3 を収容す る溝 33を備ぇて ぉ り 、 コ ーナ ーシール部材 30の外周面 72に於ぃ てサ ィ ドシール部 材 63に接触 し て ぃる 。 ま た コ ーナ ーシ ール部材 30の端面 71はサ ィ ドハ ゥジ ング 40の内面 73に対面 し なが ら摺動 する ょ ぅ に ロ 一 タ ー 1 1の両端部の頂点部 2 近傍に 配 ISさ れて ぃ る 。
    [0052] ま た ロ ーラ ー 8 は、 シール溝 4 の it面 6 a及び 6 b夫 々 に形成さ れた凹溝 7 に組込ま れて 、 ァ ぺ ッ ク スシ ール部材 3 が高圧で ぁ る燃焼カ' ス圧 Mに ょ っ て壁面 6 hへ押付け ら れて も 、 ァぺ ッ ク ス シール部材 3 を矢印 1 4で示す径方向 に軽く 動き易 く す べ く 転が り 支持 ϋ る た めのものでぁ る が 、 シ ール溝 4 のチ ャ ンパ 1 9に ガ 人 - ]5： I , . に導入 3 るた め に 9 図、 第 1 0図及ぴ第 " M図に す ょ ぅ な構成 に し て も良 ぃ 。
    [0053] 即 ち 、 前述の複数の ロ ーラ一 8 に 替 ぇ て 第 11図 に示す ょ ぅ な ロ ー ラ ー 50及び ロ ー ラ ー 51を組合ゎせ た ー対の ロ ー ラ ー を用 ぃ る 。 上側 の ロ ーラー 50は ロ ー ラ ー 8 と 同様の形状を有 し て ぃる 下側 の ロ ー ラ ー 51は外周面 に 溝 52が形成さ れ た 溝付 ロ ー ラーで ぁ る 。 尚 、 溝 52と し て 複数個並 列 に 形成 し て も良ぃが 、 ー条の 螺旋溝で 形成 し て も良ぃ 。
    [0054] 上 側 の ロ ー ラ一 50は ァ ぺ ッ ク ス シ 一ル部材 3 が ガ ス圧カ P 2に ょ っ て シ ール溝 4 の片側 の壁面 6aに 押付 ら れた 時 、 そ の壁面 6a、 ロ 一 ラ ー 50及びァ ぺ ッ ク ス シ ール部材 3 の 側面 10相互の接 触 に ょ り 気密部を構成 し て ガ ス 漏 れの 防 止を 図 る 。
    [0055] ー カ 、 下側 の □ ーラ 一 51は ア べ ッ ク ス シ 一 ル部材 3 が ガ ス圧 カ Mに よ っ て シ ール溝 4 の 片 側 の §1面 6 に 押付 U ら れ て ^該ガ ス圧カ P 1を シ 一ル瀵 4 の チ ャ ン バ 19に 導入 し ょ ぅ と す る 時 、 ロ — ラ 一 51の溝 52に ょ り 矢印 45で示す ガ ス の通路 を形成 し て ぃる 因 みに 本具体例 に 於ぃて 、 上 下 の ロ ー ラ一 50及び ロ ー ラ ー 51が 共 に ロ ー ラ ー 8 と周様な 円柱 [i—ラ 一で ぁ っ た 場合 、 上側の 口 ー ラ ー 50は 、 こ の ロ ー ラ ー 50と 凹溝 7 と ァ ぺ ッ ク ス シ ール部 ¾ 3 の側 面 10と の 間 の 隙 Ρ の た め 、 「ι ー ラ 一 は左 右 ど ち ら か へ '寄 る こ とができ 、 寄る こ と に ょ っ て 生 じ た 隙間をガスが通過す る が 、 下側 の ロ 一ラ ー 51は 、 シール溝 4 の チ ャ ンパ 19が低圧状態 に ぁる 時、 上側の ロ ーラー 50の隙囿から入 っ た高圧ガスが作用 する と 、 凹溝 7 の底部 と ァぺ ッ ク スシール部材 3 の側面 10と に 密接 し 、 ガス通路が形成さ れな く なる恐れがぁる 。
    [0056] こ の た め に下 側の ロ ーラー 51の外周面に溝 52を形成 し 、 ガス 通路を確保す る ょ ぅ に構成 し た のでぁ る 。
    [0057] この ょ ぅ に し て 、 ァ ぺ ッ ク スシール部材 3 は 、 側面 10、 12を ロ ー ラ一 50、 51に ょ り 転が り 支持さ れて ぃ る た め 、 側面 10、 12 に作動室か ら の ガ ス の圧カ に ょ っ て シール溝 4 の壁面 6a、 δ I)に 強く 抑付 ら れて も矢印 14で示す径方向に関 し て 軽 く 動き 得 る ， 更 に加ぇて 、 ァ べ ッ クスシ ール部材 3 は 、 シ ー ル溝 4 のチ ャ ン パ 19に は 一 ラ ー 51の外周面 に形成さ れた溝 52を介 し て 勤 ¾ か ら の ガ ス が確実に導入さ れるため 、 こ の ガスの圧カ に ょ っ て 矢印 14で示す径方向 に 関する外側の向き に確实に押 し上げ ら れ る 。
    [0058] 更に 、 第 12図 に示す ょ ぅ に ァぺ ッ ク スシール部材 3 の頂面 28 の円弧部の 頂点部 63に は 、 ロ ー タ ー "の回転中心軸が仲 す る 方 向 に沿 っ て 凹溝 9 が形成さ れてぃる 。 こ の凹溝 9 は 、 好 ま し く は幅 24が ァ ぺ ッ ク ス シ ー ル部材 3 の厚み 23の 1/6 1/3 (0.5 1.0 隱 ） 及び深さ 25が 1.0 1.5 顧 と な る ょ ぅ に 構成す る 。 そ し て 凹溝 9 を含む頂面 28の 円 弧部の半径 a ( 第 3 図 ） は 、 ― 般的な ァ ぺ ッ ク ス シ 一ル部材 ょ り 大き く 、 約 1.5膽以上 に 設定 す る の が好 ま し ぃ 。
    [0059] 凹溝 9 が形成さ れた ァ ぺ ッ ク ス シ ール部材 3 の頂面 28は 、 円 弧部 に 於け る 頂点部 63の両側 部 に 、 即ち 凹溝 9 を挟 ん で 丸め面 10a 及び丸 め面 10 b に 分割 さ れて ぃ る 。
    [0060] ま た ァ ぺ ッ ク ス シ 一ル部材 3 に は 、 当 該 ァ ぺ ッ ク ス シ 一ル部 材 3 を ロ ー タ ー 11に 形成 さ れ た シ ー ル溝 4 に 装着 す る際 に 前記 回転中心軸 が伸長 t る 方 向 に 1 3 る位置決め を容易 に す る た め に 底部 5 に 突 ¾ Ί 6が け ら れ '（ ぃ る 。
    [0061] [I ― 一 11が 口 ― タ - ノヽ ゥ ジ ン グ 20の 内 部で 回転 る際 、 7 ぺ ッ ク ス シ ール部ぉ 3 の □ ー タ 一 ハ ゥ ジ ン グ 20の す べ り 面 1 に 対す る揺勁 の角度 は変化 し 、 即 、 ニ っ の丸め 面 10a 及び丸め 面 10b の 口 一 タ ーハ ゥ ジ ン グ 20の す べ り 面 1 に 対 す る接触部 62 の位 1¾が変化す る 。 换 ¾ す る と 、 ニ っ の丸め 面 10a : 1 Ob が □ ー タ ーハ ゥ ジ ン グ 20の す 面 1 に 交 ¾ に 接触 す る u 殊 に 、 第 6 図 に 示 す 上 ぅ に 、 作勁 ^ V 1が燃焼の初期過 e に ぁ る 、 勁 5 iの ロ ー タ ー 11の回転方向に IIする前方に位置す る ァ ぺ ッ ク ス シール部材 3 は 、 丸め面 10 a が ロ ー タ ーハ ゥ ジ ング 20の すべ り 面 Ί に摺動接触 し て ぉ り 、 この状態か ら 更に 回転 し て ぃ く に従 っ て （ 第 13図 の状態 ） 丸め面 10b に接触部 62が移動 してゅ く 。
    [0062] 上述の如く 、 燃焼膨脹過程に ぁる作動室 V1の高圧のガ スが作 用 する ァ べ ッ ク ス シール部 ¾ 3 の頂面 2 &は 、 凹溝 9 が存在 し て ぃ る た め 、 先ず丸め面 10 a で Li —タ ー ハ ゥ ジ ン グ 20の す べ り 面
    [0063] Ί に摺動接触 し 、 こ の状態では非常 に狭ぃ面積部分 が高圧状態 に ぁ る作動室 V 1の側 に 向 き （ 第 6 図 ） 、 接触部 62を挟んで凹溝 9 及び丸め面 10 b 等が排気過程にぁ る作動室 V2の側 に 向 ぃて ぃ る 。 即 ち 、 高圧の ガ' ス が狭ぃ面積部分 に 、 比較的低 の ガ' ス が 比較的広ぃ凹溝 9 及び丸め面 1 Oh の面積部分 に夫々 に 仵 用 し ぃ る コ
    [0064] ま た 、 第 13図 に示すょ ぅ に ー タ ー 11が更 に 回転 し て 接触部 62が頂面 28の四溝 9 を越ぇ て丸め Ob に位置する 時 、 丸め面 10a 及び凹溝 9 に作用 す る ガ スの圧カ は比較的低下 し て ぃる ： この た め 、 ァ べ ッ ク ス シール部材 3 をシ―ル溝 4 の底面 1 !iに 向 か ぅ 方 向 、 即 ち矢卬 14で示す径カ 向の内側 に 向 か' 方 [f.l に柙 し 下げょ ぅ と す る押 β:カ は小さ く 抑ぇ れ得る 。 従 ' 通 1 6を介 し て 導入さ れ た ガ' ス の圧カ に ょ っ て ァ ぺ ッ ク ス シ — ル部 材 3 の底部 5 に 作 用 る矢印 1 4で示す径方向 の外側 に 向 か ぅ 方 向 に押 し 丄げ ょ ぅ と す る押圧カ が 、 前記押 し 下げ ょ ぅ と す る押 圧カ に 比較 し て 相対的 に 大き く な り 、 そ の結果 ァ ぺ ッ ク ス シ ー ル部材 3 の頂面 2 8を ロ ー タ ーハ ゥ ジ ン グ 2 0の す べ り 面 Ί に 確実 に 押 し付 、 そ の 密的な接触状態 を 保持 し 得 る
    [0065] 尚 、 第 9 図及び第 1 3図 に 示す ょ ぅ な 、 ロ 一 ラ ー 5 1の外周 面 に 形成 さ れ た 溝 5 2を 介 し て 、 シ ール溝 4 の チ ャ ン バ 1 9に 作 動室か ら の ガ ス を碓 ¾ に ¾入 す る構造 に代ぇ て 、 第 1 4図 及び 第 1 5図 に 示 す ょ ぅ に 、 ロ ー タ 一 1 1の各頂点部 2 の シ ール溝 4 に 於 け る 凹 溝 7 に 収納 さ れる複数 の π — ラ ー と し て 第 6 図及び 7 図 の 具 体例 に 示 し た ロ ー ラ ー と 同 様 な 円 柱 ピ ン状 の ロ ー ラ ー 8 を 収納 し 、 こ れ ら u — ラ 一 8 を支 ぇ る 凹溝 7 の底部 .「> Jに 、 シ 一 ル ϊ 4 の チ t' ン バ 1 9に通 じ る 凹所 5 3を形成 し 、 こ の 凹所 5 .3を介 し て シ —ル溝 4 の チ ャ ンバ 1 9に 作動室か ら の ガ ス を確 ¾ に 導入 す る 構 造 を得 て ぃ る 。
    [0066] ま た 、 第 9 図及び第 1 3図 に 示 す 具休例 の前述の構造 に 代ぇ て 第 1 6図及び第 1 7図 に 示 す ょ ぅ に 、 複数の 「I 一 ラ - 8 の 両 側 の 端 部 5 6を 、 各端部 h fiに 対 応 し て 配匿 さ れ た 第 8 図 に 示す コ ー I ー シ ール部材 30の溝 70で夫々 支持 し 、 この状態に於ぃて下側の ロ ーラー 8 と凹溝 7 の底部 54と の間 に空隙 57が形成される ょ ぅ に 当該凹溝 7 を構成する 。 即 ち 、 空隙 57は ロ ータ一 11の長手方向 に関する凹清 7 の全域に亙 て設け ら れたもので ぁ り シール溝
    [0067] 4 の チャ ンパ 19に通 じて ぃる 。 この空隙 57を介 し て シール溝 4 のチ ャ ンパ 19に作動室か ら の ガスを確実に導入 し得る 。
    [0068] ま た ァ ぺ ッ ク ス シ ール部材 3 に 、 第 18図及び第 19図 に示す ょ ぅ に 、 ァ ぺ ッ ク ス シール部材 3 の頂面部 2δの円弧部の頂点 63に 設け ら れた 凹溝 9 に 、 ロ ー タ ーハ ゥ ジング 20の す べ り 面 1 と の 摺動 に於ぃ て 比铰的摩耗 し 易 ぃ充填材 46が埋設さ れて ぃ る 。 こ の充 ¾材 46に ょ り ァ ぺ ッ ク スシール部材 3 はすべ り 面 1 に 刘 し て 、 ょ り ー慰密着接触 し 捋 、 隣接する作動室 、 例 ぇ ぱ作動室 V1 V2の 間 の気密性 をー 層確保 し得る 。 尚 、 充塡材 46ど し て は 、 好 ま し く は比較的柔ら かな金厲系材料で形成す る 。
    权利要求:
    Claims請求の範囲
    ( 1 ) 内壁面を有 し た ロ ー タ ーハ ゥ ジ ング と 、 こ の ロ ー タ ーハ ゥ ジ ングの 内周面 と の間で複数の作動室を規定 す べ く 当該 ロ ー タ ーハ ゥ ジ ン グの内部に 回転可能 に配置さ れて ぉ り 、 頂点部を 有 し て ぉ り 、 回転の軸心に 沿 っ て 当 該頂点部 に 形成さ れた シ ー ル溝 を有 し た ロ ー タ ー と 、 こ れ ら の シ ー ル溝 夫 々 の 内部 に収容 さ れ た ァ ぺ ッ ク ス シ 一ル部材 と 、 前記作動室か ら の気体の圧カ に ょ っ て 、 前 記ァ ぺ ッ ク ス シ ール部材 を前記 ロ ー タ ーハ ゥジ ン グの内壁面 に 対 し て 押 し 付け る べ く 当 該 ァ ぺ ッ ク ス シール部材 と 当 該 ロ 一 タ ー ハ ゥ ジ ン グ と の 間 に設 け ら れた 押 圧手 段 と か ら な る こ と を 待徴 と す る π — タ リ 一 1 ン ジ ン 。
    ( 2 ) 前記 7 べ ッ ク ス シ 一ル部材 は 、 当 該 ァ ぺ ッ ク ス シ ― ル部 材の前記 [I ー タ 一 °ハ ゥ ジ ン グ の 内周 面 に 対 し て 押 （J ら れる ょ ぅ に構成さ れた 頂部 に 、 前記 ロ ー タ 一 の 回転中心軸 に沿 っ て 凹 溝を有 し て ぃ る こ と を特徴 と す る諮求の範囲第 1 ¾に 記載の ロ ー タ リ ーェ ン ジ ン 。
    ( 3 ) 前記 ァ ぺ ッ ク ス シ ール部 ¾ は 、 前 記頂部 に 形成 さ れた 凹 溝 に 、 該 ぺ ッ ク ス シ ール部材の頂部を前記内 M面 に ; j し て 密着接触させるべ く 充瑱材が埋設さ れて ぃ る こ と を特徴 と す る 請求の範囲第 2 項に記載の ロ ー タ リ ーェ ンジ ン 。
    ( 4 ) 前記充 材が金属系材料で形成さ れて ぃる こ とを特徴 と する請求の範囲第 3 項に記載の ロ ータ リ ーェンジン 。
    ( 5 ) 前記シ ール溝は内壁面を有し て ぉ り 、 前記ァ ぺ ッ ク スシ ール部材は側面を有 し て ぉ り 、 当該ァ ぺッ ク スシール部材の側 面 と 当 該 シ ール溝の 内壁面 との 間の摺動抵抗を減少さ せる べ く 当 該側面 と 内壁面 との 間 に は低摺動抵抗手段が配設さ れて ぃる こ と を特徴 どする請求の範囲第 1 項に記載の ロ 一タ リ ーェ ン ジ ン
    ( 6 ) 前記シ ー ル溝の内壁面は側面を有 し て ぉ り 、 節 記低摺動 抵抗手段 は 、 前記 シ ール溝の側壁面に形成さ れ た ¾ と 、 この溝 の仲 &方向 に沿 っ て 配置さ れ当該溝 の内部 に収容さ れた複数の ロ ーラ 一部材 とか ら構成さ れて ぃる こ と を特徴 と する請求の範 囲第 5 項に記載の ロ ー タ リ ーェ ンジ ン 。
    ( 7 ) 前記ァ ぺ ッ ク スシ ール部材は底部を有 し て ぉ り 、 前記押 圧手段が 、 前記作動室か らの気体の圧カを前記ァ ぺ ッ ク スシー ル部材の底部に作用 させ る べ く 節記シール溝 と ¾該ァ ぺ ッ ク ス シ ール部材 と の に設け ら れた 気体の通路手段を有 して ぃ る こ と を特徴 と す る請求の範囲第 1 項 に記載の ロ ー タ リ ー ェ ン ジ ン
    ( 8 ) 前記 シ ール溝が側壁面及び底壁面を有 し て ぉ り 、 前記 ァ ぺ ッ ク ス シ ー ル部材が側面を有 し て ぉ り 、 前記通路手段が 、 前 記 ァ ぺ ッ ク ス シール部材の側面 と 前記シ 一ル溝の側壁面 と の間 に 形成さ れる 間隙 と 、 前記ァ ぺ ッ ク ス シール部材の底面 と前記 シ ール溝の底壁面 と の 閻 に 設け ら れた チ ャ ンパ と か ら 構成さ れ て ぃ る こ と を 特徴 と す る請求の範囲第 7 項 に 記載の ロ 一 タ リ 一 ェ ン ジ ン 。
    ( 9 ) ¾ 記通路手段が 、 前記シ ール溝の側壁面 に形成さ れた 溝 と 、 当該溝 の 内部 に 収容さ れた 複数の ロ ー ラ ー部材 と 、 前記溝 と ロ ー ラ 部材 と の 間 に 空 隙 が生 じ る ょ ぅ に 前記シ ー ル溝 の底壁 面 に 形 成 さ れ た 凹所を更 に 有 し て ぃ る こ と を特徴 と す る諮 求の 範 囲 第 8 項 に 記載の ロ 一 タ リ 一 ェ ン ジ ン 。
    ( 1 0 . ijij [:1 ー ラ 部材が外周面を し て ぉ り 、 前記通路手段 が 少な く と もー っ の前記 ロ ー ラ ー部材の外周面 に形成さ れた 溝状 部を ¾ ん で ぃ る こ と を特徴 と す る 諮求の範囲第 8 項 に 記載の ロ ー タ リ ー ェ ン ジ ン 。
    类似技术:
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    FR2691749A1|1993-12-03|Dispositif d'étanchéité entre des étages d'aubes et un tambour tournant notamment pour éviter les fuites autour des étages d'aubes de redresseur .
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    DE3883379D1|1993-09-23|
    EP0345392A1|1989-12-13|
    ES2042743T3|1993-12-16|
    DE3883379T2|1994-01-05|
    KR900700727A|1990-08-16|
    EP0345392B1|1993-08-18|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1989-12-14| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AU JP KR SU |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    EP88305224A|EP0345392B1|1988-06-08|1988-06-08|Rotary engine|CN 88103470| CN1038332A|1988-06-07|1988-06-09|转子发动机|
    KR1019890700367A| KR900700727A|1988-06-07|1989-02-27|로타리 엔진|
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