(57)【要約】【課題】ロータリピストンエンジンにおけるロータとサイドハウジングとの隙間をシールするオイルシール部材を構成するに好適でオイル漏れを防止できる弾性オイルシールリングを提供すること。【解決手段】ハウジング５１内で転動するロータ５２に設けられたリング状のシール溝４、５内に保持される弾性オイルシールリング１、２であって、シール溝の両側面部に向かって突出する少なくとも３本の突条部１１、１２、１３、２１、２２、２３を有し、少なくとも１本の突条部１１、２１をシール溝４、５の一方の側面部に向けて突出させ、他の少なくとも２本の突条部１２、１３、２２、２３をシール溝４、５の他方の側面部に向けて突出させることを特徴とする。【選択図】図１
2019100456.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング内で転動するロータに設けられたリング状のシール溝内に保持される弾性オイルシールリングであって、
前記シール溝の両側面部に向かって突出する少なくとも３本の突条部を有し、少なくとも１本の突条部を前記シール溝の一方の側面部に向けて突出させ、他の少なくとも２本の突条部を前記シール溝の他方の側面部に向けて突出させることを特徴とする弾性オイルシールリング。
【請求項２】
前記シール溝内には、前記ロータの外側面と前記ハウジングの内面との隙間をシールする硬質オイルシールリングが保持されており、
少なくとも１本の突条部を前記シール溝の一方の側面部に当接させ、他の少なくとも１本の突条部を前記硬質オイルシールリングに当接させることを特徴とする請求項１記載の弾性オイルシールリング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性オイルシールリングに関し、詳しくは、ロータリピストンエンジンにおけるロータとサイドハウジングとの隙間をシールするオイルシール部材を構成するのに好適で安定した潤滑性を維持することができる弾性オイルシールリングに関する。
【背景技術】
【０００２】
ロータリピストンエンジンでは、ハウジング内で転動するロータとハウジングの内面（サイドハウジング）との隙間をシールするオイルシール部材が設けられている（特許文献１〜３）。
【０００３】
オイルシール部材１０４、１０４は、図９に示すように、ロータ１０１に設けられたリング状の内側シール溝１０２及び外側シール溝１０３内に保持されている。これらオイルシール部材１０４、１０４はそれぞれ、硬質オイルシールリング１０５及び弾性オイルシールリング（Ｏ−リング）１０６により構成されている。
【０００４】
硬質オイルシールリング１０５、１０５は、金属やカーボン材料等の硬質材料によりリング状に形成され、内側及び外側シール溝１０２、１０３内に保持される。内側及び外側シール溝１０２、１０３の底部と硬質オイルシールリング１０５、１０５との間には、押しバネ１０７、１０７が配置されている。硬質オイルシールリング１０５、１０５は、押しバネ１０７、１０７により内側及び外側シール溝１０２、１０３から抜け出す方向に付勢され、側面部（シール面）１０５ａ、１０５ａがサイドハウジング１０８に押接される。これら側面部１０５ａ、１０５ａとサイドハウジング１０８との間には、良好な潤滑性を維持できる程度にオイルが潤滑している。
【０００５】
内側シール溝１０２内に保持される硬質オイルシールリング１０５は、外周面部に環状溝１０５ｂを有している。また、外側シール溝１０３内に保持される硬質オイルシールリング１０５は、内周面部に環状溝１０５ｂを有している。これら環状溝１０５ｂ、１０５ｂ内にはそれぞれ、弾性オイルシールリング（Ｏ−リング）１０６が配置されている。弾性オイルシールリング１０６は、フッ素ゴム（ＦＫＭ）等の弾性材料により断面円形のリング状に形成され、硬質オイルシールリング１０５、１０５の環状溝１０５ｂ、１０５ｂ内に配置された状態で、内側及び外側シール溝１０２、１０３内に保持されている。
【０００６】
内側シール溝１０２内に保持される弾性オイルシールリング１０６は、内側シール溝１０２の一方（外側）の側面部及び硬質オイルシールリング１０５に当接している。この弾性オイルシールリング１０６は、硬質オイルシールリング１０５とロータ１０１との間の隙間からもれるオイルをシールする。
【０００７】
また、外側シール溝１０３内に保持される硬質オイルシールリング１０５は、外側シール溝１０３の一方（内側）の側面部及び硬質オイルシールリング１０５に当接している。この弾性オイルシールリング１０６は、内側シール溝１０２に保持された硬質オイルシールリング１０５で止めきれなかったオイルを、外側シール溝１０３に保持された硬質オイルシールリング１０５と外側シール溝１０３の側面との間でシールする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１３−７２４２５号公報
【特許文献２】実開昭６１−１３７８０１号公報
【特許文献３】実開昭５８−１５２５０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述したようなロータリピストンエンジンのオイルシール部材１０５においては、図１０に示すように、弾性オイルシールリング１０６が、硬質オイルシールリング１０５の環状溝１０５ｂ内において、側面部（シール面）１０５ａの側に位置ずれを起こすことがある。このような位置ずれは、弾性オイルシールリング１０６が捻れを有した状態で環状溝１０５ｂ内に装着されることによって生ずる。
【００１０】
このような位置ずれが生ずると、弾性オイルシールリング１０６が硬質オイルシールリング１０５に干渉（接触）し、安定した潤滑性を維持することができなくなる。
【００１１】
そこで、本発明は、ロータリピストンエンジンにおけるロータとサイドハウジングとの隙間をシールするオイルシール部材を構成するに好適で安定した潤滑性を維持することができる弾性オイルシールリングを提供することを課題とする。
【００１２】
本発明の他の課題は、以下の記載により明らかとなる。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題は、以下の各発明によって解決される。
【００１４】
１．
ハウジング内で転動するロータに設けられたリング状のシール溝内に保持される弾性オイルシールリングであって、
前記シール溝の両側面部に向かって突出する少なくとも３本の突条部を有し、少なくとも１本の突条部を前記シール溝の一方の側面部に向けて突出させ、他の少なくとも２本の突条部を前記シール溝の他方の側面部に向けて突出させることを特徴とする弾性オイルシールリング。
２．
前記シール溝内には、前記ロータの外側面と前記ハウジングの内面との隙間をシールする硬質オイルシールリングが保持されており、
少なくとも１本の突条部を前記シール溝の一方の側面部に当接させ、他の少なくとも１本の突条部を前記硬質オイルシールリングに当接させることを特徴とする前記１記載の弾性オイルシールリング。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ロータリピストンエンジンにおけるロータとサイドハウジングとの隙間をシールするオイルシール部材を構成するに好適で安定した潤滑性を維持することができる弾性オイルシールリングを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態の弾性オイルシールリングのロータリピストンエンジンにおける使用状態を示す拡大断面図
【図２】図１に示した使用状態を示す分解斜視図
【図３】図１に示した使用状態を示す断面図
【図４】図１に示した使用状態における硬質オイルシールリングを示す断面斜視図
【図５】図１に示した弾性オイルシールリング（外側）の断面図
【図６】図１に示した弾性オイルシールリング（内側）の断面図
【図７】図１に示した使用状態における弾性オイルシールリングの断面図であって、つぶし量が小さい場合（ａ）及びつぶし量が大きい場合（ｂ）
【図８】本発明の他の実施形態の弾性オイルシールリングのロータリピストンエンジンにおける使用状態を示す拡大断面図
【図９】従来の弾性オイルシールリングのロータリピストンエンジンにおける使用状態を示す拡大断面図
【図１０】従来の弾性オイルシールリングのロータリピストンエンジンにおける使用状態であって位置ずれを生じた状態を示す拡大断面図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
【００１８】
図１は、本発明の実施形態の弾性オイルシールリングのロータリピストンエンジンにおける使用状態を示す拡大断面図である。
【００１９】
図１に示すように、本発明の弾性オイルシールリング１、２は、これら弾性オイルシールリング１、２が適用されるロータリピストンエンジン５０において、オイルシール部材３、３を構成し、ハウジング５１内で転動するロータ５２とハウジング５１の内面（サイドハウジング５３）との隙間をシールする。
【００２０】
図２は、図１に示した使用状態を示す分解斜視図である。図３は、図１に示した使用状態を示す断面図である。
【００２１】
ロータリピストンエンジン５０は、図２及び図３に示すように、トロコイド内周面５４ａを有する繭型のメインハウジング５４及び一対のサイドハウジング５３、５３からなるハウジング５１を有し、このハウジング５１内に収容されたほぼ三角形状のロータ５２を有している。ロータ５２の外周面は、ハウジング５１の内面との間に、３つの作動室５８を形成する。
【００２２】
各サイドハウジング５３、５３のほぼ中央を貫通して、エキセントリックシャフト５５が設けられている。ロータ５２は、このエキセントリックシャフト５５の偏心輪５５ａに対して回転可能に支持されている。また、ロータ５２の内側に設けられた内歯車５２ａがサイドハウジング５３に設けられた固定歯車５３ａに噛合しており、ロータ５２は、これら偏心輪５５ａ及び各歯車５２ａ、５３ａにより移動軌跡が規定される遊星回転運動をする。すなわち、ロータ５２は、外周の３つの頂部５６に設けられたアペックスシール５７を、それぞれトロコイド内周面５４ａに摺動させながら、エキセントリックシャフト５５の偏心輪５５ａの周りを自転し、かつ、エキセントリックシャフト５５の軸線の周りを公転する。
【００２３】
ロータ５２の周囲の３つの各作動室５８は、各頂部５６の間にそれぞれ形成される。各作動室５８は、ハウジング５１内でのロータ５２の転動により、それぞれ周方向に移動しながら、所定の位相差をもって、吸気、圧縮、燃焼、排気の４行程が行なわれ、その燃焼による圧力がロータ５２を介してエキセントリックシャフト５５を回転させる。
【００２４】
一方のサイドハウジング５３には、吸気ポート及び排気ポートが形成されている。各ポートは、ハウジング５１内の所定の位置で開口し、作動室５８に対して混合気の吸気及び排気ガスの排気を行うようになっている。ハウジング５１には、作動室５８内の混合気を点火させるための点火プラグが設けられている。
【００２５】
アペックスシール５７は、燃焼により高圧となったガスの作動室５８からの吹き抜けを防止できるように、ロータ５２の幅方向に延びている。ロータ５２の両側面には、隣り合う頂部５６間を結ぶように、弓状のサイドシール５９が設けられている。これらのサイドシール５９は、ロータ５２の外周面と、サイドハウジング５３との隙間をシールする。また、ロータ５２の頂部５６には、各サイドシール５９を互いに結合させるコーナーシール６０が設けられている。コーナーシール６０は、サイドハウジング５３側に開口するほぼ円筒状に形成されている。
【００２６】
エキセントリックシャフト５５には、図示しないオイルポンプからロータ冷却用オイルが送給されるオイル通路６１が形成されている。オイル通路６１内のロータ冷却用オイルは、エキセントリックシャフト５５の回転による遠心力により、ロータ５２の内部空間６２に送られる。
【００２７】
内部空間６２に送られたロータ冷却用オイルは、ロータ５２の遊星回転によって受ける慣性力の変化により、内部空間６２内で旋回しながら、その内壁面から熱を奪う。内部空間６２内のロータ冷却用オイルは、ロータ５２の冷却を行った後、ロータ５２の中心に向かう求心力の作用時に、ロータ５２に形成されたシャフト貫通孔６３及びサイドハウジング５３に形成されたシャフト貫通孔６４を経て、図示しないオイル環流路に排出される。ロータ５２のシャフト貫通孔６３からサイドハウジング５３のシャフト貫通孔６４に送られるロータ冷却用オイルは、ロータ５２の側面部とサイドハウジング５３の内面との隙間を経てサイドシール５９及びコーナーシール６０に至らないように、オイルシール部材３、３によりシールされる。
【００２８】
オイルシール部材３、３は、ロータ５２に設けられたリング状の外側シール溝４及び内側シール溝５内に保持されている。これらオイルシール部材３、３はそれぞれ、弾性オイルシールリング１、２及び硬質オイルシールリング６、６により構成されている。
【００２９】
硬質オイルシールリング６、６は、金属やカーボン材料等の硬質材料によりリング状に形成され、外側及び内側シール溝４、５内に保持される。外側及び内側シール溝４、５の底部と硬質オイルシールリング６、６との間には、押しバネ７、７が配置されている。硬質オイルシールリング６、６は、押しバネ７、７により外側及び内側シール溝４、５から抜け出す方向に付勢され、側面部（シール面）６ａ、６ａがサイドハウジング５３に押接される。これら側面部６ａ、６ａとサイドハウジング５３の間には、良好な潤滑性を維持できる程度にオイルが潤滑している。潤滑性が良好であるとは、側面部６ａ、６ａとサイドハウジング５３との間に、これらが滑らかに摺動できる程度にオイル（油膜）が存在し、かつ、そのオイル量がサイドシール５９を越えて燃焼室に進入することがない程度に抑えられている状態をいう。
【００３０】
図４は、図１に示した使用状態における硬質オイルシールリングを示す断面斜視図である。
【００３１】
外側シール溝４内に保持される硬質オイルシールリング６は、図４に示すように、内周面部に環状溝６ｂを有している。また、内側シール溝５内に保持される硬質オイルシールリング６は、外周面部に環状溝６ｂを有している。これら環状溝６ｂ、６ｂ内にはそれぞれ、弾性オイルシールリング１、２が配置されている。
【００３２】
弾性オイルシールリング１、２は、フッ素ゴム（ＦＫＭ）等の弾性材料により形成され、硬質オイルシールリング６、６の環状溝６ｂ、６ｂ内に配置された状態で、外側及び内側シール溝４、５内に保持されている。
【００３３】
図５は、図１に示した弾性オイルシールリング（外側）の断面図である。図６は、図１に示した弾性オイルシールリング（内側）の断面図である。
【００３４】
弾性オイルシールリング１、２はそれぞれ、図５及び図６に示すように、各シール溝４、５の両側面部に向かって突出する少なくとも３本の突条部１１、１２、１３、２１、２２、２３を有している。この実施形態における弾性オイルシールリング１、２は、断面形状が概ね五角形（ホームベース型）となっている。
【００３５】
また、弾性オイルシールリング１、２はそれぞれ、少なくとも１本の突条部１１、２１を各シール溝４、５の一方の側面部に向けて突出させ、他の少なくとも２本の突条部１２、１３、２２、２３を各シール溝４、５の他方の側面部に向けて突出させている。
【００３６】
この実施形態における外側の弾性オイルシールリング１は、１本の突条部１１を外側シール溝４の内側の側面部に向けて突出させ、他の２本の突条部１２、１３を外側シール溝４の外側の側面部に向けて突出させている。また、内側の弾性オイルシールリング２は、１本の突条部２１を内側シール溝５の外側の側面部に向けて突出させ、他の２本の突条部２２、２３を内側シール溝５の内側の側面部に向けて突出させている。
【００３７】
なお、弾性オイルシールリング１、２は、突条部を４本設け、断面形状を概ね四角形（長方形）として形成してもよく、さらに、突条部を５本以上設けてもよい。
【００３８】
本実施形態における外側の弾性オイルシールリング１は、１本の突条部１１を外側シール溝４の内側の側面部に当接させ、他の２本の突条部１２、１３を硬質オイルシールリング６の環状溝６ｂの底部に当接させている。また、内側の弾性オイルシールリング２は、１本の突条部２１を内側シール溝５の外側の側面部に当接させ、他の２本の突条部２２、２３を硬質オイルシールリング６の環状溝６ｂの底部に当接させている。
【００３９】
内側シール溝５内の弾性オイルシールリング２は、硬質オイルシールリング６とロータ５２との間の隙間から漏れたオイルをシールする。外側シール溝４内の弾性オイルシールリング１は、内側シール溝５に保持された硬質オイルシールリング６で止めきれなかったオイルを、外側シール溝４に保持された硬質オイルシールリング６と外側シール溝４の側面との間でシールする。
【００４０】
このオイルシール部材３、３においては、弾性オイルシールリング１、２は、突条部１１、１２、１３、２１、２２、２３をシール溝４、５の側面部及び硬質オイルシールリング６に当接させており、接触面積が狭いために面圧が高くなっているので、硬質オイルシールリング６の環状溝６ｂ内において、側面部（シール面）６ａ側に位置ずれを起こすことがない。また、弾性オイルシールリング１、２は、突条部１１、１２、１３、２１、２２、２３が設けられているために、捻れを有した状態で環状溝６ｂ内に装着されることがない。
【００４１】
弾性オイルシールリング１、２は、このような位置ずれ及び捻れが生じないので、硬質オイルシールリング６に干渉（接触）することがない。そのため、側面部６ａの平坦度が劣化することがないので、サイドハウジング５３との間の安定した潤滑性が維持される。
【００４２】
なお、弾性オイルシールリング１、２は、前述の実施形態に限定されず、内周面に１本の突条部１１を有する弾性オイルシールリング１を内側シール溝５内に配置し、外周面に１本の突条部２１を有する弾性オイルシールリング２を外側シール溝４内に配置してもよい。
【００４３】
図７は、図１に示した使用状態における弾性オイルシールリングの断面図であって、つぶし量が小さい場合（ａ）及びつぶし量が大きい場合（ｂ）である。
【００４４】
このオイルシール部材３、３においては、弾性オイルシールリング１、２は、突条部１１、１２、１３、２１、２２、２３をシール溝４、５の側面部及び硬質オイルシールリング６に当接させており、接触面積が狭いために面圧が高くなっているので、つぶし代の大小に依らず、弾性オイルシールリング１の硬質オイルシールリング６への干渉がない。
【００４５】
図８は、本発明の他の実施形態の弾性オイルシールリングのロータリピストンエンジンにおける使用状態を示す拡大断面図である。
【００４６】
弾性オイルシールリング１、２は、図８に示すように、硬質オイルシールリング６の環状溝６ｂの側面に対向する側面部にも、突条１４、１５、２４、２５を設けることができる。この場合には、側面部の突条１４、１５、２４、２５により、弾性オイルシールリング１、２の装着時の位置ずれを規制することができる。ただし、側面部の突条１４、１５、２４、２５は、環状溝６ｂの側面を押圧しないように形成することが好ましい。突条１４、１５、２４、２５が環状溝６ｂの側面を押圧すると、側面部（シール面）６ａの平坦度を劣化させる虞があるからである。
【符号の説明】
【００４７】
１  弾性オイルシールリング
２  弾性オイルシールリング
３  オイルシール部材
４  外側シール溝
５  内側シール溝
６  硬質オイルシールリング
６ａ  側面部（シール面）
６ｂ  環状溝
７  押しバネ
１１  突条部
１２  突条部
１３  突条部
１４  突条部
１５  突条部
２１  突条部
２２  突条部
２３  突条部
２４  突条部
２５  突条部
５０  ロータリピストンエンジン
５１  ハウジング
５２  ロータ
５２ａ  内歯車
５２ｂ  外側面
５３  サイドハウジング
５３ａ  固定歯車
５４  メインハウジング
５４ａ  トロコイド内周面
５５  エキセントリックシャフト
５５ａ  偏心輪
５６  頂部
５７  アペックスシール
５８  作動室
５９  サイドシール
６０  コーナーシール
６１  オイル通路
６２  内部空間
６３  シャフト貫通孔
６４  シャフト貫通孔
【図１】
2019100456.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2019100456.tif 000009
【図８】
2019100456.tif 000010
【図９】
2019100456.tif 000011
【図１０】
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