DE2249434C3

DE2249434C3 - Innendichtung für eine Kreiskolben-Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE2249434C3
Application number: DE2249434A
Authority: DE
Inventors: Norivuki Hiroshima Kurio; Hiroshi Kawagoe Minegishi
Original assignee: Nippon Piston Ring Co Ltd; Toyo Kogyo Co Ltd
Current assignee: Mazda Motor Corp; Nippon Piston Ring Co Ltd
Priority date: 1971-10-08
Filing date: 1972-10-09
Publication date: 1975-11-13
Also published as: US3796436A; DE2249434A1; JPS4844610A; DE2249434B2; JPS5128766B2

Description

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Die Erfindung betrifft eine Innendichtung für eine Kreiskolben-Brennkraftmaschine mit einem innerhalb •ines trochoidenförmigen. beidseitig von Seitenteilen fcegrennen Mantels umlaufenden Kolben, der in seinen Stirnwänden jeweils eine ringförmige Nut aufweist Welche einen Gleitring aufnimmt, der durch eine Feder zum Seitenteil hin belastet ist und der zur radial inneren oder radial äußeren Nutflanke hin einen offenen, ringförmigen Einschnitt zur Aufnahme eines zwischen dem Einschnitt und der jeweils gegenüberliegenden Nutflanke wirkenden Hilfsdichtrings aufweist

Eine derartige Innendichtung einer Kreiskolben-Brennkraftmaschine ist aus der DT-OS 14 51 845 bekannt.

Bei dieser bekannten Innendichtung ist als Hüfsdichtring ein O-Ring vorgesehen. Dieser O-Ring muß trotz Relativbewegungen in radialer und axialer Richtung zu allen Zeiten eine ausreichende Abdichtung des Ringspalts sicherstellen. Hierzu muß der U-Ring mit genügender Vorspannung eingezogen werden, damit er auch bei maximaler Weite des Ringspalts auf seiner Seite noch mit genügender Elastizität gegen die gegenüberliegende Nutflanke anliegt Das bedeutet, daß der O-Ring insbesondere bei kleinerer Ringspaltweite starke Bremskräfte auf den Gleitring ausübt die seine axiale Beweglichkeit hindern. Undichtigkeiten an der vorderen Dichtkante des Gleitrings sind die Folge. Die feste Einspannung des O-Rings zwischen dem Gleitring-Einschnitt und der Nut führt auch zu einem Verdrehen des O-Rings bei der Axialverschiebung des Gleitrings. Dadurch wird der O-Ring rasch verschleißen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Innendichtung für eine Kreiskolben-Brennkraftmaschine die Dichtwirfcung zu verbessern, indem dafür Sorge getragen wird, daß der Hflfsdichtring weniger verschleißanfällig ist und er die axiale Beweglichkeit des Gleitrings nicht behindert

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß bei einer Innendichtung der eingangs bezeichneten Bauart der Einschnitt eine zum Nutgrund hin offene Stufe ist daß der Hüfsdichtring U-förmig ausgebildet ist feobei dessen U-Basisteil gegen den Nutgrund und dessen U-Schenkel als elastische Lippen gegen eine Räche des Einschnitts und die Fläche einer Nutflanke anliegen, und daß die Feder zwischen dem U-Basisteil des Hilfsdichtrings und der gegenüberliegenden Fläche der Stufe wirksam ist

Bei der erfindungsgemäßen Innendichtung erfolgt die Abdichtung am U-Basisteil und an den zwei elastischen Lippen des Hilfsdichtrings. Der Hüfsdichtring sitzt ortsfest lediglich die elastischen Lippen gleiten längs einer Fläche des Gleitrings bei dessen Axialverschiebung. Bei Radialbewegungen des Gleitrings folgen die Lippen elastisch. Dadurch ist sichergestellt daß bei einwandfreier Abdichtung des Ringspalts zwischen Gleitring und Nut die axiale Beweglichkeit des Gleitrings nicht nennenswert behindert ist und der Hüfsdichtring kaum einem Verschleiß unterliegt. In der Materialwahl des Hilfsdichtrings ist man wesentlich weniger gebunden wie bei einem O-Ring, der aus gummiartigen Materialien bestehen muß. Der Hüfsdichtring ist zweckmäßig aus Metall das zur Verbesserung der Gleiteigenschaften mit hochtemperaturfestem Kunststoff beschichtet sein kann.

Bevorzugte Ausgestaltungsmöglichkeilen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes werden nachfolgend an Hand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen Querschnitt einer Innendichtung nach einer ersten Ausführungsform und

Fig.2 einen Querschnitt einer Innendichtung nach einer zweiten Ausführungsform.

In F i g. 1 ist die innendichtung einer im einzelnen nicht näher dargestellten Kreiskolben-Brennkraftmaschine insgesamt mit 5c bezeichnet Diese Innendichtung soll den Spalt zwischen dem Gehäuseseitenteil 4 und der Stirnwand 2 des Kolbens 1 einerseits gegen öldurchtritt und andererseits gegen den Durchtritt von Verbrennungsgasen abdichten. Die Innendichtung umfaßt einen Gleitring Ic, den eine ringförmige Nut 6 in der Stirnwand des Kolbens aufnimmt In dem Gleitring ist eine zum Nutgrund und zur radial inneren Nutflanke 14 offene Stufe 22 ausgebildet in die ein U-förmiger Hüfsdichtring 16c eingreift um eine Abdichtung zwi-

sehen dem Gleitring und den Nutflanken zu bewirken.

Der Hüfsdichtring liegt mit seinem U-üasisteil gegen den Nutgrund an, während seine U-Schenkel als elastische Lippen 17,18 gegen die radial innere Nutflanke 14 bzw. gegen-die radial gegenüberliegende Fläche 23 der S Stufe22 anstoßen. Eine Wellfeder licist zwischen dem U Basisteil des Hilfsdichtrings und dem Boden der Stufe 22 eingefügt, die den Gleitring Tc gegen das Gehäuseseitenteil 4 drückt.

Die Innendichtung 5d nach F i g. 2 unterscheidet sich von der nach F i g. i in den folgenden Punkten: Der nachgiebige U-förmige Hüfsdichtring 16d besteht aus einem metallischen Ring 16e, der an seiner Außenseite eine Beschichtung 16/ aus synthetischem Gummi oder Kunststoff trägt Die beschichteten Lippen 17a, 18a sind elastisch in Anlage zwischen der Nutflanke 24 und der Fläche 25 der Stufe 22a, wobei in diesem Falle die Stufe zur radial äußeren Nutflanke 24 hin offen ist Eine Wellfeder lief drückt wie beim ersten Ausführungsbeispiel den Gleitring 7c/ gegen das gegenüberliegende Gehäuseseitenteil 4.

Die Beschichtung mit Kunststoff 16/°muß nicht unbedingt über den gesamten metallischen Ring 16e erfolgen. Um eine ausreichende Dichtwirkung zu erzielen, dürfte es auch genügen, wenn lediglich an den Lippen 17a, 18a des metallischen Rings 16e eine Kunststoffbeschichtung vorgesehen wird.

Wenn sich die Gleitringe nach den F i g. 1 und 2 wegen der exzentrischen Drehung des Kolbens radial bewegen, folgen die Lippen der Hilfsdichtringe in der gleichen Richtung, um in Kontakt mit den radial gegenüberliegenden Flächen der Nut bzw. der Stufe zu bleiben. Das U-Basisteil der Hilfsdichtringe unterliegt dagegen keiner Bewegung. Die axiale Beweglichkeit des Gleitrings ist in keiner Weise durch den Hüfsdichtring behindert so daß er unter der Wirkung der Wellfeder sich sehr gut gegen das Gehäuseunterteil anschmiegt

Der Hüfsdichtring sollte aus einem Material mit ejaer guten Warmfestigkeit und einem hohen Abriebswiderstand bestehen. Metall hat im allgemeinen diese Eigenschaften. Der Hüfsdichtring wird daher aus einem geeigneten Metall oder aber aus einem geeigneten Kunststoff oder einer Kombination dieser Werkstoffe bestehen.

Der Abstand zwischen den beiden Lippen des; Hilfsdichtrings ist vorzugsweise größer als dessen Baisisteilbreite. Die Lippen stehen linienförmig mit den radialen Flächen in Kontakt und verhindern ein Durchsickern von öl, ohne die axiale Beweglichkeit des Gleitrings zu behindern. Mit der Wellfeder kommen die Lippen nicht in Berührung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

: Patentansprüche:

1. Innendichtung für eine Kreiskolben-Brennkraftmaschine mit einem innerhalb eines trocho- idenförmigen, beidseitig von Seitenteilen begrenzten Mantels umlaufenden Kolben, der in seinen Stirnwänden jeweils eine ringförmige Nut aufweist, welche einen Gleitring aufnimmt, der durch eine Feder zum Seitenteil hin belastet ist und der zur «o radial inneren oder radial äußeren Nutflanke hin einen offenen, ringförmigen Einschnitt zur Aufnahme eines zwischen dem Einschnitt und der jeweils gegenüberliegenden Nutflanke wirkenden Hilfsdichtrings üufweist, dadurch gekenni'cich- «ex, daß der Einschnitt eine zum Nutgrund hin offene Stufe (22, 22a) ist, daß der Hüfsdichtring (16a ίβφ U-förmig ausgebildet ist, wobei dessen U-Basisteil gegen den Nutgrund und dessen U-Schenkel als elastische Lippen (17, 18; 17a, 18a) gegen eine Fläche (23, 25) der Stufe (22, 22a) und die Fläche einer Nutflanke (14,24) anliegen, und daß die Feder (lic; HcO zwischen dem U-Basis teil des Hilfsdichtrings (16c; 16d) und der gegenüberliegenden Fläche der Stufe (22,22a) wirksam ist *5

2. Innendichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hüfsdichtring (16c) aus Metall besteht

3. Innendichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hüfsdichtring (16c) aus syn- thetischem Gummi oder aus Kunststoff besteht

4. Innendichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Hüfsdichtring (16d) aus einem metallischen Ring (16e) besteh!, der an seiner Außenseite zumindest an den Dichtflächen mit synthetischem Gummi oder Kunststoff (16/) beschichtet ist

5. Innendichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet daß der Abstand zwischen den beiden Lippen (17,18; 17a, 18a) des Hufs- dichtrings (16c, 16d) größer als die Länge seines Basisteils ist

6. Innendichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

5, dadurch gekennzeichnet daß die Feder aus Stahldraht besteht und das Basisteil des Hilfsdichtrings zur Anpassung an den Drahtquerschnitt kreisbogenförmig ausgebildet ist