JPH0241315Y2

JPH0241315Y2 -

Info

Publication number: JPH0241315Y2
Application number: JP1984098060U
Authority: JP
Priority date: 1984-06-30
Filing date: 1984-06-30
Publication date: 1990-11-02
Also published as: JPS6114728U; US4645440A

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、ロータリピストンエンジンのロータ
の改良に関るものである。

（従来技術）従来より、トロコイド状の内周面を有するロー
タハウジングとその両側に配設されたサイドハウ
ジングからなるケーシング内を多角形状のロータ
がその頂辺を上記トロコイド状の内周面に摺接せ
しめながら遊星回転運動し、吸気、圧縮、爆発、
膨張および排気の各行程を行うようにしたロータ
リピストンエンジンにおいて、ロータのフランク
面の一部にフツ素樹脂等の軟質物質をコートし、
ロータとロータハウジング間のデツドボリユーム
を少なくし、自己着火によるノツキング抑制およ
び排気作動室から吸気作動室に流入する排気ガス
量を低減するようにした技術が、特公昭49−
47207号に開示されている。

また、ロータリピストンエンジンにおいては、
カーボンロツク現象によつてロータの回転が固定
されてしまう問題がある。上記カーボンロツク現
象は次のようにして発生する。燃焼作動室には噴
射された潤滑オイル、燃料の燃焼によつて、燃焼
カーボン等の有機および無機質が混合状態で生成
され、この燃焼堆積物すなわちデポジツトは、燃
焼圧によつて溶射される状態でロータのフランク
面に圧着され堆積する。そして、このデポジツト
が後述の要因でロータのフランク面から剥離し、
この剥離したデポジツトがロータの回転運動に伴
つて１か所に掻き集められ、ロータの特定の停止
状態でトロコイド面とロータのフランク面との間
に噛み込んだように存在し、この状態からのロー
タの回転が不能となつてカーボンロツク現象が発
生するものである。

上記デポジツトがロータのフランク面から剥離
する原因は、タール分、燃焼カーボン等の有機質
デポジツトと、硫酸分、硫黄分、鉛分等の無機質
デポジツトとが混合された状態において、無機質
デポジツトが空気中の湿気を吸着し、霜柱状に膨
潤するため、デポジツト全体の結合力が失われ、
そしてこの膨潤、乾燥が繰返されることにより、
亜鉛メツキ面との接着性が低下して剥離するもの
である。特に、亜鉛メツキ層とデポジツトとの結
合は水素結合によるもので、その界面雰囲気は酸
性になつているので、この部分に水分が浸入する
と亜鉛が酸化腐食してアルカリ性の水酸化物にな
り、この水酸化物が水素結合に効果的な酸性領域
を中和するだけでなく、デポジツト層が非常に剥
離し易くなる亜鉛石けん層を作り、これによつて
剥離が生起することになるものである。

しかるに、前記先行技術における軟質物質のコ
ート層は、ロータ表面にフツ素樹脂を塗布し、こ
れを加熱焼成したものであつて非粘着性を有し、
このフツ素樹脂被膜では付着したデポジツトがす
ぐに剥離するものであつて、前記のようなカーボ
ンロツク現象の発生の改善を行うことはできず、
潤滑オイルもしくは燃料の質によつては、早期に
カーボンロツク現象の発生が見られる問題があ
る。

（考案の目的）本考案は上記事情に鑑み、ロータのフランク面
に付着したデポジツトが剥離しないように保持し
て、カーボンロツク現象の発生を防止するように
したロータリピストンエンジンのロータを提供す
ることを目的とするものである。

（考案の構成）本考案のロータは、フランク面の全周面に、バ
インダー樹脂の分散液中にフツ素樹脂を添加して
なる熱可塑性に変性した変性フツ素樹脂を被覆乾
燥固着してデポジツトを粘着保持するコーテイン
グ層を形成したことを特徴とするものである。

また、上記コーテイング層を形成する変性フツ
素樹脂は変性四フツ化エチレン樹脂が好ましく、
さらに、このコーテイング層は100℃以下の温度
の乾燥で形成するのが好ましいものである。

（考案の効果）本考案によれば、ロータのフランク面に熱可塑
性に変性した変性フツ素樹脂によつてコーテイン
グ層を形成したもので、コーテイング層はロータ
リピストンエンジンの運転時に適度な粘着性を有
するものとなり、付着したデポジツトを保持して
その剥離を防止し、ロータのカーボンロツク現象
を有効に防止することができる。また、上記変性
フツ素樹脂は、耐熱性と高温下での粘着性の維持
特性に優れており、コーテイング層でデポジツト
を保持することによるカーボンロツク現象の防止
機能を長期間維持してその耐久性に優れている。
特に、上記コーテイング層は、熱可塑性の変性フ
ツ素樹脂を焼成しないで単に乾燥処理して形成し
たため、良好な粘着性が得られるものである。

（実施例）以下、図面により本考案の実施例を説明する。
第１図に示すロータリピストンエンジンにおい
て、１はトロコイド状の内周面１を有するロータ
ハウジング、２はロータハウジング１の両側に配
設されたサイドハウジングを示し、ロータハウジ
ング１とサイドハウジング２によつて構成される
ケーシング内を多角形状のロータ３がその頂辺を
トロコイド状の内周面１ａに摺接せしめながら遊
星回転運動し作動室４を形成するようにしてい
る。該ロータ３はフランク面３ａ中央部に凹状の
ロータリセス３ｂが形成され、偏心軸５に支承さ
れている。

また、上記ケーシングには吸気ポート６および
排気ポート７が開設され、吸気ポート６には吸気
通路８が接続され、燃焼側のロータハウジング１
に点火プラグ９が配設されている。潤滑用オイル
は吸気通路８および吸気作動室４に供給される。

上記ロータ３のフランク面３ａには全周面にわ
たつて、熱可塑性に変性した変性フツ素樹脂が被
覆乾燥固着されてなるコーテイング層１０が形成
されている。

上記変性フツ素樹脂の配合例を示す。

含有量wt％（標準）四フツ化エチレン樹脂… 3〜８（５）バインダー樹脂 …12〜18 （10）顔料 … 0 （０）有機溶剤 …77〜83 （80）（メチルイソブチルケトン）上記四フツ化エチレン樹脂は3wt％より少ない
と高温時の粘着性が低下し、8wt％より多いとコ
ーテイング層１０の密着性が低下する。バインダ
ー樹脂は、12wt％より少ないとコーテイング層
１０の密着性が低下し、18wt％より多いと粘着
性が低下する。顔料は、高温時の粘着性が低下す
るので添加しない。また、有機溶剤は乾燥によ
り、大気中に飛散するものである。

上記変性フツ素樹脂は第２図に示すように、亜
鉛メツキ層Ｐが施されたロータ３のフランク面３
ａに、刷毛もしくはスプレー等によつて塗布され
た後、焼成されることなく100℃以下の温度、例
えば80℃の低い温度で乾燥されて、有機溶剤の蒸
発によつてフランク面３ａに固着したコーテイン
グ層１０が得られるものである。

このコーテイング層１０は、耐熱性が高く、そ
の高温での軟化（粘性）特性を利用し、第２図の
ように、表面に付着したデポジツトＤがコーテイ
ング層１０内に喰い込み、剥離しないように保持
するものである。

上記コーテイング層１０を有するロータ３と、
有しないロータとを、カーボンロツク評価モード
である低油温ミニサーマルモードで運転し、高湿
度雰囲気剥離テストで評価した結果を、第３図に
示す。コーテイング層１０を有するロータ３にお
ける結果は実線で示すように、鎖線で示すコーテ
イング層１０を有しないロータの結果に比べて、
デポジツト剥離重量が１／３〜１／２に減少し、
排気ガスと共に排出される範囲のものであつて、
カーボンロツク発生ラインより低い位置にあつ
て、カーボンロツクの発生が防止できるものであ
る。これにより、コーテイング層１０に付着した
デポジツトＤが、大気中の水分を吸収して膨潤と
乾燥を繰り返しても、コーテイング層１０の粘着
性で保持しているデポジツトＤは亜鉛メツキ層Ｐ
と隔離されていることと共に剥離は生起し難もの
である。

なお、高温で焼成を行う一般のフツ素樹脂にお
いては溶融粘度が10¹⁴〜10¹⁵で、分子量が300万
〜400万であるのに対し、上記四フツ化エチレン
系の熱可塑性樹脂（変性フツ素樹脂）は、溶融温
度が10⁴〜10⁵と低く、分子量も1000〜10000と低
く、かつ、添加剤を極力減らして耐熱性を高めた
樹脂（クリアー）である。

また、前期コーテイング層１０の膜厚は15〜
60μmに設定るのが好ましい。すなわち、第４図
に温度と硬さ（軟化性）を求めた結果から、
10μmのもの（実線）は、一般の焼成タイプの
フツ素樹脂によるもの（鎖線）も含めて、充分
な軟化性が得られないものであつて、15μmのも
の（実線）、30μmのもの（実線）、60μmのも
の（実線）は良好な軟化性を有している。ま
た、60μmを越えるものでは軟化性は大きくなる
がコーテイング層１０内に気泡が発生して密着性
が低下するので好ましくない。第４図に示す硬度
（鉛筆硬度）はJISK−6894の膜硬度測定法に準拠
し、被膜の引つかき抵抗性を、鉛筆の芯の硬さを
代えた時の被膜の破れで調べるものである。

上記変性フツ素樹脂とは、各種の合成樹脂（バ
インダー）の分散液中に四フツ化エチレン樹脂等
のフツ素樹脂を添加分散させたもので、分散液の
合成樹脂（バインダー）としてはエポキシ、フエ
ノール、ポリアミド、ウレタン、アクリル、シリ
コーン、ポリフエニレンサルフアイド、ポリエー
テルサルフオン、ポリスルホン等が使用される。
そして、このフツ素樹脂の変性は、バインダー樹
脂の耐熱性、付着性、硬さなどを利用して、例え
ば、フツ素樹脂単独では付着性が悪いがバインダ
ー樹脂の付着性によりプライマーが不要となつて
ワンコート塗布が可能となり、また、融点の高い
フツ素樹脂においても変性により常温等の低温で
の成膜が可能となるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例におけるロータリピ
ストンエンジンの概略構成図、第２図はロータの
フランク面の断面拡大図、第３図はデポジツト剥
離テストの結果を示すグラフ、第４図はコーテイ
ング層の膜厚に対する温度と硬さの関係を求めた
グラフである。１……ロータハウジング、２……サイドハウジ
ング、３……ロータ、３ａ……フランク面、１０
……コーテイング層。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】 (1) ロータリピストンエンジンのロータのフラン
ク面の全周面に、バインダー樹脂の分散液中に
フツ素樹脂を添加してなる熱可塑性に変性した
変性フツ素樹脂を被覆乾燥固着してデポジツト
を粘着保持するコーテイング層が形成されてい
ることを特徴とするロータリピストンエンジン
のロータ。 (2) 前記コーテイング層を形成する変性フツ素樹
脂が、変性四フツ化エチレン樹脂であることを
特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記載
のロータリピストンエンジンのロータ。 (3) 前記コーテイング層が、100℃以下の温度の
乾燥で形成されていることを特徴とする実用新
案登録請求の範囲第１項または第２項記載のロ
ータリピストンエンジンのロータ。