JPH03210066A - 内燃機関用配電ロータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、内燃機関の点火配電器に用いられる配電ロー
タに関する。

〔従来の技術〕

火花点火式の多気筒内燃機関の配電器に用いられる通常
の配電ロータは、電気絶縁性の高いこと及び大量生産に
適していることが望まれる。

以上の要求に応える最新の公知技術としては、例えば特
公昭６１−３０１４９号公報等に開示される配電ロータ
がある。

上記従来技術は、射出成形時の作業性と成形品の電気絶
縁性とを重視して、ロータ材料として無機質粉末を混合
したポリプロピレンやポリブチレンテレフタレート等の
熱可塑性合成樹脂を用いている。

これらの従来技術に関する配電ロータは、従来の火花点
火式内燃機間の一般的な使用条件における電気絶縁性や
耐熱強度に関する要求を満たしてきた。

第１図は配電ロータの一例を示す断面図である。

ロータ本体１は、合成樹脂部２に対してロータ電極３を
半ば埋設して固定した構造である。ここに半ば埋設とは
、一部を露出しているとの意である。ロータ本体１は、
回転軸４の先端部４ａに着脱可能に装着されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述した従来技術は、自動車の一般的使用条件に適合す
るように構成されており、一般的使用条件の下では耐熱
強度不足による亀裂や破損等による不具合現象を起こす
ことはなかった。ここで、耐熱強度とは、高温下で、大
きい遠心加速度荷重に耐える性能のことである。

しかしながら、自動車技術のより一層の進歩、特に特殊
な超高速運転が要求される自動車の開発等に伴って、配
電ロータの耐熱強度に関する要求も高度化してきた。

このような要求に対し、従来の配電ロータは。

例えば１５０°Ｃ，４５００−６５０Ｏｒ／ｍｉｎとい
った高温、高速運転テストを行ったところ、耐熱強度の
限界を超え、ロータ電極３近傍の合成樹脂部２に亀裂が
発生し、最悪の場合には、合成樹脂部２が破損する現象
に至り、特殊高速条件では信頼性及び耐久性が不十分で
あった。

本発明は以上の点に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、成形性に優れ、しかも従来の配電ロータ
に較べて格段に高い耐熱強度を有して、高温、高速の苛
酷な運転条件の下でも耐久性を保証し得る配電ロータを
提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記目的を達成するために、基本的な課題解
決手段としては、電気絶縁性の無機質材料を混練した合
成樹脂製のロータ本体において、前記合成樹脂をポリエ
ーテルイミドで構成する。

また、その最適例として、ポリエーテルイミドに対する
無機質材料の混合割合を１重量比で２０％乃至４０％と
したものを提案する。

〔作用〕

本発明者は、各種材料の中から成形性に優れ、しかも耐
熱強度に優れたという双方の特性を満たす材料を見出す
研究を行った。

特に合成樹脂については、コストと量産性の観点から、
射出成形に適した熱可塑性合成樹脂であることを条件の
一つとし、この制約の下で無機質材料の混合割合と製品
品質との関係及び無機質材料の混合割合と射出成形作業
の難易との関係を多角的に検討した。

その結果、ロータ材料としてポリエーテルイミドを主体
とし、これに無機質材料を混練したものを用いれば、上
記目的が達成されることを見出すに至った。

すなわち、ポリエーテルイミドは、従来用いられている
ポリプロピレンやポリブチレンテレフタレートに比して
、高温下でもはるかに大きな機械的な強度と高弾性率を
有している（これに関するデータは、後述の第１表を参
照されたい）。これらの特性は、耐熱強度に優れている
ことを裏付けるもので、実施例の第１表データでも示す
ように、実際の高温、高速運転テストでは、成形品に亀
裂や破損が生じることはなかった。

また、ポリエーテルイミドは、これに混練される無機質
材料９例えばタルク粉末、マイカ粉末、シリカ粉末、ガ
ラス繊維、ガラスピーズ、アルミナ粉末、アルミニウム
シリケート粉末、ジルコン粉末。

溶融シリカ粉末等との適合性もよく、成形性も優れてい
る。

上記の無機質材料は、合成樹脂であるポリエーテルイミ
ドとのなじみを良くする目的で、予め公知技術を適用し
て、シラン系、チタネート系、アルミニウム系及びふっ
素糸カップリング剤等で前処理した後にポリエーテルイ
ミドに混練させれば、より成形性の向上を図り得る。

なお、本発明者は、既に特殊高速車用の配電ロータとし
て、ポリイミドを材料としたロータを提案している（特
開昭６４−２４１７４号公報）。このポリイミドも、電
気絶縁性、耐熱強度に優れているが、熱硬化性合成樹脂
であるため、成形性の点で本発明に較べ劣る（特に成形
時の射出圧力及び保持圧力は、ポリイミドの場合、本発
明品よりも著しく大きく、成形機のスペックを大きくす
る必要があった）。

本発明の具体例としては、ポリエーテルイミドに含まれ
る無機質材料の混合割合を、２０％から４０％の範囲内
にすることを、提案している。

その理由としては、無機質材料の混合割合が２０％未満
であると、成形時の寸法収縮が大きくなり。

耐熱強度も低下し、さらに熱衝撃も最適範囲内に較べ弱
まる傾向がみられたためである。ただし、上記混合割合
を２０％未満にしても、なお従来技術に係る配電ロータ
（ポリプロピレン等）に比して耐熱強度が優れている。

上記無機質材料の混合割合の下限値は、１５０℃。

４５００〜６５００ｒ／ｍｉｎ程度の高温、高速運転テ
ストで確認された最適混合割合であり、このテスト条件
以外では、最適混合割合の下限値も変わることが予想さ
れるので、基本的な発明の条件として、この下限値を限
定するものではない。

また、４囲を超えると、射出成形作業時における金型内
での流れが悪くなって、製品歩留りが低くなる傾向があ
る。

ただし、製品歩留りが低いことを忍べば、混合割合が４
０％を超えた場合であっても、従来の熱可塑性合成樹脂
製ロータに比して耐熱強度が優れているといった効果が
得られる。従って、本発明は、基本的には、無機質材料
の混合割合の上限値についても限定するものではない。

〔実施例〕

本発明の実施例を第１表に基づき説明する。

第１表は、本発明の実施例１〜５と比較例１〜３までと
の、ロータ本体の材料の混合割合、成形時の作業性、運
転テスト結果、材質の引張強度。

曲げ弾性率を示しである。

第１表に示した実施例１〜５は、それぞれロータ本体の
合成樹脂部２として、ポリエーテルイミドを主体とし、
これに充填材として無機質材料。

例えばガラス繊維、シリカ、ガラスピーズ、シリカ・ガ
ラス繊維混合品、ガラスピーズ・ガラス繊維混合品を加
えたものである。

その製造は、従来形の熱可塑性合成樹脂（ポリプロピレ
ン、ポリブチレンテレフタレート等）対象のロータ成形
機を用い、金型の中にロータ電極３を着脱可能にセット
しておき、これに、第１表に示すようにポリエーテルイ
ミドと充填材とを混練したものを射出成形して行った。

いずれの実施例においても、成形時の作業性は良好であ
った。また、実施例では、１５０℃の環境の下での引張
強度が８２０〜８７０ｋｇ　ｆ　／ａｉ、曲げ弾性率が
６７０００〜７１０００ｋｇｆ　／ｄという高引張強度
及び高曲げ弾性率が得られる。この成形品を試験装置に
装着し、１５０℃で４５００〜６５００ｒ　ｐ　ｍ　、
１０時間の高温高速運転テストを行ったところ、成形品
の亀裂や破損はみられなかった。

これに対し、比較例１〜３は、ポリプロピレン及びポリ
ブチレンテレフタレートを主体とし、これに充填材とし
てタルク、ガラス繊維等を加えたものを、前記実施例と
同様の射出成形機を用いてロータを成形したものである
。

比較例１，２のポリプロピレンを主体とするロータでは
、いずれも成形時の作業性は良好であるが、１５０℃の
引張強度が３５〜４０ｋｇ　ｆ　／ｃＪ、曲げ弾性率が
１７００−１８００ｋｇ　ｆ　Ｉｄｉで、上記実施例同
様の高温。

高速条件で運転テストを行ったところ、いずれも運転テ
ストの途中でロータの合成樹脂部が破損した。

比較例３のポリブチレンテレフタレートを主体とする配
電ロータでは、１５０℃の引張強度が３８０ｋｇｆ／ｃ
ｒｌ、曲げ弾性率が２０５００ｋｇ　ｆ　／ａｌで、上
記同様の運転テストを行ったところ、ロータの合成樹脂
部に亀裂が発生した。

なお、第１表に収録した比較例の他に、ポリエーテルイ
ミドに２０％未満の無機質材料を混練して、実施例１〜
５と同様のテストを行ったが、射出成形作業時の凝固に
際しての収縮が大きいため、寸法精度が低く、及び無機
質材料による補強効果が弱まるため、特に高温下での強
度や弾性率が上記実施例に較べて低くなることが確認さ
れた。

しかし、混合割合を２０％未満にしても、なお従来技術
に係る配電ロータに比して耐熱強度が優れている。

また、ポリエーテルイミドに無機質材料の混合割合を４
０％を超えた領域の混線材についても比較テストを行っ
たところ、射出成形作業時の溶融混線材の流動性が低下
し、射出成形作業の製品歩留りが低くなる。しかし、製
品歩留りの点を忍べば、混合割合が４０％を超えた場合
でも、従来品に比して耐熱強度が優れているという、効
果は得られる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明の配電ロータは、ポリエーテルイミ
ドに無機質材料を混練した構成としたので、高温、高速
運転といった苛酷な運転状況においても耐熱強度（高温
下での耐遠心加速度強度）が優れ、自動車の進歩に伴う
ロータ品質向上の要求に応えることができる。

また、配電ロータは、熱可塑性合成樹脂を主体としてい
るので、成形性に優れ、従来のポリプロピレン等に用い
ていた既存の成形機を用いて製造できるので、設備コス
トの合理化を図り得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の適用対象となる配電ロータの縦断面
図である。 １・・・ロータ本体、２・・・合成樹脂部、３・・・ロ
ータ電極、４・・・回転軸。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、電気絶縁性の無機質材料を混練した合成樹脂製のロ
   ータ本体に電極部材を半ば埋設してなる内燃機関用配電
   ロータにおいて、前記合成樹脂がポリエーテルイミドで
   あることを特徴とする内燃機関用配電ロータ。 ２、前記無機質材料の混合割合が、重量比２０％乃至４
   ０％の範囲内である内燃機関用配電ロータ。