JPH0518341A - 内燃機関用配電ロータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】内燃機関用配電器に用いる電気絶縁性を有する
合成樹脂を用い成形し製造される配電ロータにおいて、
合成樹脂に熱硬化性でかつ高熱変形温度を有するポリカ
ルボジイミド樹脂を用いることにより、高温下での高速
運転にも耐える配電ロータの製造が可能となる。 【構成】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意である。そして、本発
明では、合成樹脂部２にポリカルボジイミド樹脂を用い
たことを特徴とする。なお、上記のロータ本体１は、回
転軸４の先端部４ａに対して着脱可能に嵌合して使用さ
れるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の配電器に用
いられる配電ロータに係り、特に耐熱強度に優れた配電
ロータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】火花点火式の多気筒内燃機関の配電器に
用いられる配電ロータは、電気絶縁性の高いことが必要
であり、かつ大量生産に適していることが望まれる。

【０００３】こうした観点において、最新の公知技術と
しては、特公昭61−30149 号の配電ロータが挙げられ
る。

【０００４】上記公知技術は、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、無機質材料を混練した
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
塑性合成樹脂が用いられてきた。

【０００５】これらの従来技術に係る配電ロータは、従
来の火花点火式内燃機関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。

【０００６】図１は、配電ロータの１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を半だ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意である。

【０００７】上記のロータ本体１は、回転軸４の先端部
４ａに対して着脱可能に嵌合している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前記従来例の配電ロー
タは、従来の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、一般的使用条件においては、例えば特
に合成樹脂の耐熱性不足による合成樹脂が溶融したり、
合成樹脂に亀裂を生じたりするといった合成樹脂の損傷
による不具合現象を起すことは無かった。

【０００９】しかし乍ら、自動車技術のより一層の進
歩、特に特殊用途自動車の開発等に伴って、前記配電ロ
ータの耐熱強度(高温下で、大きい遠心加速荷重に耐え
る性能)に関する要求も高度化してきている。

【００１０】ところが、従来例の配電ロータは、例えば
１５０℃，４５００〜６５００ｒ／ｍｉｎといった高
温，高速運転テストを行うと、特にロータ電極３の先端
部３ａ近傍の合成樹脂部２が溶融したり、合成樹脂部２
に亀裂が発生したりするといった損傷を生じ、最悪の場
合には合成樹脂部２が破損する現象に至ることもあり、
信頼性及び耐久性が不充分であった。

【００１１】本発明は、上述の事情に顧みて為されたも
ので、従来の配電ロータに比して格段に耐熱強度の優れ
た（具体的には１５０℃，４５００〜６５００ｒ／ｍｉ
ｎ，１０時間の運転テストに耐え得る）配電ロータを提
供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明者は耐熱強度に優れた各種の材料について、
その特性を研究した。

【００１３】特に前記合成樹脂については、コストと量
産性の観点から、射出成形に適した合成樹脂であること
を条件の一つとし、かつ無機質材料の混合割合と成形作
業の難易との関係を多角的に検討した。

【００１４】その結果、合成樹脂としてポリカルボジイ
ミドを用いれば前記の目的を達成できることを見出すに
至った。

【００１５】上記の本発明を実施する場合、無機質材料
の種類は特に限定されないが、その混合割合は、重量比
で２０％乃至４０％が適度である。

【００１６】

【作用】ポリカルボジイミドは、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成
形後には高い熱変形温度を有し、しかも熱硬化性合成樹
脂であることから加熱によって溶融することがないの
で、このポリカルボジイミドを用いることによって耐熱
強度の向上が期待できる。

【００１７】さらに、このポリカルボジイミドは、これ
に混練される無機質材料であるタルク粉末，マイカ粉
末，シリカ粉末，ガラス繊維，ガラスビーズ，アルミナ
粉末，溶融シリカ粉末等との適合性も良い。

【００１８】これらの無機質材料の混合割合を２０％未
満にすると成形時の寸法収縮が大きくなると共に強度が
低く、熱衝撃にも弱いので不適当である。

【００１９】また、４０％を越えると成形作業時におけ
る金型内での流れが悪くなって製品内部に欠陥が出来易
いので不適当である。

【００２０】なお上記の無機質材料は、合成樹脂である
ポリカルボジイミドとのなじみを良くする目的であらか
じ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系カップリング剤等で前処理し
た後にポリカルボジイミドへ混練する方法で使用するこ
とができる。

【００２１】

【実施例】

実施例１ 従来形の熱硬化性合成樹脂に適用できる射出成形機を用
い、金型の中にロータ電極３を着脱可能に取りつけてお
き、ポリカルボジイミド７０％（重量比：以下すべての
％表示についても同じ），ガラス繊維３０％を混練した
合成樹脂組成物を用いて、合成樹脂部２を射出成形した
ところ、成形時の作業性は良好であった。この混練材で
射出成形した合成樹脂部の熱変形温度は、２７０℃であ
る。

【００２２】この成形品を試験装置に装着し、１５０℃
で４５００〜６５００ｒ／ｍｉｎ，１０時間の高温，高
速運転テストを行ったところ、成形品の溶融や亀裂の発
生は認められなかった。

【００２３】実施例２〜５ 前記の実施例１と同様な方法により、無機質材料の種類
と混合割合とを種々変えて実施した結果を表１に示す。

【００２４】

【表１】

【００２５】２〜５の各実施例における各成形品は、成
形時の作業性も良好で、かつ実施例１と同様に高い熱変
形温度を有し、実施例１と同じ条件下での高温，高速運
転テストを終了した後でも成形品の溶融や亀裂の発生は
認められなかった。

【００２６】比較例１〜３ 上記表１には、比較例１〜３も併せて示した。比較例
は、従来形の熱可塑性合成樹脂に適用できる射出成形機
を用いて前記実施例と同様に成形し、かつ前記実施例と
同じ試験装置を用いて同じ試験条件（１５０℃，４５０
０〜６５００ｒ／ｍｉｎ，１０時間）で運転テストを行
ったものである。運転テストの結果は、いずれの成形品
も合成樹脂部に溶融や亀裂の発生が認められ、特に熱変
形温度と融点の低いポリプロピレンを用いた比較例１，
２の配電ロータの場合には、いずれも運転テスト途中で
合成樹脂部が破損した。

【００２７】その他の比較例 表１に収録した比較例の他に、ポリカルボジイミドに２
０％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、射出成形時の硬化に際しての収縮
が大きいために寸法精度が低いこと及び無機質材料によ
る補強効果が不充分なために特に高温下での強度が充分
でないこと、といった不具合が確認された。更に、この
ように無機質材料の混合割合が低いと熱衝撃に弱いこと
も予想される。

【００２８】こうした比較テストにより、本発明を実施
する際の無機質材料の混合割合を２０％以上にすべきこ
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。

【００２９】また、無機質材料の混合割合を４０％を越
えた領域の混練材についても比較テストを行ったとこ
ろ、射出成形作業時の混練材の流動性が良くないために
内部欠陥が出来易く成形作業が難しいことを確認した。

【００３０】本発明を工業生産に適用する場合、無機質
材料の混合割合は４０％以下とすることが望ましい。た
だし、射出成形作業の難しいことと、製品歩留りの低い
こととを忍べば、混合割合が４０％を越えた場合でも従
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
という効果は得られる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように本発明の配電ロータ
は、ポリカルボジイミドに無機質材料を混練した構成と
したので、高温における耐遠心加速度強度が優れてお
り、自動車技術の進歩に伴う要求品質に応えることが出
来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す配電ロータの断面図で
ある。

【符号の説明】

１…ロータ本体、２…合成樹脂部、３…ロータ電極、３
ａ…ロータ電極先端部、４…回転軸、４ａ…回転軸先端
部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項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、前記の合成樹脂がポリカルボ
   ジ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. 【請求項２】前記無機質材料の混合割合が、重量比２０
   ％乃至４０％であることを特徴とする請求項１記載の内
   燃機関用配電ロータ。