JPS59136520A - ロ−タリピストンエンジンのロ−タハウジング製造方法 - 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】 本発明は、ロータリピストンエンジンのロータハウジン
グ製造方法に関し、特にロータハウジング摺動向の潤滑
性能およびアペックスシールとの初期なじみ性を改善す
るようにしたものに関Ｊる。

一般に、ロータリピストンエンジンは、トロコイド面を
有するロータハウジングとその両側に配置したすオドハ
ウジングとで形成されるケーシング内を、多角形状のロ
ータがその頂部に装着したアペックスシールをロータハ
ウジングのトロコイド面に摺接させながら偏心軸に支承
されて遊星回転運動し、このロータの回転に伴いケーシ
ング内を３つの作動室に画成して作動ガスの吸入、圧縮
、爆発、膨張および排出の各行程を順次行うようにした
ものである。

そして、従来、上記アペックスシールの潤滑のため、作
動室内にメタリングオイルポンプで計量された潤滑油を
供給することが行われているが、この供給された潤滑油
がロータハウジングの摺動向に十分付着せず、潤滑性能
が満足すべきものでないという問題があった。

そのため、例えば実公昭５１−４７１２９号公報等に開
示されているように、トロコイド面に点火プラグ孔を間
口するとともに該トロコイド面にポーラスクロムメッキ
層を被覆して、該ポーラスクロムメッキ層内に潤滑油を
保有させることにより、潤滑性能の向上を図るようにし
だロータハウジンクが提案されている。

しかるに、この提案のものでも、エンジンの冷間時、特
に燃料噴射式燃料供給装置を備えたエンジンにおいては
燃料が十分に霧化されずに液状のまま作動室に供給され
、この液状の燃料が上記ポーラスクロムメッキ層の摺動
面に多量に付着して、該ポーラスクロムメッキ層内の潤
滑油が薄められて流されてしまい、潤滑性能が悪くなる
という問題がある。

また、アペックスシールとロータハウジング摺動向との
初期なじみが悪いことから、エンジンの急檄な過酷運転
を行うと、アペックスシール頂面に設けたチル層の当り
而が不均一なために局部的に摩耗し、とくにエンジンが
高温度になると、アペックスシールのチル層と他の部分
の熱膨張率のＺミによりアペックスシールが中凹状に熱
変形し、その結果、チル層の両側部のみが摩耗する。こ
のため、エンジンを停止して冷えたとすｊｌペツ゛クス
シールは中凸状となって、その後、エンジンを始動りる
と、デル層の中央部の熱負荷が局部的に増大して焼付き
を起こすことがあり、またチル層の両側部とロータハウ
ジング１と動向との間に生じる隙間からガス洩れが生じ
、その結果、初期圧縮圧が低下して始動性が悪化すると
いう問題がある。

そこで、本発明はかかる点に鑑み、上記の如きポーラス
クロムメッキ層の摺動面に更に潤滑層を焼成により形成
Ｊることにより、エンジンの冷間時の潤滑性能の悪化を
防止するとともに、アペックスシールとの初期なじみ性
を向上さけ、焼付きや初期圧縮圧の低下による始動性の
悪化を防止することを主たる目的とするものである。

この場合、上記潤滑層の形成は、その膜厚を適切に管理
しないと、そのスラッジにより点火プラグが汚損して該
点火プラグのリークが発生するととがある。また、焼成
条件を適切に設定しないと、潤滑１層の熱劣化や剥離が
生じる。

そのため、さらに、本発明は、上記潤滑層を、そのスラ
ッジによる点火プラグの汚損を生じることなく、かつ熱
劣化や剥離を生じることなく有効に形成することを目的
とするものである。

これらの目的を達成するため、本発明方法の構成は、ト
ロコイド面に、点火プラグ孔を開口するとともに、該ト
ロコイド面にボーラスク１」ムメツキ層を被覆したロー
タハウジングに４３いて、上記ポーラスクロムメッキ層
の摺動面にバインダを混入した固形潤滑剤を塗布したの
ち、１６０〜２３０°ＣＣ゛加熱して最大膜厚５μの潤
滑層を被覆したことを特徴とづるものである。このこと
により、上記焼成した潤滑層によって潤滑性能が向上す
るとともにアペックスシールとの初期なじみ性が向上し
、また潤滑層の最大膜厚５μの設定によって点火プラグ
のスラッジにＪこる汚損が可及的に抑制され、さらに１
６０〜２３０°Ｃの；】１１熱による焼成によって潤滑
剤を熱劣化させることなく剥離強麿の優れた潤滑層が形
成されるものである。

以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。

第１図はロータリピストンエンジンを示し、１はトロコ
イド面２ａを有するロータハウジング２とその両側に配
置したサイドハウジンク３．３とで形成されたケーシン
グ、４はケーシング１内を偏心軸５に支承されて遊星回
転運動する多角形状のロータであってこのロータ４の回
転によりケーシング１内を３つの作動室６，６．６に画
成し、サイドハウジング３に開口した吸気ボート７から
吸入した作動ガスに対し、順次圧縮、爆発ｄ５よび膨張
の行程を行ったのち、ロータハウジング２に間口した排
気ポート８から排気カスとして排出するようにしたもの
である。尚、９はロータ４の各頂部に装着されたアペッ
クスシール、１０および１１はリーディング側およびト
レーリング側点火プラグ、１２および１３はそれぞれ各
点火プラグ１０．１１を装着するだめの点火プラグ孔で
あり、９１はロータハウジング２の長軸、９２は短軸で
ある。

上記ロータハウジング２は、第２図に拡大詳示するよう
に、アルミニウム母材よりなるロータハウジング本体１
４の内周面に鉄板製の板金１５が一体に鋳くるまれて上
記トロコイド面２ａを形成しており、該トロコイド面２
ａには上記各点火プラグ孔１２．１３が間口されている
とともに、該トロコイド面２ａにはポーラスクロムメッ
キ層１６が被覆されており、該ポーラスクロムメッキ層
１６の表面により上記アペックスシール９が摺接づ”る
摺動面１７を形成している。さらに、上記ポーラスクロ
ムメッキ層１６の表面く摺動面１７）には潤滑層１８が
被覆されている。

上記潤滑層１８は、上記摺動面１７にバインダを混入し
た固形潤滑剤を塗イＩした後、１６０〜２３０°Ｃで加
熱して焼成され、最大膜厚が５μに形成されたものであ
る。

ここで、上記バインダを混入した固形潤滑剤としては、
具体的には、５０重量％の二硫化しリブデン（ＭＯ３２
）と１５重量％のグラファイトと１５重量％の二酸化ア
ンチモン（３１）２０３）とからなる固形潤滑剤にバイ
ンダとして２０重産量のエポキシ樹脂を混入したものが
用いられる。尚、上記二硫化モリブデンの代わりに二硫
化タングステン、窒化ホウ素などを用いてもよく、また
上記二硫化アンチモンに代え他の金属酸化物を用いてら
よい。

また、上記焼成温度条（’ｌは、第３図に示Ｊように、
１６０°Ｃ未満では焼付強度が不十分で潤滑層１８が剥
離し易く、一方、２３０″Ｃを越えると成分が熱劣化し
て潤ｍ１Ｗ１８としての効果が発揮できなくなるので、
１６０〜２３０’　Ｃの範囲が好ましい。また、その焼
成時間は、１６０’Ｃ：で９０分間、２３０’　Ｃて３
０分間が好よ（〕く、最も好ましい条件は１８０°Ｃで
６０分間の加熱である。

ざらに、上記潤滑層１８の膜厚の上限はアペックスシー
ル９が潤滑層１８を摺動する際発生ずる潤滑層１８のス
ラッジによる点火プラク１０，１１の汚損に基くのであ
り、第４図に示すように、膜厚が５μを越えると点火プ
ラグのスラッジ付着量が増大して点火プラグがリークし
てしまい・その着火性が悪化するので、膜厚を５μ以下
に管理する必要がある。

したがって、このようにして形成された潤滑層１８は、
熱劣化や剥離を生じることなく、かつ点火プラグ１０．
１１の着火性の悪化を生じることがなく、潤滑性能の向
上は勿論のこと、アペックスシール９との初期なじみ性
を向上させることができる。今、この初期なじみ性の向
上を初期圧縮圧の低Ｆ率で実−りづ−るに、テスｉ〜方
法として、従来の潤滑層のない無処理のロータハウジン
グを備えたロータリピストンエンジン（従来例）と、本
発明による潤滑層を形成しＩＣロータハウジングを備え
たロータリビス１−ンエンジン〈本発明例）とについて
それぞれエンジンを１０００ｒｐ＋ｎから７００　Ｏｒ
ｐｍまで全開運転することを３回繰返した後、テスト前
のクランキング時の圧縮圧とテスト後のクランキング時
の圧縮圧との差を測定し、それを初期圧縮圧低下率とし
て％で表わした結果を第５図に示ず。同図より明らかな
ように、従来例では初期圧縮圧低下率が３５〜５０％で
あるのに対し、本発明では１０％前後であって、初期圧
縮圧低下率が大１］に低減しており、そのことよりアペ
ックスシールとの初期なじみ性が向上して始動時のガス
洩れが大巾に低減できるということが判る。

また、上記潤滑層１８はポーラスクロムメッキ層１６の
表面（摺動面）に被覆されているので、該潤滑層１８が
ポーラスクロムメッキ層１６のピンポイントＡ５マイク
ロチャンネル等の多孔質面にくい込んで形成されること
になり、潤滑層１８の剥離強度を一層増大させることが
できる。

さらに、潤滑層１８を１６０〜２３０°Ｃの加熱にて焼
成したのでポーラスクロムメッキ層１６の水素ぜい性を
防止できる利点もある。

尚、上記潤滑層１８はポーラスクロムメッキ層１６の摺
動面１７に形成されるもので・あるが、第１図に示すよ
うに最大遠心力の働く長軸Ａ＋角付近ら点火プラグ孔１
２．１３側の範囲Ｓにお（プる摺動面１７（第１図の右
半分側の摺動面）に設（プることが好ましい。これは、
潤滑性の厳しい部分はホッｊ−ゾーン域であり、ざらに
、ロータ４に形成されたアペックスシール満をアペック
スシール９がロータ４の半径方向内方に摺動するのに最
も拘束力を受けるいわゆるアペックスシール９の最人］
Ｊ動角となる位置が上記範囲Ｓ内にあり、この位置でア
ペックスシール９のロータハウジング摺動面に対する面
圧が最大となり潤滑を必要とするからである。

以上の如く、本発明によれば、摺動面に、熱劣化や剥離
を生じることなく且つ点火プラグのリークを生じること
なく潤滑層を形成して、潤滑性能およびアペックスシー
ルとの初期なじみ性が向上したロータハウジングを提供
Ｊることができ、よってロータリピストンエンジンの潤
滑性能および始動性の向上を多いに寄与できるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図はロータリビス（
〜ンエンジンの概略縦断側面図、第２図はロータハウジ
ンクの部分拡大断面図、第３図は潤滑層の焼成温度条件
を示す説明図、第４図は潤滑層の膜厚に対する点火プラ
グのスラッジ付着量の変化特性を示すグラフ、第５図は
初期圧縮圧低下率を示す実験結果図である。 ２・・・ロータハウジング、２ａ・・・トロコイド面、
ムメッキ層、１７・・・摺動面、１８・・・潤滑層。 １、　第１図 第２図 始３図 第４図 刃膿　　厚　（Ｉ−） ？ｒ）　５　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　トロコイド面に点火プラグ孔を間口するとと
   もに、該トロコイド面にポーラスクロムメッキ層を被覆
   したロータハウジングにｄ５いて、上記ポーラスクロム
   メッキ層の摺動向にバインダを混入した固形潤滑剤を塗
   布した後、１６０〜２３０°Ｃで加熱して最大膜厚５μ
   の潤滑層を被覆したことを特徴とするロータリピストン
   エンジンのロータハウジング製造方法。