JPS62256972A - 摺接部材 - 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、ロークリピストンエンジンのロータハウジン
グのように他の部材の摺動面を有する摺接部材に関し、
特にその摺動面における摺動部材との初期なじみ性およ
び耐摩耗性の向上を図ったものに関する。

（従来の技術） 従来から、黒鉛、フッ素樹脂などの固体潤滑剤は、摩擦
係数が低く初期なじみ性に優れた材料であることが知ら
れている。しかし、これらの材料を部材の摺動面を形成
する硬質層の表面にコーティングした場合には、摺動部
材との密着性が悪い。

そこで、他の溶射粉末と一緒に硬質層の表面にコーティ
ングすることが案出され、ニッケルに黒鉛、フッ素樹脂
などを添加した粉末を硬質層上にコーティングするよう
にしたものがある。例えば、特開昭５８−１５８２５１
号にはこのような摺動面ヲ有するロータリピストンエン
ジンのロータハウジングが開示されている。すなわち、
この公報においては、ロータハウジングのトロコイド面
（摺動面）とロータのアペックスシール先端面（摺動部
材）との初期なじみ性を良くするために、フン素樹脂粒
子を分散させたニッケルメッキをトロコイド面に施すよ
うにしている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このように摺動面にニッケルメッキを施
したものにおいては、初期なじみ性は良くなるものの、
ニッケル自体は摺動特性が良くないので、摺動部材の側
、ロータハウジングの場合にはロータのアペッスシール
の側の摩耗量が多くなり、かかる摺動部材の耐久性が低
下してしまうという問題があった。

本発明は、この従来技術の問題点に着目してなされたも
のであり、摺動部材との初期なじみ性を好適に維持しつ
つ、しかも摺動部材の耐摩耗性を損なうことのない摺動
面を有する摺接部材を提供することを目的としている。

（問題点を解決するための手段） 上記の目的を達成するために、本発明の摺接部材におい
ては、第１図に示すように、硬質層３ｂからなる摺動面
上には、固体潤滑剤の粒子３ｄを分散させたモリブデン
の複合層３ｃが形成された構成を有している。

上記の複合層は、モリブデンと固体潤滑剤とを予め定め
た量で混合し、この混合粉末を通常の溶射法によって、
硬質層上に所定の厚さになるようにコーティングするこ
とにより形成することができる。

ここに、固体潤滑剤としては、例えば、黒鉛、フッ素樹
脂（ＰＴＦＥ等）、二硫化モリブデンを挙げることがで
きる。この固体潤滑剤の混合量は、特に限定されるもの
ではないが、この混合量が多いほど初期なじみ性が良く
なる傾向にある。通常は、この混合量は、混合粉末に対
して１０乃至５５％にされる。

また、上記の複合層の厚さは、特に限定されるものでは
ないが、通常は１０乃至３０μに設定される。更に、こ
の複合層を形成するための溶射法は、通常の粉末式溶射
法を用いることができるが、その中でも特に、溶射粒子
の速度が速くしかも母材への熱影響が少ないプラズマ溶
射法が好適である。

なお、上記の硬質層としては、めっき層、溶射層、ガス
軟層等の公知の層を挙げることができる。

また、この硬質層の表面粗さは、それが粗いとモリブデ
ンの密着性は良くなるが摺動部材の摩耗量が増大する傾
向が有るので、通常は、Ｒａ　０．２乃至０．７程度が
好適である。

（発明の効果） このように、本発明の摺接部材においては、その硬質層
からなる摺動面上に、固体潤滑剤粒子を分散したモリブ
デンの複合層を形成しているので、摺動部材との間の初
期なじみ性が向上するとともに、この複合層中のモリブ
デン粉末の存在によって摺動面の摺動特性が改善され、
摺ｉＪ１部材の摩耗量が少なくなり耐摩耗性が改善され
る。

（実施例） 以下に、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図および第２図は、本発明を適用したロークリピス
トンエンジンのロータハウジングを示すものである。既
に知られているように、燃料噴射方式のロークリピスト
ンエンジン１は、トロコイド状の内周面３ａを備えたロ
ータハウジング３を有し、この中を三角形状のロータ５
が偏心回転するようになっている。このロータ５の各頂
部には、アペックスシール７がとりつけられ、これらの
アペックスシール７は気密状態でハウジング３の内周面
３ａを摺動する。上記のロータハウジング３はアルミニ
ウム合金から形成されたおり、その内周面３ａは、第１
図に示すように、硬質層３ｂとこの表面に形成された複
合層３Ｃとにより構成されている。この複合層３Ｃは、
固体潤滑剤の粒子３ｄを分散させたモリブデンの層から
なっている。

かかる構成のロータハウジングを有するロークリエンジ
ンと従来構成のロータリエンジンとを用いて、以下に述
べる条件の下で初期なじみ性および摩耗性を評価した。

（条　件） （１１使用エンジン：　１３００ＣＣ（１３Ｂ型）ロー
クリエンジン、出力２００Ｆ！５ （２）ロータハウジング内周面（摺動面）：第１１表に
示すように、階１から１１ｈ８までの８種類の層構成の
ロータ、ハウジングを作製し、これらをエンジンに組み
つけてテストを行った。これらの内、隘８のものは固体
潤滑剤を含んでいない。

（３）テストモード： （ａ）初期なじみ性 ロークリピストンエンジンの運転時間の経過に伴うエン
ジン作動室の圧縮圧力ｐｃを測定し、その降下率から初
期なじみ性を評価した。（ＰＣダウンテスト・について
は（４）にその詳細を述べる。） （ｂｌ摩耗性 上記のＰＣダウンテスト後におけるアペックスシールの
摩耗量によって評価した。

（４１ＰＣダウンテスト： このテストは、ロータリピストンエンジンを第３図に示
すようなｐｃダウン評価モードに従って繰り返し運転し
、その間の作動室の圧力低下を測定するものである。す
なわち、まずエンジンを無負荷、１８００ｒｐｍで１８
分間連続運転したのち、１２０ｏｒｐｍで連続運転する
とともに、ＭＧＳ（桐油およびＭｏ５ｚ）を注入し、更
に無負荷１８００ｒｐｍで１８分間連続運転したのちＰ
Ｃを測定し、この値を基準値ＰＣ。

とした。その後、１時間の間強制冷却したあとに、１５
００ｒｐｍと７００Ｏｒｐｍとの間でエンジン回転数を
１分間毎に全負荷状態のままで３回上下させるという基
本モードを繰り返した。

この繰り返しを２１回行った後に圧縮圧力ｐｃを測定し
た。この値の基準値ＰＣｏからの低下率をＰＣダウン率
として算出した。

（テスト結果） 第１表にそれぞれの場合における初期なじみ性およびＹ
耗性を示す。この表から明らかなように、固体潤滑剤が
１０乃至５５％の間の含存量を有する遅１から寛４まで
のものは、いずれもＰＣダウン率が１０％以下であり、
しかも摩耗量が１．０μ以下であった。これらの値は、
ロークリピストンエンジンのロータハウジング内周面に
要求される初期なじみ性および摩耗特性を充分に満足す
るものである。

これに対して、隘５のものは、モリブデンに対する固体
潤滑剤の添加量が多いので、その分だけ初期なじみ性は
良くなっているがアペックスシールの摩耗量が多くなっ
ている。また、階６および患７は、固体潤滑剤の量が少
ないので、摩耗量は少な（なっているが初期なじみ性が
多少悪くなっている。一方、複合層の溶射を行っていな
い患８のものにおいては、初期なじみ性が悪いとともに
、摩耗量もおおくなっており、ロータリピストンエンジ
ンのロータハウジングには不適である。

なお、上述の実施例は、ロークリピストンエンジンのロ
ータハウジングについて説明したが、本発明はこのロー
タハウジングの内周面に限られるものではない。他の部
材における摺動面に対しても適用できることは勿論であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の摺動面の層構成を示す断面図、第２図
は本発明を適用したロークリピストンエンジンのロータ
ハウジングを示す断面図、第３図はＰＣダウンテストに
おけるエンジンの運転モードを示す図である。 １・・・・・・ロータリピストンエンジン、３・・・・
・・ロータハウジング、 ３ａ・・・・・・内周面（摺動面）、 ３ｂ・・・・・・硬質層、 ３Ｃ・・・・・・複合層、 ３ｄ・・・・・・固体潤滑剤、 ５・・・・・・ロータ、 ７・・・・・・アペックスシール（摺動部材）。 ハ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 硬質層からなる表面を有し、この表面が他の部材の摺動
   面となっている摺接部材であって、前記摺動面上には、
   固体潤滑剤の粒子を分散させたモリブデンの複合層が形
   成されていることを特徴とする初期なじみ性及び耐摩耗
   性に優れた摺接部材。