JPH0118248B2 - - Google Patents

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用ロータの
製造方法に関するものである。

一般に、ロータリピストンエンジン１は第１図
および第２図に示すように、トロコイド状の内周
面を有するロータハウジング２と、その両側に密
接して一体的に固定されたサイドハウジング３と
によつて形成された空所４内を、三角形状のロー
タ５がその頂辺を前記ロータハウジング２の内周
面に摺接させながら遊星回転運動して、吸入、圧
縮、爆発、膨脹および排出の各行程を順次行なわ
せるようにしたものである。また、６はロータ５
の側面５ａに装着されたサイドシール、７はロー
タ５の各頂辺に装着されたアペツクシール、８は
点火プラグ、９はサイドハウジング３に開口する
吸気ポート、１０はロータハウジングに穿設した
排気ポート、１１は両端部が前記サイドハウジン
グ３に支承されロータ５に形成した内側歯に噛合
されて回転する偏心軸である。

上記構造のロータリピストンエンジン１におい
て、ロータ５の側面５ａとサイドハウジング３面
との間には間隙が形成されており、この間隙は、
偏心軸１１の撓みや軸受におけるクリアランスな
どによつて、ロータ５の特に周速の大きいサイド
シール６外側部が、サイドハウジング３内面と金
属接触するのを防止するためや、エンジン各部の
不均衡な熱膨脹下においてもロータ５の回転可能
なクリアランスを充分保持するために欠くことの
できないものである。そして、ロータ側面５ａと
サイドハウジング３面とサイドシール６とによつ
て囲まれ、一方が空所４に連通して空隙１２が形
成されている。この空隙を通常△Ｈ部と称し、そ
の間隙は400μ程度である。ところがこの△Ｈ部
は、ガス流が小さく、かつサイドハウジング３お
よびロータ５の両側壁から冷却されて比較的低温
度であるため、燃焼室に面する△Ｈ部において火
炎が伝播しにくいので未燃焼ガスを生成し易く、
そのため、排気ガス中に炭化水素などの未燃焼成
分が増加するとともに、サイドシール６のガス漏
れを拡大させ、その結果エンジンの出力やオイル
シールの耐久性を低下せしめるなどの問題点があ
る。

そこで、ロータ側面５ａのサイドシール６外側
部に、鱗片状アルミニウムおよび二硫化モリブデ
ンが分散されたエポキシ樹脂に樹脂液を塗布し、
加熱硬化によつて層厚30μ以上に形成し、前記△
Ｈ部の間隙を小さくすることを行つたところ、排
気ガス中の未燃焼炭化水素を従来よりも20〜25％
減少せしめる一方、樹脂層５ｂの耐摩耗性の向上
や焼付き防止などの効果があることが判明した。
（例えば特開昭55−96323号公報参照） しかし、上記構造のものは△Ｈ部の間隙を小さ
くするため、エポキシ樹脂層５ｂを30μ以上に厚
くしなければならないが、塗布層の厚みを均一に
塗布することが困難であつて、ロータ側面５ａに
形成されたエポキシ樹脂層５ｂを研削加工してそ
の厚みを修正する必要があり、また、樹脂液塗布
時には、流動性の樹脂液がサイドシール溝に流入
して硬化することがおこり易くサイドシール６の
装着作業や機能に支障を来し、かつ樹脂液は長時
間放置すると硬化するので、樹脂液や樹脂液供給
装置の管理保守が面倒であるなどの欠点がある。

本発明は、上記の欠点を解消し、ロータ側面の
サイドシール外側部に前記被覆層を容易に設ける
ことができ、その結果、ロータの加工性を向上す
ることができるようになつたロータリピストンエ
ンジン用ロータの製造方法を提供することを目的
とする。

すなわち、この発明は、二液型エポキシ樹脂ま
たはフエノール系樹脂の熱硬化性樹脂に鱗片状ア
ルミニウム20〜40重量％および二硫化モリブデン
10〜35重量％を分散させてなる耐摩耗性樹脂層
と、この耐摩耗性樹脂層が少なくとも片面に配設
される不織布よりなる中間層と、この中間層と直
接隣接または耐摩耗性樹脂層を介して配設され、
常温では接着可能で加熱すると軟化して接着可能
となる一液型エポキシ樹脂よりなる接着樹脂層と
を備えてなり、一表面が耐摩耗性樹脂層で、他表
面が接着樹脂層の積層シートを用意し、該積層シ
ートをロータリエンジンピストンのロータ側面の
サイドシール溝の外側部に接着樹脂層を当接させ
て加熱押圧して軟化接着し、しかるのち、耐摩耗
性樹脂層および接着樹脂層を、さらに加熱硬化さ
せ、前記ロータ側面に形成した被覆層によつてロ
ータ側面とサイドハウジングとの間隙が小さくな
るようにしたことを特徴とするロータリピストン
エンジン用ロータの製造方法である。

以下、本発明方法の一実施例につき詳細に説明
する。

第４図、第５図に示すように、まず、離型紙１
５上に鱗片状アルミニウム１６ａを20〜40重量％
および二硫化モリブデン１６ｂを10〜35重量％分
散させた二液型エポキシ樹脂液をナイフコータな
どで塗布し、その上にレーヨンまたはカーボン繊
維などからなる厚さ約50μの不織布１７の片面１
７ａを重ね合せたのち80℃で乾燥してその表面が
粘着性でない程度の二液型エポキシ樹脂層１６
（耐摩耗性樹脂層）を形成する。

次に、前記不織布１７の他面１７ｂに前記同様
の二液型エポキシ樹脂層１８（耐摩耗性樹脂層）
を形成する。

続いて前記二液型エポキシ樹脂層１８上に、固
形エポキシ樹脂をアセトン20重量％添加して液化
した一液型エポキシ樹脂液を塗布したのち60℃で
乾燥して、その表面が常温では接着不可能で加熱
すると軟化して接着可能となる一液型エポキシ樹
脂層１９（接着樹脂層）を形成する。このように
して、離型紙１５、二液型エポキシ樹脂層１６、
不織布１７の中間層、二液型エポキシ樹脂層１８
および一液型エポキシ樹脂層１９を順次積層した
積層シート２０を得たのち、離型紙１５を剥離す
る。

該積層シート２０から、ロータ側面５ａのサイ
ドシール６外側部の形状に相当する円弧状片２１
を打ち抜く（第５図参照）。

次に、円弧状片２１の前記一液型エポキシ樹脂
層１９の接着面１９ａをロータの両側面５ａ，５
ａに重ね合せ、一液型エポキシ樹脂層１９をたと
えば圧力４Kg／cm²、温度140℃で７秒間加熱押圧
して軟化接着し、前記二液型エポキシ樹脂層１６
を表面とする被覆層２２を形成する（第３図参
照）。

続いて前記二液型エポキシ樹脂層１６，１８お
よび一液型エポキシ樹脂層１９を、さらに180℃、
30分加熱してエポキシ樹脂を硬化させることによ
り所期のロータ５が作成される。前記一液型エポ
キシ樹脂層１９の接着については、上記説明のほ
か、一液型エポキシ樹脂層１９の厚さ等を勘案し
て、該樹脂層の軟化点（70〜80℃）から硬化温度
（180℃）までの温度範囲と、0.1Kg／cm²以上の加
圧圧力と、数秒以上の加熱、加圧時間との各数値
のなかから適当な接着条件を選定することができ
る。

前記二液型エポキシ樹脂は、サイドハウジング
３と衝合時にロータ５が直接金属接触するのを防
止せしめてサイドハウジング３を保護し、かつ弾
性で緩衝作用があつて塗装性および接着性が良好
であるなどの性質を具備しており、これに鱗片状
アルミニウムを分散させることによつて、約300
℃で変質しない耐熱性と、サイドハウジング３と
衝合時の剪断強度とが向上され、また、二液型エ
ポキシ樹脂に二硫化モリブデンを分散させること
によつてサイドハウジング３と衝合時の焼付き防
止効果および樹脂層自体の耐摩耗性が向上されて
いる。前記二液型エポキシ樹脂層１６，１８中の
鱗片状アルミニウム１６ａ，１８ａおよび二硫化
モリブデン１６ｂ，１８ｂが、前記含有量の下限
値未満では、上記のそれぞれの所期の効果が得ら
れず、また上記含有量の上限値を超えてもその効
果がさらに向上するものではなく、却つてエポキ
シ樹脂の接着性、弾性などが低下する。

前記不織布１７は、その厚さが50〜150μであ
ることが好ましく、厚さが50μ未満であると不織
布１７の製作が困難であるとともに、前記積層シ
ート２０の形状支持性が失なわれ、また、150μ
を超えると被覆層２２の厚みが厚くなつて△Ｈ部
が過小になる不具合がある。

なお、本例においては熱硬化性樹脂としてエポ
キシ系樹脂を適用しているが、このエポキシ系樹
脂に代えて、フエノール系樹脂を適用することが
できる。

また、本例においては、二液型エポキシ樹脂層
は、不織布の両面に形成したが、これを不織布の
一液型エポキシ樹脂層を形成する側と反対側の片
面に形成してもよい。

前記被覆層２２の全層厚は、△Ｈ部の間隙が
400μ程度であるから130μ程度に形成するのが適
当であり、鱗片状アルミニウム１６ａ，１８ａお
よび二硫化モリブデン１６ｂ，１８ｂを含有した
二液型エポキシ樹脂層１６，１８（耐摩耗性樹脂
層）の厚みは、前記全層厚から不織布１７および
一液型エポキシ樹脂層１９（接着樹脂層）の厚み
を差引いた厚さに小さくすることができる。

本発明方法は上記の構成により、次に述べるよ
うな効果を有するものである。

(イ) 不織布は、被覆層に弾性を付与し、外層に高
応力を受けたときに収縮して応力緩和作用を生
じ、外層の摺動による摩耗が軽減される。

(ロ) 不織布に、樹脂液が含浸されるので、その塗
布性、接着性が向上する。

(ハ) 耐摩耗性樹脂層の厚みは小さくてよいので、
層厚の精度（±10μ以下）が向上して硬化後に
層厚を修正加工する工程が省ける。

(ニ) 積層シートから打ち抜いた円弧状片をロータ
側面に接着することによつてロータの被覆層を
形成するので、ロータの両側面に被覆層を同時
に形成することができ、ロータの生産効率が向
上する。

(ホ) 耐摩耗性樹脂層の厚みは大きくないので、従
来のロータ面に樹脂液を塗布して被覆層を形成
するものに比べると、乾燥時間が短かく、また
ピンホールの発生がない。

(ヘ) ロータ面には、予じめ形成した被覆層が接着
によつて形成されるので、従来の塗布方式のよ
うに樹脂液がロータのサイドシール溝に侵入す
ることがない。

(ト) 積層シートの接着樹脂層は、常温では接着不
可能で加熱すると軟化して接着可能ととなるの
で、接着部位の位置決めがきわめて正確とな
り、作業性が大幅に改善される。

(チ) 積層シートは、その表面が常温において粘着
性のない乾燥タイプであるかから貯蔵安定性が
大であり、また、別の場所で一括して製造きる
ので樹脂液等の管理が容易である。

次に、本発明方法によつて製造したロータの実
験例について説明する。

上記の製造方法に従つて、シリコーン系エポキ
シ樹脂に鱗片状アルミニウムを混合した市販品
（商品名サントモDHXM−１、三井物産化工機販
売社製）に配合し、鱗片状アルミニウム20重量
％、二硫化モリブデン25重量％を分散させたエポ
キシ樹脂を離型紙上に厚さ30μ塗布し、その上に
厚さ50μのレーヨン不織布の片面を重ね合せて乾
燥し、次に、レーヨン不織布の他面に前記エポキ
シ樹脂厚さ30μ塗布し乾燥して厚さ110μの耐摩耗
性樹脂層を形成し、続いて固形エポキシ樹脂にア
セトン20重量％を添加して液化した一液型エポキ
シ樹脂を前記耐摩耗性樹脂層の上に厚さ20μ塗布
し乾燥して常温不接着性の接着樹脂層を形成した
のち、離型紙を剥離して積層シートを得た。この
積層からロータ側面のサイドシート外側部に適合
する形状の円弧状片を打ち抜き、接着樹脂層の接
着面をロータのサイドシール外側部に重ね合わせ
て位置決めをなし、圧力４Kg／cm²、温度140℃で
７秒間加熱押圧して軟化接着し、次いで全樹脂層
を180℃、30分間加熱して焼付けることにより、
前記サイドシール外側部に厚さ130μの被覆層を
形成した。

このようにして得た２個のロータを、単室容積
573c.c.の２ロータ型ロータリピストンエンジンに
取り付け、エンジン回転数7000rpmの全負荷運転
を100時間行なつたのち、後述の排気ガス中にお
ける未燃焼炭化水素量の測定とエンジンの分解検
査とを行なつた。

排気ガス中の未燃焼炭化水素量は、エンジン回
転数2000rpm、平均有効圧４Kg／cm²、空燃比16の
条件下で測定した結果、本発明のロータでは2.3
ｇ／minであつて、被覆層を設けていない従来の
ロータは3.0ｇ／minであり、本発明のものは、
従来のものに比べて排気ガス中の未燃焼炭化水素
量が20〜25％減少していた。また、被覆層の層厚
を測定したところ、当初130μの被覆層は、前記
ならし運転によつて耐摩耗性樹脂層の厚みが20μ
摩耗して全層厚が110μになつていた。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明方法の実施態様を例示し、第１図
はロータリピストンエンジンの縦断面図、第２図
はロータのサイドシール要部を示す縦断面図、第
３図は被覆層の一部を示す拡大断面図、第４図は
積層シートの分解断面図、第５図は積層シートの
平面図である。 １……ロータリピストンエンジン、５……ロー
タ、５ａ……側面、６……サイドシール、１６
ａ，１８ａ……鱗片状アルミニウム、１６ｂ，１
８ｂ……二硫化モリブデン、１６，１８……二液
型エポキシ樹脂層、１７……不織布、１９……一
液型エポキシ樹脂層、２０……積層シート、２２
……被覆層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 二液型エポキシ樹脂またはフエノール系樹脂
   の熱硬化性樹脂に鱗片状アルミニウム20〜40重量
   ％および二硫化モリブデン10〜35重量％を分散さ
   せてなる耐摩耗性樹脂層と、この耐摩耗性樹脂層
   が少なくとも片面に配設される不織布よりなる中
   間層と、この中間層と直接隣接または耐摩耗性樹
   脂層を介して配設され、常温では接着不可能で加
   熱すると軟化して接着可能となる一液型エポキシ
   樹脂よりなる接着樹脂層とを備えてなり、一表面
   が耐摩耗性樹脂層で、他表面が接着樹脂層の積層
   シートを用意し、該積層シートをロータリピスト
   ンエンジンのロータ側面のサイドシール溝の外側
   部に接着樹脂層を当接させ加熱押圧して軟化接着
   し、しかるのち、耐摩耗性樹脂層および接着樹脂
   層を、さらに加熱硬化させて被覆層を形成し、サ
   イドハウジングとの間〓を小さくすることを特徴
   とするロータリピストンエンジン用ロータの製造
   方法。