JPH03253767A

JPH03253767A - 内燃機関用配電ロータ

Info

Publication number: JPH03253767A
Application number: JP5219990A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Hosaka; 保坂　繁夫
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1990-03-03
Filing date: 1990-03-03
Publication date: 1991-11-12

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ｍ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材料を混練
したポリプロピレンやポリブチレンチレフタレ−１〜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。

第工図は配電ロータの一例を示す断面図である。

ロータ本体↓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。ロータ本体上は、
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合成
樹脂の耐熱不足による溶融や亀裂等による不具合現象を
起こすことはなかった。

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（高温下で、大きい遠心加速度荷重
に耐える性能）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１
５０℃、４５００〜６５００ｒ／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
、特にロータ電極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充分であった
。

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
に較べて格段に耐熱強度が優れ、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
ーテルニトリルで構成する。

また、その最適例として、ポリエーテルニトリルに対す
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、各穐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組材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ニトリルを主
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、ポリエーテルニトリルは、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
て溶融温度（融点）が高く、しかも高い熱変形温度を有
しているので、（これに関するデータは、後述の第１表
を参照されたい）、このポリエーテルニトリルを用いる
ことにより耐熱強度の向−Ｌが期待できる。

そして、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、成形品の溶融。

亀裂が生じることはなかった。

また、ポリエーテルニトリルは、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ニト
リルとのなじみを良くする目的で、予め４公知技術□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
にポリエーテルニトリルに混練させれば、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１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、ポリエーテルニトリルに含ま
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、−に記混合割合を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。

一ヒ記無機質材料の混合割合の下限値は、１５０’Ｃ。

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、４０％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、本発明の実施例工〜５と比較例１〜３までと
の、ロータ本体の材料の混合割合、成形特の作業性、運
転テスト結果、熱変形温度、融点を示しである。

第工表に示した実施例工〜５は、それぞれロータ本体の
合成樹脂部２として、ポリエーテルニ（〜リルを主体と
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ニ
トリル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、成形特の作業性は良好であ
った。また、実施例では、熱変形温度が３２０〜３３０
℃、融点が３４０℃という特性が得られ、この成形品を
試験装置に装着し、１５０℃で４５００〜６５７− ００ｒ／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、ガラス繊細等を加えたものを、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及び３のロータでは、いずれも成形特の作
業性は良好であるが、上記実施例同様の高温、高速条件
で運転テス（・を行ったところ、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の途中でロー
タの合成樹脂部が破損した。

８ＩＱ− なお、第１表に収録した比較例の他に、ポリエーテルニ
トリルに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、ポリエーテルニトリルに無機質材料の混合割合を
４０％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、ポリエーテルニト
リルに無機質材料を混練した横取としたので、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・・・合戒樹脂部、３・・・ロ
ータ電極、４・・回転軸。ロータ本体合成樹脂部ロータ電極回転軸

Claims

【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ニトリル
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。