JPH0379740A - エンジン用耐摩耗部材 - 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、アルミ合金に鋳ぐるまれた状態で使用される
エンジン用耐摩耗部材に関するものである。

（従来の技術及び発明が解決しようとする課題）近年、
例えば、ロータリーエンジンの出力向上、燃費改善を図
るべくロータの軽量化に関する関心が高まりつつあり、
その手段の一つとして、ロータのアルミ合金化が試みら
れている。ところが、ロータをアルミ合金製とする場合
、従来の鋳鉄製のものに比べて熱膨張係数が大きいため
、従来の鋳鉄製のものとは異なった熱変形を起こす。即
ち、第５図図示の如く、アルミ合金製のロータｌ′の１
、一般に、ロータリーエンジンにおいてはロータｌ′の
中央部が高温にさらされることとなっているため、アペ
ックスノール８′が嵌挿されるアベ／クスシール溝６′
１こおいては、両端部より中央部の変形量が大きくなり
、鎖線図示の如く異常変形を起こすおそれがある。この
ようなアベノクスンール溝の異常変形は、シール性悪化
につながり、圧縮圧力低下という不具合が発生する。か
かる不具合に対処すべくアペックスシール溝部を繊維強
化ｙｉ合材で構成し且つ繊維容置を中央部で増加させる
という手段が試みられているが、コストアップを招くお
それがあって、有効な手段とは言えないうらみがある。

また、アルミ合金製ロータにおける各頂辺部に多孔質金
属体をその一部を露出させて鋳ぐるみ、その後露出部分
に高密度集中熱源（例えば、電子ビーム等）を照ｑ＝ｔ
することにより耐へタリ強度および耐摩耗性の向上を図
るようにしたものが既に提案されている（特開昭６４−
６６０６０号公報参照）。ところが、該公知例において
は、前述したような異常熱変形に対する対策については
全く触れられていない。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、均一な熱
変形が得られるエンジン用耐摩耗部材を提供することを
目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明では、上記課題を解決するための手段として、ア
ルミ、合金にて鋳ぐるまれるエンジン用耐摩耗部材を、
オーステンパー処理された球状黒鉛鋳鉄により製作し且
つ高温になる部分のみを部分加熱によりパーライト化す
るようにしている。

（作　用） 本発明では、上記手段によって次のような作用が得られ
る。

即ち、オーステンパー処理後における部分加熱によって
パーライト化された部分と、オーステンパー処理のまま
部分加熱されない部分（ベイナイトと残留オーステナイ
トとからなっている部分）とでは、熱膨張係数に差（即
ち、エンジン運転時に高温となるパーライト化された部
分の方が小さくなっている）が生じることとなり、エン
ジン運転時において均一な熱変形が得られることとなる
。

〈発明の効果） 本発明によれば、アルミ合金にて鋳ぐるまれるエンジン
用耐摩耗部材を、オーステンパー処理された球状黒鉛鋳
鉄により製作し且つ高温になる部分のみを部分加熱によ
りパーライト化するようにしたので、エンジン運転時に
高温となるパーライト化された部分の熱膨張係数が、パ
ーライト化されない非加熱部分に比べて小さくなり、部
分加熱するという極めて簡易な手段を用いるだけで、不
均一な温度状態となっても均一な熱変形を起こす耐摩耗
部材が得られるという優れた効果がある。

（実施例） 以下、添付の図面を参照して、本発明の好適な実施例を
説明する。

本実施例におけるエンジン用耐摩耗部材は、第１図図示
の如く、アルミ合金製のロータリーエンジン用ロータを
製造する場合における中間製品ｌの各頂辺部に鋳ぐるま
れる断面略五角形の棒状のアペックスシール溝形成部材
２とされている。符号３は燃焼室を構成するロータリセ
ス、４はサイドノール溝、５はオイルシール溝である。

前記アペックスシール溝形成部材２は、Ｃ：３．６ｉｔ
　％、　Ｓｉ：２．３　重ｆｆｉ　％、　Ｍｎ：Ｌ４ｍ
！ｌ　％、　Ｍｇ：０゜０４５ｉ量％、Ｆｅ：残余の組
成を有する球状黒鉛鋳鉄により鋳造された棒状素材を荒
加工し、その後、８８０℃Ｘ　２．・ＯＨｒ−”　３８
０℃Ｘ　２．　ＯＨｒの条件によりオーステンパー処理
して、鋼組織をベイナイトと残留オーステナイトとの混
合組織とした後、エンジン運転時に高温となる中央部（
第１図および第３図において斜線を施した部分）のみを
高周波加熱により５００℃に部分加熱して製作される。

なお、部分加熱温度は、オーステンパー処理後における
鋼組織をパーライト化し得る温度であればよく、４２０
〜５３０℃の範囲から適当に選定される。

上記の如くして得られたアペックスシール溝形成部材２
における鋼組織は、オーステンパー処理後の部分加熱に
よりパーライト化されたパーライト化部分く換言すれば
、中央部）２ａと、オーステンパー処理により得られた
ベイナイトと残留オーステナイトとの混合組織のままと
されている非パーライト化部分く換言すれば、両端部）
２ｂ、２ｂとにより構成されることとなる。

前記アペックスシール溝形成部材２における各部の特性
を比較したところ、下記表−１の通りであった。

表−１ つまり、パーライト化部分２ａの熱膨張係数が、非パー
ライト化部分２ｂより小さくなっているのである。また
、パーライト化部分２ａの方が非パーライト化部分２ｂ
に比べて硬くなっていることもわかる。

上記アペックスシール溝形成部材２は、鋳造金型の所定
位置にセｙ）され、公知の鋳ぐるみ法によりアルミ合金
に鋳ぐるまれる。その後、第４図図示の如く、アペック
スシール溝形成部材２に対して、アペックスシール溝６
およびコーナシール溝７を形成する溝形成加工が施され
る。符号８はアペックスシール、９はコーナシールであ
る。

上記構成のロータを備えたロータリーエンジンにおいて
は、運転中において燃焼室の中央部となる部分が他の部
分より高温となるが、上記表−１においても明らかな如
く、アペックスシール溝形成部材２の中央部が他の部分
より熱膨張係数の小さいパーライト化部分２ａとされて
いるところから、その熱変形量が抑えられることとなり
、アペックスシール溝形成部材２全体としての熱変形が
均一化されることとなる。従って、アペックスシール溝
形成部材２に形成されたアペックスシール溝６が異常変
形することがなくなり、シール性悪化等の不具合発生も
なくなる。

上記実施例では、エンジン用銅摩耗部材の具体例をアペ
ックスシール溝形成部材としているが、本発明は、その
他、例えばシリンダライナ等にも適用可能である。その
場合、シリンダライナをオーステンパー処理した球状黒
鉛鋳鉄製とし、その上死点部分く即ち、エンジン運転時
に高温となる部分）のみを部分加熱する。

本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、発明
の要旨を逸脱しない範囲において適宜設計変更可能なこ
とは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例にかかるエンジン用耐摩耗部材
の適用例であるロータリーエンジン用ロータの中間製品
の斜視図、第２図は第１図図示のロータ中間製品の頂辺
部拡大部分断面図、第３図は本発明の実施例にかかるエ
ンジン用耐摩耗部材くアペックスシール溝形成部材）の
斜視図、第４図は本発明の実施例にかかるエンジン用耐
摩耗部材（アペックスシール溝形成部材）を用いたロー
タリーエンジン用ロータの要部斜視図、第５図は従来例
を示す要部斜視図である。 １・・・ロータ中間製品 ２・・・エンジン用耐摩耗部材（アペックスシール溝形
成部材） ２ａ・・パーライト化部分 ２ｂ・・非パーライト化部分 ６・・・アペックスシール溝

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、アルミ合金にて鋳ぐるまれるものであって、オース
   テンパー処理された球状黒鉛鋳鉄により製作され、高温
   になる部分のみが部分加熱によりパーライト化されてい
   ることを特徴とするエンジン用耐摩耗部材。