JPH0686816B2 - ロ−タリピストンエンジンのサイドハウジング - Google Patents
ロ−タリピストンエンジンのサイドハウジングInfo
- Publication number
- JPH0686816B2 JPH0686816B2 JP61101291A JP10129186A JPH0686816B2 JP H0686816 B2 JPH0686816 B2 JP H0686816B2 JP 61101291 A JP61101291 A JP 61101291A JP 10129186 A JP10129186 A JP 10129186A JP H0686816 B2 JPH0686816 B2 JP H0686816B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sliding surface
- side housing
- seal sliding
- rotary piston
- seal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、シール摺動面の耐摩耗性及び断熱性を高めた
ロータリピストンエンジンのサイドハウジングに関す
る。
ロータリピストンエンジンのサイドハウジングに関す
る。
（従来の技術） 従来から、ロータリピストンエンジンの軽量化を図るた
めに、ハウジングをAl合金等の軽合金により形成するこ
とが知られている。しかし、軽合金は比較的軟質である
ので、軽合金でサイドハウジングを構成する場合には、
ロータのシール部材とのシール摺動面において耐摩耗性
を確保する必要があり、そのための対策が必要となる。
この目的のために、例えば実公昭46−20083号公報に開
示されているサイドハウジングでは、上記シール摺動面
に、耐摩耗性に優れた硬質金属の溶射層を形成するよう
にしている。
めに、ハウジングをAl合金等の軽合金により形成するこ
とが知られている。しかし、軽合金は比較的軟質である
ので、軽合金でサイドハウジングを構成する場合には、
ロータのシール部材とのシール摺動面において耐摩耗性
を確保する必要があり、そのための対策が必要となる。
この目的のために、例えば実公昭46−20083号公報に開
示されているサイドハウジングでは、上記シール摺動面
に、耐摩耗性に優れた硬質金属の溶射層を形成するよう
にしている。
（発明が解決しようとする課題） 一方、上記軽合金は断熱性の点で劣るので、この軽合金
によりサイドハウジングを構成する場合は、燃焼室の熱
が冷却通路に逃げるのを防ぐための対策も必要となる。
そこで、この目的のために、前記公報に開示されている
溶射層を厚く形成して断熱性を高めることが考えられ
る。しかしながら、上記シール摺動面は高温にさらされ
るため、溶射層を厚くすればするほど、該溶射層と母材
（軽合金）との大きな熱膨張差に起因して溶射層の密着
性が低下し、溶射層の剥離や変形が生じやすくなるとい
う問題が生じる。
によりサイドハウジングを構成する場合は、燃焼室の熱
が冷却通路に逃げるのを防ぐための対策も必要となる。
そこで、この目的のために、前記公報に開示されている
溶射層を厚く形成して断熱性を高めることが考えられ
る。しかしながら、上記シール摺動面は高温にさらされ
るため、溶射層を厚くすればするほど、該溶射層と母材
（軽合金）との大きな熱膨張差に起因して溶射層の密着
性が低下し、溶射層の剥離や変形が生じやすくなるとい
う問題が生じる。
本発明は、かかる点に鑑みなされたもので、ロータリピ
ストンエンジンの軽合金製サイドハウジングにおいて、
シール摺動面に耐摩耗性を付与する硬質材料の溶射層の
密着性を低下させることなく、高い断熱性を確保するこ
とを目的とする。
ストンエンジンの軽合金製サイドハウジングにおいて、
シール摺動面に耐摩耗性を付与する硬質材料の溶射層の
密着性を低下させることなく、高い断熱性を確保するこ
とを目的とする。
（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明の解決手段は、側面
にロータに設けられたシール部材が摺動するシール摺動
面が形成されているとともに該シール摺動面の外側の側
面にロータハウジングとの接合面が形成された軽合金製
サイドハウジングを有するロータリピストンエンジンに
おいて、上記シール摺動面には、軽合金母材上に断熱性
に優れた陽極酸化膜が形成され、かつ該陽極酸化膜上に
耐摩耗性に優れた硬質材料の溶射層が形成されているも
のとする。
にロータに設けられたシール部材が摺動するシール摺動
面が形成されているとともに該シール摺動面の外側の側
面にロータハウジングとの接合面が形成された軽合金製
サイドハウジングを有するロータリピストンエンジンに
おいて、上記シール摺動面には、軽合金母材上に断熱性
に優れた陽極酸化膜が形成され、かつ該陽極酸化膜上に
耐摩耗性に優れた硬質材料の溶射層が形成されているも
のとする。
（作用） これにより、本発明では、硬質材料の溶射層の下層に断
熱性に優れた陽極酸化膜を設けたことで、溶射層を厚く
形成しなくても高い断熱性が得られるので、軽合金製サ
イドハウジングのシール摺動面において上記溶射層の密
着性を低下させることなく、耐摩耗性及び断熱性の向上
が可能となる。
熱性に優れた陽極酸化膜を設けたことで、溶射層を厚く
形成しなくても高い断熱性が得られるので、軽合金製サ
イドハウジングのシール摺動面において上記溶射層の密
着性を低下させることなく、耐摩耗性及び断熱性の向上
が可能となる。
（実施例） 第１図および第２図を参照すれば、本発明が適用される
サイドハウジング１には、中心部に、ロータ偏心軸が挿
入される挿入穴２が形成されている。この挿入穴２の周
囲には、ロータハウジング３と協働してロータ４を収容
するロータチャンバ５を形成するとともに、ロータ４の
オイルシール、サイドシール等のシール部材（図示省
略）が摺動するシール摺動面６が形成されている。ま
た、サイドハウジング１には、このシール摺動面６に開
口するように、サイド吸気ポート７が形成されている。
さらに、シール摺動面６の外側にはロータハウジング３
との接合面８が設けられ、該接合面８には、冷却水を流
通させるためのウォータジャケット９、テンションボル
ト挿通穴10、および位置決めボルト挿通穴11がそれぞれ
形成されている。また、ロータハウジング３には、排気
ポート12が形成されているとともに、２つの点火プラグ
13,14が挿入されている。
サイドハウジング１には、中心部に、ロータ偏心軸が挿
入される挿入穴２が形成されている。この挿入穴２の周
囲には、ロータハウジング３と協働してロータ４を収容
するロータチャンバ５を形成するとともに、ロータ４の
オイルシール、サイドシール等のシール部材（図示省
略）が摺動するシール摺動面６が形成されている。ま
た、サイドハウジング１には、このシール摺動面６に開
口するように、サイド吸気ポート７が形成されている。
さらに、シール摺動面６の外側にはロータハウジング３
との接合面８が設けられ、該接合面８には、冷却水を流
通させるためのウォータジャケット９、テンションボル
ト挿通穴10、および位置決めボルト挿通穴11がそれぞれ
形成されている。また、ロータハウジング３には、排気
ポート12が形成されているとともに、２つの点火プラグ
13,14が挿入されている。
第３図に示すように、上記シール摺動面６には摺動特性
の良いCr3C2等の硬質材料の溶射層15が設けられてい
る。尚、Cr3C2は断熱性能が低い反面、高温でも摺動特
性に優れている。一方、断熱性能の良いものとしては酸
化物があるが、これは高温での摺動特性に劣るという欠
点があるため、シール摺動面６は、上記のような炭化物
層が好ましい。そして、接合面８、溶射層15の下層、及
びウォータジャケット９の内壁等の母材（Al合金）16の
表面にはそれぞれ、陽極酸化を施してなる陽極酸化物17
（γAl2O3）が設けられている。陽極酸化膜17は断熱性
を付与するものであり、厚さは50μ以上であることが望
ましい。
の良いCr3C2等の硬質材料の溶射層15が設けられてい
る。尚、Cr3C2は断熱性能が低い反面、高温でも摺動特
性に優れている。一方、断熱性能の良いものとしては酸
化物があるが、これは高温での摺動特性に劣るという欠
点があるため、シール摺動面６は、上記のような炭化物
層が好ましい。そして、接合面８、溶射層15の下層、及
びウォータジャケット９の内壁等の母材（Al合金）16の
表面にはそれぞれ、陽極酸化を施してなる陽極酸化物17
（γAl2O3）が設けられている。陽極酸化膜17は断熱性
を付与するものであり、厚さは50μ以上であることが望
ましい。
なお、シール摺動面６表面における硬質材料の溶射層15
を砥石で仕上げ研磨する際、接合面８表面における陽極
酸化膜17も同時に研磨されるが、該陽極酸化膜17は硬質
であるため、砥石の目詰りを生じることがなく、硬質の
軽金属による砥石の目詰りが解消できるという点でも有
利である。
を砥石で仕上げ研磨する際、接合面８表面における陽極
酸化膜17も同時に研磨されるが、該陽極酸化膜17は硬質
であるため、砥石の目詰りを生じることがなく、硬質の
軽金属による砥石の目詰りが解消できるという点でも有
利である。
実施例１では、上記サイドハウジング１の母材16（AC4A
T6）において、シール摺動面６が150μの深さの凹部を
形成するように、段下げ加工を行った。次に、シール摺
動面６およびロータハウジング３との接合面８を陽極酸
化して両者の表面に100μの厚さの陽極酸化膜17を形成
した。次に、シール摺動面６にのみ爆発溶射（Ｄガン溶
射）を施したのち研磨加工を行って、Cr3C280％−NiCr2
5％からなる厚さ50μの溶射層15を形成した。ここで、
プラズマ溶射ではなくて爆発溶射を用いたのは、爆発溶
射の方が粒子の速度が大きいので、陽極酸化膜17の表面
粗さがRa7.0μ以下であっても、密着強度が十分な溶射
層15を得ることができるからである。
T6）において、シール摺動面６が150μの深さの凹部を
形成するように、段下げ加工を行った。次に、シール摺
動面６およびロータハウジング３との接合面８を陽極酸
化して両者の表面に100μの厚さの陽極酸化膜17を形成
した。次に、シール摺動面６にのみ爆発溶射（Ｄガン溶
射）を施したのち研磨加工を行って、Cr3C280％−NiCr2
5％からなる厚さ50μの溶射層15を形成した。ここで、
プラズマ溶射ではなくて爆発溶射を用いたのは、爆発溶
射の方が粒子の速度が大きいので、陽極酸化膜17の表面
粗さがRa7.0μ以下であっても、密着強度が十分な溶射
層15を得ることができるからである。
発明者は、以上のような実施例１のサイドハウジングの
他に、下記第１表に示すサイドハウジングを設けた。
他に、下記第１表に示すサイドハウジングを設けた。
以下、これらのサイドハウジングを用いて行ったベンチ
テストについて述べる。
テストについて述べる。
テストは、サイドハウジングを1300cc、200PSのエンジ
ンに組み込み、まず1500rpmの無負荷状態で20秒間運転
し、次いでアクセル全開の全負荷状態で7000rpmまで回
転を上げて1.25分間維持した後、アクセルを戻し、無負
荷として1500rpmまで下げる工程を１サイクルとし、こ
れを6000サイクル行った。
ンに組み込み、まず1500rpmの無負荷状態で20秒間運転
し、次いでアクセル全開の全負荷状態で7000rpmまで回
転を上げて1.25分間維持した後、アクセルを戻し、無負
荷として1500rpmまで下げる工程を１サイクルとし、こ
れを6000サイクル行った。
第４図は、本テストに用いたインナおよびアウタのオイ
ルシール18を示す。同図において、19はCrめっき層、Ｌ
はリップ幅である。オイルシール18は合金鋳鉄製であ
り、その組成は下記第２表に示す通りである。
ルシール18を示す。同図において、19はCrめっき層、Ｌ
はリップ幅である。オイルシール18は合金鋳鉄製であ
り、その組成は下記第２表に示す通りである。
テストの結果は、下記第３表に示す通りである。ここ
で、オイルシールの摩耗量は、リップ幅Ｌの値で示して
いる。サイドハウジングの壁温は、180PS時に、ホット
ゾーンにて、表面より1.5mm下の場所で測定したもので
ある。
で、オイルシールの摩耗量は、リップ幅Ｌの値で示して
いる。サイドハウジングの壁温は、180PS時に、ホット
ゾーンにて、表面より1.5mm下の場所で測定したもので
ある。
このように、実施例１に係るサイドハウジングでは、シ
ール摺動面は他のものに劣らぬ耐摩耗性を示し、かつオ
イルシールとの相性も悪くない。また、サイドハウジン
グの壁温は約10℃も上昇して断熱性において優れている
ことを示しており、燃焼性の向上がもたらされる。
ール摺動面は他のものに劣らぬ耐摩耗性を示し、かつオ
イルシールとの相性も悪くない。また、サイドハウジン
グの壁温は約10℃も上昇して断熱性において優れている
ことを示しており、燃焼性の向上がもたらされる。
次に、溶射層の密着性を評価するテストについて説明す
る。
る。
テストは、500℃に10分間加熱保持した後、水冷して20
℃に１分間保持する工程を１サイクルとし、これを30サ
イクル繰り返した。
℃に１分間保持する工程を１サイクルとし、これを30サ
イクル繰り返した。
テストに用いたサイドハウジングのシール摺動面の構成
（シール摺動面以外の構成は実施例１と同じ）とテスト
結果との関係を、下記第４表に示す。
（シール摺動面以外の構成は実施例１と同じ）とテスト
結果との関係を、下記第４表に示す。
比較例４のように、単純に溶射層を厚くしただけでは、
溶射層と母材との熱膨張差の影響が顕著となり、熱衝撃
に対して弱くなる。これに対し、実施例２では、断熱作
用をもたらす被覆層の厚さの合計は比較例４と変わらな
いものの、その半分近くを母材と密着した陽極酸化膜で
占めており、溶射層自体は薄いため、熱膨張差の影響は
少なくなる。
溶射層と母材との熱膨張差の影響が顕著となり、熱衝撃
に対して弱くなる。これに対し、実施例２では、断熱作
用をもたらす被覆層の厚さの合計は比較例４と変わらな
いものの、その半分近くを母材と密着した陽極酸化膜で
占めており、溶射層自体は薄いため、熱膨張差の影響は
少なくなる。
なお、本発明では、前記実施例のように、ロータハウジ
ングとの接合面に陽極酸化膜を設けることを必ずしも要
しない。
ングとの接合面に陽極酸化膜を設けることを必ずしも要
しない。
また、溶射層を形成する硬質材料は、セラミックの他
に、Co,MoおよびSiを混ぜた硬質の合金であってもよ
い。
に、Co,MoおよびSiを混ぜた硬質の合金であってもよ
い。
また、サイドハウジングをMg合金によって構成しても差
し支えない。
し支えない。
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変形
を施すことが可能である。
を施すことが可能である。
（発明の効果） 本発明によれば、ロータリピストンエンジンの軽合金製
サイドハウジングにおいて、シール摺動面に耐摩耗性を
付与する硬質材料の溶射層の下層に断熱性に優れた陽極
酸化膜を設けたことにより、上記溶射層の密着性を低下
させることなく、高い耐摩耗性と併せて高い断熱性を得
ることができ、よって軽量化エンジンの耐久性と燃焼性
の向上を図ることができるという優れた効果が得られ
る。
サイドハウジングにおいて、シール摺動面に耐摩耗性を
付与する硬質材料の溶射層の下層に断熱性に優れた陽極
酸化膜を設けたことにより、上記溶射層の密着性を低下
させることなく、高い耐摩耗性と併せて高い断熱性を得
ることができ、よって軽量化エンジンの耐久性と燃焼性
の向上を図ることができるという優れた効果が得られ
る。
第１図は、本発明の実施例に係るサイドハウジングの正
面図、第２図は、第１図のサイドハウジングを使用する
ロータリピストンエンジンの断面図、第３図は第１図の
III−III線に沿う拡大断面図、第４図は、ベンチテスト
に用いるオイルシールの正面図である。 １……サイドハウジング、４……ロータ、６……シール
摺動面、15……溶射層、17……陽極酸化膜。
面図、第２図は、第１図のサイドハウジングを使用する
ロータリピストンエンジンの断面図、第３図は第１図の
III−III線に沿う拡大断面図、第４図は、ベンチテスト
に用いるオイルシールの正面図である。 １……サイドハウジング、４……ロータ、６……シール
摺動面、15……溶射層、17……陽極酸化膜。
Claims (1)
- 【請求項１】側面にロータに設けられたシール部材が摺
動するシール摺動面が形成されているとともに該シール
摺動面の外側の側面にロータハウジングとの接合面が形
成された軽合金製サイドハウジングを有するロータリピ
ストンエンジンにおいて、 上記シール摺動面には、軽合金母材上に断熱性に優れた
陽極酸化膜が形成され、かつ該陽極酸化膜上に耐摩耗性
に優れた硬質材料の溶射層が形成されていることを特徴
とするロータリピストンエンジンのサイドハウジング。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61101291A JPH0686816B2 (ja) | 1986-04-30 | 1986-04-30 | ロ−タリピストンエンジンのサイドハウジング |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61101291A JPH0686816B2 (ja) | 1986-04-30 | 1986-04-30 | ロ−タリピストンエンジンのサイドハウジング |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62258121A JPS62258121A (ja) | 1987-11-10 |
| JPH0686816B2 true JPH0686816B2 (ja) | 1994-11-02 |
Family
ID=14296740
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61101291A Expired - Lifetime JPH0686816B2 (ja) | 1986-04-30 | 1986-04-30 | ロ−タリピストンエンジンのサイドハウジング |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0686816B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000014396A1 (en) * | 1998-09-04 | 2000-03-16 | Tadashi Yoshida | Adiabatic internal combustion engine |
| KR20030077864A (ko) * | 2002-03-27 | 2003-10-04 | 김동현 | 로타리기관의 밀봉장치 |
-
1986
- 1986-04-30 JP JP61101291A patent/JPH0686816B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62258121A (ja) | 1987-11-10 |
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