JPH06280950A

JPH06280950A - テンショナー

Info

Publication number: JPH06280950A
Application number: JP6169793A
Authority: JP
Inventors: Kenji Nishida; 健次西田; Koji Fukuda; 耕治福田
Original assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Current assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Priority date: 1993-03-22
Filing date: 1993-03-22
Publication date: 1994-10-07
Anticipated expiration: 2016-07-30
Also published as: JP3192811B2

Abstract

(57)【要約】【目的】摺動時の寸法変化が少なく、しかも耐摩耗性
が長期に亘って安定している制動体を有するテンショナ
ーを提供する。【構成】スピンドル１から突出した円筒状体３を中心
として回動可能なアーム状構造体２のアーム先端部４で
ベルトに係合するプーリ５を支持している。円筒状体３
にインサートベアリング９が摺接し、さらにスプリング
サポート８が外接している。このスプリングサポート８
に外接するスプリング６をアーム状構造体２のハウジン
グ７に収納している。スプリングサポート８とインサー
トベアリング９はナイロン樹脂組成物であって、ＰＴＦ
Ｅを３〜１５容積％と、アラミド繊維を３〜２０容積％
又はアラミド繊維とチタン酸カリウム繊維を併せて３〜
４５％容積％有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、動力をベルトで伝達す
るベルト駆動動力伝達装置におけるベルト張力を調整す
る装置（以下「テンショナー」という）に関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】テン
ショナーとは、例えば、図２に示すような構成の自動車
のベルト駆動動力伝達装置に使用される。図２におい
て、１１はベルト、１２はエンジンの出力軸１３に連結
された駆動プーリ、１４、１５、１６、１７は従動プー
リであり、これら従動プーリは、例えば冷却ファン等の
エンジン補機の回転軸に連結される。

【０００３】１８がテンショナーである。このテンショ
ナー１８のベルト１１と係合するプーリ装着部１９はベ
ルト１１に所定の張力を付与するべく、図に示すように
変位する。

【０００４】係るテンショナーの具体的な構成は、図１
に示すようなもので、図１において、１は固定側のスピ
ンドルで、アーム状構造体２はこのスピンドル１から突
出した円筒状体３に回転可能に枢着されており、このア
ーム状構造体２のアーム先端部４にはベルトに係合する
プーリ５が装着されている。このアーム状構造体２には
ベルトの張力を調整するためのスプリング６がハウジン
グ７内に収納され、このスプリング６にスプリングサポ
ート８が内接し、このスプリングサポート８と上記円筒
状体３に摺接するようにインサートベアリング９が嵌装
されている。

【０００５】上記構成を有するテンショナーにおいて、
スプリングサポート８とインサートベアリング９は、摺
動摩擦によってシステムの振動を抑制する制動体であっ
て、長期に亘ってベルト駆動動力伝達システムが共振を
生じずに安定して機能するためには、上記制動体は耐摩
耗性に優れた材料でなければならない。

【０００６】ところで、特公昭６２−２１８２号公報に
は、係る制動体の材料として『Ｚｙｔｅｌ（登録商
標）』なるものを用いる旨、記載されている。しかし、
このＺｙｔｅｌで呼称されるものは６６ナイロンを主た
る成分とするものであって、制動体として用いた場合、
摺動による発熱に伴う寸法変化が大きくなる。その結
果、摺動部のクリアランスが必要以上に小さくなって、
トルク変動が大きくなる。逆に、摺動部のクリアランス
が必要以上に大きくなると、ベルトの振動が抑制でき
ず、摺動面の摩耗が著しく大きくなるとともに騒音も大
きくなり、その結果、内部発熱により寿命が低下する。

【０００７】また、摺動部の耐摩耗性を改善するため
に、摺動面にグリースを塗布するという方法は、使用期
間が長くなると共にグリースの系外飛散量が増えるの
で、根本的な対策とはならない。

【０００８】本発明は従来の技術の有するこのような問
題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、摺動
時の寸法変化が少なく、しかも耐摩耗性が長期に亘って
安定している制動体を有するテンショナーを提供するこ
とにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の要旨は、ベルト張り装置の張力を調整するた
めに用いるテンショナーであって、固定側のスピンドル
から突出した円筒状体を中心として回動可能なアーム状
構造体の該アーム先端部でベルトに係合するプーリを支
持し、上記円筒状体に摺接する制動体と該制動体に外接
するスプリングをアーム状構造体の基端側ハウジングに
収納したテンショナーにおいて、上記制動体がポリテト
ラフルオロエチレン（以下「ＰＴＦＥ」という）を３〜
１５容積％とし、アラミド繊維を３〜２０容積％又はア
ラミド繊維とチタン酸カリウム繊維を併せて３〜４５％
容積％とし、残部をナイロン樹脂とする樹脂組成物であ
ることを特徴とするテンショナーにある。

【００１０】ナイロン樹脂としては、１２ナイロン、６
６ナイロン、４６ナイロン、ＭＸＤ６ナイロン、ポリフ
タル酸アミド、変性ポリアミド６Ｔ等を使用することが
できる。なお、ナイロン樹脂中にＰＴＦＥ、アラミド繊
維およびチタン酸カリウム繊維を均一に分散するために
は、ナイロン樹脂は４０容積％以上であることが好まし
い。

【００１１】後記する理由により高密度ポリエチレンを
３〜１０容積％添加することが好ましい。

【００１２】

【作用】ベース樹脂として自己潤滑性に優れたナイロン
樹脂を有し、ＰＴＦＥを３〜１５容積％添加することに
よって動摩擦係数が低減されるので、摺動時の発熱が少
なく、寸法変化が少なくなる。このＰＴＦＥが３容積％
未満では動摩擦係数の低減が十分でなく、また１５容積
％を超える量のＰＴＦＥを添加しても、もはや動摩擦係
数はそれほど低下せず、その一方で機械的性質が損なわ
れる。

【００１３】アラミド繊維は摺動相手材である部材（円
筒状体）を傷つけずに、ナイロン樹脂を強化することが
できる。このアラミド繊維を３容積％以上添加すれば、
耐摩耗性とともに機械的性質は改善されるが、その添加
量が２０容積％を超えると、ベース樹脂との混合・混練
過程において樹脂中への均一分散が困難となるので、耐
摩耗性とともに品質の均一化を考慮した場合、アラミド
繊維の添加量は３〜２０容積％が好ましい。

【００１４】チタン酸カリウム繊維を３容積％以上添加
すれば機械的性質、特に高温時の機械的性質が改善され
る。しかし、チタン酸カリウム繊維を４５容積％超添加
すると、摺動相手材が損傷する。このチタン酸カリウム
繊維とアラミド繊維を併用することで、耐摩耗性と高温
時の機械的性質が改善される。この効果を奏するために
は、両者を合わせて３容積％以上添加することが必要で
ある。しかし、４５容積％超添加しようとしても、母材
樹脂中に均一に分散しない。

【００１５】そして、寸法変化率の少ないＰＴＦＥ、ア
ラミド繊維およびチタン酸カリウム繊維を併用すること
で、製品寸法が安定する。

【００１６】高密度ポリエチレン樹脂を３容積％以上添
加すれば、摺動材の表面硬度を下げ、摺動相手材の摩耗
を抑制する効果が期待できる。しかし、１０容積％超添
加すると、摺動材の硬度が低くなりすぎ、摺動材自体の
摩耗が大きくなるので、高密度ポリエチレン樹脂の添加
は３〜１０容積％が好ましい。

【００１７】

【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。以下の表
１に示す配合（容積％）の各樹脂組成物を射出成形して
各機械試験用テストピースを作製し、諸物性値を測定す
るとともに、上記樹脂組成物から図１に示す形状のスプ
リングサポート８およびインサートベアリング９（制動
体）を作製し、上記制動体を組込んだ図１のような構成
要素からなるテンショナーを得、ダンピングインデック
ス（以下「ＤＩ値」という）の経時変化および温度変化
を調査した。

【００１８】なお、ＤＩ値とは、以下に説明するテンシ
ョナーの回転試験におけるアームのトルク測定値に基づ
いて得られる指数である。すなわち、図３に示すよう
に、図１に示した構成要素からなる４組のテスト用テン
ショナーＴの各プーリＰとその中心部に置かれた偏心回
転可能な回転リングＲの回転軸ＳとをケーブルＫで直結
し、次の条件で回転軸Ｓを偏心回転させたときの、アー
ムＡの回転トルクを各回転角度θに対して求め、図４に
示すような『θとトルクの関係図』を得た。試験条件＝雰囲気温度（１００±５℃）、ダスト（１６
０ｇ／ｍ³）、回転数（２０Ｈｚ）、プーリの振幅ｄ
（片側２〜３mm) そして、テンショナーの標準的なベルト係合位置におい
て、次式に従って、ＤＩ値を求めた。

【００１９】ＤＩ値＝（（最大トルク−最小トルク）／
２／平均トルク）×１００（％）

【００２０】

【表１】

【００２１】以上のような方法で求めたＤＩ値の時間変
化を図５に示し、温度変化を図６と図７に示す。なお、
図６は表１の実施例２のテンショナーの場合を示し、図
７は表１の比較例３のテンショナーの場合を示す。以
上、表１、図５、図６、図７より以下の点が明らかであ
る。本実施例１〜４は１８０時間経過した後もＤＩ値が
安定しており、耐摩耗性が長期に亘って安定しているこ
とを示す。また、本実施例のものは温度に対する寸法変
化が小さいため、図６に示すように、試験温度を変化さ
せてもＤＩ値の変化量が少ない。比較例１にはＰＴＦＥが添加されていないため、動
摩擦係数が大きく、摩擦熱による劣化により２０時間で
摺動部にクラックが発生した。比較例２には補強繊維が添加されていないため、強
度不足により、６０時間後に摺動部にクラックを生じ
た。

【００２２】比較例３では、グリース有のもので
も、２０時間後に摺動部にクラックを生じた。これはグ
リースが存在することによって摩耗粉が取込まれ、この
摩耗粉が研磨材として作用し、摩耗が促進されたものと
考えられる。また、比較例３のグリース無のものでは、
摩擦熱に伴う寸法変化によって、摺動部のクリアランス
が小さくなって、ＤＩ値が激増し、６０時間後に摺動部
に割れを生じた。

【００２３】

【発明の効果】本発明に係るテンショナーは、寸法変化
が少なくて耐摩耗性に優れた制動体を有するので、使用
時に異音の発生がなく、またトルク変動が少ないので、
長期に亘って安定して作動する張力調整装置として好適
に使用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】テンショナーの分解斜視図である。

【図２】自動車用ベルト駆動動力伝達システムの一例を
示す概略正面図である。

【図３】テンショナーの耐久試験方法を説明する図であ
る。

【図４】テンショナーのアームの回転角度と回転トルク
の関係を示す図である。

【図５】ＤＩ値の時間経過を示す図である。

【図６】実施例のテンショナーのＤＩ値の温度変化を示
す図である。

【図７】比較例のテンショナーのＤＩ値の温度変化を示
す図である。

【符号の説明】

１…スピンドル２…アーム状構造体３…円筒状体４…アーム先端部５…プーリ６…スプリング７…ハウジング８…スプリングサポート９…インサートベアリング

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ベルト張り装置の張力を調整するために
用いるテンショナーであって、固定側のスピンドルから
突出した円筒状体を中心として回動可能なアーム状構造
体の該アーム先端部でベルトに係合するプーリを支持
し、上記円筒状体に摺接する制動体と該制動体に外接す
るスプリングをアーム状構造体の基端側ハウジングに収
納したテンショナーにおいて、上記制動体がポリテトラ
フルオロエチレンを３〜１５容積％とし、アラミド繊維
を３〜２０容積％又はアラミド繊維とチタン酸カリウム
繊維を併せて３〜４５％容積％とし、残部をナイロン樹
脂とする樹脂組成物であることを特徴とするテンショナ
ー。
【請求項２】請求項１記載の樹脂組成物に高密度ポリ
エチレンを３〜１０容積％添加したことを特徴とするテ
ンショナー。