(57)【要約】【課題】摩擦部材の磨耗量の軽減を一層良好に発揮できるオートテンショナを提供する。【解決手段】本発明に係るオートテンショナは、テーパ形状の軸部を有する固定部材と、前記軸部外周に対し合成樹脂製摩擦部材を介して摺動自在な摺動部を有する可動部材とを備える伝動ベルトの張力変動を減衰するオートテンショナにおいて、前記軸部が、ステンレス鋼、アルミニウム−スズ合金、銅−鉛合金のうちのいずれか１種の材料からなる。なお、前記軸部は、アルミニウム−スズ合金又は銅−鉛合金の材料からなることが好ましい。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
テーパ形状の軸部を有する固定部材と、
前記軸部外周に対し合成樹脂製摩擦部材を介して摺動自在な摺動部を有する可動部材とを備える伝動ベルトの張力変動を減衰するオートテンショナにおいて、
前記軸部が、ステンレス鋼、アルミニウム−スズ合金、銅−鉛合金のうちのいずれか１種の材料からなるオートテンショナ。
【請求項２】
前記軸部が、アルミニウム−スズ合金又は銅−鉛合金の材料からなる請求項１記載のオートテンショナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定部材の軸部が耐発錆性及び高摺動性を有する材料からなるオートテンショナに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用エンジンの補機駆動用ベルトの張力を保つ装置として、従来からオートテンショナが使用されている。一般にこのオートテンショナは、バネの力を利用してベルトの張力を自動的に制御するものであるが、オートテンショナの揺動を減衰・収束させる方式としては、油圧ダンパ方式と摩擦ダンパ方式とに大別される。このうち後者の摩擦方式では、一般にプーリが取り付けられた可動部材と車体（例えばエンジン）に固定する固定部材からなり、両者はバネ等の付勢部材によってベルト張力を一定にすべく軸部を介して相対運動する。
【０００３】
この場合、可動部材と固定部材の間には、所定の摩擦係数を有する摩擦（摺動）部材を配置しておき、適度な面圧を与えることによって、摺動時に発生する摩擦エネルギーにより可動部材の揺動を短時間に減衰・収束させ、ベルトの張力を可及的に一定に保持するようにしている。
【０００４】
例えば、オートテンショナとしては、下記特許文献１のようなものが開示されている。固定部材がアルミニウム合金、可動部材が合成樹脂からなり、アルミニウム合金及び合成樹脂と摩擦部材とが摺動することにより、ベルトの張力を一定に保ち、且つ両者間に摩擦エネルギーを発生させることにより可動部材の揺動を短時間に減衰するようになっている。
【特許文献１】特開２００２−１０６６５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記特許文献１のように、固定部材としてアルミニウム合金を、摺動部材として合成樹脂を用いた場合、従前の鋼を用いた場合に比べ、摺動部材の磨耗量を軽減することができるが、さらに製品寿命を長くするため、さらなる摺動部材の磨耗量の軽減が望まれていた。
【０００６】
本発明は以上の点に鑑みてされたものであり、その目的は、耐発錆性及び高摺動性を有する固定部材の材質を選択し、摩擦部材の磨耗量の軽減を一層良好に発揮できるオートテンショナを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
即ち、本発明のオートテンショナは、テーパ形状の軸部を有する固定部材と、前記軸部外周に対し合成樹脂製摩擦部材を介して摺動自在な摺動部を有する可動部材とを備える伝動ベルトの張力変動を減衰するオートテンショナにおいて、前記軸部が、ステンレス鋼、アルミニウム−スズ合金、銅−鉛合金のうちのいずれか１種の材料からなる。なお、前記軸部は、アルミニウム−スズ合金又は銅−鉛合金の材料からなることが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明により、摩擦部材の磨耗量の軽減を一層良好に発揮できるオートテンショナを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次に、発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の一実施形態に係るオートテンショナの全体的な構成を示した断面図、図２はオートテンショナに伝動ベルトが巻き掛けられた状態を示す上視図である。
【００１０】
図１に示すオートテンショナ１は、二点鎖線で略示するエンジンブロック２に図略のボルト等によって固着される固着部３ａを有するブラケット（固定部材）３と、このブラケット３に対し揺動自在に支持されるアーム（可動部材）４と、を備えている。アーム４の先端には、鎖線で略示するように、プーリ５がボールベアリング６を介してボルト７によって回転自在に支持される。またアーム４は後述のスプリング（付勢バネ）８によって一側に回動付勢されており、これにより前記プーリ５の外周面は、エンジンのクランクシャフトの回転をオルタネータ等の補機に伝達するためのベルト９（回転体駆動用ベルト）に当接し、当該ベルトに適宜の張力を付与するように構成されている。また、軸部１０は、円筒部１０ａと、円筒部１０ａ側からアーム４側へとテーパ筒形状の中空筒１０ｂとが一体化された形状を有するものである。
【００１１】
ブラケット３は、軸部固定部３ｂと、後述するスプリング収容部４ａとともにスプリング８を収容するスプリング収容部３ｃとをさらに備えており、軸部固定部３ｂとスプリング収容部３ｃとは一体成形されてなるものである。軸部固定部３ｂは、軸部１０の一端が固定される短円筒状に形成されているものであり、ブラケット３の中心付近において、エンジンブロック２側からアーム４側にかけて設けられている。スプリング収容部３ｃは、アーム４側が開口された縦断面凹形状に形成されているとともに、軸部固定部３ｂに沿った横断面円環形状に形成されている。
【００１２】
軸部固定部３ｂには、軸部１０の円筒部１０ａが圧入固定されている。この圧入方法としては、例えば、予め、円筒部１０ａの外周面に圧入方向に沿った複数の微細なリブを形成することによって固定するものが挙げられる。逆に、軸部固定部３ｂ内周面に圧入方向に沿った複数の微細なリブを形成することとしてもよい。
【００１３】
アーム４は、スプリング収容部３ｃとともにスプリング８を収容するスプリング収容部４ａと、ブラケット３側からプーリ５側にかけてテーパ筒状のボス部４ｂとを備えている。スプリング収容部４ａは、ブラケット３側が開口された縦断面凹形状に形成されているとともに、横断面円環形状に形成され、ブラケット３のスプリング収容部３ａの内部において回動しても接触しない大きさ（外径）で形成されている。ボス部４ｂは、軸部１０を内挿可能であり、軸部１０の外周面とボス部４ｂの内周面との間には、テーパ筒状の合成樹脂製摩擦部材１１が介在されている。この合成樹脂製摩擦部材１１は、ナイロン６６、ナイロン４６、ポリアセタール、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド、シンジオタクチックポリスチレン、ポリテトラフルオロエチレン等の合成樹脂を射出成形することにより形成されており、さらに、軸方向に図示しないキー溝が設けられ、このキー溝と相合致する軸部１０又はボス部４ａに設けられたキー部との係合によって固定される。この合成樹脂製摩擦部材１１を介してアーム４がブラケット３に対して回動自在に支持されている。
【００１４】
なお、ブラケット３及びアーム４は、アルミニウム又はアルミニウム合金のダイキャストによって形成され、それぞれの表面には、窒化処理、軟窒化処理、亜鉛メッキ、アルミニウム合金メッキ、硬質クロームメッキ等が施される。
【００１５】
軸部１０は、軸心がアーム４の回動中心と一致するように配置されている。この軸部１０は、ステンレス鋼、アルミニウム−スズ合金、銅−鉛合金のうちのいずれか１種の材料からなるものである。
【００１６】
ステンレス鋼は、優れた摺動性を有するものであり、オーステナイト系、フェライト系、マルテンサイト系の各ステンレス鋼があり、特に限定されない。具体的には、ＪＩＳ記号で、ＳＵＳ３０２、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３０６（オーステナイト系）、ＳＵＳ４０５、ＳＵＳ４３０、ＳＵＳ４３４（フェライト系）、ＳＵＳ４０３、ＳＵＳ４１６、ＳＵＳ４３１（マルテンサイト系）等がある。
【００１７】
アルミニウム−スズ合金は、優れた非焼付き性によって摺動性を有するものであり、本実施形態においては、スズの含有量が５〜４０質量％であることが好ましい。４０質量％を超えると機械的性質が低下するからである。その他、強度を高める目的で、スズ、ニッケル、亜鉛、アンチモン等を選択的に含有してもよい。その他、強度を高める目的で、ケイ素、銅、マンガン、マグネシウム、ニッケル、バナジウム等を選択的に含有してもよい。
【００１８】
銅−鉛合金は、優れた異物埋収性によって摺動性を有するものであり、本実施形態においては、鉛の含有量が１０〜３０質量％であることが好ましい。３０質量％を超えると強度が低下するからである。その他、強度を高める目的で、スズ、ニッケル、亜鉛、アンチモン等を選択的に含有してもよい。
【００１９】
なお、以上の各材料は、表面に薄い酸化膜が生成し、それ以上酸化が進行しにくくなるという優れた耐発錆性を有するものである。
【００２０】
スプリング８は、図示しないがそのバネ線の一端がブラケット３に、他端がアーム４に、それぞれ固定される。このスプリング８は、アーム４をブラケット３に対して一側に回動付勢する付勢力を作用させると同時に、ブラケット３とアーム４とを相互に近接させる方向の軸方向の引張り力をブラケット３及びアーム４に作用させるように構成されており、この結果、軸部１０の中空筒１０ｂ外周面と合成樹脂製摩擦部材１１との間、及びボス部４ｂのテーパ内周面と合成樹脂製摩擦部材１１との間を、適度に圧接させ、所定の面圧を発生させている。従って、ブラケット３に対しアーム４が相対回動した場合は、合成樹脂製摩擦部材１１と各テーパ面との間で生じる摩擦抵抗がそれに抗するようになっている。
【００２１】
次に、オートテンショナ１の動作について説明する。まず、プーリ５に図示しないエンジン等の駆動機構の駆動軸に張設されたベルト９が巻き掛けられた状態とする。この際、プーリ５が設けられたアーム４は、スプリング１０の捻り復元力とベルト９の張力とに応じた所定の角度で揺動状態に維持される。
【００２２】
駆動機構が駆動を開始した後、例えばベルト９の張力が変化した場合には、ブラケット３とアーム４との間にスプリング８による伸張方向復元力が付与されているため、軸部１０は、伸張方向復元力に応じた力で合成樹脂製摩擦部材１１の傾斜面に均等に圧接される。
【００２３】
また、ベルト９が巻き掛けられたプーリ５が合成樹脂製摩擦部材１１の配設位置からオフセット状態に設けられているため、オーバーハング荷重により合成樹脂製摩擦部材１１と軸部１０との傾斜面同士が両端部で圧接される。
【００２４】
これにより、ベルト９の張力が増大方向に急激に変化した場合には、急激な張力変動を十分に抑制することができる。一方、ベルト９の張力が減少方向に変化した場合には、ベルト９の張力変化に対してアーム４を高い追従性で揺動させることができる。
【００２５】
以上の構成で、摩擦部材の磨耗量の軽減を一層良好に発揮できるオートテンショナを提供できる。
【実施例】
【００２６】
アルミニウム合金ダイキャストからなるブラケット３と、アルミニウム合金ダイキャストからなり、合成樹脂製摩擦部材１１に設けられる図示しないキー溝に係合するためのキー部を有するボス部４ａを有するアーム４と、ナイロン４６からなる合成樹脂製摩擦部材１１と、スプリング８と、軸部１０とを用いて、スプリングトルク２５Ｎ・ｍ、ダンピングトルク１２Ｎ・ｍの上述の実施形態と同構成のオートテンショナ１を組み立てた。なお、軸部１０は、下記表１に示す元素成分を有する各実施例の材料からなるもの、比較例１として鋼からなるもの、及び、比較例２としてアルミニウム合金ダイキャスト（ＪＩＳ：ＡＤＣ１２）からなるものをそれぞれ作成した。
【００２７】
【表１】
2006070936.tif 000003
【００２８】
上記各実施例及び比較例の材料の軸部１０それぞれについて、オートテンショナ１に組み付け、オートテンショナ１の耐久試験（プーリ５に揺動を加える）を下記試験条件で行い、合成樹脂製摩擦部材１１の摩耗量を測定した。
【００２９】
（試験条件）
試験雰囲気湿度が１００±３℃、プーリ５中心の振幅が６ｍｍ（peak-to-peak）、プーリ５の揺動周波数が３３Ｈｚ、試験時間が３００時間である。試験結果を下記表２に示す。
【００３０】
【表２】
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【００３１】
表２より、実施例１〜３は、比較例１、２に比べて、合成樹脂製摩擦部材の摩耗量が大幅に軽減されていることがわかる。したがって、特別な表面処理を施すことなく優れた摺動性を持つ軸部を有するオートテンショナが提供できた。
【００３２】
なお、本発明は、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で設計変更できるものであり、上記実施形態や実施例に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施形態に係るオートテンショナの全体的な構成を示した断面図である。
【図２】オートテンショナに伝動ベルトが巻き掛けられた状態を示す上視図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  オートテンショナ
２  エンジンブロック
３  ブラケット（固定部材）
４  アーム（可動部材）
５  プーリ
６  ベアリング
７  ボルト
８  スプリング（付勢バネ）
９  ベルト
１０  軸部
１１  合成樹脂製摩擦部材
【図１】
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【図２】
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