JP2005127380A - Autotensioner - Google Patents

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Hirofumi Furukawa
洋文 古河
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Mitsuboshi Belting Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H7/00Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
    • F16H7/08Means for varying tension of belts, ropes, or chains
    • F16H2007/0802Actuators for final output members
    • F16H2007/081Torsion springs

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lightened and cost-reduced autotensioner with an improved sliding characteristic on a contact face between a stationary member or a movable member and a friction material. <P>SOLUTION: This autotensioner for appropriately holding tension of a belt comprises a stationary member 2 fixed to a vehicle body and the like, a movable member of an arm-like structure rotatably supported by the stationary member 2, a pulley 7 engaged with a belt installed at an arm-like distal end of a movable member 3, a coil spring 4 energizing the movable member 3 to the stationary member 2 in a predetermined direction, and a friction material 5 interposed between the movable member 3 and the stationary member 2, and attenuating and converging oscillation of the movable member 3. The friction material 5 is thermoplastic resin, and a sliding part 6 of the stationary member 2 sliding with the friction material 5 is formed of an alumite layer of aluminum or aluminum alloy. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ベルトの張力を自動的に適度に保つためのオートテンショナーに関する。   The present invention relates to an auto tensioner for automatically maintaining a belt tension appropriately.

自動車用エンジンの補機駆動用ベルトの張力を適度に保つ装置としてオートテンショナーが使用されている。一般に、このオートテンショナーは、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、オートテンショナーの揺動を減衰・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に固定する固定部材からなり、両者は捻りバネによってベルトの張力をなるべく一定にすべく軸部を介して相対運動をする。   An auto tensioner is used as a device for maintaining an appropriate tension of a belt for driving an auxiliary machine of an automobile engine. In general, this auto tensioner automatically controls the belt tension using the force of the spring, but as a method of damping and converging the swing of the auto tensioner, there are a hydraulic damper method and a friction damper method. Broadly divided. Of these, the latter friction method generally comprises a movable member to which a pulley is attached and a fixed member fixed to the vehicle body, and both of them move relative to each other via a shaft portion so as to make the belt tension as constant as possible by a torsion spring.

この場合、可動部材と固定部材の間の軸部には、所定の摩擦係数を有する摩擦材を配置しておき、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、ベルトの張力を可能な限り一定に保持するものである。   In this case, a friction material having a predetermined friction coefficient is arranged on the shaft portion between the movable member and the fixed member, and by applying an appropriate surface pressure, the frictional energy generated during sliding causes the movable member to move. The swing is attenuated and converged in a short time, and the belt tension is kept as constant as possible.

一般的には、可動部材及び固定部材はダイキャスト工法で製造されたアルミニウム合金鋳物が使用されている。しかし、自動車部品は軽量、低価格が要求されるが、上記アルミニウム合金は軽量及び低価格が必ずしも満足されていない。   Generally, an aluminum alloy casting manufactured by a die casting method is used for the movable member and the fixed member. However, automobile parts are required to be light and low in price, but the aluminum alloy is not always satisfied with light weight and low price.

このため、オートテショナの固定ケース(固定部材)が合成樹脂、とりわけグラファイトを配合した芳香族ナイロン樹脂を適用することが知られている。(例えば、特許文献1参照)またオートテショナの搖動アーム(可動部材)あるいは搖動アームとテンションプーリにグラファイトを配合した芳香族ナイロン樹脂を適用することが知られている。(例えば、特許文献2参照)   For this reason, it is known that a fixing case (fixing member) of an autotensioner applies a synthetic resin, particularly an aromatic nylon resin blended with graphite. It is also known to apply an aromatic nylon resin in which graphite is blended in a swing arm (movable member) of an autotensioner or a swing arm and a tension pulley. (For example, see Patent Document 2)

ところが一般に熱可塑性樹脂摩擦材は射出成形法で、アルミニウム合金鋳物はダイキャスト法で製造されている。そのために、特にアルミニウム合金鋳物の表面粗さは、一般に10点平均粗さが3〜12μm程度である。樹脂と金属の摺動に於いては、金属の摩耗量に比較して硬さの低い樹脂側の摩耗量が圧倒的に多く、しかも金属の表面粗さが大きいほど摩耗量が多い、すなわち摩耗速度が大きいことが知られている。   However, in general, the thermoplastic resin friction material is manufactured by an injection molding method, and the aluminum alloy casting is manufactured by a die casting method. Therefore, in particular, the surface roughness of the aluminum alloy casting is generally about 10 to 12 μm in 10-point average roughness. In sliding between resin and metal, the amount of wear on the resin side, which is low in hardness compared to the amount of metal wear, is overwhelmingly large, and the larger the surface roughness of the metal, the greater the amount of wear. It is known that the speed is great.

オートテンショナーに於いて、性能及び品質面で最も重要なポイントは、この金属(アルミニウム合金鋳物)と樹脂の摩擦部の摺動特性である。即ち、(1)摺動が滑らかであってスティックスリップが起こらず、騒音を発生しないこと。(2)摩耗速度が小さく、所定の寿命を満足すること。(3)安定したダンピングトルクが得られ、摺動部の摩擦係数の経時変化が小さいこと。等の性能及び摺動特性を満足することが不可欠である。   In an auto tensioner, the most important point in terms of performance and quality is the sliding characteristics of the friction part of this metal (aluminum alloy casting) and resin. (1) The sliding is smooth, stick-slip does not occur, and no noise is generated. (2) The wear rate is low and a predetermined life is satisfied. (3) A stable damping torque is obtained, and the change with time of the friction coefficient of the sliding portion is small. It is essential to satisfy such performance and sliding characteristics.

しかし現状のオートテンショナーでは、自動車のエンジンの特性あるいは走行条件によっては、スティックスリップにより騒音が発生したり、摩耗速度が大きい為に駆動ベルトにミスアライメントが発生したり、あるいは使用中にダンピングトルクが異常に低下するという問題を有していた。
特開2002−106653号公報 特開2002−106654号公報
However, with current auto tensioners, noise may occur due to stick-slip depending on the characteristics of the engine of the automobile or the running conditions, misalignment may occur in the drive belt due to high wear speed, or damping torque may be generated during use. It had a problem of abnormally decreasing.
JP 2002-106653 A JP 2002-106654 A

本発明は、軽量化とコスト低減を図るとともに、固定部材あるいは可動部材と摩擦材との接触面での摺動特性を改善したオートテンショナーを提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an auto tensioner that achieves weight reduction and cost reduction and has improved sliding characteristics on a contact surface between a fixed member or a movable member and a friction material.

本願請求項1記載の発明では、車体等に固定される固定部材と、固定部材に回動自在に支持されるアーム状構造体の可動部材と、可動部材のアーム状先端部に設けられベルトに係合するプーリと、可動部材を固定部材に対し所定方向に付勢するコイルバネと、可動部材と固定部材との間に介装され、可動部材の揺動を減衰・収束させる摩擦材と、を備えたベルトの張力を適度に保つためのオートテンショナーであって、摩擦材として熱可塑性樹脂を使用し、該摩擦材と摺動する固定部材の摺動部をアルミニウムまたはアルミニウム合金のアルマイト層で形成したものである。このため、摩擦材の熱可塑性樹脂とアルミニウムまたはその合金のアルマイト層との摩擦において、摺動が滑らかであってスティックスリップが起こらず、騒音が発生しにくくなり、摩耗速度も小さくなり、更には摩擦係数の経時変化が小さく、安定したダンピングトルクを得ることができる。   In the first aspect of the present invention, the fixing member fixed to the vehicle body, the movable member of the arm-like structure that is rotatably supported by the fixing member, and the belt provided at the arm-like tip of the movable member. An engaging pulley, a coil spring that biases the movable member in a predetermined direction with respect to the fixed member, and a friction material that is interposed between the movable member and the fixed member and attenuates and converges the swing of the movable member. This is an auto tensioner to keep the tension of the belt provided moderately, using thermoplastic resin as the friction material, and the sliding part of the fixed member that slides with the friction material is formed of aluminum or aluminum alloy alumite layer It is a thing. For this reason, in the friction between the thermoplastic resin of the friction material and the alumite layer of aluminum or an alloy thereof, sliding is smooth and stick-slip does not occur, noise is hardly generated, wear rate is reduced, and The change with time of the friction coefficient is small, and a stable damping torque can be obtained.

本願請求項2記載の発明では、アルマイト層が、表面層に形成された微細空孔に滑剤を充填もしくは付着していることにより、より一段と摺動性が向上して、摩擦材である熱可塑性樹脂の摩耗速度が小さくなる。そして、摩擦材と摩擦する相手材(アルミニウムまたはその合金鋳物)の摺動特性を向上させると、摩擦材の摩耗速度が小さくなるだけでなく、スティックスリップが発生しにくくなり、騒音も低減する効果がある。   In the invention according to claim 2 of the present application, the alumite layer is further filled with or adhering a lubricant to the fine pores formed in the surface layer, so that the slidability is further improved and the thermoplastic which is a friction material. The wear rate of the resin is reduced. And improving the sliding characteristics of the counterpart material (aluminum or its alloy casting) that rubs against the friction material not only reduces the wear rate of the friction material, but also reduces stick noise and reduces noise. There is.

本願請求項3記載の発明では、滑剤としてポリテトラフルオロエチレン、超高分子量ポリエチレン、シリコンオイル、二硫化モリブデン、低分子量パーフルオロカーボン、そしてポリエチレンワックスから選ばれた少なくとも1種を使用する。   In the invention of claim 3, at least one selected from polytetrafluoroethylene, ultrahigh molecular weight polyethylene, silicone oil, molybdenum disulfide, low molecular weight perfluorocarbon, and polyethylene wax is used as the lubricant.

本願請求項4記載の発明では、摩擦材としてナイロン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、そしてシンジオタクチックポリスチレンから選ばれた少なくとも1種の熱可塑性樹脂を使用する。   In the invention according to claim 4, at least one thermoplastic resin selected from nylon 66, nylon 46, polyacetal, polyethylene terephthalate, polyphenylene sulfide, and syndiotactic polystyrene is used as the friction material.

本発明のオートテンショナーでは、アルミニウムまたはその合金をアルマイト処理すると、このアルマイト層は表面粗さが良好であるために、鋳造(ダイキャスト)そのままの材料よりも摩擦相手材である摩擦材の摩耗速度を小さくする効果がある。またこのアルマイト層中には、微細な空孔が存在し、この微細空孔中に滑剤を含浸することによってより一段と良好な摺動特性が得られ、摩擦相手材である摩擦材の摩耗速度が小さくなるだけでなく、スティックスリップが発生しにくくなり、騒音も低減する効果がある。   In the autotensioner of the present invention, when aluminum or an alloy thereof is anodized, the alumite layer has a good surface roughness, so the wear rate of the friction material, which is the friction counterpart material, is higher than that of the cast (die cast) material. Has the effect of reducing the size. In addition, fine pores exist in the anodized layer, and by further impregnating the fine pores with a lubricant, better sliding characteristics can be obtained, and the wear rate of the friction material as the friction counterpart material is increased. In addition to being reduced, stick slip is less likely to occur, and noise is reduced.

図1は本発明に係るオートテンショナーの一例の概略説明図である。オートテンショナー1は、自動車等の固定体(図示しない)に固定される固定部材2と、この固定部材2に回動自在に支持されたアーム状構造体の可動部材3と、可動部材3を固定部材2に対し所定方向に付勢するコイルバネ4と、可動部材3と固定部材2との間に介装され、可動部材3の揺動を減衰・収束させる摩擦材5を備えたものである。摩擦材5は可動部材3に固定されており、固定部材2との界面が摺動部6になっている。可動部材3はベルトに係合されるプーリ7が軸受9を介して回動支持する軸部8に固定している。
尚、オートテンショナーは、図1に示す構造のものに限定されるものではない。
FIG. 1 is a schematic explanatory view of an example of an auto tensioner according to the present invention. The auto tensioner 1 fixes a fixed member 2 fixed to a fixed body (not shown) such as an automobile, a movable member 3 of an arm-like structure that is rotatably supported by the fixed member 2, and the movable member 3. A coil spring 4 that urges the member 2 in a predetermined direction, and a friction material 5 that is interposed between the movable member 3 and the fixed member 2 to attenuate and converge the swing of the movable member 3 are provided. The friction material 5 is fixed to the movable member 3, and the interface with the fixed member 2 is a sliding portion 6. The movable member 3 is fixed to a shaft portion 8 supported by a pulley 7 engaged with the belt via a bearing 9.
The auto tensioner is not limited to the structure shown in FIG.

上記摩擦材5は、例えば射出成形機で成形して作製することができる。この摩擦材5は両端が開口した円筒状をなしており、内周面には、油溝(図示せず)が形成されている。また、この摩擦材5は、一端部から他端部にかけて僅かに小径となる断面テーパ状に形成されている。   The friction material 5 can be produced by molding with an injection molding machine, for example. The friction material 5 has a cylindrical shape with both ends opened, and an oil groove (not shown) is formed on the inner peripheral surface. Moreover, this friction material 5 is formed in the cross-sectional taper shape which becomes a small diameter slightly from one end part to the other end part.

上記摩擦材5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、そしてシンジオタクチックポリスチレン等を素材にしている。   The friction material 5 is made of nylon 66, nylon 46, polyacetal, polyethylene terephthalate, polyphenylene sulfide, syndiotactic polystyrene, or the like.

上記固定部材2や可動部材3は、アルミニウムまたはアルミニウム合金の鋳造(ダイキャスト)からなり、摩擦材5と摺動する固定部材3の摺動部6をアルマイト層で形成している。アルマイト層はアルミニウムまたはその合金を陽極酸化処理(アルマイト処理)すると、その表面粗さが良好であるために、摩擦相手材である摩擦材5の摩耗速度を小さくする効果がある。   The fixed member 2 and the movable member 3 are made of aluminum or aluminum alloy casting (die casting), and the sliding portion 6 of the fixed member 3 that slides on the friction material 5 is formed of an alumite layer. When the anodized aluminum or its alloy is anodized (alumite treated), the anodized layer has an excellent surface roughness, and therefore has the effect of reducing the wear rate of the friction material 5 as a friction counterpart.

このアルマイト層10は多孔質層であり、図2に示したようにアルミニウムまたはアルミニウム合金の層11の表面に存在し、中央に微細空孔13を有する六角柱状のセル14で形成されている。そして、アルマイト層10を容器に入れた滑剤に浸漬させ、その後減圧槽に入れて所定の圧力で減圧して微細空孔23の中に滑剤を含浸させることによって一段と摺動特性を向上させることができる。   The alumite layer 10 is a porous layer, and is formed of hexagonal columnar cells 14 which are present on the surface of an aluminum or aluminum alloy layer 11 and have a fine hole 13 at the center, as shown in FIG. Then, the alumite layer 10 is immersed in a lubricant contained in a container, and then placed in a decompression tank and decompressed at a predetermined pressure to impregnate the lubricant into the fine pores 23 to further improve the sliding characteristics. it can.

上記滑剤としては、ポリテトラフルオロエチレン、超高分子量ポリエチレン、シリコンオイル、二硫化モリブデン、低分子量パーフルオロカーボン、ポリエチレンワックス等が1種もしくは2種以上を使用することができる。   As the lubricant, polytetrafluoroethylene, ultrahigh molecular weight polyethylene, silicon oil, molybdenum disulfide, low molecular weight perfluorocarbon, polyethylene wax, or the like can be used alone or in combination.

以下に、本発明を具体的な実施例のより更に詳細に説明する。
実施例1
図3に示すダイキャスト製アルミニウム合金鋳物(材質:JIS ADC12) の板状物を、その表面を機械加工あるいは研磨等を施さずに、15体積%の硫酸浴中に浸漬し3Aの電流を流して陽極酸化処理を行い、約40μmの厚さのアルマイト層を形成した。一方、ナイロン66及びポリアセタールを磨耗速度測定用の摩擦材として図3に示す形状で射出成形し、前述の陽極酸化処理を施したアルミニウム合金鋳物と組み合わせてスラスト摩耗試験機で摩耗速度試験を実施した。
In the following, the present invention will be described in more detail with reference to specific examples.
Example 1
The plate of the die-cast aluminum alloy casting (material: JIS ADC12) shown in FIG. 3 is immersed in a 15% by volume sulfuric acid bath without subjecting the surface to machining or polishing, and a current of 3A is passed. Anodizing was performed to form an alumite layer having a thickness of about 40 μm. On the other hand, nylon 66 and polyacetal were injection molded in the shape shown in FIG. 3 as friction materials for wear rate measurement, and the wear rate test was performed with a thrust wear tester in combination with the anodized aluminum alloy casting described above. .

スラスト摩耗試験での摩耗速度の測定では、摺動部の面圧として2.0MPa、摺動速度として100mm/sec(摩擦材の幅中央位置)、摺動時間として24時間、試験雰囲気温度として室温、潤滑剤を使用せずに行い、そして摩耗量の測定方法として接触式形状測定器を用いた。   In the measurement of the wear rate in the thrust wear test, the surface pressure of the sliding part is 2.0 MPa, the sliding speed is 100 mm / sec (the center position of the width of the friction material), the sliding time is 24 hours, and the test ambient temperature is room temperature. This was carried out without using a lubricant, and a contact-type shape measuring device was used as a method for measuring the amount of wear.

24時間連続で摩耗試験を実施した後に磨耗速度測定用のナイロン66及びポリアセタールの摩耗量を測定して平均の摩耗速度を求めた。その結果を図4に示す。図4における摩擦材と摩擦相手材の組合せは、前部にナイロン66(PA66)やポリアセタール(POM)からなる摩擦材を、後部に表面処理なしのアルミニウム合金鋳物や陽極酸化処理を施したアルミニウム合金鋳物を示す。ナイロン66及びポリアセタールとも、摩擦相手材であるアルミニウム合金ダイキャスト品を陽極酸化処理することにより摩耗速度が低減し、オートテンショナーの長寿命化に有効であることが判る。   After carrying out the wear test continuously for 24 hours, the wear amount of nylon 66 and polyacetal for wear rate measurement was measured to obtain the average wear rate. The result is shown in FIG. The combination of the friction material and the friction counterpart material in FIG. 4 is made of a friction material made of nylon 66 (PA66) or polyacetal (POM) at the front and an aluminum alloy casting or anodizing treatment with no surface treatment at the rear. Indicates a casting. It can be seen that both nylon 66 and polyacetal are effective in prolonging the life of the auto tensioner by reducing the wear rate by anodizing the aluminum alloy die-cast product as the friction counterpart.

実施例2
実施例1と同様に、図3に示すダイキャスト製アルミニウム合金鋳物(材質:JIS ADC12) の板状物を、その表面を機械加工あるいは研磨等を施さずに、15体積%の硫酸浴中に浸漬し3Aの電流を流して陽極酸化処理を行い、約40μmの厚さのアルマイト層を形成した。
Example 2
In the same manner as in Example 1, a die-cast aluminum alloy casting (material: JIS ADC12) shown in FIG. 3 was put into a 15% by volume sulfuric acid bath without subjecting the surface to machining or polishing. Anodization was carried out by flowing a current of 3 A, and an alumite layer having a thickness of about 40 μm was formed.

アルミニウム合金を陽極酸化処理することにより形成されたアルマイト層は、図2に示すように中央に微細空孔を有する六角柱状のセルで構成されている。この陽極酸化処理を実施したアルミニウム合金鋳物をポリテトラフルオロエチレン樹脂(PTFE)のエマルジョン中に浸漬して、PTFEのエマルジョンを満たした容器ごと減圧槽に入れて約0.0001MPaに減圧し、これを3分間保持して前記微細空孔中にPTFEを含浸させた。   The anodized layer formed by anodizing the aluminum alloy is composed of hexagonal columnar cells having a fine hole in the center as shown in FIG. The anodized aluminum alloy casting is immersed in an emulsion of polytetrafluoroethylene resin (PTFE), and the container filled with the PTFE emulsion is placed in a vacuum tank and decompressed to about 0.0001 MPa. Holding for 3 minutes, the fine pores were impregnated with PTFE.

更に、PTFEを含浸させたアルミニウム合金鋳物を350〜360℃で10分間加熱してPTFEを溶融し、PTFEがアルマイト層中の微細空孔中に含浸するのを助長させた。一方、ナイロン66及びポリアセタールを磨耗速度測定用の摩擦材として図3に示す形状で射出成形し、前述の陽極酸化処理を施したアルミニウム合金鋳物と組み合わせてスラスト摩耗試験機で摩耗速度試験を実施した。スラスト摩耗試験での摩耗速度の測定条件は、実施例1と全く同一である。   Furthermore, the aluminum alloy casting impregnated with PTFE was heated at 350 to 360 ° C. for 10 minutes to melt the PTFE, thereby promoting the impregnation of the PTFE into the fine pores in the anodized layer. On the other hand, nylon 66 and polyacetal were injection molded in the shape shown in FIG. 3 as friction materials for wear rate measurement, and a wear rate test was performed with a thrust wear tester in combination with the anodized aluminum alloy casting described above. . The measurement conditions of the wear rate in the thrust wear test are exactly the same as in Example 1.

24時間連続で摩耗試験を実施した後に磨耗速度測定用の摩擦材の摩耗量を測定し、平均の摩耗速度を求めた。その結果を図5に示す。図5における摩擦材と摩擦相手材の組合せは、ナイロン66(PA66)やポリアセタール(POM)からなる摩擦材を、後部に表面処理なしのアルミニウム合金鋳物やアルマイト層にPTFEを含浸させたアルミニウム合金鋳物を示す。摩擦材であるナイロン66及びポリアセタールとも、摩擦相手材であるアルミニウム合金ダイキャスト品を陽極酸化処理とPTFEの含浸処理を実施することにより摩耗速度が低減し、オートテンショナーの長寿命化に有効である。   After the wear test was conducted continuously for 24 hours, the wear amount of the friction material for wear rate measurement was measured, and the average wear rate was obtained. The result is shown in FIG. The combination of the friction material and the friction mating material in FIG. 5 is a friction material made of nylon 66 (PA66) or polyacetal (POM), an aluminum alloy casting without surface treatment at the rear, and an aluminum alloy casting in which PTFE is impregnated with an alumite layer Indicates. Nylon 66, which is a friction material, and polyacetal are both effective in extending the life of an auto tensioner by reducing the wear rate of an aluminum alloy die-cast product, which is a friction material, by anodizing and impregnating with PTFE. .

実施例3
実施例2と同様に、図3に示すダイキャスト製アルミニウム合金鋳物(材質:JIS ADC12) の板状物を、その表面を機械加工あるいは研磨等を施さずに、15体積%の硫酸浴中に浸漬し3Aの電流を流して陽極酸化処理を行い、約40μmの厚さのアルマイト層を形成した。この陽極酸化処理を実施したアルミニウム合金鋳物をシリコンオイル中に浸漬して、シリコンオイルを満たした容器ごと減圧槽に入れて約0.0001MPaに減圧し、これを3分間保持して前記微細空孔中にシリコンオイルを含浸させた。
Example 3
In the same manner as in Example 2, a die-cast aluminum alloy casting (material: JIS ADC12) shown in FIG. 3 was put into a 15% by volume sulfuric acid bath without subjecting the surface to machining or polishing. Anodization was carried out by flowing a current of 3 A, and an alumite layer having a thickness of about 40 μm was formed. The anodized aluminum alloy casting is immersed in silicon oil, and the container filled with silicon oil is placed in a vacuum tank and decompressed to about 0.0001 MPa. It was impregnated with silicone oil.

一方、ナイロン66及びポリアセタールを図3の形状で射出成形し、前述の陽極酸化処理後にPTFEを含浸させたアルミニウム合金鋳物と組み合わせてスラスト摩耗試験機で摩耗速度試験を実施した。スラスト摩耗試験での摩耗速度の測定条件は、実施例1と全く同一である。   On the other hand, nylon 66 and polyacetal were injection molded in the shape shown in FIG. 3, and a wear rate test was conducted with a thrust wear tester in combination with the aluminum alloy casting impregnated with PTFE after the above-described anodizing treatment. The measurement conditions of the wear rate in the thrust wear test are exactly the same as in Example 1.

24時間連続で摩耗試験を実施した後にナイロン66及びポリアセタールの摩耗量を測定し、平均の摩耗速度を求めた。その結果を図6に示す。図6における摩擦材と摩擦相手材の組合せは、前部に摩擦材を、後部に表面処理なしのアルミニウム合金やアルマイト層にシリコンオイルを含浸させたアルミニウム合金を示す。ナイロン66及びポリアセタールとも、摩擦相手材であるアルミニウム合金ダイキャスト品を陽極酸化処理とシリコンオイルの含浸を実施することにより摩耗速度が低減し、オートテンショナーの長寿命化に有効である。   After carrying out the wear test continuously for 24 hours, the wear amount of nylon 66 and polyacetal was measured, and the average wear rate was determined. The result is shown in FIG. The combination of the friction material and the friction counterpart material in FIG. 6 indicates a friction material at the front portion, an aluminum alloy without surface treatment at the rear portion, or an aluminum alloy in which an alumite layer is impregnated with silicon oil. Nylon 66 and polyacetal are both effective in extending the life of the auto tensioner by reducing the wear rate by subjecting the aluminum alloy die-cast product, which is a friction counterpart, to anodization and impregnation with silicon oil.

実施例4
実施例2と同様に、図3に示すダイキャスト製アルミニウム合金鋳物(材質:JIS ADC12) の板状物を、その表面を機械加工あるいは研磨等を施さずに、15体積%の硫酸浴中に浸漬し3Aの電流を流して陽極酸化処理を行い、約40μmの厚さのアルマイト層を形成した。この陽極酸化処理を実施したアルミニウム合金鋳物を陰極として、チオモリブデン酸アンモニウムを400グラム/リットル含み、他は塩化アンモニウム及び添加剤等からなり、pHが3〜3.5の水溶液中で陰極電流密度を2.5〜3で二次電解することにより、アルマイト層中の微細空孔中に二硫化モリブデン(MoS2)を析出させた。
Example 4
In the same manner as in Example 2, a die-cast aluminum alloy casting (material: JIS ADC12) shown in FIG. 3 was put into a 15% by volume sulfuric acid bath without subjecting the surface to machining or polishing. Anodization was carried out by flowing a current of 3 A, and an alumite layer having a thickness of about 40 μm was formed. The anodized aluminum alloy casting is used as a cathode, ammonium thiomolybdate is contained at 400 g / liter, the others are made of ammonium chloride and additives, and the cathode current density is in an aqueous solution having a pH of 3 to 3.5. Was subjected to secondary electrolysis at 2.5 to 3, thereby depositing molybdenum disulfide (MoS 2 ) in fine pores in the alumite layer.

一方、ナイロン66及びポリアセタールを、図3の形状で射出成形し、前述の陽極酸化処理後に二硫化モリブデンを析出させたアルミニウム合金鋳物と組み合わせてスラスト摩耗試験機で摩耗速度試験を実施した。スラスト摩耗試験での摩耗速度の測定条件は、実施例1と全く同一である。   On the other hand, nylon 66 and polyacetal were injection molded in the shape of FIG. 3 and combined with an aluminum alloy casting in which molybdenum disulfide was precipitated after the above-described anodizing treatment, and a wear rate test was conducted with a thrust wear tester. The measurement conditions of the wear rate in the thrust wear test are exactly the same as in Example 1.

24時間連続で摩耗試験を実施した後にナイロン66及びポリアセタールの摩耗量を測定し、平均の摩耗速度を求めた。その結果を図7に示す。図7における摩擦材と摩擦相手材の組合せは、前部にナイロン66(PA66)やポリアセタール(POM)からなる摩擦材を、後部に表面処理なしのアルミニウム合金鋳物やアルマイト層にMoS2を析出させたアルミニウム合金鋳物を示す。ナイロン66及びポリアセタールとも、摩擦相手材であるアルマイト層にMoS2を含浸させたアルミニウム合金鋳物を使用することにより摩耗速度が低減し、オートテンショナーの長寿命化に有効である。 After carrying out the wear test continuously for 24 hours, the wear amount of nylon 66 and polyacetal was measured, and the average wear rate was determined. The result is shown in FIG. In the combination of the friction material and the friction counterpart material in FIG. 7, the friction material made of nylon 66 (PA66) or polyacetal (POM) is deposited on the front portion, and MoS 2 is deposited on the aluminum alloy casting or alumite layer without surface treatment on the rear portion. An aluminum alloy casting is shown. Nylon 66 and polyacetal are both effective in extending the life of the auto tensioner by reducing the wear rate by using an aluminum alloy casting in which MoS 2 is impregnated in the alumite layer, which is the friction counterpart.

実施例5
実施例1〜4の表面処理法により、図1に示すオートテンショナーの固定部材2を製作し、オートテンショナーの耐久試験を実施した。摩擦材5としてポリアセタールを使用し、この摩擦材5を可動部材3に固定して摩擦材5と固定部材2の界面を摺動部にした。
Example 5
The fixing member 2 of the auto tensioner shown in FIG. 1 was manufactured by the surface treatment method of Examples 1 to 4, and an endurance test of the auto tensioner was performed. Polyacetal was used as the friction material 5, and the friction material 5 was fixed to the movable member 3 to make the interface between the friction material 5 and the fixed member 2 a sliding portion.

固定部材2の表面処理は、固定部材2と摩擦材5の摺動部のみに施されることが好ましいが、本実施例の場合は固定部材2の全表面に前述の実施例と同一の条件で行った。この固定部材2をオートテンショナーに組み立て、以下の条件にて模擬可動試験を実施した。   The surface treatment of the fixing member 2 is preferably performed only on the sliding portion of the fixing member 2 and the friction material 5, but in the case of the present embodiment, the same conditions as in the previous embodiment are applied to the entire surface of the fixing member 2. I went there. This fixed member 2 was assembled into an auto tensioner, and a simulated movable test was performed under the following conditions.

[試験条件]
1.可動試験温度 :100±5℃
2.可動試験時間 :200時間
3.摺動部の面圧 :約1.5MPa
4.プーリ中心の変位 :±3mm
5.揺動周波数 :20Hz
6.摺動部の潤滑 :シリコン系グリース塗布(組立時)
[Test conditions]
1. Movable test temperature: 100 ± 5 ° C
2. 2. Mobile test time: 200 hours Surface pressure of sliding part: about 1.5 MPa
4). Pulley center displacement: ± 3 mm
5). Oscillation frequency: 20Hz
6). Sliding part lubrication: Silicone grease application (during assembly)

上記模擬可動試験による摩擦材(ポリアセタール)の摩耗量は図8に示すとおりであり、この場合の摩擦相手材としては表面処理なしのアルミニウム合金鋳物、陽極酸化処理してアルマイト層のみを形成したアルミニウム合金鋳物、アルマイト層にPTFEを含浸させたアルミニウム合金鋳物、アルマイト層にシリコンオイルを含浸させたアルミニウム合金鋳物、あるいはアルマイト層にMoS2を析出させたアルミニウム合金鋳物を示す。アルミニウム合金鋳物の固定部材2に前述の陽極酸化処理を行うことにより顕著に減少している。これにより、実際の自動車に使用される条件に近い模擬稼動試験でも、本実施例のオートテンショナーは、良好な耐摩擦性能を発揮することが確認できた。 The amount of wear of the friction material (polyacetal) by the simulated movable test is as shown in FIG. 8. In this case, the friction counterpart material is an aluminum alloy casting without surface treatment, aluminum with only an alumite layer formed by anodization. An alloy casting, an aluminum alloy casting in which an anodized layer is impregnated with PTFE, an aluminum alloy casting in which an anodized layer is impregnated with silicon oil, or an aluminum alloy casting in which MoS 2 is deposited on the anodized layer are shown. This is remarkably reduced by performing the above-described anodizing treatment on the fixing member 2 of the aluminum alloy casting. As a result, it was confirmed that the auto tensioner of this example exhibited good friction resistance even in a simulated operation test close to the conditions used for an actual automobile.

本発明に係るオートテンショナーは、自動車用エンジンなどの多軸駆動装置に装着した補機駆動用ベルトの張力を自動的に適度に保つものとして広く使用することができる。   The auto tensioner according to the present invention can be widely used as a device that automatically keeps the tension of an auxiliary machine driving belt mounted on a multi-axis drive device such as an automobile engine automatically and appropriately.

本発明に係るオートテンショナーの一例の概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing of an example of the auto tensioner which concerns on this invention. アルマイト層の模式図である。It is a schematic diagram of an alumite layer. 本実施例に係る摩擦材及び相手材の摩耗速度測定用試験片形状を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the test piece shape for the abrasion rate measurement of the friction material which concerns on a present Example, and a counterpart material. 実施例1におけるスラスト磨耗試験でのナイロン66(PA66)及びポリアセタール(POM)の平均摩耗速度を示すグラフである。2 is a graph showing average wear rates of nylon 66 (PA66) and polyacetal (POM) in a thrust wear test in Example 1. FIG. 実施例2におけるスラスト磨耗試験での同様の樹脂の平均摩耗速度を示すグラフである。It is a graph which shows the average abrasion rate of the same resin in the thrust abrasion test in Example 2. 実施例3におけるスラスト磨耗試験での同様の樹脂の平均摩耗速度を示すグラフである。6 is a graph showing the average wear rate of the same resin in the thrust wear test in Example 3. 実施例4におけるスラスト磨耗試験での同様の樹脂の平均摩耗速度を示すグラフである。It is a graph which shows the average abrasion rate of the same resin in the thrust abrasion test in Example 4. 実施例5におけるオートテンショナーでの耐久試験後の固定部材の摩耗量を示すグラフである。6 is a graph showing the amount of wear of a fixing member after an endurance test with an auto tensioner in Example 5.

符号の説明Explanation of symbols

1 オートテンショナー
2 固定部材
3 可動部材
4 コイルバネ
5 摩擦材
6 摺動部
7 プーリ
8 軸部
9 軸受
10 アルマイト層
13 微細空孔
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Auto tensioner 2 Fixed member 3 Movable member 4 Coil spring 5 Friction material 6 Sliding part 7 Pulley 8 Shaft part 9 Bearing 10 Anodized layer 13 Fine hole

Claims (4)

車体等に固定される固定部材と、固定部材に回動自在に支持されるアーム状構造体の可動部材と、可動部材のアーム状先端部に設けられベルトに係合するプーリと、可動部材を固定部材に対し所定方向に付勢するコイルバネと、可動部材と固定部材との間に介装され、可動部材の揺動を減衰・収束させる摩擦材と、を備えたベルトの張力を適度に保つためのオートテンショナーであって、摩擦材として熱可塑性樹脂を使用し、該摩擦材と摺動する固定部材の摺動部をアルミニウムまたはアルミニウム合金のアルマイト層で形成したことを特徴とするオートテンショナー。   A fixed member fixed to a vehicle body, a movable member of an arm-like structure that is rotatably supported by the fixed member, a pulley that is provided at an arm-like tip of the movable member and engages with a belt, and a movable member A belt provided with a coil spring that urges the fixed member in a predetermined direction and a friction material that is interposed between the movable member and the fixed member and attenuates and converges the swing of the movable member to maintain a moderate tension. An autotensioner comprising: a thermoplastic resin as a friction material; and a sliding portion of a fixing member that slides on the friction material is formed of an alumite layer of aluminum or an aluminum alloy. アルマイト層が、表面層に形成された微細空孔に滑剤を充填もしくは付着している請求項1記載のオートテンショナー。   The autotensioner according to claim 1, wherein the alumite layer is filled or attached with a lubricant in fine pores formed in the surface layer. 滑剤が、ポリテトラフルオロエチレン、超高分子量ポリエチレン、シリコンオイル、二硫化モリブデン、低分子量パーフルオロカーボン、そしてポリエチレンワックスから選ばれた少なくとも1種である請求項2記載のオートテンショナー。   The autotensioner according to claim 2, wherein the lubricant is at least one selected from polytetrafluoroethylene, ultrahigh molecular weight polyethylene, silicone oil, molybdenum disulfide, low molecular weight perfluorocarbon, and polyethylene wax. 摩擦材が、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、そしてシンジオタクチックポリスチレンから選ばれた少なくとも1種の熱可塑性樹脂である請求項1〜3の何れかに記載のオートテンショナー。
The autotensioner according to any one of claims 1 to 3, wherein the friction material is at least one thermoplastic resin selected from nylon 66, nylon 46, polyacetal, polyethylene terephthalate, polyphenylene sulfide, and syndiotactic polystyrene.
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