JP2005273884A - 合成樹脂製プーリ - Google Patents

Abstract

【課題】 プーリとしての強度を高めるとともに、長期に亙って外周部の摩耗が少ない低コストな樹脂製プーリを提供する。
【解決手段】 転がり軸受と、該転がり軸受の周囲に該転がり軸受と一体的に形成された樹脂部とからなる合成樹脂製プーリにおいて、前記樹脂部が、相対粘度が３．３以上４．２以下であるポリアミド系樹脂組成物からなることを特徴とする合成樹脂製プーリ。
【選択図】 図１

Description

本発明は、転がり軸受と、該転がり軸受の周囲に該転がり軸受と一体的に形成された樹脂部とからなる合成樹脂製プーリに関し、また、例えば自動車用エンジンの補機或はカムシャフトを駆動するための無端ベルトやタイミングベルト（以下、単に「ベルト」とする。）に所望の張力を付与するため、或はベルトの巻き掛け角を確保すべくこのベルトを案内するために使用するアイドラプーリに関する。

従来から、自動車用エンジンの補機或はカムシャフトを駆動するためのベルトに所望の応力を付与す等のためのアイドラプーリとして、転がり軸受の外周側に、鋼板等の金属板にプレス加工を施して造ったものを、この転がり軸受を構成する外輪に外嵌固定する状態で設けた所謂プレスプーリが広く使用されている。また、転がり軸受を構成する外輪の周囲に、この外輪の外周寄り部分をその内周側にモールドした状態で一体的に固設した合成樹脂製プーリも使用されている（例えば、特許文献１参照）。特に、近年は、この合成樹脂製プーリが、アイドラプーリの軽量化及び低コスト化を図れると言った理由により、その採用が増加しつつある。

例えば、図９〜１１に示すように、合成樹脂製のアイドラプーリ１を使用した張力付与装置１４が知られている。先ず、この張力付与装置１４の構造において、簡単に説明する。シリンダブロック等の固定の部分に結合固定するベースプレート２に形成した長孔３に沿う変位を自在とした支持軸４の基端部（図９の右端部）の頭部８に形成したねじ孔に、調整ボルト６の先端部を螺合させている。この調整ボルト６の基端部は、ベースプレート２の一端部（図９の上端部）に設けた折り曲げ板部７に形成した通孔８に挿通している。また、調整ボルト６の中間部で折り曲げ板部７よりも頭部５寄り部分には、調整ナット９とロックナット１０とを螺合させている。

また、支持部４には、支持スリーブ１１を介して、転がり軸受１２の内輪２１を支持している。深溝型ラジアル玉軸受であるこの転がり軸受１２の外輪１３の周囲には合成樹脂製のアイドラプーリ１を固定している。このアイドラプーリ１は、互いに同心に設けられた内径側円筒部１５及び外径側円筒部１６を有する。この内径側円筒部１５の中間部外周面と外径側円筒部１６の中間部内周面とは、円輪状の連結部１７により連結しており、この連結部の両側面にそれぞれ複数本ずつの補強リブ１８、１８を、それぞれ放射状に設けている。

このようなアイドラプーリ１は、内径側円筒部１５を深溝型の転がり軸受１２を構成する外輪１３の周囲に、図１２〜１３に示すような射出成形用の金型１９により、この外輪１３の外周寄り部分をその内周側にモールドした状態で固設している。即ち、上記金型１９内に設けた、アイドラプーリ１の外形に対応した内形を有するキャビティ２０内に、図示しないゲートから溶融した熱可塑性樹脂を注入する。そして、この熱可塑性樹脂が冷却・固化した後に金型１９を開いて、アイドラプーリ１を転がり軸受１２と共にキャビティ２０内から取り出す。

上述のようなアイドラプーリ１を含む張力付与装置１４によりベルトに所望の張力を付与するには、このベルトをアイドラプーリ１の一部で、調整ナット９と反対側面（図９の下面）に掛け渡す。そして、調整ナット９を回転させることによりアイドラプーリ１の位置を変えて、このアイドラプーリ１によりベルトに付与する力を調整する。そして、この張力が所望値になった状態で、ロックナット１０を緊締し、アイドラプーリ１の位置を固定する。

上述のような合成樹脂を射出成形することにより作製されるアイドラプーリ１（合成樹脂製プーリ）では、金属板にプレス加工を施して作製されるアイドラプーリ（プレスプーリ）に比べて、軽量化とコスト低減とを図れる反面、合成樹脂製プーリの強度や耐摩耗性がプレスプーリに対して劣る。昨今、エンジンルーム内の省スペース化が求められ、一本のベルトで全ての補機類を駆動する試みがなされており、ベルトの張力が従来より大きくなることにより、プーリに付加される荷重も大きくなるため、長期間使用されることにより合成樹脂製プーリが変形する恐れがある。また、未舗装路等の塵埃の多い環境で運転された場合にベルトを案内する外周面の摩耗が大きく、ベルトの張力が低下し、ベルトが振れを伴いながら走行したり、アイドラプーリ１並びにこのアイドラプーリ１を支持したベースプレート２（図９参照）が振動することにより、不快な異音が発生し易くなる。このため、合成樹脂製のアイドラプーリ１に於いては、プーリとしての疲労強度を向上させることと、ベルトを案内するための外周面の耐摩耗性を向上させることが、製品の品質を確保する際に重要となっている。

この様なこと情に鑑みて、まず、プーリとしての疲労強度を向上させるために図１０、図１１を例にして説明すると、アイドラプーリ１は、互いに同心に設けられた内径側円筒部１５及び外径側円筒部１６の径方向厚さ、円輪状の連結部１７の厚さ、補強リブ１８、１８の厚さと数を厚く、または増やすことにより解決しようとすることが試みられているが、各部の厚さを厚く、またはリブ数を増やすことは、アイドラプーリの軽量化にとって好ましくないだけでなく、使用する合成樹脂量が増加するため、コストアップを招く恐れがある。

次に、外周面の耐摩耗性度を高めることも行われており、例えば、セラミック溶射を施すことにより外周面の摩耗を抑制する技術が知られている（特許文献１参照）。即ち、ガラス繊維強化ポリアミド６６やポリアミド６１２などにより製作された合成樹脂製プーリの少なくともベルト転送面（外径側円筒部の外周面）に、砂塵の組成に近いＳｉＯ_２およびＡｌ_２Ｏ_３を主体とするセラミック皮膜を溶射により形成することにより、外周面とベルトとの間に砂塵が浸入しても合成樹脂製プーリの外周面が摩耗し難くなるとしている。

しかしながら、セラミック溶射皮膜を形成した合成樹脂製プーリにおいては、セラミック溶射皮膜の剛性が基材となる合成樹脂と比較して非常に大きく脆い。しかも、樹脂との密着性も劣るため、ベルトの張力がかかりプーリが変形した場合にセラミック溶射皮膜が破損剥離しやすい。また、自動車に搭載される場合は周知のように低温（−４０℃程度）から高温（１２０℃）の雰囲気まで使用され、さらに運転時にはより高温になる可能性がある。上述のような環境で使用された場合やはり、基材となる樹脂の線膨張率と該セラミック溶射皮膜の線膨張率とは相違するため、即ち、樹脂の線膨張率がセラミック溶射皮膜の線膨張率よりもはるかに大きいため、セラミック溶射皮膜が破損剥離しやすい。従ってこのようなセラミック溶射皮膜を外周部に形成した樹脂製プーリは、長期に亙って、耐摩耗性を維持することが困難であるという問題点があった。

特開平７−１２２０６号公報

本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであって、プーリとしての強度を高めるとともに、長期に亙って外周部の摩耗が少ない低コストな樹脂製プーリを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明に係る合成樹脂製プーリは、転がり軸受と、該転がり軸受の周囲に該転がり軸受と一体的に形成された樹脂部とからなる合成樹脂製プーリにおいて、前記樹脂部が、相対粘度が３．３以上４．２以下であるポリアミド系樹脂組成物からなることを特徴とする。

本発明の合成樹脂製プーリは、プーリの耐久性や耐摩耗性の向上を図ることができるため、高負荷で使用されて破損することや、ベルトの張力が低下し、ベルトの振れに起因する振動や異常音の駆動時の発生を抑制することが可能であり、長期に亙って安定して使用することができる。

次に、本発明の実施の形態について詳説する。

図１は本発明に係る合成樹脂製プーリの一実施形態であるアイドラプーリ１を示す正面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図である。図１及び図２において、本発明の合成樹脂製プーリは、従来から知られている合成樹脂製プーリと同様に、互いに同心に設けられた内径側円筒部１５及び外径側円筒部１６と、この内径側円筒部１５の中間部外周面と外径側円筒部１６の中間部内周面とを連続させる円輪状１７の連結部と、この連結部１７の両側面にそれぞれ複数本ずつ（ここでは、２４本）放射状に設けられた補強リブ１８とを備え、内径側円筒部１５をラジアル転がり軸受１２を構成する外輪１３の周囲に、この外輪１３の外周寄り部分をその内周側にモールドした状態で固設している。また、内径側円筒部１５には所定ピッチ円で等間隔でもって多数のゲート２２が形成されており、これらゲート２２に溶融樹脂が流し込まれ、射出成形により本合成樹脂製プーリの製造がなされる。

合成樹脂製プーリの樹脂部は、相対粘度が３．３以上、４．２以下のポリアミド系樹脂を母材とし、ガラス繊維等の強化繊維（繊維状充填剤）が必須に添加される。ここでいう相対粘度とは、ＪＩＳ Ｋ６９２０−１記載のポリアミドの相対粘度の測定法により測定される粘度である。但し、ここで溶媒は９６％硫酸とし、２５℃での、１ｇ／ｄｌにおける相対粘度である。

また、ポリアミド系樹脂としては、例えば、工業的に製造されているポリアミド６、ポリアミド６，６、ポリアミド４，６、ポリアミド１１、ポリアミド１２、ポリアミド６，１０、ポリアミド６，１２、半芳香族ポリアミド、芳香族ポリアミド等に代表されるポリアミド、及びこれらの共重合体、混合体を挙げることができる。

相対粘度が３．３以上、４．２以下のポリアミド系樹脂を合成樹脂製プーリの樹脂部の母材として用いることにより、従来から使用されてきた相対粘度が２．５〜３程度のポリアミド系樹脂に対して、樹脂本来の持つ強度、即ち、ガラス繊維等の強化繊維を添加していない状態での破断強度や疲労強度が高くなるため、細かな塵埃によるベルト接触部のアブレッシブな摩耗の抑制が可能となり、耐摩耗性が良好になると思われる。ただし、相対粘度が４．２を越えた場合、ガラス繊維等の強化繊維を添加していない状態での成形加工は可能であるが、ガラス繊維等の強化繊維を添加することにより、合成樹脂製プーリ１を射出成形する際の実質的な流動性の尺度となる溶融粘度が上昇するため内径側円筒部１５に所定ピッチ円で等間隔でもって多数のゲートを形成した、ピンポイントゲートでの成形が困難になり、成型後に機械加工によりゲートの処理を行う必要があるフィルムゲートやディスクゲートを設けてそこから樹脂を注入しなければならず、合成樹脂製プーリの製造コストが上昇する恐れがある。このような観点から、相対粘度は３．４以上、４．０以下がより好ましい。

次に、合成樹脂製プーリの樹脂部に必須に添加される強化繊維の具体例としては、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維、アラミド繊維、芳香族ポリアミド繊維、液晶ポリエステル繊維、炭化ケイ素繊維、アルミナ繊維、ボロン繊維、炭化ケイ素ウィスカー、窒化ケイ素ウィスカー、アルミナウィスカー、窒化アルミニウムウィスカー、ウォラストナイト、チタン酸カリウムウィスカー、ホウ酸アルミニウムウィスカー、酸化亜鉛ウィスカー、酸化マグネシウムウィスカー、ムライトウィスカー、炭酸カルシウムウィスカー、グラファイトウィスカー、マグネシウムオキシサルフェートウィスカー等を例示できる。中でもガラス繊維、炭素繊維がポリアミド樹脂に対する補強性が良好で好ましいものである。繊維の形態としては、アスペクト比が３〜２００のものが好適である。なぜなら、３未満では補強効果が十分に発揮されず脆弱なものとなってしまい、逆に約２００を超えると混合時の均一分散が極めて困難となる。また、繊維径は、平均繊維径が３〜１０μｍのものが好ましく、より好ましくは５〜８μｍのものである。なぜなら、平均繊維径が３μｍ未満の小径のものでは、母材と混合した際に繊維間の凝集が起こり、繊維の分散が不均一になる恐れがあり、また、繊維の比表面積（単位質量当たりの表面積）が増加するため樹脂組成物の粘度が上昇する。さらに、相対的に繊維長が短くなることにより、合成樹脂製プーリの耐衝撃性が劣り、低温時にベルトと合成樹脂製プーリの外周面の間に小石を噛み込んだり、タイヤが跳ね上げた石等がプーリの外周面に衝突した場合に合成樹脂製プーリ１が破損する恐れがある。逆に一般的なガラス繊維及び炭素繊維の平均繊維径である１０μｍを超える大径のものに対して、繊維の比表面積（単位質量当たりの表面積）が増加するため母材のポリアミド樹脂との界面が増加し強度が上昇する。また、繊維間の距離が短くなることにより、砂塵がベルトを案内するための外周面に食い込むことを抑制することができるため、前記外周面の耐摩耗性を向上させることが可能となる。平均繊維径が５〜８μｍであれば、このような傾向が全くなく好ましい結果が得られる。

繊維状充填剤の全組成物中に配合割合は、１０〜６０質量％、好ましくは２０〜５０質量％添加される。なぜなら、６０質量％を超えて配合しても樹脂組成物の溶融流動性が著しく低下して成形性が悪くなるばかりでなく、更なる機械的特性や寸法安定性の向上が期待できず、合成樹脂製プーリに要求される特性の一つである軽量化に不利になる恐れがあるからである。逆に繊維状充填剤の添加量が１０質量％未満の場合には機械的特性の補強効果が小さく、合成樹脂製プーリに要求される、剛性、耐疲労性、耐衝撃性が不足する。

また、タイク、マイカ等のミネラル（粒子状、または板状充填剤）を更に添加してもよい。粒子状充填剤または板状充填剤としては、シリカ（ＳｉＯ_２）やアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）の粒子、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ_３）、タルク、マイカ、グラファイト、等を使用することができる。繊維系充填剤と粒子状充填剤または板状充填剤とを組み合わせた場合は、射出成形時の強化繊維の流動配向により成形収縮に異方性が生じ、寸法精度が低下するのを抑制する。粒子状充填剤または板状充填剤を添加する場合その添加量としては、全組成物中の１０〜３０質量％である。なぜならば、３０質量％を超えて配合した場合、耐衝撃性が低下する。逆に添加量が１０質量％未満の場合には成形収縮に異方性の改善効果が乏しい。尚、粒子状充填剤または板状充填剤の添加量は、繊維状充填剤を含めて、樹脂組成物の中の７０質量％以下である。なぜならば、７０質量％を超えて添加した場合、成型加工性等の生産性を著しく低下させるだけでなく、密度を上昇させるため、合成樹脂製プーリ１の軽量化を阻害する恐れがある。

また、充填剤、特にガラス繊維と樹脂材料との密着性を向上させるためには適宜シランカップリング剤等の添加剤を添加するのが好ましい。シランカップリング剤とは、分子中にエポキシ基またはビニル基、メルカプト基のいずれかの基が存在し、かつアルコキシ基を有する化合物であり、具体的にはγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、ビニルエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシランなどが挙げられる。シランカップリング剤の添加方法としては、樹脂と練り込む前に、ガラス繊維表面にシランカップリング剤を処理した後、この処理したガラス繊維を樹脂に練り込む方法、ガラス繊維を樹脂に練り込むときに同時に練り込む方法などが挙げられる。シランカップリング剤の樹脂への添加量としては、その添加方法によって異なり、前もってガラス繊維に処理する場合には、ガラス繊維１００重量部に対して０．１〜１重量部程度でよいが、樹脂に直接ブレンドする場合には、樹脂１００重量部に対して０．５〜２．５重量部添加する必要がある。

また、樹脂組成物の耐熱性向上のために熱安定剤を添加しても良い。熱安定剤としては、ヨウ化銅に代表される銅化合物やヒンダードフェノール系化合物等を挙げられる。

更に、本発明の目的を損なわない範囲内で、各種添加剤を配合しても良い。例えば、黒鉛、六方晶窒化ホウ素、フッ素雲母、四フッ化エチレン樹脂粉末、二流化タングステン、二流化モリブデン等の固体潤滑剤、無機粉末、有機粉末、潤滑油、可塑剤、ゴム、樹脂、紫外線吸収剤、光保護剤、難燃剤、帯電防止剤、離型剤、流動性改良剤、熱伝導性改良剤、非粘着性付与剤、結晶化促進剤、増核剤、顔料、染料等を例示することができる。

本発明の合成樹脂製プーリに用いられる樹脂組成物を得るための方法は特に限定されないが、母材であるポリアミド系樹脂と各種充填剤および添加剤を予めタンブラー、Ｖブレンダー、ヘンシェルミキサー等の予備混合機を用いて混ぜ合わせてから、単軸または二軸押出し機、ロール、加圧ニーダー、バンバリーミキサー、ブラベンダープラストグラフ等の従来から公知の樹脂用混練り装置を用いて均一に混練りしたり、母材である原料樹脂と各種充填剤および添加剤をそれぞれ別々に樹脂用混練り装置により混練りすることが可能である。その混練り条件は、通常は母材である原料樹脂の軟化点または融点以上の温度で且つ、原料樹脂や各種添加剤が劣化を来さない温度以下である。また、上記を樹脂組成物を樹脂製プーリとするための製造方法は、樹脂組成物を金型の中で加圧しながら加熱すれば良く、圧縮成形、トランスファー成形、射出成形等の公知の樹脂成形方法により製造することができる。

（第１の実施例）
まず、本発明の効果を確認すべく行なった合成樹脂製プーリの高温高速耐久試験について説明する。本試験に使用する合成樹脂製プーリは、前述の図１、図２に示したアイドラプーリ１と同様の構造を有するもので、詳細には、インサートする転がり軸受をＪＩＳ呼び番号が６２０３の単列深溝型玉軸受とし、アイドラプーリ１を構成する内径側円筒部１５の外径Ｄ_１５を４５ｍｍとし、内径（＝転がり軸受１２の外径１３の外型）ｄ_１５を４０ｍｍとし、幅Ｗ_１５＝を１７ｍｍとする。また、前記外径側円筒部１６の外径Ｄ_１６を７０ｍｍとし、内径ｄ_１６を６５．６ｍｍとし、幅Ｗ_１６を２２ｍｍとする。また、外輪１３の幅Ｗ_１３を１２ｍｍとする。また、連結部１７の厚さＴ_１７を２ｍｍとし、補強リブ１８、１８の数を、各側面同士で同数である２４本とし、厚さＴ_１８を１．８ｍｍとする。ゲートは直径１．５ｍｍとし、内径側円筒部１５の片側端面の直径４１．５ｍｍの位置に１２箇所等配で補強リブ１８、１８の中間の位相に設けた。また、転がり軸受１２の外輪外周面には、樹脂部の廻り止めのために、凹溝を設けている。尚、本発明が以下に示す実施例により何ら制限されるものではないことは勿論である。本実施例及び比較例では、樹脂材料として相対粘度２．５のポリアミド６樹脂（商品名「宇部ナイロン １０１５Ｂ」；宇部興産社製）、相対粘度２．７のポリアミド６樹脂（商品名「ウルトラミッド Ｂ３」；ＢＡＳＦ社製）、相対粘度３．３のポリアミド６樹脂（商品名「ウルトラミッド Ｂ３５」；ＢＡＳＦ社製）、相対粘度３．６のポリアミド６樹脂（商品名「ウルトラミッド Ｂ３６」；ＢＡＳＦ社製）、相対粘度４．１のポリアミド６樹脂（商品名「ウルトラミッド Ｂ４」；ＢＡＳＦ社製）、相対粘度５．０のポリアミド６樹脂（商品名「ウルトラミッド Ｂ５」；ＢＡＳＦ社製）、相対粘度２．８のポリアミド６６樹脂（商品名「宇部ナイロン ２０２０Ｕ」；宇部興産社製）、相対粘度３．５のポリアミド６６樹脂（商品名「宇部ナイロン ２０２６Ｂ」；宇部興産社製）、相対粘度４．４のポリアミド６６樹脂（商品名「ウルトラミッド Ａ５」；ＢＡＳＦ社製）、相対粘度３．５のポリアミド４６樹脂（商品名「スタニール ＴＷ３００」；デイエスエムエンジニアリングプラスチック社製）を使用した。補強繊維としては直径６μｍで長さ３ｍｍのガラス繊維をガラス繊維１００重量部当たり０．５部のシランカップリング剤で処理した。使用したシランカップリング剤は、Ｎ−２（アミノエチル）３−アミノプロピルトリメトキシシラン（商品名「ＫＢＭ６０３」；信越化学工業製）である。ポリアミド樹脂組成物の製造は、樹脂組成物中のガラス繊維の含有割合が４０質量％になるように樹脂材料、ガラス繊維を計量した後、二軸押出機（池貝社製ＰＣＭ−４５）に投入して所定条件下で混練、造粒し、ペレット状の樹脂組成物を得た。尚、ガラス繊維についてはその折損を抑えるために途中からサイドフィーダーを用いて添加した。上記各種樹脂材料を合成樹脂製プーリ成形用金型（以下、単に「金型」とする。）を使用し、そして、この金型を射出成形機に取り付けた状態で、この金型を開き、予め金型温度と同じ温度に予熱した転がり軸受をこの金型の所定位置に装着した後、型締めを行なった。そして、その後、この金型の内面と、上記転がり軸受を構成する外輪の内径寄り部分側面との内側に形成される空間部分に、溶融樹脂を射出した（注入した）。そして、この溶融樹脂が冷却・固化した後に上記金型を開いて、成形品を取り出し、上記転がり軸受を構成する外輪と一体成形した実施例及び比較例のアイドラプーリを得た。

また、この実施例のアイドラプーリの主な成形条件は、以下の通りである。
・溶融樹脂温度：２６０〜３２０℃
・金型温度 ：１００〜１４０℃
・射出圧力 ：１００〜１３０ＭＰａ

まず、合成樹脂製プーリの寸法精度を確認するため、外径側円筒部の外周の軸方向中央部の真円度測定を行なった。結果を図３に示す。

また、得られた合成樹脂製プーリの強度を確認するために、図４に概略を示すプーリ耐久試験機を用いて、樹脂製プーリの耐久性能性の評価を行なった。図示されるプーリ耐久試験機は、駆動輪２４と従動輪２５とを備え、それらの間にベルト２６を掛け渡して連結しており、ベルト２６に試験用樹脂製プーリ２７を係合させ、転がり軸受２８にはラジアル方向に荷重を掛けて押し付ける構成となっている。また、プーリ耐久試験機は、全体が恒温糟中に収納しており、所定温度にコントロールしている。本実施例における試験条件は以下の通りであり、破損に至るまでの時間を計測した。結果を図５に示す。
・試験プーリ回転速度：１５０００ｍｉｎ^−１
・試験時間：最長１０００時間
・ラジアル荷重：２００ｋｇｆ
・ベルト：バンドー化学社製「バンドーリブエースオート ６ＰＫ−７００」
・ベルト巻き角：６０°
・試験温度：１２０℃

この図３及び図５に示した試験結果から明らかなように、本発明の範囲である相対粘度が３．３以上、４．２以下のポリアミド系樹脂からなる組成物で形成した合成樹脂製プーリの場合には、寸法精度を低下させることなく、プーリとしての耐久性の向上も図れることが分かった。

（第２の実施例）
更に、同一ポリアミド樹脂にガラス繊維を各種割合で添加したポリアミド樹脂組成物からなる合成樹脂製プーリを用いて、低温下でのベルト、プーリ間への小石の噛み込みや小石の衝突を想定して合成樹脂製プーリに要求される、低温衝撃性能を確認した。

樹脂材料として相対粘度３．５のポリアミド６６樹脂（商品名「宇部ナイロン ２０２６Ｂ」；宇部興産社製を使用した。補強繊維としては第１の実施例と全く同一のシランカップリング剤で処理したガラス繊維を使用した。評価に供した合成樹脂製プーリの形状及びその製造方法は第１の実施例と全く同一の形状で同一の製造方法である。

まず、合成樹脂製プーリの寸法精度を確認するため、外径側円筒部の外周の軸方向中央部の真円度測定を行なった。結果を図６に示す。

低温衝撃性の評価は図７に概略を示すように、合成樹脂製プーリの外周側円筒部の外周面の軸方向中央に鋼球を落下、衝突させた後の合成樹脂製プーリ破損の有無により評価した。本実施例における試験条件は以下の通りであり、評価結果を図８に破損割合として示した。
・試験プーリ数：１０個
・試験温度 ：−４０℃
・鋼球質量 ：１５０ｇ
・高さ ：１ｍ

図６及び図８に示した測定結果から明らかなように、ガラス繊維を１０質量％以上、６０質量％以下添加することにより、寸法精度を低下させることなく、低温衝撃性の向上も図れることが分かった。

（第３の実施例）
更に、本発明の効果を確認すべく行なったダスト環境下の樹脂製プーリの耐摩耗性試験において説明する。同一ポリアミド樹脂に各種繊維径のガラス繊維を一定割合（５０質量％）で添加したポリアミド樹脂組成物からなる合成樹脂製プーリを用いて、合成樹脂製プーリに要求される、ダスト環境下の樹脂製プーリの耐摩耗性を確認した。

樹脂材料として、相対粘度２．８のポリアミド６６樹脂（商品名「宇部ナイロン ２０２０Ｕ」；宇部興産社製）、相対粘度３．５のポリアミド６６樹脂（商品名「宇部ナイロン ２０２６Ｂ」；宇部興産社製）を使用した。補強繊維としては繊維径を除いて第１および第２の実施例と全く同一のシランカップリング剤で処理したガラス繊維を使用した。評価に供した合成樹脂製プーリの形状及びその製造方法は第１および第２の実施例と全く同一の形状で同一の製造方法である。

図４に示すプーリ耐久試験機を用いて、ダスト環境下の樹脂製プーリの耐摩耗性の評価を行った。本実施例における試験条件は以下の通りである。
・試験プーリ回転速度：８０００ｍｉｎ^−１
・試験時間：１００時間
・ラジアル荷重：１００ｋｇｆ
・ベルト：バンドー化学社製「バンドーリブエースオート ５ＰＫ−６７０」
・ベルト巻き角：６０°
・ダスト：ＪＩＳ ８種関東ローム粉
・ダスト濃度：５００ｇ／ｍ^３
・試験温度：室温

耐摩耗性の評価は、試験前と試験終了後のプーリ外周面のベルト接触位置（軸方向中央部）とベルト非接触位置の深さ方向の差を東京精密社製形状測定機により測定し求めた。樹脂材料と測定結果を表１に示す。

表１に示した試験結果から明らかなように、本発明の範囲である相対粘度が３．５のポリアミド系樹脂からなる組成物で形成した合成樹脂製プーリの場合には、ダスト環境下の樹脂製プーリの耐摩耗性が本発明の範囲を下回る相対粘度が２．８のポリアミド系樹脂からなる組成物で形成した合成樹脂製プーリより耐摩耗性が優れ、またガラス繊維の繊維径を一般的なガラス繊維の繊維径である１０μｍ、１３μｍを添加した場合より耐摩耗性が向上することが分かった。

本発明の合成樹脂製プーリの一実施の形態を示す正面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 第１の実施例において真円度測定を行なった結果を示すグラフである。 第１の実施例で用いたプーリ耐久試験機の構成を示す概略図である。 第１の実施例においてプーリ耐久試験を行った結果を示すグラフである。 第２の実施例において真円度測定を行なった結果を示すグラフである。 第２の実施例で行った低温衝撃性の評価方法を説明するための図である。 第２の実施例において低温衝撃性の評価を行った結果を示すグラフである。 合成樹脂製アイドラプーリを使用した張力付与装置の要部を示す一部断面構成図である。 図９に示した合成樹脂製アイドラプーリの破断斜視図である。 図９に示した合成樹脂製アイドラプーリを示す正面図である。 射出成形用の金型の一例を示す断面図である。 射出成形用の金型の他の例を示す断面図である。

符号の説明

１ 合成樹脂製アイドラプーリ
２ ベースプレート
４ 支持軸
６ 調整ボルト
９ 調整ナット
１０ ロックナット
１２ 転がり軸受
１３ 外輪
１４ 張力付与装置
１５ 内径側円筒部
１６ 外径側円筒部
１８ 補強リブ
２１ 内輪
２２ ゲート

Claims (2)

1. 転がり軸受と、該転がり軸受の周囲に該転がり軸受と一体的に形成された樹脂部とからなる合成樹脂製プーリにおいて、前記樹脂部が、相対粘度が３．３以上４．２以下であるポリアミド系樹脂組成物からなることを特徴とする合成樹脂製プーリ。
2. 請求項１に記載の合成樹脂製プーリからなることを特徴とするアイドラプーリ。

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