JP2007040354A

JP2007040354A - オートテンショナ

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Publication number: JP2007040354A
Application number: JP2005223603A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Oda; 徹也小田; Kunio Yanai; 邦夫柳井
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2005-08-02
Filing date: 2005-08-02
Publication date: 2007-02-15

Abstract

【課題】六価クロムを含むことがなく、かつ摩擦板押さえ部材に六価クロムを含むクロメート皮膜が形成されたオートテンショナと同等の耐食性を有するオートテンショナを提供する。
【解決手段】オートテンショナは、支持部材と、テンションアームと、テンションプーリと、テンションアームを所定の揺動方向に付勢するねじりコイルばねと、テンションアームに揺動方向への摩擦抵抗を付与する摩擦抵抗付与手段とを備えている。摩擦抵抗付与手段は、テンションアームの基端部の端面に配置された摩擦板と、摩擦板を前記端面に押し付ける摩擦板押さえ部材52とを有している。摩擦板押さえ部材52の表面に亜鉛めっき皮膜6を形成する。亜鉛めっき皮膜6上に、（ｘＣｒ_２Ｏ_３・ｙＭ_ａＯ_ｂ・ｚＨ_２Ｏ）という組成式（但し、式中Ｍは金属元素である）の材質からなる防食皮膜7を形成する。
【選択図】図３

Description

この発明は、ベルト駆動機構の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に関する。

この種のオートテンショナとして、軸状のアーム支持部を有する支持部材と、基端部がアーム支持部の周りに回動自在に嵌め被せられて支持部材に対して揺動自在となされたテンションアームと、テンションアームの遊端部に取り付けられたテンションプーリと、テンションアームを所定の揺動方向に付勢するねじりコイルばねと、テンションアームに前記揺動方向への摩擦抵抗を付与する摩擦抵抗付与手段とを備えており、摩擦抵抗付与手段が、テンションアームの基端部における軸状支持部材の周りに嵌め被せられた部分の端面に配置された摩擦板と、摩擦板をテンションアームの前記端面に押し付ける摩擦板押さえ部材とを有しているオートテンショナが知られている（特許文献１参照）。

特許文献１記載のオートテンショナにおいては、耐食性を高めるために、通常、摩擦板押さえ部材の表面にクロメート処理が施され、（ｘＣｒ_２Ｏ_３・ｙＣｒＯ_３・ｚＨ_２Ｏ）という組成式のクロメート皮膜が形成されていた。クロメート皮膜の高耐食性は、六価クロムの働きによる皮膜自己修復性に依存している。

しかしながら、六価クロムは水溶性発ガン物質であり、大気中水分や酸性雨で環境中に溶出拡散し、土壌汚染や、農作物を通しての人体への摂取の危険性があり、環境負荷物質に指定されている。特に、欧州ＥＬＶ指令が発令され、自動車部品について、２００７年７月以降は六価クロムの使用が禁止される。
特開２０００−３２０６２９号公報

この発明の目的は、前記問題を解決し、六価クロムを含むことがなく、かつ摩擦板押さえ部材に六価クロムを含むクロメート皮膜が形成されたオートテンショナと同等の耐食性を有するオートテンショナを提供することにある。

請求項１の発明によるオートテンショナは、
支持部材と、基端部において前記支持部材に揺動自在に取り付けられた揺動部材と、前記揺動部材の遊端部に取り付けられたテンションプーリと、前記揺動部材を所定の揺動方向に付勢する付勢手段と、前記揺動部材に前記揺動方向への摩擦抵抗を付与する摩擦抵抗付与手段とを備えており、前記摩擦抵抗付与手段が、前記揺動部材の基端部の端面に配置された摩擦板と、前記摩擦板を前記端面に押し付ける摩擦板押さえ部材とを有しているオートテンショナであって、
前記摩擦板押さえ部材の表面に、三酸化二クロムおよび金属酸化物を含み、かつ六価クロムを含まない防食皮膜が形成されていることを特徴とするものである。

請求項２の発明によるオートテンショナは、請求項１の発明において、前記テンションプーリが、前記揺動部材の遊端部に固定された内輪と、外輪と、前記内外両輪間に配置された転動体と、前記外輪の外周面に内周面が嵌合固定されたベルト案内部とを備えており、前記テンションプーリの前記内輪、前記外輪および前記転動体が、前記揺動部材に固定されたシールド板により覆われ、前記シールド板の表面に、三酸化二クロムおよび金属酸化物を含み、かつ六価クロムを含まない防食皮膜が形成されていることを特徴とするものである。

請求項１および２の発明において、前記防食皮膜は、（ｘＣｒ_２Ｏ_３・ｙＭ_ａＯ_ｂ・ｚＨ_２Ｏ）という組成式（但し、式中Ｍは金属元素である）の材質からなることが好ましい。この場合、Ｍが六価クロムと同様の働きをし、防食皮膜が皮膜自己修復性を有することになるので、皮膜の耐食性が、六価クロムを含むクロメート皮膜と同等になる。

前記組成式中のＭは、Ｃｏ、Ｓｉ、Ｍｎ、ＶおよびＰからなる群から選ばれた１つの元素であることが好ましい。この場合、皮膜自己修復性を得るための働きが確実なものになる。

請求項１の発明のオートテンショナによれば、摩擦板押さえ部材の表面に形成された防食皮膜に含まれる金属酸化物中の金属の働きにより、防食皮膜が皮膜自己修復性を有することになるので、摩擦板押さえ部材の耐食性が、六価クロムを含むクロメート皮膜が形成された摩擦板押さえ部材と同等になる。したがって、オートテンショナの耐食性も、六価クロムを含むクロメート皮膜が形成された摩擦板押さえ部材を有するオートテンショナと同等になる。しかも、防食皮膜には、六価クロムが含まれないので、環境汚染のおそれがなく、欧州ＥＬＶ指令の遵守が可能となる。したがって、２００７年７月以降にも自動車部品として使用可能である。

以下、この発明の実施形態を、図面を参照して説明する。なお、以下の説明において、図２の左右を左右というものとする。

図１および図２はこの発明によるオートテンショナを示し、図３はオートテンショナの要部の構成を示す。

図１および図２において、オートテンショナは、ベルト駆動機構を有する自動車の固定部（図示略）に固定される支持部材(1)と、基端部において支持部材(1)に揺動自在に取り付けられたテンションアーム(2)（揺動部材）と、テンションアーム(2)の遊端部に取り付けられたテンションプーリ(3)と、テンションアーム(2)を所定の揺動方向に付勢するねじりコイルばね(4)（付勢手段）と、テンションアーム(2)に揺動方向への摩擦抵抗を付与する摩擦抵抗付与手段(5)とを備えている。

支持部材(1)は、軸状のアーム支持部(11)と、アーム支持部(11)の周りに間隔をおいて同心状に設けられた外筒部(12)と、アーム支持部(11)および外筒部(12)の左端部どうしを一体に連結する連結部(13)と、１対の固定用ブラケット(14)とを有している。アーム支持部(11)の略右半部は先端に向かって縮径されたテーパ状となっており、その外周面は円錐面状である。また、アーム支持部(11)の右側所定長さ部分は中実、残りの部分は中空となっており、中実部に、左右方向に貫通しためねじ穴(15)が形成されている。めねじ穴(15)の右端部にはねじを持たない大径部(16)が形成されている。各ブラケット(14)は、外筒部(12)に一体に形成されてその径方向外方に突出しており、先端部にボルト挿通穴(17)が形成されている。そして、支持部材(1)は、両ブラケット(14)のボルト挿通穴(17)に通されたボルト（図示略）を利用して、自動車の固定部にねじ止めされている。

テンションアーム(2)の基端部にはボス部(21)が、遊端部には軸状のプーリ支持部(22)がそれぞれ形成されている。ボス部(21)は、支持部材(1)のアーム支持部(11)におけるテーパ状部(11a)の周囲に、ブッシュ(23)を介して回動自在に嵌め被せられている。プーリ支持部(22)には左右方向に伸びるめねじ穴(24)が貫通状に形成されており、このめねじ穴(24)を利用してテンションプーリ(3)がプーリ支持部(22)に取り付けられている。

テンションプーリ(3)は、テンションアーム(2)のプーリ支持部(22)に固定された内輪(31)と、外輪(32)と、内外両輪(31)(32)間に配置されかつ保持器(33)に保持された複数の転動体（玉）(34)と、外輪(32)の外周面に内周面が嵌合固定された断面略コ字形のベルト案内部(35)とを備えており、テンションプーリ(3)の内輪(31)、外輪(32)および転動体(5)は、テンションアーム(2)に固定された環状のシールド板(36)により覆われている。内輪(31)は、プーリ支持部(22)の周囲に嵌め被せられており、内輪(31)を通してプーリ支持部(22)のめねじ穴(24)にねじ嵌められたボルト(37)の頭部(37a)と、プーリ支持部(22)の外周面に形成された環状の外向きフランジ(22a)とによって挟着固定されている。外輪(32)には、転動体(34)の両側においてそれぞれ軸受用密封部材(38)が取り付けられており、シールド板(36)および軸受用密封部材(38)により内外両輪(31)(32)間へのダストや汚水の侵入が防止されている。シールド板(36)は、たとえばJIS ＳＰＣＣにプレス加工を施すことにより形成されたものであり、ボルト(37)の軸部(37b)の周囲に嵌め被せられ、ボルト(37)の頭部(37a)と内輪(31)とにより挟着されている。シールド板(36)の外周縁部は外輪(32)の外周縁部近傍まで伸びている。

ねじりコイルばね(4)は、支持部材(1)のアーム支持部(11)およびテンションアーム(2)のボス部(21)の外周面と、支持部材(1)の外筒部(12)の内周面との間の環状空間内に配置されている。ねじりコイルばね(4)は、一端部に形成された係止部(41)が支持部材(1)の外筒部(12)から連結部(13)にかけて形成されたばね支持部(18)に係止されるとともに、他端部に形成された係止部(42)がテンションアーム(2)に形成されたばね支持部(25)に係止されており、そのねじり復元力によりテンションアーム(2)を一定方向（図１の反時計方向）に向けて付勢し、これによりベルト(B)の張力が一定に保たれるようになっている。また、ねじりコイルばね(4)は、その軸方向の伸長復元力によりテンションアーム(2)のボス部(21)を右方に付勢する。

摩擦抵抗付与手段(5)は、テンションアーム(2)のボス部(21)の右端面に配置された環状の摩擦板(51)と、摩擦板(51)をボス部(21)の右端面に押し付ける環状板からなる摩擦板押さえ部材(52)とを有している。摩擦板(51)は、たとえばポリエーテルエーテルケトンなどの合成樹脂材、クラッチフェーシング材、ブレーキライニング材、ブレーキパッド材などで形成されている。摩擦板押さえ部材(52)は、たとえばJIS ＳＰＣＣにプレス加工を施すことにより形成されたものである。摩擦板押さえ部材(52)は、内周縁部が支持部材(1)のアーム支持部(11)のめねじ穴(15)にねじ嵌められかつ頭部(53a)が大径部(16)内に嵌め入れられたボルト(53)によりアーム支持部(11)に固定され、外周縁部が摩擦板(51)に押し付けられている。すなわち、ボルト(53)の頭部(53a)の一部は、大径部(16)から右方に突出しており、この突出部の右端部に外向きフランジ(53b)が一体に形成され、外向きフランジ(53b)とアーム支持部(11)の右端面とによって摩擦板押さえ部材(52)の内周縁部が挟着されている。そして、摩擦板押さえ部材(52)の外周縁部により、摩擦板(51)がボス部(21)の右端面に押し付けられている。

図３に示すように、摩擦板押さえ部材(52)およびシールド板(36)の端縁を含む全表面に亜鉛めっき皮膜(6)が形成され、亜鉛めっき皮膜(6)上に、三酸化二クロムおよび金属酸化物を含み、かつ六価クロムを含まない防食皮膜(7)が形成されている。

ここで、亜鉛めっき皮膜(6)には、亜鉛／ニッケル、亜鉛／鉄、亜鉛／コバルト／モリブデン、スズ／亜鉛などの電気亜鉛合金めっき皮膜、および溶融亜鉛めっき皮膜も含まれる。

防食皮膜(7)は、（ｘＣｒ_２Ｏ_３・ｙＭ_ａＯ_ｂ・ｚＨ_２Ｏ）という組成式（但し、式中Ｍは金属元素である）の材質からなることが好ましい。前記組成式中のＭは、Ｃｏ、Ｓｉ、Ｍｎ、ＶおよびＰからなる群から選ばれた１つの元素であることが好ましい。

具体的にいえば、防食皮膜(7)は、トライバレントＢＫ３００（荏原ユージライト社製）、トライバレントＢＫ２００（荏原ユージライト社製）、ＴＲ１８４（日本表面化学社製）、ＴＲ１８５（日本表面化学社製）、メタスＹＦＢ（ユケン工業社製）、ＺＴＢ−４４６（ディップソール社製）などを用いて形成される。

なお、亜鉛めっき皮膜(6)は必ずしも必要とせず、摩擦板押さえ部材(52)およびシールド板(36)の母材上に、直接防食皮膜(7)が形成されていてもよい。

また、上記実施形態においては、シールド板(36)の表面にも亜鉛めっき皮膜および防食皮膜が形成されているが、シールド板(36)の表面には、必ずしも亜鉛めっき皮膜および防食皮膜を形成する必要はない。

次に、この発明の具体的実施例について、参考例とともに説明する。

実施例
JISＳＰＣＣからなる縦１５０ｍｍ、横７０ｍｍ、厚さ１ｍｍの板の表面に、膜厚８μｍの亜鉛めっき皮膜を形成した。ついで、トライバレントＢＫ３００（荏原ユージライト社製）を用いてｐＨ２、液温３０℃の処理液を準備し、亜鉛めっき皮膜が形成された板を処理液中に４０秒間浸漬することにより、亜鉛めっき皮膜上に、（ｘＣｒ_２Ｏ_３・ｙＭ_ａＯ_ｂ・ｚＨ_２Ｏ）（但し、式中Ｍは金属元素である）という組成式の材質である防食皮膜を形成し、試験片とした。

参考例
JISＳＰＣＣからなる縦１５０ｍｍ、横７０ｍｍ、厚さ１ｍｍの板の表面に、膜厚８μｍの亜鉛めっき皮膜を形成した。ついで、亜鉛めっき皮膜が形成された板を、公知のクロメート処理液（室温）中に６０秒間以内浸漬することにより、六価クロムを含むクロメート皮膜を形成し、試験片とした。

評価試験１
実施例および参考例の試験片に、それぞれJISＫ５６００−７−１に準拠した塩水噴霧試験を施した。試験条件は、塩水ＮａＣｌ濃度：５０±５g/l、塩水ｐＨ：６．５〜７．２、噴霧量：１〜２ml/h（捕集面積８０cm^２）、雰囲気温度：３５±２℃である。

その結果、全表面積の５％を占める部分に白錆が発生する白錆発生時間は、実施例の試験片では１６８〜２４０hであり、参考例の試験片では２４０hであった。但し、前記白錆発生時間の目標性能（規格値）は７２hである。

この結果から、上述した防食皮膜の耐食性は、目標性能を大幅に上回るとともに、六価クロムを含むクロメート皮膜と同等であり、この防食皮膜が表面に形成された摩擦板押さえ部材(52)およびシールド板(36)の耐食性は、六価クロムを含むクロメート皮膜が表面に形成された摩擦板押さえ部材およびシールド板と同等であることが分かる。

また、実施例の試験片においては、２４０h経過後の色調変化（退色）も許容範囲内であった。

評価試験２
試験装置として、トライボギアＨＥＩＤＯＮ−１４ＤＲ（新東科学社製）を使用し、実施例および参考例の試験片の摩擦係数を調べた。試験条件は、試験荷重：１００gf、摺動速度：１０mm/min、相手材質：JIS ＳＵＪ２鋼球、相手鋼球径：４mm、相手鋼球表面粗さ：０．８μｍRz（十点平均粗さ）である。

その結果、摩擦係数は、実施例の試験片では平均０．４であり、参考例の試験片では平均０．４５であった。

この結果から、上述した防食皮膜の摩擦係数は、六価クロムを含むクロメート皮膜と同等であり、この防食皮膜が表面に形成された摩擦板押さえ部材(52)の摩擦板押さえ性能は、六価クロムを含むクロメート皮膜が表面に形成された摩擦板押さえ部材と同等であることが分かる。

この発明によるオートテンショナの実施形態を示す側面図である。図１のII−II線拡大断面図である。摩擦板押さえ部材およびシールド板の一部分を拡大して示す断面図である。

符号の説明

(1)：支持部材
(2)：テンションアーム（揺動部材）
(3)：テンションプーリ
(4)：ねじりコイルばね
(5)：摩擦抵抗付与手段
(7)：防食皮膜
(31)：内輪
(32)：外輪
(34)：転動体
(35)：ベルト案内部
(36)：シールド板
(51)：摩擦板
(52)：摩擦板押さえ部材

Claims

支持部材と、基端部において前記支持部材に揺動自在に取り付けられた揺動部材と、前記揺動部材の遊端部に取り付けられたテンションプーリと、前記揺動部材を所定の揺動方向に付勢する付勢手段と、前記揺動部材に前記揺動方向への摩擦抵抗を付与する摩擦抵抗付与手段とを備えており、前記摩擦抵抗付与手段が、前記揺動部材の基端部の端面に配置された摩擦板と、前記摩擦板を前記端面に押し付ける摩擦板押さえ部材とを有しているオートテンショナであって、
前記摩擦板押さえ部材の表面に、三酸化二クロムおよび金属酸化物を含み、かつ六価クロムを含まない防食皮膜が形成されていることを特徴とするオートテンショナ。
前記テンションプーリが、前記揺動部材の遊端部に固定された内輪と、外輪と、前記内外両輪間に配置された転動体と、前記外輪の外周面に内周面が嵌合固定されたベルト案内部とを備えており、前記テンションプーリの前記内輪、前記外輪および前記転動体が、前記揺動部材に固定されたシールド板により覆われ、前記シールド板の表面に、三酸化二クロムおよび金属酸化物を含み、かつ六価クロムを含まない防食皮膜が形成されていることを特徴とする請求項１記載のオートテンショナ。
前記防食皮膜が、（ｘＣｒ_２Ｏ_３・ｙＭ_ａＯ_ｂ・ｚＨ_２Ｏ）という組成式（但し、式中Ｍは金属元素である）の材質からなることを特徴とする請求項１または２記載のオートテンショナ。
前記組成式中のＭが、Ｃｏ、Ｓｉ、Ｍｎ、ＶおよびＰからなる群から選ばれた１つの元素であることを特徴とする請求項３記載のオートテンショナ。