JP4052777B2

JP4052777B2 - ベルト張力調整装置

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Publication number: JP4052777B2
Application number: JP2000039869A
Authority: JP
Inventors: 晃也大平; 正樹江上
Original assignee: NTN Corp
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2000-02-17
Filing date: 2000-02-17
Publication date: 2008-02-27
Anticipated expiration: 2020-02-17
Also published as: US20010021679A1; US6575859B2; DE10107129A1; JP2001227604A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車用エンジンのタイミングベルトその他の動力伝達用ベルトの張力を調整するべルト張力調整装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、自動車のカム駆動用タイミングべルトや補機駆動用ベルトその他の動力伝達用ベルトの張力を一定に保ち、またベルトの使用耐久性をできるだけ長くし、さらにはベルト走行時の騒音を低減するために、図１および図２に示すようなベルト張力調整装置が使用されている。
【０００３】
例えば自動車のカム駆動用タイミングべルト用のベルト張力調整装置は、エンジンブロックなどにボルト２でもって固定されるカラーｌａ付きの支点軸ｌに、円筒状の滑り軸受３を介して二又形のアーム（プーリアームとも称される。）４の中程を回動自在に支持し、アーム４の一端の回転軸５に、図外の巻き掛け伝動機構に使用されるベルト６に係合させるためのテンションプーリ７を取り付け、アーム４の他端には流体圧力シリンダ内に周知のダンパ機構を備えたダンパ８のピストンロッド９を当接させたものであり、ピストンロッド９の弾性的な所定の押圧力によってアーム４を揺動可能に支持し、ベルト６にテンションプーリ７を圧接させて弛みをとり、さらに効率よくベルト伝動機構が働くように適当な張力を与えるように緊張させるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、べルト張力調整装置の支点軸ｌの外周面に摺接する円筒状の滑り軸受３は、ベルト６の張力およびダンパ８からの押圧力がアーム４を介して伝わるために摺動面（内周面）にかかる面圧が大きいことや、ベルト６からアーム４に作用する微振幅の揺動があることに伴って荷重が変動し、またベルト６の張力変化によってアーム４に作用するモーメント荷重が滑り軸受３と支点軸１の接触部に負荷され、これらの荷重が接触部の全体に渡って均一ではなく偏荷重として作用する。また、滑り軸受３は、エンジンの熱が伝導して摺動面が高温状態になり、種々の条件が複合的に作用して焼き付きや摩耗が起こりやすい部品である。
【０００５】
このような滑り軸受３は、耐摩耗性に優れた材料を選択して形成しても摺動部で表面の凸部が比較的大きな単位で脱落し、その脱落した固まりが研磨剤の役目を担い、滑り軸受の摩耗が促進されることがあった。
【０００６】
また、滑り軸受の材料としてはアーム４の支点軸１に軸受材料を付着させない物性や耐摩耗性が要求され、かつ高温で機械的強度を維持できる耐熱性が必要である。
【０００７】
このような所要特性をできるだけ充分に満足させるため、従来のべルト張力調整装置には、滑り軸受に耐熱性の良好な縮合型芳香族ポリイミド樹脂で形成した滑り軸受を使用していた。
【０００８】
しかし、縮合型芳香族ポリイミド樹脂製の滑り軸受でアーム（プーリアーム）の支点軸を支持したベルト張力調整装置は、ポリイミド樹脂樹脂の成形が容易でないので滑り軸受を大量に生産することが容易でなく、生産効率の向上や低コスト化の要求に応えることが困難なものになった。
【０００９】
また、ベルト張力調整装置の小型化に伴って支点軸の滑り軸受にかかる面圧は増加し、滑り軸受の摩耗を充分に防止することはできなかった。
【００１０】
さらにまた、ベルト張力調整装置が自動車のエンジンルーム内に装着されると、滑り軸受は８０℃から１５０℃程度で使用されることになり、支点軸に軸受材料が付着したり摩耗したりしやすく、被加熱状態における所要の機械的強度を維持できなかった。
【００１１】
そこで、この発明の課題は、上記した問題点を解決して自動車用エンジンの熱などによって滑り軸受の摺動面が高温になっても摩耗が起こり難く、また支点軸に焼き付きを起こさないベルト張力調整装置を提供することである。
【００１２】
また、この発明の他の課題は、アームの揺動抵抗が充分に小さく、滑り軸受の摩耗量が少なくて長寿命のベルト張力調整装置とし、しかも低価格化の要求に対応できる射出成形可能な合成樹脂製の滑り軸受が装着されているベルト張力調整装置を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を全て解決するため、この発明においては、固定の支点軸に合成樹脂製の滑り軸受を介してアームの中程を揺動自在に支持し、このアームの一端に伝動ベルト係合用のテンションプーリを取り付け、前記アームの他端にはダンパのピストンロッドを当接させ、このピストンロッドの押圧力による前記アームの揺動によってテンションプーリをベルトに押し付けて張力を調整するベルト張力調整装置において、前記支点軸に摺接する滑り軸受の内周面を表面粗さＲａ＝６．３μｍ以下に形成したことを特徴とするベルト張力調整装置としたのである。
【００１４】
なお、支点軸の材質は、加工コストや滑り軸受への攻撃性から表面粗さはＲａ＝０．１μｍ〜１．６μｍであることが適当である。また、支点軸の材質としては、支点軸としての使用に耐える材質であれば特に限定する必要はないが、耐フレッチング性、耐焼き付き性に優れたＮｉメッキを鋼に施した材質、またはステンレス鋼やセラミックスなどの耐食性に優れた材質とすることが好ましい。
【００１５】
【化２】

【００１６】
（式中、Ｘは直結または炭素数１〜１０の炭化水素基、六フッ素化されたイソプロピリデン基、カルボニル基、チオ基およびスルホン基からなる群より選ばれた基を表し、Ｒ１〜Ｒ４は水素、炭素数１〜５の低級アルキル基、炭素数１〜５の低級アルコキシ基、塩素または臭素を表し、互いに同じであっても異なっていてもよい。Ｙは炭素数２以上の脂肪族基、環式脂肪族基、単環式芳香族基、縮合多環式芳香族基、芳香族基が直接または架橋員により相互に連結された非結合多環式芳香族基からなる群から選ばれた４価の基を表わす。）
また、上記のベルト張力調整装置において、上記樹脂組成物が芳香族ポリアミド樹脂を２〜１５容量％含有する樹脂組成物であるベルト張力調整装置を採用することもできる。さらに、上記樹脂組成物が黒鉛を１〜５容量％含有する樹脂組成物であるベルト張力調整装置を採用できる。
【００１７】
この発明のベルト張力調整装置は、前記支点軸の滑り軸受の内径面粗さをＲａ６．３μｍ以下の範囲内とし、耐熱性および射出成形性の良い所定の熱可塑性ポリイミド樹脂および芳香族ポリエーテルケトン樹脂から選ばれる１種以上の樹脂と、摺動性に優れた四フッ化エチレン樹脂を必須成分としてそれぞれ所定量配合した樹脂組成物で滑り軸受を形成し、またはこの樹脂組成物に所定量の芳香族ポリアミド樹脂を添加した樹脂組成物で滑り軸受を形成し、さらに所定量の黒鉛を添加した樹脂組成物で滑り軸受を形成したことにより、エンジンの熱が伝導して支点軸部分の摺動面が高温状態になっても焼き付きを起こさず、プーリアーム揺動時の抵抗が充分に小さく、また摩耗も少ない長寿命のベルト張力調整装置になる。
【００１８】
また、このベルト張力調整装置は、射出成形可能な合成樹脂製の滑り軸受を装着したものであるから、製造効率が高くなり、低価格化の要求に対応できるベルト張力調整装置になる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
この発明では、ベルト張力調整装置の支点軸の滑り軸受の内周の表面粗さをＲａ＝６．３μｍ以下の範囲内とする。その理由は、滑り軸受の内周の表面粗さが６．３μｍを越える場合は、摺動部で滑り軸受表面の凸部が比較的大きな固まりのまま脱落し、脱落粉が研磨剤の役目を担い、初期摩耗が長期間進行するため、滑り軸受の摩耗が促進されるからである。
【００２０】
なお、滑り軸受の面粗さが極端に小さい場合には、支点軸表面の凸部との接触面圧が増大し、摩耗が急激に進行する場合もあるため、滑り軸受の内周面の表面粗さＲａは、０．１〜６．３μｍであることが好ましい。
【００２１】
この発明に用いる熱可塑性ポリイミド樹脂は、前記した〔化２〕に示される構造を有するものであり、ジアミン成分として下記の〔化３〕で示されるエーテルジアミンを使用し、これと一種以上のテトラカルボン酸二無水物とを反応させて得られるポリアミド酸を脱水環化して得られるものである。そのうち、特に典型的なもの（Ｒ₁〜Ｒ₄が全て水素原子であるもの）は、三井化学社から「ＡＵＲＵＭ」の商標で市販されており、その製造方法は特開昭６１一１４３４７８号公報、特開昭６２−６８８Ｉ７号公報、特開昭６２−８６０２１号公報等により周知である。
【００２２】
【化３】

【００２３】
（式中、Ｘは直結または炭素数１〜１０の炭化水素基、六フッ素化されたイソプロピリデン基、カルボニル基、チオ基およびスルホン基からなる群より選ばれた基を表わす。）
このような熱可塑性ポリイミド樹脂は、ポリイミド樹脂固有の耐熱性を保ちながら熱可塑性を示すので、圧縮成形、射出成形または押出成形その他の溶融成形方法によって効率よく成形できるものである。
【００２４】
また、前記〔化３〕の式で示されるジアミンの具体例としては、以下に示すものが挙げられる。ビス（４−（３−アミノフェノキシ）フェニル〕メタン、ｌ，ｌ−ビス〔４−（３−アミノフェノキシ）フェニル〕エタン、ｌ，２−ビス〔４−（３−アミノフェノキシ）フェニル〕エタン、２，２−ビス〔４−（３−アミノフェノキシ）フェニル〕プロパン、２−〔４−（３−アミノフェノキシ）フェニル〕−２−〔４−（３−アミノフェノキシ）−３−メチルフェニル〕プロパン、２，２−ビス〔４−（３−アミノフェノキシ）−３−メチルフェニル〕プロパン、２−〔４−（３−アミノフェノキシ）フェニル〕−２−〔４−（３−アミノフェノキシ）−３，５−ジメチルフェニル〕プロパン、２，２−ビス〔４−（３−アミノフェノキシ）−３，５−ジメチルフェニル〕プロパン、２，２−ビス〔４−（３−アミノフェノキシ）フェニル〕ブタン、２，２−ビス〔４−（３−アミノフェノキシ）フェニル−ｌ，ｌ，ｌ，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン、４，４´−ビス（３−アミノフェノキシ）ビフェニル、４，４´−ビス（３−アミノフェノキシ）−３−メチルビフェニル、４，４´−ビス（３−アミノフェノキシ）−３，３´−ジメチルビフェニル、４，４´−ビス（３−アミノフェノキシ）−３，５−ジメチルビフェニル、４，４´−ビス（３−アミノフェノキシ）−３，３´，５，５´テトラメチルビフェニル、ビス〔４−（３−アミノフェノキシ）フェニル〕ケトン、ビス〔４−（３−アミノフェノキシ）フェニル〕スルフィド、ビス〔４−（３−アミノフェノキシ）フェニル〕スルホン等が挙げられ、これらは単独または二種以上混合して用いられる。
【００２５】
また、上記熱可塑性ポリイミド樹脂の溶融流動性をそこなわない範囲で他のジアミンを混合して用いることもできる。混合して用いることができるジメチルアミンは、たとえば、ｍ−アミノベンジルアミン、ｐ−アミノベンジルアミン、３，３´−ジアミノジフェニルエーテル、３，４´−ジアミノジフェニルエーテル、４，４´−ジアミノジフェニルエーテル、３，３´−ジアミノジフェニルスルフィド、３，４´−ジアミノジフェニルスルフィド、４，４´−ジアミノジフェニルスルフィド、３, ３´−ジアミノジフェニルスルホン、３，４´−ジアミノジフェニルスルホン、４，４´−ジアミノジフェニルスルホン、３，３´−ジアミノベンゾフェノン、３，４´−ジアミノベンゾフェノン、４，４´−ジアミノベンゾフェノン、１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）べンゼン、１，４−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン、ｌ，４−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、２，２−ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）フェニル〕プロパン、４，４´−ビス（４−アミノフェノキシ）ビフェニル、４，４´−ビス（４−アミノフェノキシ）ケトン、ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）フェニル〕スルフィド、ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）フェニル〕スルホン等が挙げられ、これらのジアミンは、通常３０％以下好ましくは５％以下の割合で混合して用いることができる。
【００２６】
なお、この発明で特に好ましく用いられる熱可塑性ポリイミド樹脂は、前記ジアミンとテトラカルボン酸二無水物とを有機溶媒中で反応させ脱水閉環して得られる。
【００２７】
テトラカルボン酸二無水物は、下記の〔化４〕の式（式中Ｙは前記した化２の式中のＹと同じ）で表わされるテトラカルボン酸二無水物である。
【００２８】
【化４】

【００２９】
上記〔化４〕の式で表わされるテトラカルボン酸二無水物の具体的な化合物名は、たとえばエチレンテトラカルボン酸二無水物、ｌ，２，３，４−ブタンテトラカルボン酸二無水物、シクロペンタンカルボン酸二無水物、ピロメリット酸二無水物、３，３´，４，４´−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、２，２´，３，３´−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、３，３´，４，４´−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，２´，３，３´−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エーテル二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）スルホン二無水物、１，１−ビス（２´ｐ−ジカルボキシフェニル）エタン二無水物、ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）メタン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフエニル）メタン二無水物、２，３，６，７−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、ｌ，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、１，２，５，６−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、ｌ，２，３，４−ベンゼンテトラカルボン酸二無水物、３，４，９，ｌ０−ベリレンテトラカルボン酸二無水物、２，３，６，７−アントラセンテトラカルボン酸二無水物、ｌ，２，７，８−フェナントレンテトラカルボン酸二無水物、４，４´−（ｐ−フェニレンジオキシ）ジフタル酸二無水物、４，４´−（ｍ−フェニレンジオキシ）ジフタル酸二無水物等が挙げられる。そして、これらテトラカルボン酸二無水物は、単独または２種以上用いられる。
【００３０】
以上述べた条件を満足する熱可塑性ポリイミド樹脂としては、下記の〔化５〕の式で表わされるものがある。
【００３１】
【化５】

【００３２】
この発明に用いる四フッ化エチレン樹脂（以下、ＰＴＦＥと略記する。）は、成形用の粉末であってもよく、また固体潤滑剤用の微粉末であってもよく、またこれらを併用した混合粉末は、より好ましい結果が得られるものである。
【００３３】
ＰＴＦＥの市販品としては、喜多村社製：ＫＴＬ６１０、三井・デユポンフロロケミカル社製：テフロン７Ｊ、ＴＬＰ−１０、旭硝子社製：フルオンＧ１６３、ダイキン工業社製：ポリフロンＭ１５、ルブロンＬ５、ヘキスト社製：ホスタフロンＴＦ９２０５などを例示できる。また、アルキルビニルエーテルで変性されたＰＴＦＥであっても良い。
【００３４】
この発明において、四フッ化エチレン樹脂の量を１５〜３５容量％に限定する理由は、１５容量％未満では樹脂組成物の潤滑特性が悪くなり、３５容量％を越えると樹脂組成物の成形性及び機械的特性が悪化するからであり、このような傾向からみて、より好ましい配合割合は２０〜３０容量％である。
【００３５】
次に、この発明に用いる芳香族ポリエーテルケトン樹脂（以下、ＰＥＫと略記する。）は、下記の〔化６〕の式にそれぞれ示した繰り返し単位からなる重合体、またはそのような繰り返し単位と共に、たとえば下記の〔化７〕の式にそれぞれ示した繰り返し単位をＰＥＫ本来の特性を失わないように重合さたせ共重合体である。
【００３６】
【化６】

【００３７】
【化７】

【００３８】
そのようなＰＥＫの市販品としては、下記の〔化８〕で表わされるビクトレックス（ＶＩＣＴＲＥＸ）社製：ＰＥＥＫ、下記の〔化９〕の式で表わされるビクトレックス（ＶＩＣＴＲＥＸ）社製：ＰＥＫ、または下記の〔化１０〕の式で表わされるＢＡＳＦ社製：Ｕｌｔｒａｐｅｋが挙げられる。これらは、上記した市販品の他、特開昭５４−９０２９６号公報などに記載された周知の方法に従って製造することもできる。
【００３９】
【化８】

【００４０】
【化９】

【００４１】
【化１０】

【００４２】
この発明に用いる芳香族ポリアミド樹脂は、下記に示す繰り返し単位を有する樹脂からなる繊維であって、〔化１１〕に示すメタ系のものと、〔化１２〕に示すパラ系のものがある。メタ系の芳香族ポリアミド樹脂の市販品としては、デユポン・東レ・ケブラー社製：ノーメックス、帝人社製：コーネックが挙げられる。また、パラ系芳香族ポリアミド樹脂の市販品としては、デユポン・東レ・ケブラー社製：ケブラー、日本アラミド社製：トワロン、帝人社製：テクノーラが挙げられる。
【００４３】
【化１１】

【００４４】
【化１２】

【００４５】
この発明に用いる芳香族ポリアミド樹脂としては、繊維状のものが好ましく、さらに上記パラ系のものが好ましい。繊維状のほうが、バルク状のものより母材から脱落しにくく、またパラ系芳香族ポリアミド樹脂の方が耐熱性に優れるからである。
【００４６】
このような繊維状の芳香族ポリアミド樹脂は、繊維長０．１５〜３ｍｍ、アスペクト比１０〜２３０のものを採用することが好ましい。なぜなら繊維状の芳香族ポリアミド樹脂が所定範囲未満の繊維長では、耐摩耗性が不充分となり、上記範囲を越える長さでは組成物中に分散不良となるからである。
【００４７】
また、以上のような傾向から、芳香族ポリアミド樹脂のより好ましい繊維長は０．１５〜ｌ．５ｍｍである。そして、繊維のアスペクト比は、上記の所定範囲末満では、粉末形状に近くなって耐摩耗性改善効果か不充分となり、上記範囲を越えるアスペクト比の繊維は組成物中の均一分散が困難になる。
【００４８】
この発明に用いる芳香族ポリアミド樹脂の配合割合を２〜１５容量％に限定する理由は、２容量％末満では耐摩耗性の改善に効果がなく、１５容量％を越えて配合すると樹脂組成物の成形性が悪化したり、成形体の耐摩耗性が所期した程度に至らないからである。
【００４９】
この発明に用いる黒鉛は、天然、人造のいずれであっても良い。また、平均粒径は特に限定されないが、１〜５０μｍのものが良く、好ましくは１０μｍ前後がさらに好ましい。このよう黒鉛としては、ＡＣＰ（日本黒鉛社製）、ＫＳ−６（ＬＯＮＺＡ社製）、ＫＳ−１０（ＬＯＮＺＡ社製）、ＫＳ−２５（ＬＯＮＺＡ社製）、ＫＳ−４４（ＬＯＮＺＡ社製）等が挙げられる。
【００５０】
この発明に用いる黒鉛の配合割合を１〜5 容量％に限定する理由は、１容量％末満では潤滑性に対する効果がなく、５容量％を越えると、ベース樹脂やＰＴＦＥやアラミド繊維等と比べて硬質な黒鉛が研磨剤として働いて、耐摩耗性が悪化するからである。
【００５１】
ここで、熱可塑性ポリイミド樹脂、ポリエーテルケトン樹脂に対し、それぞれの樹脂に各種の添加物を混合する方法は周知の混合方法を採用できる。すなわち、上記樹脂に対して各種の添加物をそれぞれ個別にまたは一括してヘンシェルミキサー、ボールミル、タンブラーミキサー等の混合機を用いて混合し、さらに溶融混合性のよい射出成形機もしくは溶融押出成形機（例えば２軸押出し機）に供給するか、または予め熱ローラ、ニ一ダ、バンバリーミキサー、溶融押出機などを利用して溶融混合する。
【００５２】
樹脂組成物を滑り軸受に成形するには、押出し成形、射出成形、圧縮成形、真空成形、吹き込み成形、発泡成形のいずれの方法でもよいが、低価格化の要求に応ずるためには射出成形を採用することが好ましい。
【００５３】
なお、樹脂組成物を溶融混合した後、ジェットミル、冷凍粉砕機等によって粉砕し、所望の粒径に分級し、または分級せずに流動浸漬塗装、静電粉体塗装などを行ない、または粉末を溶剤に分散させて、スプレー塗装または浸漬塗装を行ない、次いで塗装面を所要の表面粗さに仕上げることもできる。
【００５４】
この発明に用いる熱可塑性ポリイミド樹脂組成物は、上述のようにして混合しかつ筒形の滑り軸受に成形した後、さらに熱処理して結晶化させることにより、摺動特性や機械的強度を向上させることもできる。その際の熱処埋条件は、２２０〜３４０℃で０．５〜２４時間程度加熱する条件が好ましい。
【００５５】
または、熱処理を施すことなく結晶化を進行させる樹脂組成物を使用することもできる。このような樹脂組成物としては、特開平９−１８８８１３で開示されている熱可塑性ポリイミド樹脂、カーボンブラック、ビスイミド化合物及びポリアリルエーテルケトン樹脂の混合物を使用できる。
【００５６】
また、熱可塑性ポリイミド樹脂の吸水特性、成形性、機械的特性または摺動特性を改善するために、ポリエーテルケトン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエーテルスルホン等とポリマーアロイ化してもよい。特に成形品の表面の平滑性や摺動特性を向上させるために配合する樹脂としてはポリエーテルケトン樹脂が好ましい。
【００５７】
この発明においては、熱可塑性ポリイミド樹脂、ポリエーテルケトン樹脂を主要成分とする樹脂組成物に対して各種の添加剤を配合してもよい。すなわち、この発明の効果を阻害しない配合量であれば、一般的に合成樹脂に適用される添加剤として離型剤、難燃剤、帯電防止剤、耐候性改良剤、酸化防止剤、着色剤、工業用潤滑剤などを添加してもよい。
【００５８】
例えば、樹脂組成物の機械的強度の補強や成形性の向上のためには、炭酸カルシウムやタルク、クレーマイカなどの鉱物類、酸化チタンウィスカ、チタン酸カリウムウィスカ、ホウ酸アルミニウムウィスカ、硫酸カルシウムウィスカなどの無機ウィスカ類、ガラス繊維や窒化ケイ素繊維、アスベスト、石英ウール、金属繊維などの無機繊維類、これらを布状に編んだもの、また、カーボンブラック、カーボン繊維、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、縮合型芳香族ポリイミド樹脂、ポリオキシベンゾイルポリエステル樹脂、ポリベンゾイミダゾール樹脂、液晶樹脂、ＰＦＡ、ＦＥＰ、ＥＴＦＥ、ＥＰＥなどの溶融フッ素樹脂などである。
【００５９】
また、窒化ホウ素、二硫化モリブデン、二硫化タングステンなどを添加してもよく、潤滑性樹脂組成物の熱伝導性を向上させるためには、カーボン繊維、金属繊維、黒鉛粉末、酸化亜鉛などを添加してもよい。
【００６０】
上記材料から成形するこの発明における支点軸の滑り軸受は、その形状を限定するものでなく、周辺装置やハウジングに合わせて適当な形態を採用できる。
【００６１】
【実施例】
実施例および比較例のベルト張力調整装置における支点軸の滑り軸受成形用の原材料を、一括して以下に挙げる。なお、表中に使用する略称を（）内に示した。
（１）熱可塑性ポリイミド樹脂（ＴＰＩ）
三井化学社製：ＡＵＲＵＭ＃４５０
（２）芳香族ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）
ＶＩＣＴＲＥＸ社製：ＰＥＥＫ１５０Ｐ
（３）四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）
喜多村社裂：ＫＴＬ６１０
（４）繊維状パラ系芳香族ポリアミド樹脂（ＡＲＦ）
日本アラミド社製：トワロンＭｉｃｒｏ１０８８カットファイバー、繊維長０．２５mm
（５）黒鉛（ＧＲＰ）
ＬＯＮＺＡ社製：グラファイトパウダーＫＳ６
（６）カーボンファイバ（ＣＦ）
クレハ化学工業社製：クレカＭ１０１Ｔ
（７）二硫化モリブデン（ＭｏＳ₂）
ダウコーニング社製モリコートＺ
（８）ポリイミド樹脂（ベスペル〕
デュポン社製：ベスペルＳＰ２１
〔実施例１〜３０、比較例ｌ、２、４〜７、９、１１、１２、１４〜１７、１９、２１、２２、２４〜２７、２９、３１〜４２、４４〜４７、４９〕
表ｌまたは２に示す割合で原材料をヘンシェルミキサーを用いて混合した後、二軸押出し機に供給した。二軸押出し機の樹脂種別の溶融混合条件は、熱可塑性ポリイミドではシリンダ温度４００℃、芳香族ポリエーテルケトン樹脂ではシリンダ温度３８０℃でいずれも二軸押出し機のスクリュー回転数は１００ｒｐｍある。上記溶融混合条件で押し出して造粒し、得られたペレットは下記の所定温度条件で、射出圧力８００ｋｇｆ／ｃｍ²（７８．５ＭＰａ）で射出成形して外径２３ｍｍ、内径２０ｍｍ、高さ４０ｍｍの円筒状の成形体を得た。
【００６２】
射出成形の際の温度条件としては、熱可塑性ポリイミドでは樹脂温度４００℃、金型温度２００℃、芳香族ポリエーテルケトン樹脂では樹脂温度３８０℃、金型温度２００℃である。
【００６３】
【表１】

【００６４】
【表２】

【００６５】
このようにして得られた円筒体形の成形体の内周面の表面粗さを、Ｒａ＝０．２、１．６、６．３、８μｍの４水準に機械加工にて調整し、得られた円筒形の滑り軸受のそれぞれについて以下の方法で耐久性を調べた。
【００６６】
滑り軸受内周面の表面粗さ（Ｒａ）と、実施例または比較例番号との関係は、表１または表２に示す通り、Ｒａ＝０．２μｍのものが、実施例１〜１０および比較例１〜１０であり、Ｒａ＝１．６μｍのものが、実施例１１〜２０および比較例１１〜２０であり、Ｒａ＝６．３μｍのものが、実施例２１〜３０および比較例２１〜３０であり、Ｒａ＝８μｍのものが、比較例３１〜５０である。
【００６７】
実施例または比較例の滑り軸受に対して、下記の条件で（１）ベルト張力調整装置の支点軸部の耐久性試験を行い、これらの結果を表３または４に示した。
【００６８】
（Ｉ）ベルト張力調整装置の支点軸部の耐久性試験
実施例１〜３０、比較例ｌ、２、４〜７、９〜１２、１４〜１７、１９〜２２、２４〜２７、２９〜４２、４４〜４７、４９，５０の滑り軸受を図２に示すプーリアーム４に組み込み、図１に示すベルト張力調整装置に周知の手法で組み付け、このベルト張力調整装置の支点軸部分の耐久性を以下の方法で試験した。
【００６９】
１３０℃の温度条件で、支点軸（ＳＣＭ４４０にＮｉメッキを施した材料で軸の外周面の表面粗さはＲａ＝０．７μｍである。）と支点軸受の摺動面圧５ＭＰａ、支点軸の回り（直径４０ｍｍの円周上）の揺れ幅０．４ｍｍ、揺動速度１０５サイクル毎秒（Ｈｚ）にて１２０時間連続して揺動させ、（ａ）軸受材の支点軸への付着量、（ｂ）滑り軸受の摩耗量、（ｃ）支点軸の回動状態を調べた。
【００７０】
（ａ）支点軸への付着量または（ｂ）滑り軸受の摩耗量についての評価（表中の表記）は、表面粗さ計の測定値が５０μｍ以下のものを○印、５０〜１００μｍのものを△印、１００μｍ以上のものを×印とした。
【００７１】
また、（ｃ）支点軸の回動状態についての評価は、回転抵抗が小さいものを○印、回転抵抗はあるが滑り軸受から支点軸が容易に抜けるものを△印、回転抵抗が大きく滑り軸受から支点軸が抜けないものを×印とした。
【００７２】
【表３】

【００７３】
【表４】

【００７４】
〔比較例３、８、１３、１８、２３、２８、４３、４８〕
比較例３、８、１３、１８、２３、２８、４３、４８ついても、実施例１と同様にして原材料を乾式混合し、溶融およびペレット化をし、射出成形により成形体を作成しようと試みたが、比較例３、１３、２３、４３は射出成形を行った際に、均一な樹脂成形品が得られなかったため、前述の評価試験を行なわなかった。比較例８、１８、２８、４８は、二軸押出し機の原料供給口でブリッジを形成して二軸押出機のスクリューに供給できなかった。
【００７５】
〔比較例１０、２０、３０、５０〕
ブロック形態で市販されているポリイミド樹脂（デュポン社製：ベスペルＳＰ２１）を切削加工して前記の成形体を製作し、前記試験（Ｉ）を行ない、その結果を表３または表４中に併記した。
【００７６】
表４の結果（比較例３１〜５０）からも明らかなように、支点軸受の表面粗さがＲａ＝８μｍの場合には材料（組成物）の種類に係わらず、滑り軸受の摩耗量が大きいことがわかる。
【００７７】
表３および表４の結果から明らかなように、支点軸受の表面粗さがＲａ＝０．２、１．６または６．３μｍの場合には、ＰＴＦＥが無添加のＴＰＩ樹脂組成物（比較例１、１１、２１）や、ＰＴＦＥ以外の固体潤滑剤を添加したＴＰＩ樹脂組成物（比較例４〜７、１４〜１７、２４〜２７）、またはＰＴＦＥ配合量が所定範囲外のＴＰＩ、ＰＥＫ樹脂組成物（比較例２、８、９、１２、１８、１９、２２、２８、２９）、所定の樹脂以外からなる樹脂組成物（比較例１０、２０、３０）では支点軸受の摩耗が大きかった。また、ＣＦ配合材である比較例６、１６、２６では摺動相手材である支点軸の損傷がみられた。
【００７８】
また、ＰＴＦＥが無添加のＴＰＩ樹脂組成物からなる滑り軸受（比較例１、１１、２１、４１）を装着したべルト張力調整装置、ＰＴＦＥの配合量が所定量よりも少ないのＴＰＩ、ＰＥＫ樹脂組成物（比較例２、９、１２、１９、２２、２９、４６、５３、７０、７７）を装着したべルト張力調整装置では、評価項目（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の全てについて満足な結果が得られなかった。
【００７９】
さらにまた、比較例１０、２０、３０、５０のポリイミド樹脂製滑り軸受を装着したベルト張力調整装置は、支点軸の回転状態が不良であった．
一方、所定の表面粗さに設定し、かつ所定の樹脂組成物から形成した滑り軸受（実施例１〜３０）を装着したベルト張力調整装置は、ｌ３０℃の試験条件で軸受摩耗が少なく支点軸への軸受材料の付着もなく、焼き付きが発生せず、高温条件における支点軸の回動状態が良好であった。そして、そのようなベルト張力調整装置は、高荷重下、縮合型芳香族ポリイミド（比較例１０、２０、３０、５０）が使用できない条件下でも良好な特性を維持することが判った。
【００８０】
【発明の効果】
この発明は、以上説明したように、ベルト張力調整装置の支点軸に摺接する滑り軸受の内周面を表面粗さＲａ＝６．３μｍ以下に形成したことにより、滑り軸受の摺動面が高温になっても摩耗が起こり難く、支点軸に焼き付きが起こさないベルト張力調整装置になるという利点がある。
【００８１】
また、プーリアームの揺動抵抗が充分に小さくなり、滑り軸受の摩耗量が少なくて長寿命のベルト張力調整装置となり、しかも低価格化の要求に対応できる射出成形可能な合成樹脂製の滑り軸受が装着されているベルト張力調整装置になるという利点もある。
【００８２】
上記の発明において、さらに滑り軸受の樹脂組成物を所定の樹脂組成物にしたものでは、耐熱性、耐焼き付き性、耐摩耗性、射出成形性が充分に高められた滑り軸受が装着されたものになり、エンジンの熱などによって滑り軸受の摺動面が高温状態になっても摩耗量が少なく、焼き付きを起こさずに支点軸が支持できるベルト張力調整装置になる。
【００８３】
特に、滑り軸受を形成する樹脂組成物に、必須成分として芳香族ポリアミド樹脂が所定量含有されている場合には、耐摩耗性および耐熱性が充分に高められ、必須成分として黒鉛を所定量含有されている場合には、耐摩耗性および回転抵抗の低減性に優れた滑り軸受になり、上記した利点がより確実に得られるベルト張力調整装置になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ベルト張力調整装置の外形状を示す正面図
【図２】支点軸の取付け状態を説明するプーリアームの一部切り欠き側断面図
【符号の説明】
ｌ支点軸
１ａカラー
２ボルト
３滑り軸受
４アーム
５回転軸
６ベルト
７テンションプーリ
８ダンパ
９ピストンロッド

Claims

エンジンの熱が伝導する固定の支点軸に合成樹脂製の滑り軸受を介してアームの中程を揺動自在に支持し、このアームの一端に伝動ベルト係合用のテンションプーリを取り付け、前記アームの他端にはダンパのピストンロッドを当接させ、このピストンロッドの押圧力による前記アームの揺動によってテンションプーリをベルトに押し付けて張力を調整するエンジンの動力伝達用ベルト張力調整装置において、
滑り軸受が、下記の化１の式で表わされる熱可塑性ポリイミド樹脂もしくは芳香族ポリエーテルケトン樹脂または両者混合した樹脂を６５〜８５容量％、および四フッ化エチレン樹脂１５〜３５容量％を必須成分とする樹脂組成物からなる滑り軸受であり、前記支点軸の表面を表面粗さ = ０．１〜１．６μｍに形成し、前記支点軸に摺接する滑り軸受の内周面を表面粗さＲａ=０．１〜６．３μｍに形成したことを特徴とするエンジンの動力伝達用ベルト張力調整装置。

（式中、Ｘは直結または炭素数１〜１０の炭化水素基、六フッ素化されたイソプロピリデン基、カルボニル基、チオ基およびスルホン基からなる群より選ばれた基を表し、Ｒ₁〜Ｒ₄は水素、炭素数１〜５の低級アルキル基、炭素数１〜５の低級アルコキシ基、塩素または臭素を表し、互いに同じであっても異なっていてもよい。Ｙは炭素数２以上の脂肪族基、環式脂肪族基、単環式芳香族基、縮合多環式芳香族基、芳香族基が直接または架橋員により相互に連結された非縮合多環式芳香族基からなる群から選ばれた４価の基を表わす。）
請求項１に記載されたエンジンの動力伝達用ベルト張力調整装置において、樹脂組成物が、必須成分として芳香族ポリアミド樹脂を２〜１５容量％含有する樹脂組成物であるエンジンの動力伝達用ベルト張力調整装置。
請求項１または２に記載されたエンジンの動力伝達用ベルト張力調整装置において、樹脂組成物が、必須成分として黒鉛を１〜５容量％含有する樹脂組成物であるエンジンの動力伝達用ベルト張力調整装置。