高強度樹脂プーリーユニットを開発

プーリーユニット

NSKは、自動車エンジン補機ベルト支持に使用されるアイドラープーリーユニット用に耐荷重性・耐クリープ性能に優れた次世代高強度樹脂プーリーユニットを開発しました。

開発の背景

近年、自動車は燃費向上のために部品の軽量化が進められております。このため、アイドラープーリーユニットも鉄から樹脂に切替える傾向がでています。一方、国内外を問わず自動車補機(発電機・クーラー用コンプレッサ等)の高効率化・小型化が進んでいます。このために補機ベルト張力が年々増加する傾向にあり、これに伴いアイドラープーリーユニットの使用環境も苛酷になっています。

従来用いられていた樹脂プーリーでは、このように過酷化する環境に耐えられない状況が想定されるため、高強度の樹脂プーリーユニットの開発が急務となっていました。

開発の効果

今回のNSKが開発した樹脂プーリーユニットは、新開発の樹脂材料を採用することにより材料強度を向上させると共に、軸受を含めたプーリーユニットとして形状を大幅に見直し、従来の樹脂プーリーユニットに対して最大使用可能荷重を大幅に増加させることに成功しました。

高強度樹脂プーリーの特長

  1. プーリーに使用する樹脂材料を改良することにより強度を向上
    • ベースとなるナイロン材料の分子量を最適化
    • ナイロン材料中に配合するガラス繊維径の最適化
    • ガラス繊維配合割合の適正化
    これらの改良により、従来当社が使用していた材料に比べ、材料剛性70%向上、引張り強度45%向上を達成しました。
  2. 軸受を含めたプーリーユニットの形状見直し
    • 有限要素法を用いた形状最適化により、樹脂部に発生する応力を10%低減

1, 2の結果、当社従来製品に比べて、耐荷重性1.5倍以上を達成しました。

NSKでは、今回開発した高強度樹脂プーリーユニットにより市場要求に応え、補機ベルト用アイドラープーリー市場(特に欧州市場)において2年後に5億円以上の売上増を目指します。

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