(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルトを巻回可能にする第１回転体と、
前記第１回転体の内側で当該第１回転体に対し相対回転可能な第２回転体と、
前記第１回転体と前記第２回転体との間に形成されるバネ収容室と、
前記バネ収容室に収容されるとともに、一端を前記第１回転体に固定し、他端を前記第２回転体に固定したコイルスプリングからなるプーリ構造体において、
前記第１回転体及び前記第２回転体のうち少なくとも何れか一方は、前記コイルスプリングの端部が収容されると共に固定される収容溝を備えており、
前記収容溝は、前記コイルスプリングに対して嵌合するクランプ部を有し、
前記クランプ部の端部から前記コイルスプリングの反対側の端部に近づくにつれて、前記コイルスプリングと前記収容溝との径方向の間隙がゼロから漸増する間隔漸増部が形成されており、
前記クランプ部は、前記コイルスプリングの被圧入部が圧入固定される圧入部を有し、
圧入されていない状態において、前記圧入部及び前記被圧入部の少なくとも一方は、プーリ構造体の中心軸回りの周方向に沿わない形状を有する、ことを特徴とするプーリ構造体。
【請求項２】
ベルトを巻回可能にする第１回転体と、
前記第１回転体の内側で当該第１回転体に対し相対回転可能な第２回転体と、
前記第１回転体と前記第２回転体との間に形成されるバネ収容室と、
前記バネ収容室に収容されるとともに、一端を前記第１回転体に固定し、他端を前記第２回転体に固定したコイルスプリングからなるプーリ構造体において、
前記第１回転体及び前記第２回転体のうち少なくとも何れか一方は、前記コイルスプリングの端部が収容されると共に固定される収容溝を備えており、
前記収容溝は、前記コイルスプリングに対して嵌合するクランプ部を有し、
前記クランプ部の端部から前記コイルスプリングの反対側の端部に近づくにつれて、前記コイルスプリングと前記収容溝との径方向の間隙がゼロから漸増する間隔漸増部が形成されており、
前記クランプ部の端部から前記コイルスプリングの反対側の端部へ、前記プーリ構造体の中心を軸として５度だけ近づいた地点での前記収容溝と前記コイルスプリングとの径方向の間隙が、０．０２〜０．１ｍｍである、ことを特徴とするプーリ構造体。
【請求項３】
ベルトを巻回可能にする第１回転体と、
前記第１回転体の内側で当該第１回転体に対し相対回転可能な第２回転体と、
前記第１回転体と前記第２回転体との間に形成されるバネ収容室と、
前記バネ収容室に収容されるとともに、一端を前記第１回転体に固定し、他端を前記第２回転体に固定したコイルスプリングからなるプーリ構造体において、
前記第１回転体及び前記第２回転体のうち少なくとも何れか一方は、前記コイルスプリングの端部が収容されると共に固定される収容溝を備えており、
前記収容溝は、前記コイルスプリングに対して嵌合するクランプ部を有し、
前記クランプ部の端部から前記コイルスプリングの反対側の端部に近づくにつれて、前記コイルスプリングと前記収容溝との径方向の間隙がゼロから漸増する間隔漸増部が形成されており、
前記クランプ部は、前記コイルスプリングの被圧入部が圧入固定される圧入部を有し、
前記収容溝の少なくとも一部分が、前記第１回転体又は前記第２回転体に形成されたカラー材収容部に固着されたカラー材の固定溝で構成され、前記固定溝は、前記圧入部を有し、前記固定溝の端部において、前記間隔漸増部が形成されている、ことを特徴とするプーリ構造体。
【請求項４】
前記クランプ部は、前記コイルスプリングの被圧入部が圧入固定される圧入部を有する、ことを特徴とする請求項２に記載のプーリ構造体。
【請求項５】
圧入されていない状態において、前記圧入部及び前記被圧入部の少なくとも一方が、プーリ構造体の中心軸回りの周方向に沿わない形状を有する、ことを特徴とする請求項３又は４に記載のプーリ構造体。
【請求項６】
圧入されていない状態において、前記圧入部の側壁と、前記被圧入部の前記側壁に対向する面とが互いに異なる曲率を有する、ことを特徴とする請求項１又は５に記載のプーリ構造体。
【請求項７】
前記圧入部の側壁に、少なくとも一つの凹部が凹設されている、ことを特徴とする請求項６に記載のプーリ構造体。
【請求項８】
前記凹部は、前記圧入部の側壁に周方向に複数並べて凹設されている、ことを特徴とする請求項７に記載のプーリ構造体。
【請求項９】
前記圧入部の側壁に、波打状となる蛇行面が形成されている、ことを特徴とする請求項６〜８の何れかに記載のプーリ構造体。
【請求項１０】
前記被圧入部に、波打状となる蛇行部が形成されている、ことを特徴とする請求項６〜９の何れかに記載のプーリ構造体。
【請求項１１】
前記クランプ部において、前記収容溝の側壁を構成する部分が薄肉である請求項１〜１０の何れかに記載のプーリ構造体。
【請求項１２】
前記カラー材の少なくとも周方向一端面は、前記コイルスプリングより内周側の端面の位置と、前記コイルスプリングより外周側の端面の位置とがズレていることを特徴とする請求項３に記載のプーリ構造体。
【請求項１３】
前記カラー材は、接着剤又はロウ付けで前記カラー材収容部に固着していることを特徴とする請求項３又は１２に記載のプーリ構造体。
【請求項１４】
前記コイルスプリングの端部と前記カラー材とが接着剤又はロウ付けで固着されていることを特徴とする請求項３、１２、１３の何れかに記載のプーリ構造体。
【請求項１５】
前記コイルスプリングの終端は屈曲されており、
前記収容溝は、屈曲された前記終端が係止固定される屈曲係止部を有する、ことを特徴とする請求項１、２、４〜１１の何れかに記載のプーリ構造体。
【請求項１６】
前記コイルスプリングの終端は径方向に屈曲されている、ことを特徴とする請求項１５に記載のプーリ構造体。
【請求項１７】
前記コイルスプリングは断面が矩形状の角コイルスプリングである、ことを特徴とする請求項１〜１６の何れかに記載のプーリ構造体。
【請求項１８】
前記第１回転体の内周壁に少なくとも１つの第１突起部が設けられ、
当該第１突起部と当接可能な第２突起部が前記第２回転体の外周壁に少なくとも１つ設けられ、
第１回転体と第２回転体とが所定の角度まで相対回転すると、前記角度を越える相対回転が規制される、ことを特徴とする請求項１〜１７の何れかに記載のプーリ構造体。
【請求項１９】
前記第１回転体と前記第２回転体との間に摩擦部材が介装されている、ことを特徴とする請求項１〜１８の何れかに記載のプーリ構造体。
【請求項２０】
前記摩擦部材は、前記第１回転体及び第２回転体うち何れか一方と、他方にスライド可能に設けられたプレッシャー板との間に介装されており、
前記プレッシャー板は、前記摩擦部材を前記一方へ押し付けようとする方向へ適宜の付勢手段により付勢されている、ことを特徴とする請求項１９に記載のプーリ構造体。
【請求項２１】
前記コイルスプリングの外周側又は内周側のうち少なくとも何れか一側に筒状のスプリングホルダが設けられている、ことを特徴とする請求項１〜２０の何れかに記載のプーリ構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、相対回転可能な２つの回転体間におけるプーリ構造体に係り、より詳しく言えば、弾性部材が前記２つの回転体を連結し、回転変動を吸収できるプーリ構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
発電を目的として自動車内に設けられたオルタネータは、エンジンに設けられたクランクシャフトに接続されて駆動する。しかし内燃機関の特性上、これに接続されているクランクシャフトには、回転方向に増速・減速が頻繁に繰り返されるといった回転変動が生じる。
ここで、オルタネータの発電軸が大きな慣性モーメントを有する。従って、発電軸とクランクシャフトとがプーリとベルトを用いて連結され動力を伝達するという構成では、ベルトの速度（クランクシャフトの回転速度）が変化するたびにプーリとベルトとの間で滑りが生じベルト鳴きが誘発される。
さらに、クランクシャフトの回転変動が発電軸に伝えられると、オルタネータの発電機構が劣化し、発電効率が低下するという問題がある。
【０００３】
そこで、前記回転伝達系に好適なプーリ、すなわちクランクシャフトの回転変動を吸収するようなプーリとして、たとえば相対回転可能な２つの回転体の間に弾性部材と粘性流体とを備えたダンパ付きプーリ（特許文献１）や、前記２つの回転体の間に弾性部材のみを設けたプーリが挙げられる。
【０００４】
特許文献１は、弾性部材と特殊な粘性流体とを用いてクランクシャフトの回転変動を吸収するようなプーリ構造体の一例を示している。このプーリ構造体は、互いに相対回転可能な第１回転体と第２回転体との間に、ゴム製の弾性部材と、回転変動が生じる際に発生する剪断力の増大に伴い粘性が増大する性質を有する粘性流体と、から構成されている。
この構成により、例え弾性部材にその弾性限界以上の剪断応力が発生し得るトルクがプーリ構造体に作用しても、粘性流体の高粘度化によって第１回転体と第２回転体との相対角変位が抑制され、弾性部材が降伏あるいは破断により損傷することを防止しようとするものである。
【０００５】
他方、第１回転体と第２回転体との間に弾性部材のみを設けたプーリ構造体も一例として挙げられる。前記弾性部材はコイルスプリングであって、その端部は第１回転体および第２回転体に設けた円弧状の収容溝に嵌合固定されており、その終端は湾曲され各回転体に係止されている。前記収容溝内であって、前記コイルスプリングの端部が前記円弧状の収容溝による嵌合固定から解放される領域においては、コイルスプリングと円弧状の収容溝との間に一定の間隙が設けられている。
以上のように弾性部材のみを用いて回転変動を吸収しようとする構成においては、特許文献１に比べて大きな相対角変位を確保することができるので、プーリに巻架されたベルトの張力変動を減少させることができる。これにより、ベルト鳴きが抑制され、ベルトの耐久性が改善されるという効果を有する。
【０００６】
ところで、特許文献２（対応する米国公報；米国特許第５１３９４６３号明細書）は、自動車のためのサーペンタイン駆動機構にあってオルタネータに使用されるプーリを開示する。
このプーリは、電機子組立体とともに回転するハブ構造体と当該ハブ構造体の上に取り付けられる交流発電機プーリとを備え、当該ハブ構造体と交流発電機プーリとの間にコイルばねが各端部を固定して介在されており、蛇行ベルトによる交流発電機プーリの従動回転運動をハブ構造体に伝達し、また交流発電機プーリに対しても反対方向の相対弾性回転運動ができる構造となっている。前記コイルばねの端部は半径方向の外側に曲げられており、当該端部は、ハブ構造体と交流発電機プーリに設けられた切り込みに収容されている。
【特許文献１】特開平８−２４０２４６号公報
【特許文献２】特許第３２６８００７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の構成では、第１回転体と第２回転体との間に設けられる弾性部材として環状のゴムが採用されているため、一般的にその弾性限界内における弾性変形量、すなわち２つの回転体間で許容される相対角変位が十分に確保されていない。
さらに、特許文献１で示されているような弾性部材を備えたダンパ付きプーリを用いて回転変動を伴うクランクシャフトとオルタネータとを結合すると、回転変動に伴う変動トルクがオルタネータに伝達されにくくなるが、一方、ベルトが張力変動により共振し易くなるので、新たな騒音が発生したり、ベルトの耐久性に悪影響を及ぼすこととなる。
【０００８】
他方、弾性部材としてコイルスプリングを用い、ダンパを備えないプーリ構造体においては、特許文献１で示されるようなベルトの共振・それに伴う騒音およびベルトの耐久性悪化などの問題は発生しないものの、プーリとオルタネータの発電軸との相対角変位が大きくなり、以下の理由によりコイルスプリングが破損する場合がある。
即ち、前記コイルスプリングであって回転体へ嵌合固定されている領域と前記間隙が設けられている領域との境界には明確なコーナー部（単なる段差）が形成されているので、コイルスプリングが弾性変形するたびに、そのコーナー部の近傍において応力集中が発生する。従って、クランクシャフトの回転変動毎に発生する局所的な繰り返し応力によって、コイルスプリングの前記境界部が疲労破壊する恐れをこのプーリ構造体は有している。
【０００９】
ところで、特許文献２の構成では、半径方向の外側に曲げられた端部に応力集中が発生しやすくなっており、比較的短期間のうちにコイルバネが破損してしまうという問題があった。
【００１０】
本発明は係る諸点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、ベルトの共振・騒音・耐久性およびプーリとオルタネータの発電軸との相対角変位の確保という側面から、プーリ構造体の相対角変位を緩やかに吸収する部材としてコイルスプリングを採用することとし、このコイルスプリングが疲労破壊することのないプーリ構造体を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び効果】
【００１１】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
【００１２】
第１の発明のプーリ構造体は、ベルトを巻回可能にする第１回転体と、前記第１回転体の内側で当該第１回転体に対し相対回転可能な第２回転体と、前記第１回転体と前記第２回転体との間に形成されるバネ収容室と、前記バネ収容室に収容されるとともに、一端を前記第１回転体に固定し、他端を前記第２回転体に固定したコイルスプリングからなるプーリ構造体において、前記第１回転体及び前記第２回転体のうち少なくとも何れか一方は、前記コイルスプリングの端部が収容されると共に固定される収容溝を備えており、前記収容溝は、前記コイルスプリングに対して嵌合するクランプ部を有し、前記クランプ部の端部から前記コイルスプリングの反対側の端部に近づくにつれて、前記コイルスプリングと前記収容溝との径方向の間隙がゼロから漸増する間隔漸増部が形成されており、前記クランプ部は、前記コイルスプリングの被圧入部が圧入固定される圧入部を有し、圧入されていない状態において、前記圧入部及び前記被圧入部の少なくとも一方は、プーリ構造体の中心軸回りの周方向に沿わない形状を有する。
以上の構成により、クランクシャフトの回転変動を緩やかに吸収する手段としての弾性部材にコイルスプリングを用いることで、弾性部材にゴムなどを用いる場合よりも大きな相対角変位を許容・確保することができ、回転変動をより吸収し易い。それに伴い、ベルトの張力変動を抑制できるので、ベルトの共振を抑制することができ、これによりベルトにおける新たな騒音の発生が防止でき、さらにベルトの耐久性も向上する。
また、クランプ部の端部より、コイルスプリングとその収容溝との間隙を漸増させることにより、回転変動時のコイルスプリングに対する応力集中が防止でき、従って、クランプ部の端部におけるコイルスプリングの疲労破壊を防止することができる。
また、コイルスプリングの端部を圧入部に圧入し嵌合させることで、双方を強固に固定できる。
【００１３】
第２の発明のプーリ構造体は、ベルトを巻回可能にする第１回転体と、前記第１回転体の内側で当該第１回転体に対し相対回転可能な第２回転体と、前記第１回転体と前記第２回転体との間に形成されるバネ収容室と、前記バネ収容室に収容されるとともに、一端を前記第１回転体に固定し、他端を前記第２回転体に固定したコイルスプリングからなるプーリ構造体において、前記第１回転体及び前記第２回転体のうち少なくとも何れか一方は、前記コイルスプリングの端部が収容されると共に固定される収容溝を備えており、前記収容溝は、前記コイルスプリングに対して嵌合するクランプ部を有し、前記クランプ部の端部から前記コイルスプリングの反対側の端部に近づくにつれて、前記コイルスプリングと前記収容溝との径方向の間隙がゼロから漸増する間隔漸増部が形成されており、前記クランプ部の端部から前記コイルスプリングの反対側の端部へ、前記プーリ構造体の中心を軸として５度だけ近づいた地点での前記収容溝と前記コイルスプリングとの径方向の間隙が、０．０２〜０．１ｍｍである。
以上の構成により、クランクシャフトの回転変動を緩やかに吸収する手段としての弾性部材にコイルスプリングを用いることで、弾性部材にゴムなどを用いる場合よりも大きな相対角変位を許容・確保することができ、回転変動をより吸収し易い。それに伴い、ベルトの張力変動を抑制できるので、ベルトの共振を抑制することができ、これによりベルトにおける新たな騒音の発生が防止でき、さらにベルトの耐久性も向上する。
また、クランプ部の端部より、コイルスプリングとその収容溝との間隙を漸増させることにより、回転変動時のコイルスプリングに対する応力集中が防止でき、従って、クランプ部の端部におけるコイルスプリングの疲労破壊を防止することができる。
【００１４】
第３の発明のプーリ構造体は、ベルトを巻回可能にする第１回転体と、前記第１回転体の内側で当該第１回転体に対し相対回転可能な第２回転体と、前記第１回転体と前記第２回転体との間に形成されるバネ収容室と、前記バネ収容室に収容されるとともに、一端を前記第１回転体に固定し、他端を前記第２回転体に固定したコイルスプリングからなるプーリ構造体において、前記第１回転体及び前記第２回転体のうち少なくとも何れか一方は、前記コイルスプリングの端部が収容されると共に固定される収容溝を備えており、前記収容溝は、前記コイルスプリングに対して嵌合するクランプ部を有し、前記クランプ部の端部から前記コイルスプリングの反対側の端部に近づくにつれて、前記コイルスプリングと前記収容溝との径方向の間隙がゼロから漸増する間隔漸増部が形成されており、前記クランプ部は、前記コイルスプリングの被圧入部が圧入固定される圧入部を有し、前記収容溝の少なくとも一部分が、前記第１回転体又は前記第２回転体に形成されたカラー材収容部に固着されたカラー材の固定溝で構成され、前記固定溝は、前記圧入部を有し、前記固定溝の端部において、前記間隔漸増部が形成されている。
以上の構成により、クランクシャフトの回転変動を緩やかに吸収する手段としての弾性部材にコイルスプリングを用いることで、弾性部材にゴムなどを用いる場合よりも大きな相対角変位を許容・確保することができ、回転変動をより吸収し易い。それに伴い、ベルトの張力変動を抑制できるので、ベルトの共振を抑制することができ、これによりベルトにおける新たな騒音の発生が防止でき、さらにベルトの耐久性も向上する。
また、クランプ部の端部より、コイルスプリングとその収容溝との間隙を漸増させることにより、回転変動時のコイルスプリングに対する応力集中が防止でき、従って、クランプ部の端部におけるコイルスプリングの疲労破壊を防止することができる。
また、コイルスプリングの端部を圧入部に圧入し嵌合させることで、双方を強固に固定できる。
【００１５】
第４の発明のプーリ構造体は、第２の発明において、前記クランプ部は、前記コイルスプリングの被圧入部が圧入固定される圧入部を有することを特徴とする。コイルスプリングの端部を圧入部に圧入し嵌合させることで、双方を強固に固定できる。
第５の発明のプーリ構造体は、第３又は第４の発明において、圧入されていない状態において、前記圧入部及び前記被圧入部の少なくとも一方が、プーリ構造体の中心軸回りの周方向に沿わない形状を有することを特徴とする。
第６の発明のプーリ構造体は、第１又は第５の発明において、圧入されていない状態において、前記圧入部の側壁と、前記被圧入部の前記側壁に対向する面とが互いに異なる曲率を有することを特徴とする。これにより、前記コイルスプリングを前記クランプ部に圧入する際に、前記コイルスプリング及び前記クランプ部が弾性変形され、これにより生じる復元力によって前記コイルスプリングが前記クランプ部に強力な摩擦力によって係止固定される。 
【００１６】
第７の発明のプーリ構造体は、第６の発明において、前記圧入部の側壁に、少なくとも一つの凹部が凹設されていることを特徴とする。
以上の構成により、前記クランプ部の内壁面が弾性変形し易くなるので、前記コイルスプリングを当該クランプ部に容易に圧入することができる。
【００１７】
第８の発明のプーリ構造体は、第７の発明において、前記凹部は、前記圧入部の側壁に周方向に複数並べて凹設されていることを特徴とする。
以上の構成により、前記クランプ部の内壁面がさらに弾性変形し易くなるので、前記コイルスプリングを当該クランプ部にさらに容易に圧入することができる。
また、前記コイルスプリングが、並べて設けられる複数の前記凹部に食い込むように前記クランプ部に圧入されることで、前記コイルスプリングと前記クランプ部との間の摩擦力を向上させることができる。これにより、前記コイルスプリングを前記クランプ部に、より確実に係止固定することできる。
【００１８】
第９の発明のプーリ構造体は、第６〜第８の発明の何れかにおいて、前記圧入部の側壁に、波打状となる蛇行面が形成されていることを特徴とする。
以上の構成により、コイルスプリングの端部を収容溝に圧入したときに、前記コイルスプリング及び前記クランプ部が、前記収容溝の周方向に沿って内周側及び外周側へ交互に弾性変形され、これにより生じる復元力も内周側及び外周側へ交互に作用することとなる。従って、当該コイルスプリングと当該クランプ部との間の摩擦力（係止固定力）を大幅に向上させることができる。
【００１９】
第１０の発明のプーリ構造体は、第６〜第９の発明の何れかにおいて、前記被圧入部に、波打状となる蛇行部が形成されていることを特徴とする。
以上の構成により、前記収容溝が形成されている前記の第１回転体または第２回転体に、蛇行面を設けるための追加工を一切必要とせず、それに代えて、加工の容易な前記コイルスプリングに単に前記蛇行部を設けるだけで係止固定できるので、生産性に優れ、且つ、安価なプーリ構造体を提供することができる。
【００２１】
第１１の発明のプーリ構造体は、第１〜第１０の発明の何れかにおいて、前記クランプ部において、前記収容溝の側壁を構成する部分が薄肉であることを特徴とする。
以上の構成により、前記コイルスプリングの端部が前記収容溝のクランプ部に圧入および嵌着され易くなっている。また、クランプ部の壁面を薄肉とすることで、前記コイルスプリングの端部が弾性変形することをできるだけ妨げず、応力集中による破損をより確実に防止することができる。
【００２３】
第１２の発明のプーリ構造体は、第３の発明において、前記カラー材の少なくとも周方向一端面は、前記コイルスプリングより内周側の端面の位置と、前記コイルスプリングより外周側の端面の位置とがズレていることを特徴とする。
これにより、コイルスプリングの端部に発生する応力のピークを変形方向によってズラすことができるので、コイルスプリングに発生する応力振幅を低減でき、コイルスプリングの寿命を延ばすことができる。 
【００２４】
第１３の発明のプーリ構造体は、第３又は第１２の発明において、前記カラー材は、接着剤又はロウ付けで前記カラー材収容部に固着していることを特徴とする。
これにより、カラー材の確実な固定が可能になる。 
【００２５】
第１４の発明のプーリ構造体は、第３、第１２、第１３の発明の何れかにおいて、前記コイルスプリングの端部と前記カラー材とが接着剤又はロウ付けで固着されていることを特徴とする。
これにより、コイルスプリングの端部の確実な固定が可能になる。 
【００２６】
第１５の発明のプーリ構造体は、第１、第２、第４〜第１１の発明の何れかにおいて、前記コイルスプリングの終端は屈曲されており、前記収容溝は、屈曲された前記終端が係止固定される屈曲係止部を有することを特徴とする。
【００２７】
第１６の発明のプーリ構造体は、第１５の発明において、前記コイルスプリングの終端は径方向に屈曲されていることを特徴とする。
この構成により、前記コイルスプリングの端部を確実に係止することができる。 
【００２８】
第１７の発明のプーリ構造体は、第１〜第１６の発明の何れかにおいて、前記コイルスプリングの断面が矩形状の角コイルスプリングであることを特徴とする。
以上の構成により、断面が円形であるコイルスプリングと当該角コイルスプリングとを比較して以下のような効果が得られる。すなわち、同じ相対角変位・同じ巻き数・同じばね定数であっては後者のコイルスプリングに発生する最大引張（圧縮）応力を例えば約７０％となるよう低減することができ、一方、同じ相対角変位において発生する最大引張（圧縮）応力が同じであり且つ同じばね定数であっては後者の必要巻き数が例えば７０％となる効果を奏する。
【００２９】
第１８の発明のプーリ構造体は、第１〜第１７の発明の何れかにおいて、前記第１回転体の内周壁に少なくとも１つの第１突起部が設けられ、当該第１突起部と当接可能な第２突起部が前記第２回転体の外周壁に少なくとも１つ設けられ、第１回転体と第２回転体とが所定の角度まで相対回転すると、前記角度を越える相対回転が規制されることを特徴とする。
以上の構成により、前記コイルスプリングの変形に上限を設けられる。言いかえれば、前記コイルスプリングの応力に上限を設けられるので、前記コイルスプリングに過度の力が作用することなく、前記コイルスプリングの疲労や破断などを抑制できる。
【００３０】
第１９の発明のプーリ構造体は、第１〜第１８の発明の何れかにおいて、前記第１回転体と前記第２回転体との間に摩擦部材が介装されていることを特徴とする。
これにより、前記第１回転体と前記第２回転体との間の相対回転運動が減衰され、前記コイルスプリングの変形も抑制される結果、長寿命なプーリ構造体を提供できる。
【００３１】
第２０の発明のプーリ構造体は、第１９の発明において、前記摩擦部材は、前記第１回転体及び第２回転体うち何れか一方と、他方にスライド可能に設けられたプレッシャー板との間に介装されており、前記プレッシャー板は、前記摩擦部材を前記一方へ押し付けようとする方向へ適宜の付勢手段により付勢されていることを特徴とする。
これにより、前記第１回転体の前記第２回転体に対する相対回転運動に大きな減衰力を付与できる。
【００３２】
第２１の発明のプーリ構造体は、第１〜第２０の発明の何れかにおいて、前記コイルスプリングの外周側又は内周側のうち少なくとも何れか一側に筒状のスプリングホルダが設けられていることを特徴とする。
これにより、前記コイルスプリングの拡径（縮径）方向への変形量が過大となることがないので、当該コイルスプリングの損傷を防止できる。
またスプリングホルダが設けられることにより、コイルスプリングが拡径（又は縮径）変形したとしても、前記第１回転体（又は前記第２回転体）に対して直接的に摩擦することがないので、当該コイルスプリング７の損傷を抑制できる。このことは、例えば図１１に示すようにコイルスプリングと第１回転体（又は第２回転体）との間の空間を出来るだけ狭くしたい場合に特に有用である。 
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、図面を参照しつつ、本発明に係るプーリ構造体の第１実施形態に関して説明する。図１は本発明の第１実施形態に係るプーリ構造体の断面図であり、図２は図１のＡ−Ａ矢視図、図３はコイルスプリングと収容溝との間隙の漸増状態を示す図である。
【００３４】
ここでは、本発明に係るプーリ構造体が自動車のオルタネータの発電軸に設置されている一実施形態に関して説明する。
【００３５】
図１に示すプーリ構造体１は、自動車のオルタネータの発電軸（図示せず）上に設置されるものであって、エンジンの動力がベルト（図示せず）を介して伝達されることにより回転される。このプーリ構造体１は、その外周に第１回転体２を備え、当該第１回転体２の外周面には、前記ベルトを巻き掛けることが可能なプーリ体２ａが設けられている。この第１回転体２は略円筒状に形成されている。
【００３６】
前記第１回転体２の軸方向一端側の内周には軸受４が、軸方向他端側の内周には軸受５が配置されている。これら軸受４及び軸受５により、第２回転体３が第１回転体２に対して相対回転自在に支持されており、この第２回転体３は第１回転体２の内部に収納されている。
【００３７】
上記第２回転体３の外周には、軸受４及び軸受５が外れないように固定するための止め部材３１，３２がそれぞれ嵌装されている。また、この第２回転体３の軸孔３ａは、オルタネータの発電軸（図示せず）が固定可能に形成されている。
【００３８】
なお、本実施例において軸受４及び軸受５として、ボールベアリングを用いているが、これに限らず、例えばドライメタルなどを採用することで構成を簡素化しても良い。
【００３９】
前記の第１回転体２と第２回転体３、及び軸受４，５により、バネ収容室６が形成されている。
前記第１回転体２の軸方向一端側の内壁には円弧状の第１収容溝２ｂが形成されており、また、バネ収容室６内であって、第２回転体３の外周面上には前記第１収容溝２ｂと軸方向で対応する位置に円弧状の第２収容溝３ｂを構成する壁が突設されている。
【００４０】
また、前記バネ収容室６内であって、前記の第１収容溝２ｂと第２収容溝３ｂとの間には、その断面が矩形状のコイルスプリング７（角コイルスプリング）が収納されている。
【００４１】
上記コイルスプリング７は、プーリ構造体１の回転軸線とこの軸線を一致させるようにバネ収容室６の内部に配置されると共に、一端を第１収容溝２ｂの内壁に、他端を第２収容溝３ｂの内壁に圧入して嵌合固定され、且つコイルスプリング７の屈曲した終端７ｂでもって屈曲係止部２ｃに係止固定されている（図２参照）。これにより、前記の第１回転体２と第２回転体３とは、当該コイルスプリング７を介して弾性的に連結されている。
【００４２】
以下、上記の第１収容溝２ｂおよび第２収容溝３ｂに関して詳しく説明する。
【００４３】
（収容溝概略）
前記第１収容溝２ｂは、前記コイルスプリング７のバネ線の三方を囲むように、且つ前記バネ収容室６側を開放させるように形成されている。同様に、前記第２収容溝３ｂも、コイルスプリング７のバネ線の三方を囲むように且つバネ収容室６側を開放させるように形成されている。そしてコイルスプリング７の両端部は、第１収容溝２ｂおよび第２収容溝３ｂにそれぞれ収容されている。
【００４４】
（圧入による嵌合固定）
また、図２において具体的に図示してはいないが、前記第１収容溝２ｂ（第２収容溝３ｂ）のクランプ部１１は、コイルスプリング７の断面よりも小に凹設されている。そして、該コイルスプリング７の被クランプ部７ａ（端部近傍）を前記クランプ部１１へ圧入し嵌合させることで、双方を強固に固定している。
これにより、前記コイルスプリング７のうち、前記第１収容溝２ｂ（第２収容溝３ｂ）の前記クランプ部１１へ圧入により嵌合固定されている部分、すなわち被クランプ部７ａは、前記第１収容溝２ｂ（第２収容溝３ｂ）との間に間隙１２がなく、したがってプーリ構造体１の作動時においても前記クランプ部１１では、コイルスプリング７と第１収容溝２ｂとの間で相対変位を伴う運動が生じず、即ち双方が互いに摩擦し合うことはない。
従って、コイルスプリング７の被クランプ部７ａにおける摩耗が抑制されている。また、同様に、前記第１収容溝２ｂ（第２収容溝３ｂ）のうち、前記被クランプ部７ａに対応する領域においても、勿論摩耗が抑制される。
【００４５】
（前記収容溝の壁面）
また、図１において第２収容溝３ｂの外周側壁面は薄く形成されていてもよい。このように収容溝の壁面を肉薄とすることで、コイルスプリング７の被クランプ部７ａを対応する収容溝に圧入・嵌着しやすくなる。さらには、プーリ構造体１の作動時に、コイルスプリング７が被クランプ部７ａにおいても弾性変形できるので、応力集中を招くような不均一な変形を抑制することができる。言い換えれば、前記コイルスプリング７の端部が弾性変形することをできるだけ妨げないので、コイルスプリング７が応力集中により疲労や破断などするのをより確実に抑制することができる。
同様の理由で、第２収容溝３ｂの外周側壁面のみならず、内周側壁面が薄肉であっても良いし、若しくはその双方の壁面が薄肉であっても良い。
【００４６】
（間隙）
図２に示すように、前記クランプ部１１の端部から、コイルスプリング７の反対側の端部に近づくにつれて、コイルスプリング７と前記収容溝２ｂ，３ｂとの間隙１２がゼロから漸増するように前記収容溝２ｂ，３ｂが形成されている。
これにより、プーリ構造体１の作動時でコイルスプリング７が繰り返し弾性変形した際に、前記クランプ部１１の端部において応力集中が発生するのを防止している。言い換えれば、回転変動時のコイルスプリング７に対する応力集中が抑制されるので、クランプ部１１の端部におけるコイルスプリング７の疲労破壊を防止することができる。
好ましくは、図３に示すように、クランプ部１１の端部からコイルスプリング７の反対側の端部へ、プーリ構造体１の中心を軸として５度だけ近づいた地点での前記収容溝２ｂ，３ｂとコイルスプリング７との間隙１２が、０．０２〜０．１ｍｍであると良い。これにより、クランプ部１１の端部において応力集中をより確実に防止することができる。なお図３に示す破線は、従来発明の間隙の状態である。
【００４７】
（屈曲係止部）
図２に示すように、前記コイルスプリング７の終端７ｂは、プーリ構造体１の中心軸に近づく方向へ大きく屈曲されている。より具体的には、前記終端７ｂにおいてコイルスプリング７は略直角となるように屈曲されている。
前述の屈曲係止部２ｃは、湾曲された上記終端７ｂが引っ掛けられることで、前記コイルスプリング７の端部を確実に係止するように、形成されている。
なお、当該終端７ｂは、前記の如くプーリ構造体１の中心軸に近づく方向へ屈曲されるのに代えて、当該中心軸から離れる方向へ屈曲されていてもよい。また、当該終端７ｂにおいて前記コイルスプリング７は、９０度以上に屈曲されていることが好ましいが、これに限らず、適宜その角度を選択することができる。
以上の構成により、新たな部品を追加することなく上記の屈曲係止部を設けられるので、部品点数の少ないプーリ構造体を提供することができる。
【００４８】
本実施形態のプーリ構造体１は以上説明したとおり、第１回転体２と第２回転体３とを弾性的に連結する弾性体として、コイルスプリング７が採用されている。即ち、第１回転体２と第２回転体３との間に筒状のバネ収容室６を設け、このバネ収容室６内にコイルスプリング７を設置して、一端を第１収容溝２ｂに、他端を第２収容溝３ｂに、それぞれ固定している。ここでコイルスプリング７は、バネ線を螺旋状に巻くという構造上の理由で、その許容できる相対角変位を環状のゴムなどに比べて大とすることができる。従って、第１回転体２と第２回転体３との間で許容できる相対角変位を大きくでき、回転変動を効率よく吸収することができる。また、それに伴い、ベルトの張力変動を抑制できるので、ベルトの共振を抑制することができ、これによりベルトにおける新たな騒音の発生が防止でき、さらにベルトの耐久性も向上する。
【００４９】
また、例えば図１に示す肉抜部２ｄのように、第１回転体２は積極的に軽量化されていることが好ましい。これにより、第１回転体２の回転慣性モーメントを低減することができるので、プーリ体２ａのある点における速度をベルトの速度に維持するために必要とするベルトの張力を緩和することができる。したがって、プーリ体２ａとベルトとの間の静止摩擦力を上回る力の発生を抑制できるので、ベルトが磨耗することがなく、寿命を延長することができる。
【００５０】
さらに、第１回転体２の素材として、例えばアルミニウムなどの軽合金を採用することが好ましい。これにより、第１回転体２の回転慣性モーメントをさらに低減することができるので、前述の肉抜きによる軽量化による効果と同様に、ベルトの寿命を延長することができる、という効果を奏する。
【００５１】
加えて、粘性流体などのダンパー部材を用いないため、構造が単純で部品点数を削減することができる。また、これに限らず、ダンパー部材を設けても良い。
より具体的には、前記バネ収容室６内部を、例えばシリコンオイルなどの粘性流体で充填してもよい。これにより、前記の第１回転体２と第２回転体３との間の相対回転運動に減衰効果を追加することができる。また、このようにダンパー部材として粘性流体を用いる場合でも、前記バネ収容室６の形状等を工夫する必要は特にないので、プーリ構造体１の製造コストもさほど増大しない。
【００５２】
また本実施形態では、断面が矩形状の角コイルスプリングが採用されている。これにより、断面が円形であるコイルスプリングと当該角コイルスプリングとを比較して以下のような効果が得られる。すなわち、同じ相対角変位・同じ巻き数・同じばね定数であっては後者のコイルスプリングに発生する最大引張（圧縮）応力を約７０％となるよう低減することができ、一方、同じ相対角変位において発生する最大引張（圧縮）応力が同じであり且つ同じばね定数であっては後者の必要巻き数が７０％となる効果を奏する。
以上の理由から角コイルスプリングを採用することが好ましいが、これに限定されず、コイルスプリングの断面形状は例えば円形であっても良い。
【００５３】
また本実施形態では、第１収容溝２ｂおよび第２収容溝３ｂにコイルスプリング７の端部がそれぞれ収容されている。このようにコイルスプリング７の端部を第１収容溝２ｂおよび第２収容溝３ｂに収容させて設けることで、コイルスプリング７を傾いたりすることなく確実にまっすぐ安定させて設置できる。即ち、コイルスプリング７が傾いて設置されていると、プーリ構造体１に加わる回転変動によってコイルスプリング７の一部分に過大な力が加わり易くなり、コイルスプリング７が破損し易くなってしまう。この点、本実施形態ではコイルスプリング７の取付け向きが斜めになることを第１収容溝２ｂおよび第２収容溝３ｂによって確実に回避できるから、プーリ構造体１に加わる回転変動をバネ線全体で均等に受け止めることができ、コイルスプリング７の寿命を延ばすことができる。
【００５４】
また本実施形態では、オルタネータの発電軸にプーリ構造体１を設けた場合を説明したが、それに限らず、例えば自動車のエアコンディショナのコンプレッサ軸に本発明のプーリを設置することが考えられる。また、動力出力側、例えばエンジンのクランクシャフトに当該プーリを設けても良い。この場合、クランクシャフトの回転が第２回転体３からコイルスプリング７を介して第１回転体２へ伝達され、第１回転体２からベルトを介して動力が出力されることになる。また、車両機器以外にも本発明のプーリ構造体の適用は妨げられず、種々の回転伝達系に本発明のプーリ構造体を設置して使用することができる。
【００５５】
次に、図４〜図６に基づいて、本発明の第１実施形態に係るプーリ構造体１の第１変形例に関して説明する。
【００５６】
図４は、本発明に係るプーリ構造体の第１実施形態に対する第１変形例を示す部分模式図であって、図２に対応するものである。
図５（ａ）は、図４で示されるコイルスプリングの終端の拡大図である。
図５（ｂ）は、図５（ａ）に類似する図である。
図６は、図５（ａ）に類似する図である。
なお、以降の変形例においては、上述の第１実施形態の構成部材と類似する部材には原則として同一の符号を付けてある。また、以降の説明において第１収容溝２ｂは、原則として第２収容溝３ｂと置き換えることができるものとする。
【００５７】
まず、図４に基づいて、前述のクランプ部１１に関して説明する。
第１の変形例において前記クランプ部１１は、コイルスプリング７の被クランプ部７ａと間隙なく単に当接しているだけのゼロタッチ部１１ａと、コイルスプリング７の終端７ｂが圧入されている圧入部１１ｂと、から構成されている。
また、上述の第１実施形態において前記コイルスプリング７は、前記終端７ｂにおいて前記プーリ構造体１の径方向に、より詳しくは中心軸へ向かって屈曲されているとしたが（図２参照）、図４及び図５（ａ）に示すように、本変形例において当該コイルスプリング７の終端７ｂは、径方向にとまでは言えないが、若干湾曲されている。
なお、本変形例においてコイルスプリング７の終端７ｂは、被クランプ部７ａの一部と重複する位置関係にある。
【００５８】
次に、図５（ａ）に基づいて、前記コイルスプリング７の終端７ｂを係止固定するための係止部２ｃ’に関して説明する。なお、この図５（ａ）において前記第１収容溝２ｂに圧入される前のコイルスプリング７の外形線が二点鎖線で表されている。
【００５９】
前記係止部２ｃ’は、前記クランプ部１１の圧入部１１ｂにおいて前記第１収容溝２ｂと前記コイルスプリング７とが互いに異なる曲率を有することにより形成されている。
より詳しくは、前記クランプ部１１の圧入部１１ｂの内壁面であって、前記コイルスプリング７の終端７ｂを挟持する壁面は、前記プーリ構造体１の軸心を中心とする円弧よりも緩やかな円弧状に形成されている。即ち、当該第１収容溝２ｂの曲率は、プーリ構造体１の中心軸まわりに形成されているコイルスプリング７の終端７ｂの曲率と異なる値となっている。
【００６０】
そして、コイルスプリング７の終端７ｂが当該第１収容溝２ｂへ圧入されると、当該コイルスプリング７が第１収容溝２ｂの内壁面に沿うように図中の矢印の方向へ大きく弾性変形され、それと同時に、第１収容溝２ｂの内壁面も若干矢印とは逆方向へ弾性変形される。これにより生じるコイルスプリング７と第１収容溝２ｂのそれぞれの復元力によって、コイルスプリング７の終端７ｂが第１収容溝２ｂに強力な摩擦力によって係止固定されるのである。
また、当該コイルスプリング７の終端７ｂを大きく湾曲させたり、その湾曲させた終端７ｂを収容するような溝を第１回転体２に設ける必要がないので、第１実施形態における屈曲係止部２ｃ（図２参照）と比べて、当該係止部２ｃ’を簡素に構成できる。
【００６１】
また、上記第１変形例は以下のように変更することができる。
即ち、図５（ｂ）に示すように、前記クランプ部１１の圧入部１１ｂの内壁面であって前記コイルスプリング７の終端７ｂを挟持する壁面に、少なくとも１つの凹部２ｄが凹設されていてもよい。これにより、前記圧入部１１ｂの内壁面が弾性変形し易くなるので、前記コイルスプリング７の終端７ｂを当該圧入部１１ｂに容易に圧入できるようになる。
また、前記凹部２ｄは、前記圧入部１１ｂの内壁面に周方向に複数並べて凹設されていてもよい。これにより、前記圧入部１１ｂの壁面がさらに弾性変形し易くなるので、前記コイルスプリング７の終端７ｂを当該圧入部１１ｂにさらに容易に圧入することができる。
また、前記コイルスプリング７が、複数の前記凹部２ｄに食い込むように前記圧入部１１ｂに圧入されるので、前記コイルスプリング７と前記圧入部１１ｂとの間の摩擦力（係止固定力）を向上させることができる。これにより、前記コイルスプリング７を前記圧入部１１ｂに、より確実に係止固定することができるようになる。
【００６２】
また、上記第１変形例は以下のように変更することができる。
即ち、図６に示すように、前記クランプ部１１の圧入部１１ｂの内壁面であって前記コイルスプリング７の終端７ｂを挟持する壁面に、波打状となる蛇行面２ｅが形成されていてもよい。これは、図５（ａ）で示される前記圧入部１１ｂの内壁面の曲率を細かく変化させたことに相当する。
この構成により、前記コイルスプリング７と前記クランプ部１１の圧入部１１ｂが、前記第１収容溝２ｂの周方向に沿って内周側及び外周側へ交互に弾性変形され、これにより生じる復元力も同じく内周側及び外周側へ交互に作用することとなる。従って、コイルスプリング７とクランプ部１１の圧入部１１ｂとの間の摩擦力を大幅に向上させることができる。
なお、前記圧入部１１ｂの前記両壁面に形成される前記蛇行面２ｅを構成する凹凸は、図６に示すように、径方向においてそれぞれが互いに対応するように形成されていることが好ましい。これにより、前記コイルスプリング７の終端７ｂも蛇行状に弾性変形され、その蛇行状のコイルスプリング７の両側面と前記蛇行面とが細かく噛み合うこととなるので、前記コイルスプリング７と前記クランプ部１１の圧入部１１ｂとの摩擦力（係止固定力）をさらに向上させることができる。
【００６３】
次に、図７及び図８に基づいて、本発明の第１実施形態に係るプーリ構造体１の第２変形例に関して説明する。
【００６４】
図７は、本発明に係るプーリ構造体の第１実施形態に対する第２変形例を示す部分模式図であって、図５（ａ）に類似するものである。
図８は、図５（ａ）に類似する図である。
【００６５】
前述の第１変形例では、前記クランプ部１１の圧入部１１ｂの曲率を適宜変更させていたが（図５（ａ）参照）、本第２変形例においては、図７において二点鎖線で示すように、前記コイルスプリング７の終端７ｂを前記クランプ部１１の圧入部１１ｂに圧入する前に、予め当該コイルスプリング７の中心軸に近づくように湾曲させている。言い換えれば、前記終端７ｂの曲率を前記第１収容溝２ｂのそれに対して変化させている。
この場合でも、上記の第１変形例と同様に、前記終端７ｂを前記圧入部１１ｂに圧入すると、前記コイルスプリング７と前記クランプ部１１が弾性変形し、その復元力によって、コイルスプリング７がクランプ部１１に強力に係止固定されることとなる。
【００６６】
また、上記第２変形例は以下のように変更することができる。
即ち図８に示すように、前記コイルスプリング７の終端７ｂに、波打状となる蛇行部７ｃが形成されていてもよい。なお、この図８においては、前記コイルスプリング７の圧入前の外形線を図示する代わりに、前記クランプ部１１の同じく圧入前の外形線が二点鎖線で表されている。
言い換えれば、図６においては前記第１収容溝２ｂの前記両壁面が蛇行状に形成されているのに対し、図８においては前記コイルスプリング７の終端７ｂが蛇行状に形成されている。
より具体的には、前記コイルスプリング７が前記クランプ部１１に圧入される前に、断面矩形状の前記蛇行部７ｃの側面であって、前記圧入部１１ｂに把持される側面が、予め波打状に形成されている。これは、図７で示される前記終端７ｂの曲率を細かく変化させたことに相当する。
この場合でも、図６で示される係止部２ｃ’と同様に、前記コイルスプリング７と前記クランプ部１１の圧入部１１ｂが、前記第１収容溝２ｂの周方向に沿って内周側及び外周側へ交互に弾性変形され、これにより生じる復元力も同じく内周側及び外周側へ交互に作用することとなる。従って、コイルスプリング７とクランプ部１１の圧入部１１ｂとの間の摩擦力を大幅に向上させることができる。
【００６７】
さらに本変形例では、前記第１収容溝２ｂが設けられている前記第１回転体２に、係止部を設けるための追加工を一切必要とせず、加工の容易な前記コイルスプリング７に単に前記蛇行部２ｅを設けるだけで前記係止部が構成されるので、生産性に優れ、且つ、安価なプーリ構造体を提供することが可能となる。
【００６８】
次に、図９及び図１０に基づいて、本発明に係るプーリ構造体の第２実施形態に関して説明する。
【００６９】
図９は、本発明の第２実施形態に係るプーリ構造体の断面図である。
図１０は、図９におけるＢ−Ｂ断面図である。
なお、第２実施形態においては、上記の第１実施形態の構成部材と類似する部材には原則として同一の符号を付けてある。
【００７０】
図９に示すように、前記の第１回転体２と第２回転体３との間には、第１回転体２と第２回転体３とが所定の角度まで相対回転すると、当該角度を越える相対回転を規制するための回転規制部１０が、前記コイルスプリング７の両端部付近にそれぞれ設けられている。
【００７１】
より詳しくは前記回転規制部１０は、図１０に示すように、前記第１回転体２の内周壁から軸心へ向かって突設される円弧状の第１突起部２ｆと、当該第１突起部２ｆと当接可能であって前記第２回転体３の外周壁から円弧状に突設される第２突起部３ｆと、から構成されている。
前記第１突起部２ｆおよび前記第２突起部３ｆは、前記プーリ構造体１の中心軸に対してそれぞれ一対で設けられている。そして、それぞれ一対で設けられている前記第１突起部２ｆおよび前記第２突起部３ｆは、周方向に交互に並べて配置されている。
以上の構成により、前記の第１回転体２と第２回転体３との相対回転角が所定の角度以上となったときに、それ以上の相対回転が規制されるので、前記コイルスプリング７の変形に上限が設けられることとなる。言い換えれば、前記コイルスプリング７に生じる応力に上限を設けられるので、コイルスプリング７に過度の力が作用することなく、もって、疲労や破断などを抑制することができる。
【００７２】
次に、図１１に基づいて上記第２実施形態の変形例を説明する。図１１は図９に類似する図である。なお本変形例において、上記第２実施形態の構成部材と類似する部材には原則として同一の符号を付けてある。
【００７３】
図１１に示すように本変形例において前記コイルスプリング７の外周側には、筒状のスプリングホルダ６０が設けられており、当該スプリングホルダ６０は前記第１回転体２の内周面に固着されている。これにより、前記コイルスプリング７の拡径方向への変形量が過大となることがないので、当該コイルスプリング７の過大変形による損傷を防止できる。
このスプリングホルダ６０の素材は、ポリアセタール・ポリアリレート・ナイロンなどの合成樹脂材、ゴム材、ポリウレタンエラストマー材などが好適であり、また、これらに限ることはない。
【００７４】
なお上記スプリングホルダ６０は図１１に示すようにコイルスプリング７の外周側に配置される場合と、図示しないが内周側に配置される場合とが考えられる。後者の場合では、前記コイルスプリング７の縮径方向への変形量が過大となることがない。
また当該スプリングホルダ６０は、前記コイルスプリング７の外周側及び内周側の夫々に同時に設けられても勿論よい。これによれば、コイルスプリング７の拡径及び縮径両方向への変形量が過大となることがない。
また当該スプリングホルダ６０が設けられることにより、コイルスプリング７が拡径（又は縮径）変形したとしても、前記第１回転体２（又は前記第２回転体３）に対して直接的に摩擦することがないので、当該コイルスプリング７の損傷を抑制できる。このことは、図１１に示すようにコイルスプリング７の外周側（又は内周側）と第１回転体２（又は第２回転体３）との間の空間を出来るだけ狭くしたい場合に特に有用である。
なお当該スプリングホルダ６０は、筒状であると前述したが、その周壁に適宜のスリットやストレート溝などが設けられていても問題ない。
【００７５】
また図１１に示すように前記の第１回転体２と第２回転体３の互いに対向する周面には、前記プーリ構造体１の軸方向と平行に延びるリテーナ溝６２およびプレッシャー溝６３とが夫々凹設されている。
また当該対向する周面間には、円盤状のリテーナ板６４とプレッシャー板６５とが介装されており、前者のリテーナ板６４は前記リテーナ溝６２に一部が嵌合することで前記プーリ構造体１の軸方向にはスライド可能となっており、且つ周方向には回転が規制されている。同様に後者のプレッシャー板６５も前記プレッシャー溝６３に一部が嵌合することで前記プーリ構造体１の軸方向にはスライド可能となっており、且つ周方向には回転が規制されている。
【００７６】
前記のリテーナ板６４とプレッシャー板６５との間には、軸方向において挟まれるように円盤状の摩擦部材６６が介装されている。
また前記摩擦部材６６の外周面には、当該摩擦部材６６の軸心と前記プーリ構造体１の軸心とを略一致させるためのリング部材６７が外嵌されており、当該リング部材６７は前記第１回転体２の内周面に対して周方向にも軸方向にも滑動可能に内接している。
【００７７】
また図１１に示すように前記リテーナ板６４は前記第１回転体２に対して軸方向移動可能かつ相対回転不能に係合しており、前記プレッシャー板６５は前記摩擦部材６６をリテーナ板６４へ押し付けようとする方向へ適宜の付勢手段６８により付勢されている。これにより、前記リテーナ板６４と前記摩擦部材６６、及び、当該摩擦部材６６と前記プレッシャー板６５とは夫々互いに密着するようになっている。
そして、前述の如く前記リテーナ板６４は第１回転体２と共に、前記プレッシャー板６５は第２回転体３と共に回転するように構成されているので、当該第１回転体２の第２回転体３に対する相対回転運動は、リテーナ板６４とプレッシャー板６５とが前記摩擦部材６６を介して互いに摺動することにより減衰されるようになっている。
端的に言えば、第１回転体２と第２回転体３との間に摩擦部材６６が介装されており、当該第１回転体２と第２回転体３とは当該摩擦部材６６を介して互いに摺動することにより、上記相対回転運動が減衰されるようになっているのである。
【００７８】
図１１に示すように本変形例において上記の付勢手段６８は皿バネである。この皿バネ６８の一端は前記プレッシャー板６５に当接する一方、他端は、前記第２回転体３の外周面に周方向に凹設された環状の係止溝６８ａに嵌着された止め輪６８ｂに当接している。
【００７９】
以上説明したように本変形例において前記の第１回転体２と第２回転体３との間には摩擦部材６６が介装されている。これにより、前記第１回転体２の前記第２回転体３に対する相対回転運動が減衰され、前記コイルスプリング７の変形も抑制される結果、長寿命なプーリ構造体１とできる。
なお前記摩擦部材６６の素材は、ポリアセタール・ポリアリレート・ナイロンなどの合成樹脂材、ゴム材、ポリウレタンエラストマー材などが好適であり、また、これに限ることはない。
【００８０】
また以上説明したように本変形例において前記摩擦部材６６は、前記第１回転体２及び第２回転体３うち何れか一方（本変形例においては第１回転体２・リテーナ板６４）と、他方（本変形例においては第２回転体３）に軸方向へ滑動可能に設けられたプレッシャー板６５との間に介装されており、当該プレッシャー板６５は、前記摩擦部材６６を前記一方（第１回転体２・リテーナ板６４）へ押し付けようとする方向へ適宜の付勢手段（皿バネ６８）により付勢されている。これにより、前記第１回転体２の第２回転体３に対する相対回転運動に大きな減衰力が付与されている。
なお前記リテーナ板６４が設けられることにより、前記第１回転体２と前記摩擦部材６６との間に適宜の摩擦力（減衰力）が発生するようになっているが、これに限らず、省略しても問題ない。
上記の構成は例えば以下のように変更することもできる。即ち、前記リテーナ板６４の代わりに第１回転体２の内周面からフランジを突出形成し、そのフランジに形成された平坦面に対し前記摩擦部材６６をプレッシャー板６５を介して押し付けるべく適宜の付勢手段が配置されるよう構成してもよい。
【００８１】
次に、本発明に係るプーリ構造体の第３実施形態を説明する。図１２は本発明の第３実施形態に係るプーリ構造体の断面図、図１３は図１２におけるＦ−Ｆ断面矢視図である。
なお、図１２において円弧状に描かれるべき収容溝は、説明の便宜上の理由から直線状に描かれている。また、本実施形態において、前述した実施形態と類似する部材には原則として同一の符号を付している。
【００８２】
図１２に示すように、コイルスプリング７を収容するために第１回転体２に設けられる円弧状の収容溝２ｂは、当該コイルスプリング７よりも幅広に形成されている。そして、この収容溝２ｂには、図１３に示すように断面コ字状のカラー材７０が固着されている。なお、本発明のカラー材収容部は、収容溝２ｂで構成される。
【００８３】
図１２に示すように、このカラー材７０の内周側及び外周側の外壁面には係合凸部７１，７１が形成される一方、前記収容溝２ｂの内壁面には係合凹部７２，７２が形成されている。そしてカラー材７０は、その係合凸部７１を係合凹部７２に嵌合させるようにして、前記収容溝２ｂ内に固着される。
【００８４】
カラー材７０には固定溝７３が形成され、この固定溝７３にコイルスプリング７の端部が圧入固定されている。この固定溝７３は、緩やかに湾曲させた円弧状に形成されるとともに、長手方向両端を開放させた形状に構成されている。コイルスプリング７の端部は、その端点Ｑを上記固定溝７３の一側の開放端から若干突出させた状態で、前記固定溝７３内に設置され、クランプされている。なお、本発明の収容溝は、固定溝７３と、収容溝２ｂにおいてカラー材７０が固着されていない部分とで構成される。
【００８５】
なお、第２回転体３に設けられる円弧状の収容溝３ｂにも、同様にカラー材７０が固着され、当該カラー材７０に形成した固定溝７３にコイルスプリング７の他端側が圧入固定される。
【００８６】
固定溝７３において、前記端点Ｑから遠い側の開放端においては、その端面に近づくにつれて固定溝７３の断面積を徐々に広げるように、固定溝７３の内壁面に曲面部７４，７４が形成されている。この曲面部７４，７４により、コイルスプリング７の被クランプ部７ａから他側の端部（端点Ｑから遠い側）へ向かうにつれて、コイルスプリング７と固定溝７３との間の間隙１２がゼロから漸増するようになっているので、応力集中によるコイルスプリング７の疲労破壊を防止することができる。この曲面部７４，７４は、例えば円弧面に構成することができる。
【００８７】
以上に示すように、本実施形態では、固定溝７３を設けたカラー材７０を第１回転体２（及び第２回転体３）に固着し、コイルスプリング７の端部を前記固定溝７３に圧入固定する構成になっている。これにより、カラー材７０を介してコイルスプリング７の端部を確実に固定できる。また、第１回転体２及び第２回転体３とは別部材であるカラー材７０を用いることで、固定溝７３の形成が容易になり、製造コストを低減できる。
【００８８】
また、前記カラー材７０は、前記コイルスプリング７の端部側を収容する収容溝２ｂ，３ｂの中に固着されている。これにより、カラー材７０を収容溝２ｂ，３ｂへ収容するコンパクトな構成が実現され、プーリ構造体のコンパクト化が容易になる。
【００８９】
また、上記の第３実施形態は、図１４の変形例のように構成することができる。この変形例を説明すると、コイルスプリング７のバネ線の端点Ｑから遠い側の前記固定溝７３の開放端側において、カラー材７０’の内周側の端面の位置Ｒと外周側の端面の位置Ｓとの間に位置ズレｅ１を形成させている。この位置ズレｅ１は、例えばカラー材７０’の端面を斜めに形成することで、形成することができる。この位置ズレｅ１により、図１４の下側のグラフに示すように、右ねじり時にバネ線に発生する応力のピークと、左ねじり時に発生する応力のピークをバネ線の長手方向にズラすことができ、コイルスプリング７のバネ線の同一断面における応力振幅を低減して、寿命を延ばすことができる。なお、本変形例では、固定溝７３の他側の開放端においても上記と同様の位置ズレｅ２を形成している。
【００９０】
以上のように、カラー材７０’の少なくとも一端側において、当該カラー材７０の内周側の端面の位置Ｒと外周側の端面の位置Ｓとの間に位置ズレｅ１を形成させているので、コイルスプリング７の端部に発生する応力のピークの発生位置を右ねじりと左ねじりとで（即ち、曲げ荷重の方向によって）異ならせることができる。従って、コイルスプリング７の端部に発生する応力振幅を低減でき、寿命を延ばすことができる。
【００９１】
なお、図１５やそのＧ−Ｇ断面矢視図としての図１６に示すように、収容溝２ｂに対しカラー材７０’が、ロウ材によるロウ付け部７５を介して固着されていても良い。このロウ材としては例えば銀ロウが考えられるが、これに限定されず、例えば半田付けを採用してもよい。また、この図１５の構成においては図１４等で示す係合凸部７１及び係合凹部７２が省略されているが、当該係合凸部７１や係合凹部７２の構成が図１５に適用されても良い。
【００９２】
ロウ付け部７５の配置としては、図１５や図１６に示すように、カラー材７０’の外壁面と収容溝２ｂの内壁面との間がロウ付けされることが考えられる。また、図１７に示すように、第１回転体２に収容溝の代わりに段部７６を形成してその段部にカラー材７０’を配置する場合、カラー材７０’の一側の外壁面と底面が段部７６にロウ付けされることが考えられる。このように、ロウ付けによる固定を採用することによって、カラー材７０’の確実な固定が可能になる。なお、段部７６は、本発明のカラー材収容部を構成している。
【００９３】
また図１８及びそのＨ−Ｈ断面矢視図としての図１９に示すように、収容溝２ｂとカラー材７０’とをロウ付けし、更に、カラー材７０’とコイルスプリング７の端部とをロウ付けすることが考えられる。図１８では、固定溝７３は湾曲形状とせず、周方向にストレートに形成しているが、図１２のように湾曲形状に構成しても良い。図１８の構成では、ロウ付け部７５はバネ線の端点Ｑに近い側の固定溝７３の開放端部付近に施されているが、これは一例であって、任意の場所でロウ付けすることができる。
【００９４】
また、図２０のように、第１回転体２に収容溝の代わりに段部７６を形成してその段部７６にカラー材７０’を配置する場合、カラー材７０’の一側の外壁面と底面が段部７６にロウ付けされることが考えられる。
【００９５】
更に、図２１に示すように、コイルスプリング７の端部の内周及び外周にスペーサ材７７，７８を配置し、このスペーサ材７７，７８でコイルスプリング７の端部を挟むようにして、収容溝２ｂの内壁面とスペーサ材７７，７８をロウ付けし、スペーサ材７７，７８とコイルスプリング７をロウ付けすることが考えられる。以上のように、ロウ付けによる固定を採用することによって、コイルスプリング７の確実な固定が可能になる。
【００９６】
以上に本発明の好適な複数の実施形態を説明したが、上記の実施形態は以下のように変更して実施することができる。
【００９７】
例えば、前記第１収容溝２ｂ（第２収容溝３ｂ）の内壁面であって前記コイルスプリング７の終端７ｂを挟持する壁面には、図７に示すように、前記コイルスプリング７の周方向の移動を機械的に抑止する突部２０を突設してもよい。これにより、当該コイルスプリング７がより確実に第１収容溝２ｂ（第２収容溝３ｂ）に係止固定されることとなる。
【００９８】
また、図２において説明した屈曲係止部２ｃと、図５乃至図８で説明した係止部２ｃ’を、前記プーリ構造体１に同時に設けてもよい。
さらに、図５乃至図８で説明した各係止部２ｃ’を組み合わせて前記プーリ構造体１に適用してもよいし、前述のゼロタッチ部１１ａを省略してもよい。
【００９９】
また、コイルスプリング７の両端が上記の実施形態で説明された構成で固定される構成に限らず、例えば一端側のみが上記の実施形態の何れかで固定され、他端側は他の構成で固定されても良い。また、上記の実施形態で用いられているロウ付け固定部の部分では、接着剤による固定が代わりに採用されても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明の第１実施形態に係るプーリ構造体の断面図。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視図。
【図３】コイルスプリングと収容溝との間隙の漸増状態を示す図。
【図４】本発明に係るプーリ構造体の第１実施形態に対する第１変形例を示す部分模式図であって、図２に対応するもの。
【図５】（ａ）図４で示されるコイルスプリングの終端の拡大図。（ｂ）図５（ａ）に類似する図。
【図６】図５（ａ）に類似する図。
【図７】本発明に係るプーリ構造体の第１実施形態に対する第２変形例を示す部分模式図であって、図５（ａ）に類似するもの。
【図８】図５（ａ）に類似する図。
【図９】本発明の第２実施形態に係るプーリ構造体の断面図。
【図１０】図９におけるＢ−Ｂ断面矢視図。
【図１１】第２実施形態の変形例を示す断面図。
【図１２】本発明の第３実施形態に係るプーリ構造体の断面図。
【図１３】図１２におけるＦ−Ｆ断面矢視図。
【図１４】第３実施形態の変形例であって、図１２に類似する図。
【図１５】第３実施形態の変形例であって、図１２に類似する図。
【図１６】図１５におけるＧ−Ｇ断面矢視図。
【図１７】ロウ付けの変形例を示す断面図。
【図１８】第３実施形態の変形例であって、図１２に類似する図。
【図１９】図１８におけるＨ−Ｈ断面矢視図。
【図２０】ロウ付けの変形例を示す断面図。
【図２１】ロウ付けの変形例を示す断面図。
【符号の説明】
【０１０１】
１ プーリ構造体
２ 第１回転体
２ｂ 第１収容溝
３ 第２回転体
３ｂ 第２収容溝
４，５ 軸受
６ バネ収容室
７ コイルスプリング
１１ クランプ部
１２ 間隙
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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