JP2018200102A - プーリ構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】ねじりコイルばねの端部と接触する溝内周壁面に関するプーリ構造体の品質及び生産性に優れたプーリ構造体を提供する。【解決手段】ねじりコイルばね４は、軸方向に圧縮されており、軸方向の一端側で外回転体２（又は内回転体３）に接触する一端側領域４ａと、軸方向の他端側で、プーリ構造体に外力が付与されていない状態において内回転体３（又は外回転体２）に接触する他端側領域４ｂと、一端側領域及び他端側領域の間であって、プーリ構造体１に外力が付与されていない状態において外回転体２及び内回転体３のいずれにも接触しない中領域４ｃとを有する。内回転体３（又は外回転体２）は、ねじりコイルばね４の他端側領域４ｂを軸方向及び回転軸の径方向に支持する支持溝部３ｘを有し、支持溝部３ｘは、プーリ構造体１に外力が付与されていない状態においてねじりコイルばね４の他端側領域４ｂの内周面と接触する溝内周壁面３ａｘを有する。溝内周壁面３ａｘは、旋盤加工面である。【選択図】図１

Description

本発明は、外回転体と内回転体との間にねじりコイルばねが設けられたプーリ構造体に関する。

ベルトが巻回される筒状の外回転体と、外回転体の内側に設けられ、外回転体に対して外回転体と同一の回転軸を中心として相対回転可能な内回転体とを含むプーリ構造体において、外回転体と内回転体との間にねじりコイルばねを設けたものが知られている（特許文献１参照）。

特許文献１のねじりコイルばねは、回転軸に沿った軸方向に圧縮されており、軸方向の一端側で外回転体及び内回転体の一方に接触する一端側領域と、軸方向の他端側で、前記プーリ構造体に外力が付与されていない状態において外回転体及び内回転体の他方に接触する他端側領域と、一端側領域及び他端側領域の間にあり、プーリ構造体に外力が付与されていない状態において外回転体及び内回転体のいずれにも接触しない中領域とを有する。そして、外回転体と内回転体との相対回転によってねじりコイルばねが拡径方向にねじれた場合に、他端側領域のうち少なくとも一部分が外回転体及び内回転体の他方から離れるように構成されている。当該構成によると、ばねの巻き数を増やすことなくねじりコイルばねの耐疲労性を向上させることができる。

また、特許文献１の外回転体及び内回転体の他方は、他端側領域を軸方向及び回転軸の径方向に支持する支持溝部を有している。支持溝部の溝底面は、ねじりコイルばねが軸方向に圧縮された状態で、ねじりコイルばねの他端側領域の軸方向端面（前端面）の周方向略全域と接触するように、螺旋状に形成されている。プーリ構造体に外力が付与されていない状態（即ち、プーリ構造体が停止した状態）において、ねじりコイルばねの一端側領域の外周面はねじりコイルばねの拡径方向の自己弾性復元力によって圧接面に押し付けられ、ねじりコイルばねの他端側領域は若干拡径された状態で、その内周面が支持溝部の溝内周壁面と接触している。つまり、特許文献１のプーリ構造体に外力が付与されていない状態（即ち、プーリ構造体が停止した状態）において、ねじりコイルばねの他端側領域の内周面は、ねじりコイルばねの縮径方向の自己弾性復元力によって、支持溝部の溝内周壁面に押し付けられている。

特開２０１４−１１４９４７号公報

しかしながら、特許文献１の構成（即ち、外回転体と内回転体との相対回転によってねじりコイルばねが拡径方向にねじれた場合に、ねじりコイルばねの他端側領域のうち少なくとも一部分が外回転体及び内回転体の他方から離れる構成）では、外回転体と内回転体との相対回転によってねじりコイルばねが拡径方向にねじれた場合（拡径変形した場合）に、他端側領域における外回転体及び内回転体の他方に対する固定力が、一端側領域における外回転体及び内回転体の一方に対する固定力に比べて小さくなり得る。そのため、振動等の外的要因によって、ねじりコイルばねの軸が両回転体の回転軸に対して偏心、傾斜する等して、ねじりコイルばねの姿勢が不安定となり、ねじりコイルばねが安定してねじり変形できないという問題が生じ得る。

支持溝部は、螺旋状に形成させる溝底面を含むため、通常、複合旋盤等の工作機械を用いて、エンドミル加工によって形成される。エンドミル加工とは、固定されたワークに、回転させたエンドミル（刃物）を当てて、エンドミルの側面の刃で回転軸に直交する方向に溝を切削する加工である。刃物の固定手段や加工条件（刃物の移動速度等）は、刃物剛性を確保できるように選択されるが、刃物剛性が不足していると、刃先が加工面から離れやすい。支持溝部は、溝幅（径方向長さ）が比較的狭く、且つ、溝深さが比較的大きい。また、支持溝部を有する外回転体又は内回転体は、軸方向に長い。このため、支持溝部をエンドミル加工で形成する際に使用する刃物は、比較的小径で長いもの（例えば、刃部直径約５ｍｍ×掴み部からの突出長さ約５０ｍｍ）が用いられる。このため、前述の溝内周壁面をエンドミル加工面とする場合、刃物の移動速度を充分に落とさないと、加工時の刃物剛性が不足し刃先が加工面から離れやすくなり、溝内周壁面は、溝底面に向かうほどその径が大きくなる方向に、軸方向に対して傾斜することがあった。溝内周壁面がこのような方向に軸方向に対して傾斜していると、溝底面からねじりコイルばねの他端側領域が離れ易くなり、溝底面とねじりコイルばねの他端側領域との接触状態を維持することができない場合がある。この場合、溝底面からねじりコイルばねの他端側領域が離れ易くなる分、前述したねじりコイルばねの姿勢が不安定となるという問題がより一層生じ易くなる虞があった。

そのため、溝内周壁面をエンドミル加工で完成寸法に形成する（仕上げ加工する）場合は、このような溝内周壁面に関するプーリ構造体の品質に問題が生じない様、刃物剛性が確保される程度まで、刃物の移動速度を落とさざるを得ない。さらに、エンドミル加工においては、刃物及び切削加工の形態上、切削抵抗（ひいては刃物への負担）が比較的大きい分、刃物の交換頻度が増してしまう。螺旋形状の溝底面など、支持溝部の溝内周壁面以外の部分の形成はエンドミル加工が必須となるが、支持溝部の溝内周壁面をエンドミル加工によって仕上げ加工することは、プーリ構造体の生産性を阻害することになる。
つまり、特許文献１のプーリ構造体において、支持溝部の溝内周壁面をエンドミル加工面にすると、溝内周壁面に関するプーリ構造体の品質及び生産性を阻害することになる。

本発明の目的は、ねじりコイルばねの端部と接触する溝内周壁面に関するプーリ構造体の品質及び生産性に優れたプーリ構造体を提供することである。

本発明に係るプーリ構造体は、ベルトが巻回される筒状の外回転体と、前記外回転体の内側に設けられ、前記外回転体に対して前記外回転体と同一の回転軸を中心として相対回転可能な内回転体と、前記外回転体と前記内回転体との間に設けられたねじりコイルばねとを備えたプーリ構造体であって、前記ねじりコイルばねは、前記回転軸に沿った軸方向に圧縮されており、前記軸方向の一端側で前記外回転体及び前記内回転体の一方に接触する一端側領域と、前記軸方向の他端側で、前記プーリ構造体に外力が付与されていない状態において前記外回転体及び前記内回転体の他方に接触する他端側領域と、前記一端側領域及び前記他端側領域の間であって、前記プーリ構造体に外力が付与されていない状態において前記外回転体及び前記内回転体のいずれにも接触しない中領域とを有し、前記外回転体及び前記内回転体の他方は、前記ねじりコイルばねの前記他端側領域を前記軸方向及び前記回転軸の径方向に支持する支持溝部を有し、前記支持溝部は、前記プーリ構造体に外力が付与されていない状態において前記ねじりコイルばねの前記他端側領域の内周面と接触する溝内周壁面を有し、前記外回転体と前記内回転体との相対回転によって前記ねじりコイルばねが拡径方向にねじれた場合に、前記ねじりコイルばねの前記他端側領域の少なくとも一部分が前記外回転体及び前記内回転体の他方から離れるように構成されており、前記支持溝部の前記溝内周壁面が、旋盤加工面である、ことを特徴とする。

この構成によれば、支持溝部の溝内周壁面は、旋盤加工面である。つまり、旋盤加工によって完成寸法に形成される（仕上げ加工される）。旋盤加工とは、ワーク（例えば内回転体となる部品）を回転させながら、バイトと呼ばれる工具の先端部に固定されたチップ（刃物）を加工面に押し当てて、ワークを切削する加工である。そのため、従来のように溝内周壁面をエンドミル加工によって完成寸法に形成する（仕上げ加工する）場合と比べて、切削速度に依らず刃物剛性が高いため、この溝内周壁面を完成寸法どおりに精度よく形成できる。つまり、従来のように、溝内周壁面をエンドミル加工によって完成寸法に形成する（仕上げ加工する）場合には、刃物の移動速度を充分に落とさないと、溝内周壁面が支持溝部の溝底面に向かうほどその径が大きくなる方向に軸方向に対して傾斜してしまう場合がある。これに対して、本発明では、溝内周壁面を旋盤加工によって完成寸法に形成する（仕上げ加工する）ため、溝内周壁面が支持溝部の溝底面に向かうほどその径が大きくなる方向に軸方向に対して傾斜してしまうことがない。
従来のように、溝内周壁面が支持溝部の溝底面に向かうほどその径が大きくなる方向に軸方向に対して傾斜していると、支持溝部の溝底面とねじりコイルばねの他端側領域との接触状態を維持できず、ねじりコイルばねの姿勢が不安定となる場合がある。一方、本発明では、支持溝部の溝底面とねじりコイルばねの他端側領域との接触状態を維持しやすい。よって、ねじりコイルばねの他端側領域における外回転体及び内回転体の他方に対する固定力を増大させることができる。したがって、外回転体と内回転体との相対回転によってねじりコイルばねが拡径方向にねじれた場合に、振動等の外的要因がプーリ構造体に作用しても、ねじりコイルばねの姿勢が安定し、ねじりコイルばねが安定してねじり変形できる。このように、本発明は、従来よりも溝内周壁面に関するプーリ構造体の品質を向上できる。

また、溝内周壁面を旋盤加工によって完成寸法に形成する（仕上げ加工する）ため、従来のように溝内周壁面をエンドミル加工によって完成寸法に形成する（仕上げ加工する）場合と比べて、加工速度に依らず刃物剛性が高い。そのため、従来に比べて切削速度を顕著に増加させて、溝内周壁面の仕上げ加工に要する加工時間を顕著に短縮することができる。また、従来に比べて切削抵抗が小さく工具（刃物）が破損する可能性が低いため、仕上げ用刃物の交換頻度を顕著に低減できる。つまり、従来よりも溝内周壁面に関するプーリ構造体の生産性を向上できる。

本発明のプーリ構造体は、前記支持溝部の前記溝内周壁面が、前記支持溝部の溝底面に向かうほど径が小さくなるように、前記軸方向に対して傾斜する傾斜面であることが好ましい。

この場合、ねじりコイルばねの他端側領域の内周面が、縮径方向の自己弾性復元力によって、軸方向に対して傾斜する溝内周壁面（傾斜面）に圧接される。この圧接力は、傾斜面に沿って溝底面に向かう方向の分力と、傾斜面に垂直な方向の分力に分けられる。そのため、ねじりコイルばねが拡径方向にねじれる過程において、ばねの他端側領域のうち、まだ傾斜面から離れずに、縮径方向の自己弾性復元力によって傾斜面に圧接されている部分は、傾斜面に沿った方向の分力によって、支持溝部の溝底面側に押圧される。そのため、ねじりコイルばねの他端側領域を支持溝部の溝底面に押し付ける力が増し、ねじりコイルばねの他端側領域が支持溝部の溝底面に押し付けられたまま離れない状態が維持され易くなる。したがって、ねじりコイルばねの他端側領域における外回転体及び内回転体の他方に対する固定力をさらに増大させることができる。その結果、外回転体と内回転体との相対回転によってねじりコイルばねが拡径方向にねじれた場合に、振動等の外的要因がプーリ構造体に作用しても、ねじりコイルばねの姿勢がより安定し、ねじりコイルばねがより安定してねじり変形できる。

本発明は、支持溝部の溝内周壁面が旋盤加工面であるため、従来のように溝内周壁面がエンドミル加工面である場合と比べて、溝内周壁面に関するプーリ構造体の品質及び生産性に優れる。

本発明の第１実施形態に係るプーリ構造体を示す、プーリ構造体の回転軸を通り且つ当該回転軸と平行な方向に沿った、断面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。 図１の溝内周壁面の仕上げ加工を説明する断面図である。 本発明の第２実施形態に係るプーリ構造体を示す、プーリ構造体の回転軸を通り且つ当該回転軸と平行な方向に沿った、断面図である。 図５の支持溝部を形成している途中の断面図である。 （ａ）は従来例１のプーリ構造体の溝内周壁面の周辺の部分拡大図であり、（ｂ）は比較例１のプーリ構造体の溝内周壁面の周辺の部分拡大図である。 従来例１及び比較例１のプーリ構造体の断面図であって、図２に相当する図である。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係るプーリ構造体１について、図１〜図４を参照しつつ説明する。プーリ構造体１は、例えば、自動車の補機駆動システム（図示略）において、オルタネータの駆動軸Ｓ（図１参照）に取り付けられる。補機駆動システムは、エンジンのクランク軸に取り付けられた駆動プーリと、オルタネータ等の補機を駆動する従動プーリ及びプーリ構造体１と、これらプーリ及びプーリ構造体１に巻回されたベルトＢ（図１参照）とを含む。クランク軸の回転がベルトＢを介して従動プーリ及びプーリ構造体１に伝達されることで、オルタネータ等の補機が駆動される。クランク軸の回転速度がエンジンの燃焼に応じて変動するのに伴い、ベルトＢの走行速度も変動する。

図１〜図３に示すように、プーリ構造体１は、外回転体２と、内回転体３と、ねじりコイルばね（以下、単に「ばね」という。）４と、エンドキャップ５と、滑り軸受６及び転がり軸受７からなる一対の軸受６、７とを含む。

外回転体２及び内回転体３は、共に略円筒状で且つ金属（例えば、Ｓ４５Ｃ等の炭素鋼材）で形成されており、同一の回転軸（プーリ構造体１の回転軸であり、以下、単に「回転軸」という。）を有する。回転軸は、図１の左右方向（軸方向）に沿って延在し、図１の右側を一端側、図１の左側を他端側という。

外回転体２の外周面に、ベルトＢが巻回される。

内回転体３は、外回転体２の内側に設けられ、外回転体２に対して相対回転可能である。内回転体３は、オルタネータの駆動軸Ｓが嵌合される筒本体３ａと、筒本体３ａの他端の外側に配置された外筒部３ｂと、筒本体３ａの他端と外筒部３ｂの他端とを連結する円環板部３ｃとを有する。駆動軸Ｓは、筒本体３ａの内周面のネジ溝に螺合される。

ばね４は、外回転体２と内回転体３との間（具体的には、外回転体２の内周面及び内回転体３の外筒部３ｂの内周面３ｂｘと、内回転体３の筒本体３ａの外周面と、内回転体３の円環板部３ｃと、外回転体２の円環板部２ｃとによって画定された、転がり軸受７よりも他端側にある空間Ｖ）に収容されている。ばね４は、断面が正方形状の線材（例えば、ばね用オイルテンパー線（ＪＩＳＧ３５６０に準拠）等）で構成されており、左巻き（ばね４の他端面４ｂｘから一端に向かって反時計回り）である。

エンドキャップ５は、外回転体２及び内回転体３の他端に配置されている。

一対の軸受６、７は、一端側及び他端側のそれぞれにおいて、外回転体２及び内回転体３の間に介在している。具体的には、外回転体２の他端の内周面と内回転体３の外筒部３ｂの外周面との間に、滑り軸受６が介在している。外回転体２の一端の内周面と内回転体３の筒本体３ａの一端の外周面との間に、転がり軸受７が介在している。一対の軸受６、７によって、外回転体２及び内回転体３が相対回転可能に連結されている。外回転体２及び内回転体３は、他端から一端に向かう方向から見て時計回り（図２及び図３の太線の矢印方向。以下、「正方向」という。）に回転する。

本実施形態において、滑り軸受６は、外回転体２の他端の内周面に圧接しているものが好ましい。つまり、滑り軸受６は、軸方向に延びるスリット部（不図示）が１箇所形成された、Ｃ字状の断面を有するものであり、無負荷の状態では、滑り軸受６の外径が、外回転体２の他端の内周面の直径よりも大きく、かつ、その分だけ、スリット部に隙間（周方向）が生じているものが好ましい。
また、外回転体２の他端の内周面は、段付内周面になっている。内回転体３の外筒部３ｂの外周面は、前記段付内周面に対向する向きの段付外周面になっている。これにより、滑り軸受６は、径方向及び軸方向に保持される。
これらにより、滑り軸受６は若干縮径された状態で、かつ、スリット部に隙間がほとんど生じていない状態で、外回転体２の他端（内周面）に組付けられる（圧入して装着される）。このため、滑り軸受６の拡径方向の自己弾性復元力によって、滑り軸受６は、外回転体２の他端の内周面に圧接し、外回転体２に対して相対回転不能となり、滑り軸受６の内面が、滑り軸受６における摺動面として機能する。
この場合、仮に、滑り軸受６のスリット部に隙間が明らかに生じている状態では、外回転体２の回転時に、外回転体２が起振され、異音が発生することが考えられるが、本実施形態のように、滑り軸受６のスリット部に隙間がほとんど生じていない状態にすることによって、外回転体２の回転時に、外回転体２が起振され、異音が発生するのを抑制できる。

外回転体２の内径は、他端から一端に向かって２段階で小さくなっている。最も小さい内径部分における外回転体２の内周面を圧接面２ａといい、２番目に小さい内径部分における外回転体２の内周面を環状面２ｂという。圧接面２ａにおける外回転体２の内径及び環状面２ｂにおける外回転体２の内径は、共に、内回転体３の外筒部３ｂの内径よりも小さい。

内回転体３の筒本体３ａは、他端側において外径が大きくなっている。言い換えると、内回転体３の筒本体３ａの外周面の他端側の一部３ａｘは、他の部分よりも径が大きい。

図１に示すように、ばね４は、一端側で外回転体２に接触する一端側領域４ａと、他端側で、プーリ構造体１に外力が付与されていない状態において内回転体３に接触する他端側領域４ｂと、一端側領域４ａ及び他端側領域４ｂの間にあり、プーリ構造体１に外力が付与されていない状態において外回転体２及び内回転体３のいずれにも接触しない中領域４ｃとを有する。一端側領域４ａ及び他端側領域４ｂは、それぞれ、ばね４の一端及び他端面４ｂｘから半周以上（回転軸回りに１８０°以上）に亘った領域をいう。また、図２に示すように、他端側領域４ｂのうち、ばね４の他端面４ｂｘから回転軸回りに９０°離れた位置付近を第２領域４ｂ２、第２領域４ｂ２よりも他端側の部分を第１領域４ｂ１、残りの部分を第３領域４ｂ３という。

ばね４は、外力を受けていない状態において、全長に亘って径が一定であり、このときのばね４の外径は、環状面２ｂにおける外回転体２の内径よりも小さく、圧接面２ａにおける外回転体２の内径よりも大きい。ばね４は、一端側領域４ａが縮径された状態で、空間Ｖに収容されている。

内回転体３の他端部分には、図１に示すように、ばね４の他端側領域４ｂを軸方向及び径方向（回転軸の径方向）に支持する支持溝部３ｘが設けられている。支持溝部３ｘは、筒本体３ａの外周面の一部３ａｘ（以下、溝内周壁面３ａｘという）と、外筒部３ｂの内周面３ｂｘ（以下、溝外周壁面３ｂｘという）と、円環板部３ｃの一端側の面３ｃｘ（以下、溝底面３ｃｘという）と、溝内周壁面３ａｘと溝外周壁面３ｂｘとの間にある溝端壁面３ｄｘ（図２参照）とで構成されている。支持溝部３ｘは、溝幅（径方向長さ）が比較的狭く、且つ、溝深さが比較的大きい。

ばね４は、プーリ構造体１に外力が付与されていない状態（即ち、プーリ構造体１が停止した状態）において、軸方向に圧縮されている。ばね４の軸方向の圧縮率は、約２０％である。ばね４の軸方向の圧縮率とは、プーリ構造体１に外力が作用していない状態でのばね４の軸方向長さをＬ１、ばね４の自然長をＬ０とすると、１００×（Ｌ０−Ｌ１）／Ｌ０で算出される。ばね４は軸方向に圧縮された状態で、一端側領域４ａの軸方向端面が外回転体２の円環板部２ｃに接触し、他端側領域４ｂの軸方向端面が円環板部３ｃの一端側の面（溝底面）３ｃｘに接触する。支持溝部３ｘの溝底面３ｃｘは、螺旋状に形成されている。それにより、ばね４の他端側領域４ｂの軸方向端面の周方向略全域が、溝底面３ｃｘと接触する。

ばね４の一端側領域４ａの外周面はばね４の拡径方向の自己弾性復元力によって外回転体２の圧接面２ａに押し付けられ、ばね４の他端側領域４ｂは若干拡径された状態で溝内周壁面３ａｘと接触している。つまり、ばね４の他端側領域４ｂの内周面は、ばね４の縮径方向の自己弾性復元力によって、溝内周壁面３ａｘに押し付けられている。ばね４の他端側領域４ｂの内周面が溝内周壁面３ａｘと接触している状態において、溝外周壁面３ｂｘとばね４の他端側領域４ｂの外周面との間には、隙間が形成されている。また、外回転体２の環状面２ｂとばね４の外周面との間には、隙間が形成されている。

溝内周壁面３ａｘは、軸方向と平行である。ばね４に外力が付与されていない状態において、ばね４の他端側領域４ｂの内周面は、軸方向と略平行である。そのため、プーリ構造体１に外力が付与されていない状態において、ばね４の他端側領域４ｂの内周面の軸方向のほぼ全域が溝内周壁面３ａｘと接触する。なお、ばね４の他端側領域４ｂの内周面は、軸方向とほぼ平行であってもよいが、縮径方向の自己弾性復元力によって軸方向に対して傾斜していてもよい。プーリ構造体１に外力が付与されていない状態において、ばね４の他端側領域４ｂの内周面は、軸方向の一部だけが溝内周壁面３ａｘと接触してもよい。

図２に示すように、支持溝部３ｘの溝端壁面３ｄｘは、軸方向から見て円弧状である。溝端壁面３ｄｘは、ばね４の他端側の端面４ｂｘ（以下、他端面４ｂｘという）と周方向（回転軸の周方向）に対向する。本実施形態では、ばね４の他端面４ｂｘは、溝端壁面３ｄｘの径方向内側の端部と当接する。

図２に示すように、支持溝部３ｘの溝外周壁面３ｂｘには、径方向内側に突出してばね４の他端側領域４ｂの外周面と対向する突起３ｅが設けられている。突起３ｅは、ばね４の第２領域４ｂ２と対向している。本実施形態では、プーリ構造体１に外力が付与されていない状態において、図２に示すように、ばね４の外周面と突起３ｅとは、互いに離隔しており、両者の間に隙間が形成されているが、互いに接してもよい。

また、図２に示すように、内回転体３の円環板部３ｃは、溝端壁面３ｄｘより径方向内側に、軸方向に窪んだ円弧状の溝３ｆを有する。溝３ｆは、支持溝部３ｘと繋がっている。溝３ｆの径方向内側の面の径は、溝内周壁面３ａｘの径と同じである。

支持溝部３ｘの溝内周壁面３ａｘ以外の部分（溝外周壁面３ｂｘ、溝底面３ｃｘ、及び溝端壁面３ｄｘ）は、エンドミル加工によって仕上げ加工されたエンドミル加工面である。エンドミル加工とは、固定されたワークに、回転させたエンドミル（刃物）を当てて、エンドミルの側面の刃で回転軸に直交する方向に溝を切削する加工である。エンドミル加工で使用される刃物は、比較的小径で長いもの（例えば、刃部：直径５ｍｍ×長さ６ｍｍ、胴体部：直径６ｍｍ、胴体の掴み部際から刃部先端までの突出長さ約５０ｍｍ）が用いられる。刃物の固定手段や加工条件（刃物の移動速度等）は、刃物剛性を確保できるように選択される。刃物剛性が不足していると、刃先が加工面から離れやすい。

支持溝部３ｘの溝内周壁面３ａｘは、旋盤加工によって仕上げ加工された旋盤加工面である。より詳細には、支持溝部３ｘの溝内周壁面３ａｘは、エンドミル加工により粗加工された後、旋盤加工によって仕上げ加工された面である。溝内周壁面３ａｘは、支持溝部３ｘにおける溝内周壁面３ａｘ以外の面よりも表面粗さが小さい。旋盤加工とは、ワークを回転させながら、バイトと呼ばれる工具の先端部に固定されたチップ（刃物）を加工面に押し当てて、ワークを切削する加工である。

以下、支持溝部３ｘの形成手順について説明する。便宜上、軸Ｓの軸方向及び径方向を使って説明する。

まず、内回転体３となるワークに対して、複合旋盤等の工作機械を用いて、エンドミル加工で切削加工（粗加工）を行う。これにより、支持溝部３ｘの溝内周壁面３ａｘ以外の部分（溝外周壁面３ｂｘ、溝底面３ｃｘ、及び溝端壁面３ｄｘ）は、完成寸法に形成される。

次に、ワークを工作機械にセットした状態のままで、旋盤加工で切削加工（仕上げ加工）して、溝内周壁面３ａｘを、完成寸法に形成する。旋盤加工では、溝加工用チップ（図示せず）と仕上げ用チップ１００（図４参照）を使用する。

具体的には、まず、溝加工用チップの径方向位置を位置決めしてから、内回転体３を中心軸回りに回転させつつ、溝加工用チップの刃先が溝底面３ｃｘに達するまで、溝加工用チップを軸方向に移動させる。それにより、溝内周壁面３ａｘの位置よりも若干径方向外側に、軸方向に平行な環状面が形成される。この加工時に溝３ｆが形成される。

続いて、図４に示すように、溝加工用チップを仕上げ用チップ１００に交換した後、仕上げ用チップ１００の刃面が軸方向と平行となるように、仕上げ用チップ１００の刃先を、溝加工用チップによって形成された面に当接させる。この状態のまま、仕上げ用チップ１００を径方向内側に向かって径方向に移動させて、溝内周壁面３ａｘを完成寸法（所定の径）に仕上げる。

次に、プーリ構造体１の動作について説明する。

先ず、外回転体２の回転速度が内回転体３の回転速度よりも大きくなった場合（即ち、外回転体２が加速する場合）について説明する。

この場合、外回転体２は、内回転体３に対して正方向（図２及び図３の太線の矢印方向）に相対回転する。外回転体２の相対回転に伴って、ばね４の一端側領域４ａが、圧接面２ａと共に移動し、内回転体３に対して相対回転する。これにより、ばね４が拡径方向にねじれる。ばね４の一端側領域４ａの圧接面２ａに対する圧接力は、ばね４の拡径方向のねじり角度が大きくなるほど増大する。第２領域４ｂ２は、ねじり応力を最も受け易く、ばね４の拡径方向のねじり角度が大きくなると、溝内周壁面３ａｘから離れる。このとき、第１領域４ｂ１及び第３領域４ｂ３は、溝内周壁面３ａｘに圧接している。第２領域４ｂ２が溝内周壁面３ａｘから離れると略同時に、又は、ばね４の拡径方向のねじり角度がさらに大きくなったときに、第２領域４ｂ２の外周面が突起３ｅに当接する。第２領域４ｂ２の外周面が突起３ｅに当接することで、他端側領域４ｂの拡径方向の変形が規制され、ねじり応力がばね４における他端側領域４ｂ以外の部分に分散され、特にばね４の一端側領域４ａに作用するねじり応力が増加する。これにより、ばね４の各部に作用するねじり応力の差が低減され、ばね４全体で歪エネルギーを吸収できるため、ばね４の局部的な疲労破壊を防止できる。

また、第３領域４ｂ３の溝内周壁面３ａｘに対する圧接力は、ばね４の拡径方向のねじり角度が大きくなるほど低下する。第２領域４ｂ２が突起３ｅに当接すると同時に、又は、ばね４の拡径方向のねじり角度がさらに大きくなったときに、第３領域４ｂ３の溝内周壁面３ａｘに対する圧接力が略ゼロとなる。このときのばね４の拡径方向のねじり角度をθ１（例えば、θ１＝３°）とする。ばね４の拡径方向のねじり角度がθ１を超えると、第３領域４ｂ３は、拡径方向に変形することで、溝内周壁面３ａｘから離れていく。しかし、第３領域４ｂ３と第２領域４ｂ２との境界付近において、ばね４が湾曲（屈曲）することはなく、他端側領域４ｂは円弧状に維持される。つまり、ばね４の他端側領域４ｂは、突起３ｅを摺動しやすい形状に維持されている。そのため、ねじり角度が大きくなって他端側領域４ｂにかかるねじり応力が増加すると、他端側領域４ｂは、第２領域４ｂ２の突起３ｅに対する圧接力、及び、第１領域４ｂ１の溝内周壁面３ａｘに対する圧接力に抗して、周方向に移動（突起３ｅと溝内周壁面３ａｘを摺動）し、ばね４の他端面４ｂｘが、溝端壁面３ｄｘを押圧する。ばね４の他端面４ｂｘが溝端壁面３ｄｘを周方向に押圧することにより、外回転体２と内回転体３との間で確実にトルクを伝達できる。

なお、ばね４の拡径方向のねじり角度がθ１以上且つθ２（例えば、θ２＝４５°）未満の場合、第３領域４ｂ３は、溝内周壁面３ａｘから離隔し且つ溝外周壁面３ｂｘに接触しておらず、第２領域４ｂ２は、突起３ｅに圧接されている。そのため、この場合、ばね４の拡径方向のねじり角度がθ１未満の場合に比べて、ばね４の有効巻数が大きく、ばね定数が小さい。また、ばね４の拡径方向のねじり角度がθ２になると、ばね４の中領域４ｃの外周面が環状面２ｂに当接すること、又は、ばね４の拡径方向のねじり角度が限界に達することにより、ばね４のそれ以上の拡径方向の変形が規制され、外回転体２及び内回転体３が一体的に回転する。これにより、ばねの拡径方向の変形による破損を防止できる。

次に、外回転体２の回転速度が内回転体３の回転速度よりも小さくなった場合（即ち、外回転体２が減速する場合）について説明する。

この場合、外回転体２は、内回転体３に対して逆方向（図２及び図３の太線の矢印方向と逆の方向）に相対回転する。外回転体２の相対回転に伴って、ばね４の一端側領域４ａが、圧接面２ａと共に移動し、内回転体３に対して相対回転する。これにより、ばね４が縮径方向にねじれる。ばね４の縮径方向のねじり角度がθ３（例えば、θ３＝１０°）未満の場合、一端側領域４ａの圧接面２ａに対する圧接力は、ねじり角度がゼロの場合に比べて若干低下するものの、一端側領域４ａは圧接面２ａに圧接している。また、他端側領域４ｂの溝内周壁面３ａｘに対する圧接力は、ねじり角度がゼロの場合に比べて若干増大する。ばね４の縮径方向のねじり角度がθ３以上の場合、一端側領域４ａの圧接面２ａに対する圧接力は略ゼロとなり、一端側領域４ａは圧接面２ａに対して周方向に摺動する。したがって、外回転体２と内回転体３との間でトルクは伝達されない。

このように、ばね４は、内回転体３が外回転体２に対して正方向に相対回転するとき外回転体２及び内回転体３のそれぞれと係合して外回転体２と内回転体３との間でトルクを伝達する一方、内回転体３が外回転体２に対して逆方向に相対回転するとき外回転体２及び内回転体３の少なくとも一方（本実施形態では、圧接面２ａ）に対して摺動（本実施形態では、周方向に摺動）して外回転体２と内回転体３との間でトルクを伝達しない。また、プーリ構造体１は、ばね４の拡径又は縮径により外回転体２及び内回転体３の間でトルクを伝達又は遮断するように構成されている。

以上に述べたように、本実施形態によれば、外回転体２と内回転体３との相対回転によってばね４が拡径方向にねじれた場合に、他端側領域４ｂにおける他端面４ｂｘを除いた少なくとも一部分（第２領域４ｂ２、又は、第２領域４ｂ２と第３領域４ｂ３）が内回転体３から離れるように構成されている。そのため、ばねの巻き数を増やすことなくばね４の耐疲労性を向上させることができる。

なお、「ばね４の姿勢が安定する」とは、ばね４の軸が回転体２、３の回転軸と略一致することをいう。

本実施形態のプーリ構造体１は以下の特徴を有する。
支持溝部３ｘの溝内周壁面３ａｘは、旋盤加工面である。つまり、旋盤加工によって完成寸法に形成され（仕上げ加工される）。旋盤加工とは、ワーク（例えば内回転体となる部品）を回転させながら、バイトと呼ばれる工具の先端部に固定されたチップ（刃物）を加工面に押し当てて、ワークを切削する加工である。
そのため、従来のように溝内周壁面をエンドミル加工によって完成寸法に形成する（仕上げ加工する）場合と比べて、切削速度に依らず刃物剛性が高いため、この溝内周壁面３ａｘを完成寸法どおりに精度よく形成できる。つまり、従来のように、溝内周壁面をエンドミル加工によって完成寸法に形成する（仕上げ加工する）場合には、刃物の移動速度を充分に落とさないと、溝内周壁面が支持溝部の溝底面に向かうほどその径が大きくなる方向に軸方向に対して傾斜してしまう場合がある。これに対して、本実施形態では、溝内周壁面３ａｘを旋盤加工によって完成寸法に形成する（仕上げ加工する）ため、溝内周壁面３ａｘが支持溝部３ｘの溝底面３ｃｘに向かうほどその径が大きくなる方向に軸方向に対して傾斜してしまうことがない。
もし、溝内周壁面が支持溝部の溝底面に向かうほどその径が大きくなる方向に軸方向に対して傾斜していると、支持溝部の溝底面とねじりコイルばねの他端側領域との接触状態を維持できず、ねじりコイルばねの姿勢が不安定となる場合がある。一方、本実施形態では、支持溝部３ｘの溝底面３ｃｘとねじりコイルばね４の他端側領域４ｂとの接触状態を維持しやすい。よって、ねじりコイルばね４の他端側領域４ｂにおける内回転体３に対する固定力を増大させることができる。したがって、外回転体２と内回転体３との相対回転によってねじりコイルばね４が拡径方向にねじれた場合に、振動等の外的要因がプーリ構造体１に作用しても、ねじりコイルばね４の姿勢が安定し、ねじりコイルばね４が安定してねじり変形できる。このように、本実施形態は、従来よりも溝内周壁面３ａｘに関するプーリ構造体の品質を向上できる。

また、溝内周壁面３ａｘを旋盤加工によって完成寸法に形成する（仕上げ加工する）ため、従来のように溝内周壁面をエンドミル加工によって完成寸法に形成する（仕上げ加工する）場合と比べて、加工速度に依らず刃物剛性が高い。そのため、従来に比べて切削速度を顕著に増加させて、溝内周壁面３ａｘの仕上げ加工に要する加工時間を顕著に短縮することができる。また、従来に比べて切削抵抗が小さく工具（刃物）が破損する可能性が低いため、仕上げ加工用刃物の交換頻度を顕著に低減できる。つまり、従来よりも溝内周壁面３ａｘに関するプーリ構造体１の生産性を向上できる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図５及び図６を用いて説明する。

図５に示すように、本発明の第２実施形態に係るプーリ構造体２０１は、支持溝部２０３ｘの溝内周壁面２０３ａｘ（内回転体２０３の筒本体２０３ａ）が、第１実施形態の支持溝部３ｘの溝内周壁面３ａｘと異なっており、その他の構成は第１実施形態のプーリ構造体１と同じである。

上記第１実施形態の溝内周壁面３ａｘは軸方向に平行である。これに対して、本実施形態の溝内周壁面２０３ａｘは、プーリ構造体２０１に外力が付与されていない状態において、支持溝部２０３ｘの溝底面３ｃｘに向かうほど径が小さくなるように、軸方向に対して傾斜している。溝内周壁面２０３ａｘの軸方向に対する傾斜角度を、傾斜角度αとする。傾斜角度αは、微小な角度であって、例えば、例えば０．５°以上１°以下である。傾斜角度αが大き過ぎる場合、ばね４の素線倒れが生じる虞がある。一方、傾斜角度αが小さ過ぎる場合、後述する溝底面３ｃｘへの押し付け力を増す効果が乏しくなる。なお、素線倒れとは、ばね線を螺旋状に巻回（コイリング）後、ばね線の断面における外径側部分（外径側の面）が、コイルばねの中心軸線に平行な外径基準線に対して若干（例えば１°）傾斜する傾斜面となる現象のことをいう。素線倒れを抑制しないと、クラッチの係合解除時に、外回転体又は／及び内回転体におけるコイルばねと摺動する部分に作用する面圧が増加してしまい、外回転体又は／及び内回転体におけるコイルばねと摺動する部分の摩耗を抑制できなくなる虞がある。なお、一例として挙げた傾斜角度αの範囲（０．５°以上１°以下）は、一概に好ましい範囲とは言えない。ばね４を外回転体２と内回転体３との間に収容する際に考慮される、ばね４の他端側領域４ｂを拡径させる量（溝内周壁面２０３ａｘへの圧接力）、ばね４を軸方向に圧縮する量（軸方向相手面への圧接力）等の設計値によって、傾斜角度αの好適な範囲は変化する。

ばね４に外力が付与されていない状態において、ばね４の他端側領域４ｂの内周面は、軸方向と略平行である。第１実施形態で述べたように、プーリ構造体２０１に外力が付与されていない状態において、ばね４の他端側領域４ｂの内周面は、ばね４の縮径方向の自己弾性復元力によって、溝内周壁面２０３ａｘに押し付けられている。プーリ構造体２０１に外力が付与されていない状態において、ばね４の他端側領域４ｂの内周面は、軸方向の一部分だけが溝内周壁面２０３ａｘと接触する。なお、ばね４の他端側領域４ｂの内周面は、軸方向とほぼ平行であってもよいが、縮径方向の自己弾性復元力によって軸方向に対して傾斜していてもよい。プーリ構造体２０１に外力が付与されていない状態において、ばね４の他端側領域４ｂの内周面は、軸方向の全域が溝内周壁面２０３ａｘと接触してもよい。

溝内周壁面２０３ａｘが上述したように軸方向に対して傾斜しているため、ばね４の他端側領域４ｂの自己弾性復元力による溝内周壁面２０３ａｘに対する圧接力は、支持溝部２０３ｘの溝内周壁面２０３ａｘに沿って溝底面３ｃｘに向かう方向の分力と、溝内周壁面２０３ａｘに垂直な方向の分力に分けられる。第１実施形態で述べたように、外回転体２と内回転体３との相対回転によって、ばね４が拡径方向にねじれた場合、まず、ばね４の第２領域４ｂ２が溝内周壁面２０３ａｘから離れる。ばね４の拡径方向のねじり角度がさらに大きくなると、ばね４の第３領域４ｂ３が溝内周壁面２０３ａｘから離れる。ばね４が拡径方向にねじれる過程において、ばね４の第２領域４ｂ２及び第３領域４ｂ３のうち、まだ溝内周壁面２０３ａｘから離れずに、縮径方向の自己弾性復元力によって溝内周壁面２０３ａｘに圧接されている部分は、溝内周壁面２０３ａｘに沿った方向の分力によって、支持溝部２０３ｘの溝底面３ｃｘ側に押圧される。そのため、ばね４の他端側領域４ｂを支持溝部２０３ｘの溝底面３ｃｘに押し付ける力が増し、ばね４の他端側領域４ｂが支持溝部２０３ｘの溝底面３ｃｘに押し付けられたまま離れない状態が維持され易くなる。

第１実施形態と同様に、支持溝部２０３ｘの溝内周壁面２０３ａｘ以外の部分（溝外周壁面３ｂｘ、溝底面３ｃｘ、及び溝端壁面３ｄｘ）は、エンドミル加工面であり、溝内周壁面２０３ａｘは、旋盤加工面である。

支持溝部２０３ｘの形成手順は、溝加工用チップを使って切削する工程までは、第１実施形態と同じである。溝加工用チップで切削した後、第１実施形態と同じく、仕上げ用チップ１００に交換する。そして、図６に示すように、仕上げ用チップ１００の刃面が軸方向に対し所定の角度（例えば１°）だけ傾斜するように、仕上げ用チップ１００の刃先を溝加工用チップによって形成された面に当接させる。この状態のまま、仕上げ用チップ１００を径方向内側に向かって径方向に移動させて、溝内周壁面２０３ａｘを完成寸法（所定の径及び傾斜角度）に仕上げる。なお、図６は、説明をわかりやすくするために、溝内周壁面２０３ａｘの傾斜角度αを誇張して表示している。

本実施形態のプーリ構造体２０１は、以下の特徴を有する。
支持溝部２０３ｘの溝内周壁面２０３ａｘは、支持溝部２０３ｘの溝底面に向かうほど径が小さくなるように、軸方向に対して傾斜する傾斜面である。この構成によると、ねじりコイルばね４の他端側領域４ｂの内周面が、縮径方向の自己弾性復元力によって、軸方向に対して傾斜する溝内周壁面２０３ａｘ（傾斜面２０３ａｘ）に圧接される。この圧接力は、傾斜面２０３ａｘに沿って溝底面３ｃｘに向かう方向の分力と、傾斜面２０３ａｘに垂直な方向の分力に分けられる。そのため、ねじりコイルばね４が拡径方向にねじれる過程において、ばね４の他端側領域４ｂのうち、まだ傾斜面２０３ａｘから離れずに、縮径方向の自己弾性復元力によって傾斜面２０３ａｘに圧接されている部分は、傾斜面２０３ａｘに沿った方向の分力によって、支持溝部２０３ｘの溝底面３ｃｘ側に押圧される。そのため、ねじりコイルばね４の他端側領域４ｂを支持溝部２０３ｘの溝底面３ｃｘに押し付ける力が増し、ねじりコイルばね４の他端側領域４ｂが支持溝部２０３ｘの溝底に押し付けられたまま離れない状態が維持され易くなる。したがって、ねじりコイルばね４の他端側領域４ｂにおける内回転体３に対する固定力をさらに増大させることができる。その結果、外回転体２と内回転体３との相対回転によってねじりコイルばね４が拡径方向にねじれた場合に、振動等の外的要因がプーリ構造体２０１に作用しても、ねじりコイルばね４の姿勢がより安定し、ねじりコイルばね４がより安定してねじり変形できる。

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施形態１、２に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な設計変更が可能なものである。

プーリ構造体は、オルタネータの軸に取り付けられるものに限定されず、例えばオルタネータ以外の補機の軸に取り付けられるものであってもよい。

ねじりコイルばね４の線材の断面は、正方形状に限定されず、長方形状や円形状であってもよい。外力を受けていない状態でのばね４の径は、全長に亘って一定でなくてもよい。

突起３ｅは、周方向に沿って溝端壁面３ｄｘまで延在してもよい。突起３ｅは設けなくてもよい。

プーリ構造体に外力が付与されていない状態でのばね４の一端及び他端における圧接面２ａ及び溝内周壁面３ａｘ、２０３ａｘとの接触範囲は、一端及び他端から半周以上に亘った範囲に限定されず、これより長くても短くてもよい。

溝端壁面３ｄｘは、軸方向から見て、円弧状であることに限定されず、径方向に沿った直線状であってもよいし、また、内周側の部分が径方向に対して傾斜した直線状又は円弧状であって且つ外周側の部分が径方向に沿った直線状であってもよい。

ねじりコイルばねの一端側領域が内回転体に接触し、ねじりコイルばねの他端側領域が外回転体に接触し、外回転体に、ねじりコイルばねの他端側領域を軸方向及び径方向に支持する支持溝部が設けられてもよい。

本発明の具体的な実施例１、２について、従来例１及び比較例１と対比して、溝内周壁面に関するプーリ構造体の品質及び生産性の評価を行った。

＜実施例１、２＞
実施例１のプーリ構造体は、上述の第１実施形態のプーリ構造体１と同じ構造とした。つまり、実施例１の溝内周壁面（３ａｘ）の傾斜角度は、プーリ構造体（１）に外力が付与されていない状態において、０°であった。実施例２のプーリ構造体は、上述の第２実施形態のプーリ構造体２０１と同じ構造とした。ここで、溝内周壁面（２０３ａｘ）が支持溝部（２０３ｘ）の溝底面（３ｃｘ）に向かうほど径が小さくなるように軸方向に対して傾斜するときの軸方向に対する傾斜角度を正とする。実施例２の溝内周壁面（２０３ａｘ）の傾斜角度（α）は、プーリ構造体（２０１）に外力が付与されていない状態において、１°であった。

＜従来例１、比較例１＞
従来例１及び比較例１のプーリ構造体の溝内周壁面は、エンドミル加工面とした。図７（ａ）に示すように、従来例１の支持溝部８０ｘの溝内周壁面８０ａｘの傾斜角度は、プーリ構造体に外力が付与されていない状態において、０°であった。図７（ｂ）に示すように、比較例１の支持溝部９０ｘの溝内周壁面９０ａｘの傾斜角度は、プーリ構造体に外力が付与されていない状態において、−０．３°であった。つまり、比較例１の溝内周壁面９０ａｘは、支持溝部９０ｘの溝底面９０ｃｘに向かうほど径が大きくなるように軸方向に対して傾斜する。また、図８に示すように、従来例１及び比較例１の支持溝部８０ｘ、９０ｘにおいて、溝内周壁面８０ａｘ、９０ａｘと溝外周壁面８０ｂｘ、９０ｂｘは溝端壁面８０ｄｘ、９０ｄｘでつながっており、図２に示す溝３ｆのような溝は形成されていない。これらの構成以外は、従来例１及び比較例１のプーリ構造体の構成は、実施例１、２のプーリ構造体の構成と同じとした。

従来例１、比較例１のプーリ構造体の支持溝部８０ｘ、９０ｘは、以下の手順で形成した。
まず、上述の第１実施形態（実施例１）及び第２実施形態（実施例２）と同じく、ワークに対して、複合旋盤等の工作機械を用いて、エンドミル加工で切削加工（粗加工）を行った。これにより、支持溝部８０ｘ、９０ｘの溝内周壁面８０ａｘ、９０ａｘ以外の部分を、完成寸法に形成した。
次に、ワークを工作機械にセットした状態のままで、エンドミル加工で切削加工（仕上げ加工）して、溝内周壁面８０ａｘ、９０ａｘを、完成寸法に形成した。従来例１及び比較例１では、ワークを回転させる旋盤加工を行っていないため、溝３ｆ（図２参照）のような溝は形成されない。
従来例１では、溝内周壁面８０ａｘの仕上げ加工の際、刃物剛性が確保できる程度まで、刃物（エンドミル）の移動速度を充分に落として溝内周壁面８０ａｘを仕上げた。それにより、従来例１の溝内周壁面８０ａｘは、完成寸法通り、軸方向と平行な面に形成された。
比較例１では、溝内周壁面９０ａｘの仕上げ加工の際、従来例１よりも４割強も速い刃物（エンドミル）の移動速度で切削加工された。このため、比較例１の溝内周壁面９０ａｘは、軸方向に平行な面として加工指図されていても、加工時の刃物剛性不足により、溝内周壁面９０ａｘは溝底面９０ｃｘに向かうほどその径が大きくなる方向（負の方向）に、軸方向に対して若干（０．３°）傾斜した面に形成されてしまった。

＜評価＞
［１］溝内周壁面の傾斜角度（品質）
実施例１、２、従来例１及び比較例１の溝内周壁面の傾斜角度の計測値の評価結果を表１に示す。評価の判定基準は、以下の通りである。
傾斜角度が、負の方向の角度、つまり溝内周壁面が溝底面に向かうほどその径が大きくなる方向に、軸方向に対し傾斜している場合は、評価×とした。評価×にする理由は、この場合、溝底面からねじりコイルばねの他端側領域が離れ易くなり、振動等の外的要因によって、ねじりコイルばねが安定してねじり変形（拡径変形）できない虞があるからである。傾斜角度が、０°以上０．５°未満である場合は、評価〇とした。評価〇とする理由は、ねじりコイルばねの他端側領域に対する溝底面への押し付け力を増す効果は比較的小さいものの、溝底面からねじりコイルばねの他端側領域が離れ易くなる虞は極めて小さいと考えられるからである。傾斜角度が、０．５°以上１°以下である場合は、評価◎とした。評価◎とする理由は、上記押し付け力を増す効果が大きく、振動等の外的要因がプーリ構造体に作用しても、ねじりコイルばねが安定してねじり変形（拡径変形）できる効果が得られる可能性が高く、且つ、ねじりコイルばねの素線倒れが生じる虞が極めて小さいと考えられるからである。傾斜角度が、１°を超えた場合は、評価△とした。評価△とする理由は、上記押し付け力を増す効果がさらに大となるが、ねじりコイルばねの素線倒れが生じる虞があるからである。

［２］溝内周壁面の仕上げ加工時間（生産性）
実施例１、２、従来例１及び比較例１について、溝内周壁面の仕上げ加工時間を測定し、従来例１に係る溝内周壁面の仕上げ加工時間を１００とした場合の相対値（指数）をそれぞれ算出した。各例の指数とその評価結果を表２に示す。なお、実施例１、２における溝内周壁面の仕上げ加工時間とは、旋盤加工の合計時間、つまり、溝加工用チップを用いた切削加工に要した時間と、仕上げ加工用チップを用いた切削加工に要した時間の合計時間である。指数が小さいほど、溝内周壁面の仕上げ加工時間が短いことを示す。評価の判定基準は、以下の通りである。
仕上げ加工時間の指数が、１２０以上（即ち、１００を上回るレベル）の場合は、評価×とした。仕上げ加工時間の指数が、８０より大きく１２０未満（即ち、１００と同レベル）の場合は、評価△とした。仕上げ加工時間の指数が、５０より大きく８０以下（即ち、１００を大幅ではないが明らかに下回るレベル）の場合は、評価○とした。仕上げ加工時間の指数が、５０未満（即ち、１００を大幅に下回るレベル）の場合は、評価◎とした。この場合、仕上げ加工時間を短縮する効果が最も大きい。

支持溝部の粗加工（エンドミル加工）に要した加工時間の指数は、各例共通で１５４であった。したがって、実施例１、２における支持溝部全体の切削加工時間の指数は、１７６となり、従来例１における支持溝部全体の切削加工時間の指数２５４と比べて、４割程度短縮された。

［３］溝内周壁面の仕上げ加工用刃物の交換頻度（生産性）
実施例１、２、従来例１及び比較例１について、溝内周壁面の仕上げ加工用刃物の交換頻度を測定し、従来例１に係る仕上げ加工用刃物の交換頻度を１／１００とした場合の相対値をそれぞれ算出した。各例の指数とその評価結果を表３に示す。なお、交換頻度の指数１／１００は、ワークの個数の指数１００に対して１個の割合で刃物を交換することを意味する。指数の値が小さいほど、溝内周壁面の仕上げ加工用刃物の交換頻度が低いことを示す。評価の判定基準は、以下の通りである。
交換頻度の指数が、１／８０以上（即ち、１／１００を上回るレベル）の場合、評価×とした。交換頻度の指数が、１／１２０より大きく１／８０未満（即ち、１／１００と同レベル）の場合、評価△とした。交換頻度の指数が、１／２００より大きく１／１２０以下（即ち、１／１００を明らかに下回るレベル）の場合、評価○とした。交換頻度の指数が、１／２００以下（即ち、１／１００顕著に下回るレベル）を、評価◎とした。この場合、仕上げ加工用刃物の交換頻度の抑制する効果が最も大きい。

３つの項目の評価結果に基づいて、総合評価を行った。その結果を表４に示す。総合評価の判定基準は、以下の通りである。
３つの項目のうち１つでも評価×が含まれていた場合には、総合評価×とした。３つの項目の評価が△、○、◎のいずれかであって、１つでも評価△が含まれていた場合には、総合評価△とした。３つの項目の評価が○、◎のいずれかであって、１つでも評価○が含まれていた場合には、総合評価○とした。３つの項目の評価が全て◎の場合、総合評価◎とした。

表４から明らかなように、支持溝部における溝内周壁面が旋盤加工面である実施例１、２のプーリ構造体は、溝内周壁面がエンドミル加工面である従来例１、比較例１と比べて、溝内周壁面に関するプーリ構造体の品質及び生産性に優れることがわかった。
また、溝内周壁面が、支持持溝部の溝底面に向かうほどその径が小さくなるように、軸方向に対して傾斜する旋盤加工面とした実施例２は、溝内周壁面が軸方向と平行に形成された旋盤加工面とする実施例１と比べて、同等のプーリ構造体の生産性を維持しつつ、プーリ構造体の品質を向上できる可能性がある。即ち、ねじりコイルばねが拡径変形した場合、振動等の外的要因がプーリ構造体に作用しても、ねじりコイルばねの姿勢がより安定し、ねじりコイルばねがより安定してねじり変形できる可能性がある。

１、２０１ プーリ構造体
２ 外回転体
３ 内回転体
３ｘ、２０３ｘ 支持溝部
３ａｘ、２０３ａｘ 溝内周壁面
３ｃｘ 溝底面
４ ねじりコイルばね
４ａ 一端側領域
４ｂ 他端側領域
４ｃ 中領域
Ｂ ベルト

Claims (2)

1. ベルトが巻回される筒状の外回転体と、
   前記外回転体の内側に設けられ、前記外回転体に対して前記外回転体と同一の回転軸を中心として相対回転可能な内回転体と、
   前記外回転体と前記内回転体との間に設けられたねじりコイルばねとを備えたプーリ構造体であって、
   前記ねじりコイルばねは、前記回転軸に沿った軸方向に圧縮されており、前記軸方向の一端側で前記外回転体及び前記内回転体の一方に接触する一端側領域と、前記軸方向の他端側で、前記プーリ構造体に外力が付与されていない状態において前記外回転体及び前記内回転体の他方に接触する他端側領域と、前記一端側領域及び前記他端側領域の間であって、前記プーリ構造体に外力が付与されていない状態において前記外回転体及び前記内回転体のいずれにも接触しない中領域とを有し、
   前記外回転体及び前記内回転体の他方は、前記ねじりコイルばねの前記他端側領域を前記軸方向及び前記回転軸の径方向に支持する支持溝部を有し、
   前記支持溝部は、前記プーリ構造体に外力が付与されていない状態において前記ねじりコイルばねの前記他端側領域の内周面と接触する溝内周壁面を有し、
   前記外回転体と前記内回転体との相対回転によって前記ねじりコイルばねが拡径方向にねじれた場合に、前記ねじりコイルばねの前記他端側領域の少なくとも一部分が前記外回転体及び前記内回転体の他方から離れるように構成されており、
   前記支持溝部の前記溝内周壁面が、旋盤加工面である、ことを特徴とする、プーリ構造体。
2. 前記支持溝部の前記溝内周壁面が、前記支持溝部の溝底面に向かうほど径が小さくなるように、前記軸方向に対して傾斜する傾斜面であることを特徴とする、請求項１に記載のプーリ構造体。

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