JP2019207027A - プーリ構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】プーリ構造体の、製造品質を確保しつつ、生産性も高くする。【解決手段】プーリ構造体１において、ばね４が内回転体３の筒本体３ａに圧入されている。筒本体３ａの外周面は、第１接触面１１と対向面１２と傾斜面１３とを有する。第１接触面１１は、圧入によって拡径されたばね４の他端側領域４ｂの内周面４ｂｙと接触している。対向面１２は、第１接触面１１よりも軸方向の一端側に位置し、ばね４の内周面から離隔して対向する。対向面１２は、軸方向の他方側の端部に、傾斜面１３を介して第１接触面１１と接続された拘束面１２ａを有する。拘束面１２ａの直径Ｄ２は、圧入前のばね４の内径Ｄ４の基準寸法よりも若干小さい。圧入前に、筒本体３ａがばね４に挿通されるように、ばね４を内回転体３にセットすると、ばね４が拘束面１２ａに拘束されて、前記他方の回転体の軸に対するずれが抑えられる。【選択図】図１

Description

本発明は、ねじりコイルばねを備えたプーリ構造体に関する。

特許文献１のねじりコイルばねは、一端側領域と、他端側領域と、中領域とを有する。一端側領域は、ねじりコイルばねの回転軸に沿った軸方向の一端側の部分であり、外回転体及び内回転体のうち一方の回転体に接触する。他端側領域は、ねじりコイルばねの軸方向の他端側の部分であり、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内周面が外回転体及び内回転体のうち他方の回転体に接触しており、且つ、外周面が外回転体及び内回転体のいずれにも接触しない。中領域は、ねじりコイルばねの一端側領域及び他端側領域の間の部分であり、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。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他方の回転体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の他方の回転体は、プーリ構造体に外力が付与されていない状態においてねじりコイルばねの他端側領域の内周面と接触する接触面（本願の「第１接触面」相当）を有する。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、その内周面が接触面と接触し、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、接触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のように、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他方の回転体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他方の回転体に対する固定力が、一端側領域における一方の回転体に対する固定力に比べて小さくなることがある。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る虞がある。

また、特許文献１に記載のプーリ構造体は、例えば、他方の回転体に対して、ねじりコイルばねを圧入することによって、上述したように、ねじりコイルばねを若干拡径された状態で他方の回転体の接触面に接触した状態とする。

一方で、特許文献１では、他方の回転体が、他端側領域の内周面と接触する上記接触面と、中領域の内周面と対向し且つ中領域の内周面から離れた対向面と、接触面と対向面とを繋ぐ、軸方向に対して傾いた傾斜面とを有している。これにより、圧入される直前の状態のねじりコイルばねの内周面の径は、上記接触面の径よりも小さく、上記対向面の径よりも大きい。

そのため、ねじりコイルばねを圧入する直前の、ねじりコイルばねを他方の回転体にセットした段階で、ねじりコイルばねは、他端の周方向の一部分においてのみ、傾斜面に接触し、これよりも軸方向の一方側の領域においては傾斜面及び対向面から離れた状態となる。そのため、ねじりコイルばねの他端側領域が、他方の回転体によって十分に姿勢が拘束されておらず、ねじりコイルばねの姿勢が不安定となる。その結果、ねじりコイルばねの軸の、他方の回転体の軸に対してずれ（偏心、傾斜）が生じることがある。

そして、この状態のまま、プレス機を用いてねじりコイルばねを接触面に向けて押圧すると、ねじりコイルばねと傾斜面との接触部分に押付荷重が集中する。また、ねじりコイルばねの軸が他方の回転体の軸に対して傾斜している場合には、ねじりコイルばねが傾斜面に引っかかることがある。この場合、ねじりコイルばねの他端側領域が、プレス機による押付荷重によって歪んでしまう虞がある。

この状態で、プレス機による押付荷重をさらに増加させて、ねじりコイルばねの他端側領域を拡径変形させ、接触面と接触する位置まで圧入させると、他端側領域の軸方向の端面と、内回転体の円環板部の軸方向の一方側の端面（本願の「第２接触面」相当）とが十分に密着しない虞がある。この場合、上述の、ねじりコイルばねの姿勢が不安定となって、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やすくなる。

また、上記のように、ねじりコイルばねの他端側領域が歪んだ状態で、他端側領域の圧入を行った場合には、ねじりコイルばねの他端側領域が、他方の回転体の傾斜面と接触面の境界部分を乗り越えて接触面と接触する位置まで移動する際に、この境界部分が線状に削られて金属粉が生じることがある。この場合、遊離した金属粉が、各回転体のねじりコイルばねと頻繁に接触する部分（例えば、接触面、後述の圧接面、環状面）や滑り軸受に付着し、これらの部分が摩耗しやすくなる。その結果、プーリ構造体の寿命が縮まる虞がある。

すなわち、特許文献１のプーリ構造体では、製造時の、ねじりコイルばねの他方の回転体への圧入が、プーリ構造体の製造品質を低下させてしまう虞がある。ここで、「製造品質」とは、実際に製造された製品のできばえの品質のことである。

ここで、製造品質を低下させないように、ねじりコイルバネの圧入時に、作業者が手作業でねじりコイルばねの位置や姿勢を調整してからプレス機でねじりコイルばねの圧入を行うことが考えられる。しかしながら、この場合には、ねじりコイルばねの圧入作業の自動化が困難であり、生産性を低下させることになる。

本発明の目的は、製造品質を確保しつつ、生産性も高くすることが可能なプーリ構造体を提供することである。

本発明の第１の態様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の一端側で前記外回転体及び前記内回転体のうち一方の回転体に接触する一端側領域と、前記軸方向の他端側で前記外回転体及び前記内回転体のうち他方の回転体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、前記他方の回転体は、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第１接触面と、前記第１接触面よりも前記軸方向の前記一端側に位置し、前記ねじりコイルばねの内周面から離隔して対向する対向面と、前記軸方向において前記第１接触面と前記対向面との間に位置し、前記第１接触面と前記対向面とを繋ぐ、前記軸方向に対して傾斜した傾斜面と、前記ねじりコイルばねの前記軸方向の他端側の端面と接触する第２接触面 と、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第１接触面から離れるように構成されており、前記ねじりコイルばねは、前記他方の回転体に対して圧入されることによって、前記他端側領域の内周面が前記第１接触面と接触し、前記軸方向の前記他端側の端面が前記第２接触面と接触する状態にされたものであり、前記対向面は、前記傾斜面と接続された拘束面を有し、前記拘束面は、圧入前の前記ねじりコイルばねの軸の前記他方の回転体の軸に対するずれを抑えるように、圧入前の前記ねじりコイルばねの前記他端側領域を拘束可能に構成されている。

この構成によれば、圧入前のねじりコイルばねを他方の回転体にセットしたときに、ねじりコイルばねの内周面が拘束面によって拘束され、ねじりコイルばねの軸の、他方の回転体に対するずれ（偏心、傾斜）が抑えられる。これにより、ねじりコイルばねの姿勢が安定し、圧入時に他端側領域が歪むことなく、他端側領域の内周面が第１接触面と接触し、ねじりコイルばねの軸方向の他端側の端面（他端面）が第２接触面と接触する位置まで移動する。その結果、プーリ構造体において、ねじりコイルばねの軸方向の他端面と第２接触面との密着性が高くなり、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ずれにくい。これにより、上述したような、ねじりコイルばねの姿勢が不安定になることで、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を生じにくくすることができる。

また、この構成では、圧入時のねじりコイルばねと他方の回転体との接触部分にかかる押付負荷を極力小さくすることができる。これにより、ねじりコイルばねと他方の回転体との摺動によって、他方の回転体のねじりコイルばねとの接触部分が線状に削られて金属粉が発生してしまう、ということが起こりにくい。これにより、遊離した金属粉が、各回転体のねじりコイルばねと頻繁に接触する部分（例えば、接触面、後述の圧接面、環状面）や滑り軸受に付着して、これらの部分が摩耗しやすくなる、といったことが起こりにくく、プーリ構造体の寿命を長くすることができる。

これらのことから、プーリ構造体の製造品質を高くすることができる。

また、圧入前にねじりコイルばねを他方の回転体にセットする際に、作業者が、後述するようなねじりコイルばねの姿勢矯正等を行う必要がないため、圧入の工程における省人化が可能となる。その結果、プーリ構造体を製造するときの生産性を高くすることができる。

本発明の第２の態様に係るプーリ構造体は、第１の態様に係るプーリ構造体において、前記拘束面が、前記他方の回転体の周方向の全周にわたって連続的に延びている。

この構成によれば、圧入前のねじりコイルばねが他方の回転体にセットされた状態で、拘束面により、他端側領域を周方向の全周にわたって拘束することができる。これにより、圧入前にねじりコイルばねを他方の回転体にセットしたときに、ねじりコイルばねが拘束面に十分に拘束されて、ねじりコイルばねの軸の、他方の回転体の回転軸に対するずれが抑えられる。

本発明の第３の態様に係るプーリ構造体は、第２の態様に係るプーリ構造体において、前記拘束面の直径と、圧入前の状態の前記ねじりコイルばねの前記他端側領域の内径とが略等しい。

この構成によれば、拘束面の直径と、圧入前の状態のねじりコイルばねの他端側領域の内径とが略等しいため、圧入前のねじりコイルばねが他方の回転体にセットされた状態で、ねじりコイルばねが拘束面に十分に拘束されて、ねじりコイルばねの軸の、他方の回転体の回転軸に対するずれが抑えられる。

本発明の第４の態様に係るプーリ構造体は、第３の態様に係るプーリ構造体において、前記拘束面の直径が、圧入前の状態の前記ねじりコイルばねの前記他端側領域の内径の基準寸法よりも０．１５ｍｍ小さい上限値以下で、且つ、前記上限値よりも０．０５ｍｍ小さい下限値以上である。

この構成によれば、拘束面の直径が、圧入前の状態のねじりコイルばねの他端側領域の内径の許容最小値（基準寸法よりも０．１５ｍｍ小さい寸法）を上限値とし、且つ、この上限値よりも０．０５ｍｍ小さい寸法を下限値とする範囲内であるため、圧入前のねじりコイルばねが他方の回転体にセットされた状態で、他端側領域が拘束面に拘束されて、ねじりコイルばねの軸の、他方の回転体の回転軸に対するずれが抑えられる。

本発明の第５の態様に係るプーリ構造体は、第１〜第４の態様に係るプーリ構造体において、前記拘束面の前記軸方向の長さが、圧入前の状態の前記ねじりコイルばねの前記他端側領域の前記軸方向の長さ以上である。

この構成によれば、圧入前のねじりコイルばねが他方の回転体にセットされた状態で、ねじりコイルばねの他端側領域が、その軸方向の全長にわたって拘束面に拘束される。したがって、ねじりコイルばねの軸の、他方の回転体の回転軸に対するずれを、より確実に抑えることができる。

本発明によれば、プーリ構造体の製造品質を高くすることができるとともに、プーリ構造体を製造するときの生産性を高くすることができる。

図１は、本発明の実施形態に係るプーリ構造体の、軸方向に沿った断面図である。 図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。 図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。 図４は、図１のＩＶ部の拡大図である。 図５（ａ）は、プレス機の下盤に内回転体を載置し、ばねを内回転体にセットした状態を示す図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＶＢ部の拡大図である。 図６（ａ）は、ばねの内回転体に対する圧入を開始した直後の状態を示す図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）のＶＩＢ部の拡大図である。 図７（ａ）は、プレス機によるばねの押し付けが完了した状態を示す図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＶＩＩＢ部の拡大図である。 図８（ａ）は、完成したばね圧入体を示す図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）のＶＩＩＩＢ部の拡大図である。 図９は、内回転体の対向面が拘束面を有していないプーリ構造体の一例を示す、図１相当の図である。 図１０（ａ）は、図９のプーリ構造体についての、図５（ａ）に対応する図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のＸＢ部拡大図である。 図１１（ａ）は、図９のプーリ構造体についての、図６（ａ）に対応する図であり、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）のＸＩＢ部拡大図である。 図１２（ａ）は、図９のプーリ構造体についての、図７（ａ）に対応する図であり、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）のＸＩＩＢ部拡大図である。 図１３（ａ）は、図９のプーリ構造体についての、図８（ａ）に対応する図であり、図１３（ｂ）は、図１３（ａ）のＸＩＩＩＢ部拡大図である。

以下、本発明の好適な実施の形態について説明する。

本発明の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（一方の回転体）と、内回転体３（他方の回転体）と、ねじりコイルばね４（以下、単に「ばね４」という）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Ａ（プーリ構造体１の回転軸であり、以下、単に「回転軸Ａ」という）を有する。回転軸Ａ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。そして、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、より詳細には、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（後述の第１接触面１１、対向面１２、傾斜面１３等）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Ｒ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（ＪＩＳＧ３５６０：１９９４に準拠）等）で構成されており、左巻き（後述する他端側領域４ｂの周方向における先端４ｂｚから反時計回り）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と内回転体３と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の一端部の外周面との間に、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と内回転体３とが、回転軸Ａを中心に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。

外回転体２の内径は、他端から一端に向かって段階的に小さくなっている。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の内径は、内回転体３の外筒部３ｂの内径よりも小さい。環状面２ｂにおける外回転体２の内径は、内回転体３の外筒部３ｂの内径と同じか、それよりも大きい。

内回転体３の筒本体３ａの外周面は、第１接触面１１と対向面１２と傾斜面１３を有する。第１接触面１１は、筒本体３ａの他端部に位置する。第１接触面１１は、後述するように、ばね４の他端側領域４ｂの内周面４ｂｙと接触する。

対向面１２は、第１接触面１１よりも一端側に位置する。対向面１２は、後述するように、ばね４の内周面と離間して対向する。また、対向面１２の軸方向の他端部は、拘束面１２ａとなっている。拘束面１２ａの直径Ｄ２は、対向面１２の他の部分１２ｂの直径Ｄ３よりも大きく、第１接触面１１の直径Ｄ１よりも若干小さい。

例えば、拘束面１２ａの直径Ｄ２を１％程度長くした長さが、第１接触面１１の直径Ｄ１となる。また、例えば、対向面１２の部分１２ｂの直径Ｄ３を２〜２５％程度長くした長さが、第１接触面１１の直径Ｄ１となる。一例として、対向面１２の部分１２ｂの直径Ｄ３を１２％程度長くした長さが、第１接触面１１の直径Ｄ１となり、第１接触面１１の直径Ｄ１が３１．４ｍｍ程度であり、拘束面１２ａの直径Ｄ２が３１．０ｍｍ程度であり、部分１２ｂの直径Ｄ３が２８．０ｍｍ程度である。

傾斜面１３は、軸方向における第１接触面１１と拘束面１２ａとの間に位置する。傾斜面１３は、軸方向の一端側から他端側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しており、第１接触面１１と拘束面１２ａとを繋ぐ。傾斜面１３の軸方向に対する傾斜角度は例えば６０°程度である。

また、筒本体３ａは、全体として、軸方向の他端側から一端側に向かうほど、徐々に径が小さくなっている。これにより、後述するように、筒本体３ａがばね４に挿通されるように、ばね４を軸方向の一方側から筒本体３ａにセットする際に、ばね４をスムーズにセットすることができる。

ばね４は、一端側で外回転体２の圧接面２ａに接触する一端側領域４ａと、他端側で内回転体３の第１接触面１１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の一端及び他端から半周以上（回転軸回りに１８０°以上）に亘った領域をいう。例えば、ばね４の巻き数が４巻きである場合、ばね４の他端から半周以上に亘った領域であり、且つ、ばね４の他端から１周程度を上限とする領域である。ここで、上述の拘束面１２ａの軸方向の長さは、圧入前の状態の他端側領域４ｂの軸方向の長さ以上である。また、図２に示すように、他端側領域４ｂのうち、ばね４の周方向における先端４ｂｚ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。

プーリ構造体１では、後述するように、ばね４は、内回転体３の筒本体３ａに圧入されることによって、他端側領域４ｂの内周面４ｂｙが内回転体３の第１接触面１１と接触し、他端側領域４ｂの軸方向の端面である他端面４ｂｘが円環板部３ｃの一端側の端面である第２接触面３ｃｘと接触するものとなっている。第２接触面３ｃｘは、螺旋状に形成されており、他端面４ｂｘの軸方向端面の周方向略全域が、第２接触面３ｃｘと接触する。また、ばね４は、圧入前の状態において、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Ｒに収容されている。

また、圧入前の状態でのばね４の内径Ｄ４は、第１接触面１１の直径Ｄ１よりも小さく、拘束面１２ａの直径Ｄ２とほぼ同じとなっている。より詳細には、例えば、拘束面１２ａの直径Ｄ２が、圧入前の状態でのばね４の内径Ｄ４の基準寸法よりも０．１５ｍｍ小さい上限値以下で、且つ、この上限値よりも０．０５ｍｍ小さい下限値以上である。つまり、拘束面１２ａの直径Ｄ２が、圧入前の状態でのばね４（他端側領域４ｂ）の内径Ｄ４の許容最小値（基準寸法よりも０．１５ｍｍ小さい寸法）を上限値とし、且つ、この上限値よりも０．０５ｍｍ小さい寸法を下限値とする範囲内になるように、拘束面１２ａの直径Ｄ２と、圧入前の状態でのばね４（他端側領域４ｂ）の内径Ｄ４とをほぼ同じにする。

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の内周面４ｂｙは、若干拡径された状態で第１接触面１１と接触している。つまり、ばね４の他端側領域４ｂの内周面４ｂｙは、ばね４の縮径方向の自己弾性復元力によって、第１接触面１１に押し付けられている。ばね４の他端側領域４ｂの内周面４ｂｙが第１接触面１１と接触している状態において、外筒部３ｂの内周面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。

第１接触面１１は、内回転体３の周方向において、筒本体３ａの全周にわたって連続的に延びた、軸方向と平行な面である。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４ｂｙは、軸方向と略平行である。また、第１接触面１１の軸方向の長さは、他端側領域４ｂの軸方向の長さよりも長い。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４ｂｙが、軸方向の全長にわたって第１接触面１１と接触する。

また、図２に示すように、内回転体３の外筒部３ｂの内周面３ｂｘには、他端側領域４ｂの、ばね４の周方向における先端４ｂｚと対向する、円弧状の当接面３ｄｘが形成されている。また、図２に示すように、外筒部３ｂの内周面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、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。この状態でのばね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として、１００×（Ｌ０−Ｌ１）／Ｌ０（％）で算出される。

次に、プーリ構造体１の動作について説明する。

まず、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、第１接触面１１から離れる。また、第２領域４ｂ２が第１接触面１１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の第１接触面１１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の第１接触面１１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、第１接触面１１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の第１接触面１１に対する圧接力に抗して、周方向に移動し、他端側領域４ｂの先端４ｂｚが、当接面３ｄｘを押圧する。他端側領域４ｂの先端４ｂｚが当接面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、第１接触面１１から離隔し且つ外筒部３ｂの内周面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の第１接触面１１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。

＜ばねの内回転体への圧入＞
次に、プーリ構造体１を製造する際に、ばね４を内回転体３の筒本体３ａに圧入する手順について説明する。ばね４を筒本体３ａに圧入する際には、まず、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、内回転体３を、軸方向の一端側が上側となるように、プレス機の下盤Ｐ１上に載置したうえで、筒本体３ａがばね４に挿通されるように、ばね４を内回転体３にセットする。ばね４のセットは、例えばロボットアームによって行う。このとき、螺旋状の他端側領域４ｂと、円環板部３ｃの螺旋状の第２接触面３ｃｘとの周方向の位置合わせを行って、ばね４を筒本体３ａにセットする。

上記のように、圧入前のばね４の内径Ｄ４は、拘束面１２ａの直径Ｄ２と略同じであるため、ばね４を筒本体３ａにセットすると、筒本体３ａの拘束面１２ａを形成している部分がばね４の他端側領域４ｂに挿通され、他端側領域４ｂが、拘束面１２ａによって拘束された状態となる。これにより、セットされたばね４の軸は、内回転体３の回転軸Ａに対してずれる（偏心、傾斜する）ことがなく、回転体２、３の回転軸と略一致する（以下、「ばね４の姿勢が安定する」という）。また、このとき、拘束面１２ａの軸方向の長さが、他端側領域４ｂの軸方向の長さよりも長いため、他端側領域４ｂが軸方向の全長にわたって拘束面１２ａに拘束される。これにより、より確実にばね４の姿勢が安定する。

続いて、図６（ａ）、（ｂ）、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、プレス機の、ばね４に押し当てるための押当具Ｑが取り付けられた上盤Ｐ２により、ばね４を下方に押し付けて、ばね４の他端側領域４ｂを、筒本体３ａの第１接触面１１を形成する部分に圧入する。そして、ばね４の圧入後、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、プレス機によるばね４の押し付けを解除し、ばね４が内回転体３に圧入されることによって形成されたばね圧入体５０を、プレス機の下盤Ｐ１から取り外す。

圧入時には、ばね４の他端側領域４ｂは、拡径されつつ、傾斜面１３を乗り越えて、内周面４ｂｙが第１接触面１１と対向する位置まで移動する。ばね４は螺旋状であるため、ばね４が傾斜面１３を乗り越える際には、他端側領域４ｂは周方向の一部分のみが、傾斜面１３と接触し、それ以外の部分は、傾斜面１３と接触していない。そして、圧入時には、他端側領域４ｂと傾斜面１３との接触部分に押付荷重が集中する。しかしながら、本実施形態では、上述したように、ばね４が拘束面１２ａによって拘束されることによって、ばね４の姿勢が安定した状態で押付荷重を受けるため、ばね４は、ばね４の軸が内回転体の回転軸Ａと略一致した状態で押付荷重を受けることになり、歪んだり、軸が傾いたりすることなく移動する。

その結果、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、ばね圧入体５０において、ばね４の他端面４ｂｘと第２接触面３ｃｘとの密着性が高いものとなる。

さらに、この場合には、圧入時にばね４にかかる押付荷重を極力小さくすることができる。したがって、ばね４の他端側領域４ｂが傾斜面１３を乗り越えて移動するときの、ばね４の軸方向の他端部と傾斜面１３との摺動によって、傾斜面１３が線状に削られて金属粉が発生する、ということが起こりにくい。

また、本実施形態では、上述したように、内回転体３の筒本体３ａがばね４に挿通されるようにばね４を内回転体３にセットするだけで、ばね４の他端側領域４ｂが拘束面１２ａに拘束されて、ばね４の姿勢が安定する。したがって、ばね４を内回転体３にセットする際に、作業者が後述する矯正動作を行ったり、ばね４を、外部の拘束手段（例えば、押当具Ｑ、上盤Ｐ２等）に対して拘束させたりして、ばね４の軸が内回転体３の軸に対してずれない（偏心、傾斜しない）ようにする必要がない。そのため、上記のようにロボットアームによってばね４を内回転体３にセットすることができ、内回転体３へのばね４の圧入の工程を、省人化することもできる。

そして、ばね圧入体５０においてばね４の他端面４ｂｘと第２接触面３ｃｘとの密着性が高いため、ばね圧入体５０を用いて構成したプーリ構造体１において、振動等の外的要因によって、ばね４の軸が回転体２、３の回転軸Ａに対してずれにくい（偏心、傾斜しにくい）。これにより、上述の、ばね４の姿勢が不安定となることでばね４が安定してねじり変形できない、という問題を生じにくくすることができる。

また、上述したように、ばね４の内回転体３への圧入時に金属粉が発生しにくい。そのため、その後、ばね圧入体５０を用いてプーリ構造体１を構成したときや、プーリ構造体１の使用時に、遊離した金属粉が、両回転体のねじりコイルばねと頻繁に接触する部分（例えば、第１接触面１１、圧接面２ａ、環状面２ｂ）や滑り軸受６等に付着するといったことが起こりにくい。その結果、これらの部分が摩耗しにくく、プーリ構造体１の寿命を長くすることができる。

＜拘束面がない従来のプーリ構造体について＞
ここで、本実施形態のプーリ構造体１とは異なる、図９に示すような従来のプーリ構造体１０１について説明する。プーリ構造体１０１は、プーリ構造体１において、内回転体３を内回転体１０３に置き換えたものである。

内回転体１０３は、筒本体１０３ａの外周面が、第１接触面１１１と、対向面１１２と、傾斜面１１３とを備えている。第１接触面１１１は、プーリ構造体１の第１接触面１１と同様のものである。対向面１１２は、軸方向における、第１接触面１１１の一方側に位置している。対向面１１２は、プーリ構造体１の対向面１２とは異なり、軸方向の全長にわたって直径が一定である。対向面１１２の直径は、対向面１２の部分１２ｂの直径Ｄ３と略同じである。傾斜面１１３は、軸方向における第１接触面１１１と対向面１１２との間に位置している。傾斜面１１３は、軸方向の一端側から他端側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しており、第１接触面１１１と対向面１１２とを繋ぐ。傾斜面１１３の軸方向に対する傾斜角度は、例えば６０°程度である。なお、内回転体１０３の上記以外の構成については、プーリ構造体１の内回転体３と同様である。

次に、本実施形態におけるばね４を内回転体３に圧入するときと同様の手順で、ばね４を内回転体１０３に圧入する場合について説明する。この場合には、まず、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、内回転体１０３を、軸方向の一端側が上側となるように、プレス機の下盤Ｐ１上に載置したうえで、筒本体１０３ａがばね４に挿通されるように、ばね４を内回転体１０３にセットする。このとき、ばね４の内径Ｄ４が第１接触面１１１の直径Ｄ１よりも小さく、対向面１１２の直径Ｄ３よりも大きいため、他端側領域４ｂの周方向の一部分が、傾斜面１１３に接触し、他端側領域４ｂのこれ以外の部分は、傾斜面１１３から離れている。また、内回転体１０３の対向面１１２には拘束面がない。そのため、他端側領域４ｂは、内回転体１０３によって十分に拘束されず、ばね４の姿勢が不安定となる。すなわち、ばね４の軸が内回転体１０３の回転軸Ａに対してずれてしまう（偏心、傾斜してしまう）ことがある。

続いて、図１１（ａ）、（ｂ）、図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、プレス機の、押当具Ｑが取り付けられた上盤Ｐ２により押当具Ｑを介してばね４を下方に押し付けることによって、ばね４の他端側領域４ｂを、筒本体１０３ａの第１接触面１１１を形成する部分に圧入する。そして、ばね４の圧入後、図１３（ａ）、（ｂ）に示すように、プレス機によるばね１０４の押し付けを解除し、ばね４が内回転体１０３に圧入されることによって形成されたばね圧入体１５０を、プレス機の下盤Ｐ１から取り外す。

圧入時には、他端側領域４ｂは、拡径されつつ、傾斜面１１３を乗り越えて、第１接触面１１１と対向する位置まで移動する。傾斜面１１３を乗り越える際には、他端側領域４ｂの傾斜面１１３と接触している部分（周方向の一部分）に押付荷重が集中する。このとき、ばね４の軸が内回転体１０３の回転軸Ａに対してずれていると、他端側領域４ｂの傾斜面１１３との接触部分が傾斜面１１３に引っかかり、プレス機による押付負荷によって、ばね４の他端側領域４ｂが歪んでしまう虞がある。

そして、この状態で、プレス機による押付負荷をさらに増加させて、ばね４の他端側領域４ｂを、第１接触面１１１と対向する位置まで圧入すると、図１３（ａ）、（ｂ）に示すように、ばね圧入体１５０において、ばね４の他端面４ｂｘと第２接触面３ｃｘとの密着性が悪いものとなる。

また、この場合には、圧入時にばね４にかかる押付負荷が大きくなり、ばね４の他端側領域４ｂが傾斜面１１３を乗り越えて移動するときの他端側領域４ｂと傾斜面１１３との摺動によって、傾斜面１１３が線状に削られて、金属粉が発生しやすい。

そして、ばね圧入体１５０において、ばね４の他端面４ｂｘと第２接触面３ｃｘとの密着性が悪いため、ばね圧入体１５０を用いて構成したプーリ構造体１０１において、振動等の外的要因によって、ばね４の軸が回転体２、１０３の回転軸Ａに対してずれやすい。そのため、上述した、ばね４の姿勢が不安定となることで、ばね４が安定してねじり変形できない、という問題が生じやすい。

また、上述したように、ばね４の内回転体１０３への圧入時に金属粉が発生しやすい。そのため、その後、ばね圧入体１５０を用いてプーリ構造体１０１を構成するときや、プーリ構造体１０１の使用時に、遊離した金属粉が、両回転体２、１０３のばね４と頻繁に接触する部分（例えば、第１接触面１１１、圧接面２ａ、環状面２ｂ）や滑り軸受６等に付着しやすい。その結果、これらの部分が摩耗しやすくなり、プーリ構造体１０１の寿命が短くなってしまう虞がある。

次に、本発明の実施例について説明する。

＜実施例＞
実施例では、図５〜図８で示したのと同様の手順で内回転体にばねを圧入して、上記実施形態のばね圧入体５０と同様のばね圧入体を作製した。また、実施例では、ばねの内回転体へのセットをロボットアームによって行った（自動投入）。これにより、ばねの内回転体へのセットに５秒程度かかった。また、実施例では、プレス機による圧入時間を１５秒とした。ここで、圧入時間とは、プレス機によるばねの押し付けを開始してから、プレス機による押し付けが完全に解除されるまでの時間のことである。

＜比較例１〜３＞
比較例１〜３では、図１０〜図１３で示したのと同様の手順で内回転体にばねを圧入して、上述のばね圧入体１５０と同様のばね圧入体を作製した。また、比較例１〜３では、ばねの内回転体へのセットを、作業者が手作業で行った。より詳細には、比較例１では、作業者が、ばねを内回転体にセットする際に、プレス機による押し付けが開始されるまでの間、ばねの軸が、内回転体の軸に対してずれないように姿勢を矯正する矯正動作を行った（手投入＋矯正動作）。そのため、比較例１の場合には、ばねを内回転体にセットするのに実施例の場合よりも長い１０秒程度かかった。また、比較例１では、上記矯正動作を確実に且つ安全に行うために、プレス機による圧入時間を、実施例の場合よりも長い２０秒程度とした。

一方、比較例２、３では、比較例１のような矯正動作を行わずに、ばねを内回転体にセットした（手投入）。これにより、比較例２、３では、ばねを内回転体にセットするのに５秒程度（実施例と同程度）かかった。ただし、比較例２、３では、図示しない専用の治具を用いて、ばねの軸の内回転体の回転軸に対して１°より大きく傾斜しないように設定して、ばねを内回転体にセットした。このようにしているのは、ばねの軸の内回転体の回転軸に対する傾斜が僅か（１°以下）であっても上述したような問題が発生することを明確にするためである。

また、比較例２では、プレス機による圧入時間を、実施例と同様の１５秒とした。一方、比較例３では、プレス機による圧入時間を長くすれば上記矯正動作が不要であるか否かを判断するために、プレス機による圧入時間を、実施例よりも十分に長い３０秒とした。

＜製造品質の評価＞
表１は、実施例及び比較例１〜３における、ばね圧入体の製造品質の評価結果である。

表１では、ばねを内回転体にセットした状態（ばね投入状態）における、ばねの姿勢の評価結果を示している。具体的には、ばねの軸が、内回転体の回転軸に対して、偏心し且つ傾斜している場合に、ばねの姿勢が不安定であると判断して評価を×とした。また、ばねの軸が、内回転体の回転軸に対して、偏心しているが、傾斜していない場合には、ばねの姿勢が略安定していると判断して評価を△とした。また、ばねの軸が、内回転体の回転軸に対して、偏心しておらず、且つ、傾斜していない場合には、ばねの姿勢が安定していると判断して評価を○とした。

なお、ばねの軸が、内回転体の回転軸に対して、偏心しているが、傾斜していない場合の評価を×とせずに△としたのは、この場合には、その後の圧入初期状態（図６、図１１に対応する状態）で、他端側領域の傾斜面との接触部分が、傾斜面に沿って、ばねの軸と内回転体の回転軸とが略一致する位置まで移動して、ばねの姿勢が安定する可能性が高いからである。また、表１の比較例１の評価結果は、矯正動作の前の評価が×であり、矯正動作後の評価が△であることを示している。

また、表１では、圧入初期状態（図６、図１１に対応する状態）で、他端側領域が、傾斜面を乗り越えて第１接触面と接触し始めたか否かの評価結果を示している。具体的には、他端側領域が、傾斜面に引っ掛かっており、傾斜面に当接したままの状態となった場合には、評価を×とした。また、他端側領域が、傾斜面を乗り越え、第１接触面に接触し始めていた場合には、評価を○とした。

ここで、実際のばねの圧入時は、ばねの圧入を開始してから完了するまで、上盤Ｐ２が自動的に移動するが、上記評価のために、圧入初期状態で上盤Ｐ２の移動を一時的に停止させ、評価後に上盤Ｐ２の移動を手動で再開させた。なお、上述の圧入時間には、プレス機を一時停止させた時間は含まれていない。

また、表１では、完成したばね圧入体におけるばねの姿勢の評価を示している。より詳細には、圧入体において、ばねの軸が、内回転体の回転軸に対して、偏心、傾斜する等、歪んだ状態になっている場合に、ばねの姿勢が不安定であると判断して評価を×とした。具体的には、ばねの一端側領域の内周面と内回転体の対向面との間の隙間の径方向の長さに関して、周方向に顕著な偏りがある場合に、評価を×とした。また、ばね圧入体において、ばねの軸が、内回転体の回転軸に対して、偏心、傾斜する等、歪んだ状態になっていない場合に、ばねの姿勢が安定していると判断して評価を○とした。具体的には、ばねの一端側領域の内周面と内回転体の対向面との間の隙間の径方向の長さに関して、周方向に偏りがない場合に、評価を○とした。なお、比較例２、３の評価結果の「傾斜」の括弧書きは、上記偏心は無かったが、上記傾斜があったことを意味している。

また、表１では、完成したばね圧入体における、圧入時のばねと内回転体との摺動による内回転体損傷（傾斜面と第１接触面との境界部分のひっかき傷）についての評価を示している。具体的には、内回転体における傾斜面と第１接触面との境界部分に軸方向のひっかき傷が目視ではっきりと確認され、且つ、上記境界部分が削られることで遊離した金属粉が目視で発見された場合に、評価を×とした。また、上記ひっかき傷が目視で確認されたが、損傷の程度がごく軽微であり、上記金属粉が目視で全く発見されなかった場合に、評価を△とした。また、上記ひっかき傷が目視で全く確認されなかった場合に評価を○とした。この評価は、完成したばね圧入体を分解して行った。

なお、製造品質について、ばねの他端部が円環板部の端面に接触するまで、プレス機でばねを押し込んだ状態（図７、図１２の状態）についての評価を行っていないのは、ばねが強く圧縮された状態となっており、上記の姿勢等の評価を正確に行うことが困難であるためである。

＜生産性の評価＞
表２は、実施例及び比較例１〜３について、ばねを内回転体にセットするのにかかった投入時間と、プレス機によるばねの圧入にかかった圧入時間とを合計した合計時間に基づいて、生産性を評価した評価結果を示している。具体的には、実施例及び比較例１〜３の中で、上記合計時間が最も長い比較例３を評価×とし、上記合計時間が最も短い実施例及び比較例２を評価○とし、上記合計時間がこれらの間となる比較例１を評価△とした。なお、表２における括弧書きは、合計時間における投入時間と圧入時間の内訳を示している。例えば、実施例１の（５＋１５）は、合計時間の２０秒のうち、投入時間が５秒であり、圧入時間が１５秒であることを示している。

＜省人化の可否の評価＞
表３は、実施例及び比較例１〜３について、表１の評価結果に基づいて、省人化の可否の評価結果を示している。具体的には、表１のばねの投入状態及び圧入初期状態における評価が、ともに×である場合には、ばねの圧入工程における省人化が困難であると判断して、評価を×とした。また、表１の評価結果が○あるいは△であり、且つ、△の評価が１つでも含まれている場合には、ばねの圧入工程において省人化が可能であると判断されるものの、更なる製造品質の向上のために、動作条件（プレス速度等）の調整が必要と判断して、評価を△とした。また、表１の評価結果が全て○である場合に、ばねの圧入工程において、省人化が十分に可能であると判断して、評価を○とした。ただし、表３に示すように、実施例では評価が○となり、比較例１〜３では全て評価が×となり、評価が△となった例はなかった。

＜総合評価＞
表４は、実施例及び比較例１〜３について、表１〜表３の評価結果に基づいて行った総合評価を示している。具体的には、表１のばね圧入体について２つの評価結果（ばねの姿勢、内回転体の損傷）において、１つでも×の評価が含まれていた場合、総合評価を×とした。また、表１のばね圧入体についての２つの評価結果が△、○のいずれかであり、且つ、△の評価が１つでも含まれていた場合には、総合評価を△とした。また、表１〜表３で示す評価結果が全て○であった場合に、総合評価を○とした。

以上の結果から、第１接触面に圧入される前の状態におけるばねの他端側領域を拘束可能な拘束面を有している本発明のプーリ構造体（実施例）は、プーリ構造体が対向面の軸方向他端側に上記拘束面を有しない従来のプーリ構造体（比較例１〜３）よりも製造品質に優れ、生産性も高いものとすることができることが分かった。また、拘束面を有しない従来のプーリ構造体では、上述の姿勢矯正を行わなければ、ばねの圧入時間を極端に遅くした場合（比較例３）でも、製造品質は改善されないことがわかった。

また、上記拘束面を有している本発明のプーリ構造体では、ばねの圧入前の、ばねを内回転体にセットする際に、上記姿勢矯正を行う必要がなく、ロボットアームによってばねを内回転体にセットすることができるため、ばねの圧入工程の省人化が可能であることが分かった。

＜圧入時の押付荷重＞
表５は、実施例及び比較例１〜３における、圧入初期状態（図６、図１１に対応する状態）、及び、圧入完了状態（図７、図１２に対応する状態）でのばねの圧縮率を示している。なお、ばね線間の隙間がなくなるまでばねを圧縮させたときのばねの圧縮率は３３％程度である。

表５からわかるように、圧入初期状態では、実施例及び比較例１〜３におけるばねの圧縮率がほぼ同じであったのに対して、圧入完了状態では、実施例において、比較例１〜３よりも、ばねの圧縮率が小さくなった。このことから、実施例では、比較例１〜３よりも、ばねの他端側領域が傾斜面を乗り越えて、第１接触面と接触する位置に圧入される際の押付荷重が小さいことがわかる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載の限りにおいて様々な変更が可能である。

例えば、拘束面の軸方向の長さは、他端側領域４ｂの軸方向の長さとほぼ同じであってもよい。あるいは、拘束面の軸方向の長さは、他端側領域４ｂの軸方向の長さよりも多少短くてもよい。

また、例えば、筒本体３ａの対向面を形成する部分の、軸方向の他端部に、周方向に間隔をあけて並んだ複数の凸部が設けられ、各凸部の径方向の表面が拘束面となっていてもよい。

また、ばね４を内回転体３にセットしたときに、筒本体３ａの拘束面１２ａを形成する部分がばね４に挿通されるのであれば、拘束面１２ａの直径Ｄ２は、上述の上限値よりも大きく、且つ、圧入前のばね４の他端側領域４ｂの内径Ｄ４よりも小さくてもよい。また、ばね４を内回転体３にセットしたときに、他端側領域４ｂを十分に拘束して、ばね４の姿勢を安定させることが可能であれば、拘束面１２ａの直径Ｄ２は、上述の下限値よりも小さくてもよい。

また、ねじりコイルばねの線材の断面は、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。

また、突起３ｅは、周方向に沿って当接面３ｄｘまで延在してもよい。突起３ｅは設けなくてもよい。

また、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及び第１接触面１１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。

また、当接面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。

また、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ていてもよい。なお、この場合には、内回転体が、本発明の一方の回転体に相当し、外回転体が、本発明の他方の回転体に相当する。

また、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ない。プーリ構造体は、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。

１ プーリ構造体
２ 外回転体
３ 内回転体
３ｃｘ 第２接触面
４ ばね（ねじりコイルばね）
４ａ 一端側領域
４ｂ 他端側領域
４ｃ 中領域
１１ 第１接触面
１２ 対向面
１２ａ 拘束面
１３ 傾斜面

Claims (5)

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の一端側で前記外回転体及び前記内回転体のうち一方の回転体に接触する一端側領域と、
   前記軸方向の他端側で前記外回転体及び前記内回転体のうち他方の回転体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、
   前記他方の回転体は、
   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第１接触面と、
   前記第１接触面よりも前記軸方向の前記一端側に位置し、前記ねじりコイルばねの内周面から離隔して対向する対向面と、
   前記軸方向において前記第１接触面と前記対向面との間に位置し、前記第１接触面と前記対向面とを繋ぐ、前記軸方向に対して傾斜した傾斜面と、
   前記ねじりコイルばねの前記軸方向の他端側の端面と接触する第２接触面と、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第１接触面から離れるように構成されており、
   前記ねじりコイルばねは、前記他方の回転体に対して圧入されることによって、前記他端側領域の内周面が前記第１接触面と接触し、前記軸方向の前記他端側の端面が前記第２接触面と接触する状態にされたものであり、
   前記対向面は、前記傾斜面と接続された拘束面を有し、
   前記拘束面は、圧入前の前記ねじりコイルばねの軸の前記他方の回転体の軸に対するずれを抑えるように、圧入前の前記ねじりコイルばねの前記他端側領域を拘束可能に構成されている、プーリ構造体。
2. 前記拘束面が、前記他方の回転体の周方向の全周にわたって連続的に延びている、
   請求項１に記載のプーリ構造体。
3. 前記拘束面の直径と、圧入前の状態の前記ねじりコイルばねの前記他端側領域の内径とが略等しい、
   請求項２に記載のプーリ構造体。
4. 前記拘束面の直径が、圧入前の状態の前記ねじりコイルばねの前記他端側領域の内径の基準寸法よりも０．１５ｍｍ小さい上限値以下で、且つ、前記上限値よりも０．０５ｍｍ小さい下限値以上である、
   請求項３に記載のプーリ構造体。
5. 前記拘束面の前記軸方向の長さが、圧入前の状態の前記ねじりコイルばねの前記他端側領域の前記軸方向の長さ以上である、
   請求項１〜４のいずれか一項に記載のプーリ構造体。

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