JP7356398B2 - pulley structure - Google Patents

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Description

本発明は、コイルばねを備えたプーリ構造体に関する。 The present invention relates to a pulley structure equipped with a coil spring.

自動車等のエンジンの動力によってオルタネータ等の補機を駆動する補機駆動ユニットでは、オルタネータ等の補機の駆動軸に連結されるプーリと、エンジンのクランク軸に連結されるプーリにわたってベルトが掛け渡され、このベルトを介してエンジンのトルクが補機に伝達される。特に、他の補機に比べて大きい慣性を有するオルタネータの駆動軸に連結されるプーリには、例えば特許文献1に記載されているような、クランク軸の回転変動を吸収可能なプーリ構造体が用いられる。 In an auxiliary drive unit that drives auxiliary equipment such as an alternator using the power of an automobile engine, a belt runs across a pulley connected to the drive shaft of the auxiliary equipment such as the alternator and a pulley connected to the engine crankshaft. engine torque is transmitted to the auxiliary equipment via this belt. In particular, the pulley connected to the drive shaft of the alternator, which has a large inertia compared to other auxiliary machines, has a pulley structure that can absorb rotational fluctuations of the crankshaft, as described in Patent Document 1, for example. used.

特許文献1に記載のプーリ構造体は、外回転体と、外回転体の内側に設けられ、且つ、外回転体に対して相対回転可能な内回転体と、2つの回転体の間に配置されたコイルばねとを有している。 The pulley structure described in Patent Document 1 includes an outer rotating body, an inner rotating body that is provided inside the outer rotating body and is rotatable relative to the outer rotating body, and disposed between the two rotating bodies. It has a coiled spring.

このプーリ構造体では、クランク軸の回転変動がベルトを介して外回転体に伝達され、2つの回転体が相対回転すると、2つの回転体の間でコイルばねを介してトルクが伝達されるとともに、コイルばねが周方向にねじれることにより、回転変動が吸収される(ダンピング機能)。これにより、外回転体に巻回されるベルトのスリップや張力変動を抑えることができる。また、コイルばねの拡径又は縮径変形により外回転体と内回転体との間でトルクが伝達又は遮断されるようになっている(クラッチ機能)。これにより、ベルトのスリップを確実に防止することができる。 In this pulley structure, rotational fluctuations of the crankshaft are transmitted to the outer rotating body via the belt, and when the two rotating bodies rotate relative to each other, torque is transmitted between the two rotating bodies via the coil spring. By twisting the coil spring in the circumferential direction, rotation fluctuations are absorbed (damping function). This makes it possible to suppress slips and tension fluctuations of the belt wound around the outer rotating body. Furthermore, torque is transmitted or interrupted between the outer rotor and the inner rotor by expanding or contracting the diameter of the coil spring (clutch function). Thereby, slipping of the belt can be reliably prevented.

このように、このプーリ構造体に備わるコイルばねは、外回転体と内回転体との間でトルクを伝達する際に、クランク軸の回転変動を吸収するダンピング機能と、外回転体と内回転体との間でトルクを一方向に伝達又は遮断するクラッチ機能とを有している。 In this way, the coil spring provided in this pulley structure has a damping function that absorbs rotational fluctuations of the crankshaft when transmitting torque between the outer rotor and the inner rotor, and a damping function that absorbs the rotational fluctuations of the crankshaft. It has a clutch function that transmits or interrupts torque to and from the body in one direction.

特開2014-114947号公報Japanese Patent Application Publication No. 2014-114947

最近は、自動車等の運転支援技術や自動運転技術の進化と普及が進み、従来よりも車載されるセンサやカメラ類、電動モータ、及びそれらの制御装置等が増えた分、従来よりも大きな電力が消費される。このため、オルタネータに対する発電要求量が従来よりも増加することになり、オルタネータが従来よりも大型化するとともに、駆動軸を介してプーリ構造体に連結されるオルタネータの回転部分の質量が従来よりも増加することになった。このため、エンジンの回転変動(最大値)とオルタネータの回転慣性質量(慣性マス)に基づく、プーリ構造体の外回転体(プーリ)に入力されるトルク(以下、入力トルク)が増加することになった。これに伴い、ベルトの負荷も従来よりも増加した。 Recently, driving support technology and self-driving technology for automobiles, etc. have progressed and become more widespread, and the number of sensors, cameras, electric motors, and their control devices mounted on vehicles has increased, resulting in greater power consumption than before. is consumed. For this reason, the amount of power generation required for the alternator will increase compared to before, and the alternator will become larger than before, and the mass of the rotating part of the alternator connected to the pulley structure via the drive shaft will be greater than before. It was decided to increase. As a result, the torque input to the outer rotating body (pulley) of the pulley structure (hereinafter referred to as input torque) increases based on the engine rotational fluctuation (maximum value) and the rotational inertial mass (inertial mass) of the alternator. became. Along with this, the load on the belt has also increased compared to before.

プーリ構造体の設計上、常用的に許容し得る入力トルクの最大値(以下、「許容トルク」と呼ぶ。)は、コイルばねの拡径変形時に引張力が働くコイルばねの面(特に内周面)に発生する曲げ応力(最大値)を極力低く抑え、コイルばねのねじりに対する耐久性を十分に確保し得る水準に設定されるのが好ましい。このため、許容トルクは、安全を見て、コイルばねの拡径変形の最大化を回避し得るねじりトルクの水準(ロック機構が作動しない領域内)に設定されるのが好ましい。 Due to the design of the pulley structure, the maximum input torque that can be normally allowed (hereinafter referred to as "allowable torque") is the surface of the coil spring (especially the inner periphery) where tensile force is applied when the coil spring is expanded in diameter. It is preferable that the bending stress (maximum value) generated on the coil spring be set to a level that can suppress the bending stress (maximum value) generated in the coil spring as low as possible and ensure sufficient durability against torsion of the coil spring. For this reason, the allowable torque is preferably set to a level of torsional torque (within a range in which the locking mechanism does not operate) that can avoid maximizing the radial expansion deformation of the coil spring in terms of safety.

そこで、従来(特許文献1等)のプーリ構造体の構成(図8参照)で、従来よりも大きい入力トルク(例えば、従来比で約25%増加した入力トルク)に耐用するには、コイルばねのばね線(素線)を太くする必要がある。 Therefore, in order to withstand a larger input torque than the conventional one (for example, input torque increased by about 25% compared to the conventional one) with the conventional (Patent Document 1 etc.) pulley structure configuration (see FIG. 8), a coil spring is required. It is necessary to make the spring wire (strand wire) thicker.

しかしながら、コイルばねのばね線(素線)を太くするだけでは、ばね定数(コイルばねのねじり角度に対するねじりトルクの割合、即ち、トルクカーブの傾き)が増加してしまうため、コイルばねのばね線(素線)を太くしても、ばね定数を増加させることなく、所定の水準(従来同等水準)に維持しつつ、許容トルクを増加させるためには、コイルばねの巻き数(有効巻数)を増やさなければならない(例えば、従来7巻きであれば9巻きにしなければならない)。 However, simply making the spring wire (strand wire) of the coil spring thicker increases the spring constant (the ratio of torsion torque to the torsion angle of the coil spring, that is, the slope of the torque curve). Even if the wire is made thicker, the number of turns (effective number of turns) of the coil spring must be increased in order to increase the allowable torque while maintaining the spring constant at a predetermined level (the same level as before). (For example, if it used to be 7 turns, it must be increased to 9 turns).

この場合、プーリ構造体はおのずと回転軸方向(及び、エンジンのクランク軸と平行な軸線方向)に大型化してしまい、オルタネータのオーバーハング(軸受からの張り出し量)が長くなる分、軸受強度を補うため軸受サイズを拡大する結果、オルタネータがさらに大型化することになる。つまり、従来(特許文献1等)のプーリ構造体の基本構成のままでは、過大な入力トルクに対応する場合、回転軸方向に大型化を招くため、エンジンルーム内の当該プーリ構造体及びオルタネータの搭載スペースを確保し、且つ、所定の水準(従来同等水準)にばね定数を維持しつつ、許容トルクを底上げできるようにするには限界がある、と考えられた。 In this case, the pulley structure naturally becomes larger in the direction of the rotation axis (and in the direction of the axis parallel to the engine crankshaft), and the alternator's overhang (the amount of protrusion from the bearing) becomes longer, which compensates for the bearing strength. Therefore, as a result of increasing the bearing size, the alternator becomes even larger. In other words, if the basic configuration of the conventional pulley structure (Patent Document 1, etc.) remains unchanged, it will increase in size in the direction of the rotation axis when dealing with excessive input torque. It was thought that there was a limit to increasing the permissible torque while securing mounting space and maintaining the spring constant at a predetermined level (comparable to the conventional level).

そこで、本発明の目的は、回転軸方向に大型化を招くことなく、ばね定数及び許容トルクの設計自由度を高めることができるプーリ構造体を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a pulley structure that can increase the degree of freedom in designing the spring constant and allowable torque without increasing the size in the direction of the rotation axis.

本発明のプーリ構造体は、ベルトが巻き掛けられる筒状の外回転体と、
前記外回転体の径方向内側に設けられ、前記外回転体と同一の回転軸を中心として前記外回転体に対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、前記回転軸に沿った軸方向に圧縮されている、第1のコイルばねと、
前記第1のコイルばねに対して径方向に並設され、前記回転軸に沿った軸方向に圧縮されている、第2のコイルばねと、を備えており、
前記第1のコイルばねは、拡径又は縮径方向にねじり変形した際に、前記外回転体及び前記内回転体に係合して、前記外回転体と前記内回転体との間でトルクを伝達し、トルクの伝達時と反対方向にねじり変形した際に、前記外回転体又は前記内回転体と摺動する係合解除状態となって、前記外回転体と前記内回転体との間でのトルクの伝達を遮断し、
前記第2のコイルばねは、少なくとも、前記軸方向の一端側及び他端側の一方の部分が、該部分に径方向に対向し、前記外回転体に係合する前記第1のコイルばねの前記軸方向の一端側及び他端側の一方の部分に接続可能に形成されており、トルクの伝達時において、前記第1のコイルばねと同じ方向にねじり変形することによって、前記第1のコイルばねを介し、前記外回転体及び前記内回転体に係合する。
The pulley structure of the present invention includes a cylindrical outer rotating body around which a belt is wound,
an inner rotating body that is provided radially inside the outer rotating body and is rotatable relative to the outer rotating body about the same rotation axis as the outer rotating body;
a first coil spring provided between the outer rotary body and the inner rotary body and compressed in an axial direction along the rotation axis;
a second coil spring arranged radially in parallel with the first coil spring and compressed in an axial direction along the rotation axis;
When the first coil spring is torsionally deformed in the diameter expansion or diameter reduction direction, it engages with the outer rotary body and the inner rotary body, and generates torque between the outer rotary body and the inner rotary body. When the torque is transmitted and the torque is torsionally deformed in the opposite direction to the torque transmission, the engagement between the outer rotating body and the inner rotating body is released by sliding with the outer rotating body or the inner rotating body. Cutting off torque transmission between
The second coil spring has at least one axial end portion and the other end portion of the first coil spring that radially opposes the portion and engages with the outer rotating body. The first coil spring is formed to be connectable to one end side and the other end side in the axial direction, and is torsionally deformed in the same direction as the first coil spring when transmitting torque. It engages with the outer rotating body and the inner rotating body via a spring.

上記構成によれば、第2のコイルばねを第1のコイルばねと径方向に並設させ、且つ、両者を接続可能に形成させることで、外回転体側からの過大な入力トルクを第1のコイルばねとともに第2のコイルばねに受け持たせ、ダンピング機能を第1のコイルばねのみならず、第2のコイルばねにも担わせることができる。これにより、プーリ構造体を回転軸方向に大型化することなく、従来のプーリ構造体(1つのコイルばねしか備えない場合)と比べて、コイルばねの有効巻数を増やした場合と同程度にばね定数の設計自由度を高めることができ、その分、所定の水準(従来同等水準)にばね定数を維持しつつ、許容トルク(入力トルクの最大値)を底上げすることができる。
このように、外回転体側からの過大な入力トルクに対しても、トルク伝達時のダンピング機能を有効に維持することができる。ひいては、クランク軸の回転変動をプーリ構造体により十分に吸収することができる。
According to the above configuration, by arranging the second coil spring in parallel with the first coil spring in the radial direction and forming the two so that they can be connected, excessive input torque from the outer rotating body side can be transferred to the first coil spring. The damping function can be assigned to the second coil spring together with the coil spring, so that not only the first coil spring but also the second coil spring can perform the damping function. As a result, the pulley structure does not need to be enlarged in the direction of the rotational axis, and compared to a conventional pulley structure (with only one coil spring), the spring can be reduced to the same extent as when the effective number of turns of the coil spring is increased. The degree of freedom in designing the constant can be increased, and the allowable torque (maximum input torque) can be increased accordingly while maintaining the spring constant at a predetermined level (comparable to the conventional level).
In this manner, the damping function at the time of torque transmission can be effectively maintained even in response to excessive input torque from the outer rotating body side. Consequently, rotational fluctuations of the crankshaft can be sufficiently absorbed by the pulley structure.

また、本発明の一側面は、上記プーリ構造体において、
前記第1のコイルばねは、
前記一端側で、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周面が拡径方向の自己弾性復元力によって前記外回転体及び前記内回転体の一方に接触する第1一端側領域と、
前記他端側で、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内周面が前記外回転体及び前記内回転体の他方に接触する第1他端側領域と、
前記第1一端側領域及び前記第1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第1中領域と、を有し、
前記第1のコイルばねは、前記外回転体と前記内回転体との相対回転によって拡径方向にねじれた場合に、前記第1他端側領域の少なくとも一部分の内周面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、
前記第2のコイルばねは、
前記第1のコイルばねと前記内回転体との間に設けられており、前記一端側及び前記他端側の一方の部分が、該部分と径方向に対向し、前記外回転体に係合する前記第1のコイルばねの前記一端側及び前記他端側の一方の部分に接続可能に形成されており、
前記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第2一端側領域と、
前記他端側で、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内周面が前記外回転体及び前記内回転体の他方に接触する第2他端側領域と、
前記第2のコイルばねの前記第2一端側領域及び前記第2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第2中領域と、を有し、
前記第2のコイルばねは、前記外回転体と前記内回転体との相対回転によって拡径方向にねじれた場合に、前記第2のコイルばねの前記第2他端側領域の少なくとも一部分の内周面が前記外回転体及び前記内回転体の他方から離れているように構成されている。
Further, one aspect of the present invention is that in the above pulley structure,
The first coil spring is
a first end side region where the outer circumferential surface contacts one of the outer rotary body and the inner rotary body due to a self-elastic restoring force in a radially expanding direction when no external force is applied to the pulley structure; ,
a first other end side region where the inner peripheral surface contacts the other of the outer rotating body and the inner rotating body when no external force is applied to the pulley structure on the other end side;
A first portion located between the first one end region and the first other end region and not in contact with either the outer rotating body or the inner rotating body when no external force is applied to the pulley structure. having a middle region;
When the first coil spring is twisted in a diametrically expanding direction due to relative rotation between the outer rotating body and the inner rotating body, the inner circumferential surface of at least a portion of the first other end side region is aligned with the outer rotating body. and configured to be separated from the other of the inner rotating bodies,
The second coil spring is
The first coil spring is provided between the first coil spring and the inner rotating body, one of the one end side and the other end side faces the part in the radial direction and engages with the outer rotating body. formed so as to be connectable to one of the one end side and the other end side of the first coil spring,
a second one-end region that contacts one of the outer rotating body and the inner rotating body on the one end side;
a second other end region where the inner peripheral surface contacts the other of the outer rotating body and the inner rotating body on the other end side when no external force is applied to the pulley structure;
Between the second one end region and the second other end region of the second coil spring, when no external force is applied to the pulley structure, the outer rotating body and the inner rotating body are a second middle area that does not contact any of the areas;
When the second coil spring is twisted in a radially expanding direction due to relative rotation between the outer rotor and the inner rotor, the inner portion of at least a portion of the second other end side region of the second coil spring is twisted. The peripheral surface is configured to be separated from the other of the outer rotating body and the inner rotating body.

上記構成によれば、(i)2つのコイルばねは、第1のコイルばねの、外回転体に係合している軸方向の一端側及び他端側のどちらか一方の部分と、該部分と径方向に対向する第2のコイルばねの部分同士でしか接続可能に形成されていない。
また、(ii)2つのコイルばねは、いずれも、拡径方向にねじれた場合に、他端側領域(第1他端側領域、第2他端側領域)の内周面のうち少なくとも周方向一部分が他方の回転体から離れている。
また、(iii)2つのコイルばねがいずれも、拡径方向にねじれた場合に係合状態となるよう、第2のコイルばねは、第1のコイルばねと内回転体との間に設けられている。
上記(i)及び(ii)により、プーリ構造体は、トルク伝達時に外回転体と内回転体とが相対回転したときに、プーリ構造体の停止時よりも、有効巻数が増加する。したがって、本態様のプーリ構造体は、外回転体と内回転体とが相対回転したときに、第1のコイルばねの有効巻数及び第2のコイルばねの有効巻数がそれぞれさらに増加した構成となるので、ばね定数の設計自由度をさらに高めることができる。
上記(iii)により、2つのコイルばねがいずれも、縮径方向にねじれた場合に係合状態となるよう、第2のコイルばねが第1のコイルばねと外回転体との間に設けられる場合と比較し、プーリ構造体が径方向にむやみに大型化するのを抑制し、プーリ構造体の径方向の大型化を最小限に留めることができる。
According to the above configuration, (i) the two coil springs include a portion of the first coil spring that is engaged with the outer rotating body on either one of the axial end sides and the other end side; The second coil spring is formed so that only the portions of the second coil spring facing each other in the radial direction can be connected to each other.
(ii) When both of the two coil springs are twisted in the diameter expansion direction, at least the circumferential surface of the inner peripheral surface of the other end side region (the first other end side region, the second other end side region) One part of the direction is away from the other rotating body.
Further, (iii) the second coil spring is provided between the first coil spring and the inner rotating body so that the two coil springs are in an engaged state when both are twisted in the diametrically expanding direction. ing.
According to (i) and (ii) above, when the outer rotor and the inner rotor rotate relative to each other during torque transmission, the effective number of turns of the pulley structure increases compared to when the pulley structure is stopped. Therefore, the pulley structure of this embodiment has a configuration in which the effective number of turns of the first coil spring and the effective number of turns of the second coil spring are further increased when the outer rotor and the inner rotor rotate relative to each other. Therefore, the degree of freedom in designing the spring constant can be further increased.
According to (iii) above, the second coil spring is provided between the first coil spring and the outer rotating body so that the two coil springs are in an engaged state when both are twisted in the diameter reduction direction. Compared to the case, it is possible to suppress the pulley structure from unnecessarily increasing the size in the radial direction, and to minimize the increase in the size of the pulley structure in the radial direction.

また、本発明の一側面は、上記プーリ構造体において、
前記第1のコイルばねは、
前記一端側で、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周面が拡径方向の自己弾性復元力によって前記外回転体及び前記内回転体の一方に接触する第1一端側領域と、
前記他端側で、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内周面が前記外回転体及び前記内回転体の他方に接触する第1他端側領域と、
前記第1一端側領域及び前記第1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第1中領域と、を有し、
前記第1のコイルばねは、前記外回転体と前記内回転体との相対回転によって拡径方向にねじれた場合に、前記第1他端側領域の少なくとも一部分の内周面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、
前記第2のコイルばねは、
前記第1のコイルばねと前記内回転体との間に設けられており、前記一端側及び前記他端側の一方の部分が、該部分と径方向に対向し、前記外回転体に係合している前記第1のコイルばねの前記一端側及び前記他端側の一方の部分に接続可能に形成されており、
前記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第2一端側領域と、
前記他端側で、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内周面が前記外回転体及び前記内回転体の他方から離れている第2他端側領域と、
前記第2のコイルばねの前記第2一端側領域及び前記第2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第2中領域と、を有している。
Further, one aspect of the present invention is that in the above pulley structure,
The first coil spring is
a first end side region where the outer circumferential surface contacts one of the outer rotary body and the inner rotary body due to a self-elastic restoring force in a radially expanding direction when no external force is applied to the pulley structure; ,
a first other end side region where the inner peripheral surface contacts the other of the outer rotating body and the inner rotating body when no external force is applied to the pulley structure on the other end side;
A first portion located between the first one end region and the first other end region and not in contact with either the outer rotating body or the inner rotating body when no external force is applied to the pulley structure. having a middle region;
When the first coil spring is twisted in a diametrically expanding direction due to relative rotation between the outer rotating body and the inner rotating body, the inner circumferential surface of at least a portion of the first other end side region is aligned with the outer rotating body. and configured to be separated from the other of the inner rotating bodies,
The second coil spring is
The first coil spring is provided between the first coil spring and the inner rotating body, one of the one end side and the other end side faces the part in the radial direction and engages with the outer rotating body. formed so as to be connectable to one of the one end side and the other end side of the first coil spring,
a second one-end region that contacts one of the outer rotating body and the inner rotating body on the one end side;
a second other end region on the other end side where the inner circumferential surface is separated from the other of the outer rotating body and the inner rotating body when no external force is applied to the pulley structure;
Between the second one end region and the second other end region of the second coil spring, when no external force is applied to the pulley structure, the outer rotating body and the inner rotating body are and a second middle region that does not contact any of them.

上記構成によれば、(i)2つのコイルばねは、第1のコイルばねの、外回転体に係合している軸方向の一端側及び他端側のどちらか一方の部分と、該部分と径方向に対向する第2のコイルばねの部分同士でしか接続可能に形成されていない。
また、(ii)第2のコイルばねの第2他端側領域は、プーリ構造体に外力が付与されていない状態においてすでに内周面が外回転体及び内回転体の他方から離れている。つまり、第2のコイルばねの第2他端側領域は、プーリ構造体に外力が付与されていない状態において軸方向の端面でしか外回転体及び内回転体の他方に接触していない。
このため、本態様のプーリ構造体は、トルク伝達時に2つの回転体が相対回転したときに、請求項2の構成よりも、第2のコイルばねの有効巻数がさらに増加した構成であるので、ばね定数の設計自由度を最大限に高めることができる。
According to the above configuration, (i) the two coil springs include a portion of the first coil spring that is engaged with the outer rotating body on either one of the axial end sides and the other end side; The second coil spring is formed so that only the portions of the second coil spring facing each other in the radial direction can be connected to each other.
Further, (ii) the inner peripheral surface of the second other end side region of the second coil spring is already separated from the other of the outer rotating body and the inner rotating body when no external force is applied to the pulley structure. That is, the second other end side region of the second coil spring contacts the other of the outer rotating body and the inner rotating body only at the end face in the axial direction when no external force is applied to the pulley structure.
Therefore, in the pulley structure of this aspect, when the two rotating bodies rotate relative to each other during torque transmission, the effective number of turns of the second coil spring is further increased compared to the configuration of claim 2. The degree of freedom in designing the spring constant can be maximized.

本実施形態のプーリ構造体の断面図である。It is a sectional view of a pulley structure of this embodiment. 図1のA-A線に沿った断面図である。2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1. FIG. 図1のB-B線に沿った断面図である。2 is a sectional view taken along line BB in FIG. 1. FIG. 図1のC-C線に沿った断面図である。2 is a sectional view taken along line CC in FIG. 1. FIG. (a)は、図1に示すプーリ構造体の、コイルばねのねじり角度とねじりトルクとの関係を示すグラフである。(b)は、従来のプーリ構造体の、コイルばねのねじり角度とねじりトルクとの関係を示すグラフである。(a) is a graph showing the relationship between the torsion angle of the coil spring and the torsion torque of the pulley structure shown in FIG. 1. FIG. (b) is a graph showing the relationship between the torsion angle and torsion torque of a coil spring in a conventional pulley structure. 図1に示すプーリ構造体の、内回転体の詳細を説明するための斜視図である。FIG. 2 is a perspective view for explaining details of an inner rotating body of the pulley structure shown in FIG. 1. FIG. 本実施形態のプーリ構造体の分解図である。It is an exploded view of the pulley structure of this embodiment. 従来のプーリ構造体の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of a conventional pulley structure.

<実施形態>
以下、本発明の実施形態のプーリ構造体1について説明する。
プーリ構造体1は、自動車の補機駆動システム(図示省略)において、オルタネータの駆動軸に設置される。補機駆動システムは、エンジンのクランク軸に連結された駆動プーリと、オルタネータ等の補機を駆動する従動プーリとにわたってベルトが掛け渡された構成であって、クランク軸の回転がベルトを介して従動プーリ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。クランク軸は、エンジン燃焼に起因して回転速度が変動し、それに伴いベルトの速度も変動する。
<Embodiment>
Hereinafter, a pulley structure 1 according to an embodiment of the present invention will be described.
The pulley structure 1 is installed on the drive shaft of an alternator in an automobile accessory drive system (not shown). The auxiliary drive system consists of a belt running between a drive pulley connected to the engine's crankshaft and a driven pulley that drives auxiliary machines such as an alternator. By being transmitted to the driven pulley, auxiliary equipment such as an alternator is driven. The rotational speed of the crankshaft fluctuates due to engine combustion, and the speed of the belt also fluctuates accordingly.

(プーリ構造体1)
図1~図4に示すように、プーリ構造体1は、外回転体2、内回転体3、第1のコイルばね4(以下、単に「ばね4」という)、第2のコイルばね5(以下、単に「ばね5」という)、及び、エンドキャップ10を含む。以下、図1における右方を一端(後)、左方を他端(前)として説明する。エンドキャップ10は、外回転体2及び内回転体3の他端側に配置されている。
(Pulley structure 1)
As shown in FIGS. 1 to 4, the pulley structure 1 includes an outer rotating body 2, an inner rotating body 3, a first coil spring 4 (hereinafter simply referred to as "spring 4"), and a second coil spring 5 (hereinafter simply referred to as "spring 4"). (hereinafter simply referred to as "spring 5"), and an end cap 10. Hereinafter, the right side in FIG. 1 will be described as one end (rear) and the left side as the other end (front). The end cap 10 is arranged on the other end side of the outer rotating body 2 and the inner rotating body 3.

(外回転体2、内回転体3)
外回転体2及び内回転体3は、共に略円筒状であり、同一の回転軸を有する。外回転体2及び内回転体3の回転軸は、プーリ構造体1の回転軸であり、以下、単に「回転軸」という。また、回転軸方向を、単に「軸方向」という。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。外回転体2の外周面に、ベルトが巻回される。
(Outer rotating body 2, inner rotating body 3)
Both the outer rotating body 2 and the inner rotating body 3 have a substantially cylindrical shape and have the same rotation axis. The rotation axes of the outer rotor 2 and the inner rotor 3 are the rotation axes of the pulley structure 1, and are hereinafter simply referred to as "rotation axes." Furthermore, the direction of the rotation axis is simply referred to as the "axial direction." The inner rotating body 3 is provided inside the outer rotating body 2 and is rotatable relative to the outer rotating body 2. A belt is wound around the outer peripheral surface of the outer rotating body 2.

内回転体3は、筒本体3a、及び、筒本体3aの他端の外側に配置された外筒部3bを有する。筒本体3aに、オルタネータ等の駆動軸Sが嵌合される。外筒部3bと筒本体3aとの間に、支持溝部3cが形成されている。外筒部3bの内周面と筒本体3aの外周面は、支持溝部3cの溝底面3dを介して連結されている。 The inner rotating body 3 has a cylinder main body 3a and an outer cylinder part 3b arranged outside the other end of the cylinder main body 3a. A drive shaft S such as an alternator is fitted into the cylinder body 3a. A support groove 3c is formed between the outer cylinder part 3b and the cylinder main body 3a. The inner peripheral surface of the outer cylinder part 3b and the outer peripheral surface of the cylinder main body 3a are connected via the groove bottom surface 3d of the support groove part 3c.

溝底面3dには、軸方向に圧縮されている、ばね4及びばね5の姿勢を安定させるために、図6に示すように、ばね4及びばね5のそれぞれの他端側(前側)に対向する部分に、螺旋面を有する、第1溝底面3d1、及び、第2溝底面3d2が形成されている。 In the groove bottom surface 3d, in order to stabilize the postures of the springs 4 and 5 which are compressed in the axial direction, as shown in FIG. A first groove bottom surface 3d1 and a second groove bottom surface 3d2 having a spiral surface are formed in the portion where the groove bottom surface is formed.

第2溝底面3d2は、図6に示すように、筒本体3aの周りを螺旋面で囲うように形成されており、その螺旋面が一周した境目に形成される段差に、第2当接面3d4を有している。この第2当接面3d4は、外回転体2と内回転体3との間で確実にトルクを伝達させるために、ばね5の他端側(前側)の周方向端面が正方向に押圧され得るように、該周方向端面と周方向に対向している(図3参照)。 As shown in FIG. 6, the second groove bottom surface 3d2 is formed so as to surround the cylinder body 3a with a spiral surface, and a second contact surface is formed at the step formed at the boundary where the spiral surface goes around. It has 3d4. In order to reliably transmit torque between the outer rotating body 2 and the inner rotating body 3, the second contact surface 3d4 has a circumferential end surface on the other end side (front side) of the spring 5 pressed in the positive direction. It faces the circumferential end face in the circumferential direction so as to obtain the same shape (see FIG. 3).

第1溝底面3d1は、図6に示すように、第2溝底面3d2の周りを一段下側で、螺旋面で囲うように形成されており、その螺旋面が一周した境目に形成される段差に、第1当接面3d3を有している(図6参照)。この第1当接面3d3は、外回転体2と内回転体3との間で確実にトルクを伝達させるために、ばね4の他端側(前側)の周方向端面4aが正方向に押圧され得るように、周方向端面4aと周方向に対向している(図2参照)。 As shown in FIG. 6, the first groove bottom surface 3d1 is formed so as to surround the second groove bottom surface 3d2 one step below with a spiral surface, and a step is formed at the boundary where the spiral surface goes around. It has a first contact surface 3d3 (see FIG. 6). This first contact surface 3d3 is pressed in the positive direction by the circumferential end surface 4a on the other end side (front side) of the spring 4 in order to reliably transmit torque between the outer rotating body 2 and the inner rotating body 3. It faces the circumferential end surface 4a in the circumferential direction so that it can be rotated (see FIG. 2).

外回転体2の一端の内周面と、筒本体3aの外周面との間に、転がり軸受6が介設されている。また、外回転体2の他端の内周面と、外筒部3bの外周面との間に、滑り軸受7が介設されている。転がり軸受6及び滑り軸受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。 A rolling bearing 6 is interposed between the inner peripheral surface of one end of the outer rotating body 2 and the outer peripheral surface of the cylinder body 3a. Furthermore, a sliding bearing 7 is interposed between the inner circumferential surface of the other end of the outer rotating body 2 and the outer circumferential surface of the outer cylinder portion 3b. The outer rotary body 2 and the inner rotary body 3 are coupled by a rolling bearing 6 and a sliding bearing 7 so as to be relatively rotatable.

外回転体2と内回転体3との間であって、転がり軸受6の前方(他端側)に、環状のスラストプレート8が配置されている。プーリ構造体1を組み立てる際、スラストプレート8、転がり軸受6の順に、筒本体3aに外嵌される。 An annular thrust plate 8 is arranged between the outer rotating body 2 and the inner rotating body 3 and in front of the rolling bearing 6 (on the other end side). When assembling the pulley structure 1, the thrust plate 8 and the rolling bearing 6 are fitted onto the cylinder body 3a in this order.

外回転体2と内回転体3との間であって、スラストプレート8よりも前方に、空間9が形成されている。空間9に、ばね4、及び、ばね5が収容されている。空間9は、外回転体2の内周面及び外筒部3bの内周面と、筒本体3aの外周面との間に形成されている。 A space 9 is formed between the outer rotating body 2 and the inner rotating body 3 and in front of the thrust plate 8. A spring 4 and a spring 5 are housed in the space 9. The space 9 is formed between the inner circumferential surface of the outer rotating body 2, the inner circumferential surface of the outer cylinder portion 3b, and the outer circumferential surface of the cylinder body 3a.

外回転体2の内径は、後方に向かって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、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、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、外筒部3bの内径と同じかそれよりも大きい。 The inner diameter of the outer rotating body 2 decreases in two steps toward the rear. The inner circumferential surface of the outer rotating body 2 at the smallest inner diameter portion is referred to as a pressure contact surface 2a, and the inner circumferential surface of the outer rotating body 2 at the second smallest inner diameter portion is referred to as an annular surface 2b. The inner diameter of the outer rotating body 2 at the pressure contact surface 2a is smaller than the inner diameter of the outer cylinder portion 3b. The inner diameter of the outer rotating body 2 at the annular surface 2b is the same as or larger than the inner diameter of the outer cylinder portion 3b.

筒本体3aは、他端部分における内回転体3の外周面を第2接触面3eという(図1、図6参照)。また、第2溝底面3d2の外周面を第1接触面3fという(図1、図6参照)。 The outer peripheral surface of the inner rotating body 3 at the other end of the cylinder body 3a is referred to as a second contact surface 3e (see FIGS. 1 and 6). Further, the outer peripheral surface of the second groove bottom surface 3d2 is referred to as a first contact surface 3f (see FIGS. 1 and 6).

また、外筒部3bの内周面には、外筒部3bの径方向内側に突出して、ばね4の他端側領域4b(第1他端側領域に相当)の外周面と対向する突起3gが設けられている。突起3gは、ばね4の第2領域4b2と対向している。 Further, on the inner circumferential surface of the outer cylindrical portion 3b, a protrusion that protrudes radially inward of the outer cylindrical portion 3b and faces the outer circumferential surface of the other end side region 4b (corresponding to the first other end side region) of the spring 4. 3g is provided. The protrusion 3g faces the second region 4b2 of the spring 4.

(第1のコイルばね4、及び、第2のコイルばね5)
本実施形態では、許容トルクを、安全を見て、コイルばねの拡径変形の最大化(ロック機構の作動)を回避し得るねじりトルクの水準、つまり、上記ロック機構が働くねじりトルクよりも若干程度小のトルク水準(図5(a)の、Tm1の水準)に設定し、ばね構造を設計した。
(First coil spring 4 and second coil spring 5)
In this embodiment, the allowable torque is set to a level of torsional torque that can avoid maximizing the diameter expansion deformation of the coil spring (activation of the locking mechanism) from a safety perspective, that is, a level slightly higher than the torsional torque at which the locking mechanism operates. The spring structure was designed by setting a relatively small torque level (the level of Tm1 in FIG. 5(a)).

(1)ばね全体(ばね4及びばね5の2つのコイルばね)として、ばね定数k1を所定の水準(本実施形態では、従来のばね定数k0と同等水準:図5(b)参照)に維持できることを狙い、ばね4及びばね5の2つのコイルばねのそれぞれ(単体)のばね構造を以下のように設計した。 (1) Maintain the spring constant k1 of the entire spring (two coil springs, spring 4 and spring 5) at a predetermined level (in this embodiment, the same level as the conventional spring constant k0: see FIG. 5(b)) Aiming to achieve this, the spring structure of each of the two coil springs (single body) of spring 4 and spring 5 was designed as follows.

(2)また、許容トルク(Tm1)をオルタネータの慣性マスの増加分(例えば従来比で約25%)に対応して底上げできるように、要件(1)に加え、従来よりもばね全体の巻き数(有効巻数)を有効に増加(つまり、ばね全体のねじり角度を有効に増加)させることができることを狙い、ばね4及びばね5の2つのコイルばねのそれぞれ(単体)のばね構造を以下のように設計した。以下の説明において、ばね線の断面又は断面形状とは、回転軸を通り且つ回転軸と平行な方向に沿った断面又は断面形状のことである。 (2) In addition to requirement (1), in order to raise the allowable torque (Tm1) in accordance with the increase in the inertial mass of the alternator (for example, about 25% compared to the conventional model), With the aim of effectively increasing the number of turns (effective number of turns) (in other words, effectively increasing the torsion angle of the entire spring), the spring structure of each (single unit) of the two coil springs, Spring 4 and Spring 5, is as follows. It was designed as such. In the following description, the cross section or cross-sectional shape of the spring wire refers to the cross section or cross-sectional shape along a direction passing through the rotation axis and parallel to the rotation axis.

(第1のコイルばね4)
ばね4は、外回転体2と内回転体3との間(詳細には、ばね4は、外回転体2とばね5との間)に設けられている。ばね4は、ばね線(ばね線材:ばね用オイルテンパー線(JISG3560:1994に準拠))を螺旋状に巻回(コイリング)して形成されたねじりコイルばねである。ばね4は、左巻き(他端から一端に向かって反時計回り)である(図7参照)。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る。外力を受けていない状態でのばね4の外径は、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4c(第1一端側領域に相当)が縮径された状態で、空間9に収容されている。ばね4における一端側領域4c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、圧接面2aに押し付けられている。一端側領域4cは、ばね4の一端から1周以上(回転軸回りに360°以上)の領域である。
(First coil spring 4)
The spring 4 is provided between the outer rotor 2 and the inner rotor 3 (specifically, the spring 4 is provided between the outer rotor 2 and the spring 5). The spring 4 is a torsion coil spring formed by spirally winding (coiling) a spring wire (spring wire material: oil-tempered spring wire (based on JIS G3560:1994)). The spring 4 is left-handed (counterclockwise from the other end to one end) (see FIG. 7). The spring 4 has a constant diameter over its entire length when it is not receiving any external force. The outer diameter of the spring 4 in a state where no external force is applied is larger than the inner diameter of the outer rotating body 2 at the pressure contact surface 2a. The spring 4 is housed in the space 9 with one end region 4c (corresponding to the first one end region) having a reduced diameter. The outer circumferential surface of the one end region 4c of the spring 4 is pressed against the pressure contact surface 2a by the self-elastic restoring force of the spring 4 in the diametrically expanding direction. The one end side region 4c is a region extending one or more turns from one end of the spring 4 (360° or more around the rotation axis).

また、プーリ構造体1が停止しており(外力を受けていない状態において)、ばね4における一端側領域4cの外周面がばね4の拡径方向の自己弾性復元力によって圧接面2aに押し付けられた状態において、ばね4の他端側領域4bは、若干拡径された状態で、第1接触面3fと接触している。つまり、プーリ構造体1が停止している状態において、ばね4における他端側領域4bの内周面は、第1接触面3fに押し付けられている。他端側領域4bは、ばね4の他端から1周以上(回転軸回りに360°以上)の領域である。プーリ構造体1に外力が作用していない状態において、ばね4は、全長に亘って径がほぼ一定である。 In addition, when the pulley structure 1 is at rest (not receiving any external force), the outer circumferential surface of the one end side region 4c of the spring 4 is pressed against the pressure contact surface 2a by the self-elastic restoring force of the spring 4 in the diametrically expanding direction. In this state, the other end side region 4b of the spring 4 is in contact with the first contact surface 3f in a state where the diameter is slightly expanded. That is, when the pulley structure 1 is at rest, the inner peripheral surface of the other end side region 4b of the spring 4 is pressed against the first contact surface 3f. The other end side region 4b is a region extending one or more turns from the other end of the spring 4 (more than 360° around the rotation axis). When no external force is acting on the pulley structure 1, the spring 4 has a substantially constant diameter over its entire length.

ばね4は、プーリ構造体1に外力が作用していない状態(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。また、ばね4の他端側領域4bの軸方向端面の周方向一部分(他端から約1/4周(約90°))には、軸方向に圧縮されているばね4の姿勢を安定させるために、第1座研面4eが形成されている(図7参照)。第1座研面4eは、研削加工が施されることによって形成された、ばね4の軸方向と直交する平面である。同様に、ばね4の一端側領域4cの軸方向端面の周方向一部分(一端から約1/4周(約90°))にも、軸方向に圧縮されているばね4の姿勢を安定させるために、第1座研面4fが形成されている。 The spring 4 is compressed in the axial direction when no external force is acting on the pulley structure 1 (that is, when the pulley structure 1 is stopped). In addition, a portion in the circumferential direction of the axial end face of the other end side region 4b of the spring 4 (approximately 1/4 circumference (approximately 90°) from the other end) is provided to stabilize the posture of the spring 4 that is compressed in the axial direction. Therefore, a first seat grinding surface 4e is formed (see FIG. 7). The first seat ground surface 4e is a plane that is perpendicular to the axial direction of the spring 4 and is formed by performing a grinding process. Similarly, in order to stabilize the posture of the spring 4 which is compressed in the axial direction, a portion in the circumferential direction of the axial end surface of the one end side region 4c of the spring 4 (approximately 1/4 circumference (approximately 90°) from the one end) is provided. A first seat grinding surface 4f is formed on.

そして、ばね4の第1座研面4eが、溝底面3dの第1溝底面3d1に接触し、ばね4の第1座研面4fが、スラストプレート8の前面に接触している。ばね4の軸方向の圧縮率は、例えば、20%程度であってもよい。なお、ばね4の軸方向の圧縮率とは、ばね4の自然長とプーリ構造体1に外力が作用していない状態でのばね4の軸方向長さとの差と、ばね4の自然長との比率である。 The first ground surface 4e of the spring 4 is in contact with the first groove bottom surface 3d1 of the groove bottom surface 3d, and the first ground surface 4f of the spring 4 is in contact with the front surface of the thrust plate 8. The axial compression ratio of the spring 4 may be, for example, about 20%. The axial compression rate of the spring 4 is defined as the difference between the natural length of the spring 4 and the axial length of the spring 4 when no external force is applied to the pulley structure 1, and the natural length of the spring 4. This is the ratio of

ばね4の他端側の周方向端面4aは、図2に示すように、第1当接面3d3に当接可能に対向している。 As shown in FIG. 2, the circumferential end surface 4a on the other end side of the spring 4 faces the first contact surface 3d3 so as to be able to come into contact with it.

一方、ばね4の一端側の端部には、図4に示すように、径方向内側に折り曲げられた折り曲げ部4gが形成されている。折り曲げ部4gは、径方向に沿った直線状に形成されている。折り曲げ部4gの長さ(根元アール部の終点から端面までの径方向に沿った直線状部分)は、ばね5のばね線の断面における径方向長さと略同じに形成されている。これにより、この折り曲げ部4gは、後述するばね5の周方向端面5gと当接可能とされる(接続される)。 On the other hand, as shown in FIG. 4, a bent portion 4g that is bent inward in the radial direction is formed at one end of the spring 4. As shown in FIG. The bent portion 4g is formed in a straight line along the radial direction. The length of the bent portion 4g (the linear portion along the radial direction from the end point of the root rounded portion to the end face) is formed to be approximately the same as the radial length in the cross section of the spring wire of the spring 5. Thereby, the bent portion 4g can come into contact with (connect) a circumferential end surface 5g of the spring 5, which will be described later.

また、ばね4は、従来のコイルばねよりも、ばね定数が低くなるように構成されている。具体的には、ばね4は、従来のコイルばねと比較し、巻き数(7巻き)及びばね線の断面寸法は同じであるが、ばね定数が低くなるよう(図5(a)の破線分の傾き)、外径が若干(約5%)大に形成されている。なお、この構成により、外回転体2における圧接面2a(クラッチ係合部)の内径も、従来のコイルばねと比較し、若干(約5%)大に形成されている。 Further, the spring 4 is configured to have a lower spring constant than a conventional coil spring. Specifically, compared to a conventional coil spring, the spring 4 has the same number of turns (7 turns) and the same cross-sectional dimensions of the spring wire, but has a lower spring constant (the broken line in Fig. 5(a) slope), and the outer diameter is slightly larger (approximately 5%). In addition, with this configuration, the inner diameter of the pressure contact surface 2a (clutch engaging portion) of the outer rotating body 2 is also formed to be slightly larger (about 5%) than that of a conventional coil spring.

また、図2に示すように、ばね4の他端側領域4bのうち、ばね4の周方向端面4a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よりも周方向端面4a側の部分を第1領域4b1、残りの部分を第3領域4b3とする。また、ばね4の他端側領域4bと一端側領域4cとの間の領域、即ち、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、圧接面2aと第1接触面3fのいずれにも接触しない領域を、自由部分4d(第1中領域に相当)とする。 Further, as shown in FIG. 2, in the other end side region 4b of the spring 4, the vicinity of a position 90° away from the circumferential end surface 4a of the spring 4 around the rotation axis is more than the second region 4b2, the second region 4b2. The portion on the side of the circumferential end surface 4a is referred to as a first region 4b1, and the remaining portion is referred to as a third region 4b3. Further, in the region between the other end side region 4b and the one end side region 4c of the spring 4, that is, in a state where no external force is applied to the pulley structure 1, both the pressure contact surface 2a and the first contact surface 3f The non-contact area is defined as a free portion 4d (corresponding to the first middle area).

(第2のコイルばね5)
ばね5は、ばね4に対して径内方向に並設され、ばね4と筒本体3aとの間に設けられている。ばね5は、ばね4同様に、ばね線(ばね線材:ばね用オイルテンパー線(JISG3560:1994に準拠))を螺旋状に巻回(コイリング)して形成されたねじりコイルばねである(図7参照)。ばね5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る。外力を受けていない状態でのばね5の外径は、ばね4の内径よりも小さい。ばね5は、一端側領域5c(第2一端側領域に相当)が拡径も縮径もされていない状態で、空間9に収容されている。従って、ばね5における一端側領域5cの外周面は、ばね4の内周面に干渉(接触)していない(ばね5における一端側領域5cは、ばね5が軸方向に圧縮されていることにより、スラストプレート8を介して、外回転体2に接触している)。一端側領域5cは、ばね5の一端から1周以上(回転軸回りに360°以上)の領域である。
(Second coil spring 5)
The spring 5 is arranged in parallel with the spring 4 in the radial direction, and is provided between the spring 4 and the cylinder body 3a. Like spring 4, spring 5 is a torsion coil spring formed by spirally winding (coiling) a spring wire (spring wire material: oil tempered wire for springs (based on JIS G3560:1994)) (Fig. 7 reference). The spring 5 has a constant diameter over its entire length when not receiving any external force. The outer diameter of the spring 5 is smaller than the inner diameter of the spring 4 when it is not receiving any external force. The spring 5 is housed in the space 9 with one end region 5c (corresponding to the second one end region) neither expanded nor contracted in diameter. Therefore, the outer circumferential surface of the one end region 5c of the spring 5 does not interfere with (contact) the inner circumferential surface of the spring 4 (the one end region 5c of the spring 5 is compressed in the axial direction). , is in contact with the outer rotating body 2 via the thrust plate 8). The one end region 5c is a region extending one or more turns from one end of the spring 5 (360° or more around the rotation axis).

また、プーリ構造体1が停止している状態(プーリ構造体に外力が付与されていない状態)において、ばね5の他端側領域5b(第2他端側領域に相当)は、若干拡径された状態で、第2接触面3eと接触している。つまり、プーリ構造体1が停止している状態において、ばね5における他端側領域5bの内周面は、第2接触面3eに押し付けられている。他端側領域5bは、ばね5の他端から1周以上(回転軸回りに360°以上)の領域である。プーリ構造体1に外力が作用していない状態において、ばね5は、全長に亘って径がほぼ一定である。 In addition, when the pulley structure 1 is at rest (no external force is applied to the pulley structure), the other end region 5b of the spring 5 (corresponding to the second other end region) has a slightly expanded diameter. In this state, it is in contact with the second contact surface 3e. That is, when the pulley structure 1 is at rest, the inner peripheral surface of the other end side region 5b of the spring 5 is pressed against the second contact surface 3e. The other end side region 5b is a region extending one or more turns from the other end of the spring 5 (more than 360 degrees around the rotation axis). When no external force is applied to the pulley structure 1, the spring 5 has a substantially constant diameter over its entire length.

ばね5は、プーリ構造体1に外力が作用していない状態(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。また、ばね5の他端側領域5bの軸方向端面の周方向一部分(他端から約1/4周(約90°))には、軸方向に圧縮されているばね5の姿勢を安定させるために、第2座研面5eが形成されている(図7参照)。第2座研面5eは、研削加工が施されることによって形成された、ばね5の軸方向と直交する平面である。同様に、ばね5の一端側領域5cの軸方向端面の周方向一部分(一端から約1/4周(約90°))にも、軸方向に圧縮されているばね5の姿勢を安定させるために、第2座研面5fが形成されている。 The spring 5 is compressed in the axial direction when no external force is acting on the pulley structure 1 (that is, when the pulley structure 1 is stopped). In addition, a portion in the circumferential direction of the axial end surface of the other end side region 5b of the spring 5 (approximately 1/4 circumference (approximately 90°) from the other end) is provided to stabilize the posture of the spring 5 that is compressed in the axial direction. Therefore, a second seat grinding surface 5e is formed (see FIG. 7). The second ground surface 5e is a plane perpendicular to the axial direction of the spring 5, which is formed by performing a grinding process. Similarly, in order to stabilize the posture of the spring 5 which is compressed in the axial direction, a circumferential portion of the axial end surface of the one end side region 5c of the spring 5 (approximately 1/4 circumference (approximately 90°) from one end) is provided. A second seat grinding surface 5f is formed on.

そして、ばね5の第2座研面5eが、溝底面3dの第2溝底面3d2に接触し、ばね5の第2座研面5fが、スラストプレート8の前面に接触している。ばね5の軸方向の圧縮率は、例えば、20%程度であってもよい。 The second ground surface 5e of the spring 5 is in contact with the second groove bottom surface 3d2 of the groove bottom surface 3d, and the second ground surface 5f of the spring 5 is in contact with the front surface of the thrust plate 8. The axial compression ratio of the spring 5 may be, for example, about 20%.

ばね5の他端側の周方向端面5aは、図3に示すように、第2当接面3d4に当接可能に対向している。 As shown in FIG. 3, the circumferential end surface 5a on the other end side of the spring 5 faces the second contact surface 3d4 so as to be able to come into contact with it.

一方、ばね5の一端側の周方向端面5gは、図4に示すように、ばね4の折り曲げ部4gと当接可能とされている(接続される)。 On the other hand, the circumferential end surface 5g on one end side of the spring 5 is capable of contacting (connected to) the bent portion 4g of the spring 4, as shown in FIG.

また、ばね5は、ばね4よりも、ばね定数が低くなるように構成されている。具体的には、ばね5は、ばね4と比較し、巻き数が同じ7巻きで外径が小さく形成されているが、ばね定数が低くなるよう(図5(a)の1点鎖線部分の傾き)、ばね線の断面寸法を顕著に小さく形成させている。 Further, the spring 5 is configured to have a lower spring constant than the spring 4. Specifically, compared to spring 4, spring 5 has the same number of windings (7 turns) and a smaller outer diameter, but the spring constant is lower (dotted chain line in Fig. 5(a)). (tilt), the cross-sectional dimension of the spring wire is made significantly smaller.

また、図1に示すように、ばね5の他端側領域5bと一端側領域5cとの間の領域、即ち、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及と内回転体3のいずれにも接触しない領域を、自由部分5d(第2中領域に相当)とする。 Further, as shown in FIG. 1, in a region between the other end region 5b and one end region 5c of the spring 5, that is, in a state where no external force is applied to the pulley structure 1, the outer rotating body 2 and A region that does not come into contact with any of the inner rotating bodies 3 is defined as a free portion 5d (corresponding to a second middle region).

上記第1のコイルばね4、第2のコイルばね5、及び、従来のコイルばね(特許文献1)についてまとめると、材質はいずれも、ばね用オイルテンパー線(JISG3560:1994に準拠)を使用している、また、巻き数はいずれも7巻きであり、巻き方向はいずれも左巻きである。また、外径は、「第1のコイルばね4>従来のコイルばね>第2のコイルばね5」である。また、ばね線の断面寸法は、「第1のコイルばね4≒従来のコイルばね>第2のコイルばね5」である。 To summarize the first coil spring 4, the second coil spring 5, and the conventional coil spring (Patent Document 1), they are all made of oil-tempered spring wire (compliant with JIS G3560:1994). The number of turns is 7, and the winding direction is left-handed. Further, the outer diameter is "first coil spring 4 > conventional coil spring > second coil spring 5". Further, the cross-sectional dimension of the spring wire is "first coil spring 4≒conventional coil spring>second coil spring 5".

(第1のコイルばね4と第2のコイルばね5との接続関係)
上述したように、ばね4の折り曲げ部4gとばね5の周方向端面5gとが当接可能(接続可能)に構成されている(図4参照)。
(Connection relationship between first coil spring 4 and second coil spring 5)
As described above, the bent portion 4g of the spring 4 and the circumferential end surface 5g of the spring 5 are configured to be able to contact (connect) (see FIG. 4).

具体的には、外回転体2及びばね4が内回転体3に対して正方向(図4の矢印方向)に相対回転するとき(外回転体2が加速する場合)、ばね4の一端側に形成された折り曲げ部4gの内側部分(正方向側の部分、折り曲げ部4gの長さに相当する部分)と、ばね5の一端側の周方向端面5gとが当接する(接続する)。 Specifically, when the outer rotating body 2 and the spring 4 rotate relative to the inner rotating body 3 in the positive direction (arrow direction in FIG. 4) (when the outer rotating body 2 accelerates), one end side of the spring 4 The inner portion of the bent portion 4g (the portion on the positive direction side, the portion corresponding to the length of the bent portion 4g) and the circumferential end surface 5g on one end side of the spring 5 contact (connect).

逆に、外回転体2及びばね4が内回転体3に対して逆方向(図4の矢印方向と逆の方向)に相対回転するとき(外回転体2が減速する場合)、ばね4の一端側に形成された折り曲げ部4gの内側部分(正方向側の部分、折り曲げ部4gの長さに相当する部分)と、ばね5の一端側の周方向端面5gとは離れた状態(接続が解除された状態)になり得る。 Conversely, when the outer rotating body 2 and the spring 4 rotate relative to the inner rotating body 3 in the opposite direction (the direction opposite to the arrow direction in FIG. 4) (when the outer rotating body 2 decelerates), the spring 4 The inner part of the bent part 4g formed on one end side (the part on the positive side, the part corresponding to the length of the bent part 4g) is separated from the circumferential end surface 5g of the one end side of the spring 5 (the connection is not (can be in a released state).

(スラストプレート8)
スラストプレート8は、円環板状(平座金状)をしており、筒本体3aに挿入され、外回転体2と内回転体3との間であって、転がり軸受6の前方(他端側)に配置されている。スラストプレート8は、外回転体2に固定され、外回転体2と一体的に回転する。スラストプレート8の前面は、ばね4の第1座研面4f、及び、ばね5の第2座研面5fに接触している。スラストプレート8は、外回転体2の減速時(クラッチ係合解除状態)には、ばね4の第1座研面4f及びばね5の第2座研面5fと周方向に摺動する構成となるので、スラストプレート8(前端面)には螺旋面を形成させず、軸方向に直交する平坦面を形成させている。
(Thrust plate 8)
The thrust plate 8 has an annular plate shape (flat washer shape), is inserted into the cylinder body 3a, is located between the outer rotating body 2 and the inner rotating body 3, and is located in front of the rolling bearing 6 (at the other end). side). The thrust plate 8 is fixed to the outer rotating body 2 and rotates integrally with the outer rotating body 2. The front surface of the thrust plate 8 is in contact with the first ground surface 4f of the spring 4 and the second ground surface 5f of the spring 5. The thrust plate 8 is configured to slide in the circumferential direction on the first ground surface 4f of the spring 4 and the second ground surface 5f of the spring 5 when the outer rotating body 2 is decelerated (clutch disengaged state). Therefore, the thrust plate 8 (front end surface) is not formed with a spiral surface, but is formed with a flat surface perpendicular to the axial direction.

(プーリ構造体1の動作)
次に、プーリ構造体1の動作について説明する。
(Operation of pulley structure 1)
Next, the operation of the pulley structure 1 will be explained.

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が加速する場合であって、外回転体2及びばね4が内回転体3に対して正方向に相対回転するとき)について説明する。 First, when the rotation speed of the outer rotor 2 becomes larger than the rotation speed of the inner rotor 3 (that is, when the outer rotor 2 accelerates, the outer rotor 2 and the spring 4 (when relative rotation in the positive direction with respect to) will be explained.

(1)外回転体2は、内回転体3に対して正方向(図2~4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4c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が拡径方向にねじり変形(以下、「拡径変形」という)する。 (1) The outer rotating body 2 rotates relative to the inner rotating body 3 in the positive direction (in the direction of the arrow in FIGS. 2 to 4). With the relative rotation of the outer rotating body 2, the one end side region 4c of the spring 4 moves together with the pressure contact surface 2a, and rotates relative to the inner rotating body 3. As a result, the spring 4 is torsionally deformed in the diametrically expanding direction (hereinafter referred to as "diametrically expanding deformation").

(2)ばね5は、ばね4と内回転体3との間に設けられており、ばね4とばね5とは、ばね4の折り曲げ部4gとばね5の周方向端面5gとが当接可能(接続可能)に形成されているため、上記(1)の場合に、ばね5も拡径方向にねじれる。 (2) The spring 5 is provided between the spring 4 and the inner rotating body 3, and the bent portion 4g of the spring 4 and the circumferential end surface 5g of the spring 5 can come into contact with each other. (Connectable), so in the case of (1) above, the spring 5 is also twisted in the diametrically expanding direction.

(3)ばね4の一端側領域4c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。 (3) The pressing force of the one end side region 4c of the spring 4 against the pressing surface 2a increases as the twist angle of the spring 4 in the diametrically expanding direction increases.

(4)ばね4の他端側領域4bにおける第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、内回転体3の第1接触面3fから離れる。このとき、第1領域4b1及び第3領域4b3は、第1接触面3fに圧接している。また、ばね5の他端側領域5b(内周面)は、プーリ構造体1に外力が付与されていないときからすでに、筒本体3aの外周面から離れている。 (4) The second region 4b2 in the other end region 4b of the spring 4 is most susceptible to torsional stress, and as the torsion angle in the diametrical direction of the spring 4 increases, it separates from the first contact surface 3f of the inner rotating body 3 . At this time, the first region 4b1 and the third region 4b3 are in pressure contact with the first contact surface 3f. Further, the other end side region 5b (inner circumferential surface) of the spring 5 is already separated from the outer circumferential surface of the cylinder body 3a even when no external force is applied to the pulley structure 1.

(5)ばね4の第2領域4b2が第1接触面3f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3gに当接する。第2領域4b2の外周面が突起3gに当接することで、他端側領域4bの拡径変形が規制され、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4c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。 (5) At the same time as the second region 4b2 of the spring 4 separates from the first contact surface 3f, or when the torsion angle in the diametrical direction of the spring 4 becomes larger, the outer circumferential surface of the second region 4b2 becomes a protrusion. Contact with 3g. By the outer circumferential surface of the second region 4b2 coming into contact with the protrusion 3g, the diameter expansion deformation of the other end region 4b is restricted, and the torsional stress is dispersed to a portion of the spring 4 other than the other end region 4b. The torsional stress acting on the one end side region 4c increases. As a result, the difference in torsional stress acting on each part of the spring 4 is reduced, and strain energy can be absorbed by the entire spring 4, so that local fatigue failure of the spring 4 can be prevented.

(6)また、第3領域4b3の第1接触面3f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3gに当接すると略同時に、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3領域4b3の第1接触面3f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、拡径変形することで、第1接触面3fから離れていく。 (6) Furthermore, the pressing force of the third region 4b3 against the first contact surface 3f decreases as the twist angle of the spring 4 in the radially expanding direction increases. At approximately the same time that the second region 4b2 comes into contact with the protrusion 3g, or when the twist angle of the spring 4 in the diametrical direction becomes even larger, the contact force of the third region 4b3 against the first contact surface 3f becomes approximately zero. Become. At this time, the twist angle of the spring 4 in the diameter expansion direction is set to θ1 (for example, θ1=3°). When the twist angle in the diametrically expanding direction of the spring 4 exceeds θ1, the third region 4b3 undergoes diametrically expanding deformation and moves away from the first contact surface 3f.

(7)また、ばね5の他端側領域5b(内周面)は、元々筒本体3a(内回転体3)の外周面から離れている。そのため、上記ねじり角度(例えば、θ1=3°)に達するまでの間において、ばね5の他端側領域5bは、ばね4の他端側領域4bと比べて、有効巻数が増加した構成となる分、ばね定数の設計自由度を高めることができる。 (7) Further, the other end side region 5b (inner circumferential surface) of the spring 5 is originally separated from the outer circumferential surface of the cylinder body 3a (inner rotating body 3). Therefore, until the above twist angle (for example, θ1=3°) is reached, the other end region 5b of the spring 5 has a configuration in which the effective number of turns is increased compared to the other end region 4b of the spring 4. Therefore, the degree of freedom in designing the spring constant can be increased.

さらに、ばね5を付加することでばね定数の設計自由度を高めることができ、前述したように、ばね5は、ばね5のばね定数がばね4のばね定数よりも低くなるように構成されている(図5(a)の1点鎖線:0<θ<3°の間)。 Furthermore, by adding the spring 5, the degree of freedom in designing the spring constant can be increased, and as mentioned above, the spring 5 is configured so that the spring constant of the spring 5 is lower than that of the spring 4. (dotted chain line in Fig. 5(a): between 0<θ<3°).

さらに、前述したように、ばね4は、ばね4のばね定数が従来のコイルばねのばね定数(k0)(図5(b)参照)よりも小さくなるように構成されている。その結果、ばね全体(ばね4及びばね5の2つのコイルばね)として、ばね定数(k1)を所定の水準(本実施形態では、従来のばね定数k0と同等水準)に維持できている(図5(a)の実線:0<θ<3°の間)。 Further, as described above, the spring 4 is configured such that the spring constant of the spring 4 is smaller than the spring constant (k0) of a conventional coil spring (see FIG. 5(b)). As a result, the spring constant (k1) of the entire spring (two coil springs, spring 4 and spring 5) can be maintained at a predetermined level (in this embodiment, the same level as the conventional spring constant k0) (Fig. Solid line in 5(a): between 0<θ<3°).

(8)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、他端側領域4bは、突起3gに対して摺動し易い形状に維持されている。そのため、ばね4の他端側領域4bは、ばね4の拡径方向のねじり角度が大きくなって他端側領域4bに作用す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3gに対する圧接力及び第1領域4b1の第1接触面3fに対する圧接力に抗して、突起3g及び第1接触面3fに対して外回転体2の周方向(正方向)に摺動する。これに伴い、ばね5の他端側領域5bも、外回転体2の周方向(正方向)に移動する。そして、ばね4の周方向端面4aが第1当接面3d3を押圧し、ばね5の周方向端面5aが第2当接面3d4を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することができる。即ち、ばね5は、トルクの伝達時において、ばね4と同じ方向にねじり変形することによって、ばね4を介し、外回転体2及び内回転体3に係合する。 (8) The spring 4 does not curve (bend) near the boundary between the third region 4b3 and the second region 4b2, and the other end region 4b is maintained in an arc shape. In other words, the other end side region 4b is maintained in a shape that allows it to easily slide on the projection 3g. Therefore, when the torsion angle in the diametrical direction of the spring 4 increases and the torsional stress acting on the other end region 4b increases, the other end region 4b of the spring 4 becomes the second region 4b2. The outer rotating body 2 slides in the circumferential direction (positive direction) with respect to the projection 3g and the first contact surface 3f against the pressure contact force against the projection 3g and against the pressure contact force against the first contact surface 3f of the first region 4b1. do. Along with this, the other end side region 5b of the spring 5 also moves in the circumferential direction (positive direction) of the outer rotating body 2. Then, the circumferential end surface 4a of the spring 4 presses the first contact surface 3d3, and the circumferential end surface 5a of the spring 5 presses the second contact surface 3d4. Torque can be reliably transmitted between. That is, the spring 5 engages with the outer rotating body 2 and the inner rotating body 3 via the spring 4 by torsionally deforming in the same direction as the spring 4 during torque transmission.

(9)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=約60°:従来よりもダンピング機能を有するばね全体の巻き数が増加したことに伴い、ロック機構が働くねじり角度θ2は、従来の45°よりも大の60°に増加する)未満の場合、第3領域4b3は、第1接触面3fから離隔し且つ外筒部3bの内周面に接触しておらず、第2領域4b2は、突起3g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(図5(a)に示す直線の傾き)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の自由部分4dの外周面が環状面2bに当接することで、ばね4のそれ以上の拡径変形が規制されて、外回転体2及び内回転体3が一体的に回転するロック機構が働く。これにより、ばね4及びばね5の拡径変形による破損を防止できる。 (9) Note that the torsion angle in the diameter expansion direction of the spring 4 is θ1 or more and θ2 (for example, θ2 = approximately 60°: The locking mechanism is When the working torsion angle θ2 is less than 60°, which is larger than the conventional 45°, the third region 4b3 is separated from the first contact surface 3f and comes into contact with the inner circumferential surface of the outer cylinder portion 3b. The second region 4b2 is in pressure contact with the projection 3g. Therefore, in this case, the effective number of turns of the spring 4 is larger and the spring constant (the slope of the straight line shown in FIG. 5(a)) is smaller than when the twist angle in the diameter expansion direction of the spring 4 is less than θ1. Furthermore, when the torsion angle in the diametrically expanding direction of the spring 4 reaches θ2, the outer circumferential surface of the free portion 4d of the spring 4 comes into contact with the annular surface 2b, thereby restricting further diametrically expanding deformation of the spring 4. A locking mechanism is activated in which the rotating body 2 and the inner rotating body 3 rotate integrally. This can prevent damage to the springs 4 and 5 due to their diameter expansion deformation.

本実施形態では、許容トルクを、安全を見て、ばね4の拡径変形の最大化(上記ロック機構の作動)を回避し得るねじりトルクの水準、つまり、上記ロック機構が働くねじりトルクよりも若干程度小のトルク水準(図5(a)の、Tm1の水準)に設定し、ばね構造を設計したものであるが、上記ロック機構を備えることにより、万が一、さらに過大なトルクが入力されてもプーリ構造体1を保護し得る。 In this embodiment, the allowable torque is set to a level of torsional torque that can avoid maximizing the radial expansion deformation of the spring 4 (activation of the locking mechanism), that is, higher than the torsional torque at which the locking mechanism operates. Although the spring structure was designed with the torque level set at a slightly lower level (the level of Tm1 in Figure 5(a)), by providing the above-mentioned locking mechanism, even more excessive torque could be input. can also protect the pulley structure 1.

θ1以上且つθ2未満において、ばね4及びばね5の2つのコイルばねを、上記構成にすることにより、ばね全体(ばね4及びばね5の2つのコイルばね)としてのばね定数(k1)を所定の水準(本実施形態では、従来のばね定数k0と同等水準)に維持できている。また、許容トルクを従来のTm0からTm1に約25%底上げできている。底上げの程度は、オルタネータの慣性マスの増加分(例えば約25%)に対応したトルク増加分に等しい(図5(a)の実線:3°≦θ<60°の間)。 At θ1 or more and less than θ2, by configuring the two coil springs, spring 4 and spring 5, as described above, the spring constant (k1) of the entire spring (the two coil springs, spring 4 and spring 5) can be set to a predetermined value. The spring constant can be maintained at the same level (in this embodiment, the same level as the conventional spring constant k0). Additionally, the allowable torque has been increased by about 25% from the conventional Tm0 to Tm1. The degree of bottom raising is equal to the torque increase corresponding to the increase (for example, about 25%) in the inertial mass of the alternator (solid line in FIG. 5(a): between 3°≦θ<60°).

なお、本実施形態では、ばね5は、ばね4の拡径変形に伴い、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設けられた両者の径方向のクリアランスを略保持したまま、拡径変形するため(慣性質量:第2のコイルばね5<第1のコイルばね4)、ばね5(外周面)は、ばね4(内周面)に干渉(接触)しない状態を保持する。ただし、ばね4とばね5とが干渉する場合の不具合(異音や振動の発生)を確実に抑制するために、ばね4(内周面)とばね5(外周面)との間に、円筒状の弾性スリーブを装着した構成としてもよい。この場合、「円筒状の弾性スリーブ」は、例えば合成ゴム(例えば、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等のゴム成分を含むゴム組成物)であることが好ましい。 In addition, in this embodiment, as the spring 4 expands in diameter, the spring 5 expands in diameter while substantially maintaining the radial clearance between the pulley structure 1 when no external force is applied to the pulley structure 1. Because of the deformation (inertial mass: second coil spring 5 < first coil spring 4), the spring 5 (outer circumferential surface) maintains a state in which it does not interfere with (contact) the spring 4 (inner circumferential surface). However, in order to reliably suppress problems (occurrence of abnormal noise and vibration) when the springs 4 and 5 interfere, a cylindrical cylinder is installed between the springs 4 (inner peripheral surface) and the springs 5 (outer peripheral surface). It is also possible to have a configuration in which a shaped elastic sleeve is attached. In this case, the "cylindrical elastic sleeve" is preferably made of, for example, synthetic rubber (for example, a rubber composition containing a rubber component such as urethane rubber, silicone rubber, or fluororubber).

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が減速する場合であって、外回転体2及びばね4が内回転体3に対して逆方向に相対回転するとき)について説明する。 Next, when the rotation speed of the outer rotor 2 becomes smaller than the rotation speed of the inner rotor 3 (that is, when the outer rotor 2 decelerates, the outer rotor 2 and the spring 4 3) will be explained.

この場合、外回転体2は、内回転体3に対して逆方向(図2~図4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4c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が縮径方向に縮径変形する。ばね4の縮径方向のねじり角度がθ3(例えば、θ3=3°)未満の場合、一端側領域4c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4c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3f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4cの圧接面2aに対する圧接力は略ゼロとなり、一端側領域4cは、圧接面2aに対して外回転体2の周方向に摺動する。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(図5(a)参照)。 In this case, the outer rotating body 2 rotates relative to the inner rotating body 3 in the opposite direction (the direction opposite to the arrow direction in FIGS. 2 to 4). With the relative rotation of the outer rotating body 2, the one end side region 4c of the spring 4 moves together with the pressure contact surface 2a, and rotates relative to the inner rotating body 3. As a result, the spring 4 is deformed in a diameter-reducing direction. When the torsion angle in the diameter reduction direction of the spring 4 is less than θ3 (for example, θ3=3°), the pressing force of the one end side region 4c against the pressing surface 2a is slightly lower than when the torsion angle is zero; One end side region 4c is in pressure contact with the pressure contact surface 2a. Further, the pressing force of the other end side region 4b against the first contact surface 3f increases slightly compared to the case where the twist angle is zero. When the torsion angle in the diameter reduction direction of the spring 4 is θ3 or more, the pressure contact force of the one end side region 4c with respect to the pressure contact surface 2a becomes approximately zero, and the one end side region 4c is to slide. Therefore, no torque is transmitted between the outer rotating body 2 and the inner rotating body 3 (see FIG. 5(a)).

ここで、図5(a)に示すように、ばね4が縮径方向にねじれ変形してクラッチ(ばね4)が係合解除状態(摺動状態)となるときのばね4のねじりトルク(以下、「スリップトルクTs」とする)は、ゼロに設定されるよりも、ばね4に若干の縮径変形(ねじり角度θ3以上の縮径変形)を生じさせるようなトルクに設定されることが好ましい。具体的には、スリップトルクTs(絶対値)は、1N・m以上且つ10N・m以下(例えば1N・m程度)となるように設定されることが好ましい。 Here, as shown in FIG. 5(a), the torsional torque of the spring 4 (hereinafter referred to as , "slip torque Ts") is preferably set to a torque that causes a slight diameter reduction deformation in the spring 4 (diameter reduction deformation with a torsion angle θ3 or more) rather than being set to zero. . Specifically, the slip torque Ts (absolute value) is preferably set to be 1 N·m or more and 10 N·m or less (for example, about 1 N·m).

このようなトルク特性にすることによって、クラッチの係合解除は、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ることのある特定の運転走行パターンに限定して行われるようになる。例えば、エンジン始動時には、外回転体2の回転速度が一時的に大きく上昇した後に低下するような運転走行パターンとなる。そして、外回転体2の回転速度が大きく上昇するときに、外回転体2から内回転体3にトルクが伝達されて内回転体3の回転速度が上昇する。その後、外回転体2の回転速度が低下すると、外回転体2が内回転体3よりも回転速度が遅くなり、このとき、クラッチの係合解除が行われる(外回転体2と内回転体3との間でのトルクの伝達を遮断する)。 With such torque characteristics, the clutch is disengaged only in specific driving patterns in which the rotation speed of the outer rotor 2 is smaller than the rotation speed of the inner rotor 3. It becomes like this. For example, when starting the engine, the driving pattern is such that the rotational speed of the outer rotating body 2 temporarily increases greatly and then decreases. Then, when the rotational speed of the outer rotary body 2 increases significantly, torque is transmitted from the outer rotary body 2 to the inner rotary body 3, and the rotational speed of the inner rotary body 3 increases. After that, when the rotation speed of the outer rotor 2 decreases, the rotation speed of the outer rotor 2 becomes slower than that of the inner rotor 3, and at this time, the clutch is disengaged (the outer rotor 2 and the inner rotor 3).

ここで、上述したのと異なり、スリップトルクTsがゼロに設定される場合を考える。この場合には、クラッチの係合解除が特定の運転走行パターン(例えば、エンジン始動時)に限定されず行われる。そのため、圧接面2a(クラッチ係合部)とばね4とが摺動(スリップ)する頻度が高くなる。これに対して、上述したように、スリップトルクTsを特定の運転走行パターンに限定して行われるように設定すれば、圧接面2aとばね4とが摺動する頻度が低くなり、圧接面2aのばね4と摺動する部分の摩耗を抑制できる。 Here, unlike the case described above, a case will be considered in which the slip torque Ts is set to zero. In this case, the clutch is disengaged without being limited to a specific driving pattern (for example, when starting the engine). Therefore, the frequency at which the pressure contact surface 2a (clutch engagement portion) and the spring 4 slide (slip) increases. On the other hand, as described above, if the slip torque Ts is set to be applied only to a specific driving pattern, the frequency of sliding between the pressure contact surface 2a and the spring 4 is reduced, and the pressure contact surface 2a Wear of the part that slides with the spring 4 can be suppressed.

スリップトルクTs(絶対値)が1N・m未満では、クラッチの係合解除が特定の運転走行パターン(例えばエンジン始動時)に限定されず行われる。スリップトルクTs(絶対値)が10N・mを超える場合には、エンジン始動時にクラッチを係合解除できない虞がある。エンジン始動時にクラッチが係合解除されない場合は、外回転体2に巻回されるベルトのスリップを防止することができず、最悪、ベルトが外回転体2から外れる虞がある。 When the slip torque Ts (absolute value) is less than 1 N·m, the clutch is disengaged without being limited to a specific driving pattern (for example, when starting the engine). If the slip torque Ts (absolute value) exceeds 10 N·m, there is a possibility that the clutch may not be disengaged when starting the engine. If the clutch is not disengaged when the engine is started, it will not be possible to prevent the belt wound around the outer rotating body 2 from slipping, and in the worst case, the belt may come off the outer rotating body 2.

なお、本実施形態では、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、ばね4の一端側領域4cを縮径させる量(クラッチ係合面への圧接力)、ばね4を軸方向に圧縮する量(軸方向相手面への圧接力)等の設計値を最適化して、ばね4と外回転体2との摺動抵抗を調整することにより、スリップトルクTsを、ばね4に若干の縮径変形を生じさせるようなねじりトルクに設定している。 In this embodiment, when the spring 4 is housed between the outer rotor 2 and the inner rotor 3, the amount by which the diameter of the one end region 4c of the spring 4 is reduced (pressure force on the clutch engagement surface) is , by optimizing design values such as the amount by which the spring 4 is compressed in the axial direction (pressing force against the mating surface in the axial direction) and adjusting the sliding resistance between the spring 4 and the outer rotating body 2, the slip torque Ts can be reduced. is set to a torsion torque that causes the spring 4 to undergo a slight diameter reduction deformation.

このように、ばね4は、コイルスプリング式クラッチであって、トルクを一方向に伝達又は遮断する一方向クラッチとして機能する。外回転体2が内回転体3に対して正方向に相対回転するときに、ばね4が、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、外回転体2が内回転体3に対して逆方向に相対回転するときには、ばね4は、圧接面2aに対して摺動して外回転体2と内回転体3との間でトルクを伝達しない。 In this way, the spring 4 is a coil spring type clutch, and functions as a one-way clutch that transmits or interrupts torque in one direction. When the outer rotating body 2 rotates relative to the inner rotating body 3 in the positive direction, the spring 4 engages with each of the outer rotating body 2 and the inner rotating body 3 to rotate the outer rotating body 2 and the inner rotating body 3. transmits torque between the On the other hand, when the outer rotating body 2 rotates relative to the inner rotating body 3 in the opposite direction, the spring 4 slides against the pressure contact surface 2a and generates a torque between the outer rotating body 2 and the inner rotating body 3. do not communicate.

なお、上記クラッチ機能に関して、ばね5は、ばね4の若干の縮径変形に伴い、単に若干の縮径変形を生じるだけで、クラッチ機能は有していない。 Regarding the clutch function, the spring 5 merely undergoes a slight diameter reduction deformation in accordance with the slight diameter reduction deformation of the spring 4, and does not have a clutch function.

以上のように、第2のコイルばね5を第1のコイルばね4と径方向に並設させ、且つ、両者を上記態様に接続可能に形成させることで、外回転体2からの過大な入力トルクを第1のコイルばね4とともに第2のコイルばね5に受け持たせ、ダンピング機能を第1のコイルばね4のみならず、第2のコイルばね5にも担わせることができた。これにより、プーリ構造体1を回転軸方向に大型化することなく、従来のプーリ構造体(1つのコイルばねしか備えない場合)と比べて、コイルばねの巻き数(有効巻数)を増やした場合(例えば、7巻き→9巻き)と同程度にばね定数の設計自由度を高めることができ、その分、0<θ<60°の間、所定の水準(従来のk0と同等水準)にばね定数K1を維持しつつ、許容トルクを底上げ(オルタネータの慣性マスの増加に対応し、従来のTm0からTm1に約25%底上げ)できることがわかった。
このように、外回転体2側からの過大な入力トルクに対しても、トルク伝達時のダンピング機能を有効に維持することができる。ひいては、クランク軸の回転変動をプーリ構造体1により十分に吸収することができる。
As described above, by arranging the second coil spring 5 in parallel with the first coil spring 4 in the radial direction and forming the two so that they can be connected in the above manner, excessive input from the outer rotating body 2 can be prevented. The second coil spring 5 is responsible for the torque together with the first coil spring 4, and not only the first coil spring 4 but also the second coil spring 5 is able to perform the damping function. As a result, the number of turns (effective number of turns) of the coil spring can be increased compared to a conventional pulley structure (when only one coil spring is provided) without increasing the size of the pulley structure 1 in the direction of the rotation axis. (for example, from 7 turns to 9 turns), the degree of freedom in designing the spring constant can be increased to the same extent as when changing the spring constant from 7 turns to 9 turns. It has been found that the allowable torque can be increased while maintaining the constant K1 (corresponding to the increase in the inertial mass of the alternator, it is increased by about 25% from the conventional Tm0 to Tm1).
In this way, the damping function during torque transmission can be effectively maintained even in response to excessive input torque from the outer rotating body 2 side. Consequently, rotational fluctuations of the crankshaft can be sufficiently absorbed by the pulley structure 1.

上記構成によれば、(i)ばね4及びばね5の2つのコイルばねは、ばね4の、外回転体2に係合している一端側領域4cと、一端側領域4cと径方向に対向する、ばね5の一端側領域5c同士でしか接続可能に形成されていない。
また、(ii)ばね4及びばね5の2つのコイルばねは、いずれも、拡径方向にねじれた場合に、他端側領域4b及び他端側領域5bの、内周面のうち少なくとも周方向一部分が他方の回転体から離れている。
また、(iii)ばね4及びばね5の2つのコイルばねがいずれも、拡径方向にねじれた場合に係合状態となるよう、ばね5は、ばね4と内回転体3との間に設けられている。
上記(i)及び(ii)により、プーリ構造体1は、トルク伝達時に外回転体2と内回転体3とが相対回転したときに、プーリ構造体1の停止時よりも、有効巻数が増加する。したがって、本実施態様のプーリ構造体1は、外回転体2と内回転体3とが相対回転したときに、ばね4の有効巻数及びばね5の有効巻数がそれぞれさらに増加した構成となるので、ばね定数の設計自由度をさらに高めることができる。
上記(iii)により、ばね4及びばね5の2つのコイルばねがいずれも、縮径方向にねじれた場合に係合状態となるよう、ばね5がばね4と外回転体2との間に設けられる場合と比較し、プーリ構造体1が径方向にむやみに大型化するのを抑制し、プーリ構造体1の径方向の大型化を最小限に留めることができる。
According to the above configuration, (i) the two coil springs, the spring 4 and the spring 5, are radially opposed to the one end region 4c of the spring 4 that engages with the outer rotating body 2, and the one end region 4c of the spring 4; However, the springs 5 are formed so that they can be connected only at one end side regions 5c.
(ii) When the two coil springs, spring 4 and spring 5, are twisted in the diametrically expanding direction, at least the inner circumferential surface of the other end side region 4b and the other end side region 5b, in the circumferential direction. One part is separated from the other rotating body.
(iii) The spring 5 is provided between the spring 4 and the inner rotating body 3 so that the two coil springs, the spring 4 and the spring 5, are in an engaged state when both are twisted in the diametrically expanding direction. It is being
Due to (i) and (ii) above, when the outer rotating body 2 and the inner rotating body 3 rotate relative to each other during torque transmission, the effective number of turns of the pulley structure 1 increases compared to when the pulley structure 1 is stopped. do. Therefore, in the pulley structure 1 of this embodiment, when the outer rotating body 2 and the inner rotating body 3 rotate relative to each other, the effective number of turns of the spring 4 and the effective number of turns of the spring 5 are further increased. The degree of freedom in designing the spring constant can be further increased.
According to (iii) above, the spring 5 is provided between the spring 4 and the outer rotating body 2 so that the two coil springs, the spring 4 and the spring 5, are in an engaged state when both are twisted in the diameter reduction direction. Compared to the case where the pulley structure 1 is expanded in the radial direction, it is possible to suppress the pulley structure 1 from unnecessarily increasing the size in the radial direction, and to minimize the increase in the size of the pulley structure 1 in the radial direction.

更に、ばね5の他端側領域5b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すでに内周面が内回転体3から離れている。つまり、ばね5の他端側領域5b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軸方向の端面(周方向端面5a)でしか内回転体3に接触していない。
このため、本実施形態のプーリ構造体1は、トルク伝達時に、外回転体2と内回転体3とが相対回転したときに、ばね5の有効巻数をさらに増加することができる構成であるので、ばね定数の設計自由度を最大限に高めることができる。
Further, the inner peripheral surface of the other end side region 5b of the spring 5 is already separated from the inner rotating body 3 when no external force is applied to the pulley structure 1. In other words, the other end region 5b of the spring 5 contacts the inner rotating body 3 only at the axial end surface (circumferential end surface 5a) when no external force is applied to the pulley structure 1.
Therefore, the pulley structure 1 of the present embodiment is configured to further increase the effective number of turns of the spring 5 when the outer rotating body 2 and the inner rotating body 3 rotate relative to each other during torque transmission. , the degree of freedom in designing the spring constant can be maximized.

(その他の実施形態)
上述の実施形態では、第2のコイルばね5を、第1のコイルばね4と筒本体3aとの間に設けることにより、ばね4及びばね5の2つのコイルばねが縮径方向にねじり変形したときに、係合解除状態となるように構成(ばね4の外周面が、外回転体2における圧接面2a(クラッチ係合部)と係合解除状態となる構成)しているが、これには限られない。即ち、第2のコイルばね5は、第1のコイルばね4が有するクラッチ機能を妨げない側、換言すると、外回転体2又は内回転体3の第1のコイルばね4と摺動する部分(クラッチ係合部)に干渉しない側に、設けられればよい。例えば、第2のコイルばね5は、第1のコイルばね4と外回転体2との間に設けられてもよい。この場合、ばね4及びばね5の2つのコイルばねが共に拡径方向にねじり変形したときに、係合解除状態となるように構成する(第1のコイルばね4の内周面が、筒本体3a(クラッチ係合部)と係合解除状態となる構成)。
(Other embodiments)
In the embodiment described above, by providing the second coil spring 5 between the first coil spring 4 and the cylindrical body 3a, the two coil springs, the spring 4 and the spring 5, are torsionally deformed in the diametrical direction. Although the configuration is such that the outer circumferential surface of the spring 4 is sometimes in a disengaged state (the outer circumferential surface of the spring 4 is in a disengaged state with the pressure contact surface 2a (clutch engaging portion) of the outer rotating body 2), is not limited. That is, the second coil spring 5 is located on the side that does not interfere with the clutch function of the first coil spring 4, in other words, the portion of the outer rotor 2 or the inner rotor 3 that slides with the first coil spring 4 ( It is sufficient if it is provided on the side that does not interfere with the clutch engaging portion). For example, the second coil spring 5 may be provided between the first coil spring 4 and the outer rotating body 2. In this case, the configuration is such that when the two coil springs, spring 4 and spring 5, are both torsionally deformed in the diametrically expanding direction, the engagement is released (the inner circumferential surface of the first coil spring 4 is 3a (clutch engagement portion) and a configuration in which it is in a disengaged state).

また、ばね4とばね5との間の接続箇所は、1箇所(ばね4の一端側領域4c及びばね5の一端側領域5cの部分同士、又は、ばね4の他端側領域4b及びばね5の他端側領域5bの部分同士)に限らない。即ち、少なくとも、ばね5における一端側領域5c及び他端側領域5bの一方の部分と、該部分と径方向に対向し、外回転体2に係合している、ばね4の一端側領域4c及び他端側領域4bの一方の部分とが接続可能に形成されている限りにおいて、ばね4とばね5の2つのコイルばねの互いの接続部分は、2箇所(ばね4の一端側領域4c及びばね5の一端側領域5cの部分同士、並びに、ばね4の他端側領域4b及びばね5の他端側領域5bの部分同士)でもよい。また、接続は端部同士に限らず、端部以外の部分同士でもよい。 Moreover, the connection point between the spring 4 and the spring 5 is one place (the one end region 4c of the spring 4 and the one end region 5c of the spring 5, or the other end region 4b of the spring 4 and the one end region 5c of the spring 5). This is not limited to the parts of the other end side region 5b). That is, at least one portion of the one end side region 5c and the other end side region 5b of the spring 5, and the one end side region 4c of the spring 4 that radially opposes this portion and engages with the outer rotating body 2. and one part of the other end side area 4b are formed so that the two coil springs of spring 4 and spring 5 can be connected to each other at two places (one end side area 4c of spring 4 and The first end region 5c of the spring 5 may be the other end region 4b of the spring 5, and the other end region 4b of the spring 5 may be the other end region 5b of the spring 5. Further, the connection is not limited to the ends, but may be between parts other than the ends.

また、外回転体2と内回転体3との相対回転によって拡径方向にねじれた場合に、ばね4の他端側領域4bの内周面と、ばね5の他端側領域5b内周面とは、周方向のいずれの部分も外回転体及び内回転体の他方から離れないように構成されていてもよい。 In addition, when the outer rotating body 2 and the inner rotating body 3 are twisted in the diametrically expanding direction due to relative rotation, the inner circumferential surface of the other end region 4b of the spring 4 and the inner circumferential surface of the other end region 5b of the spring 5 This may be configured such that any portion in the circumferential direction does not separate from the other of the outer rotating body and the inner rotating body.

また、ばね4とばね5の2つのコイルばねの互いの接続関係は、上記実施形態のように、ばね5の一端側の周方向端面5gが、ばね4の折り曲げ部4gと当接可能に構成する態様(図4参照)に限定されない。例えば、ばね4の一端側領域4cとばね5の一端側領域5cを除く部分同士を当接可能(接続可能)な構成にしてもよい(不図示)。また、例えば、ばね5の一端側領域5cにキー(径方向外側に突出するよう埋め込まれた円柱状のピン)を設け、ばね4の一端側領域4cにキー溝(径方向内側に設けられた孔)を設け、キーとキー溝との係合によって、ばね4の一端側領域4cとばね5の一端側領域5cとが互いに周方向に固定される形態としてもよい。 Further, the connection relationship between the two coil springs, spring 4 and spring 5, is such that the circumferential end surface 5g on one end side of the spring 5 can come into contact with the bent portion 4g of the spring 4, as in the above embodiment. The present invention is not limited to the embodiment shown in FIG. 4. For example, the parts other than the one end region 4c of the spring 4 and the one end region 5c of the spring 5 may be configured to be able to contact (connect) with each other (not shown). Further, for example, a key (a cylindrical pin embedded so as to protrude radially outward) may be provided in the one end region 5c of the spring 5, and a keyway (a key groove provided radially inward) may be provided in the one end region 4c of the spring 4. A hole) may be provided, and the one end region 4c of the spring 4 and the one end region 5c of the spring 5 may be fixed to each other in the circumferential direction by engagement between the key and the keyway.

1 プーリ構造体
2 外回転体
3 内回転体
4 第1のコイルばね
5 第2のコイルばね
6 転がり軸受
7 滑り軸受
8 スラストプレート
9 空間10 エンドキャップ
1 Pulley structure 2 Outer rotating body 3 Inner rotating body 4 First coil spring 5 Second coil spring 6 Rolling bearing 7 Sliding bearing 8 Thrust plate 9 Space 10 End cap

Claims (3)

ベルトが巻き掛けられる筒状の外回転体と、
前記外回転体の径方向内側に設けられ、前記外回転体と同一の回転軸を中心として前記外回転体に対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、前記回転軸に沿った軸方向に圧縮されている、第1のコイルばねと、
前記第1のコイルばねに対して径方向に並設され、前記回転軸に沿った軸方向に圧縮されている、第2のコイルばねと、を備えており、
前記第1のコイルばねは、拡径又は縮径方向にねじり変形した際に、前記外回転体及び前記内回転体に係合して、前記外回転体と前記内回転体との間でトルクを伝達し、トルクの伝達時と反対方向にねじり変形した際に、前記外回転体又は前記内回転体と摺動する係合解除状態となって、前記外回転体と前記内回転体との間でのトルクの伝達を遮断し、
前記第2のコイルばねは、前記軸方向の一端側及び他端側の一方の部分が、該部分に径方向に対向し、前記外回転体に係合する前記第1のコイルばねの前記軸方向の一端側及び他端側の一方の部分に一箇所で接続可能に形成されており、トルクの伝達時において、前記第1のコイルばねと同じ方向にねじり変形することによって、前記第1のコイルばねを介し、前記外回転体及び前記内回転体に係合する、ことを特徴とするプーリ構造体。
a cylindrical outer rotating body around which the belt is wrapped;
an inner rotating body that is provided radially inside the outer rotating body and is rotatable relative to the outer rotating body about the same rotation axis as the outer rotating body;
a first coil spring provided between the outer rotary body and the inner rotary body and compressed in an axial direction along the rotation axis;
a second coil spring arranged radially in parallel with the first coil spring and compressed in an axial direction along the rotation axis;
When the first coil spring is torsionally deformed in the diameter expansion or diameter reduction direction, it engages with the outer rotary body and the inner rotary body, and generates torque between the outer rotary body and the inner rotary body. When the torque is transmitted and the torque is torsionally deformed in the opposite direction to the torque transmission, the engagement between the outer rotating body and the inner rotating body is released by sliding with the outer rotating body or the inner rotating body. Cutting off torque transmission between
The second coil spring has one end side and the other end side in the axial direction that are radially opposed to the first end side and the other end side of the first coil spring that engages with the outer rotating body. It is formed so that it can be connected at one point on one end side and the other end side in the axial direction, and when torque is transmitted, the first coil spring is torsionally deformed in the same direction as the first coil spring. A pulley structure, wherein the pulley structure engages with the outer rotating body and the inner rotating body via a coil spring.
前記第1のコイルばねは、
前記一端側で、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周面が拡径方向の自己弾性復元力によって前記外回転体及び前記内回転体の一方に接触する第1一端側領域と、
前記他端側で、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内周面が前記
外回転体及び前記内回転体の他方に接触する第1他端側領域と、
前記第1一端側領域及び前記第1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第1中領域と、を有し、
前記第1のコイルばねは、前記外回転体と前記内回転体との相対回転によって拡径方向にねじれた場合に、前記第1他端側領域の少なくとも一部分の内周面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、
前記第2のコイルばねは、
前記第1のコイルばねと前記内回転体との間に設けられており、前記一端側及び前記他端側の一方の部分が、該部分と径方向に対向し、前記外回転体に係合する前記第1のコイルばねの前記一端側及び前記他端側の一方の部分に接続可能に形成されており、
前記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第2一端側領域と、
前記他端側で、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内周面が前記外回転体及び前記内回転体の他方に接触する第2他端側領域と、
前記第2のコイルばねの前記第2一端側領域及び前記第2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第2中領域と、を有し、
前記第2のコイルばねは、前記外回転体と前記内回転体との相対回転によって拡径方向にねじれた場合に、前記第2のコイルばねの前記第2他端側領域の少なくとも一部分の内周面が前記外回転体及び前記内回転体の他方から離れているように構成されている、請求項1に記載のプーリ構造体。
The first coil spring is
a first end side region where the outer circumferential surface contacts one of the outer rotary body and the inner rotary body due to a self-elastic restoring force in a radially expanding direction when no external force is applied to the pulley structure; ,
a first other end side region where the inner peripheral surface contacts the other of the outer rotating body and the inner rotating body when no external force is applied to the pulley structure on the other end side;
A first portion located between the first one end region and the first other end region and not in contact with either the outer rotating body or the inner rotating body when no external force is applied to the pulley structure. having a middle region;
When the first coil spring is twisted in a diametrically expanding direction due to relative rotation between the outer rotating body and the inner rotating body, the inner circumferential surface of at least a portion of the first other end side region is aligned with the outer rotating body. and configured to be separated from the other of the inner rotating bodies,
The second coil spring is
The first coil spring is provided between the first coil spring and the inner rotating body, one of the one end side and the other end side faces the part in the radial direction and engages with the outer rotating body. formed so as to be connectable to one of the one end side and the other end side of the first coil spring,
a second one-end region that contacts one of the outer rotating body and the inner rotating body on the one end side;
a second other end region where the inner peripheral surface contacts the other of the outer rotating body and the inner rotating body on the other end side when no external force is applied to the pulley structure;
Between the second one end region and the second other end region of the second coil spring, when no external force is applied to the pulley structure, the outer rotating body and the inner rotating body are a second middle area that does not contact any of the areas;
When the second coil spring is twisted in a radially expanding direction due to relative rotation between the outer rotor and the inner rotor, the inner portion of at least a portion of the second other end side region of the second coil spring is twisted. The pulley structure according to claim 1, wherein the peripheral surface is separated from the other of the outer rotating body and the inner rotating body.
前記第1のコイルばねは、
前記一端側で、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周面が拡径方向の自己弾性復元力によって前記外回転体及び前記内回転体の一方に接触する第1一端側領域と、
前記他端側で、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内周面が前記外回転体及び前記内回転体の他方に接触する第1他端側領域と、
前記第1一端側領域及び前記第1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第1中領域と、を有し、
前記第1のコイルばねは、前記外回転体と前記内回転体との相対回転によって拡径方向にねじれた場合に、前記第1他端側領域の少なくとも一部分の内周面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、
前記第2のコイルばねは、
前記第1のコイルばねと前記内回転体との間に設けられており、前記一端側及び前記他端側の一方の部分が、該部分と径方向に対向し、前記外回転体に係合している前記第1のコイルばねの前記一端側及び前記他端側の一方の部分に接続可能に形成されており、
前記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第2一端側領域と、
前記他端側で、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内周面が前記外回転体及び前記内回転体の他方から離れている第2他端側領域と、
前記第2のコイルばねの前記第2一端側領域及び前記第2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第2中領域と、を有している、請求項1に記載のプーリ構造体。
The first coil spring is
a first end side region where the outer circumferential surface contacts one of the outer rotary body and the inner rotary body due to a self-elastic restoring force in a radially expanding direction when no external force is applied to the pulley structure; ,
a first other end side region where the inner peripheral surface contacts the other of the outer rotating body and the inner rotating body when no external force is applied to the pulley structure on the other end side;
A first portion located between the first one end region and the first other end region and not in contact with either the outer rotating body or the inner rotating body when no external force is applied to the pulley structure. having a middle region;
When the first coil spring is twisted in a diametrically expanding direction due to relative rotation between the outer rotating body and the inner rotating body, the inner circumferential surface of at least a portion of the first other end side region is aligned with the outer rotating body. and configured to be separated from the other of the inner rotating bodies,
The second coil spring is
The first coil spring is provided between the first coil spring and the inner rotating body, one of the one end side and the other end side faces the part in the radial direction and engages with the outer rotating body. formed so as to be connectable to one of the one end side and the other end side of the first coil spring,
a second one-end region that contacts one of the outer rotating body and the inner rotating body on the one end side;
a second other end region on the other end side where the inner circumferential surface is separated from the other of the outer rotating body and the inner rotating body when no external force is applied to the pulley structure;
Between the second one end region and the second other end region of the second coil spring, when no external force is applied to the pulley structure, the outer rotating body and the inner rotating body are The pulley structure according to claim 1, further comprising a second middle region that does not contact any of the second middle regions.
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