KR101960260B1 - 풀리 구조체 - Google Patents

Abstract

본 발명의 풀리 구조체(1)는, 제1 회전체(2)의 회전축으로부터 직경 방향으로 벗어난 위치에 형성되어, 제1 회전체(2)와 제2 회전체(3)와의 사이에 형성된 스프링 수용 공간(8)과 외부를 연통시키는 통기로(10)를 가진다. 통기로(10)의 적어도 일부가, 제1 회전체(2)의 회전축 방향의 일방 측의 개구부(21)를 막는 엔드캡(5)에 형성되어 있다. 엔드캡(5)은, 스프링 수용 공간(8)이 통기로(10) 이외에서 회전축 방향의 상기 일방을 향하여 외부와 연통하지 않도록 제1 회전체(2)의 개구부(21)를 막고 있다.

Description

풀리 구조체

본 발명은 상대 회전 가능한 2개의 회전체의 사이에 스프링 수용공간을 가지는 풀리 구조체에 관한 것이다.

자동차 등의 엔진의 동력에 의해 발전기(alternator) 등의 보기(補機)를 구동하는 보기 구동 유닛(unit)에서는, 발전기 등의 보기의 구동축에 연결되는 풀리(pulley)와, 엔진의 크랭크축에 연결되는 풀리에 걸쳐 벨트(belt)가 걸려, 이 벨트를 통하여 엔진의 토크(torque)가 보기에 전달된다. 발전기 등의 보기의 구동축에 연결되는 풀리에는, 크랭크축의 회전 변동을 흡수할 수 있는, 예를 들어 특허문헌 1의 풀리 구조체가 이용될 수 있다.

특허문헌 1에 기재된 풀리 구조체는, 벨트가 감겨 걸리는 제1 회전체와, 제1 회전체의 내측에 마련되어, 제1 회전체에 대하여 상대회전 가능한 제2 회전체와, 2개의 회전체 사이에 형성된 공간(이하, 스프링 수용공간이라 한다)에 배치된 코일 스프링을 가지고 있다. 스프링 수용공간은, 2개의 회전체에 더하여, 제1 회전체의 전측의 개구부를 막는 엔드캡(end cap)과, 제1 회전체의 후단부와 제2 회전체와의 사이에 끼워 마련된 구름 축수(rolling bearing(軸受))에 의해 획정되어 있다.

통상, 발전기 등의 보기의 구동축에 마련되는 풀리 구조체의 구름 축수에는, 그리스(이하, 베어링 그리스(bearing grease)이라 한다)가 봉입된, 접촉 시일(contact seal) 식의 밀폐형 볼 축수가 이용될 수 있다. 접촉 시일 식의 밀폐형 볼 축수는, 외륜과, 외륜의 내주에 배치된 내륜과, 내륜과 외륜과의 사이에 전동자재(轉動自在)로 배치된 복수의 볼과, 복수의 볼의 양측에 배치된 환상의 접촉 시일 부재를 가진다. 접촉 시일 부재는 고무상 탄성체와 판금으로 형성되어 있다. 접촉 시일 부재의 외주연은 외륜에 고정되어 있고, 접촉 시일 부재의 내주연에 형성된 립부(lip portion)는, 내륜의 시일 면에 밀어 넓혀지도록 접촉하여 있다. 이 때문에, 접촉 시일 식의 밀폐형 볼 축수는, 방진성 및 방수성이 우수하고, 베어링 그리스를 장기에 걸쳐 잔존시키는 것이 가능하다.

접촉 시일 식의 밀폐형 볼 축수의 접촉 시일 부재의 립부와, 내륜의 시일 면과의 사이에는, 근소한 간극이 존재한다. 축수의 내부와 외부의 압력차나, 윤활에 기여하지 않는 잉여 그리스에 의한 압압(狎), 립부와 내륜과의 문지름 운동(摺動)이나 진동 등이 원인으로, 마찰ㆍ마모한다든지 변형한다든지 한다. 이것에 의해, 상술한 간극이 생긴다. 이와 같은 근소한 간극이 있는 것에 의해, 접촉 시일 식의 밀폐형 볼 축수는, 외부로부터의 이물이나 수분은 침입하기 어렵지만 통기를 허용하는 구조로 되어 있다.

특허문헌 1 : 일본국 특개2014-114947호 공보

자동차 등이 습윤 노면을 주행한 경우, 엔진 룸 내에 이수(泥水) 등이 감아 올려져, 엔진 블록 측면에 위치하는 보기 구동 유닛에 이수 등이 부착하는 경우가 있다. 특히, 관수(冠水) 노면을 주행한 경우에는, 감아 올려진 이수는, 보기 구동 유닛에 용이하게 도달할 수 있다. 보기의 구동축에 마련된 풀리 구조체에는, 감아 올려진 이수가 직접 부착할 뿐 아니라, 보기로부터 벨트를 타고 이수가 부착한다.

특허문헌 1의 풀리 구조체의 엔드캡은, 수지로 형성된 축 방향으로 돌출하는 플랜지부의 탄력성을 살려, 플랜지부에 마련된 멈춤부를 제1 회전체의 외주에 마련된 오목부에 끼워 넣는 것으로, 제1 회전체에 부착되어 있다. 이와 같은 멈춤부와 오목부의 감합부(嵌合部)는, 시일성(seal性)이 부족하다. 이 때문에, 풀리 구조체의 표면에 이수 등의 수매체(水媒體)가 부착한 경우에는, 수매체가 이 감합부를 빠져서 풀리 구조체의 내부에 침입하기 쉽다. 그 결과, 스프링 수용공간에 접하여 있는 구성부품의 부식이나 이물 물음에 의한 동작 불량 등을 초래하여, 풀리 구조체의 수명이 짧아지게 되는 우려가 있었다.

이 문제를 해결하는 방법으로서, 제1 회전체의 개구부를 전체 원주에 걸쳐 확실하게 시일가능한 구조의 엔드캡을 이용하는 것이 고려될 수 있다. 그러나, 이와 같은 엔드캡을 채용하면, 스프링 수용공간과 외부와의 연통이 차단되기 때문에, 엔진 등의 열원의 영향을 받아 스프링 수용공간의 온도가 상승한 경우에, 스프링 수용공간의 압력 및 구름 축수의 내부의 압력이 상승해 버린다.

그에 의해, 구름 축수의 내부의 압력과 구름 축수보다도 후방(발전기 등의 보기 측)의 외부 공간의 압력에 차가 생겨, 그 압력차에 따라, 베어링 그리스가, 접촉 시일 부재의 립부와 내륜과의 사이의 간극을 빠져나가, 구름 축수의 후방의 외부 공간으로 빠져 나가버린다. 그리고 베어링 그리스가 과도하게 감소하면, 구름 축수가 눌어붙음 등에 의해 파손하여, 풀리 구조체가 조기에 수명에 이르러 버린다.

여기에서, 본 발명은, 이수 등의 수매체가 스프링 수용공간 내에 침입하는 것을 방지함과 함께, 풀리 구조체의 내부와 외부의 압력 차에 의해 구름 축수의 내부에 봉입된 그리스가 과도하게 새어 나가는 것을 방지하여, 풀리 구조체의 장수명화를 실현할 수 있는, 풀리 구조체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 풀리 구조체의 제1 태양은, 벨트가 감겨 걸린 통형상의 제1 회전체, 상기 제1 회전체의 내측에, 상기 제1 회전체에 대하여 상대 회전 가능하게 마련된 제2 회전체, 상기 제1 회전체와 상기 제2 회전체 사이에 형성된 스프링 수용공간에 수용된 비틀림 코일 스프링, 상기 제1 회전체의 회전축 방향의 일방 측의 개구부를 막는 엔드캡, 상기 제1 회전체의 회전축 방향의 타방 측에 있어서의 상기 제2 회전체와의 사이에 끼워 마련된 구름 축수, 상기 제1 회전체의 회전축으로부터 직경 방향으로 벗어난 위치에 형성되어, 상기 스프링 수용공간과 외부를 연통시키는 통기로를 구비하고, 상기 통기로의 적어도 일부가, 상기 엔드캡에 형성되어 있고, 상기 엔드캡은, 상기 스프링 수용공간이 상기 통기로만으로 상기 회전축 방향의 상기 일방을 향하여 외부와 연통하도록 상기 제1 회전체의 상기 개구부를 막고 있다.

이 구성에 의하면, 엔드캡은, 제1 회전체와 제2 회전체와의 사이에 형성되는 스프링 수용공간이, 통기로만으로 회전축 방향의 상기 일방을 향하여 외부와 연통하도록 제1 회전체의 개구부를 막고 있다, 즉, 통기로 이외에서 회전축 방향의 상기 일방을 향하여 외부와 연통하지 않도록 제1 회전체의 개구부를 막고 있다. 통기로의 적어도 일부는 엔드캡에 형성되기 때문에, 통기로의 최소 유로 단면적은 자재(自在)로 설정 가능하다. 통기로의 최소 유로 단면적을 작게 하는 것으로, 이수 등의 수매체가 엔드캡에 부착하여도, 스프링 수용공간에 이수 등의 수매체가 침입하는 것을 방지할 수 있다.

통기로는, 제1 회전체의 회전축으로부터 직경 방향으로 벗어난 위치에 형성되어 있기 때문에, 제1 회전체의 회전에 수반하여, 엔드캡에 형성된 통기로도 제1 회전체의 회전축을 중심으로 하여 회전한다. 그 때문에, 이수 등의 수매체가 엔드캡에 부착하여도, 원심력의 작용에 의해 이수 등의 수매체가 통기로 내에 침입하기 어렵고, 또, 통기로 내에 이물이 쌓이기 어렵다.

이와 같이, 스프링 수용공간으로의 이수 등의 수매체의 침입을 방지하는 것에 의해, 스프링 수용공간에 접하여 있는 구성 부품의 부식이나 이물 물음에 의한 동작불량 등을 방지 가능하여, 풀리 구조체를 장수명화 할 수 있다.

또, 통기로에 의해, 스프링 수용공간과 외부와의 통기를 확보하고 있는 것에 의해, 풀리 구조체의 내부 공간(스프링 수용공간과 구름 축수의 내부의 공간을 포함한다)의 온도가 상승하여도, 풀리 구조체의 내부 공간과 외부의 압력의 평형을 유지하는 것이 가능하다. 그 때문에, 구름 축수의 내부의 압력과 외부의 압력과의 차에 의해 구름 축수의 내부에 봉입된 그리스가 외부로 누출하는 것을 방지할 수 있다. 이것에 의해, 구름 축수의 조기 파손을 방지하여, 풀리 구조체를 보다 장수명화 할 수 있다.

본 발명의 제2 태양의 풀리 구조체는, 제1 태양에 있어서, 상기 제1 회전체의 상기 개구부의 내주면에, 원주 방향으로 연장하는 오목부가 형성되어 있고, 상기 엔드캡은, 탄성체로 이루어지는 탄성부와, 상기 탄성부보다도 강성이 높고, 상기 탄성부와 일체화된 강성부를 가지고, 상기 엔드캡은, 외연부에 상기 제1 회전체의 상기 오목부와 접촉하는 시일부를 가지고, 적어도 상기 시일부가 상기 탄성부에 의해 형성되어 있고, 상기 엔드캡의 상기 외연부가, 직경 방향으로 압축된 상태에서 상기 오목부에 감합되어 있다.

이 구성에 의하면, 엔드캡의 외연부 중, 적어도, 제1 회전체의 오목부와 접촉하는 시일부가, 탄성체로 이루어지는 탄성부에 의해 형성되어 있고, 엔드캡의 외연부는, 직경 방향으로 압축된 상태에서 오목부에 감합되어 있다. 따라서, 시일부와 오목부의 시일성이 높기 때문에, 스프링 수용공간이 통기로 이외에서 회전축 방향의 상기 일방을 향하여 외부와 연통하지 않는 구성을 보다 확실하게 실현할 수 있다.

또, 엔드캡은 탄성부보다도 강성이 높고, 탄성부와 일체화된 강성부를 가지고 있기 때문에, 강성부에 의해 엔드캡의 변형을 억제할 수 있다. 그 때문에, 시일부와 오목부의 시일성을 보다 높게 하는 것이 가능하다.

본 발명의 제3 태양의 풀리 구조체는, 제2 태양에 있어서, 상기 통기로는, 상기 엔드캡의 상기 시일부의 일부를 절결하여 형성된 적어도 하나의 절결 통기로를 포함한다.

이 구성에 의하면, 통기로는, 엔드캡의 시일부의 일부를 절결하여 형성된 절결 통기로 포함하기 때문에, 통기로는, 엔드캡의 외연부 부근에 형성되는 것으로 된다. 엔드캡의 외연부보다도 내측에 부착한 이수 등의 수매체는, 제1 회전체와 엔드캡의 회전 시에, 원심력의 작용에 의해, 직경 방향 외측으로 이동할수록 이동 속도가 빠르게 된다. 이 때문에, 엔드캡의 외연부 부근에 형성된 통기로에 대하여 이수 등의 수매체가 침입하기 어려워, 스프링 수용공간에의 이수 등의 수매체의 침입을 보다 확실하게 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 「결절하여 형성된다」고 하는 것은, 실제로 절결하여 형성되는 경우뿐만 아니라, 금형 성형 등으로 절결한 형상으로 형성되는 경우를 포함한다.

본 발명의 제4 태양의 풀리 구조체는, 제3 태양에 있어서, 상기 적어도 하나의 절결 통기로 중 가장 상기 회전축 방향의 상기 일방 측에 위치하는 절결 통기로가, 상기 회전축 방향의 상기 일방 측으로부터 보아, 상기 오목부에 의해 덮여 있다.

이 구성에 의하면, 적어도 하나의 절결 통기로 중 가장 회전축 방향의 상기 일방 측에 위치하는 절결 통기로가, 오목부의 내측에 숨어있기 때문에, 풀리 구조체의 외부에서 비산한 이수 등의 수매체가 절결 통기로에 직접 침입하는 것을 보다 확실히 방지할 수 있다.

본 발명의 제5 태양의 풀리 구조체는, 제3 또는 제4 태양에 있어서, 상기 외연부는, 적어도 그의 일부분이 상기 오목부보다 상기 회전축 방향의 상기 일방 측으로 돌출하여 있다.

이 구성에 의하면, 외연부의 적어도 일부가, 오목부보다 상기 회전축 방향의 상기 일방 측으로 돌출하여 있기 때문에, 엔드캡의 외연부보다 내측에 부착한 이수 등의 수매체가, 원심력의 작용에 의해 직경 방향 외측으로 이동하여도, 오목부 내로 침입하기 어렵다. 그것에 의해, 통기로를 통하여 스프링 수용공간으로 이수 등의 수매체가 침입하는 것을 보다 확실히 방지할 수 있다.

본 발명의 제6 태양의 풀리 구조체는, 제3 내지 제5 중 어느 하나의 태양에 있어서, 상기 통기로는, 상기 오목부의 저면을 따라 연장하는 부분으로부터 상기 스프링 수용공간에 이르는 도중에 방향을 바꾸도록 형성되어 있다.

이 구성에 의하면, 통기로는, 오목부의 저면을 따라 연장하는 부분으로부터 스프링 수용공간에 이르는 도중에 방향을 바꾸기 때문에, 예를 들면 외부로부터 통기로에 이수 등의 수매체가 침입하여도, 이수 등의 수매체가 스프링 수용공간에 용이하게 침입하는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 제7 태양의 풀리 구조체는, 제6 태양에 있어서, 상기 시일부가, 상기 오목부의 저면과 접촉하는 제1 시일부, 상기 오목부의 상기 회전축 방향의 상기 타방 측의 측면과 접촉하는 제2 시일부를 포함하고, 상기 적어도 하나의 절결 통기로는, 상기 제1 시일부의 일부를 절결하여 형성된 제1 절결 통기로, 상기 제2 시일부의 일부를 절결하여 형성된 제2 절결 통기로를 포함한다.

이 구성에 의하면, 제1 절결 통기로는, 오목부의 저면을 따라 연장하기 때문에, 통기로가, 오목부의 저면을 따라 연장하는 부분으로부터 스프링 수용공간에 이르는 도중에 방향을 바꾸는 구성을 실현할 수 있다.

또, 시일부는, 오목부의 저면과 접촉하는 제1 시일부에 더하여, 오목부의 회전축 방향의 상기 타방 측의 측면과 접촉하는 제2 시일부를 가진다. 그 때문에, 제1 시일부만을 가지는 경우에 비하여, 시일부와 오목부와의 시일성을 보다 높게 하는 것이 가능하다.

본 발명의 제8 태양의 풀리 구조체는, 제3 내지 제7 중 어느 하나의 태양에 있어서, 상기 통기로는, 상기 스프링 수용공간에 이르는 도중에, 복수의 방향으로 분기하여 있다.

이 구성에 의하면, 스프링 수용공간과 외부와의 통기의 확보를 보다 확실하게 할 수 있다.

본 발명의 제9 태양의 풀리 구조체는, 제2 태양에 있어서, 상기 통기로는, 상기 엔드캡의 상기 외연부보다 내측의 부분을 관통하고, 직경이 0.5mm 이상 1.2mm 이하의 거의 원공(圓孔;원형 구멍)을 포함한다.

이 구성에 의하면, 거의 원공의 직경을 1.2mm 이하로 하는 것에 의해, 거의 원공으로의 이수 등의 수매체의 침입을 보다 확실히 억제할 수 있다. 또, 거의 원공의 직경을 0.5mm 이상으로 하는 것에 의해, 분진 등의 이물이 거의 원공에 쌓이는 것을 보다 확실히 방지할 수 있다.

본 발명의 제10 태양의 풀리 구조체는, 제9 태양에 있어서, 상기 거의 원공이, 상기 스프링 수용공간보다도 직경 방향 내측에 형성되어 있다.

이 구성에 의하면, 거의 원공과 스프링 수용공간이 직경 방향으로 떨어져 있기 때문에, 예를 들면, 거의 원공에 이수 등의 수매체가 침입하여도, 스프링 수용공간으로 이수 등의 수매체가 침입하기 어렵다.

[도 1] 도 1은, 본 발명의 제1 실시 형태의 풀리 구조체의 단면도이다.
[도 2] 도 2는, 도 1의 II-II선 단면도이다.
[도 3] 도 3은, 도 1의 엔드캡을 후방으로부터 본 도이다.
[도 4] 도 4는, 제1 실시 형태의 풀리 구조체의 비틀림 코일 스프링의 비틀림 각도와 비틀림 토크와의 관계를 나타내는 그래프이다.
[도 5] 도 5는, 본 발명의 제2 실시 형태의 풀리 구조체의 단면도이다.
[도 6] 도 6은, 도 5의 엔드캡을 후방으로부터 본 도이다.
[도 7] 도 7은, 본 발명의 제3 실시 형태의 풀리 구조체의 부분 확대 단면도이고, 도 7의 (a)는, 도 8의 A-A 선과 동일 위치에서 절단했을 때의 풀리 구조체의 단면도이고, 도 7의 (b)는, 도 8의 B-B 선과 동일 위치에서 절단했을 때의 풀리 구조체의 단면도이다.
[도 8] 도 8은, 도 7의 엔드캡을 후방으로부터 본 도이다.
[도 9] 도 9는, 본 발명의 다른 실시 형태의 풀리 구조체에 적용되는 엔드캡을 나타내는 도이고, 도 9의 (a)는, 당해 엔드캡을 후방으로부터 본 도이고, 도 9의 (b)는, 도 9의 (a)의 C-C 선과 동일 위치에서 절단했을 때의 풀리 구조체의 단면도이다.
[도 10] 도 10은, 실시 예의 시험에 이용한 아이들(idle) 내구 시험기의 구성을 나타내는 도이다.

〈제1 실시 형태〉

이하, 본 발명의 제1 실시 형태의 풀리 구조체(1)에 대하여 설명한다.

본 실시 형태의 풀리 구조체(1)는, 자동차의 보기 구동시스템(도시 생략)에 있어서, 발전기의 구동축에 설치된다. 보기 구동시스템은, 엔진의 크랭크축에 연결된 구동 풀리와, 발전기 등의 보기를 구동하는 종동 풀리에 걸쳐 벨트가 걸린 구성이어서, 크랭크축의 회전이 벨트를 통하여 종동 풀리에 전달되는 것으로, 발전기 등의 보기가 구동된다. 크랭크축은, 엔진 연소에 기인하여 회전 속도가 변동하고, 그것에 수반하여 벨트의 속도도 변동한다. 또한, 본 발명의 풀리 구조체는, 발전기 이외의 보기의 구동축에 설치하여도 좋다.

도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 본 실시 형태의 풀리 구조체(1)는, 벨트 B가 감겨 걸린 거의 통 형상의 제1 회전체(풀리)(2), 제1 회전체(2)의 내측에 회전축을 동일하게 배치된 거의 통 형상의 제2 회전체(허브)(3), 제1 회전체(2)와 제2 회전체(3) 사이에 형성되는 스프링 수용공간(8)에 수용된 비틀림 코일 스프링(4), 회전체 (2) 및 (3)의 회전축 방향의 일방 측에 배치되는 엔드캡(5)을 구비하고 있다. 이하의 설명에서, 도 1 중의 지면상 좌방향을 전방향, 우방향을 후방향으로 칭한다. 후술하는 제2 실시 형태 및 제3 실시 형태에서도 같은 것으로 한다.

제1 회전체(2)의 전방의 개구부(21)의 내주면에는, 원주방향으로 연장하는 오목부(22)가 형성되어 있다. 오목부(22)는, 전 원주에 걸쳐 연속하여 연장하고 있다. 오목부(22)는, 저면(22a)과 2개의 측면(22b, 22c)으로 형성되어 있다. 전방의 측면(22b)(이하, 전측면(22b)라고 하는 경우가 있다)는, 후방의 측면(22c)(이하, 후측면(22c)라고 하는 경우가 있다)보다도 짧다.

제1 회전체(2)의 전방의 개구부(21)는, 엔드캡(5)에 의해 막혀있다. 엔드캡(5)은, 제1 회전체(2)의 개구부(21)의 내측에 면하는 원판부(51)와, 원판부(51)보다 외주측의 외연부(52)로 구성되어 있다. 외연부(52)는, 원판부(51)보다도 후방으로 돌출하여 있다. 외연부(52)는, 오목부(22)의 저면(22a)과 후측면(22c)에 접촉한다. 외연부(52) 중, 오목부(22)의 저면(22a)과 접촉하는 부분을, 제1 시일부(53)로 하고, 오목부(22)의 후측면(22c)에 접촉하는 부분을, 제2 시일부(54)로 한다.

엔드캡(5)은, 탄성체로 이루어지는 탄성부(55)와, 탄성부(55)보다도 강성이 높은 강성부(56)가 일체화되어 이루어진다. 탄성부(55)를 형성하는 탄성체로서는, 예를 들면, 클로로프렌 고무, 우레탄 고무, 니트릴 고무, 수소첨가 니트릴 고무, 아크릴 고무, 실리콘 고무, 불소 고무 등의 고무 성분을 포함하는 고무 조성물이 바람직하다. 이들 고무는, 내유성 및 내열성이 우수하기 때문이다. 강성부(56)는, 원환상(圓環狀)의 금속판이다. 구체적으로는, 예를 들면, 냉간 압연 강판, 전기 아연 도금 강판, 스테인리스 강판, 알루미늄 합금판 등이 이용될 수 있다.

탄성부(55)는, 강성부(56)의 전면 전체를 덮고 있다. 요컨대, 엔드캡(5)의 전면은, 전부 탄성부(55)로 형성되어 있다. 이것에 의해, 엔드캡(5)의 녹을 억제할 수 있다. 탄성부(55)의 직경은, 강성부(56)의 직경보다도 크다. 그 때문에, 외연부(52)의 외주단인 제1 시일부(53)는, 탄성부(55)로 형성되어 있다. 또, 탄성부(55)는, 강성부(56)의 후면의 외주단 근방을 덮고 있고, 이 덮고 있는 부분에 의해 제2 시일부(54)가 형성된다.

엔드캡(5)의 외연부(52)는, 제1 시일부(53)가 오목부(22)의 저면(22a)에 의해 직경 방향으로 압축된 상태에서, 오목부(22)에 감합되어 있다. 따라서, 제1 시일부(53)에 의해 개구부(21)는 확실히 봉하여 막혀(시일되어) 있다. 또한, 제2 시일부(54)는, 제1 시일부(53)와 같이 오목부(22)에 깍 눌려져 있을 이유는 없기 때문에, 제2 시일부(54)는 오목부(22)의 후측면(22c)에 접촉하여 있지 않은 경우도 있다.

외연부(52)의 두께는, 원판부(51)와의 경계부분으로부터 외주측을 향하여 두껍게 된 후, 어떤 위치로부터 외주단을 향하여 얇게 되어 있다. 외연부(52)의 전면은, 외연부(52)의 외주단으로부터 회전축 방향(전후 방향)에 대하여 경사진 방향으로 연장하고 있다. 외연부(52)의 최전단은, 오목부(22)보다도 전방에 위치하여 있다. 요컨대, 외연부(52)는, 그의 일부가 오목부(22)보다 전방으로 돌출하여 있다.

강성부(56)는 거의 원환상이기 때문에, 엔드캡(5)의 직경 방향 중앙 부근은 탄성부(55)만으로 형성되어 있다. 이 탄성부(55)만으로 형성된 부분은, 전후방으로부터 보아, 제2 회전체(3)의 후술하는 통본체(31)의 전단의 내측 공간과 동등한 크기 혹은 그것보다 작은 것이 바람직하다. 엔드캡(5)의 중앙 부근이 탄성부(55)만으로 형성되어 있는 것에 의해, 유지보수(maintenance) 작업 시, 엔드캡(5)을 뽑아내는 작업이 행하기 쉽다. 구체적으로는, 마이너스 드라이버 등의 공구로 탄성부(55)를 깨뜨려, 지레의 원리로 억지 부리는 것으로, 엔드캡(5)을 용이하게 뽑아내는 것이 가능하다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 엔드캡(5)의 원판부(51)에는, 원공(圓孔)(51a)(본 발명의 거의 원공에 상당)이 형성되어 있다. 원공(51a)은, 거의 진원형이지만, 거의 원형이라면 좋다. 또한, 도3에는, 탄성부(55)와 강성부(56)를 구별하기 쉽게 하기 위해, 강성부(56)에 점의 해칭을 표시하고 있다. 원공(51a)은, 제2 회전체(3)의 후술하는 통본체(31)의 전단보다도 직경 방향 내측에 형성되어 있다. 원공(51a)은, 탄성부(55)만으로 형성된 부분을 관통하고 있다. 그 때문에, 원공(51a)을 용이하게 형성할 수 있음과 함께, 강성부(56)의 녹을 억제할 수 있다. 원공(51a)은, 엔드캡(5)의 중심으로부터 벗어난 위치(즉, 회전체(2, 3)의 회전축으로부터 벗어난 위치)에 형성되어 있다. 원공(51a)의 직경은, 0.5mm 이상 1.2mm 이하이다.

엔드캡(5)의 제조방법의 일례를 들면, 예를 들면, 강성부(56)를 인서트재(insert材)로 하여 금형(金型) 내에 세트한 상태에서 형을 닫은 후, 탄성부(55)의 재료(未加硫 고무)를 압입성형기 또는 사출성형기에 의해 금형 내에 충전하고, 가열 가압하여 가류하는 것에 의해, 탄성부(55)와 강성부(56)를 일체 성형한다. 그후, 원공(51a)을 가공한다. 또한, 강성부(56)와 탄성부(55)와의 밀착성을 높이기 위해, 가류의 전공정(前工程)에서, 강성부(56)의 탄성부(55)의 접하는 면에 가류 접착제를 도포하여 건조시키는 것이 바람직하다.

제2 회전체(3)는, 발전기의 구동축 S에 고정되는 통본체(31), 통본체(31)의 전단부의 외측에 배치된 외통부(32), 통본체(31)의 전단과 외통부(32)의 전단을 연결하는 원환판부(圓環板部)(33)를 가진다. 구동축 S는, 통본체(31)의 내주면의 나사홈에 나사 결합되어 고정되어 있다.

제1 회전체(2)의 전단부의 내주면과, 제2 회전체(3)의 외통부(32)의 외주면 사이에는, 미끄럼 축수(軸受)(6)가 끼워 마련되어 있다. 제1 회전체(2)의 후단부의 내주면과, 제2 회전체(3)의 통본체(31)의 외주면 사이에는, 구름 축수(7)가 끼워 마련되어 있다. 이 두 개의 축수(6, 7)에 의해 제1 회전체(2)와 제2 회전체(3)는 상대 회동 가능하게 연결되어 있다. 제1 회전체(2) 및 제2 회전체(3)는, 도 2의 화살표 방향(전방으로부터 보아 시계 회전)으로 회전한다.

미끄럼 축수(6)는, 예를 들면, 폴리아세탈 수지, 폴리아미드 수지 등의 합성수지로 형성된 탄성을 가지는 C자 형상의 부재이다. 미끄럼 축수(6)는, 약간 확경(擴徑)된 상태에서 제2 회전체(3)의 외통부(32)에 장착되어 있고, 자기 탄성 복원력에 의해 외통부(32)에 밀착하여 있다. 외통부(32)의 미끄럼 축수(6)의 양측에는, 미끄럼 축수(6)의 빠짐을 방지하는 돌기가 마련되어 있다. 미끄럼 축수(6)는, 이 2개의 돌기의 사이에서 미소하게 축방향으로 이동 가능하다. 미끄럼 축수(6)와 제 1 회전체(2)의 내주면과의 사이에는, 간극(11)이 존재한다. 간극(11)의 크기는, 예를 들면, 0.1mm 정도이다. 풀리 구조체(1)의 구동시에는, 이 간극(11)에는 후술하는 방청제(防劑)(도시하지 않는다)가 존재한다. 방청제는 간극(11)을 완전히 막는 것은 아니고, 간극(11)은 공기가 통과 가능하다.

구름 축수(7)는, 접촉 시일 식의 밀폐형 볼 축수이다. 구름 축수(7)는, 제1 회전체(2)의 내주면에 고정되는 외륜(71)과, 제2 회전체(3)의 통본체(31)의 외주면에 고정되는 내륜(72)과, 외륜(71)과 내륜(72)의 사이에 전동자재로 배치된 복수의 볼(73)과, 복수의 볼(73)의 양측에 배치된 환상(環狀)의 접촉 시일 부재(74)를 가진다. 도시는 생략하지만, 외륜(71) 및 내륜(72)에는, 볼(73)을 문지름 운동 자재로 유지하는 유지부가 마련되어 있다. 접촉 시일 부재(74)는 고무상 탄성체와 판금으로 형성되어 있다. 접촉 시일 부재(74)의 외주연은 외륜(71)에 고정되어 있고, 접촉 시일 부재(74)의 내주연에 형성된 립부는, 내륜(72)의 시일면에 밀어 넓혀지도록 접촉하여 있다.

구름 축수(7)의 내부에는, 베어링 그리스(도시하지 않음)가 봉입되어 있다. 베어링 그리스는, 외륜(71) 및 내륜(72)의 유지부와 각 볼(73)과의 접촉부에 양호한 유막을 형성하여, 유지부의 구름 피로 수명의 확보에 기여한다. 베어링 그리스의 기유(基油)는, 예를 들면 에스테르유 등의 합성유이고, 그 동점도(動粘度)는, 40℃에서 약 100㎟/s(시험방법은 ASTM D7042-14 : 2014에 준거)가 바람직하다. 베어링 그리스의 증장제로서는, 예를 들면, 내열성이 우수한 우레아 화합물이 이용될 수 있다. 우레아 화합물로서는, 디우레아 화합물, 트리우레아 화합물, 테트라우레아 화합물, 폴리우레아 화합물, 우레아ㆍ우레탄 화합물, 디우레탄 화합물 또는 이들의 혼합물이 열거될 수 있다. 증장제의 배합률은, 구리스 전량에 대하여 5~40질량%인 것이 바람직하다. 증장제의 배합률이 5질량% 미만이면, 그리스의 상태를 유지하는 것이 곤란하게 되고, 40질량%를 초과하면, 그리스가 너무 경화하게 되어 윤활 상태를 충분히 발휘하는 것이 가능하지 않게 되어버리기 때문에, 바람직하지 않다.

제1 회전체(2) 및 제2 회전체(3)의 사이에 있어서, 구름 축수(7)보다도 전방에는, 스프링 수용공간(8)이 형성되어 있다. 이 스프링 수용공간(8)에, 비틀림 코일 스프링(4)이 수용되어 있다. 스프링 수용공간(8)은, 제1 회전체(2)의 내주면과, 제2 회전체(3)의 통본체(31)의 외주면과, 구름 축수(7)와, 제2 회전체(3)의 원환판부(33)에 의해 구획된 공간이다. 또, 스프링 수용공간(8)과, 미끄럼 축수(6)와 제1 회전체(2)의 내주면과의 간극(11)과, 구름 축수(7)의 내부의 공간을 합하여, 풀리 구조체(1)의 내부공간(9)이라 칭한다.

스프링 수용공간(8)은, 미끄럼 축수(6)와 제1 회전체(2)의 내주면과의 간극(11)과, 간극(11)보다 전방에 있는 제2 회전체(3)의 외통부(32)의 외주면과 제1 회전체(2)의 내주면과의 간극(12)과, 제2 회전체(3)의 전면과 엔드캡(5)과의 간극(13)과, 구동축 S의 전단면과 엔드캡(5)과의 간극(14)과, 엔드캡(5)의 원공(51a)에 의해, 풀리 구조체(1)의 외부와 연통하여 있다. 스프링 수용공간(8)으로부터 외부에 이르는 상술한 통로를 통기로(10)라 한다. 통기로(10)는, 제1 회전체(2)의 회전축으로부터 직경 방향으로 벗어난 위치에 형성되어 있다.

제1 회전체(2) 및 제2 회전체(3)의 재질은, 금속이고, 예를 들면 S45C 등의 탄소강재 등이 이용될 수 있다. 제1 회전체(2)의 내면에는, 예를 들면, 연질화(軟窒化) 처리, 고주파소입(高周波燒入) 등의 표면경도를 높이는 표면 처리(표면 경화 처리)가 행하여져도 좋다.

스프링 수용공간(8) 내에 있어서, 제1 회전체(2)의 내경은, 후방을 향하여 2단계로 작게 되어 있다. 가장 작은 내경을 가지는 부분의 내주면을 압접면(2a)이라 하고, 2번째로 작은 내경을 가지는 부분의 내주면을 환상면(2b)이라 한다. 환상면(2b)의 직경은 제2 회전체(3)의 외통부(32)의 내경과 같거나, 그보다도 크다. 압접면(2a)의 전방의 각부(角部)는 전체 원주에 걸쳐 테이퍼상(taper狀)으로 모깎기되어 있다. 이 모깎기부(2c)의 전후 방향(회전축 방향)에 대한 경사각도 α는, 10~20°가 바람직하고, 15°가 보다 바람직하다. 또, 제2 회전체(3)의 통본체(31)는, 전단부에 있어서, 스프링 수용공간(8) 내의 그 밖의 부분보다도 외경이 크게 되어 있다. 이 부분의 외주면을 접촉면(31a)이라 한다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 제 2 회전체(3)의 전단부에는, 비틀림 코일 스프링(4)의 전단면(4a)와 원주방향으로 대향하는 당접면(3a)가 형성되어 있다. 당접면(3a)은 축방향으로부터 보아 원호상으로 형성되어 있다. 또, 외통부(32)의 내주면에는, 직경 방향 내측을 향하여 돌출하는 돌기부(32a)가 마련되어 있다. 돌기부(32a)는, 당접면(3a)으로부터 회전방향(도 2 중의 화살표 방향)과 반대측에 약 90° 떨어진 위치에 형성되어 있다. 돌기부(32a)는, 비틀림 코일 스프링(4)의 전측 영역의 외주면과 대향한다.

비틀림 코일 스프링(4)은, 단면 형상이 구형상(矩形狀)의 선재로 형성되어 있다. 비틀림 코일 스프링(4)의 선재에는, 예를 들면, 스프링용 오일 템퍼 선(oil-tempered wire)(JISG3560 : 1994에 준거)이 이용될 수 있다. 비틀림 코일 스프링(4)은, 왼쪽감기(축방향 선단을 향하여 반시계 회전)이다. 비틀림 코일 스프링(4)은, 외력을 받지 않는 상태에 있어서, 전장에 걸쳐 직경이 일정하다. 외력을 받지 않는 상태에서의 비틀림 코일 스프링(4)의 외경은, 제1 회전체(2)의 압접면(2a)의 내경보다도 크다.

비틀림 코일 스프링(4)의 후측 영역은, 축경(縮徑)된 상태에서 제1 회전체(2)의 압접면(2a)에 당접하고 있다. 요컨대, 비틀림 코일 스프링(4)의 후측 영역의 외주면은, 비틀림 코일 스프링(4)의 자기탄성 복원력에 의해 제1 회전체(2)의 압접면(2a)에 밀어 눌려져 있다.

풀리 구조체(1)가 정지하여 있고, 비틀림 코일 스프링(4)의 후측 영역의 외주면이 자기탄성 복원력에 의해 압접면(2a)에 밀어 눌려진 상태에 있어서, 비틀림 코일 스프링(4)의 전측 영역은, 약간 확경(徑)된 상태에서 제2 회전체(3)의 접촉면(31a)과 당접하여 있다. 요컨대, 비틀림 코일 스프링(4)의 전측 영역의 내주면은, 비틀림 코일 스프링(4)의 자기탄성 복원력에 의해 제2 회전체(3)의 접촉면(31a)에 밀어 눌려져 있다.

비틀림 코일 스프링(4)의 전측 영역의 내주면이 접촉면(31a)에 접촉하여 있는 상태에서, 비틀림 코일 스프링(4)의 전측 영역의 외주면과 제2 회전체(3)의 외통부(32)의 내주면과의 사이에는, 간극이 형성되어 있다. 또, 제1 회전체(2)의 환상면(2b)과 비틀림 코일 스프링(4)의 외주면과의 사이에는, 간극이 형성되어 있다. 본 실시 형태에서는, 풀리 구조체(1)가 정지하여 있는 상태에서, 도 2에 나타낸 바와 같이, 비틀림 코일 스프링(4)의 외주면과 돌기부(32a)와의 사이에는 간극이 형성되어 있지만, 비틀림 코일 스프링(4)의 외주면과 돌기부(32a)가 접하여 있어도 좋다.

스프링 수용공간(8)에는, 방청제가 봉입되어 있다. 방청제에는 그리스가 이용될 수 있다. 구체적으로는, 구름 축수에 봉입된 베어링 그리스와 동일한 그리스를 이용하여도 좋다. 방청제는, 풀리 구조체(1)의 조립 시에 페이스트 상의 덩어리 상태로, 스프링 수용공간(8) 내에 투입된다. 투입량은, 예를 들면, 0.2g 정도이다. 풀리 구조체(1)를 동작시키면, 스프링 수용공간(8)의 온도 상승이나 선단발열(마찰열)에 의해, 방청제의 점도가 내려가, 방청제가 스프링 수용공간(8) 전체에 확산환다. 방청제는, 미끄럼 축수(6)와 제1 회전체(2)의 간극(11)에까지 칩입하지만, 이 간극으로부터 전방으로는 거의 새나가지 않는다.

다음에, 풀리 구조체(1)의 동작에 관하여 설명한다.

우선, 제1 회전체(2)의 회전속도가 제2 회전체(3)의 회전 속도보다 빠르게 된 경우, 즉, 제1 회전체(2)가 가속하는 경우에 관하여 설명한다. 이 경우, 제1 회전체(2)는, 제2 회전체(3)에 대하여 회전 방향(도 2의 화살표 방향)과 같은 방향으로 상대 회전한다.

제1 회전체(2)의 상대 회전에 수반하여, 비틀림 코일 스프링(4)의 후측 영역은, 제1 회전체(2)의 압접면(2a)과 함께 제2 회전체(3)에 대하여 상대 회전한다. 이것에 의해, 비틀림 코일 스프링(4)은, 확경 방향으로 비틀린다. 비틀림 코일 스프링(4)의 후측 영역의 압접면(2a)에 대한 압접력은, 비틀림 각도가 크게 될수록 증대한다.

여기에서, 비틀림 코일 스프링(4)의 접촉면(31a)과 접촉하는 영역(전측 영역) 중, 전단면(4a)으로부터 회전축 회전으로 90° 떨어진 위치 부근을 제2 영역(4b2)이라 하고, 제2 영역(4b2)보다도 전단면(4a) 측의 부분을 제1 영역(4b1)이라 하고, 나머지 부분을 제3 영역(4b3)이라 한다.

비틀림 코일 스프링(4)의 전단면(4a)으로부터 회전축 회전으로 90° 떨어진 위치 부근(제2 영역(4b2))은, 가장 비틀림 응력을 받기 쉽기 때문에, 비틀림 각도가 크게 되면, 비틀림 코일 스프링(4)의 제2 영역(4b2)은 접촉면(31a)으로부터 떨어진다. 이때, 제1 영역(4b1)과 제3 영역(4b3)은 접촉면(31a)에 압접하여 있다. 제2 영역(4b2)이 접촉면(31a)으로부터 떨어짐과 거의 동시, 또는, 그보다도 비틀림 각도가 크게 되었을 때에, 제2 영역(4b2)의 외주면은 돌기부(32a)에 당접한다.

제2 영역(4b2)의 외주면이 돌기부(32a)에 당접하는 것에 의해, 비틀림 코일 스프링(4)의 전측 영역의 확경 변형이 규제(억제)되기 때문에, 비틀림 응력이 전측 영역 이외의 권부(卷部)에 분산된다. 특히, 비틀림 코일 스프링(4)의 후측의 권부(卷部)에 걸리는 응력이 증가한다. 이것에 의해, 비틀림 코일 스프링(4)의 각 권부에 걸리는 비틀림 응력의 차를 저감 가능하여, 비틀림 코일 스프링(4) 전체에서 변형 에너지를 흡수할 수 있기 때문에, 국부적인 피로 파괴를 방지할 수 있다.

또, 제3 영역(4b3)의 접촉면(31a)에 대한 압접력은, 비틀림 각도가 크게 될소록 저하하고, 제2 영역(4b2)이 돌기부(32a)에 당접함과 동시, 또는, 그보다도 비틀림 각도가 크게 되었을 때에, 제3 영역(4b3)의 접촉면(31a)에 대한 압접력은 거의 제로로 된다. 이때의 비틀림 각도를 각도 θ1(예를 들면 θ1 = 3°)라 한다.

비틀림 코일 스프링(4)의 확경 방향의 비틀림 각도가 θ1을 초과하면, 제3 영역(4b3)의 확경 변형에 의해 제3 영역(4b3)은 접촉면(31a)으로부터 떨어져 가지만, 제3 영역(4b3)과 제2 영역(4b2)의 경계 부근, 즉, 돌기부(32a)의 당접면(3a)으로부터 먼 쪽의 단부 근방에 있어서, 비틀림 코일 스프링(4)이 만곡(굴곡)하는 것은 없고, 전측 영역은 원호 형상으로 유지된다. 요컨대, 전측 영역은, 돌기부(32a)를 미끄럼 운동하기 쉬운 형상으로 유지된다. 그 때문에, 비틀림 각도가 크게 되어 전측 영역에 걸리는 비틀림 응력이 증가하면, 비틀림 코일 스프링(4)의 전측 영역은, 제2 영역(4b2)의 돌기부(32a)에 대한 압접력, 및 제1 영역(4b1)의 접촉면(31a)에 대한 압접력에 대항하여, 원주방향으로 이동(돌기부(32a)와 접촉면(31a)을 미끄럼 운동)하고, 비틀림 코일 스프링(4)의 전단면(4a)이, 제2 회전체(3)의 당접면(3a)을 압압한다. 전단면(4a)이 당접면(3a)을 압압하는 것에 의해, 2개의 회전체(2, 3) 사이에서 확실히 토크를 전달할 수 있다.

이와 같이, 비틀림 코일 스프링(4)의 확경 방향의 비틀림 각도가 각도 θ1 이상(각도 θ2 미만)인 경우에는, 비틀림 코일 스프링(4)의 전측 영역은, 제3 영역(4b3)이 접촉면(31a)으로부터 이간(離間)하고(또한 외통부(32)의 내주면에 접촉하여 있지 않고), 제2 영역(4b2)이 돌기부(32a)에 압접되어 있기 때문에, 비틀림 각도가 θ1 미만인 경우에 비하여, 비틀림 코일 스프링(4)의 유효 권수(有效卷數)가 증가한다. 코일 스프링의 유효 권수란, 스프링 전장으로부터 스프링을 고정하고 있는 부분을 제외한 범위의 감기 수이고, 스프링 정수(비틀림 토크/비틀림 각도)와 반비례한다. 여기에서, 도 4는, 비틀림 코일 스프링(4)의 비틀림 각도와 비틀림 토크와의 관계를 나타내는 그래프이다. 확경 방향의 비틀림 각도가 각도 θ1을 초과하면, 유효 권수가 증가하는 것으로, 도 4에 나타낸 바와 같이, 스프링 정수(도 4에 나타낸 직선의 기울기)가 저하한다.

비틀림 코일 스프링(4)의 확경 방향의 비틀림 각도가 소정의 각도 θ2(예를 들어 45°)가 되면, 비틀림 코일 스프링(4)의 중영역(전측 영역과 후측 영역의 사이의 영역)의 외주면이 제1 회전체(2)의 환상면(2b)에 당접하거나, 혹은, 비틀림 각도가 한계 각도에 달하는 것으로, 비틀림 코일 스프링(4)의 그 이상의 확경 변형이 규제되고, 제1 회전체(2)와 제2 회전체(3)가 일체적으로 회전한다. 이것에 의해, 비틀림 코일 스프링(4)의 확경 변형에 의한 파손을 방지할 수 있다.

다음에, 제1 회전체(2)의 회전속도가 제2 회전체(3)의 회전 속도보다 느리게 된 경우, 즉, 제1 회전체(2)가 감속하는 경우에 관하여 설명한다. 이 경우, 제1 회전체(2)는, 제2 회전체(3)에 대하여 회전 방향(도 2의 화살표 방향)과 역방향으로 상대 회전한다.

제1 회전체(2)의 상대 회전에 수반하여, 비틀림 코일 스프링(4)의 후측 영역이, 제1 회전체(2)의 압접면(2a)과 함께 제2 회전체(3)에 대하여 상대 회전하기 때문에, 비틀림 코일 스프링(4)은, 축경(縮徑) 방향으로 비틀린다.

비틀림 코일 스프링(4)의 축경 방향의 비틀림 각도가 소정의 각도 θ3(예를 들어 θ3 = 10°) 미만의 경우에는, 비틀림 코일 스프링(4)의 후측 영역의 압접면(2a)에 대한 압접력은, 비틀림 각도가 제로인 경우에 비하여 약간 저하하지만, 비틀림 코일 스프링(4)의 후측 영역은 압접면(2a)에 압접하여 있다. 또, 비틀림 코일 스프링(4)의 전측 영역의 접촉면(31a)에 대한 압접력은, 비틀림 각도가 제로인 경우에 비하여 약간 증대한다.

비틀림 코일 스프링(4)의 축경 방향의 비틀림 각도가 소정의 각도 θ3 이상의 경우에는, 비틀림 코일 스프링(4)의 후측 영역의 압접면(2a)에 대한 압접력은 거의 제로로 되어, 비틀림 코일 스프링(4)의 후측 영역은 압접면(2a)을 원주 방향으로 미끄럼 운동한다. 따라서, 2개의 회전체(2, 3) 사이에서 토크는 전달되지 않는다.

이상 설명한 본 실시 형태의 풀리 구조체(1)는, 이하의 특징을 가진다.

엔드캡(5)은, 제1 회전체(2)와 제2 회전체(3)의 사이에 형성되는 스프링 수용공간(8)이, 통기로(10)만으로 전방을 향하여 외부와 연통하도록 제1 회전체(2)의 개구부(21)를 막고 있다, 즉, 통기로(10) 이외에서 전방을 향하여 외부와 연통하지 않도록 제1 회전체(2)의 개구부(21)를 막고 있다. 통기로(10)의 일부인 원공(51a)은 엔드캡(5)에 형성되어 있기 때문에, 통기로(10)의 최소 유로 단면적은 자재로 설정 가능하다. 통기로(10)의 최소 유로 단면적을 작게 하는 것으로, 이수 등의 수매체가 엔드캡(5)에 부착하여도, 스프링 수용공간(8)에 이수 등의 수매체가 침입하는 것을 방지할 수 있다.

또, 통기로(10)는, 제1 회전체(2)의 회전축으로부터 직경 방향으로 벗어난 위치에 형성되어 있기 때문에, 제1 회전체(2)의 회전에 수반하여, 엔드캡(5)에 형성된 통기로(10)(원공(51a))도 제1 회전체(2)의 회전축을 중심으로 하여 회전한다. 그 때문에, 이수 등의 수매체가 엔드캡(5)에 부착하여도, 원심력의 작용에 의해 이수 등의 수매체가 통기로(10) 내(구체적으로는 원공(51a))에 침입하기 어렵고, 또, 통기로(10) 내에 이물이 쌓여 막히기 어렵다.

이와 같이, 스프링 수용공간(8)에의 이수 등의 수매체의 침입을 방지하는 것에 의해, 스프링 수용공간(8)에 접하여 있는 구성 부품의 부식이나 이물 낌에 의한 동작 불량 등을 방지할 수 있어, 풀리 구조체(1)를 장수명화 할 수 있다.

또, 통기로(10)에 의해 스프링 수용공간(8)과 외부와의 통기를 확보하고 있는 것에 의해, 풀리 구조체(1)의 내부 공간(9)의 온도가 상승하여도, 풀리 구조체(1)의 내부 공간(9)과 외부의 압력의 평형을 유지하는 것이 가능하다. 그 때문에, 구름 축수(7)의 내부의 압력과 외부의 압력과의 차에 의해 구름 축수(7)의 내부에 봉입된 베어링 그리스가 외부로 누출하는 것을 방지할 수 있다. 그것에 의해, 구름 축수(7)의 조기 파손을 방지하여, 풀리 구조체(1)를 보다 장수명화 할 수 있다.

엔드캡(5)의 외연부(52) 중, 적어도 제1 회전체(2)의 오목부(22)와 접촉하는 제1 시일부(53)와 제2 시일부(54)는, 탄성체로 이루어지는 탄성부(55)에 의해 형성되어 있고, 엔드캡(5)의 외연부(52)는, 직경 방향으로 압축된 상태에서 오목부(22)에 감합되어 있다. 따라서, 제1 시일부(53)와 오목부(22)와의 시일성이 높기 때문에, 스프링 수용공간(8)이 통기로(10) 이외에서 전방을 향하여 외부와 연통하지 않는 구성을 실현할 수 있다.

엔드캡(5)은, 탄성부(55)보다도 강성이 높고, 탄성부(55)와 일체화된 강성부(56)를 가지고 있기 때문에, 강성부(56)에 의해 엔드캡(5)의 변형을 억제할 수 있다. 그 때문에, 제1 시일부(53) 및 제2 시일부(54)와, 오목부(22)의 시일성을 보다 높게 하는 것이 가능하다.

엔드캡(5)의 외연부(52)는, 오목부(22)의 저면(22a)과 접촉하는 제1 시일부(53)에 더하여, 오목부(22)의 후방의 측면(22c)과 접촉하는 제2 시일부(54)를 가진다. 그 때문에, 제1 시일부(53)만을 가지는 경우에 비하여, 외연부(52)와 오목부와의 시일성을 보다 높게 하는 것이 가능하다.

원공(51a)의 직경이 1.2mm 이하이기 때문에, 원공(51a)으로의 이수 등의 수매체의 침입을 억제할 수 있다. 또, 원공(51a)의 직경이 0.5mm 이상이기 때문에, 분진 등의 이물이 원공(51a)에 쌓여 막히는 것을 방지할 수 있다.

원공(51a)은, 상기 스프링 수용공간(8)보다도 직경 방향 내측에 형성되어 있어, 원공(51a)과 스프링 수용공간(8)과는 직경 방향으로 떨어져 있다. 그 때문에, 예를 들면, 원공(51a)에 이수 등의 수매체가 침입하여도, 스프링 수용공간(8)으로 이수 등의 수매체가 침입하기 어렵다.

본 실시 형태에서는, 압접면(2a)의 전방의 각부(角部)에 테이퍼상(taper狀)의 모깎기부(2c)가 형성되어 있다. 가령, 압접면(2a)의 각부에, 에지로 되지 않는 정도의 모깎기(예를 들면 C0.3mm)가 되어 있는 경우, 당해 각부에서, 비틀림 코일 스프링(4)의 압접력에 의한 면압이 집중하기 때문에, 당해 각부가 조기에 마모하여, 풀리 구조체(1)의 내구성을 저하시킬 우려가 있다. 이것에 대하여, 본 실시 형태에서는, 압접면(2a)의 각부에 테이퍼상(taper狀)의 모깎기부(2c)를 형성한 것에 의해, 당해 각부에 있어서 비틀림 코일 스프링(4)의 압접력에 의한 면압을 저감할 수 있다. 보다 구체적으로 말하면, 이 모깎기부(2c)에 있어서 가장 면압이 높게 되는 전후 양단에 있어서 면압을, 에지로 되지 않은 정도의 모깎기부의 면압보다도 저감할 수 있다. 또, 모깎기부(2c)의 테이퍼 각도를 10~20°로 하는 것으로, 모깎기부(2c)의 전후 양단에 있어서 면압을 보다 작게 가능하고, 특히, 테이퍼 각도를 15°로 하는 것으로 면압을 최소로 할 수 있다.

제1 회전체(2)의 내면에 표면 경화 처리가 시행되고 있는 경우에는, 비틀림 코일 스프링(4)의 외주면과 미끄럼 운동하는 압접면(2a)의 내마모성을 향상 가능하고, 풀리 구조체(1)의 내구성을 향상시키는 것이 가능하다.

본 실시 형태에서는, 스프링 수용 공간(8) 내에 방청제를 봉입하고 있다. 그 때문에, 통기로(10), 및/또는, 구름 축수(7)의 접촉 시일 부재(74)와 내륜(72)과의 사이의 근소한 간극을 통하여, 외부로부터 스프링 수용 공간(8) 내에 염분을 포함한 습기가 들어와도, 회전체(2, 3)의 스프링 수용 공간(8)에 면하는 부분, 특히, 비틀림 코일 스프링(4)과 접촉하는 부분의 부식을 방지하는 것이 가능하다. 또한, 비틀림 코일 스프링(4)은, 상술한 오일 템퍼 선으로 형성되어 있다면 녹은 생기지 않지만, 녹이 생기는 재질로 형성되어 있는 경우에도, 방청제에 의해 비틀림 코일 스프링(4)의 녹도 방지할 수 있다.

〈제2 실시 형태〉

다음으로, 본 발명의 제2 실시 형태의 풀리 구조체(101)에 관하여 설명한다. 또한, 상술의 제1 실시 형태와 같은 모양의 구성을 가지는 것에 관하여는, 같은 부호를 이용하여 적의 그 설명을 생략한다. 도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 본 실시 형태의 풀리 구조체(101)는, 엔드캡(105)의 형상이 제1 실시 형태의 엔드캡(5)과 다르게 되어 있고, 그 외의 구성은 제1 실시 형태와 동일하다.

본 실시 형태의 엔드캡(105)은, 탄성부(155)와 강성부(156)가 일체화되어 형성되어 있다. 탄성부(155) 및 강성부(156)의 재질은, 제1 실시 형태의 탄성부(55) 및 강성부(56)와 같다. 엔드캡(105)은, 원판부(151)와 외연부(152)로 구성되어 있다. 원판부(151)는 원공(51a)을 가지지 않는 점 이외는, 제1 실시 형태의 원판부(51)와 동일한 구성이다.

외연부(152)는, 오목부(22)의 저면(22a)과 접촉하는 제1 시일부(153), 오목부(22)의 후측면(22c)과 접촉하는 제2 시일부(154)를 포함한다. 제1 시일부(153)에는, 제1 시일부(153)의 원주방향의 일부를 절결한 제1 절결(153a)가 형성되어 있다. 제2 시일부(154)에는, 제2 시일부(154)의 원주방향의 일부를 절결한 제2 절결(154a)가 형성되어 있다. 또한, 「절결했다」는 것은, 실제로 절결한 경우뿐만 아니라, 금형 성형 등으로 절결한 형상으로 형성하는 경우를 포함한다. 외연부(152)는, 제1 시일부(153)와 제2 시일부(154)에 절결(153a, 154a)가 형성되어 있는 점 이외는, 제1 실시 형태의 외연부(52)와 동일한 구성이다.

제1 절결(153a)는, 제1 시일부(153)의 180° 떨어진 2개소에 형성되어 있다. 제1 절결(153a)는, 회전축 방향(전후 방향)과 거의 평행하게 연장하고 있다. 도6에 나타낸 바와 같이, 제1 절결(153a)의 회전축 방향에 직교하는 단면은, 거의 원호 상으로 형성되어 있다. 외연부(152)를 오목부(22)에 압축 감합하는 것에 의해, 제1 절결(153a)의 절결 깊이 D(제1 시일부(153)의 최외연의 라인으로부터 제1 절결(153a)의 바닥까지의 직경 방향 길이)는 감합 전과 비하여 짧아져, 제1 절결(153a)의 단면 형상은 삼각 형상에 가까워진다.

제1 절결(153a)와 오목부(22)의 저면(22a)과의 사이에는, 제1 절결 통기로(116)가 형성된다. 따라서, 이 제1 절결 통기로(116)는, 제1 시일부(153)의 일부를 절결하여 형성되고 있는 것으로 된다. 제1 절결 통기로(116)는, 오목부(22)의 저면(22a)을 따라 연장하여 있고, 제1 시일부(153)보다 전방의 공간과 후방의 공간을 연통시킨다. 제1 절결(153a)의 폭(원주방향 길이)은, 통기성을 확보할 수 있고, 또한, 제1 시일부(153)와 오목부(22)의 저면(22a)과의 감합 강도를 확보할 수 있도록 설정된다. 제1 절결 통기로(116)의 유로 단면적은, 통기성을 확보할 수 있고, 또한, 이수 등의 수매체가 침입하기 어렵도록 설정된다. 제1 절결 통기로(116)의 유로 단면적은, 예를 들면, 0.02㎟ 이상 0.3㎟ 이하이다. 외연부(152)가 오목부(22)에 압축 감합된 상태에 있어서, 제1 절결(153a)의 절결 깊이 D는, 오목부(22)의 전측면(22b)의 직경 방향 길이(예를 들면 0.4mm)보다도 작은 것(예를 들면 0.1mm 이상 0.3mm 이하)이 바람직하다. 그것에 의해, 전방으로부터 보아, 제1 절결 통기로(116)의 전단은, 전측면(22b)에서 덮인다.

제2 절결(154a)는, 제2 시일부(154)의 180° 떨어진 2개소에 형성되어 있다. 2개의 제2 절결(154a)는, 원주방향에 있어서 2개의 제1 절결(153a)와 동일 위치에 형성되어 있다. 제2 절결(154a)는, 직경 방향으로 연장하고 있다. 제2 절결(154a)는, 강성부(156)를 노출시키도록, 제2 시일부(154)의 탄성부(155)를 절결하여 형성되어 있다. 제2 절결(154a)의 연재(延在) 방향(직경 방향)에 직교하는 단면은, 예를 들면, 거의 구형상(矩形狀)이거나 거의 원호상으로 형성되어 있다.

제2 절결(154a)와 오목부(22)의 후측면(22c)과의 사이에는, 제2 절결 통기로(117)가 형성된다. 따라서, 이 제2 절결 통기로(117)는, 제2 시일부(154)의 일부를 절결하여 형성되고 있는 것으로 된다. 제2 절결(154a)는, 제2 시일부(154)보다도 직경 방향 외측의 직경 방향 내측의 공간을 연통시킨다. 제2 절결 통기로(117)의 유로 단면적은, 제1 절결 통기로(116)의 유로 단면적에 관계없이 통기성을 확보할 수 있는 범위 내(예를 들면, 0.03㎟ 정도)이면 좋다.

제1 시일부(153)와 오목부(22)의 저면(22a)과의 접촉부보다 후방에서, 제2 시일부(154)와 오목부(22)의 후측면(22c)과의 접촉부보다 직경 방향 외측에 있어서, 외연부(152)와 오목부(22)(상세하게는, 저면(22a) 및 후측면(22c))와의 사이에는, 간극(118)이 형성되어 있다. 또, 제1 시일부(153)와 오목부(22)의 저면(22a)과의 접촉부보다 전방에 있어서, 외연부(152)와 오목부(22)(상세하게는, 저면(22a)과 전측면(22b))와의 사이에는, 간극(119)이 형성되어 있다. 간극(118) 및 간극(119)는 전 원주에 걸쳐 연속하여 연장하고 있다.

스프링 수용공간(8)은, 미끄럼 축수(6)와 제1 회전체(2)의 내주면과의 간극(11)과, 간극(11)보다 전방에 있는 제2 회전체(3)의 외통부(32)의 외주면과 제1 회전체(2)의 내주면과의 간극(12)과, 2개의 제2 절결 통기로(117)와, 간극(118)과, 2개의 제1 절결 통기로(116)와, 간극(119)에 의해, 풀리 구조체(1)의 외부와 연통하여 있다. 스프링 수용공간(8)으로부터 외부에 이르는 상술한 통로를 통기로(110)라 한다. 또한, 통기로(110)는, 제1 회전체(2)의 회전축으로부터 직경 방향으로 벗어난 위치에 형성되어 있다. 통기로(110)는, 제1 절결 통기로(116)로부터 간극(118)을 통하여 제2 절결 통기로(117)에 이르는 사이에, 축 방향으로부터 직경 방향 내 방향으로 방향을 바꾸고 있다.

본 실시 형태의 풀리 구조체(101)는, 이하의 특징을 가진다.

엔드캡(105)은, 제1 회전체(2)와 제2 회전체(3)의 사이에 형성되는 스프링 수용공간(8)이, 통기로(110)만으로 전방을 향하여 외부와 연통하도록 제1 회전체(2)의 개구부(21)를 막고 있다, 즉, 통기로(110) 이외에서 전방을 향하여 외부와 연통하지 않도록 제1 회전체(2)의 개구부(21)를 막고 있다. 통기로(110)의 일부인 절결 통기로(116, 117)는 엔드캡(105)에 형성되어 있기 때문에, 통기로(110)의 최소 유로 단면적은 자재로 설정 가능하다. 통기로(110)의 최소 유로 단면적을 작게 하는 것으로, 이수 등의 수매체가 엔드캡(105)에 부착하여도, 스프링 수용공간(8)에 이수 등의 수매체가 침입하는 것을 방지할 수 있다.

또, 통기로(110)는, 제1 회전체(2)의 회전축으로부터 직경 방향으로 벗어난 위치에 형성되어 있기 때문에, 제1 회전체(2)의 회전에 수반하여, 엔드캡(105)에 형성된 통기로(110)도 제1 회전체(2)의 회전축을 중심으로 하여 회전한다. 그 때문에, 이수 등의 수매체가 엔드캡(105)에 부착하여도, 원심력의 작용에 의해 이수 등의 수매체가 통기로(110) 내에 침입하기 어렵고, 또, 통기로(110) 내에 이물이 쌓여 막히기 어렵다.

이와 같이, 스프링 수용공간(8)에의 이수 등의 수매체의 침입을 방지하는 것에 의해, 스프링 수용공간(8)에 접하여 있는 구성 부품의 부식이나 이물 낌에 의한 동작 불량 등을 방지할 수 있어, 풀리 구조체(101)를 장수명화 할 수 있다.

또, 통기로(110)에 의해 스프링 수용공간(8)과 외부와의 통기를 확보하고 있는 것에 의해, 풀리 구조체(101)의 내부 공간(9)의 온도가 상승하여도, 풀리 구조체(101)의 내부 공간(9)과 외부와의 압력의 평형을 유지하는 것이 가능하다. 그 때문에, 구름 축수(7)의 내부의 압력과 외부의 압력과의 차에 의해 구름 축수(7)의 내부에 봉입된 베어링 그리스가 외부로 누출하는 것을 방지할 수 있다. 그것에 의해, 구름 축수(7)의 조기 파손을 방지하여, 풀리 구조체(101)를 보다 장수명화 할 수 있다.

엔드캡(105)의 외연부(152) 중, 적어도 제1 회전체(2)의 오목부(22)와 접촉하는 제1 시일부(153) 및 제2 시일부(154)는, 탄성체로 이루어지는 탄성부(155)에 의해 형성되어 있고, 엔드캡(105)의 외연부(152)는, 직경 방향으로 압축된 상태에서 오목부(22)에 감합되어 있다. 따라서, 제1 시일부(153)와 오목부(22)와의 시일성이 높기 때문에, 스프링 수용공간(8)이 통기로(110) 이외에서 전방을 향하여 외부와 연통하지 않는 구성을 보다 확실히 실현할 수 있다.

엔드캡(105)은, 탄성부(155)보다도 강성이 높고, 탄성부(155)와 일체화된 강성부(156)를 가지기 때문에, 강성부(156)에 의해 엔드캡(105)의 변형을 억제할 수 있다. 그 때문에, 제1 시일부(153) 및 제2 시일부(154)와 오목부(22)와의 시일성을 보다 높게 하는 것이 가능하다.

통기로(110)는, 엔드캡(105)의 시일부(153, 154)의 각각의 일부를 절결하여 형성된 절결 통기로(116, 117)를 포함하기 때문에, 통기로(110)는, 엔드캡(105)의 외연부(152) 부근에 형성된다. 엔드캡(105)의 외연부(152)보다도 내측에 부착한 이수 등의 수매체는, 제1 회전체(2)와 엔드캡(105)의 회전 시에, 원심력의 작용에 의해, 반경 방향 외측으로 이동할수록 이동 속도가 빨라진다. 그 때문에, 엔드캡(105)의 외연부(152) 부근에 형성된 통기로(110)에 대하여 이수 등의 수매체가 침입하기 어려워, 스프링 수용 공간(8)에의 이수 등의 수매체의 침입을 보다 확실하게 방지할 수 있다.

또, 절결 통기로(116, 117)는, 탄성부(155)에서 형성된 시일부(153, 154)를 절결하여 형성되어 있기 때문에, 통기로(110)를 용이하게 형성할 수 있다.

외연부(152)의 일부를 절결하여 형성된 제1 절결 통기로(116) 및 제2 절결 통기로(117) 중, 전방에 위치하는 제1 절결 통기로(116)의 전단부는, 전방으로부터 보아, 오목부(22)에 의해 덮여 있다. 요컨대, 제1 절결 통기로(116)의 전단부는, 오목부(22)의 내측에 숨겨져 있다. 그 때문에, 풀리 구조체(101)의 외부에서 비산한 이수 등의 수매체가 제1 절결 통기로(116)에 직접 침입하는 것을 보다 확실하게 방지할 수 있다.

통기로(110)는, 오목부(22)의 저면(22a)과 접촉하는 제1 시일부(153)의 일부를 절결하여 형성된 제1 절결 통기로(116)와, 오목부(22)의 후방의 측면(22c)과 접촉하는 제2 시일부(154)의 일부를 절결하여 형성된 제2 절결 통기로(117)를 포함한다. 그 때문에, 통기로(110)는, 오목부(22)의 저면(22a)을 따라 연장하는 부분(제1 절결 통기로(116))로부터 스프링 수용 공간(8)에 이르는 도중에 방향이 변하고 있다. 그것에 의해, 예를 들면 외부로부터 통기로(110)에 이수 등의 수매체가 침입하여도, 이수 등의 수매체가 스프링 수용 공간(8)에 용이하게 침입하는 것을 방지할 수 있다.

외연부(152)는, 그의 일부가 오목부(22)보다 전방으로 돌출하여 있기 때문에, 엔드캡(105)의 외연부(152)보다 내측에 부착한 이수 등의 수매체가, 원심력의 작용에 의해 직경 방향 외측으로 이동하여도, 오목부(22) 내로 침입하기 어렵다. 그것에 의해, 통기로(110)를 통하여 스프링 수용공간(8)으로 이수 등의 수매체가 침입하는 것을 보다 확실히 방지할 수 있다.

〈제3 실시 형태〉

다음으로, 본 발명의 제3 실시 형태의 풀리 구조체(201)에 관하여 설명한다. 또한, 상술의 제1 또는 제2 실시 형태와 같은 모양의 구성을 가지는 것에 관하여는, 같은 부호를 이용하여 적의 그 설명을 생략한다. 도 7 및 도 8에 나타낸 바와 같이, 본 실시 형태의 풀리 구조체(201)는, 엔드캡(205)의 형상이 제1 및 제2 실시 형태의 엔드캡(5, 105)과 다르게 되어 있고, 그 외의 구성은 제1 및 제2 실시 형태와 동일하다.

엔드캡(205)은, 탄성부(255)와 강성부(156)가 일체화되어 형성되어 있다. 엔드캡(205)은, 원판부(151)와 외연부(252)로 구성되어 있다. 엔드캡(205)은, 제1 절결(153a)와 제2 결절부(154a)의 상대 위치가, 제2 실시 형태와 다르게 되어 있고, 그 외의 구성은, 제2 실시 형태의 엔드캡(105)과 동일하다.

본 실시 형태에서는, 2개의 제2 결절부(154a)는, 각각 제1 절결(153a)로부터 90° 벗어난 위치에 형성되어 있다. 제1 절결(153a) 및 제2 결절부(154a)의 형상은, 제2 실시 형태와 동일하다. 또한, 도 7의 (a)는, 도 8의 A-A선과 동일한 위치에서 풀리 구조체(201)를 절단했을 때의 단면도이고, 도 7의 (b)는, 도 8의 B-B선과 동일한 위치에서 풀리 구조체(201)를 절단했을 때의 단면도이다.

스프링 수용공간(8)은, 미끄럼 축수(6)와 제1 회전체(2)의 내주면과의 간극(11)과, 간극(11)보다 전방에 있는 제2 회전체(3)의 외통부(32)의 외주면과 제1 회전체(2)의 내주면과의 간극(12)과, 2개의 제2 절결 통기로(117)와, 간극(118)과, 2개의 제1 절결 통기로(116)와, 간극(119)에 의해, 풀리 구조체(201)의 외부와 연통하여 있다. 스프링 수용공간(8)으로부터 외부에 이르는 상술한 통로를 통기로(210)라 한다. 또한, 도 8에는, 외부로부터 스프링 수용공간(8)으로 향하는 공기의 흐름을 굵은 선 화살표로 표시하고 있다. 통기로(210)는, 제1 회전체(2)의 회전축으로부터 직선방향으로 벗어난 위치에 형성되어 있다. 통기로(210)는, 제1 절결 통기로(116)로부터 간극(118)을 통하여 제2 절결 통기로(117)에 이르는 사이에, 축 방향으로부터 원주 방향으로 방향을 바꾼 후, 원주 방향으로부터 직경 방향 내 방향으로 방향을 바꾸고 있다. 통기로(210)는, 제1 절결 통기로(116)로부터 원주 방향으로 2 방향으로 분기하여 2개의 제2 절결 통기로(117)에 도달하고 하고 있다.

본 실시 형태의 풀리 구조체(201)는, 제2 실시 형태의 풀리 구조체(101)와 같은 모양의 구성에 대해서는, 제2 실시 형태에서 진술한 효과와 같은 모양의 효과를 얻는다. 본 실시 형태의 풀리 구조체(201)는, 그 이외에 이하의 특징을 가진다. 통기로(210)는, 스프링 수용공간(8)에 이르는 도중에, 복수의 방향으로 분기하고 있다. 그 때문에, 스프링 수용공간(8)과 외부와의 통기의 확보를 보다 확실히 할 수 있다. 또, 통기로(210)는, 스프링 수용공간(8)에 이르는 도중에 복수 회 방향을 바꾸고 있는 것과 함께, 그 경로가 제2 실시 형태의 통기로(110)에 비하여 길다. 그 때문에, 통기로(210)를 통하여 외부로부터 이수 등의 수매체가 스프링 수용공간(8)으로 보다 침입하기 어렵다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시의 형태에 관하여 설명했지만, 본 발명은 상술한 제1 ~ 제3 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 다양한 변경이 가능하다.

상기 제1 ~ 제3 실시 형태에서는, 구름 축수(7)로서, 접촉 시일 식의 밀폐형 볼 축수를 이용하고 있지만, 본 발명의 풀리 구조체에 적용되는 구름 축수는, 접촉 시일 식의 밀폐형 볼 축수 이외의 구름 축수이어도 좋다. 예를 들면, 쉴드 식(shield 式)이나 비접촉 시일 식의 밀폐형 구름 축수이어도 좋다. 또, 전동체에 볼이 아니라 롤러를 이용한 롤러 축수이어도 좋다.

상기 제1 실시 형태에서는, 원공(51a)은, 스프링 수용공간(8)보다 직경 방향 내측에 형성되어 있지만, 원공(51a)은, 스프링 수용공간(8)과 회전축선 방향으로 늘어선 위치에 형성되어 있어도 좋다. 이 변경 예에 있어서, 원공(51a)은, 원판부(51)에 형성하여도, 외연부(52)에 형성하여도 좋다.

상기 제1 실시 형태에서는, 원공(51a)은, 탄성부(55)만으로 형성된 부분을 관통하고 있지만, 강성부(56)와 탄성부(55)가 적층된 부분을 관통하여 있어도 좋다.

상기 제1 실시 형태에서는, 엔드캡(5)에 원공(51a)이 1개만 마련되어 있지만, 원공(51a)이 복수 마련되어 있어도 좋다. 이 구성에 의하면, 외부와 스프링 수용공간(8)과의 통기를 보다 확실히 확보할 수 있다. 또한, 이 변경 예에 있어서, 각 원공(51a)의 직경은, 제1 실시 형태와 동일로 한다.

상기 제1 실시 형태와, 제2 또는 제3 실시 형태를 조합하여 실시하여도 좋다. 요컨대, 엔드캡(5)에 원공(51a)과, 제1 결절 통기로(116) 및 제2 결절 통기로(117)를 마련하여도 좋다. 이 구성에 의하면, 외부와 스프링 수용공간(8)과의 통기를 보다 확실히 확보할 수 있다.

상기 제2 및 제3 실시 형태에서는, 제1 결절 통기로(116)는, 회전축 방향에 직선상으로 연장하고 있지만, 회전축 방향에 대하여 원주 방향으로 경사지어 연장하고 있어도 좋다. 요컨대, 제1 결절 통기로(116)의 전단의 위치와 후단의 위치가 원주 방향으로 벗어나 있어도 좋다. 또, 상기 제2 및 제3 실시 형태에서는, 제2 결절 통기로(117)는, 직경 방향으로 직선상으로 연장하고 있지만, 직경 방향에 대하여 원주 방향으로 경사지어 연장하고 있어도 좋다. 요컨대, 제2 결절 통기로(117)의 직경 방향 내측의 단부와 직경 방향 외측의 단부의 위치가 원주 방향으로 벗어나 있어도 좋다.

상기 제2 ~ 제3 실시 형태에서는, 제1 결절부(153a)는 단면 형상이 거의 원호상으로 형성되어 있지만, 삼각형상(V자 형상)이나 구형상(矩形狀) 등의 원호상 이외의 형상으로 형성되어 있어도 좋다.

상기 제2 및 제3 실시 형태에서는, 엔드캡(105, 205)에 제1 결절 통기로(116)가 2개 마련되어 있지만, 제1 결절 통기로(116)가 1개만으로 마련되어 있어도 좋고, 3개 이상 마련되어 있어도 좋다. 제1 결절 통기로(116)의 수가 많을수록, 외부와 스프링 수용공간(8)과의 통기를 보다 확실히 확보할 수 있다.

상기 제2 및 제3 실시 형태에서는, 제2 결절 통기로(117)의 수는, 제1 결절 통기로(116)의 수와 동일하지만, 제1 결절 통기로(116)의 수보다 많아도 적어도 좋다. 제2 결절 통기로(117)의 수가 많을수록, 외부와 스프링 수용공간(8)과의 통기를 보다 확실히 확보할 수 있다.

상기 제2 실시 형태에서는, 제2 결절 통기로(117)는, 원주 방향에 있어서 제1 결절 통기로(116)와 동일 위치에 형성되어 있고, 상기 제3 실시 형태에서는, 제2 결절 통기로(117)는, 제1 결절 통기로(116)로부터 원주 방향으로 벗어난 위치에 형성되어 있지만, 원주 방향에 있어서 제1 결절 통기로(116)와 동일 위치에 형성된 제2 결절 통기로(117)와, 제1 결절 통기로(116)가 형성되어 있지 않은 위치에 형성된 제2 결절 통기로(117)의 양쪽이, 엔드캡에 마련되어 있어도 좋다. 예를 들면, 원주 방향에 있어서 제1 결절 통기로(116)와 동일 위치에 형성된 제2 결절 통기로(117)의 원주 방향 양측에, 별도의 2개의 제2 결절 통기로(117)를 마련한 경우, 통기로는, 제1 결절 통기로(116)로부터 3 방향(상세하게는, 원주 방향의 2 방향과 직경 방향 내 방향의 1 방향)으로 분기하여 3개의 제2 결절 통기로(117)에 도달하는 것으로 한다. 이 구성에 의하면, 외부와 스프링 수용공간(8)과의 통기를 보다 확실히 확보할 수 있다.

상기 제1 ~ 제3 실시 형태에서는, 외연부(52, 152, 252)는 제1 시일부(53, 153)와 제2 시일부(54, 154)에 의해 오목부(22)와 접촉하지만, 외연부는, 오목부(22)의 전측면(22b)과 접촉하는 별도의 시일부(이하, 제3 시일부라한다)를 가지고 있어도 좋다. 제3 시일부는, 오목부(22)의 전측면(22b)뿐만 아니라, 제1 회전체(2)의 개구부(21)의 내주면 중 오목부(22)보다도 전방의 부분에도 접촉하여도 좋다.

외연부(52)가 상술한 제3 시일부를 가지는 경우, 제2 및 제3 실시 형태의 변형 예로서, 제3 시일부의 일부를 결절하여 제3 결절부(제3 결절 통기로)를 형성하여도 좋다. 제3 시일부가, 오목부(22)의 전측면(22b)에만 접촉하여 있는 경우, 제3 결절부는, 전방으로부터 보아, 오목부(22)에 덮이는 범위 내에 형상하는 것이 바람직하다. 요컨대, 제3 결절부의 직경 방향 내측의 단부가, 오목부(22)의 전측면(22b)의 직경 방향 내측의 단부보다 직경 방향 외측에 위치하는 것이 바람직하다.

상기 제2 실시 형태에서는, 통기로(110)는, 제1 결절 통기로(116)로부터 직경 방향 내 방향으로 방향을 바꾸어 제2 결절 통기로(117)에 도달하고 있고, 상기 제3 실시 형태에서는, 통기로(210)는, 제1 결절 통기로(116)로부터 원주 방향으로 방향을 바꾼 후, 직경 방향 내 방향으로 방향을 바꾸어 제2 결절 통기로(117)에 도달하고 있지만, 제1 결절 통기로(116) 및 제2 결절 통기로(117)를 연결하는 부분의 방향은 상기에 한정되지 않는다. 예를 들면 도9에 나타낸 통기로(310)와 같이, 제1 결절 통기로(116)로부터 제2 결절 통기로(117)까지의 사이에, 원주방향으로 연장하는 부분과, 직경 방향 내 방향으로 연장하는 부분과, 직경 방향 외 방향으로 연장하는 부분을 가지도록 구성되어 있어도 좋다.

도 9의 변경 예에 있어서 이하, 구체적으로 설명한다. 엔드캡(305)의 외연부(352)는, 오목부(22)의 저면(22a)과 후측면(22c)과의 모서리부 부근에 접촉하는 장벽부(357)를, 원주 방향으로 간격을 두고 복수 구비하고 있다. 더욱이, 외연부(352)의 제2 시일부(354)에는, 장벽부(357)에 의해 분단된 간극끼리를, 장벽부(357)의 직경 방향 내측을 우회하여 연결하도록 절결(354b)가 형성되어 있다. 이 절결(354b)와 오목부(22)의 후측면(22c)과의 사이에 절결 통기로(320)가 형성된다. 통기로(310)는, 제1 결절 통기로(116)와 제2 결절 통기로(117)와의 사이에, 간극(118)과 절결 통기로(320)가 교대로 배치된 구성으로 되어 있고, 제1 결절 통기로(116)로부터 제2 결절 통기로(117)로 향하는 사이에, 축 방향으로부터 원주 방향으로 방향을 바꾼 후, 직경 방향 내 방향, 원주 방향, 직경 방향 외 방향으로 방향을 바꾸고 있다.

상기 제1 ~ 제3 실시 형태에서는, 외연부(52, 152, 252)의 일부가, 오목부(22)보다 전방으로 돌출하여 있지만, 오목부(22)보다 전방으로 돌출하여 있지 않아도 좋다.

실시 예

이하, 본 발명의 구체적인 실시 예에 대하여 설명한다.

표 1에 나타내는 실시 예 1~6, 비교 예 1, 2, 참고 예 1~6의 풀리 구조체를 이용하여, 본 발명의 효과를 실증하기 위한 시험을 행하였다.

〈실시 예 1~3〉

실시 예 1~3의 풀리 구조체는, 제1 실시 형태의 풀리 구조체(1)과 같은 모양의 구성을 가지고, 표1에 나타낸 바와 같이 원공(51a)의 직경만이 서로 다르다. 오목부(22)의 저면(22a)의 직경은 56mm이고, 오목부(22)의 전측면(22b)의 직경 방향 길이는 0.4mm이다. 엔드캡(5)의 탄성부(55)는, 니트릴 고무(NBR)로 이루어지는 고무 조성물이고, 그의 JISA 경도는 70이다. 엔드캡(5)의 강성부(56)는, 전기 아연 도금 강판이고, 그의 두께는 0.5mm이다. 탄성부(55) 중, 원판부(51)에 있어서 강성부(56)와 겹치고 있는 부분의 두께는 0.3mm이다. 엔드캡(5)의 탄성부(55)만으로 형성된 중심 부분의 직경은 6.0mm이다.

또한, 표 1 중의 옵셋량이란, 원공(51a)의 중심과 엔드캡(5)의 중심과의 이격 거리이다.

〈실시 예 4〉

실시 예 4의 풀리 구조체는, 제2 실시 형태의 풀리 구조체(101)의 변경 형태이다. 실시 예 4의 풀리 구조체는, 원주 방향에 있어서 동일 위치에 형성된 제1 절결 통기로(116)와 제2 절결 통기로(117)를 하나씩 가진다. 탄성부 및 강성부의 재질과 두께는, 실시 예 1~3과 동일하다. 엔드캡이 오목부(22)에 감합되어 있지 않은 상태에 있어서, 제1 절결(153a)은, 절결 깊이 0.15mm, 폭 0.3mm, 곡률 반경 0.15mm이다. 감합된 상태에서는, 제1 절결의 절결 깊이는 0.1mm이다. 제2 절결(154a)은, 절결 깊이가 0.1mm, 절결 폭이 0.3mm이고, 단면 향상이 구(矩)형상이다. 또한, 표1 중의 「깊이」는, 감합 상태에서의 제1 절결의 절결 깊이이다. 또, 표1 중의 제1 절결의 「옵셋량」이란, 제1 절결 통기로의 직경 방향 외측의 단부와 엔드캡의 중심과의 이격 거리이고, 오목부(22)의 저면(22a)의 반경과 동일하다.

〈실시 예 5〉

실시 예 5의 풀리 구조체는, 제2 실시 형태의 풀리 구조체(101)와 같은 모양의 구성을 가진다. 탄성부(155) 및 강성부(156)의 재질과 두께는, 실시 예 1~4와 동일하다. 엔드캡(105)이 오목부(22)에 감합되어 있지 않은 상태에 있어서, 제1 절결(153a)은, 절결 깊이(D) 0.4mm, 폭 2.0mm, 곡률 반경 1.5mm이다. 감합된 상태에서는, 제1 절결(153a)의 절결 깊이(D)는 0.3mm이고, 제1 절결 통기로(116)의 유로 단면적은, 약 0.3㎟이다. 제2 절결(154a)의 형상은, 실시 예 4와 동일하다.

〈실시 예 6〉

실시 예 6의 풀리 구조체는, 제3 실시 형태의 풀리 구조체(201)와 같은 모양의 구성을 가진다. 탄성부(255) 및 강성부(156)의 재질과 두께는, 실시 예 1~5와 동일하다. 제1 절결(153a)의 형상은, 실시 예 5와 동일하다. 제2 절결(154a)의 형상은, 실시 예 4, 5와 동일하다.

〈비교 예 1〉

비교 예 1의 풀리 구조체는, 엔드캡에 통기로(원공, 절결 통기로)가 형성되어 있지 않고, 기타의 구성은 실시 예 1~6의 풀리 구조체와 동일하다.

〈비교 예 2〉

비교 예 2의 풀리 구조체는, 엔드캡의 원공이 회전축 선상에 형성되어 있고, 기타의 구성은 실시 예 2의 풀리 구조체와 동일하다.

〈참고 예 1, 2〉

참고 예 1, 2의 풀리 구조체는, 엔드캡의 원공의 직경이, 0.5mm 이상 1.2mm 이하의 범위 밖에 있고, 기타의 구성은 실시 예 1~3의 풀리 구조체와 동일하다.

〈참고 예 3~5〉

참고 예 3~5의 풀리 구조체는, 제1 절결의 깊이가 실시 예 5보다도 크게 형성되어 있고, 기타의 구성은 실시 예 5의 풀리 구조체와 동일하다. 참고 예 3~5의 제1 절결의 깊이는 이 순서로 크게 되어 있다. 참고 예 3에서는, 감합 상태에서의 제1 절결의 절결 깊이가, 오목부(22)의 전측면(22b)의 직경 방향 길이와 동일하다. 또, 참고 예 4에서는, 제1 절결이, 외연부의 최전단보다도 직경 방향 내측까지 형성되어 있음과 함께, 도 1 등에 나타내는 전후 방향(회전축 방향)에 있어서, 제1 절결의 최전단과, 오목부(22)의 전측면(22b)이 동일 위치에 있다. 그 때문에, 전방으로부터 보아, 제1 절결 통기로가 오목부에서 완전히 덮이지 않고 일부가 노출하여 있음과 함께, 제1 절결 통기로가 형성되어 있는 원주 방향 범위에 있어서, 외연부가 오목부보다 전방에 돌출하여 있지 않다.

〈참고 예 6〉

참고 예 6의 풀리 구조체는, 제1 절결의 깊이가 실시 예 6보다도 크게 형성되어 있고, 기타의 구성은 실시 예 6의 풀리 구조체와 동일하다. 참고 예 6의 제1 절결의 절결 깊이는, 참고 예 4와 동일하다.

(이수 적하 시험)

실시 예 1~6, 비교 예 1, 2, 참고 예 1~6의 풀리 구조체를 이용하여, 풀리 구조체에 이수를 적하했을 때의, 풀리 구조체의 내부 공간에의 이수의 침입 유무와, 통기로의 이물 막힘을 조사하는 시험을 행하였다.

이 시험에서는, 아이들(idle) 내구 시험기(80)를 이용하였다. 아이들 내구 시험기(80)는, 발전기(81)의 구동축에 설치된 풀리 구조체(82)와, 크랭크 풀리(83)에 V 리브 벨트(V-ribbed belt)(84)가 걸려져 있고, 크랭크 풀리(83)와 동축에 고정된 타이밍 풀리(timing pulley)(85)와, 모터(86)의 회전축에 연결된 타이밍 풀리(87)에 타이밍 벨트(88)가 걸린 구성으로 되어 있다. 또, 풀리 구조체(82)의 상방에는, 이수 적하 장치(도시하지 않는다)를 배치했다. 이수 적하 장치는, 풀리 구조체(82)에 감겨 걸린 벨트(84)의 상면에 이수를 적하한다. 사용한 이수의 조성은, 수도물이 70중량%, JIS-Z8901 : 2006 시험용 분체(粉體)의 8종(관동 롬(loam))이 30중량%이다.

시험은, 실제 차의 서행 운전시의 아이들링(idling) 상태를 상정하고, 이하의 조건에서 아이들 내구 시험기(80)를 동작시켰다.

ㆍ 크랭크 풀리(83)의 회전수 : 500~800 rpm

ㆍ 발전기(81)와 풀리 구조체(82)의 회전수 : 2500 rpm

ㆍ 발전기(81)와 풀리 구조체(82)의 표면 온도 : 40~50℃

상기 조건에서 아이들 내구 시험기(80)를 동작시키면서, 이수 적하 장치를, 표 2에 나타낸 합계 70.5분간을 1 사이클로 하여 400 사이클을 실시하였다. 벨트(84)에 부착한 이수는, 벨트(84)의 이동에 수반하여 비산하여 엔드캡을 포함하는 풀리 구조체의 표면 전체에 부착하였다.

시간(분)	이수의 적하
45	없음
0.5	500cc/분
25	없음

시험 종료 후, 이수의 침입 유무와, 통기로의 폐색의 유무를 조사하였다. 그 결과도 표 1에 나타낸다. 이수의 침입의 유무의 판정은, 풀리 구조체를 그대로 육안으로 보고, 또는 엔드캡을 벗겨내고 육안으로 보는 것으로 행하였다. 표 1의 「이수 침입」의 란에는, 스프링 수용 공간(8)만 아니라, 원공(51a), 제1 결절 통기로(116), 제2 결절 통기로(117)의 어느 것에도 이수가 칩입한 흔적이 없는 경우에는 ○를 표시하고, 스프링 수용 공간(8)에는 이수가 칩입한 흔적은 없지만, 원공(51a), 제1 결절 통기로, 제2 결절 통기로의 어느 것인가에 침입한 흔적이 있는 경우에는 △을 표시하고, 스프링 수용 공간(8)에 이수가 칩입한 흔적이 있는 경우에는 ×를 표시하고 있다.

통기로의 폐색 유무는, 이하와 같이 하여 조사하였다. 미리, 제1 회전체(2)를 직경 방향으로 관통하여, 외부와 스프링 수용 공간(8)을 연통시키는 구멍을 형성하여 두고, 메쿠라네지(mekuraneji)로 구멍을 막아 두었다. 또, 미리, 제2 회전체(3)의 통본체(31)를 직경 방향으로 관통하여, 스프링 수용 공간(8)과 통본체(31)의 내측의 공간(발전기 구동축(S)의 전단과 엔드캡과의 사이의 간극(14))을 관통시키는 구멍을 복수 형성하여 두었다. 그리고, 시험 종료 후, 메쿠라네지를 떼어내고 제1 회전체(2)에 형성한 구멍에 불을 붙인 선향(線香)을 삽입하였다. 이때, 제2 회전체(3)의 엔드캡 측에 형성된 복수의 구멍을 공기가 출입하는 것에 의해, 선향의 연기를 스프링 수용 공간(8)보다도 엔드캡 측의 공간(통기로)에 확실히 충만시키는 것이 가능하다. 선향의 연기를 스프링 수용 공간(8) 및 통기로에 충만시킨 후, 선향을 제거하고, 제1 회전체에 마련한 구멍을 메쿠라네지로 막고, 통기로로부터 연기가 새는지 어떤지를 육안으로 확인하였다. 표 1의 「통기로의 폐색」의 란에는, 통기로로부터 외부로 연기가 누출한 경우에는 ○(통기로의 폐색 없음)를 표시하고, 통기로로부터 외부로 연기가 누출하지 않는 경우에는 ×(통기로의 폐색 있음)를 표시하였다.

표 1에 나타낸 바와 같이, 비교 예 1에서는, 스프링 수용 공간에 이수가 침입하지 않았다. 이것으로부터, 엔드캡의 제1 시일부의 시일성이 높다는 것을 알 수 있다. 비교 예 2에서는, 통기로의 폐색은 없지만, 스프링 수용 공간에 이수가 침입하여 있다. 비교 예 2에서는, 원공이 회전축 선상에 형성되어 있기 때문에, 원공의 주위에 부착한 이수에 원심력의 작용이 작동하지 않아, 이수가 원공에 침입하기 쉽게 되었다고 생각된다. 실시 예 1~6에서는, 스프링 수용 공간에의 이수의 침입도, 통기로의 폐색도 보이지 않았다.

참고 예 1에서는, 원공 내로의 이수의 침입은 없었지만, 통기로가 폐색하여 있었다. 구체적으로는, 원공의 외부 측의 개구단이 폐색하여 있는 것을 육안으로 확인하였다. 참고 예 1에서는, 원공이 회전축 선으로부터 직경 방향으로 벗어난 위치에 형성되어 있지만, 원공이 과도하게 작기 때문에 표면 장력에 의해 원공의 외부측의 개구단을 막도록 이수가 부착하기 쉽게 되고, 원심력으로 이수를 완전히 날려버리지 않고 건조 상태로 되는 것으로 원공이 폐색했다고 생각된다.

참고 예 2에서는, 통기로의 폐색은 없었지만, 스프링 수용 공간에 이수가 침입하였다. 참고 예 2에서는, 원공이 회전축선으로부터 직경 방향으로 벗어난 위치에 형성되어 있지만, 원공이 과도하게 큰 것으로, 이수가 원공에 침입하기 쉽게 된 것으로 생각된다.

참고 예 1, 2와 비교 예 1~3의 결과로부터, 원공의 직경은 0.5mm 이상 1.2mm 이하가 바람직하다는 것을 알 수 있다.

참고 예 3에서는, 통기로의 폐색은 없었지만, 제1 절결 통기로에 이수가 침입한 흔적이 보였다. 참고 예 3에서는, 제1 절결의 절결 깊이(제1 절결 통기로의 직경 방향 길이)가 오목부(22)의 전측면(22b)의 직경 방향 길이와 같기 때문에, 제1 절결 통기로에 이수가 침입하기 쉽게 되었다고 생각된다.

참고 예 4에서는, 스프링 수용 공간까지는 이수는 침입하여 있지 않지만, 제2 절결 통기로가 폐색하여 있었다. 참고 예 5에서는, 스프링 수용 공간까지 이수가 침입하고, 그 위에, 제2 절결 통기로가 폐색하여 있었다. 참고 예 4, 5에서는, 전방으로부터 보아, 제1 절결 통기로가 오목부에서 완전히 덮이지 않고 일부가 노출하여 있음과 함께, 제1 절결 통기로가 형성되어 있는 원주 방향 범위에 있어서, 외연부가 오목부보다도 전방으로 돌출하여 있지 않기 때문에, 제1 절결 통기로에 이수가 침입하기 쉽게 되었다고 생각된다.

참고 예 6에서는, 제1 절결 통기로에 이수가 침입하였지만, 통기로의 폐색은 없었다. 참고 예 6의 제1 절결의 깊이는, 참고 예4와 동일하지만, 참고 예6의 통기로는, 제3 실시 형태의 통기로(210)와 같은 모양으로, 제1 절결 통기로로부터 2 방향으로 분기하여 제2 절결 통기로에 도달하기 때문에, 제2 절결 통기로로의 이수의 침입은 면했다.

실시 예 4~6과 참고 예 3~6의 결과로부터, 제1 절결의 깊이(제1 절결 통기로의 직경 방향 길이)는, 오목부의 전측면의 직경 방향 길이보다도 작은 것이 바람직하다는 것을 알 수 있다.

(베어링 그리스 잔존량 확인 시험)

실시 예 1~6 및 비교예 1의 풀리 구조체를 이용하여, 구름 축수(7) 내의 베어링 그리스의 잔존량을 조사하는 시험을 행하였다.

이 시험에서도, 이수 적하 시험과 마찬가지로, 도 10에 나타낸 아이들 내구 시험기(80)를 사용하였다. 단, 이수 적하 장치는 사용하지 않고, 발전기(81)와 풀리 구조체(82)와 그랭크 풀리(83)는, 분위기 온도를 일정하게 보장하는 항온조에서 덮었다.

시험은, 풀리 구조체의 내부 공간의 온도가 최대로 됨과 함께, 회전 변동이 가장 크게 되는 실제 차의 아이들링 상태를 상정하여, 이하의 조건에서 아이들 내구 시험기(80)를 작동시켰다.

ㆍ 크랭크 풀리(83)의 회전수 : 500~800 rpm

ㆍ 발전기(81)와 풀리 구조체(82)의 회전수 : 2000~2500 rpm

ㆍ 발전기(81)와 풀리 구조체(82)의 표면 온도(항온조 내의 온도) : 130℃

상기의 조건에서 아이들 내구 시험기(80)를 2000시간 연속하여 작동시킨 후, 풀리 구조체를 실온까지 냉각시키고 나서, 풀리 구조체를 분해하여, 구름 축수의 중량을 측정하였다. 또, 시험 전에 미리, 베어링 그리스 봉입 전의 구름 축수의 중량과, 구름 축수에 봉입한 베어링 그리스의 중량을 측정하여 두고, 시험 후의 구름 축수의 중량으로부터, 베어링 그리스의 잔존률을 산출하였다. 그 결과도 표1에 나타낸다. 표 1의 「그리스 잔존률」의 란에는, 베어링 그리스의 잔존률이 30중량% 이상의 경우는 ○를 표시하고, 30중량% 미만의 경우에는 ×를 표시하였다. 구름 축수의 기능상, 베어링 그리스의 잔존률은 30중량%이면 문제 없다.

비교 예 1에서는, 시험 시간 1200시간에 있어서 구름 축수 내부에 눌어붙음 상태(그리스 떨어짐에 의한 탄화 상태)가 인지되고, 구름 축수가 파손하였다. 실시 예 1~6은, 그리스 잔존률은 모두 60중량%였다.

(기타의 시험)

상세한 설명은 생략하지만, 염수 분무(JISK 5600-7-1에 준거)와 건조를 반복하는 복합 환경 사이클 시험(1 사이클 24시간)에 있어서, 실시 예 2의 풀리 구조체를 이용하여, 방청제의 효과를 검증하였다. 그 결과, 스프링 수용 공간에 방청제를 봉입하지 않은 경우에는, 60 사이클(1440시간)에서 제1 회전체의 내면에 녹 발생의 징후가 인지되었지만, 방청제를 봉입한 경우는, 90 사이클(2160시간)에서도 제1 회전체의 내면에 녹 발생의 징후는 없었다. 또, 상술한 특허 문헌 1과 같은 종래의 수지제 엔드캡의 풀리 구조체에서, 방청제를 봉입하지 않은 경우는, 5 사이클(120시간)에서 제1 회전체의 내면에 녹이 발생하였다.

또, 상세한 설명은 생략하지만, 제1 회전체(2)의 표면 경화 처리의 효과를 검토하는 시험을 행하였다. 시험에 사용한 제1 회전체(2)의 재질은 S45C이고, 표면 경화 처리는 연질화(軟窒化) 처리로 하였다. 표면 처리 전의 빅커스 경도(Vickers hardness)가 HV200에 대하여, 표면 처리 후의 빅커스 경도는 HV600이다. 표면 처리를 시행하지 않은 비교 예의 풀리 구조체와, 표면 처리를 시행한 실시 예의 풀리 구조체를, 각각 시험기에 설치하고, 단시간의 회전과 정지를 교대로 반복하는 것으로, 압접면(2a)에 대하여 실제 차 수명에 상당하는 미끄럼 운동의 스트레스(stress)를 주었다. 그 결과, 비교 예의 압접면의 평균 마모 깊이는 70㎛였지만, 실시 예의 압접면(2a)의 평균 마모 깊이는 50㎛였다. 요컨대, 압접면(2a)에서의 마모의 정도는, 표면 처리를 시행하지 않은 경우에 비하여, 마모 깊이에서 약 30% 감소하였다. 또한, 이때 이용한 비틀림 코일 스프링(4)의 선재는, 스프링용 오일 템퍼선(JISG3560에 준거)이고, 그 단면 형상은 구(矩)형상이다.

또, 상세한 설명은 생략하지만, 제1 회전체(2)의 압접면(2a)의 모서리부를 테이퍼상(狀)으로 모깎기한 것에 의한 효과를 검토하는 시험을 행하였다. 시험에 사용한 제1 회전체(2) 및 비틀림 코일 스프링(4)은, 상술의 표면 경화 처리의 시험과 동일하고, 사용한 시험기도 동일하다. 45°로 모깎기(상세히는 C0.3mm 모깎기)한 비교 예의 풀리 구조체와 15°로 모깎기한 실시 예의 풀리 구조체를 시험기에 설치하고, 압접면(2a)에 대하여 실제 차 수명에 상당하는 미끄럼 운동의 스트레스(stress)를 주었다. 그 결과, 압접면의 모서리부 위치에서, 비교 예에서는 마모 깊이가 110미크론이었지만, 실시 예에서는 마모 깊이는 30㎛였다. 요컨대, 압접면(2a)의 모서리부 위치에서의 마모의 정도는, 45° 모깎기의 경우에 비하여, 마모 깊이에서 약 70% 저감하였다.

본 출원은, 2015년2월20일자 출원의 일본특허출원 2015-031338, 및 2016년1월25일자 출원의 일본특허출원 2016-011352에 기초한 것이고, 그 내용은 여기에 참조로서 포함된다.

1, 101, 201 풀리 구조체 2 제1 회전체
3 제2 회전체 4 비틀림 코일 스프링
5, 105, 205, 305 엔드캡 6 미끄럼 축수
7 구름 축수 8 스프링 수용 공간
9 풀리 구조체의 내부 공간 10, 110, 210, 310 통기로
21 개구부 22 오목부
51, 151 원판부 51a 원공(거의 원공)
52, 152, 252, 352 외연부 53, 153 제1 시일부
54, 154, 354 제2 시일부 55, 155, 255 탄성부
56, 156 강성부 116 제1 절결 통기로(절결 통기로)
117 제2 절결 통기로(절결 통기로) 153a 제1 절결
154a 제2 절결 320 절결 통기로
354b 절결 B 벨트

Claims (10)

1. 풀리 구조체에 있어서, 상기 풀리 구조체는,
   벨트가 감겨 걸린 통형상의 제1 회전체,
   상기 제1 회전체의 내측에, 상기 제1 회전체에 대하여 상대 회전 가능하게 마련된 제2 회전체,
   상기 제1 회전체와 상기 제2 회전체 사이에 형성된 스프링 수용 공간에 수용된 비틀림 코일 스프링,
   상기 제1 회전체의 회전축 방향의 일방 측의 개구부를 막는 엔드캡,
   상기 제1 회전체의 회전축 방향의 타방 측에 있어서의 상기 제2 회전체와의 사이에 끼워 마련된 구름 축수,
   상기 제1 회전체의 회전축으로부터 직경 방향으로 벗어난 위치에 형성되어, 상기 스프링 수용 공간과 외부를 연통시키는 통기로를 구비하고,
   상기 제1 회전체의 상기 개구부의 내주면에, 원주 방향으로 연장하는 오목부가 형성되어 있고,
   상기 통기로의 적어도 일부가, 상기 엔드캡에 형성되어 있고,
   상기 엔드캡은, 상기 스프링 수용 공간이 상기 통기로만으로 상기 회전축 방향의 상기 일방을 향하여 외부와 연통하도록 상기 제 1 회전체의 상기 개구부를 막고 있고,
   상기 엔드캡은, 탄성체로 이루어지는 탄성부와, 상기 탄성부보다도 강성이 높고, 상기 탄성부와 일체화된 강성부를 가지고,
   상기 엔드캡은, 외연부에 상기 제1 회전체의 상기 오목부와 접촉하는 시일부를 가지고, 적어도 상기 시일부가 상기 탄성부에 의해 형성되어 있고,
   상기 엔드캡의 상기 외연부가, 직경 방향으로 압축된 상태에서 상기 오목부에 감합되어 있고,
   상기 통기로는, 상기 엔드캡의 상기 시일부의 일부를 절결하여 형성된 적어도 하나의 절결 통기로를 포함하는, 상기 풀리 구조체.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 절결 통기로 중 가장 상기 회전축 방향의 상기 일방 측에 위치하는 절결 통기로가, 상기 회전축 방향의 상기 일방 측으로부터 보아, 상기 오목부에 의해 덮여 있는, 상기 풀리 구조체.
5. 제 1 항 또는 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 외연부는, 적어도 그의 일부분이 상기 오목부보다 상기 회전축 방향의 상기 일방 측으로 돌출하여 있는, 상기 풀리 구조체.
6. 제 1 항 또는 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 통기로는, 상기 오목부의 저면을 따라 연장하는 부분으로부터 상기 스프링 수용 공간에 이르는 도중에 방향을 바꾸도록 형성되어 있는, 상기 풀리 구조체.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 시일부가,
   상기 오목부의 저면과 접촉하는 제1 시일부,
   상기 오목부의 상기 회전축 방향의 상기 타방 측의 측면과 접촉하는 제2 시일부를 포함하고,
   상기 적어도 하나의 절결 통기로는, 상기 제1 시일부의 일부를 절결하여 형성된 제1 절결 통기로, 상기 제2 시일부의 일부를 절결하여 형성된 제2 절결 통기로를 포함하는, 상기 풀리 구조체.
8. 제 1 항 또는 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 통기로는, 상기 스프링 수용 공간에 이르는 도중에, 복수의 방향으로 분기하여 있는, 상기 풀리 구조체.
9. 삭제
10. 삭제

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