WO2020004397A1 - プーリ構造体、滑り軸受、及び、滑り軸受の製造方法 - Google Patents

プーリ構造体、滑り軸受、及び、滑り軸受の製造方法 Download PDF

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sliding bearing
bearing
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隆史 森本
隼人 島村
勝也 今井
良祐 團
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Definitions

  • the present invention relates to a pulley structure, a slide bearing that forms the pulley structure, and a method of manufacturing a slide bearing that forms the pulley structure.
  • the pulley structure described in Patent Literature 1 includes an outer rotating body, an inner rotating body, and a pair of bearings.
  • the outer rotating body is a cylindrical member around which a belt is wound and which rotates around a predetermined rotation axis by a torque applied from the belt.
  • the inner rotating body is provided radially inward of the outer rotating body, and is rotatable relative to the outer rotating body about the rotation axis.
  • the pair of bearings are disposed between the outer rotating body and the inner rotating body at one end side and the other end side in the axial direction along the rotation axis, respectively, so that the outer rotating body and the inner rotating body can relatively rotate. connect.
  • one of the pair of bearings is a sliding bearing, and the other is a rolling bearing.
  • a slide bearing formed in an end ring shape may be used as the slide bearing.
  • the termed ring refers to a substantially C-shape which is annular, but whose both ends in the circumferential direction are not connected.
  • the sliding bearing may be made of a hard thermoplastic resin such as a polyacetal resin or a polyamide resin.
  • the resin composition that has been thermoplasticized (heated and melted) is injected into the cavity, and then the resin composition is cooled. It is conceivable to manufacture a sliding bearing by an injection molding method of solidifying. When a slide bearing is manufactured by such an injection molding method, a plurality of slide bearings can be manufactured at one time by one injection operation.
  • thermoplastically (heat-fused) resin composition when the thermoplastically (heat-fused) resin composition is injected and filled into the closed-ring cavity.
  • the filling pressure (internal pressure) at both ends in the circumferential direction of the cavity is slightly higher than the filling pressure (internal pressure) at portions other than both ends in the circumferential direction inside the cavity. Therefore, the molding shrinkage is slightly smaller at both ends in the circumferential direction of the slide bearing than at portions other than both ends in the circumferential direction (strictly, the molding shrinkage decreases toward the end in the circumferential direction).
  • the thickness of both ends in the circumferential direction of the manufactured sliding bearing is reduced. Is slightly larger than the thickness of the portion other than both ends in the circumferential direction.
  • the inner peripheral surface of the slide bearing is in close contact with the inner rotating body, for example, in a state in which the diameter is slightly increased.
  • the sliding bearing and the outer rotating body mainly slide, and the reference dimension between the sliding bearing and the outer rotating body is about 0.1 mm. (Hereinafter referred to as “sliding gap”).
  • a sliding gap in a portion where no force is applied from the belt on the opposite side to a portion where the force is applied from the belt of the outer rotating body is widened (for example, about 0.2 mm. Become).
  • An object of the present invention is to provide a pulley structure capable of suppressing generation of abnormal noise due to vibration of an outer rotating body or an inner rotating body due to a force applied from the sliding bearing, and a sliding bearing constituting the pulley structure. , And a method of manufacturing a sliding bearing constituting a pulley structure.
  • a pulley structure includes a cylindrical outer rotating body around which a belt is wound and rotated about a rotation axis by a torque applied from the belt, and a radial direction of the outer rotating body.
  • An inner rotator provided on the inside and rotatable relative to the outer rotator about the rotation axis; and the outer rotator at one end and the other end in the axial direction along the rotation axis.
  • a pair of bearings interposed between the inner rotor and the inner rotor, and connecting the outer rotor and the inner rotor so as to be relatively rotatable, one of the pair of bearings being a sliding bearing
  • the other bearing is a rolling bearing
  • the slide bearing is made of a thermoplastic resin
  • the thickness at both ends in the circumferential direction of the slide bearing is a standard of the thickness of the slide bearing Smaller than dimensions. That is, the slide bearing has both ends in the circumferential direction whose thickness is smaller than a reference dimension of the thickness of the slide bearing.
  • the pulley structure according to a second aspect of the present invention is the pulley structure according to the first aspect, wherein the inner peripheral surface of the slide bearing is in contact with the inner rotating body in a state where the diameter is expanded.
  • the sliding bearing is in close contact with the inner rotating body by a self-elastic restoring force in a diameter reducing direction
  • the diameter of the inner peripheral surface of the sliding bearing is constant over the entire circumference in the circumferential direction
  • the circumferential direction of the sliding bearing is Are chamfered portions that extend radially inward toward each end in the circumferential direction.
  • a sliding bearing according to a third aspect of the present invention is configured such that a belt is wound around, and a cylindrical outer rotating body that rotates around a rotation axis by a torque applied from the belt; and a radial direction of the outer rotating body.
  • An inner rotator provided on the inside and rotatable relative to the outer rotator about the rotation axis; and the outer rotator at one end and the other end in the axial direction along the rotation axis.
  • a pair of bearings interposed between the inner rotating body and the outer rotating body and the inner rotating body so that the outer rotating body and the inner rotating body can be relatively rotatably connected to each other.
  • the other bearing is a pulley structure that is a rolling bearing, wherein the sliding bearing is made of a thermoplastic resin, is formed in an end-like annular shape, and the thickness at both ends in the circumferential direction is the sliding bearing. Is smaller than the standard size of the thickness. That is, the slide bearing has both ends in the circumferential direction whose thickness is smaller than a reference dimension of the thickness of the slide bearing.
  • the sliding bearing according to a fourth aspect of the present invention is the sliding bearing according to the third aspect, wherein the inner peripheral surface comes into contact with the inner rotating body in a state where the diameter is expanded, thereby reducing the self-elasticity in the diameter-reducing direction.
  • the sliding bearing is in close contact with the inner rotating body by force, the diameter of the inner peripheral surface is constant over the entire circumference in the circumferential direction, the outer peripheral surfaces of both ends in the circumferential direction, each in the circumferential direction
  • the chamfered portion extends toward the inside in the radial direction toward the end.
  • the method of manufacturing a sliding bearing according to a fifth aspect of the present invention is a method of manufacturing a sliding bearing, wherein a belt is wound around, and a cylindrical outer rotating body that rotates about a rotating shaft by a torque applied from the belt; An inner rotating body provided radially inward of the inner rotating body and rotatable relative to the outer rotating body about the rotating shaft, and each of the one end and the other end in the axial direction along the rotating shaft.
  • a pair of bearings interposed between the outer rotating body and the inner rotating body and connecting the outer rotating body and the inner rotating body so as to be relatively rotatable, and one of the pair of bearings is provided.
  • a sliding bearing that is made of a thermoplastic resin, is formed in an end-like annular shape, and has a thickness at both ends in the circumferential direction smaller than a reference dimension of the thickness of the sliding bearing.
  • the method for manufacturing a sliding bearing according to a sixth aspect of the present invention is the method for manufacturing a sliding bearing according to the fifth aspect, wherein the diameter of the inner wall surface in the radial direction of the cavity extends over the entire circumference in the circumferential direction. At both ends in the circumferential direction of the cavity, radially outer wall surfaces of the cavity extend inward in the radial direction toward the respective ends in the circumferential direction.
  • the inner peripheral surface has a constant diameter over the entire periphery in the circumferential direction, and the outer peripheral surfaces at both ends in the circumferential direction face radially inward toward the respective ends in the circumferential direction.
  • a sliding bearing having an extended chamfer can be manufactured.
  • a force is periodically applied to the outer rotating body or the inner rotating body from the slide bearing so as to widen the gap between the outer rotating body and the inner rotating body, so that the outer rotating body or the inner rotating body is applied to the outer rotating body or the inner rotating body. It is possible to prevent generation of vibration and generation of abnormal noise.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a pulley structure according to an embodiment of the present invention, which is taken along a direction passing through a rotation axis of the pulley structure and parallel to the rotation axis.
  • FIG. 2 is a sectional view taken along the line II-II in FIG.
  • FIG. 3 is an enlarged view of a part III in FIG.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view in a plane passing through the centers of two cavities of an injection mold for manufacturing a slide bearing.
  • FIG. 5A is a sectional view taken along line VA-VA of FIG. 4, and FIG. 5B is an enlarged view of a VB portion of FIG. 5A.
  • FIG. 6A is a diagram showing a state in which a synthetic resin material is filled in an injection mold
  • FIG. 6B is a diagram showing a state in which a pin gate is separated from a sliding bearing
  • FIG. 7 is a view showing a state in which the slide bearing is extracted from the cavity.
  • FIG. 8A is a cross-sectional view orthogonal to the axial direction of the circumferential end of the sliding bearing according to the example
  • FIG. 8B is the axial direction of the circumferential end of the sliding bearing according to the comparative example.
  • FIG. 8C is a cross-sectional view orthogonal to the axial direction of the circumferential end of the slide bearing according to the reference example.
  • FIG. 9 is a schematic configuration diagram of an idle tester.
  • FIG. 10A is a diagram corresponding to FIG. 3 of the first modification
  • FIG. 10B is a diagram corresponding to FIG. 3 of the second modification.
  • the pulley structure 1 according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 1 is attached to a drive shaft S of an alternator in, for example, an accessory driving system for an automobile.
  • the accessory drive system includes a drive pulley attached to a crankshaft of an engine, a driven pulley and a pulley structure 1 for driving an accessory such as an alternator, and a belt B wound around the pulley and the pulley structure 1. including.
  • auxiliary machines such as an alternator are driven.
  • the running speed of the belt B also changes.
  • the pulley structure 1 includes an outer rotating body 2, an inner rotating body 3, a torsion coil spring 4 (hereinafter simply referred to as “spring 4”), an end cap 5, A pair of bearings 6 and 7 including a bearing 6 and a rolling bearing 7 are included.
  • the outer rotating body 2 and the inner rotating body 3 are both substantially cylindrical, and have the same rotation axis A (the rotation axis of the pulley structure 1, hereinafter simply referred to as “rotation axis A”).
  • the rotation axis A extends along the left-right direction (axial direction) in FIG.
  • the right side of FIG. 1 is referred to as one axial end
  • the left side of FIG. 1 is referred to as the other axial end.
  • the belt B is wound around the outer peripheral surface of the outer rotating body 2.
  • the inner rotating body 3 is provided inside the outer rotating body 2 and is rotatable relative to the outer rotating body 2.
  • the inner rotating body 3 includes a cylindrical main body 3a into which the drive shaft S of the alternator is fitted, an outer cylindrical portion 3b disposed outside the other end of the cylindrical main body 3a, and the other end of the cylindrical main body 3a and the outer cylindrical portion 3b. And an annular plate portion 3c connecting the other end of the ring.
  • the drive shaft S is screwed into a thread groove on the inner peripheral surface of the cylinder main body 3a.
  • the spring 4 is arranged between the outer rotating body 2 and the inner rotating body 3.
  • the spring 4 includes an inner circumferential surface of the outer rotating body 2, an inner circumferential surface of the outer cylindrical portion 3 b of the inner rotating body 3, an outer circumferential surface of the cylindrical main body 3 a of the inner rotating body 3, and an inner rotating body 3.
  • the spring 4 is formed of a wire having a square cross section (for example, an oil-tempered wire for spring (based on JIS G3560: 1994)), and is left-handed (counterclockwise from the other end of the spring 4 to one end). is there.
  • a lubricant such as grease is sealed in the space U.
  • the lubricant is put into the space U in the form of a paste mass when the pulley structure 1 is assembled.
  • the input amount is, for example, about 0.2 g.
  • the end cap 5 is disposed at the other end of the outer rotating body 2 and the inner rotating body 3.
  • the pair of bearings 6 and 7 are interposed between the outer rotating body 2 and the inner rotating body 3 on one end side and the other end side, respectively.
  • a sliding bearing 6 is provided in a gap (hereinafter referred to as a “cylindrical gap”) between an inner peripheral surface on the other end side of the outer rotor 2 and an outer peripheral surface of the outer cylindrical portion 3b of the inner rotor 3.
  • a rolling bearing 7 is interposed between the inner peripheral surface at one end of the outer rotator 2 and the outer peripheral surface at one end of the cylindrical body 3a of the inner rotator 3.
  • the outer rotator 2 and the inner rotator 3 are connected by a pair of bearings 6 and 7 so as to be relatively rotatable.
  • the outer rotating body 2 and the inner rotating body 3 rotate clockwise as viewed from the direction from the other end to one end (the direction of the arrow in FIG. 2; hereinafter, referred to as “forward direction”).
  • the sliding bearing 6 is a member having an end ring shape, and a gap exists between both ends of the sliding bearing 6 in the circumferential direction.
  • the slide bearing 6 is formed of a hard thermoplastic resin having a Rockwell R scale (based on JIS K7202-2: 2001) of 80 to 130.
  • the sliding bearing 6 is made of polyacetal resin, polyamide resin, polycarbonate, modified polyphenylene ether, polyester (polybutylene terephthalate, polyethylene terephthalate, etc.), fluororesin, polyphenylene sulfide, polysulfone, amorphous polyarylate, polyetherimide, Polyether sulfone, polyether ketones, liquid crystal polymer, polyamide imide, thermoplastic polyimides, syndio polystyrene, olefin resin (polyethylene, polypropylene, etc.), styrene resin (ABS resin, polystyrene, etc.), polyvinyl chloride, chloride It is formed of vinylidene resin, methacryl resin, polyvinyl alcohol, styrene block copolymer resin, or the like.
  • the sliding bearing 6 is more preferably formed of a polyacetal resin or a polyamide resin among these materials.
  • the hardness of the slide bearing 6 on the Rockwell R scale is more preferably about 85 to 125.
  • the sliding bearing 6 may be a single layer formed of one type of resin composition, or may be a layer of two or more layers formed of two or more types of resin compositions. However, from the viewpoint of manufacturing cost, it is more preferable that the slide bearing 6 be a single layer formed of one type of resin composition.
  • the sliding bearing 6 is mounted on the outer peripheral surface of the outer cylindrical portion 3b of the inner rotating body 3 in a slightly expanded state, and the inner peripheral surface 6a of the sliding bearing 6 is formed on the outer cylindrical portion 3b by a self-elastic restoring force. It is in close contact with the outer peripheral surface.
  • the inner peripheral surface 6a of the slide bearing 6 has a substantially constant diameter over the entire periphery, and the entire periphery of the inner peripheral surface 6a is in close contact with the outer peripheral surface of the outer cylindrical portion 3b.
  • projections for preventing the sliding bearing 6 from coming off are provided on both sides of the sliding bearing 6 on the outer peripheral surface of the outer cylindrical portion 3b.
  • the slide bearing 6 is slightly movable in the axial direction between the projections.
  • a gap R (sliding gap) of, for example, about 0.1 mm exists between the outer peripheral surface 6b of the sliding bearing 6 and the inner peripheral surface of the outer rotating body 2. Since the lubricant sealed in the space U enters the gap R, wear of the friction surface of the slide bearing 6 (the contact surface of the slide bearing 6 with the outer rotating body 2) is suppressed. The lubricant hardly leaks from the gap to the other end.
  • the outer peripheral surface 6b of the sliding bearing 6 is a chamfered portion 6b1 extending at each end in the circumferential direction of the sliding bearing 6 so that the diameter decreases toward each end.
  • the diameter of both ends in the circumferential direction of the outer peripheral surface 6b of the slide bearing 6 is smaller than the diameter of portions other than the both ends in the circumferential direction of the outer peripheral surface 6b of the slide bearing 6.
  • the thickness of the sliding bearing 6 at both ends in the circumferential direction (radial direction) Width) is smaller than the thickness (radial width) at portions other than both ends in the circumferential direction. That is, the thickness of the sliding bearing 6 at both ends in the circumferential direction is smaller than the reference dimension of the thickness of the sliding bearing 6.
  • the slide bearing 6 has a main portion having a substantially constant thickness and both end portions having a smaller thickness. Further, the slide bearing 6 does not have a locally thick portion.
  • the reference dimension of the thickness of the sliding bearing 6 refers to a design reference dimension of the thickness of the sliding bearing 6, and is, for example, 2 mm in the embodiment described later.
  • the rolling bearing 7 is a contact-sealing type sealed ball bearing, and includes an outer ring 7a fixed to the inner peripheral surface of the outer rotor 2 and an inner ring 7b fixed to the outer peripheral surface of the cylinder body 3a of the inner rotor 3. And a plurality of balls (rolling elements) 7c rotatably arranged between the outer ring 7a and the inner ring 7b, and annular contact seal members 7d arranged on both axial sides of the plurality of balls 7c.
  • the inner diameter of the outer rotating body 2 is reduced in two stages from the other end to one end.
  • 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
  • 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 press contact surface 2a is smaller than the inner diameter of the outer cylindrical portion 3b of the inner rotating body 3.
  • the inner diameter of the outer rotating body 2 on the annular surface 2b is equal to or larger than the inner diameter of the outer cylindrical portion 3b of the inner rotating body 3.
  • the outer diameter of the cylindrical body 3a of the inner rotating body 3 is large at the other end.
  • the outer peripheral surface of the cylinder main body 3a of the inner rotating body 3 in this portion is referred to as a contact surface 3ax.
  • the spring 4 has one end side region 4a contacting the outer rotating body 2 at one end side, the other end side region 4b contacting the inner rotating body 3 at the other end side, and one end side region 4a and the other end side region 4b. And a middle region 4c that does not contact either the outer rotor 2 or the inner rotor 3.
  • the one end side region 4a and the other end side region 4b respectively refer to regions extending from one end and the other end of the spring 4 to a half circumference or more (180 ° or more around the rotation axis).
  • a second region 4b2 is located near a position 90 ° away from the other end of the spring 4 around the rotation axis, and a portion on the other end side of the second region 4b2 is the first region 4b1. Is referred to as a third region 4b3 (see FIG. 2).
  • the spring 4 has a constant diameter over its entire length in a state where it is not subjected to an external force. At this time, the outer diameter of the spring 4 is smaller than the inner diameter of the outer rotating body 2 on the annular surface 2b, and It is larger than the inner diameter of the outer rotating body 2.
  • the spring 4 is housed in the space U in a state where the diameter of the one end side region 4a is reduced.
  • the spring 4 is compressed in the axial direction in a state where no external force is applied to the pulley structure 1 (that is, a state where the pulley structure 1 is stopped).
  • the outer peripheral surface of the one end side region 4a of the spring 4 is pressed against the pressure contact surface 2a by the self-elastic restoring force in the radially expanding direction of the spring 4, and the other end side region 4b of the spring 4 comes into contact with the slightly enlarged diameter. It is in contact with the surface 3ax. That is, the inner peripheral surface of the other end side region 4b of the spring 4 is pressed against the contact surface 3ax by the self-elastic restoring force of the spring 4 in the diameter reducing direction.
  • a contact surface 3 d facing the other end surface 4 bx of the spring 4 is formed at the other end of the inner rotating body 3.
  • a projection 3e is provided on the inner peripheral surface of the outer cylindrical portion 3b so as to project radially inward of the outer cylindrical portion 3b and face the outer peripheral surface of the other end side region 4b.
  • the protrusion 3e faces the second region 4b2.
  • the outer rotating body 2 rotates relative to the inner rotating body 3 in the forward direction (the direction of the arrow in FIG. 2).
  • the one end side region 4 a of the spring 4 moves together with the press contact surface 2 a and relatively rotates with respect to the inner rotating body 3.
  • the spring 4 is twisted in the radially expanding direction.
  • the pressing force of the one end side region 4a of the spring 4 against the pressing surface 2a increases as the torsion angle of the spring 4 in the radially increasing direction increases.
  • the second region 4b2 is most susceptible to torsional stress, and moves away from the contact surface 3ax when the torsion angle of the spring 4 in the radial direction increases.
  • the first region 4b1 and the third region 4b3 are in pressure contact with the contact surface 3ax.
  • the outer peripheral surface of the second region 4b2 comes into contact with the projection 3e substantially simultaneously with the separation of the second region 4b2 from the contact surface 3ax, or when the torsion angle of the spring 4 in the diameter increasing direction is further increased.
  • the outer peripheral surface of the second region 4b2 abuts on the protrusion 3e, the deformation of the other end region 4b in the radially expanding direction is regulated, and the torsional stress is dispersed to the portion of the spring 4 other than the other end region 4b.
  • the torsional stress acting on the one end side region 4a of the spring 4 increases. Thereby, the difference in the torsional stress acting on each part of the spring 4 is reduced, and the strain energy can be absorbed by the entire spring 4, so that the local fatigue failure of the spring 4 can be prevented.
  • the pressing force of the third region 4b3 against the contact surface 3ax decreases as the torsion angle of the spring 4 in the radially increasing direction increases.
  • the pressure contact force of the third region 4b3 against the contact surface 3ax becomes substantially zero.
  • the spring 4 does not bend (bend) near the boundary between the third region 4b3 and the second region 4b2, and the other end side region 4b is maintained in an arc shape. That is, the other end side region 4b is maintained in a shape that is easy to slide with respect to the protrusion 3e. For this reason, when the torsion angle of the spring 4 in the radially expanding direction increases and the torsional stress acting on the other end side region 4b increases, the other end side region 4b becomes in contact with the pressing force of the second region 4b2 against the protrusion 3e and the first region.
  • the third region 4b3 is separated from the contact surface 3ax and the outer cylindrical portion 3b of the inner rotor 3 Is not in contact with the inner peripheral surface, and the second region 4b2 is pressed against the protrusion 3e. Therefore, in this case, the effective number of turns of the spring 4 is larger and the spring constant is smaller than when the torsion angle of the spring 4 in the radially expanding direction is less than ⁇ 1.
  • the outer rotating body 2 rotates relative to the inner rotating body 3 in the opposite direction (the direction opposite to the direction of the arrow in FIG. 2).
  • the one end side region 4 a of the spring 4 moves together with the press contact surface 2 a and relatively rotates with respect to the inner rotating body 3.
  • the spring 4 is twisted in the diameter reducing direction.
  • the pressure contact force of the one end side region 4a to the pressure contact surface 2a is slightly reduced as compared with the case where the torsion angle is zero.
  • One end side region 4a is in pressure contact with pressure contact surface 2a.
  • the pressing force of the other end side region 4b against the contact surface 3ax slightly increases as compared with the case where the torsion angle is zero.
  • the torsion angle in the diameter reducing direction of the spring 4 is equal to or larger than ⁇ 3
  • the pressure contact force of the one end region 4a to the press contact surface 2a becomes substantially zero, and the one end region 4a is moved in the circumferential direction of the outer rotating body 2 relative to the press contact surface 2a. Slide. Therefore, no torque is transmitted between the outer rotating body 2 and the inner rotating body 3.
  • the spring 4 engages with each of the outer rotating body 2 and the inner rotating body 3 when the inner rotating body 3 relatively rotates in the forward direction with respect to the outer rotating body 2, and the outer rotating body 2 and the inner rotating body 3 rotate. While transmitting torque to and from the body 3, when the inner rotating body 3 relatively rotates in the opposite direction to the outer rotating body 2, at least one of the outer rotating body 2 and the inner rotating body 3 (in this embodiment, the pressure contact).
  • the outer rotator 2 does not transmit torque between the outer rotator 2 and the inner rotator 3 by sliding (in the present embodiment, sliding in the circumferential direction of the outer rotator 2).
  • the pulley structure 1 is configured to transmit or cut off torque between the outer rotating body 2 and the inner rotating body 3 by expanding or reducing the diameter of the spring 4.
  • the slide bearing 6 is manufactured by an injection molding method using an injection molding machine (not shown) and a mold (injection mold) 50 as shown in FIGS.
  • the mold 50 is capable of manufacturing four sliding bearings 6 at one time.
  • the mold 50 includes three rectangular parallelepiped template plates 51 to 53, a support member 54, a projecting plate 55, a plurality of projecting pins 56, and a spacer 57.
  • the four cavities 51a are formed at the upper end of the -shaped plate 51.
  • the four cavities 51a are arranged two by two in a first direction (left-right direction in FIG. 5A) and a second direction (vertical direction in FIG. 5A) orthogonal to each other.
  • the cavity 51a is formed in an end ring shape.
  • the diameter of the inner wall surface 51a1 inside the cavity 51a in the radial direction is substantially constant over the entire circumference. Further, the radially outer inner wall surface 51a2 of the cavity 51a gradually decreases in diameter at each end in the circumferential direction toward each end in the circumferential direction.
  • the radial width (the length corresponding to the thickness of the sliding bearing 6) of the cavity 51a is substantially constant in portions other than both ends in the circumferential direction. Further, the radial width (the length corresponding to the thickness of the sliding bearing 6) at both ends in the circumferential direction is such that the radial width (the thickness of the sliding bearing 6) of the portion other than both ends in the circumferential direction is larger. Corresponding length). That is, the radial width of the cavity 51a at both ends in the circumferential direction is smaller than the reference dimension of the radial width of the cavity 51a.
  • a plurality of insertion holes 51b extending in the up-down direction are formed in the mold plate 51 at portions vertically overlapping the cavities 51a.
  • the insertion hole 51 b has an upper end opening to the cavity 51 a and a lower end opening to the lower surface of the template 51.
  • a pin 56 projecting from below is inserted into each insertion hole 51b.
  • the -shaped plate 52 is disposed on the upper surface of the shaped plate 51.
  • four pin gates 52a and runners 52b are formed on the template 52.
  • the pin gate 52a is formed at the lower end of the template 52, and has a tapered shape whose diameter decreases toward the lower side (toward the template 53).
  • the four pin gates 52a correspond to the four cavities 51a, and the lower ends thereof are connected to one circumferential end of the corresponding cavity 51a.
  • the runners 52b extend from the center of the upper surface of the template 52 to both sides in the first direction, and at both ends in the first direction, extend to both sides in the second direction. Further, the runner 52b extends downward from each end of the portion extending in the second direction, and is connected to the upper end of the pin gate 52a.
  • the -shaped plate 53 is arranged on the upper surface of the shaped plate 52.
  • a sprue 53 a is formed on the template 53.
  • the sprue 53a is formed at the center of the template 53, penetrates the template 53 in the up-down direction, and is connected at its lower end to the center of the runner 52b extending in the first direction.
  • a concave portion 53b is formed on the upper surface of the portion of the template 53 where the sprue 53a is formed.
  • the concave portion 53b is a portion for disposing the nozzle 59 when filling a thermoplastic resin as described later.
  • the support member 54 is disposed below the template 51.
  • a spacer 57 is interposed between the support member 54 and the template 51, thereby forming a space K between the support member 54 and the template 51.
  • the protruding plate 55 is accommodated in the space K, and is supported by the support member 54.
  • a plurality of projecting pins 56 are fixed to the projecting plate 55.
  • a through hole 54a is formed in a portion of the support member 54 that vertically overlaps the center of the protruding plate 55.
  • thermoplastic resin placed on the base 53b and plasticized (heated and melted) by the plasticizing cylinder is poured into the sprue 53a from the nozzle 59, so that the thermoplastic resin is supplied to the sprue 53a, the runner 52b, the pin gate 52a, and the cavity 51a. Fill. Thereafter, the filled thermoplastic resin is cooled and solidified.
  • the template plates 52 and 53 are moved upward and separated from the template plate 51.
  • the thermoplastic resin in the pin gate 52a is cut off from the thermoplastic resin (slide bearing 6) in the cavity 51a.
  • the plurality of projecting pins 56 are pushed up, and the sliding bearing 6 is moved. Pull out from the cavity 51a. Thereafter, the sliding bearing 6 is cooled until the molding does not shrink (for example, to room temperature).
  • the radial width of the cavity (the length corresponding to the thickness of the slide bearing) is constant regardless of the circumferential position of the cavity (the diameter of the inner wall surface and the outer wall surface in the radial direction of the cavity is constant). (Constant), the thickness of both ends in the circumferential direction of the manufactured slide bearing is slightly larger than that of the portion other than both ends in the circumferential direction.
  • the both ends (thickness) of the slide bearing in the circumferential direction are different.
  • the sliding bearing expands the gap between the outer rotating body and the inner rotating body each time (periodically) reaches the position where the force is applied from the belt of the outer rotating body (periodically). A force is applied radially outward to the outer rotating body. As a result, the outer rotating body may vibrate and generate abnormal noise.
  • the radial width of the cavity 51a in the portion other than both ends in the circumferential direction is substantially constant. Further, the radial width at both ends in the circumferential direction of the cavity 51a is shorter than the radial width at portions other than the both ends in the circumferential direction of the cavity 51a. Accordingly, as described above, even when the molding shrinkage is slightly smaller at the both ends in the circumferential direction of the sliding bearing 6 than in the portions other than the both ends in the circumferential direction at the time of manufacturing the sliding bearing 6, the sliding is manufactured.
  • the thickness of the bearing 6 at both ends in the circumferential direction is smaller than the thickness at portions other than both ends in the circumferential direction.
  • the diameter of the inner peripheral surface 6a of the sliding bearing 6 is made constant over the entire circumference in the circumferential direction, and the outer peripheral surface 6b of the sliding bearing 6 is provided at both ends in the circumferential direction.
  • a chamfered portion 6b1 is formed so as to extend radially inward as it goes.
  • the length range of both ends in the circumferential direction having a portion thicker than the thickness of the portions other than the both ends in the circumferential direction (from the circumferential end surface). Length range along the circumferential direction), and the length range (the circumferential direction) of the chamfered portion 6b1 formed to make the thickness of both ends in the circumferential direction smaller than the thickness of the portion other than both ends in the circumferential direction.
  • the length range along the circumferential direction from the end face of the bearing is determined by the material (type of thermoplastic resin) and cross-sectional dimensions (thickness and inner diameter at parts other than both ends in the circumferential direction) of the sliding bearing, and the manufacturing conditions (injection molding Conditions, etc.). Therefore, these length ranges are appropriately set according to the material and cross-sectional dimensions of the above-described slide bearing, manufacturing conditions, and the like.
  • the length of the chamfered portion 6b1 may be, for example, approximately the same as the thickness (reference dimension) of the slide bearing 6, and is formed, for example, in a range of less than 2 mm from both circumferential end surfaces of the slide bearing 6. Is also good.
  • the pulley structures corresponding to the pulley structure 1 of the present embodiment are formed using sliding bearings having different shapes from each other.
  • the pulley structures are formed using the sliding bearings 6A to 6C as shown in FIGS. 8A to 8C, respectively.
  • Table 1 shows the thickness of each part of the sliding bearings 6A to 6C in the example, the comparative example, and the reference example.
  • Table 1 the thickness of the slide bearing at these three positions and the slide bearing are shown.
  • the maximum value of the thickness at both ends in the circumferential direction parts located within a range of less than 2 mm from both end surfaces in the circumferential direction.
  • the reference dimension of the thickness of the sliding bearing is 2.00 mm.
  • the dashed lines shown in each of FIGS. 8A to 8C represent the contours of the respective sliding bearings according to the reference dimensions.
  • the sliding bearing 6A according to the example corresponds to the sliding bearing 6 of the present embodiment. That is, in the sliding bearing 6A, as shown in FIG. 8A, the chamfered portions 6b1 are formed on the outer peripheral surfaces 6b at both ends in the circumferential direction, and the chamfered portions 61b are 2 mm from both ends in the circumferential direction. Formed in a range. Therefore, the thickness of the sliding bearing 6A at both ends in the circumferential direction (portion located within a range of less than 2 mm from both ends in the circumferential direction) is smaller than the thickness at portions other than both ends in the circumferential direction (in the circumferential direction). The thickness gradually decreases toward each end).
  • the thickness of the sliding bearing 6B of the comparative example is greater at both ends in the circumferential direction than at other parts than both ends in the circumferential direction.
  • the thickness of the sliding bearing 6C according to the reference example is substantially constant over the entire circumference in the circumferential direction.
  • the thickness of the sliding bearing 6C varies (between 1.98 and 2.01) because of an error when polishing is performed as described later.
  • the thickness of the sliding bearings 6A to 6C according to the example, the comparative example, and the reference example other than both ends in the circumferential direction was 2.00 mm.
  • the inner diameter of the sliding bearings 6A to 6C at portions other than both ends in the circumferential direction was 55 mm.
  • the axial length of the sliding bearings 6A to 6C was 6 mm.
  • the cylindrical gap before the belt was hung was 2.1 mm, and the sliding gap was 0.1 mm.
  • the slide bearing was made of a polyacetal resin having a Rockwell R scale of 114 (trade name “Vestal G” (manufactured by Mitsuboshi Belting)).
  • slide bearings were manufactured using the same mold (injection molding mold) having four cavities as shown in FIG.
  • the radial width of the cavity of the template is such that the portion including both ends in the circumferential direction is the insert piece. Used.
  • the width of the both ends in the circumferential direction of the cavity was the same as that of the portion other than both ends of the cavity.
  • a slide bearing was manufactured with the insert piece being the same as that of the comparative example, and thereafter, the thickness was made substantially constant over the entire circumference in the circumferential direction by polishing. Further, in the examples, the slide bearing was manufactured with the insert piece corresponding to the shape of the chamfered portion.
  • the temperature of the resin during injection molding is about 170 ° C. at the rear of the plasticizing cylinder (part opposite to the nozzle), about 200 ° C. at the front of the plasticizing cylinder (part on the nozzle side), and about 210 ° C. at the nozzle. Met.
  • the temperature of the mold was about 70 ° C.
  • the injection pressure of the resin was about 80 MPa, and the injection speed of the resin was about 30 mm / sec.
  • the molding shrinkage was about 2%.
  • an idle tester 80 as shown in FIG. 9 is formed using the test pieces (pulley structures) of the examples, comparative examples and reference examples, and the idle tester 80 is operated to determine whether or not abnormal noise is generated.
  • the idle testing machine 80 includes an alternator 81, a test piece (pulley structure) 1x attached to a drive shaft S of the alternator 81, a crank pulley 83, a V-ribbed belt wound around the crank pulley 83 and the test piece 1x.
  • a space including the alternator 81, the test sample 1x, the crank pulley 83, and the V-ribbed belt 84 was used as a constant temperature bath 82, and the ambient temperature was kept constant.
  • the rotational speed of the crank pulley 83 in the idle test machine 80 was approximately 700 rpm, and the rotational speeds of the alternator 81 (auxiliary machine) and the sample 1x were approximately 1500 rpm. In addition, the fluctuation rate of these rotation speeds was about 10%. Further, the surface temperatures of the alternator 81 (auxiliary equipment) and the specimen 1x were set to about 130 ° C. (the constant temperature bath 82 was kept at 130 ° C. which is the same as the idle ring state of the actual vehicle). In the examples, comparative examples, and reference examples, the idle tester 80 was operated for about 3 minutes after the break-in operation for about 20 minutes, and the measurement was performed. Further, the belt tension at this time was about 300 N / line.
  • the vibration width in the radial direction of the outer rotating body is such that when both ends in the circumferential direction of the sliding bearing are located at positions facing the winding portion of the belt of the outer rotating body, the position is rotated by 180 ° about the rotating shaft from this position. Is the amount of deviation of the radial position of the outer rotating body from the position at which the outer rotating body is located.
  • Table 2 shows the measurement results obtained by using a displacement gauge (dial gauge) without operating the idle tester.
  • the vibration acceleration of the alternator 81 was measured by fixing the acceleration pickup to the outer surface (radially inward) of the alternator. The reason for this is that when the outer rotating body vibrates in the radial direction, the vibration of the outer rotating body propagates to the alternator connected to the pulley structure via the alternator shaft, so that the housing covering the alternator body is formed. This is because it is considered that the housing resonates and the housing acts as a speaker to generate abnormal noise.
  • the thickness of the portions other than the both ends in the circumferential direction is substantially constant, and the thickness of the both ends in the circumferential direction is the portion other than the both ends in the circumferential direction. If it is made to be smaller than the thickness, as in the comparative example, in the sliding bearing, compared with the case where both ends in the circumferential direction have portions thicker than portions other than both ends in the circumferential direction, It was found that the vibration acceleration of the rotating body (alternator) was small, and that abnormal noise due to the vibration of the outer rotating body was unlikely to occur.
  • the vibration width in the radial direction of the outer rotating body is larger than in the example and the reference example. From this, it was confirmed that when the vibration width in the radial direction of the outer rotating body was increased, the above-mentioned abnormal noise was likely to be generated. Further, in the comparative example, the vibration acceleration of the alternator is higher than in the example and the reference example. From this, it was confirmed that abnormal noise is likely to be generated due to the alternator resonance as described above.
  • the diameter of the inner peripheral surface is constant over the entire periphery, and the sliding bearing is not limited to the one in which the chamfered portions are formed on the outer peripheral surfaces at both ends in the circumferential direction.
  • both ends in the circumferential direction of the inner peripheral surface 106a of the slide bearing 106 are chamfered portions 106a1 whose diameters increase toward each end.
  • the diameter of the outer peripheral surface 106b of the slide bearing 106 is substantially constant.
  • both ends in the circumferential direction of the inner peripheral surface 116a of the slide bearing 116 are chamfered portions 116a1 whose diameters increase toward each end. Further, both ends in the circumferential direction of the outer peripheral surface 116b of the slide bearing 116 are chamfered portions 116b1 whose diameters increase toward each end.
  • the sliding bearing has a substantially constant thickness at portions other than both ends in the circumferential direction, and the thickness at both ends in the circumferential direction is larger than the thickness at portions other than both ends in the circumferential direction. It is getting smaller.
  • the sliding bearing is not limited to being in close contact with the inner rotating body in a state where the diameter is expanded.
  • the sliding bearing may be in close contact with the outer rotating body in a reduced diameter state.
  • the sliding bearing is formed such that both ends in the circumferential direction of the inner circumferential surface are chamfered such that the diameter increases toward each end. If the diameter is substantially constant, the adhesion between the slide bearing and the outer rotating body can be increased.
  • the chamfered portions may be formed on the outer peripheral surfaces of both ends in the circumferential direction of the slide bearing as in the above-described embodiment.
  • chamfered portions may be formed on both the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of both ends in the circumferential direction of the slide bearing.
  • both ends in the circumferential direction of the slide bearing are in contact with each other, and there may be almost no gap between both ends in the circumferential direction of the slide bearing.
  • the pulley structure even if the torque is transmitted or interrupted between the outer rotating body and the inner rotating body by a clutch having a configuration different from a coil spring type clutch including a torsion coil spring. Good. Further, the pulley structure may not be provided with a clutch for transmitting or interrupting torque between the outer rotating body and the inner rotating body. That is, in the pulley structure, the torque may be always transmitted between the outer rotating body and the inner rotating body, or the torque is always interrupted between the outer rotating body and the inner rotating body. It may be as follows.

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Abstract

プーリ構造体において、外回転体（２）と内回転体（３）との間に一対の軸受が介在している。一対の軸受のうち一方の軸受が、熱可塑性樹脂によって形成された有端環状（Ｃ字状）の滑り軸受（６）であり、他方の軸受が転がり軸受である。滑り軸受（６）は、周方向の両端部の厚みが、滑り軸受（６）の厚みの基準寸法よりも小さくなっている。

Description

プーリ構造体、滑り軸受、及び、滑り軸受の製造方法
　本発明は、プーリ構造体、プーリ構造体を構成する滑り軸受、及び、プーリ構造体を構成する滑り軸受の製造方法に関する。
　特許文献１に記載のプーリ構造体は、外回転体と、内回転体と、一対の軸受とを備えている。外回転体は、ベルトが巻き掛けられ、前記ベルトから付与されるトルクによって、所定の回転軸を中心に回転する筒状の部材である。内回転体は、外回転体の径方向内側に設けられ、上記回転軸を中心として、外回転体に対して相対回転可能となっている。一対の軸受は、上記回転軸に沿った軸方向の一端側及び他端側のそれぞれにおいて外回転体と内回転体との間に配置され、外回転体と内回転体とを相対回転可能に連結する。また、上記一対の軸受のうち一方の軸受が滑り軸受となっており、他方の軸受が転がり軸受となっている。
日本国特開２０１４－１１４９４７号公報
　ここで、特許文献１に記載されているようなプーリ構造体では、滑り軸受として、有端環状に形成された滑り軸受が用いられることがある。ここで、有端環状とは、環状であるが、周方向の両端がつがなっていない略Ｃ字状のことである。また、低摩擦摺動性や耐摩耗性の観点から、滑り軸受を、ポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂等の硬質の熱可塑性樹脂からなるものとすることがある。この場合、例えば、有端環状のキャビティを有する金型を備えた射出成形機を用いて、熱可塑化（加熱溶融）された樹脂組成物をキャビティ内に射出充填した後、樹脂組成物を冷却固化させる射出成形法によって滑り軸受を製造することが考えられる。このような射出成形法で滑り軸受を製造する場合には、１回の射出操作によって、複数の滑り軸受を一度に製造することができる。
　上述したように、射出成形法によって、有端環状の滑り軸受を製造する場合には、熱可塑化（加熱溶融）された樹脂組成物を、有端環状のキャビティ内へ射出充填される際に、キャビティの周方向両端部（樹脂流れ方向末端部）における充填圧力（内部圧力）が、キャビティ内部の周方向両端部以外の部分における充填圧力（内部圧力）よりも、若干高くなる。そのため、滑り軸受の周方向の両端部は、周方向の両端部以外の部分よりも、成形収縮が若干小さくなる（厳密には、周方向の端に向かうほど、成形収縮が小さくなる）。その結果、キャビティの径方向の幅（滑り軸受の厚みに対応する長さ）が、キャビティの周方向の位置によらず一定であると、作製される滑り軸受の周方向の両端部の厚みが、周方向の両端部以外の部分の厚みよりも若干大きくなる。
　一方で、特許文献１に記載されているようなプーリ構造体では、滑り軸受は、例えば、若干拡径された状態で、内周面が内回転体に密着した状態となる。この場合、外回転体と内回転体とが相対回転するときには、主に、滑り軸受と外回転体とが摺動し、滑り軸受と外回転体との間には基準寸法が０．１ｍｍ程度の隙間（以下「摺動隙間」とする）ができる。そして、プーリ構造体の外回転体にベルトが掛けられると、外回転体のベルトから力が加えられる部分が、滑り軸受に向けて押し付けられる。そのため、外回転体のベルトから力が加えられる部分において、摺動隙間が狭くなってほぼ０となる。このとき、外回転体の回転軸に対して、外回転体のベルトから力が加えられる部分と反対側のベルトから力が加えられていない部分における摺動隙間が広がる（例えば０．２ｍｍ程度となる）。
　この場合において、上述したように、有端環状の滑り軸受の周方向の両端部の径が、周方向の両端部以外の部分の径よりも大きくなっていると、滑り軸受の周方向の両端部が外回転体のベルトから力が加えられる部分と対向する位置に到達する毎に（周期的に）、滑り軸受が、外回転体と内回転体との隙間を広げるように、外回転体に対して径方向の外側に力を加える。これにより、外回転体が振動し、異音が発生する虞がある。
　本発明の目的は、滑り軸受から加えられる力によって外回転体又は内回転体が振動して異音が発生してしまうことを抑えることが可能なプーリ構造体、プーリ構造体を構成する滑り軸受、及び、プーリ構造体を構成する滑り軸受の製造方法を提供することである。
　本発明の第１の態様に係るプーリ構造体は、ベルトが巻き掛けられ、前記ベルトから付与されるトルクによって回転軸を中心に回転す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、前記回転軸に沿った軸方向の一端側及び他端側のそれぞれにおいて前記外回転体と前記内回転体との間に介在し、前記外回転体と前記内回転体とを相対回転可能に連結する一対の軸受と、を備え、前記一対の軸受のうち、一方の軸受は滑り軸受であり、他方の軸受は転がり軸受であり、前記滑り軸受は、熱可塑性樹脂からなり、有端環状に形成され、前記滑り軸受の周方向の両端部における厚みが、前記滑り軸受の厚みの基準寸法よりも小さい。すなわち、前記滑り軸受は、前記滑り軸受の厚みの基準寸法より厚みが小さい周方向の両端部を有する。
　本構成によれば、有端環状に形成された熱可塑性樹脂からなる滑り軸受の周方向の両端部の厚みが、滑り軸受の厚みの基準寸法よりも小さいため、外回転体と内回転体との隙間を広げるように、滑り軸受から外回転体又は内回転体に周期的に力が加えられることによって、外回転体又は内回転体に振動が発生して異音が発生してしまうことを防止することができる。
　本発明の第２の態様に係るプーリ構造体は、第１の態様に係るプーリ構造体において、前記滑り軸受は、拡径された状態で内周面が前記内回転体と接触していることによって、縮径方向の自己弾性復元力によって前記内回転体に密着しており、前記滑り軸受の内周面の径が、周方向の全周に亘って一定であり、前記滑り軸受の周方向の両端部の外周面が、周方向の各端に向かうほど径方向の内側に向かうように延びた面取り部となっている。
　本構成によれば、滑り軸受の周方向の両端部の厚みを、滑り軸受の周方向の両端部以外の部分の厚みよりも小さくしつつも、滑り軸受の内周面と内回転体との密着性を高くすることができる。
　本発明の第３の態様に係る滑り軸受は、ベルトが巻き掛けられ、前記ベルトから付与されるトルクによって、回転軸を中心に回転す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、前記回転軸に沿った軸方向の一端側及び他端側のそれぞれにおいて前記外回転体と前記内回転体との間に介在し、前記外回転体と前記内回転体とを相対回転可能に連結する一対の軸受と、を備え、前記一対の軸受のうち、一方の軸受が滑り軸受であり、他方の軸受が転がり軸受であるプーリ構造体、を構成する前記滑り軸受であって、熱可塑性樹脂からなり、有端環状に形成され、周方向の両端部における厚みが、前記滑り軸受の厚みの基準寸法よりも小さい。すなわち、前記滑り軸受は、前記滑り軸受の厚みの基準寸法より厚みが小さい周方向の両端部を有する。
　本構成によれば、有端環状に形成された熱可塑性樹脂からなる滑り軸受の周方向の両端部の厚みが、滑り軸受の厚みの基準寸法よりも小さいため、外回転体と内回転体との隙間を広げるように、滑り軸受から外回転体又は内回転体に周期的に力が加えられることによって、外回転体又は内回転体に振動が発生して異音が発生してしまうことを防止することができる。
　本発明の第４の態様に係る滑り軸受は、第３の態様に係る滑り軸受において、拡径された状態で内周面が前記内回転体と接触することによって、縮径方向の自己弾性復元力によって前記内回転体に密着する前記滑り軸受であって、前記内周面の径が、周方向の全周に亘って一定であり、周方向の両端部の外周面が、周方向の各端に向かうほど径方向の内側に向かうように延びた面取り部となっている。
　本構成によれば、滑り軸受の周方向の両端部の厚みを、滑り軸受の周方向の両端部以外の部分の厚みよりも小さくしつつも、滑り軸受の内周面と内回転体との密着性を高くすることができる。
　本発明の第５の態様に係る滑り軸受の製造方法は、ベルトが巻き掛けられ、前記ベルトから付与されるトルクによって、回転軸を中心に回転す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、前記回転軸に沿った軸方向の一端側及び他端側のそれぞれにおいて前記外回転体と前記内回転体との間に介在し、前記外回転体と前記内回転体とを相対回転可能に連結する一対の軸受と、を備え、前記一対の軸受のうち、一方の軸受が有端環状の滑り軸受であり、他方の軸受が転がり軸受であるプーリ構造体、を構成する前記滑り軸受の製造方法であって、有端環状のキャビティを有する金型を用いて、熱可塑性樹脂を射出成形することによって、前記滑り軸受を作製し、前記キャビティの周方向の両端部における径方向の幅が、前記キャビティの径方向の幅の基準寸法よりも狭い。すなわち、前記キャビティは、前記キャビティの径方向の幅の基準寸法より幅が小さい周方向の両端部を有する。
　本構成によれば、熱可塑性樹脂からなり、有端環状に形成され、周方向の両端部における厚みが、滑り軸受の厚みの基準寸法よりも小さい滑り軸受を製造することができる。
　本発明の第６の態様に係る滑り軸受の製造方法は、第５の態様に係る滑り軸受の製造方法において、前記キャビティの径方向の内側の壁面の径が、周方向の全周に亘って一定であり、前記キャビティの周方向の両端部において、前記キャビティの径方向における外側の壁面が、前記周方向の各端に向かうほど前記径方向の内側に向かうように延びている。
　本構成によれば、内周面が周方向の全周に亘って径が一定であり、周方向の両端部の外周面が、周方向の各端に向かうほど径方向の内側に向かうように延びた面取り部となっている滑り軸受を製造することができる。
　本発明によれば、外回転体と内回転体との隙間を広げるように、滑り軸受から外回転体又は内回転体に周期的に力が加えられることによって、外回転体又は内回転体に振動が発生して異音が発生してしまうことを防止することができる。
図１は、本発明の実施形態に係るプーリ構造体を示す、プーリ構造体の回転軸を通り且つ当該回転軸と平行な方向に沿った断面図である。 図２は、図１のII－II線に沿った断面図である。 図３は、図２のIII部拡大図である。 図４は、滑り軸受を製造するための射出成形金型の２つのキャビティの中心を通る平面での断面図である。 図５（ａ）は、図４のＶＡ－ＶＡ線断面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）のＶＢ部の拡大図である。 図６（ａ）は射出成形金型に合成樹脂材料を充填した状態を示す図であり、図６（ｂ）はピンゲートを滑り軸受から切り離した状態を示す図である。 図７はキャビティから滑り軸受を抜き出した状態を示す図である。 図８（ａ）は実施例に係る滑り軸受の周方向の端部の軸方向と直交する断面図であり、図８（ｂ）は比較例に係る滑り軸受の周方向の端部の軸方向と直交する断面図であり、図８（ｃ）は参考例に係る滑り軸受の周方向の端部の軸方向と直交する断面図である。 図９はアイドル試験機の概略構成図である。 図１０（ａ）は変形例１の図３相当の図であり、図１０（ｂ）は変形例２の図３相当の図である。
　＜プーリ構造体の構造＞
　図１に示す、本発明の実施形態に係るプーリ構造体１は、例えば、自動車の補機駆動システムにおいて、オルタネータの駆動軸Ｓに取り付けられる。補機駆動システムは、エンジンのクランク軸に取り付けられた駆動プーリと、オルタネータ等の補機を駆動する従動プーリ及びプーリ構造体１と、これらプーリ及びプーリ構造体１に巻回されたベルトＢとを含む。クランク軸の回転がベルトＢを介して従動プーリ及びプーリ構造体１に伝達されることで、オルタネータ等の補機が駆動される。クランク軸の回転速度がエンジンの燃焼に応じて変動するのに伴い、ベルトＢの走行速度も変動する。
　図１、図２に示すように、プーリ構造体１は、外回転体２と、内回転体３と、ねじりコイルばね４（以下、単に「ばね４」という）と、エンドキャップ５と、滑り軸受６及び転がり軸受７からなる一対の軸受６、７とを含む。
　外回転体２及び内回転体３は、共に略円筒状であり、同一の回転軸Ａ（プーリ構造体１の回転軸であり、以下、単に「回転軸Ａ」という）を有する。回転軸Ａは、図１の左右方向（軸方向）に沿って延在する。また、以下では、図１の右側を軸方向の一端側、図１の左側を軸方向の他端側という。
　外回転体２の外周面に、ベルトＢが巻回される。
　内回転体３は、外回転体２の内側に設けられ、外回転体２に対して相対回転可能である。内回転体３は、オルタネータの駆動軸Ｓが嵌合される筒本体３ａと、筒本体３ａの他端の外側に配置された外筒部３ｂと、筒本体３ａの他端と外筒部３ｂの他端とを連結する円環板部３ｃとを有する。駆動軸Ｓは、筒本体３ａの内周面のネジ溝に螺合される。
　ばね４は、外回転体２と内回転体３との間に配置されている。具体的には、ばね４は、外回転体２の内周面及び内回転体３の外筒部３ｂの内周面と、内回転体３の筒本体３ａの外周面と、内回転体３の円環板部３ｃとによって画定された、転がり軸受７よりも他端側にある空間Ｕに収容されている。ばね４は、断面が正方形状の線材（例えば、ばね用オイルテンパー線（ＪＩＳＧ３５６０：１９９４に準拠）等）で構成されており、左巻き（ばね４の他端から一端に向かって反時計回り）である。
　空間Ｕには、グリース等の潤滑剤が封入されている。潤滑剤は、プーリ構造体１の組み付け時に、ペースト状の塊の状態で、空間Ｕに投入される。投入量は、例えば０．２ｇ程度である。プーリ構造体１を動作させると、空間Ｕの温度上昇やせん断発熱（摩擦熱）によって、潤滑剤の粘度が下がり、潤滑剤が空間Ｕ全体に拡散する。
　エンドキャップ５は、外回転体２及び内回転体３の他端に配置されている。
　一対の軸受６、７は、一端側及び他端側のそれぞれにおいて、外回転体２及び内回転体３の間に介在している。具体的には、外回転体２の他端側の内周面と内回転体３の外筒部３ｂの外周面との間の隙間（以下「筒状隙間」という）に、滑り軸受６が介在している。外回転体２の一端側の内周面と内回転体３の筒本体３ａの一端側の外周面との間に、転がり軸受７が介在している。一対の軸受６、７によって、外回転体２及び内回転体３が相対回転可能に連結されている。外回転体２及び内回転体３は、他端から一端に向かう方向から見て時計回り（図２の矢印方向。以下、「正方向」という）に回転する。
　滑り軸受６は、有端環状の部材であり、滑り軸受６の周方向の両端部の間に隙間が存在している。滑り軸受６は、ロックウェルＲスケール（ＪＩＳ Ｋ７２０２－２：２００１に準拠）が８０～１３０である硬質の熱可塑性樹脂で形成されている。具体的には、滑り軸受６は、ポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリエステル（ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート等）、フッ素樹脂、ポリフェニレンスルフィド、ポリサルホン、非晶ポリアリレート、ポリエーテルイミド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルケトン類、液晶ポリマー、ポリアミドイミド、熱可塑性ポリイミド類、シンジオ型ポリスチレン、オレフィン系樹脂（ポリエチレン、ポリプロピレン等）、スチレン系樹脂（ＡＢＳ樹脂、ポリスチレン等）、ポリ塩化ビニル、塩化ビニリデン系樹脂、メタクリル樹脂、ポリビニルアルコール、スチレン系ブロックコポリマー樹脂などによって形成されている。ただし、低摩擦摺動性や耐摩耗性等の観点から、滑り軸受６は、これらの材料のうち、ポリアセタール樹脂及びポリアミド樹脂で形成されたものとすることがより好ましい。また、滑り軸受６のロックウェルＲスケールによる硬さは、８５～１２５程度がより好ましい。
　また、滑り軸受６は、１種の樹脂組成物によって形成された１層のものであってもよいし、２種以上の樹脂組成物によって形成される２層以上のものでもよい。ただし、製造コストの観点から、滑り軸受６は１種の樹脂組成物によって形成された１層のものとすることがより好ましい。
　滑り軸受６は、若干拡径された状態で内回転体３の外筒部３ｂの外周面に装着されており、滑り軸受６の内周面６ａは、自己弾性復元力によって外筒部３ｂの外周面に密着している。また、滑り軸受６の内周面６ａは、その全周に亘って径がほぼ一定であり、内周面６ａの全周が外筒部３ｂの外周面に密着している。外筒部３ｂの外周面における滑り軸受６の両側には、滑り軸受６の抜けを防止する突起が設けられている。滑り軸受６は、当該突起の間で、微小に軸方向に移動可能である。
　滑り軸受６の外周面６ｂと外回転体２の内周面との間には、例えば０．１ｍｍ程度の隙間Ｒ（摺動隙間）が存在する。隙間Ｒに空間Ｕに封入された潤滑剤が入り込むことで、滑り軸受６の摩擦面（滑り軸受６における外回転体２との接触面）の摩耗が抑制される。なお、潤滑剤がこの隙間から他端側に漏れ出すことはほとんどない。
　また、滑り軸受６の外周面６ｂは、滑り軸受６の周方向の両端部において、各端に向かうほど径が小さくなるように延びた面取り部６ｂ１となっている。これにより、滑り軸受６の外周面６ｂの周方向の両端部の径は、滑り軸受６の外周面６ｂの周方向の両端部以外の部分の径よりも小さくなっている。そして、このことと、上記のように滑り軸受６の内周面６ａの径が全周に亘ってほぼ一定であることとから、滑り軸受６は、周方向の両端部における厚み（径方向の幅）が、周方向の両端部以外の部分における厚み（径方向の幅）よりも小さくなっている。すなわち、滑り軸受６の周方向の両端部における厚みが、滑り軸受６の厚みの基準寸法より小さい。言い換えると、滑り軸受６は、略一定の厚みを有する主部と、それより厚みの薄い両端部を有する。また、滑り軸受６は、局所的に厚い部分を有さない。なお、滑り軸受６の厚みの基準寸法とは、滑り軸受６の厚みの設計基準寸法のことを指し、例えば後述の実施例の場合、２ｍｍである。
　転がり軸受７は、接触シール式の密閉形玉軸受であって、外回転体２の内周面に固定された外輪７ａと、内回転体３の筒本体３ａの外周面に固定された内輪７ｂと、外輪７ａと内輪７ｂとの間に転動自在に配置された複数の玉（転動体）７ｃと、複数の玉７ｃの軸方向両側に配置された環状の接触シール部材７ｄとを有する。転がり軸受７の内部にグリース等の潤滑剤（例えば、空間Ｕに封入された潤滑剤と同じ潤滑剤）が封入されることで、転がり軸受７の摩擦面（玉７ｃにおける外輪７ａ及び／又は内輪７ｂとの接触面）の摩耗が抑制される。
　外回転体２の内径は、他端から一端に向かって２段階で小さくなっている。最も小さい内径部分における外回転体２の内周面を圧接面２ａ、２番目に小さい内径部分における外回転体２の内周面を環状面２ｂという。圧接面２ａにおける外回転体２の内径は、内回転体３の外筒部３ｂの内径よりも小さい。環状面２ｂにおける外回転体２の内径は、内回転体３の外筒部３ｂの内径と同じか、それよりも大きい。
　内回転体３の筒本体３ａは、他端側において外径が大きくなっている。この部分における内回転体３の筒本体３ａの外周面を接触面３ａｘという。
　ばね４は、一端側で外回転体２に接触する一端側領域４ａと、他端側で内回転体３に接触する他端側領域４ｂと、一端側領域４ａ及び他端側領域４ｂの間において外回転体２及び内回転体３のいずれにも接触しない中領域４ｃとを有する。一端側領域４ａ及び他端側領域４ｂは、それぞれ、ばね４の一端及び他端から半周以上（回転軸回りに１８０°以上）に亘った領域をいう。また、他端側領域４ｂのうち、ばね４の他端から回転軸回りに９０°離れた位置付近を第２領域４ｂ２、第２領域４ｂ２よりも他端側の部分を第１領域４ｂ１、残りの部分を第３領域４ｂ３という（図２参照）。
　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り、このときのばね４の外径は、環状面２ｂにおける外回転体２の内径よりも小さく、圧接面２ａにおける外回転体２の内径よりも大きい。ばね４は、一端側領域４ａが縮径された状態で、空間Ｕに収容されている。
　ばね４は、プーリ構造体１に外力が付与されていない状態（即ち、プーリ構造体１が停止した状態）において、軸方向に圧縮されている。このとき、ばね４の一端側領域４ａの外周面はばね４の拡径方向の自己弾性復元力によって圧接面２ａに押し付けられ、ばね４の他端側領域４ｂは若干拡径された状態で接触面３ａｘと接触している。つまり、ばね４の他端側領域４ｂの内周面は、ばね４の縮径方向の自己弾性復元力によって、接触面３ａｘに押し付けられている。
　図２に示すように、内回転体３の他端部分には、ばね４の他端面４ｂｘと対向する当接面３ｄが形成されている。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他端側領域４ｂの外周面と対向する突起３ｅが設けられている。突起３ｅは、第２領域４ｂ２と対向している。
　ばね４の他端側領域４ｂの内周面が接触面３ａｘと接触している状態において、ばね４の他端側領域４ｂの外周面と内回転体３の外筒部３ｂの内周面との間には、隙間が形成されている。また、外回転体２の環状面２ｂとばね４の外周面との間には、隙間が形成されている。本実施形態では、プーリ構造体１に外力が付与されていない状態において、図２に示すように、ねじりコイルばね４の外周面と突起３ｅとは、互いに離隔しており、両者の間に隙間が形成されているが、互いに接してもよい。
　＜プーリ構造体の動作＞
　ここで、プーリ構造体１の動作について説明する。
　先ず、外回転体２の回転速度が内回転体３の回転速度よりも大きくなった場合（即ち、外回転体２が加速する場合）について説明する。
　この場合、外回転体２は、内回転体３に対して正方向（図２の矢印方向）に相対回転する。外回転体２の相対回転に伴って、ばね４の一端側領域４ａが、圧接面２ａと共に移動し、内回転体３に対して相対回転する。これにより、ばね４が拡径方向にねじれる。ばね４の一端側領域４ａの圧接面２ａに対する圧接力は、ばね４の拡径方向のねじり角度が大きくなるほど増大する。第２領域４ｂ２は、ねじり応力を最も受け易く、ばね４の拡径方向のねじり角度が大きくなると、接触面３ａｘから離れる。このとき、第１領域４ｂ１及び第３領域４ｂ３は、接触面３ａｘに圧接している。第２領域４ｂ２が接触面３ａｘから離れると略同時に、又は、ばね４の拡径方向のねじり角度がさらに大きくなったときに、第２領域４ｂ２の外周面が突起３ｅに当接する。第２領域４ｂ２の外周面が突起３ｅに当接することで、他端側領域４ｂの拡径方向の変形が規制され、ねじり応力がばね４における他端側領域４ｂ以外の部分に分散され、特にばね４の一端側領域４ａに作用するねじり応力が増加する。これにより、ばね４の各部に作用するねじり応力の差が低減され、ばね４全体で歪エネルギーを吸収できるため、ばね４の局部的な疲労破壊を防止できる。
　また、第３領域４ｂ３の接触面３ａｘに対する圧接力は、ばね４の拡径方向のねじり角度が大きくなるほど低下する。第２領域４ｂ２が突起３ｅに当接すると同時に、又は、ばね４の拡径方向のねじり角度がさらに大きくなったときに、第３領域４ｂ３の接触面３ａｘに対する圧接力が略ゼロとなる。このときのばね４の拡径方向のねじり角度をθ１（例えば、θ１＝３°）とする。ばね４の拡径方向のねじり角度がθ１を超えると、第３領域４ｂ３は、拡径方向に変形することで、接触面３ａｘから離れていく。しかし、第３領域４ｂ３と第２領域４ｂ２との境界付近において、ばね４が湾曲（屈曲）することはなく、他端側領域４ｂは円弧状に維持される。つまり、他端側領域４ｂは、突起３ｅ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３ｅに対する圧接力及び第１領域４ｂ１の接触面３ａｘに対する圧接力に抗して、突起３ｅ及び接触面３ａｘに対して外回転体２の周方向に摺動する。そして、他端面４ｂｘが当接面３ｄ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できる。
　なお、ばね４の拡径方向のねじり角度がθ１以上且つθ２（例えば、θ２＝４５°）未満の場合、第３領域４ｂ３は、接触面３ａｘから離隔し且つ内回転体３の外筒部３ｂの内周面に接触しておらず、第２領域４ｂ２は、突起３ｅに圧接されている。そのため、この場合、ばね４の拡径方向のねじり角度がθ１未満の場合に比べて、ばね４の有効巻数が大きく、ばね定数が小さい。また、ばね４の拡径方向のねじり角度がθ２になると、ばね４の中領域４ｃの外周面が環状面２ｂに当接すること、又は、ばね４の拡径方向のねじり角度が限界に達することにより、ばね４のそれ以上の拡径方向の変形が規制され、外回転体２及び内回転体３が一体的に回転する。これにより、ばねの拡径方向の変形による破損を防止できる。
　次に、外回転体２の回転速度が内回転体３の回転速度よりも小さくなった場合（即ち、外回転体２が減速する場合）について説明する。
　この場合、外回転体２は、内回転体３に対して逆方向（図２の矢印方向と逆の方向）に相対回転する。外回転体２の相対回転に伴って、ばね４の一端側領域４ａが、圧接面２ａと共に移動し、内回転体３に対して相対回転する。これにより、ばね４が縮径方向にねじれる。ばね４の縮径方向のねじり角度がθ３（例えば、θ３＝１０°）未満の場合、一端側領域４ａの圧接面２ａに対する圧接力は、ねじり角度がゼロの場合に比べて若干低下するものの、一端側領域４ａは圧接面２ａに圧接している。また、他端側領域４ｂの接触面３ａｘに対する圧接力は、ねじり角度がゼロの場合に比べて若干増大する。ばね４の縮径方向のねじり角度がθ３以上の場合、一端側領域４ａの圧接面２ａに対する圧接力は略ゼロとなり、一端側領域４ａは圧接面２ａに対して外回転体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。
　このように、ばね４は、内回転体３が外回転体２に対して正方向に相対回転するとき外回転体２及び内回転体３のそれぞれと係合して外回転体２と内回転体３との間でトルクを伝達する一方、内回転体３が外回転体２に対して逆方向に相対回転するとき外回転体２及び内回転体３の少なくとも一方（本実施形態では、圧接面２ａ）に対して摺動（本実施形態では、外回転体２の周方向に摺動）して外回転体２と内回転体３との間でトルクを伝達しない。また、プーリ構造体１は、ばね４の拡径又は縮径により外回転体２及び内回転体３の間でトルクを伝達又は遮断するように構成されている。
　＜滑り軸受の製造方法＞
　次に、プーリ構造体１を構成する滑り軸受６の製造方法について説明する。滑り軸受６は、図４、図５に示すような射出成形機（不図示）及び金型（射出成形金型）５０を用いて射出成形法によって製造する。金型５０は、４つの滑り軸受６を一度に製造することが可能なものである。金型５０は、３枚の直方体形状の型板５１～５３と、支持部材５４と、突出し板５５と、複数の突出しピン５６、スペーサ５７とを備えている。
　型板５１の上端部には、４つの滑り軸受６に対応する４つのキャビティ５１ａが形成されている。４つのキャビティ５１ａは、互いに直交する第１方向(図５（ａ）の左右方向)、及び、第２方向（図５（ａ）の上下方向）に２つずつ並んでいる。キャビティ５１ａは、有端環状に形成されている。また、キャビティ５１ａの径方向の内側の内壁面５１ａ１が全周に亘って径がほぼ一定である。また、キャビティ５１ａの径方向の外側の内壁面５１ａ２は、周方向の両端部において、周方向の各端に向かうほど径が徐々に小さくなっている。これにより、キャビティ５１ａは、周方向の両端部以外の部分において、径方向の幅（滑り軸受６の厚みに対応する長さ）がほぼ一定である。さらに、キャビティ５１ａは、周方向の両端部における径方向の幅（滑り軸受６の厚みに対応する長さ）が、周方向の両端部以外の部分の径方向の幅（滑り軸受６の厚みに対応する長さ）よりも小さくなっている。すなわち、キャビティ５１ａは、周方向の両端部における径方向の幅が、キャビティ５１ａの径方向の幅の基準寸法よりも小さい。
　また、型板５１には、各キャビティ５１ａと上下に重なる部分に、それぞれ、上下方向に延びた複数の挿通孔５１ｂが形成されている。挿通孔５１ｂは、上端がキャビティ５１ａに開口しており、下端が型板５１の下面に開口している。各挿通孔５１ｂには、下方から突出しピン５６が挿通されている。
　型板５２は、型板５１の上面に配置されている。型板５２には、４つのピンゲート５２ａと、ランナー５２ｂとが形成されている。ピンゲート５２ａは、型板５２の下端部に形成されており、下側（型板５３側）に向かうほど径が小さくなる先細り形状となっている。４つのピンゲート５２ａは、４つのキャビティ５１ａに対応しており、その下端部が、対応するキャビティ５１ａの周方向の片方の端部と接続されている。
　ランナー５２ｂは、型板５２の上面の中央部から第１方向の両側に延び、第１方向の両端部において、それぞれ、第２方向の両側に延びている。さらに、ランナー５２ｂは、第２方向に延びた部分の各先端部から下方に延び、ピンゲート５２ａの上端部と接続されている。
　型板５３は、型板５２の上面に配置されている。型板５３にはスプルー５３ａが形成されている。スプルー５３ａは、型板５３の中央部に形成され、型板５３を上下方向に貫通し、その下端においてランナー５２ｂの第１方向に延びた部分の中央部と接続されている。また、型板５３のスプルー５３ａが形成された部分の上面には凹部５３ｂが形成されている。凹部５３ｂは、後述するように熱可塑性樹脂を充填する際にノズル５９を配置するための部分である。
　支持部材５４は、型板５１の下方に配置されている。支持部材５４と型板５１との間にはスペーサ５７が介在しており、これにより、支持部材５４と型板５１との間に空間Ｋが形成されている。突出し板５５は、空間Ｋ内に収容されており、支持部材５４により支持されている。突出し板５５には複数の突出しピン５６が固定されている。また、支持部材５４の突出し板５５の中央部と上下に重なる部分には、貫通孔５４ａが形成されている。
　そして、金型（射出成形金型）５０を用いて滑り軸受６を作製するためには、まず、図６（ａ）に示すように、図示しない可塑化シリンダに接続されたノズル５９を、凹部５３ｂ上に配置し、可塑化シリンダによって熱可塑化（加熱溶融）された熱可塑性樹脂を、ノズル５９からスプルー５３ａに流し込むことによって、スプルー５３ａ、ランナー５２ｂ、ピンゲート５２ａ、キャビティ５１ａに熱可塑性樹脂を充填する。その後、充填した熱可塑性樹脂を冷却固化させる。
　続いて、図６（ｂ）に示すように、型板５２、５３を上方に移動させて型板５１から離す。このとき、型板５２がピンゲート５２ａを有するものであるため、ピンゲート５２ａ内の熱可塑性樹脂が、キャビティ５１ａ内の熱可塑性樹脂（滑り軸受６）から切り離される。そして、この後、図７に示すように、貫通孔５４ａを通るロッドＴ（射出成形機に備わるエジェクタ機構）で突出し板５５を押し上げることによって、複数の突出しピン５６を押し上げて、滑り軸受６をキャビティ５１ａから抜き出す。その後、滑り軸受６を、成形収縮しなくなるまで（例えば室温となるまで）冷却させる。
　＜効果＞
　ここで、上述したように、樹脂組成物を有端環状のキャビティ５１ａ内に射出充填したときには、キャビティ５１ａの周方向両端部（樹脂流れ方向末端部）における充填圧力（内部圧力）が、キャビティ５１ａの周方向両端部以外の部分における充填圧力（内部圧力）よりも、若干高くなる。そのため、作製される滑り軸受６の周方向の両端部は、周方向の両端部以外の部分よりも、成形収縮が若干小さくなる。厳密には、周方向の端に向かうほど、成形収縮が小さくなる。そのため、本実施形態と異なり、キャビティの径方向の幅（滑り軸受の厚みに対応する長さ）が、キャビティの周方向の位置によらず一定（キャビティの径方向内側及び外側の壁面の径が一定）であると、作製される滑り軸受の周方向の両端部は、周方向の両端部以外の部分よりも、若干厚みが大きくなる。
　一方で、プーリ構造体１の外回転体２にベルトＢが掛けられると、外回転体２のベルトＢから力が加えられる部分が、滑り軸受６に向けて押し付けられる。そのため、外回転体２のベルトＢから力が加えられる部分において、摺動隙間が狭くなってほぼ０となる。このとき、回転軸Ａに対して、外回転体２のベルトＢから力が加えられる部分と反対側のベルトＢから力が加えられていない部分における摺動隙間が広がる（例えば０．２ｍｍ程度となる）。
　この場合において、本実施形態と異なり、滑り軸受の周方向の両端部の厚みが、周方向の両端部以外の部分の厚みよりも大きくなっていると、滑り軸受の周方向の両端部（厚みの大きい部分）が、外回転体のベルトから力が加えられる部分と対向する位置に到達する毎に（周期的に）、滑り軸受が、外回転体と内回転体との隙間を広げるように、外回転体に対して径方向の外側に力を加える。これにより、外回転体が振動し、異音が発生する虞がある。
　これに対して、本実施形態では、キャビティ５１ａの周方向の両端部以外の部分における径方向の幅がほぼ一定である。また、キャビティ５１ａの周方向の両端部における径方向の幅が、キャビティ５１ａの周方向の両端部以外の部分における径方向の幅よりも短くなっている。これにより、上述したように、滑り軸受６の製造時に、滑り軸受６の周方向の両端部が、周方向の両端部以外の部分よりも、成形収縮が若干小さくなっても、作製される滑り軸受６が、周方向の両端部における厚みが、周方向の両端部以外の部分における厚みよりも小さいものとなる。したがって、滑り軸受６の周方向の両端部が外回転体２のベルトＢから力が加えられる部分と対向する位置に到達しても、滑り軸受６が、外回転体２と内回転体３との隙間を広げるように、外回転体２を径方向の外側に力を加えるということがない。これにより、外回転体が振動して、異音が発生してしまうことを防止することができる。
　また、本実施形態では、滑り軸受６の内周面６ａの径を周方向の全周に亘って一定とし、滑り軸受６の外周面６ｂの周方向の両端部に、周方向の各端に向かうほど径方向の内側に向かうように延びた面取り部６ｂ１を形成している。これにより、滑り軸受６を、周方向の両端部における厚みが、周方向の両端部以外の部分における厚みよりも小さくなるようにしつつも、滑り軸受６の内周面６ａの内回転体３に対する密着性を高くすることができる。
　なお、滑り軸受６において、当該面取り部６ｂ１が形成されない場合に、周方向の両端部以外の部分の厚みよりも厚みの大きい部分を有する周方向の両端部の長さ範囲（周方向の端面からの周方向に沿った長さ範囲）、ならびに、周方向の両端部の厚みを周方向の両端部以外の部分の厚みよりも小さくするために形成される面取り部６ｂ１の長さ範囲（周方向の端面からの周方向に沿った長さ範囲）は、滑り軸受の材質（熱可塑性樹脂の種類）や断面寸法（周方向の両端部以外の部分における厚みや内径）、ならびに製造条件（射出成形条件等）、等により変化すると考えられる。よって、これらの長さ範囲は、上述の滑り軸受の材質や断面寸法、ならびに製造条件等によって適宜設定される。面取り部６ｂ１の長さは、例えば滑り軸受６の厚み（基準寸法）と同程度の長さであってもよく、例えば滑り軸受６の周方向の両端面から２ｍｍ未満の範囲に形成されていてもよい。
　次に、本発明の実施例について説明する。
　実施例、比較例及び参考例は、本実施形態のプーリ構造体１に対応するプーリ構造体を、互いに異なる形状の滑り軸受を用いて形成したものである。実施例、比較例及び参考例では、それぞれ、図８（ａ）～（ｃ）に示すような滑り軸受６Ａ～６Ｃを用いてプーリ構造体を形成している。
　表１は、実施例、比較例及び参考例における滑り軸受６Ａ～６Ｃの各部分の厚みを示している。表１のＸ＝０、１、２は、それぞれ、滑り軸受の周方向の端面から０ｍｍ、１ｍｍ、２ｍｍの位置を指しており、表１ではこれら３つの位置における滑り軸受の厚みと、滑り軸受の周方向の両端部（周方向の両端面から２ｍｍ未満の範囲に位置する部分）における厚みの最大値とを示している。実施例、比較例及び参考例では、いずれも、滑り軸受の厚みの基準寸法は、２．００ｍｍである。図８（ａ）～（ｃ）のそれぞれに示す一点鎖線は、当該基準寸法に係るそれぞれの滑り軸受の輪郭線を表している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　実施例に係る滑り軸受６Ａは、本実施形態の滑り軸受６に対応するものである。すなわち、滑り軸受６Ａは、図８（ａ）に示すように、周方向の両端部の外周面６ｂに面取り部６ｂ１が形成されており、当該面取り部６１ｂは、周方向の両端面から２ｍｍの範囲に形成されている。このため、滑り軸受６Ａの、周方向の両端部（周方向の両端面から２ｍｍ未満の範囲に位置する部分）における厚みが、周方向の両端部以外の部分における厚みよりも小さく（周方向において各端に向かうほど厚みが徐々に小さく）なっている。
　比較例の滑り軸受６Ｂは、図８（ｂ）に示すように、周方向の両端部における厚みが、周方向の両端部以外の部分における厚みよりも大きくなっている。
　参考例に係る滑り軸受６Ｃは、図８（ｃ）に示すように、厚みが周方向の全周に亘ってほぼ一定である。なお、表２において、滑り軸受６Ｃの厚みにばらつきがある（１．９８～２．０１となっている）のは、後述するように研磨加工を行ったときの誤差である。
　また、実施例、比較例及び参考例に係る滑り軸受６Ａ～６Ｃの、周方向の両端部以外の厚みは、２．００ｍｍであった。また、滑り軸受６Ａ～６Ｃの、周方向の両端部以外の部分における内径は、５５ｍｍであった。また、滑り軸受６Ａ～６Ｃの軸方向の長さは６ｍｍであった。また、実施例、比較例及び参考例では、ベルトが掛けられる前の状態の筒状隙間が２．１ｍｍであり、摺動隙間が０．１ｍｍであった。
　また、実施例、比較例及び参考例では、滑り軸受を、ロックウェルＲスケールが１１４のポリアセタール樹脂（商品名「ベスタールＧ」（三ツ星ベルト社製））からなるものとした。また、実施例、比較例及び参考例では、図５（ａ）のような４つのキャビティを有する同じ金型（射出成形金型）を用いて滑り軸受の作製を行った。ただし、これらの滑り軸受の作製に用いた金型では、図５（ａ）に示す金型とは異なり、型板のキャビティの径方向の幅が周方向の両端部を含む部分が入れ駒となっているものを用いた。比較例及び参考例では、入れ駒を、キャビティの周方向の両端部の幅が、キャビティの両端部以外の部分と同じ一定のものとした。また、参考例では、入れ駒を比較例と同じものとして滑り軸受を作製し、その後、研磨加工を施すことによって、周方向の全周に亘って厚みがほぼ一定となるようにした。また、実施例では、入れ駒を、面取り部の形状に対応するものとして、滑り軸受の作製を行った。
　また、滑り軸受の周方向の端部の形状以外の条件を同じとするために、実施例、比較例及び参考例では、上記４つのキャビティのうち同じキャビティによって形成された滑り軸受を用いてプーリ構造体を形成した。
　なお、実施例、比較例及び参考例では、上述したような射出成形法によって、各部分の厚みが表１に記載されている厚みとなる滑り軸受が再現性良く作製されることを確認したうえで、表１に記載の厚みを有する滑り軸受６Ａ～６Ｃを用いてプーリ構造体を形成した。
　また、射出成形時の樹脂の温度は、可塑化シリンダ後部（ノズルと反対側の部分）において１７０℃程度、可塑化シリンダ前部（ノズル側の部分）において２００℃程度、ノズル部において２１０℃程度であった。また、金型の温度は７０℃程度であった。また、樹脂の射出圧力は８０ＭＰａ程度であり、樹脂の射出速度は３０ｍｍ／秒程度であった。また、成形収縮率は約２％であった。
　そして、実施例、比較例及び参考例の供試体（プーリ構造体）を用いて図９に示すようなアイドル試験機８０を形成し、このアイドル試験機８０を作動させて異音の発生の有無の評価を行った。アイドル試験機８０は、オルタネータ８１と、オルタネータ８１の駆動軸Ｓに取り付けられた供試体（プーリ構造体）１ｘと、クランクプーリ８３と、クランクプーリ８３と供試体１ｘとに巻回されたＶリブドベルト８４と、クランクプーリ８３と同軸に固定されたタイミングプーリ８５と、モータ８６と、モータ８６の駆動軸に連結されたタイミングプーリ８７と、タイミングプーリ８５，８７に巻回されたタイミングベルト８８とを含む。また、オルタネータ８１、供試体１ｘ、クランクプーリ８３及びＶリブドベルト８４を含む空間を、恒温槽８２とし、雰囲気温度を一定に保った。
　また、上記評価を行ったときには、アイドル試験機８０における、クランクプーリ８３の回転数が約７００ｒｐｍであり、オルタネータ８１（補機）及び試供体１ｘの回転数が約１５００ｒｐｍであった。また、これらの回転数の変動率は１０％程度であった。また、オルタネータ８１（補機）及び試供体１ｘの表面温度を約１３０℃とした（恒温槽８２を実車のアイドルリング状態と同じ１３０℃に保った）。また、実施例、比較例及び参考例では、アイドル試験機８０を、約２０分間の慣らし運転の後、約３分間運転させて測定を行った。また、このときのベルト張力は３００Ｎ／本程度であった。
　実施例、比較例及び参考例について、それぞれ、外回転体の径方向の振動幅、オルタネータ８１の振動加速度、及び、異音の発生の有無の評価を行った。表２はその結果を示している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　外回転体の径方向の振動幅は、滑り軸受の周方向の両端部が、外回転体のベルトの巻き掛け部分と対向する位置にあるときと、この位置から回転軸を中心に１８０°回転した位置にあるときとの、外回転体の径方向の位置のずれ量のことである。表２で示しているのは、アイドル試験機を作動させない状態で、変位計（ダイヤルゲージ）を用いて測定を行った測定結果である。
　オルタネータ８１の振動加速度については、加速度ピックアップを、オルタネータの外面（径方向内向き）に固定し、測定を行った。このようにしたのは、外回転体が径方向に振動したときには、外回転体の振動がオルタネータ軸を介してプーリ構造体に接続されたオルタネータに伝播することで、オルタネータ本体部を覆うハウジングが共振し、このハウジングがスピーカ代わりとなって異音が発生すると考えられるからである。
　異音の発生の有無の評価では、聴覚障害のない５名の評価者によって、参考例の場合に発生している音を基準として、それ以外の異音を聞き取ることができたか否かを判定した。具体的には、アイドル試験機を上述したように作動させたときに、オルタネータから後方（プーリ構造体と反対側）に２ｍ離れた位置で、評価者の聴覚によって異音を聞き取ることができたか否かを判定した。
　そして、５名全員が異音を聞き取れなかった場合に、評価を○とした。また、５名中２名以下（過半数未満）の評価者によって異音が聞き取られた場合には、評価を△とした。また、５名中３名以上（過半数以上）の評価者によって異音が聞き取られた場合には、評価を×とした。なお、この評価では、参考例を基準としているため、参考例については評価結果を示していない。また、表２からわかるように、評価が△となる例はなかった。
　そして、表２の結果から、実施例のように、滑り軸受において、周方向の両端部以外の部分の厚みがほぼ一定であり、周方向の両端部の厚みが周方向の両端部以外の部分の厚みよりも小さくなるようにすれば、比較例のように、滑り軸受において、周方向の両端部が周方向の両端部以外の部分よりも厚みの大きい部分を有する場合と比較して、外回転体（オルタネータ）の振動加速度が小さく、外回転体の振動による異音が発生しにくいことがわかった。
　また、比較例では、実施例及び参考例よりも、外回転体の径方向の振動幅が大きくなっている。このことから、外回転体の径方向の振動幅が大きくなると、上記異音が発生しやすくなることを確認できた。また、比較例では、実施例及び参考例よりもオルタネータの振動加速度が高くなっている。このことから、上記のとおり、オルタネータの共振によって異音が発生しやすくなることが確認できた。
　以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲記載の限りにおいて様々な変更が可能である。
　滑り軸受は、内周面の径が全周に亘って一定であり、周方向の両端部における外周面に面取り部が形成されたものであることには限られない。変形例１では、図１０（ａ）に示すように、滑り軸受１０６の内周面１０６ａの周方向の両端部が、各端に向かうほど径が大きくなった面取り部１０６ａ１となっている。また、滑り軸受１０６の外周面１０６ｂの径がほぼ一定となっている。
　変形例２では、図１０（ｂ）に示すように、滑り軸受１１６の内周面１１６ａの周方向の両端部が、各端に向かうほど径が大きくなった面取り部１１６ａ１となっている。また、滑り軸受１１６の外周面１１６ｂの周方向の両端部が、各端に向かうほど径が大きくなった面取り部１１６ｂ１となっている。
　変形例１、２の場合でも、滑り軸受は、周方向の両端部以外の部分における厚みがほぼ一定であり、周方向の両端部における厚みが、周方向の両端部以外の部分における厚みよりも小さくなっている。
　また、滑り軸受は拡径された状態で内回転体に密着していることには限られない。滑り軸受は、縮径された状態で外回転体に密着していてもよい。また、この場合には、上述の変形例１のように、滑り軸受を、内周面の周方向の両端部が、各端に向かうほど径が大きくなった面取り部となっており、外周面の径がほぼ一定のものとすれば、滑り軸受と外回転体との密着性を高くすることができる。ただし、この場合でも、上述の実施形態と同様に滑り軸受の周方向の両端部の外周面に面取り部が形成されていてもよい。また、変形例２と同様に、滑り軸受の周方向の両端部の外周面及び内周面の両方に面取り部が形成されていてもよい。
　また、滑り軸受の周方向の両端部の間に隙間があることにも限られない。滑り軸受の軸方向の両端部が互いに接触しており、滑り軸受の周方向の両端部の間の隙間がほとんどなくてもよい。
　また、プーリ構造体において、ねじりコイルばねを含むコイルスプリング式のクラッチとは別の構成のクラッチによって、外回転体と内回転体との間でトルクを伝達又は遮断するように構成されていてもよい。さらには、プーリ構造体は、外回転体と内回転体との間でトルクを伝達又は遮断するクラッチが設けられていないものであってもよい。すなわち、プーリ構造体において、外回転体と内回転体との間で常にトルクが伝達されるようになっていてもよいし、外回転体と内回転体との間で常にトルクが遮断されるようになっていてもよい。
本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは、当業者にとって明らかである。
　本出願は、２０１８年６月２５日出願の日本特許出願２０１８－１１９６３９及び２０１９年６月１７日出願の日本特許出願２０１９－１１１６７７に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
　１　プーリ構造体
　２　外回転体
　３　内回転体
　６ａ　内周面
　６ｂ　外周面
　６ｂ１　面取り部
　６　滑り軸受
　７　転がり軸受
　５０　射出成形機
　５１　型板
　５１ａ　キャビティ
　Ｂ　ベルト

Claims (6)

  1. 　ベルトが巻き掛けられ、前記ベルトから付与されるトルクによって回転軸を中心に回転す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、
    　前記回転軸に沿った軸方向の一端側及び他端側のそれぞれにおいて前記外回転体と前記内回転体との間に介在し、前記外回転体と前記内回転体とを相対回転可能に連結する一対の軸受と、を備え、
    　前記一対の軸受のうち、一方の軸受は滑り軸受であり、他方の軸受は転がり軸受であり、
    　前記滑り軸受は、熱可塑性樹脂からなり、有端環状に形成され、
    　前記滑り軸受の周方向の両端部における厚みが、前記滑り軸受の厚みの基準寸法よりも小さい、プーリ構造体。
  2. 　前記滑り軸受は、拡径された状態で内周面が前記内回転体と接触していることによって、縮径方向の自己弾性復元力によって前記内回転体に密着しており、
    　前記滑り軸受の内周面の径が、周方向の全周にわたって一定であり、
    　前記滑り軸受の周方向の両端部の外周面が、周方向の各端に向かうほど径方向の内側に向かうように延びた面取り部となっている、請求項１に記載のプーリ構造体。
  3. 　ベルトが巻き掛けられ、前記ベルトから付与されるトルクによって、回転軸を中心に回転す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、
    　前記回転軸に沿った軸方向の一端側及び他端側のそれぞれにおいて前記外回転体と前記内回転体との間に介在し、前記外回転体と前記内回転体とを相対回転可能に連結する一対の軸受と、を備え、
    　前記一対の軸受のうち、一方の軸受が滑り軸受であり、他方の軸受が転がり軸受であるプーリ構造体、を構成する前記滑り軸受であって、
    　熱可塑性樹脂からなり、
    　有端環状に形成され、
    　周方向の両端部における厚みが、前記滑り軸受の厚みの基準寸法よりも小さい、滑り軸受。
  4. 　拡径された状態で内周面が前記内回転体と接触することによって、縮径方向の自己弾性復元力によって前記内回転体に密着する前記滑り軸受であって、
    　前記内周面の径が、周方向の全周にわたって一定であり、
    　周方向の両端部の外周面が、周方向の各端に向かうほど径方向の内側に向かうように延びた面取り部となっている、請求項３に記載の滑り軸受。
  5. 　ベルトが巻き掛けられ、前記ベルトから付与されるトルクによって、回転軸を中心に回転す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、
    　前記回転軸に沿った軸方向の一端側及び他端側のそれぞれにおいて前記外回転体と前記内回転体との間に介在し、前記外回転体と前記内回転体とを相対回転可能に連結する一対の軸受と、を備え、
    　前記一対の軸受のうち、一方の軸受が有端環状の滑り軸受であり、他方の軸受が転がり軸受であるプーリ構造体、を構成する前記滑り軸受の製造方法であって、
    　有端環状のキャビティを有する金型を用いて、熱可塑性樹脂を射出成形することによって、前記滑り軸受を作製し、
    　前記キャビティの周方向の両端部における径方向の幅が、前記キャビティの径方向の幅の基準寸法よりも狭い、滑り軸受の製造方法。
  6. 　拡径された状態で内周面が前記内回転体と接触することによって、縮径方向の自己弾性復元力によって前記内回転体に密着する前記滑り軸受の製造方法であって、
    　前記キャビティの径方向の内側の壁面の径が、周方向の全周にわたって一定であり、
    　前記キャビティの周方向の両端部において、前記キャビティの径方向における外側の壁面が、前記周方向の各端に向かうほど前記径方向の内側に向かうように延びている、請求項５に記載の滑り軸受の製造方法。
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