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WO2018181627A1 - プーリ構造体、及び、プーリ構造体の製造方法 - Google Patents

プーリ構造体、及び、プーリ構造体の製造方法 Download PDF

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WO2018181627A1
WO2018181627A1 PCT/JP2018/013063 JP2018013063W WO2018181627A1 WO 2018181627 A1 WO2018181627 A1 WO 2018181627A1 JP 2018013063 W JP2018013063 W JP 2018013063W WO 2018181627 A1 WO2018181627 A1 WO 2018181627A1
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grease
pulley structure
rotating body
rotator
spring
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PCT/JP2018/013063
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隼人 島村
勝也 今井
良祐 團
隆史 森本
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三ツ星ベルト株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a pulley structure in which a spring accommodating space is formed between two rotating bodies, and a method for manufacturing the pulley structure.
  • Patent Document 1 The drive shaft of an auxiliary machine having a large moment of inertia, such as an alternator driven by the power of an engine such as an automobile, is described in Patent Document 1, for example, for the purpose of absorbing fluctuations in the rotational speed of the crankshaft of the engine.
  • a pulley structure is connected.
  • the pulley structure disclosed in Patent Document 1 includes an outer rotating body around which a belt is wound, an inner rotating body that is provided radially inside the outer rotating body, and that can rotate relative to the outer rotating body, and two rotations. And a torsion coil spring disposed in a spring accommodating space formed between the bodies.
  • This pulley structure has a clutch mechanism that transmits or interrupts torque between the outer rotator and the inner rotator via a torsion coil spring.
  • the two rotating bodies are made of metal, if rust occurs and is interposed between the torsion coil spring and the rotating body, the functions of the clutch mechanism and the like may be reduced and the life may be shortened. Therefore, many parts are painted to prevent rust.
  • the coating may be peeled off. Therefore, grease containing a rust inhibitor is used instead of the coating. More specifically, the grease is charged into the spring accommodating space in the form of a paste-like lump when the pulley structure is assembled.
  • An object of the present invention is to facilitate the diffusion of the rust preventive agent over the entire region facing the spring accommodating space.
  • a pulley structure is a pulley structure that is connected to an auxiliary machine of an engine and that transmits the power of the engine via a belt, and has a cylindrical outer shape around which the belt is wound.
  • a torsion coil spring arranged at least in a state where the pulley structure has not been operated at least, and the grease containing a rust preventive agent is used as an inner periphery of the torsion coil spring of the inner rotating body. It is apply
  • the grease containing the rust preventive agent is applied to the facing surface of the inner rotating body facing the inner peripheral surface of the torsion coil spring in a state where the pulley structure has not been operated yet. It has been applied.
  • This increases the contact area with the inner rotor compared to when grease is simply put in the spring housing space in the form of a lump, so that the heat of the inner rotor during the operation test of the auxiliary machine is increased. It becomes easy to be transmitted to the grease, the temperature of the grease is likely to rise, and the viscosity is likely to be lowered.
  • the thickness of the grease on the facing surface is 2 mm or less.
  • the thickness of the grease on the facing surface is preferably 2 mm or less.
  • the area of the grease adhered to the facing surface is 4% or more of the area of the facing surface.
  • the area of the grease adhered to the facing surface is 4% or more of the area of the facing surface. That is, since the heat transfer area of the grease is large, the heat of the inner rotating body is easily transferred to the grease.
  • the grease is applied along the rotation axis direction of the inner rotator on the facing surface.
  • the pulley structure according to a fifth aspect of the present invention is the pulley structure according to any one of the first to fourth aspects, wherein the grease is the opposing surface of the inner rotating body among the surfaces forming the spring accommodating space. It is applied only to.
  • the grease is applied only to the opposing surface of the inner rotor among the surfaces forming the spring accommodating space. Therefore, the grease can be efficiently diffused into the spring accommodating space by the rotation of the inner rotating body while saving time and labor compared to the case where the grease is applied to other locations.
  • a pulley structure according to a sixth aspect of the present invention is interposed between the outer rotator and the inner rotator at the end in the rotation axis direction of the outer rotator in any of the first to fifth aspects. Equipped with sliding bearings.
  • the bearing function may be significantly deteriorated. It is necessary to diffuse the agent. However, if grease is applied only to the outer rotating body, even if the pulley structure is rotated, a force inward in the radial direction does not act on the grease, and it becomes difficult for the grease to diffuse to the inner rotating body. However, if grease is applied to both the inner and outer rotors, it takes time and production efficiency decreases. In this aspect, the grease is applied to the facing surface of the inner rotator, and the grease is likely to diffuse to both the inner rotator and the outer rotator.
  • the bearing function can be maintained over a long period of time while suppressing a decrease in production efficiency.
  • the pulley structure according to a seventh aspect of the present invention is the pulley structure according to the sixth aspect, wherein the sliding bearing is formed of a resin composition containing polytetramethylene adipamide as a base resin, and the resin composition is And a reinforcing material containing an aramid fiber.
  • the wear resistance and strength of the sliding bearing can be increased in a relatively high temperature range, the bearing function can be maintained for a longer period.
  • the auxiliary machine is an alternator that generates electricity by rotating a drive shaft thereof.
  • a method for manufacturing a pulley structure according to a ninth aspect of the present invention is a method for manufacturing a pulley structure that is connected to an auxiliary machine of an engine and that transmits the power of the engine via a belt.
  • Apply grease containing agent is a method for manufacturing a pulley structure that is connected to an auxiliary machine of an engine and that transmits the power of the engine via a belt.
  • the grease is applied to the opposing surface of the inner rotator, so that the contact area between the grease and the inner rotator is smaller than when the grease is simply put in a lump in the spring accommodating space. growing. Therefore, the heat of the inner rotating body is easily transmitted to the grease during an operation test of the auxiliary machine.
  • the opposing surface of the inner rotator arranged on the radially inner side of the surface forming the spring accommodating space it becomes easier for the grease to spread to the inner rotator and due to the rotation of the inner rotator. Since the centrifugal force acts on the grease, the grease easily diffuses radially outward.
  • the method for manufacturing a pulley structure according to a tenth aspect of the present invention is the method according to the ninth aspect, wherein after applying the grease, the pulley structure is connected to the auxiliary machine, and the power of the drive source is connected via the belt. Is transmitted to the pulley structure to operate the pulley structure.
  • the pulley structure is actually connected to the auxiliary machine, and the power of the drive source is transmitted to the pulley structure via the belt to operate the pulley structure. Accordingly, the grease can be diffused to the surface forming the spring accommodating space due to the temperature rise of the spring accommodating space accompanying the rotation of the pulley structure and the centrifugal force acting on the grease due to the rotation of the inner rotating member.
  • the pulley structure manufacturing method is the method according to the ninth or tenth aspect, wherein the torsion coil spring, the inner rotating body, and the inner rotating body are mounted after the torsion coil spring is mounted on the inner rotating body.
  • a nozzle that discharges the grease from one side in the rotation axis direction of the inner rotating body is inserted into the gap in the radial direction between the two and the grease is applied to the facing surface.
  • a pulley structure manufacturing method is the method according to the eleventh aspect, wherein the grease is discharged from the discharge port while moving the nozzle from the other side in the rotation axis direction to the one side.
  • the grease is applied to the opposite surface while simply pulling the nozzle from the other side in the rotation axis direction to the one side, that is, the side where the nozzle is inserted, the grease can be easily applied.
  • the pulley structure manufacturing method is the method for producing a pulley structure according to any one of the ninth to twelfth aspects, wherein the grease is applied to the inner rotating body among the surfaces forming the spring accommodating space. Apply only to the facing surface.
  • FIGS. 1A and 1B are a front view and a side view of a belt transmission mechanism including a pulley structure.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a finished product of the pulley structure.
  • 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG. (A) to (g) of FIG. 5 are diagrams showing manufacturing steps of the pulley structure.
  • FIG. 6 is a side view of the inner rotating body.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing the pulley structure that has not been operated yet.
  • FIGS. 8A and 8B are a front view and a side view of the testing machine.
  • FIG. 9 (a) to 9 (d) are explanatory views showing the residence position of the grease before the engine start test in the specimens of the example and the comparative example.
  • FIG. 10 is a diagram showing a location where the rust preventive agent is attached after the engine start test.
  • the belt transmission mechanism 100 includes, for example, a crank pulley 101 connected to a crankshaft 111 of an engine 110 such as an automobile, and a pulley structure 1 connected to a drive shaft 121 of an alternator 120 (the “auxiliary machine” of the present invention).
  • An AC pulley 102 connected to an air conditioner / compressor (not shown), a WP pulley 103 connected to a water pump (not shown), and a belt B (V-ribbed belt) wound between these pulleys.
  • Each pulley is rotatably supported.
  • An auto tensioner 104 is provided between the belt spans of the crank pulley 101 and the pulley structure 1.
  • the output of the engine 110 is transmitted from the crank pulley 101 to the pulley structure 1, the WP pulley 103, and the AC pulley 102 via the belt B in the clockwise direction, and each auxiliary machine is driven.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the pulley structure 1 as a finished product.
  • 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG.
  • the left-right direction in FIG. 2 is the front-rear direction (the “rotation axis direction” in the present invention)
  • the left side of the paper, which is the tip side of the pulley structure 1 is the front (the “other” in the present invention).
  • the right side of the drawing which is the base end side of the pulley structure 1, is the rear ("one" in the present invention).
  • the direction in which the pulley structure 1 rotates is the circumferential direction.
  • the radial direction of the outer rotary body 2 mentioned later be a radial direction.
  • the pulley structure 1 is mainly connected to an alternator 120 that generates AC electricity as the drive shaft 121 rotates.
  • the pulley structure 1 includes an outer rotator 2 around which the belt B is wound, and an inner rotator 3 provided on the inner side of the outer rotator 2 and connected to the drive shaft 121 of the alternator.
  • a torsion coil spring 4 (hereinafter simply referred to as “spring 4”) disposed between the outer rotator 2 and the inner rotator 3.
  • the outer rotating body 2 is a substantially cylindrical member having a through-hole penetrating in the front-rear direction, and is a metal member made of a carbon steel material such as S45C. As shown in FIG. 2, the belt B is wound around the outer peripheral surface of the outer rotator 2. The outer rotator 2 is configured to rotate about the rotation axis R when torque is applied via the belt B. A pressure contact surface 21 is formed on the inner periphery of the rear end portion of the outer rotating body 2 to contact an outer peripheral surface 41 of the rear end portion of the spring 4 described later. An abutting surface 22 that abuts when the spring 4 is deformed to expand in diameter is formed in front of the pressing surface 21.
  • the contact surface 22 is formed on the outer side in the radial direction than the pressure contact surface 21. A portion between the pressure contact surface 21 and the contact surface 22 is chamfered.
  • a bearing interposing surface 23 is formed in which a slide bearing 7 described later is interposed.
  • the bearing interposed surface 23 is formed on the outer side in the radial direction than the contact surface 22. A portion between the contact surface 22 and the bearing intervening surface 23 is chamfered.
  • An end cap 5 for covering the front opening of the outer rotator 2 is attached to the front end of the outer rotator 2.
  • a coating for rust prevention (for example, cationic electrodeposition coating) is applied to the outer peripheral surface of the outer rotating body 2, both end surfaces in the axial direction, and the chamfered portions.
  • portions other than the chamfered portion (the press contact surface 21, the contact surface 22, and the bearing interposed surface 23) of the inner peripheral surface of the through hole of the outer rotating body 2. Etc.) is not painted.
  • the dimensions (the chamfering size) of the outer peripheral surface of the outer rotating body 2 such as the corner portion 24 with poor paint coverage are optimized. It is necessary to consider increasing the adhesion of the coating film to the surface. If the adhesion of the coating film to the corner portion 24 is insufficient and rust is generated at the corner portion 24, the coating film may be peeled off starting from the corner portion 24. Or, the rust liberated from this corroded portion due to the progress of the rust at the interface between the coating film and the base (outer rotating body 2), the inside of the spring accommodating space 8 to be described later (particularly where the slide bearing 7 is disposed). ). For this reason, it is desirable that the corner portion 24 be, for example, an R surface or a C surface having a curvature radius of about 0.8 mm or more.
  • the inner rotor 3 is a substantially cylindrical metal member, for example, a metal member made of a carbon steel material such as S45C. As shown in FIG. 2, the inner rotator 3 is provided on the radially inner side of the outer rotator 2 and is rotatable relative to the outer rotator 2 about the same rotation axis R as the outer rotator 2. It is configured. The above-described coating is not applied to the inner rotating body 3.
  • the inner rotating body 3 includes a cylinder body 31, an outer cylinder part 32 disposed on the radially outer side of the front end of the cylinder body 31, a connection part 33 that connects the cylinder body 31 and the outer cylinder part 32, and the like.
  • the cylinder body 31 is connected to the drive shaft 121 of the alternator.
  • a press-fitting surface 38 for press-fitting a rolling bearing 6 described later is formed at the rear end of the cylinder body 31.
  • a facing surface 34 is formed in front of the press-fitting surface 38 so as to face an inner peripheral surface 42 of the spring 4 described later.
  • the facing surface 34 is formed on the radially outer side than the press-fitting surface 38.
  • a contact surface 35 that comes into contact with the inner peripheral surface of the spring 4 is formed in front of the facing surface 34.
  • the contact surface 35 is formed on the outer side in the radial direction than the facing surface 34.
  • the outer cylinder part 32 is a cylindrical part arranged on the radially outer side of the front end part of the cylinder main body 31.
  • the outer cylinder part 32 extends rearward to such an extent that it does not interfere with the outer rotating body 2.
  • the inner diameter of the outer cylindrical portion 32 is larger than the diameter of the pressure contact surface 21 of the outer rotating body 2.
  • the connection portion 33 is an annular portion that is formed on the radially outer side of the front end portion of the cylinder body 31 and connects the cylinder body 31 and the outer cylinder portion 32.
  • an end face 36 is formed between the cylinder body 31 and the outer cylinder 32 (see FIG. 3).
  • the end surface 36 faces a front end surface 49 of the spring 4 described later in the circumferential direction.
  • the protrusion 37 which protrudes in the radial inside of the outer cylinder part 32 is formed in the internal peripheral surface of the outer cylinder part 32 (refer FIG. 3).
  • the protrusion 37 is formed in the vicinity of a position about 90 ° away from the end face 36 in the circumferential direction.
  • a rolling bearing 6 is interposed between the inner peripheral surface of the rear end portion of the outer rotator 2 and the outer peripheral surface of the rear end portion of the cylindrical main body 31 of the inner rotator 3.
  • a sliding bearing 7 is interposed between the inner peripheral surface of the front end portion of the outer rotator 2 and the outer peripheral surface of the outer cylinder portion 32 of the inner rotator 3.
  • the rolling bearing 6 is, for example, a contact seal type sealed ball bearing.
  • the sliding bearing 7 is an elastic C-shaped member made of, for example, a resin composition whose base resin (main component) is a resin called polytetramethylene adipamide (nylon 46).
  • the resin composition may contain a fibrous reinforcing material having aramid fibers.
  • the sliding bearing 7 is attached to the outer cylinder part 32 of the inner rotating body 3 in a slightly expanded diameter, and is in close contact with the outer cylinder part 32 by a self-elastic restoring force. Between the slide bearing 7 and the bearing intervening surface 23 of the outer rotor 2, a gap of about 0.1 mm is left in the radial direction. Air can pass through this gap.
  • a spring accommodating space 8 for accommodating the spring 4 is formed between the outer rotating body 2 and the inner rotating body 3.
  • the spring accommodating space 8 includes an inner peripheral surface of the outer rotating body 2 and an inner peripheral surface of the outer cylindrical portion 32 of the inner rotating body 3, an outer peripheral surface of the cylindrical main body 31, a rear surface of the connecting portion 33, and rolling.
  • the grease is paste-like at normal temperature, and contains a base oil that is a rust preventive agent and a thickener that increases the consistency (hardness) of the base oil.
  • the base oil is, for example, an ester oil (synthetic oil).
  • the thickener for example, a urea compound having excellent heat resistance is used.
  • the consistency of the grease is equivalent to JIS classification 2 to 3 at 25 ° C. (the test method conforms to JIS K2220: 2103).
  • the content of the thickener is preferably 5 to 40% by mass with respect to the total amount of grease.
  • the kinematic viscosity of the grease is preferably about 100 mm 2 / s at 40 ° C. (the test method conforms to ASTM D7042-14: 2014).
  • the specific gravity of the grease is preferably about 0.97.
  • the grease is diffused over the entire surface forming the spring accommodating space 8. This grease is also sealed inside the rolling bearing 6.
  • the spring 4 is a torsion coil spring formed by spirally winding a spring wire.
  • a spring wire for example, an oil temper wire for spring (based on JISG3560: 1994) is used.
  • the spring 4 is left-handed (counterclockwise from the front end toward the rear end).
  • the diameter of the spring 4 is substantially constant over the entire length in a state where the outer rotating body 2 and the inner rotating body 3 are not rotating.
  • the spring 4 is housed in the spring housing space 8 while being slightly compressed in the axial direction by being sandwiched between the rear surface of the connecting portion 33 of the inner rotating body 3 and the front surface of the rolling bearing 6.
  • the cross-sectional shape of the spring line of the spring 4 is, for example, a rectangular shape.
  • the outer peripheral surface 41 and the inner peripheral surface 42 of the spring 4 are substantially parallel to the rotation axis R of the outer rotator 2. Further, the spring 4 has a rear end side region 43 in which the outer peripheral surface 41 is in contact with the pressure contact surface 21 of the outer rotator 2 at the rear end in a state where the outer rotator 2 and the inner rotator 3 are not rotated. In the front end portion, the inner peripheral surface 42 has a front end side region 44 that contacts the contact surface 35 of the inner rotator 3.
  • the rear end side region 43 is a region of one or more rounds (360 ° or more around the rotation axis) from the rear end of the spring 4. In a state where the outer rotator 2 and the inner rotator 3 are not rotating, the rear end side region 43 is accommodated in the spring accommodating space 8 with a slightly reduced diameter. The outer peripheral surface 41 of the rear end side region 43 is pressed against the pressure contact surface 21 by the self-elastic restoring force in the diameter expansion direction of the spring 4 (see FIGS. 2 and 4).
  • the front end side region 44 is a region of one or more rounds (360 ° or more around the rotation axis) from the front end of the spring 4.
  • the front end side region 44 is accommodated in the spring accommodating space 8 in a state where the diameter is slightly expanded in a state where the outer rotator 2 and the inner rotator 3 are not rotating.
  • the inner peripheral surface 42 of the front end side region 44 is pressed against the contact surface 35 (see FIGS. 2 and 3).
  • region 44 consists of three parts. That is, as shown in FIG. 3, the front end side region 44 includes a first portion 46 on the front end side (the same direction as the arrow in FIG.
  • the outer rotating body 2 starts to rotate relative to the inner rotating body 3 in the positive direction.
  • the spring rotates with the relative rotation of the outer rotating body 2. 4
  • the rear end side region 43 moves in the positive direction together with the pressure contact surface 21, and rotates relative to the inner rotating body 3 in the positive direction.
  • the spring 4 undergoes torsional deformation (hereinafter simply referred to as diameter expansion deformation) in the diameter expansion direction.
  • the pressure contact force of the rear end side region 43 of the spring 4 against the pressure contact surface 21 increases as the torsion angle in the diameter expansion direction of the spring 4 increases.
  • the torsion angle in the diameter expansion direction of the spring 4 is less than a predetermined angle (for example, 3 °), the largest torsional stress is generated in the second portion 47 of the front end side region 44 of the spring 4.
  • the second portion 47 is most easily deformed by expanding its diameter. For this reason, when the torsion angle in the diameter expansion direction of the spring 4 is increased, the inner peripheral surface 42 of the second portion 47 is first separated from the contact surface 35 by the diameter expansion deformation. When the second portion 47 is separated from the contact surface 35, or at the same time or when the torsion angle in the diameter increasing direction of the spring 4 is further increased, the outer peripheral surface of the second portion 47 abuts against the protrusion 37, and the second portion 47 The 47 diameter expansion deformation is regulated.
  • the outer rotating body 2 rotates relative to the inner rotating body 3 in the reverse direction (the direction opposite to the arrow direction in FIGS. 3 and 4).
  • the rear end side region 43 of the spring 4 moves together with the pressure contact surface 21 and rotates relative to the inner rotating body 3.
  • the spring 4 is torsionally deformed in the diameter reducing direction (hereinafter simply referred to as diameter reducing deformation).
  • the pressure contact force against the pressure contact surface 21 of the rear end side region 43 is slightly reduced as compared with the case where the torsion angle is zero.
  • the rear end side region 43 is in pressure contact with the pressure contact surface 21.
  • the pressure contact force of the front end side region 44 against the contact surface 35 is slightly increased as compared with the case where the twist angle is zero.
  • the spring 4 is press-fitted and attached to the inner rotating body 3 (see FIG. 5A) from the rear (see FIG. 5B).
  • the sliding bearing 7 is mounted on the front end portion of the inner rotating body 3 (see FIG. 5C), and the outer rotating body 2 is mounted on the inner rotating body 3 from the rear ((d) of FIG. 5). reference).
  • a dispenser 201 is used for applying the grease.
  • the dispenser 201 includes a main body portion 202 and a nozzle 203 extending from the main body portion 202, measures the grease, and discharges the measured grease from the nozzle 203.
  • the grease can be applied to an object.
  • the nozzle 203 has a diameter that can be inserted between the facing surface 34 of the inner rotator 3 and the inner peripheral surface 42 of the spring 4.
  • a discharge port 204 through which grease is discharged is formed at the tip of the nozzle 203. ing.
  • the discharge port 204 is inclined obliquely with respect to the direction in which the nozzle 203 extends.
  • the amount of grease required is the minimum necessary for forming an oil film on the entire surface of the outer rotating body 2 and the inner rotating body 3 where the spring accommodating space 8 is not formed. Amount.
  • the amount of grease is about 0.2 g (volume is about 0.2 cm 3 ).
  • the nozzle 203 of the dispenser 201 is inserted between the opposed surface 34 of the inner rotator and the inner peripheral surface 42 of the spring 4 from the rear of the inner rotator 3.
  • the diameter of the press-fit surface 38 is smaller than the diameter of the facing surface 34, so that the nozzle 203 can be easily inserted.
  • the tip of the nozzle 203 is stopped behind (for example, 5 mm before) the inclined surface between the facing surface 34 and the contact surface 35.
  • the discharge port 204 is opposed to the facing surface 34 of the inner rotator 3 in the radial direction.
  • the nozzle 203 is moved from the front side to the rear side, and the grease 200 is pushed out substantially uniformly while being retracted to the front of the press-fitting surface 38 and applied to the facing surface 34.
  • the grease 200 is extended in the longitudinal direction (see FIG. 6). Note that the grease 200 is not applied to portions other than the facing surface 34 such as the press-fitting surface 38.
  • the inner rotating body is slightly rotated, the nozzle 203 is inserted again, and the grease 200 is discharged while the nozzle 203 is retracted. The above operation is repeated a plurality of times to apply the grease 200 to the facing surface 34.
  • the rolling bearing 6 is press-fitted between the rear end portion of the outer rotator 2 and the rear end portion of the inner rotator 3 (see FIG. 5 (f)).
  • the assembly of the pulley structure is temporarily terminated except for the attachment of the end cap 5 and the like.
  • the pulley structure 10 (see (f) and FIG. 7 in FIG. 5) at the time when the assembly is once completed corresponds to the pulley structure in a state where it has not been operated yet.
  • the difference between the pulley structure 1, which is a completed product at the time of shipment, and the pulley structure 10 that has never been operated is that the end cap 5 is attached and the surface on which the spring accommodating space 8 is formed is greased. Is spread, or grease is applied to the facing surface 34 of the inner rotor 3.
  • the amount of the grease 200 is the minimum amount necessary for forming an oil film on the entire surface of the outer rotating body 2 and the inner rotating body 3 that are not coated among the surfaces forming the spring accommodating space 8. For example, it is about 0.2 g (volume is about 0.2 cm 3 ).
  • the thickness of the grease 200 on the facing surface 34 is preferably 2 mm or less.
  • the thickness of the grease 200 on the facing surface 34 is more preferably about 0.8 mm to 1.3 mm.
  • the area of the grease 200 attached to the facing surface 34 is preferably 4% or more of the area of the facing surface 34.
  • the area of the grease 200 attached to the facing surface 34 is more preferably about 6% to 10% of the area of the facing surface 34.
  • the grease 200 is applied only to the facing surface 34 of the surfaces forming the spring accommodating space 8 and is not applied to the other surfaces.
  • the pulley structure 10 is connected to the drive shaft 121 of the alternator 120 at the manufacturer of the alternator 120 or the like.
  • a completion inspection of the alternator 120 is performed, and at the same time, the grease 200 is diffused to the surfaces of the outer rotating body 2 and the inner rotating body 3 that form the spring accommodating space 8.
  • a pulley structure 10 and an engine 110 a driving source of the present invention using a testing machine 100 a having the same configuration as the belt transmission mechanism 100 (see FIG. 1).
  • the belt B is wound around other pulleys such as the pulley 101a connected to the crankshaft 111a, and the pulley structure 10 is operated by repeatedly starting and stopping the engine under operating conditions equivalent to the engine starting test described later.
  • the engine start frequency is, for example, 5 times.
  • the temperature of the spring accommodating space 8 rises due to heat generated with the rotation of the pulley structure 10, heat generated with the power generation of the alternator 120, and the like.
  • the surface temperature of the facing surface 34 increases to about 40 ° C. in this completion inspection.
  • the temperature of the grease 200 applied to the facing surface 34 increases due to a rise in the temperature of the spring accommodating space 8 and shearing heat generated by friction between the greases 200 or between the grease 200 and the facing surface 34, and the viscosity of the grease 200 increases. It tends to flow down. Further, the centrifugal force acts on the grease 200 by the rotation of the inner rotating body 3, so that the grease 200 is scattered radially outward and diffused on the pressure contact surface 21 of the outer rotating body 2. Part of the grease 200 also hits the spring 4 and diffuses in the front-rear direction, for example, through the spring wire. In this way, the grease 200 is diffused over the entire surface of the outer rotator 2 and the inner rotator 3 forming the spring accommodating space 8. The grease diffuses also in the gap between the sliding bearing 7 and the outer rotating body 2, but hardly leaks forward from this gap.
  • the inventor of the present invention conducted a test for verifying the effect of the present invention using the specimens of the pulley structures of Example 1 and Comparative Examples 1 to 3 shown in Table 1.
  • Example 1 A specimen of the pulley structure of Example 1 is a pulley structure 10d shown in FIG. 9 (d), which is the same as the pulley structure 10 including a grease retention position and form.
  • a grease 200d is applied to the opposing surface 34 of the inner rotator 3 in a flat shape.
  • the amount of grease 200d is about 0.2 g (volume: about 0.2 cm 3 ).
  • the staying position of the grease 200d before the specimen is assembled to the alternator is a portion extending from the approximate center to the rear end of the facing surface 34 of the inner rotor 3 in the front-rear direction.
  • the thickness of the grease 200d on the facing surface 34 is about 1 mm
  • the area of the grease 200d attached to the facing surface 34 is about 8% of the area of the facing surface 34.
  • Example 2 A specimen of the pulley structure of Example 2 is a pulley structure 10e shown in FIG. 9D, in which grease 200e is applied to the facing surface 34 of the inner rotor 3.
  • the thickness of the grease 200e on the facing surface 34 is 1.8 mm to 2.0 mm, and the area of the grease 200e adhering to the facing surface 34 is about 4% of the area of the facing surface 34.
  • Comparative Example 1 A specimen of the pulley structure of Comparative Example 1 is a pulley structure 10a shown in FIG. 9A, and has the same configuration as the pulley structure 10 except for the stay position and form of grease. In the spring accommodating space 8, about 200g of grease 200a is put in a lump state. The same applies to Comparative Examples 2 and 3 described later. Further, the staying position of the grease 200a is substantially the center in the front-rear direction of the facing surface 34 of the inner rotator 3.
  • Comparative Example 2 A specimen of the pulley structure of Comparative Example 2 is a pulley structure 10b shown in FIG. 9B, in which the grease 200b is charged into the spring accommodating space 8 in a lump state.
  • the staying position of the grease 200b is the rear end portion of the facing surface 34 of the inner rotator 3.
  • Comparative Example 3 A specimen of the pulley structure of Comparative Example 3 is a pulley structure 10c shown in FIG. 9C, in which the grease 200c is charged into the spring accommodating space 8 in a lump state.
  • the staying position of the grease 200 c is approximately the center in the front-rear direction of the outer peripheral surface 41 of the spring 4.
  • the other parts are the surfaces of the outer rotator 2 and the inner rotator 3 other than the bearing interposed surface 23, the pressure contact surface 21, the contact surface 22, and the opposing surface 34 among the surfaces forming the spring accommodating space 8.
  • each specimen was subjected to an engine start test using an engine bench tester having a configuration equivalent to that of the belt transmission mechanism 100 (see FIG. 1).
  • the surface of the opposing surface 34 when the engine is started five times so as to coincide with the surface temperature (about 40 ° C.) of the opposing surface 34 of the inner rotor 3 reached by the completion inspection of the alternator, equivalent to five engine startings.
  • the ambient temperature was adjusted so that the temperature was about 40 ° C.
  • the engine was started up three times (5 times, 20 times, and 50 times), and each specimen was prepared corresponding to each number of engine starts. The engine was started and stopped alternately. When the number of engine starts reached a predetermined number, the test of the specimen was finished.
  • the belt tension was 1500N.
  • the engine operating time time from starting to stopping
  • the ambient temperature was adjusted assuming the same temperature as the actual vehicle.
  • the rotational speed of the crankshaft at each engine start fluctuated between 0 and 1800 rpm.
  • the maximum number of rotations of the drive shaft of the alternator and the inner rotating body 3 reaches about 4000 rpm.
  • the temperature of the spring accommodating space 8 is increased, the temperature of the grease is increased, and the viscosity is decreased.
  • the centrifugal force acts on the grease by the rotation of the pulley structures 10a to 10e, so that the grease diffuses on the surfaces of the outer rotating body 2 and the inner rotating body 3 that form the spring accommodating space 8.
  • the pulley structure is disassembled, and the adhesion status of the rust inhibitor is visually confirmed for each target site. If the rust inhibitor is adhered to the entire target site, ⁇ (pass), at least one of the target sites When the rust preventive agent did not adhere to the part, it was set as x (failed). In addition, evaluation about parts other than the bearing intervening surface 23, the press contact surface 21, the contact surface 22, and the opposing surface 34 was performed only when the evaluation of these four parts was all “ ⁇ ”. Moreover, about each Example or the comparative example, when evaluation of all the sites was (circle), it was set as the test termination.
  • the grease 200 is applied to the facing surface 34 of the inner rotating body 3 in a state before the pulley structure 10 is connected to the drive shaft 121 of the alternator, that is, in a state where the pulley structure 10 has not been operated yet. It is in the state.
  • the contact area with the inner rotator 3 is increased, so that the heat of the inner rotator 3 is reduced during the engine start test. It becomes easy to be transmitted to the grease 200, the temperature of the grease 200 is likely to increase, and the viscosity is likely to decrease.
  • the thickness of the grease 200 on the facing surface 34 is 2 mm or less. Therefore, the heat of the inner rotating body 3 can be easily transmitted to the entire grease 200, and the viscosity of the grease 200 can be easily reduced.
  • the area of the grease 200 adhering to the facing surface 34 is 4% or more of the area of the facing surface 34. That is, since the heat transfer area of the grease 200 is large, the heat of the inner rotating body 3 is easily transmitted to the grease 200.
  • the grease 200 extends along the front-rear direction, the grease 200 can be easily diffused in the front-rear direction when the pulley structure 10 rotates.
  • the grease 200 is applied only to the facing surface 34 of the inner rotating body 3. Therefore, the grease 200 can be efficiently diffused into the spring accommodating space 8 by the rotation of the inner rotating body 3 while saving time and labor compared to the case where the grease 200 is applied to other locations.
  • the grease 200 is applied to the facing surface 34 of the inner rotating body 3, and the grease 200 is likely to diffuse over the entire surface forming the spring accommodating space 8. For this reason, even if the outer rotating body 2 of the pulley structure 10 is not coated with grease, the grease 200 reaches the front end portion of the outer rotating body 2 on which the sliding bearing 7 is disposed, and the occurrence of rust in this portion is suppressed. The bearing function is maintained for a long time. Therefore, the life of the pulley structure can be extended while suppressing a decrease in production efficiency.
  • the sliding bearing 7 is formed of a resin composition based on polytetramethylene adipamide, and the resin composition includes a reinforcing material containing aramid fibers. Thereby, since the wear resistance and strength of the sliding bearing 7 can be increased even in a relatively high temperature range, the bearing function can be maintained for a longer period.
  • the pulley structure 10 when the pulley structure 10 is connected to the alternator 120 and rotates, a large amount of heat is generated along with the power generation by driving the alternator 120 and is transmitted to the pulley structure 10. Therefore, the temperature of the grease 200 can be raised sufficiently.
  • the pulley structure 10 is connected to the alternator 120, and the power of the engine 110a is transmitted to the pulley structure 10 via the belt B, thereby operating the pulley structure 10. Accordingly, the grease is diffused to the surface forming the spring housing space 8 due to the temperature rise of the spring housing space 8 accompanying the rotation of the pulley structure 10 and the centrifugal force acting on the grease 200 by the rotation of the inner rotating body 3 Can be made.
  • the nozzle 203 is inserted into the gap between the torsion coil spring 4 and the inner rotating body 3, and the grease 200 is applied to the opposing surface. Thereby, it is possible to suppress the grease 200 from adhering to the spring 4.
  • the grease 200 is applied to the facing surface 34 while simply pulling out the nozzle 203 from the front side to the rear side, that is, the side where the nozzle 203 is inserted, the grease 200 can be easily applied.
  • the grease 200 is discharged while pulling the nozzle 203 backward.
  • the present invention is not limited to this.
  • the grease 200 may be applied in the circumferential direction by discharging the grease 200 while relatively rotating the nozzle 203 and the inner rotating body 3. That is, in the embodiment, the grease 200 extends linearly along the front-rear direction and is discontinuously arranged in the circumferential direction. For example, the grease 200 is continuously in the circumferential direction. It may be applied. Further, the grease 200 may be applied to the entire facing surface 34.
  • the grease 200 is applied by the dispenser 201.
  • the present invention is not limited to this.
  • grease may be applied to the facing surface 34 using a brush.
  • the thickness of the grease 200 on the facing surface 34 is not necessarily 2 mm or less. Further, the area of the grease 200 attached to the facing surface 34 is not necessarily 4% or more of the area of the facing surface 34. Further, the grease 200 does not necessarily have to be applied only to the facing surface 34, and may be applied to a location where the grease 200 is difficult to diffuse, such as the bearing interposed surface 23.
  • the sliding bearing 7 is not necessarily formed of a resin containing polytetramethylene adipamide.
  • synthetic resins such as a polyacetal resin.
  • the rotation operation of the pulley structure 10 after applying the grease 200 to the facing surface 34 is not necessarily performed in a state where the pulley structure 10 is connected to an auxiliary machine such as the alternator 120.
  • the grease 200 may be diffused by operating the pulley structure 10 while being connected to a dedicated inspection device or the like.
  • the testing machine 100a does not necessarily include the engine 110a as a drive source, and may be a motor or the like, for example.

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Abstract

本発明は、ベルト（Ｂ）が巻き掛けられる筒状の外回転体（２）と、外回転体（２）の径方向内側に設けられ、外回転体（２）に対して相対回転可能な内回転体（３）と、外回転体（２）と内回転体（３）との間に形成されたばね収容空間（８）に配置されたねじりコイルばね（４）と、を備え、少なくとも、プーリ構造体（１０）が一度も動作していない状態において、防錆剤を含有するグリース（２００）が、内回転体３の、ねじりコイルばね（４）の内周面（４２）に対向する対向面（３４）に塗布されている、プーリ構造体（１０）を提供する。

Description

プーリ構造体、及び、プーリ構造体の製造方法
　本発明は、２つの回転体の間にばね収容空間が形成されたプーリ構造体、及び、当該プーリ構造体の製造方法に関する。
　自動車等のエンジンの動力によって駆動されるオルタネータ等、大きな慣性モーメントを有する補機の駆動軸には、エンジンのクランク軸の回転速度の変動を吸収することを目的として、例えば特許文献１に記載のプーリ構造体が接続される。
　特許文献１に記載のプーリ構造体は、ベルトが巻き掛けられる外回転体と、外回転体の径方向内側に設けられ、外回転体に対して相対回転可能な内回転体と、２つの回転体の間に形成されたばね収容空間に配置されたねじりコイルばね等を備える。このプーリ構造体は、ねじりコイルばねを介して、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クラッチ機構を有している。
　上記２つの回転体は金属製であるため、錆が発生してねじりコイルばねと回転体との間に介在すると、クラッチ機構等の機能が低下して寿命が短くなるおそれがある。そこで、多くの部分には錆止め用の塗装が施されている。一方、例えばばね収容空間内の、ねじりコイルばねと接触する部分等においては、塗装が剥がれるおそれがあるため、上記塗装の代わりに防錆剤を含有するグリースが用いられる。より詳細には、グリースは、プーリ構造体の組付け時に、ペースト状の塊の状態でばね収容空間に投入される。なお、グリースは常温で粘性が高く、流動しにくいので、例えばオルタネータの動作試験等により、プーリ構造体を回転させることでばね収容空間内の温度を上げ、グリースの温度を上げて粘度を下げる。その状態でプーリ構造体を回転させることで、遠心力等により、２つの回転体の、ばね収容空間に面した部分に防錆剤が拡散する。このようにして、ばね収容空間に面した領域の全てに防錆剤を逐一付着させる場合と比べて、手間が大幅に削減され、且つ、防錆剤の使用量が必要最小限に抑えられる。
日本国特開２０１６－１５６５００号公報
　グリースが単純に塊の状態でばね収容空間内に投入された場合、グリースは、ばね収容空間内の不特定の一部分にのみ接触している状態になりうる。この場合、伝熱面積が小さい等の理由により、グリースに熱が伝わりにくく、粘度が下がりにくい。このため、プーリ構造体を回転させたときに、２つの回転体のばね収容空間に面した領域の隅々にまでグリースを拡散させにくくなるおそれがある。
　本発明の目的は、ばね収容空間に面した領域全体に防錆剤を拡散しやすくすることである。
　本発明の第１の態様のプーリ構造体は、エンジンの補機に接続され、ベルトを介して前記エンジンの動力が伝達されるプーリ構造体であって、前記ベルトが巻き掛けられる筒状の外回転体と、前記外回転体の径方向内側に設けられ、前記外回転体に対して相対回転可能な内回転体と、前記外回転体と前記内回転体との間に形成されたばね収容空間に配置されたねじりコイルばねと、を備え、少なくとも、プーリ構造体がまだ一度も動作していない状態において、防錆剤を含有するグリースが、前記内回転体の、前記ねじりコイルばねの内周面に対向する対向面に塗布されている。
　本発明のプーリ構造体によれば、プーリ構造体がまだ一度も動作していない状態において、防錆剤を含有するグリースが、ねじりコイルばねの内周面に対向する内回転体の対向面に塗布された状態になっている。これにより、グリースが単純に塊の状態でばね収容空間に投入されている場合と比べて、内回転体との接触面積が大きくなるので、補機の動作試験時等に内回転体の熱がグリースに伝わりやすくなり、グリースの温度が上がりやすく、粘度が下がりやすくなる。また、ばね収容空間を形成する面のうち、径方向内側に配置された対向面にグリースが塗布されているため、内回転体にグリースが行き渡りやすいとともに、内回転体の回転による遠心力がグリースに作用するので、グリースは径方向外側にも拡散しやすい。したがって、ばね収容空間に面した領域全体に防錆剤を拡散しやすくすることができる。
　本発明の第２の態様のプーリ構造体は、前記第１の態様において、前記対向面における前記グリースの厚みが、２ｍｍ以下である。
　内回転体の熱をグリース全体に伝えやすくするためには、対向面におけるグリースの厚みが２ｍｍ以下であることが好ましい。
　本発明の第３の態様のプーリ構造体は、前記第１又は第２の態様において、前記対向面に付着した前記グリースの面積が、前記対向面の面積の４％以上である。
　本態様では、対向面に付着したグリースの面積が、対向面の面積の４％以上である。つまり、グリースの伝熱面積が大きいため、内回転体の熱がグリースに伝わりやすくなる。
　本発明の第４の態様のプーリ構造体は、前記第１～第３のいずれかの態様において、前記対向面において、前記グリースが前記内回転体の回転軸方向に沿って塗布されている。
　径方向においては、補機の動作試験時等に、内回転体の回転による遠心力がグリースに作用するためグリースが外側に拡散しやすいが、回転軸方向においては、特に大きな力がグリースに作用するわけではないので、グリースが比較的拡散しにくい。本態様では、対向面において、グリースが内回転体の回転軸方向に沿って塗布されているため、グリースを回転軸方向に拡散しやすくすることができる。
　本発明の第５の態様のプーリ構造体は、前記第１～第４のいずれかの態様において、前記グリースは、前記ばね収容空間を形成する面のうちの、前記内回転体の前記対向面にのみ塗布されている。
　本態様では、グリースが、前記ばね収容空間を形成する面のうちの、内回転体の対向面にのみ塗布されている。したがって、他の箇所にもグリースを塗布する場合と比べて手間を省きつつ、内回転体の回転によりグリースを効率良くばね収容空間内に拡散させることができる。
　本発明の第６の態様のプーリ構造体は、前記第１～第５のいずれかの態様において、前記外回転体の回転軸方向の端部において、前記内回転体との間に介設された滑り軸受を備える。
　外回転体が腐食して、外回転体と滑り軸受との間の隙間に錆が発生すると、軸受機能が著しく悪化するおそれがあるので、外回転体の滑り軸受と対向する面にも防錆剤を拡散させる必要がある。しかし、外回転体にのみグリースを塗布すると、プーリ構造体を回転動作させても、グリースに径方向内側への力が作用せず、内回転体にグリースが拡散しにくくなる。かといって、内回転体と外回転体の両方にグリースを塗布すると、手間がかかり、生産効率が低下する。本態様では、グリースが内回転体の対向面に塗布されており、グリースは、内回転体と外回転体の両方に拡散しやすい。このため、外回転体にグリースが塗布されていなくても、外回転体の回転軸方向の端部まで防錆剤が行き渡り、当該部分における錆の発生が抑えられる。したがって、生産効率の低下を抑えつつ、軸受機能を長期にわたって維持できる。
　本発明の第７の態様のプーリ構造体は、前記第６の態様において、前記滑り軸受は、ポリテトラメチレンアジパミドをベース樹脂とする樹脂組成物で形成されており、前記樹脂組成物は、アラミド繊維を含有する補強材を含むことを特徴とするものである。
　本態様によれば、比較的高温域において、滑り軸受の耐摩耗性及び強度を高めることができるので、軸受機能をより長期にわたって維持することができる。
　本発明の第８の態様のプーリ構造体は、前記第１～第７のいずれかの態様において、前記補機は、その駆動軸が回転することで電気を生成するオルタネータである。
　プーリ構造体がオルタネータに接続されて回転すると、オルタネータが駆動されることによる発電に伴って大きな熱が発生し、プーリ構造体に伝達される。したがって、グリースの温度を十分に上げることができる。
　本発明の第９の態様のプーリ構造体の製造方法は、エンジンの補機に接続され、ベルトを介して前記エンジンの動力が伝達されるプーリ構造体の製造方法であって、前記プーリ構造体は、前記ベルトが巻き掛けられる筒状の外回転体と、前記外回転体の径方向内側に設けられ、前記外回転体に対して相対回転可能な内回転体と、前記外回転体と前記内回転体との間に形成されたばね収容空間に配置されたねじりコイルばねと、を備えるものであり、前記内回転体の、前記ねじりコイルばねの内周面に対向する対向面に、防錆剤を含有するグリースを塗布する。
　本発明の製造方法では、グリースを内回転体の対向面に塗布することで、グリースを単純に塊の状態でばね収容空間に投入する場合と比べて、グリースと内回転体との接触面積が大きくなる。よって、補機の動作試験時等に内回転体の熱がグリースに伝わりやすくなる。また、ばね収容空間を形成する面のうち、径方向内側に配置された内回転体の対向面にグリースを塗布することで、内回転体にグリースが行き渡りやすくなるとともに、内回転体の回転による遠心力がグリースに作用するので、グリースが径方向外側にも拡散しやすくなる。
　本発明の第１０の態様のプーリ構造体の製造方法は、前記第９の態様において、前記グリースの塗布後、前記プーリ構造体を前記補機に接続し、前記ベルトを介して駆動源の動力を前記プーリ構造体に伝達させて前記プーリ構造体を動作させる。
　本態様では、グリースの塗布後にプーリ構造体を実際に補機に接続し、ベルトを介して駆動源の動力をプーリ構造体に伝達させてプーリ構造体を動作させる。これにより、プーリ構造体の回転動作に伴うばね収容空間の温度上昇と、内回転体の回転によってグリースに作用する遠心力等によって、ばね収容空間を形成する面にグリースを拡散させることができる。
　本発明の第１１の態様のプーリ構造体の製造方法は、前記第９又は第１０の態様において、前記内回転体に前記ねじりコイルばねを装着した後に、前記ねじりコイルばねと前記内回転体との間の前記径方向における隙間に、前記内回転体の回転軸方向の一方側から前記グリースを吐出するノズルを挿入して、前記グリースを前記対向面に塗布する。
　ねじりコイルばねを内回転体に装着する前に内回転体にグリースを塗布すると、ねじりコイルばねの装着時に、グリースの一部がねじりコイルばねに付着して、内回転体の熱が伝わりにくくなるおそれがある。本態様では、ねじりコイルばねを内回転体に装着した後に、ねじりコイルばねと内回転体との間の隙間にノズルを挿入して、グリースを対向面に塗布する。これにより、グリースがねじりコイルばねに付着することを抑制できる。
　本発明の第１２の態様のプーリ構造体の製造方法は、前記第１１の態様において、前記ノズルを前記回転軸方向の他方側から前記一方側へ移動させながら、前記吐出口から前記グリースを吐出させる。
　本態様では、ノズルを回転軸方向の他方側から一方側、すなわち、ノズルが挿入された側に単純にノズルを引き出しながらグリースを対向面に塗布するので、容易にグリースを塗布することができる。
　本発明の第１３の態様のプーリ構造体の製造方法は、前記第９～第１２のいずれかの態様において、前記グリースを、前記ばね収容空間を形成する面のうちの、前記内回転体の前記対向面にのみ塗布する。
　本態様では、グリースを、ばね収容空間を形成する面のうちの、内回転体の対向面にのみ塗布するので、他の箇所にもグリースを塗布する場合と比べて手間を省きつつ、内回転体の回転によりグリースを効率良く拡散させることができる。
図１の（ａ）および（ｂ）は、プーリ構造体を含むベルト伝動機構の正面図および側面図である。 図２は、プーリ構造体の完成品を示す断面図である。 図３は、図２のIII-III断面図である。 図４は、図２のIV-IV断面図である。 図５の（ａ）～（ｇ）は、プーリ構造体の製造工程を示す図である。 図６は、内回転体の側面図である。 図７は、まだ一度も動作していない状態のプーリ構造体を示す断面図である。 図８の（ａ）および（ｂ）は、試験機の正面図及び側面図である。 図９の（ａ）～（ｄ）は、実施例及び比較例の供試体における、エンジン始動試験前のグリースの滞留位置を示す説明図である。 図１０は、エンジン始動試験後の防錆剤の付着有無の確認箇所を示す図である。
　次に、本発明の実施の形態について、図１～図１０を参照しながら説明する。
（ベルト伝動機構の概略構成）
　まず、後述するプーリ構造体１が組み込まれるベルト伝動機構の一例について、図１を用いて説明する。図１の（ａ）は、ベルト伝動機構１００の正面図であり、図１の（ｂ）は側面図である。ベルト伝動機構１００は、例えば自動車等のエンジン１１０のクランク軸１１１に連結されたクランクプーリ１０１と、オルタネータ１２０（本発明の「補機」）の駆動軸１２１に連結されたプーリ構造体１と、不図示のエアコン・コンプレッサに連結されたＡＣプーリ１０２と、不図示のウォーターポンプに連結されたＷＰプーリ１０３と、これらのプーリ間に巻き掛けられるベルトＢ（Ｖリブドベルト）と、を備える。各プーリは、それぞれ回転可能に支持されている。また、クランクプーリ１０１とプーリ構造体１とのベルトスパン間には、オートテンショナ１０４が設けられている。エンジン１１０の出力は、ベルトＢを介して、クランクプーリ１０１から時計回りに、プーリ構造体１、ＷＰプーリ１０３、ＡＣプーリ１０２に対してそれぞれ伝達されて、各補機が駆動される。
（プーリ構造体の構成）
　次に、完成品であるプーリ構造体１、すなわち出荷時の状態のプーリ構造体１の構成について説明する。図２は、完成品であるプーリ構造体１の断面図である。図３は、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ断面図である。図４は、図２のＩＶ－ＩＶ断面図である。なお、説明の便宜上、図２における紙面左右方向を前後方向（本発明の「回転軸方向」）とし、プーリ構造体１の先端側である紙面左方を前方（本発明の「他方」）、プーリ構造体１の基端側である紙面右方を後方（本発明の「一方」）とする。プーリ構造体１が回転する方向を周方向とする。また、後述する外回転体２の径方向を、径方向とする。
　プーリ構造体１は、主に、駆動軸１２１が回転することで交流の電気を生成するオルタネータ１２０に接続される。図２に示すように、プーリ構造体１は、ベルトＢが巻き掛けられる外回転体２と、外回転体２の内側に設けられており、オルタネータの駆動軸１２１に接続される内回転体３と、外回転体２と内回転体３との間に配置されたねじりコイルばね４（以下、単に「ばね４」という）等を備える。
　外回転体２は、前後方向に貫通する貫通孔が形成された略円筒状の部材であり、例えばＳ４５Ｃなどの炭素鋼材からなる金属製の部材である。図２に示すように、外回転体２の外周面には、ベルトＢが巻き掛けられる。外回転体２は、ベルトＢを介してトルクを与えられることで、回転軸Ｒを中心として回転する構成になっている。外回転体２の後端部の内周には、後述するばね４の後端部の外周面４１が接触する圧接面２１が形成されている。圧接面２１の前方には、ばね４が拡径変形したときに当接する当接面２２が形成されている。当接面２２は、圧接面２１よりも径方向外側に形成されている。圧接面２１と当接面２２との間の部分は、面取りされている。当接面２２の前方には、後述する滑り軸受７が介設される軸受介設面２３が形成されている。軸受介設面２３は、当接面２２よりも径方向外側に形成されている。当接面２２と軸受介設面２３との間の部分は、面取りされている。また、外回転体２の前端部には、外回転体２の前方の開口部を覆うためのエンドキャップ５が取り付けられている。
　外回転体２の外周面、軸方向両端面、及び面取りされた部分には、錆止め用の塗装（例えばカチオン電着塗装）が施されている。一方、プーリ構造体１の諸機能を最大限に発揮させるため、外回転体２の貫通孔の内周面のうち面取り部以外の部分（圧接面２１、当接面２２及び軸受介設面２３等）には、塗装は施されていない。
　なお、塗装にあたっては、塗料や塗装方法に応じて、外回転体２の外周面の、塗料の付き回り性が悪い角部２４等の寸法（面取りの大きさ）を最適化して、角部２４への塗膜の付着性を高めることに配慮する必要がある。もし、角部２４への塗膜の付着性が不十分で、角部２４に錆が発生した場合には、角部２４を起点に塗膜が剥がれていくおそれがある。或いは、塗膜と下地（外回転体２）との界面を錆が進行することによって、この腐食部分から遊離した錆が、後述するばね収容空間８の内部（特に滑り軸受７が配置された箇所）に入り込んでしまう。このため、角部２４は、例えば曲率半径０．８ｍｍ程度以上のＲ面、又は、Ｃ面とすることが望ましい。
　内回転体３は、略円筒状の金属製の部材であり、例えばＳ４５Ｃなどの炭素鋼材からなる金属製の部材である。図２に示すように、内回転体３は、外回転体２の径方向内側に設けられ、外回転体２と同一の回転軸Ｒを中心として、外回転体２に対して相対回転可能な構成になっている。内回転体３には、前述した塗装は施されていない。
　内回転体３は、筒本体３１と、筒本体３１の前端部の径方向外側に配置された外筒部３２と、筒本体３１と外筒部３２とをつなぐ接続部３３等を有する。筒本体３１は、オルタネータの駆動軸１２１に接続される。筒本体３１の後端部には、後述する転がり軸受６を圧入する圧入面３８が形成されている。圧入面３８の前方には、後述するばね４の内周面４２と対向する対向面３４が形成されている。対向面３４は、圧入面３８よりも径方向外側に形成されている。対向面３４の前方には、ばね４の内周面と接触する接触面３５が形成されている。接触面３５は、対向面３４よりも径方向外側に形成されている。
　外筒部３２は、筒本体３１の前端部の径方向外側に配置された筒状の部分である。外筒部３２は、外回転体２と干渉しない程度に、後方に向かって延びている。外筒部３２の内径は、外回転体２の圧接面２１の径よりも大きい。接続部３３は、筒本体３１の前端部の径方向外側に形成され、筒本体３１と外筒部３２とをつなぐ環状の部分である。
　内回転体３の前端部において、筒本体３１と外筒部３２との間には、端面３６が形成されている（図３参照）。端面３６は、周方向において、後述するばね４の前端面４９と対向する。また、外筒部３２の内周面には、外筒部３２の径方向内側に突出する突起３７が形成されている（図３参照）。突起３７は、端面３６に対し、周方向において約９０°離れた位置付近に形成されている。
　外回転体２の後端部の内周面と、内回転体３の筒本体３１の後端部の外周面との間には、転がり軸受６が介設されている。外回転体２の前端部の内周面と、内回転体３の外筒部３２の外周面との間には、滑り軸受７が介設されている。転がり軸受６及び滑り軸受７によって、外回転体２及び内回転体３が相対回転可能になっている。
　転がり軸受６は、例えば接触シール式の密閉型玉軸受である。滑り軸受７は、例えば、ポリテトラメチレンアジパミド（ナイロン４６）という樹脂をベース樹脂（主成分）とする樹脂組成物で形成された、弾性を有するＣ字状の部材である。また、この樹脂組成物には、アラミド繊維を有する繊維状の補強材が含まれていても良い。これにより、比較的高温域（例えば９０℃～１３０℃）において、滑り軸受７の耐摩耗性及び強度が高まり、軸受機能がより長期にわたって維持される。滑り軸受７は、若干拡径された状態で内回転体３の外筒部３２に装着されており、自己弾性復元力によって外筒部３２に密着している。滑り軸受７と外回転体２の軸受介設面２３との間には、径方向において０．１ｍｍ程度の隙間が空いている。この隙間は、空気が通過可能になっている。
　外回転体２と内回転体３との間には、ばね４を収容するばね収容空間８が形成されている。詳細には、ばね収容空間８は、外回転体２の内周面及び内回転体３の外筒部３２の内周面と、筒本体３１の外周面と、接続部３３の後面と、転がり軸受６の前面によって区画された空間である。
　外回転体２と滑り軸受７との隙間からは、空気が流入可能になっているため、このままでは、外回転体２及び内回転体３のうち、塗装が施されていない部分に錆が生じるおそれがある。この錆によって、外回転体２及び内回転体３の、ばね４と頻繁に接触する部分（例えば圧接面２１、当接面２２等）や滑り軸受７等が摩耗し、プーリ構造体１の寿命が縮まるおそれがある。そこで、プーリ構造体１のばね収容空間８には、防錆剤を含有するグリースが封入されている。
　グリースは、常温でペースト状であり、防錆剤である基油と、基油の稠度（硬さ）を大きくする増稠剤とを含有する。基油は、例えばエステル油（合成油）である。増稠剤には、例えば耐熱性に優れたウレア化合物が用いられる。グリースの状態を維持しつつ潤滑状態を十分に発揮するために、グリースの稠度は、２５℃においてＪＩＳ分類２～３号相当（試験方法はＪＩＳＫ２２２０：２１０３に準拠）である。増稠剤の含有率は、グリース全量に対して５～４０質量％が好ましい。グリースの動粘度は、４０℃において１００ｍｍ２／ｓ（試験方法はＡＳＴＭ　Ｄ７０４２－１４：２０１４に準拠）程度が好ましい。グリースの比重は、約０．９７程度が好ましい。図２においては図示を省略しているが、グリースは、ばね収容空間８を形成する面全体に拡散している。なお、このグリースは、転がり軸受６の内部にも封入されている。
　ここで、グリースは、外回転体２及び内回転体３の、ばね収容空間８を形成する面全体に拡散しやすいように、プーリ構造体１がまだ一度も動作していない状態において、内回転体３の対向面３４に塗布されている。詳細については後述する。
　ばね４は、ばね線を螺旋状に巻回して形成されたねじりコイルばねである。ばね４の線材には、例えば、ばね用オイルテンパー線（ＪＩＳＧ３５６０：１９９４に準拠）が用いられる。ばね４は、左巻き（前端から後端に向かって反時計回り）である。ばね４は、外回転体２及び内回転体３が回転していない状態において、全長にわたって径が略一定である。ばね４は、内回転体３の接続部３３の後面と転がり軸受６の前面との間に挟まれることで、軸方向に若干圧縮された状態でばね収容空間８に収容されている。ばね４のばね線の断面形状は、例えば矩形状である。ばね４の外周面４１及び内周面４２は、外回転体２の回転軸Ｒと略平行になっている。また、ばね４は、外回転体２及び内回転体３が回転していない状態で、後端部において、外周面４１が外回転体２の圧接面２１に接触する後端側領域４３と、前端部において、内周面４２が内回転体３の接触面３５に接触する前端側領域４４と、を有する。
　後端側領域４３は、ばね４の後端から１周以上（回転軸周りに３６０°以上）の領域である。外回転体２及び内回転体３が回転していない状態で、後端側領域４３は、若干縮径された状態でばね収容空間８に収容されている。後端側領域４３の外周面４１は、ばね４の拡径方向の自己弾性復元力によって、圧接面２１に押し付けられている（図２及び図４参照）。
　前端側領域４４は、ばね４の前端から１周以上（回転軸周りに３６０°以上）の領域である。前端側領域４４は、外回転体２及び内回転体３が回転していない状態において、若干拡径された状態でばね収容空間８に収容されている。前端側領域４４の内周面４２は、接触面３５に押し付けられている（図２及び図３参照）。また、前端側領域４４は、三つの部分からなる。すなわち、図３に示すように、前端側領域４４は、周方向において内回転体３の突起３７よりもばね４の前端側（図３の矢印と同じ方向）の第１部分４６と、径方向において突起３７に対向する第２部分４７と、第２部分４７よりも後端側（図３の矢印と逆の方向）の第３部分４８とを有する。図３において、ばね４のうち二点鎖線に挟まれた部分が、第２部分４７である。また、第１部分４６の前端部には、内回転体３の端面３６と周方向において対向する前端面４９が形成されている。
（プーリ構造体の動作）
　次に、プーリ構造体１の動作について説明する。まず、外回転体２の回転速度が内回転体３の回転速度よりも大きい場合（すなわち、外回転体２が加速する場合）について説明する。図３及び図４の矢印方向を正方向とする。
　まず、外回転体２が、内回転体３に対して正方向に相対回転し始める。ここで、外回転体２の圧接面２１には、ばね４の後端側領域４３の外周面４１が圧接されているため（図４参照）、外回転体２の相対回転に伴って、ばね４の後端側領域４３が圧接面２１と共に正方向に移動し、内回転体３に対して正方向に相対回転する。これにより、ばね４が拡径方向にねじり変形（以下、単に拡径変形という）する。なお、圧接面２１に対するばね４の後端側領域４３の圧接力は、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。
　ばね４の拡径方向のねじり角度が所定の角度（例えば３°）未満の場合、ばね４のうち、前端側領域４４の第２部分４７において最も大きなねじり応力が発生するようになっており、第２部分４７が最も拡径変形しやすくなっている。このため、ばね４の拡径方向のねじり角度が大きくなると、第２部分４７の内周面４２が、拡径変形によって最初に接触面３５から離れる。第２部分４７が接触面３５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部分４７の外周面が突起３７に当接し、第２部分４７の拡径変形が規制される。
　第２部分４７が突起３７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部分４８の接触面３５に対する圧接力が略ゼロとなる。さらにねじり角度が大きくなると、第３部分４８は、拡径変形により接触面３５から離れていく。このとき、ばね４の前端側領域４４の拡径変形が突起３７によって規制されており、前端側領域４４は円弧状、すなわち突起３７に対して摺動し易い形状に維持されている。このため、ねじり角度がさらに大きくなってばね４に作用するねじりトルクが増加すると、前端側領域４４は、突起３７に対する第２部分４７の圧接力及び接触面３５に対する第１部分４６の圧接力に抗して、突起３７及び接触面３５に対して周方向に摺動する。そして、ばね４の前端面４９が端面３６に当接して端面３６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が伝達される。
　ばね４の拡径方向のねじり角度がさらに大きくなると、ばね４の前端側領域４４と後端側領域４３との間の部分が拡径していく。ねじり角度が、例えば約４５°になると、拡径したばね４の外周面４１の一部が、外回転体２の当接面２２に当接し、ばね４の拡径が完全に規制され、外回転体２と内回転体３が一体的に回転する。
　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い場合（すなわち、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３及び図４の矢印方向と逆の方向）に相対回転する。外回転体２の相対回転に伴って、ばね４の後端側領域４３が、圧接面２１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が縮径方向にねじり変形する（以下、単に縮径変形という）。
　ばね４の縮径方向のねじり角度が所定の角度（例えば１０°）未満の場合、後端側領域４３の圧接面２１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、後端側領域４３は圧接面２１に圧接している。また、前端側領域４４の接触面３５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さらに大きくなると、後端側領域４３の圧接面２１に対する圧接力は略ゼロとなり、後端側領域４３は圧接面２１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、外回転体２と内回転体３との間で、トルクを伝達又は遮断する。
（プーリ構造体の製造方法）
　次に、プーリ構造体１の製造方法について、図５を用いて説明する。
　まず、内回転体３（図５の（ａ）参照）に、ばね４を後方から圧入して装着する（図５の（ｂ）参照）。次に、内回転体３の前端部に滑り軸受７を装着し（図５の（ｃ）参照）、さらに、内回転体３に外回転体２を後方から装着する（図５の（ｄ）参照）。
　この状態で、内回転体３の対向面３４にグリースを塗布する。グリースの塗布には、例えばディスペンサ２０１を用いる。図５の（ｅ）に示すように、ディスペンサ２０１は、本体部２０２と、本体部２０２から延びたノズル２０３とを備え、グリースを計量し、計量されたグリースをノズル２０３から吐出させることで、グリースを対象物に塗布可能に構成されている。ノズル２０３は、内回転体３の対向面３４とばね４の内周面４２との間に挿入可能な径を有しており、その先端部に、グリースが吐出される吐出口２０４が形成されている。吐出口２０４は、ノズル２０３が延びる方向に対して斜めに傾いている。
　まず、ディスペンサ２０１を用いて、グリースを計量する。必要となるグリースの量は、外回転体２及び内回転体３の、ばね収容空間８を形成する面のうち、塗装が施されていない面全体に油膜を形成するために必要な最小限の量である。例えば本実施形態では、グリースの量は、約０．２ｇ（体積は約０．２ｃｍ３）である。
　次に、図５の（ｅ）に示すように、ディスペンサ２０１のノズル２０３を内回転体３の後方から内回転体の対向面３４とばね４の内周面４２との間に挿入する。ここで、対向面３４の後方には圧入面３８があるが、圧入面３８の径は対向面３４の径よりも小さいので、ノズル２０３を容易に挿入することができる。次に、内回転体３を傷つけることを防止するため、対向面３４と接触面３５との間の傾斜面よりも後方（例えば５ｍｍ手前）でノズル２０３の先端を停止させる。次に、その停止位置を起点に、吐出口２０４を径方向において内回転体３の対向面３４に対向させる。そして、ノズル２０３を前側から後側に移動させ、圧入面３８の手前まで後退させつつ、グリース２００を略均一に押し出して、対向面３４に塗布する。これにより、グリース２００は前後方向に長く延びた状態になる（図６参照）。なお、圧入面３８等、対向面３４以外の部分にはグリース２００を塗布しない。次に、内回転体を若干回転させて、再びノズル２０３を挿入し、ノズル２０３を後退させながらグリース２００を吐出させる。上記の作業を複数回繰り返して、グリース２００を対向面３４に塗布する。
　次に、外回転体２の後端部と内回転体３の後端部の間に、転がり軸受６を圧入する（図５の（ｆ）参照）。この時点で、エンドキャップ５の装着等を除き、プーリ構造体の組み付けが一旦終了する。この、組み付けが一旦終了した時点でのプーリ構造体１０（図５の（ｆ）及び図７参照）が、本発明の、まだ一度も動作していない状態におけるプーリ構造体に相当する。出荷時の完成品であるプーリ構造体１と、まだ一度も動作していないプーリ構造体１０との違いは、エンドキャップ５が装着されているか否かと、ばね収容空間８を形成する面にグリースが拡散している状態か、或いはグリースが内回転体３の対向面３４に塗布されている状態かである。
　組み付け直後の、プーリ構造体１０がまだ一度も動作していない状態、すなわち、まだ一度もオルタネータ１２０の駆動軸１２１に接続されていない状態においては、図７に示すように、グリース２００は、内回転体３の対向面３４に塗布された状態である。言い換えると、グリース２００は、ばね収容空間８内に単に投入された場合と比べて、対向面３４に強く接触している。グリース２００は、前述したようにノズル２０３を前後方向に動かしながら塗布されるので、前後方向に沿って長く延び、周方向においては不連続に配置されている。グリース２００の量は、外回転体２及び内回転体３の、ばね収容空間８を形成する面のうち、塗装が施されていない面全体に油膜を形成するために必要な最小限の量であって、例えば約０．２ｇ（体積は約０．２ｃｍ３）である。対向面３４におけるグリース２００の厚みは、２ｍｍ以下が好ましい。対向面３４におけるグリース２００の厚みは、０．８ｍｍ～１．３ｍｍ程度がより好ましい。また、対向面３４に付着したグリース２００の面積は、対向面３４の面積の４％以上が好ましい。対向面３４に付着したグリース２００の面積は、対向面３４の面積の６％～１０％程度がより好ましい。なお、グリース２００は、ばね収容空間８を形成する面のうちの、対向面３４にのみ塗布されており、他の面には塗布されていない。
　次に、オルタネータ１２０の製造元等において、オルタネータ１２０の駆動軸１２１にプーリ構造体１０を接続する。次に、オルタネータ１２０の完成検査を実施し、これと併せて、外回転体２及び内回転体３の、ばね収容空間８を形成する面へのグリース２００の拡散を行う。具体的には、例えば図８に示すように、ベルト伝動機構１００（図１参照）と同等の構成を有する試験機１００ａを用いて、プーリ構造体１０と、エンジン１１０ａ（本発明の駆動源）のクランク軸１１１ａに接続されたプーリ１０１ａ等、他のプーリにベルトＢを巻き掛け、後述するエンジン始動試験と同等の作動条件においてエンジン始動と停止を繰り返し、プーリ構造体１０を動作させる。エンジン始動回数は、例えば５回である。これにより、プーリ構造体１０の回転に伴い発生する熱や、オルタネータ１２０の発電に伴い発生する熱等によってばね収容空間８の温度が上がる。例えば、対向面３４の表面温度は、この完成検査において、約４０℃まで上がる。そして、ばね収容空間８の温度上昇や、グリース２００同士或いはグリース２００と対向面３４との摩擦により発生するせん断発熱により、対向面３４に塗布されたグリース２００の温度が上がり、グリース２００の粘度が下がって流動しやすくなる。また、内回転体３の回転によってグリース２００に遠心力が作用することで、グリース２００が径方向外側に飛散して外回転体２の圧接面２１等に拡散する。なお、グリース２００の一部はばね４にも当たり、ばね線を伝う等して、前後方向にも拡散する。このようにして、グリース２００は、外回転体２及び内回転体３の、ばね収容空間８を形成する面全体に拡散する。なお、グリースは、滑り軸受７と外回転体２との隙間にも拡散するが、この隙間から前方にはほとんど漏れ出ない。
　最後に、外回転体２の前端部にエンドキャップ５を装着する。これにより、プーリ構造体１が完成する（図５の（ｇ）参照）。
　次に、本発明の具体的な実施例について説明する。本発明の発明者は、表１に示す実施例１、比較例１～３のプーリ構造体の供試体を用いて、本発明の効果を検証するための試験を行った。
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
実施例１
　実施例１のプーリ構造体の供試体は、図９の（ｄ）に示すプーリ構造体１０ｄであり、グリースの滞留位置及び形態を含めて、プーリ構造体１０と同一のものである。内回転体３の対向面３４には、グリース２００ｄが偏平状に塗布されている。グリース２００ｄの量は、約０．２ｇ（体積約０．２ｃｍ３）である。供試体をオルタネータに組付ける前のグリース２００ｄの滞留位置は、内回転体３の対向面３４の前後方向における略中央から後端部にわたる部分である。上記は、後述する実施例２についても同様である。なお、対向面３４におけるグリース２００ｄの厚みは、約１ｍｍであり、且つ、対向面３４に付着したグリース２００ｄの面積は、対向面３４の面積の約８％である。
　実施例２
　実施例２のプーリ構造体の供試体は、図９の（ｄ）に示すプーリ構造体１０ｅであり、グリース２００ｅが、内回転体３の対向面３４に塗布されたものである。対向面３４におけるグリース２００ｅの厚みは、１．８ｍｍ～２．０ｍｍであり、且つ、対向面３４に付着したグリース２００ｅの面積は、対向面３４の面積の約４％である。
比較例１
　比較例１のプーリ構造体の供試体は、図９の（ａ）に示すプーリ構造体１０ａであり、グリースの滞留位置及び形態以外はプーリ構造体１０と同一の構成を有する。ばね収容空間８内には、グリース２００ａが、塊の状態で約０．２ｇ投入された状態である。後述する比較例２、３についても同様である。また、グリース２００ａの滞留位置は、内回転体３の対向面３４の前後方向略中央である。
比較例２
　比較例２のプーリ構造体の供試体は、図９の（ｂ）に示すプーリ構造体１０ｂであり、グリース２００ｂが、塊の状態でばね収容空間８内に投入されたものである。グリース２００ｂの滞留位置は、内回転体３の対向面３４の後端部である。
比較例３
　比較例３のプーリ構造体の供試体は、図９の（ｃ）に示すプーリ構造体１０ｃであり、グリース２００ｃが、塊の状態でばね収容空間８内に投入されたものである。グリース２００ｃの滞留位置は、ばね４の外周面４１の前後方向略中央である。
（エンジン始動試験）
　次に、本発明の効果を検証するためのエンジン始動試験について説明する。本発明の発明者は、エンジン始動試験を行い、ばね収容空間８を形成する外回転体２及び内回転体３の対象部位（塗装が施されていない、防錆剤が必要な部位）に対する防錆剤の付着状況を確認した。
　まず、エンジン始動試験の概要について説明する。評価対象のプーリ構造体の供試体は、前述したプーリ構造体１０ａ～１０ｅの５種類である。所定のエンジン始動回数（始動から停止までの回数）で各供試体のエンジン始動試験を行い、その後、各供試体を分解して、対象部位別に防錆剤の付着の有無を目視確認して、後述する評価基準により防錆剤の付着の有無を評価した。具体的な対象部位は、表１及び図１０に示す部位、すなわち外回転体２の軸受介設面２３、圧接面２１、当接面２２、内回転体３の対向面３４及びその他の部位である。なお、その他の部位とは、外回転体２及び内回転体３の、ばね収容空間８を形成する面のうち、軸受介設面２３、圧接面２１、当接面２２及び対向面３４以外の部位であり、且つ、塗装が施されていない部位をいう。
　次に、エンジン始動試験の詳細について説明する。各供試体について、ベルト伝動機構１００（図１参照）と同等の構成を有するエンジンベンチ試験機を用いて、エンジン始動試験を行った。エンジン始動５回相当の、オルタネータの完成検査で到達する内回転体３の対向面３４の表面温度（約４０℃）に一致するよう、エンジン始動回数が５回のときに、対向面３４の表面温度が約４０℃になるよう雰囲気温度を調整した。エンジンの始動回数は３種類（５回、２０回、５０回）として、各エンジン始動回数に対応して各供試体を用意した。エンジンの始動と停止を交互に繰り返し、エンジンの始動回数が所定の回数に達した時点で、その供試体の試験を終了した。なお、ベルトの張力は１５００Ｎとした。エンジンの１回あたりの運転時間（始動から停止までの時間）は、１０秒とした。雰囲気温度は、実車と同等の温度を想定して調整した。また、毎回のエンジン始動の際の、クランク軸の回転数は、０～１８００ｒｐｍの間で変動していた。このときのオルタネータの駆動軸及び内回転体３の最大回転数は、約４０００ｒｐｍに達する。上述の試験により、ばね収容空間８の温度が上昇し、グリースの温度が上がって粘度が下がる。さらに、プーリ構造体１０ａ～１０ｅの回転によってグリースに遠心力が作用することで、外回転体２及び内回転体３の、ばね収容空間８を形成する面にグリースが拡散する。
　試験終了後、プーリ構造体を分解し、対象部位毎に防錆剤の付着状況を目視確認し、対象部位全体に防錆剤が付着している場合は○（合格）、対象部位の少なくとも一部に防錆剤が付着していない場合は×（不合格）とした。なお、軸受介設面２３、圧接面２１、当接面２２及び対向面３４以外の部位についての評価は、これら４つの部位の評価が全て○の場合に限って行った。また、各実施例又は比較例について、全ての部位の評価が○であった場合は、試験打ち切りとした。
　試験結果は、上記表１のようになった。グリース２００を内回転体３の対向面３４に塗布した実施例１及び２においては、エンジン始動回数５回終了時点で全ての対象部位に防錆剤の付着が認められた。一方、グリースを塊の状態で投入した比較例１～３については、対象部位の一部に防錆剤が付着していない箇所が認められた。特に顕著な傾向として、グリースの塊を対向面３４に投入した比較例１及び２においては、対向面３４から遠い外回転体２の前端部の軸受介設面２３に防錆剤が行きわたりにくい傾向にあった。また、グリースの塊をばね４の外周面４１に投入した比較例３においては、エンジンの始動と停止を５０回繰り返しても、ばね４よりも径方向内側の対向面３４に防錆剤が行きわたらなかった。以上の結果から、プーリ構造体を実施例１又は２の構成にすると、少ないエンジン始動回数で全ての対象部位に防錆剤を付着させることができることが分かった。
（その他の試験）
　塩水噴霧（ＪＩＳＫ５６００－７－１に準拠）と乾燥を繰り返す複合環境サイクル試験（１サイクル２４時間）を、実施例１、２及び比較例１のプーリ構造体について行った。まず、実施例１及び２のプーリ構造体１０（プーリ構造体１０ｄ、１０ｅ）と同様の構成を有するプーリ構造体の新品において、エンジン始動回数５回にてエンジン始動試験を実施し、その後複合環境サイクル試験を行った。その結果、上記プーリ構造体は、９０サイクル（２１６０時間）の試験を行っても、外回転体２及び内回転体３のばね収容空間８を形成する面において、錆は発生しなかった。一方、比較例１のプーリ構造体１０ａと同様の構成を有するプーリ構造体についても同様のエンジン始動試験及び複合環境サイクル試験を行った。その結果、上記表１において防錆剤が付着していなかった部分（軸受介設面２３及び圧接面２１）には、６０サイクル（１４４０時間）で、錆の発生兆候が認められた。なお、ばね収容空間８にグリースを封入しない場合は、６０サイクルで、ばね収容空間８に面した外回転体２及び内回転体３の非塗装領域全体に錆の発生兆候が認められた。
　以上のように、プーリ構造体１０がオルタネータの駆動軸１２１に接続される前の状態、すなわち、まだ一度も動作していない状態において、グリース２００が、内回転体３の対向面３４に塗布された状態である。これにより、グリース２００が単純に塊の状態でばね収容空間８に投入されている場合と比べて、内回転体３との接触面積が大きくなるので、エンジン始動試験時に内回転体３の熱がグリース２００に伝わりやすくなり、グリース２００の温度が上がりやすく、粘度が下がりやすくなる。また、ばね収容空間８を形成する面のうち、径方向内側に配置された内回転体３の対向面３４にグリースが塗布されているため、内回転体３にグリースが行き渡りやすいとともに、内回転体３の回転による遠心力がグリース２００に作用するので、グリース２００は径方向外側にも拡散しやすい。したがって、ばね収容空間８に面した領域全体に防錆剤を拡散しやすくすることができる。
　また、対向面３４におけるグリース２００の厚みが、２ｍｍ以下である。したがって、内回転体３の熱をグリース２００全体に伝えやすく、グリース２００の粘度を下げやすくすることができる。
　また、対向面３４に付着したグリース２００の面積が、対向面３４の面積の４％以上である。つまり、グリース２００の伝熱面積が大きいため、内回転体３の熱がグリース２００に伝わりやすくなる。
　また、グリース２００が、前後方向に沿って延びているため、プーリ構造体１０が回転したときに、グリース２００を前後方向に拡散しやすくすることができる。
　また、グリース２００が、内回転体３の対向面３４にのみ塗布されている。したがって、他の箇所にもグリース２００を塗布する場合と比べて手間を省きつつ、内回転体３の回転によりグリース２００を効率良くばね収容空間８内に拡散させることができる。
　また、グリース２００が内回転体３の対向面３４に塗布されており、ばね収容空間８を形成する面全体にグリース２００が拡散しやすい。このため、プーリ構造体１０の外回転体２にグリースが塗布されていなくても、滑り軸受７が配置された外回転体２の前端部までグリース２００が行き渡り、当該部分における錆の発生が抑えられ、軸受機能が長期にわたって維持される。したがって、生産効率の低下を抑制しつつ、プーリ構造体を長寿命化できる。
　また、滑り軸受７は、ポリテトラメチレンアジパミドをベース樹脂とする樹脂組成物で形成されており、樹脂組成物は、アラミド繊維を含有する補強材を含む。これにより、比較的高温域においても滑り軸受７の耐摩耗性及び強度を高めることができるので、軸受機能をより長期にわたって維持することができる。
　また、プーリ構造体１０がオルタネータ１２０に接続されて回転すると、オルタネータ１２０が駆動されることによる発電に伴って大きな熱が発生し、プーリ構造体１０に伝達される。したがって、グリース２００の温度を十分に上げることができる。
　また、グリース２００の塗布後に、プーリ構造体１０をオルタネータ１２０に接続し、ベルトＢを介してエンジン１１０ａの動力をプーリ構造体１０に伝達させて、プーリ構造体１０を動作させる。これにより、プーリ構造体１０の回転動作に伴うばね収容空間８の温度上昇と、内回転体３の回転によってグリース２００に作用する遠心力等によって、ばね収容空間８を形成する面にグリースを拡散させることができる。
　また、ばね４を内回転体３に装着した後に、ねじりコイルばね４と内回転体３との間の隙間にノズル２０３を挿入して、グリース２００を対向面に塗布する。これにより、グリース２００がばね４に付着することを抑制できる。
　また、ノズル２０３を前側から後側、すなわち、ノズル２０３が挿入された側に単純にノズル２０３を引き出しながらグリース２００を対向面３４に塗布するので、容易にグリース２００を塗布することができる。
　次に、前記までの実施形態に変更を加えた変形例について説明する。但し、前記までの実施形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。
（１）前記実施形態においては、ノズル２０３を後方に引きながらグリース２００を吐出させるものとしたが、これには限られない。例えば、ノズル２０３と内回転体３を相対回転させながらグリース２００を吐出させることで、周方向にグリース２００を塗布しても良い。すなわち、前記実施形態において、グリース２００は、前後方向に沿って線状に延び、周方向においては不連続に配置されているものとしたが、例えば、グリース２００は、周方向においても連続的に塗布されていても良い。また、グリース２００は、対向面３４全体に塗布されていても良い。
（２）前記までの実施形態においては、ディスペンサ２０１によってグリース２００を塗布するものとしたが、これには限られない。例えば、内回転体３にばね４を装着するよりも前に、はけを用いてグリースを対向面３４に塗布する等しても良い。
（３）対向面３４におけるグリース２００の厚みは、必ずしも、２ｍｍ以下でなくても良い。また、対向面３４に付着したグリース２００の面積は、必ずしも対向面３４の面積の４％以上でなくても良い。また、グリース２００は、必ずしも対向面３４にのみ塗布されていなくても良く、例えば軸受介設面２３等の、グリース２００が拡散しにくい箇所にも塗布されていても良い。
（４）滑り軸受７は、必ずしもポリテトラメチレンアジパミドを含む樹脂で形成されていなくても良い。例えば、ポリアセタール樹脂等の合成樹脂で形成されていても良い。
（５）対向面３４にグリース２００を塗布した後のプーリ構造体１０の回転動作は、必ずしもオルタネータ１２０等の補機に接続した状態で行われなくても良い。例えば、専用の検査装置等に接続された状態でプーリ構造体１０を動作させることで、グリース２００を拡散させても良い。
（６）試験機１００ａは、必ずしも駆動源としてエンジン１１０ａを備えていなくても良く、例えばモータ等を駆動源としても良い。
　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、２０１７年３月３０日出願の日本特許出願２０１７－０６６８０８、及び２０１８年２月２８日付出願の日本特許出願２０１８－０３４２３２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
　　４　　　　　ねじりコイルばね
　　７　　　　　滑り軸受
　　８　　　　　ばね収容空間
　　１０　　　　プーリ構造体
　　３４　　　　対向面
　　４２　　　　内周面
　　１１０　　　エンジン
　　１１０ａ　　エンジン（駆動源）
　　１２０　　　オルタネータ（補機）
　　１２１　　　駆動軸
　　２００　　　グリース
　　２０３　　　ノズル
　　Ｂ　　　　　ベルト

Claims (13)

  1. 　エンジンの補機に接続され、ベルトを介して前記エンジンの動力が伝達されるプーリ構造体であって、
    　前記ベルトが巻き掛けられる筒状の外回転体と、
    　前記外回転体の径方向内側に設けられ、前記外回転体に対して相対回転可能な内回転体と、
    　前記外回転体と前記内回転体との間に形成されたばね収容空間に配置されたねじりコイルばねと、を備え、
    　少なくとも、プーリ構造体がまだ一度も動作していない状態において、
    　防錆剤を含有するグリースが、前記内回転体の、前記ねじりコイルばねの内周面に対向する対向面に塗布されている、プーリ構造体。
  2. 　前記対向面における前記グリースの厚みが、２ｍｍ以下である、請求項１に記載のプーリ構造体。
  3. 　前記対向面に付着した前記グリースの面積が、前記対向面の面積の４％以上である、請求項１又は２に記載のプーリ構造体。
  4. 　前記対向面において、前記グリースが前記内回転体の回転軸方向に沿って塗布されている、請求項１～３のいずれか１項に記載のプーリ構造体。
  5. 　前記グリースは、前記ばね収容空間を形成する面のうちの、前記内回転体の前記対向面にのみ塗布されている、請求項１～４のいずれか１項に記載のプーリ構造体。
  6. 　前記外回転体の回転軸方向の端部において、前記内回転体との間に介設された滑り軸受を備える、請求項１～５のいずれか１項に記載のプーリ構造体。
  7. 　前記滑り軸受は、ポリテトラメチレンアジパミドをベース樹脂とする樹脂組成物で形成されており、
    　前記樹脂組成物は、アラミド繊維を含有する補強材を含む、請求項６に記載のプーリ構造体。
  8. 　前記補機は、その駆動軸が回転することで電気を生成するオルタネータである、請求項１～７のいずれか１項に記載のプーリ構造体。
  9. 　エンジンの補機に接続され、ベルトを介して前記エンジンの動力が伝達されるプーリ構造体の製造方法であって、
    　前記プーリ構造体は、前記ベルトが巻き掛けられる筒状の外回転体と、前記外回転体の径方向内側に設けられ、前記外回転体に対して相対回転可能な内回転体と、前記外回転体と前記内回転体との間に形成されたばね収容空間に配置されたねじりコイルばねと、を備えるものであり、
    　前記内回転体の、前記ねじりコイルばねの内周面に対向する対向面に、防錆剤を含有するグリースを塗布する、プーリ構造体の製造方法。
  10. 　前記グリースの塗布後、前記プーリ構造体を前記補機に接続し、前記ベルトを介して駆動源の動力を前記プーリ構造体に伝達させて前記プーリ構造体を動作させる、請求項９に記載のプーリ構造体の製造方法。
  11. 　前記内回転体に前記ねじりコイルばねを装着した後に、前記ねじりコイルばねと前記内回転体との間の前記径方向における隙間に、前記内回転体の回転軸方向の一方側から前記グリースを吐出するノズルを挿入して、前記グリースを前記対向面に塗布する、請求項９又は１０に記載のプーリ構造体の製造方法。
  12. 　前記ノズルを前記回転軸方向の他方側から前記一方側へ移動させながら、前記ノズルから前記グリースを吐出させる、請求項１１に記載のプーリ構造体の製造方法。
  13. 　前記グリースを、前記ばね収容空間を形成する面のうちの、前記内回転体の前記対向面にのみ塗布する、請求項９～１２のいずれか１項に記載のプーリ構造体の製造方法。
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