JP2021071192A - プーリ - Google Patents

Abstract

【課題】打音が発生することなくハブとプーリ本体との間の相対回転を所定の角度範囲内に制限することが可能なプーリを提供する。【解決手段】プーリ１００はクランクシャフトＣの回転トルクを伝達する。プーリ１００は、クランクシャフトＣに固定されるハブ１０と、ハブ１０の径方向外側に配置されるプーリ本体２０と、複数の転動部材３０からなる転動部材群３０Ａとを含む。複数の転動部材３０は、ハブ１０とプーリ本体２０との間の環状隙間Ｇ内においてそれぞれ転動自在に圧入されている。転動部材３０は、軸線Ｘと直交する断面で楕円形の輪郭を有して筒状に延びる弾性材からなると共に環状隙間Ｇにおける径方向の隙間の長さより長い短径を有する弾性部３１と、弾性部３１の楕円中心に中心を合わせて弾性部３１内に圧入される軸部３２とを有する。【選択図】図２

Description

本発明はクランクシャフトの回転トルクを伝達するプーリに関する。

上記プーリは、クランクシャフトの端部に取り付けられている。そして、このクランクシャフトは、内燃機関の燃焼サイクルに起因するトルク変動を伴って回転している。そのため、上記プーリは、一般的に、クランクシャフトの回転トルクを補機などにトルク変動を減じた状態でベルトを介して伝達するように構成されている。つまり、上記プーリは、伝達トルクの平準化を図る機能を有しており、トルク変動吸収プーリやトルク変動吸収ダンパといった様々な呼称で呼ばれている。

上述した伝達トルクの平準化を図る機能を有したプーリの一例としては、特許文献１に開示されたアイソレーション・ダンパプーリ（以下、単にプーリという）が知られている。このプーリは、クランクシャフトの端部に固定されるハブ１１と、ベルトが巻き掛けられるプーリ部１５（以下、プーリ本体１５という）と、ハブ１１とプーリ本体１５との間を接続する円筒状の弾性部１６とを有している。この弾性部１６はハブ１１とプーリ本体１５とをこれらの間の相対回転を許容した状態で接続している。そして、このプーリでは、弾性部１６が捩じり変形することによって、プーリ本体１５からベルトを介して補機に伝達する伝達トルクの平準化を図るように構成されている。また、このプーリでは、クランクシャフトの所定の回転数域（例えば、内燃機関の始動からアイドル回転数に到達するまでの間）で、プーリ本体１５と弾性部１６とからなる振動系の回転方向（捩じり方向）の振動の共振が生じ得る。そして、この共振によって、プーリ本体１５が捩じり方向などに大きな振幅で振動しながら一方向に回転すると、ベルトのバタつきや異音の発生などの不具合が生じるおそれがある。そのため、このプーリでは、ハブ１１とプーリ本体１５との間の相対回転を所定の角度範囲内に制限するためのストッパ構造を有している。

特開２００１−１５９４４８号公報

しかしながら、特許文献１に開示されたプーリのストッパ構造では、ハブ１１とプーリ本体１５との間の相対回転の角度範囲が孔とこの孔に貫入する突起との干渉によって制限されているため、プーリ本体１５と弾性部１６との振動系における共振時などに金属による打音が発生する。

そこで、本発明は、打音が発生することなくハブとプーリ本体との間の相対回転を所定の角度範囲内に制限することが可能なプーリを提供することを目的とする。

本発明の一側面によると、クランクシャフトの回転トルクを伝達するプーリが提供される。プーリは、ハブとプーリ本体と転動部材群とを含む。ハブはクランクシャフトの端部に固定される。プーリ本体はハブの径方向外側に配置されている。転動部材群は複数の転動部材からなる。複数の転動部材は、ハブとプーリ本体との間の環状隙間にて周方向に等間隔に離れた位置でそれぞれハブの軸線と平行に延びている。そして。複数の転動部材は、環状隙間内においてそれぞれ転動自在に圧入されている。転動部材は弾性部と軸部とを有する。弾性部はハブの軸線と直交する断面で楕円形の輪郭を有して筒状に延びる弾性材からなると共に環状隙間における径方向の隙間の長さより長い短径を有する。軸部は弾性部の楕円中心に中心を合わせて弾性部内に圧入される。

本発明の一側面によれば、打音が発生することなくハブとプーリ本体との間の相対回転を所定の角度範囲内に制限することが可能なプーリを提供することができる。

本発明の一実施形態におけるプーリの断面図である。 上記プーリの正面図である。 上記プーリから抜け防止部を取り外した状態を示した図である。 上記プーリのトルク伝達の動作を説明するための概念図である。 上記プーリにおけるハブとプーリ本体との間の相対回転角度と転動部材の捩じり方向のバネ力との関係を説明するための概念図である。 上記プーリの変形例を説明するための図である。 上記プーリの別の変形例を説明するための断面図である。

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図１は本実施形態におけるプーリ１００の断面図である。図１にはプーリ１００がクランクシャフトＣの端部に取り付けられた状態の一例が示されている。図２はプーリ１００の正面図である。なお、図１に示されたプーリ１００の断面図は図２に示すＡ−Ａ切断線でのプーリ１００の断面図である。また、プーリ１００（詳しくは後述するプーリ本体２０には、図示を省略した無端状のベルトが巻き掛けられる。

[プーリの概略構成]
プーリ１００は、クランクシャフトＣからの回転トルクを、例えば図示省略した補機に上記ベルトを介して伝達するものである。このクランクシャフトＣは、内燃機関の燃焼サイクルに起因するトルク変動を伴って回転している。そのため、プーリ１００は、クランクシャフトＣの回転トルクを補機にトルク変動を減じた状態でベルトを介して伝達するように構成されている。つまり、プーリ１００はトルク変動の一部を吸収することによって補機に伝達する回転トルク（つまり伝達トルク）のトルク変動の変動量（振幅）を低減し、伝達トルクの平準化を図る機能（伝達トルク平準化機能）を有している。

プーリ１００は、ハブ１０と、プーリ本体２０と、転動部材群３０Ａとを含んで構成されている。クランクシャフトＣからプーリ１００に入力される回転トルクはトルク変動を伴っているが、プーリ１００から補機に伝達する回転トルク（つまり伝達トルク）のトルク変動の変動量（振幅）は転動部材群３０Ａによって低減されている。したがって、このプーリ１００では、転動部材群３０Ａによって伝達トルクの平準化が図られるように構成されている。つまり、プーリ１００の上述した伝達トルク平準化機能は、転動部材群３０Ａによって発揮されている。この伝達トルク平準化機能については後に詳述する。

ハブ１０は、クランクシャフトＣの端部に固定されるものであり、クランクシャフトＣと一体的に回転する部材である。ハブ１０は、全体として円環状に形成され、例えば、金属材からなる。本実施形態では、ハブ１０は、ボス部１１と外側円筒部１２と円盤部１３とを有し、これらが一体に形成されている。ハブ１０の軸線ＸはクランクシャフトＣの端部の軸線に合わせられている。

ボス部１１は、円筒状に形成され、クランクシャフトＣの端部の外周に嵌合してクランクシャフトＣの端部に固定されている。ボス部１１は、クランクシャフトＣの端部が嵌合される軸孔１１ａを有する。この軸孔１１ａには、図示省略した角柱状のキーが嵌合されるキー溝１１ｂが形成されている。また、クランクシャフトＣには、ボス部１１のキー溝１１ｂに対応したキー溝Ｃ１が形成されており、図示省略した上記キーがこれらのキー溝１１ｂ及びキー溝Ｃ１に嵌合している。したがって、ハブ１０は、クランクシャフトＣに対して相対回転することなくクランクシャフトＣと一体に回転するようにクランクシャフトＣの端部に固定されている。

外側円筒部１２は、ボス部１１の径方向外側においてボス部１１と軸心を合わせて設けられる部分である。外側円筒部１２の内周面とボス部１１の外周面との間には隙間が設けられている。本実施形態では、ハブ１０の外周面１０ａは外側円筒部１２の外周面により構成されている。

円盤部１３は、ボス部１１と外側円筒部１２との間を接続する部分である。円盤部１３は、ボス部１１の軸線Ｘの延伸方向についての中間部から径方向外側に延び、平面視で円盤状に形成されている。円盤部１３の径方向の内縁部分はボス部１１の外周面に接続し、円盤部１３の径方向の外縁部分は外側円筒部１２の軸線Ｘの延伸方向についての一端部に接続している。また、円盤部１３には、軽量化のための貫通孔１３ａが開口されている。

プーリ本体２０は、ハブ１０の径方向外側に配置されて、ベルトが巻き掛けられる部材である。プーリ本体２０は、円筒状に形成され、例えば、金属材からなる。プーリ本体２０の外周面には、Ｖ状の断面を有したプーリ溝２０ａが周方向全周に亘って形成されており、このプーリ溝２０ａに、図示省略したベルトが巻き掛けられる。具体的には、プーリ本体２０の軸線Ｘの延伸方向についての幅は、ハブ１０の外側円筒部１２の軸線Ｘの延伸方向についての長さに合わせられている。プーリ本体２０の内周面２０ｂとハブ１０（詳しくは外側円筒部１２）の外周面１０ａとの間には、円環状の隙間Ｇ（以下、環状隙間Ｇという）が空けられている。この環状隙間Ｇには、転動部材群３０Ａが圧入されている。

転動部材群３０Ａは、複数の転動部材３０からなるものである。以下では、主に、転動部材群３０Ａの詳細構造及び機能について詳述する。

[プーリの詳細構造]
次に、本実施形態におけるプーリ１００の詳細構造について、主に転動部材群３０Ａの構造及び機能を中心に説明する。図３はプーリ１００から後述する抜け防止部４０を取り外した状態を示した図である。

まず、転動部材群３０Ａの構造及び抜け防止部４０について詳述する。

転動部材群３０Ａを構成する複数の転動部材３０は、ハブ１０とプーリ本体２０との間の環状隙間Ｇにて周方向に等間隔に離れた位置でそれぞれハブ１０の軸線Ｘと平行に延びている。そして、複数の転動部材３０は、環状隙間Ｇ内においてそれぞれ転動自在に圧入されている。ただし、この転動の角度範囲は後述するように制限されている。このように、複数の転動部材３０がハブ１０とプーリ本体２０との間に設けられているため、ハブ１０とプーリ本体２０との間の相対回転が複数の転動部材３０の転動によって許容されている。つまり、プーリ本体２０はハブ１０の径方向の外側に複数の転動部材３０を介してハブ１０に対して相対回転可能に配置されている。転動部材３０の個数は特に限定されるものではないが、図では、転動部材３０は８個設けられている。

各転動部材３０は、ハブ１０の軸線Ｘと直交する断面で楕円形の断面を有して、軸線Ｘの延伸方向に延びている。そして、各転動部材３０は、初期状態（つまり、クランクシャフトＣの回転が停止している状態）で、その楕円の短軸がハブ１０及びプーリ本体２０の径方向に延びるように、短軸の向きを合わせて配置されている。換言すると、転動部材３０は、初期状態で短軸の延伸方向をハブ１０及びプーリ本体２０の径方向に合わせた状態で、ハブ１０の外周面１０ａとプーリ本体２０の内周面２０ｂとの間の円環状の環状隙間Ｇに圧入されている。本実施形態では、転動部材３０は、環状隙間Ｇにおいて周方向に４５°の角度ピッチで圧入されている。

各転動部材３０は、それぞれ弾性部３１と軸部３２とからなるものであり、弾性部３１はゴムなどの弾性材からなり、軸部３２は樹脂や金属などの剛性を有する材料からなる。

弾性部３１は、ハブ１０の軸線Ｘと直交する断面で楕円形の輪郭を有して筒状に延びる弾性材からなる。そして、弾性部３１は、環状隙間Ｇにおける径方向の隙間の長さより長い短径（詳しくは楕円の短軸方向の外径）を有する部材である。

弾性部３１には、その長手方向全体に亘って貫通する筒孔３１ａが形成されている。この筒孔３１ａの孔中心は、弾性部３１の楕円形の輪郭の楕円中心に合わせられている。また、本実施形態では、筒状の弾性部３１の筒孔３１ａは、ハブ１０の軸線Ｘと直交する断面で楕円形の断面を有している。したがって、本実施形態では、筒状の弾性部３１の外側の形状（つまり輪郭）だけでなく、弾性部３１の内側の形状も楕円形で形成されている。そして、弾性部３１の軸線Ｘの延伸方向の長さは、プーリ本体２０の軸線Ｘの延伸方向の幅及びハブ１０の外側円筒部１２の軸線Ｘの延伸方向の長さより僅かに短く設定されている。

軸部３２は、弾性部３１の楕円中心に中心を合わせて弾性部３１内に圧入される部材である。軸部３２は、軸部３２の圧入前の弾性部３１の筒孔３１ａより僅かに大きい外形を有して、一方向に棒状に延びている。軸部３２が弾性部３１（筒孔３１ａ）内に圧入された状態で、軸部３２の外周面が弾性部３１の筒孔３１ａの孔壁面の全体に亘って密着している。これにより、軸部３２が弾性部３１と一体になって、一つの転動部材３０が構成されている。

本実施形態では、軸部３２は、筒孔３１ａと同様にハブ１０の軸線Ｘと直交する断面で楕円形の断面を有している。軸部３２の楕円形の外形（輪郭）は軸部３２の圧入前の筒孔３１ａの楕円形より僅かに大きい。そして、本実施形態では、例えば、軸部３２の楕円形の輪郭と環状隙間Ｇへの圧入前の弾性部３１の楕円形の輪郭は、互いに概ね相似形であるものとする。

本実施形態では、軸部３２の軸線Ｘの延伸方向の長さは、プーリ本体２０及びハブ１０の外側円筒部１２についての、軸線Ｘの延伸方向の幅や長さよりも長く設定されている。したがって、本実施形態では、軸部３２の両端部は、環状隙間Ｇから外部にそれぞれ飛び出している。

本実施形態では、プーリ１００は、転動部材３０の環状隙間Ｇからの抜けを防止する抜け防止部４０を更に含んでいる。

具体的には、抜け防止部４０は、第１プレート４１と第２プレート４２とからなる。第１プレート４１は、円環プレート状に形成され、環状隙間Ｇの一端側（図１では左端側）の開口を塞ぐと共に複数の転動部材３０のそれぞれにおける軸部３２の一端部（図１では左側の端部）を支持する部材である。第２プレート４２は、円環プレート状に形成され、環状隙間Ｇの他端側（図１では右端側）の開口を塞ぐと共に複数の転動部材３０のそれぞれにおける軸部３２の他端部（図１では右側の端部）を支持する部材である。

詳しくは、第１プレート４１及び第２プレート４２は、互いに同形状の円盤状に形成されている。第１プレート４１の内縁部分は外側円筒部１２の軸線Ｘの延伸方向の一端面における外縁部分に当接し、第１プレート４１の外縁部分はプーリ本体２０の軸線Ｘの延伸方向の一端面における内縁部分に当接している。そして、この状態で、各軸部３２の一端部が第１プレート４１を貫通して第１プレート４１にカシメなどによって固定されると共に、弾性部３１の一端部と第１プレート４１との間に僅かな隙間が空けられている。また、第２プレート４２の内縁部分は外側円筒部１２の軸線Ｘの延伸方向の他端面における外縁部分に当接し、第２プレート４２の外縁部分はプーリ本体２０の軸線Ｘの延伸方向の他端面における内縁部分に当接している。そして、この状態で、各軸部３２の他端部が第２プレート４２を貫通して第２プレート４２にカシメなどによって固定されると共に、弾性部３１の他端部と第２プレート４２との間に僅かな隙間が空けられている。これにより、第１プレート４１と第２プレート４２との間において、各転動部材３０の前後方向（つまり軸線Ｘの延伸方向）の移動が規制されている。その結果、転動部材３０の環状隙間Ｇからの抜けが防止されている。また、全ての転動部材３０の両端部が第１プレート４１と第２プレート４２とにより支持されて、各転動部材３０が環状隙間Ｇ内において安定的に配置されている。つまり、本実施形態では、第１プレート４１及び第２プレート４２からなる抜け防止部４０は、転動部材３０の抜け防止機能に加えて転動部材３０を支持する支持機能をも有している。

[転動部材群の機能]
次に、転動部材群３０Ａの機能について、図１〜図４を参照して詳述する。

転動部材群３０Ａは、プーリ本体２０をハブ１０に対して相対回転可能に支持する支持機能と、前述した伝達トルク平準化機能と、ハブ１０とプーリ本体２０との間の相対回転を所定の角度範囲内に制限するためのストッパ機能とを有している。図４は、プーリ１００のトルク伝達の動作を説明するための概念図である。なお、図１〜図３では、クランクシャフトＣが回転していないときの状態が示されているが、図４では、クランクシャフトＣがトルク変動を伴って回転しているときの状態が示されている。

転動部材３０が環状隙間Ｇに圧入されると、図１〜図３に示すように、弾性部３１の外周面における短径側の部位がハブ１０の外周面１０ａ及びプーリ本体２０の内周面２０ｂに当接すると共に、弾性部３１が短径方向の内向きに圧縮されて扁平に弾性変形する。このとき、弾性部３１の長径（詳しくは楕円の長軸方向の外径）は、環状隙間Ｇへの圧入（挿入）前の自由状態における長径よりも扁平に弾性変形した分だけ僅かに長くなっている。そして、この弾性変形による弾性部３１からの反力がハブ１０の外周面１０ａ及びプーリ本体２０の内周面２０ｂに作用することによって、転動部材３０はハブ１０の外周面１０ａ及びプーリ本体２０の内周面２０ｂに密着している。

そして、ハブ１０がクランクシャフトＣと一体的に回転し始めると、図４に破線の楕円で示したように、各転動部材３０は、その楕円の長軸の延伸方向がハブ１０及びプーリ本体２０の径方向に近づく方向に僅かに回転して、ハブ１０の外周面１０ａ上を周方向に僅かに転動し始める。つまり、各転動部材３０は概ねその楕円中心を中心として捩じれるように回転し始める。その結果、プーリ本体２０は、弾性部３１を外殻とする複数の転動部材３０からなる転動部材群３０Ａを介してハブ１０（外側円筒部１２）に対して相対回転可能に支持されている。このように、転動部材群３０Ａは、プーリ本体２０をハブ１０に対して相対回転可能に支持する支持機能を有している。

また、トルク変動を伴って回転しているクランクシャフトＣからの回転トルクはハブ１０に入力され、ハブ１０（外側円筒部１２）はクランクシャフトＣと一体的にトルク変動を伴って一方向に回転している。したがって、各転動部材３０に密着したハブ１０（外側円筒部１２）から各転動部材３０に作用する力（つまり転動部材３０を転動させる力）の大きさは、一定でなく、クランクシャフトＣのトルク変動に対応して変動している。そして、転動部材３０の転動の過程において、弾性部３１の長軸側の部分が徐々に圧縮され、弾性部３１が楕円中心を中心として捩じられるように弾性変形する。このように各転動部材３０が捩じり方向に弾性変形することによって、ハブ１０のトルク変動を伴う回転トルクは、そのままプーリ本体２０に伝達されることなく、トルク変動の変動量（振幅）が低減（吸収）された状態で、プーリ本体２０に伝達される。つまり、転動部材群３０Ａの各転動部材３０がそれぞれ捩じり方向に弾性変形することによって、ハブ１０からプーリ本体２０に伝達される回転トルクのトルク変動の変動量（振幅）は低減（吸収）されている。その結果、プーリ本体２０自体の回転トルクのトルク変動は低減されており、プーリ本体２０から補機に伝達される伝達トルクは概ね平準化されている。したがって、転動部材群３０Ａは、トルク変動を吸収して伝達トルクの平準化を図る機能（伝達トルク平準化機能）を有している。このように、プーリ１００は、クランクシャフトＣの回転トルクを補機に、転動部材群３０Ａを用いてトルク変動を減じた状態で、伝達するように構成されている。

ここで、クランクシャフトＣが回転しているとき、転動部材３０はプーリ本体２０の内周面２０ｂ及びハブ１０の外周面１０ａに密着した状態で捩じり方向に弾性変形しており、各転動部材３０における弾性変形の反力の一部はプーリ本体２０のハブ１０に対する相対回転に抗するバネ力としてプーリ本体２０に作用する。つまり、ハブ１０の外周面１０ａの径方向外側には、質量体としてのプーリ本体２０と弾性体としての転動部材群３０Ａとからなる振動系が構成されている。この振動系はハブ１０に対するプーリ本体２０の相対回転の回転方向に振動する。転動部材群３０Ａは上述したように伝達トルクの平準化を図っているが、各転動部材３０はクランクシャフトＣのトルク変動に対応して捩じり方向に僅かな振幅量で振動しているため、プーリ本体２０はハブ１０に対する相対回転について僅かな振幅量で振動している。

また、内燃機関の始動からアイドル回転数に到達するまでの間などにおいては、クランクシャフトＣの回転トルクが急激に変動するため、この急激な回転トルクの変動によって、プーリ本体２０とハブ１０との相対回転の角度（振幅）が過大になることを防止する必要がある。この点、各転動部材３０において、捩じり方向の弾性変形による圧縮が過大になり、転動部材３０が所定の捩じり方向の角度まで捩じれると、転動部材３０のそれ以上の転動が止まる。その後、プーリ本体２０とハブ１０との相対回転の振幅は転動部材３０によって規定される所定の角度範囲内に規制される。つまり、各転動部材３０の転動の角度範囲は転動部材３０自体の弾性力によって制限されており、各転動部材３０はプーリ本体２０のハブ１０に対する相対回転の角度範囲を規制するストッパとして機能する。このように、転動部材群３０Ａは、ハブ１０とプーリ本体２０との間の相対回転を所定の角度範囲内に制限するためのストッパ機能を有している。したがって、プーリ１００では、特許文献１に開示されたプーリに発生していたような金属による打音は発生せず、転動部材群３０Ａによって、ハブ１０とプーリ本体２０との間の相対回転は所定の角度範囲内に制限されている。

図５は、ハブ１０とプーリ本体２０との間の相対回転の角度θ（振幅）と転動部材３０の捩じり方向のバネ力Ｆとの関係を説明するための概念図である。図５に示すように、転動部材３０の捩じり方向のバネ力Ｆは、ハブ１０とプーリ本体２０との間の相対回転の角度θ（振幅）が増加するほど増加している。そして、転動部材３０の捩じり方向のバネ力Ｆの増加率（つまり、転動部材３０の捩じり方向のバネ力Ｆを相対回転の角度θで除して得た転動部材３０のバネ定数）は相対回転の角度θが増加するほど大きくなっている。このことは、転動部材３０のバネ定数が、相対回転の角度θの増加に応じて大きくなっていることを示している。詳しくは、相対回転の角度θが所定の第１角度θ１で、転動部材３０がストッパとして機能し、相対回転の角度θが第１角度θ１より大きい所定の第２角度θ２以上で、転動部材３０は剛体に近い部材として機能している。第１角度θ１及び第２角度θ２は転動部材３０の寸法や材質などによって適宜に設定することができる。また、内燃機関の始動からアイドル回転数に到達するまでの間などにおいて、クランクシャフトＣの回転トルクが急激に変動し、ハブ１０とプーリ本体２０との間の相対回転の角度θが大きくなった場合には、転動部材３０のバネ定数は大きく増加する。そのため、回転トルクが急激に変動している場合には、プーリ本体２０と転動部材群３０Ａとからなる振動系の回転方向（軸線Ｘ周りの回転）の振動の共振周波数が上昇する。具体的には、振動系の回転方向（軸線Ｘ周りの回転）の振動の共振周波数は、例えば、アイドル回転数で回転したクランクシャフトＣに生じているトルク変動の周波数域を超える領域まで上昇する。その結果、内燃機関の始動からアイドル回転数に到達するまでの間において、この振動系が共振（いわゆるカップリング共振）することが防止される。また、アイドル回転数を超える回転数においては、クランクシャフトＣの回転トルクの急激な変動はない。その結果、アイドル回転数を超える回転数の運転領域においては、転動部材３０のバネ定数は比較的に低い値に維持され、この振動系の共振周波数は比較的に低い状態に概ね維持される。そして、プーリ１００は、アイドル回転数を超える回転数では、クランクシャフトＣの回転トルクを補機に、バネ定数の低い転動部材群３０Ａを用いてトルク変動を減じた状態で、伝達する。

本実施形態によるプーリ１００によれば、ハブ１０とプーリ本体２０との間の相対回転を所定の角度範囲内に制限するためのストッパ機能は、転動部材３０自体の弾性力によって発揮されており、このストッパ機能を発揮しているときに、従来のような金属の打音は発生しない。このようにして、打音を発生させずに、ハブ１０とプーリ本体２０との間の相対回転を所定の角度範囲内に制限することが可能なプーリ１００を提供することができる。また、転動部材群３０Ａという一群の構成要素だけで、プーリ本体２０をハブ１０に対して相対回転可能に支持する支持機能、伝達トルク平準化機能、及び、ストッパ機能が発揮される。

また、転動部材３０のバネ定数はハブ１０とプーリ本体２０との間の相対回転の角度θの増加に応じて大きくなるため、転動部材３０に大きな捩じり方向の力が作用しているときには、転動部材３０の剛性が高くなる。これにより、転動部材３０の耐久力が向上する。また、ストッパ機能は、転動部材３０自体の弾性力によって発揮されるため、従来の突起と孔の干渉によるストッパ構造と比べて、簡易な構造でストッパ構造を構築することができる。そして、転動部材３０の中心には剛性の高い軸部３２が圧入されているため、転動部材３０における支持機能の安定化が図られる。

本実施形態では、弾性部３１の筒孔３１ａ及び軸部３２はそれぞれハブ１０の軸線Ｘと直交する断面で楕円形の断面を有している。つまり、弾性部３１だけでなく、軸部３２も楕円形の輪郭を有している。これにより、後述する断面が真円形状の転動部材３０（図６参照）と比較して、転動部材３０の転動の角度範囲、換言すると、ハブ１０とプーリ本体２０との間の相対回転の角度範囲を、容易に狭く設定することができる。

本実施形態では、プーリ１００は、転動部材３０の環状隙間Ｇからの抜けを防止する抜け防止部４０を更に含んでいる。各転動部材３０の前後方向（つまり軸線Ｘの延伸方向）の移動が規制され、プーリ１００の転動部材３０の各機能がより確実に発揮される。

本実施形態では、抜け防止部４０を構成する第１プレート４１及び第２プレート４２は、転動部材３０の抜け防止機能に加えて転動部材３０を支持する支持機能をも有している。これにより、簡易な構造で、各転動部材３０を環状隙間Ｇ内において安定的に配置することができる。また、第１プレート４１及び第２プレート４２はそれぞれ環状隙間Ｇの開口を塞ぐ円盤状に形成されているため、一対のプレート（４１，４２）だけで、全ての転動部材３０の抜けを防止することができると共にすべての転動部材３０の両端部を支持することができる。

［変形例］
なお、本実施形態では、軸部３２の楕円形の輪郭と環状隙間Ｇへの圧入前の弾性部３１の楕円形の輪郭は互いに概ね相似形であるものとしたが、これに限らず、相似形でなくてもよい。具体的には、軸部３２の楕円形の輪郭の短軸と長軸との比率と、弾性部３１の楕円形の輪郭の短軸と長軸との比率とが、互いに異なっていてもよい。比率を変更することによって、転動部材３０の転動の角度範囲、つまり、ハブ１０とプーリ本体２０との間の相対回転の角度範囲や、転動部材３０のバネ定数の変化の程度を容易に調整することができる。

また、弾性部３１の筒孔３１ａ及び軸部３２はそれぞれ楕円形の断面を有しているものとしたが、これに限らず、適宜の断面形状を採用することができる。例えば、図６に示すように、軸部３２の断面形状は真円形でもよい。この場合であっても、転動部材３０は、支持機能、伝達トルク平準化機能、及び、ストッパ機能を発揮することができる。また、軸部３２の断面形状が真円形の場合、楕円形の場合と比較すると、転動部材３０の転動の角度範囲を広く設定することができる。

そして、図７に示すように、ハブ１０の外側円筒部１２が円筒状の第１外側円筒部１２ａと第１外側円筒部１２ａの径方向内側の円筒状の第２外側円筒部１２ｂとからなり、第１外側円筒部１２ａと第２外側円筒部１２ｂとの間に円環状の隙間が空けられ、この隙間に円筒状の弾性体からなる円筒弾性部５０が圧入されてもよい。この場合、第２外側円筒部１２ｂの径方向外側に、質量体としての第１外側円筒部１２ａと弾性体としての円筒弾性部５０とからなる振動系が構成されることになる。そして、この振動系の回転方向（軸線Ｘ周りの回転）の振動の共振周波数（固有振動数）は、クランクシャフトＣの捩じり方向の振動の共振周波数（固有振動数）に同調されている。これにより、クランクシャフトＣのトルク変動自体がこの円筒弾性部５０によって吸収され、第１外側円筒部１２ａより外側に伝達される回転トルクのトルク変動の変動量（振幅）が低減される。その結果、プーリ１００は、クランクシャフトＣの回転トルクを補機により安定した状態で伝達することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態及びその変形例について幾つか説明したが、本発明は上記実施形態及び上記変形例に制限されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形及び変更が可能である。

１０…ハブ
２０…プーリ本体
３０Ａ…転動部材群
３０…転動部材
３１…弾性部
３１ａ…筒孔
３２…軸部
４０…抜け防止部
４１…第１プレート
４２…第２プレート
１００…プーリ
Ｃ…クランクシャフト
Ｇ…環状隙間
Ｘ…軸線

Claims (4)

1. クランクシャフトの回転トルクを伝達するプーリであって、
   前記クランクシャフトの端部に固定されるハブと、
   前記ハブの径方向外側に配置されるプーリ本体と、
   前記ハブと前記プーリ本体との間の環状隙間にて周方向に等間隔に離れた位置でそれぞれ前記ハブの軸線と平行に延びると共に前記環状隙間内においてそれぞれ転動自在に圧入される複数の転動部材からなる転動部材群と、
   を含み、
   前記転動部材は、前記軸線と直交する断面で楕円形の輪郭を有して筒状に延びる弾性材からなると共に前記環状隙間における径方向の隙間の長さより長い短径を有する弾性部と、前記弾性部の楕円中心に中心を合わせて前記弾性部内に圧入される軸部とを有する、プーリ。
2. 前記弾性部の筒孔及び前記軸部は、それぞれ前記軸線と直交する断面で楕円形の断面を有する、請求項１に記載のプーリ。
3. 前記転動部材の前記環状隙間からの抜けを防止する抜け防止部を更に含む、請求項１又は２に記載のプーリ。
4. 前記軸部の両端部は、前記環状隙間から外部にそれぞれ飛び出しており、
   前記抜け防止部は、
   前記環状隙間の一端側の開口を塞ぐと共に前記複数の転動部材のそれぞれにおける前記軸部の一端部を支持する円環プレート状の第１プレートと、
   前記環状隙間の他端側の開口を塞ぐと共に前記複数の転動部材のそれぞれにおける前記軸部の他端部を支持する円環プレート状の第２プレートとからなる、
   請求項３に記載のプーリ。

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