JP5014196B2 - プーリ構造体、及び、これを用いた補機駆動システム - Google Patents

Description

本発明は、プーリ構造体、及び、これを用いた補機駆動システムに関する。

自動車等のエンジンの動力によってオルタネータ等の補機を駆動する補機駆動システムでは、オルタネータ等の補機の駆動軸に連結されるプーリと、エンジンの出力軸に連結されるプーリに亘ってベルトが掛け渡され、このベルトを介してエンジンのトルクが補機に伝達される。一般的に、エンジンの出力軸は、エンジンの爆発行程等の要因により回転速度が変動し、それに伴いベルトの走行速度も変動する。そのため、このベルトと補機の駆動軸に連結されたプーリとの間でスリップが生じたり、ベルトの張力が大きく変動したりする。このようなベルトのスリップや張力の過大な変動は、ベルトの異音の発生や寿命低下等の原因となる。特に、オルタネータは、発電軸の慣性モーメントが大きいため、ベルトのスリップや張力変動が特に生じやすい。さらに、発電軸に出力軸の回転変動が伝えられると、オルタネータの耐久性を低下させ、また、発電効率に悪影響を与えるという問題がある。

そこで、従来からこのような補機駆動システムに、出力軸の回転変動を吸収することが可能なプーリ構造体が採用されている。このようなプーリ構造体は、二重構造になっており、ベルトが巻き掛けられる第１回転体と、第１回転体の内側に設けられ、第１回転体に対して相対回転可能な第２回転体とを有する。これら２つの回転体の間には環状のゴム弾性体が設けられており、２つの回転体はこのゴム弾性体を介して連結されている。このプーリ構造体を補機の駆動軸に連結した場合、即ち、第２回転体を補機の駆動軸に連結した場合、第１回転体にはベルトを介して出力軸の回転変動が伝達される。この第１回転体の回転変動に伴い、２つの回転体が相対回転すると、ゴム弾性体を介して２つの回転体の間でトルクが伝達されるとともに、ゴム弾性体が周方向にねじれることにより、回転変動が吸収される。そのため、ベルトのスリップや張力変動を抑えることができる。しかし、このようなプーリ構造体を長期間使用すると、ゴム弾性体がねじれによって破損する虞がある。そこで、ゴム弾性体に過度のねじれが生じるのを抑制するための構造を有するプーリ構造体が種々提案されている。

例えば、特許文献１に開示されたプーリ構造体は、２つの回転体の所定の相対回転角度以上の相対回転を規制するためのたわみ制限部を有する。たわみ制限部は、第２回転体の外周面に固定された中央プレートと、第１回転地体の内周面に配置された弾性当接部とから構成される。また、ゴム弾性体は、２つの回転体に固定されている。２つの回転体の相対回転角度が所定の値になると、弾性当接部は中央プレートに当接し、２つの回転体のそれ以上の相対回転が規制され、同時に、ゴム弾性体のそれ以上のねじれも規制される。

また、特許文献２に開示されたプーリ構造体のゴム弾性体は、２つの回転体のうち、一方の回転体に相対回動不能に固定されており、他方の回転体に滑り層を介して摺動可能に連結されている。２つの回転体の間に所定の値以上のトルクが作用すると、滑り層と他方の回転体とが摺動回転するため、ゴム弾性体の過度のねじれが抑制される。

特開２００６−１７７５４８号公報 特開平６−２００９５６号公報

しかし、上述した特許文献１及び２のプーリ構造体によると、たとえゴム弾性体のねじり角を抑制しても、２つの回転体間でトルクを伝達する際、ゴム弾性体の内周部及び外周部には必ずせん断応力が作用する。そのため、ゴム弾性体は破損しやすい。

そこで、本発明は、ベルトのスリップ及び張力変動を防止するとともに、ゴム弾性体の耐久性の高いプーリ構造体及びこれを用いた補機駆動システムを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段及び発明の効果

請求項１のプーリ構造体は、ベルトが巻き掛けられる筒状の第１回転体と、前記第１回転体の内側に、前記第１回転体に対して相対回転可能に設けられた筒状の第２回転体と、前記第１回転体と前記第２回転体との間に、前記回転体の周方向に関して並んで配置された複数の第１ゴム弾性体からなる第１ダンパ部材と、前記回転体の軸方向に関して前記第１ゴム弾性体の少なくとも一方側に配置された規制部材と、を備え、前記第１回転体が前記第２回転体に対して所定の方向に相対回転したときに、前記複数の第１ゴム弾性体がそれぞれ圧縮力を受ける一方、前記第１回転体が前記第２回転体に対して前記所定の方向と反対方向に相対回転したときに、前記複数の第１ゴム弾性体がそれぞれ引張力を受けるように構成されており、前記規制部材は、前記第１ゴム弾性体が前記圧縮力を受けて、前記軸方向に関して膨張変形したときに、前記第１ゴム弾性体と接触することにより、前記第１ゴム弾性体のそれ以上の変形を規制することを特徴とする。

第１回転体と第２回転体とが相対回転すると、第１ゴム弾性体を介して、これら２つの回転体の間でトルクが伝達される。このとき、同時に第１ゴム弾性体が変形することによって、回転体の回転変動が吸収される。これにより、第１回転体に巻き掛けられたベルトがスリップしたり、ベルトの張力が過大に変動したりするのを防止することができる。ここで、２つの回転体の間に環状のゴム弾性体が設置されている従来のプーリ構造体の場合、２つの回転体が相対回転したとき、ゴム弾性体は周方向に関してせん断力を受ける。一方、本発明のプーリ構造体の複数の第１ゴム弾性体は、２つの回転体が相対回転したとき、圧縮力または引張力を受ける。そのため、本発明の第１ゴム弾性体は、せん断力を受ける場合よりも破損しにくくなる。従って、第１ゴム弾性体の耐久性を向上させることができる。
また、本発明では、第１回転体が第２回転体に対して所定の方向に相対回転したとき、複数のゴム弾性体は圧縮力を受けて縮むと同時に、軸方向に膨張して規制部材に接触する。これにより、第１ゴム弾性体のそれ以上の変形が規制されるため、ゴム弾性体の耐久性が向上する。

請求項２のプーリ構造体は、ベルトが巻き掛けられる筒状の第１回転体と、前記第１回転体の内側に、前記第１回転体に対して相対回転可能に設けられた筒状の第２回転体と、前記第１回転体と前記第２回転体との間に、前記回転体の周方向に関して並んで配置された複数の第１ゴム弾性体からなる第１ダンパ部材と、前記第１回転体と前記第２回転体との間に、それぞれ前記回転体の軸方向に関して前記第１ダンパ部材に隣接するとともに、前記回転体の周方向に関して並んで配置された複数の第２ゴム弾性体からなる第２ダンパ部材と、を備え、前記第１回転体が前記第２回転体に対して所定の方向に相対回転したときに、前記複数の第１ゴム弾性体がそれぞれ圧縮力を受けるとともに、前記複数の第２ゴム弾性体がそれぞれ引張力を受ける一方、前記第１回転体が前記第２回転体に対して前記所定の方向と反対方向に相対回転したときに、前記複数の第１ゴム弾性体がそれぞれ引張力を受けるとともに、前記複数の第２ゴム弾性体がそれぞれ圧縮力を受けるように構成されていることを特徴とする。

第１回転体と第２回転体とが相対回転すると、第１ゴム弾性体及び第２ゴム弾性体を介して、これら２つの回転体の間でトルクが伝達される。このとき、同時にゴム弾性体が変形することによって、回転体の回転変動が吸収される。これにより、第１回転体に巻き掛けられたベルトがスリップしたり、ベルトの張力が過大に変動したりするのを防止することができる。ここで、２つの回転体の間に環状のゴム弾性体が設置されている従来のプーリ構造体の場合、２つの回転体が相対回転したとき、ゴム弾性体は周方向に関してせん断力を受ける。一方、本発明のプーリ構造体の複数のゴム弾性体は、２つの回転体が相対回転したとき、圧縮力または引張力を受ける。そのため、本発明のゴム弾性体は、せん断力を受ける場合よりも破損しにくくなる。従って、ゴム弾性体の耐久性を向上させることができる。
また、本発明では、２つの回転体が相対回転し、２つのダンパ部材の一方を構成するゴム弾性体が引張力を受ける場合、他方のダンパ部材を構成するゴム弾性体が圧縮力を受けて変形することによって回転体の回転変動が吸収される。そのため、ゴム弾性体の受ける引張力は、ダンパ部材を１つしか設けない場合に比べて低減されるため、ゴム弾性体の耐久性が向上する。

請求項３のプーリ構造体は、ベルトが巻き掛けられる筒状の第１回転体と、前記第１回転体の内側に、前記第１回転体に対して相対回転可能に設けられた筒状の第２回転体と、前記第１回転体と前記第２回転体との間に、前記回転体の周方向に関して並んで配置された複数の第１ゴム弾性体からなる第１ダンパ部材と、を備え、前記第１回転体が前記第２回転体に対して所定の方向に相対回転したときに、前記複数の第１ゴム弾性体がそれぞれ圧縮力を受ける一方、前記第１回転体が前記第２回転体に対して前記所定の方向と反対方向に相対回転したときに、前記複数の第１ゴム弾性体がそれぞれ引張力を受けるように構成されており、前記複数の第１ゴム弾性体が、前記第１回転体と前記第２回転体のうち、何れか一方の回転体に固定されており、他方の回転体に対して摺動可能であることを特徴とする。

第１回転体と第２回転体とが相対回転すると、第１ゴム弾性体を介して、これら２つの回転体の間でトルクが伝達される。このとき、同時に第１ゴム弾性体が変形することによって、回転体の回転変動が吸収される。これにより、第１回転体に巻き掛けられたベルトがスリップしたり、ベルトの張力が過大に変動したりするのを防止することができる。ここで、２つの回転体の間に環状のゴム弾性体が設置されている従来のプーリ構造体の場合、２つの回転体が相対回転したとき、ゴム弾性体は周方向に関してせん断力を受ける。一方、本発明のプーリ構造体の複数の第１ゴム弾性体は、２つの回転体が相対回転したとき、圧縮力または引張力を受ける。そのため、本発明の第１ゴム弾性体は、せん断力を受ける場合よりも破損しにくくなる。従って、第１ゴム弾性体の耐久性を向上させることができる。
また、本発明では、第１回転体が第２回転体に対して相対回転し、複数の第１ゴム弾性体が引張力を受けたとき、この複数の第１ゴム弾性体を他方の回転体に対して摺動させることができる。そのため、第１ゴム弾性体に作用する引張力は、２つの回転体の両方に固定された場合よりも小さくなるため、第１ゴム弾性体が破断しにくくなり、耐久性が向上する。

請求項４のプーリ構造体は、ベルトが巻き掛けられる筒状の第１回転体と、前記第１回転体の内側に、前記第１回転体に対して相対回転可能に設けられた筒状の第２回転体と、前記第１回転体と前記第２回転体との間に、前記回転体の周方向に関して並んで配置された複数の第１ゴム弾性体からなる第１ダンパ部材と、前記第１ゴム弾性体の弾性率よりも低い弾性率を有する材料からなり、前記複数の第１ゴム弾性体のうち、前記周方向に関して隣接する２つのゴム弾性体の隙間に介在する複数の変形吸収部材と、を備え、前記第１回転体が前記第２回転体に対して所定の方向に相対回転したときに、前記複数の第１ゴム弾性体がそれぞれ圧縮力を受ける一方、前記第１回転体が前記第２回転体に対して前記所定の方向と反対方向に相対回転したときに、前記複数の第１ゴム弾性体がそれぞれ引張力を受けるように構成されていることを特徴とする。

第１回転体と第２回転体とが相対回転すると、第１ゴム弾性体を介して、これら２つの回転体の間でトルクが伝達される。このとき、同時に第１ゴム弾性体が変形することによって、回転体の回転変動が吸収される。これにより、第１回転体に巻き掛けられたベルトがスリップしたり、ベルトの張力が過大に変動したりするのを防止することができる。ここで、２つの回転体の間に環状のゴム弾性体が設置されている従来のプーリ構造体の場合、２つの回転体が相対回転したとき、ゴム弾性体は周方向に関してせん断力を受ける。一方、本発明のプーリ構造体の複数の第１ゴム弾性体は、２つの回転体が相対回転したとき、圧縮力または引張力を受ける。そのため、本発明の第１ゴム弾性体は、せん断力を受ける場合よりも破損しにくくなる。従って、第１ゴム弾性体の耐久性を向上させることができる。
また、本発明では、２つの回転体が相対回転したとき、複数の第１ゴム弾性体は、圧縮力を受けて縮むと同時に、周方向に膨張しようとする。このとき、複数の第１ゴム弾性体は、周方向に関してそれぞれ２つの変形吸収部材で挟まれているため、第１ゴム弾性体は、変形吸収部材を押圧しつつ、周方向に関して滑らかに膨張変形する。これにより、第１ゴム弾性体は、周方向に関する急激な変形が抑制されるため、座屈しにくくなり、耐久性が向上する。

請求項５のプーリ構造体は、請求項１、３、４のいずれかにおいて、前記複数の第１ゴム弾性体が、それぞれ前記回転体の径方向に対して、前記周方向に傾いて延在していることを特徴とする。
上記の構成により、複数の第１ゴム弾性体は、第１回転体が第２回転体に対して所定の方向に相対回転したときに、圧縮力を受けることができる一方、第１回転体が第２回転体に対して所定の方向と反対方向に相対回転したときに、引張力を受けることができる。

請求項６のプーリ構造体は、請求項２において、前記複数の第１ゴム弾性体及び第２ゴム弾性体が、それぞれ前記回転体の径方向に対して、前記周方向に傾いて延在しており、前記複数の第１ゴム弾性体と、前記複数の第２ゴム弾性体の、前記径方向に対する傾斜方向が、互いに反対方向であることを特徴とする。
上記の構成により、第１回転体が第２回転体に対して相対回転したとき、第１ダンパ部材及び第２ダンパ部材の一方が圧縮力を受ける一方、他方が引張力を受けることができる。

請求項７のプーリ構造体は、請求項２又は６において、前記回転体の軸方向に関して、前記第１ゴム弾性体の少なくとも一方側、及び、前記第２ゴム弾性体の少なくとも一方側に配置された規制部材を備え、前記規制部材は、前記第１ゴム弾性体が前記圧縮力を受けて、前記軸方向に関して膨張変形したときに、前記第１ゴム弾性体と接触することにより、前記第１ゴム弾性体のそれ以上の変形を規制するとともに、前記第２ゴム弾性体が前記圧縮力を受けて、前記軸方向に関して膨張変形したときに、前記第２ゴム弾性体と接触することにより、前記第２ゴム弾性体のそれ以上の変形を規制することを特徴とする。

第１回転体が第２回転体に対して相対回転したとき、第１ダンパ部材及び第２ダンパ部材の一方を構成する複数のゴム弾性体が、圧縮力を受けて縮むと同時に、軸方向に膨張して規制部材に接触する。これにより、このゴム弾性体のそれ以上の変形が規制されるため、耐久性が向上する。また、規制部材によって、圧縮力を受けるゴム弾性体の変形が規制されることにより、２つの回転体のそれ以上の相対回転も規制されることとなるため、引張力を受けるゴム弾性体の伸び変形も規制することができる。従って、ゴム弾性体の耐久性がより向上する。

請求項８のプーリ構造体は、請求項２、６、７の何れかにおいて、前記複数の第２ゴム弾性体が、前記第１回転体と前記第２回転体のうち、何れか一方の回転体に固定されており、他方の回転体に対して摺動可能であることを特徴とする。

上記の構成により、第１回転体が第２回転体に対して相対回転し、複数の第２ゴム弾性体が引張力を受けたとき、この複数の第２ゴム弾性体を他方の回転体に対して摺動させることができる。そのため、第２ゴム弾性体に作用する引張力は、２つの回転体の両方に固定された場合よりも小さくなるため、第２ゴム弾性体が破断しにくくなり、耐久性が向上する。

請求項９のプーリ構造体は、請求項３又は８において、前記複数の第１ゴム弾性体又は第２ゴム弾性体の前記他方の回転体側の面が、耐摩耗性の高い被覆材で被覆されていることを特徴とする。

上記の構成により、ゴム弾性体は他方の回転体に対して直接摺動することがなく、被覆材を介して摺動するため、ゴム弾性体は、擦り減りや、引っかかりによる破損が防止され、耐久性が向上する。

請求項１０のプーリ構造体は、請求項１〜９の何れかにおいて、前記第１ゴム弾性体又は第２ゴム弾性体が、前記第１回転体と前記第２回転体との間に、前記径方向に関して圧縮状態で設置されていることを特徴とする。

径方向に関して圧縮状態で設置されたゴム弾性体は、２つの回転体が相対回転することによって圧縮力を受けたとき、無負荷状態で設置された場合に比べて、圧縮変形しやすくなる。従って、ゴム弾性体は、大きな圧縮力を確実に受けることができるため、２つの回転体の間で確実にトルクを伝達することができる。

請求項１１のプーリ構造体は、請求項２、６〜８の何れかにおいて、前記第２ゴム弾性体の弾性率よりも低い弾性率を有する材料からなり、前記複数の第２ゴム弾性体のうち、前記周方向に関して隣接する２つの第２ゴム弾性体の隙間に介在する複数の変形吸収部材を備えることを特徴とする。

２つの回転体が相対回転したとき、複数の第２ゴム弾性体は、圧縮力を受けて縮むと同時に、周方向に膨張しようとする。このとき、複数の第２ゴム弾性体は、周方向に関してそれぞれ２つの変形吸収部材で挟まれているため、第２ゴム弾性体は、変形吸収部材を押圧しつつ、周方向に関して滑らかに膨張変形する。これにより、第２ゴム弾性体は、周方向に関する急激な変形が抑制されるため、座屈しにくくなり、耐久性が向上する。

請求項１２の補機駆動システムは、オルタネータを含む複数の補機を駆動する補機駆動システムであって、エンジンに連結された出力軸と、前記出力軸に設けられた第１プーリと、前記複数の補機にそれぞれ連結された複数の補機駆動軸と、前記複数の補機駆動軸にそれぞれ設けられた複数の第２プーリと、前記第１プーリ及び前記複数の第２プーリに亘って巻き掛けられるベルトと、を含み、前記複数の第２プーリのうち、少なくともオルタネータの補機駆動軸に設けられた第２プーリが、請求項１〜１１の何れかに記載のプーリ構造体であることを特徴とする。

上記の構成により、請求項１〜１１の何れかのプーリ構造体に懸架されたベルトのスリップ及び張力の過大な変動を長期間にわたって防止できる。

以下、本発明の実施の形態について説明する。
本実施形態の補機駆動システム１００は、自動車エンジンの補機であるオルタネータ等をエンジンの回転力で駆動するシステムである。補機駆動システム１００は、エンジンのクランク軸１０１と、クランク軸に連結されたプーリ（第１プーリ）１０２と、オルタネータ（Ａｌｔ）の駆動軸１０３と、エアコンプレッサー（Ａ／Ｃ）の駆動軸１０４と、パワーステアリング（Ｐ／Ｓ）の駆動軸１０５と、ウォーターポンプ（Ｗ／Ｐ）の駆動軸１０６と、これら補機の駆動軸１０３、１０４、１０５、１０６にそれぞれ連結されたプーリ（第２プーリ）１０７、１０、１０８、１０９、１１０と、これらのプーリ１０２、１０７、１０８、１０９、１１０に亘って共通に巻き掛けられるベルト１１１と、ベルト１１１の張りを調節するオートテンショナーのテンションプーリ（Ａ／Ｔ）１１２と、プーリ１０２とプーリ１０８との間のベルト１１１に当接するアイドラープーリ（Ｉｄｌｅｒ）１１３とから構成される。ベルト１１１は、ベルト長手方向に延びた複数のリブ部を有するＶリブドベルトである。

クランク軸１０１は、エンジンの爆発行程に起因する回転変動を伴いつつ回転している。クランク軸１０１に連結されたプーリ１０２が回転駆動すると、ベルト１１１が走行する。このベルト１１１の走行に伴って、プーリ１０７、１０８、１０９、１１０が従動回転することにより、オルタネータ等の補機が駆動される。以下、オルタネータの駆動軸１０３に設けられるプーリ１０７に対して適用されるプーリ構造体について詳細に説明する。

＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態に係るプーリ構造体２００について説明する。
図２に示すように、本実施形態のプーリ構造体２００は、ベルト１１１が巻き掛けられる筒状の第１回転体１と、第１回転体１の内側に第１回転体１に対して相対回転可能に設けられた筒状の第２回転体２と、第１回転体１と第２回転体２の間に設置された複数のゴム弾性体（第１ゴム弾性体）４からなるダンパ部材（第１ダンパ部材）３とを備える。

第１回転体１と第２回転体２は、共通の回転軸Aを中心として図３の矢印の方向に回転する。尚、以下のプーリ構造体の説明において、この回転軸Aの軸方向を軸方向と定義し、２つの回転体１、２の周方向及び径方向を単に周方向及び径方向と定義し、図２及び図６の左右方向を左右方向と定義し、２つの回転体１、２の回転方向（図３の矢印の方向）を回転方向と定義する。

図２に示すように、第１回転体１の外周面には、ベルト１１１のリブ部に係合する複数のプーリ溝が形成されている。また、第２回転体２の内側には、オルタネータの駆動軸（図示省略）が螺合される。

第１回転体１と第２回転体２との間には、転がり軸受５が介設されている。これにより、第１回転体１と第２回転体２とは相対回転可能に連結されている。転がり軸受５の右側面は、第１回転体１の内周面に嵌合固定された止め輪６に当接しており、転がり軸受５の左側面は、第１回転体１の内周面に形成された段差面に当接している。これにより、転がり軸受５は軸方向にずれない。

図２及び図３に示すように、ダンパ部材３を構成する複数のダンパ部材４は、第１回転体１と第２回転体２との間の、転がり軸受５の左側に配置されている。また、図３に示すように、複数のゴム弾性体４は、周方向に関して並んで、羽根状に配置されている。即ち、複数のゴム弾性体４は、それぞれ径方向に対して、周方向に傾いて延在しており、詳細には、回転方向（図３の矢印方向）と反対方向に傾いて延在している。また、複数のゴム弾性体４の周方向に関する両側面４ｃ、４ｄは、緩やかな曲面に形成されている。複数のゴム弾性体４のうち、隣接する２つのゴム弾性体４の対向する側面４ｃ、４ｄの間には、隙間が形成されている。側面４ｃは、第２回転体２の外周面の接線方向とほぼ同じ方向に延在している。側面４ｄは、側面４ｃと平行ではなく、側面４ｃの延在方向に対して、ゴム弾性体４の第１回転体１側の周方向長さが長くなる方向に傾斜して形成されている。また、図２に示すように、ゴム弾性体４の左右両端面４ａ、４ｂは、それぞれ軸方向に直交して形成されている。

ゴム弾性体４の材料としては、例えば、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体ゴム（ＥＰＤＭ）、天然ゴム（ＮＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、水素化ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）、ブチルゴム（ＢＲ）等のゴムや、ウレタンなどが用いられる。

また、複数のゴム弾性体４の第２回転体２側の面は、共通の金属リング７に加硫接着等で接合されている。金属リング７の軸方向長さは、ゴム弾性体４の軸方向長さと同じである。金属リング７は、第２回転体２の外周面に圧入固定されている。そのため、複数のゴム弾性体４は、金属リング７を介して、第２回転体２に固定されている。金属リング７を設けることにより、複数のゴム弾性体４を金属リング７を介さずに直接第２回転体２に固定する場合に比べて、プーリ構造体２００の組立て作業性が向上する。

また、複数のゴム弾性体４の第１回転体１側の面は、耐摩耗性の高い帆布（被覆材）８で被覆されている。この帆布８の第１回転体１側の表面を接触面８ａとする。また、第１回転体１の内周面には、この接触面８ａに対向する位置に、筒部材９が嵌合固定されている。筒部材９は、軸方向長さが接触面８ａの軸方向長さとほぼ同じに形成されている。接触面８ａは、この筒部材９の内周面に対して摺動可能となっている。従って、ゴム弾性体４は、帆布８を介して、第２回転体２に摺動可能に設置されていることとなる。

帆布８としては、上述した通り耐摩耗性に優れ、強度の高い繊維織物が用いられる。この繊維織物は、例えば、アラミドやポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール（ＰＢＯ）等の合成樹脂繊維、ステンレス、真鍮及び銅等の金属繊維を、単独あるいは組み合わせたものが用いられる。また、上記繊維材料に加えて、潤滑性の高いグラファイトや二硫化モリブデン等が織り込まれた織物を用いてもよい。これにより、接触面８ａの摩擦係数を下げることができる。また、接触面８ａの摩擦係数を下げるには、繊維織物の材料として、上記繊維材料の代わりに潤滑性の高いカーボン系繊維を用いてもよい。

また、筒部材９としては、耐摩耗性に優れた、合成樹脂、焼結金属、軸受材料等が用いられる。

外力が作用していない、いわゆる無負荷状態のゴム弾性体４（及び帆布８）の径方向の長さは、筒部材９の内周面から金属リング７の外周面までの径方向に関する距離よりも若干大きく設定されている。そのため、複数のゴム弾性体４は、径方向に圧縮された状態で、筒部材９と金属リング７との間に設置されている。即ち、複数のゴム弾性体４は、径方向に圧縮された状態で、第１回転体１と第２回転体２との間に設置されている。

複数のゴム弾性体４と帆布８と金属リング７は、軸方向に長く一体成形した後、所定の軸方向長さに切断することにより作製することができる。具体的には、先ず、金属リング７となる金属筒の外周面に、ゴム弾性体４となる未加硫ゴムと、隣接する２つのゴム弾性体４の隙間の形状に形成された金型とを、周方向に交互に配置する。そして、複数の未加硫ゴムの外側をそれぞれ帆布８で覆った後、加圧及び加熱し、ゴムの加硫とともに、ゴムと金属筒とを接着する。その後、所定の軸方向長さに切断する。この方法で量産することにより、プーリ構造体２００の製造コストを下げることができる。

次に、プーリ構造体２００の作用について図４を用いて説明する。
先ず、第１回転体１の回転速度が第２回転体２の回転速度より速くなる場合、即ち、第１回転体１が第２回転体２に対して回転方向と同じ方向（図４（ａ）の矢印Ａの方向）に相対回転する場合について説明する。

図４（ａ）に示すように、帆布８の接触面８ａと筒部材９との摩擦力により、接触面８ａは第１回転体１（及び筒部材９）に対して摺動しつつ、矢印Ａの方向に回転する。ゴム弾性体４は、径方向に対して、回転方向（矢印Ａの方向）と反対方向に傾いて延在しているため、この延在する方向（以下、延在方向という）に関して圧縮力を受けることができる。そのため、ゴム弾性体４は、延在方向に縮むと同時に、周方向及び軸方向に膨張する。さらに、ゴム弾性体４に作用する延在方向の圧縮力が大きくなると、接触面８ａと筒部材９との摩擦力が増大するため、接触面８ａと筒部材９とが一体的に回転する。このように、ゴム弾性体４が圧縮力を受けて変形することにより、２つの回転体１、２の回転変動を吸収するとともに、２つの回転体１、２の間を、圧縮状態のゴム弾性体４を介して、トルクが伝達される。これにより、第１回転体１に巻き掛けられたベルト１１１のスリップや張力変動を防止することができる。

次に、第１回転体１の回転速度が第２回転体２の回転速度より遅くなる場合、即ち、第１回転体１が第２回転体２に対して回転方向と反対方向（図４（ｂ）の矢印Ｂの方向）に相対回転する場合についてについて説明する。

図４（ｂ）に示すように、帆布８の接触面８ａと筒部材９との摩擦力により、接触面８ａは第１回転体１（及び筒部材９）対して摺動しつつ、矢印Ｂの方向に回転する。ゴム弾性体４は、径方向に対して、回転方向（矢印Ａの方向）と反対方向に傾いて延在しているため、この延在する方向（以下、延在方向という）に関して引張力を受けることができる。そのため、接触面８ａと筒部材９との間の摩擦力は低減する。ゴム弾性体４に作用する引張力が、接触面８ａと筒部材９との間の摩擦力よりも大きくなると、接触面８ａは筒部材９に対して滑り、ゴム弾性体４は延在方向に関して僅かな引張力を受けるだけの状態となる。そのため、２つの回転体１、２の間のトルクの伝達が遮断される。

ここで、第１回転体と第２回転体の間に環状のゴム弾性体を設置した従来のプーリ構造体について説明する。２つの回転体が相対回転すると、環状のゴム弾性体は周方向に関してせん断力を受けるため、特にゴム弾性体の内周部及び外周部においてせん断応力が集中的に生じる。一方、上述した通り、本実施形態の複数のゴム弾性体４は、２つの回転体が相対回転したとき、延在方向に関して圧縮力または引張力を受ける。圧縮力または引張力を受けるゴム弾性体４には、せん断力を受ける場合に比べて、応力が局所的に発生しにくい。そのため、ゴム弾性体４は、せん断力を受ける従来のゴム弾性体よりも破損しにくく、耐久性が高くなる。また、耐久性が高いため、ゴム弾性体４の軸方向長さ及び径方向長さは、環状のゴム弾性体よりも小さくすることが可能となるため、プーリ構造体２００のサイズを小さくすることが可能となる。

次に、ゴム弾性体４の圧縮応力と圧縮歪みの関係について説明する。図５は、縦軸を径方向に関する圧縮応力、横軸を径方向に関する圧縮歪みとしている。図５に示す曲線の傾きは圧縮弾性率を表す。図５に示すように、圧縮歪みε１が生じているときの傾きは、圧縮歪みがゼロ付近の傾きと比べて小さい。また、圧縮歪みがゼロ付近では傾きが大きく変化しているのに対して、圧縮歪みがε１からε２までの範囲では傾きがほぼ一定となっている。従って、所定の圧縮歪みε１が生じている状態から圧縮すると、無負荷状態から圧縮する場合よりも安定して圧縮変形しやすくなる。

そのため、第１回転体１が第２回転体２に対して増速回転すると、２つの回転体１、２の間に径方向に関して圧縮状態で設置されたゴム弾性体４は、無負荷状態で設置された場合に比べて、安定して圧縮変形しやすくなる。そのため、ゴム弾性体４は大きな圧縮力を確実に受けることができるため、２つの回転体１、２の間で確実にトルクの伝達を行うことができる。

また、ゴム弾性体４を径方向に圧縮状態で設置することにより、接触面８ａと筒部材９とを確実に接触させることができる。

また、ゴム弾性体４の周方向の両側面４ｃ、４ｄが緩やかな曲面に形成されているため、平面状に形成されている場合に比べてゴム弾性体４が圧縮力を受けたとき、座屈しにくくなり、ゴム弾性体４の耐久性が向上する。

また、ゴム弾性体４の第１回転体１側の面が、耐摩耗性の高い帆布８で被覆されている構成されているため、ゴム弾性体４が筒部材９に対して直接摺動することがなく、ゴム弾性体４が、擦り減りや、引っかかりによって破損することがない。そのため、ゴム弾性体４の耐久性が向上する。

尚、ゴム弾性体４は、本実施形態では第２回転体２に固定され、第１回転体１に摺動可能に設置されているが、第１回転体１に固定され、第２回転体２に摺動可能に設置される構成であってもよい。

また、ゴム弾性体４は、第１回転体１と第２回転体２の両方に固定される構成であってもよい。この場合、第１回転体１が第２回転体２に対して減速回転すると、接触面８ａは第１回転体１（筒部材９）と共に回転する。そのため、ゴム弾性体４は、第１回転体１に摺動可能に設置されている場合に比べて大きな引張力を受けるため、破断しやすくなり、耐久性が低くなる。その点において、ゴム弾性体４は第１回転体１に摺動可能に設置されていることが好ましい。

また、ゴム弾性体４は、外力が作用していない、いわゆる無負荷状態で第１回転体１と第２回転体２との間に設置されていてもよい。

また、ゴム弾性体４は、周方向に関して並んで配置されるものであって、且つ、第１回転体１が第２回転体２に対して回転方向に相対回転したとき、圧縮力を受ける一方、第１回転体１が第２回転体２に対して回転方向と反対方向に相対回転したとき、引張力を受けるように構成されているものであれば、径方向に関して、周方向に傾いて延在しているものでなくてもよい。例えば、ゴム弾性体４の周方向に関する側面４ｄが、側面４ｃに対してかなり曲率の大きい曲面に形成されており、ゴム弾性体４が、周方向に傾いて延在しているとは言えないような構成であってもよい。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について、前記第１実施形態と相違する点を中心に説明する。但し、前記第１実施形態と同じ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。

図６に示すように、本実施形態のプーリ構造体２００Ａは、ゴム弾性体４の左右両側に配置された２つの規制部材２０、２１を備える。

ゴム弾性体４の左側に配置された規制部材２０は、軸方向に直交して形成された円盤状の壁板２２と、壁板２２の外周縁部から左側に突出する外筒部２４と、壁板２２の内周縁部から左側に突出する内筒部２５と、内筒部２５の表面を覆う帆布２７とから構成される。一方、ゴム弾性体４の右側に配置された規制部材２１は、軸方向に直交して形成された円盤状の壁板２３と、壁板２３の外周縁部から右側に突出する外筒部２６とから構成される。

外筒部２４、２６は、第１回転体１の内周面にそれぞれ嵌合固定されている。これにより、２つの規制部材２０、２１は、第１回転体１の内周面に固定されている。

壁板２２、２３のゴム弾性体４側の面（以下、当接面という）２２ａ、２３ａは、ゴム弾性体４の左右両端面４ａ、４ｂに対して所定の隙間を空けて対向配置されている。

壁板２２、２３は、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、超高分子量ポリエチレン、ポリアミド、ポリアセタール等の耐摩耗性に優れた合成樹脂材料、又は、薄い金属板によって形成されている。そのため、壁板２２、２３の剛性は比較的低い。

また、当接面２２ａ、２３ａは、耐摩耗性に優れ、且つ、潤滑性の高い被膜（図示省略）によって被覆されている。被膜の材料としては、例えば、カーボン系や、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）系、ボロン系が挙げられる。尚、壁板２２、２３が、上記合成樹脂材料で形成されている場合には、上記被膜を設けなくてもよい。

また、規制部材２０の内筒部２５の内周面は、帆布２７に被覆されている。この帆布２７の第２回転体２側の表面は、第２回転体２の外周面に対して低摩擦で摺動可能となっている。

次に、プーリ構造２００Ａの作用について説明する。
第１回転体１の回転速度が第２回転体２の回転速度よりも速くなると、複数のゴム弾性体４が延在方向に関して圧縮されて縮むと同時に、軸方向及び周方向に膨張する。すると、ゴム弾性体４の左右両端面４ａ、４ｂと、規制部材２０、２１の当接面２２ａ、２３ａとの間の隙間が詰まり、端面４ａ、４ｂが、当接面２２ａ、２３ａとそれぞれ接触する。これにより、ゴム弾性体４のそれ以上の変形が規制されるため、ゴム弾性体４の耐久性が向上する。尚、ゴム弾性体４の端面４ａ、４ｂと当接面２２ａ、２３ａとの隙間の大きさは、例えば、ゴム弾性体４のねじれ角（軸３を中心とした、ゴム弾性体４の第１回転体１側の面と第２回転体２側の面のずれの回転角度）が２０度以下になるように設定される。

また、壁板２２、２３が剛性の低い材料によって形成されており、さらに当接面２２ａ、２３ａの摩擦係数が低いため、ゴム弾性体４の軸方向の膨張変形が急激に規制されることがない。即ち、ゴム弾性体４は滑らかに変形した後に、それ以上の変形が規制される。そのため、ゴム弾性体４は破損しにくくなり、耐久性が向上する。

また、当接面２２ａ、２３ａが、潤滑性の高い被膜によって被覆されていることにより、ゴム弾性体４が当接面２２ａ、２３ａに接触したときに、ゴム弾性体４の端面４ａ、４ｂが擦れて劣化するのを防止することができる。

尚、壁板２３、２３のゴム弾性体４側の面は、本実施形態ではカーボン系などの被膜（図示省略）によって被覆されているが、帆布で被覆される構成であってもよい。帆布としては、耐摩耗性に優れ、且つ、潤滑性の高いものが用いられる。例えば、カーボン系繊維による織物を用いることができる。あるいは、高強度の繊維材料からなる繊維織物の表面をポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）系、ボロン系の被膜で被覆した織物を用いてもよい。

また、規制部材２０、２１は、第１回転体１の内周面に固定される代わりに、第２回転体２の外周面に固定されていてもよい。具体的には、規制部材２０は、内筒部２５が第２回転体２に固定され、且つ、外筒部２４が第１回転体１に対して摺動可能な構成であってもよい。また、規制部材２１は、外筒部２６の代わりに、壁板２３の内周縁部に形成された内筒部を備え、この内筒部が第２回転体２に固定される構成であってもよい。

また、プーリ構造体２００Ａは、本実施形態では、２つの規制部材２０、２１を備えているが、何れか一方のみを備える構成であってもよい。

＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態について、上記第１実施形態と相違する点を中心に説明する。但し、上記第１実施形態と同じ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。

図７に示すように、本実施形態のプーリ構造体２００Ｂは、複数の変形吸収部材３０を備える。複数の変形吸収部材３０は、複数のゴム弾性体４のうち、隣接する２つのゴム弾性体４の隙間にそれぞれ介在する。変形吸収部材３０は、例えば、発泡ゴム、発泡ウレタン、中空バルーンとゴムとの混合体など、ゴム弾性体４より弾性率が低い材料によって形成される。

無負荷状態の変形吸収部材３０の径方向及び軸方向の長さは、２つの回転体１、２の間に設置された状態のゴム弾性体４よりも若干短い。また、無負荷状態の変形吸収部材３０の軸方向に直交する断面形状は、無負荷状態の隣接する２つのゴム弾性体４の隙間の軸方向に直交する断面形状とほぼ同じあるいはそれよりも若干大きい。ゴム弾性体４は、２つの回転体１、２の間に、径方向に関して圧縮され、径方向に関して縮むとともに、周方向に膨張した状態で設置されている。そのため、変形吸収部材３０は、ゴム弾性体４に押圧されて、周方向に圧縮された状態で設置される。

次に、プーリ構造２００Ｂの作用について説明する。
第１回転体１の回転速度が第２回転体２の回転速度よりも速くなると、ゴム弾性体４は延在方向に関して圧縮されて縮むと同時に、周方向に膨張しようとする。このとき、ゴム弾性体４の周方向の両側面４ｃ、４ｄが、それぞれ２つの変形吸収部材３０に接触しているため、ゴム弾性体４は、変形吸収部材３０を押圧しつつ、周方向に関して滑らかに膨張変形する。従って、ゴム弾性体４は、周方向に関する急激な変形が抑制されるため、座屈しにくくなり、耐久性が向上する。

尚、変形吸収部材３０は、本実施形態では２つの回転体１、２の間に、周方向に圧縮状態で設置されているが、外力の作用していない状態で設置してもよい。ここで、発泡ゴム等で形成される変形吸収部材３０についても、図５に示したゴム弾性体４の応力と歪みの関係が成立する。つまり、所定の圧縮歪みが生じている状態の変形吸収部材３０の圧縮弾性率は、圧縮歪みがゼロの状態の圧縮弾性率よりも小さくなる。従って、圧縮状態の変形吸収部材３０で挟まれたゴム弾性体４は、無負荷状態の変形吸収部材３０で挟まれたゴム弾性体４に比べて、より滑らかに周方向に膨張するため、座屈しにくくなる。この点において、変形吸収部材３０は圧縮状態で２つの回転体１、２の間に設置されることが好ましい。

また、プーリ構造体２００Ｂは、第２実施形態のプーリ構造体２００Ａが備える２つの規制部材２０、２１を備える構成であってもよい。

＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態について、前記第１実施形態と相違する点を中心に説明する。但し、前記第１実施形態と同じ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。

図８に示すように、本実施形態のプーリ構造体２００Ｃは、前記第１実施形態と同様の構成の第１回転体１及び第２回転体２に加えて、第１回転体１と第２回転体２との間に配置された第１ダンパ部材１０と、第１回転体１と第２回転体２との間の、第１ダンパ部材１０の左側に設置された第２ダンパ部材１１と、３つの規制部材５０、５１、５２とを備える。規制部材５０は、第１ダンパ部材１０と第２ダンパ部材１１の間に配置されている。規制部材５１、及び、規制部材５２は、第１ダンパ部材１０の左側、及び、第２ダンパ部材１１の右側にそれぞれ配置されている。

図９に示すように、第１ダンパ部材１０は、周方向に関して並んで配置されている複数のゴム弾性体（第１ゴム弾性体）１２から構成されている。複数のゴム弾性体１２は、それぞれ径方向に対して、周方向に傾いて延在しており、詳細には、回転方向（図８の矢印方向）と反対方向に傾いて延在している。また、ゴム弾性体１２の周方向に関する両側面１２ｃ、１２ｄは、緩やかな曲面に形成されている。また、複数のゴム弾性体１２のうち、隣接する２つのゴム弾性体１２の対向する側面１２ｃ、１２ｄの間には、僅かな隙間(図示省略)が形成されている。側面１２ｃ、１２ｄは、第２回転体２の外周面の接線方向とほぼ同じ方向に延在している。そのため、ゴム弾性体１２の周方向長さは、内周側から外周側に向って大きくなっている。

また、図８に示すように、ゴム弾性体１２の左端面１２ａは、軸方向に直交して形成されている。ゴム弾性体１２の右端面１２ｂは、緩やかな曲面に形成されている。右端面１２ｂは、ゴム弾性体１２の軸方向長さが外周側から内周側に向かって大きくなる方向に傾斜している。詳細には、ゴム弾性体１２の延在方向と直交する断面の面積がほぼ一定となるように設定されている。即ち、ゴム弾性体１２の内周部と外周部の周方向長さの比は、内周部と外周部の軸方向長さの比とほぼ逆比となる。

図９に示すように、第２ダンパ部材１１は、周方向に関して並んで配置されている複数のゴム弾性体（第２ゴム弾性体）１３から構成されている。複数のゴム弾性体１３は、それぞれ径方向に対して、周方向に傾いて延在しており、詳細には、回転方向（図８の矢印方向）に傾いて延在している。即ち、複数のゴム弾性体１２と複数のゴム弾性体１３とは、径方向に対する傾斜方向が互いに反対方向となっている。ゴム弾性体１３の周方向に関する両側面１３ｃ、１３ｄは、側面１２ｃ、１２ｄと同様の緩やかな曲面に形成されている。また、複数のゴム弾性体１３のうち、隣接する２つのゴム弾性体１３の対向する側面１３ｃ、１３ｄの間には、僅かな隙間(図示省略)が形成されている。

また、図８に示すように、ゴム弾性体１３の左右両端面１３ａ、１３ｂは、ゴム弾性体１２の端面１２ｂ、１２ａの左右対称な形状にそれぞれ形成されている。

ゴム弾性体１２、１３は、前記第１実施形態のゴム弾性体４と同様の材料で形成されている。

複数のゴム弾性体１２、１３の第２回転体２側の面は、共通の金属リング４０に加硫接着等によって接合されている。金属リング４０は、第２回転体２の外周面に圧入固定されている。そのため、複数のゴム弾性体１２、１３は、金属リング４０を介して、第２回転体２に固定されている。尚、金属リング４０は、ゴム弾性体１２に接合された金属リングと、ゴム弾性体１３に接合された金属リングとが連結されて一体化したものであってもよい。

また、複数のゴム弾性体１２の第１回転体１側の面は、共通の金属リング４１に、加硫接着等によって接合されている。また、複数のゴム弾性体１３の第１回転体１側の面は、共通の金属リング４２に加硫接着等によって接合されている。金属リング４１、４２は、第１回転体１の内周面にそれぞれ圧入固定されている。そのため、複数のゴム弾性体１２、１３は、それぞれ金属リング４１、４２を介して、第１回転体１に固定されている。また、金属リング４１、４２の内径は、互いに同じである。

ゴム弾性体１２は、外周面が内周面に対して図９の矢印方向（回転方向）にねじられた状態、即ち、ゴム弾性体１２の延在方向に関して圧縮された状態で、第１回転体１と第２回転体２の間に配置されている。また、複数のゴム弾性体１３は、外周面が内周面に対して図９の矢印方向と反対方向（回転方向と反対方向）にねじられた状態、即ち、ゴム弾性体１３の延在方向に関して圧縮された状態で、第１回転体１と第２回転体２の間に配置されている。

無負荷状態のゴム弾性体１２、１３の径方向長さは、互いに同じであって、金属リング４０の外周面から金属リング４１、４２の内周面までの径方向に関する距離と同じである。また、無負荷状態のゴム弾性体１２（１３）のうち、隣接する２つのゴム弾性体１２（１３）の対向する側面１２ｃ、１２ｄ（１３ｃ、１３ｄ）の間は、例えば０．０５ｍ以下の隙間が形成されていてもよいが、接触していてもよい。

また、図８に示すように、複数のゴム弾性体１２と複数のゴム弾性体１３との間に配置されている規制部材５０は、円環板状に形成されている。規制部材５０の外周側端部は、金属リング４１、４２の間に嵌合等によって固定されている。これにより、規制部材５０は、金属リング４１、４２を介して、第１回転体１に固定されている。また、規制部材５０の外周側端部を除く部分を壁部５３とする。壁部５３の左右両側面は、ゴム弾性体１３の右端面１３ｂ、及び、ゴム弾性体１２の左端面１２ａに対して所定の隙間を空けてそれぞれ対向配置されている。

複数のゴム弾性体１２の右側に配置されている規制部材５１は、環状の壁部５４と、壁部５４の外周縁部から右側に突出する外筒部５６とから構成されている。また、複数のゴム弾性体１３の左側に配置されている規制部材５２は、環状の壁部５５と、壁部５５の外周縁部から左側に突出する外筒部５７とから構成されている。外筒部５６、５７は、金属リング４１の内周面に、それぞれ嵌合固定されている。これにより、規制部材５１、５２は、それぞれ金属リング４１、４２を介して、第１回転体１に固定されている。また、壁部５４のゴム弾性体１２側の面は、ゴム弾性体１２の右端面１２ｂに対して所定の隙間を空けて対向配置されている。また、壁部５５のゴム弾性体１３側の面は、ゴム弾性体１３の左端面１３ａに対して所定の隙間を空けて対向配置されている。

壁部５３〜５５は、前記第１実施形態の壁板２２、２３と同様の合成樹脂材料、又は、薄い金属板で形成されている。また、壁部５３〜５５のゴム弾性体１２、１３に対向する面は、前記第１実施形態の当接面２２ａ、２３ａと同じく、耐摩耗性に優れ、且つ、潤滑性の高い被膜によって被覆されている。

また、第１回転体１と第２回転体２との間の、第２ダンパ部材１１の左側には、環状部材４３が配置されている。環状部材４３の内周縁部及び外周縁部には、それぞれ鍔部が形成されている。環状部材４３の外周側の鍔部は、第１回転体１に嵌合固定されている。また、環状部材４３の内周側の鍔部は、滑り軸受４４を介して第２回転体２に連結されている。第１回転体１と第２回転体２との間の、環状部材４３と転がり軸受５との間に形成された空間をゴム収容空間４５とする。

環状部材４３の内周側には、軸方向に延びる連通孔６０が形成されている。また、第１回転体１には、ほぼ径方向に延びる連通孔６１が形成されている。ゴム収容空間４５は、連通孔６０、６１によって外部と連通している。連通孔６０、６１の数は、それぞれ１つであっても、複数であってもよい。また、連通孔６０、６１には、外部からの異物の侵入を防止するためのフィルタ（図示省略）がそれぞれ設けられている。

次に、プーリ構造体２００Ｃの作用について説明する。
２つの回転体１、２が相対回転したとき、ゴム弾性体１２、１３の一方が、その延在方向に関して圧縮力を受け、他方がその延在方向に関して引張力を受ける。具体的には、第１回転体１の回転速度が第２回転体２の回転速度よりも速くなる場合、複数のゴム弾性体１２は圧縮力を受け、複数のゴム弾性体１３は引張力を受ける。逆に、第１回転体１の回転速度が第２回転体２の回転速度よりも遅くなる場合、複数のゴム弾性体１２は引張力を受け、複数のゴム弾性体１３は圧縮力を受ける。

第１回転体１の回転速度が第２回転体２の回転速度よりも速くなる場合について詳細に説明する。ゴム弾性体１２は、その延在方向に圧縮されて縮むと同時に、軸方向に関して膨張し、周方向に関して図１０に示すように変形する。ゴム弾性体１２は、力を受けて変化しても容積は変化しないため、軸方向に膨張した分、周方向に関する隙間は大きくなる。一方、ゴム弾性体１３は、その延在方向に引っ張られて伸び変形する。ゴム弾性体１２、１３が力を受けて変形することにより、２つの回転体１、２の回転変動が吸収されるととともに、２つの回転体１、２間でゴム弾性体１２、１３を介してトルクが伝達される。これにより、第１回転体１に巻き掛けられたベルト１１１のスリップや張力変動を防止することができる。

また、ゴム弾性体１２が軸方向に膨張すると、ゴム弾性体１２の左右両端面１２ａ、１２ｂと、壁部５３、５４との隙間が詰まり、左右両端面１２ａ、１２ｂが、壁部５３、５４とそれぞれ接触し、端面１２ａ、１２ｂと壁部５３、５４との間に摩擦力が生じる。さらにゴム弾性体１２から壁部５３、５４に対する軸方向の力が大きくなると、摩擦力が増大し、ゴム弾性体１２のそれ以上の変形が規制される。従って、ゴム弾性体１２の耐久性が向上する。

一方、第１回転体１の回転速度が第２回転体２の回転速度よりも遅くなる場合、ゴム弾性体１２、１３の作用が上記の場合と逆になる。

また、例えば、ゴム弾性体１２が引張力を受ける場合、ゴム弾性体１３が圧縮力を受けて変形することによって回転変動が吸収されるため、ゴム弾性体１２の受ける引張力は、ゴム弾性体１３を設けない場合に比べて低減される。このように、ゴム弾性体１２、１３の一方が引張力を受けたとき、他方が圧縮力を受けるように構成されていることにより、ゴム弾性体１２、１３の受ける引張力を低減することができるため、ゴム弾性体１２、１３の耐久性が向上する。

また、例えば、ゴム弾性体１２が引張力を受けるとき、壁部５３、５５によってゴム弾性体１３の変形が規制されることにより、２つの回転体１、２のそれ以上の相対回転も規制されることとなる。これにより、ゴム弾性体１２のそれ以上の伸び変形も規制される。このように、ゴム弾性体１２、１３に対してそれぞれ規制部材を設けることにより、ゴム弾性体１２、１３の一方が圧縮力を受けたときに、その変形を規制するだけでなく、引張力を受ける他方の伸び変形も規制することができるため、ゴム弾性体１２、１３の耐久性がより向上する。

また、ゴム弾性体１２、１３は、それぞれ延在方向に関して圧縮された状態で２つの回転体１、２の間に設置されている。そのため、例えば、ゴム弾性体１２が引張力を受ける方向に２つの回転体１、２が相対回転したとき、無負荷状態で設置された場合に比べて、ゴム弾性体１２の引張応力を低減することができる。この場合、ゴム弾性体１３の圧縮応力は、無負荷状態で設置されている場合に比べて大きくなるが、一般的に、ゴムは圧縮には強いが、引張には破断しやすく弱い。従って、ゴム弾性体１２、１３に作用する引張応力を低減することによって、ゴム弾性体１２、１３の耐久性を向上させることができる。

また、ゴム弾性体１２、１３が、それぞれ延在方向に圧縮状態で設置されることにより、無負荷状態で設置される場合に比べて、安定して圧縮変形しやすくなる。そのため、ゴム弾性体１２、１３は、２つの回転体１、２の回転変動を確実に吸収することができる。

また、ゴム弾性体１２、１３は、延在方向（圧縮方向）と直交する断面の面積がほぼ一定となるように設定されているため、延在方向に圧縮力を受けたとき、圧縮応力がほぼ均一となる。

また、複数のゴム弾性体１２のうち、隣接する２つのゴム弾性体１２の対向する側面１２ｃ、１２ｄの間の隙間が比較的小さいため、ゴム弾性体１２が圧縮力を受けたときに座屈しにくくなる。ゴム弾性体１３についても同様の効果が得られる。

また、ゴム弾性体１２、１３は変形を繰り返すことにより発熱する。ここで、ゴム収容空間４５は、連通孔６０、６１によって外部と連通しているため、回転体１、２が回転するとき、遠心力によって、外部の空気が連通孔６０からゴム収容空間４５内に吸い込まれて、連通孔６１から排出される。つまり、ゴム収容空間４５内において、第２回転体２側から第１回転体１側へ向かう空気の流れが生じる。この空気の流れによって、ゴム弾性体１２、１３が冷却されるため、熱による劣化を防止することができる。

尚、ゴム弾性体１２、１３は、本実施形態では、それぞれ延在方向に圧縮された状態で２つの回転体１、２の間に配置されているが、無負荷状態で配置されていてもよい。

また、無負荷状態のゴム弾性体１２、１３の径方向長さは、金属リング４０の外周面から金属リング４１、４２の内周面までの径方向に関する距離よりも若干大きく形成され、ゴム弾性体１２、１３は、径方向に関して圧縮された状態で金属リング４０と金属リング４１、４２の間に設置されていてもよい。

また、ゴム弾性体１２、１３の端面１２ａ、１３ｂは、本実施形態では、軸方向に直交するように形成されているが、それぞれ端面１３ａ、１２ｂと同様の形状に形成されていてもよい。即ち、ゴム弾性体１２、１３は、軸方向断面が略円錐台状に形成されていてもよい。但し、この場合、端面１２ａ、１３ｂに対して、２つの規制部材が必要となる。一方、本実施形態では、端面１２ａ、１３ｂに対して、１つの規制部材５０を共有できるので、プーリ構造体２００Ｃの部品数を減らすことができ、且つ、軽量化することができる。この点においては、本実施形態の方が好ましい。

また、壁部５３〜５５のゴム弾性体１２、１３に対向する面は、本実施形態では、潤滑性の高い被膜で覆われているが、前記被膜の代わりにゴムに対する摩擦係数が高くなる表面処理が施されていてもよい。表面処理としては、例えば、ショットブラスト、酸化皮膜処理などが挙げられる。これにより、例えば、ゴム弾性体１２が圧縮力を受けて、壁部５３、５４に接するとき、ゴム弾性体１２と壁部５３、５４との間により大きな摩擦力が生じ、ゴム弾性体１２の変形量が本実施形態よりも小さい段階で、ゴム弾性体１２の変形が規制される。従って、ゴム弾性体１２の耐久性がより向上する。

また、ゴム弾性体１２、１３は、２つの回転体１、２の一方に固定され、他方に対して摺動可能に構成されていてもよい。この場合、ゴム弾性体１２、１３の前記他方の回転体側の面は、耐摩耗性の高い帆布等で被覆される。

以上、本発明の好適な実施形態として、第１実施形態乃至第４実施形態を説明したが、前記第１実施形態乃至第３実施形態のプーリ構造体は、ダンパ部材３の代わりに、第４実施形態の第１ダンパ部材１０を備える構成であってもよい。

第１実施形態第１実施形態乃至第４実施形態のプーリ構造体２００、２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃは、オルタネータの駆動軸１０３に連結されるものに限定されない。例えば、エアコンプレッサーの駆動軸１０４や、パワーステアリングの駆動軸１０５、ウォーターポンプの駆動軸１０６に連結されてもよい。

自動車の補機駆動システムの構成を示す概略図である。 本発明の第１実施形態に係るプーリ構造体の軸方向断面図である。 図２のIII−III線断面図である （ａ）はゴム弾性体が圧縮力を受けた状態の断面図であり、（ｂ）はゴム弾性体が引張力を受けた状態の断面図である。 ゴム弾性体の応力と歪みの関係を示すグラフである。 本発明の第２実施形態に係るプーリ構造体の軸方向断面図である。 本発明の第３実施形態に係るプーリ構造体の断面図であり、図３に相当する図である。 本発明の第４実施形態に係るプーリ構造体の軸方向断面図である。 図８のIX−IX 線断面図である。 ゴム弾性体が圧縮力を受けた状態の断面図である。

符号の説明

１００ 補機駆動システム
１０１ クランク軸（出力軸）
１０２ プーリ（第１プーリ）
１０３、１０４、１０５、１０６ 駆動軸（補機駆動軸）
１０７、１０８、１０９、１１０ プーリ（第２プーリ）
１１１ ベルト
２００、２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ プーリ構造体
１ 第１回転体
２ 第２回転体
３ ダンパ部材（第１ダンパ部材）
４ ゴム弾性体（第１ゴム弾性体）
４ａ、４ｂ 端面
８ 帆布（被覆材）
２０、２１ 規制部材
２２、２３ 壁板
３０ 変形吸収部材
１０ 第１ダンパ部材
１１ 第２ダンパ部材
１２ ゴム弾性体（第１ゴム弾性体）
１３ ゴム弾性体（第２ゴム弾性体）
１２ａ、１２ｂ、１３ａ、１３ｂ 端面
５０、５１、５２ 規制部材
５３、５４、５５ 壁部

Claims (12)

1. ベルトが巻き掛けられる筒状の第１回転体と、
   前記第１回転体の内側に、前記第１回転体に対して相対回転可能に設けられた筒状の第２回転体と、
   前記第１回転体と前記第２回転体との間に、前記回転体の周方向に関して並んで配置された複数の第１ゴム弾性体からなる第１ダンパ部材と、
   前記回転体の軸方向に関して前記第１ゴム弾性体の少なくとも一方側に配置された規制部材と、
   を備え、
   前記第１回転体が前記第２回転体に対して所定の方向に相対回転したときに、前記複数の第１ゴム弾性体がそれぞれ圧縮力を受ける一方、前記第１回転体が前記第２回転体に対して前記所定の方向と反対方向に相対回転したときに、前記複数の第１ゴム弾性体がそれぞれ引張力を受けるように構成されており、
   前記規制部材は、前記第１ゴム弾性体が前記圧縮力を受けて、前記軸方向に関して膨張変形したときに、前記第１ゴム弾性体と接触することにより、前記第１ゴム弾性体のそれ以上の変形を規制することを特徴とするプーリ構造体。
2. ベルトが巻き掛けられる筒状の第１回転体と、
   前記第１回転体の内側に、前記第１回転体に対して相対回転可能に設けられた筒状の第２回転体と、
   前記第１回転体と前記第２回転体との間に、前記回転体の周方向に関して並んで配置された複数の第１ゴム弾性体からなる第１ダンパ部材と、
   前記第１回転体と前記第２回転体との間に、それぞれ前記回転体の軸方向に関して前記第１ダンパ部材に隣接するとともに、前記回転体の周方向に関して並んで配置された複数の第２ゴム弾性体からなる第２ダンパ部材と、
   を備え、
   前記第１回転体が前記第２回転体に対して所定の方向に相対回転したときに、前記複数の第１ゴム弾性体がそれぞれ圧縮力を受けるとともに、前記複数の第２ゴム弾性体がそれぞれ引張力を受ける一方、前記第１回転体が前記第２回転体に対して前記所定の方向と反対方向に相対回転したときに、前記複数の第１ゴム弾性体がそれぞれ引張力を受けるとともに、前記複数の第２ゴム弾性体がそれぞれ圧縮力を受けるように構成されていることを特徴とするプーリ構造体。
3. ベルトが巻き掛けられる筒状の第１回転体と、
   前記第１回転体の内側に、前記第１回転体に対して相対回転可能に設けられた筒状の第２回転体と、
   前記第１回転体と前記第２回転体との間に、前記回転体の周方向に関して並んで配置された複数の第１ゴム弾性体からなる第１ダンパ部材と、
   を備え、
   前記第１回転体が前記第２回転体に対して所定の方向に相対回転したときに、前記複数の第１ゴム弾性体がそれぞれ圧縮力を受ける一方、前記第１回転体が前記第２回転体に対して前記所定の方向と反対方向に相対回転したときに、前記複数の第１ゴム弾性体がそれぞれ引張力を受けるように構成されており、
   前記複数の第１ゴム弾性体が、前記第１回転体と前記第２回転体のうち、何れか一方の回転体に固定されており、他方の回転体に対して摺動可能であることを特徴とするプーリ構造体。
4. ベルトが巻き掛けられる筒状の第１回転体と、
   前記第１回転体の内側に、前記第１回転体に対して相対回転可能に設けられた筒状の第２回転体と、
   前記第１回転体と前記第２回転体との間に、前記回転体の周方向に関して並んで配置された複数の第１ゴム弾性体からなる第１ダンパ部材と、
   前記第１ゴム弾性体の弾性率よりも低い弾性率を有する材料からなり、前記複数の第１ゴム弾性体のうち、前記周方向に関して隣接する２つのゴム弾性体の隙間に介在する複数の変形吸収部材と、
   を備え、
   前記第１回転体が前記第２回転体に対して所定の方向に相対回転したときに、前記複数の第１ゴム弾性体がそれぞれ圧縮力を受ける一方、前記第１回転体が前記第２回転体に対して前記所定の方向と反対方向に相対回転したときに、前記複数の第１ゴム弾性体がそれぞれ引張力を受けるように構成されていることを特徴とするプーリ構造体。
5. 前記複数の第１ゴム弾性体が、それぞれ前記回転体の径方向に対して、前記周方向に傾いて延在していることを特徴とする請求項１、３、４のいずれかに記載のプーリ構造体。
6. 前記複数の第１ゴム弾性体及び第２ゴム弾性体が、それぞれ前記回転体の径方向に対して、前記周方向に傾いて延在しており、
   前記複数の第１ゴム弾性体と、前記複数の第２ゴム弾性体の、前記径方向に対する傾斜方向が、互いに反対方向であることを特徴とする請求項２に記載のプーリ構造体。
7. 前記回転体の軸方向に関して、前記第１ゴム弾性体の少なくとも一方側、及び、前記第２ゴム弾性体の少なくとも一方側に配置された規制部材を備え、
   前記規制部材は、前記第１ゴム弾性体が前記圧縮力を受けて、前記軸方向に関して膨張変形したときに、前記第１ゴム弾性体と接触することにより、前記第１ゴム弾性体のそれ以上の変形を規制するとともに、前記第２ゴム弾性体が前記圧縮力を受けて、前記軸方向に関して膨張変形したときに、前記第２ゴム弾性体と接触することにより、前記第２ゴム弾性体のそれ以上の変形を規制することを特徴とする請求項２又は６に記載のプーリ構造体。
8. 前記複数の第２ゴム弾性体が、前記第１回転体と前記第２回転体のうち、何れか一方の回転体に固定されており、他方の回転体に対して摺動可能であることを特徴とする請求項２、６、７の何れか記載のプーリ構造体。
9. 前記複数の第１ゴム弾性体又は第２ゴム弾性体の前記他方の回転体側の面が、耐摩耗性の高い被覆材で被覆されていることを特徴とする請求項３又は８に記載のプーリ構造体。
10. 前記第１ゴム弾性体又は第２ゴム弾性体が、前記第１回転体と前記第２回転体との間に、前記径方向に関して圧縮状態で設置されていることを特徴とする請求項１〜９の何れかに記載のプーリ構造体。
11. 前記第２ゴム弾性体の弾性率よりも低い弾性率を有する材料からなり、前記複数の第２ゴム弾性体のうち、前記周方向に関して隣接する２つの第２ゴム弾性体の隙間に介在する複数の変形吸収部材を備えることを特徴とする請求項２、６〜８の何れかに記載のプーリ構造体。
12. オルタネータを含む複数の補機を駆動する補機駆動システムであって、
    エンジンに連結された出力軸と、
    前記出力軸に設けられた第１プーリと、
    前記複数の補機にそれぞれ連結された複数の補機駆動軸と、
    前記複数の補機駆動軸にそれぞれ設けられた複数の第２プーリと、
    前記第１プーリ及び前記複数の第２プーリに亘って巻き掛けられるベルトと、
    を含み、
    前記複数の第２プーリのうち、少なくともオルタネータの補機駆動軸に設けられた第２プーリが、請求項１〜１１の何れかに記載のプーリ構造体であることを特徴とする補機駆動システム。

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