(57)【要約】【課題】ゴム弾性体を使用することなく、回転体に生じた回転変動を速やかに減衰させることが可能なプーリ構造体を提供することである。【解決手段】プーリ構造体１は、ベルト１０６が巻き掛けられるプーリ２と、プーリ２に対して相対回転可能なハブ３と、プーリ２に設けられ、周方向に交互に配置された４つの第１磁石１７と４つの磁性体２５からなる第１環状磁石体２０と、ハブ３に設けられ、周方向に交互に配置された４つの第２磁石１８と４つの磁性体２６からなる第２環状磁石体２１とを備えている。第１環状磁石体２０の磁性体２５を挟む２つの第１磁石１７は、磁性体２５側の磁極が同極となっており、また、第２環状磁石体２１の磁性体２６を挟む２つの第２磁石１８も、磁性体２６側の磁極が同極となっている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１回転体と、
前記第１回転体に対して相対回転可能な第２回転体と、
前記第１回転体に設けられた第１磁石と、
前記第２回転体に前記第１磁石と対向可能に設けられた第２磁石と、
を有し、
前記第１磁石と前記第２磁石のうちの少なくとも一方が、磁性体を挟んで周方向に複数配置され、
前記磁性体を周方向に挟む２つの磁石の、前記磁性体側の磁極が同極であることを特徴とするプーリ構造体。
【請求項２】
前記第１回転体に複数の前記第１磁石が設けられ、前記複数の第１磁石と前記磁性体とが周方向に関して交互に配置されるとともに、
前記第２回転体にも複数の前記第２磁石が設けられ、前記複数の第２磁石と前記磁性体とが周方向に介して交互に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のプーリ構造体。
【請求項３】
前記第１磁石と前記第２磁石の他方は、前記磁性体を挟むことなく周方向に複数配置され、
複数の前記他方の磁石は、前記周方向に隣接する磁石間で、前記一方の磁石との対向面における磁極が反対となるように配置されていることを特徴とする請求項１に記載のプーリ構造体。
【請求項４】
前記一方の磁石と前記磁性体が周方向に交互に配置されて、環状の磁石体を構成していることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のプーリ構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、相対回転可能な２つの回転体を有するプーリ構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、相対回転可能に連結された２つの回転体を有するプーリ構造体として、２つの回転体の一方に回転変動が生じたときに、その回転変動を減衰させるための構成を備えたものが知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載のプーリ構造体は、ベルトが巻回されるプーリ（第１回転体）と、プーリの内側において、このプーリに対して相対回転可能に設けられ、且つ、エンジンの出力軸に連結されるハブ（第２回転体）と、プーリとハブとを連結するゴム弾性体（ゴムカップリング）とを有する。そして、エンジンのトルク変動に応じてハブに回転変動が生じたときには、ハブとプーリの間のゴム弾性体が弾性変形することによって、その回転変動を吸収するように構成されている。
【０００４】
また、特許文献２に記載のプーリ構造体は、クランクシャフトに組み付けられたダンパ本体（第１回転体）と、ダンパ本体内側に設けられたダンパマス（第２回転体）とを有する。ダンパマスには、周方向に配置された複数の永久磁石が固定され、一方、ダンパ本体には、ダンパマスの複数の永久磁石と対向する銅板が固定されている。そして、クランクシャフトに生じた捩り振動に起因して、ダンパ本体とダンパマスの間に回転速度差が発生すると、永久磁石と銅板の間の速度差によって銅板に渦電流が発生する。このとき、銅板に発生した渦電流によって２つの回転体（ダンパ本体とダンパマス）の間に両者間の速度差を小さくするような力が作用し、ダンパ本体の回転変動が抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開昭６３−６８５４０号公報
【特許文献２】特開２００２−２８６０９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１のプーリ構造体のように、２つの回転体がゴム弾性体で連結されている場合には、ゴム弾性体の経年劣化や疲労破壊に起因する故障が発生する。また、一方の回転体に過大な回転変動が生じたときには、ゴム弾性体にその弾性変形の範囲を超える過大な力が作用し、ゴム弾性体が破損してしまう虞もある。さらに、ゴム弾性体の弾性変形時の発音が問題になる場合もある。
【０００７】
一方、特許文献２のプーリ構造体のように、永久磁石と銅板との間の速度差に起因して銅板に生じる渦電流によって、２つの回転体に両者の速度差を小さくするような抑制力を作用させる構成では、ゴム弾性体を用いる必要がないことから、上述したような問題は生じない。しかし、渦電流により２つの回転体に作用させることのできる抑制力はかなり小さいものであり、一方の回転体に生じる回転変動が大きい場合には、その回転変動を速やかに減衰させることは困難である。
【０００８】
本発明の目的は、ゴム弾性体を使用することなく、回転体に生じた回転変動を速やかに減衰させることが可能なプーリ構造体を提供することである。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００９】
第１の発明のプーリ構造体は、第１回転体と、前記第１回転体に対して相対回転可能な第２回転体と、前記第１回転体に設けられた第１磁石と、前記第２回転体に前記第１磁石と対向可能に設けられた第２磁石とを有し、
前記第１磁石と前記第２磁石のうちの少なくとも一方が、磁性体を挟んで周方向に複数配置され、前記磁性体を周方向に挟む２つの磁石の、前記磁性体側の磁極が同極であることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明によれば、第１回転体に設けられた第１磁石と第２回転体に設けられた第２磁石のうちの、少なくとも一方の磁石が、磁性体を挟んで周方向に複数配置されており、磁性体を周方向に挟む２つの磁石の、磁性体側の磁極が同極となっている。そして、前記一方の磁石から周方向に出た磁束が、その磁石と周方向に隣接する磁性体を通って、前記一方の磁石と対向する他方の磁石へ流れることで、相対向する第１磁石と第２磁石とが互いに引き合うことになる。また、第１回転体と第２回転体との間に回転速度差（位相差）が生じたときには、第１磁石と第２磁石の位相がずれることになるが、このとき、第１磁石と第２磁石の間を通る磁束が、両磁石が対向する方向に対して傾くため、位相がずれた第１磁石と第２磁石の間に周方向に引き合うように磁力が作用する。即ち、第１回転体と第２回転体の間に、回転速度差を解消するようトルクが作用するため、一方の回転体に生じた回転変動が減衰される。
【００１１】
ここで、第１回転体と第２回転体に、回転速度差が小さくなるように作用する、第１磁石と第２磁石の間の磁力は、従来の渦電流によって回転体に作用する抑制力に比べると、はるかに強力である。そのため、一方の回転体に大きな回転変動が生じた場合でも、その回転変動を速やかに減衰させることが可能となる。また、回転変動を減衰するためにゴム弾性体を使用しないことから、ゴム弾性体の経年劣化や疲労破壊、あるいは、ゴム弾性体の弾性変形時の発音といった問題が生じない。
【００１２】
さらに、本発明では、第１回転体と第２回転体との間に比較的小さな回転速度差（位相差）が生じて、第１磁石と第２磁石の位相が少しずれたときに、磁気的ポテンシャルが高い状態になるが、前記一方の磁石の、磁性体と接続していない面は、磁極でないことから、この面が他方の磁石と対向することによるポテンシャルの上昇は小さい。従って、２つの回転体の回転速度差が小さい場合に、この回転速度差を解消するように作用するトルクが大きくなりすぎることがなく、第１回転体と第２回転体の間で共振が発生するのを防止できる。
【００１３】
第２の発明のプーリ構造体は、前記第１の発明において、前記第１回転体に複数の前記第１磁石が設けられ、前記複数の第１磁石と前記磁性体とが周方向に関して交互に配置されるとともに、前記第２回転体にも複数の前記第２磁石が設けられ、前記複数の第２磁石と前記磁性体とが周方向に介して交互に配置されていることを特徴とするものである。
【００１４】
この構成によれば、複数の第１磁石と複数の第２磁石が周方向に分散して配置されることから、第１回転体と第２回転体との間で、周方向に関して均等にトルクを作用させることができる。
【００１５】
第３の発明のプーリ構造体は、前記第１の発明において、前記第１磁石と前記第２磁石の他方は、前記磁性体を挟むことなく周方向に複数配置され、複数の前記他方の磁石は、前記周方向に隣接する磁石間で、前記一方の磁石との対向面における磁極が反対となるように配置されていることを特徴とするものである。
【００１６】
このように、第１磁石と第２磁石の他方の磁石は磁性体を挟むことなく周方向に複数配置されることで、２つの回転体の回転速度差が小さい場合には、この回転速度差を解消するように作用するトルクが過大になるのを防止しつつ、位相差が大きくなると効率よく磁束の回転軸に対する傾きが大きくなるため、両回転体に大きなトルクを作用させて、回転変動を迅速に減衰させることが可能となる。
【００１７】
第４の発明のプーリ構造体は、前記第１〜第３の何れかの発明において、前記一方の磁石と前記磁性体が周方向に交互に配置されて、環状の磁石体を構成していることを特徴とするものである。
【００１８】
この構成によれば、磁性体と交互に並ぶ複数の磁石が、全周にわたって分散して配置されることから、第１回転体と第２回転体との間で、周方向に関して均等にトルクを作用させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係る補機駆動システムの概略構成図である。
【図２】プーリ構造体の回転軸を含む面に関する断面図である。
【図３】プーリとハブとの間に配置された環状磁石体の斜視図である。
【図４】図２のIV-IV線断面図である。
【図５】プーリとハブの間に回転速度差がないときの、２つの環状磁石体間での磁束の流れを模式的に示した図である。
【図６】プーリとハブの間に回転速度差があるときの、プーリ構造体の図４相当の断面図である。
【図７】プーリとハブの間に回転速度差があるときの、２つの環状磁石体間での磁束の流れを模式的に示した図である。
【図８】変更形態に係るプーリ構造体の、回転軸を含む面に関する断面図である。
【図９】別の変更形態に係る環状磁石体の斜視図である。
【図１０】図９の３つの環状磁石体間での磁束の流れを模式的に示した図である。
【図１１】別の変更形態のプーリ構造体の、回転軸を含む面に関する断面図である。
【図１２】図１１のプーリ構造体の環状磁石体を、回転軸方向から見た図である。
【図１３】磁石のみで構成された比較例１の環状磁石体の斜視図である。
【図１４】実施例１〜５及び比較例１のプーリ構造体の回転角とトルクの関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
次に、本発明の実施形態について説明する。本実施形態は、自動車用エンジンの出力軸のトルクによって補機を駆動する、補機駆動システムに用いられるプーリ構造体に本発明を適用した一例である。
【００２１】
図１は本実施形態の補機駆動システムの概略構成図である。図１に示すように、補機駆動システム１００は、エンジンの出力軸１０１（レシプロエンジンのクランクシャフトや、ロータリーエンジンのエキセントリックシャフト等）に連結された駆動プーリ１０５と、ウォーターポンプやオルタネータ等の各種補機にそれぞれ連結された従動軸（補機軸）１０２，１０３と、従動軸１０２に取り付けられた従動プーリ１０４と、従動軸１０３に取り付けられた、本実施形態に係るプーリ構造体１のプーリ２と、駆動プーリ１０５、従動プーリ１０４、及び、プーリ構造体１のプーリ２にわたって架け渡された伝動ベルト１０６とを有する。尚、本実施形態では、伝動ベルト１０６として、ベルト長手方向に沿って互いに平行に延びる複数のＶリブ１０６ａを有するＶリブドベルトが用いられている（図２参照）。
【００２２】
出力軸１０１のトルクによって駆動プーリ１０５が回転駆動されると、その駆動プーリ１０５の回転により伝動ベルト１０６が駆動される。すると、この伝動ベルト１０６の走行に伴って、従動プーリ１０４やプーリ構造体１のプーリ２がそれぞれ回転駆動されることにより、従動軸１０２，１０３に連結されたウォーターポンプやオルタネータ等の補機がそれぞれ駆動される。
【００２３】
次に、出力軸１０１から伝動ベルト１０６を介して伝達されるトルクを従動軸（補機軸）１０３に伝える、本実施形態のプーリ構造体１について詳細に説明する。図２は本実施形態のプーリ構造体１の回転軸Ｃを含む面に関する断面図である。図２に示すように、プーリ構造体１は、伝動ベルト１０６が巻回される円筒形状のプーリ２（第１回転体）と、従動軸（補機軸）１０３に連結されるとともにプーリ２の内側に設けられたハブ３（第２回転体）を備えている。また、プーリ２とハブ３は軸受５を介して相対回転可能に連結されている。尚、図２における右側をプーリ構造体１の先端側、図２における左側（従動軸（補機軸）１０３側）をプーリ構造体１の基端側と定義して以下説明する。
【００２４】
プーリ２の外周部には、その周方向に沿って延びる複数のＶ溝１１が形成されている。そして、伝動ベルト１０６は、その腹面側に形成された複数のＶリブ１０６ａが、複数のＶ溝１１にそれぞれ係合した状態で、プーリ２の外周に巻回される。
【００２５】
ハブ３は、回転軸方向に沿って同軸状に並ぶ２つの円筒部材３ａ，３ｂを有し、これら２つの円筒部材３ａ，３ｂは図示しない部分において連結され、一体化されている。このハブ３の２つの円筒部材３ａ，３ｂには従動軸１０３の先端部が嵌挿され、ボルト等の適宜の連結手段によって従動軸１０３とハブ３とが相対回転不能に連結される。尚、プーリ２、及び、ハブ３を構成する２つの円筒部材３ａ，３ｂは、それぞれ非磁性材料（常磁性体や反磁性体、あるいは、反強磁性体）で形成されている。尚、非磁性材料としては、例えば、アルミニウム合金、チタン合金、あるいは、合成樹脂等を挙げられる。
【００２６】
２つの円筒部材３ａ，３ｂのうち、基端側に位置する円筒部材３ａに軸受５が設けられ、この軸受５を介してプーリ２が円筒部材３ａに回転自在に連結されている。一方、先端側に位置する円筒部材３ｂと、プーリ２との間には、環状の磁石収容室１６が形成され、この磁石収容室１６内に、プーリ２に固定された第１環状磁石体２０と、ハブ３の円筒部材３ｂに固定された２つの第２環状磁石体２１が収容されている。
【００２７】
図３は、図２に示される環状磁石体２０，２１の斜視図、図４は、図２のIV-IV線断面図である。第１環状磁石体２０はその外周面においてプーリ２に固定されている。図３、図４に示すように、この第１環状磁石体２０は４つの第１磁石１７と４つの磁性材料（好ましくは軟磁性材料）からなる磁性体２５で構成されている。第１磁石１７と磁性体２５は、共に、中心角（４５度）の略扇形形状を有し、４つの第１磁石１７と４つの磁性体２５が周方向に交互に並べて配置されることで、第１環状磁石体２０が構成されている。
【００２８】
第２環状磁石体２１は、その内周面においてハブ３に固定されている。また、この第２環状磁石体２１も、第１環状磁石体２０と同じように、４つの第２磁石１８と４つの磁性材料（好ましくは軟磁性材料）からなる磁性体２６で構成されている。第２磁石１８と磁性体２６は、共に、中心角（４５度）の略扇形形状を有し、４つの第２磁石１８と４つの磁性体２６が周方向に交互に並べて配置されることで、第２環状磁石体２１が構成されている。
【００２９】
また、プーリ２に固定された１つの第１環状磁石体２０とハブ３に固定された２つの第２環状磁石体２１は、プーリ２の回転軸Ｃの方向に隙間を空けて交互に配置されている。言い換えれば、第１磁石１７を含む第１環状磁石体２０が、回転軸方向に関して、第２磁石１８を含む第２環状磁石体２１に挟まれている。
【００３０】
尚、第１磁石１７と第２磁石１８は、それぞれ永久磁石で構成されている。永久磁石としては、ネオジム、サマリウムコバルト、フェライト、アルニコ、プラチナ、クロム、鉄、マンガン、アルミニウム、プラセオジムなどを成分とするものを使用できる。
【００３１】
また、磁性体２５と磁性体２６を構成する磁性材料としては、軟鉄やフェライト（Ｎｉ−Ｚｎ系フェライト、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト）等が挙げられる。他に、パーマロイ、センダスト、パーメンジュール、ケイ素鋼等が使用できる。
【００３２】
さらに、第１磁石１７と第２磁石１８は、それぞれ周方向に磁化されている。そして、図３に示すように、第１環状磁石体２０においては、１つの磁性体２５を周方向に挟む２つの第１磁石１７の、磁性体２５側の磁極が同極になっている。同じく、第２環状磁石体２１においても、１つの磁性体２６を周方向に挟む２つの第２磁石１８の、磁性体２６側の磁極が同極となっている。
【００３３】
尚、本実施形態では、回転軸Ｃの方向に関して交互に配置された３つの環状磁石体２０，２１のうち、中央に位置する第１環状磁石体２０はプーリ２の内周面に取り付けられているが、その取付方法としては、接着や、圧入、あるいは、ネジやボルト等による固定等の方法を採用できる。また、回転軸方向に関して外側に位置する２つの第２環状磁石体２１は、ハブ３（円筒部材３ｂ）の外周面に取り付けられているが、これら２つの第２環状磁石体２１のハブ３への取付方法も、接着や、圧入、あるいは、ネジやボルト等による固定等の方法を採用できる。
【００３４】
次に、本実施形態のプーリ構造体１の作用について説明する。図４に示すように、プーリ２とハブ３の間に回転速度差（位相差）がない状態では、プーリ２に固定された第１環状磁石体２０の４つの第１磁石１７と、ハブ３に固定された第２環状磁石体２１の４つの第２磁石１８とが、回転軸方向（図４の紙面垂直方向）に関して互いに対向している。
【００３５】
図５は、プーリ２とハブ３の間に回転速度差がないときの、２つの第２環状磁石体２０，２１間での磁束の流れを模式的に示した図である。尚、図５では、各環状磁石体２０，２１の、周方向に交互に配置された磁石１７（１８）と磁性体２５（２６）を、環状磁石体の半径方向外方から見た図（展開図）で示している。
【００３６】
プーリ２とハブ３との間に回転速度差（位相差）がなく、両者が一体回転している状態では、図４、図５に示すように、第１環状磁石体２０の第１磁石１７と第２環状磁石体２１の第２磁石１８の周方向位置が一致しており、両磁石１７，１８が回転軸方向に対向している。そして、第１磁石１７と第２磁石１８の磁化の方向は共に周方向であることから、各磁石１７（１８）のＮ極から周方向へ磁束Ｂが出る。
【００３７】
第１磁石１７のＮ極から周方向に出た磁束Ｂは、第１磁石１７と周方向に隣接する磁性体２５に流れる。さらに、この磁束Ｂは、２つの環状磁石体２０，２１の隙間を通って、対向する磁性体２６に流れ、第２磁石１８のＳ極に至る。第２磁石１８のＮ極から第１磁石１７のＳ極へ至る磁束Ｂの流れも上と同様である。このように、プーリ２とハブ３との間に回転速度差がない状態では、２つの環状磁石体２０，２１の隙間において、磁性体２５と磁性体２６の間で流れる磁束Ｂの向きは回転軸方向（図５の左右方向）と平行となる。従って、第１環状磁石体２０が設けられているプーリ２と、第２環状磁石体２１が設けられているハブ３との間で、トルクは発生していない。
【００３８】
このように、プーリ２とハブ３が一体的に回転している状態から、エンジンで発生したトルク変動がベルト１０６を介して伝達されて、プーリ２に回転変動が生じると、プーリ２とハブ３の間には回転速度差（位相差）が生じる。
【００３９】
図７は、プーリ２とハブ３との間に回転速度差が生じた状態での、２つの環状磁石体２０，２１間での磁束の流れを模式的に示した図である。この図７に示すように、第１磁石１７と第２磁石１８の周方向位置（位相）がずれることによって、第１環状磁石体２０と第２環状磁石体２１との間における磁束Ｂの向きが、回転軸方向（図７の左右方向）に対して傾き、第１磁石１７と第２磁石１８の間に周方向に引き合う磁力が作用する。即ち、第１環状磁石体２０が固定されているプーリ２と、第２環状磁石体２１が固定されているハブ３との間に、両者の間の回転速度差を解消するようにトルクが作用するため、回転変動が減衰される。
【００４０】
ここで、プーリ２とハブ３に、両者の間の回転速度差が小さくなるように作用する、第１磁石１７と第２磁石１８の間の磁力は、従来の渦電流によって回転体に作用する抑制力に比べると、はるかに強力である。そのため、プーリ２に大きな回転変動が生じた場合でも、その回転変動を速やかに減衰させることが可能となる。また、回転変動を減衰するためにゴム弾性体を使用しないことから、ゴム弾性体の経年劣化や疲労破壊、あるいは、ゴム弾性体の弾性変形時の発音といった問題が生じない。
【００４１】
さらに、環状磁石体２０，２１は、周方向に磁化された磁石１７（１８）と磁性体２５（２６）が周方向に交互に配置された構成となっており、１つの磁性体２５（２６）が、２つの磁石１７（１８）の同極の面で挟まれている。そのため、図７に示すように、プーリ２とハブ３との間に比較的小さな回転速度差（位相差）が生じたときに、第１磁石１７から見ると、先ほど対向していた第２磁石１８と周方向に隣接する磁性体２６と一部対向することになる。
【００４２】
このとき、前述したように、相対向する２つの環状磁石体２０，２１間で、一方の磁石１７（１８）のＮ極から出た磁束は、磁性体２５，２６を経由して他方の磁石１８（１７）のＳ極に至る。そのため、第１磁石１７と第２磁石１８に位相差が生じても、第１環状磁石体２０（磁性体２５）と第２環状磁石体２１（磁性体２６）の隙間において、磁性体２５と磁性体２６の間で流れる磁束の、回転軸方向に対する傾きは小さく抑えられる。これは、磁束が磁性体２５の中央部から磁性体２６の中央部に至るのではなく、磁気抵抗の小さなルートを通るためである。また、別の言い方をすれば、第１磁石１７と第２磁石１８の間に位相差が生じたときには磁気的ポテンシャルが高い状態になるものの、一方の磁石１７（１８）の、磁性体２５（２６）と接続していない面（回転軸Ｃ方向の端面）は、磁極でないことから、この面が他方の磁石１８（１７）と対向することによるポテンシャルの上昇は小さくなる。従って、プーリ２とハブ３の回転速度差が小さく、磁石１７，１８が磁性体２６，２５と一部対向する程度の小さな位相差である場合に、プーリ２とハブ３の回転速度差を解消するように作用するトルクが大きくなりすぎることがなく、プーリ２とハブ３の間で共振が発生するのを防止できる。
【００４３】
また、本実施形態では、プーリ２に設けられた第１磁石１７とハブ３に設けられた第２磁石１８の両方が、それぞれ磁性体２５，２６と周方向に関して交互に配置されており、環状の磁石体２０，２１を構成している。この構成によれば、複数の第１磁石と複数の第２磁石が周方向に分散して配置されることから、プーリ２とハブ３との間で、周方向に関して均等にトルクを作用させることができる。
【００４４】
また、本実施形態では、４つの第１磁石１７と４つの第２磁石１８は、それぞれ永久磁石で構成されている。そのため、プーリ２とハブ３とが、永久磁石から半永久的に発せられる磁束によって連結されることになり、長期間の使用によって経年劣化や疲労破壊等が生じるゴム弾性体と比べると、回転変動を減衰させる機能が低下したり、減衰不能に陥ったりという問題が生じにくい。
【００４５】
次に、前記実施形態に種々の変更を加えた変更形態について説明する。但し、前記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。
【００４６】
１］第１磁石１７、第２磁石１８、及び、それらに設けられる磁性体のサイズ、形状、数、材質、配置等は、プーリやハブの形状や発生しうる回転変動の程度等に応じて、適宜変更可能である。
【００４７】
例えば、プーリ２の回転軸方向に並ぶ環状磁石体２０，２１の数は、前記実施形態のような３つ（１つの第１環状磁石体２０と２つの第２環状磁石体２１）に限られるものではない。例えば、図８に示すプーリ構造体１Ａのように、回転軸Ｃの方向に関して配置される第１環状磁石体２０と第２環状磁石体２１の数がそれぞれ１つであってもよい。あるいは、４以上の第１環状磁石体２０，２１が回転軸方向に交互に並ぶように設けられてもよい。
【００４８】
また、１つの環状磁石体２０，２１を構成する磁石１７，１８の数も４つである必要はなく、適宜変更できる。別の言い方をすれば、略扇状に形成された１つの磁石１７，１８の中心角は、４５度である必要はなく、別の角度に変更してもよい。
【００４９】
さらに、磁石１７，１８の中心角と磁性体２５，２６の中心角を等しくする必要も特になく、両者の中心角を異ならせてもよい。特に、磁性体２５，２６の中心角が大きくなるほど、第１磁石１７と第２磁石１８の間に、磁性体２５，２６の中心角よりも小さな位相差が生じたときに、第１磁石１７に挟まれた磁性体２５と第２磁石１８に挟まれた磁性体２６の対向面積が広く保たれる。そのため、２つの環状磁石体２０，２１の間（磁性体２５と磁性体２６の間）を流れる磁束の、環状磁石体２０，２１が対向する方向（回転軸方向）に対する傾きがさらに小さくなり、回転軸方向とほとんど平行になるため、プーリ２とハブ３の間に作用するトルクが小さくなる。
【００５０】
さらには、磁石１７（１８）と磁性体２５（２６）が周方向全周にわたって配置されて環状の磁石体を構成している必要はなく、周方向一部分にのみ磁石１７（１８）と磁性体２５（２６）が配置された構成であってもよい。
【００５１】
また、第１磁石１７と第２磁石１８の両方に対して周方向に磁性体が配置されている必要は必ずしもなく、第１磁石１７と第２磁石１８の一方にのみ磁性体が設けられてもよい。例えば、図９に示すように、プーリ２に固定された第１環状磁石体２０は、周方向に交互に配置された６つの第１磁石１７と６つの磁性体２５で構成される一方で、ハブ３に固定される第２環状磁石体１２１は、磁性体を挟むことなく周方向に配置された複数（例えば、６つ）の第２磁石１８のみで構成されてもよい。尚、複数の第２磁石は、周方向に隣接する磁石間で、第１磁石との対向面（図９の左右両側面）における磁極が反対となるように配置される。そして、図１０に示すように、第１磁石１７のＮ極から出た磁束は、これと周方向に隣接する磁性体２５を介して、第２磁石１８のＳ極に至る。また、第２磁石１８のＮ極から出た磁束は、磁性体２５を介して第１磁石１７のＳ極に至る。
【００５２】
このように、第１磁石１７と第２磁石１８の一方の磁石は磁性体を挟むように周方向に配置される一方で、他方の磁石は磁性体を挟むことなく周方向に複数配置されると、プーリ２とハブ３の回転速度差が小さい場合には、この回転速度差を解消するように作用するトルクが過大になるのを防止しつつ、回転速度差が大きい場合には、プーリ２とハブ３の間に大きなトルクを作用させて、回転変動を迅速に減衰させることが可能となる。
【００５３】
２］前記実施形態では、プーリ側の第１磁石１７とハブ側の第２磁石１８が回転軸方向に対向しているが、第１磁石１７と第２磁石１８がプーリの径方向に対向してもよい。例えば、図１１に示すプーリ構造体１Ｂにおいては、プーリ２Ｂに、第１環状磁石体２０Ｂが固定される一方で、ハブ３Ｂには、第２環状磁石体２１Ｂが固定されている。また、プーリ２Ｂ側の第１環状磁石体２０Ｂが、ハブ３Ｂ側の第２環状磁石体２１Ｂの径よりも径が大きいものに形成された上で、第１環状磁石体２０Ｂの内側に径方向に隙間を空けて第２環状磁石体２１Ｂが配置されている。
【００５４】
図１２は図１１の環状磁石体２０Ｂ，２１Ｂを回転軸方向から見た図である。図１２に示すように、径方向外側に位置する第１環状磁石体２０Ｂは、周方向に交互に配置された４つの第１磁石１７Ｂと４つの磁性体２５Ｂで構成されている。４つの第１磁石１７Ｂはそれぞれ周方向に磁化されており、１つの磁性体２５Ｂを周方向に挟む２つの第１磁石１７Ｂは、それらの磁性体２５Ｂ側の磁極が同極となっている。また、内側に位置する第２環状磁石体２１Ｂは、周方向に交互に配置された４つの第２磁石１８Ｂと４つの磁性体２６Ｂで構成されている。４つの第２磁石１８Ｂもそれぞれ周方向に磁化されており、磁性体２６Ｂを周方向に挟む２つの第２磁石１８Ｂは、それらの磁性体２６Ｂ側の磁極が同極となっている。
【００５５】
このプーリ構造体１Ｂの、プーリ２Ｂとハブ３Ｂとの間に回転速度差が生じたときの作用は、前記実施形態のプーリ構造体１と基本的には同じである。即ち、プーリ２Ｂとハブ３Ｂとの間に回転速度差が生じたときには、２種類の磁石１７Ｂ，１８Ｂ間に作用する引き合う方向の磁力により、プーリ２Ｂとハブ３Ｂの間には、回転速度差を解消する方向のトルクが発生する。また、プーリ２Ｂとハブ３Ｂの間に比較的小さな回転速度差が生じて、第１磁石１７Ｂと第２磁石１８Ｂの位相がずれたときに、第１環状磁石体２０Ｂと第２環状磁石体２１Ｂとの間で周方向に作用する磁力は比較的小さいものとなるため、回転速度差を解消する方向に過大なトルクが発生することがない。
【００５６】
３］プーリ２に生じた回転変動が非常に大きいと、第１磁石１７と第２磁石１８との間の磁力だけでは回転変動をすぐに減衰させることができないこともあり得る。そこで、プーリ２とハブ３との位相差が一定の角度に達したときに、それ以上の位相差の増大を抑制するストッパー構造が設けられてもよい。例えば、プーリ２の内周面とハブ３の内周面にそれぞれ突出部が設けられ、プーリ２とハブ３の位相差が一定の角度となったときに両者の突出部が周方向に当接（係合）することによりプーリ２とハブ３とを一体回転させ、位相差が増大する方向への相対回転するのを防止するようにしてもよい。
【００５７】
以上、本発明の実施形態として、エンジンの補機駆動システムのプーリ構造体に本発明を適用した一例について説明したが、本発明の適用対象はこれに限られるものではない。例えば、建築建材、家具、機械装置などの分野において、窓、ドア、蓋等の開閉部材の開閉角度に応じてトルクを変化させるために使用されるプーリ構造体など、様々な用途に使用されるプーリ構造体にも適用することが可能である。
【実施例】
【００５８】
次に、本発明の具体的な実施例について比較例と共に説明する。
【００５９】
（実施例１）
プーリ２に設けられる第１磁石１７としては、外径５８ｍｍ、内径２６ｍｍ、厚み６ｍｍで、中心角２０度の扇形の形状を有する、ネオジム磁石（残留磁束密度１．１５Ｔ）を使用した。また、この第１磁石１７と組み合わされる磁性体２５は、外径、内径、厚みは第１磁石１７と同じで、中心角が２５度の扇形に形成されたＳ２５Ｃ材を使用した。そして、８つの第１磁石１７と８つの磁性体２５とが周方向に交互に配置された、第１環状磁石体２０を１つ作製した。
【００６０】
ハブ３に設けられる第２磁石１８としては、外径５６ｍｍ、内径２４ｍｍ、厚み６ｍｍで、中心角２０度の扇形の形状を有する、ネオジム磁石（残留磁束密度１．１５Ｔ）を使用した。また、この第２磁石１８と組み合わされる磁性体２６は、外径、内径、厚みは第２磁石１８と同じで、中心角が２５度の扇形に形成されたＳ２５Ｃ材を使用した。そして、８つの第２磁石１８と８つの磁性体２６とが周方向に交互に配置された、第２環状磁石体２１を２つ作製した。
【００６１】
上述した１つの第１環状磁石体２０を２つの第２環状磁石体２１で挟んだ状態で、これら３つの環状磁石体２１，２０，２１を、図１に示すプーリ２及びハブ３に取り付けて、プーリ構造体を作製した。尚、３つの環状磁石体２１，２０，２１の配置間隔は０．５ｍｍとした。
【００６２】
（実施例２）
第１磁石１７と第２磁石１８の中心角を２５度、磁性体２５，２６の中心角を２０度とした以外は、実施例１と同じ仕様とした。
【００６３】
（実施例３）
第１磁石１７と第２磁石１８の中心角を３０度、磁性体２５，２６の中心角を１５度とした以外は、実施例１と同じ仕様とした。
【００６４】
（実施例４）
第１磁石１７と第２磁石１８の中心角を３５度、磁性体２５，２６の中心角を１０度とした以外は、実施例１と同じ仕様とした。
【００６５】
（実施例５）
プーリ２に設けられる第１磁石１７としては、外径５８ｍｍ、内径２６ｍｍ、厚み６ｍｍで中心角５０度の扇形の形状を有する、ネオジム磁石（残留磁束密度１．１５Ｔ）を使用した。また、この第１磁石１７と組み合わされる磁性体２５は、外径、内径、厚みは第１磁石１７と同じで、中心角が１０度の扇形に形成されたＳ２５Ｃ材を使用した。そして、６つの第１磁石１７と６つの磁性体２５とが周方向に交互に配置された、第１環状磁石体２０を１つ作成した。
また、前掲した図９のように、ハブ３に固定される２つの環状磁石体１２１を、磁性体を挟むことなく周方向に配置された複数（６つ）の第２磁石１８のみで構成した。各々の第２磁石１８は、外径５６ｍｍ、内径２４ｍｍ、厚み６ｍｍで、中心角６０度の扇形形状を有する。また、第２磁石１８は、回転軸Ｃの方向に磁化されており、隣接する磁石間で、第１環状磁石体２０との対向面（図９の左右側面）の磁極が反対となるように配置されている。さらに、第２磁石１８で構成された第２環状磁石体１２１の、第１環状磁石体２０と対向していない面（図９の左右外側面）には、バックヨークとして外径５６ｍｍ、内径２４ｍｍ、厚み５ｍｍのＳ２５Ｃ材を取り付けた。
【００６６】
（比較例１）
図１３に示すように、３つの環状磁石体１２１，１２０，１２１の各々を、回転軸Ｃの方向に磁化された８個の磁石１７（１８）で構成した。周方向に並ぶ８個の磁石１７（１８）は、隣接する磁石間で、別の環状磁石体との対向面（図１３の左右側面）の磁極が反対となるように配置されている。また、各磁石１７（１８）の中心角は４５度である。それ以外は実施例１と同じ仕様とした。尚、左右２つの環状磁石体１２１の、環状磁石体１２０と対向していない面に、バックヨークとして外径５６ｍｍ、内径２４ｍｍ、厚み５ｍｍのＳ２５Ｃ材を取り付けた。
【００６７】
（比較例２）
３つの環状磁石体１２１，１２０，１２１の各々を中心角６０度の扇形形状の磁石６つを用いて構成した以外は、比較例１と同じである。
【００６８】
上述した実施例１〜５及び比較例１，２のプーリ構造体のそれぞれについて、プーリとハブの位相差とトルクとの関係を求めた。具体的には、ハブに装着された回転軸をトルクメータ（石戸電気製作所製：トルク測定機）の回転軸に挿入して、ハブをトルクメータと一体に回転可能とする一方で、プーリの表面を回転不能に機械的に固定した。この状態で、トルクメータを１．５ｒｐｍで反時計回り（正転）に回転させたときの、回転角とトルクの関係を求めた。その結果を図１４に示す。
【００６９】
図１４に示すように、周方向に磁化された磁石と磁性体とを組み合わせた実施例１〜５では、回転軸方向に磁化された磁石のみで構成された比較例１，２と比べて、回転角の小さい初期のトルク変化率（傾き）が小さくなっている。つまり、プーリ２とハブ３の回転速度差が小さいときのトルクが小さく抑えられており、共振が起こりにくい。
【００７０】
また、磁石の中心角よりも磁性体の中心角が大きく、実施例１〜４の中では磁性体の中心角の最も大きい、実施例１が、回転角の小さい初期のトルク変化率（傾き）が最も小さくなっている。また、磁性体の中心角を小さくするほど、初期のトルク変化率は大きくなっていることがわかる（実施例１：約0.1Nm/degree、実施例２：約0.2Nm/degree、実施例３：約0.35Nm/degree、実施例４：約0.8Nm/degree）。このことから、位相差が小さい範囲内でのトルクの変化率を、磁性体の中心角を変更することにより調整することが可能となる。
【００７１】
また、実施例１〜４と比較例１を比較した場合と比べて、実施例５と比較例２とを比較した場合、実施例５は、回転角の小さい初期のトルク変化率は小さく、回転角が大きくなったときは、比較例２と比べて大きなトルクが得られる（比較例１の最大トルク約14Nmに対して実施例１〜４の最大トルクは8Nm程度、比較例２の最大トルク約11.5Nmに対して実施例５の最大トルク約12Nm）。このように、実施例５では、プーリとハブの回転角度差が小さいときには、その回転速度差を解消するように作用するトルクが過大になるのを防止しつつ、回転速度差が大きい場合には大きなトルクを作用させて、回転変動を迅速に減衰させることができることがわかる
【符号の説明】
【００７２】
１，１Ａ，１Ｂ  プーリ構造体
２，２Ａ，２Ｂ  プーリ
３，３Ａ，３Ｂ  ハブ
１７，１７Ｂ  第１磁石
１８，１８Ｂ  第２磁石
２５，２５Ｂ  磁性体
２６，２６Ｂ  磁性体
【図１】
2010196740.tif 000003
【図２】
2010196740.tif 000004
【図３】
2010196740.tif 000005
【図４】
2010196740.tif 000006
【図５】
2010196740.tif 000007
【図６】
2010196740.tif 000008
【図７】
2010196740.tif 000009
【図８】
2010196740.tif 000010
【図９】
2010196740.tif 000011
【図１０】
2010196740.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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