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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Riemenscheibeneinheit.
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Stand der Technik
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Es ist eine Riemenscheibeneinheit mit einer Einwegkupplung bekannt, welche auf einer durch eine Kurbelwelle eines Motors über einen Riemen angetriebenen Rotationswelle eines Zubehörteils in einem Automobil oder ähnlichem montiert ist. Beispiele solcher Zubehörteile umfassen Kompressoren für Klimaanlagen, Wasserpumpen, Wechselstromgeneratoren, Kühlventilatoren und ähnliches in Automobilen. Die Riemenscheibeneinheit hat eine Hülse. Die Hülse hat eine zylindrische Form. Die Hülse hat auf einer Seite in Axialrichtung einen ersten Öffnungsendabschnitt zur Einführung eines Endabschnitts einer Rotationswelle. Die Hülse hat auch einen zweiten Öffnungsendabschnitt, welcher auf einer dem ersten Öffnungsendabschnitt entgegengesetzten Seite ausgebildet ist und welcher als einen inneren Randbereich einen polygonalen inneren Randbereichabschnitt mit einem polygonalen Querschnitt hat. Die Riemenscheibeneinheit hat zudem eine Riemenscheibe, welche konzentrisch auf der radial außenliegenden Seite der Hülse derart angeordnet ist, dass sie um die Achse der Hülse drehbar gelagert ist, und eine äußere Randbereichsoberfläche, um welche ein Riemen läuft. Die Riemenscheibeneinheit beinhaltet zudem ein Kappenbauteil, welches einen Abdeckungsabschnitt hat, welcher den zweiten Öffnungsendabschnitt bedeckt und Klauenteile hat, welche sich mit einem auf der inneren Oberfläche der Hülse ausgebildeten abgestuften Befestigungsteil im Eingriff befinden. Bei der Riemenscheibeneinheit wird eine Rotationswelle eines Fahrzeugzubehörteils (Rotorwelle beispielsweise eines Wechselstromgenerators) auf der Seite des ersten Öffnungsendabschnitts in die Hülse eingeführt, und eine Montagehilfe wird in den polygonalen inneren Randbereichsabschnitt des zweiten Öffnungsendabschnitts der Hülse eingepasst, wodurch die Riemenscheibeneinheit an der Rotationswelle befestigt und fixiert wird (siehe die
japanische Patentanmeldung Nr. 2003-232434 (
JP 2003-232434 A )).
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Eine derartige Riemenscheibeneinheit kann an einem Platz in dem Zubehörteil angeordnet sein, an welchem es wahrscheinlich ist, dass sie mit Schlammwasser oder ähnlichem bespritzt wird. Daher sind die Endoberfläche, die innere Oberfläche und ähnliches des zweiten Öffnungsendabschnitts der Hülse rostanfällig. Es ist allgemein akzeptiert, derartige exponierte Metallabschnitten einer Rostvorbeugungsbehandlung zu unterziehen. Jedoch ist es zum Befestigen und Fixieren der Riemenscheibeneinheit an einer Rotationswelle vorgesehen, mit einem vorherbestimmten Anziehdrehmoment ein Festziehen und Befestigen durchzuführen. Hier ist zu erwarten, dass sich das Festziehen und die Fixierung mit einem standardisierten Anziehdrehmoment schwierig gestaltet, wenn das Festziehen auf der Rotationswelle durchgeführt wird, nachdem die innere Oberfläche der Hülse während der Rostvorbeugungsbehandlung mit einer Beschichtung beschichtet worden ist. Daher wird bei dem Fixieren der Riemenscheibeneinheit auf der Rotationswelle des Zubehörteils die Riemenscheibeneinheit ohne Durchführung der Rostvorbeugungsbehandlung der Hülse montiert, und dann wird der zweite Öffnungsendabschnitt mit dem Kappenbauteil bzw. Kappenteil bedeckt. Bei dem Kappenteil der vorher genannten
JP 2003-232434 A sind eine Mehrzahl von Klauenabschnitten bzw. -teilen, welche sich mit abgestuften Befestigungsabschnitten bzw. -teilen auf der inneren Oberfläche der Hülse im Eingriff befinden, derart angeordnet, dass sie von dem Bedeckungsteil, welches den zweiten Öffnungsendabschnitt bedeckt, vorstehen.
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Jedoch bestehen bei dem Kappenbauteil der vorgenannten
JP 2003-232434 A zwischen den jeweiligen Wurzelabschnitten der Klauenteile Lücken, da die Klauenteile separat voneinander in Umfangsrichtung ausgebildet sind. Daher besteht die Möglichkeit, dass Schlammwasser einfach durch die Lücken von einer Endoberfläche der Hülse in das Innere der Hülse eindringt. Aus diesem Grund besteht ein Erfordernis der weiteren Verbesserung des Kappenbauteils zur Reduktion des Eindringens von Wasser.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Riemenscheibeneinheit mit einem Kappenteil zu schaffen, welches das Eindringen von Wasser reduziert.
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Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Riemenscheibeneinheit mit einer Hülse, einer Riemenscheibe und einem Kappenteil. Die Hülse hat eine zylindrische Form und beinhaltet: auf einer Seite in Axialrichtung einen ersten Öffnungsendabschnitt zur Einführung eines Endabschnitts einer Rotationswelle und auf einer dem ersten Öffnungsendabschnitt entgegengesetzten Seite einen zweiten Öffnungsendabschnitt, welcher als inneren Randbereich einen polygonalen inneren Randbereichsabschnitt mit einem polygonalen Querschnitt aufweist. Die Riemenscheibe ist konzentrisch auf einer radialen Außenseite der Hülse derart angeordnet, dass sie um eine Achse drehbar gelagert ist und hat weiterhin eine äußere Oberfläche, um welche ein Riemen läuft. Das Kappenteil hat einen Abdeckungsabschnitt, welcher den zweiten Öffnungsendabschnitt bedeckt und hat weiterhin Klauenteile, welche sich im Eingriff befinden mit einem auf einer inneren Oberfläche der Hülse ausgebildeten abgestuften Befestigungsteil. In der Riemenscheibeneinheit hat das Kappenteil einen ringförmigen Abschnitt, welcher sich von dem Bedeckungsteil in Axialrichtung erstreckt und in den polygonalen inneren Randbereichabschnitt eingepasst ist, und die Klauenteile sind derart ausgeformt, dass sie sich von dem ringförmigen Abschnitt in Axialrichtung erstrecken. Eine Randbereichsoberfläche des ringförmigen Abschnitts ist mit ersten Ebenenteilen ausgestattet, welche einer Oberfläche des polygonalen inneren Randbereichsabschnitts zugewandt sind.
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Kurzbeschreibung der Figuren
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Die oben genannten und weiteren Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer beispielhaften Ausführungsform mit Bezugnahme auf die zugehörigen Figuren, in welchen gleiche oder ähnliche Bezugszeichen gleiche oder ähnliche Elemente bzw. Bauteile bezeichnen. Hierbei ist:
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1 eine Schnittansicht entlang einer Axialrichtung einer Riemenscheibeneinheit gemäß einer Ausführungsform;
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2 eine Schnittansicht entlang der Axialrichtung der Riemenscheibeneinheit gemäß dieser Ausführungsform in einem Zustand, in welchem das Kappenteil abgenommen ist;
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3 eine Schnittansicht entlang der Linie III-III in 2;
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4 eine Ansicht eines zweiten Öffnungsendabschnitts der Riemenscheibeneinheit gemäß der Ausführungsform bei Betrachtung in der Richtung IV in 2;
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5A eine Perspektivansicht des Kappenteils der Riemenscheibeneinheit gemäß dieser Ausführungsform bei Betrachtung von der Seite des Abdeckungsabschnitts, während 5B eine Perspektivansicht des Kappenteils in der Riemenscheibeneinheit gemäß der Ausführungsform bei Betrachtung von der Seite der Klauenteile ist;
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6 eine Schnittansicht entlang einer Axialrichtung des Kappenteils in der Riemenscheibeneinheit gemäß dieser Ausführungsform;
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7 eine Schnittansicht entlang der Linie VII-VII in 6, und
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8 eine Ansicht einer Abwandlung des zweiten Öffnungsendabschnitts der Riemenscheibeneinheit gemäß dieser Ausführungsform bei Betrachtung in der Richtung VIII in 2.
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Ausführliche Beschreibung der Ausführungsformen
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Im Folgenden wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezugnahme auf die 1 bis 8 beschrieben. Für die Beschreibung einer Riemenscheibeneinheit gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird ein Wechselstromgenerator 90, welcher auf einen Automobilmotor montiert ist, beispielhaft als ein Zubehörteil eines Automobils oder ähnlichem verwendet, und eine Riemenscheibeneinheit 10 mit einer Einwegkupplung 60 wird beispielhaft als die mit dem Wechselstromgenerator 90 verwendete Riemenscheibeneinheit verwendet.
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Wenn der auf dem Automobilmotor montierte Wechselstromgenerator 90 (wie in 1 gezeigt) an eine Kurbelwelle des Motors derart gekoppelt ist, dass er synchron mit der Kurbelwelle rotiert, kann eine Abnahme der Rotationsgeschwindigkeit der Kurbelwelle eine Abnahme der Stromerzeugungsfähigkeit des Wechselstromgenerators 90 bewirken (die Details der gesamten Konfiguration des Wechselstromgenerators sind nicht gezeigt). Daher beinhaltet die Riemenscheibeneinheit 10, welche mit dem Wechselstromgenerator 90 verwendet wird, die Einwegkupplung 60. Wenn die Rotationsgeschwindigkeit der Kurbelwelle abnimmt, setzt sich die Rotation einer Rotorwelle 92 (Rotationswelle) des Wechselstromgenerators 90 aufgrund ihrer Trägheit fort, was die Stromerzeugungseffizienz erhöht. Die rotative Antriebskraft des Motors wird auf die Riemenscheibe 30 über einen Riemen (nicht gezeigt) übertragen. Die Einwegkupplung 60 befindet sich zwischen der Riemenscheibe 30 und einer Hülse 20, welche an der Rotorwelle 92 des Wechselstromgenerators 90 befestigt und fixiert ist. Das heißt, die Riemenscheibeneinheit 10 ist dazu angepasst, die Einwegkupplung 60 in Abhängigkeit von der Differenz der Rotationsgeschwindigkeiten der Riemenscheibe 30 und der Hülse 20 zwischen einem Blockierzustand (Kraftübertragungszustand) und einem Freilaufzustand (Kraftübertragungsverhinderungszustand) umzuschalten und Kraft wird zwischen der Riemenscheibe 30 und der Hülse 20 übertragen oder die Kraftübertragung wird verhindert. Wenn die Einwegkupplung 60 in den Freilaufzustand gebracht wird, behält die Hülse 2, welche an der Rotorwelle 92 befestigt und fixiert ist, die Rotation aufgrund ihrer eigenen rotativen Trägheit bei.
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Wie in 1 gezeigt, beinhaltet die Riemenscheibeneinheit 10 weist die Hülse 20, die Riemenscheibe 30 und ein Kappenteil 80 auf. Die Riemenscheibeneinheit 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet zudem eine Einwegkupplung 60 und Dichtungsteile 70a, 70b, 70c. Die Riemenscheibeneinheit 10 beinhaltet weiterhin ein Kugellager 40 und ein Rollenlager 50, welche als die Elemente dienen, die die Riemenscheibe 30 auf dem äußeren Randbereich der Hülse 20 drehbar lagern.
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Wie in 1 und 2 gezeigt, ist die Hülse 20 ein auf der Rotorwelle 92 (Rotationswelle) des Wechselstromgenerators 90 montiertes Bauteil. Die Hülse 20 hat eine zylindrische Form und ihre innere Randbereichoberfläche definiert ein Einführungsloch 23, welches sich in Axialrichtung erstreckt. Ein erster Öffnungsendabschnitt 21, durch welchen ein Endabschnitt der Rotorwelle 92 des Wechselstromgenerators 90 eingeführt wird, ist an einer Seite des Einführungsloches 23 der Hülse 20 in der axialen Richtung ausgebildet. Ein zweiter Öffnungsendabschnitt 22 ist auf einer Seite der Hülse 20 ausgebildet, welche dem ersten Öffnungsendabschnitt 21 in Axialrichtung entgegengesetzt ist (an dem anderen Ende der Hülse 20 in Axialrichtung). Ein innerer Randbereich des zweiten Öffnungsendabschnitts 22 ist als ein polygonaler innerer Randbereichabschnitt ausgeformt, welcher einen polygonalen Querschnitt hat. In der vorliegenden Ausführungsform ist der polygonale innere Randbereichsabschnitt als ein Innensechskant 23a ausgeformt. In einem Zwischenbereich des Einführungsloches 23 ist ein Innengewindeabschnitt 23e derart ausgebildet, dass er sich in Axialrichtung erstreckt. An der äußeren Randbereichoberfläche der Rotorwelle 92 ist ein Außengewindeabschnitt 94 ausgebildet, welcher in den Innengewindeabschnitt 23e derart eingreift, dass sich die Hülse 20 und die Rotorwelle 92 miteinander in Gewindeeingriff befinden. Das heißt, der Innengewindeabschnitt 23e wird zur Befestigung der Hülse 20 an dem äußeren Gewindeabschnitt 94 der Rotorwelle 92 verwendet, so dass die Riemenscheibeneinheit 10 an dem Wechselstromgenerator 90 fixiert ist. Beim Befestigen und Fixieren wird ein Werkzeug mit einer sechskantigen Kontur in den Innensechskantabschnitt 23a eingeführt, und in diesem Zustand wird das Werkzeug in der Befestigungsrichtung gedreht. Weiterhin ist das Einführungsloch 23 der Hülse 20 zwischen dem Innensechskantabschnitt 23a und dem Innengewindeabschnitt 23e mit einem Befestigungsabschnitt 24 ausgestattet, in welchen die Klauenteile 87 des später beschriebenen Kappenteils 80 eingreifen. Der Befestigungsabschnitt 24 ist in einer gestuften Form auf einer inneren Oberfläche der Hülse 20 ausgebildet und dazu angepasst, sich mit den Klauenteilen 87 des Kappenteils 80 im Eingriff zu befinden. Das Einführungsloch 23 der Hülse 20 ist mit einem ersten kreisförmigen inneren Randbereichsabschnitt 23b ausgestattet, welcher einen kreisförmigen Querschnitt hat und in Axialrichtung im Anschluss an den Innensechskantabschnitt 23a (polygonaler innerer Randbereichsabschnitt) angeordnet ist. Der Durchmesser des ersten kreisförmigen inneren Randbereichsabschnitts 23b ist derart ausgeformt, dass er kleiner ist als der Durchmesser eines in den Innensechskantabschnitt 23a eingeschriebenen Kreises. Es gibt zudem einen zweiten kreisförmigen inneren Randbereichsabschnitt 23c, welcher in Axialrichtung neben dem ersten inneren Randbereichsabschnitt 23b liegt und einen kreisförmigen Querschnitt hat, welcher einen größeren Durchmesser hat als der kreisförmige Querschnitt des ersten kreisförmigen inneren Randbereichsabschnitts 23b. Es gibt zudem einen dritten kreisförmigen inneren Randbereichsabschnitt 23d, welcher in Axialrichtung neben dem zweiten kreisförmigen inneren Randbereichsabschnitt 23c liegt und welcher einen kreisförmigen Querschnitt hat, welcher einen kleineren Durchmesser hat, als der kreisförmige Querschnitt des zweiten kreisförmigen inneren Randbereichsabschnitts 23c. Der Innengewindeabschnitt 23e, dessen eine Randbereichsoberfläche sich im Gewindeeingriff mit dem Endabschnitt der Rotorwelle 92 befindet, ist in Axialrichtung neben dem dritten kreisförmigen inneren Randbereichsabschnitt 23d ausgebildet. Der Befestigungsabschnitt bzw. das Befestigungsteil 24 ist an der Grenze zwischen dem ersten kreisförmigen inneren Randbereichsabschnitt 23b und dem zweiten kreisförmigen inneren Randbereichsabschnitt 23c als abgestufter Abschnitt bzw. gestuftes Teil ausgeformt. In der vorliegenden Ausführungsform ist beispielhaft eine Konfiguration dargestellt, welche einen zweiten kreisförmigen inneren Randbereichsabschnitt 23c und einen dritten kreisförmigen inneren Randbereichsabschnitt 23d aufweist. Es kann jedoch auch eine Konfiguration verwendet werden, welche keinen dritten kreisförmigen inneren Randbereichsabschnitt 23d aufweist, solange der zweite kreisförmige innere Randbereichsabschnitt 23c einen größeren Durchmesser hat als der erste kreisförmige innere Randbereichsabschnitt 23b und der gestufte Befestigungsabschnitt 24 an der Grenze zwischen dem ersten kreisförmigen inneren Randbereichsabschnitt 23b und dem zweiten kreisförmigen inneren Randbereichsabschnitt 23c ausgebildet ist.
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Wie in 2 gezeigt, ist die Riemenscheibe ein Bauteil, welches konzentrisch auf der radial außenliegenden Seite der Hülse 20 derart angeordnet ist, dass es drehbar um die Achse der Hülse 20 gelagert ist, und weiterhin dazu angepasst ist, dass ein Riemen um eine äußere Randbereichsoberfläche läuft. Die Riemenscheibe 30 hat die Form eines hohlen Zylinders. Die äußere Randbereichsoberfläche der Riemenscheibe 30 weist einen im Wesentlichen wellenförmigen Rillenabschnitt 31 auf, in welchem Rippen und Rillen in dem äußeren Randbereich bei Betrachtung eines Longitudinalschnitts durchgehend abwechselnd nebeneinander liegen. Eine innere Randbereichsoberfläche 38 der Riemenscheibe 30 hat eine zylindrische Form. Die Riemenscheibe 30 ist konzentrisch zu der Hülse 20 angeordnet und die Riemenscheibe 30 ist durch die zwischen der Riemenscheibe 30 und der Hülse 20 angeordneten Rollenlager 50 und Kugellager 40 drehbar gelagert.
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Das Kugellager 40 ist, wie in 2 gezeigt, auf dem äußeren Randbereich bei dem ersten Öffnungsendbereich 21 (auf der Seite des Wechselstromgenerators 90) der Hülse 20 angeordnet. Das Kugellager 40 hat eine Mehrzahl von Kugeln 42 und einen Käfig 44 auf der äußeren Randbereichsoberfläche der Hülse 20. Der Käfig 44 hält die Intervalle der Kugeln 42 in Umfangsrichtung konstant. In der vorliegenden Ausführungsform sind eine Laufrille 26 und eine Laufrille 36 als Laufrillen, in welchen die Kugeln 42 rollen, ausgebildet. Die Laufrille 26 ist eine konkave Rille, welche sich in Umfangsrichtung auf der äußeren Randbereichsoberfläche der Hülse 20 erstreckt. Die Laufrille 36 ist eine konkave Rille, welche sich auf der inneren Randbereichsoberfläche der Riemenscheibe 30 in Umfangsrichtung erstreckt. Das heißt, die Hülse 20 dient als Innenring für die Kugeln 42, während die Riemenscheibe 30 als Außenring für die Kugeln 42 dient. Die Laufrillen 26, 36 für die Kugeln 42 sind nicht auf Laufrillen beschränkt, die auf der äußeren Randbereichsoberfläche der Hülse 20 und der inneren Randbereichsoberfläche der Riemenscheibe 30 ausbebildet sind. Das Kugellager 40 kann seinen eigenen separaten bzw. eigenständigen Außenring und Innenring haben und kann zwischen der Hülse 20 und der Riemenscheibe 30 angeordnet sein.
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Das Rollenlager 50 ist, wie in 2 gezeigt, auf einem äußeren Randbereich bei dem zweiten Öffnungsendbereich 22 (auf der entgegengesetzten Seite von dem Wechselstromgenerator 90) der Hülse 20 angeordnet. Das Rollenlager 50 weist eine Mehrzahl an Rollen 52 von zylindrischer Form und einen Käfig 54 auf. Der Käfig 54 hält die Intervalle der Mehrzahl an Rollen 52 in Umfangsrichtung konstant und beschränkt deren Positionen in Axialrichtung. In der vorliegenden Ausführungsform bestehen die Laufoberflächen, auf welchen die Rollen 52 rollen, aus einer Laufoberfläche 27 auf der äußeren Randbereichsoberfläche der Hülse 20 und einer Laufoberfläche 37 auf der inneren Randbereichsoberfläche der Riemenscheibe 30. Das heißt, die Hülse 20 dient als ein Innenring für die Rollen 52, während die Riemenscheibe 30 als ein Außenring für die Rollen 52 dient. Die Laufoberflächen 27, 37 beschränken sich nicht auf Laufoberflächen, welche auf der äußeren Randbereichsoberfläche der Hülse 20 und der inneren Randbereichsoberfläche der Riemenscheibe 30 ausgebildet sind. Das Rollenlager 50 kann seinen eigenen separaten bzw. eigenständigen Außenring und Innenring haben und kann zwischen der Hülse 20 und der Riemenscheibe 30 angeordnet sein.
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Die Einwegkupplung 60 ist zwischen der Hülse 20 und der Riemenscheibe 30 angeordnet und befindet sich, wie in 2 gezeigt, in Axialrichtung zwischen dem Kugellager 40 und dem Rollenlager 50. Wie in 3 gezeigt, weist die Einwegkupplung 60 eine Mehrzahl von zylindrischen Rollen 62, einen Käfig 64 und elastische Bauteile 66 auf. Der Käfig 64 beschränkt die Umfangsposition und die Axialposition der Rollen 62. Die elastischen Bauteile 66 sind jeweils für eine entsprechende Rolle ausgebildet. Die äußere Randbereichsoberfläche der Hülse 20, welche radial der Einwegkupplung zugewandt ist, hat eine Nockenoberfläche 28 mit einem Querschnitt in Form eines regelmäßigen Polygons und in der vorliegenden Ausführungsform hat die äußere Randbereichsoberfläche eine Nockenoberfläche 28 mit einem Querschnitt in Form eines regelmäßigen Achtecks. Zwischen der Nockenoberfläche 28 der Hülse 20 und der zylindrischen inneren Randbereichsoberfläche 38 der Riemenscheibe 30 sind an acht Positionen in Umfangsrichtung keilförmige Räume 68 ausgebildet. Bei einem jeden dieser keilförmigen Räume 68 sind eine Rolle 92 und ein elastisches Bauteil 66 in einer Tasche 64a des Käfigs 64 aufgenommen. Die elastischen Bauteile 66 drängen die Rollen 62 durch elastische Kraft hin zu den jeweiligen engeren bzw. schmalen Seiten (Blockierseiten) der keilförmigen Räume 68, welche durch die Nockenoberfläche 28 der Hülse 20 und die innere Randbereichsoberfläche 38 der Riemenscheibe 30 definiert sind. Verschiedene Bauteile wie Blattfedern, Schraubenfedern und ähnliches können als elastische Bauteile 66 verwendet werden. Obwohl als Einwegkupplung eine Kupplung beispielhaft dargestellt ist, deren Innenring durch die äußere Randbereichsoberfläche der Hülse gebildet ist und deren Außenring durch die innere Randbereichsoberfläche der Riemenscheibe gebildet ist, kann die Einwegkupplung 60 ihren eigenen separaten bzw. eigenständigen Innenring und Außenring haben und kann zwischen der Hülse 20 und der Riemenscheibe 30 angeordnet sein. Weiterhin ist, obwohl die keilförmigen Räume 68 beispielhaft als durch eine Hülse mit einem Querschnitt in Form eines regelmäßigen Achtecks entstehende Räume dargestellt worden sind, die Anzahl von Nockenoberflächen nicht beschränkt, und es kann daher eine Hülse verwendet werden, welche einen Querschnitt in Form eines anderen regelmäßigen Polygons und nicht eines regelmäßigen Achtecks hat. Zudem können die keilförmigen Räume von jeder Form sein, solange die Distanz zwischen dem Innenring und dem Außenring in Umfangsrichtung abnimmt. Weiterhin können die Nockenoberflächen auf der Außenringseite anstatt der Innenringseite ausgeformt sein.
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Beim Betrieb der Einwegkupplung 60 sind, wie in den 2 und 3 gezeigt, wenn die Riemenscheibe 30 in eine Richtung rotiert wird, wobei die Rotationsgeschwindigkeit der Riemenscheibe 30 gleich ist oder schneller als die Rotationsgeschwindigkeit der Hülse 20, die Positionen der Rollen 62 auf der engen bzw. schmalen Seite (Blockierseite) in dem keilförmigen Raum 68 derart fixiert, dass die Riemenscheibe 30 und die Hülse 20 miteinander in Mitnahmeeingriff gebracht werden. Dies ist ein Blockierzustand (Kraftübertragungszustand), in welchem die rotative Antriebskraft von der Kurbelwelle des Motors (nicht gezeigt) auf die Riemenscheibe 30 übertragen wird, um die rotative Antriebskraft auf die Hülse 20 derart zu übertragen, dass die Rotorwelle 92 des Wechselstromgenerators 90 durch die rotative Antriebskraft gedreht wird.
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Wenn die Rotationsgeschwindigkeit der Kurbelwelle mit einer Abnahme der Rotationsgeschwindigkeit des Motors in dem Blockierzustand (Kraftübertragungszustand) abnimmt, nimmt auch die Rotationsgeschwindigkeit der Riemenscheibe 30 ab. Jedoch unterdrückt die rotative Trägheitskraft der Rotorwelle 92 eine sofortige Abnahme der Rotationsgeschwindigkeit der Hülse 20, so dass die Hülse 20 ihre Rotationsgeschwindigkeit beibehält. Dies führt dazu, dass die Position einer jeden der Rollen 62 gegen die elastische Kraft des elastischen Bauteils 66 in Umfangsrichtung von der schmalen Seite (Blockierseite) in dem keilförmigen Raum 68 bewegt wird, wodurch der Mitnahmeeingriffszustand zwischen der Riemenscheibe 30 und der Hülse 20 gelöst wird. Daher nimmt die Rotationsgeschwindigkeit der Rotorwelle 92 nicht sofort mit derjenigen der Riemenscheibe 30 ab und die Rotationsgeschwindigkeit der Rotorwelle 92 nimmt langsamer ab als die die Rotationsgeschwindigkeit der Riemenscheibe 30. Dieser Zustand ist ein Freilaufzustand (Kraftübertragungsverhinderungszustand).
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Wie in 2 gezeigt, werden die Dichtungsteile 70a, 70b, 70c durch Befestigen elastischer Körper, wie beispielsweise Gummi oder synthetischem Harz, an ringförmigen, aus Metall hergestellten Bauteilen ausgebildet und zwischen der Hülse 20 und der Riemenscheibe 30 mit Presssitz eingepasst bzw. pressgepasst und fixiert, um den ringförmigen Raum zwischen der Hülse 20 und der Riemenscheibe 30 abzudichten. Obwohl in der vorliegenden Ausführungsform beispielhaft eine Konfiguration beschrieben ist, in welcher die Dichtungsteile 70a, 70b auf der Seite des zweiten Öffnungsendabschnitts 22 angebracht sind und das Dichtungsteil 70c auf der Seite des ersten Öffnungsendabschnitts 21 angeordnet ist, beschränkt sich die Konfiguration nicht auf diese Anordnung. Die Dichtungsteile können, unter Berücksichtigung des Umstands, dass die Riemenscheibeneinheit 10 mit Schlammwasser bespritzt wird, in ihrer Form, Anzahl oder ähnlichem verändert werden.
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Wie in den 1, 2 und 4 bis 7 gezeigt, ist das Kappenteil 80 ein Bauteil, welches den zweiten Öffnungsendabschnitt 22 der Hülse 20 bedeckt. Das Kappenbauteil 80 ist aus einem synthetischen Harz, einem antikorrosiven Metall oder ähnlichem hergestellt. In der vorliegenden Ausführungsform wird ein aus einem synthetischen Harz hergestelltes Kappenteil verwendet. Das Kappenteil 80 hat einen Abdeckungsabschnitt 81, einen ringförmigen Abschnitt 82 und Klauenteile 87, welche integral ausgeformt sind. Der Abdeckungsabschnitt 81 ist ein scheibenartiger Abschnitt zum Abdecken des zweiten Öffnungsendabschnitts 22. Der Abdeckungsabschnitt 81 hat eine Mehrzahl von Kommunikationslöchern, welche durch den Abdeckungsabschnitt in der Dickenrichtung durchgehen. Die Kommunikationslöcher 89 dienen dem Abführen von Wasser, Wasserdampf oder ähnlichem, das in die Hülse 20 eindringen würde. Obwohl das Kappenteil 80 in der vorliegenden Ausführungsform mit den Kommunikationslöchern 89 ausgestattet ist, kann eine Konfiguration verwendet werden, welche keine Kommunikationslöcher 89 aufweist. Weiter ist der ringförmige Abschnitt 82 ein Abschnitt, welcher sich von dem Abdeckungsabschnitt 81 axial erstreckt und in den Innensechskantabschnitt 23a (polygonaler innerer Randbereichsabschnitt) eingepasst ist. Der ringförmige Abschnitt 82 umfasst, abgesehen von einem Abschnitt mit einer durchgehend ringförmigen Form auch einen Abschnitt, welcher eine entlang des Umfangs nicht durchgängige ringförmige Form hat, solange er eine kreisförmige ringförmige Form hat. Die Randbereichsoberfläche des ringförmigen Bereichs 82 gemäß der vorliegenden Ausführungsform hat einen Querschnitt in Form eines regelmäßigen Zwölfecks. Die Randbereichsoberfläche des ringförmigen Abschnitts 82 ist durch erste Abflachungen bzw. Ebenenabschnitte bzw. -teile 83 und zweite Abflachungen bzw. Ebenenabschnitte bzw. -teile 85 ausgebildet, welche abwechselnd in Umfangsrichtung angeordnet sind. Die ersten Ebenenabschnitte 83 sind den Oberflächen des Innensechskantabschnitts 23a zugewandt. Die zweiten Ebenenabschnitte 85 liegen neben den ersten Ebenenabschnitten 83. Jeder der zweiten Ebenenabschnitte 85 wird durch radial nach innen Stauchen bzw. Biegen der Randbereichsoberfläche, welche neben dem ersten Ebenenabschnitt 83 an der Grenze zu dem ersten Ebenenabschnitt 83 liegt, derart ausgeformt, dass sich der zweite Ebenenabschnitt 85 in einer Richtung erstreckt, welche eine Oberfläche des Innensechskantabschnitts 23a schneidet. In anderen Worten ist in der Randbereichsoberfläche des ringförmigen Abschnitts 82 ein erster Ebenenabschnitt 83 an einem Ende eines jeden zweiten Ebenenabschnitts 85 angeordnet, und weiterhin ist ein erster Ebenenabschnitt 83 an dem anderen Ende des zweiten Ebenenabschnitts 85 in Umfangsrichtung angeordnet. Die zweiten Ebenenabschnitte 85 weisen mindestens einen Vorsprung 86 auf, welcher sich radial davon nach außen erstreckt. In der vorliegenden Ausführungsform sind drei Vorsprünge 86 in regelmäßigen Intervallen in Umfangsrichtung angeordnet. Bei jedem zweiten Ebenenabschnitt 85 mit einem Vorsprung 86 ist der Vorsprung 86 in einer Dreiecksfläche angeordnet, welche von von zwei sich zu einer gegenseitigen Schnittpunktposition erstreckenden gedachten Ebenen 84 ausgeformten Ebenen und dem zweiten Ebenenabschnitt 85 umgeben ist. Hierbei wird angenommen, dass die gedachten Ebenen 84 die Ebenen sind, welche sich jeweils entlang der ersten Ebenenabschnitte 83, welche an einander gegenüberliegenden Enden eines jeden zweiten Ebenenabschnitts 85 angeordnet sind, erstrecken. Das heißt, die Form des Bereichs, welcher durch die gedachten Ebenen 84, welche sich jeweils entlang der sechs in dem ringförmigen Abschnitt 82 ausgeformten ersten Ebenenabschnitte 83 erstrecken, ist der Form des Innensechskantabschnitts 23a sehr ähnlich. Da jeder Vorsprung 86 in einem Bereich ausgebildet ist, welcher durch die danebenliegenden gedachten Ebenen 84 und den zweiten Ebenenabschnitt 85 umgeben ist, ist jeder Vorsprung 86 in einer solchen Position ausgebildet, dass er sich von dem Innensechskantabschnitt 23a der Hülse 20 frei hält.
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Die innere Randbereichsform des zweiten Öffnungsendabschnitts 23 der Hülse 20 beschränkt sich nicht auf das regelmäßige Sechseck des Innensechskantabschnitts 23a (siehe 4), und der innere Randbereich des zweiten Öffnungsendabschnitts 22 kann, wie in 8 gezeigt, als Kerbverzahnung 123a ausgeformt sein, welche durchgehend nebeneinander liegende Rippen und Rillen aufweist. Aus diesem Grund sind die Vorsprünge 86 so ausgebildet, dass sie sich mit dem Rillenanteil der Kerbverzahnung 123a im Eingriff befinden. Es ist hierbei erwünscht, dass sich die Vorsprünge 86 verjüngen, wenn sie radial nach außen vorstehen, um den Eingriff zwischen den Vorsprüngen 86 und den talförmigen Abschnitten der Kerbverzahnung 23a zu vereinfachen.
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Die Klauenteile 87 erstrecken sich in Axialrichtung von dem ringförmigen Abschnitt 82 und befinden sich mit dem auf der inneren Oberfläche der Hülse 20 ausgebildeten abgestuften Befestigungsabschnitt 24 im Eingriff. Die Klauenteile 87 haben jeweils einen plattenähnlichen Verbindungsabschnitt 87a und einen an einem distalen Ende des Verbindungsabschnitts 87a ausgebildeten Hakenabschnitt 87b, um in den Befestigungsabschnitt 24 einzugreifen. Der Verbindungsabschnitt 87a erstreckt sich von dem ringförmigen Abschnitt 82 in Axialrichtung. Der Hakenabschnitt 87b an dem distalen Ende des Verbindungsabschnitts 87a befindet sich im Eingriff mit dem Befestigungsabschnitt 24. Der Hakenabschnitt 87b hat die Form eines Hakens, welcher sich von dem distalen Ende des Verbindungsabschnitts 87a radial nach außen erstreckt. Da sich die Klauenteile 87 axial von dem ringförmigen Abschnitt 82 weg erstrecken, kann die Länge der Verbindungsteile 87a, welche in einer zylindrischen Form angeordnet sind, durch die Länge des ringförmigen Abschnitts 82 reduziert werden. Weiterhin ist die Dicke des ringförmigen Abschnitts 82 in Radialrichtung größer als die Dicke der Verbindungsteile 87a in Radialrichtung. Weiterhin ist ein den ringförmigen Abschnitt 82 mit den Verbindungsteilen 87a der Klauenteile 87 verbindender Abschnitt mit einer abgeschrägten Oberfläche 88 ausgestattet, welche sich sanft radial nach außen neigt, während sie sich von den Verbindungsteilen 87a in Richtung des ringförmigen Abschnitts 82 erstreckt. Es können verschiedene Anzahlen an Klauenteilen 87 verwendet werden, solange es zwei oder mehr sind.
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Wie oben beschrieben, hat bei der Riemenscheibeneinheit 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform das Kappenteil 80 den sich radial von dem Abdeckungsabschnitt 81 erstreckenden und in den Innensechskantabschnitt 23a (polygonaler innerer Randbereichsabschnitt) eingepassten ringförmigen Abschnitt 82. Daher kann der ringförmige Abschnitt 82 Wasser blockieren, welches entlang der Endoberfläche des zweiten Öffnungsendabschnitts 22 der Hülse 20 eindringt. Zudem können Lücken zwischen dem ringförmigen Abschnitt 82 und dem Innensechskantabschnitt 23a reduziert werden, da die Randbereichsoberfläche des ringförmigen Abschnitts 82 mit den ersten Ebenenabschnitten 83 ausgestattet ist, welche den Oberflächen des Innensechskantabschnitts 23a bei dem zweiten Öffnungsendabschnitt 22 zugewandt sind. Dies ermöglicht es, zu verhindern, dass Wasser in das Innere der Hülse 20 eindringt. Demnach ist es möglich, eine Riemenscheibeneinheit 10 mit einem Kappenteil 80 bereitzustellen, welches das Eindringen von Wasser beschränken kann.
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Weiterhin sind zusätzlich zu den ersten Ebenenabschnitten 83, welche an den Innensechskantabschnitt 23a bei dem inneren Randbereich des zweiten Öffnungsendabschnitts 22 der Hülse 20 angepasst sind, die zweiten Ebenenabschnitte 85 zur Anpassung an eine andere Form des inneren Randbereichsabschnitts bereitgestellt. Dies ermöglicht es, das Kappenteil 80 an den inneren Randbereich des zweiten Öffnungsendabschnitts 22 der Hülse 20 auf zumindest zwei Arten zu befestigen. Zudem ist es möglich, das Kappenteil 80 in Umfangsrichtung zu positionieren und eine Drehung in der Umfangsrichtung zu unterdrücken, da die zweiten Ebenenabschnitte 85 mit zumindest einem Vorsprung 86 ausgestattet sind, welcher sich von den zweiten Ebenenabschnitten 85 radial nach außen erstreckt. Weiterhin ist es erwünscht, den Vorsprung 86 in einem Bereich auszubilden, welcher durch den zweiten Ebenenabschnitt 85 und die zwei sich entlang der an den entgegengesetzten Enden des zweiten Ebenenabschnitts 85 angeordneten ersten Ebenenabschnitte 83 erstreckenden gedachten Ebenen 84 umgeben ist. Der auf dem ringförmigen Abschnitt 82 ausgebildete Vorsprung 86 kann eine Montagebehinderung vermeiden, wenn der ringförmige Abschnitt 82 in den den ersten Ebenenabschnitten 83 zugewandten Innensechskantabschnitt 23 eingepasst wird, und er kann an eine andere Form des inneren Randbereichsabschnitts angepasst werden. Zudem ist die Dicke des ringförmigen Abschnitts 82 in Radialrichtung größer als die Dicke der Klauenteile 87 in Radialrichtung. Der ringförmige Abschnitt 82 ist zwischen dem Abdeckungabschnitt 81 und den Klauenteilen 87 angeordnet. Dies ist zur Sicherstellung der Steifigkeit des Kappenteils 80 bei gleichzeitiger Reduktion dessen Gewichts wünschenswert. Weiterhin vereinfacht die abgeschrägte Oberfläche 88 in dem Abschnitt, in welchem der ringförmige Teil 82 mit den Klauenteilen 87 verbunden ist, die Einführung des Kappenteils 80 in den zweiten Öffnungsendabschnitt 22 der Hülse 20. Weiterhin kann die sich verjüngende Oberfläche 88 die Belastungskonzentration reduzieren, welche auf den Abschnitt übertragen wird, in welchem der ringförmige Abschnitt 82 mit den Klauenteilen 87 verbunden ist, während das Kappenteil 80 in die Hülse 20 eingeführt wird. Eine Riemenscheibeneinheit mit der oben beschriebenen Konfiguration eignet sich für die Verwendung mit dem Wechselstromgenerator 90. Jedoch beschränkt sich die Verwendung der Riemenscheibeneinheit nicht hierauf und die Riemenscheibeneinheit kann für alle Zubehörteile in Automobilen oder ähnlichem verwendet werden.
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Wie oben beschrieben, beschränkt sich die Riemenscheibeneinheit gemäß der vorliegenden Ausführungsform nicht auf diese Ausführungsform per se, sondern kann auf verschiedenen Arten realisiert werden, ohne von dem Erfindungsgedanken der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Beispielsweise kann die vorliegende Erfindung auf eine Riemenscheibeneinheit angewandt werden, welche keine Einwegkupplung und keine Dichtungsteile aufweist, obwohl die vorliegende Ausführungsform beispielhaft diese Bauteile aufweist. Bei der vorliegenden Ausführungsform wurden die Konfigurationen des Rollenlagers und des Kugellagers beispielhaft als Konfigurationen beschrieben, bei welchen die Riemenscheibe konzentrisch auf der Radialaußenseite der Hülse angeordnet und um die Hülsenachse drehbar gelagert ist. Diese Konfiguration des Rollenlagers kann durch ein Kugellager ersetzt werden, und die Konfiguration des Kugellagers kann durch ein Rollenlager ersetzt werden. Weiterhin wurde beispielhaft eine Konfiguration beschrieben, bei welcher die äußere Randbereichsoberfläche der Hülse und die innere Randbereichsoberfläche der Riemenscheibe als die Laufrillen für die Rollen und Kugeln dienen. Jedoch können das Kugellager und das Rollenlager ihre eigenen separaten bzw. eigenständigen Außenringe und Innenringe haben und können zwischen der Hülse und der Riemenscheibe angeordnet sein.
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Durch Anwenden der oben beschriebenen Konfiguration kann die vorliegende Erfindung eine Riemenscheibeneinheit schaffen, welche ein Kappenteil hat, welches das Eindringen von Wasser reduziert.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2003-232434 [0002]
- JP 2003-232434 A [0002, 0003, 0004]
