DE10157020A1 - Riemenscheibeneinheit - Google Patents

Abstract

Die Bereitstellung einer Riemenscheibeneinheit (1), welche einen verringerten Durchmesser sowie stabile Funktionseigenschaften aufweist, sowie prompt und einfach von einem Motor entfernbar ist, wird durch eine einseitige Kupplung (20) erzielt, welche zwischen einer Riemenscheibe (10) und einem Wellenkörper (12), welche konzentrisch angeordnet sind, gelagert ist. Eine Welle (40) definiert einen Wellenanfügeraum (14) an einer Position, welche in der axialen Richtung nicht durch die in der einseitigen Kupplung (20) enthaltenen Walzen (26) überlappt wird. Der Wellenkörper (12) ist im Welleanfügeraum (14) an der Welle (40) befestigt. Der Wellenkörper (12), welcher innerhalb der Walzen (26) in einer radialen Richtung angeordnet ist, hat kein durchgehendes Loch, sonderen vielmehr eine nicht durchgehende Struktur.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Riemenscheibeneinheit, die eine in eine Richtung wirkende Kupplung enthält.

Für gewöhnlich sind verschiedene, an einen Fahrzeugmotor befestigte Zubehörteile mit einem durch die Kurbelwelle eines Motors angetriebenen Treibriemen verbunden. Wenn jedoch ein Zubehörteil wie etwa eine Lichtmaschine mit der Kurbelwelle eines Motors verbunden ist und synchron mit der Kurbelwelle gedreht wird, tritt folgendes Problem auf. Die Rede ist davon, daß, wenn eine Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle verringert wird, auch die Stromerzeugung der Lichtmaschine reduziert wird. Um ein solches Problem zu verhindern, wird für gewöhnlich eine Riemenscheibeneinheit mit einer einseitigen bzw. in einer Richtung wirkenden Kupplung für eine Fahrzeuglichtmaschine verwendet, um die Effektivität der Stromerzeugung bei verringerter Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle zu verbessern.

Die Fig. 8 ist eine Schnittansicht des Standes der Technik, welche eine herkömmliche Riemenscheibeneinheit mit einer einseitigen Kupplung zeigt. Wie in Fig. 8 gezeigt ist, enthält die herkömmliche Riemenscheibeneinheit eine Riemenscheibe 200, einen Wellenkörper 210 und eine einseitige Kupplung 220. Die Riemenscheibe 200 und der Wellenkörper 210 sind konzentrisch angeordnet, und die einseitige Kupplung 220 ist in einem Freiraum in einer mittleren Lage in einer axialen Richtung zwischen diesen angeordnet. Die einseitige Kupplung 220 enthält einen auf der Riemenscheibe 200 befestigten Außenring 222, einen auf dem Wellenkörper 210 befestigten Innenring 224, und eine Mehrzahl von zwischen dem Außenring 222 und dem Innenring 224 aufgenommenen zylindrischen Walzen 226. Der Außenring 222 und der Innenring 224 definieren eine Mehrzahl von keilförmigen Räumen zwischen ihnen in einer Umfangsrichtung. Die Walzen 226 sind in diesen keilförmigen Räumen angeordnet, wodurch sie die einseitige Kupplung 220 zum Übertragen einer Drehantriebskraft in nur einer Richtung bilden.

Die einseitige Kupplung 220 wird bei Verwendung dieser Riemenscheibeneinheit entsprechend einer Umdrehungsgeschwindigkeitdifferenz zwischen einem Rotor der Fahrzeuglichtmaschine, welche an den Wellenkörper 210 angebunden ist, und der Riemenscheibe 200 zwischen einem gesperrten Zustand (Antriebskraft­ übertragungszustand) und einem freien Zustand (Antriebskraftunterbrechungszustand) geschaltet. Auf diese Art kann die Antriebskraft zwischen dem Rotor und der Riemenscheibe 200 übertragen und unterbrochen werden. An beiden Enden der einseitigen Kupplung 220 in axialer Richtung sind zwei Lager 230 vorgesehen, um jede relative Drehtätigkeit zwischen dem Rotor und der Riemenscheibe 200 zu glätten bzw. gleichmäßiger zu gestalten, und um eine von dem Treibriemen eingebrachte Kraft bzw. Last aufzunehmen.

In obiger herkömmlicher Riemenscheibeneinheit definiert der innerhalb der einseitigen Kupplung 220 in deren radialen Richtung gelagerte Wellenkörper 210 ein Anschlußdurchgangsloch in seinem Zentrum. Die Riemenscheibeneinheit wird unter Verwendung dieses Anschlußdurchgangsloch an einer Welle eines Zubehörteils befestigt. Wenn Wasser auf eine Seitenfläche der Riemenscheibeneinheit auftrifft, welche in einem Zustand verwendet wird, in welchem die Riemenscheibeneinheit an die Kurbelwelle angefügt ist, dringt das Wasser daher zwischen den Wellenkörper 210 und die Welle ein. Daraufhin rosten bzw. oxidieren Abschnitte, die mit Wasser bedeckt sind, und es ist schwierig, die Riemenscheibeneinheit von der Welle abzunehmen. Wasser, das gegen die Seitenfläche der Riemenscheibeneinheit schlägt, wird für gewöhnlich durch eine die Seitenfläche der Riemenscheibeneinheit bedeckende Kappe am Eindringen in die Riemenscheibeneinheit gehindert. Jedoch muß durch diese Anordnung die Zahl der Komponenten erhöht werden, was den Anfügevorgang komplizierter gestaltet, wodurch die Produktionskosten steigen.

Es wurde in Betracht gezogen, den Durchmesser einer Riemenscheibeneinheit zu verringern, um die Umdrehungsgeschwindigkeit des Zubehörteils zu erhöhen. Die in Fig. 8 gezeigte herkömmliche Riemenscheibeneinheit definiert das Anschluß­ durchgangsloch in ihrem Zentrum, und die einseitige Kupplung 220 ist außerhalb des Anschlußdurchgangslochs angeordnet. Daher hat die herkömmliche Riemenscheibeneinheit in ihrer radialen Richtung eine komplizierte Struktur, und es ist schwierig, den Durchmesser der Riemenscheibeneinheit zu verringern.

Innerhalb der einseitigen Kupplung 220 gibt es Gewindeabschnitte in ihrer radialen Richtung, die jeweils auf der Welle und einer Fläche vorliegen, welche das Anschlußdurchgangsloch definieren. Wenn die Riemenscheibeneinheit an die Welle angefügt ist, sind die Gewindeabschnitte gegeneinander derart verklemmt, daß der Wellenkörper 210 durch eine Schließkraft in seiner axialen Richtung außenseitig in seiner radialen Richtung verformt ist, aufgrund einer von den Gewindeabschnitten aufgenommenen Kraft. Daher wird die Form der Mehrzahl der keilförmigen Räume, die in der einseitigen Kupplung 220 in deren Umfangsrichtung vorliegen und in welchen die Mehrzahl der Walzen 226 aufgenommen sind, verändert. Als Ergebnis arbeitet die einseitige Kupplung 220 gelegentlich nicht in einer normalen, stabilen bzw. beständigen Art und Weise.

Fig. 3 ist eine Schnittansicht des Standes der Technik, welche beispielhaft einen Fall zeigt, in welchem die Leitfläche 224a einer herkömmlichen Riemenscheibeneinheit in radialer Richtung deformiert ist. Wie gezeigt ist, steuert der Keilwinkel des zwischen dem Außenring 222 und dem Innenring 224 gebildeten keilförmigen Raumes die Position der Walze 226 und ändert den keilförmigen Raum von einem Keilwinkel θ1, bei welchem die Leitfläche 224a nicht deformiert ist, zu einem Keilwinkel θ2, bei welchem die Leitfläche 224a deformiert ist. Daher variiert die Umdrehungsgeschwindigkeit, bei der entweder der gesperrte oder freie Zustand in Abhängigkeit vom Grad der Deformation tauscht bzw. sich verändert, wodurch die Stabilität der Arbeitsweise herabgesetzt wird.

Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der oben genannten Probleme getätigt, und es ist Aufgabe der Erfindung, eine Riemenscheibeneinheit mit einem Duschmesser zu schaffen, welcher verringert werden kann, deren Betriebsweise stabilisiert werden kann, und welche nach Gebrauch leicht entfernbar ist, ohne die gegenwärtigen Produktionskosten zu erhöhen.

Diese Aufgabe wird durch eine Riemenscheibeneinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 5.

Um obige Probleme zu lösen, enthält eine erfindungsgemäße Riemenscheibeneinheit eine einseitige Kupplung, die zwischen einer Riemenscheibe und einem Wellenkörper vorliegt, welche konzentrisch angeordnet sind. In der Riemenscheibeneinheit weist die einseitige Kupplung ferner eine Walze auf, die in einem keilförmigen Raum aufgenommen ist. Der Wellenkörper enthält einen Wellenanfügeabschnitt, durch welchen der Wellenkörper mit der Welle in einer Position verbunden ist, welche sich in axialer Richtung nicht mit der Walze überlappt. Da der Wellenanfügeabschnitt in radialer Richtung nicht innerhalb der Walze gelagert ist, kann eine radiale Querschnittsstruktur der Riemenscheibeneinheit an diesem Abschnitt vereinfacht werden, und ein Durchmesser hiervon kann verringert werden.

Vorzugsweise ist der Wellenanfügeabschnitt ein Innengewindeabschnitt, der an einem an einer Außenfläche der Welle ausgebildeten Außengewindeabschnitt festgelegt bzw. verschraubt ist. Generell muß die Riemenscheibeneinheit durch eine große Kraft derart an dem Außengewindeabschnitt befestigt oder fixiert werden, daß ein Abfallen und eine zirkuläre Bewegung der Riemenscheibeneinheit verhindert wird. Da der Innengewindeabschnitt nicht in radialer Richtung innerhalb der Walze ausgebildet ist, wird in der Riemenscheibeneinheit ein keilförmiger Raum um die Walze herum zum Zeitpunkt der Befestigung nicht durch eine in axialer Richtung erzeugte Klemm- bzw. Befestigungskraft aufgrund der vom Außengewindeabschnitt auf der Welle aufgenommenen Kraft deformiert. Hierdurch wird die Betriebsweise der einseitigen Kupplung stabilisiert.

Der oben beschriebene Wellenanfügeabschnitt weist eine vertiefte Form auf und ist an einer Seitenfläche des Wellenkörpers ausgebildet. Und der Wellenkörper ist vorzugsweise in einer nicht durchgehenden Struktur ausgebildet, d. h. der Wellenkörper definiert kein durchgehendes Loch. Daher wird Wasser, wenn es gegen die Seitenfläche der Riemenscheibeneinheit schlägt, vom Eintreten in den Wellenanfügeabschnitt zwischen der Welle und dem Wellenkörper abgehalten, wodurch eine Rostbildung verhindert wird. Entsprechend kann die Riemenscheibeneinheit nach Gebrauch schnell und mit geringem Aufwand vom Fahrzeug entfernt werden, ohne steigende Produktionskosten und Verwendung einer Kappe oder dgl.

Vorzugsweise enthält der oben beschriebene Wellenkörper einen vorsprungsförmigen Schraubabschnitt, durch welchen der Wellenkörper an einer Seitenfläche an einer dem Wellenanfügeabschnitt gegenüberliegenden Seite an der Welle befestigt wird. Da der Schraubabschnitt nicht innerhalb des Wellenkörpers vorgesehen sein muß, kann ein Durchmesser des Wellenkörpers auf den Durchmesser des Schraubabschnittes verringert werden. Hierdurch reduziert sich ferner ein Durchmesser der Riemenscheibeneinheit.

Der oben beschriebene Wellenkörper wird vorzugsweise dadurch gebildet, daß ein auf die Walze zuweisendes Teil, auf dem die einseitige Kupplung gebildet ist, und ein separates Teil mit dem Wellenanfügeabschnitt aneinander befestigt werden. Wenn der Wellenanfügeabschnitt ein separates Teil ist, ist eine Wärmebehandlung zur Verbesserung der Widerstandsfähigkeit gegenüber Abrieb nur für das Teil zugelassen bzw. erforderlich, auf dem die einseitige Kupplung ausgebildet ist. Daher können die Kosten für die Produktionsausstattung verringert werden, während die Zeit der Wärmebehandlung verkürzt wird. Hierdurch werden die Produktionskosten reduziert.

Die Aufgabe der Erfindung wird ferner durch eine Wellen- und Riemenscheibenvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 6 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen hiervon sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 7 bis 11.

Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der Figuren der Zeichnung näher erläutert, wobei:

Fig. 1 eine axiale Schnittansicht ist, die eine Riemenscheibeneinheit gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt;

Fig. 2 eine Schnittansicht längs der Linie II-II in Fig. 1 ist;

Fig. 3 eine erklärende Ansicht des Standes der Technik ist, welche eine Änderung des Keilwinkels zeigt, wenn ein inneres Teil (Wellenkörper) deformiert ist;

Fig. 4 eine Schnittansicht ist, welche eine Riemenscheibeneinheit mit Walzen in Taschenräumen zeigt, die durch eine innere Fläche einer Riemenscheibe definiert sind;

Fig. 5 eine axiale Schnittansicht ist, die eine Riemenscheibeneinheit zeigt, welche einen vorsprungsförmigen Schraubabschnitt enthält.

Fig. 6 eine axiale Schnittansicht ist, welche eine weitere Riemenscheibeneinheit zeigt, die einen vorsprungsförmigen Schraubabschnitt enthält;

Fig. 7 eine axiale Schnittansicht ist, welche eine weitere Riemenscheibeneinheit zeigt, in welcher ein Wellenanfügeraum und Leitflächen unabhängig voneinander ausgebildet sind; und

Fig. 8 eine axiale Schnittansicht des Standes der Technik ist, welche eine herkömmliche Riemenscheibeneinheit mit einer einseitigen Kupplung zeigt.

Es erfolgt nachstehend eine detaillierte Beschreibung einer erfindungsgemäßen Ausführungsform einer Riemenscheibeneinheit unter Bezug auf die beigefügte Zeichnung.

Fig. 1 ist eine axiale Schnittansicht, welche eine Riemenscheibeneinheit 1 gemäß einer Ausführungsform zeigt, und Fig. 2 ist eine Schnittansicht entlang der Linie II-II in Fig. 1.

Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, enthält die Riemenscheibeneinheit 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Riemenscheibe 10, einen Wellenkörper 12, eine einseitige Kupplung 20 und zwei Lager 30 und 32. Die Riemenscheibe 10 und der Wellenkörper 12 sind konzentrisch angeordnet, die einseitige Kupplung 20 ist in einem ringförmigen Raum zwischen diesen angeordnet, und die beiden Lager 30 und 32 sind in der einseitigen Kupplung 20 zu beiden Seiten in deren axialer Richtung angeordnet.

Die Riemenscheibe 10 enthält einen wellenförmigen Einschnitt an ihrem Umfang, und ein Treibriemen ist um den wellenförmige Einschnitt gewickelt. Die Riemenscheibe 10 wird durch eine Kurbelwelle eines Fahrzeugmotors unter Verwendung des Treibriemens gedreht. Der Wellenkörper 12 ist ein zylindrisches Teil, welches auf einer Welle eines Fahrzeugzubehörteils (z. B. eine Welle einer Fahrzeuglichtmaschine) 40 befestigt ist.

Der Wellenkörper 12 enthält mehrere Leitflächen 13, von denen jede eine gekrümmte Form an ihrem äußeren Abschnitt in ihrer Umfangsrichtung hat. Die mehreren Leitflächen und eine Innenfläche 10a der Riemenscheibe 10 definieren mehrere Taschenräume, und eine Walze 26 und eine Schraubenfeder 28 sind in jedem Taschenraum aufgenommen. Die Schraubenfeder 28 hat einen im wesentlichen rechtwinkligen Querschnitt bzw. ist von zylindrischer Gestalt und preßt die Walze 26 in eine Umfangsrichtung und in eine einzige Richtung.

Ein Kupplungsleitabschnitt mit einem keilförmigen Raum, dessen Breite in einer radialen Richtung zunehmend in der Umfangsrichtung verringert ist, ist im Taschenraum angeordnet. Die Walze 26 wird durch die Schraubenfeder 28 zu der engeren Seite (Sperrseite) des keilförmigen Raumes gedrückt bzw. vorgespannt. Die einseitige Kupplung 20 besteht aus den Taschenräumen, den Walzen 26 und den Schraubenfedern 28.

Der Wellenkörper 12 definiert einen Wellenanfügeabschnitt bzw. -raum 14, in welchem der Wellenkörper 12 an einer Position, welche sich nicht mit den Walzen 26 in seiner axialen Richtung überlappt, an der Welle 40 angefügt ist. Insbesondere definiert der Wellenkörper 12 den Wellenanfügeraum 14 an einem Ende in Form einer Vertiefung bzw. Ausspaarung, und ein Innengewindeabschnitt 14a ist an einer Innenfläche ausgebildet, welche den Wellenanfügeraum 14 definiert. Der Innengewindeabschnitt 14a ist mit einem an einer Außenfläche der Welle 40 um deren Spitze bzw. Ende herum ausgebildeten Außengewindeabschnitt 40a verschraubt, so daß die Riemenscheibeneinheit 1 an der Welle 40 befestigt ist. Ein Schraubwerkzeug wird in einen Schraubeingriffsraum 16 eingefügt, welcher auf dem Wellenkörper 12 an dessen anderen Ende definiert ist, und es wird mit einem voreingestellten Schraubdrehmoment geschraubt, so daß Schraubarbeit erbracht wird.

Die Riemenscheibeneinheit 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform hat eine solche Struktur. Im weiteren werden Betriebssituationen beschrieben.

• 1. Wenn eine Umdrehungsgeschwindigkeit der Riemenscheibe 10 größer ist als die des Wellenkörpers 12:
  Jede Walze 26 der einseitigen Kupplung 20 bewegt sich zu der von der Radialseite her engeren Seite bzw. dem engeren Abschnitt eines jeden keilförmigen Raumes. Daher ist jede Walze 26 zwischen jeder Leitfläche 13 und der Innenfläche 10a der Riemenscheibe 10 eingefügt bzw. eingekeilt, so daß der Wellenkörper 12 und die Riemenscheibe 10 verriegelt werden, wenn sie gemeinsam gedreht werden. Dementsprechend werden sie fest miteinander verbunden und drehen synchron.
• 2. Wenn die Umdrehungsgeschwindigkeit der Riemenscheibe 10 niedriger ist als die des Wellenkörpers 12, oder wenn die Riemenscheibe 10 in einer Gegenrichtung einer Drehrichtung des Wellenkörpers 12 gedreht wird:
  Jede Walze 12 der einseitigen Kupplung 20 bewegt sich zu der von der Radialseite her weiteren Seite bzw. dem weiteren Abschnitt eines jeden keilförmigen Raumes. Daher wird jede Walze 26 aus dem Zustand gelöst, wo sie zwischen jeder Leitfläche 13 und der Innenfläche 10a eingekeilt ist, so daß der Wellenkörper 12 und die Riemenscheibe 10 in einen freien Zustand gelangen, in welchem sie unabhängig voneinander gedreht werden können. Daher ist die Übertragung der Drehantriebskraft von der Riemenscheibe 10 auf den Wellenkörper 12 derart unterbrochen, daß der Wellenkörper 12 seine Umdrehungsgeschwindigkeit aufgrund einer Drehträgheitskraft des Rotors beibehält.

Unter Berücksichtigung eines Falles, in welchem die obige Riemenscheibeneinheit 1 für eine Fahrzeuglichtmaschine verwendet wird, kann die Effektivität der Stromerzeugung durch das Beibehalten einer hohen Umdrehungsgeschwindigkeit des Rotors ungeachtet einer Schwankung der Umdrehungsgeschwindigkeit einer durch den Treibriemen mit der Riemenscheibeneinheit 1 verbundenen Motorkurbelwelle verbessert werden. Dies bedeutet, daß die einseitige Kupplung 20 in den gesperrten Zustand gelangt, wenn die Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle erhöht wird, so daß der Wellenkörper 12 und die Riemenscheibe synchron drehen. Wenn dann die Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle verringert wird, geht die einseitige Kupplung 20 in den freien Zustand über, so daß der Wellenkörper 12 seine Umdrehungsgeschwindigkeit unabhängig von der verringerten Umdrehungsgeschwindigkeit der Riemenscheibe 10 durch die Drehträgheitskraft beibehält.

In einem solchem Falle, in dem die Riemenscheibeneinheit 1 an der Welle 40 befestigt und fixiert ist, muß die Befestigungskraft erhöht werden, so daß eine axiale Kraft von einer Tonne oder mehr auf den Innengewindeabschnitt 14a aufgebracht wird, um ein Herabfallen und Kreisbewegungen der Riemenscheibeneinheit 1 zu verhindern. Daher wird der Wellenkörper 12 in einem äußeren Umfang in seiner radialen Richtung durch diese axiale Kraft deformiert. In der Riemenscheibeneinheit 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der Innengewindeabschnitt 14a des Wellenkörpers 12 jedoch an einer Position ausgebildet, welche in axialer Richtung des Wellenkörpers 12 nicht mit den Walzen der einseitigen Kupplung 20 überlappt. Dies bedeutet, daß sich der Innengewindeabschnitt 14a nicht innerhalb der Leitflächen 13 befindet, welche eine Innenkontaktfläche für die Walzen 26 in radialer Richtung des Wellenkörpers 12 darstellen. Da die Leitflächen 13 somit nicht durch diese Deformation um den Innengewindeabschnitt 14a herum beeinflusst bzw. beeinträchtigt sind, wird ein Keilwinkel eines jeden keilförmigen Raumes in einem vorbestimmten Winkel gehalten. Auf diese Weise wird die Funktion bzw. Wirkungsweise einer jeden Walze 26 der einseitigen Kupplung 20 in beiden Zuständen, dem gesperrten und dem freien Zustand, stabilisiert, und eine Umdrehungsgeschwindigkeit, bei welcher diese beiden Zustände umgeschaltet werden, wird stabilisiert. Hierbei wird eine funktionelle Stabilisierung der einseitigen Kupplung 20 sichergestellt.

In einem Fall, in dem die Leitfläche in einer solchen, in Fig. 3 gezeigten, herkömmlichen Riemenscheibeneinheit in der radialen Richtung deformiert wird, wechselt der Keilwinkel des keilförmigen Raumes von einem Keilwinkel θ1, bei welchem die Leitfläche nicht deformiert ist, zu einem Keilwinkel θ2, bei welchem die Leitfläche deformiert ist. Zur näheren Verdeutlichung veranschaulicht Fig. 3 einen Fall, in welchem die Leitfläche 224a in radialer Richtung verformt ist. Wie gezeigt, steuert der Keilwinkel des zwischen dem Außenring 222 und dem Innenring 224 gebildeten keilförmigen Raums die Position der Walze 226 und ändert den keilförmigen Raum von einem Keilwinkel θ1, bei welchem die Leitfläche nicht deformiert ist, in einen Keilwinkel θ2, bei welchem die Leitfläche deformiert ist. Daher variiert die Umdrehungsgeschwindigkeit, bei der entweder der gesperrte oder der freie Zustand wechselt, in Übereinstimmung mit dem Grad der Deformation, hierdurch wird die Funktionsstabilität herabgesetzt.

Der Wellenkörper 12 der Riemenscheibeneinheit 1 definiert in der vorliegenden Ausführungsform zwei nicht durchgehende Löcher (Wellenanfügeraum 14 und Schraubeingriffsraum 16), d. h. er hat eine nicht durchgehende Struktur. Selbst wenn Wasser auf die Seitenfläche des Wellenkörpers 12 auftrifft, in welcher der Schraubeingriffsraum 16 ausgebildet ist, dringt das Wasser nicht zwischen die Welle 40 und den Innengewindeabschnitt 14a. Hierdurch wird die Bildung von Rost an dieser Stelle verhindert. Ferner kann die Riemenscheibeneinheit 1, nachdem ein installiertes Fahrzeugzubehörteil verwendet wurde, leicht zur Wartung oder Ähnlichem vom Fahrzeug entfernt werden. Zudem ist keine Kappe oder ähnliche Bedeckung zum Abdecken der Seitenfläche des Wellenkörpers 12 zur Verhinderung der Rostbildung am Innengewindeabschnitt 14a erforderlich. Daher erhöht sich die Anzahl der Komponenten nicht, und Montagevorgänge sind nicht komplizierter gestaltet, wodurch Produktionskostensteigerungen vermieden werden. Da der Wellenanfügeraum 14 nicht in radialer Richtung innerhalb der Walzen 26 der einseitigen Kupplung 20 vorgesehen ist, kann die radiale Querschnittsstruktur an diesem Abschnitt vereinfacht werden, wobei ein Durchmesser der Riemenscheibeneinheit 1 verringert wird.

Die vorliegende Erfindung kann auf verschiedene Weisen abgewandelt werden, wobei die Erfindung nicht auf obige Ausführungsform beschränkt ist. In der oben beschriebenen Ausführungsform sind die Walzen 26 in den als Leitflächen 13 dargestellten Taschenräumen aufgenommen, die durch eine Außenfläche des Wellenkörpers 12 definiert werden. Die Taschenräume können jedoch als Leitflächen auch durch eine Innenfläche der Riemenscheibe 10 definiert werden.

Fig. 4 ist eine Schnittansicht, die eine Riemenscheibeneinheit 1A darstellt, welche Walzen 126 in durch eine Innenfläche einer Riemenscheibe 110 als Leitflächen 110a festgelegten Taschenräumen enthält. Wie in Fig. 4 gezeigt wird, enthält die Riemenscheibeneinheit 1A die Riemenscheibe 110, einen Wellenkörper 112, eine einseitige Kupplung 120 und zwei Lager (nicht dargestellt). Die Riemenscheibe 110 und der Wellenkörper 112 sind konzentrisch angeordnet, die einseitige Kupplung 120 ist in einem ringförmigen Raum zwischen ihnen ausgebildet, und die beiden Lager sind in der einseitigen Kupplung 120 an beiden Enden in ihrer axialen Richtung angeordnet.

Die Riemenscheibe 110 enthält eine Mehrzahl von Leitflächen 110a, wobei jede an ihrer Innenseite eine gekrümmte Form in ihrer Umfangsrichtung hat. Die mehreren Leitflächen 110a und eine Außenfläche 112a des Wellenkörpers 112 legen eine Mehrzahl an Taschenräumen fest, und eine Walze 126 und eine Schraubenfeder 128 sind in jedem Taschenraum aufgenommen. Die Schraubenfeder 128 hat einen im wesentlichen rechtwinkligen bzw. zylindrischen Querschnitt und drückt die Walze 126 in eine einzige, umfangsseitige Richtung. Der Taschenraum bildet einen Kupplungsleitabschnitt, mit einem keilförmigen Raum, dessen Breite in einer radialen Richtung zunehmend in Umfangsrichtung verringert ist. Die Walze 126 wird durch die Schraubenfeder 128 zu einer engeren Seite (der Sperrseite) des keilförmigen Raums gedrückt. Die einseitige Kupplung 120 ist aus den Taschenräumen, den Walzen 126 und den Schraubenfedern 128 zusammengesetzt. Obwohl der Schraubeingriffsraum 16 in Form einer Vertiefung in einer Seitenfläche des Wellenkörpers 12 in obiger Ausführungsform ausgestaltet ist, kann ein Schraubabschnitt in Form eines Vorsprungs anstelle des Schraubeingriffsraums 16 vorgesehen sein.

Fig. 5 ist eine axiale Schnittansicht, die eine Riemenscheibeneinheit darstellt, welche einen Schraubabschnitt 16a in Form eines Vorsprunges enthält. Der Wellenkörper 12a enthält auf seiner Seitenfläche einen Schraubabschnitt 16a in Form eines Vorsprunges, und ein Außendurchmesser des Wellenkörpers 12a ist an einem Abschnitt neben den Walzen 26 und dem Lager 30 auf der Endseite (Seite des Schraubabschnitts 16a) teilweise verringert, wodurch ein Durchmesser der gesamten Riemenscheibeneinheit 1 verringert ist.

Fig. 6 ist eine axiale Schnittansicht, die eine weitere Riemenscheibeneinheit zeigt, welche einen Schraubabschnitt 16a in Form eines Vorsprunges enthält. Die in Fig. 6 gezeigte Struktur ist in einem Gesichtspunkt dahingehend mit der in Fig. 5 gezeigten Struktur identisch, daß der Schraubabschnitt 16a in Form eines Vorsprunges der Seitenfläche des Wellenkörpers 12b ausgestaltet ist. Die Struktur in Fig. 6 unterscheidet sich in einem Gesichtspunkt von der Struktur in Fig. 5 dahingehend, daß der Außendurchmesser des Wellenkörpers 12b an einem Abschnitt neben den Walzen 26 und den beiden Lagern 30 und 32 teilweise verringert ist, wodurch ein Durchmesser der gesamten Riemenscheibeneinheit 1 verringert wird. Obwohl die erfindungsgemäße Riemenscheibeneinheit für eine Fahrzeuglichtmaschine als ein Beispiel in obiger Ausführungsform verwendet wird, kann sie für ein anderes Zubehörteil als die Fahrzeuglichtmaschine bzw. einen Wechselstromgenerator verwendet werden, wie etwa einen Kompressor, eine Wasserpumpe und einen Kühlungsventilator für eine Klimaanlage bzw. Luftkühlanlage.

Obwohl der Wellenkörper 12, der Wellenanfügeraum 14 und die Leitflächen 13 in obiger Ausführungsform in einem Stück gestaltet sind, können sie getrennt voneinander ausgebildet werden, wie in Fig. 7 gezeigt ist, und sie können fest miteinander durch Preßpassung und Ähnliches fixiert werden. In diesem Fall ist es möglich, die Wärmebehandlung zur Verbesserung des Abriebwiderstandes nur für ein Teil 120 durchzuführen, welches Leitflächen aufweist, die eine einseitige Kupplung bilden. Daher wird die Wärmekapazität gering, und die Zeit für die Wärmebehandlung wird verkürzt, wobei eine für die Wärmebehandlung erforderliche Wärmebehandlungsvorrichtung kleiner gestaltet werden kann bzw. kürzer im Einsatz ist und letztendlich Produktionskosten reduziert werden.

Die Beschreibung der Erfindung ist rein exemplarischer Natur und daher gelten Variationen, die nicht vom Grundgedanken der Erfindung abweichen, als innerhalb des Schutzumfanges der Erfindung.

Claims (11)

1. Riemenscheibeneinheit (1), welche aufweist:
eine einseitige Kupplung (20), welche zwischen einer Riemenscheibe (10) und ei­ nem Wellenkörper (12) angeordnet ist, wobei die Riemenscheibe (10) und der Wellenkörper (12) konzentrisch angeordnet sind und dabei einen Raum bilden, welcher eine Walze (26) enthält, und wobei der Wellenkörper (12) ferner einen Wellenanfügeabschnitt (14) definiert;
eine Welle (40) zum Zusammenschluß mit dem Wellenanfügeabschnitt (14), wo­ bei der Wellenanfügeabschnitt (14) eine Walze (26) der einseitigen Kupplung (20) in axialer Richtung der Welle nicht überlappt.

2. Riemenscheibeneinheit gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wellenanfügeabschnitt (14) einen Innengewindeabschnitt (14a) enthält, welcher mit einem auf einer Außenseite der Welle (40) ausgestalteten Außengewindeab­ schnitt (40a) verbunden ist.

3. Riemenscheibeneinheit gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wellenanfügeabschnitt (14) eine Vertiefung definiert, und daß der Wellenkör­ per (12) als eine Struktur ohne durchgehendes Loch gestaltet ist.

4. Riemenscheibeneinheit gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Wellenkörper (12a) einen Schraubabschnitt (16a) in Form eines Vorsprunges enthält, durch welchen der Wellenkörper (12a, 12b) an der Welle an einer gegenüber dem Wellenanfügeabschnitt liegenden Seitenfläche angefügt ist.

5. Riemenscheibeneinheit gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Wellenkörper (12) mit einem separat angebrachten Teil (120) in dem Bereich ausgebildet ist, in welchem die einseitige Kupplung (20) ausgebildet ist, und ferner hierauf eine Leitfläche für die Walzen (26) hat.

6. Wellen- und Riemenscheibenvorrichtung, welche aufweist:
eine Riemenscheibe (10),
einen Wellenkörper (12), wobei der Wellenkörper (12) konzentrisch innerhalb der Riemenscheibe (10) angeordnet ist und einen Wellenanfügeabschnitt (14) bildet,
einen Innengewindeabschnitt (14a), wobei der Innengewindeabschnitt (14a) in­ nerhalb des Wellenanfügeabschnitts (14) ausgebildet ist,
eine Welle (40), wobei die Welle (40) derart gestaltet ist, daß sie in den Wellenan­ fügeabschnitt (14) paßt, und wobei die Welle (40) konzentrisch zur Riemenschei­ be (10) und zum Wellenkörper (12) ausgerichtet ist,
einen Außengewindeabschnitt (40a), wobei der Außengewindeabschnitt (40a) auf der Welle (40) vorliegt und dazu bestimmt ist, mit dem Innengewindeabschnitt (14a) des Wellenanfügeabschnittes (14) zu koppeln, und
eine einseitige Kupplung (20), wobei die einseitige Kupplung (20) zwischen der Riemenscheibe (10) und dem Wellenkörper (12) angeordnet ist, wobei die Rie­ menscheibe (10) und der Wellenkörper (12) durch eine Mehrzahl von Walzen (26) getrennt ist, welche im wesentlichen zentral bezüglich einer Breite der Riemen­ scheibe (10) und einer Breite des Wellenkörpers (12) entlang einer axialen Rich­ tung der Riemenscheibe (10) und des Wellenkörpers (12) angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet, daß der Wellenanfügeabschnitt (14) nicht mit der Walze (26) der einseitigen Kupplung (20) in einer Axialrichtung der Welle überlappt.

7. Wellen- und Riemenscheibenvorrichtung gemäß Anspruch 6, ferner mit einem Schraubabschnitt (16a) in Form eines Vorsprungs, wobei es der Schraubabschnitt (16a) in Form eines Vorsprungs dem Wellenkörper (12a) erlaubt, an der Wel­ le (40) befestigt zu werden, wobei der Schraubabschnitt (16a) in Form eines Vor­ sprunges an einer dem Wellenanfügeabschnitt (14) gegenüberliegenden Seitenflä­ che angeordnet ist.

8. Wellen- und Riemenscheibenvorrichtung gemäß Anspruch 6 oder 7, ferner mit einem ersten Lager (30) und einem zweiten Lager (32), dadurch gekennzeichnet, daß die Lager (30, 32) in axialer Richtung in distalen Abschnitten der Riemen­ scheibe an jeder Seite der Walzen (26) liegen, wobei das zweite Lager (32) einen größeren Durchmesser als das erste Lager (30) aufweist, und wobei das zweite Lager (32) auf einer vergrößerten Nabe des Wellenkörpers (12a) sitzt.

9. Wellen- und Riemenscheibenvorrichtung gemäß Anspruch 6 oder 7, ferner mit einem ersten Lager (30) und einem zweiten Lager (32), dadurch gekennzeichnet, daß die Lager (30, 32) auf im wesentlichen in axialer Richtung distalen Abschnit­ ten der Riemenscheibe (10) auf jeder Seite der Walzen (26) liegen, wobei das zweite Lager (32) denselben Durchmesser wie das erste Lager (30) hat, und wobei das zweite Lager (32) wie das erste Lager (30) auf dem Wellenkörper (12b) sitzt, obwohl das zweite Lager (32) innerhalb einer vergrößerten Nabe des Wellenkör­ pers (12b) liegt, wobei der Wellenanfügeabschnitt die Walzen (26) der einseitigen Kupplung in einer axialen Richtung der Welle nicht überlappt.

10. Wellen- und Riemenscheibenvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 6 bis 9 ferner mit einem Teil (120), wobei das Teil (120) zur Ausgestaltung des Wellen­ körpers (12) an einer Stelle beiträgt, an der die einseitige Kupplung (20) ausgebil­ det ist, und wobei das Teil (120) eine Leitfläche trägt, welche die Walzen (26) be­ rühren.

11. Wellen- und Riemenscheibenvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Schraubabschnitt (16a) in Form eines Vor­ sprungs und der Wellenanfügeabschnitt (14) in axialer Richtung in Bezug auf den Wellenkörper (12) ausgerichtet sind.