JP2019174380A - クランク角検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】クランク角の検出精度を高めることができるクランク角検出装置を提供する。【解決手段】クランク軸１０の一端に支持され、クランク軸１０と一体となって回転するＡＣＧロータ２０と、環状プレート部３１と、この環状プレート部３１の外周に形成された複数の凸部３２からなる被検出部（３２）とを有し、環状プレート部３１がＡＣＧロータ２０に固定されることでＡＣＧロータ２０と一体となって回転する金属板製のパルサリング３０と、パルサリング３０の外周に配置され、被検出部（３２）を検出する磁気センサ４０とを備えている。【選択図】図２

Description

本発明は、クランク角検出装置に関するものである。

従来、クランク角検出装置として、例えば特許文献１に見られるように、ＡＣＧロータの外周面に、被検出部となる凸部が一体に形成され、この凸部を電磁センサで検出することで、クランク軸の回転角（クランク角）を検出するようにしたクランク角検出装置が知られている。

特許第５９４２０３５号公報

上述した従来のクランク角検出装置では、被検出部が、ＡＣＧロータの外周面に一体に形成された凸部で構成されているため、クランク角の検出精度を高めることが困難であった。ＡＣＧロータの外周面に凸部を一体に形成する構成であると、設けることができる凸部の個数を増やすことが困難なためである。。
本発明が解決しようとする課題は、クランク角の検出精度を高めることができるクランク角検出装置を提供することである。

上記課題を解決するために本発明のクランク角検出装置は、
クランク軸の一端に支持され、クランク軸と一体となって回転するＡＣＧロータと、
環状プレート部と、この環状プレート部の外周に形成された複数の凸部からなり、クランク軸の軸線方向へ向けてＡＣＧロータの外周面側に折れ曲がりつつＡＣＧロータの外周面との間に所定のクリアランスを形成する被検出部とを有し、環状プレート部が前記ＡＣＧロータの側面に固定されることでＡＣＧロータと一体となって回転する、外径が前記ＡＣＧロータ２０の外径よりも大きい金属板製のパルサリングと、
前記パルサリングの外周に配置され、前記被検出部を検出する磁気センサと、
を備えたことを特徴とする。

このクランク角検出装置によれば、被検出部が、ＡＣＧロータに固定されることでＡＣＧロータと一体となって回転する金属板製のパルサリングの外周に形成された複数の凸部で構成されるため、クランク角の検出精度を高めることができる。
パルサリングは、ＡＣＧロータと別体の金属板製であるため、被検出部となる外周の凸部を例えばプレス加工で容易に形成できる。
そのため、被検出部となる凸部の個数を増やすことが容易になり、結果として、クランク角の検出精度を高めることができる。

また、前記パルサリングの外径は前記ＡＣＧロータの外径よりも大きい構成となっているので、被検出部となる凸部の個数を増やすことがさらに容易になるため、クランク角の検出精度をさらに高めることができる。

さらに、前記凸部からなる被検出部は、クランク軸の軸線方向へ向けて折れ曲がっているので、折れ曲がった面を被検出部として磁気センサに対向させて検出させることができるため、検出精度をさらに高めることができる。

しかも、前記環状プレート部はＡＣＧロータの側面に固定され、前記凸部からなる被検出部は、ＡＣＧロータの外周面側に折れ曲がっているので、ＡＣＧロータの外周面と被検出部の折曲がった部分とをクランク軸の軸線方向においてオーバーラップさせることが可能になるため、その分、この装置の軸線方向長さを小さくすることができる。

このクランク角検出装置においては、
前記ＡＣＧロータの側面には、クランク軸と同心状となる円状凸部が設けられ、この円状凸部の外周面に前記環状プレート部の内周面が密着する構成とすることができる。
このように構成すると、ＡＣＧロータに対しパルサリングを同心状に精度良く取り付けることができるため、検出精度を高めることができる。

このクランク角検出装置においては、
前記クランク軸には前記ＡＣＧロータに隣接してスタータギアが設けられ、これらＡＣＧロータとスタータギアとの間に前記パルサリングが設けられる構成とすることができる。
このように構成すると、ともに大径部材であるスタータギアとパルサリングとを同じく大径部材であるＡＣＧロータに近接配置することで、クランクケース内のスペースを有効利用することができる。

このクランク角検出装置においては、
前記パルサリングの外径は、前記スタータギアの外径よりも大径である構成とすることができる。
このように構成すると、被検出部を大径化してスタータギアよりも径方向外側に突出させることで、磁気センサによる誤検出を防ぐことができる。

このクランク角検出装置においては、
前記スタータギアの動力を前記クランク軸伝達するワンウエイクラッチが前記ＡＣＧロータの側面に隣接して配置され、前記パルサリングはワンウエイクラッチの外周において軸方向に関し重なって配置されている構成とすることができる。
このように構成すると、この装置の軸線方向長さを小さくすることができる。

本発明に係るクランク角検出装置の実施の形態の要部を示す側面図。 同じく断面図（図１における２−２断面に相当する図）。 ＡＣＧロータ２０を示す図で、（ａ）は左側面図、（ｂ）は図（ａ）におけるｂ−ｂ断面図。 ＡＣＧロータ２０を示す図で、（ａ）は右側面図、（ｂ）は図（ａ）におけるｂ−ｂ拡大断面図、（ｃ）は図（ａ）におけるｃ−ｃ拡大断面図。 パルサリング３０を示す図で、（ａ）は右側面図、（ｂ）は図（ａ）におけるｂ−ｂ断面図、（ｃ）は図（ａ）における部分省略ｃ矢視図、（ｄ）は比較例の説明図（部分省略ｃ矢視図に相当する図）。 パルサリング３０のＡＣＧロータ２０に対する周方向の位置決め部の説明図。

以下、本発明に係るクランク角検出装置の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、各図において、同一部分ないし相当する部分には、同一の符号を付してある。

図１，図２に示すように、この実施の形態のクランク角検出装置１は、クランク軸１０と、ＡＣＧロータ２０と、金属板製のパルサリング３０と、磁気センサ４０と、を備えている。
ＡＣＧロータ２０は、クランク軸１０の一端に支持され、クランク軸１０と一体となって回転する。
パルサリング３０は、環状プレート部３１（図５参照）と、この環状プレート部３１の外周に形成された複数の凸部３２からなる被検出部（３２）とを有し、環状プレート部３１が前記ＡＣＧロータ２０に固定されることでＡＣＧロータ２０と一体となって回転する。
磁気センサ４０は、前記パルサリング３０の外周に配置され、前記被検出部（３２）を検出する。

このクランク角検出装置によれば、被検出部（３２）が、ＡＣＧロータ２０に固定されることでＡＣＧロータ２０と一体となって回転する金属板製のパルサリング３０の外周に形成された複数の凸部３２で構成されるため、クランク角の検出精度を高めることができる。

図５にも示すように、パルサリング３０は、ＡＣＧロータ２０と別体の金属板製であるため、被検出部（３２）となる外周の凸部３２を例えばプレス加工で容易に形成できる。
そのため、被検出部（３２）となる凸部３２の個数を増やすことが容易になり、結果として、クランク角の検出精度を高めることができる。

図１に示すように、パルサリング３０の外径Ｄ２はＡＣＧロータ２０の外径Ｄ１よりも大きくなっている。
このように構成すると、被検出部（３２）となる凸部３２の個数を増やすことがさらに容易になるため、クランク角の検出精度をさらに高めることができる。

図１，図２に示すように、凸部３２からなる被検出部（３２）は、クランク軸１０の軸線方向へ向けて折れ曲がっている。
このように構成すると、折れ曲がった面３２ｓを被検出部として磁気センサ４０に対向させて検出させることができるため、検出精度をさらに高めることができる。

例えば図５（ｄ）に示すように、凸部３２は、クランク軸１０の軸線方向へ向けて折り曲げなくても、その先端面３２ｃを検出することは可能である。
しかし、この実施の形態のように、凸部３２からなる被検出部（３２）をクランク軸１０の軸線方向へ向けて折り曲げると、折り曲げない場合の上記先端面３２ｃに比べて大きな面積の折れ曲がった面３２ｓ（図５（ｃ）参照）を被検出部として磁気センサ４０に対向させて検出させることができるため、検出精度を高めることができる。

図２に示すように、環状プレート部３１はＡＣＧロータ２０の側面２１に固定され、凸部３２からなる被検出部（３２）は、ＡＣＧロータ２０の外周面２２側に折れ曲がっている。

このように構成すると、ＡＣＧロータ２０の外周面２２と被検出部（３２）の折曲がった部分３２ｂとをクランク軸１０の軸線方向においてオーバーラップさせることが可能になるため、その分、この装置の軸線方向長さを小さくすることができる。

図３（ｂ）、図４（ａ）に示すように、ＡＣＧロータ２０の側面２１には、クランク軸１０と同心状となる円状凸部２３が設けられている。そして、図２および図６に示すように、この円状凸部２３の外周面２３ｓに前記環状プレート部３１の内周面３１ｓ（図５参照）が密着する。

このように構成すると、ＡＣＧロータ２０に対しパルサリング３０を同心状に精度良く取り付けることができるため、検出精度を高めることができる。

図４に示すように、円状凸部２３の一部には、切り欠き部２３ｈが設けられている。
一方、図５に示すように、環状プレート部３１の内周面３１ｓの一部には、半径方向内側に向かう凸部（突片）３３が設けられている。
図６に示すように、この凸部３３を切り欠き部２３ｈに嵌め合わせるようにして、ＡＣＧロータ２０の円状凸部２３の外周面２３ｓにパルサリング３０環状プレート部３１の内周面３１ｓをが密着させることで、パルサリング３０のＡＣＧロータ２０に対する周方向の位置決めもなされる。

図２に示すように、パルサリング３０は、ボルト３０ｂでＡＣＧロータ２０に締結固定されている。図４〜図６において、２０ｈがＡＣＧロータ２０に設けられたボルト締結用の穴、３０ｈがパルサリング３０に設けられたボルト挿通穴である。

図２に示すように、クランク軸１０にはＡＣＧロータ２０に隣接してスタータギア５０が設けられ、これらＡＣＧロータ２０とスタータギア５０との間にパルサリング３０が設けられている。

このように構成すると、ともに大径部材であるスタータギア５０とパルサリング３０とを同じく大径部材であるＡＣＧロータ２０に近接配置することで、クランクケース６０内のスペースを有効利用することができる。

パルサリング３０の外径Ｄ２は、スタータギアの外径Ｄ３（図２参照）よりも大径である。
このように構成すると、被検出部（３２）を大径化してスタータギア５０よりも径方向外側に突出させることで、磁気センサ４０による誤検出を防ぐことができる。

図２に示すように、クランク軸１０はクランクケース６０に回転可能に支持されており、その一端にＡＣＧロータ２０がボルト２０ｂで締結固定されている。
ＡＣＧロータ２０の内側にはステータ７０が配置されている。ＡＣＧロータ２０とステータ７０とでＡＣＧ（ＡＣジェネレータ）が構成される。
ステータ７０は、ボルト７０ｂでＡＣＧケースを構成しているクランクケース６０に固定されている。
２４はＡＣＧロータ２０に設けられた磁石、７４はステータに設けられたコイルである。

図２に示すように、磁気センサ４０は、クランクケース６０の内側に固定されている。
スタータギア５０は、スタータギア５０の動力をクランク軸１０に伝達するワンウエイクラッチ５１を介して、クランク軸１０に対し一方向にのみ相対回転可能な状態で取り付けられている。スタータギア５０はエンジン始動時にスタータモータ（図示せず）で回転駆動される。

ワンウエイクラッチ５１はＡＣＧロータ２０の側面２１に隣接して配置され、パルサリング３０はワンウエイクラッチ５１の外周において軸方向に関し重なって配置されている。
このように構成すると、この装置の軸線方向長さを小さくすることができる。

図２において、８０はバランサ軸であり、バランスウエイト８１を有している。バランサ軸８０はクランクケース６０に回転可能に取り付けられており、従動ギア８２が、クランク軸１０上に設けられた駆動ギア８３で駆動されることで回転駆動される。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において適宜変形実施可能である。
例えば、
上記実施の形態では、ＡＣＧロータ２０の側面２１に、クランク軸１０と同心状となる円状凸部２３を不連続状態で複数個（図４に示すものは６個）設けたが、円状凸部２３は連続したリング状とすることもできる。

１０：クランク軸、２０：ＡＣＧロータ、２１：側面、２２：外周面、２３：円状凸部、３０：パルサリング、３１：環状プレート部、３２：凸部（被検出部）、４０：磁気センサ、５０：スタータギア。

Claims (5)

1. クランク軸（１０）の一端に支持され、クランク軸（１０）と一体となって回転するＡＣＧロータ（２０）と、
   環状プレート部（３１）と、この環状プレート部（３１）の外周に形成された複数の凸部（３２）からなり、クランク軸（１０）の軸線方向へ向けてＡＣＧロータ（２０）の外周面（２２）側に折れ曲がりつつＡＣＧロータ（２０）の外周面（２２）との間に所定のクリアランスを形成する被検出部（３２）とを有し、環状プレート部（３１）が前記ＡＣＧロータ（２０）の側面（２１）に固定されることでＡＣＧロータ（２０）と一体となって回転する、外径（Ｄ２）が前記ＡＣＧロータ２０の外径（Ｄ１）よりも大きい金属板製のパルサリング（３０）と、
   前記パルサリング（３０）の外周に配置され、前記被検出部（３２）を検出する磁気センサ（４０）と、
   を備えたことを特徴とするクランク角検出装置。
2. 請求項１において、
   前記ＡＣＧロータ（２０）の側面（２１）には、クランク軸（１０）と同心状となる円状凸部（２３）が設けられ、この円状凸部（２３）の外周面に前記環状プレート部（３１）の内周面（３１ｓ）が密着することを特徴とするクランク角検出装置。
3. 請求項１または２において、
   前記クランク軸（１０）には前記ＡＣＧロータ（２０）に隣接してスタータギア（５０）が設けられ、これらＡＣＧロータ（２０）とスタータギア（５０）との間に前記パルサリング（３０）が設けられることを特徴とするクランク角検出装置。
4. 請求項３において、
   前記パルサリング（３０）の外径（Ｄ２）は、前記スタータギア（５０）の外径（D３）よりも大径であることを特徴とするクランク角検出装置。
5. 請求項３または４において、
   前記スタータギア（５０）の動力を前記クランク軸（１０）伝達するワンウエイクラッチ（５１）が前記ＡＣＧロータ（２０）の側面（２１）に隣接して配置され、前記パルサリング（３０）はワンウエイクラッチ（５１）の外周において軸方向に関し重なって配置されていることを特徴とするクランク角検出装置。

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