JP4700629B2

JP4700629B2 - パルサープレートの取り付け構造

Info

Publication number: JP4700629B2
Application number: JP2007024290A
Authority: JP
Inventors: 輝夫小林; 丈濱川
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2007-02-02
Filing date: 2007-02-02
Publication date: 2011-06-15
Anticipated expiration: 2027-02-02
Also published as: CN101600871B; CN101600871A; JP2008190584A

Description

本発明は、内燃機関用クランク軸の、クランクアーム及びカウンタウエイトよりなる回転壁部の端面にキー溝を形成する一方、前記端面に重ねられるパルサープレートに、前記キー溝に係合するキー部を形成し、このパルサープレートを前記回転壁部に固着部材により固着してなる、パルサープレートの取り付け構造の改良に関する。

かゝるパルサープレートの取り付け構造は、特許文献１参照に開示されるように、既に知られている。
特開平１０−３３１６８１号公報

従来のかゝるパルサープレートの取り付け構造では、キー部を、パルサープレートから、その一端面側に切り起こしたＬ字状の折曲部で構成しており、こうしたキー部は、片持ち式でパルサープレートに支持されることになるため、剛性が低く、クランク軸に対するパルサープレートの位置決め精度を高めることが困難であり、しかもキー部の、パルサープレートから切り離された鋭利な先端には、面取り等の仕上げ加工を要するので、加工工数が多く、生産性も良好とは言えない。

本発明は、かゝる事情に鑑みてなされたもので、クランク軸に対するパルサープレートの位置決め精度が高く、しかもパルサープレートの生産性が良好な、前記パルサープレートの取り付け構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、内燃機関用クランク軸の、クランクアーム及びカウンタウエイトよりなる回転壁部の端面にキー溝を形成する一方、前記端面に重ねられるパルサープレートに、前記キー溝に係合するキー部を形成し、このパルサープレートを前記回転壁部に固着部材により固着してなる、パルサープレートの取り付け構造において、前記キー部を、前記パルサープレートから、その一端面側に弓なりに突出して前記キー溝に係合する弓なり帯状部と、この弓なり帯状部の両端をパルサープレートに一体に連結する一対の連結部とで構成し、互いに係合する前記キー溝及び前記弓なり帯状部を、それらの長手方向が前記パルサープレートの半径線に沿うように配置し、前記キー溝の、前記半径線に沿って延びる両内側面に前記弓なり帯状部の、同半径線に沿って延びる両側面をそれぞれ密に嵌合させたことを第１の特徴とする。

尚、前記回転壁部の端面は、後述する本発明の実施例中の取り付け面１０に対応し、また固着部材はボルト１８に、固着部は凹部１２及びボス１５にそれぞれ対応する。

さらに本発明は、第１の特徴に加えて、互いに係合する前記キー溝及び前記弓なり帯状部を、それらの長手方向が前記パルサープレートの半径線に沿うように配置したことを第２の特徴とする。

さらにまた本発明は、第１又は第２の特徴に加えて、前記パルサープレートには、前記弓なり帯状部の両側面がそれぞれ臨む長孔を穿設したことを第３の特徴とする。

さらに本発明は、第１〜第３の何れかの特徴に加えて、前記回転壁部の端面には、中心部にねじ孔が形成される凹部が設けられ、前記パルサープレートには、前記凹部に嵌合する有底円筒状のボスが形成され、該ボスの底部には、前記凹部のねじ孔に対応した位置に在って前記固着部材が挿通される孔が設けられ、前記ボスは、前記固着部材の頭部が該ボスの内部に収容される大きさに形成されることを第４の特徴とする。

さらにまた本発明は、第１〜第４の特徴の何れかに加えて、前記固着部材による前記パルサープレートの前記回転壁部に対する固着部を、該パルサープレートの周方向に並ぶ複数箇所とすると共に、少なくとも一個所の固着部と、この一個所の固着部の両側に隣接する他の個所の固着部との各周方向間隔を相互に相違させたことを第５の特徴とする。

本発明の第１の特徴によれば、キー部を、パルサープレートから、その一端面側に弓なりに突出してキー溝に係合する弓なり帯状部と、この弓なり帯状部の両端をこのパルサープレートに一体に連結する一対の連結部とで構成したので、キー部は、両持ち式でパルサープレートに支持されることになって、高い剛性を有し、したがってキー溝と協働して、パルサープレートのクランク軸に対する位置決め精度を高めることができる。しかも両持ちのキー部には、鋭利な先端部が存在しないので、プレス加工後、面取り等の仕上げ加工は不要であり、パルサープレートの生産性を高めることができる。

その上、キー溝及び弓なり帯状部を、それらの長手方向がパルサープレートの半径線に沿うように配置し、キー溝の、前記半径線に沿って延びる両内側面に弓なり帯状部の、同半径線に沿って延びる両側面をそれぞれ密に嵌合させたので、キー溝及び弓なり帯状部の、パルサープレートの半径方向に延びる両側面が互いに広い範囲で当接することになり、クランク軸に対するパルサープレートの所定の周方向位置を、より正確に保持することができる。

本発明の第２の特徴によれば、カウンタウエイトには、パルサープレートと重なる広い端面が存在するので、該端面に肉盛りすることなくキー溝を容易に形成することができる。したがって設計の自由度が高く、生産性が良好であると共に、クランク軸の肉盛りによる重量バサンスの崩れを防ぐことができる。

本発明の第３の特徴によれば、キー部の弓なり帯部のプレス成形を、パルサープレート本体に抵抗されることなく容易に行うことができる。

本発明の第４の特徴によれば、固着部材の頭部は、対応するボス内に収容され、パルサープレートの外端面からの突出物とはならないから、パルサープレートの、クランクケース内壁への近接配置を可能にする。

本発明の第５の特徴によれば、クランク軸の回転壁部に対するパルサープレートの取り付け位置が一箇所に限定されることになり、誤組立を防ぐことができ、したがって誤組立によるキー部の損傷を防ぐことができる。

本発明の実施の形態を、添付図面に示す本発明の一実施例に基づいて以下に説明する。

図１は本発明のパルサープレートの取り付け構造を備える、内燃機関用クランク軸の要部縦断側面図、図２は図１の２矢視図、図３は図２の図３−３線拡大断面図である。

先ず、図１及び図２において、クランク軸Ｃは多気筒内燃機関用であって、クランクケースの複数のメインベアリングにより支承される複数のジャーナル１、複数のコンロッドの大端部が連接される複数のクランクピン２、並びに互いに隣接するジャーナル１及びクランクピン２間を一体に連結する複数のクランクアーム３を備えており、各クランクアーム３には、ジャーナル１の中心軸線を挟んでクランクアーム３と反対方向に延びるカウンタウエイト４が一体に連設される。またクランク軸Ｃの一端には、クランクプーリやフライホイール等の被動部材がボルト結合されるフランジ５が形成される。

図２に示すように、クランクアーム３は周方向に沿って幅狭に、またカウンタウエイト４は周方向に沿って幅広にそれぞれ形成され、これらクランクアーム３及びカウンタウエイト４により回転壁部９が構成される。そしてフランジ５側の最外側の回転壁部９に磁性金属板をプレス成形してなるパルサープレートＰが取り付けられる。このパルサープレートＰは、その外周に多数の突起７を任意に配列しており、その外周面に対向して、機関本体に設置される不図示の回転センサが配置される。

而して、上記回転センサには、その検出部にホール素子及び磁石を内蔵されるもので、パルサープレートＰがクランク軸Ｃと共に回転するとき、回転センサ内の磁気変動をホール素子により電気信号に変換し、それを演算することによりクランク軸Ｃの回転位置、回転速度、回転加速度等を知ることができる。

さて、クランク軸Ｃの前記回転壁部９へのパルサープレートＰの取り付け構造について、図１〜図３により説明する。

図１に示すように、最外側の回転壁部９の外端面には、フランジ５より大径でジャーナル１と同心の環状位置決め段部８と、この環状位置決め段部８の根元からクランクアーム３及びカウンタウエイト４に向かって半径方向に広がる取り付け面１０が形成される。クランクアーム３の外側面の、回転方向に沿う両側部には、クランクアーム３の減肉のための斜面３ａが形成されており、このため取り付け面１０は、クランクアーム３側ではカウンタウエイト４側に比して一層狭くなっている。

図１及び図２に示すように、取り付け面１０には、周方向に並ぶ複数個（図示例では４個）の同形（図示例では円形）の凹部１２が設けられる。その際、４個の凹部１２は、少なくとも１つの凹部１２と、この１つの凹部１２の両側に隣接する他の凹部１２との各周方向間隔Ｓ１、Ｓ２を相互に相違させるように配置される。図示例の場合は、４個の凹部１２は、ジャーナル１と同心の仮想円２０上において各隣接する凹部１２間の周方向間隔を全て相違させるように配置される。そしてこれら４個の凹部１２の各中心部にはねじ孔１３がそれぞれ形成される。さらにカウンタウエイト４側の取り付け面１０の所定箇所にキー溝１４が形成される。その際、キー溝１４は、その長手方向がパルサープレートＰの半径線に沿うように配置される。

一方、パルサープレートＰには、その中心部に前記環状位置決め段部８に嵌合する位置決め孔１１が、またその位置決め孔１１を囲繞するように、前記４個の凹部１２にそれぞれ嵌合する有底円筒状の４個のボス１５が形成され、各ボス１５の底部には、各凹部１２のねじ孔１３に対応するボルト孔１７が設けられる。

さらにパルサープレートＰには、前記キー溝１４に係合するキー部１６が一体成形される。このキー部１６は、パルサープレートＰから、その一端面側に弓なりに突出した弓なり帯状部１６ａと、この弓なり帯状部１６ａの両端をこのパルサープレートＰに一体に連結する一対の連結部１６ｂとよりなっており、その弓なり帯状部１６ａは、前記キー溝１４と同様に、その長手方向がパルサープレートＰの半径方向に沿うように配置されて、キー溝１４の両内側面間に嵌合するようになっている（図３参照）。そして、この弓なり帯状部１６ａが前記キー溝１４に密に嵌合するとき、取り付け面１０の全ての凹部１２に、パルサープレートＰの全てのボス１５が緩く嵌合するようになっている。

キー部１６の成形に際しては、先ず、キー部１６の両側面が臨むように一対の長孔１９（図２参照）をパルサープレートＰに打ち抜き、次いで両長孔１９間に挟まれる弓なり帯状部１６ａを、ボス１５の突出方向へ弓なりにプレス成形するものであり、こうすることにより弓なり帯状部１６ａの成形を、パルサープレート本体に抵抗されることなく容易に行うことができる。

次に、この実施例の作用について説明する。

回転壁部９の取り付け面１０へのパルサープレートＰの取り付けに当たっては、先ず、クランク軸Ｃのフランジ５側からパルサープレートＰの位置決め孔１１を回転壁部９の環状位置決め段部８に嵌合する。その際、パルサープレートＰのキー部１６を取り付け面１０のキー溝１４に係合すると共に、パルサープレートＰの各ボス１５を、それに対応する取り付け面１０の凹部１２に嵌合しながら、パルサープレートＰを取り付け面１０に重ねる。次いで各ボルト孔１７に挿通したボルト１８をねじ孔１３に螺合、緊締すれば、上記取り付け面１０の定位置に正確にパルサープレートＰを取り付けることができる。その際、上記各ボルト１８の頭部１８ａは、対応するボス１５内に収容され、パルサープレートＰの外端面からの突出物とはならないから、パルサープレートＰの、クランクケース内壁への近接配置を可能にする。

ところで、パルサープレートＰのキー部１６は、パルサープレートＰから、その一端面側に弓なりに突出してキー溝１４に係合する弓なり帯状部１６ａと、この弓なり帯状部の両端をこのパルサープレートＰに一体に連結する一対の連結部１６ｂとで構成されるので、両持ち式でパルサープレートＰに支持され、高い剛性を備えることができる。したがってキー溝と協働して、パルサープレートＰの取り付け面１０、即ちクランク軸Ｃに対する周方向位置決め精度を高めることができる。しかも両持ちのキー部１６には、鋭利な先端部が存在しないので、プレス加工後、面取り等の仕上げ加工は不要であり、パルサープレートＰの生産性を高めることができる。

特に、互いに嵌合するキー溝１４及び弓なり帯状部１６ａは、パルサープレートＰの半径方向に沿って配置されるので、キー溝１４の、前記半径方向に沿って延びる両内側面に弓なり帯状部１６ａの、同半径方向に沿う両側面が互いに広い範囲で密に当接することになり、クランク軸Ｃに対するパルサープレートＰの所定の周方向位置を、より正確に保持することができる。

また取り付け面１０は、前述のように、クランクアーム３側よりもカウンタウエイト４側が広いので、カウンタウエイト４側の取り付け面１０にキー溝１４を形成するときは、その形成位置を広い範囲で選択することができ、設計の自由度が高くなり、パルサープレートＰの位置決め上、好都合である。しかもキー溝１４の形成に際しては、取り付け面１０に肉盛りする必要もないから、生産性が良好であると共に、クランク軸Ｃの肉盛りによる重量バサンスの崩れを防ぐことができる。

さらにボルト１８によるパルサープレートＰ及び回転壁部９の固着部、即ち凹部１２及びボス１５は、パルサープレートＰの周方向に並ぶ複数箇所に設けられると共に、少なくとも一個所の固着部１２，１５と、この一個所の固着部１２，１５の両側に隣接する他の個所の固着部１２，１５との各周方向間隔Ｓ１、Ｓ２が相互に相違するように配置されるので、回転壁部９に対するパルサープレートＰの取り付け位置が一箇所に限定されることになり、誤組立を防ぐことができ、したがって誤組立によるキー部１６の損傷を防ぐことができる。

本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば、ボルト１８によるパルサープレートＰ及び回転壁部９の固着部は少なくとも２箇所あればよく、単に２箇所の場合には、２箇所の固着部の両側の周方向間隔を相違させれば、誤組立を防ぐことができる。

本発明のパルサープレートの取り付け構造を備える、内燃機関用クランク軸の要部縦断側面図。図１の２矢視図。図２の３−３線拡大断面図。

Ｃ・・・・クランク軸
Ｐ・・・・パルサープレート
Ｓ１、Ｓ２・・・固着部相互の周方向間隔
２・・・・クランクピン
３・・・・クランクアーム
４・・・・カウンタウエイト
９・・・・回転壁部
１０・・・取り付け面
１２，１５・・・固着部（凹部、ボス）
１４・・・キー溝
１６・・・キー部
１６ａ・・弓なり帯状部
１６ｂ・・連結部
１８・・・固着部材（ボルト）
１９・・・長孔

Claims

内燃機関用クランク軸（Ｃ）の、クランクアーム（３）及びカウンタウエイト（４）よりなる回転壁部（９）の端面（１０）にキー溝（１４）を形成する一方、前記端面（１０）に重ねられるパルサープレート（Ｐ）に、前記キー溝（１４）に係合するキー部（１６）を形成し、このパルサープレート（Ｐ）を前記回転壁部（９）に固着部材（１８）により固着してなる、パルサープレートの取り付け構造において、
前記キー部（１６）を、前記パルサープレート（Ｐ）から、その一端面側に弓なりに突出して前記キー溝（１４）に係合する弓なり帯状部（１６ａ）と、この弓なり帯状部（１６ａ）の両端をパルサープレート（Ｐ）に一体に連結する一対の連結部（１６ｂ）とで構成し、
互いに係合する前記キー溝（１４）及び前記弓なり帯状部（１６ａ）を、それらの長手方向が前記パルサープレート（Ｐ）の半径線に沿うように配置し、
前記キー溝（１４）の、前記半径線に沿って延びる両内側面に前記弓なり帯状部（１６ａ）の、同半径線に沿って延びる両側面をそれぞれ密に嵌合させたことを特徴とする、パルサープレートの取り付け構造。
請求項１記載のパルサープレートの取り付け構造において、
前記キー溝（１４）を前記カウンタウエイト（４）の端面（１０）に形成したことを特徴とする、パルサープレートの取り付け構造。
請求項１または２に記載のパルサープレートの取り付け構造において、
前記パルサープレート（Ｐ）には、前記弓なり帯状部（１６ａ）の両側面がそれぞれ臨む長孔（１９）を穿設したことを特徴とする、パルサープレートの取り付け構造。
請求項１〜３の何れかに記載のパルサープレートの取り付け構造において、
前記回転壁部（９）の端面（１０）には、中心部にねじ孔（１３）が形成される凹部（１２）が設けられ、前記パルサープレート（Ｐ）には、前記凹部（１２）に嵌合する有底円筒状のボス（１５）が形成され、該ボス（１５）の底部には、前記凹部（１２）のねじ孔（１３）に対応した位置に在って前記固着部材（１８）が挿通される孔（１７）が設けられ、前記ボス（１５）は、前記固着部材（１８）の頭部（１８ａ）が該ボス（１５）の内部に収容される大きさに形成されることを特徴とする、パルサープレートの取り付け構造。
請求項１〜４の何れかに記載のパルサープレートの取り付け構造において、
前記固着部材（１８）による前記パルサープレート（Ｐ）の前記回転壁部（９）に対する固着部（１２，１５）を、該パルサープレート（Ｐ）の周方向に並ぶ複数箇所とすると共に、少なくとも一個所の固着部（１２，１５）と、この一個所の固着部（１２，１５）の両側に隣接する他の個所の固着部（１２，１５）との各周方向間隔（Ｓ１、Ｓ２）を相互に相違させたことを特徴とする、パルサープレートの取り付け構造。