JP5312173B2 - パルサープレートの取付構造 - Google Patents

Description

本発明は、クランクシャフトのクランクアームおよびカウンタウエイトの、クランクシャフト軸線方向で一方側の側面に複数の締結部材によってパルサープレートを締結するパルサープレートの取付構造に関する。

クランクシャフトのクランクアームおよびカウンタウエイトよりなる回転壁部に周方向に配置された複数の凹部を形成するとともに、パルサープレートに前記凹部に嵌合する複数の楕円形のボスを突設し、これらのボスおよび凹部をボルトで締結してパルサープレートをクランクシャフトに固定することで、クランクシャフトの回転時におけるボス周辺の応力集中を緩和するものが、下記特許文献１により公知である。

またパルサープレートに形成した円形のボスを、その中心の貫通孔に挿通したボルトをクランクシャフトのプレート取付面に形成した固定孔に螺合して締結する際に、前記プレート取付面を前記固定孔に向けて傾斜あるいは湾曲させることで、ボスの周辺の応力を低減するものが、下記特許文献２により公知である。

特開２００６−１５３１０７号公報 特開２００８−１９０５８５号公報

ところで上記特許文献１、２に記載された発明は、パルサープレートを楕円形あるいは円形に窪ませたボスをボルトでクランクシャフトに締結することで、そのボス周辺の応力集中の緩和を図っているが、ボスの外縁部においてパルサープレートが屈曲しているために、その屈曲部に応力が集中することが避けられないという問題があった。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、パルサープレートをクランクシャフトに締結する締結部の応力集中を効果的に緩和しながら、パルサープレートの剛性を高めて検出精度の向上を図ることを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、クランクシャフトのクランクアームおよびカウンタウエイトの、クランクシャフト軸線方向で一方側の側面に、複数の締結部材によって円板状のパルサープレートを締結するパルサープレートの取付構造において、前記パルサープレートは、被検出部が形成される外周部と、前記外周部の径方向内側に設けられ、全周に亘って前記外周部から前記クランクシャフトの軸線方向にオフセットした平坦な内径部と、前記外周部および前記内径部を連結すべく全周に亘って連続して形成された段部とを備え、前記平坦な内径部には、その内径部の中心部に位置して前記クランクシャフトのジャーナルを貫通させる円形の開口と、その開口の周囲で周方向に互いに間隔をおいて並ぶ、前記複数の締結部材の挿入孔とが形成されることを特徴とするパルサープレートの取付構造が提案される。

また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記開口が前記クランクシャフトのジャーナルの外周面および段部にインロー嵌合することを特徴とするパルサープレートの取付構造が提案される。

また請求項３に記載された発明によれば、請求項２の構成に加えて、前記クランクシャフトのクランクアームあるいはカウンタウエイトの前記側面には位置決め溝が形成され、前記内径部には前記位置決め溝に係合する位置決め突起が、軸線方向における前記外周部の突出方向と反対側に向かって前記開口よりも突出して形成されることを特徴とするパルサープレートの取付構造が提案される。

尚、実施の形態のボルト孔２０ｃは本発明の挿入孔に対応し、実施の形態のボルト２１は本発明の締結部材に対応する。

請求項１の構成によれば、クランクシャフトのクランクアームおよびカウンタウエイトの、クランクシャフト軸線方向で一方側の側面に複数の締結部材によって締結される円板状のパルサープレートに、被検出部が形成される外周部と、外周部の径方向内側に全周に亘って連続して形成された段部を介して連設された平坦な内径部とを設け、その内径部には、その内径部の中心部に位置してクランクシャフトのジャーナルを貫通させる円形の開口と、その開口の周囲で周方向に互いに間隔をおいて並ぶ、複数の締結部材の挿入孔とを形成したので、外周部の振動を剛性が高い段部で分散して内径部に伝達するのを抑制することで、内径部における締結部材の挿入孔の近傍に応力集中が発生するのを効果的に防止することができる。また被検出部が形成される外周部の剛性も段部により高められるので、外周部の振動を防止してクランクシャフトの回転位置や回転速度の検出精度を高めることができる。

また請求項２の構成によれば、平坦な内径部に形成した円形の開口をクランクシャフトのジャーナルの外周面および段部にインロー嵌合するとき、平坦な内径部は締結部材の締結力が加わっても変形し難いために開口の真円度が維持され、これによりクランクシャフトに対するパルサープレートの組み付け精度を高めることができる。

また請求項３の構成によれば、クランクシャフトのクランクアームあるいはカウンタウエイトに形成した位置決め溝と、パルサープレートに形成した位置決め突起とを係合させるだけで円周方向の位置決めが可能になるため、クランクシャフトに対するパルサープレートを組付作業性が向上する。

パルサープレートが取り付けられたクランクシャフトの軸端部を示す図。 図１の２−２線矢視図。 図１の３方向矢視図。 図１の４部拡大図。

以下、図１〜図４に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

図１〜図３に示すように、多気筒エンジンのクランクシャフト１１は、シリンダブロックおよびクランクケース間に挟まれてメインベアリングにより回転自在に支持される複数のジャーナル１２…と、コネクティングロッドのビッグエンドが回転自在に支持される複数のクランクピン１３…と、ジャーナル１２…およびクランクピン１３…を接続するクランクアーム１４…と、ジャーナル１２…に関してクランクアーム１４…の反対側に連設されるカウンタウエイト１５…とを備えており、クランクシャフト１１の軸端にはクランクプーリやフライホイールが結合されるフランジ１６が形成される。

最も軸端側に位置するクランクアーム１４およびカウンタウエイト１５の前記フランジ１６側の側面には、クランクシャフト１１の回転位置や回転速度を検出するための円板状のパルサープレート１７が固定される。磁性金属板をプレス加工したパルサープレート１７は、多数の被検出突起１８ａ…が径方向外向きに突設された外周部１８と、その外周部１８の径方向内側に段部１９を介して連設された内径部２０とを備えており、段部１９において外周部１８は内径部２０に対してクランクシャフト１１の軸線Ｌ方向に沿って前記軸端側に距離ｄだけオフセットしている（図４参照）。

パルサープレート１７の被検出突起１８ａ…に対向する不図示の回転センサは、その検出部にホール素子および磁石が内蔵されており、パルサープレート１７の回転に伴って被検出突起１８ａ…が接近・離間することで回転センサ内に発生する磁気変動をホール素子により電気信号に変換し、その電気信号に基づいてクランクシャフト１１の回転位置や回転速度を検出する。

クランクシャフト１１の最もフランジ１６に近いジャーナル１２のクランクアーム１４およびカウンタウエイト１５に連なる部分に、環状の外周面１２ａと、その外周面１２ａに径方向に連なる段部１２ｂとが形成される。パルサープレート１７の内径部２０の中心に形成された円形の開口２０ａの内周面がクランクシャフト１１の前記外周面１２ａに嵌合し、かつパルサープレート１７の内径部２０の一側面２０ｂがクランクシャフト１１の前記段部１２ｂに当接した状態で、つまりパルサープレート１７の開口２０ａがクランクシャフト１１のジャーナル１２にインロー嵌合した状態で、パルサープレート１７の内径部２０に所定角度間隔で形成した４個のボルト孔２０ｃ…を貫通する４本のボルト２１…で、パルサープレート１７がクランクアーム１４およびカウンタウエイト１５に締結される。

図４から明らかなように、カウンタウエイト１５のパルサープレート１７側の側面には位置決め溝１５ａが形成されており、この位置決め溝１５ａに係合する位置決め突起２０ｄがパルサープレート１７に切り起こしにより形成される。この位置決め溝１５ａおよび位置決め突起２０ｄの係合により、パルサープレート１７はクランクシャフト１１に対して回転方向に位置決めされる。パルサープレート１７の内径部２０に対し、位置決め突起２０ｄは外周部１８の突出方向と反対方向に突出する。クランクシャフト１１のカウンタウエイト１５の外周部には、パルサープレート１７の内径部２０に当接する面に対してフランジ１６に向かって軸線Ｌ方向に突出する円弧状の突出面１５ｂが形成されており、その突出面１５ｂにパルサープレート１７の外周部１８が当接する。

次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用を説明する。

クランクシャフト１１と共に板状のパルサープレート１７が回転するとき、パルサープレート１７の被検出突起１８ａ…が形成された外周部１８がクランクシャフト１１の軸線Ｌ方向に波打つように振動しようとし、この振動がボルト２１…によるパルサープレート１７の締結部の近傍に応力集中を発生させたり、回転センサによるパルサープレート１７の回転位置や回転速度の検出精度を低下させたりする可能性がある。

しかしながら、本実施の形態のパルサープレート１７は、被検出突起１８ａ…が形成された外周部１８が全周に亘って延びる段部１９を介して内径部２０に接続しているので、その剛性の高い段部１９によって外周部１８の振動が内径部２０に伝達されるのを抑制し、内径部２０のボルト孔２０ｃ…の近傍に応力集中が発生するのを効果的に防止することができる。

しかも段部１９によって外周部１８の剛性が高められて回転時の振動が防止されることで、回転センサによるクランクシャフト１１の回転位置や回転速度を検出精度が向上する。特に、段部１９が全周に亘って形成されていることで、外周部１８の剛性向上に効果的に寄与することができる。

このように、本実施の形態のパルサープレート１７によれば、ボルト２１…によりクランクシャフト１１に締結される内径部２０への応力集中を防止するとともに、内径部２０に段部１９を介して連設された外周部１８の振動を防止することができる。

またパルサープレート１７の内径部２０の開口２０ａがクランクシャフト１１のジャーナル１２の外周面１２ａおよび段部１２ｂにインロー嵌合するが、前記開口２０ａが形成される内径部２０が平坦であり、この平坦な内径部２０が４本のボルト２１…でクランクシャフト１１の平坦なクランクアーム１４およびカウンタウエイト１５に締結されるので、パルサープレート１７の内径部２０の開口２０ａの近傍がボルト２１…の締結力で変形することが防止される。これにより、パルサープレート１７の開口２０ａの平坦度や真円度が維持され、パルサープレート１７のクランクシャフト１１に対する組み付け精度を高めることができる。

またパルサープレート１７を組み付けるときに相互に当接するパルサープレート１７の内径部２０と、クランクアーム１４およびカウンタウエイト１５とは基本的に平坦であるため、内径部２０に突設した位置決め突起２０ｄをカウンタウエイト１５に凹設した位置決め溝１５ａとを係合させるだけでパルサープレート１７とカウンタウエイト１５とを相互に位置決めすることができ、パルサープレート１７の組み付け性が向上する。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、パルサープレート１７をクランクシャフト１１に締結するボルト２１…の本数は４本に限定されるものではない。

１１ クランクシャフト
１２ ジャーナル
１２ａ 外周面
１２ｂ 段部
１４ クランクアーム
１５ カウンタウエイト
１５ａ 位置決め溝
１７ パルサープレート
１８ 外周部
１８ａ 被検出突起（被検出部）
１９ 段部
２０ 内径部
２０ａ 開口
２０ｃ ボルト孔（挿入孔）
２０ｄ 位置決め突起
２１ ボルト（締結部材）
Ｌ クランクシャフトの軸線

Claims (3)

1. クランクシャフト（１１）のクランクアーム（１４）およびカウンタウエイト（１５）の、クランクシャフト軸線（Ｌ）方向で一方側の側面に、複数の締結部材（２１）によって円板状のパルサープレート（１７）を締結するパルサープレートの取付構造において、 前記パルサープレート（１７）は、被検出部（１８ａ）が形成される外周部（１８）と、前記外周部（１８）の径方向内側に設けられ、全周に亘って前記外周部（１８）から前記クランクシャフト軸線（Ｌ）方向にオフセットした平坦な内径部（２０）と、前記外周部（１８）および前記内径部（２０）を連結すべく全周に亘って連続して形成された段部（１９）とを備え、
   前記平坦な内径部（２０）には、その内径部（２０）の中心部に位置して前記クランクシャフト（１１）のジャーナル（１２）を貫通させる円形の開口（２０ａ）と、その開口（２０ａ）の周囲で周方向に互いに間隔をおいて並ぶ、前記複数の締結部材（２１）の挿入孔（２０ｃ）とが形成されることを特徴とするパルサープレートの取付構造。
2. 前記開口（２０ａ）が前記クランクシャフト（１１）のジャーナル（１２）の外周面（１２ａ）および段部（１２ｂ）にインロー嵌合することを特徴とする、請求項１に記載のパルサープレートの取付構造。
3. 前記クランクシャフト（１１）のクランクアーム（１４）あるいはカウンタウエイト（１５）の前記側面には位置決め溝（１５ａ）が形成され、前記内径部（２０）には前記位置決め溝（１５ａ）に係合する位置決め突起（２０ｄ）が、軸線（Ｌ）方向における前記外周部（１８）の突出方向と反対側に向かって前記開口（２０ａ）よりも突出して形成されることを特徴とする、請求項１又は２に記載のパルサープレートの取付構造。

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