JP5424491B2 - 試験用のクランク角センサの固定装置 - Google Patents

Description

本発明は、試験用のクランク角センサを、エンジンブロックを支持基体として支持するセンサ支持装置に関するものである。

クランク角センサとしては、クランクシャフト端部に連結され、当該クランクシャフト端部の回転角度を検出するクランク角センサが知られている（たとえば、特許文献１）。

特開平１１-２８１３１２号公報

さて、試験用のクランク角センサを、後付により脱着可能にクランクシャフトに取り付けるために、クランク角センサをエンジンブロックを支持基体として支持するセンサ支持装置を用いる場合、エンジンの振動によるセンサ支持装置の破損が生じることがある。
そこで、本発明は、試験用のクランク角センサを、エンジンブロックを基体として支持するセンサ支持装置の、エンジンの振動による破損を抑制することを課題とする。

前記課題達成のために、本発明は、クランクシャフトの端部に連結されたクランク角センサを、エンジンブロックを支持基体として支持するクランク角センサの支持装置に、前記クランク角センサが一端に固定される支持アームと、前記エンジンブロックに固定されるクランプ装置とを備えたものである。ここで、前記支持アームは、円筒形状のポール部と、前記クランク角センサが固定されるセンサ取付部と、前記ポール部と前記センサ取付部とを連結する連結部とを有するものであり、前記支持アームの前記連結部には、前記ポール部と前記センサ取付部との間の少なくとも一部の区間が、前記ポール部の軸方向と垂直な前記ポール部に対して固定的に定まる方向を回転軸の方向とする回転方向についての可撓性を備えるように、可撓性ある金属板を用いて形成された可撓部が設けられている。前記クランプ装置は、前記エンジンブロックに固定される基部と、可撓性ある金属板で形成された、前記基部に一端が固定された保持板と、前記保持板の他端に固定された、前記支持アームの前記ポール部を、当該クランプ装置に対する当該ポール部の軸方向を所定の方向、当該所定方向を回転軸の方向とする当該ポール部の回転角度を任意の回転角度として握持するクランプとを有するものであり、前記保持板は、前記所定の方向と垂直な前記基部に対して固定的に定まる方向を回転軸の方向とする回転方向についての可撓性を備えている。

このようなクランク角センサの支持装置によれば、支持アームの前記ポール部の軸方向を回転軸の方向とする回転角度を任意の回転角度として、前記支持アームをクランプ装置に固定することができることより、支持アームの可撓部の可撓性の方向とクランプ装置の保持板の可撓性の方向との組み合わせは、前記ポール部の軸方向と垂直な異なる２方向を各々回転軸の方向とする２つの回転方向の組み合わせとすることができる。よって、支持アームの可撓部の可撓性と、クランプ装置の保持板の可撓性との組み合わせによる弾性によって、エンジンの振動によるセンサ支持装置に対する様々な方向の衝撃を緩和することができ、したがって、エンジンブロックを基体として支持するセンサ支持装置の、エンジンの振動による破損を抑制することができる。

ここで、このようなクランク角センサの支持装置においては、前記ポール部に対して固定的に定まる方向から見て三角形の２辺を形成するように組み合わせた可撓性ある金属板によって、前記支持アームの前記可撓部を構成するようにしてもよい。
このようにすることにより、強度と可撓性とを兼ね備えた可撓部を形成することができる。
また、このようなクランク角センサの支持装置を、前記支持アームを、前記ポール部と連なるフレームと、前記フレームに、前記ポール部が連なる側と逆側に一部が前記フレームより突出するように固定された金属板とを用い、前記金属板の前記ポール部が連なる側と逆側に前記フレームより突出している部分の端側部分で、前記センサ取付部を構成し、前記フレームと、前記金属板の前記センサ取付部を構成しない部分とで、前記連結部を構成し、前記金属板の前記ポール部が連なる側と逆側に前記フレームより突出している部分のうちの、前記金属板の前記センサ取付部を構成しない部分で前記可撓部を構成する場合には、前記フレームと金属板の間に合成樹脂を注入し、前記可撓部や前記センサ取付部の共振を抑制することが好ましい。

以上のように、本発明によれば、試験用のクランク角センサを、エンジンブロックを基体として支持するセンサ支持装置の、エンジンの振動による破損を抑制することができる。

本発明の実施形態に係るセンサ支持装置の構成を示す図である。 本発明の実施形態に係るセンサ支持装置の構成を示す図である。 本発明の実施形態に係るセンサ支持装置の支持アームの構成を示す図である。 本発明の実施形態に係るセンサ支持装置のクランプ装置の構成を示す図である。 本発明の実施形態に係るセンサ支持装置が備える可撓性の方向を示す図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。
図１に、本実施形態に係るセンサ支持装置の四面図を、図２ａに本実施形態に係るセンサ支持装置の斜視図を、図２ｂに本実施形態に係るセンサ支持装置の組立図を示す。ただし、各図には、センサ支持装置によって支持するクランク角センサ３も、センサ支持装置と共に表している。

次に、図２ｃは、センサ支持装置を用いて、クランク角センサ３のエンジンブロック４０を支持基体としてクランク角センサ３を支持しているようすを示す図である。
ここで、センサ支持装置は、クランプ装置１と、クランプ装置１に固定されて支持される支持アーム２とより構成される。
そして、当該センサ支持装置は、図２ｃに示すように、エンジンブロック４０の外部に露出するクランクシャフト４１の端部にボルト等により連結されたクランク角センサ３を、エンジンブロック４０を支持基体として支持するための装置である。
ここで、このようなセンサ支持装置を用いたクランク角センサ３の支持は、図２ｃに示すように、エンジンブロック４０に直接または適当な治具を用いてクランプ装置１を固定し、クランク角センサ３を先端にボルトにより連結固定した支持アーム２を、クランプ装置１でクランプして固定することにより行われる。

以下、センサ支持装置の、クランプ装置１と支持アーム２の詳細について説明する。
ここで、以下では、説明の便宜上、クランプ装置１の上下前後左右、支持アーム２の上下前後左右の方向を、図１、図２ａ、ｂに示した上下前後左右の方向として説明を行う。ただし、後述するように、支持アーム２のクランプ装置１に対する、前後方向を回転軸とする回転角は任意に設定することができるので、支持アーム２をクランプ装置１に固定したときの、支持アーム２の上下左右方向と、クランプ装置１の上下左右方向とは必ずしも一致しない。

まず、支持アーム２について説明する。
図３ａに支持アーム２の組み立て図を、図３ｂに支持アーム２の図２ｂの平面Ａによる断片を示す。
図示するように、支持アーム２は、ベース２１と、２枚の支持板２２と、１枚の補助板２３と、クランプ角度センサのケーブルをクランプするためのケーブルクランプ２４とをボルトで一体化したものである。
また、図３ａに示すように、ベース２１は、後方部分が円筒形状のポール部２１１となっており、前方部分が左右方向から見ておよそ”Ｈ”形状のフレーム部２１２となっている。また、軽量化のため、ポール部２１１とフレーム部２１２のポール部２１１から前後方向に続く部分は中空となっている。

次に、支持板２２は、左右方向を厚み方向とする可撓性あるシート状の金属板であり、補助板２３は、可撓性あるシート状の金属板を折り曲げて形成した部材である。
そして、２枚の支持板２２は左右に重ねてベース２１のフレーム部２１２の左側のポール部２１１よりも前方の位置に、補助板２３はベース２１のフレーム部２１２の右側のポール部２１１よりも前方の位置に、各々前方部分がベース２１の前方に突出した形態で、ケーブルクランプ２４共々、ベース２１にボルト止めされて固定される。

ここで、補助板２３は、補助板２３のベース２１の前方に突出した部分の前方側端部が、補助板２３のベース２１の前方に突出していない部分よりも左側にオフセットして、支持板２２と並行となり、かつ、当該前方側端部と、補助板２３のベース２１の前方に突出していない部分の前方側端との間が上下方向から見て、左方向に斜めに前方に向かって傾斜した形状となるように、金属板を折り曲げた形状を有している。

また、補助板２３の支持板２２と並行な前方側端部と、左右に重ねた２枚の支持板２２の前方側端部とは、左右方向に重なり合って固定されて、図２ｂに示すようにセンサ取付部２５を構成している。そして、当該センサ取付部２５には、支持アーム２を固定するためのボルト孔が設けられている。

ここで、補助板２３と左右に重ねた支持板２２との、ベース２１の前方に突出した部分のセンサ取付部２５より後方の部分は、上下方向から見た形状が、直角三角形の直角を形成しない２辺を成す可撓部２６を形成し、当該可撓部２６は、上下方向を回転軸とする回転方向の可撓性を備えている。

次に、図３ｂの支持アーム２の断面図に示すように、２枚の支持板２２の間、右側の支持板２２とフレーム部２１２との間、補助板２３とフレーム部２１２との間には、支持板２２や補助板２３の共振を防ぐために、シリコンなどの合成樹脂２７が注入されている。
次にクランプ装置１について説明する。
図４に、クランプ装置１の組み立て図を示す。
図示するように、前方から見た形状が、後述する案内部１１１を除き、おおよそ”「”形状の剛性ある基部１１と、基部１１の前面の上部に、上端が固定された可撓性あるシート状の金属板であるクランプ保持板１２と、クランプ保持板１２の下端部分に固定されたクランプ１３とより構成される。
そして、クランプ保持板１２は、左右方向を回転軸とする回転方向の可撓性を備えている。
また、次に、クランプ１３には、クランプ孔が設けられており、図２ｂに示すようにボルトでクランプ孔を縮径することにより、支持アーム２のポール部２１１を、ポール部２１１の軸を前後方向として、ポール部２１１の軸まわりの回転角度を任意の回転角度として、ポール部２１１を任意の長さクランプ孔に前後方向に挿入した状態で固定することができるようになっている。

なお、基部１１は、クランプ保持板１２の後ろ側にクランプ保持板１２と離間して配置された案内部１１１も有しており、この案内部１１１は、クランプ１３によってクランプされた支持アーム２のポール部２１１の姿勢を案内する役割や、当該姿勢の変化する範囲を制限する役割などを担う。

以上、センサ支持装置の、クランプ装置１と支持アーム２について説明した。
さて、このようなセンサ支持装置は次のようにして、エンジンブロック４０とクランク角センサ３に取り付けられる。
すなわち、図２ｃに示すように、まず、クランプ装置１の基部１１をエンジンブロック４０またはエンジンブロック４０に固定した治具にボルト止めして固定する。そして、支持アーム２のポール部２１１をクランプ孔に挿入した状態で、支持アーム２の位置や長さを調整しつつ、支持アーム２のセンサ取付部２５のボルト孔を用いて、支持アーム２を、クランクシャフト４１の端部に連結されたクランク角センサ３にボルト止めする。そして、クランプ装置１のクランプ１３のクランプ孔をボルトで縮径して支持アーム２をクランプ装置１に固定する。

以上のように、本実施形態に係るセンサ支持装置によれば、クランク角センサ３は、センサ支持装置によって、図５ａに示すような、クランプ装置１のクランプ保持板１２によるクランプ装置１の左右方向を回転軸とする回転方向の可撓性による可撓性と、図５ｂに示すような支持アーム２の可撓部２６による支持アーム２の上下方向を回転軸とする回転方向の可撓性による可撓性とによる弾性を持って支持されることとなる。また、支持アーム２のクランプ装置１へのポール部２１１の軸まわりの取付角度は任意であるので、図５ｃに示すように、支持アーム２の可撓部２６による可撓性の方向は、クランプ装置１のクランプ保持板１２による可撓性の方向と異なる方向とすることができる。

よって、これら可撓性による弾性によって、エンジンの振動によるセンサ支持装置に対する様々な方向の衝撃を緩和するようにすることができ、したがって、エンジンブロック４０を基体として支持するセンサ支持装置の、エンジンの振動による破損が抑制される。

１…クランプ装置、２…支持アーム、３…クランク角センサ、１１…基部、１２…クランプ保持板、１３…クランプ、２１…ベース、２２…支持板、２３…補助板、２４…ケーブルクランプ、２５…センサ取付部、２６…可撓部、２７…合成樹脂、４０…エンジンブロック、４１…クランクシャフト、１１１…案内部、２１１…ポール部、２１２…フレーム部。

Claims (3)

1. クランクシャフトの端部に連結されたクランク角センサを、エンジンブロックを支持基体として支持するクランク角センサの支持装置であって、
   前記クランク角センサが一端に固定される支持アームと、
   前記エンジンブロックに固定されるクランプ装置とを有し、
   前記支持アームは、円筒形状のポール部と、前記クランク角センサが固定されるセンサ取付部と、前記ポール部と前記センサ取付部とを連結する連結部とを有し、
   前記支持アームの前記連結部には、前記ポール部と前記センサ取付部との間の少なくとも一部の区間が、前記ポール部の軸方向と垂直な前記ポール部に対して固定的に定まる方向を回転軸の方向とする回転方向についての可撓性を備えるように、可撓性ある金属板を用いて形成された可撓部が設けられており、
   前記クランプ装置は、前記エンジンブロックに固定される基部と、可撓性ある金属板で形成された、前記基部に一端が固定された保持板と、前記保持板の他端に固定された、前記支持アームの前記ポール部を、当該クランプ装置に対する当該ポール部の軸方向を所定の方向、当該所定方向を回転軸の方向とする当該ポール部の回転角度を任意の回転角度として握持するクランプとを有し、
   前記保持板は、前記所定の方向と垂直な前記基部に対して固定的に定まる方向を回転軸の方向とする回転方向についての可撓性を備えていることを特徴とするクランク角センサの支持装置。
2. 請求項１記載のクランク角センサの支持装置であって、
   前記ポール部に対して固定的に定まる方向から見て三角形の２辺を形成するように組み合わせた可撓性ある金属板によって、前記支持アームの前記可撓部は構成されていることを特徴とするクランク角センサの支持装置。
3. 請求項１記載のクランク角センサの支持装置であって、
   前記支持アームは、
   前記ポール部と連なるフレームと、
   前記フレームに、前記ポール部が連なる側と逆側に一部が前記フレームより突出するように固定された金属板と、
   前記フレームと金属板の間に注入された合成樹脂とを有し、
   前記金属板の前記ポール部が連なる側と逆側に前記フレームより突出している部分の端側部分が、前記センサ取付部を構成しており、
   前記フレームと、前記金属板の前記センサ取付部を構成しない部分とが、前記連結部を構成しており、
   前記金属板の前記ポール部が連なる側と逆側に前記フレームより突出している部分のうちの、前記金属板の前記センサ取付部を構成しない部分が前記可撓部を構成していることを特徴とするクランク角センサの支持装置。