JP5675024B2 - 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軸線方向を向く取付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。

クランクシャフトには回転角を検出するためにパルサープレートが取付けられることがある。パルサープレートは、複数の締結部材によってクランクシャフトの軸線方向を向く取付面に締結されることが多く、円形や楕円形などに形成したボス周辺への応力集中を緩和するための発明が様々提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。

ところが、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にボルトのような締結部材で締結すると、ボスの外縁部にてパルサープレートが屈曲するために、羽ばたき変形による屈曲部への応力集中が避けられない。そこで、本出願人は、パルサープレートを、複数の締結部材の挿入孔が形成される平坦な内周側部分と、内周側部分に対して軸端方向にオフセットした位置に設けられ、被検出部が形成される外周側部分と、外周側部分および内周側部分を連結する環状段部とを備えるように構成した発明を提案している（特許文献３参照）。これによれば、外周側部分の振動を剛性が高い環状段部で分散させて内周側部分に伝達させることができるため、締結部材の挿入孔の近傍に応力が集中することを効果的に防止できる。

特開２００６−１５３１０７号公報 特開２００８−１９０５８５号公報 特開２０１０−２５５６７４号公報

特許文献１の発明は、環状段部を設けることによってパルサープレートの剛性を高めることはできるが、本願発明者らがさらに鋭意研究を重ねた結果、挿入孔が環状段部に隣接する場合には、一部の挿入孔に応力が集中することが見出された。

本発明は、このような従来技術に含まれる課題を解消するべく案出されたものであり、クランクシャフトの端部に少なくとも３つ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おいて、締結部材近傍の応力集中を抑制することをその目的とする。

このような課題を解決するために、本発明の一側面によれば、クランクシャフト（１）の一方の軸端（フランジ６）側に位置するクランクウェブ（４）およびカウンタウエイト（５）により形成される、クランク軸線（１Ｘ）に直交し且つ前記一方の軸端方向を向く取付面（１ａ）に、円板状のパルサープレート（７）を少なくとも３つの締結部材（８）によって締結するパルサープレートの締結構造であって、前記パルサープレートは、前記締結部材の挿入孔（１１）が形成された平板状の内周側部分（１２）と、前記内周側部分に対して前記軸端（６）方向にオフセットした位置に設けられ、被検出部（１５）が形成された平板状の外周側部分（１４）と、前記外周側部分と前記内周側部分とを連結する環状段部（１３）とを有し、前記カウンタウエイト側の取付面（端面５ａ）が前記クランクウェブ側の取付面（端面４ａ）よりも実質的に大きく、前記挿入孔のうちの少なくとも２つ（１１ａ、１１ｂ）が前記カウンタウエイト側の取付面に対応する位置に設けられ、前記環状段部が、周方向の一部が径方向外側に突出する少なくとも１つの突出部（１３ｂ）を有し、前記突出部が、前記カウンタウエイト側の取付面の両周方向端部（５ｂ）に隣接するように設けられた２つの挿入孔（１１ａ、１１ｂ）のうちの少なくとも１つと周方向に重なる位置に設けられる構成とする。

上記のように取付面がカウンタ側の取付面とクランクウェブ側の取付面とに形成されると、パルサープレートの羽ばたき変形は、取付面により抑制されるために取付面が形成されていない両取付面間で大きくなり、この部分を周方向両側で支持する挿入孔の周辺に応力が集中する。そこで上記構成のように、カウンタウエイト側の取付面の周方向端部に隣接するように設けられた２つの挿入孔のうちの少なくとも１つと周方向に重なる位置に突出部を設けることにより、突出部内側の内周側部分の剛性を低下させ、この部位に形成された挿入孔周辺への応力集中を抑制できる。そして、内周側部分の剛性を低下させるとパルサープレートの平面度が保たれ難くなるが、より大きな面積を有するカウンタウエイト側の取付面と重なる位置に突出部を設けることにより、パルサープレートの変形を抑制してその平面度を保つことができる。

また、本発明の一側面によれば、前記突出部が、前記２つの挿入孔のうちの、応力がより集中する側の挿入孔（１１ａ）と周方向に重なる位置に設けられ、当該応力がより集中する側の挿入孔が、前記両挿入孔（１１ａ、１１ｂ）と、それらの各々に隣接するように前記クランクウェブ側の取付面に対応する位置に設けられた挿入孔（１１ｄ、１１ｄ）との間における、前記カウンタウエイト側の取付面（５ａ）および前記クランクウェブ側の取付面（４ａ）に当接しない部分（９ｃ、９ｄ）の周方向距離（Ｌ３、Ｌ４）、および、前記両挿入孔（１１ａ、１１ｂ）と、それらの各々に隣接する前記周方向端部（５ｂ）との間（９ａ、９ｂ）の周方向距離（Ｌ１、Ｌ２）の少なくとも一方に基づいて定められる構成とすることができる。

クランクウェブ側の取付面の周方向端部に隣接するように設けられた２つの挿入孔への応力集中の度合いは、その挿入孔に隣接するようにクランクウェブ側の取付面に対応する位置に設けられた挿入孔との間における、カウンタウエイト側の取付面またはクランクウェブ側の取付面に当接しない部分の周方向距離と、その挿入孔から隣接する周方向端部までの周方向距離とに依存する。そこで、上記のようにして定められた、応力がより集中する側の挿入孔と周方向に重なる位置に突出部を設けることにより、応力がより集中する側の挿入孔周辺への応力集中を抑制することができる。

また、本発明の一側面によれば、前記環状段部（１２）が、前記突出部（１３ｂ）を１つ有する卵形状を呈する構成とすることができる。

突出部を形成すると挿入孔周辺への応力集中は防止できる一方、パルサープレートの平面度が低下しがちとなるが、この構成によれば、応力集中が最も厳しくなる挿入孔周辺の応力低減と、パルサープレートの平面度の確保とを両立させることができる。

また、本発明の一側面によれば、前記カウンタウエイト側の取付面（５ａ）にキー溝（５ｃ）が形成され、前記パルサープレートの前記内周側部分（１２）には、前記キー溝に係合するキー（７ａ）を形成するためのキー開口部（７ｂ）が形成され、前記キー開口部が周方向において前記突出部が設けられた領域に形成された構成とすることができる。

この構成によれば、キー開口部によっても応力集中しやすい挿入孔周辺の内周側部分の剛性を低下させることができる。また、キー開口部を突出部が設けられた領域に形成することにより、より径方向外側に配置することができ、位置決め精度を向上させることができる。

このように本発明によれば、締結部材の挿入孔近傍への応力集中を抑制できるパルサープレートの取付構造を提供することができる。

本発明に係るパルサープレートの取付構造をクランクシャフトの一部を破断して示す要部側面図 図１に示すクランクシャフトのパルサープレート取付前の正面図 図１に示すパルサープレートのクランクシャフトへの取付前の正面図 図１中のIV矢視図 図１に示すパルサープレートの取付構造による作用説明図 変形例に係るパルサープレートの正面図

以下、図面を参照して、本発明に係るパルサープレートの締結構造をＶ型エンジンに適用した実施形態について詳細に説明する。

図１に示すように、多気筒エンジンのクランクシャフト１は、図示しない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２と、同じく図示しないコネクティングロッドの大端部を回転自在に支持する複数のクランクピン３と、ジャーナル２およびクランクピン３を接続するクランクウェブ４と、ジャーナル２に対してクランクウェブ４と反対側に連設されるカウンタウエイト５とを備えている。クランクシャフト１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６が形成される。

最もフランジ６側（軸端側）に位置するクランクウェブ４およびカウンタウエイト５は、クランク軸線１Ｘに直交し且つフランジ６方向を向く取付面１ａを形成している。この取付面１ａには、クランクシャフト１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７が複数のボルト８によって締結される。

図２に併せて示すように、カウンタウエイト５はジャーナル２から径方向外側に延出する概ね扇形を呈しており、取付面１ａを構成する、クランク軸線１Ｘに直交する端面５ａ（カウンタウエイト５側の取付面１ａ）がその略全面に形成されている。なお、図２中の斜線は、後述するパルサープレート７の内周側部分１２が面接触する領域を示しており、図１の破断部分は、図２中のＩ−Ｉ線に沿う断面を示している。

一方、最も軸端側に位置するクランクウェブ４は、ジャーナル２から径方向外側に延出してクランクピン３を保持するアームであり、カウンタウエイト５よりも幅狭に形成されている。そして、クランクウェブ４は、軽量化などのために不要な部分の肉が削ぎ取られ、カウンタウエイト５の端面５ａと同一平面をなす、クランク軸線１Ｘに直交するフランジ６側の端面４ａ（クランクウェブ４側の取付面１ａ）が、パルサープレート７を固定するために周方向の両端部に突出形成された２つのボス部４Ａおよび両ボス部４Ａを連結する肩部４Ｂのみに形成されている。

そのため、クランク軸線１Ｘに直交する同一平面上に形成されたカウンタウエイト５の端面５ａ（カウンタウエイト５側の取付面１ａ）とクランクウェブ４の端面４ａ（クランクウェブ４側の取付面１ａ）とでは、カウンタウエイト５の端面５ａの方がクランクウェブ４の端面４ａよりも実質的に大きくなっている。

クランクシャフト１には、パルサープレート７を固定するためのボルト８の締結孔１０（以下、第１〜第４締結孔１０ａ〜１０ｄとする。）が４つ形成されている。これら４つの締結孔１０は、クランク軸線１Ｘから等距離、すなわちその中心がクランク軸線１Ｘに一致する半径ｒの仮想円９（同心円）上に配置される。４つの締結孔１０のうちの２つ（第１および第２締結孔１０ａ、１０ｂ）は、カウンタウエイト５に形成され、残りの２つ（第３および第４締結孔１０ｃ、１０ｄ）は、クランクウェブ４のボス部４Ａに形成されている。

カウンタウエイト５に形成された２つの締結孔１０ａ、１０ｂは、扇形を呈するカウンタウエイト５の端面５ａ周方向側縁である２つの周方向端部５ｂの一方にそれぞれ近接して配置される。ここで、第１締結孔１０ａは、第２締結孔１０ｂよりも周方向端部５ｂにより近接した位置に配置されている。つまり、仮想円９上の第１締結孔１０ａとこれに隣接する周方向端部５ｂとの間の部分（以下、第１背当部９ａと称する。）の周方向距離Ｌ１が、仮想円９上の第２締結孔１０ｂとこれに隣接する周方向端部５ｂとの間の部分（以下、第２背当部９ｂと称する。）までの周方向距離Ｌ２よりも小さくなっている（Ｌ１＜Ｌ２）。

また、カウンタウエイト５のフランジ６側の端面５ａには、位置決め用のキー溝５ｃが形成されている。キー溝５ｃは、締結孔１０よりも径方向外側にて径方向に延在するように一定幅に形成される。

図１および図３に示すように、パルサープレート７は、径方向内側の内周側部分１２と、環状段部１３を介して連結された径方向外側の外周側部分１４とを備えている。内周側部分１２には締結孔１０に対応する位置にボルト８の挿入孔１１（以下、第１〜第４挿入孔１１ａ〜１１ｄと称する。）が４つ形成されている。外周側部分１４の周縁には、径方向外向きに突設された多数の被検出突起１５が形成されている。環状段部１３は内周側部分１２と外周側部分１４とを全周にわたって連結している。パルサープレート７がクランクシャフト１に取付けられた状態において、内周側部分１２はクランク軸線１Ｘに直交し、外周側部分１４はクランク軸線１Ｘに直交し且つ内周側部分１２に対してフランジ６方向に距離Ｄ（図１）だけオフセットした位置に配置される。なお、パルサープレート７は磁性金属板のプレス加工により形成される。

環状段部１３は、クランク軸線１Ｘを中心とした円弧状の同心部１３ａと、同心部１３ａよりも径方向外側に突出する突出部１３ｂとから構成される。ここでは、突出部１３ｂが１つのみ形成され、同心部１３ａのクランク軸線１Ｘを中心とする周方向の延在角度θａが１８０度以上とされていることから、環状段部１３が略卵形状を呈している。なお、同心部１３ａのクランク軸線１Ｘを中心とする周方向の延在角度θａと、突出部１３ｂのクランク軸線１Ｘを中心とする周方向の延在角度θｂとの合計は３６０°になるため、突出部１３ｂのクランク軸線１Ｘを中心とする周方向の延在角度θｂは１８０°以下である。

突出部１３ｂは、同心部１３ａに比べて大きな曲率半径を有する一対の基部１３ｃと、同心部１３ａに比べて小さな曲率半径を有し、クランク軸線１Ｘからの距離が同心部１３ａや基部１３ｃとの中で最も大きくなる突端部１３ｄとから構成される。ここでは、環状段部１３が線対称とされており、一対の基部１３ｃのクランク軸線１Ｘを中心とする周方向の延在角度θｃは同一である。また、各基部１３ｃのクランク軸線１Ｘを中心とする周方向の延在角度θｃは、突端部１３ｄのクランク軸線１Ｘを中心とする周方向の延在角度θｄよりも小さくなっている。

突出部１３ｂおよび突端部１３ｄは、周方向において第１挿入孔１１ａと重なる位置に配置される。また、突出部１３ｂの基端の一方は、周方向において第２挿入孔１１ｂと重なる位置まで延びている。

ここでは基部１３ｃが、曲率半径を変化させつつも曲率の中心を内側（クランク軸線１Ｘ側）に置く連続曲線により形成されているが、図６（Ａ）に示すように曲率の中心を外側に置く向きの曲線を含む形態であってもよい。また、ここでは突端部１３ｄが、全長にわたって比較的小さな曲率半径を有するように構成されているが、図６（Ａ）に示すように、突端部１３ｄが、その両端部のみにて曲率半径が同心部１３ａよりも小さくなる曲線を含むように形成される形態であってもよい。

図３に戻り、パルサープレート７の内周側部分１２には、カウンタウエイト５のキー溝５ｃに係合することで位置決めを行うためのキー７ａが突出形成されている。キー７ａは、その周方向両側および径方向外側が肉抜きされてキー開口部７ｂとされることにより、内周側部分１２から径方向外側に突出する矩形片とされ、外周側部分１４のオフセット方向と反対方向（カウンタウエイト５側）に切り起こされている（図１参照）。このキー７ａがキー溝５ｃに係合することにより、パルサープレート７のクランクシャフト１に対する回転方向である周方向の相対位置が決定される。

また、パルサープレート７には、クランクシャフト１を挿通させるために、クランク軸線１Ｘを中心とした真円状の貫通孔１２ａが複数の被検出突起１５の中心に形成されるとともに、重心をクランクシャフト１の軸線に一致させるために、適宜な大きさの肉抜き孔７ｄが内周側部分１２の適宜な位置に形成されている。

図１および図２に示すように、クランクシャフト１の最もフランジ６に近いジャーナル２のクランクウェブ４およびカウンタウエイト５に連なる部分、すなわちクランクシャフト１の取付面１ａに連なる部分には、クランク軸線１Ｘを中心とした真円状とされ且つフランジ６よりも大径とされた外周面１ｂが形成されている。図１および図３に示すように、パルサープレート７の内周側部分１２に形成された貫通孔１２ａの内周面がクランクシャフト１の外周面１ｂに嵌合し、かつパルサープレート７の内周側部分１２の一側面がクランクシャフト１の取付面１ａ（５ａ・４ａ）に当接した状態、つまりパルサープレート７の貫通孔１２ａがクランクシャフト１の外周面１ｂにインロー嵌合した状態で、挿入孔１１に挿入される４本のボルト８が締結孔１０に締結されることにより、パルサープレート７がクランクウェブ４およびカウンタウエイト５に固定され、図４に示す状態で組み付けられる。なお、図４中の斜線は、図２同様にクランクシャフト１とパルサープレート７とが面接触する領域を示している。

図４に示すように、４つの挿入孔１１のうち、図中の右上に位置する第２挿入孔１１ｂと左下に位置する第４挿入孔１１ｄとは、クランク軸線１Ｘを中心として１８０度の角度位置に配置される。つまり、クランク軸線１Ｘを中心とする第１挿入孔１１ａと第４挿入孔１１ｄとの周方向角度をθ１とし、クランク軸線１Ｘを中心とする第２挿入孔１１ｂと第１挿入孔１１ａとの周方向角度をθ２とし、クランク軸線１Ｘを中心とする第３挿入孔１１ｃと第２挿入孔１１ｂとの周方向角度をθ３とし、クランク軸線１Ｘを中心とする第４挿入孔１１ｄと第３挿入孔１１ｃとの周方向角度をθ４とすると、θ１＋θ２＝１８０°、θ３＋θ４＝１８０°となる。一方、第１挿入孔１１ａおよび第３挿入孔１１ｃは、周方向について第２および第４挿入孔１１ｂ、１１ｄの中心（両者から９０度の角度位置）に対してともに第４挿入孔１１ｄ寄りにオフセットした位置に配置されている（θ１，θ４＜９０°＜θ２，θ３）。

上記したように、仮想円９上の第１背当部９ａの周方向距離Ｌ１は、仮想円９上の第２背当部９ｂの周方向距離Ｌ２よりも小さいが（Ｌ１＜Ｌ２）、クランク軸線１Ｘを中心とする第１挿入孔１１ａと第４挿入孔１１ｄとの周方向角度θ１が、クランク軸線１Ｘを中心とする第３挿入孔１１ｃと第２挿入孔１１ｂとの周方向角度θ３よりも小さいことから（θ１＜θ３）、第１挿入孔１１ａとこれに隣接するようにクランクウェブ４側の取付面１ａに対応する位置に設けられた第４挿入孔１１ｄとの間における、仮想円９上のカウンタウエイト５の端面５ａにもクランクウェブ４の端面４ａにも当接しない（つまり背面側を支持する背当てのない）部分（以下、第１開放部９ｃと称する。）の周方向距離Ｌ３は、第２挿入孔１１ｂとこれに隣接するようにクランクウェブ４側の取付面１ａに対応する位置に設けられた第３挿入孔１１ｃとの間における、仮想円９上のカウンタウエイト５の端面５ａにもクランクウェブ４の端面４ａにも当接しない部分（以下、第２開放部９ｄと称する。）の周方向距離Ｌ４よりも短くなっている（Ｌ３＜Ｌ４）。

図２に示すようにキー溝５ｃが比較的径方向外側の位置に形成されていることから、キー７ａをカウンタウエイト５と重ならない位置に配置した状態であっても、パルサープレート７をカウンタウエイト５に当接させることは可能であるが、上記したように少なくとも１つの挿入孔１１がすべての挿入孔１１を均等配置した位置に対して周方向にオフセットしていることにより、パルサープレート７を適正な角度位置に配置しないとすべてのボルト８を締結できないようになっている。

また、第１挿入孔１１ａおよび第３挿入孔１１ｃは、これらを均等配置した位置（第２および第４挿入孔１１ｂ、１１ｄから各９０度の角度位置）からのオフセット量が互いに異なる角度位置、より具体的にはθ２＜θ３となる角度位置に配置されている。つまり、４つの周方向角度θ１〜θ４は、θ４＜θ１＜θ２＜θ３の関係となっている。これにより、パルサープレート７を表裏逆にして組み付けようとした場合にも、すべての締結孔１０にボルト８を挿入することができないようになっている。

ただし、表裏を逆に配置するケースについては、パルサープレート７の外周側部分１４が内周側部分１２に対してクランク軸方向にオフセットし、図１、２に示すようにカウンタウエイト５の端面５ａが外周側部分１４に対応する位置まで平坦に延長していることからも誤組付けの防止が図られている。

パルサープレート７の被検出突起１５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を内蔵しており、パルサープレート７の回転に伴って被検出突起１５が接近、離間することで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１の回転位置や回転速度を検出する。

次に、上記構成を備えた本発明の実施形態の作用を説明する。クランクシャフト１と共に板状のパルサープレート７が回転すると、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、クランクピン３に加わるコンロッドからの燃焼荷重などに起因して、クランクピン３を挟む一対のカウンタウエイト５が開閉するようにクランクシャフト１が撓み変形することにより、図５（Ｃ）に示すようにパルサープレート７が共振域にて羽ばたき変形し、このとき外周側部分１４がクランク軸線１Ｘ方向に波打つ振動がボルト８によるパルサープレート７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７の回転位置や回転速度の検出精度を低下させたりする虞がある。なお、図５は、理解を容易にするために変形を誇張して示している。

しかしながら、本実施形態のパルサープレート７は、被検出突起１５が形成された外周側部分１４が全周にわたって延びる環状段部１３を介して内周側部分１２に接続しているため、剛性の高い環状段部１３によって外周側部分１４の振動が内周側部分１２に伝達されることが抑制され、内周側部分１２の挿入孔１１の近傍への応力集中が効果的に防止される。

しかも環状段部１３が全周にわたって設けられていることで、外周側部分１４の剛性が高められ、回転時の振動が防止されるため、回転センサによるクランクシャフト１の回転位置や回転速度の検出精度が向上する。特に、環状段部１３が全周にわたって形成されているため、外周側部分１４の剛性が効果的に向上している。

一方、環状段部１３によって振動は抑制されるが、羽ばたき変形の発生しやすい位置にある締結部周辺には応力が集中する。本実施形態では、内周側部分１２がクランクシャフト１の取付面１ａ（５ａ・４ａ）に面接触するため、図４の第１および第２挿入孔１１ａ、１１ｂ間と、第３および第４挿入孔１１ｃ、１１ｄ間で羽ばたき変形が発生し難く、第２および第３挿入孔１１ｂ、１１ｃ間と、第１および第４挿入孔１１ａ、１１ｄ間で羽ばたき変形が発生しやすい。

そこで本実施形態では、カウンタウエイト５の端面５ａの両周方向端部５ｂに隣接するように設けられた第１および第２挿入孔１１ａ、１１ｂのうち、応力がより集中する側の第１挿入孔１１ａと周方向に重なる位置に環状段部１３の突出部１３ｂを位置させている。

ここで、挿入孔１１周辺の応力集中は次の２つの要因に大きく依存しており、本実施形態においては、その関係によって第２挿入孔１１ｂよりも第１挿入孔１１ａにより応力が集中することになる。第１の要因は、第１および第２開放部９ｃ、９ｄの周方向距離Ｌ３、Ｌ４である。そして第２の要因は、第１および第２背当部９ａ、９ｂの周方向距離Ｌ１、Ｌ２である。

つまり、仮想円９上のクランクウェブ４およびカウンタウエイト５による背当てのない開放部９ｃ、９ｄの周方向距離Ｌ３、Ｌ４が大きいほど、その一端に位置する挿入孔１１周辺への応力集中が大きくなる（応力集中にプラスに作用する）一方、仮想円９上の背当部９ａ、９ｂの周方向距離Ｌ１、Ｌ２が大きいほど、その挿入孔１１への応力集中が小さくなる（応力集中にマイナスに作用する）。

本実施形態では、仮想円９上の第１および第２開放部９ｃ、９ｄの周方向距離Ｌ３、Ｌ４を比較すると、第２開放部９ｄの方が第１開放部９ｃよりも大きいため（Ｌ４＞Ｌ３）、第２挿入孔１１ｂの方に応力が集中しやすく、仮想円９上の第１および第２背当部９ａ、９ｂの周方向距離Ｌ１、Ｌ２を比較すると、第１背当部９ａの方が第２背当部９ｂよりも小さいため（Ｌ１＜Ｌ２）、第１挿入孔１１ａの方に応力が集中しやすくなる。

この際、応力集中に及ぼす影響は、ボルト８までの背当てのある背当部９ａ、９ｂの周方向距離Ｌ１、Ｌ２の差によるものよりも、背当てのない開放部９ｃ、９ｄの周方向距離Ｌ３、Ｌ４の差の方によるものの方が大きい。したがって、本実施形態のようにＬ１＜Ｌ２（第１挿入孔１１ａ側に応力集中）且つＬ３＜Ｌ４（第２挿入孔１１ｂ側に応力集中）となる場合には、Ｌ１＜Ｌ２の差がよほど大きくなければ、Ｌ３＜Ｌ４の影響によってＬ４側（第２挿入孔１１ｂ）に応力が集中する。一方、本実施形態では、Ｌ３（５３°）＜Ｌ４（５５°）であるが、その差が２°だけであるために、背当てのない開放部９ｃ、９ｄの差による影響はさほど大きくなく、Ｌ１（２０°）＜Ｌ２（３５°）の差による影響が大きいことによって第１挿入孔１１ａ側に応力が集中しやすくなっている。

そして、上記したように第１挿入孔１１ａと周方向に重なる位置に環状段部１３の突出部１３ｂを設けたことにより、突出部１３ｂの内側の内周側部分１２の剛性が低下し、応力が分散することからこの部位に形成された第１挿入孔１１ａ周辺に応力が集中することが防止される。そして、内周側部分１２の剛性が低下するとパルサープレート７の平面度が保たれ難くなるが、より大きな面積を有するカウンタウエイト５側の取付面１ａと重なる位置に突出部１３ｂを設けているため、パルサープレート７の変形を抑制して、その平面度を保つことができる。

また、環状段部１３に突出部１３ｂを形成することで、その内側の挿入孔１１周辺への応力集中を防止できる一方、パルサープレート７の平面度が低下しがちになるが、本実施形態では、環状段部１３が、突出部１３ｂを１つ有する卵形状としていることから、応力集中が最も厳しくなる第１挿入孔１１ａ周辺の応力低減と、パルサープレート７の平面度の確保との両立が図られる。

さらに、カウンタウエイト５のクランク軸線１Ｘ方向の端面５ａにキー溝５ｃが形成され、キー開口部７ｂが周方向において突出部１３ｂが設けられた領域の内周側部分１２に形成されているため、キー開口部７ｂによっても内周側部分１２の剛性が低下し、応力が集中しやすい第１挿入孔１１ａ周辺の応力が低減される。加えて、キー開口部７ｂは、周方向において突出部１３ｂが設けられた領域に形成されることにより、より径方向外側への配置が可能になり、パルサープレート７の位置決め精度が向上する。

以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、上記実施形態では、本発明に係るパルサープレート７の取付構造をＶ型多気筒エンジンに適用しているが、直列多気筒エンジンや水平対向型エンジン、単気筒エンジンに適用することも可能である。また、上記実施形態では、環状段部１３に突出部１３ｂを１つだけ形成しているが、例えば図６（Ｂ）に示すように、突出部１３ｂを複数形成してもよい。この場合には、突出部１３ｂの少なくとも周方向の一部、望ましくは突端部１３ｄがカウンタウエイト５の端面５ａに接触するように配置するとよく、隣接する突出部１３ｂが連続するような形態とすることも可能である。また、パルサープレート７をクランクシャフト１に締結するボルト８の本数は４本に限定されるものではない。この他、各部材や部位の具体的構成や数量、配置など、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば適宜変更可能である。一方、上記実施形態に示した本発明に係るパルサープレート７の取付構造の各構成要素は必ずしも全てが必須ではなく、適宜取捨選択することが可能である。

１ クランクシャフト
１Ｘ クランク軸線
１ａ 取付面
４ クランクウェブ
４ａ 端面（取付面）
５ カウンタウエイト
５ａ 端面（取付面）
５ｂ 周方向端部
５ｃ キー溝
６ フランジ（軸端）
７ パルサープレート
７ａ キー
７ｂ キー開口部
８ ボルト（締結部材）
１１ 挿入孔
１２ 内周側部分
１３ 環状段部
１３ａ 同心部
１３ｂ 突出部
１４ 外周側部分
１５ 被検出突起

Claims (4)

1. クランクシャフトの一方の軸端側に位置するクランクウェブおよびカウンタウエイトにより形成される、クランク軸線に直交し且つ前記一方の軸端方向を向く取付面に、円板状のパルサープレートを少なくとも３つの締結部材によって締結するパルサープレートの締結構造であって、
   前記パルサープレートは、前記締結部材の挿入孔が形成された平板状の内周側部分と、前記内周側部分に対して前記軸端方向にオフセットした位置に設けられ、被検出部が形成された平板状の外周側部分と、前記外周側部分と前記内周側部分とを連結する環状段部とを有し、
   前記カウンタウエイト側の取付面が前記クランクウェブ側の取付面よりも実質的に大きく、
   前記挿入孔のうちの少なくとも２つが前記カウンタウエイト側の取付面に対応する位置に設けられ、
   前記環状段部が、周方向の一部が径方向外側に突出する少なくとも１つの突出部を有し、
   前記突出部が、前記カウンタウエイト側の取付面の両周方向端部に隣接するように設けられた２つの挿入孔のうちの少なくとも１つと周方向に重なる位置に設けられていることを特徴とするパルサープレートの締結構造。
2. 前記突出部が、前記２つの挿入孔のうち、
   （Ａ）前記２つの挿入孔と、それらの各々に隣接するように前記クランクウェブ側の取付面に対応する位置に設けられた挿入孔との間における、前記カウンタウエイト側の取付面および前記クランクウェブ側の取付面に当接しない部分の周方向距離が大きいほど応力集中が大きくなること、および、
   （Ｂ）前記２つの挿入孔と、それらの各々に隣接する、前記カウンタウエイト側の取付面の前記周方向端部との間の周方向距離が小さいほど応力集中が大きくなること
   の少なくとも一方に基づいて、応力がより集中すると定められる側の挿入孔と周方向に重なる位置に設けられてい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締結構造。
3. 前記環状段部が、前記突出部を１つ有する卵形状を呈することを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のパルサープレートの締結構造。
4. 前記カウンタウエイト側の取付面にキー溝が形成され、
   前記パルサープレートの前記内周側部分には、前記キー溝に係合するキーを形成するためのキー開口部が形成され、
   前記キー開口部が周方向において前記突出部が設けられた領域に形成されたことを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のパルサープレートの締結構造。

Images