JP6656286B2 - クランク角検出装置 - Google Patents

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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、前記複数の凸部が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ることで、前記外周面と前記軸線方向で重なると共に前記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。
また、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、
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
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ことを特徴とする。
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。
また、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ので、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 (4)

  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、前記複数の凸部(32)がクランク軸(10)の軸線方向へ向けてACGロータ(20)の外周面(22)側に折れ曲がることで、前記外周面(22)と前記軸線方向で重なると共に前記外周面(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. 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
    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、
    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。
  3. 請求項1または2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。
  4. 請求項2または3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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