(57)【要約】【課題】クランク角の検出精度が良好なセンサプレートを有するプーリを実現する。【解決手段】外周面にベルト溝２３ａが形成されたベルト掛け部２３を備えた板金製のプーリ１において、外周に複数の歯３ａを有するセンサプレート３をベルト掛け部２３の耳部２３ｃに一体的に設ける。このような一体構造とすることにより、センサプレート３の歯３ａの形状精度、及び、プーリ部２とセンサプレート３との同軸度などを確保することができ、クランク角の検出精度を高めることができる。また、プーリ１の耳部２３ｃにセンサプレート３を一体的に設けることにより、別部品のプーリとセンサプレートとを圧入等により組付ける構造と比較して、製造コストや組立工数の低減化を図ることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面にベルト溝が形成された円筒形状のベルト掛け部を備えた板金製のプーリであって、外周に複数の歯を有するセンサプレートが前記ベルト掛け部のガイド部に一体的に設けられていることを特徴とするプーリ。
【請求項２】
請求項１記載のプーリにおいて、
前記センサプレートの各歯が湾曲形状に形成されていることを特徴とするプーリ。
【請求項３】
請求項１記載のプーリにおいて、
前記センサプレートの各歯は、当該プーリの回転方向側の形状が流線型となっていることを特徴とするプーリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両などに搭載されるエンジン（内燃機関）のクランクシャフト等に取り付けられるプーリに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両などに搭載されるエンジンは、各気筒を構成するシリンダブロックの内部に往復移動可能に収容されたピストンを備えており、その各ピストンが出力軸であるクランクシャフトにコネクティングロッドを介して連結されている。シリンダブロックの上端部にはシリンダヘッドが設けられており、このシリンダヘッドと各ピストン間に燃焼室が形成される。そして、各気筒の燃焼室内での混合気の燃焼・爆発によってピストンが往復運動し、そのピストンの往復運動がコネクティングロッドによってクランクシャフトの回転へと変換される。
【０００３】
エンジンには、ウォータポンプ、オルタネータ、パワーステアリング用ポンプ、エアコンディショナ用コンプレッサなどの各種補機類が設けられている。これら補機類の回転軸にプーリが取り付けられており、その各補機類プーリとエンジンのクランクシャフトに取り付けられたクランクプーリとの間にわたってベルトを巻き掛けて、クランクシャフトの回転に応じて補機類を駆動させるベルト伝動装置が広く採用されている。
【０００４】
また、エンジンには、クランクシャフトの回転角度（クランク角）を検出するクランク角検出装置が設けられている。クランク角検出装置は、例えば、クランクシャフトに取り付けられたセンサプレート（回転角検出ロータ）と、そのセンサプレートに対向して配置されたクランク角センサ（例えば電磁ピックアップ式センサ）とを備えている。センサプレートには、クランクシャフトの回転方向に沿って等角度ごとに形成された複数の歯（突起）と同歯の欠落した欠歯部とが形成されている。
【０００５】
このようなクランク角検出装置によるクランク角の検出は、次のようにして行われる。クランクシャフトの回転にともなってセンサプレートが回転すると、上記歯がクランク角センサ近傍を通過するたびに、パルス信号が歯の通過に合わせてクランク角センサから出力される。そして、上記欠歯部がクランク角センサ近傍を通過する際に、このクランク角センサから出力される信号を基準位置信号とし、この基準位置信号の出力後にクランク角センサから出力されるパルス信号の数をカウントしたカウンタの値に基づき、クランク角を検出するようにしている。
【０００６】
センサプレートは、例えば、クランクシャフトの端部（エンジンフロント側端部）に配置のクランクプーリ（以下、単に「プーリ」ともいう）とタイミングスプロケットとの間のクランクシャフトに取り付けられる。また、センサプレートを大型（大径）にするほどクランク角の精度検出が向上するという点、及び、クランク角検出装置の調整作業の作業性などを考慮して、センサプレートをエンジン外部に配置する場合もある。
【０００７】
センサプレートをエンジン外部に配置する技術として、下記の特許文献１に記載のものがある。この特許文献１に記載の技術では、クランクプーリの外周部にセンシングプレート（センサプレートに相当）を嵌合にて一体化して取り付けることによって、センシングプレートをエンジン外部に露出させている。
【０００８】
また、センサプレートに関する技術として、特許文献２には、信号用プレート（センサプレート）とトーショナルタイミングベルトプーリとを用い、信号用プレートの円筒部をトーショナルタイミングベルトプーリの円筒部に圧入固定することにより、信号用プレートとトーショナルタイミングベルトプーリとを一体化した構造が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−０７３８１３号公報
【特許文献２】特開平８−１３５４７８号公報
【特許文献３】特開２００８−１６９７３０号公報
【特許文献４】特開２０００−１２６８３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、上記した特許文献１及び２に記載の構造では、別部品のプーリとセンサプレートとを嵌合・圧入等により組み付けているので、その組み付け時の変形などによってセンサプレートの歯（突部・突起）の形状精度が低下して、クランク角の検出精度を確保できなくなる場合がある。
【００１１】
なお、別部品のプーリとセンサプレートと組み付ける構造では、部品点数及び組付工数が多くなり、製造コストが高くつくという課題もある。
【００１２】
本発明はそのような実情を考慮してなされたもので、クランク角の検出精度が良好なセンサプレートを有するプーリの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、外周面にベルト溝が形成された円筒形状のベルト掛け部を備えた板金製のプーリにおいて、外周に複数の歯を有するセンサプレートが前記ベルト掛け部のガイド部（耳部）に一体的に設けられていることを技術的特徴としている。
【００１４】
このように、ベルト掛け部のガイド部（耳部）にセンサプレートを一体的に設けることにより、センサプレートの歯の形状精度、及び、プーリとセンサプレートとの同軸度などを確保することができ、クランク角の検出精度を高めることができる。また、プーリのガイド部にセンサプレートを一体的に設けることにより、別部品のプーリとセンサプレートとを嵌合・圧入等により組み付けて一体化する構造と比較して、製造コストや組立工数の低減化を図ることができる。
【００１５】
ここで、プーリにセンサプレートを一体的に設けた場合、センサプレートは外部の配置（外付け）となるため、飛び石等の衝突によりセンサプレートの歯（センシング部）が変形して、クランク角の検出精度が低下することが懸念される。
【００１６】
このような点を考慮して、本発明では、センサプレートの各歯（センシング部）を湾曲形状とする。このように歯を湾曲形状とすると、歯の断面係数が大きくなって剛性が高くなるので、飛び石等が歯に当たっても歯の変形を防止することができる。
【００１７】
センサプレートの歯の変形を防止する他の構成として、センサプレートの歯を覆うようにリブを設けて、歯に飛び石等が衝突することを防止するという構成を挙げることができる。この場合、リブは、例えばエンジンのチェーンケースの壁体に設けておく。
【００１８】
また、外付けのセンサプレートにおいて、歯（センシング部）が平板形状であると、エンジンの回転（クランクシャフトの回転）にともなってセンサプレートが回転した際に、異音（風切り音）が発生することが懸念される。このような点を考慮して、本発明では、センサプレートの各歯のプーリ回転方向側の形状を流線型とすることにより風切り音を低減する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】クランクプーリの一例を示す斜視図である。
【図２】図１に示すクランクプーリの正面図である。
【図３】図２のＸ−Ｘ断面図である。
【図４】図１のクランクプーリをエンジンのクランクシャフトに取り付けた状態を模式的に示す図である。
【図５】図１のプーリを使用状態で示す斜視図である。
【図６】クランクプーリの他の例を示す斜視図である。
【図７】図６のクランクプーリに設けたセンサプレートの歯の断面図である。
【図８】クランクプーリに設けたセンサプレートの歯の変形を防止する構造の一例を示す要部断面図である。
【図９】クランクプーリの別の例を示す斜視図である。
【図１０】図９のクランクプーリに設けたセンサプレートの歯の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
−実施形態１−
本発明のプーリの一例を図１〜図５を参照して説明する。
【００２２】
この例のクランクプーリ１は、図４に示すように、エンジン３００のクランクシャフト３０１の端部に取り付けられ、プーリ外周面に巻き掛けられたベルトを介してクランクシャフト３０１の回転力を補機類（例えばウォータポンプ、オルタネータ、パワーステアリング用ポンプ、エアコンディショナ用コンプレッサ等）に伝達するのに使用される。
【００２３】
なお、クランクプーリ１は、エンジン３００の外部でチェーンケース３０２の側方に配置されている。
【００２４】
クランクプーリ１は、鋼板等の板材をプレス加工などによって加工した板金製プーリであって、図１〜図３に示すように、プーリ部２と後述するセンサプレート３とによって構成されている。
【００２５】
プーリ部２は、円筒形状のハブ２１と、このハブ２１にフランジ部２２を介して一体形成された円筒形状のベルト掛け部２３とを備えている。
【００２６】
ハブ２１の内面には、軸方向に延びるキー溝２１ａが加工されている。このキー溝２１ａには、図４に示すクランクシャフト３０１とクランクプーリ１との回転位置関係を決定するためのキー（図示せず）が挿入される。フランジ部２２には、正面形状が円形の複数の穴２２ａが開口されている。
【００２７】
ベルト掛け部２３の外周面には周方向に沿って延びる複数本のＶ溝２３ａが形成されており、それらＶ溝２３ａに動力伝達用のベルト４００が巻き掛けられる（図５参照）。
【００２８】
ベルト掛け部２３の両端部（クランクプーリ１の軸方向の両端部）には、ベルト外れ防止用の耳部（ガイド部）２３ｂ，２３ｃが形成されている。
【００２９】
そして、この例のクランクプーリ１においては、ベルト掛け部２３の両端部の耳部２３ｂ、２３ｃのうち、図４に示すエンジン３００のチェーンケース３０２に近い側の耳部２３ｃに、センサプレート３が一体的に設けられており、この点が本発明の技術的特徴である。センサプレート３には、その外周部に複数の歯３ａと欠歯部３ｂ（図２参照）とが設けられている。
【００３０】
以上のクランクプーリ１は、図４に示すように、エンジン３００のクランクシャフト３０１の端部にセットボルト３１０によって取り付けられる。また、図示はしないが、各補機類（例えばウォータポンプ、オルタネータ、パワーステアリング用ポンプ、エアコンディショナ用コンプレッサ等）の各回転軸に補機類プーリが取り付けられており、これら補機類及びクランクプーリ１の各プーリ間にベルト４００を巻き掛けて、エンジン３００の回転（クランクシャフト３０１の回転）に応じて補機類を駆動させるベルト伝動装置が構成される。
【００３１】
なお、クランクプーリ１をクランクシャフト３０１から取り外す場合、フランジ部２２の穴２２ａを利用してクランクプーリ１の回転を固定した状態でセットボルト３１０を緩めて取り外し、その後に、フランジ部２２の穴２２ａの周縁に治具等を引っ掛けてクランクプーリ１をクランクシャフト３０１から引き抜く、という手順によってクランクプーリ１を取り外すことができる。
【００３２】
また、図５に示すように、クランクプーリ１の側方で、センサプレート３の各歯３ａ（欠歯部３ｂ）に対向する位置に、クランク角センサ（例えば電磁ピックアップ式センサ）５００が配置されている。このクランク角センサ５００はエンジン３００のチェーンケース３０２の壁体に取り付けられている。これらセンサプレート３とクランク角センサ５００とによってクランク角検出装置が構成される。
【００３３】
このクランク角検出装置によるクランク角の検出は、次のようにして行われる。クランクシャフト３０１の回転にともなってセンサプレート３が回転すると、当該センサプレート３の歯（センシング部）３ａがクランク角センサ５００の近傍を通過するたびに、パルス信号が歯３ａの通過に合わせてクランク角センサ５００から出力される。そして、センサプレート３の欠歯部３ｂが、クランク角センサ５００の近傍を通過する際に、このクランク角センサ５００から出力される信号を基準位置信号とし、この基準位置信号の出力後にクランク角センサ５００から出力されるパルス信号の数をカウントしたカウンタの値に基づいてクランク角を検出することができる。
【００３４】
なお、以上の図１〜図５に示す板金製のクランクプーリ１は、公知の製造方法（例えば特開２０００−１２６８３８号公報、特開平７−２６９６７８号公報、特開平７−２３６９３２号公報参照）によって製造することができる。
【００３５】
＜作用効果＞
この例のクランクプーリ１によれば、ベルト掛け部２３の耳部２３ｃにセンサプレート３を一体的に設けているので、センサプレート３の歯３ａの形状精度、及び、プーリ部２とセンサプレート３との同軸度などを確保することができ、クランク角の検出精度を高めることができる。また、プーリ部２の耳部２３ｃにセンサプレートを一体的に設けることにより、別工程で個別に製作されたプーリとセンサプレートとを嵌合・圧入等により組み付けて一体化する構造と比較して、製造コストや組立工数の低減化を図ることができる。
【００３６】
−実施形態２−
図６はクランクプーリの他の例を示す斜視図である。図７はそのクランクプーリに設けたセンサプレートの歯（センシング部）の断面図である。なお、図７は、センサプレートの歯をプーリ回転中心と平行な面で切断した断面図である。
【００３７】
この例では、クランクプーリ１０１に一体形成したセンサプレート１０３の歯１０３ａを、プーリ回転中心と平行な方向（プーリ正面側）に湾曲させた湾曲形状とした点に特徴がある。それ以外の構成は、上記した［実施形態１］と同じである。
【００３８】
このように歯１０３ａを湾曲形状とすると、歯１０３ａの断面係数が大きくなって剛性が高くなるので、飛び石等が歯１０３ａに当たっても歯１０３ａの変形を防止することができる。これによってクランク角の検出精度の低下を防止することができる。
【００３９】
また、センサプレートの歯の変形を防止する他の構成として、図８に示すように、センサプレート３の歯３ａを覆うリブ３２０を、チェーンケース３０２の壁体３０２ａに設けておいてもよい。このような構成を採用すると、センサプレート３の歯３ａに飛び石等が当たることを防止することができ、センシング部である歯３ａの変形を防止できるので、この場合も、クランク角の検出精度の低下を防止することができる。なお、リブ３２０はセンサプレート３の外周縁のほぼ全体（クランク角センサ５００の配置部分等は除く）を覆うように配設しておくことが好ましい。
【００４０】
−実施形態３−
図９はクランクプーリの別の例を示す斜視図である。図１０はそのクランクプーリに設けたセンサプレートの歯（センシング部）の断面図である。なお、図１０は、センサプレートの歯をプーリ回転中心と平行な面で切断した断面図である。
【００４１】
まず、図１〜図５に示すクランクプーリ１では、センサプレート３の歯（センシング部）３ａが平板形状であり、かつ、歯３ａ・・３ａが断続的に形成されているので、エンジン３００の回転（クランクシャフト３０１の回転）にともなってセンサプレート３が回転した際に異音（風切り音）が発生することが懸念される。
【００４２】
このような点を考慮して、この例では、図９及び図１０に示すように、クランクプーリ２０１に一体形成したセンサプレート２０３の各歯２０３ａのプーリ回転方向側（プーリ回転時に空気（風）が当たる部分）の形状を流線型としている。このような構造とすることにより、センサプレート２０３が回転した際に発生する風切り音を低減することができる。なお、この例において、センサプレート２０３の各歯２０３ａの形状以外の構成は上記した［実施形態１］と同じである。
【００４３】
なお、本発明はクランクプーリ以外のプーリにも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、車両などに搭載されるエンジン（内燃機関）のクランクシャフト等に取り付けられるプーリに利用可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１  クランクプーリ
２  プーリ部
２１  ハブ
２２  フランジ部
２３  ベルト掛け部
２３ａ  Ｖ溝
２３ｂ，２３ｃ  耳部（ガイド部）
３  センサプレート
３ａ  歯（センシング部）
３ｂ  欠歯部
３００  エンジン
３００ａ  チェーンケース
３０１  クランクシャフト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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