(57)【要約】【課題】パルサープレートの振動時，パルサープレートのボスの周縁部の，該プレート周方向に直面する側に生じる集中応力を広く分散して，ボス周りの耐久性向上を図る。【解決手段】内燃機関用クランク軸Ｃの，クランクアーム３及びカウンタウエイト４よりなる回転壁部９の端面１０に，その周方向に並ぶ複数の凹部１２を形成する一方，端面１０に重ねられるパルサープレートＰに，複数の凹部１２に収容される複数の有底筒状のボス１５を形成し，これらボス１５をパルサープレートＰに固着部材１８により固着してなる，パルサープレートの取り付け構造において，ボス１５の筒状部１５ａを，短径Ｄ１をパルサープレートＰの周方向Ａに向け，長径Ｄ２をパルサープレートＰの半径方向Ｂに向ける異形円筒状に形成した。【選択図】      図２
2008190585.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関用クランク軸（Ｃ）の，クランクアーム（３）及びカウンタウエイト（４）よりなる回転壁部（９）の端面（１０）に，その周方向に並ぶ複数の凹部（１２）を形成する一方，前記端面（１０）に重ねられるパルサープレート（Ｐ）に，前記複数の凹部（１２）に収容される複数の有底筒状のボス（１５）を形成し，これらボス（１５）をパルサープレート（Ｐ）に固着部材（１８）により固着してなる，パルサープレートの取り付け構造において，
前記ボス（１５）の筒状部（１５ａ）を，短径（Ｄ１）をパルサープレート（Ｐ）の周方向（Ａ）に向けると共に長径（Ｄ２）をパルサープレート（Ｐ）の半径方向（Ｂ）に向ける異形円筒状に形成したことを特徴とする，パルサープレートの取り付け構造。
【請求項２】
請求項１記載のパルサープレートの取り付け構造において，
前記ボス（１５）の筒状部（１５ａ）を楕円筒状に形成したことを特徴とする，パルサープレートの取り付け構造。
【請求項３】
請求項１又は２記載のパルサープレートの取り付け構造において，
前記ボス（１５）の筒状部（１５ａ）両端に連なる曲がり部の曲率を，長径（Ｄ２）側より短径（Ｄ１）側で小さく設定したことを特徴とする，パルサープレートの取り付け構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，内燃機関用クランク軸の，クランクアーム及びカウンタウエイトよりなる回転壁部の端面に，その周方向に並ぶ複数の凹部を形成する一方，前記端面に重ねられるパルサープレートに，前記複数の凹部に収容される複数の有底筒状のボスを形成し，これらボスをパルサープレートに固着部材により固着してなる，パルサープレートの取り付け構造の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
かゝるパルサープレートの取り付け構造は，特許文献１参照に開示されるように，既に知られている。
【特許文献１】特開平１１−１３７３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
かゝるパルサープレートの取り付け構造において，クランク軸の回転壁部の端面に，その周方向に並ぶ複数の凹部を形成する一方，前記端面に重ねられるパルサープレートに，前記複数の凹部に収容される複数の有底筒状のボスを形成し，これらボスを固着部材によりパルサープレートに固着することは，有底筒状のボスが高剛性であることから，パルサープレートの回転壁部に対する固着力を高めることができる。
【０００４】
しかしながら，パルサープレートは，その肉厚が比較的薄いため，エンジンの運転中に振動することがあり，その振動によれば，高剛性の前記ボスの周縁部に集中応力が発生する。
【０００５】
ところで，パルサープレートの振動は，特に，複数の前記ボス間の板状部で激しいため，前記ボスの周縁部に生じる集中応力は，該周縁部の，パルサープレートの周方向に直面する側で特に大きいことが本発明者によって究明された。
【０００６】
本発明は，かゝる究明に基づいてなされたもので，パルサープレートの振動時，パルサープレートの前記ボスの周縁部の，パルサープレートの周方向に直面する側に生じる集中応力を広く分散して，前記ボス周りの耐久性向上に寄与し得る，構造簡単なパルサープレートの取り付け構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために，本発明は，内燃機関用クランク軸の，クランクアーム及びカウンタウエイトよりなる回転壁部の端面に，その周方向に並ぶ複数の凹部を形成する一方，前記端面に重ねられるパルサープレートに，前記複数の凹部に収容される複数の有底筒状のボスを形成し，これらボスをパルサープレートに固着部材により固着してなる，パルサープレートの取り付け構造において，前記ボスの筒状部を，短径をパルサープレートの周方向に向けると共に長径をパルサープレートの半径方向に向ける異形円筒状に形成したことを第１の特徴とする。
【０００８】
尚，前記回転壁部の端面は取り付け面１０は，後述する本発明の実施例中の取り付け面１０に対応し，また固着部材はボルト１８に対応する。
【０００９】
また本発明は，第１の特徴に加えて，前記ボスの筒状部を楕円筒状に形成したことを第２の特徴とする。
【００１０】
さらに本発明は，第１又は第２の特徴に加えて，前記ボスの筒状部両端に連なる曲がり部の曲率を，長径側より短径側で小さく設定したことを第３の特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の第１の特徴によれば，パルサープレートのボスの筒状部は，短径をパルサープレートの周方向に向けると共に長径をパルサープレートの半径方向に向ける異形円筒状に形成されるので，エンジンの運転中，パルサープレートの隣接するボス間の板状部で振動が発生すると，その振動は，長径の範囲で異形円筒状部の周縁部に伝達されることになり，したがってその振動に起因する応力を長径の範囲で異形円筒状部の周縁部に広く分散させることになり，各ボスの周りの耐久性を図ることができる。
【００１２】
本発明の第２の特徴によれば，パルサープレートのボスの楕円筒状部の曲率の変化は極めて滑らかであるから，応力の分散も理想的で，各ボス周りの耐久性を効果的に高めることができる。
【００１３】
本発明の第３の特徴によれば，パルサープレートのボスの筒状部両端に連なる曲がり部の曲率を，長径側より短径側で小さく設定したことで，パルサープレートの隣接するボス間の板状部での振動時，特にボスの短径側，即ちパルサープレート周方向Ｂ側の周縁部に発生する集中応力を，より広く分散することができ，各ボス１５周りの耐久性を一層高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の実施の形態を，添付図面に示す本発明の一実施例に基づいて以下に説明する。      
【００１５】
図１は本発明の第１実施例に係るパルサープレートの取り付け構造を備える，内燃機関用クランク軸の要部縦断側面図，図２は図１の２矢視図，図３は図２の図３−３線拡大断面図，図４は図２の図４−４線拡大断面図，図５は本発明の第２実施例を示す，図２の要部に対応する拡大図，図６は本発明の第３実施例を示す，図３との対応図である。
【００１６】
先ず，図１〜図４に示す本発明の第１実施例の説明より始める。図１及び図２において，クランク軸Ｃは多気筒内燃機関用であって，クランクケースの複数のメインベアリングにより支承される複数のジャーナル１，複数のコンロッドの大端部が連接される複数のクランクピン２，並びに互いに隣接するジャーナル１及びクランクピン２間を一体に連結する複数のクランクアーム３を備えており，各クランクアーム３には，ジャーナル１の中心軸線を挟んでクランクアーム３と反対方向に延びるカウンタウエイト４が一体に連設される。またクランク軸Ｃの一端には，クランクプーリやフライホイール等の被動部材がボルト結合されるフランジ５が形成される。
【００１７】
図２に示すように，クランクアーム３は周方向に沿って幅狭に，またカウンタウエイト４は周方向に沿って幅広にそれぞれ形成され，これらクランクアーム３及びカウンタウエイト４により回転壁部９が構成される。そしてフランジ５側の最外側の回転壁部９に磁性金属板をプレス成形してなるパルサープレートＰが取り付けられる。このパルサープレートＰは，その外周に多数の突起７を任意に配列しており，その外周面に対向して，機関本体に設置される不図示の回転センサが配置される。
【００１８】
而して，上記回転センサには，その検出部にホール素子及び磁石を内蔵されるもので，パルサープレートＰがクランク軸Ｃと共に回転するとき，回転センサ内の磁気変動をホール素子により電気信号に変換し，それを演算することによりクランク軸Ｃの回転位置，回転速度，回転加速度等を知ることができる。
【００１９】
さて，クランク軸Ｃの前記回転壁部９へのパルサープレートＰの取り付け構造について，図１〜図３により説明する。
【００２０】
図１に示すように，最外側の回転壁部９の外端面には，フランジ５より大径でジャーナル１と同心の環状位置決め段部８と，この環状位置決め段部８の根元からクランクアーム３及びカウンタウエイト４に向かって半径方向に広がる取り付け面１０が形成される。クランクアーム３の外側面の，回転方向に沿う両側部には，クランクアーム３の減肉のための斜面３ａが形成されており，このため取り付け面１０は，クランクアーム３側ではカウンタウエイト４側に比して一層狭くなっている。
【００２１】
図１及び図２に示すように，取り付け面１０には，周方向に並ぶ複数個（図示例では４個）の同形（図示例では円形）の凹部１２が設けられる。その際，４個の凹部１２は，少なくとも１つの凹部１２と，この１つの凹部１２の両側に隣接する他の凹部１２との各周方向間隔Ｓ１，Ｓ２を相互に相違させるように配置される。図示例の場合は，４個の凹部１２は，ジャーナル１と同心の仮想円２０上において各隣接する凹部１２間の周方向間隔を全て相違させるように配置される。そしてこれら４個の凹部１２の各中心部にはねじ孔１３がそれぞれ形成される。さらにカウンタウエイト４側の取り付け面１０の所定箇所にキー溝１４が形成される。その際，キー溝１４は，その長手方向がパルサープレートＰの半径線に沿うように配置される。
【００２２】
一方，パルサープレートＰには，その中心部に前記環状位置決め段部８に嵌合する位置決め孔１１が，またその位置決め孔１１を囲繞するように，前記４個の凹部１２にそれぞれ収容される４個のボス１５が形成される。各ボス１５は，有底楕円筒状をなすもので，その楕円の筒状部１５ａは，短径Ｄ１をパルサープレートＰの周方向Ａに向け，長径Ｄ２をパルサープレートＰの半径方向Ｂに向けるように配置され，各ボス１５の底部には，各凹部１２のねじ孔１３に対応するボルト孔１７が設けられる。
【００２３】
さらにパルサープレートＰには，前記キー溝１４に係合するキー部１６が一体成形される。このキー部１６は，パルサープレートＰから，その一端面側に弓なりに突出した弓なり帯状部１６ａと，この弓なり帯状部１６ａの両端をこのパルサープレートＰに一体に連結する一対の連結部１６ｂとよりなっており，その弓なり帯状部１６ａは，前記キー溝１４と同様に，その長手方向がパルサープレートＰの半径方向に沿うように配置されて，キー溝１４の両内側面間に嵌合するようになっている（図３参照）。そして，この弓なり帯状部１６ａが前記キー溝１４に密に嵌合するとき，取り付け面１０の全ての凹部１２に，パルサープレートＰの全てのボス１５が緩く嵌合するようになっている。
【００２４】
キー部１６の成形に際しては，先ず，キー部１６の両側面が臨むように一対の長孔１９（図２参照）をパルサープレートＰに打ち抜き，次いで両長孔１９間に挟まれる帯状部１６ａを，ボス１５の突出方向へ弓なりにプレス成形するものであり，こうすることにより弓なり帯状部１６ａの成形を，パルサープレート本体に抵抗されることなく容易に行うことができる。
【００２５】
次に，この実施例の作用について説明する。
【００２６】
回転壁部９の取り付け面１０へのパルサープレートＰの取り付けに当たっては，先ず，クランク軸Ｃのフランジ５側からパルサープレートＰの位置決め孔１１を回転壁部９の環状位置決め段部８に嵌合する。その際，パルサープレートＰのキー部１６を取り付け面１０のキー溝１４に係合すると共に，パルサープレートＰの各ボス１５を，それに対応する取り付け面１０の凹部１２に挿入しながら，パルサープレートＰを取り付け面１０に重ねる。次いで各ボルト孔１７に挿通したボルト１８をねじ孔１３に螺合，緊締すれば，各ボス１５が対応する凹部１２の底面に締結され，上記取り付け面１０の定位置に正確にパルサープレートＰを取り付けることができる。特に，有底筒状をなす各ボス１５は剛性が高いから，パルサープレートＰの取り付け面１０への固着強度を高めることができる。
【００２７】
しかしながら，プレス製のパルサープレートＰは，肉厚が比較的薄いので，エンジンの運転中，クランク軸Ｃのトルク変動時，隣接するボス１５間の板状部で激しく振動することがあり，その板状部の振動によれば，各ボス１５の筒状部１５ａの周縁部に応力が集中的に発生するが，各ボス１５の筒状部１５ａは，短径Ｄ１をパルサープレートＰの周方向Ａに向け，長径Ｄ２をパルサープレートＰの半径方向Ｂに向ける楕円筒状部１５ａに形成されるので，パルサープレートＰのボス１５間の板状部の振動は，長径Ｄ２の範囲で楕円筒状部１５ａの周縁部に伝達されることになり，したがってその振動に起因する応力を長径Ｄ２の範囲で楕円筒状部１５ａの周縁部に広く分散させることになり，各ボス１５周りの耐久性を図ることができる。特に，楕円筒状部１５ａの楕円の曲率の変化は極めて滑らかであるから，応力の分散も理想的で，各ボス１５周りの耐久性を効果的に高めることができる。
【００２８】
各凹部１２に収容される各ボルト１８の頭部１８ａは，対応するボス１５内に収容され，パルサープレートＰの外端面からの突出物とはならないから，パルサープレートＰの，クランクケース内壁への近接配置を可能にする。
【００２９】
またパルサープレートＰのキー部１６は，パルサープレートＰから，その一端面側に弓なりに突出してキー溝１４に係合する弓なり帯状部１６ａと，この弓なり帯状部の両端をこのパルサープレートＰに一体に連結する一対の連結部１６ｂとで構成されるので，両持ち式でパルサープレートＰに支持され，高い剛性を有することができる，したがってキー溝と協働して，パルサープレートＰの取り付け面１０，即ちクランク軸Ｃに対する周方向位置決め精度を高めることができる。しかも両持ちのキー部１６には，鋭利な先端部が存在しないので，プレス加工後，面取り等の仕上げ加工は不要であり，パルサープレートＰの生産性を高めることができる。
【００３０】
特に，互いに嵌合するキー溝１４及び弓なり帯状部１６ａは，パルサープレートＰの半径方向に沿って配置されるので，キー溝１４及び弓なり帯状部１６ａの，パルサープレートＰの半径方向に沿う両側面が互いに広い範囲で当接することになり，クランク軸Ｃに対するパルサープレートＰの所定の周方向位置を，より正確に保持することができる。
【００３１】
また取り付け面１０は，前述のように，クランクアーム３側よりもカウンタウエイト４側が広いので，カウンタウエイト４側の取り付け面１０にキー溝１４を形成するときは，その形成位置を広い範囲で選択することができ，設計の自由度が高くなり，パルサープレートＰの位置決め上，好都合である。しかもキー溝１４の形成に際しては，取り付け面１０に肉盛りする必要もないから，生産性が良好であると共に，クランク軸Ｃの肉盛りによる重量バランスの崩れを防ぐことができる。
【００３２】
さらにボルト１８によるパルサープレートＰ及び回転壁部９の固着部，即ち凹部１２及びボス１５は，パルサープレートＰの周方向に並ぶ複数箇所に設けられると共に，少なくとも一個所の固着部１２，１５と，この一個所の固着部１２，１５の両側に隣接する他の個所の固着部１２，１５との各周方向間隔Ｓ１，Ｓ２が相互に相違するように配置されるので，回転壁部９に対するパルサープレートＰの取り付け位置が一箇所に限定されることになり，誤組立を防ぐことができ，したがって誤組立によるキー部１６の損傷を防ぐことができる。
【００３３】
次に，図５に示す本発明の第２実施例について説明する。
【００３４】
この第２実施例では，パルサープレートＰのボス１５の筒状部１５ａは，長径Ｄ２に当たる間隔を置いて互いに対向する一対の円弧壁部２２と，短径Ｄ１に当る間隔を置いて互いに対向する一対の直線壁部２３とを連続的に接続して断面小判形に形成される。その際，このボス１５の筒状部１５ａは，前実施例と同様に，短径Ｄ１をパルサープレートＰの周方向Ａに向け，長径Ｄ２をパルサープレートＰの半径方向Ｂに向けるように配置される。その他の構成は，前実施例と同様であるので，図中，前実施例と対応する部分には，同一の参照符号を付して，その説明を省略する。
【００３５】
次に，図６に示す本発明の第３実施例について説明する。
【００３６】
この第３実施例では，パルサープレートＰのボス１５の楕円筒状部１５ａの両端に連なる曲がり部は，その曲率が長径Ｄ２側（図４参照）より短径Ｄ１側で小さくなるように形成される。その他の構成は，前記第１実施例と同様であるので，図６中，第１実施例と対応する部分には同一の参照符号を付して，重複する説明を省略する。
【００３７】
この実施例によれば，パルサープレートＰが，隣接するボス１５間の板状部で激しく振動したとき，特にボス１５の短径Ｄ１側，即ちパルサープレートＰ周方向Ｂ側の周縁部に発生する集中応力を，より広く分散することができ，各ボス１５周りの耐久性を一層高めることができる。
【００３８】
この第２実施例によっても，前実施例と略同様の作用効果を発揮することができる。
【００３９】
本発明は上記実施例に限定されるものではなく，その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば，ボルト１８によるパルサープレートＰ及び回転壁部９の固着部は少なくとも２箇所あればよく，単に２箇所の場合には，２箇所の固着部の両側の周方向間隔を相違させれば，誤組立を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明のパルサープレートの取り付け構造を備える，内燃機関用クランク軸の要部縦断側面図。
【図２】図１の２矢視図。
【図３】図２の３−３線拡大断面図。
【図４】図２の図４−４線拡大断面図。
【図５】本発明の第２実施例を示す，図２の要部に対応する拡大図。
【図６】本発明の第３実施例を示す，図３との対応図。
【符号の説明】
【００４１】
Ａ・・・・パルサープレートの周方向
Ｂ・・・・パルサープレートの半径方向
Ｃ・・・・クランク軸
Ｄ１・・・短径
Ｄ２・・・長径
Ｐ・・・・パルサープレート
２・・・・クランクピン
３・・・・クランクアーム
４・・・・カウンタウエイト
９・・・・回転壁部
１０・・・取り付け面
１２・・・凹部
１５・・・ボス
１５ａ・・筒状部
１５ｂ・・底部
１８・・・固着部材（ボルト）
【図１】
2008190585.tif 000003
【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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