JP2000329546A - ピストン挙動解析用センサ取付構造 - Google Patents
ピストン挙動解析用センサ取付構造Info
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- G01M15/00—Testing of engines
- G01M15/04—Testing internal-combustion engines
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- G—PHYSICS
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- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ピストンの挙動を検出するセンサにおける熱
の影響を小さくする。 【解決手段】 ピストン４ｃを挟んで左右にかつ各上下
一対のセンサ８ａ・８ｂを配設し、それらセンサ８ａ・
８ｂを、ピストン４ｃを受容するシリンダ室を画定する
シリンダライナ３ｃを外囲するように設けられたウォー
タジャケット１０を横切るように設ける。 【効果】 センサの収納ケースがウォータジャケットを
横切ることから、収納ケースを冷却水により好適に冷却
することができ、その収納ケースを介してセンサを冷却
することができ、センサに対する燃焼室からの熱の影響
を小さくすることができるため、センサの検出精度を高
め得る。
の影響を小さくする。 【解決手段】 ピストン４ｃを挟んで左右にかつ各上下
一対のセンサ８ａ・８ｂを配設し、それらセンサ８ａ・
８ｂを、ピストン４ｃを受容するシリンダ室を画定する
シリンダライナ３ｃを外囲するように設けられたウォー
タジャケット１０を横切るように設ける。 【効果】 センサの収納ケースがウォータジャケットを
横切ることから、収納ケースを冷却水により好適に冷却
することができ、その収納ケースを介してセンサを冷却
することができ、センサに対する燃焼室からの熱の影響
を小さくすることができるため、センサの検出精度を高
め得る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジン作動時に
おけるピストンの挙動を解析するべくピストンとシリン
ダライナとの間のギャップを測定するセンサをシリンダ
ブロックに取り付けるのに適するピストン挙動解析用セ
ンサ取付構造に関するものである。
おけるピストンの挙動を解析するべくピストンとシリン
ダライナとの間のギャップを測定するセンサをシリンダ
ブロックに取り付けるのに適するピストン挙動解析用セ
ンサ取付構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】エンジンの高品質化のためにはエンジン
作動時の種々のデータを解析することが重要であり、例
えばピストン打音による異音が考えられる場合にはピス
トン挙動を解析すると良い。ピストン挙動解析にあって
は、シリンダライナ内を往復運動するピストンがシリン
ダライナ内周面に対して必要なギャップを有しているこ
とから、シリンダライナ内をピストンがその半径方向に
移動自在であるため、その移動をピストンとシリンダラ
イナとのギャップの変化として検出することができ、そ
の検出結果から上記解析が可能になる。
作動時の種々のデータを解析することが重要であり、例
えばピストン打音による異音が考えられる場合にはピス
トン挙動を解析すると良い。ピストン挙動解析にあって
は、シリンダライナ内を往復運動するピストンがシリン
ダライナ内周面に対して必要なギャップを有しているこ
とから、シリンダライナ内をピストンがその半径方向に
移動自在であるため、その移動をピストンとシリンダラ
イナとのギャップの変化として検出することができ、そ
の検出結果から上記解析が可能になる。
【０００３】一方、エンジン作動時のピストンオーバヒ
ートを検出するべく、ピストンとシリンダライナとのギ
ャップを検出するためにシリンダブロックにギャップセ
ンサを取り付けたものとして、例えば特開平４−１４０
４３０号に開示されているものがある。そのようにして
設けたギャップセンサによるギャップ検出値を用いて上
記ピストン挙動を解析することができる。
ートを検出するべく、ピストンとシリンダライナとのギ
ャップを検出するためにシリンダブロックにギャップセ
ンサを取り付けたものとして、例えば特開平４−１４０
４３０号に開示されているものがある。そのようにして
設けたギャップセンサによるギャップ検出値を用いて上
記ピストン挙動を解析することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記公報ではギャップ
センサをシリンダライナのピストン下死点位置側に設け
ており、そのようなピストンの下死点位置側でのギャッ
プ検出では、ピストン挙動の正確な把握は不十分である
という問題がある。
センサをシリンダライナのピストン下死点位置側に設け
ており、そのようなピストンの下死点位置側でのギャッ
プ検出では、ピストン挙動の正確な把握は不十分である
という問題がある。
【０００５】そこで、挙動が不安定な上死点位置側での
ギャップ検出が必要である。しかしながら、上死点位置
側にギャップセンサを設ける場合には、燃焼室からの熱
の影響を大きく受けることになり、それにより種々の弊
害が起きる。例えばセンサ取付部とピストン（オイルリ
ング）間のシール性が悪化すると、そこから潤滑油の漏
れが生じ、オイル消費量が増大するという問題がある。
また、上記公報では、クランクシャフトの軸線方向側の
ギャップを検出できないという問題もある。
ギャップ検出が必要である。しかしながら、上死点位置
側にギャップセンサを設ける場合には、燃焼室からの熱
の影響を大きく受けることになり、それにより種々の弊
害が起きる。例えばセンサ取付部とピストン（オイルリ
ング）間のシール性が悪化すると、そこから潤滑油の漏
れが生じ、オイル消費量が増大するという問題がある。
また、上記公報では、クランクシャフトの軸線方向側の
ギャップを検出できないという問題もある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決し
て、ピストンの上死点位置における挙動を何ら問題なく
検出し得るセンサの取付構造を実現するために、本発明
に於いては、エンジン（１）作動時におけるピストン
（４ａ・４ｃ）の挙動を解析するべく当該ピストン（４
ａ・４ｃ）とシリンダライナ（３ａ・３ｃ）との間のギ
ャップを少なくとも当該ピストン（４ａ・４ｃ）の上死
点側で測定するセンサ（７ａ・７ｂ・８ａ・８ｂ）をシ
リンダブロック（６）に取り付けるためのピストン挙動
解析用センサ取付構造であって、前記センサ（７ａ・７
ｂ・８ａ・８ｂ）の収納ケース（１１）が、前記シリン
ダライナ（３ａ・３ｃ）を外囲するウォータジャケット
（１０）を貫通して設けられているものとした。
て、ピストンの上死点位置における挙動を何ら問題なく
検出し得るセンサの取付構造を実現するために、本発明
に於いては、エンジン（１）作動時におけるピストン
（４ａ・４ｃ）の挙動を解析するべく当該ピストン（４
ａ・４ｃ）とシリンダライナ（３ａ・３ｃ）との間のギ
ャップを少なくとも当該ピストン（４ａ・４ｃ）の上死
点側で測定するセンサ（７ａ・７ｂ・８ａ・８ｂ）をシ
リンダブロック（６）に取り付けるためのピストン挙動
解析用センサ取付構造であって、前記センサ（７ａ・７
ｂ・８ａ・８ｂ）の収納ケース（１１）が、前記シリン
ダライナ（３ａ・３ｃ）を外囲するウォータジャケット
（１０）を貫通して設けられているものとした。
【０００７】これによれば、収納ケースを冷却水により
好適に冷却することができ、そのようにして冷却された
収納ケースを介してセンサを冷却することができ、燃焼
室からの熱の影響を小さくすることができる。
好適に冷却することができ、そのようにして冷却された
収納ケースを介してセンサを冷却することができ、燃焼
室からの熱の影響を小さくすることができる。
【０００８】特に、前記収納ケース（１１）の前記シリ
ンダライナ（３ａ・３ｃ）側が固定されていると共に、
前記収納ケース（１１）の前記ウォータジャケット（１
０）よりもエンジン外方側のシリンダブロック（６）に
設けられた部分が、前記シリンダブロック（６）との相
対的な熱変形が可能な状態にシール部材（１６）により
シールされていると良い。これによれば、燃焼室の熱の
影響によりシリンダブロックが熱変形しても確実にシー
ルすることができる。
ンダライナ（３ａ・３ｃ）側が固定されていると共に、
前記収納ケース（１１）の前記ウォータジャケット（１
０）よりもエンジン外方側のシリンダブロック（６）に
設けられた部分が、前記シリンダブロック（６）との相
対的な熱変形が可能な状態にシール部材（１６）により
シールされていると良い。これによれば、燃焼室の熱の
影響によりシリンダブロックが熱変形しても確実にシー
ルすることができる。
【０００９】また、前記センサ（７ａ・７ｂ・８ａ・８
ｂ）の前記シリンダライナ（３ａ・３ｃ）の内方に臨む
部分が耐熱樹脂製の蓋体（１５）により覆われているも
のとした。これによれば、燃焼室の熱に対して蓋体によ
りセンサを保護することができ、また蓋体が樹脂製であ
ることからピストンが損傷することもないばかりでな
く、加工が容易なため、蓋体を取り付けた後にボア加工
を行うことができ、シール性も良い。
ｂ）の前記シリンダライナ（３ａ・３ｃ）の内方に臨む
部分が耐熱樹脂製の蓋体（１５）により覆われているも
のとした。これによれば、燃焼室の熱に対して蓋体によ
りセンサを保護することができ、また蓋体が樹脂製であ
ることからピストンが損傷することもないばかりでな
く、加工が容易なため、蓋体を取り付けた後にボア加工
を行うことができ、シール性も良い。
【００１０】また、前記センサ（７ａ・７ｂ）を、前記
シリンダブロック（６）におけるクランクシャフト
（５）の軸線方向側から前記シリンダライナ（３ａ）の
内方に向けて配設するものとした。これによれば、ピス
トンにおける熱変形の大きいトップランドに対して、ク
ランクシャフトの軸線方向の比較的大きな変位を検出す
るため、ピストン挙動の検出精度を高くすることができ
る。
シリンダブロック（６）におけるクランクシャフト
（５）の軸線方向側から前記シリンダライナ（３ａ）の
内方に向けて配設するものとした。これによれば、ピス
トンにおける熱変形の大きいトップランドに対して、ク
ランクシャフトの軸線方向の比較的大きな変位を検出す
るため、ピストン挙動の検出精度を高くすることができ
る。
【００１１】また、前記センサ（７ａ・７ｂ）を、前記
シリンダブロック（６）におけるクランクシャフト
（５）の軸線と直交する方向を避けた側から前記シリン
ダライナ（３ａ）の内方に向けて配設すると共に、前記
シリンダブロック（６）における前記クランクシャフト
（５）のスラスト規制部（１７）を設けた所から前記ク
ランクシャフト（５）の軸線方向に最も離れた端壁（６
ｆ）に設けるものとした。
シリンダブロック（６）におけるクランクシャフト
（５）の軸線と直交する方向を避けた側から前記シリン
ダライナ（３ａ）の内方に向けて配設すると共に、前記
シリンダブロック（６）における前記クランクシャフト
（５）のスラスト規制部（１７）を設けた所から前記ク
ランクシャフト（５）の軸線方向に最も離れた端壁（６
ｆ）に設けるものとした。
【００１２】これにより、スラスト規制部から離れた位
置にあるそのスラスト方向の変動量が大きいピストンの
トップランドの位置を好適にかつ精度良く検出すること
ができると共に、センサの取付構造も複雑になることが
なく、シリンダブロックも大型化することがない。な
お、センサは、クランクシャフトの軸線と直交する方向
を避けた側、すなわちほぼ１８０度であって１８０度よ
り小さい範囲内に配設されれば良く、そのように配設す
ることによりピストンのクランクシャフトの軸線方向へ
の挙動を検出することができる。
置にあるそのスラスト方向の変動量が大きいピストンの
トップランドの位置を好適にかつ精度良く検出すること
ができると共に、センサの取付構造も複雑になることが
なく、シリンダブロックも大型化することがない。な
お、センサは、クランクシャフトの軸線と直交する方向
を避けた側、すなわちほぼ１８０度であって１８０度よ
り小さい範囲内に配設されれば良く、そのように配設す
ることによりピストンのクランクシャフトの軸線方向へ
の挙動を検出することができる。
【００１３】また、第１センサ（７ａ・７ｂ）を、前記
シリンダブロック（６）におけるクランクシャフト
（５）の軸線方向側から前記シリンダライナ（３ａ）の
内方に向けて配設すると共に、第２センサ（８ａ・８
ｂ）を、前記シリンダブロック（６）におけるクランク
シャフト（５）の軸線方向と直交する側から前記シリン
ダライナ（３ｃ）の内方に向けて配設するものとした。
これにより、クランクシャフトの軸線方向と、クランク
シャフトの軸線方向に直交する方向とのそれぞれの方向
に対するピストン変位を検出できるので、ピストン挙動
を正確に把握できる。
シリンダブロック（６）におけるクランクシャフト
（５）の軸線方向側から前記シリンダライナ（３ａ）の
内方に向けて配設すると共に、第２センサ（８ａ・８
ｂ）を、前記シリンダブロック（６）におけるクランク
シャフト（５）の軸線方向と直交する側から前記シリン
ダライナ（３ｃ）の内方に向けて配設するものとした。
これにより、クランクシャフトの軸線方向と、クランク
シャフトの軸線方向に直交する方向とのそれぞれの方向
に対するピストン変位を検出できるので、ピストン挙動
を正確に把握できる。
【００１４】さらに、多気筒エンジン作動時におけるピ
ストン（４ａ）の挙動を解析するべく当該ピストン（４
ａ）とシリンダライナ（３ａ）との間のギャップを少な
くとも当該ピストン（４ａ）の上死点側で測定するセン
サ（７ａ・７ｂ）をシリンダブロック（６）に取り付け
るためのピストン挙動解析用センサ取付構造であって、
前記シリンダブロック（６）に、ウォータポンプ（１
８）から吐出される冷却水の導入口（６ｗ）を形成し、
該冷却水導入口（６ｗ）に最も近いシリンダライナ（３
ａ）の内方に向けて前記センサ（７ａ・７ｂ）を配設す
るものとした。
ストン（４ａ）の挙動を解析するべく当該ピストン（４
ａ）とシリンダライナ（３ａ）との間のギャップを少な
くとも当該ピストン（４ａ）の上死点側で測定するセン
サ（７ａ・７ｂ）をシリンダブロック（６）に取り付け
るためのピストン挙動解析用センサ取付構造であって、
前記シリンダブロック（６）に、ウォータポンプ（１
８）から吐出される冷却水の導入口（６ｗ）を形成し、
該冷却水導入口（６ｗ）に最も近いシリンダライナ（３
ａ）の内方に向けて前記センサ（７ａ・７ｂ）を配設す
るものとした。
【００１５】これにより、冷却効率の最も高い位置にセ
ンサを配設することから、燃焼室からのセンサに対する
熱影響を極力低減することができる。
ンサを配設することから、燃焼室からのセンサに対する
熱影響を極力低減することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下に添付の図面に示された具体
例に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明す
る。
例に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明す
る。
【００１７】図１は、本発明が適用されたエンジン１の
要部側断面図である。なお、図１には直列４気筒エンジ
ンが示されているが、本発明は、様々なエンジンに適用
し得るものである。
要部側断面図である。なお、図１には直列４気筒エンジ
ンが示されているが、本発明は、様々なエンジンに適用
し得るものである。
【００１８】図１において、タイミングベルト（図示せ
ず）を取り付ける側の１番気筒からフライホイール２を
取り付ける側の４番気筒に至る各気筒毎に各シリンダラ
イナ３ａ・３ｂ・３ｃ・３ｄが設けられており、各シリ
ンダライナ３ａ〜３ｄ内にそれぞれピストン４ａ・４ｂ
・４ｃ・４ｄが往復動自在に受容されている。また、各
ピストン４ａ〜４ｄとコネクティングロッドを介して連
結されたクランクシャフト５が、シリンダブロック６に
一体的に形成された各ジャーナル壁６ａ・６ｂ・６ｃ・
６ｄ・６ｅに設けられた各ジャーナル軸受を介して回転
自在に支持されている。
ず）を取り付ける側の１番気筒からフライホイール２を
取り付ける側の４番気筒に至る各気筒毎に各シリンダラ
イナ３ａ・３ｂ・３ｃ・３ｄが設けられており、各シリ
ンダライナ３ａ〜３ｄ内にそれぞれピストン４ａ・４ｂ
・４ｃ・４ｄが往復動自在に受容されている。また、各
ピストン４ａ〜４ｄとコネクティングロッドを介して連
結されたクランクシャフト５が、シリンダブロック６に
一体的に形成された各ジャーナル壁６ａ・６ｂ・６ｃ・
６ｄ・６ｅに設けられた各ジャーナル軸受を介して回転
自在に支持されている。
【００１９】本図示例のエンジン１にあっては、４サイ
クルエンジンであって良く、各気筒別に所定のタイミン
グで燃焼室内の燃料を燃焼させると、爆発・排気・吸気
・圧縮の各行程に伴って各ピストン４ａ〜４ｄが往復運
動する。それによりクランクシャフト５が回転し、フラ
イホイール２側からミッション（図示せず）に駆動力が
出力される。
クルエンジンであって良く、各気筒別に所定のタイミン
グで燃焼室内の燃料を燃焼させると、爆発・排気・吸気
・圧縮の各行程に伴って各ピストン４ａ〜４ｄが往復運
動する。それによりクランクシャフト５が回転し、フラ
イホイール２側からミッション（図示せず）に駆動力が
出力される。
【００２０】このようなエンジン１におけるピストン挙
動を、ピストンのトップランドとシリンダライナとのギ
ャップ測定値や、ピストンスカートとシリンダライナと
のギャップ測定値から解析することができる。例えば図
２に示されるように、１番気筒に、そのシリンダライナ
３ａの内周面に臨むようにかつ上下に所定の間隔をあけ
た第１センサとしての各センサ７ａ・７ｂを設け、３番
気筒には、気筒列方向から見て左右対称に、同様にそれ
ぞれ上下に所定の間隔をあけた第２センサとしての各セ
ンサ８ａ・８ｂを設ける。
動を、ピストンのトップランドとシリンダライナとのギ
ャップ測定値や、ピストンスカートとシリンダライナと
のギャップ測定値から解析することができる。例えば図
２に示されるように、１番気筒に、そのシリンダライナ
３ａの内周面に臨むようにかつ上下に所定の間隔をあけ
た第１センサとしての各センサ７ａ・７ｂを設け、３番
気筒には、気筒列方向から見て左右対称に、同様にそれ
ぞれ上下に所定の間隔をあけた第２センサとしての各セ
ンサ８ａ・８ｂを設ける。
【００２１】第１センサの中で最も上方に位置するセン
サ７ａが、ピストン上死点位置でピストンのトップラン
ド４Ｔとシリンダライナ３ａとのギャップを測定してお
り（図５参照）、第２センサ８ａ・８ｂが、ピストン上
死点位置でピストンスカート４Ｓとシリンダライナ３ｃ
とのギャップを測定している（図３参照）。また、第２
センサにおける上側センサ８ａと下側センサ８ｂとの間
に、ピストン上死点位置におけるピストンピン９の軸心
９ａが位置するように第２センサ８ａ・８ｂが配設され
ているので、ピストンスカート４Ｓの挙動検出精度が向
上している。なお、上記各センサ７ａ・７ｂ・８ａ・８
ｂは、例えば渦電流式ギャップセンサであって良い。
サ７ａが、ピストン上死点位置でピストンのトップラン
ド４Ｔとシリンダライナ３ａとのギャップを測定してお
り（図５参照）、第２センサ８ａ・８ｂが、ピストン上
死点位置でピストンスカート４Ｓとシリンダライナ３ｃ
とのギャップを測定している（図３参照）。また、第２
センサにおける上側センサ８ａと下側センサ８ｂとの間
に、ピストン上死点位置におけるピストンピン９の軸心
９ａが位置するように第２センサ８ａ・８ｂが配設され
ているので、ピストンスカート４Ｓの挙動検出精度が向
上している。なお、上記各センサ７ａ・７ｂ・８ａ・８
ｂは、例えば渦電流式ギャップセンサであって良い。
【００２２】３番気筒に設けられた各センサ８ａ・８ｂ
にあっては、図３に示されるように、ピストンピン９の
軸線（クランクシャフト５の軸線に平行する線）に直交
する向きに位置している。これにより、ピストンピン９
の軸線回りの揺動によるピストン４のスラスト・反スラ
スト移動量を好適に検出し得る。また、各センサ８ａ・
８ｂは、ピストン４ｃを受容するシリンダ室を画定する
シリンダライナ３ｃを外囲するように設けられたウォー
タジャケット１０を横切って設けられている。また、各
センサ７ａ・７ｂも同様にウォータジャケット１０を横
切って設けられている。なお、図３に示されるように、
ピストン４ｃには、そのトップランド４Ｔ側からトップ
リングＲ１・セカンドリングＲ２・オイルリングＲ３の
３本のピストンリングが設けられている。
にあっては、図３に示されるように、ピストンピン９の
軸線（クランクシャフト５の軸線に平行する線）に直交
する向きに位置している。これにより、ピストンピン９
の軸線回りの揺動によるピストン４のスラスト・反スラ
スト移動量を好適に検出し得る。また、各センサ８ａ・
８ｂは、ピストン４ｃを受容するシリンダ室を画定する
シリンダライナ３ｃを外囲するように設けられたウォー
タジャケット１０を横切って設けられている。また、各
センサ７ａ・７ｂも同様にウォータジャケット１０を横
切って設けられている。なお、図３に示されるように、
ピストン４ｃには、そのトップランド４Ｔ側からトップ
リングＲ１・セカンドリングＲ２・オイルリングＲ３の
３本のピストンリングが設けられている。
【００２３】図４に代表してセンサ８ａの要部を拡大し
て示す。その図４に示されるように、センサ８ａは、金
属管状の収納ケース１１と、その収納ケース１１のシリ
ンダ室内方に臨む部分に設けられたコア１２とを有す
る。そのコア１２から延びる信号線１２ａと、コア１２
に接合された温度補正用熱電対１３の線とが、収納ケー
ス１１内に収納され、エンジン外方の図示されない測定
機に接続される。なお、収納ケース１１のシリンダライ
ナ３ｃ側の部分の外周面にはねじ山が形成されており、
シリンダライナ３ｃを囲繞するスリーブ１４にねじ結合
にて固定されている。
て示す。その図４に示されるように、センサ８ａは、金
属管状の収納ケース１１と、その収納ケース１１のシリ
ンダ室内方に臨む部分に設けられたコア１２とを有す
る。そのコア１２から延びる信号線１２ａと、コア１２
に接合された温度補正用熱電対１３の線とが、収納ケー
ス１１内に収納され、エンジン外方の図示されない測定
機に接続される。なお、収納ケース１１のシリンダライ
ナ３ｃ側の部分の外周面にはねじ山が形成されており、
シリンダライナ３ｃを囲繞するスリーブ１４にねじ結合
にて固定されている。
【００２４】このように、収納ケース１１がウォータジ
ャケット１０を横切って設けられていることから、冷却
水により収納ケース１１が冷却され、その収納ケース１
１を介してセンサ８ａが冷却されるため、センサ８ａの
冷却構造を別個に設ける必要がない。なお、収納ケース
１１を真鍮等の放熱性の良い材質で形成されることが望
ましく、またステンレス等の耐腐食性の強い材質で形成
されることが望ましい。
ャケット１０を横切って設けられていることから、冷却
水により収納ケース１１が冷却され、その収納ケース１
１を介してセンサ８ａが冷却されるため、センサ８ａの
冷却構造を別個に設ける必要がない。なお、収納ケース
１１を真鍮等の放熱性の良い材質で形成されることが望
ましく、またステンレス等の耐腐食性の強い材質で形成
されることが望ましい。
【００２５】そして、コア１２及び収納ケース１１のシ
リンダライナ３ｃ側先端面を覆う耐熱樹脂製蓋体１５が
設けられている。したがって、コア１２はシリンダ室内
の燃焼ガスに直接触れることがなく、かつ蓋体１５によ
り燃焼熱に対して保護されている。また、その蓋体１５
がシリンダライナ３ｃの内周面に露出することになる
が、上記したように蓋体１５は、樹脂製のため、埋め込
み後にボア加工と同時にかつ容易に加工できると共に、
ピストン３ｃに対して損傷を与えることもない。また、
各センサ７ａ・７ｂ・８ａ・８ｂが、渦電流式ギャップ
センサの場合には、蓋体１５が樹脂製であることから、
蓋体１５のセンサに対する磁性への影響も少なく、検出
精度が向上する。
リンダライナ３ｃ側先端面を覆う耐熱樹脂製蓋体１５が
設けられている。したがって、コア１２はシリンダ室内
の燃焼ガスに直接触れることがなく、かつ蓋体１５によ
り燃焼熱に対して保護されている。また、その蓋体１５
がシリンダライナ３ｃの内周面に露出することになる
が、上記したように蓋体１５は、樹脂製のため、埋め込
み後にボア加工と同時にかつ容易に加工できると共に、
ピストン３ｃに対して損傷を与えることもない。また、
各センサ７ａ・７ｂ・８ａ・８ｂが、渦電流式ギャップ
センサの場合には、蓋体１５が樹脂製であることから、
蓋体１５のセンサに対する磁性への影響も少なく、検出
精度が向上する。
【００２６】また、収納ケース１１は、ウォータジャケ
ット１０を貫通しかつシリンダブロック６の外壁部に挿
通されているが、その挿通部分にあっては、シリンダブ
ロック６が熱膨張した際に挿通方向に相対的なずれが生
じる。そのずれを収納ケース１１との間のすべりで逃げ
ることができるように、収納ケース１１とシリンダブロ
ック６の外壁部との間には、収納ケース１１を外囲する
低摩擦材からなるシール部材１６が設けられている。
ット１０を貫通しかつシリンダブロック６の外壁部に挿
通されているが、その挿通部分にあっては、シリンダブ
ロック６が熱膨張した際に挿通方向に相対的なずれが生
じる。そのずれを収納ケース１１との間のすべりで逃げ
ることができるように、収納ケース１１とシリンダブロ
ック６の外壁部との間には、収納ケース１１を外囲する
低摩擦材からなるシール部材１６が設けられている。
【００２７】また、シリンダブロック６の外壁部を貫通
して外方に延出している収納ケース１１のシリンダブロ
ック６の外壁部への取付にあっては、その外壁部へねじ
結合した竹の子形管状部材１９の軸線方向孔内に収納ケ
ース１１を貫通させて行っている。それら両者間にチュ
ーブ状シール部材２０を介装し、竹の子形管状部材１９
の竹の子状外方突出部とチューブ状シール部材２０とに
渡ってゴムチューブ２１を弾発的に嵌装し、そのゴムチ
ューブ２１の端部を内側のチューブ状シール部材２０と
共にバンド２２にて収納ケース１１に対して締め付けて
いる。
して外方に延出している収納ケース１１のシリンダブロ
ック６の外壁部への取付にあっては、その外壁部へねじ
結合した竹の子形管状部材１９の軸線方向孔内に収納ケ
ース１１を貫通させて行っている。それら両者間にチュ
ーブ状シール部材２０を介装し、竹の子形管状部材１９
の竹の子状外方突出部とチューブ状シール部材２０とに
渡ってゴムチューブ２１を弾発的に嵌装し、そのゴムチ
ューブ２１の端部を内側のチューブ状シール部材２０と
共にバンド２２にて収納ケース１１に対して締め付けて
いる。
【００２８】このようにすることにより、ウォータジャ
ケット１０を貫通させて設けたセンサ８ａの収納ケース
１１と、シリンダブロック６の外壁部との間からの冷却
水漏れを防止することができる。なお、シール部材１６
の代わりに液体パッキンを塗布しても良いし、またチュ
ーブ状シール部材２０の代わりにシールテープを巻き付
けるようにしても良い。
ケット１０を貫通させて設けたセンサ８ａの収納ケース
１１と、シリンダブロック６の外壁部との間からの冷却
水漏れを防止することができる。なお、シール部材１６
の代わりに液体パッキンを塗布しても良いし、またチュ
ーブ状シール部材２０の代わりにシールテープを巻き付
けるようにしても良い。
【００２９】ところで、３番気筒に設けた各センサ８ａ
・８ｂはピストン行程の中間部における変位を検出する
ような位置に配設されているが、１番気筒における各セ
ンサ７ａ・７ｂにあっては、ピストン４ａの上死点位置
の変位を検出し得る位置に配設されている。また、それ
らセンサ７ａ・７ｂは、クランクシャフト５の軸線方向
に位置しており、これによりピストン４ａのクランクシ
ャフト５軸線方向への移動を検出し得る。なお、図では
センサ７ａ・７ｂをクランクシャフト５の軸線方向にシ
リンダライナ３ａの内方へ向けて配設したが、クランク
シャフト５軸線方向への移動を検出するためのセンサの
配設にあっては、クランクシャフト５の軸線と直交する
方向を避けた側、すなわちほぼ１８０度であって１８０
度より小さい範囲内に配設すれば良く、そのように配設
することによりピストンのクランクシャフトの軸線方向
への挙動を検出することができる。
・８ｂはピストン行程の中間部における変位を検出する
ような位置に配設されているが、１番気筒における各セ
ンサ７ａ・７ｂにあっては、ピストン４ａの上死点位置
の変位を検出し得る位置に配設されている。また、それ
らセンサ７ａ・７ｂは、クランクシャフト５の軸線方向
に位置しており、これによりピストン４ａのクランクシ
ャフト５軸線方向への移動を検出し得る。なお、図では
センサ７ａ・７ｂをクランクシャフト５の軸線方向にシ
リンダライナ３ａの内方へ向けて配設したが、クランク
シャフト５軸線方向への移動を検出するためのセンサの
配設にあっては、クランクシャフト５の軸線と直交する
方向を避けた側、すなわちほぼ１８０度であって１８０
度より小さい範囲内に配設すれば良く、そのように配設
することによりピストンのクランクシャフトの軸線方向
への挙動を検出することができる。
【００３０】さらに、本エンジンにあっては、図１に示
されるように３番気筒と４番気筒との間のジャーナル壁
６ｄに、クランクシャフト５のスラスト規制部１７を設
けている。したがって、その規制部１７から最も離れて
いる１番気筒におけるピストン４ａの上記スラスト挙動
が最も大きく、かつそのピストン４ａの上死点位置近傍
における挙動が最も大きくなり、各センサ７ａ・７ｂを
上記したように配設することにより、上記スラスト挙動
の変位量を好適に検出し得る。
されるように３番気筒と４番気筒との間のジャーナル壁
６ｄに、クランクシャフト５のスラスト規制部１７を設
けている。したがって、その規制部１７から最も離れて
いる１番気筒におけるピストン４ａの上記スラスト挙動
が最も大きく、かつそのピストン４ａの上死点位置近傍
における挙動が最も大きくなり、各センサ７ａ・７ｂを
上記したように配設することにより、上記スラスト挙動
の変位量を好適に検出し得る。
【００３１】また本図示例では、シリンダブロック６の
ミッションへの出力取り出し側とは相反する端壁６ｆ
に、図５に併せて示されるように、前記したように上下
一対のセンサ７ａ・７ｂが配設されている。なお、これ
ら各センサ７ａ・７ｂこれにより、スラスト規制部１７
からクランクシャフト５の軸線方向に最も離れた所のピ
ストン４ａのトップランドの挙動を検出することにな
り、その挙動を精度良く検出することができる。
ミッションへの出力取り出し側とは相反する端壁６ｆ
に、図５に併せて示されるように、前記したように上下
一対のセンサ７ａ・７ｂが配設されている。なお、これ
ら各センサ７ａ・７ｂこれにより、スラスト規制部１７
からクランクシャフト５の軸線方向に最も離れた所のピ
ストン４ａのトップランドの挙動を検出することにな
り、その挙動を精度良く検出することができる。
【００３２】また、上記端壁６ｆ側には、タイミングベ
ルトなどが設けられていると共に、ウォータポンプ１８
が設けられており、そのような大きな冷却源の近くに上
記各センサ７ａ・７ｂが配設されていることから、セン
サ７ａ・７ｂに対する冷却効果を好適に高めることがで
きる。なお、ウォータポンプ１８にはラジエータ（図示
せず）で放熱された冷却水が導入され、ウォータポンプ
１８から吐出される冷却水をシリンダブロック６内に導
入するための冷却水導入口６ｗがシリンダブロック６の
端壁６ｆに形成されている。
ルトなどが設けられていると共に、ウォータポンプ１８
が設けられており、そのような大きな冷却源の近くに上
記各センサ７ａ・７ｂが配設されていることから、セン
サ７ａ・７ｂに対する冷却効果を好適に高めることがで
きる。なお、ウォータポンプ１８にはラジエータ（図示
せず）で放熱された冷却水が導入され、ウォータポンプ
１８から吐出される冷却水をシリンダブロック６内に導
入するための冷却水導入口６ｗがシリンダブロック６の
端壁６ｆに形成されている。
【００３３】
【発明の効果】このように本発明によれば、センサの収
納ケースをウォータジャケットに貫通状態に設けて好適
に冷却し、その収納ケースを介してセンサを冷却するこ
とができ、センサに対する燃焼室からの熱の影響を小さ
くすることができるため、センサの検出精度を高め得る
と共に、そのようにセンサの収納ケースを設けた場合に
おいて、燃焼室の熱の影響によりシリンダブロックが熱
変形してもセンサの収納ケースに影響を及ぼすことなく
シールすることにより、何ら問題なく上記冷却水による
冷却効果を奏し得る。
納ケースをウォータジャケットに貫通状態に設けて好適
に冷却し、その収納ケースを介してセンサを冷却するこ
とができ、センサに対する燃焼室からの熱の影響を小さ
くすることができるため、センサの検出精度を高め得る
と共に、そのようにセンサの収納ケースを設けた場合に
おいて、燃焼室の熱の影響によりシリンダブロックが熱
変形してもセンサの収納ケースに影響を及ぼすことなく
シールすることにより、何ら問題なく上記冷却水による
冷却効果を奏し得る。
【００３４】また、燃焼室の熱に対して耐熱樹脂製蓋体
によりセンサを保護することにより、センサ保護のため
の蓋体を設けてもピストンが損傷することがなく、かつ
蓋体を取り付けた後に容易にシリンダボア加工を行うこ
とができ、シール性も確保できるばかりでなく、蓋体が
樹脂製のためセンサに対する磁性への影響も少なく、検
出精度が向上する。
によりセンサを保護することにより、センサ保護のため
の蓋体を設けてもピストンが損傷することがなく、かつ
蓋体を取り付けた後に容易にシリンダボア加工を行うこ
とができ、シール性も確保できるばかりでなく、蓋体が
樹脂製のためセンサに対する磁性への影響も少なく、検
出精度が向上する。
【００３５】また、ピストンにおける熱変形の大きいト
ップランドに対して、クランクシャフトの軸線方向であ
る気筒列方向の比較的大きな変位を検出するため、ピス
トン挙動の検出精度を高くすることができる。特に、ク
ランクシャフトのスラスト規制部から離れた位置にある
変動量の大きなピストンのトップランドの位置を検出す
るセンサをシリンダブロックの端壁に設けることによ
り、ピストン挙動を好適にかつ精度良く検出することが
できると共に、センサの取付構造も複雑になることがな
く、シリンダブロックも大型化することがない。なお、
センサは、クランクシャフトの軸線と直交する方向を避
けた側、すなわちほぼ１８０度であって１８０度より小
さい範囲内に配設されれば良く、そのように配設するこ
とによりピストンのクランクシャフトの軸線方向への挙
動を検出することができる。
ップランドに対して、クランクシャフトの軸線方向であ
る気筒列方向の比較的大きな変位を検出するため、ピス
トン挙動の検出精度を高くすることができる。特に、ク
ランクシャフトのスラスト規制部から離れた位置にある
変動量の大きなピストンのトップランドの位置を検出す
るセンサをシリンダブロックの端壁に設けることによ
り、ピストン挙動を好適にかつ精度良く検出することが
できると共に、センサの取付構造も複雑になることがな
く、シリンダブロックも大型化することがない。なお、
センサは、クランクシャフトの軸線と直交する方向を避
けた側、すなわちほぼ１８０度であって１８０度より小
さい範囲内に配設されれば良く、そのように配設するこ
とによりピストンのクランクシャフトの軸線方向への挙
動を検出することができる。
【００３６】また、多気筒エンジンにおいてウォータポ
ンプからの冷却水導入口に最も近いシリンダライナの内
方に向けてセンサを配設することにより、冷却効率の最
も高い位置にセンサが配設されるため、燃焼室からのセ
ンサに対する熱影響を極力低減することができ、検出精
度を向上し得る。
ンプからの冷却水導入口に最も近いシリンダライナの内
方に向けてセンサを配設することにより、冷却効率の最
も高い位置にセンサが配設されるため、燃焼室からのセ
ンサに対する熱影響を極力低減することができ、検出精
度を向上し得る。
【図１】本発明が適用されたエンジンの要部側断面図。
【図２】各センサの配設状態を示す模式的斜視図。
【図３】３番気筒におけるセンサの配設状態を示す要部
断面図。
断面図。
【図４】センサの要部を拡大して示す側断面図。
【図５】１番気筒におけるセンサの配設状態を示す要部
断面図。
断面図。
１ エンジン ３ａ・３ｃ シリンダライナ ４ａ・４ｃ ピストン ５ クランクシャフト ６ シリンダブロック ６ｆ 端壁 ７ａ・７ｂ センサ ８ａ・８ｂ センサ １０ ウォータジャケット １１ 収納ケース １５ 蓋体 １６ シール部材 １７ スラスト規制部
Claims (7)
- 【請求項１】 エンジン作動時におけるピストンの挙動
を解析するべく当該ピストンとシリンダライナとの間の
ギャップを少なくとも当該ピストンの上死点側で測定す
るセンサをシリンダブロックに取り付けるためのピスト
ン挙動解析用センサ取付構造であって、 前記センサの収納ケースが、前記シリンダライナを外囲
するウォータジャケットを貫通して設けられていること
を特徴とするピストン挙動解析用センサ取付構造。 - 【請求項２】 前記収納ケースの前記シリンダライナ側
が固定されていると共に、前記収納ケースの前記ウォー
タジャケットよりもエンジン外方側のシリンダブロック
に設けられた部分が、前記シリンダブロックとの相対的
な熱変形が可能な状態にシール部材によりシールされて
いることを特徴とする請求項１に記載のピストン挙動解
析用センサ取付構造。 - 【請求項３】 エンジン作動時におけるピストンの挙動
を解析するべく当該ピストンとシリンダライナとの間の
ギャップを少なくとも当該ピストンの上死点側で測定す
るセンサをシリンダブロックに取り付けるためのピスト
ン挙動解析用センサ取付構造であって、 前記センサの前記シリンダライナの内方に臨む部分が耐
熱樹脂製の蓋体により覆われていることを特徴とするピ
ストン挙動解析用センサ取付構造。 - 【請求項４】 エンジン作動時におけるピストンの挙動
を解析するべく当該ピストンとシリンダライナとの間の
ギャップを少なくとも当該ピストンの上死点側で測定す
るセンサをシリンダブロックに取り付けるためのピスト
ン挙動解析用センサ取付構造であって、 前記センサを、前記シリンダブロックにおけるクランク
シャフトの軸線方向側から前記シリンダライナの内方に
向けて配設したことを特徴とするピストン挙動解析用セ
ンサ取付構造。 - 【請求項５】 エンジン作動時におけるピストンの挙動
を解析するべく当該ピストンとシリンダライナとの間の
ギャップを少なくとも当該ピストンの上死点側で測定す
るセンサをシリンダブロックに取り付けるためのピスト
ン挙動解析用センサ取付構造であって、 前記センサを、前記シリンダブロックにおけるクランク
シャフトの軸線と直交する方向を避けた側から前記シリ
ンダライナの内方に向けて配設すると共に、前記シリン
ダブロックにおける前記クランクシャフトのスラスト規
制部を設けた所から前記クランクシャフトの軸線方向に
最も離れた端壁に設けたことを特徴とするピストン挙動
解析用センサ取付構造。 - 【請求項６】 エンジン作動時におけるピストンの挙動
を解析するべく当該ピストンとシリンダライナとの間の
ギャップを少なくとも当該ピストンの上死点側で測定す
るセンサをシリンダブロックに取り付けるためのピスト
ン挙動解析用センサ取付構造であって、 第１センサを、前記シリンダブロックにおけるクランク
シャフトの軸線方向側から前記シリンダライナの内方に
向けて配設すると共に、 第２センサを、前記シリンダブロックにおけるクランク
シャフトの軸線方向と直交する側から前記シリンダライ
ナの内方に向けて配設したことを特徴とするピストン挙
動解析用センサ取付構造。 - 【請求項７】 多気筒エンジン作動時におけるピストン
の挙動を解析するべく当該ピストンとシリンダライナと
の間のギャップを少なくとも当該ピストンの上死点側で
測定するセンサをシリンダブロックに取り付けるための
ピストン挙動解析用センサ取付構造であって、 前記シリンダブロックに、ウォータポンプから吐出され
る冷却水の導入口を形成し、該冷却水導入口に最も近い
シリンダライナの内方に向けて前記センサを配設したこ
とを特徴とするピストン挙動解析用センサ取付構造。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13862399A JP4083919B2 (ja) | 1999-05-19 | 1999-05-19 | ピストン挙動解析方法 |
| JP13862299A JP3593282B2 (ja) | 1999-05-19 | 1999-05-19 | ピストン挙動解析用センサ取付構造 |
| DE10024759A DE10024759B4 (de) | 1999-05-19 | 2000-05-19 | Anordnungsaufbau für einen Analysesensor für das Betriebsverhalten der Kolben einer Brennkraftmaschine und Verfahren zur Durchführung |
| US09/573,202 US6536266B1 (en) | 1999-05-19 | 2000-05-19 | Piston behavior analyzing sensor mounting structure and piston behavior analyzing method |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13862399A JP4083919B2 (ja) | 1999-05-19 | 1999-05-19 | ピストン挙動解析方法 |
| JP13862299A JP3593282B2 (ja) | 1999-05-19 | 1999-05-19 | ピストン挙動解析用センサ取付構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000329546A true JP2000329546A (ja) | 2000-11-30 |
| JP3593282B2 JP3593282B2 (ja) | 2004-11-24 |
Family
ID=26471622
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13862399A Expired - Fee Related JP4083919B2 (ja) | 1999-05-19 | 1999-05-19 | ピストン挙動解析方法 |
| JP13862299A Expired - Fee Related JP3593282B2 (ja) | 1999-05-19 | 1999-05-19 | ピストン挙動解析用センサ取付構造 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13862399A Expired - Fee Related JP4083919B2 (ja) | 1999-05-19 | 1999-05-19 | ピストン挙動解析方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6536266B1 (ja) |
| JP (2) | JP4083919B2 (ja) |
| DE (1) | DE10024759B4 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020522639A (ja) * | 2017-05-29 | 2020-07-30 | エムシーイー−５ ディベロップメントＭｃｅ−５ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ | ターゲットの通過を検出するセンサを備える測定装置を有する、内燃エンジン用のエンジン |
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|---|---|---|---|---|
| SE9904554D0 (sv) * | 1999-12-14 | 1999-12-14 | Jonas Jonsson | Anordningar för mätning och reglering av toppspel under drift på förbränningsmotorer av typ fram- och återgående kolv |
| AT412672B (de) * | 2002-10-30 | 2005-05-25 | Hoerbiger Kompressortech Hold | Monitor zur überwachung der bewegungsbahn eines hubkolbens |
| KR100569061B1 (ko) * | 2003-10-22 | 2006-04-07 | 현대자동차주식회사 | 실린더 블록의 보어 변형 측정장치 |
| US20090278641A1 (en) * | 2006-12-13 | 2009-11-12 | Stoneridge Control Devices, Inc. | Cylinder Position Sensor and Cylinder Incorporating the Same |
| JP2010513800A (ja) * | 2006-12-13 | 2010-04-30 | ストーンリッジ・コントロール・デバイスィズ・インコーポレーテッド | シリンダ位置センサおよびそれを組み込むシリンダ |
| JP2009270873A (ja) * | 2008-05-02 | 2009-11-19 | Ihi Corp | 油膜厚さ計測装置および方法 |
| JP2010270607A (ja) * | 2009-05-19 | 2010-12-02 | Denso Corp | バルブリフト可変機構用駆動装置 |
| AT518268B1 (de) | 2016-05-31 | 2017-09-15 | Avl List Gmbh | Verfahren und System zur Diagnose und/oder Steuerung einer Hubkolbenmaschine mit einem variablen Verdichtungsverhältnis |
| AT518694B1 (de) * | 2016-05-31 | 2019-08-15 | Avl List Gmbh | Hubkolbenmaschine sowie Verfahren und Vorrichtung zur Diagnose und/oder Steuerung einer Hubkolbenmaschine |
| AT520079B1 (de) * | 2017-05-31 | 2019-01-15 | Avl List Gmbh | Hubkolbenmaschine sowie Verfahren und Vorrichtung zur Diagnose und/oder Steuerung einer Hubkolbenmaschine |
| DE102018210704A1 (de) * | 2018-06-29 | 2020-01-02 | Robert Bosch Gmbh | Wegaufnehmer |
| JP7429545B2 (ja) * | 2020-01-21 | 2024-02-08 | 三菱重工コンプレッサ株式会社 | プローブ装置 |
| CN114352411A (zh) * | 2021-12-20 | 2022-04-15 | 中国北方发动机研究所(天津) | 一种发动机活塞缸套动态间隙遥感测量装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04140430A (ja) * | 1990-09-29 | 1992-05-14 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 内燃機関のピストンオーバヒート検出方法 |
| JPH07109953A (ja) * | 1993-10-12 | 1995-04-25 | Yamaha Motor Co Ltd | 筒内燃料噴射式２サイクルエンジンのピストン |
| US5814724A (en) * | 1996-12-13 | 1998-09-29 | Romkee; David Scott | Method and device for determining piston engine wear |
| US6083064A (en) * | 1997-08-08 | 2000-07-04 | Sanshin Kogyo Kabushiki Kaisha | Cooling system for outboard motor |
-
1999
- 1999-05-19 JP JP13862399A patent/JP4083919B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1999-05-19 JP JP13862299A patent/JP3593282B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-05-19 DE DE10024759A patent/DE10024759B4/de not_active Expired - Fee Related
- 2000-05-19 US US09/573,202 patent/US6536266B1/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020522639A (ja) * | 2017-05-29 | 2020-07-30 | エムシーイー−５ ディベロップメントＭｃｅ−５ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ | ターゲットの通過を検出するセンサを備える測定装置を有する、内燃エンジン用のエンジン |
| JP7135004B2 (ja) | 2017-05-29 | 2022-09-12 | エムシーイー－５ ディベロップメント | ターゲットの通過を検出するセンサを備える測定装置を有する、内燃エンジン用のエンジン |
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|---|---|
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| JP4083919B2 (ja) | 2008-04-30 |
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