JP2008121453A

JP2008121453A - エンジンの回転角検出装置

Info

Publication number: JP2008121453A
Application number: JP2006303827A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Sugiura; 広之杉浦; Masaki Yoneyama; 正樹米山; Ryohei Kitamura; 良平北村; Takeshi Kitajima; 毅北嶋
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2006-11-09
Filing date: 2006-11-09
Publication date: 2008-05-29
Anticipated expiration: 2026-11-09
Also published as: JP4563983B2

Abstract

【課題】動弁カムを有してシリンダヘッドに回転自在に支承されるカムシャフトの軸方向中間部に、カムシャフトの少なくとも一部を囲むロータ主部と、該ロータ主部から突出される被検出用突起とを一体に有するパルサロータが固定され、被検出用突起を検出するセンサが、パルサロータに近接してエンジンの非回転部に固定されるエンジンの回転角検出装置において、パルサロータをカムシャフトに固定してもシリンダヘッドのコンパクト化を可能とする。
【解決手段】パルサロータ２８のロータ主部２９が、カムシャフト１４の軸線に直交する方向での該カムシャフト１４への嵌装を可能とした形状に形成される。
【選択図】図４

Description

本発明は、動弁カムを有してシリンダヘッドに回転自在に支承されるカムシャフトの軸方向中間部に、前記カムシャフトの少なくとも一部を囲むロータ主部と、該ロータ主部から突出される被検出用突起とを一体に有するパルサロータが固定され、前記被検出用突起を検出するセンサが、前記パルサロータに近接してエンジンの非回転部に固定されるエンジンの回転角検出装置に関する。

無端のリング状に形成されたパルサロータが、軸方向に隣接する一対の動弁カム間でカムシャフトに固定されるようにしたものが、特許文献１で知られている。
特開２００４−１１６４６３号公報

ところが、上記特許文献１で開示されたもののようにパルサロータが無端のリング状に形成されていると、カムシャフトの軸方向中間の取付け箇所にパルサロータを取り付ける際には、カムシャフトに設けられている動弁カム等の突起を通過させるようにしてパルサロータをカムシャフトの軸線方向に沿って移動させる必要があり、前記突起の通過を可能とするためにパルサロータの内周直径を大きく設定せざるを得ない。而して内周直径が大きく設定されると、剛性確保のためにパルサロータの外周直径が大きくなり、しかも検出精度の向上のためには被検出用突起をパルサロータの外周から比較的大きく突出させる必要があるので被検出用突起の回転軌跡の外周直径が大きくなる。そのためシリンダヘッドのコンパクト化が阻害されることになる。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、パルサロータをカムシャフトに固定してもシリンダヘッドのコンパクト化を可能としたエンジンの回転角検出装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、動弁カムを有してシリンダヘッドに回転自在に支承されるカムシャフトの軸方向中間部に、前記カムシャフトの少なくとも一部を囲むロータ主部と、該ロータ主部から突出される被検出用突起とを一体に有するパルサロータが固定され、前記被検出用突起を検出するセンサが、前記パルサロータに近接してエンジンの非回転部に固定されるエンジンの回転角検出装置において、前記パルサロータのロータ主部が、前記カムシャフトの軸線に直交する方向での該カムシャフトへの嵌装を可能とした形状に形成されることを特徴とする。

また請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の構成に加えて、前記カムシャフトに、外径を最小とした最小径部と、前記動弁カムの回転軌跡の外周直径よりも小径かつ前記最小径部よりも大径に形成されて前記最小径部に軸方向で隣接するとともに前記ロータ主部が嵌合される嵌合部と、前記パルサロータを締結すべく前記嵌合部を前記最小径部との間に挟むフランジ部とが設けられ、前記ロータ主部が、１８０度を超える範囲で前記嵌合部の外周を覆うようにして円弧状に形成され、該ロータ主部の周方向両端間の距離が前記最小径部の直径よりも大きく設定されることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明の構成に加えて、前記カムシャフトの軸線に沿う方向で相互に隣接する一対の気筒間で前記カムシャフトに前記パルサロータが固定されることを特徴とする。

さらに請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の発明の構成に加えて、前記パルサロータのロータ主部に、該ロータ主部を前記カムシャフトに締結するためのボルトが挿通される挿通孔を有する締結ボス部が設けられ、前記被検出用突起が前記締結ボス部から突出されることを特徴とする。

なお実施例のシリンダヘッド１１が本発明における「エンジンの非回転部」に対応する。

請求項１記載の発明によれば、パルサロータのカムシャフトへの組付け時に、カムシャフトに設けられる動弁カム等の突起をパルサロータのロータ主部に通過させる必要がないので、ロータ主部の内周を小さく形成することができ、それに応じてロータ主部の外径も小さくすることができる。したがって検出精度の低下を招くことなくシリンダヘッドのコンパクト化が可能となり、またパルサロータのカムシャフトへの組付け作業も容易となる。

また請求項２記載の発明によれば、カムシャフトの軸線に直交する方向で該カムシャフトの最小径部に装着したパルサロータのロータ主部をカムシャフトの軸線に沿って最小径部から嵌合部側に変位させることで、ロータ主部が嵌合部の外周の１８０度を超える範囲を覆うようにして該嵌合部に嵌合され、嵌合部にロータ主部を嵌合した状態でパルサロータがフランジ部に締結されることになる。このようにパルサロータがフランジ部に締結された状態では、パルサロータにかかる遠心力を嵌合部で受けることができるので、カムシャフトにパルサロータを締結する部材の強度を低減することができ、軽量化が可能となるとともに締結時に位置合わせを簡略化して生産性を高めることができる。

請求項３記載の発明によれば、隣接する一対の気筒間でカムシャフトには動弁カムが設けられていないので、カムシャフトにパルサロータが固定されてもカムシャフトが軸方向に長くなることはなく、請求項１の構成によって、隣接する一対の気筒間にパルサロータが配置されても組付け性が低下することはない。

さらに請求項４記載の発明によれば、ロータ主部に設けられる締結ボス部から被検出用突起が突出されるので、被検出用突起の検出精度を高めるとともに、剛性を確保することができる。

以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の一実施例に基づいて説明する。

図１〜図５は本発明の一実施例を示すものであり、図１はシリンダヘッドの平面図であって図２の１−１線矢視図、図２は図１の２−２線断面図、図３は吸気側カムシャフトならびに該吸気側カムシャフトに組付けられる前のパルサロータを示す側面図、図４は図３の４−４線断面図、図５は図３の５−５線断面図である。

先ず図１および図２において、このエンジンは、多気筒たとえば直列に並ぶ第１〜第４気筒Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４を有する多気筒エンジンであり、そのシリンダヘッド１１と、シリンダヘッド１１に結合されるヘッドカバー１２との間に形成される動弁室１３には、シリンダヘッド１１に回転自在に支承される吸気側カムシャフト１４および排気側カムシャフト１５を有する動弁装置１６が収容される。

吸気側および排気側カムシャフト１４，１５は、第１〜第４気筒Ｃ１〜Ｃ４の配列方向に沿って平行に延びるものであり、第１〜第４気筒Ｃ１〜Ｃ４相互間に対応する位置でシリンダヘッド１１に設けられたカムホルダ１７…と、それらのカムホルダ１７…に締結されるキャップ１８…との間で回転自在に支承されている。

吸気側および排気側カムシャフト１４，１５の一端には、被動スプロケット１９，２０が複数ずつのボルト２２…，２３…でそれぞれ締結される。而して両被動スプロケット１９，２０は、図示しないクランクシャフトの回転動力を１／２の減速比で吸気側および排気側カムシャフト１４，１５に伝達するための調時伝動機構２１の一部を構成する。

吸気側カムシャフト１４には、第１〜第４気筒Ｃ１〜Ｃ４にそれぞれ一対ずつ配設される吸気弁（図示せず）に個別に対応した吸気側動弁カム２４…が各気筒Ｃ１〜Ｃ４毎に一対ずつ設けられ、排気側カムシャフト１５には、第１〜第４気筒Ｃ１〜Ｃ４にそれぞれ一対ずつ配設される排気弁（図示せず）に個別に対応した排気側動弁カム２５…が各気筒Ｃ１〜Ｃ４毎に一対ずつ設けられる。

吸気側カムシャフト１４における軸方向中間の取付け箇所、この実施例では第２および第３気筒Ｃ２，Ｃ３間に対応する部分で吸気側カムシャフト１４にはパルサロータ２８が取付けられており、パルサロータ２８が有する３つの被検出用突起３０，３１，３２を検出するセンサ３５が、前記パルサロータ２８に近接してエンジンの非回転部である前記シリンダヘッド１１に固定される。

吸気側カムシャフト１４における軸方向中間の取付け箇所には、外径を最小とした最小径部３６と、吸気側動弁カム２４…の回転規制気の外周直径よりも小径かつ前記最小径部３６よりも大径に形成されて前記最小径部３６に軸方向で隣接する嵌合部３７と、該嵌合部３７を前記最小径部３６との間に挟むフランジ部３８とが設けられる。

図３および図４において、前記パルサロータ２８は、吸気側カムシャフト１４の軸線に直交する方向での該吸気側カムシャフト１４への嵌装を可能とした形状に形成されるロータ主部２９と、該ロータ主部２９から突出される３つの被検出用突起３０〜３２とを一体に有し、前記ロータ主部２９は、１８０度を超える角度αの範囲で前記嵌合部３７の外周を覆うようにして円弧状に形成され、該ロータ主部２９の周方向両端間の距離Ｌは、前記最小径部３６の直径Ｄよりも大きく設定される。

図５を併せて参照して、前記吸気側カムシャフト１４に設けられるフランジ部３８は、前記吸気側カムシャフト１４から半径方向外方に張り出すリング板部３８ａと、前記パルサロータ２８におけるロータ主部２９の周方向両端部に対応する位置で前記リング板部３８ａから半径方向外方に張り出す一対の取付け板部３８ｂ，３８ｂとを一体に有するように形成されており、両取付け板部３８ｂ…には、ねじ孔３９，３９がそれぞれ設けられる。

また前記パルサロータ２８のロータ主部２９における周方向両端部には、前記吸気側カムシャフト１４のフランジ部３８における取付け板部３８ｂ…に対応して締結ボス部３３，３３がそれぞれ設けられ、それらの締結ボス部３３…には、前記取付け板部３８ｂ…のねじ孔３９…に対応した挿通孔３４，３４がそれぞれ設けられ、各挿通孔３４…に挿通されたボルト４０，４０を前記ねじ孔３９…に螺合することでパルサロータ２８が吸気側カムシャフト１４に締結される。

しかも前記両締結ボス部３３，３３の一方からは一対の被検出用突起３０，３１が突出され、他方の締結ボス部３３からは１つの被検出用突起３２が突出される。

前記センサ３５は、前記パルサロータ２８の被検出用突起３０〜３２の通過を検出することで吸気側カムシャフト１４の回転位置を検出するものであり、パルサロータ２８の外周に半径方向外方から対向するようにして前記シリンダヘッド１１に取付けられる。

次にこの実施例の作用について説明すると、複数の吸気側動弁カム２４…を有してシリンダヘッド１１に回転自在に支承される吸気側カムシャフト１４の軸方向中間部に、ロータ主部２９と、該ロータ主部２９から突出される３つの被検出用突起３０〜３２とを一体に有するパルサロータ２８が固定されるのであるが、前記ロータ主部２９が、吸気側カムシャフト１４の軸線に直交する方向での該吸気側カムシャフト１４への嵌装を可能とした形状に形成されている。

したがってパルサロータ２８の吸気側カムシャフト１４への組付け時に、吸気側カムシャフト１４に設けられる吸気側動弁カム２４…等の突起をパルサロータ２８のロータ主部２９に通過させる必要がないので、ロータ主部２９の内周を小さく形成することができ、それに応じてロータ主部２９の外径も小さくすることができる。したがって検出精度の低下を招くことなくシリンダヘッド１１のコンパクト化が可能となり、またパルサロータ２８の吸気側カムシャフト１４への組付け作業も容易となる。

しかも吸気側カムシャフト１４には、外径を最小とした最小径部３６と、吸気側動弁カム２４…の回転軌跡の外周直径よりも小径かつ前記最小径部３６よりも大径に形成されて前記最小径部３６に軸方向で隣接するとともに前記ロータ主部２９が嵌合される嵌合部３７と、パルサロータ２８を締結すべく前記嵌合部３７を前記最小径部３６との間に挟むフランジ部３８とが設けられており、ロータ主部２９が、１８０度を超える角度αの範囲で前記嵌合部３７の外周を覆うようにして円弧状に形成され、該ロータ主部２９の周方向両端間の距離Ｌが前記最小径部３６の直径Ｄよりも大きく設定されている。

したがって吸気側カムシャフト１４の軸線に直交する方向で該カムシャフトの最小径部３６に装着したパルサロータ２８のロータ主部２９を吸気側カムシャフト１４の軸線に沿って最小径部３６から嵌合部３７側に変位させることで、ロータ主部２９が嵌合部３７の外周の１８０度を超える範囲を覆うようにして該嵌合部３７に嵌合され、嵌合部３７にロータ主部２９を嵌合した状態でパルサロータ２８がフランジ部３８に締結されることになる。

このようにパルサロータ２８がフランジ部３８に締結された状態では、パルサロータ２８にかかる遠心力を嵌合部３７で受けることができるので、吸気側カムシャフト１４にパルサロータ２８を締結する部材すなわちフランジ部３８やボルト４０…の強度を低減することができ、軽量化が可能となるとともに締結時に位置合わせを簡略化して生産性を高めることができる。

また吸気側カムシャフト１４の軸線に沿う方向で相互に隣接する第２および第３気筒Ｃ２，Ｃ３間で吸気側カムシャフト１４に前記パルサロータ２８が固定されるものであり、隣接する第２および第３気筒Ｃ２，Ｃ３間では吸気側カムシャフト１４に吸気側動弁カム２４…は設けられていないので、吸気側カムシャフト１４にパルサロータ２８が固定されても吸気側カムシャフト１４が軸方向に長くなることはない。しかもパルサロータ２８のロータ主部２９が、吸気側カムシャフト１４の軸線に直交する方向での該吸気側カムシャフト１４への嵌装を可能とした形状に形成されているので、隣接する第２および第３気筒Ｃ２，Ｃ３間にパルサロータ２８が配置されても組付け性が低下することはない。

さらにパルサロータ２８のロータ主部２９に、該ロータ主部２９を吸気側カムシャフト１４のフランジ部３８に締結するためのボルト４０…が挿通される挿通孔３４…を有する一対の締結ボス部３３…が設けられており、一対の被検出用突起３０，３１が一方の締結ボス部３３から突出され、１つの被検出用突起３２が他方の締結ボス部３４から突出されるので、被検出用突起３０〜３２の検出精度を高めるとともに、剛性を確保することができる。

以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。

たとえばセンサ３５が、パルサロータ２８に近接してエンジンの非回転部であるヘッドカバー１２に固定されるものにも本発明を適用可能である。

シリンダヘッドの平面図であって図２の１−１線矢視図である。図１の２−２線断面図である。吸気側カムシャフトならびに該吸気側カムシャフトに組付けられる前のパルサロータを示す側面図である。図３の４−４線断面図である。図３の５−５線断面図である。

符号の説明

１１・・・シリンダヘッド
１４・・・吸気側カムシャフト
２８・・・パルサロータ
２９・・・ロータ主部
３０，３１，３２・・・被検出用突起
３３・・・締結ボス部
３４・・・挿通孔
３５・・・センサ
３６・・・最小径部
３７・・・嵌合部
３８・・・フランジ部
４０・・・ボルト
Ｃ２，Ｃ３・・・気筒

Claims

動弁カム（２４）を有してシリンダヘッド（１１）に回転自在に支承されるカムシャフト（１４）の軸方向中間部に、前記カムシャフト（１４）の少なくとも一部を囲むロータ主部（２９）と、該ロータ主部（２９）から突出される被検出用突起（３０，３１，３２）とを一体に有するパルサロータ（２８）が固定され、前記被検出用突起（３０〜３２）を検出するセンサ（３５）が、前記パルサロータ（２８）に近接してエンジンの非回転部（１１）に固定されるエンジンの回転角検出装置において、前記パルサロータ（２８）のロータ主部（２９）が、前記カムシャフト（１４）の軸線に直交する方向での該カムシャフト（１４）への嵌装を可能とした形状に形成されることを特徴とするエンジンの回転角検出装置。
前記カムシャフト（１４）に、外径を最小とした最小径部（３６）と、前記動弁カム（２４）の回転軌跡の外周直径よりも小径かつ前記最小径部（３６）よりも大径に形成されて前記最小径部（３６）に軸方向で隣接するとともに前記ロータ主部（２９）が嵌合される嵌合部（３７）と、前記パルサロータ（２８）を締結すべく前記嵌合部（３７）を前記最小径部（３６）との間に挟むフランジ部（３８）とが設けられ、前記ロータ主部（２９）が、１８０度を超える範囲で前記嵌合部（３７）の外周を覆うようにして円弧状に形成され、該ロータ主部（２９）の周方向両端間の距離が前記最小径部（３６）の直径よりも大きく設定されることを特徴とする請求項１記載のエンジンの回転角検出装置。
前記カムシャフト（１４）の軸線に沿う方向で相互に隣接する一対の気筒（Ｃ２，Ｃ３）間で前記カムシャフト（１４）に前記パルサロータ（２８）が固定されることを特徴とする請求項１または２記載のエンジンの回転角検出装置。
前記パルサロータ（２８）のロータ主部（２９）に、該ロータ主部（２９）を前記カムシャフト（１４）に締結するためのボルト（４０）が挿通される挿通孔（３４）を有する締結ボス部（３３）が設けられ、前記被検出用突起（３０〜３２）が前記締結ボス部（３３）から突出されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のエンジンの回転角検出装置。