JP2014168344A - クランク軸の位置検出構造 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】クランク軸16の端部に、検出用マグネット60が設けられ、検出用マグネット60は円形状であって、一方の半円領域にN極が着磁され、他方の半円領域にS極が着磁されたものであり、クランク軸16の端部を軸方向外側から覆うエンジンカバー51に、ホールIC65が設けれ、ホールIC65が、クランク軸16の端部の軸方向外側に向けた延長線上で、検出用マグネット60に近接して対向するように設けられる。
【選択図】図4
Description
このようなスイングバック制御において、クランク軸を所定位置に適正に制御する場合には、クランク軸の位置の検出が必要となる。なお、近年では、交流発電機をスタータモータとして機能させる車両もある。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のクランク軸の位置検出構造において、前記マグネット(60)は、前記端部において前記クランク軸(16)の軸方向外側に向けて露出するように設けられることを特徴とする。
前輪Wfは、フロントフォーク5に回転可能に支持され、フロントフォーク5の上部に操舵ハンドル6が設けられている。操舵ハンドル6の右側には、ブレーキレバーとスロットルグリップ(いずれも図示せず。)が配置されている。また、後輪Wrは、スイングアーム7を介して車体フレームに揺動可能に支持されている。
エンジンユニット2は、内燃機関であるレシプロ式のエンジン10と、多段式の変速機11が一体ブロックとして構成され、エンジン10と変速機11が遠心クラッチ8とミッションクラッチ12を介して動力伝達可能とされている。
なお、図2中21は、燃焼室19内に臨むようにシリンダヘッド20に設置された点火装置であり、22は、シリンダヘッド20の先端側に設けられ、クランク軸16と連動して図示しない吸排気バルブを開閉駆動する動弁装置であり、ヘッドカバー20Cによって覆われている。また、同図中23は、クランク軸16上のコンロッド15との連結部(クランクピン)の軸方向両側に設けられたクランクウェブであり、17aは、クランク軸16のほぼ全域を収容するクランクケース17内のクランク室である。
また、クラッチアウタ25には、ミッションクラッチ12に一体化される入力ギヤ27と噛合する出力ギヤ28が一体回転可能に結合されている。
変速機11では、クランクケース17内に設けられた図示しないシフトドラムの回動操作によってメイン変速ギヤ群M1とカウンタ変速ギヤ群M2の駆動伝達ギヤが選択され、それによってニュートラルを含む任意の変速ギヤ段(ギヤポジション)が設定される。
なお、エンジンカバー51は、左側からクランク軸16の左端部を覆う底壁部51aと、底壁部51aの外周縁から立ち上がるように延びて、その先端でクランクケース17の側壁に当接して、クランクケース17に結合する側壁部51bと、を備えている。また、クランクケース17の側壁とエンジンカバー51で形成される空間は、クランク室17aに連通する空間となるため、クランク室17aに供給される潤滑油が進入し得る空間となっている。
ACGスタータ50は、クランク軸16の左端部に取り付ける有底円筒状のロータ52と、ロータ52の内周側に配置されるステータ53と、を備えている。ロータ52は、クランク軸16と同軸に位置する円板状の底壁部52aと、底壁部の外周縁から立ち上がるように形成される側壁部52bと、で有底円筒状に形成されている。そして、ロータ52は、底壁部52aがクランクケース17の側壁側に位置されるようにクランク軸16に固定され、ステータ53は、エンジンカバー51の底壁部51aの内側面に締結されている。
また、クランク軸16の左端部は、上記筒部56aから左方に突出し、この左方に突出した部位には雄ねじ部が形成されている。この雄ねじ部にはロックナット57が螺合され、ロックナット57は筒部56aの端面に圧接している。また、クランク軸16の左端部先端は、ロックナット57の頭部よりも左方にやや突出している。
図5に示すように、マグネット本体62は、ベース部61よりも小径に形成され、クランク軸16の軸方向視で一方の半円領域62aにN極が着磁され、他方の半円領域62bにS極が着磁されている。そして、図4に示すように、クランク軸16の左端部の先端は径方向内側に向けて屈曲変形されて、マグネット本体62の周囲を囲むとともにベース部61に圧着しており、検出用マグネット60は、クランク軸16の端部に加締めて設けられている。
ここで、マグネット本体62の磁極面は、クランク軸16の左端部の先端と略面一とするのが好ましく、より好ましくは、先端から突出しないように設けられるのが良い。
図6も参照し、ケース67の開口縁には、ケース67の中心を挟んで対向する位置に形成された一対のフランジ部73が径方向外側に張り出しており、フランジ部73には周方向に長く延びる通し穴74が形成されている。通し穴74に挿通された締結部材が、貫通穴71のケース保持用凹部70内の周縁部に締結されることで、ホールICパッケージ66はケース保持用凹部70に収容固定されている。そして、ホールIC65は、ケース67の底部を挟んで、マグネット本体62の着磁面に近接して対向している。
ここで、図7を参照し、ホールIC65が、検出用マグネット60との相対位置に応じて基板68を介して出力する出力電圧につき説明し、クランク軸16の回転位置の検出方法について説明する。この例では、図7(A)に示すように、ホールIC65に設けられたマーク65A(便宜上、二点鎖線で示す。マーク65Aは、例えばケース67等に設けられる。)の方向に検出用マグネット60のN極が着磁された半円領域62aが向く位置を基準位置(0°)とし、このとき、ホールIC65が、図7(C)に示すように、第1出力電圧VDDを出力電圧として出力するようになっている。
そして、図7(B)に示すように、基準位置からクランク軸16の回転に伴い、検出用マグネット60が回転していくと、図7(C)に示すように出力電圧がリニアに上昇していく。そして、この例では、検出用マグネット60が基準位置から180°回転した際に、ホールIC65が第2出力電圧VDDを出力電圧として出力し、360°回転した際には、ホールIC65が第3出力電圧VDDを出力電圧として出力する。そして、第3出力電圧VDDを出力電圧として出力すると、基準位置に復帰したものとして、再度、第1出力電圧VDDを出力電圧として出力する。
このようにホールIC65が、検出用マグネット60との相対位置に応じて出力電圧を変化させて出力することで、制御装置は、出力電圧に基づき、クランク軸16の回転位置(回転角度)を検出することが可能となる。なお、上記で説明した、VDDはホールIC65が出力する最大電圧であり、この値は任意に決定されるものである。
このため、ホールIC65はエンジンカバー51を挟まず、そのケース67の壁部を介して磁束を検出するため、検出精度を向上できる。また、ホールIC65の保護性を高めることができる。
17 クランクケース
51 エンジンカバー
60 検出用マグネット(マグネット)
62a,62b 半円領域
65 ホールIC
67 ケース
71 貫通穴
74 通し穴(周方向調整手段)
Claims (5)
- クランクケース(17)に回転可能に支持されたクランク軸(16)の位置をホールIC(65)によって検出するためのクランク軸の位置検出構造において、
前記クランク軸(16)の端部に、マグネット(60)が設けられ、
前記マグネット(60)は円形状であって、前記クランク軸(16)の軸方向視で一方の半円領域(62a)にN極が着磁され、他方の半円領域(62b)にS極が着磁されたものであり、
前記クランク軸(16)の前記端部は、前記クランクケース(17)に結合されるエンジンカバー(51)によって前記クランク軸(16)の軸方向外側から覆われ、
前記エンジンカバー(51)に、前記ホールIC(65)が設けれ、
前記ホールIC(65)は、前記クランク軸(16)の前記端部の前記クランク軸(16)軸方向外側に向けた延長線上で、前記マグネット(60)に近接して対向するように設けられることを特徴とするクランク軸の位置検出構造。 - 前記マグネット(60)は、前記端部において前記クランク軸(16)の軸方向外側に向けて露出するように設けられることを特徴とする請求項1に記載のクランク軸の位置検出構造。
- 前記エンジンカバー(51)には、前記クランク軸(16)の前記端部の前記クランク軸(16)軸方向外側に向けた延長線上に貫通穴(71)が形成され、
前記ホールIC(65)は、ケース(67)に収容され、該ケース(67)が前記貫通穴(71)を埋めるように設けられ、
前記ホールIC(65)は、前記ケース(67)を挟んで、前記マグネット(60)に近接して対向するように設けられることを特徴とする請求項1又は2に記載のクランク軸の位置検出構造。 - 前記ケース(67)には、前記ホールIC(65)の前記クランク軸(16)の周方向での姿勢を調整可能な周方向調整手段(74)が形成されることを特徴とする請求項3に記載のクランク軸の位置検出構造。
- 前記マグネット(60)は、前記クランク軸(16)の端部に加締めて設けられることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のクランク軸の位置検出構造。
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