JP2516498Y2 - ロータリピストンエンジンのクランクアングルセンサ取付構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案はロータリピストンエンジンのクランクアング
ルセンサ取付構造に関し、特に計測精度向上対策に関す
る。

（従来の技術） 近年、排気公害防止あるいは省エネルギーの対策とし
て、エンジンの点火時期や空燃比を最適に調整するため
の努力がなされている。そして、この場合、エンジンの
点火時期や空燃比の適否を検出する一手段として、エン
ジンの出力変動を測定することが行われている。

このようなエンジンの出力変動を計測する方法として
は、例えば特開昭61-11440号公報に開示されるように、
気筒の各爆発行程に伴って現れる周期的、脈動的な機関
の回転速度を、エンジンの駆動軸とともに回転する，シ
グナルロータからの信号としてクランクアングルセンサ
により計測（読取り）し、このクランクアングルセンサ
により計測した回転速度より回転速度変化量を求めて、
機関の燃焼状態の判別を行うようにしている。

また、ロータリピストンエンジンにおいても、機関の
回転速度をシグナルロータからの信号として計測するク
ランクアングルセンサが慣用的に用いられている。

ところで、このようなロータリピストンエンジンで
は、駆動軸からギヤを介してダイレクトに機関の回転速
度を計測するクランクアングルセンサを設けることがあ
る。また、エンジンの駆動軸の端部をハウジングの一端
開口を覆うカバーより外方に突出させ、該カバーより外
方の駆動軸にシグナルロータを設けて、該シグナルロー
タからの信号（機関の回転速度）を計測するクランクア
ングルセンサを設けることもある。

（考案が解決しようとする課題） ところが、上記前者の場合、駆動軸からの機関の回転
速度がギヤを介してダイレクトにクランクアングルセン
サに伝達されるため、ギヤ同士の噛合いによりバックラ
ッシが発生し、計測精度が非常に悪いものとなる。

一方、上記後者の場合、カバーより外方に突出する駆
動軸に設けられたシグナルロータからの信号を計測する
上で、クランクアングルセンサをシグナルロータのロー
タ面に対向して設ける必要がある。この場合、カバーよ
り内方の駆動軸にポンプを駆動するための駆動輪が設け
られることがあるため、カバーがなだらかな曲線で形成
されて該カバーとシグナルロータとの間のスペースが十
分に確保できず、この不十分なスペースではクランクア
ングルセンサを取付けることができない。

また、上記後者の場合、エンジンの駆動軸端部のシグ
ナルロータでは、ロータリピストン上死点位置における
爆発行程で発生するトルクによってシグナルロータをロ
ータリピストン上死点位置に対応する部位で軸方向に振
幅させる振幅運動が発生するため、クランクアングルセ
ンサがシグナルロータのロータ面に対向して取付けられ
ていても、シグナルロータの軸方向への振幅によりクラ
ンクアングルセンサとシグナルロータとの間隔が離れる
恐れがあり、シグナルロータからの信号計測精度の悪化
が危惧される。

本考案はかかる点に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、シグナルロータの軸方向への振幅によ
る影響の少ないカバーとシグナルロータとの間のスペー
スにクランクアングルセンサが取付けられるよう，カバ
ーに改良を加えることにより、シグナルロータからの信
号計測精度の向上を図ろうとするものである。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本考案の解決手段は、ロー
タリピストンエンジンのクランクアングルセンサ取付構
造として、駆動軸の端部がハウジングの一端開口を覆う
カバー外方に突出し、該カバーより内方の駆動軸にポン
プを駆動するための駆動輪が設けられている一方、カバ
ー外方の駆動軸にクランクアングルセンサにより信号を
読取るためのシグナルロータが設けられたロータリピス
トンエンジンを前提とする。そして、上記カバーに上記
駆動輪の形状に則して駆動軸方向に凹む凹部を設け、該
凹部とシグナルロータとの間に上記クランクアングルセ
ンサが設ける。さらに、上記クランクアングルセンサ
を、ロータリピストンの上死点位置から駆動軸を軸心と
して略90°離れた位置に取付ける構成としたものであ
る。

（作用） 上記の構成により、本考案では、駆動輪の形状に則し
て駆動軸方向に凹ませたカバーの凹部とシグナルロータ
との間にクランクアングルセンサが設けられていること
によって、駆動軸からの機関の回転速度がギヤを介して
ダイレクトにクランクアングルセンサに伝達されるもの
のように、ギヤ同士の噛合いにより発生するバックラッ
シによって計測精度が悪化しないようにしている。

その場合、クランクアングルセンサは、駆動輪の形状
に則して駆動軸方向に凹ませたカバーの凹部によりデッ
ドスペースが有効利用された状態で、ロータリピストン
の上死点位置から駆動軸を軸心として略90°離れた位置
に取付けられているので、ロータリピストン上死点位置
における爆発行程で発生するトルクによりシグナルロー
タをロータリピストン上死点位置に対応する部位で軸方
向に振幅させる振幅運動の節にクランクアングルセンサ
がシグナルロータのロータ面に対向して取付けられるこ
とになり、シグナルロータの軸方向への振幅が少なくな
って、シグナルロータの軸方向への振幅によりクランク
アングルセンサとシグナルロータとの間隔がほぼ一定に
保たれる。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図および第２図は本考案の実施例に係るクランク
アングルセンサ取付構造を備えたロータリピストンエン
ジンを示す。第１図および第２図において、１〜５はそ
れぞれ前（第１図の左側）から順に配設されたフロント
ハウジング、フロントロータハウジング、インタメディ
エイトハウジング、リヤロータハウジング、リヤハウジ
ングであって、該各ハウジング１〜５によりその内部に
前から順に第１〜第２の２つの気筒8,8が形成されてい
る。該各気筒８内にはそれぞれ多角形状のロータリピス
トン９が配置され、該各ロータリピストン９が遊星回転
運動することによって、各気筒８内に区画形成された３
つの作動室10に吸気、圧縮、爆発、膨張および排気の各
行程を順に行わせるものである。

また、上記ロータリピストン9,9はそれぞれエンジン
駆動軸としての偏心軸11に支承され、該偏心軸11は上記
フロントハウジング１、インタメディエイトハウジング
３およびリヤハウジング５においてそれぞれ主軸受13よ
り支持され、かつその前端部および後端部がそれぞれフ
ロントハウジング１およびリヤハウジング５から突出る
ように配されている。該偏心軸11は第１気筒８のロータ
リピストン９と第２気筒８のロータリピストン９とが逆
位相になるように形成されている。

さらに、上記フロントハウジング１の前側には、該フ
ロントハウジング１の前端開口を覆うフロントカバー12
（カバー）が設けられている。上記偏心軸11の前端部は
フロントカバー12よりも外方に突出しており、該フロン
トカバー12内において、フロントハウジング１から突出
した偏心軸11の軸端部にはバランサ20が取付けられてい
る。該バランサ20は偏心軸11に嵌合されかつキーで締結
されたボス部20aと、該ボス部20aから第１気筒８のロー
タリピストン９が偏心する側（第１図の上側）にその軸
方向から見て略半円状に設けられたウェイト20bとから
なり、この偏心軸11の軸中心に対してアンバランスなウ
ェイト20bに作用する遠心力により、偏心軸11の軸中心
回りに生じるロータリピストン9,9による不釣合モーメ
ントを吸収するようにしている。

また、上記フロントカバー12内にはトロコイド式のオ
イルポンプ30がそのロータ軸30aを偏心軸11の方向に一
致せしめて配設されており、該ロータ軸30aの後端には
このロータ軸30aを駆動するための従動ギヤ32が取付け
られている。一方、上記偏心軸11の軸端部におけるバラ
ンサ20の前側には上記従動ギヤ32にチェーン33を介して
噛合するドライブギヤ31が取付けられており、上記偏心
軸11によりオイルポンプ30を駆動するようにしている。
さらに、フロントカバー12内において、上記偏心軸11の
軸端部におけるドライブギヤ31の前側には、各気筒８の
作動室10内に潤滑油を直接供給するためのメタリングポ
ンプ（図示せず）を駆動する駆動輪としてのポンプ駆動
ギヤ34が取付けられている。そして、上記フロントカバ
ー12外方の偏心軸11には、後述するクランクアングルセ
ンサ42により信号が読取られるよう，ロータ面に円形状
の孔部35,…が穿設されてなる円盤状のシグナルロータ3
6が取付けられている。

そして、上記フロントカバー12には上記ポンプ駆動ギ
ヤ34の上部前面形状に則して偏心軸11方向後方に凹む凹
部41が設けられている。該凹部41とシグナルロータ36と
の間には、気筒8,8の各爆発行程に伴って現れる周期
的、脈動的な機関（エンジン）の回転速度を計測するた
めのクランクアングルセンサ42が、シグナルロータ36の
ロータ面との間に所定の間隔を有してセンサ部42aが対
向するように凹部41の前面に取付けられている。該クラ
ンクアングルセンサ42は、機関の回転速度を計測する回
転速度センサ43と、気筒8,8を判別する気筒判別センサ4
4とからなり、該両センサ43,44は、上記シグナルロータ
36のロータ面に対する偏心軸11からの距離が互いに異な
るよう，回転速度センサ43を内側に、気筒判別センサ44
を外側にそれぞれ配している。そして、この場合、気筒
8,8の爆発行程が起こるロータリピストン９の上死点位
置Ｓは、図示しない点火プラグとの関係で第２図に示す
位置となり、上記クランクアングルセンサ42（回転速度
センサ43および気筒判別センサ44）は、気筒8,8の爆発
行程が起こるロータリピストン９の上死点位置Ｓから偏
心軸11を軸心として略90°離れた位置に取付けられてい
る。また、上記クランクアングルセンサ42は、制御の多
用性に富む回転速度センサ43が気筒判別センサ44よりも
優先されて上死点位置Ｓから90°離れた位置に設けられ
ている。

また、上記偏心軸11の回転により現れる上記回転速度
センサ43の軌跡に対応するシグナルロータ36のロータ面
には、その径方向所定間隔置きに12個の孔部35が配され
ている。一方、上記気筒判別センサ44の軌跡に対応する
シグナルロータ36のロータ面には、１個の孔部35のみが
配されている。

尚、45は、ハウジング１〜５のウォータジャケット内
に冷却水を供給するウォータポンプである。

したがって、上記実施例では、ポンプ駆動ギヤ34の上
部前面形状に則して駆動軸方向後方に凹ませたフロント
カバー12の凹部41とシグナルロータ36との間にクランク
アングルセンサ42が、シグナルロータ36のロータ面との
間に所定の間隔を有してセンサ部42aが対向するように
凹部41の前面に取付けられていることによって、偏心軸
からの機関の回転速度がギヤを介してダイレクトにクラ
ンクアングルセンサに伝達されるもののように、ギヤ同
士の噛合いにより発生するバックラッシによって計測精
度が悪化しないようにしている。

その場合、クランクアングルセンサ42は、回転速度セ
ンサ43と気筒判別センサ44とからなり、ポンプ駆動ギヤ
34の形状に則して偏心軸11方向後方に凹ませたフロント
カバー12の凹部41によりデッドスペースが有効利用され
た状態で、ロータリピストン９の上死点位置Ｓから偏心
軸11を軸心として90°離れた位置に回転速度センサ43を
優先させて取付けられている。これにより、ロータリピ
ストン９の上死点位置Ｓにおける気筒8,8の爆発行程で
発生するトルクによりシグナルロータ36をロータリピス
トン９の上死点位置Ｓに対応する部位で偏心軸11方向に
振幅させる振幅運動の節にクランクアングルセンサ42
（回転速度センサ43）がシグナルロータ36のロータ面に
対向して取付けられることになる。このため、シグナル
ロータ36の軸方向への振幅が少なくなって、シグナルロ
ータ36の軸方向への振幅によりクランクアングルセンサ
42とシグナルロータ36のロータ面との間隔がほぼ一定に
保たれることになり、シグナルロータ36からの信号計測
精度の向上を図ることができる。

また、回転速度センサ43が気筒判別センサ44よりも優
先されて上死点位置Ｓから90°離れた位置に設けられて
いることから、気筒判別センサ44による気筒の判別に支
障を招くことなく、回転速度センサ43による機関の回転
速度が回転速度センサ43により正確に計測されて該回転
速度センサ43による制御の多用化を図ることができる。

（考案の効果） 以上の如く、本考案におけるロータリピストンエンジ
ンのクランクアングルセンサ取付構造によれば、シグナ
ルロータをロータリピストン上死点位置に対応する部位
で軸方向に振幅させる振幅運動の節に対応する，ロータ
リピストンの上死点位置から駆動軸を軸心として略90°
離れた位置にクランクアングルセンサをシグナルロータ
のロータ面に対向させて取付けたので、駆動輪の形状に
則して駆動軸方向に凹ませたカバーの凹部によりデッド
スペースが有効利用されつつ、シグナルロータの軸方向
への振幅が少ない位置においてクランクアングルセンサ
とシグナルロータとの間隔がほぼ一定に保たれてクラン
クアングルセンサによるシグナルロータからの信号計測
精度の向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を例示し、第１図はロータリピス
トンエンジンの縦断側面図、第２図は第１図に係る正面
図である。 １〜５……ハウジング ８……気筒 ９……ロータリピストン 11……偏心軸（駆動軸） 12……フロントカバー（カバー） 34……ポンプ駆動ギヤ（駆動輪） 36……シグナルロータ 41……凹部 42……クランクアングルセンサ Ｓ……上死点位置

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】駆動軸の端部がハウジングの一端開口を覆
   うカバーより外方に突出し、該カバー内方の駆動軸にポ
   ンプを駆動するための駆動輪が設けられている一方、カ
   バー外方の駆動軸にクランクアングルセンサにより信号
   を読取るためのシグナルロータが設けられたロータリピ
   ストンエンジンにおいて、上記カバーには上記駆動輪の
   形状に則して駆動軸方向に凹む凹部が設けられ、該凹部
   とシグナルロータとの間には上記クランクアングルセン
   サが設けられており、該クランクアングルセンサは、ロ
   ータリピストンの上死点位置から駆動軸を軸心として略
   90°離れた位置に取付けられていることを特徴とするロ
   ータリピストンエンジンのクランクアングルセンサ取付
   構造。