JP2716194B2 - エンジン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、クランク軸の周囲にクランク角検出用のセ
ンサを設けたエンジンに係り、特にそのセンサ回りの構
造に関する。

［従来技術］ 例えば自動車用のエンジンにおいては、クランク軸の
周囲に、このクランク軸と一体に回転する回転子を通じ
てクランク角を検出するセンサを配置し、このセンサか
ら出力される信号にもとづいて点火時期を定めている。

一方、クランク軸の回転をタイミングベルトを介して
カム軸に伝えるエンジンにあっては、通常、タイミング
ベルトをシリンダブロックの前面に被せたカバーで覆っ
ている。そして、この種のエンジンにおいて、最近、本
出願人は上記カバー内に開いた空間部分に、上記クラン
ク角検出用のセンサを収容することを提案し、既に「特
願昭63−219496号」として出願を完了している。

この構造はタイミングベルトの潤滑が不要であるが故
に可能となるものであって、このタイミングベルトに代
ってタイミングチェーンを用いたエンジンにおいては、
次のような問題が生じてくる。すなわち、タイミングチ
ェーンはオイルによる潤滑を必要とするため、カバー内
には常にオイルが供給されており、このため、上記先行
技術のようにセンサや回転子をカバー内に収容すると、
オイルが回転子によって撹拌されて泡立つ虞れがあると
ともに、上記センサから点火装置に向う信号ケーブルの
引き出し部分にも格別なシールを施さねばならない。し
たがって、タイミングチェーンでカム軸を駆動するエン
ジンでは、回転子やセンサをカバーの外方に設けること
が望ましいものとなる。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、回転子やセンサ類をカバーの外方に露出さ
せると、走行中、これら両者に飛石や路面の突起物等が
衝突し易くなり、破損の危険性があり得る。そこで、こ
の破損を防止する手立てとして、通常自動車用エンジン
のクランク軸は、その軸端が上記カバーを貫通するとと
もに、この軸端にクランク軸の振動を防止するダンパが
取付けられているため、このダンパとカバーとで挾まれ
た空間に上記回転子やセンサを配置することが考えられ
る。

しかしながら、カバーとダンパとの間の空間は本来的
にそれ程広くはないので、この空間に回転子やセンサを
配置するためには、ダンパをクランク軸の軸端側にずら
さなくてはならない。このため、ダンパがカバーの外方
に大きく張り出してしまい、その分、エンジンの全長が
長くなる不具合が生じる。

本発明はこのような事情にもとづいてなされたもの
で、格別な保護部材を設けることなくセンサや回転子の
破損を防止でき、しかも、クランク軸の軸方向の寸法を
短く抑えて、コンパクトで纏まりの良いエンジンの提供
を目的とする。

［課題を解決するための手段］ そこで、本発明においては、シリンダブロックに支持
されたクランク軸の周囲に、このクランク軸と一体に回
転する回転子を通じてクランク角を検出するセンサを設
ける一方、上記クランク軸の軸方向一端側に、クランク
軸の回転をカム軸に伝えるタイミングチェーンを設け、
このタイミングチェーンを上記シリンダブロックに被せ
たカバーで覆うとともに、このカバーを貫通して外方に
突出するクランク軸の軸端に、このクランク軸と一体に
回転する回転体を取付けたエンジンにおいて、 上記回転子とセンサを、カバーと回転体とで挾まれた
空間に配置し、このカバーの回転体との対向面に、少な
くとも上記センサを収容する凹部を形成したことを特徴
としている。

［作用］ この構成によれば、回転子およびセンサはカバーと回
転体とによってクランク軸の軸方向両側から覆われると
ともに、少なくともセンサは凹部内に入り込んで、見掛
け上、カバーに埋め込まれた状態となるので、これらセ
ンサや回転子の外方への露出割合が少なくなる。このた
め、センサや回転子をカバーおよび回転体を利用して飛
石等から保護することができ、格別な保護部材が不要と
なる。

その上、少なくともセンサはカバー側の凹部に入り込
んでいるので、その分、回転体をカバー側に近づけて外
方への張り出し量を少なく抑えることができ、エンジン
のクランク軸方向の寸法を短縮することができる。

［実施例］ 以下本発明の一置実施例を、Ｖ形８気筒エンジンに適
用した図面にもとづいて説明する。

図中符号１で示すシリンダブロックは、クランク軸２
を支持するロアケース３と、このロアケース３の上面に
Ｖ形に立設された一対のシリンダ列4a,4bを有してい
る。シリンダ列4a,4bは四つの気筒５をクランク軸２の
軸方向に並設してなるシリンダ本体6a,6bと、このシリ
ンダ本体6a,6bに被嵌されたシリンダヘッド7a,7bおよび
ヘッドカバー8a,8bとで構成されている。そして、シリ
ンダブロック１内でＶ形に対向し合う気筒５のピストン
は、コンロッドを介してクランク軸２上の共通のクラン
クピン2aに連結されており、このため、一対のシリンダ
列4a,4bはクランク軸２の軸方向にオフセットされてい
る。

また、シリンダヘッド7a,7bとヘッドカバー8a,8bとの
間の動弁室９には、吸気用カム軸10と排気用カム軸11が
収容されており、これらカム軸10,11の一端部にはタイ
ミングスプロケット12が取付けられている。

上記クランク軸２の一端部は、ロアケース３の前面を
貫通すると同時に、このロアケース３の前面を覆うカバ
ー15も貫通して外方に導出されており、このカバー15と
ロアケース３とに跨がるクランク軸２の外周には、キー
16を介してスリーブ17が固定されている。このスリーブ
17の外周には、一対の駆動スロケット18a,18bが設けら
れている。駆動スプロケット18a,18bは歯数が同一とな
っており、上記シリンダ列4a,4bのオフセット量に対応
した分だけクランク軸２の軸方向にずれている。また、
ロアケース３とカバー15との間には、各シリンダ列4a,4
b毎に中間軸19a,19bが支持されている。中間軸19a,19b
はカム軸10,11とクランク軸２の間に位置されており、
その外周部には夫々第１の中間スプロケット20a,20bが
支持されている。第１の中間スロケット20a,20bの歯数
はクランク軸２上の駆動スプロケット18a,18bの歯数よ
りも多くなっており、これら両スプロケット18a,18bと2
0a,20bとの間には一次タイミングチェーン21が架け渡さ
れている。このため、一次タイミングチェーン21はカバ
ー15の内側に収容されており、この一次タイミングチェ
ーン21の走行経路には、潤滑用のオイルが供給されるよ
うになっている。

また、中間軸19a,19b上には、第２の中間スプロケッ
ト22a,22bが設けられており、この第２の中間スプロケ
ット22a,22bは第１の中間スプロケット20a,20bと一体化
されている。第２の中間スプロケット22a,22bの歯数は
タイミングスプロケット12、駆動スプロケット18a,18b
および第１の中間スプロケット20a,20bの歯数よりも少
なくなっており、この第２の中間スプロケット22a,22b
とタイミングスプロケット12との間に、二次タイミング
チェーン23が架け渡されている。したがって、クランク
軸２の回転速度は、クランク軸２と中間軸19a,19bおよ
び中間軸19a,19bとカム軸10,11との間で二段階に亘って
減速された後、カム軸10,11に伝達されるようになって
いる。

一方、上記カバー15を貫通して外方に導出されたクラ
ンク軸２の軸端には、回転体としての駆動プーリ28が取
付けられている。この駆動プーリ28にはウォータポンプ
26や交流発電機27を駆動するＶベルト25が巻き付けられ
ている。駆動プーリ28は第１図に示すように、クランク
軸２の軸端外周にキー29を介して固定されるボス部30
と、このボス部30の外周に装着されたリング状のベルト
巻き付け部31とからなり、このベルト巻き付け部31の外
周面にはＶベルト25が巻き付けられるベルト溝31aが形
成されている。そして、このベルト巻き付け部31は所定
の質量を有した、いわゆる制振用のウエイトであって、
上記ボス部30の外周に対しゴム製の弾性体32を介して浮
動状態に防振支持されている。このため、クランク軸２
が振動すると、ベルト巻き付け部31がクランク軸２とは
独立して振動するから、このベルト巻き付け部31の固有
振動数をクランク軸２の固有振動数に応じて適宜設定す
れば、クランク軸２の振動を有効に相殺することが可能
となり、本実施例の場合は、駆動プーリ28がクランク軸
２の振動を防止するダンパとしても機能している。

なお、クランク軸２上には駆動プーリ28のボス部30と
上記スリーブ17との間に位置して、円筒状のスペーサ33
が介装されており、このスペーサ33がオイルシール34を
介してカバー15を貫通している。

ところで、このような駆動プーリ28はカバー15と対向
されており、そのボス部30のカバー15との対向面30aに
は一段低いリング状の段差部35が形成されている。そし
て、この段差部35に板金製の回転子36が取付けられてい
る。回転子36は段差部35にねじ37を介して固定されるリ
ング状の支持部38と、この支持部38の外周からカバー15
側に向って延びるフランジ壁39とを有しており、上記ク
ランク軸２と一体に回転するとともに、そのフランジ壁
39の周方向に沿う一部には切り欠き40が設けられてい
る。また、カバー15の駆動プーリ28との対向面には、上
記フランジ壁39の先端が入り込むリング状の溝41が形成
されており、この溝41の途中にはロアケース３側に凹む
凹部42が形成されている。凹部42は第２図に示すよう
に、クランク軸２の上方に位置しており、この凹部42内
には回転子36の切り欠き部40の位置からクランク軸２の
クランク角を検出するセンサ43が収容されている。この
センサ43は凹部42の底面にボルト44を介して固定される
ベース45と、このベース45に支持された検出部46とを備
えており、上記クランク軸２の外周囲に位置している。
そして、この検出部46とベース45との間の隙間47に回転
子36のフランジ壁39が入り込んでおり、このフランジ壁
39の切り欠き40を検出部46で検出することにより、クラ
ンク軸２のクランク角が検出されるようになっている。
したがって、センサ43および回転子36は、カバー15と駆
動プーリ28とで挾まれた空間48内に配置されており、こ
れらカバー15と駆動プーリ28によってクランク軸２の軸
方向両側から覆われている。

また、カバー15の外側面には凹部42に連なる挿通溝50
が形成されている。挿通溝50内にはセンサ42から図示し
ない点火装置に向う信号ケーブル51が挿通されており、
この挿通溝50の開口部分には、信号ケーブル51を抜け止
め保持する押え板52がねじ53を介して止められている。

このような構成によれば、クランク角を検出するため
のセンサ43および回転子36を、クランク軸２の軸端に位
置する駆動プーリ28とカバー15とで挾まれた空間48に配
置したので、これらセンサ43や回転子36をクランク軸２
の軸方向両側から覆うことができる。その上、センサ43
はカバー15の凹部42に収容されているので、見掛け上、
カバー15側に埋め込まれた状態となり、これらセンサ43
や回転子36の外方への露出割合が少なくなる。したがっ
て、格別な保護部材を設けなくとも、センサ43および回
転子36を飛石や路面の突起物から保護することができ
る。

また、センサ43はカバー15の凹部42に収容されている
とともに、回転子36のフランジ壁39の先端もカバー15側
の溝41に入り込んでいるので、その分、センサ43や回転
子36をカバー15側に寄せて、駆動プーリ28自体をカバー
15に近づけることができる。このため、空間48がより狭
くなり、センサ43や回転子36に石等が当り難くなるとと
もに、カバー15に対する駆動プーリ28の張り出し量も少
なく抑えることができ、エンジンのクランク軸２方向の
寸法を短縮して、コンパクトなエンジンとすることがで
きる。

特に、本実施例にように、回転子36を駆動プーリ28の
ボス部30に取付ければ、この回転子36をボス30とスペー
サ33との間に挟み込む場合に比べて、この回転子36の支
持部38の厚み分だけ駆動プーリ28をカバー15側に寄せる
ことができる。この結果、エンジンのクランク軸２方向
の寸法を詰めることができ、エンジンのコンパクト化を
図る上で好都合となる。

なお、上記実施例では、回転子のフランジ壁もカバー
の溝や凹部内に入り込ませたが、本発明はこれに限ら
ず、センサのみを凹部内に収容しても良いし、このセン
サからの信号にもとづいて燃料噴射時期を定めても良
い。

また、上記実施例では、クランク軸の回転を中間軸上
で一旦減速した後に、カム軸に伝えるようにしたが、こ
の中間軸を省略して一本のタイミングチェーンでカム軸
を駆動しても良い。

さらに、本発明に係るエンジンはＶ形エンジンに特定
されるものではなく、例えば直列多気筒エンジンや水平
対向エンジンでも同様に実施可能である。

［発明の効果］ 以上詳述した本発明によれば、クランク角を検出する
ためのセンサと回転子を、カバーや回転体を利用して飛
石や路面の突起物から保護することができる。しかも、
少なくともセンサがカバー側に埋め込まれる分だけ、回
転体をカバー側に近づけることができ、エンジンのクラ
ンク軸方向の寸法を短縮して、コンパクトで纏まりの良
いエンジンとすることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図はクランク軸回
りとカム軸の駆動経路を示す断面図、第２図はカム軸の
駆動経路を一部断面した正面図、第３図はカバーの正面
図、第４図は第３図中IV−IV線に沿う断面図、第５図は
第７図中Ｖ−Ｖ線に沿う断面図、第６図はシリンダブロ
ックの正面図、第７図はエンジン全体の正面図、第８図
はエンジン全体の側面図である。 １……シリンダブロック、２……クランク軸、10,11…
…カム軸（吸気用カム軸、排気用カム軸）、15……カバ
ー、21……タイミングチェーン（一次タイミングチェー
ン）、28……回転体（駆動プーリ）、36……回転子、42
……凹部、43……センサ、48……空間。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シリンダブロックに支持されたクランク軸
   の周囲に、このクランク軸と一体に回転する回転子を通
   じてクランク角を検出するセンサを設ける一方、上記ク
   ランク軸の軸方向一端側に、クランク軸の回転をカム軸
   に伝えるタイミングチェーンを設け、このタイミングチ
   ェーンを上記シリンダブロックに被せたカバーで覆うと
   ともに、このカバーを貫通して外方に突出するクランク
   軸の軸端に、このクランク軸と一体に回転する回転体を
   取付けたエンジンにおいて、 上記回転子とセンサを、カバーと回転体とで挾まれた空
   間に配置し、このカバーの回転体との対向面に、少なく
   とも上記センサを収容する凹部を形成したことを特徴と
   するエンジン。