JP2913273B2 - エンジンの回転検出装置 - Google Patents

エンジンの回転検出装置

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JP2913273B2 JP8095079A JP9507996A JP2913273B2 JP 2913273 B2 JP2913273 B2 JP 2913273B2 JP 8095079 A JP8095079 A JP 8095079A JP 9507996 A JP9507996 A JP 9507996A JP 2913273 B2 JP2913273 B2 JP 2913273B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンの回転軸
に設けられた被検出部と、該被検出部の位置を検出する
センサーとを備えたエンジンの回転検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】エンジンのクランク角度を検出する検出
装置として、クランクシャフトに設けた回転プレートの
外周に被検出部を突設し、回転プレートの近傍に前記被
検出部の位置を検出するセンサーを配置したものが、実
開昭62−26566号公報により公知である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来は一般
に回転検出用の回転プレートがエンジンの回転軸の軸方
向の移動を規制するスラスト規制プレートと別個に設け
られているため、回転プレートによって部品点数が増加
するだけでなく、回転プレートの位置がスラスト規制プ
レートの位置から離れているために、回転軸の熱膨張等
の影響で回転プレートの位置が変動してセンサーの検出
精度が低下する可能性があった。
【0004】本発明は前述の事情に鑑みてなされたもの
で、カムシャフトやクランクシャフト等のエンジンの回
転軸の回転位置(位相)、回転角度、回転数を少ない部
品点数で精度良く検出するとともに、エンジンの回転軸
の軸方向寸法を小型化することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1に記載された発明は、エンジンの回転軸に
設けられた被検出部と、該被検出部の位置を検出するセ
ンサーとを備えたエンジンの回転検出装置において、前
記回転軸に設けられて該回転軸の軸方向の移動を規制す
るスラスト規制部材に前記被検出部を設けて、該被検出
部の軸方向の位置変動を抑えるようにしたことを特徴と
する。
【0006】また請求項2に記載された発明は、請求項
1の構成に加えて、前記回転軸はシリンダヘッドに取り
付けられたロアカムシャフトホルダー及びアッパーカム
シャフトホルダーに支持されたカムシャフトであり、該
ロアカムシャフトホルダーに前記スラスト規制部材が当
接する当接部を形成するとともに、前記ロアカムシャフ
トホルダーのシリンダヘッド結合面にカムシャフトの軸
方向に張り出す張出部を形成したことを特徴とする。
【0007】また請求項3に記載された発明は、請求項
1又は2の構成に加えて、前記回転軸はシリンダヘッド
に取り付けられた各複数のロアカムシャフトホルダー及
びアッパーカムシャフトホルダーに支持されたカムシャ
フトであり、該アッパーカムシャフトホルダーはカムシ
ャフトの軸方向に延びる連結部により相互に連結されて
おり、前記軸方向の端部に設けられたロアカムシャフト
ホルダーの両側面に配置された2個のスラスト規制部材
のうち、前記端部側に位置するスラスト規制部材の外周
に前記被検出部を設けたことを特徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【0009】図1〜図9は本発明の第1実施例を示すも
ので、図1は直列4気筒エンジンのヘッドカバーを取り
除いた状態を示す平面図、図2は図1の要部拡大図、図
3は図2の3−3線断面図、図4は図2の4−4線断面
図、図5は図2の5−5線断面図、図6は図5の6−6
線矢視図(ロアカムシャフトホルダーの上面図)、図7
は図5の7−7線矢視図(ロアカムシャフトホルダーの
下面図)、図8は図5の8方向矢視図、図9は図5の9
−9線断面図である。
【0010】図1は直列4気筒エンジンEのヘッドカバ
ーを取り除いた状態を示す平面図であって、車体搭載状
態において矢印FR側がフロント側(吸気側)となり、
矢印RR側がリヤ側(排気側)となる。ヘッドカバーの
下面が結合されるシリンダヘッド1の上面の周囲にはヘ
ッドカバー結合面11 が形成されており、その一側(車
体右側)に上下に貫通するように形成されたタイミング
チェーン室2に、クランクシャフト(図示せず)の回転
を動弁機構に伝達するタイミングチェーン3が収納され
る。タイミングチェーン室2内に突出するようにシリン
ダヘッド1に設けられた中間軸4にチェーンスプロケッ
ト5が支持されており、このチェーンスプロケット5に
前記タイミングチェーン3の上端が噛合する。
【0011】シリンダヘッド1には吸気カムシャフト6
i及び排気カムシャフト6eが平行に支持されており、
それらの右端に設けられた従動ヘリカルギヤ7i,7e
が前記中間軸4に支持された駆動ヘリカルギヤ8に噛合
する。これにより、クランクシャフトの回転はタイミン
グチェーン3、駆動ヘリカルギヤ8及び従動ヘリカルギ
ヤ7i,7eを介して吸気カムシャフト6i及び排気カ
ムシャフト6eに伝達され、これら両カムシャフト6
i,6eをクランクシャフトの2分の1の回転数で駆動
する。このとき、駆動ヘリカルギヤ8と従動ヘリカルギ
ヤ7i,7eとの噛合により吸気カムシャフト6i及び
排気カムシャフト6eへのスムーズな動力伝達が達成さ
れるが、両カムシャフト6i,6eには軸方向の大きな
スラスト荷重が作用する。
【0012】シリンダヘッド1の上面には、車体右側か
ら左側に#1〜#5の5個のロアカムシャフトホルダー
1 〜95 が並置されており、一体に形成されたアッパ
ーカムシャフトホルダー集合体10及び5個のロアカム
シャフトホルダー91 〜95を貫通する合計20本のボ
ルト11…をシリンダヘッド1の上面に螺入することに
より、シリンダヘッド1に共締めされたロアカムシャフ
トホルダー91 〜95及びアッパーカムシャフトホルダ
ー10間に吸気カムシャフト6i及び排気カムシャフト
6eが回転自在に支持される。
【0013】アッパーカムシャフトホルダー集合体10
は5個のロアカムシャフトホルダー91 〜95 の上面に
結合される5個のアッパーカムシャフトホルダー101
〜105 と、それら5個のアッパーカムシャフトホルダ
ー101 〜105 を一体に結合する4個の連結部106
…とを備える。各連結部106 の上面には点火プラグ
(図示せず)を着脱するための点火プラグガイド107
と、X状に交差するように形成された補強リブ108
108 と、連結部106 の上面に溜まったオイルを下方
に戻す複数のオイル戻し孔1010…とが設けられる。ま
た各アッパーカムシャフトホルダー101 〜105 の上
面には吸気カムシャフト6i及び排気カムシャフト6e
の軸線と直交する方向に延びる補強リブ109 が設けら
れる。
【0014】図2〜図4を併せて参照すると明らかなよ
うに、シリンダヘッド1には各シリンダに対応して吸気
ポート15i及び排気ポート15eが設けられており、
それら吸気ポート15i及び排気ポート15eに連なる
バルブ孔16i,16i;16e,16eが各一対の吸
気バルブ17i,17i及び排気バルブ17e,17e
により開閉される。吸気バルブ17i,17i及び排気
バルブ17e,17eは、それぞれバルブスプリング1
8i,18i;18e,18eで閉弁方向に付勢され
る。
【0015】5個のロアカムシャフトホルダー91 〜9
5 に吸気ロッカーシャフト19i及び排気ロッカーシャ
フト19eが支持される。吸気ロッカーシャフト19i
に一端を枢支された一対の吸気ロッカーアーム20i,
20iの他端が吸気バルブ17i,17iのステムエン
ドに当接するとともに、排気ロッカーシャフト19eに
一端を枢支された一対の排気ロッカーアーム20e,2
0eの他端が排気バルブ17e,17eのステムエンド
に当接する。そして低速用吸気ロッカーアーム20i,
20iの中間に設けられたローラ21i,21iが吸気
カムシャフト6iに設けられた低速用カム22i,22
iに当接するとともに、低速用排気ロッカーアーム20
e,20eの中間に設けられたローラ21e,21eが
排気カムシャフト6eに設けられた低速用カム22e,
22eに当接する。
【0016】図4には排気ロッカーシャフト19eを含
む排気側の動弁機構が示される。同図から明らかなよう
に、排気ロッカーシャフト19eに前記一対の低速用排
気ロッカーアーム20e,20eに挟まれるように高速
用排気ロッカーアーム23eが枢支されており、この高
速用排気ロッカーアーム23eは排気カムシャフト6e
に設けられた高速用カム24eに当接する。高速用排気
ロッカーアーム23eと低速用排気ロッカーアーム20
e,20eとは、可変バルブタイミング/リフト機構2
5により相互に結合及び結合解除可能である。この可変
バルブタイミング/リフト機構25の構造は公知であ
り、ここでは詳述しない。また吸気側の動弁機構の構造
も、前述した排気側の動弁機構と実質的に同一である。
【0017】而して、エンジンEの高速運転時には、可
変バルブタイミング/リフト機構25により高速用ロッ
カーアーム23i,23eが低速用ロッカーアーム20
i,20i;20e,20eに結合され、吸気バルブ1
7i,17i及び排気バルブ17e,17eは高速用カ
ム24i,24eのプロフィールにより駆動される。ま
たエンジンEの低速運転時には、可変バルブタイミング
/リフト機構25により高速用ロッカーアーム23i,
23eが低速用ロッカーアーム20i,20i;20
e,20eから切り離され、吸気バルブ17i,17
i;及び排気バルブ17e,17eは低速用カム22
i,22i;22e,22eのプロフィールにより駆動
される。
【0018】図2、図4及び図5に示すように、吸気カ
ムシャフト6i及び排気カムシャフト6eの左軸端部
に、第1スラスト規制部材31i,31e及び第2スラ
スト規制部材32i,32eが設けられる。第1スラス
ト規制部材31i,31eは円盤状の部材であって吸気
カムシャフト6i及び排気カムシャフト6eに一体に形
成される。一方、第2スラスト規制部材32i,32e
は外周に90°間隔で各3個の被検出突起33i…,3
3e…を備えた概略円盤状の部材であって、吸気カムシ
ャフト6i及び排気カムシャフト6eの軸端の段部
1 ,61 (図4及び図5参照)に嵌合し、且つ位置決
めピン34,34で回転方向に位置決めされた状態でボ
ルト35,35により固定される。
【0019】シリンダヘッド1の上面に結合されたヘッ
ドカバー36に、吸気カムシャフト6i側の第2スラス
ト規制部材32iの3個の被検出突起33i…を検出す
るTDC(ピストンの上死点)センサー37iと、排気
カムシャフト6e側の第2スラスト規制部材32eの3
個の被検出突起33e…を検出するTDCセンサー37
eとが、それぞれボルト38,38で固定される。エン
ジンEの軸方向の寸法を短縮すべく、両TDCセンサー
37i,37eは、両カムシャフト6i,6eに対して
放射方向であって、且つ第2スラスト規制部材32i,
32eの回転面内に配置される。
【0020】図5から明らかなように、エンジンEの上
部を覆うボンネット39はフロント側(吸気側)が低
く、リヤ側(排気側)が高くなるように前下がりに傾斜
している。吸気カムシャフト6i側のTDCセンサー3
7iをヘッドカバー36の前面に略水平に支持し、排気
カムシャフト6e側のTDCセンサー37eをヘッドカ
バー36の後部上面に略鉛直に支持することにより、ヘ
ッドカバー36とボンネット39との間隙を最小限に抑
えながらTDCセンサー37i,37eとボンネット3
9との干渉を回避することができる。
【0021】而して、両第2スラスト規制部材32i,
32eの各3個の被検出突起33i…,33e…の通過
を両TDCセンサー37i,37eで検出し、そのタイ
ミングに基づいて4個のシリンダのTDCを検出するこ
とができる。
【0022】次に、主として図6〜図9を参照しなが
ら、前記第1スラスト規制部材31i,31e及び第2
スラスト規制部材32i,32e間に配置される#5ロ
アカムシャフトホルダー95 の構造を説明する。
【0023】#5ロアカムシャフトホルダー95 の上面
には、両カムシャフト6i,6eを支持する一対の半円
状のカムシャフト支持部41,41により3分割された
アッパーカムシャフトホルダー結合面42…が形成さ
れ、また#5ロアカムシャフトホルダー95 の下面に
は、中央で2分割されたシリンダヘッド結合面43,4
3が形成される。そしてアッパーカムシャフトホルダー
結合面42…からシリンダヘッド結合面43,43に貫
通するように前記ボルト11…が貫通する4個のボルト
孔44…が穿設される。
【0024】#5ロアカムシャフトホルダー95 の右側
面(#4ロアカムシャフトホルダー94 側の側面)には
2個のロッカーシャフト支持用ボス部45i,45eが
突設されており、これらロッカーシャフト支持用ボス部
45i,45eに吸気側ロッカーアーム19i及び排気
側ロッカーアーム19eが嵌合状態で支持される。一対
のロッカーシャフト支持用ボス部45i,45eをシリ
ンダヘッド結合面43,43まで下方に延長することに
より、シリンダヘッド結合面43,43に連なる一対の
張出部431 ,431 が形成される。また#5ロアカム
シャフトホルダー95 の左側面(#4ロアカムシャフト
ホルダー94 と反対側の側面)の下部において、シリン
ダヘッド結合面43,43に連なる一対の張出部4
2 ,432が一体に形成される。
【0025】#5ロアカムシャフトホルダー95 の右側
面にはカムシャフト支持部41,41を囲むように第1
スラスト荷重支持面46,46が形成されており、これ
ら第1スラスト荷重支持面46,46に前記第1スラス
ト規制部材31i,31eが摺接する。また#5ロアカ
ムシャフトホルダー95 の左側面にはカムシャフト支持
部41,41を囲むように第2スラスト荷重支持面4
7,47が形成されており、これら第2スラスト荷重支
持面47,47に前記第2スラスト規制部材32i,3
2eが摺接する。
【0026】図3から明らかなように、#5ロアカムシ
ャフトホルダー95 の右側面には一対のカムシャフト支
持部41,41と、一対のロッカーシャフト支持用ボス
部45i,45eとを接続するように、X状に交差する
補強リブ96 ,96 が形成される。#5ロアカムシャフ
トホルダー95 の左側面にも、前記補強リブ96 ,96
と略鏡面対称な補強リブ97 ,97 が形成される(図5
参照)。そして、前記補強リブ96 ,96 ;96 ,96
の端部近傍の剛性が高い部位を前記ボルト11…で締結
することにより、該ボルト11…に大きな締結力を与え
て#5アッパーカムシャフトホルダー105 及び#5ロ
アカムシャフトホルダー95 の剛性を一層高めることが
でき、しかも前記スラスト荷重支持面46,46;4
7,47;48,48;49,49やロッカーシャフ支
持用ボス部45i,45eの剛性も向上する。
【0027】而して、吸気カムシャフト6i及び排気カ
ムシャフト6eが駆動ヘリカルギヤ8及び従動ヘリカル
ギヤ7i,7eの噛合によるスラスト荷重を受けたと
き、第1スラスト規制部材31i,31eと#5ロアカ
ムシャフトホルダー95 及び#5アッパーカムシャフト
ホルダー105 の右側面に形成した第1スラスト荷重支
持面46,46;48,48(図3参照)との当接によ
り、或いは第2スラスト規制部材32i,32eと#5
ロアカムシャフトホルダー95 及び#5アッパーカムシ
ャフトホルダー105 の左側面に形成した第2スラスト
荷重支持面47,47;49,49(図5参照)との当
接により、前記スラスト荷重が支持されて両カムシャフ
ト6i,6eの軸方向の移動が規制される。
【0028】このとき、TDCセンサー37i,37e
により検出される被検出突起33i…,33e…を第2
スラスト規制部材32i,32eの外周に形成したの
で、被検出突起を有する特別の回転プレートを設ける必
要が無くなって部品点数が削減される。しかも両カムシ
ャフト6i,6eの軸方向の移動を規制する第2スラス
ト規制部材32i,32eに被検出突起33i…,33
e…を設けたので、両カムシャフト6i,6eの熱膨張
等の影響による被検出突起33i…,33e…の軸方向
の位置変動を最小限に抑え、TDCセンサー37i,3
7eの検出精度の低下を防止することができる。更にま
た、#5ロアカムシャフトホルダー95 のカムシャフト
支持部41,41に隣接してスラスト荷重支持面46,
46;47,47を形成したので、被検出突起33i
…,33e…の回転変動を一層効果的に防止してTDC
センサー37i,37eの検出精度を高めることができ
る。
【0029】また、#5ロアカムシャフトホルダー95
及び#5アッパーカムシャフトホルダー105 に両カム
シャフト6i,6eからのスラスト荷重が作用したと
き、#5ロアカムシャフトホルダー95 のシリンダヘッ
ド結合面43に両カムシャフト6i,6eの軸方向に張
り出す張出部431 ,431 ;432 ,432 を形成し
たことにより、#5ロアカムシャフトホルダー95 の軸
方向の倒れを防止して両カムシャフト6i,6eを一層
確実に支持し、TDCセンサー37i,37eの検出精
度を高めることができる。しかも張出部431 ,431
とロッカーシャフ支持用ボス部45i,45eとが連結
されているので、両ロッカーシャフト19i,19eの
支持剛性も向上する。
【0030】更に、#1〜#5アッパーカムシャフトホ
ルダー105 が連結部106 …により一体に結合されて
いるので、#5アッパーカムシャフトホルダー105
作用するスラスト荷重を#1〜#4アッパーカムシャフ
トホルダー101 〜104 を介して#1〜#4ロアカム
シャフトホルダー91 〜94 に分散し、#5アッパーカ
ムシャフトホルダー105 及び#5ロアカムシャフトホ
ルダー95 の軸方向の倒れを一層効果的に防止すること
ができる。
【0031】更にまた、#5ロアカムシャフトホルダー
5 及び#5アッパーカムシャフトホルダー105 を挟
む第1スラスト規制部材31i,31e及び第2スラス
ト規制部材32i,32eのうち、両カムシャフト6
i,6eの軸端側に位置して上方にアッパーカムシャフ
トホルダー集合体10の連結部106 が存在しない第2
スラスト規制部材32i,32eに被検出突起33i
…,33e…を設けたので、#5ロアカムシャフトホル
ダー95 の上面からの連結部106 の高さを低くしてエ
ンジンEの上下方向の寸法を小型化しても、被検出突起
33i…,33e…が前記連結部106 と干渉すること
がない。これにより、エンジンEを大型化することな
く、上下被検出突起33i…,33e…を有する第2ス
ラスト規制部材32i,32eを大型化して検出精度を
高めることができる。
【0032】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行う
ことが可能である。
【0033】例えば、本発明のエンジンの回転検出装置
は、実施例において説明したカムシャフト6i,6eの
回転位置(位相)の検出用に限定されず、カムシャフト
6i,6e及びそれ以外のエンジンの回転軸(クランク
シャフト等)の回転位置、回転角度、回転数の検出に対
しても適用することができる。
【0034】
【発明の効果】以上のように、請求項1に記載された発
明によれば、回転軸に設けられて該回転軸の軸方向の移
動を規制するスラスト規制部材にセンサーにより検出さ
れる被検出部を設けて、該被検出部の軸方向の位置変動
を抑えるようにしたので、被検出部を設けるための特別
の部材が不要になって部品点数が削減されるだけでな
く、エンジンの軸方向の寸法を小型化することができ、
しかも回転軸の熱膨張等の影響により被検出部の位置が
カムシャフトの軸方向に変動するのを防止して、センサ
ーの検出精度を高めることができる。
【0035】また請求項2に記載された発明によれば、
ロアカムシャフトホルダーにスラスト規制部材が当接す
る当接部を形成し、ロアカムシャフトホルダーのシリン
ダヘッド結合面に前記カムシャフトの軸方向に張り出す
張出部を形成したので、スラスト荷重に対抗するロアカ
ムシャフトホルダーの剛性を高めてカムシャフトの安定
した支持を可能とし、併せて被検出部がカムシャフトの
軸方向に移動するのを一層確実に防止して検出精度を高
めることができる。
【0036】また請求項3に記載された発明によれば、
複数のアッパーカムシャフトホルダーを連結部により相
互に連結したので、アッパーカムシャフトホルダーの剛
性が高められ、ひいてはロアカムシャフトホルダーの剛
性も高められる。また軸方向の端部に設けられたロアカ
ムシャフトホルダーの両側面に配置された2個のスラス
ト規制部材のうち、前記端部側に位置するスラスト規制
部材の外周に被検出部を設けたので、被検出部との干渉
を回避しながら前記連結部をカムシャフトに接近させる
ことができ、これによりエンジンのコンパクト化を図り
ながらカムシャフトの支持剛性を一層高めることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】直列4気筒エンジンのヘッドカバーを取り除い
た状態を示す平面図
【図2】図1の要部拡大図
【図3】図2の3−3線断面図
【図4】図2の4−4線断面図
【図5】図2の5−5線断面図
【図6】図5の6−6線矢視図(ロアカムシャフトホル
ダーの上面図)
【図7】図5の7−7線矢視図(ロアカムシャフトホル
ダーの下面図)
【図8】図5の8方向矢視図
【図9】図5の9−9線断面図
【符号の説明】
E エンジン 1 シリンダヘッド 6i 吸気カムシャフト(カムシャフト) 6e 排気カムシャフト(カムシャフト) 91 〜95 ロアカムシャフトホルダー 101 〜105 アッパーカムシャフトホルダー 106 連結部 31i,31e 第1スラスト規制部材(スラスト規
制部材) 32i,32e 第2スラスト規制部材(スラスト規
制部材) 33i,33e 被検出突起(被検出部) 37i,37e TDCセンサー(センサー) 43 シリンダヘッド結合面 431 ,432 張出部 47 第2スラスト荷重支持面(当接部)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭61−184916(JP,U) 実公 昭47−22275(JP,Y1) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F02D 35/00 362 F01L 1/04

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エンジン(E)の回転軸に設けられた被
    検出部(33i,33e)と、該被検出部(33i,3
    3e)の位置を検出するセンサー(37i,37e)と
    を備えたエンジンの回転検出装置において、 前記回転軸に設けられて該回転軸の軸方向の移動を規制
    するスラスト規制部材(32i,32e)に前記被検出
    部(33i,33e)を設けて、該被検出部(33i,
    33e)の軸方向の位置変動を抑えるようにしたことを
    特徴とするエンジンの回転検出装置。
  2. 【請求項2】 前記回転軸はシリンダヘッド(1)に取
    り付けられたロアカムシャフトホルダー(95 )及びア
    ッパーカムシャフトホルダー(105 )に支持されたカ
    ムシャフト(6i,6e)であり、該ロアカムシャフト
    ホルダー(95 )に前記スラスト規制部材(32i,3
    2e)が当接する当接部(47)を形成するとともに、
    前記ロアカムシャフトホルダー(95 )のシリンダヘッ
    ド結合面(43)にカムシャフト(6i,6e)の軸方
    向に張り出す張出部(431 ,432 )を形成したこと
    を特徴とする、請求項1記載のエンジンの回転検出装
    置。
  3. 【請求項3】 前記回転軸はシリンダヘッド(1)に取
    り付けられた各複数のロアカムシャフトホルダー(91
    〜95 )及びアッパーカムシャフトホルダー(101
    105 )に支持されたカムシャフト(6i,6e)であ
    り、該アッパーカムシャフトホルダー(101 〜1
    5 )はカムシャフト(6i,6e)の軸方向に延びる
    連結部(106 )により相互に連結されており、前記軸
    方向の端部に設けられたロアカムシャフトホルダー(9
    5 )の両側面に配置された2個のスラスト規制部材(3
    1i,31e;32i,32e)のうち、前記端部側に
    位置するスラスト規制部材(32i,32e)の外周に
    前記被検出部(33i,33e)を設けたことを特徴と
    する、請求項1又は2記載のエンジンの回転検出装置。
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