JP4563983B2 - Engine rotation angle detection device - Google Patents
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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。 According to the present invention, a rotor main portion surrounding at least a part of the camshaft is protruded from the rotor main portion at an axially intermediate portion of a camshaft having a valve cam and rotatably supported by a cylinder head. The present invention relates to an engine rotation angle detection device in which a pulsar rotor integrally having a detected protrusion is fixed, and a sensor for detecting the detected protrusion is fixed to a non-rotating portion of the engine in the vicinity of the pulsar rotor.
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。
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。
However, when the pulsar rotor is formed in an endless ring shape as disclosed in
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。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an engine rotation angle detection device that enables a cylinder head to be made compact even when a pulsar rotor is fixed to a camshaft.
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、前記パルサロータは単一部品として構成されると共に、そのロータ主部が、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、前記カムシャフトには、外径を最小とした最小径部と、前記動弁カム(24)の回転軌跡の外周直径よりも小径且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ていて、前記パルサロータにかかる遠心力を前記嵌合部で受けられるように該嵌合部と前記ロータ主部との嵌合面が円筒面に形成され、前記ロータ主部は、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ると共に、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。 In order to achieve the above object, according to a first aspect of the present invention, at least a part of the camshaft is surrounded by an axially intermediate portion of the camshaft having a valve cam and rotatably supported by a cylinder head. A pulsar rotor integrally including a rotor main portion and a detected protrusion protruding from the rotor main portion is fixed, and a sensor for detecting the detected protrusion is disposed in a non-rotating portion of the engine in the vicinity of the pulsar rotor. In the engine rotation angle detection device to be fixed, the pulsar rotor is configured as a single component, and the rotor main part can be fitted to the camshaft in a direction perpendicular to the axis of the camshaft. is formed in a shape, the cam shaft, and the minimum diameter portion in which the outer diameter and minimum, than the small diameter and the minimum diameter portion than the outer peripheral diameter of rotational path of the valve operating cam (24) A fitting portion that is formed in a diameter and is adjacent to the minimum diameter portion in the axial direction and is fitted with the rotor main portion, and the fitting portion is sandwiched between the minimum diameter portion to fasten the pulsar rotor A flange portion, and a fitting surface between the fitting portion and the rotor main portion is formed on a cylindrical surface so that a centrifugal force applied to the pulsar rotor is received by the fitting portion, and the rotor main portion Is formed in an arc shape so as to cover the outer periphery of the fitting portion in a range exceeding 180 degrees, and the distance between both circumferential ends of the rotor main portion is set larger than the diameter of the minimum diameter portion. characterized in that that.
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、前記パルサロータのロータ主部における周方向両端部に、該ロータ主部を前記カムシャフトに締結する締結ボス部が設けられることを特徴とする。 According to a second aspect of the invention, in addition to the configuration of the first aspect of the invention, a fastening boss portion for fastening the rotor main portion to the camshaft is provided at both circumferential ends of the rotor main portion of the pulsar rotor. It is characterized by being able to.
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。 According to a third aspect of the invention, in addition to the configuration of the first or second aspect of the invention, the pulsar rotor is fixed to the camshaft between a pair of cylinders adjacent to each other in the direction along the axis of the camshaft. It is characterized by that.
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。
Further, in the invention according to
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。
The
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、従って、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。しかも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嵌装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嵌合部に嵌合され、その嵌合部とロータ主部との嵌合面が円筒面に形成され、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ため、そのパルサロータの締結状態では、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、これにより、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。 According to the first aspect of the present invention, when the pulsar rotor is assembled to the camshaft, there is no need to pass a projection such as a valve cam provided on the camshaft through the rotor main portion of the pulsar rotor. can be reduced form the circumferential, outer diameter of the rotor main portion can also be reduced accordingly, it slaves, it is possible to compact cylinder head without lowering the detection accuracy, also Parusarota cam Assembly to the shaft is also easy . Moreover by displacing the fitting part side from the minimum diameter portion along the axis of the camshaft the rotor main portion of Parusarota was fitted to the smallest diameter portion of the cam shaft in a direction perpendicular to the axis of the camshaft, the rotor main The fitting portion is fitted to the fitting portion so as to cover a range exceeding 180 degrees on the outer periphery of the fitting portion, and a fitting surface between the fitting portion and the rotor main portion is formed on the cylindrical surface. since Parusarota in a state of fitting the rotor main part is to be fastened to the flange portion, the engaged state of the Parusarota can receive centrifugal force exerted on Parusarota in the fitting portion, thereby, the camshaft The strength of the member for fastening the pulsar rotor can be reduced, the weight can be reduced, and the positioning can be simplified at the time of fastening to increase the productivity.
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。 According to the invention described in claim 3, since the camshaft is not provided on the camshaft between a pair of adjacent cylinders, the camshaft is elongated in the axial direction even if the pulsar rotor is fixed to the camshaft. In addition, according to the configuration of the first aspect, even when the pulsar rotor is disposed between a pair of adjacent cylinders, the assembling property does not deteriorate.
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。 Furthermore, according to the fourth aspect of the invention, since the detection protrusion is protruded from the fastening boss provided in the rotor main portion, the detection accuracy of the detection protrusion can be improved and the rigidity can be ensured.
以下、本発明の実施形態を、添付図面に示す本発明の一実施例に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below based on one embodiment of the present invention shown in the accompanying drawings.
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。 1 to 5 show an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a plan view of a cylinder head, taken along line 1-1 in FIG. 2, and FIG. 2 is a line 2-2 in FIG. 3 is a side view showing the intake camshaft and the pulsar rotor before being assembled to the intake camshaft, FIG. 4 is a sectional view taken along line 4-4 of FIG. 3, and FIG. 5 is 5-5 of FIG. It is line sectional drawing.
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。
1 and 2, this engine is a multi-cylinder engine having multiple cylinders, for example, first to fourth cylinders C1, C2, C3, and C4 arranged in series. The
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。
The intake side and
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。
The driven
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。
The
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。
A
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。
At the mounting position in the axial direction of the
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。
3 and 4, the
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。
Referring also to FIG. 5, the
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。
Fastening
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。
In addition, a pair of
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。
The
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。
Next, the operation of this embodiment will be described. A rotor
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。
Therefore, when the
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と嵌合部37との嵌合部は円筒面に形成される。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。
In addition, the
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。
Therefore, the rotor
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。
In this state, when the
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。
Further, the
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。
Further, a pair of
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。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various design changes can be made without departing from the present invention described in the claims. It is.
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。
For example, the present invention can also be applied to a
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
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記パルサロータ(28)は単一部品として構成されると共に、そのロータ主部(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、
前記カムシャフト(14)には、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且つ前記最小径部(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)とが設けられていて、前記パルサロータ(28)にかかる遠心力を前記嵌合部(37)で受けられるように該嵌合部(37)と前記ロータ主部(29)との嵌合面が円筒面に形成され、
前記ロータ主部(29)は、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ると共に、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ることを特徴とする、エンジンの回転角検出装置。 A rotor main portion (at least part of the camshaft (14)) is provided at an axially intermediate portion of the camshaft (14) having a valve cam (24) and rotatably supported by the cylinder head (11). 29) and the pulsar rotor (28) integrally including the detected protrusions (30, 31, 32) protruding from the rotor main portion (29) are fixed, and the detected protrusions (30 to 32) are In the engine rotation angle detection device in which the sensor (35) for detection is fixed to the non-rotation part (11) of the engine in the vicinity of the pulsar rotor (28),
The Parusarota (28) with is configured as a single part, the rotor main portion (29), enabling fitted to the cam shaft (14) in a direction perpendicular to the axis of the camshaft (14) Formed into a shape ,
The camshaft (14) has a minimum diameter portion (36) having a minimum outer diameter and a diameter smaller than the outer peripheral diameter of the rotation locus of the valve cam (24) and larger than the minimum diameter portion (36). A fitting portion (37) formed in a diameter and adjacent to the minimum diameter portion (36) in the axial direction and fitted with the rotor main portion (29), and the fitting to fasten the pulsar rotor (28) A flange portion (38) sandwiching the joint portion (37) with the minimum diameter portion (36) is provided, and the centrifugal force applied to the pulsar rotor (28) can be received by the fitting portion (37). Thus, the fitting surface between the fitting portion (37) and the rotor main portion (29) is formed in a cylindrical surface,
The rotor main portion (29) is formed in an arc shape so as to cover the outer periphery of the fitting portion (37) in a range exceeding 180 degrees, and between the circumferential ends of the rotor main portion (29). The engine rotation angle detecting device, wherein the distance (L) is set larger than the diameter (D) of the minimum diameter portion (36) .
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