JP4923015B2 - 電子制御式産業用エンジン - Google Patents
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Description
本発明は、農業機械や建設機械に搭載される電子制御式産業用エンジンに関し、詳しくは、ロータプレートを小型化することができ、クランク角センサの検出精度の低下を抑制することができ、クランク角センサの調整が容易になり、エンジン部品の管理が容易になる電子制御式産業用エンジンに関するものである。
従来の電子制御式産業用エンジンとして、本発明と同様、クランク角検出手段としてロータプレートとクランク角センサとを備え、ロータプレートはクランク軸と一体に回転されるように取り付けられ、このロータプレートの外周縁部にクランク角と対応する被検出部が設けられ、この被検出部にクランク角センサの先端の検出部が対向し、検出部の前方を通過する被検出部がクランク角センサで検出されることに基づいて、クランク軸のクランク角が検出されるようにしたものがある。
この種のエンジンでは、クランク軸のクランク角の検出により燃料噴射時期等の電子制御を行うことができる利点がある。
しかし、従来の電子制御式産業用エンジンでは、フライホイルにロータプレートが外嵌固定され、フライホイルハウジングにクランク角センサが取り付けられ、クランク角センサの検出部がフライホイルハウジング内でロータプレートの被検出部に対向しているため、問題がある。
しかし、従来の電子制御式産業用エンジンでは、フライホイルにロータプレートが外嵌固定され、フライホイルハウジングにクランク角センサが取り付けられ、クランク角センサの検出部がフライホイルハウジング内でロータプレートの被検出部に対向しているため、問題がある。
《問題》 ロータプレートが大型になる。
フライホイルにロータプレートが外嵌固定されているため、ロータプレートが大型になる。
フライホイルにロータプレートが外嵌固定されているため、ロータプレートが大型になる。
《問題》 クランク角センサの検出精度が低下することがある。
クランク角センサの検出部がフライホイルハウジング内でロータプレートの被検出部に臨んでいるが、フライホイルハウジング内は外部に開放されている場合が多く、外部から進入した塵埃が検出部に付着し、クランク角センサの検出精度が低下することがある。
クランク角センサの検出部がフライホイルハウジング内でロータプレートの被検出部に臨んでいるが、フライホイルハウジング内は外部に開放されている場合が多く、外部から進入した塵埃が検出部に付着し、クランク角センサの検出精度が低下することがある。
《効果》 クランク角センサの調整が困難になる。
産業用エンジンでは、エンジンを搭載する機械の種類によって、フライホイルからの動力取り出し構造が異なる場合が多く、搭載する機械の種類に応じてフライホイルやフライホイルハウジングの構造を変える必要がある。
このため、フライホイルにロータプレートが外嵌固定され、フライホイルハウジングにクランク角センサが取り付けられる構造であると、搭載する機械の種類によって、ロータプレートの形状や、クランク角センサの取り付け位置や取り付け構造、ロータプレートとクランク角センサの相対姿勢等が変わり、クランク角センサの調整方法が変わってしまう。
このため、搭載する機械が異なる他のエンジンとの間で、クランク角センサの調整を統一することができず、クランク角センサの調整が困難になる。
産業用エンジンでは、エンジンを搭載する機械の種類によって、フライホイルからの動力取り出し構造が異なる場合が多く、搭載する機械の種類に応じてフライホイルやフライホイルハウジングの構造を変える必要がある。
このため、フライホイルにロータプレートが外嵌固定され、フライホイルハウジングにクランク角センサが取り付けられる構造であると、搭載する機械の種類によって、ロータプレートの形状や、クランク角センサの取り付け位置や取り付け構造、ロータプレートとクランク角センサの相対姿勢等が変わり、クランク角センサの調整方法が変わってしまう。
このため、搭載する機械が異なる他のエンジンとの間で、クランク角センサの調整を統一することができず、クランク角センサの調整が困難になる。
《問題》 エンジンの部品管理が繁雑になる。
産業用エンジンでは、エンジンを搭載する機械の種類により、フライホイルからの動力取り出し構造が異なる場合が多く、フライホイルやフライホイルハウジングを多種類用意しておく必要がある。
フライホイルにロータプレートが外嵌固定され、フライホイルハウジングにクランク角センサが取り付けられる構造であると、ロータプレートやクランク角センサの取り付け構造を備えていない非電子制御式産業用エンジン用のフライホイルやフライホイルハウジングをそのまま転用することができないため、電子制御式産業用エンジン用にロータプレートやクランク角センサの取り付け部を備えたフライホイルやフライホイルハウジングを、非電子制御式産業用エンジン用とは別に多種類用意する必要があり、エンジン部品の種類が大幅に増加し、エンジンの部品管理が繁雑になる。
産業用エンジンでは、エンジンを搭載する機械の種類により、フライホイルからの動力取り出し構造が異なる場合が多く、フライホイルやフライホイルハウジングを多種類用意しておく必要がある。
フライホイルにロータプレートが外嵌固定され、フライホイルハウジングにクランク角センサが取り付けられる構造であると、ロータプレートやクランク角センサの取り付け構造を備えていない非電子制御式産業用エンジン用のフライホイルやフライホイルハウジングをそのまま転用することができないため、電子制御式産業用エンジン用にロータプレートやクランク角センサの取り付け部を備えたフライホイルやフライホイルハウジングを、非電子制御式産業用エンジン用とは別に多種類用意する必要があり、エンジン部品の種類が大幅に増加し、エンジンの部品管理が繁雑になる。
本発明は、上記問題点を解決することができる電子制御式産業用エンジン、すなわち、ロータプレートを小型化することができ、クランク角センサの検出精度の低下を抑制することができ、クランク角センサの調整が容易になり、エンジン部品の管理が容易になる電子制御式産業用エンジンを提供することを課題とする。
(請求項１〜４に係る発明に共通の発明特定事項)
請求項１〜４に係る発明に共通の発明特定事項は、次の通りである。
図１、図２に例示するように、クランク角検出手段としてロータプレート(１)とクランク角センサ(２)とを備え、ロータプレート(１)はクランク軸(３)と一体に回転されるように取り付けられ、このロータプレート(１)の外周縁部にクランク角と対応する被検出部(４)が設けられ、この被検出部(４)にクランク角センサ(２)の先端の検出部(５)が対向し、検出部(５)の前方を通過する被検出部(４)がクランク角センサ(２)で検出されることに基づいて、クランク軸(３)のクランク角が検出されるようにした電子制御式産業用エンジンにおいて、
図１、図２に例示するように、フライホイル(６)が収容されたフライホイルハウジング(７)とは別に設けられた調時伝動ケース(８)内でクランク軸(３)にロータプレート(１)が外嵌固定され、調時伝動ケース(８)のケース壁(９)にクランク角センサ(２)が取り付けられ、クランク角センサ(２)の検出部(５)が調時伝動ケース(８)内でロータプレート(１)の被検出部(４)と対向し、
(請求項１に係る発明に固有の発明特定事項)
請求項１に係る発明に固有の発明特定事項は、次の通りである。
図２に例示するように、クランク角センサ(２)は、クランク軸(３)の軸線に対して傾けられ、
調時伝動ケース(８)内でクランク軸(３)を取り囲むオイルポンプ(１０)が設けられ、このオイルポンプ(１０)の周囲側に配置されるクランク角センサ(２)の基端部(１１)は先端の検出部(５)よりもクランク軸(３)から遠ざけられている、ことを特徴とする電子制御式産業用エンジン。
(請求項２に係る発明に固有の発明特定事項)
請求項２に係る発明に固有の発明特定事項は、次の通りである。
図２に例示するように、クランク角センサ(２)の検出部(５)の前方にある被検出部(４)の更に前方に磁性体(１８)があり、ロータプレート(１)の被検出部(４)の磁性に基づいて、クランク角センサ(２)が被検出部(４)の検出を行うに当たり、
上記磁性体(１８)が非磁性プレート(１９)で覆われている、ことを特徴とする電子制御式産業用エンジン。
(請求項３に係る発明に固有の発明特定事項)
請求項３に係る発明に固有の発明特定事項は、次の通りである。
図２に例示するように、クランク角センサ(２)の検出部(５)の前方にある被検出部(４)の更に前方に磁性体(１８)があり、ロータプレート(１)の被検出部(４)の磁性に基づいて、クランク角センサ(２)が被検出部(４)の検出を行うに当たり、
図８(Ａ)(Ｂ)に例示するように、ロータプレート(１)の外周縁部のうち、クランク角センサ(２)の検出部(５)とは反対側にある面に沿って、周方向に連続する非磁性円環プレート(２０)が取り付けられている、ことを特徴とする電子制御式産業用エンジン。
(請求項４に係る発明に固有の発明特定事項)
請求項４に係る発明に固有の発明特定事項は、次の通りである。
図２に例示するように、クランク角センサ(２)の検出部(５)の前方にある被検出部(４)の更に前方に磁性体(１８)があり、ロータプレート(１)の被検出部(４)の磁性に基づいて、クランク角センサ(２)が被検出部(４)の検出を行うに当たり、
図９(Ａ)(Ｂ)に例示するように、被検出部(４)を構成する多数の歯(４７)(４７)の間が非磁性片(２１)で埋められている、ことを特徴とする電子制御式産業用エンジン。
請求項１〜４に係る発明に共通の発明特定事項は、次の通りである。
図１、図２に例示するように、クランク角検出手段としてロータプレート(１)とクランク角センサ(２)とを備え、ロータプレート(１)はクランク軸(３)と一体に回転されるように取り付けられ、このロータプレート(１)の外周縁部にクランク角と対応する被検出部(４)が設けられ、この被検出部(４)にクランク角センサ(２)の先端の検出部(５)が対向し、検出部(５)の前方を通過する被検出部(４)がクランク角センサ(２)で検出されることに基づいて、クランク軸(３)のクランク角が検出されるようにした電子制御式産業用エンジンにおいて、
図１、図２に例示するように、フライホイル(６)が収容されたフライホイルハウジング(７)とは別に設けられた調時伝動ケース(８)内でクランク軸(３)にロータプレート(１)が外嵌固定され、調時伝動ケース(８)のケース壁(９)にクランク角センサ(２)が取り付けられ、クランク角センサ(２)の検出部(５)が調時伝動ケース(８)内でロータプレート(１)の被検出部(４)と対向し、
(請求項１に係る発明に固有の発明特定事項)
請求項１に係る発明に固有の発明特定事項は、次の通りである。
図２に例示するように、クランク角センサ(２)は、クランク軸(３)の軸線に対して傾けられ、
調時伝動ケース(８)内でクランク軸(３)を取り囲むオイルポンプ(１０)が設けられ、このオイルポンプ(１０)の周囲側に配置されるクランク角センサ(２)の基端部(１１)は先端の検出部(５)よりもクランク軸(３)から遠ざけられている、ことを特徴とする電子制御式産業用エンジン。
(請求項２に係る発明に固有の発明特定事項)
請求項２に係る発明に固有の発明特定事項は、次の通りである。
図２に例示するように、クランク角センサ(２)の検出部(５)の前方にある被検出部(４)の更に前方に磁性体(１８)があり、ロータプレート(１)の被検出部(４)の磁性に基づいて、クランク角センサ(２)が被検出部(４)の検出を行うに当たり、
上記磁性体(１８)が非磁性プレート(１９)で覆われている、ことを特徴とする電子制御式産業用エンジン。
(請求項３に係る発明に固有の発明特定事項)
請求項３に係る発明に固有の発明特定事項は、次の通りである。
図２に例示するように、クランク角センサ(２)の検出部(５)の前方にある被検出部(４)の更に前方に磁性体(１８)があり、ロータプレート(１)の被検出部(４)の磁性に基づいて、クランク角センサ(２)が被検出部(４)の検出を行うに当たり、
図８(Ａ)(Ｂ)に例示するように、ロータプレート(１)の外周縁部のうち、クランク角センサ(２)の検出部(５)とは反対側にある面に沿って、周方向に連続する非磁性円環プレート(２０)が取り付けられている、ことを特徴とする電子制御式産業用エンジン。
(請求項４に係る発明に固有の発明特定事項)
請求項４に係る発明に固有の発明特定事項は、次の通りである。
図２に例示するように、クランク角センサ(２)の検出部(５)の前方にある被検出部(４)の更に前方に磁性体(１８)があり、ロータプレート(１)の被検出部(４)の磁性に基づいて、クランク角センサ(２)が被検出部(４)の検出を行うに当たり、
図９(Ａ)(Ｂ)に例示するように、被検出部(４)を構成する多数の歯(４７)(４７)の間が非磁性片(２１)で埋められている、ことを特徴とする電子制御式産業用エンジン。
（請求項１に係る発明）
《効果１−１》 ロータプレートを小型化することができる。
図１、図２に例示するように、クランク軸(３)にロータプレート(１)が外嵌固定されるため、フライホイル(６)にロータプレート(１)が外嵌固定される場合に比べ、ロータプレート(１)を小型化することができる。
《効果１−１》 ロータプレートを小型化することができる。
図１、図２に例示するように、クランク軸(３)にロータプレート(１)が外嵌固定されるため、フライホイル(６)にロータプレート(１)が外嵌固定される場合に比べ、ロータプレート(１)を小型化することができる。
《効果１−２》 クランク角センサの検出精度の低下を抑制することができる。
図１、図２に例示するように、クランク角センサ(２)の検出部(５)が調時伝動ケース(８)内でロータプレート(１)の被検出部(４)と対向しているが、調時伝動ケース(８)は外部に開放されないので、外部からの塵埃の進入が防止され、検出部(５)への塵埃の付着に起因するクランク角センサ(２)の検出精度の低下を抑制することができる。
図１、図２に例示するように、クランク角センサ(２)の検出部(５)が調時伝動ケース(８)内でロータプレート(１)の被検出部(４)と対向しているが、調時伝動ケース(８)は外部に開放されないので、外部からの塵埃の進入が防止され、検出部(５)への塵埃の付着に起因するクランク角センサ(２)の検出精度の低下を抑制することができる。
《効果１−３》 クランク角センサの調整が容易になる。
図１、図２に例示するように、フライホイル(６)が収容されたフライホイルハウジング(７)とは別に設けられた調時伝動ケース(８)内でクランク軸(３)にロータプレート(１)が外嵌固定され、調時伝動ケース(８)のケース壁(９)にクランク角センサ(２)が取り付けられているが、調時伝動ケース(８)や調時伝動装置(２２)はエンジンを搭載する機械の種類が変わっても、構造を変える必要がないため、ロータプレート(１)の形状や、クランク角センサ(２)の取り付け位置や取り付け構造、ロータプレート(１)とクランク角センサ(２)の相対姿勢等も変わらず、クランク角センサ(２)の調整方法を変える必要がない。
このため、搭載する機械が異なる他のエンジンとの間で、クランク角センサ(２)の調整を統一することができ、クランク角センサ(２)の調整が容易になる。
図１、図２に例示するように、フライホイル(６)が収容されたフライホイルハウジング(７)とは別に設けられた調時伝動ケース(８)内でクランク軸(３)にロータプレート(１)が外嵌固定され、調時伝動ケース(８)のケース壁(９)にクランク角センサ(２)が取り付けられているが、調時伝動ケース(８)や調時伝動装置(２２)はエンジンを搭載する機械の種類が変わっても、構造を変える必要がないため、ロータプレート(１)の形状や、クランク角センサ(２)の取り付け位置や取り付け構造、ロータプレート(１)とクランク角センサ(２)の相対姿勢等も変わらず、クランク角センサ(２)の調整方法を変える必要がない。
このため、搭載する機械が異なる他のエンジンとの間で、クランク角センサ(２)の調整を統一することができ、クランク角センサ(２)の調整が容易になる。
《効果１−４》 エンジン部品の管理が簡易化される。
図１、図２に例示するように、フライホイル(６)が収容されたフライホイルハウジング(７)とは別に設けられた調時伝動ケース(８)内でクランク軸(３)にロータプレート(１)が外嵌固定され、調時伝動ケース(８)のケース壁(９)にクランク角センサ(２)が取り付けられているので、ロータプレート(１)やクランク角センサ(２)の取り付け構造を備えていない非電子制御式産業用エンジンのフライホイルとフライホイルハウジングを、電子制御式産業用エンジンにそのまま転用することができる。
この場合、非電子制御式産業用エンジンとは異なり、クランク軸(３)にロータプレート(１)を外嵌固定する必要があるが、例えば、厚さの薄いクランクギヤ(１３)等を用い、クランクギヤ(１３)とクランク軸(３)の受座(１２)との間にロータプレート(１)の内周縁部(１４)を挟み込む等の簡単な構造により、ロータプレート(１)をクランク軸(３)に固定することができるため、厚さの薄いクランクギヤ(１３)等を１種類用意すれば足り、エンジン部品の種類の増加が僅かで済む。
また、非電子制御式産業用エンジンとは異なり、調時伝動ケース(８)にはクランク角センサ(２)の取り付け部が必要になるが、調時伝動ケース(８)はエンジンを搭載する機械の種類が変わっても、構造を変える必要がないため、クランク角センサ(２)の取り付け部を備えた電子制御式産業用エンジン用の調時伝動ケース(８)を、非電子制御式産業用エンジン用の調時伝動ケースとは別に１種類用意すれば足り、エンジン部品の種類の増加が僅かで済む。
このように、エンジン部品の種類の増加が僅かで済むため、エンジン部品の管理が簡易化される。
図１、図２に例示するように、フライホイル(６)が収容されたフライホイルハウジング(７)とは別に設けられた調時伝動ケース(８)内でクランク軸(３)にロータプレート(１)が外嵌固定され、調時伝動ケース(８)のケース壁(９)にクランク角センサ(２)が取り付けられているので、ロータプレート(１)やクランク角センサ(２)の取り付け構造を備えていない非電子制御式産業用エンジンのフライホイルとフライホイルハウジングを、電子制御式産業用エンジンにそのまま転用することができる。
この場合、非電子制御式産業用エンジンとは異なり、クランク軸(３)にロータプレート(１)を外嵌固定する必要があるが、例えば、厚さの薄いクランクギヤ(１３)等を用い、クランクギヤ(１３)とクランク軸(３)の受座(１２)との間にロータプレート(１)の内周縁部(１４)を挟み込む等の簡単な構造により、ロータプレート(１)をクランク軸(３)に固定することができるため、厚さの薄いクランクギヤ(１３)等を１種類用意すれば足り、エンジン部品の種類の増加が僅かで済む。
また、非電子制御式産業用エンジンとは異なり、調時伝動ケース(８)にはクランク角センサ(２)の取り付け部が必要になるが、調時伝動ケース(８)はエンジンを搭載する機械の種類が変わっても、構造を変える必要がないため、クランク角センサ(２)の取り付け部を備えた電子制御式産業用エンジン用の調時伝動ケース(８)を、非電子制御式産業用エンジン用の調時伝動ケースとは別に１種類用意すれば足り、エンジン部品の種類の増加が僅かで済む。
このように、エンジン部品の種類の増加が僅かで済むため、エンジン部品の管理が簡易化される。
《効果１−５》 クランク角センサの基端部が調時伝動ギヤケースから大きく突出するのを抑制することができる。
図２に例示するように、クランク角センサ(２)は、クランク軸(３)の軸線に対して傾けられているため、クランク軸(３)の軸線方向へもその直交方向へもクランク角センサ(２)の基端部(１１)が調時伝動ケース(８)から大きく突出するのを抑制することができる。
図２に例示するように、クランク角センサ(２)は、クランク軸(３)の軸線に対して傾けられているため、クランク軸(３)の軸線方向へもその直交方向へもクランク角センサ(２)の基端部(１１)が調時伝動ケース(８)から大きく突出するのを抑制することができる。
《効果１−６》 大容量のオイルポンプをクランク角センサの基端部と干渉させることなく配置することができる。
図２に例示するように、調時伝動ケース(８)内でクランク軸(３)を取り囲むオイルポンプ(１０)が設けられ、このオイルポンプ(１０)の周囲側に配置されるクランク角センサ(２)の基端部(１１)は先端の検出部(５)よりもクランク軸(３)から遠ざけられているので、大容量のオイルポンプ(１０)をクランク角センサ(２)の基端部(１１)と干渉させることなく配置することができる。
図２に例示するように、調時伝動ケース(８)内でクランク軸(３)を取り囲むオイルポンプ(１０)が設けられ、このオイルポンプ(１０)の周囲側に配置されるクランク角センサ(２)の基端部(１１)は先端の検出部(５)よりもクランク軸(３)から遠ざけられているので、大容量のオイルポンプ(１０)をクランク角センサ(２)の基端部(１１)と干渉させることなく配置することができる。
（請求項２に係る発明）
請求項１に係る発明の効果１−１〜１−４に加え、次の効果を奏する。
《効果》 クランク角センサの検出不備が起こりにくい。
図２に例示するように、磁性体(１８)が非磁性プレート(１９)で覆われているので、クランク角センサ(２)の検出不備が起こりにくい。これは、被検出部(４)の前方にある磁性体(１８)で発生する磁力が非磁性体プレート(１９)によって遮蔽されるためと考えられる。
請求項１に係る発明の効果１−１〜１−４に加え、次の効果を奏する。
《効果》 クランク角センサの検出不備が起こりにくい。
図２に例示するように、磁性体(１８)が非磁性プレート(１９)で覆われているので、クランク角センサ(２)の検出不備が起こりにくい。これは、被検出部(４)の前方にある磁性体(１８)で発生する磁力が非磁性体プレート(１９)によって遮蔽されるためと考えられる。
（請求項３に係る発明）
請求項１に係る発明の効果１−１〜１−４に加え、次の効果を奏する。
《効果》 クランク角センサの検出不備が起こりにくい。
図８に例示するように、ロータプレート(１)の外周縁部のうち、クランク角センサ(２)の検出部(５)とは反対側にある面に沿って、周方向に連続する非磁性円環プレート(２０)が取り付けられているので、クランク角センサ(２)の検出不備が起こりにくい。これは、被検出部(４)の前方にある磁性体(１８)で発生する磁力が非磁性円環プレート(２０)によって遮蔽されるためと考えられる。
請求項１に係る発明の効果１−１〜１−４に加え、次の効果を奏する。
《効果》 クランク角センサの検出不備が起こりにくい。
図８に例示するように、ロータプレート(１)の外周縁部のうち、クランク角センサ(２)の検出部(５)とは反対側にある面に沿って、周方向に連続する非磁性円環プレート(２０)が取り付けられているので、クランク角センサ(２)の検出不備が起こりにくい。これは、被検出部(４)の前方にある磁性体(１８)で発生する磁力が非磁性円環プレート(２０)によって遮蔽されるためと考えられる。
（請求項４に係る発明）
請求項１に係る発明の効果１−１〜１−４に加え、次の効果を奏する。
《効果》 クランク角センサの検出不備が起こりにくい。
図９に例示するように、被検出部(４)を構成する多数の歯(４７)(４７)の間が非磁性片(２１)で埋められているので、クランク角センサ(２)の検出不備が起こりにくい。これは、被検出部(４)の前方にある磁性体(１８)で発生する磁力が非磁性片(２１)によって遮蔽されるためと考えられる。
(請求項５に係る発明)
請求項２から請求項４のいずれかに係る発明の効果に加え、請求項１の効果１−５を奏する。
(請求項６に係る発明)
請求項５に係る発明の効果に加え、請求項１の効果１−６を奏する。
（請求項７に係る発明）
請求項１から請求項６のいずれかに係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 ロータプレートを簡単に固定することができる。
図２に例示するように、クランク軸(３)に設けられた受座(１２)とクランクギヤ(１３)との間にロータプレート(１)の内周縁部(１４)が挟み付けられて、ロータプレート(１)がクランク軸(３)に固定されているので、ロータプレート(１)を備えていない非電子制御式産業用エンジンのものよりも厚さの薄いクランクギヤ(１３)を用いることにより、ロータプレート(１)を簡単に固定することができる。
（請求項８に係る発明）
請求項７に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 ロータプレート等の部品の取り付けが容易になる。
図２に例示するように、クランクプーリ(１５)をクランク軸(３)に取り付ける取り付けボルト(１７)で、クランクプーリ(１５)とポンプ駆動部(１６)とクランクギヤ(１３)とロータプレート(１)とがクランク軸(３)に共締め固定されているので、ロータプレート(１)等の部品の取り付けが容易になる。
請求項１に係る発明の効果１−１〜１−４に加え、次の効果を奏する。
《効果》 クランク角センサの検出不備が起こりにくい。
図９に例示するように、被検出部(４)を構成する多数の歯(４７)(４７)の間が非磁性片(２１)で埋められているので、クランク角センサ(２)の検出不備が起こりにくい。これは、被検出部(４)の前方にある磁性体(１８)で発生する磁力が非磁性片(２１)によって遮蔽されるためと考えられる。
(請求項５に係る発明)
請求項２から請求項４のいずれかに係る発明の効果に加え、請求項１の効果１−５を奏する。
(請求項６に係る発明)
請求項５に係る発明の効果に加え、請求項１の効果１−６を奏する。
（請求項７に係る発明）
請求項１から請求項６のいずれかに係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 ロータプレートを簡単に固定することができる。
図２に例示するように、クランク軸(３)に設けられた受座(１２)とクランクギヤ(１３)との間にロータプレート(１)の内周縁部(１４)が挟み付けられて、ロータプレート(１)がクランク軸(３)に固定されているので、ロータプレート(１)を備えていない非電子制御式産業用エンジンのものよりも厚さの薄いクランクギヤ(１３)を用いることにより、ロータプレート(１)を簡単に固定することができる。
（請求項８に係る発明）
請求項７に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 ロータプレート等の部品の取り付けが容易になる。
図２に例示するように、クランクプーリ(１５)をクランク軸(３)に取り付ける取り付けボルト(１７)で、クランクプーリ(１５)とポンプ駆動部(１６)とクランクギヤ(１３)とロータプレート(１)とがクランク軸(３)に共締め固定されているので、ロータプレート(１)等の部品の取り付けが容易になる。
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１から図９は本発明の実施形態に係る電子制御式産業用エンジンを説明する図である。この実施形態では、立形の４サイクル直列４気筒の水冷コモンレール式産業用ディーゼルエンジンについて説明する。
本発明の実施形態に係るエンジンの概要は、次の通りである。
図６に示すように、シリンダブロック(２３)の上部にシリンダヘッド(２４)が組み付けられ、シリンダヘッド(２４)の上部にヘッドカバー(２５)が組み付けられ、シリンダブロック(２３)の下部にオイルパン(２６)が組み付けられている。シリンダブロック(２３)の前部には調時伝動ケース(８)と水ポンプ(４３)が組み付けられ、水ポンプ(４３)の前部にはエンジン冷却ファン(４４)が取り付けられている。シリンダブロック(２３)の後部にはフライホイルハウジング(７)が組み付けられ、フライホイルハウジング(７)内にはフライホイル(６)が収容されている。
図６に示すように、シリンダブロック(２３)の上部にシリンダヘッド(２４)が組み付けられ、シリンダヘッド(２４)の上部にヘッドカバー(２５)が組み付けられ、シリンダブロック(２３)の下部にオイルパン(２６)が組み付けられている。シリンダブロック(２３)の前部には調時伝動ケース(８)と水ポンプ(４３)が組み付けられ、水ポンプ(４３)の前部にはエンジン冷却ファン(４４)が取り付けられている。シリンダブロック(２３)の後部にはフライホイルハウジング(７)が組み付けられ、フライホイルハウジング(７)内にはフライホイル(６)が収容されている。
図７に示すように、シリンダヘッド(２４)の左側に吸気マニホルド(２８)が組み付けられ、吸気マニホルド(２８)の左側にコモンレール(２９)が配置され、シリンダブロック(２３)の左側に燃料サプライポンプ(３０)が配置されている。コモンレール(２９)には、ヘッドカバー(２５)内のインジェクタ(図外)が接続され、インジェクタの電磁弁がＥＣＵ(エンジン制御ユニット)で開閉制御され、所定の燃料噴射時期に所定量の燃料噴射が行われるようになっている。この燃料噴射時期は、クランク軸(３)のクランク角の検出と気筒判別に基づいて設定される。
クランク角検出手段の構成は、次の通りである。
図１、図２に示すように、クランク角検出手段としてロータプレート(１)とクランク角センサ(２)とを備え、ロータプレート(１)はクランク軸(３)と一体に回転されるように取り付けられ、このロータプレート(１)の外周縁部にクランク角と対応する被検出部(４)が設けられ、この被検出部(４)にクランク角センサ(２)の先端の検出部(５)が対向し、検出部(５)の前方を通過する被検出部(４)がクランク角センサ(２)で検出されることに基づいて、クランク軸(３)のクランク角が検出されるようにしている。
図１、図２に示すように、クランク角検出手段としてロータプレート(１)とクランク角センサ(２)とを備え、ロータプレート(１)はクランク軸(３)と一体に回転されるように取り付けられ、このロータプレート(１)の外周縁部にクランク角と対応する被検出部(４)が設けられ、この被検出部(４)にクランク角センサ(２)の先端の検出部(５)が対向し、検出部(５)の前方を通過する被検出部(４)がクランク角センサ(２)で検出されることに基づいて、クランク軸(３)のクランク角が検出されるようにしている。
図４(Ａ)に示すように、ロータプレート(１)の被検出部(４)は、周方向に所定間隔で多数設けられた歯(４７)と、１箇所に配置された歯欠部(４８)とで構成され、クランク角センサ(２)による歯欠部(４８)の検出により、クランク角の基準位置が検出される。このクランク角の基準位置は、所定気筒のピストン位置とされ、この基準位置を基準とする歯(４７)の検出により、クランク軸(３)のクランク角が検出される。具体的には第１気筒と第４気筒の上死点位置がクランク角の基準位置とされている。
図１、図２に示すように、フライホイル(６)が収容されたフライホイルハウジング(７)とは別に設けられた調時伝動ケース(８)内でクランク軸(３)にロータプレート(１)が外嵌固定され、調時伝動ケース(８)のケース壁(９)にクランク角センサ(２)が取り付けられ、クランク角センサ(２)の検出部(５)が調時伝動ケース(８)内でロータプレート(１)の被検出部(４)と対向している。
気筒判別手段の構成は、次の通りである。
図１に示すように、気筒判別手段として、センサプレート(３１)と気筒判別センサ(３２)とを備え、センサプレート(３１)はクランク軸(３)が２回転する間に１回転する動弁カム軸(３３)に取り付けられ、このセンサプレート(３１)の外周縁部に１箇所の被検出部(４９)が設けられ、この被検出部(４９)が気筒判別センサ(３２)で検出されることに基づいて、クランク角センサ(２)で検出されたクランク角の基準位置が、どの気筒のどの行程に対応した基準位置であるのかが判別される。具体的には、クランク角の基準位置が第１気筒の圧縮行程の上死点位置であることが判別されるようになっている。
図１に示すように、気筒判別手段として、センサプレート(３１)と気筒判別センサ(３２)とを備え、センサプレート(３１)はクランク軸(３)が２回転する間に１回転する動弁カム軸(３３)に取り付けられ、このセンサプレート(３１)の外周縁部に１箇所の被検出部(４９)が設けられ、この被検出部(４９)が気筒判別センサ(３２)で検出されることに基づいて、クランク角センサ(２)で検出されたクランク角の基準位置が、どの気筒のどの行程に対応した基準位置であるのかが判別される。具体的には、クランク角の基準位置が第１気筒の圧縮行程の上死点位置であることが判別されるようになっている。
図１に示すように、フライホイル(６)が収容されたフライホイルハウジング(７)とは別に設けられた調時伝動ケース(８)内で動弁カム軸(３３)にセンサプレート(３１)が外嵌固定され、調時伝動ケース(８)のケース壁(９)に気筒判別センサ(３２)が取り付けられ、気筒判別センサ(３２)の検出部が調時伝動ケース(８)内でセンサプレート(３１)の被検出部と対向している。
図１に示すように、調時伝動ケース(８)は調時伝動ギヤケースであり、内部の調時伝動装置(２２)は調時伝動ギヤトレインであり、クランクギヤ(１３)と第１アイドルギヤ(３４)と動弁カムギヤ(３５)と第２アイドルギヤ(３６)と燃料サプライポンプギヤ(３７)で構成されている。
図２に示すように、クランク角センサ(２)は、クランク軸(３)の軸線に対して傾けられている。
調時伝動ケース(８)内でクランク軸(３)を取り囲むオイルポンプ(１０)が設けられ、このオイルポンプ(１０)の周囲側に配置されるクランク角センサ(２)の基端部(１１)は先端の検出部(５)よりもクランク軸(３)から遠ざけられている。
このオイルポンプ(１０)はトロコイドポンプであり、調時伝動ケース(８)と一体成型されたポンプケース(３８)内にインナロータ(３９)とアウタロータ(４０)とが収容されている。
調時伝動ケース(８)内でクランク軸(３)を取り囲むオイルポンプ(１０)が設けられ、このオイルポンプ(１０)の周囲側に配置されるクランク角センサ(２)の基端部(１１)は先端の検出部(５)よりもクランク軸(３)から遠ざけられている。
このオイルポンプ(１０)はトロコイドポンプであり、調時伝動ケース(８)と一体成型されたポンプケース(３８)内にインナロータ(３９)とアウタロータ(４０)とが収容されている。
図２に示すように、クランク軸(３)に設けられた受座(１２)とクランクギヤ(１３)との間にロータプレート(１)の内周縁部(１４)が挟み付けられて、ロータプレート(１)がクランク軸(３)に固定されている。
クランク軸(３)の先端にクランクプーリ(１５)が配置され、クランクプーリ(１５)とクランクギヤ(１３)との間にオイルポンプ(１０)のポンプ駆動部(１６)が挟み付けられている。
クランクプーリ(１５)をクランク軸(３)に取り付ける取り付けボルト(１７)で、クランクプーリ(１５)とポンプ駆動部(１６)とクランクギヤ(１３)とロータプレート(１)とがクランク軸(３)に共締め固定されている。
クランクプーリ(１５)はエンジン冷却ファン(４４)のファンベルト(４５)を駆動するプーリである。
クランク軸(３)の先端にクランクプーリ(１５)が配置され、クランクプーリ(１５)とクランクギヤ(１３)との間にオイルポンプ(１０)のポンプ駆動部(１６)が挟み付けられている。
クランクプーリ(１５)をクランク軸(３)に取り付ける取り付けボルト(１７)で、クランクプーリ(１５)とポンプ駆動部(１６)とクランクギヤ(１３)とロータプレート(１)とがクランク軸(３)に共締め固定されている。
クランクプーリ(１５)はエンジン冷却ファン(４４)のファンベルト(４５)を駆動するプーリである。
図２に示すように、受座(１２)は、クランク軸(３)のジャーナル部(４１)に隣接して設けられ、ロータプレート(１)を受け止めるが、ロータプレート(１)を取り付けない場合には、クランクギヤ(１３)を受け止めるものである。図４(Ａ)(Ｂ)に示すロータプレート(１)の切り欠き(４２)には図２に示すように、クランクギヤ(１３)に取り付けたノックピン(４３)が係合し、ロータプレート(１)が回り止めされている。
クランクギヤ(１３)はロータプレート(１)を取り付けない場合に比べ、ロータプレート(１)の厚さ分だけ厚さを薄くしている。クランクギヤ(１３)はクランク軸(３)に隙間嵌めされている。クランクギヤ(１３)はクランク軸(３)に中間嵌め又は締まり嵌めしてもよい。
ポンプ駆動部(１６)はクランク軸(１)に外嵌固定され、インナロータ(３９)を外嵌固定したポンプ駆動ギヤである。
クランクギヤ(１３)はロータプレート(１)を取り付けない場合に比べ、ロータプレート(１)の厚さ分だけ厚さを薄くしている。クランクギヤ(１３)はクランク軸(３)に隙間嵌めされている。クランクギヤ(１３)はクランク軸(３)に中間嵌め又は締まり嵌めしてもよい。
ポンプ駆動部(１６)はクランク軸(１)に外嵌固定され、インナロータ(３９)を外嵌固定したポンプ駆動ギヤである。
図２に示すように、クランク角センサ(２)の検出部(５)の前方にある被検出部(４)の更に前方に磁性体(１８)があり、ロータプレート(１)の被検出部(４)の磁性に基づいて、クランク角センサ(２)が被検出部(４)の検出を行うに当たり、上記磁性体(１８)が非磁性プレート(１９)で覆われている。
図４(Ａ)(Ｂ)に示すように、被検出部(４)は磁性体である円環状の鉄板の外周縁部に周方向に所定間隔を保持して多数設けられた歯(４７)(４７)と歯欠部(４８)である。図２に示すように、磁性体(１８)は鋳鉄製のシリンダブロック(２３)の壁である。非磁性プレート(１９)は、アルミ合金製のプレートであり、図３に示すように、検出部(５)の前方の小さい領域のみを覆っている。図３の符号(４６)はエンドプレートであり、シリンダブロック(２３)の端面に取り付けられ、シリンダブロック(２３)の端面とともに調時伝動ケース(８)の端壁を構成している。
図４(Ａ)(Ｂ)に示すように、被検出部(４)は磁性体である円環状の鉄板の外周縁部に周方向に所定間隔を保持して多数設けられた歯(４７)(４７)と歯欠部(４８)である。図２に示すように、磁性体(１８)は鋳鉄製のシリンダブロック(２３)の壁である。非磁性プレート(１９)は、アルミ合金製のプレートであり、図３に示すように、検出部(５)の前方の小さい領域のみを覆っている。図３の符号(４６)はエンドプレートであり、シリンダブロック(２３)の端面に取り付けられ、シリンダブロック(２３)の端面とともに調時伝動ケース(８)の端壁を構成している。
図８(Ａ)(Ｂ)に示すロータプレートの第１変更例では、図２に示すように、クランク角センサ(２)の検出部(５)の前方にある被検出部(４)の更に前方に磁性体(１８)があり、ロータプレート(１)の被検出部(４)の磁性に基づいて、クランク角センサ(２)が被検出部(４)の検出を行うに当たり、図８(Ａ)(Ｂ)に示すように、ロータプレート(１)の外周縁部のうち、クランク角センサ(２)の検出部(５)とは反対側にある面に沿って、周方向に連続する非磁性円環プレート(２０)が取り付けられているものが用いられている。非磁性円環プレート(２０)はアルミ合金製のプレートである。
図９(Ａ)(Ｂ)に示すロータプレートの第２変更例では、図２に示すように、クランク角センサ(２)の検出部(５)の前方にある被検出部(４)の更に前方に磁性体(１８)があり、ロータプレート(１)の被検出部(４)の磁性に基づいて、クランク角センサ(２)が被検出部(４)の検出を行うに当たり、図９(Ａ)(Ｂ)に示すように、被検出部(４)を構成する多数の歯(４７)(４７)の間が非磁性片(２１)で埋められているものが用いられている。非磁性片(２１)はアルミ合金製である。
これらロータプレートの第１変更例と第２変更例のものでは、クランク軸(３)のジャーナル部(４１)に強制給油されたエンジンオイルが、ロータプレート(１)の裏面に付着し、遠心力で被検出部(４)側に押し出されても、非磁性円環プレート(２０)や非磁性片(２１)があるため、エンジンオイルがクランク角センサ(２)の検出部(５)に付着しにくく、エンジンオイルに含まれる金属粉等の付着による検出精度の低下が抑制される利点がある。
これらロータプレートの第１変更例と第２変更例のものでは、クランク軸(３)のジャーナル部(４１)に強制給油されたエンジンオイルが、ロータプレート(１)の裏面に付着し、遠心力で被検出部(４)側に押し出されても、非磁性円環プレート(２０)や非磁性片(２１)があるため、エンジンオイルがクランク角センサ(２)の検出部(５)に付着しにくく、エンジンオイルに含まれる金属粉等の付着による検出精度の低下が抑制される利点がある。
(１) ロータプレート
(２) クランク角センサ
(３) クランク軸
(４) 被検出部
(５) 検出部
(６) フライホイル
(７) フライホイルハウジング
(８) 調時伝動ケース
(９) ケース壁
(１０) オイルポンプ
(１１) クランク角センサの基端部
(１２) 受座
(１３) クランクギヤ
(１４) ロータプレートの内周縁部
(１５) クランクプーリ
(１６) ポンプ駆動部
(１７) 取り付けボルト
(１８) 磁性体
(１９) 非磁性プレート
(２０) 非磁性円環プレート
(２１) 非磁性片
(４７) 歯
(２) クランク角センサ
(３) クランク軸
(４) 被検出部
(５) 検出部
(６) フライホイル
(７) フライホイルハウジング
(８) 調時伝動ケース
(９) ケース壁
(１０) オイルポンプ
(１１) クランク角センサの基端部
(１２) 受座
(１３) クランクギヤ
(１４) ロータプレートの内周縁部
(１５) クランクプーリ
(１６) ポンプ駆動部
(１７) 取り付けボルト
(１８) 磁性体
(１９) 非磁性プレート
(２０) 非磁性円環プレート
(２１) 非磁性片
(４７) 歯
Claims (8)
- クランク角検出手段としてロータプレート(１)とクランク角センサ(２)とを備え、ロータプレート(１)はクランク軸(３)と一体に回転されるように取り付けられ、このロータプレート(１)の外周縁部にクランク角と対応する被検出部(４)が設けられ、この被検出部(４)にクランク角センサ(２)の先端の検出部(５)が対向し、検出部(５)の前方を通過する被検出部(４)がクランク角センサ(２)で検出されることに基づいて、クランク軸(３)のクランク角が検出されるようにした電子制御式産業用エンジンにおいて、
フライホイル(６)が収容されたフライホイルハウジング(７)とは別に設けられた調時伝動ケース(８)内でクランク軸(３)にロータプレート(１)が外嵌固定され、調時伝動ケース(８)のケース壁(９)にクランク角センサ(２)が取り付けられ、クランク角センサ(２)の検出部(５)が調時伝動ケース(８)内でロータプレート(１)の被検出部(４)と対向し、
クランク角センサ(２)は、クランク軸(３)の軸線に対して傾けられ、
調時伝動ケース(８)内でクランク軸(３)を取り囲むオイルポンプ(１０)が設けられ、このオイルポンプ(１０)の周囲側に配置されるクランク角センサ(２)の基端部(１１)は先端の検出部(５)よりもクランク軸(３)から遠ざけられている、ことを特徴とする電子制御式産業用エンジン。 - クランク角検出手段としてロータプレート(１)とクランク角センサ(２)とを備え、ロータプレート(１)はクランク軸(３)と一体に回転されるように取り付けられ、このロータプレート(１)の外周縁部にクランク角と対応する被検出部(４)が設けられ、この被検出部(４)にクランク角センサ(２)の先端の検出部(５)が対向し、検出部(５)の前方を通過する被検出部(４)がクランク角センサ(２)で検出されることに基づいて、クランク軸(３)のクランク角が検出されるようにした電子制御式産業用エンジンにおいて、
フライホイル(６)が収容されたフライホイルハウジング(７)とは別に設けられた調時伝動ケース(８)内でクランク軸(３)にロータプレート(１)が外嵌固定され、調時伝動ケース(８)のケース壁(９)にクランク角センサ(２)が取り付けられ、クランク角センサ(２)の検出部(５)が調時伝動ケース(８)内でロータプレート(１)の被検出部(４)と対向し、
クランク角センサ(２)の検出部(５)の前方にある被検出部(４)の更に前方に磁性体(１８)があり、ロータプレート(１)の被検出部(４)の磁性に基づいて、クランク角センサ(２)が被検出部(４)の検出を行うに当たり、
上記磁性体(１８)が非磁性プレート(１９)で覆われている、ことを特徴とする電子制御式産業用エンジン。 - クランク角検出手段としてロータプレート(１)とクランク角センサ(２)とを備え、ロータプレート(１)はクランク軸(３)と一体に回転されるように取り付けられ、このロータプレート(１)の外周縁部にクランク角と対応する被検出部(４)が設けられ、この被検出部(４)にクランク角センサ(２)の先端の検出部(５)が対向し、検出部(５)の前方を通過する被検出部(４)がクランク角センサ(２)で検出されることに基づいて、クランク軸(３)のクランク角が検出されるようにした電子制御式産業用エンジンにおいて、
フライホイル(６)が収容されたフライホイルハウジング(７)とは別に設けられた調時伝動ケース(８)内でクランク軸(３)にロータプレート(１)が外嵌固定され、調時伝動ケース(８)のケース壁(９)にクランク角センサ(２)が取り付けられ、クランク角センサ(２)の検出部(５)が調時伝動ケース(８)内でロータプレート(１)の被検出部(４)と対向し、
クランク角センサ(２)の検出部(５)の前方にある被検出部(４)の更に前方に磁性体(１８)があり、ロータプレート(１)の被検出部(４)の磁性に基づいて、クランク角センサ(２)が被検出部(４)の検出を行うに当たり、
ロータプレート(１)の外周縁部のうち、クランク角センサ(２)の検出部(５)とは反対側にある面に沿って、周方向に連続する非磁性円環プレート(２０)が取り付けられている、ことを特徴とする電子制御式産業用エンジン。 - クランク角検出手段としてロータプレート(１)とクランク角センサ(２)とを備え、ロータプレート(１)はクランク軸(３)と一体に回転されるように取り付けられ、このロータプレート(１)の外周縁部にクランク角と対応する被検出部(４)が設けられ、この被検出部(４)にクランク角センサ(２)の先端の検出部(５)が対向し、検出部(５)の前方を通過する被検出部(４)がクランク角センサ(２)で検出されることに基づいて、クランク軸(３)のクランク角が検出されるようにした電子制御式産業用エンジンにおいて、
フライホイル(６)が収容されたフライホイルハウジング(７)とは別に設けられた調時伝動ケース(８)内でクランク軸(３)にロータプレート(１)が外嵌固定され、調時伝動ケース(８)のケース壁(９)にクランク角センサ(２)が取り付けられ、クランク角センサ(２)の検出部(５)が調時伝動ケース(８)内でロータプレート(１)の被検出部(４)と対向し、
クランク角センサ(２)の検出部(５)の前方にある被検出部(４)の更に前方に磁性体(１８)があり、ロータプレート(１)の被検出部(４)の磁性に基づいて、クランク角センサ(２)が被検出部(４)の検出を行うに当たり、
被検出部(４)を構成する多数の歯(４７)(４７)の間が非磁性片(２１)で埋められている、ことを特徴とする電子制御式産業用エンジン。 - 請求項２から請求項４のいずれかに記載された電子制御式産業用エンジンにおいて、
クランク角センサ(２)は、クランク軸(３)の軸線に対して傾けられている、ことを特徴とする電子制御式産業用エンジン。 - 請求項５に記載された電子制御式産業用エンジンにおいて、
調時伝動ケース(８)内でクランク軸(３)を取り囲むオイルポンプ(１０)が設けられ、このオイルポンプ(１０)の周囲側に配置されるクランク角センサ(２)の基端部(１１)は先端の検出部(５)よりもクランク軸(３)から遠ざけられている、ことを特徴とする電子制御式産業用エンジン。 - 請求項１から請求項６のいずれかに記載された電子制御式産業用エンジンにおいて、
クランク軸(３)に設けられた受座(１２)とクランクギヤ(１３)との間にロータプレート(１)の内周縁部(１４)が挟み付けられて、ロータプレート(１)がクランク軸(３)に固定されている、ことを特徴とする電子制御式産業用エンジン。 - 請求項７に記載された電子制御式産業用エンジンにおいて、
クランク軸(３)の先端にクランクプーリ(１５)が配置され、クランクプーリ(１５)とクランクギヤ(１３)との間にオイルポンプ(１０)のポンプ駆動部(１６)が挟み付けられ、
クランクプーリ(１５)をクランク軸(３)に取り付ける取り付けボルト(１７)で、クランクプーリ(１５)とポンプ駆動部(１６)とクランクギヤ(１３)とロータプレート(１)とがクランク軸(３)に共締め固定されている、ことを特徴とする電子制御式産業用エンジン。
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