JP5990479B2 - エンジンユニットのセンサ設置構造 - Google Patents

Description

この発明は、回転電機のロータの回転位置を検出するための位置検出センサが、クランクケースに隣接する位置に配置されるエンジンユニットのセンサ設置構造に関するものである。

自動二輪車等のエンジンユニットとして、クランク軸の軸方向の一端側に設けられる交流発電用の回転電機を、エンジン始動のための始動モータとして用いるものが知られている。
この種の用途で交流発電用の回転電機を用いる場合には、回転電機を円滑に駆動させるために、ロータ上の永久磁石の移動位置に応じてステータ側のＵ相，Ｖ相，Ｗ相の各磁極のコイルに適正タイミングで通電を行う必要がある。このため、この種の用途で用いられる回転電機においては、ロータの回転位置を検出するための位置検出センサが設けられている（例えば、特許文献１参照。）。

特許文献１に記載の回転電機は、クランク軸の端部に結合される有底円筒状のロータの内周面に、異なる磁極面が円周方向に沿って交互に現れるように永久磁石が取り付けられるとともに、ロータ側の永久磁石と磁極を対向させるようにして、ロータの内側の非回転部にステータが配置されている。この回転電機のステータは、放射状に延出する複数のティースを有し、三相のコイルが決められたティースに巻回されている。また、この回転電機では、Ｕ，Ｖ，Ｗの各相の磁極（ティース）の先端部付近に磁束の変化を検出するセンサとしてホールＩＣユニットが取り付けられ、そのホールＩＣユニットから出力される信号を基にして磁石の位置、すなわち、ロータの回転位置を検出するようになっている。なお、ホールＩＣユニットは、ホールＩＣの素子が樹脂内に埋設されて構成されている。
また、この特許文献１に記載の回転電機の場合、有底円筒状のロータが、当該ロータの開口側がクランクケース側を向くようにしてクランク軸の端部に取り付けられており、ステータとそのステータに付設されるホールＩＣユニットとはクランクケースの壁部の外側面に取り付けられている。ステータやロータは、クランクケースの壁部に取り付けられるエンジンカバーによってこれらの外側を覆われている。

特開２０１０−２００４２１号公報

しかしながら、上記の回転電機が搭載されるエンジンユニットの場合、クランクケースとエンジンカバーとに囲まれた空間部内にホールＩＣユニットがステータとともに取り付けられることになるため、高温の潤滑オイルがクランクケースからエンジンカバー内に流入する環境下では、磁束の変化を検出するホールＩＣの素子を埋設する樹脂の耐久性を考慮する必要がある。
また、上記の回転電機が搭載されるエンジンユニットにおいては、ステータのティースの先端側の限られたスペースにホールＩＣユニットが取り付けられるため、ホールＩＣユニットの形状やサイズ、取り付け部位が限られ、設計の自由度の向上が期待される。

そこでこの発明は、エンジンカバー内が高温になり易い環境下でも採用でき、ホールＩＣユニットやエンジンカバー内の設計の自由度も高めることができるエンジンユニットのセンサ設置構造を提供しようとするものである。

この発明に係るエンジンユニットのセンサ設置構造では、上記課題を解決するために以下の構成を採用した。
請求項１に係る発明は、クランク軸（１６）の端部に取り付けられるロータ（５２）と当該ロータ（５２）に近接する非回転部に取り付けられるステータ（５３）とを有する回転電機（５０）と、ロータ（５２）の回転位置を検出する位置検出センサ（５８）と、クランク軸（１６）を回転可能に支持するクランクケース（１７）と、前記クランクケース（１７）に取り付けられて前記クランク軸（１６）の端部と前記回転電機（５０）の外側を覆うエンジンカバー（５１）と、を備え、前記位置検出センサ（５８）が、前記ロータ（５２）に設けられた永久磁石（５４）と、前記ロータ（５２）上の永久磁石（５４）の回転位置に応じた磁束の変化を検出するホールＩＣユニット（５７）と、を備えた構成とされたエンジンユニットのセンサ設置構造において、前記ホールＩＣユニット（５７）が前記エンジンカバー（５１）の外側に設置されるとともに、前記ホールＩＣユニット（５７）の磁束検出部の近傍部から、前記ロータ（５２）上の永久磁石（５４）の磁力を受ける前記ステータ（５３）の磁極（５５ａ）の近傍部、若しくは、前記永久磁石（５４）の通過軌道の近傍部に延出する透磁率の高い磁束誘導部材（７０）が設けられていることを特徴とするものである。
これにより、ロータ側の永久磁石の回転に伴う磁束の変化は、磁束誘導部材を通してエンジンカバーの外側のホールＩＣユニットによって検出されることになる。

請求項２に係る発明は、請求項１に係るエンジンユニットのセンサ設置構造において、前記磁束誘導部材（７０）は、前記エンジンカバー（５１）と前記クランクケース（１７）の突き合わせ部を跨いで配設され、前記磁束誘導部材（７０）と前記突き合わせ部の間にはシール部材（６２）が介装されていることを特徴とするものである。
これにより、突き合わせ部と磁束誘導部材の間の隙間を通した潤滑オイル等の漏出がシール部材によって防止される。また、組み付け時には、磁束誘導部材の外面にシール部材を装着した状態で、磁束誘導部材を突き合わせ部を跨ぐようにしてセットし、その状態でエンジンカバーをクランクケースに取り付けることが可能になる。

請求項３に係る発明は、請求項１または２に係るエンジンユニットのセンサ設置構造において、前記ホールＩＣユニット（５７）はカバー部材（６０）によって覆われ、当該カバー部材（６０）が前記エンジンカバー（５１）と前記クランクケース（１７）の少なくともいずれか一方に取り付けられていることを特徴とするものである。
これにより、ホールＩＣユニットを、カバー部材を介してエンジンカバーやクランクケースに容易に取り付けることが可能となる。

請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれか１項に係るエンジンユニットのセンサ設置構造において、前記ロータ（５２）に設けられる永久磁石（５４）は、異なる磁極面が前記ロータ（５２）の円周方向に沿って交互に現れるように着磁され、回転電機として機能するときに、前記ステータ（５３）のＵ相，Ｖ相，Ｗ相の各磁極との間で磁束の入出が行われる永久磁石であり、前記磁束誘導部材（７０）は、前記Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相の各磁極の磁束入出位置に対応してそれぞれ設けられていることを特徴とするものである。
これにより、ロータ側の永久磁石がＵ相，Ｖ相，Ｗ相の各磁極の近傍を通過するタイミングが、各磁極に対応する磁束誘導部材を通してホールＩＣユニットによって検出されることになる。

請求項５に係る発明は、請求項１〜４のいずれか１項に係るエンジンユニットのセンサ設置構造において、前記磁束誘導部材（７０）は、一端側が前記ステータ（５３）の磁極（５５ａ）に取り付けられるとともに、他端側の近傍が前記エンジンカバー（５１）と前記クランクケース（１７）の間に挟み込まれて支持されていることを特徴とするものである。
これにより、磁束誘導部材が、ステータの磁極とエンジンカバーの接合部とによって安定的に支持されることになる。

請求項６に係る発明は、請求項１〜５のいずれか１項に係るエンジンユニットのセンサ設置構造において、前記ステータ（５３）には、前記エンジンカバー（５１）と前記クランクケース（１７）の突き合わせ部を跨いで前記エンジンカバー（５１）の外側に延出する腕部材（９０）が一体に取り付けられ、前記磁束誘導部材（１７０）は、前記腕部材（９０）に沿わせて取り付けられていることを特徴とするものである。
これにより、磁束誘導部材が、ステータに一体に取り付けられた腕部材によって安定的に支持されることになる。

この発明によれば、エンジンカバーの外側に設置されたホールＩＣユニットが、磁束誘導部材を通してロータの回転に伴う磁束の変化を検出することになるため、高温の潤滑オイルの流入等によってエンジンカバー内が高温になり易い環境下においても、ホールＩＣユニットをその環境に置かずに採用することができる。また、この発明によれば、ホールＩＣユニットがエンジンカバー内の限られた狭い特定位置に設置されるものでないことから、ホールＩＣユニットやエンジンカバー内の設計の自由度も高めることができる。

この発明の実施形態に係る自動二輪車の側面図である。 この発明の第１の実施形態のエンジンユニットの図１のＡ−Ａ断面に対応する断面図である。 図２の一部を拡大した断面図である。 図１に示すエンジンユニットの一部を拡大した側面図である。 図４のＢ矢視に対応する図である。 図５のＤ−Ｄ断面に対応する断面図である。 この発明の第２の実施形態の図３に対応する断面図である。 この発明の第２の実施形態の図４に対応する側面図である。 この発明の第２の実施形態の図８と同方向から見た永久磁石の極性を示す図である。 この発明の第２の実施形態の図９のＣ−Ｃ断面に対応する断面図である。 この発明の第３の実施形態の図３と同様の断面図の一部を拡大した図である。

以下、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、図面において、矢印ＦＲは、車両の前方を指し、矢印ＵＰ、ＬＦは、車両の上方と左側方をそれぞれ指すものとする。また、以下で説明する各実施形態においては、共通部分に同一符号を付して重複する説明を省略するものとする。
（車両構成）
図１は、エンジンユニット２を搭載した自動二輪車１の側面を示す図である。
この自動二輪車１は、エンジンユニット２が車体前後方向の中央に搭載され、エンジンユニット２の後部上方に乗員が着座するシート３が設けられ、シート３の下方に燃料タンク４が設けられている。
前輪Ｗｆは、フロントフォーク５に回転可能に支持され、フロントフォーク５の上部に操舵ハンドル６が設けられている。後輪Ｗｒは、スイングアーム７を介して車体フレームに揺動可能に支持されている。

（エンジンユニット）
図２は、図１のＡ−Ａ断面に対応するエンジンユニット２の断面図である。
エンジンユニット２は、内燃機関であるレシプロ式のエンジン１０と、多段式の変速機１１が一体ブロックとして構成され、エンジン１０と変速機１１が遠心クラッチ８とミッションクラッチ１２を介して動力伝達可能とされている。

エンジン１０は、シリンダブロック１３のシリンダボア内にピストン１４が摺動自在に嵌装され、ピストン１４がコンロッド１５を介してクランク軸１６に連結されている。このエンジン１０は、図１に示すように、シリンダブロック１３がクランク軸１６に対して車体前方に延出する略水平姿勢で車両に搭載される。クランク軸１６は、シリンダブロック１３の一端部（後端部）に一体に結合されたクランクケース１７に軸受１８を介して回転可能に支持されている。また、シリンダブロック１３の他端部（前端部）には、ピストン１４との間で燃焼室１９を形成するシリンダヘッド２０が取り付けられている。
なお、図２中２１は、燃焼室１９内に臨むようにシリンダヘッド２０に設置された点火装置であり、２２は、シリンダヘッド２０の端部に設けられ、クランク軸１６と連動して図示しない吸排気バルブを開閉駆動する動弁装置である。また、同図中２３は、クランク軸１６上のコンロッド１５との連結部（クランクピン）の軸方向両側に設けられたクランクウェブであり、１７ａは、クランク軸１６のほぼ全域を収容するクランクケース１７内のクランク室である。

クランク軸１６の軸方向の一端部（図２の紙面右側の端部）の外周には、遠心クラッチ８が設けられている。この遠心クラッチ８は、クランク軸１６の一端部に一体に固定されたクラッチインナ２４と、クランク軸１６の一端側の外周に回転可能に支持されたクラッチアウタ２５と、クラッチインナ２４と一体に回転してクラッチインナ２４とクラッチアウタ２５を遠心力によって接続状態にする遠心ウェイト２６と、を備えている。遠心クラッチ８は、クランク軸１６の回転速度が所定速度以上に達したときに、クランク軸１６の回転動力をクラッチアウタ２５に出力する。
また、クラッチアウタ２５には、ミッションクラッチ１２の入力ギヤ２７と噛合する出力ギヤ２８が一体回転可能に結合されている。

クランクケース１７内のクランク軸１６の回転中心Ｏよりも車両後方側位置には、変速機１１のメイン軸２９とカウンタ軸３０がクランク軸１６と平行に設けられている。メイン軸２９とカウンタ軸３０はそれぞれ軸受（符号省略）を介してクランクケース１７内に回転可能に支持され、メイン軸２９はクランク軸１６の車両後方側に隣接する位置に配置され、カウンタ軸３０はメイン軸２９の車両後方側に隣接する位置に配置されている。

変速機１１のメイン軸２９上にはメイン変速ギヤ群Ｍ１が配設され、カウンタ軸３０上にはメインギヤ群Ｍ１と噛合するカウンタギヤ群Ｍ２が配設されている。メイン軸２９の軸方向の一端部には、クランク軸１６側の出力ギヤ２８に噛合される前記の入力ギヤ２７とミッションクラッチ１２とが設けられている。入力ギヤ２７は、メイン軸２９の外周上に回転可能に支持されている。また、カウンタ軸３０の軸方向の他端部には出力スプロケット３３が取り付けられている。出力スプロケット３３には動力伝達用のチェーン（図示せず。）が掛け回され、そのチェーンを介してカウンタ軸３０の回転が駆動輪である後輪Ｗｒに伝達されるようになっている。
変速機１１では、クランクケース１７内に設けられた図示しないシフトドラムの回動操作によってメインギヤ群Ｍ１とカウンタギヤ群Ｍ２の駆動伝達ギヤが選択され、それによってニュートラルを含む任意の変速ギヤ段（ギヤポジション）が設定される。

ミッションクラッチ１２は、入力ギヤ２７と一体に結合された状態でメイン軸２９上に回転可能に支持された有底円筒状のクラッチアウタ３５と、メイン軸２９にスプライン嵌合された略円盤状のクラッチインナ３６と、クラッチアウタ３５に一体回転可能に係止された複数の駆動摩擦板３７と、クラッチインナ３６に一体回転可能に係止され駆動摩擦板３７と摩擦接触する複数の従動摩擦板３８と、駆動摩擦板３７と従動摩擦板３８を圧接方向に付勢するクラッチスプリング（図示せず。）と、駆動摩擦板３７と従動摩擦板３８の間に作用するクラッチスプリングの付勢力を解除操作する操作板４０と、を備えている。

クラッチアウタ３５側の駆動摩擦板３７とクラッチインナ３６側の従動摩擦板３８は、軸方向に交互に配置され、クラッチスプリングの付勢力を受けて相互に押し付けられることにより、クラッチアウタ３５とクラッチインナ３６の間の動力伝達を可能し、操作板４０によってクラッチスプリングの付勢力が解除操作されることにより、クラッチアウタ３５とクラッチインナ３６の間の動力伝達を遮断する。

また、操作板４０は、シフトペダル（図示せず）と連動して軸方向に進退操作され、運転者によってシフトペダルが操作されたときに、駆動摩擦板３７と従動摩擦板３８の間に作用するクラッチスプリングの付勢力を解除し、それによってクラッチアウタ３５とクラッチインナ３６の間の動力伝達を遮断する。

また、クランクケース１７の後部下側には、キックスタータ４１のキックスピンドル４２が回動可能に取り付けられている。このキックスピンドル４２は、キックペダル４３の踏み降ろしがあった場合にのみ、その回転をクランク軸１６に伝達するようになっている。

ところで、クランク軸１６の軸方向の他端部は、クランクケース１７の側壁（壁部）を貫通してクランクケース１７の外側に突出している。このクランクケース１７から突出したクランク軸１６の他端側には、交流発電機とエンジン１０の始動モータとを兼ねる回転電機（以下、「ＡＣＧスタータ５０」と呼ぶ。）が設けられている。クランク軸１６の他端とＡＣＧスタータ５０の前面側と周域とは、クランクケース１７の側壁にボルト締結等によって取り付けられる有底円筒状のエンジンカバー５１によって覆われている。

図３は、図２のＡＣＧスタータ５０の設置部を拡大して示した図である。
ＡＣＧスタータ５０は、クランク軸１６の端部に取り付けられる有底円筒状のロータ５２と、ロータ５２の内周側に配置されるステータ５３と、を備えている。ロータ５２は、底壁５２ａがクランクケース１７と逆側（エンジンカバー５１の底壁５１ａ側）に位置されるようにクランク軸１６の先端部に固定され、ステータ５３は、クランクケース１７の側壁に突設されたボス部１７ｂにボルト締結によって固定されている。

ロータ５２の内周面には、ロータ５２の軸心方向に向く異なる磁極面（Ｎ極面とＳ極面）が円周方向に沿って交互に現れるように永久磁石５４が取り付けられている。永久磁石５４は、磁化方向が基本的にロータ５２の半径方向に沿うようにして、ロータ５２の内周側に配置されている。永久磁石５４は、この実施形態では、短冊状の複数の磁石片がロータ５２の内周面に取り付けられたものであるが、円筒状の強磁性体を、異なる磁極面が円周方向に沿って交互に現れるように着磁したものであっても良い。

ステータ５３は、放射方向に突出する複数のティース５５を有し、その各ティース５５にＵ相，Ｖ相，Ｗ相のいずれかのコイル５６が巻回されている。各ティース５５の先端部５５ａは、ロータ５２の内周の永久磁石５４の磁極面に微小隙間をもって対峙するようになっている。各ティース５５の先端部５５ａは、永久磁石５４との間で磁束の入出が行われるステータ５３側の磁極を構成する。

図４は、図１に示すエンジンカバー５１部分を拡大して示した図である。
エンジンカバー５１は、図３，図４に示すように、ロータ５２の底壁５２ａの外側を覆う底壁５１ａと、ロータ５２の外周域を覆う周壁５１ｂと、を有し、周壁５１ｂの開口側の端面がクランクケース１７の側壁に突設された接合壁１７ｃに突き合わされ、その状態でボルト締結等によってクランクケース１７に取り付けられている。

エンジンカバー５１の周壁５１ｂの外面には、永久磁石５４の移動に応じたステータ５３の磁極（ティース５５の先端部５５ａ）の磁束の変化を検出するホールＩＣユニット５７，５７Ａが設置されている。ホールＩＣユニット５７は、ステータ５３のＵ相，Ｖ相，Ｗ相の各一の磁極（ティース５５の先端部５５ａ）に対応して計３つ設けられており、ホールＩＣユニット５７Ａは、ステータ５３の任意の磁極（ティース５５の先端部５５ａ）に対応して一つ設けられている。各ホールＩＣユニット５７，５７Ａは、図３に示すように（図３は、ホールＩＣユニット５７を示すが、ホールＩＣユニット５７Ａも同様の構造とされている。）、ホールＩＣ素子５７ａが樹脂５７ｂの内部に埋設された構造とされている。また、各ホールＩＣユニット５７，５７Ａは、ホールＩＣ素子５７ａを埋設する樹脂５７ｂの外側が金属、若しくは、樹脂からなる凹状のカバー部材６０によって覆われており、カバー部材６０は、エンジンカバー５１の周壁５１ｂにビス止め等によって固定されている。

ホールＩＣユニット５７，５７Ａによって磁束の変化を検出される各磁極（ティース５５の先端部５５ａ）には、鉄等の透磁率の高い磁束誘導部材からなる磁束誘導ロッド７０，７０Ａが取り付けられている。磁束誘導ロッド７０，７０Ａは、対応するティース５５の先端部５５ａからステータ５３の径方向外側方向に延出するロッド本体部７０ａ，７０Ａａと、ロッド本体部７０ａ，７０Ａａの基端に略直角に屈曲して設けられた屈曲係止部７０ｂ，７０Ａｂと、を備え、屈曲係止部７０ｂ，７０Ａｂが、対応するティース５５の先端部５５ａに嵌合固定されるようになっている。

基端側が対応するティース５５の先端部５５ａに取り付けられた磁束誘導ロッド７０，７０Ａａは、ロッド本体部７０ａ，７０Ａａが永久磁石５４とロータ５２の軸方向の端面を非接触状態で径方向に跨ぎ、さらにエンジンカバー５１の周壁５１ｂとクランクケース１７の接合壁１７ｃの突き合わせ部を跨いでエンジンカバー５１の周壁５１ｂの外側に延出している。エンジンカバー５１の周壁５１ｂから外側に延出したロッド本体部７０ａ，７０Ａａの先端部は、対応するホールＩＣユニット５７，５７Ａの磁束検出部に対向している。エンジンカバー５１の周壁５１ｂとクランクケース１７の接合壁１７ｃの突き合わせ部には、ロッド本体部７０ａ，７０Ａａを、エンジンカバー５１の周壁５１ｂの外側に引き出すための挿通溝６１が設けられている。また、ロッド本体部７０ａ，７０Ａａには、シール部材である樹脂製のグロメット６２が取り付けられ、そのグロメット６２によってロッド本体部７０ａ，７０Ａａと挿通溝６１の間が液密に封止されている。
各磁束誘導ロッド７０，７０Ａは、一端側がステータ５３の対応する磁極に取り付けられるとともに、他端側の縁部がエンジンカバー５１の周壁５１ｂとクランクケース１７の接合壁１７ｃとの間にグロメット６２を介して支持されている。また、この実施形態では、磁束誘導ロッド７０，７０Ａは、ホールＩＣユニット５７，５７Ａの磁束検出部の近傍部から、ステータ５３の対応する磁極の近傍部に延出している。

上述した各ホールＩＣユニット５７，５７Ａは、対応する磁束誘導ロッド７０，７０Ａと、ロータ５２側の永久磁石５４とともに、ロータ５２の回転位置を検出するための位置検出センサ５８を構成している。位置検出センサ５８の３つのホールＩＣユニット５７によって検出された信号は、ＡＣＧスタータ５０の電流制御装置（図示せず）に出力され、電流制御装置でＵ相，Ｖ相，Ｗ相の各コイル５６の通電を制御する（転流タイミングを制御する）のに用いられる。また、位置検出センサ５８のホールＩＣユニット５７Ａによって検出された信号は、クランク軸１６上の特定回転位置を示す信号としてエンジン制御装置（図示せず）に出力され、エンジン制御装置でエンジンの点火タイミング等を制御するのに用いられる。
また、ホールＩＣユニット５７Ａによって検出された信号は、３つのホールＩＣユニット５７によって検出された信号とともに、クランク軸１６上のエンジン点火位置以外の任意の回転角度を検出するのにも用いられる。

図５，図６は、位置検出センサ５８によるロータ５２の回転検出原理を示す図である。
以下、図５，図６を参照してロータ５２の回転検出原理について説明する。なお、ここではＵ相，Ｖ相，Ｗ相の各磁極に対する永久磁石５４の通過を検出する３つのホールＩＣユニット５７を「通電制御用のホールＩＣユニット５７」と呼び、エンジンの点火位置を検出するホールＩＣユニット５７Ａを「点火位置検出用のホールＩＣユニット５７Ａ」と呼ぶものとする。また、通電制御用のホールＩＣユニット５７に対応する磁束誘導ロッド７０は「通電制御用の磁束誘導ロッド７０」と呼び、点火位置検出用のホールＩＣユニット５７Ａに対応する磁束誘導ロッド７０Ａは「点火位置検出用の磁束誘導ロッド７０Ａ」と呼ぶものとする。

ロータ５２の内周面には、前述のように短冊状の複数の永久磁石５４が異なる磁極（Ｎ極とＳ極）が円周方向に沿って交互に並ぶように取り付けられているが、複数の永久磁石５４のうちの任意の一つには、検出ターゲット用の指標磁石７５（永久磁石）が一体に設けられている。この指標磁石７５は、永久磁石５４の任意の磁石片の軸方向の一端部（ロータ５２の開口端側の端部）側の領域に一体に設けられ、永久磁石５４の一般部のロータ中心側に向く磁極と異なる磁極（例えば、永久磁石５４の一般部のロータ中心側に向く磁極がＳ極であればＮ極）に着磁されている。この実施形態の場合、指標磁石７５は、図６に示すように、永久磁石５４の一般部と同じ強磁性体上に上記のように着磁されているが、永久磁石５４の軸方向の一端部のロータ中心側に臨む面に別体の磁石を接合するようにしても良い。指標磁石７５を含む軸方向の一端側の磁石列は、指標磁石７５の前後で同磁極（図５の例の場合Ｎ極）が３つ連続して並ぶ。

また、図５に示すように、通電制御用の磁束誘導ロッド７０の屈曲係止部７０ｂの延出長さは、永久磁石５４の軸方向の他端部（ロータ５２の底壁５２ａ側）に近接する長さとされ、これに対し、点火位置検出用の磁束誘導ロッド７０Ａの屈曲係止部７０Ａｂの延出長さは、指標磁石７５の回転軌道に対向する領域までの長さとされている。なお、通電制御用の磁束誘導ロッド７０の屈曲係止部７０ｂのうちの、指標磁石７５の回転軌道に対向する領域には、図示しない磁気遮蔽部材を取り付けることにより、指標磁石７５の回転軌道から受ける磁束の影響を少なくすることができる。通電制御用の磁束誘導ロッド７０は、永久磁石５４の磁石列のうちの指標磁石７５の存在しない領域の磁束を通電制御用のホールＩＣユニット５７に誘導し、点火位置検出用の磁束誘導ロッド７０Ａは、永久磁石５４のうちの指標磁石７５の存在する領域の磁束を点火位置検出用のホールＩＣユニット５７Ａに誘導する。
ここで、指標磁石７５を含むロータ５２の端部の磁石列においては、前述のように指標磁石７５の前後で同磁極が３つ連続することになるため、点火位置検出用のホールＩＣユニット５７Ａによって同磁極が３連続する磁束の変化が検出されたときに、クランク軸１６上の特定位置（角度）を割り出すことができる。この実施形態においては、クランク軸１６上の特定位置をエンジンの点火位置に対応させている。

また、クランク軸１６の回転角度は、点火位置検出用のホールＩＣユニット５７Ａの検出信号と、各通電制御用のホールＩＣユニット５７の検出信号を用いて以下のようにして求めることができる。
すなわち、点火位置検出用のホールＩＣユニット５７Ａにおいては、エンジンカバー５１に対するクランク軸１６上の特定角度を検出することができるため、点火位置検出用のホールＩＣユニット５７Ａで検出信号が出力されてからの各通電制御用のホールＩＣユニット５７の検出信号のパルスをカウントすることにより、クランク軸１６上の特定角度を起点とした複数ヶ所の角度を検出することができる。

以上のように、この実施形態のエンジンユニット２においては、位置検出センサ５８の各ホールＩＣユニット５７，５７Ａがエンジンカバー５１の周壁５１ｂの外面に設置され、ステータ５３の各磁極の永久磁石５４の回転に伴う磁束の変化が磁束誘導ロッド７０，７０Ａを通して各ホールＩＣユニット５７，５７Ａによって検出されるようになっているため、クランクケース１７側の高熱を受けてエンジンカバー５１内が高温になり易い環境下においても、ホールＩＣユニット５７，５７Ａを常温状態に維持することができる。そして、この実施形態のエンジンユニット２の場合、エンジンカバー５１の周壁５１ｂの外側の広いスペースにホールＩＣユニット５７，５７Ａが配置されることになるため、ホールＩＣユニット５７，５７Ａの形状やサイズの自由度が高まるとともに、エンジンカバー５１内の部品配置の自由度が高まる。

また、この実施形態のエンジンユニット２は、磁束誘導ロッド７０，７０Ａがエンジンカバー５１の周壁５１ｂとクランクケース１７の接合壁１７ｃの突き合わせ部を跨いで配置されるとともに、磁束誘導ロッド７０，７０Ａと突き合わせ部の間がグロメット６２によって密閉されるため、クランク室１７ａからエンジンカバー５１内に潤滑オイルが流入する場合にも、その潤滑オイルが磁束誘導ロッド７０の引き出し部を通して外部に漏出するのをグロメット６２によって阻止することができる。
さらに、エンジンユニット２の組み付け時には、磁束誘導ロッド７０，７０Ａのロッド本体部７０ａ，７０Ａａにグロメット６２を装着し、その状態でグロメット６２を挿通溝６１に係合させてエンジンカバー５１をクランクケース１７に締結固定するだけで、グロメット６２と磁束誘導ロッド７０，７０Ａを突き合わせ部間に容易に取り付けることができる。

また、この実施形態の場合、各ホールＩＣユニット５７，５７Ａがカバー部材６０によって覆われ、そのカバー部材６０がエンジンカバー５１の外面にビス止め等によって取り付けられるため、ホールＩＣユニット５７，５７Ａを容易に、かつ安定的にエンジンカバー５１に取り付けることができる。
なお、カバー部材６０は、クランクケース１７側に取り付けても良く、クランクケース１７とエンジンカバー５１の双方に跨って取り付けるようにしても良い。また、カバー部材６０とクランクケース１７、或いは、エンジンカバー５１との間で、水や埃の侵入を防ぐためのシール部材を設けるようにしても良い。

また、この実施形態のエンジンユニット２においては、ステータ５３のＵ相、Ｖ相，Ｗ相の各磁極に磁束誘導ロッド７０が取り付けられ、その各磁束誘導ロッド７０を通してロータ５２の永久磁石５４による磁束の変化を、対応するホールＩＣユニット５７によって検出することができるため、ロータ５２側の永久磁石５４がＵ相，Ｖ相，Ｗ相の各磁極の近傍を通過するタイミングを正確に検出することができる。

さらに、この実施形態のエンジンユニット２は、磁束誘導ロッド７０，７０Ａの基端部がステータ５３の対応する磁極に取り付けられる一方で、磁束誘導ロッド７０，７０Ａの先端部の近傍がエンジンカバー５１とクランクケース１７の突き合わせ部の間に挟持される構造とされているため、磁束誘導ロッド７０，７０Ａを、ステータ５３の磁極とエンジンカバー５１の接合部とによって容易に、かつ安定的に支持することができる。

図７は、この発明の第２の実施形態のＡＣＧスタータ５０の設置部を拡大して示した図であり、図８は、この発明の第２の実施形態のエンジンカバー５１部分を拡大して示した図である。また、図９，図１０は、第２の実施形態の位置検出センサ１５８の構造を説明するための図である。
この実施形態のエンジンユニットは、基本的な構成は第１の実施形態とほぼ同様であるが、第１の実施形態では、磁束誘導ロッド７０，７０Ａの基端部がステータ５３の磁極に直接取り付けられるとともに、磁束誘導ロッド７０，７０Ａの先端部の近傍がエンジンカバー５１とクランクケース１７の突き合わせ部間に挟持されているのに対し、エンジンカバー５１とクランクケース１７の突き合わせ部を跨いでエンジンカバー５１の外側に延出する腕部材９０がステータ５３に一体に取り付けられ、その腕部材９０にＵ相用，Ｖ相用，Ｗ相用の各磁束誘導プレート１７０（磁束誘導部材）と点火位置検出用の磁束誘導プレート１７０Ａ（磁束誘導部材）が取り付けられている。

腕部材９０は、樹脂材料からなる平面視が略扇状の部材であり、扇の内側に相当する付根部側がステータ５３の内周縁部にビス止め等によって一体に固定されている。また、腕部材９０は、前記付根部側が、クランクケース１７側のボス部１７ｂに形成された切欠き部９２と、ステータ５３の内周縁部との間に挟み込まれた状態でステータ５３とともにボス部１７ｂに固定されている。腕部材９０のうちの、ステータ５３の径方向外側に延出する側の端部には、開口側がエンジンカバー５１の周壁５１ｂの外面に対峙する凹形状部９３が一体に形成されている。凹形状部９３は、腕部材９０の端部から上方側に隆起するように設けられている。腕部材９０のステータ５３の径方向外側に延出する領域の上面から凹形状部９３の底壁内面にかけては、Ｕ相用，Ｖ相用，Ｗ相用の３つの磁束誘導プレート１７０と点火位置検出用の磁束誘導プレート１７０Ａが、ロータ中心を中心とした放射状に取り付けられている。

また、腕部材９０に取り付ける各磁束誘導プレート１７０，１７０Ａの先端側は、腕部材９０の凹形状部９３の底壁内面に沿うように屈曲部１７０ａ，１７０Ａａが設けられている。腕部材９０の凹形状部９３の内側壁には、Ｕ相用，Ｖ相用，Ｗ相用の各ホールＩＣユニット５７と点火位置検出用のホールＩＣユニット５７Ａが取り付けられている。Ｕ相用，Ｖ相用，Ｗ相用の各ホールＩＣユニット５７は、それぞれの磁束検出部がＵ相用，Ｖ相用，Ｗ相用の各磁束誘導プレート１７０の屈曲部１７０ａに対向し、点火位置検出用のホールＩＣユニット５７Ａは、磁束検出部が点火位置検出用の磁束誘導プレート１７０Ａの屈曲部１７０Ａａに対向している。なお、ホールＩＣユニット５７，５７Ａは筒状のカバー部材６０によって保持され、カバー部材６０はねじ止めや、溶着、一体成形等によって腕部材９０の凹形状部９３と一体化されている。この実施形態の場合、Ｕ相用，Ｖ相用，Ｗ相用の各ホールＩＣユニット５７と点火位置検出用のホールＩＣユニット５７Ａを、磁束誘導プレート１７０，１７０Ａとともに腕部材９０に予め取り付けておくことができるため、ホールＩＣユニット５７，５７Ａと磁束誘導プレート１７０，１７０Ａの位置精度を高めることができるとともに、組み付け作業性も高めることができる。

また、腕部材９０と、その腕部材９０に取り付けられた磁束誘導プレート１７０，１７０Ａとは、エンジンカバー５１の周壁５１ｂとクランクケース１７の接合壁１７ｃの突き合わせ部を跨いで、エンジンカバー５１の径方向外側に延出している。エンジンカバー５１の周壁５１ｂとクランクケース１７の接合壁１７ｃには挿通溝９４が形成されており、その挿通溝９４と腕部材９０及び磁束誘導プレート１７０との間にはシール部材であるグロメット９５が介装されている。また、腕部材９０の先端側の凹形状部９３にはフランジ部９３ａが一体に設けられ、そのフランジ部９３ａがエンジンカバー５１の周壁５１ｂと、クランクケース１７の接合壁１７ｃの少なくともいずれか一方にビス止め等によって固定されるようになっている。なお、腕部材９０の凹形状部９３と、エンジンカバー５１の周壁５１ｂやクランクケース１７の接合壁１７ｃとの間には、シール部材を介装することが望ましい。
なお、この実施形態の場合、腕部材９０の凹形状部９３がホールＩＣユニット１５７，１５７Ａを覆うカバー部材を構成している。

ところで、この実施形態の各永久磁石１５４は、図９に示すようにロータ５２の内周面に沿うように円弧状に形成され、円弧方向の中央部を挟んで両側に相反磁極（Ｎ極とＳ極）が現れるように着磁されている。ロータ５２の内周面に取り付けられた複数の永久磁石１５４は、ロータ５２の軸心に対向する側の面と、ロータ５２の軸方向の端部側の面とに、異磁極が円周方向に沿って交互に現れるようになっている。
複数の永久磁石１５４のうちの任意の一つの永久磁石１５４には、図９，図１０に示すように、検出ターゲット用の指標磁石７５（永久磁石）が一体に設けられている。指標磁石７５は、永久磁石１５４の円弧方向の略半部の軸方向の一部（ロータ半径方向の外側部分）の領域に一体に設けられ、永久磁石１５４の一般部のロータ中心側に向く磁極と異なる磁極（例えば、永久磁石５４の一般部のロータ中心側に向く磁極がＳ極であればＮ極）に着磁されている。この実施形態の場合、指標磁石７５は、図９に示すように、永久磁石１５４の一般部と同じ強磁性体上に上記のように着磁されているが、永久磁石１５４の軸方向の一端側の面の一部に別体磁石を接合するようにしても良い。この指標磁石７５を含むロータ半径方向の外側領域の磁石列は、指標磁石７５の前後で同磁極（図９の例の場合Ｎ極）が３つ連続して並ぶ。

また、各磁束誘導プレート１７０，１７０Ａの屈曲部１７０ａ，１７０Ａａと逆側の端縁１７０ｂ，１７０Ａｂは、永久磁石１５４のロータ５２の軸方向の端部側の面に近接するようにクランク状に屈曲している。Ｕ相用，Ｖ相用，Ｗ相用の３つの磁束誘導プレート１７０の端縁１７０ｂの延出長さは、永久磁石１５４の厚み方向（ロータ５２の径方向に沿う方向）の全域に亙る長さに設定され、点火位置検出用の磁束誘導プレート１７０Ａの端縁１７０Ａｂの延出長さは、指標磁石７５の移動軌道に対向するように、永久磁石１５４の厚み方向の一部のみに跨る長さに設定されている。なお、Ｕ相用，Ｖ相用，Ｗ相用の各磁束誘導プレート１７０と点火位置検出用の磁束誘導プレート１７０Ａの各端縁１７０ｂ，１７０Ａｂは、ステータ５３上の対応する磁極に指向している。したがって、この実施形態の場合、各磁束誘導プレート１７０は対応する磁極に直接取り付けられていないものの、対応する磁極の磁束を、エンジンカバー５１の外側のホールＩＣユニット５７に確実に誘導することができる。

この実施形態の場合も、指標磁石７５を含む端部の磁石列では、前述のように指標磁石７５の前後で同磁極が３つ連続することになるため、点火位置検出用のホールＩＣユニット５７Ａによって同磁極が３連続する磁束の変化が検出されたときに、クランク軸１６上の特定位置を割り出すことができる。

この実施形態のエンジンユニットは、基本的に第１の実施形態とほぼ同様の効果を得ることができる。
ただし、この実施形態では、エンジンカバー５１とクランクケース１７の突き合わせ部を跨いでエンジンカバー５１の外側に延出する樹脂製の腕部材９０がステータ５３に一体に取り付けられ、磁束をホールＩＣユニット５７，５７Ａに誘導する磁束誘導プレート１７０，１７０Ａが腕部材９０に取り付けられているため、各磁束誘導プレート１７０，１７０Ａをステータ５３とともにエンジンカバー５１やクランクケース１７に安定的に取り付けることができる。

また、この実施形態の場合、予め各磁束誘導プレート１７０，１７０Ａを腕部材９０に取り付け、その腕部材９０をステータ５３に一体に取り付けておくことができるため、エンジンカバー５１やクランクケース１７に対する各磁束誘導プレート１７０，１７０Ａの組み付けが容易になるという利点がある。

図１１は、この発明の第３の実施形態を示す図である。以下、第３の実施形態について説明するが、この第３の実施形態は基本構成は第２の実施形態とほぼ同様であるため、共通部分は第２の実施形態を示す図面を適宜参照するものとする。
この第３の実施形態は、基本的な構造は第２の実施形態とほぼ同様であるが、磁束誘導プレート１７０，１７０Ａを支持する腕部材９０のエンジンカバー５１の外側に引き出される側の端部の形状が第２の実施形態のものと異なっている。すなわち、第２の実施形態では、腕部材９０の端部にホールＩＣユニット１５７，１５７Ａの外側を覆う凹形状部９３が形成されていたが、この第３の実施形態においては、凹形状部９３に代えて単純に略直角に屈曲する屈曲壁９３Ａが設けられている。屈曲壁９３Ａには、磁束誘導プレート１７０，１７０Ａの各屈曲部１７０ａ，１７０Ａａが取り付けられている。
また、この第３の実施形態の場合、各ホールＩＣユニット１５７，１５７Ａと、腕部材９０の屈曲壁９３Ａの外側領域を覆う別体のカバー部材６５が設けられ、このカバー部材６５がエンジンカバー５１の周壁５１ｂとクランクケース１７の接合壁１７ｃの少なくともいずれか一方にビス止め等によって取り付けられている。なお、カバー部材６５と、エンジンカバー５１とクランクケース１７の間にはシール部材を介装することが望ましい。

この第３の実施形態は、第２の実施形態とほぼ同様の効果を得ることができるが、腕部材９０の端部の形状を簡素化できるため、腕部材９０を容易に形成できる、というさらなる利点がある。

なお、この発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。
例えば、上記の各実施形態では、磁束誘導ロッド７０や磁束誘導プレート１７０がエンジンカバー５１とクランクケース１７の合わせ面で跨っているが、エンジンカバー５１やクランクケース１７に貫通孔を設け、その貫通孔を通して磁束誘導ロッド７０や磁束誘導プレート１７０を外側に引き出すようにしても良い。この場合も、貫通孔にはシール部材であるグロメットを介装することが望ましい。

２…エンジンユニット
１６…クランク軸
１７…クランクケース
５０…ＡＣＧスタータ（回転電機）
５１…エンジンカバー
５２…ロータ
５３…ステータ
５４，１５４…永久磁石
５５ａ…先端部（磁極）
５７，５７Ａ…ホールＩＣユニット
５８…位置検出センサ
６０…カバー部材
６２，９５…グロメット（シール部材）
６５…カバー部材
７０，７０Ａ…磁束誘導ロッド（磁束誘導部材）
９０…腕部材
９３…凹形状部（カバー部材）
１７０，１７０Ａ…磁束誘導プレート（磁束誘導部材）

Claims (6)

1. クランク軸（１６）の端部に取り付けられるロータ（５２）と当該ロータ（５２）に近接する非回転部に取り付けられるステータ（５３）とを有する回転電機（５０）と、
   ロータ（５２）の回転位置を検出する位置検出センサ（５８）と、
   クランク軸（１６）を回転可能に支持するクランクケース（１７）と、
   前記クランクケース（１７）に取り付けられて前記クランク軸（１６）の端部と前記回転電機（５０）の外側を覆うエンジンカバー（５１）と、を備え、
   前記位置検出センサ（５８）が、前記ロータ（５２）に設けられた永久磁石（５４）と、前記ロータ（５２）上の永久磁石（５４）の回転位置に応じた磁束の変化を検出するホールＩＣユニット（５７）と、を備えた構成とされたエンジンユニットのセンサ設置構造において、
   前記ホールＩＣユニット（５７）が前記エンジンカバー（５１）の外側に設置されるとともに、
   前記ホールＩＣユニット（５７）の磁束検出部の近傍部から、前記ロータ（５２）上の永久磁石（５４）の磁力を受ける前記ステータ（５３）の磁極（５５ａ）の近傍部、若しくは、前記永久磁石（５４）の通過軌道の近傍部に延出する透磁率の高い磁束誘導部材（７０）が設けられていることを特徴とするエンジンユニットのセンサ設置構造。
2. 前記磁束誘導部材（７０）は、前記エンジンカバー（５１）と前記クランクケース（１７）の突き合わせ部を跨いで配設され、
   前記磁束誘導部材（７０）と前記突き合わせ部の間にはシール部材（６２）が介装されていることを特徴とする請求項１に記載のエンジンユニットのセンサ設置構造。
3. 前記ホールＩＣユニット（５７）はカバー部材（６０）によって覆われ、当該カバー部材（６０）が前記エンジンカバー（５１）と前記クランクケース（１７）の少なくともいずれか一方に取り付けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のエンジンユニットのセンサ設置構造。
4. 前記ロータ（５２）に設けられる永久磁石（５４）は、異なる磁極面が前記ロータ（５２）の円周方向に沿って交互に現れるように着磁され、回転電機として機能するときに、前記ステータ（５３）のＵ相，Ｖ相，Ｗ相の各磁極との間で磁束の入出が行われる永久磁石であり、
   前記磁束誘導部材（７０）は、前記Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相の各磁極（５５ａ）の磁束入出位置に対応してそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のエンジンユニットのセンサ設置構造。
5. 前記磁束誘導部材（７０）は、一端側が前記ステータ（５３）の磁極（５５ａ）に取り付けられるとともに、他端側の近傍が前記エンジンカバー（５１）と前記クランクケース（１７）の間に挟み込まれて支持されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のエンジンユニットのセンサ設置構造。
6. 前記ステータ（５３）には、前記エンジンカバー（５１）と前記クランクケース（１７）の突き合わせ部を跨いで前記エンジンカバー（５１）の外側に延出する腕部材（９０）が一体に取り付けられ、
   前記磁束誘導部材（１７０）は、前記腕部材（９０）に沿わせて取り付けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のエンジンユニットのセンサ設置構造。

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