WO2018180559A1 - 内燃機関 - Google Patents

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WO2018180559A1
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crankshaft
internal combustion
combustion engine
crankcase
engine according
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English (en)
French (fr)
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裕之 塚越
輝英 山西
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本田技研工業株式会社
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D35/00Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F7/00Casings, e.g. crankcases or frames
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C3/00Shafts; Axles; Cranks; Eccentrics
    • F16C3/04Crankshafts, eccentric-shafts; Cranks, eccentrics
    • F16C3/06Crankshafts

Definitions

  • a crankshaft a crankcase rotatably supporting a crankshaft via a bearing, an object to be detected that rotates integrally with the crankshaft, and a track of the object to be detected.
  • a detection sensor that generates a pulse signal in response to a movement.
  • Patent Document 1 discloses a control device of an internal combustion engine.
  • the internal combustion engine is configured in a single cylinder.
  • the controller detects a misfire caused by an over lean air-fuel ratio in a single-cylinder internal combustion engine.
  • it is determined whether or not the amount of change in angular velocity of the crankshaft exceeds a predetermined threshold value between the preceding and subsequent combustion cycles.
  • the controller estimates the misfire of the internal combustion engine when the number of times the variation exceeds the threshold reaches a prescribed number of times among the preset number of cycles.
  • the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide an internal combustion engine capable of accurately detecting an angular velocity of a crankshaft while avoiding an increase in size of an engine main body.
  • a crankshaft a crankcase rotatably supporting the crankshaft via a bearing, a detection target integrally rotating with the crankshaft, and a track of the detection target And a detection sensor generating a pulse signal according to the movement of the detection target, wherein the detection target is disposed radially outside the bearing.
  • the internal combustion engine further comprises a bush embedded in the crankcase and receiving the bearing, and the detected body is incorporated in a cylinder block and is a piston
  • the cylinder is disposed radially inward of the end of the cylinder liner for guiding the movement of the cylinder, and is recessed in the rotational axis direction of the crankshaft along the outer circumference of the bush in the bush.
  • a relief for receiving a part is provided.
  • the crankshaft is a balance weight portion at a position shifted from a pin hole for receiving a crank pin, which is a first face on which the detected object is stacked, and a back side of the first face.
  • the crank web includes a crank web having a second surface for causing the second arm to project, and the crank web has a fastening hole for receiving a fastener for fastening the object to be detected at a position other than the balance weight portion.
  • the detected body is provided with a relief that defines a space for receiving the crank pin.
  • the crankshaft has a third surface on which a centrifugal oil filter is installed, and a fourth surface opposite to the third surface and facing the second surface.
  • a second crank web is provided.
  • the oil jet is disposed on the crankcase radially outside the centrifugal oil filter.
  • the object to be detected includes a plurality of retractor pieces arranged annularly around the rotation axis of the crankshaft and read by the detection sensor, and the detection sensor is a rotation of the crankshaft. It is attached to the crankcase while being oriented to the axis and inclined with respect to the vertical direction of the vehicle orthogonal to the ground when mounted on the vehicle.
  • a link portion connected to a vehicle body frame in front of a rear wheel of the vehicle protrudes upward, and the detection sensor is a rear of the link portion and the rear wheel Placed in front of the
  • the detection sensor is offset in the vehicle width direction with respect to the center plane of the rear wheel orthogonal to the axle of the rear wheel.
  • the housing space of the bearing and the detected body is reduced in the rotational axis direction of the crankshaft, and the rotation of the crankshaft is reduced.
  • the enlargement of the internal combustion engine can be suppressed in the axial direction.
  • the support rigidity of the bearing is secured by the action of the bush, and the relief body of the detected body is provided in the bush, so that the detected body can be disposed more radially inward.
  • the housing space of the bush and the object is reduced in the rotational axis direction of the crankshaft, and the internal combustion engine can be miniaturized in the rotational axis direction of the crankshaft.
  • the shape of the balance web portion of the crank web is not complicated by providing a fastening hole at a position deviated from the balance web of the crank web.
  • the object to be detected can be coupled to the crank web.
  • the detected body can be attached to the crank web while reducing the detected body in the radial direction as much as possible.
  • the detection target and the centrifugal oil filter are respectively attached to the two crank webs, the detection target can be coupled to the crank web without complicating the member layout.
  • the oil jet is disposed radially outward of the crank web opposite to the crank web supporting the detected body, so that the detected body can not be detected on the crank web without complicating the member layout. Can be combined.
  • the passage of the reactor piece can be accurately detected by the detection sensor detection axis being directed to the rotational axis of the crankshaft. Further, since the detection sensor is attached to the clan case inclined from the vertical direction of the vehicle, the detection sensor can be suppressed in the height direction, and the detection sensor can be disposed without interference with the vehicle components.
  • the detection sensor is disposed between the link portion of the internal combustion engine and the rear wheel, it is possible to protect the front and the rear with the vehicle parts without providing the protection cover on the detection sensor. .
  • the ninth aspect it is possible to make it difficult for water droplets splashed along the center of the rear wheel in the vehicle width direction to be applied to the detection sensor.
  • FIG. 1 is a side view schematically showing an entire configuration of a scooter which is a specific example of a saddle-ride type vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • First Embodiment FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the internal combustion engine observed from the opposite side.
  • First Embodiment FIG. 3 is an enlarged plan view of the crankcase observed from above.
  • First Embodiment FIG. 4 is an enlarged sectional view of a crankshaft.
  • First Embodiment 5 (a) is an enlarged plan view of the pulsar ring
  • FIG. 5 (b) is an enlarged plan view of the first surface of the first crank web
  • FIG. 5 (c) is an enlarged plan view of the second surface of the first crank web. It is.
  • First Embodiment 5 (a) is an enlarged plan view of the pulsar ring
  • FIG. 5 (b) is an enlarged plan view of the first surface of the first crank web
  • FIG. 5 (c) is an
  • centrifugal oil filter 67 ... oil jet 69 ... bush (first bush) 72 ... (bushing) relief portion 73 ... pin hole 74 ... balance weight portion 75 ... fastening hole 76 ... fastener (screw) 78 ... (the detected object) relief part (notch) GD ... ground WR ... rear wheel
  • front and rear, right and left, and upper and lower mean directions as viewed from the rider of the motorcycle.
  • FIG. 1 schematically shows the entire configuration of a scooter 11 which is a specific example of a saddle-ride type vehicle (motorcycle).
  • the scooter 11 is provided with a body frame 12.
  • the body frame 12 is formed of a head pipe 13, a down tube 14 extending downward from the head pipe 13, and a pair of left and right side frames 15 extending rearward from the lower end of the down tube 14.
  • a front fork 16 and a steering handle 17 are rotatably supported by the head pipe 13.
  • the front fork 16 supports a front wheel WF rotatably around an axle 18.
  • the side frame 15 includes a down frame portion 15a extending downward from the lower end of the down tube 14, a lower frame portion 15b extending parallel to the ground GD from the rear end of the down frame portion 15a, and a rear end rising from the rear end of the lower frame portion 15b. And a seat rail portion 15c disposed above the rear wheel WR. An occupant seat 19 is supported on the seat rail portion 15c.
  • the scooter 11 includes a body cover 21 that covers the body frame 12.
  • a floor 22 is defined on the lower frame portion 15 b of the side frame 15 between the head pipe 13 and the passenger seat 19.
  • the fuel tank 23 is supported by the lower frame portion 15 b below the floor 22.
  • a storage box 24 is supported by the seat rail portion 15 c in the vehicle body cover 21. The storage box 24 is opened and closed by a passenger seat 19.
  • a swing type power unit 25 is supported on the vehicle body frame 12 between the side frames 15 so as to be vertically swingable via a link mechanism 26.
  • the power unit 25 is connected to the internal combustion engine 27 generating power based on the fuel supplied from the fuel tank 23, and the internal combustion engine 27, and transmits the power of the internal combustion engine 27 at a gear ratio linearly changing to the rear wheel WR.
  • a transmission 28 is provided.
  • a rear wheel WR is supported at the rear end of the power unit 25 so as to be rotatable about an axle 29.
  • a rear cushion unit 31 is attached between the rear end of the power unit 25 and the rear end of the seat rail portion 15c.
  • the power unit 25 has a function of a suspension device that connects the rear wheel WR to the vehicle body frame 12 in a swingable manner.
  • An engine body 32 of the internal combustion engine 27 includes a crankcase 34 accommodating a crankshaft, which will be described later, rotatably about the rotation axis 33, and a cylinder block 35 coupled to the crankcase 34 and having the cylinder axis C inclined forward.
  • a cylinder head 36 coupled to the cylinder block 35 and a head cover 37 coupled to the cylinder head 36 are provided.
  • Connected to the cylinder head 36 are an intake system 38 for introducing an air-fuel mixture into the combustion chamber and an exhaust system 39 for discharging the gas after combustion from the combustion chamber.
  • the transmission 28 includes a continuously variable transmission (not shown) housed in a transmission case 41 integrated with the crankcase 34 of the engine body 32.
  • the link mechanism 26 includes a link member 43 connected to a bracket 42 fixed to the seat rail 15 c of the side frame 15 above the crankcase 34.
  • the link member 43 is rotatably coupled to the bracket 42 about an axis parallel to the axle 29.
  • a link portion 34a projecting upward from the upper portion of the crankcase 34 is similarly rotatably connected about an axis parallel to the axle shaft 29.
  • the internal combustion engine 27 includes a piston 45 incorporated in the cylinder block 35.
  • the piston 45 is accommodated in a cylinder 46 which has a forwardly inclined cylinder axis C and is divided into a cylinder block 35.
  • the cylinder block 35 is formed with a single cylinder 46 that receives a single piston 45.
  • the cylinder 46 is partitioned by a cylinder liner 46 a incorporated in the cylinder block 35.
  • the cylinder liner 46 a guides the movement of the piston 45.
  • the end 46 b of the cylinder liner 46 a projects into the crankcase in the crankcase 34.
  • a combustion chamber is defined between the piston 45 and the cylinder head 36.
  • One end of a connecting rod 47 is connected to the piston 45.
  • the other end of the connecting rod 47 is connected to the crankshaft 48 in the crankcase 34.
  • the axial linear motion of the piston 45 is converted to the rotational motion of the crankshaft 48 by the action of the connecting rod 47.
  • the internal combustion engine 27 is connected to the crankshaft 48 coaxially with the rotation axis 33, and faces an annular path of the annular plate-shaped pulsar ring (detected body) 49 and the annular track of the pulsar ring 49 that integrally rotates with the crankshaft 48. And a pulser sensor 51 that generates a pulse signal in response to the movement of the pulser ring 49.
  • the pulsar ring 49 includes a plurality of reactor pieces (gear teeth) 49 a annularly arranged at equal intervals around the rotation axis 33.
  • the tip end of the reactor piece 49 a is disposed radially inward of the end of the cylinder liner 46 a in the radial direction of the crankshaft 48.
  • Reactor pieces 49a are arranged, for example, at every central angle of 10 degrees.
  • the retractor piece 49a is made of, for example, a magnetic material. Details of the pulser ring 49 will be described later.
  • the pulsar sensor 51 is inserted from the outside into a sensor hole drilled in the crankcase 34 and attached to the crankcase 34.
  • the pulsar sensor 51 is held in an inclined posture with respect to the vertical direction of the vehicle orthogonal to the ground GD.
  • the pulsar sensor 51 is disposed behind the link portion 34a in front of the rear wheel WR in a side view of the vehicle.
  • the pulsar sensor 51 faces the crank chamber at the tip for detecting the magnetic substance.
  • the detection axis 51 a having the highest sensitivity is directed to the rotation axis 33.
  • the pulsar sensor 51 outputs an electrical signal according to the presence or absence of the magnetic substance detected on the trajectory of the pulsar ring 49.
  • the pulser sensor 51 outputs a pulse signal that specifies the angular position of the crankshaft 48.
  • the pulsar sensor 51 is disposed offset in the vehicle width direction with respect to the central surface 52 of the rear wheel WR orthogonal to the axle of the rear wheel WR.
  • the center plane 52 constitutes, for example, a symmetrical plane of symmetry with respect to the rear wheel WR (particularly, the tire).
  • the crankshaft 48 is coupled to the first crank web 54 having a first shaft 54a and the first crank web 54, and has a disk shape having a second shaft 55a.
  • a second crank web 55 and a crank pin 56 coaxially connecting the first shaft 54 a and the second shaft 55 a and connecting the first crank web 54 and the second crank web 55 to each other are provided.
  • the tip of the connecting rod 47 is connected to the crank pin 56 so as to be rotatable about a rotational axis 33 parallel to the axes of the first shaft 54 a and the second shaft 55 a.
  • the first shaft 54 a of the first crank web 54 is rotatably supported by the first half 58 of the crankcase 34 via the first bearing 57.
  • the second shaft 55 a of the second crank web 55 is rotatably supported by the second half 61 of the crankcase 34 via a second bearing 59.
  • the first half 58 and the second half 61 are combined to constitute the crankcase 34.
  • the first surface (first surface) 62a of the first crank web 54 is formed with a flat surface 63 extending in a virtual plane perpendicular to the axis of the first shaft 54a along the outer periphery of the circular shape.
  • Pulsar ring 49 is superimposed on flat surface 63.
  • the retractor piece 49a of the pulsar ring 49 protrudes radially beyond the outer periphery of the first crank web 54 at least at the radially outer end.
  • the inner diameter D1 of the pulsar ring 49 is larger than the first bearing 57.
  • the first shaft 54a is connected to the first surface 62a of the first crank web 54 at an enlarged diameter portion 64 having a diameter larger than that of the first shaft 54a.
  • the first bearing 57 is attached to the enlarged diameter portion 64.
  • the first bearing 57 is pressed against the first surface 62 a of the first crank web 54. Therefore, the pulsar ring 49 is disposed radially outward of the first bearing 57.
  • a centrifugal oil filter 66 is installed on the first surface (third surface) 65 a of the second crank web 55.
  • the centrifugal oil filter 66 is accommodated in the recess of the first surface 65a.
  • the centrifugal oil filter 66 filters foreign substances in the lubricating oil based on the centrifugal force during rotation of the second crank web 55.
  • the second crank web 55 faces the first crank web 54 at a second surface (fourth surface) 65 b on the back side of the first surface 65 a.
  • An oil jet 67 is disposed on the crankcase 34 radially outside the centrifugal oil filter 66.
  • the oil jet 67 jets the lubricating oil in the cylinder 46 toward the piston 45.
  • the oil jet 67 can be supplied with lubricating oil from, for example, an oil pump (not shown) interlocked with the rotation of the crankshaft 48.
  • the second shaft 55a is connected to the first surface 65a of the second crank web 55 at an enlarged diameter portion 68 larger in diameter than the second shaft 55a.
  • the second bearing 59 is attached to the enlarged diameter portion 68. The second bearing 59 is pressed against the first surface 65 a of the second crank web 55.
  • a first metal bush 69 for receiving the first bearing 57 is embedded in the first half 58 of the crankcase 34.
  • a metal second bush 71 receiving the second bearing 59 is embedded in the second half 59 of the crankcase 34.
  • the inner diameter D2 of the first bush 69 (corresponding to the outer diameter of the first bearing 57) is smaller than the inner diameter D1 of the pulsar ring 49.
  • the outer diameter D3 of the first bush 69 is larger than the inner diameter D1 of the pulsar ring 49.
  • the first bush 69 is provided with a relief portion 72 recessed along the outer periphery in the direction of the rotation axis 33 of the crankshaft 48 and receiving a part of the track of the pulsar ring 49.
  • a balance weight 74 projecting from the second surface 62b at a shifted position, and two fastening holes 75 penetrating from the first surface 62a to the second surface 62b at a position avoiding the balance weight 74 are formed.
  • the crank pin 56 is received in the pin hole 73.
  • the crank pin 56 may be press-fit into the pin hole 73.
  • the balance weight portion 74 has a function of correcting the position of the center of gravity of the first crank web 54.
  • the two fastening holes 75 are arranged equidistantly from the center on one diameter line. Screws (fasteners) 76 are screwed into the fastening holes 75 through the pulsar ring 49, as shown in FIG.
  • a countersunk screw may be used for the screw 76.
  • the pulsar ring 49 is formed with two through holes 77 corresponding to the fastening holes 75 of the first crank web 54. As shown in FIG. Screws 76 are inserted into the through holes 77.
  • the inner periphery of the pulsar ring 49 is provided with a notch 78 which defines a space for receiving the crank pin 56.
  • the notch 78 is formed corresponding to the pin hole 73 of the first crank web 54. At the angular position corresponding to the notch 78 about the center, the formation of the reactor piece 49a is omitted.
  • the operation of the internal combustion engine 27 will be described.
  • the pulsar ring 49 rotates integrally with the crankshaft 48.
  • the retractor piece 49 a of the pulsar ring 49 moves around the rotation axis 33 along an annular orbit coaxial with the rotation axis 33.
  • the pulsar sensor 51 alternately faces the reactor piece 49a and the space, detects a magnetic substance of the reactor piece 49a, and generates a pulse signal. Since the Reactor pieces 49a are arranged at equal intervals, the time intervals of the pulses change corresponding to the angular velocity.
  • the pulsar ring 49 is disposed radially outward of the first bearing 57 in the crank chamber.
  • the pulsar ring 49 is disposed in the radial direction of the first bearing 57 without interfering with the first bearing 57, and the housing space of the first bearing 57 and the pulsar ring 49 is reduced in the direction of the rotational axis 33 of the crankshaft 48.
  • the enlargement of the internal combustion engine 27 can be suppressed in the direction of the rotational axis 33 of 48.
  • the first bush 69 embedded in the crankcase 34 is provided with a relief portion 72 for receiving a part of the track of the pulsar ring 49 along the outer periphery. While the support rigidity of the first bearing 57 is secured by the action of the first bush 69, and the relief portion 72 of the pulsar ring 49 is provided in the first bush 69, the first bush in the direction of the rotation axis 33 of the crankshaft 48 The housing space of 69 and the pulsar ring 49 is reduced, and the internal combustion engine 27 can be miniaturized in the direction of the rotation axis 33 of the crankshaft 48.
  • the pulsar ring 49 is superimposed on the first surface 62a, and the balance weight portion 74 is formed on the second surface 62b on the back side of the first surface 62a.
  • the first crank web 54 since the fastening hole 75 is formed at a position deviated from the balance weight 74, the first crank web 54 can be formed without complicating the shape of the balance weight 74 of the first crank web 54. Can be coupled to the pulsar ring 49.
  • Pulsar ring 49 is provided with a notch 78 defining a space for receiving crank pin 56. As a result, the pulsar ring 49 can be attached to the first crank web 54 while reducing the pulsar ring 49 in the radial direction as much as possible.
  • a centrifugal oil filter 66 is installed on the second crank web 55 of the crankshaft 48. Therefore, the pulsar ring 49 and the centrifugal oil filter 66 are respectively attached to the two crank webs 54, 55, and the pulsar ring 49 can be coupled to the first crank web 54 without complicating the member layout.
  • an oil jet 67 is disposed on the crankcase 34 radially outside the centrifugal oil filter 66. Thus, the oil jet 67 is disposed radially outward of the second crank web 55 opposite to the first crank web 54 supporting the pulsar ring 49, so that the first crank web 54 is not complicated. Pulsar ring 49 can be coupled.
  • Reactor piece 49 a of pulsar ring 49 protrudes from the main body of pulsar ring 49 in the centrifugal direction.
  • the pulsar sensor 51 points to the rotational axis 33 of the crankshaft 48. In this manner, when the detection axis is directed to the rotation axis 33 of the crankshaft 48, the passage of the reactor piece 49a can be detected accurately.
  • the pulsar sensor 51 is attached to the crankcase 34 by being inclined with respect to the vehicle vertical direction orthogonal to the ground GD when mounted on the scooter 11, the protrusion of the pulsar sensor 51 in the height direction is suppressed. And the pulsar sensor 51 can be arranged without interfering with the vehicle parts.
  • a link portion 34a connected to the vehicle body frame 12 in front of the rear wheel WR of the scooter 11 projects upward from the crankcase 34, and the pulsar sensor 51 is disposed behind the link portion 34a and in front of the rear wheel WR. Be done. Since the pulsar sensor 51 is disposed between the link portion 34a of the internal combustion engine 27 and the rear wheel WR, it is possible to protect the front and the rear with vehicle parts without providing the pulsar sensor 51 with a protective cover.
  • the pulsar sensor 51 is disposed offset in the vehicle width direction with respect to the center plane 52 of the rear wheel WR orthogonal to the axle 29 of the rear wheel WR. It is possible to make it difficult for the pulsar sensor 51 to receive water droplets splashed up along the vehicle width direction center of the rear wheel WR.

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Abstract

内燃機関は、クランクシャフト(48)と、軸受け(57)を介して回転自在にクランクシャフト(48)を支持するクランクケース(34)と、クランクシャフト(48)と一体に回転する被検知体(49)と、被検知体(49)の軌道に向き合わせられて被検知体(49)の動きに応じてパルス信号を生成する検知センサー(51)とを備える。被検知体(49)は軸受け(57)の径方向外側に配置される。これにより、機関本体の大型化を回避しつつ精度よくクランクシャフトの角速度を検出することができる内燃機関を提供する。

Description

内燃機関
 本発明は、クランクシャフトと、軸受けを介して回転自在にクランクシャフトを支持するクランクケースと、クランクシャフトと一体に回転する被検知体と、被検知体の軌道に向き合わせられて被検知体の動きに応じてパルス信号を生成する検知センサーとを備える内燃機関に関する。
 特許文献1は内燃機関の制御装置を開示する。内燃機関は単気筒に構成される。制御装置は単気筒の内燃機関でオーバーリーン空燃比に起因する失火を検知する。制御装置では、前後の燃焼サイクルの間でクランクシャフトの角速度の変化量が予め決められた閾値を超えるか否かが判断される。予め設定されたサイクル数の間で、変化量が閾値を超えた回数が規定の回数に達すると、制御装置は内燃機関の失火を推測する。
日本特開2004-199040号公報
 クランクシャフトの角速度の検出にあたって、クランクシャフトの端部に連結されるACG(交流発電機)でパルサーを検知することが考えられる。こうした構成によれば機関本体の設計変更を伴わずにクランクシャフトの角速度は検出される。しかしながら、単気筒の内燃機関では内燃機関の振動が大きいことから、ACGで精度よくパルサーを検出することはできない。その一方で、角速度の検出にあたってクランクシャフトにパルサーローターを取り付けることが考えられる。しかしながら、クランクシャフトにパルサーローターを取り付けると、必然的に機関本体が幅方向に大型化してしまう。
 本発明は、上記実状に鑑みなされたもので、機関本体の大型化を回避しつつ精度よくクランクシャフトの角速度を検出することができる内燃機関を提供することを目的とする。
 本発明の第1側面によれば、クランクシャフトと、軸受けを介して回転自在に前記クランクシャフトを支持するクランクケースと、クランクシャフトと一体に回転する被検知体と、前記被検知体の軌道に向き合わせられて前記被検知体の動きに応じてパルス信号を生成する検知センサーと、を備える内燃機関において、前記被検知体は前記軸受けの径方向外側に配置される。
 第2側面によれば、第1側面の構成に加えて、内燃機関は、前記クランクケースに埋め込まれて、前記軸受けを受け入れるブッシュをさらに備え、前記被検知体は、シリンダーブロックに組み込まれてピストンの移動を案内するシリンダーライナーの端部よりも前記クランクシャフトの径方向内側に配置され、前記ブッシュには、外周に沿って前記クランクシャフトの回転軸線方向に窪んで、前記被検知体の軌道の一部を受け入れる逃げ部が設けられる。
 第3側面によれば、前記クランクシャフトは、前記被検知体が重ねられる第1の面と、前記第1の面の裏側であって、クランクピンを受け入れるピン孔からずれた位置でバランスウエイト部を突出させる第2の面とを有するクランクウエブを備え、前記クランクウエブには、前記バランスウエイト部を避けた位置に、前記被検知体を締結する締結具を受け入れる締結孔が形成されている。
 第4側面によれば、前記被検知体には、前記クランクピンを受け入れる空間を区画する逃げ部が設けられる。
 第5側面によれば、前記クランクシャフトは、遠心オイルフィルターが設置される第3の面と、前記第3の面の裏側であって、前記第2の面に向き合う第4の面とを有する第2クランクウエブを備える。
 第6側面によれば、前記遠心オイルフィルターの径方向外側で前記クランクケースにはオイルジェットが配置される。
 第7側面によれば、前記被検知体は、前記クランクシャフトの回転軸線周りに環状に配列されて、前記検知センサーに読み取られる複数のリラクター片を備え、前記検知センサーは、前記クランクシャフトの回転軸線に指向しつつ、車両に搭載される際に地面に直交する車両上下方向に対して傾斜して前記クランクケースに取り付けられる。
 第8側面によれば、前記クランクケースには、前記車両の後輪の前方で車体フレームに連結されるリンク部が上向きに突出し、前記検知センサーは、前記リンク部の後方であって前記後輪の前方に配置される。
 第9側面によれば、前記後輪の車軸に直交する前記後輪の中央面に対して、前記検知センサーは車幅方向にオフセットして配置される。
 第1側面によれば、被検知体は軸受けの径方向に軸受けに干渉せずに配置されるので、クランクシャフトの回転軸線方向に軸受けおよび被検知体の収容空間は縮小され、クランクシャフトの回転軸線方向に内燃機関の大型化は抑制されることができる。
 第2側面によれば、ブッシュの働きで軸受けの支持剛性は確保されるとともに、ブッシュに被検知体の逃げ部が設けられることにより、被検知体をより径方向内側に配置することができ、クランクシャフトの回転軸線方向にブッシュおよび被検知体の収容空間は縮小され、クランクシャフトの回転軸線方向に内燃機関は小型化されることができる。
 第3側面によれば、クランクウエブに被検知体を取り付ける場合に、クランクウエブのバランスウエイト部から外れた位置に締結孔を設けることで、クランクウエブのバランスウエイト部の形状を複雑化することなく、クランクウエブに被検知体を結合することができる。
 第4側面によれば、被検知体にクランクピンの逃げ部を設けることで、できるだけ径方向に被検知体を縮小しつつクランクウエブに取り付けることができる。
 第5側面によれば、被検知体と遠心オイルフィルターとは2つのクランクウエブにそれぞれ取り付けられるので、部材レイアウトを複雑化することなく、クランクウエブに被検知体を結合することができる。
 第6側面によれば、被検知体を支持するクランクウエブと反対側のクランクウエブの径方向外側にオイルジェットは配置されるので、部材レイアウトを複雑化することなく、クランクウエブに被検知体を結合することができる。
 第7側面によれば、検知センサー検出軸がクランクシャフトの回転軸線を指向することで、リラクター片の通過は精度よく検出されることができる。また、クランケースに車両上下方向から傾斜して検知センサーを取り付けたことから、高さ方向に検知センサー突出を抑えることができ、車両部品に干渉することなく検知センサーを配置することができる。
 第8側面によれば、検知センサーは内燃機関のリンク部と後輪との間に配置されるので、検知センサーに保護カバーを設けることなく、前方と後方とを車両部品で保護することができる。
 第9側面によれば、後輪の車幅方向中央を伝って跳ね上げられる水滴が検知センサーにかかりにくくすることができる。
図1は本発明の一実施形態に係る鞍乗り型車両の一具体例であるスクーターの全体構成を概略的に示す側面図である。(第1の実施の形態) 図2は反対側から観察される内燃機関の拡大断面図である。(第1の実施の形態) 図3は上方から観察されるクランクケースの拡大平面図である。(第1の実施の形態) 図4はクランクシャフトの拡大断面図である。(第1の実施の形態) 図5(a)はパルサーリングの拡大平面図、図5(b)は第1クランクウエブの第1面の拡大平面図、図5(c)は第1クランクウエブの第2面の拡大平面図である。(第1の実施の形態)
11…車両(スクーター)
12…車体フレーム
29…車軸
33…回転軸線
34…クランクケース
34a…リンク部
48…クランクシャフト
49…被検知体(パルサーリング)
49a…リラクター片
51…検知センサー(パルサーセンサー)
52…中央面
54…クランクウエブ(第1クランクウエブ)
55…第2クランクウエブ
56…クランクピン
57…軸受け(第1軸受け)
62a…(第1クランクウエブの)第1面(第1の面)
62b…(第1クランクウエブの)第2面(第2の面)
65a…(第2クランクウエブの)第1面(第3の面)
65b…(第2クランクウエブの)第2面(第4の面)
66…遠心オイルフィルター
67…オイルジェット
69…ブッシュ(第1ブッシュ)
72…(ブッシュの)逃げ部
73…ピン孔
74…バランスウエイト部
75…締結孔
76…締結具(ビス)
78…(被検知体の)逃げ部(切り欠き)
GD…地面
WR…後輪
 以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。なお、以下の説明では、前後、左右および上下は自動二輪車の乗員から見た方向をいう。
第1の実施の形態
 図1は鞍乗り型車両(自動二輪車)の一具体例であるスクーター11の全体構成を概略的に示す。スクーター11は車体フレーム12を備える。車体フレーム12は、ヘッドパイプ13と、ヘッドパイプ13から下方に延びるダウンチューブ14と、ダウンチューブ14の下端から後方に延びる左右1対のサイドフレーム15とで形成される。ヘッドパイプ13にフロントフォーク16および操向ハンドル17が回転自在に支持される。フロントフォーク16には車軸18回りで回転自在に前輪WFが支持される。
 サイドフレーム15は、ダウンチューブ14の下端から下方に延びるダウンフレーム部15aと、ダウンフレーム部15aの後端から地面GDに平行に延びるロアフレーム部15bと、ロアフレーム部15bの後端から後上がりに延びて後輪WRの上方に配置されるシートレール部15cとを有する。シートレール部15c上には乗員シート19が支持される。
 スクーター11は車体フレーム12に被さる車体カバー21を備える。車体カバー21には、ヘッドパイプ13と乗員シート19との間でサイドフレーム15のロアフレーム部15b上にフロアー22が区画される。フロアー22には、乗員シート19に座った乗員が足を載せることができる。フロアー22下でロアフレーム部15bには燃料タンク23が支持される。車体カバー21内でシートレール部15cには収納ボックス24が支持される。収納ボックス24は乗員シート19で開閉される。
 車体フレーム12にはサイドフレーム15の間でスイング式のパワーユニット25がリンク機構26を介して上下方向に揺動自在に支持される。パワーユニット25は、燃料タンク23から供給される燃料に基づき動力を発生する内燃機関27と、内燃機関27に接続されて、後輪WRに線形に変化する変速比で内燃機関27の動力を伝達する伝動装置28とを備える。
 パワーユニット25の後端に車軸29回りで回転自在に後輪WRが支持される。パワーユニット25の後端およびシートレール部15cの後端の間にはリアクッションユニット31が取り付けられる。パワーユニット25は、車体フレーム12に対してスイング自在に後輪WRを連結するサスペンション装置の機能を担う。
 内燃機関27の機関本体32は、回転軸線33回りで回転自在に後述のクランクシャフトを収容するクランクケース34と、クランクケース34に結合されて、シリンダー軸線Cを前傾させたシリンダーブロック35と、シリンダーブロック35に結合されるシリンダーヘッド36と、シリンダーヘッド36に結合されるヘッドカバー37とを備える。シリンダーヘッド36には、燃焼室に混合気を導入する吸気系38と、燃焼室から燃焼後の気体を排出する排気系39とが接続される。伝動装置28は、機関本体32のクランクケース34に一体化される変速機ケース41に収容される無段変速機(図示されず)を備える。
 リンク機構26は、クランクケース34の上方でサイドフレーム15のシートレール15cに固着されるブラケット42に接続されるリンク部材43を備える。リンク部材43は車軸29に平行な軸線回りで回転自在にブラケット42に連結される。リンク部材43には、図2に示されるように、クランクケース34の上部から上向きに突出するリンク部34aが同様に車軸29に平行な軸線回りで回転自在に連結される。
 内燃機関27は、シリンダーブロック35に組み込まれるピストン45を備える。ピストン45は、前傾するシリンダー軸線Cを有してシリンダーブロック35内に区画されるシリンダー46に収容される。ここでは、シリンダーブロック35には単一のピストン45を受け入れる単一のシリンダー46が形成される。シリンダー46は、シリンダーブロック35に組み込まれるシリンダーライナー46aで区画される。シリンダーライナー46aはピストン45の移動を案内する。シリンダーライナー46aの端部46bはクランクケース34内のクランク室に突出する。ピストン45とシリンダーヘッド36との間に燃焼室が区画される。
 ピストン45にはコンロッド47の一端が連結される。コンロッド47の他端はクランクケース34内のクランクシャフト48に連結される。ピストン45の軸方向の線形運動はコンロッド47の働きでクランクシャフト48の回転運動に変換される。
 内燃機関27は、回転軸線33に同軸にクランクシャフト48に結合されて、クランクシャフト48と一体に回転する環状板形状のパルサーリング(被検知体)49と、パルサーリング49の環状軌道に向き合わせられてパルサーリング49の動きに応じてパルス信号を生成するパルサーセンサー51とを備える。パルサーリング49は、回転軸線33周りに環状に等間隔に配列される複数のリラクター片(ギア歯)49aを備える。リラクター片49aの先端はクランクシャフト48の径方向にシリンダーライナー46aの端部46bよりも内側に配置される。リラクター片49aは例えば中心角10度ごとに配列される。リラクター片49aは例えば磁性体から構成される。パルサーリング49の詳細は後述される。
 パルサーセンサー51は、クランクケース34に穿たれるセンサー孔に外側から差し込まれてクランクケース34に取り付けられる。パルサーセンサー51は、地面GDに直交する車両上下方向に対して傾斜する姿勢で保持される。パルサーセンサー51は、車両の側面視でリンク部34aの後方であって後輪WRの前方に配置される。
 パルサーセンサー51は、磁性体を検知する先端でクランク室に臨む。パルサーセンサー51では最も感度の高い検出軸線51aが回転軸線33に指向する。パルサーセンサー51は、パルサーリング49の軌道上で検出される磁性体の有無に応じて電気信号を出力する。パルサーセンサー51は、クランクシャフト48の角位置を特定するパルス信号を出力する。図3に示されるように、パルサーセンサー51は、後輪WRの車軸に直交する後輪WRの中央面52に対して車幅方向にオフセットして配置される。中央面52は、例えば後輪WR(特にタイヤ)に対して左右対称の対称面を構成する。
 図4に示されるように、クランクシャフト48は、第1軸54aを有する円板形状の第1クランクウエブ54と、第1クランクウエブ54に結合されて、第2軸55aを有する円板形状の第2クランクウエブ55と、第1軸54aおよび第2軸55aを同軸に配置しつつ第1クランクウエブ54および第2クランクウエブ55を相互に結合するクランクピン56とを備える。クランクピン56には、第1軸54aおよび第2軸55aの軸心に平行な回転軸線33回りで回転自在にコンロッド47の先端が連結される。
 第1クランクウエブ54の第1軸54aは第1軸受け57を介して回転自在にクランクケース34の第1半体58に支持される。第2クランクウエブ55の第2軸55aは第2軸受け59を介して回転自在にクランクケース34の第2半体61に支持される。第1半体58と第2半体61とが結合されてクランクケース34は構成される。
 第1クランクウエブ54の第1面(第1の面)62aには円形の外周に沿って第1軸54aの軸心に直交する仮想平面内で広がる平坦面63が形成される。平坦面63にはパルサーリング49が重ねられる。パルサーリング49のリラクター片49aは少なくとも径方向外端で第1クランクウエブ54の外周よりも径方向に突出する。
 パルサーリング49の内径D1は第1軸受け57よりも大径を有する。第1軸54aは第1軸54aよりも大径の拡径部64で第1クランクウエブ54の第1面62aに接続される。拡径部64に第1軸受け57が装着される。第1軸受け57は第1クランクウエブ54の第1面62aに押し当てられる。したがって、パルサーリング49は第1軸受け57の径方向外側に配置される。
 第2クランクウエブ55の第1面(第3の面)65aには遠心オイルフィルター66が設置される。遠心オイルフィルター66は第1面65aの窪みに収容される。遠心オイルフィルター66は第2クランクウエブ55の回転中の遠心力に基づき潤滑油中の異物を濾過する。第2クランクウエブ55は第1面65aの裏側の第2面(第4の面)65bで第1クランクウエブ54に向き合わせられる。
 遠心オイルフィルター66の径方向外側でクランクケース34にはオイルジェット67が配置される。オイルジェット67はピストン45に向かってシリンダー46内で潤滑油を噴射する。オイルジェット67には、例えばクランクシャフト48の回転に連動するオイルポンプ(図示されず)から潤滑油が供給されることができる。
 第2軸55aは第2軸55aよりも大径の拡径部68で第2クランクウエブ55の第1面65aに接続される。拡径部68に第2軸受け59が装着される。第2軸受け59は第2クランクウエブ55の第1面65aに押し当てられる。
 クランクケース34の第1半体58には、第1軸受け57を受け入れる金属製の第1ブッシュ69が埋め込まれる。クランクケース34の第2半体59には、第2軸受け59を受け入れる金属製の第2ブッシュ71が埋め込まれる。第1ブッシュ69の内径D2(第1軸受け57の外径に相当)はパルサーリング49の内径D1よりも小さい。その一方で、第1ブッシュ69の外径D3はパルサーリング49の内径D1よりも大きい。ここで、第1ブッシュ69には、外周に沿ってクランクシャフト48の回転軸線33方向に窪んで、パルサーリング49の軌道の一部を受け入れる逃げ部72が設けられる。
 図5に示されるように、第1クランクウエブ54には、第1面62aから第1面62aの裏側の第2面(第2の面)62bに貫通するピン孔73と、ピン孔73からずれた位置で第2面62bから突出するバランスウエイト部74と、バランスウエイト部74を避けた位置で第1面62aから第2面62bまで貫通する2つの締結孔75とが形成されている。ピン孔73にはクランクピン56が受け入れられる。クランクピン56はピン孔73に圧入されればよい。バランスウエイト部74は第1クランクウエブ54の重心位置を補正する機能を有する。2つの締結孔75は1直径線上で中心から等距離の位置に配置される。締結孔75には、図4に示されるように、パルサーリング49を貫通してビス(締結具)76がねじ込まれる。ビス76には例えば皿ねじが用いられればよい。
 図5(a)に示されるように、パルサーリング49には、第1クランクウエブ54の締結孔75に対応して2つの貫通孔77が形成される。貫通孔77にビス76が挿入される。パルサーリング49の内周にはクランクピン56を受け入れる空間を区画する切り欠き(逃げ部)78が設けられる。切り欠き78は第1クランクウエブ54のピン孔73に対応して形成される。中心回りで切り欠き78に対応する角位置ではリラクター片49aの形成は省略される。
 次に本実施形態に係る内燃機関27の作用を説明する。内燃機関27が動作し、クランクシャフト48が回転すると、クランクシャフト48と一体にパルサーリング49は回転する。パルサーリング49のリラクター片49aは回転軸線33に同軸の環状軌道に沿って回転軸線33回りに移動する。パルサーセンサー51は、リラクター片49aと空間とに交互に向き合い、リラクター片49aの磁性体を検出してパルス信号を生成する。リラクター片49aは等間隔に配置されることから、角速度に対応してパルスの時間間隔は変動する。本実施形態では、パルサーリング49はクランク室内で第1軸受け57の径方向外側に配置される。パルサーリング49は第1軸受け57の径方向に第1軸受け57に干渉せずに配置され、クランクシャフト48の回転軸線33方向に第1軸受け57およびパルサーリング49の収容空間は縮小され、クランクシャフト48の回転軸線33方向に内燃機関27の大型化は抑制されることができる。
 クランクケース34に埋め込まれる第1ブッシュ69には、外周に沿ってパルサーリング49の軌道の一部を受け入れる逃げ部72が設けられる。第1ブッシュ69の働きで第1軸受け57の支持剛性は確保されるとともに、第1ブッシュ69にパルサーリング49の逃げ部72が設けられることにより、クランクシャフト48の回転軸線33方向に第1ブッシュ69およびパルサーリング49の収容空間は縮小され、クランクシャフト48の回転軸線33方向に内燃機関27は小型化されることができる。
 第1クランクウエブ54では、第1面62aにパルサーリング49が重ねられ、第1面62aの裏側の第2面62bにバランスウエイト部74が形成される。第1クランクウエブ54では、バランスウエイト部74から外れた位置に締結孔75が穿たれることから、第1クランクウエブ54のバランスウエイト部74の形状を複雑化することなく、第1クランクウエブ54にパルサーリング49を結合することができる。
 パルサーリング49には、クランクピン56を受け入れる空間を区画す切り欠き78が設けられる。その結果、できるだけ径方向にパルサーリング49を縮小しつつ第1クランクウエブ54に取り付けることができる。
 内燃機関27ではクランクシャフト48の第2クランクウエブ55に遠心オイルフィルター66が設置される。したがって、パルサーリング49と遠心オイルフィルター66とは2つのクランクウエブ54、55にそれぞれ取り付けられ、部材レイアウトを複雑化することなく、第1クランクウエブ54にパルサーリング49を結合することができる。加えて、遠心オイルフィルター66の径方向外側でクランクケース34にはオイルジェット67が配置される。こうしてパルサーリング49を支持する第1クランクウエブ54と反対側の第2クランクウエブ55の径方向外側にオイルジェット67は配置されるので、部材レイアウトを複雑化することなく、第1クランクウエブ54にパルサーリング49を結合することができる。
 パルサーリング49のリラクター片49aはパルサーリング49の本体から遠心方向に突き出る。パルサーセンサー51はクランクシャフト48の回転軸線33に指向する。こうして検出軸がクランクシャフト48の回転軸線33を指向することで、リラクター片49aの通過は精度よく検出されることができる。しかも、パルサーセンサー51は、スクーター11に搭載される際に地面GDに直交する車両上下方向に対して傾斜してクランクケース34に取り付けられることから、高さ方向にパルサーセンサー51の突出を抑えることができ、車両部品に干渉することなく、パルサーセンサー51を配置することができる。
 クランクケース34には、スクーター11の後輪WRの前方で車体フレーム12に連結されるリンク部34aが上向きに突出し、パルサーセンサー51は、リンク部34aの後方であって後輪WRの前方に配置される。パルサーセンサー51は内燃機関27のリンク部34aと後輪WRとの間に配置されるので、パルサーセンサー51に保護カバーを設けることなく、前方と後方とを車両部品で保護することができる。
 パルサーセンサー51は、後輪WRの車軸29に直交する後輪WRの中央面52に対して車幅方向にオフセットして配置される。後輪WRの車幅方向中央を伝って跳ね上げられる水滴がパルサーセンサー51にかかりにくくすることができる。
 
 

Claims (9)

  1.  クランクシャフト(48)と、
     軸受け(57)を介して回転自在に前記クランクシャフト(48)を支持するクランクケース(34)と、
     クランクシャフト(48)と一体に回転する被検知体(49)と、
     前記被検知体(49)の軌道に向き合わせられて前記被検知体(49)の動きに応じてパルス信号を生成する検知センサー(51)と、を備える内燃機関において、
     前記被検知体(49)は前記軸受け(57)の径方向外側に配置される
    ことを特徴とする内燃機関。
  2.  前記クランクケース(34)に埋め込まれて、前記軸受け(57)を受け入れるブッシュ(69)をさらに備え、前記被検知体(49)は、シリンダーブロックに組み込まれてピストンの移動を案内するシリンダーライナーの端部よりも前記クランクシャフト(48)の径方向内側に配置され、前記ブッシュ(69)には、外周に沿って前記クランクシャフト(48)の回転軸線(33)方向に窪んで、前記被検知体(49)の軌道の一部を受け入れる逃げ部(72)が設けられる
    ことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関。
  3.  前記クランクシャフト(48)は、
     前記被検知体(49)が重ねられる第1の面(62a)と、前記第1の面(62a)の裏側であって、クランクピン(56)を受け入れるピン孔(73)からずれた位置でバランスウエイト部(74)を突出させる第2の面(62b)とを有するクランクウエブ(54)を備え、
     前記クランクウエブ(54)には、前記バランスウエイト部(74)を避けた位置に、前記被検知体(49)を締結する締結具(76)を受け入れる締結孔(75)が形成されている
    ことを特徴とする請求項1または2に記載の内燃機関。
  4.  前記被検知体(49)には、前記クランクピン(56)を受け入れる空間を区画する逃げ部(78)が設けられる
    ことを特徴とする請求項3に記載の内燃機関。
  5.  前記クランクシャフト(48)は、遠心オイルフィルター(66)が設置される第3の面(65a)と、前記第3の面(65a)の裏側であって、前記第2の面(62b)に向き合う第4の面(65b)とを有する第2クランクウエブ(55)を備える
    ことを特徴とする請求項4に記載の内燃機関。
  6.  前記遠心オイルフィルター(66)の径方向外側で前記クランクケース(34)にはオイルジェット(67)が配置される
    ことを特徴とする請求項5に記載の内燃機関。
  7.  前記被検知体(49)は、前記クランクシャフト(48)の回転軸線(33)周りに環状に配列されて、前記検知センサー(51)に読み取られる複数のリラクター片(49a)を備え、
     前記検知センサー(51)は、前記クランクシャフト(48)の回転軸線(33)に指向しつつ、車両(11)に搭載される際に地面(GD)に直交する車両上下方向に対して傾斜して前記クランクケース(34)に取り付けられる
    ことを特徴とする請求項1~6のいずれか1項に記載の内燃機関。
  8.  前記クランクケース(34)には、前記車両(11)の後輪(WR)の前方で車体フレーム(12)に連結されるリンク部(34a)が上向きに突出し、前記検知センサー(51)は、前記リンク部(34a)の後方であって前記後輪(WR)の前方に配置される
    ことを特徴とする請求項7に記載の内燃機関。
  9.  前記後輪(WR)の車軸(29)に直交する前記後輪(WR)の中央面(52)に対して、前記検知センサー(51)は車幅方向にオフセットして配置される
    ことを特徴とする請求項8に記載の内燃機関。
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