JPH0421056Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は内燃機関のクランク角検出装置に関す
る。

〔従来の技術〕

燃料噴射制御、点火時期制御その他の制御を行
なう場合に各気筒の現在のクランク角やクランク
シヤフトの回転数を検出しなければならない場合
がある。そのために従来よりクランクシヤフトの
１／２の速度で回転するカムシヤフトの回転角度位
置を検出するようにしたクランク角検出装置が用
いられている。このようなクランク角検出装置は
通常、例えば実開昭60−189813号公報或いは特開
昭60−256009号公報に記載されているようにカム
タイミングプーリの内側にカムタイミングプーリ
と共に回転するシグナルシヤツタを配置し、検出
素子をシグナルシヤツタのスリツトに対面可能な
ようにシグナルシヤツタに近接配置すると共に、
検出素子を機関本体に位置調節可能に固定するよ
うにしている。しかしながらこのようなクランク
角検出装置では製造誤差によりカムシヤフトと検
出素子取付け位置の距離やシグナルシヤツタ自体
の寸法等がばらついた場合にはシグナルシヤツタ
と検出素子が接触し、検出素子が破損するという
問題がある。

そこでこのような問題を解決するために複数個
のスリツトを具えかつカムシヤフトと共に回転す
るシグナルシヤツタと、これらスリツトに対面可
能なようにシグナルシヤツタに近接配置された検
出素子と、カムシヤフトと共に回転するカムタイ
ミングプーリとを具備し、カムタイミングプーリ
の外側にカムシヤフトと共軸でかつカムシヤフト
に一体的に結合した軸受部を形成し、上述の検出
素子を担持した検出素子担持板を軸受部に回転自
由に挿着して検出素子担持板を軸受部により支承
し、検出素子担持板と機関本体固定部間に検出素
子担持板の回り止め装置を設けたクランク角検出
装置が既に本出願人により出願されている（実願
昭61−139965号参照）。このクランク角検出装置
では検出素子を担持した検出素子担持板をカムシ
ヤフトに一体的に結合された軸受部により支承す
ることによつてカムシヤフトと検出素子取付け位
置との距離を予め定められた距離に正確に一致さ
せることができ、斯くしてシグナルシヤツタと検
出素子が接触するのを阻止することができる。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながらこのクランク角検出装置では検出
素子担持板の回り止め装置が機関本体に位置調節
可能に取付けられたレバーと、検出素子担持板に
固定されたピンと、このピンを受容するためにレ
バーに形成された長穴と、ピンを長穴の一側壁に
圧接せしめるためのばねとにより構成されてい
る。ところがこのようにレバーと検出素子担持板
間にピンと長穴の連結機構を設けると機関高速運
転時にピンが長穴内で激しく振動子、その結果長
穴の側壁がピンによる叩き摩耗を生じるために検
出素子担持板が正規の位置からずれてしまうとい
う問題がある。また、このような振動を防止する
ためにピンを長穴の一側壁に圧接するためのばね
のばね力を強めるとレバーに過度な曲げモーメン
トが作用し、レバーの位置を調節するねじが変形
してしまうという問題を生ずる。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決すために本考案によれば複数
個のスリツトを具えかつカムシヤフトと共に回転
するシグナルシヤツタと、これらスリツトに対面
可能なようにシグナルシヤツタに近接配置された
検出素子と、カムシヤフトと共軸でかつカムシヤ
フトに一体的に結合した軸受部とを具備し、上述
の検出素子を担持した検出素子担持板を軸受部に
回転自由に挿着して検出素子担持板を軸受部によ
り支承し、検出素子担持板と機関本体固定部間に
検出素子担持板の回り止め装置を設けた内燃機関
のクランク角検出装置であつて、この回り止め装
置が検出素子担持板上に一体形成された突起と、
この突起と当接しかつ位置調節可能な第１のスト
ツパと、突起と弾発的に係合して第１ストツパと
の間で突起を挟持する第２のストツパとを具備し
ている。

〔実施例〕

第２図を参照すると、１は機関本体、２は機関
本体１上において回転可能に支承されたカムシヤ
フト、３はカムシヤフト２の端部に嵌着固定され
たロータプレートを夫々示す。ロータリープレー
ト３はノツクピン４によりカムシヤフト２に対し
て位置決めされ、このロータプレート３はロータ
プレート３の中心軸線上を貫通するボルト５によ
つてカムシヤフト２の端部に固締される。

ロータプレート４の外周壁面上には環状をなす
コ字形断面形状のシグナルシヤツタ８が固定され
る。第２図および第４図に示されるようにシグナ
ルシヤツタ８はカムシヤフト２の回転軸線を中心
とする円筒状の外筒９と、カムシヤフト２の回転
軸線を中心とする円筒状の内筒１０と、これら外
筒９と内筒１０の内端部を橋絡する橋絡部１１と
により構成される。橋絡部１１の背面にはロータ
プレート３内を貫通する複数個の突起１２が一体
形成され、各突起１２の突出先端部をかしめるこ
とによつてシグナルシヤツタ８がロータプレート
３に固定される。第４図に示されるように外筒９
には等角度間隔で配置されかつ15度の角度範囲に
亘つて延びる12個のスリツト１３が形成され、内
筒１０には180度の角度範囲に亘つて延びるスリ
ツト１４が形成される。

再び第２図を参照すると、ロータプレート３の
外側壁面中央部には外方に向けて突出する円筒状
の軸受部１５が一体形成され、ボルト５はこの軸
受部１５内を貫通する。この軸受部１５はカムシ
ヤフト２と共軸的に配置され、カムシヤフト２に
一体的に結合される。第２図に示す実施例では軸
受部１５はロータプレート３上に一体形成されて
いるがロータプレート３に軸受部１５を設けずに
カムシヤフト２の端部をロータプレート３から突
出させ、カムシヤフト２の突出端部を軸受部１５
とすることもできる。いずれの場合であつても軸
受部１５がカムシヤフト２に一体的に結合されて
いることには変りがない。

軸受部１５には複列玉軸受１６のインナーレー
ス１７が嵌着され、玉軸受１６のアウターレース
１８には検出素子担持板１９が嵌着される。検出
素子担持板１９の全重量は玉軸受１６を介して軸
受部１５のみによつて支持されており、従つて検
出素子担持板１９は軸受部１５の回りを自由に回
転することができる。第１図および第２図に示さ
れるようにロータプレート３の上方にはブラケツ
ト２０が固定配置され、このブラケツト２０はボ
ルト２１によつて機関本体１に固締される。ブラ
ケツト２０には検出素子担持板１９の円周方向に
変位可能なように調節ねじ２２が螺着される。こ
の調節ねじ２２は第１図および第３図に示される
ようにその一端部に第１のストツパを形成する拡
大頭部２３ａを有し、その他端部にねじ部２３ｂ
を有し、その中間部に一様断面の円筒部２３ｃを
有し、調節ねじ２２のねじ部２３ｂがブラケツト
２０に螺着される。調節ねじ２２の拡大頭部２３
ａには例えば六角形状の凹溝２４が形成され、こ
の凹溝２４内に治具を挿入することによつて調節
ねじ２２を回転させることができる。調節ねじ２
２の円筒部２３ｃには第２のストツパ２５が摺動
可能に挿入され、この第２ストツパ２５とブラケ
ツト２０間には圧縮ばね２６が挿入される。一
方、検出素子担持板１９の上端部には上方に突出
する突起２７が一体形成される。この突起２７は
インボリユート歯車の形状をなしており、この突
起２７の一方の歯面２７ａが拡大頭部２３ａの内
端面２２ａに当接すると共に他方の歯面２７ｂが
第２ストツパ２５の内端面２５ａに当接する。こ
れら拡大頭部２３ａの内端面２２ａおよび第２ス
トツパ２５の内端面２５ａもインボリユート歯車
の歯面の形状をなしており、第２ストツパ２５は
圧縮ばね２６のばね力により突起２７を拡大頭部
２３ａの内端面２２ａ上に圧接する。従つて突起
２７は第１のストツパを形成する拡大頭部２３ａ
と第２ストツパ２５間において挟持されることに
なる。その結果、突起２７は拡大頭部２３ａの内
端面２２ａと接触した状態に保持されるので叩き
摩耗が生ずることがなく、斯くして検出素子担持
板１９を予め調整した位置に確実に保持すること
ができる。また、突起２７をインボリユート歯車
の形状とし、拡大頭部２３ａの内端面２２ａおよ
び第２ストツパ２５の内端面２５ａをインボリユ
ート歯車の歯面の形状とすることによつて拡大頭
部２３ａの内端面２２ａと突起２７の接触点、お
よび第２ストツパ２５の内端面２５ａと突起２７
の接触点を結ぶ線が検出素子担持板１９の半径方
向に対して直角方向となるために圧縮ばね２６に
よる挟持作用によつて玉軸受１６に無理なく力が
加わることがなく、斯くして玉軸受１６の寿命を
長くすることができる。

上述の説明から明らかなように本考案では調節
ねじ２２、第２ストツパ２５、圧縮ばね２６およ
び突起２７が検出素子担持板１９の回転運転を阻
止する回り止め装置を形成しているが調節ねじ２
２を廻すと検出素子担持板１９が回転し、従つて
調節ねじ２２によつて検出素子担持板１９の角度
位置を調節できることがわかる。

一方、検出素子担持板１９の下部には検出素子
ホルダ２８がボルト２８ａによつて固締される。
この検出素子ホルダ２８には内筒１０を受容する
溝２９と、外筒９を受容する溝３０とが形成され
る。溝２９は内筒１０の厚みよりもわずかばかり
広い巾を有し、内筒１０は溝２９の内壁面と接触
しないように配置される。一方、溝３０は外筒９
の厚みよりもわずかばかり広い巾を有し、外筒９
は溝３０の内壁面と接触しないように配置され
る。溝２９の互いに対向する内壁面上には内筒１
０に形成されたスリツト１４（第４図）と対面可
能なように永久磁石３１とホール素子３２が配置
され、溝３０の互いに対向する内壁面上にも外筒
９に形成されたスリツト１３（第４図）と対面可
能なように永久磁石３３とホール素子３４が配置
される。ホール素子３２，３４は磁界が作用する
と出力電圧を発生する。従つて各ホール素子３
２，３４が対応するスリツト１４，１３と対面し
ているときには永久磁石３１，３３による磁界が
各ホール素子３２，３４に作用するために各ホー
ル素子３４，３４の出力電圧は高レベルとなり、
一方各ホール素子３２，３４が内筒１０或いは外
筒９に対面しているときには内筒１０或いは外筒
９によつて永久磁石３１，３３による磁界が遮蔽
されるために各ホール素子３２，３４の出力電圧
は低レベルとなる。従つてカムシヤフト２がクラ
ンクシヤフトの1/2の速度で回転することを考え
ると内筒１０に対面したホール素子３２の出力電
圧は第５図Ａに示すようにクランク角度CAが360
度毎に高レベルとなり、外筒９に対面したホール
素子３４の出力電圧は第５図Ｂに示すようにクラ
ンク角度CAが30度毎に高レベルとなる。従つて
ホール素子３２の出力電圧から上死点を検出する
ことができ、ホール素子３４の出力電圧からクラ
ンク角を検出することができる。なお、検出素子
としては永久磁石３１，３３とホール素子３２，
３４との組合せに代えて、ホトダイオードとホト
トランジスタの組合せ、或いは電磁ピツクアツプ
等の他の検出素子を使用することができる。

検出素子としてどのような形式の検出素子を用
いても検出精度を高めるには検出素子を内筒１０
および外筒９にできるだけ近づけることが必要で
あり、従つて検出素子が内筒１０或いは外筒９と
接触する危険性が必然的に生じてくる。ところが
本考案では第２図に示すように永久磁石３１，３
３およびホール素子３２，３４からなる検出素子
が玉軸受１６の転動接触部の中心を含む平面ａ内
に配置されているので、たとえアウターレース１
８がインナーレース１７に対して傾斜したとして
も永久磁石３１，３３と内筒１０、外筒９間の距
離はほとんど変化せず、ホール素子３２，３４と
内筒１０、外筒９の距離はほとんど変化しない。
従つて永久磁石３１，３３、ホール素子３２，３
４が内筒１０、外筒９と接触する危険性がないの
で永久磁石３１，３３、ホール素子３２，３４が
破損するのを阻止することができる。

内筒１０、外筒９に対する永久磁石３１，３
３、ホール素子３２，３４の位置調整はブラケツ
ト２０に螺着された調節ねじ２２によつて行なわ
れる。この調節ねじ２２は容易に手の届く位置に
配置されているので調節ねじ２２を容易に操作す
ることができ、斯くして永久磁石３１，３３、ホ
ール素子３２，３４の位置調節が極めて容易であ
るという利点がある。また、クランク角検出装置
の軸方向長さが短かく、従つて狭いエンジンルー
ム内にも容易に配置することができる。また、軸
方向長さが短いために振動が発生する危険性はな
く、従つて高速機関にも適用することが可能であ
る。更に、検出素子担持板１９は単に玉軸受１６
に嵌着するだけで組付けることができるので検出
素子担持板１９の取付けが容易なばかりでなく、
また検出素子担持板１９は軸受部１９のみによつ
て支承されているので検出素子担持板１９を取付
けることによつて検出素子担持板１９或いは軸受
部１５に過度な応力が発生することがなく、従つ
てすぐれた耐久性を有することになる。

〔考案の効果〕

回り止め装置が検出素子担持板に一体形成した
突起とこの突起を挟持する一対のストツパから形
成されているので検出素子担持板がガタつくこと
がなく、従つて従来のように叩き摩耗を生ずるこ
とがないので検出素子担持板を予め調節した位置
に保持することができる。その結果、長期間使用
しても精度よくクランク角を検出することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はクランク角検出装置の正面図、第２図
は第１図の−線に沿つてみたクランク角検出
装置およびその周囲の側面断面図、第３図は第１
図の調節ねじ周りの側面断面図、第４図はシグナ
ルシヤツタの斜視図、第５図はホール素子の出力
電圧を示す線図である。 ２……カムシヤフト、８……シグナルシヤツ
タ、１３，１４……スリツト、１５……軸受部、
１９……検出素子担持板、２２……調節ねじ、２
３ａ……拡大頭部、２５……第２ストツパ、２７
……突起、３１，３３……永久磁石、３２，３４
……ホール素子。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 複数個のスリツトを具えかつカムシヤフトと共
   に回転するシグナルシヤツタと、該スリツトに対
   面可能なようにシグナルシヤツタに近接配置され
   た検出素子と、カムシヤフトと共軸でかつカムシ
   ヤフトに一体的に結合した軸受部とを具備し、上
   記検出素子を担持した検出素子担持板を該軸受部
   に回転自由に挿着して該検出素子担持板を該軸受
   部により支承し、該検出素子担持板と機関本体固
   定部間に検出素子担持板の回り止め装置を設けた
   内燃機関のクランク角検出装置であつて、上記回
   り止め装置が上記検出素子担持板上に一体形成さ
   れた突起と、該突起と当接しかつ位置調節可能な
   第１のストツパと、該突起と弾発的に係合して該
   第１ストツパとの間で該突起を挟持する第２のス
   トツパとを具備した内燃機関のクランク角検出装
   置。