JPS63263271A - 光電式回転検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は光電式回転検出Ｖｌ置に関し、とくに内燃機関
のクランク角を検出するための回転角センすに利用する
のに最適な光電式回転検出装置にか　　　　　　ゝかわ
る。

［従来の技術］ この種の光電式回転検出装［１ＧＧを組付けた内燃機関
用点火配電器２０Ｇは、第６図に示すごとく、内燃機関
のクランクシャフトに連結した回転軸１１０と、該回転
軸１１Ｇに固着されたスリーブ１２１と、該スリーブ１
２１とスリーブ１２２とに挟持された多数の透光窓（図
示せず）が周設された円板１３０と、センサユニット１
４Ｇと、内燃Ｉｌ関内に挿入された筒状部１５１、環状
のＭＩ！Ａ部１５２、および側壁部１５３を有するハウ
ジング１５０とを具備している。

またセンサユニット１４０は、円板１３０の透光窓の上
下に対向して配された発光素子１４１および受光素子１
４２、ハイブリッド集積回路１４３、コネクタ、１４４
、およびこれらを一体内に組込んだセンサケース１４５
からなる。このセンサケース１４５は、発光素子１４１
、受光素子１４２、ハイブリッド集積回路１４３および
コネクタ１４４の構造、さらにハウジング１５０の基盤
部１５２への締結のためのビス穴１４６の成形位置によ
り、第７図に示すごとく、円環状に成形されている（特
開昭５９−１８５８７６号公報など）。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記構成の従来の光電式回転検出装置１００をハウジン
グ１５Ｇに組付ける時には、まず回転軸１１０をハウジ
ング１５００基盤部１５２に回転自在に装着し、さらに
回転軸１１Ｇの図示上方より、回転軸１１０がセンサケ
ース１４５の挿通穴１４７内に挿通されるように、セン
サユニット１４Ｇを回転軸１１０に沿って移動させて、
基盤部１５２に締結する。その後、回転軸１１０とセン
サユニット１４０との間にスリーブ１２１が位置するよ
うに回転軸１１０にスリーブ１２１を固着する。

そして円板１３０をセンサケース１４５の差込口（発光
素子１４１と受光素子１４２どの間隙）１４Ｂに挿入し
ながらスリーブ１２１の位置決めビン１２３と円板１３
０の位置決め穴１３１を合致させた後、円板１３０をス
リーブ１２１とスリーブ１２２との間で挟持して、ビス
１２４で締付けて円板１３０を回転ｌＮＡ１１０に固着
するといった複雑な取付作業を狭い側壁部１５３を有す
るハウジング１５０で行っていたので、取付作業が困難
であった。

また、従来の光電式回転検出装置１００においては、円
板１３Ｇの装着後に、円板１３０の上下に発光素子１４
１と受光素子１４２とを対向させることは困ｎであり、
センサユニット１４０のみを交換する場合でも円板１３
０やスリーブ１２１，１２２を回転軸１１０より取外す
必要があり、交換作業が容易ではなかった。

本発明は、センサユニットの取付部材への組付性の向上
、ざらにセンサユニットの交換が容易に行うことが可能
な光電式回転検出装置の提供を目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的達成のため、本発明の光電式回転検出装置は、
回転機器に連結される回転軸と、該回転軸を回転自在に
支持し、且つ環状の基ｘＰＩＡを有する取付部材と、前
記回転軸に直交的に固定され、透光窓が設けられた円板
と、該円板が差込まれるスリット状の差込口を有する非
閉環状のセンサケース内に、前記透光窓の上下に対向し
て位置するよう配された発光素子と受光素子と、を一体
内に組込み、前記取付部材の基盤部に締結して取付けら
れるセンサユニットとを備え、前記センサユニットを、
前記取付部材の基盤部に沿って、前記回転軸の方向に移
動させて、前記円板を差込口に差込ませ、締結具で締結
した構成を採用した。

［作用および発明の効ｆＡ］ 上記構成により本発明の光電式回転検出装置はつぎの作
用および効果を有する。

本発明の光電式回転検出装置は、センサユニットを、取
付部材のＭ盤部に沿って、回転軸の方向に移動させて、
円板を差込口に差込まＶ１締結具で締結しているので、
円板の取付後にセンサユニットを対向させることが容易
となる。さらに従来のように狭いハウジング内で複雑な
作業を行わなくともよいため、センサユニットのみを交
換する場合でも円板を回転軸より取外す必要がなく、セ
ンサユニットの交換作業が容易となる。

［実施例］ 本発明の光電式回転検出装置の一実施例を第１図ないし
第５図に基づぎ説明する。

第１図および第３図は内燃機関用点火装置の点火配電器
を示し、第２図はその点火配電器に組込まれた光電式回
転検出装置を示す。

内燃１１ｎａ（回転機器）用点火装置の点火配電器Ａは
、配電部１と、内燃機関の回転速度の検出およびクラン
クシャフトの位置（回転角）の検出を行って、これらの
回転速度信号およびクランク位置信号とをコンピュータ
に発信する車速センサおよび回転角センサに適用された
光電式回転検出装置２からなる。

配電部１は、側面に開口部１１を有するキャップ１２、
配電〇−夕１３、キャップ１２の中心電極（センタエレ
クトロード）１４、キャップ１２のサイド電極（サイド
エレクトロード）１５、ノコ−ボンブラシ（センタコン
タクトピース）１６、ロータアーム１７からなる。

配電部１は、内燃機関用点火装置のイグニッションコイ
ルの２次側に発生した高電圧が２次側コイルの高圧端子
からキャップ１２の中心電極１４、カーボンブラシ１６
、ロータアーム１７を経て、約０．８ｍｍのエアギャッ
プを火花放電して、キャップ１２のサイド？！ｉ極１５
に達し、配電ロータ１３の回転に伴って規定の点火順序
にしたがって、内燃ｌ１ｒＩＡの各気筒の点火プラグへ
分配する。

光電式回転検出装ｖ１２は、内燃１ｌＩＩｒＩＡへの取
付部材である取付金具３と、該取付金具３に回転自在に
支持された回転軸であるロータシャフト４と、該ロータ
シャフト４に固定された円板５と、円板５をロータシャ
フト４に装着するための装着具６と、取付金具３に締結
されたセンサユニット７と、センサユニット１やキャッ
プ１２等を取付金具３に締結する締結具９とを有する。

取付金具３は、第４図にも示すごとく、ロータシャフト
４に直交的に設けられ、ロータシャフト４をベアリング
３１を介して回転自在に支持する挿通穴３２を有する円
環状の基盤部３３、および該基盤部３３より図示下方に
延設され、内燃機関に挿入される筒状部３４からなり、
キャップ１２のビス穴１８に対応した位置にビス穴３５
が形成されている。本実施例の取付金具３は、側壁を設
けていないので、キャップ１２の側壁を従来のキャップ
より幾分延長して設けている。基盤部３３は、図示上面
がほぼ平坦となるように形成されている。

ロータシャフト４は、第４図にも示すごとく、−！＜図
示下端）４１がカップリング４２を介して内燃ａｍのク
ランクシャフト（またはカムシャフト）に連結し、他端
（図示上端）４３がキャップ１２内に位置するよう取付
金具３の基盤部３３の挿通穴３２および筒状部３４を貫
通して配されている。またこのロータシャフト４は、カ
ップリング４２によりクランクシャフトの１７２の回転
速度（またはカムシャフトの回転速度）で駆動される。

円板５は、ロータシャフト４に直交的、かつ取付金具３
の基盤部３３に平行的に固定され、外周縁５１に多数の
透光窓５２．５３が周設され、０−タシャフト４上に中
心が配置されるようにロータシャフト４挿通用の中心穴
５４が形成されている。また円板５の内周縁５５には、
ビス穴５６が形成されている。

装着具６は、第４図にも示すごとく、ロータシャフト４
の他端４３に取付けられる筒状嵌合穴６１が設けられた
スリーブ６２、該スリーブ６２の嵌合穴６１の図示下端
に形成された鍔状部６３に対応した形状の鍔状部６４を
形成したスリーブ６５、およびスリーブ６１の鍔状部６
３とスリーブ６５の鍔状部６４との間に円板５の内周縁
５５を挾持してロータシャフト４に円板５を固着するた
めのビス６６からなる。

スリーブ６２の鍔状部６３の外周縁およびスリーブ６５
の鍔状部６４の外周縁には、円板５のビス穴５６に対応
した位置にビス穴６７．６８が形成されている。

またスリーブ６２の図示上部には、配ｒ１１０−夕１３
が取付けられている。さらにスリーブ６５には、ロータ
シャフト４の他端４３に嵌合する嵌合穴６つが形成され
ている。

センサユニット７は、第５図にも示すごとく、発光素子
１１へ電気信号を出力すると共に受光素子７２からの電
気信号を入力するハイブリッド集積回路７３およびハイ
ブリッド集積回路７３とコンビｌ−タを接続するリード
線のコネクタ７３ａを一体的に組込んだ樹脂製のセンサ
ケース１４と、発光素子７１および受光素子７２を一体
的に組込んだ樹脂製のセンサケース７５とからなる。

センサケース７４は、第６図に示すごとく、非閏環状の
Ｌ字型に成形され、ロータシャフト４を回転自在に挿通
ずる半円形の挿通ＰｉＳ７６；該挿通部７６より径方向
外方へ開口した挿入用開口部７１、および取付金具３の
基盤部３３に締結するためのビス穴１８が設けられてい
る。センサケース７４の図示左端には、コネクタ７３ａ
が取付けられている。センサケース７４は、取付金具３
の基盤部３３の図示上面に沿って、ロータシャフト４の
径方向外方よりロータシャフト４の方向に向って移動さ
せて、取付金具３の基盤部３３の所定の位置に締結され
る。

センサケース７５は、差込ロア５ａが形成され、その差
込ロア５ａに円板５の外周縁５１が挿入されている。セ
ンサケース７５は、センサケース７４にビス７９により
締結されている。本実施例の挿入用開口部７７は、はぼ
９０度の範囲に渡って挿通部７６より径方向外方へ向っ
て開口している。このセンサケース７４は、センサユニ
ット７を覆うキャップ状のシールドカバー８を伴って取
付金具３０基盤部３３に締結されている。

センサケース７５内に組込まれた発光素子７１と受光素
子７２とは、センサケース７５の差込ロア５ａを介して
対向して配され、円板５の透光窓５２．５３を通過する
光を電気信号に変換する。

シールドカバー８には、取付金具３の基盤部３３のビス
穴３６およびセンサケース７４のビス穴７８に対応した
位置にビス穴８１が形成されている。このビス穴８１は
、センサユニット７を取付金具３の１５１１１部３３に
締付は固着するための段部８２に設けられている。この
シールドカバー８の段部８２によりセンサユニット７は
、取付金具３の基盤部３３に確実に固着され、内燃礪関
の振動などに耐え得る。

またシールドカバー８は、ロータシャフト４を挿通する
挿通穴８３、および主１シップ１２の開口部１１に対応
した位置に設けられ、光電式センサユニット１のコネク
タ７３ａを挿通する開口部８４が形成されている。

締結具９は、キャップ１２のビス穴１８と取付金具３０
基盤部３３のビス穴３５とパツキン９１のビス穴９２と
を挿通して、キャップ１２を取付金具３の基盤部３３に
締結するビス９３と、取付金具３の基盤部３３のビス穴
３６とセンサケース１４のビス穴７８とシールドカバー
８のビス穴８１とを挿通して、センサケース７４および
シールドカバー８を取付金具３のｋｉ５１１１部３３に
締結するビス９４とからなり、部材の共通化を図ってい
る。９５は取付金具３の基盤部３３とセンサケース１４
との間に配されたパツキンを示し、９６はパツキン９５
を基盤部３３に締結するビスを示す。

本実施例の点火配電器への組付けを図に基づき説明する
。

始めに、スリーブ６２の鍔状部６３とスリーブ６５の鍔
状部６４との間に円板５を挟持し、且つこれらのビス穴
５６．６７．６８を合致して、ビス６６で円板５をスリ
ーブ６２．６５に固定する。この円板５、スリーブ６２
．６５からなる第１の組付体をスリーブ６５の嵌合穴６
９がわよりロータシャフト４の他端４３に打込み等によ
り嵌込み、ロータシャフト４の他端４３にスリーブ６２
．６５の嵌合穴６１．６９を嵌合させ、その第１の組付
体をロータシャフト４の他端４３に固着して、第２の組
付体を構成する。

この第２の組付体のロータシャフト４をその一端４１が
ねより取付金具３の４基盤部３３の挿通穴３２に挿入し
て、筒状部３４の図示下端より突出さ・ｔ！τ、第４図
に示すごとく、取付金具３の基盤部３３および筒状部３
４に第２の組付体を装着する。

その後に、発光素子７１および受光素子７２を組込んだ
略り字型のセンサケース７５を、コネクタ？３ａを組込
んだセンサケース７４にビス７９により取付けてセンサ
ユニット７を構成させる。

このセンサユニット７を挿入用間口部７７がわから、取
付金具３の基盤部３３の図示上部に沿って、ロータシャ
フト４の径方向外方よりロータシャフト４の方向に向っ
て移動させて、円板５の外周縁５１をセンサケース７５
の差込ロア５ａに差込ませる。

モしてセンサユニット１を取付金具３の基盤部３３に締
付は固着するための段部８２を設けたシールドカバー８
をセンサユニット１に被せる。そのシールドカバー８お
よびセンサケース７４のビス穴７８．８１を取付金具３
の基盤部３３のビス穴３６に合致させて、ビス９４によ
りＩＩ結することにより、センサユニット１は、取付金
具３の基盤部３３に確実に固着され、内燃ｖａＩＩｌの
振動などに耐え得る。

さらに、スリーブ６２の図示上部に配電ロータ１３を固
着して、配電部１を組付けたキ１？ツブ１２をパツキン
９１を介在させ、ビス穴１８．３５．９２を合致させて
、ビス９３によりキャップ１２を取付金具３の基盤部３
３に締結する。

したがって、円板５、スリーブ６２．６５からなる第１
の組付体をロータシャフト４に取付けた後に、センサケ
ース７５の差込ロア５ａに円板５の外周縁５１を差込ま
せることができるので、センサユニット７の発光素子７
１と受光素子７２とを円板５の外周縁５１の上下に対向
させることが可能となり、また従来のように狭いハウジ
ング内で円板およびセンサユニットなどの組付作業を行
う必要がないので、点火配電器への組付作業性が向上で
きる。

ざらにセンサユニット７のみを交換する場合でも、シー
ルドカバー８およびキャップ１２を取付金具３より取外
して、センサユニット７を取付金具３より取外して、ロ
ータシャフト４の径方向外方へ向って、ロータシャフト
４より離脱させて、さらに上述した方法で他のセンサユ
ニットをロータシャフト４に挿入すれば良く、円板５、
スリーブ６２．６５をロータシャツ１〜４より取外す必
要がなく、。

センサユニット１の交換作業が容易となる。

よって、これらの効果は、本実施例のように円板の上下
に発光素子および受光素子が設けられた光電式回転検出
装置または発光素子および受光素子が上向きのＵ字型に
できない光電式回転検出装置に対して非常に有利となる
。

本実施例では、円板の装着具にスリーブ６２．６５、お
よびビス６６を用いたが、スリーブ６５の代りにワッシ
ャなどその他の装着具を用いても良い。

本実施例では、センサケースを非閉環状のＬ字型に成形
したが、Ｕ字型、８字型、半円扇状に成形しても良く、
挿入用開口部を回転軸に対して挿入可能な幅に（例えば
回転軸よりやや大きい巾の挿入路など）形成したもので
あれば本実施例に限定されない。例えば挿入用開口部を
湾曲させても良く、挿入用開口部に段部を設けても良い
。但し、発光素子および受光素子と」ネクタとの関係か
ら挿入用同口部は、９０度以下が望ましい。

本実施例では、センサユニットのセンサケースにコネク
タを組込んでいるが、発光素子および受光素子から９リ
ード線としてキャップの外にワイヤとして取り出すワイ
ヤ式のセンサユニットを用いても良い。

本実施例では、光電式回転検出装置を内燃ＩＩ圓開用点
火装置点火配電器に組込んだが、配電部を持たず内燃１
１関の回転速度または回転角のみを検出する装置に用い
ても良く、また電気、ガス、水道などの５ｍ１ｔに用い
ても良い。

その他の実施例として、キャップおよびシールドカバー
にセンサユニットが挿入可能な開口部を設けることによ
り、キャップおよびシールドカバーを取付金具に取付け
た状態でセンサユニットが挿入可能となる。また取付金
具に光電式回転検出装置を内包する側壁部を形成して、
その側壁部の一部にセンサユニットが挿入可能な開口部
を設けても良い。

その他の実施例として、点火配電器の配電部の構成ｍｓ
は、種々設計変更可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を組込んだ点火配電器の組付
図、第２図は本発明の一実施例を組込んだ点火配′ａｉ
器の光電式回転検出装置を示す正面図、第３図は第２図
のＢ−８断面図、第４図は本発明の一実施例のロータシ
ャフトと円板とを示す断面図、第５図は本発明の一実施
例のセンサユニットを示す正面図、第６図は従来の光電
式回転検出装置を組込んだ内燃ｖｓＩＩｌ用点火装置の
点火配電器を示す断面図、第７図は従来の光電式回転検
出装置のセンサユニットを示す正面図である。 図中 Ａ・・・点火配電器　１・・・配電部　２・・・光電式
回転検出装置　３・・・取付金具（取付部材）　　４・
・・ロータシャフト（回転軸）　　５・・・円板　７・
・・センサユニット　９・・・締結具　３３・・・基盤
部　５２．５３・・・透光窓　７１・・・発光素子　７
２・・・受光素子　７３ａ・・・コネクタ　１４．７５
・・・センサケース　７５ａ・・・差込口　７７・・・
挿入用開口部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）回転機器に連結される回転軸と、 該回転軸を回転自在に支持し、且つ環状の基盤部を有す
   る取付部材と、 前記回転軸に直交的に固定され、透光窓が設けられた円
   板と、 該円板が差込まれるスリット状の差込口を有する非閉環
   状のセンサケース内に、前記透光窓の上下に対向して位
   置するよう配された発光素子と受光素子とを一体的に組
   込み、前記取付部材の基盤部に締結して取付けられるセ
   ンサユニットとを備え、 前記センサユニットを、前記取付部材の基盤部に沿って
   、前記回転軸の方向に移動させて、前記円板を差込口に
   差込ませ、締結具で締結した光電式回転検出装置。 ２）前記回転検出装置は、内燃機関のクランク角を検出
   するための回転角センサであることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項に記載の光電式回転検出装置。