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JP3604304B2 - カム軸回転センサの取付部の構造 - Google Patents

カム軸回転センサの取付部の構造 Download PDF

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カムホルダに支持されたカム軸の回転角度を検出するためのカム軸回転センサの取付部の構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
燃料噴射エンジンは、噴射弁の作動タイミングをカム軸の回転角度に同期させるために、カム軸の回転角を検出するセンサを備えている。このカム軸回転センサをヘッドカバーに取り付けるようにした構造が特開平４−２８７８４１号公報などに開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、上記従来の構造によると、ヘッドカバーは、シリンダヘッドとの間に軟質なゴム材などからなるシール部材を介して結合されるため、センサが振動の影響を受け易くなる上、ヘッドカバーとシリンダヘッドとの間は高い組み付け精度を要求されるわけではないので、カム軸に対するセンサの位置精度を高めようとすると、余計なコスト負担を強いられるという欠点がある。
【０００４】
本発明は、このような従来技術の問題点を解消するべく案出されたものであり、その主な目的は、カム軸との相対的な位置精度を容易に高めることのできるカム軸回転センサの取付部の構造を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このような目的を果たすために、本発明の請求項１においては、シリンダヘッド（１６）に固定されたカムホルダ（ロワカムホルダ１２・アッパカムホルダ１３）に支持されたカム軸（１・３）の回転角度を検出すべく、前記カムホルダの軸方向端面（スラスト受け面３１）に当接してカム軸の軸方向位置を規定するために該カム軸の軸端に固定されるスラストプレート（１７）に設けられた突起（１８）の通過をカム軸の軸方向から検出するためのセンサ（近接センサ２３）を前記突起の先端にその検出面を対向させて取り付けるためのカム軸回転センサの取付部の構造を、前記カムホルダの前記シリンダヘッドとの接合面に沿う延出部（１９）を前記カムホルダから延出し且つその端部にセンサ取付壁（２０）を一体形成し、前記シリンダヘッドのセンサ側の端面にカム軸の軸方向に突出するボス（２１）を突設し、前記センサ取付壁の最下部に前記ボスに対応する耳片（２２）を突設し、該耳片を貫通するボルト（Ｂ２）を前記ボス部に螺着することによって前記センサ取付壁が前記シリンダヘッドに一体的に結合されるものとした。また請求項２においては、前記スラストプレートとの当接面と前記センサの取付部とを、カム軸中心より下側に設けるものとした。また請求項３においては、前記耳片を、吸気カム軸および排気カム軸の各軸端に対応する位置に突設し、耳片同士間をリブ（２８）で連結するものとした。さらに請求項４においては、前記延出部に、前記シリンダヘッドに設けられたオイル落とし孔に連なる開口（２９）を設けるものとした。
【０００６】
このような本発明の請求項１の構成によれば、被検出突起とセンサ取付部との間のカム軸の軸方向についての相対位置精度およびセンサ取付部の剛性を容易に高めることができるので、高い検出精度および安定性が得られる。しかもセンサとヘッドカバーとを相互に無関係に着脱し得るので保守整備性も高まる。また請求項２の構成によれば、アッパ側カムホルダにセンサを取り付けると、組立上での累積誤差が大きくなりがちなので精度の低下を招く上に、アッパ側の寸法が大きくなるのでヘッドカバーの大型化を招くが、スラストプレートとの当接面とセンサの取付部とをカム軸中心より下側に設けるものとすれば、このような不都合を生じることがない。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図面を参照して本発明を詳細に説明する。
【０００８】
図１は、本発明が適用された直列４気筒ＤＯＨＣ型エンジンを示している。 このエンジンＥのシリンダヘッドには、吸気カム軸１により駆動される２つの吸気弁２と、排気カム軸３により駆動される２つの排気弁４とが、４つの気筒のそれぞれについて設けられている。吸気カム軸１と吸気弁２との間、並びに排気カム軸３と排気弁４との間には、各弁２・４のバルブリフトおよび開角を回転速度に応じて２段階に変化させるための第１弁作動特性可変装置５がそれぞれ設けられている。また吸気カム軸１の軸端には、吸気弁２の開閉時期を無段階に進角または遅角するための第２弁作動特性可変装置６が設けられている。
【０００９】
これらの吸気カム軸１並びに排気カム軸３は、コネクティングロッド７を介して４つのピストン８が接続されたクランク軸９に対し、チェーン／スプロケット機構１０を介して連動連結されており、クランク軸９の１／２の回転速度で回転駆動される。
【００１０】
吸気カム軸１並びに排気カム軸３の反チェーン／スプロケット機構側の端部には、両カム軸１・３の回転角をそれぞれ個別に検出するためのカム軸回転検出装置１１が設けられている。またカム軸回転検出装置１１と第２弁作動特性可変装置６とは、互いに反対側に設けられている。このように、チェーン／スプロケット機構の反対側にカム軸回転検出装置１１を設け、カム軸回転検出装置１１の反対側に第２弁作動特性可変装置６を設けるものとしたので、高いスペース効率が得られる。
【００１１】
図２〜図４に示すように、両カム軸１・３は、軸中心を通る平面で上下に分割されたロワカムホルダ１２及びアッパカムホルダ１３で支持されている。従って、両カム軸１・３の各ジャーナル部１４を支持する軸受孔１５は、それぞれ２つ割になっている。
【００１２】
ロワカムホルダ１２はシリンダヘッド１６の上面に接合され、アッパカムホルダ１３はロワカムホルダ１２の上面に接合され、且つこれら両カムホルダ１２・１３は４本の通しボルトＢ１でシリンダヘッド１６に固定されている。
【００１３】
両カム軸１・３の各軸端には、スラストプレート１７が一体的に結合されている。このスラストプレート１７は、円板状をなし、各カム軸１・３の最端部に位置するロワカムホルダ１２の軸方向端面、つまりカム軸中心よりも下側に位置する面に摺接しており、これによって各カム軸１・３のチェーン／スプロケット機構側への移動を規制している。また、後記する電磁式の近接センサにパルス信号を発生させるために、軸方向に突出する複数の突起１８（本実施例では９０度おきに４個）がその各々の外周部に形成されている。
【００１４】
シリンダヘッド１６に接合するロワカムホルダ１２の最下部には、反チェーン／スプロケット機構側へ向けての延出部１９が形成されている。そしてこの延出部１９の反チェーン／スプロケット機構側の端部には、垂直に立ち上げられたセンサ取付壁２０が連結されている。つまりロワカムホルダ１２とセンサ取付壁２０とは一体に形成されている。
【００１５】
シリンダヘッド１６に接合するセンサ取付壁２０の最下部には、シリンダヘッド１６の反プーリ側の端面に突設されたボス２１に対応する耳片２２が、それぞれ軸方向に突設されている。この耳片２２を貫通するボルトＢ２をボス２１に螺着することにより、ロワカムホルダ１２と一体をなすセンサ取付壁２０がシリンダヘッド１６に一体結合される。
【００１６】
センサ取付壁２０には、吸気・排気各カム軸１・３に対応した近接センサ２３が取り付けられている。つまり近接センサ２３はカム軸中心よりも下側に取り付けられている。この近接センサ２３は、スラストプレート１７の突起１８の先端にその検出面２４が対向し得る位置に取り付けられており、スラストプレート１７の回転に伴って突起１８が検出面２４を通過する際に発生する磁気的なパルス信号を捕らえることにより、カム軸１・３の回転角を検出し得るようになっている。
【００１７】
近接センサ２３は、センサ取付壁２０に設けられた孔２５にコイルケース部２６を嵌合すると共に、ステー部２７を貫通するボルトＢ３をセンサ取付壁２０に螺着することをもってセンサ取付壁２０に固定されている。なお、センサ取付壁２０をシリンダヘッド１６に締結する左右の耳片２２間は、近接センサ２３のステー部２７のボルト締結部をも通るリブ２８で接続されている。
【００１８】
ロワカムホルダ１２とセンサ取付壁２０とを連結する延出部１９は、図５に示すように、シリンダヘッド１６との接合面が軽量化のために肉抜きされると共に、シリンダヘッド１６に設けられたオイル落とし孔に連なる開口２９が開けられている。また延出部１９の中央には、三角形の中空閉断面部３０が一体形成されており、軽量化と高剛性化とを高次元に両立している。この延出部１９は、センサ取付壁２０の耳片２２が設けられた部分と、近接センサ２３が取り付けられる部分とに設けられており、最低限の重量で所期の剛性が得られるようにされている。
【００１９】
図６に示すように、ロワカムホルダ１２のスラストプレート１７が摺接する面には、平滑に研削されたスラスト受け面３１が形成されている。
【００２０】
センサ取付壁２０の上縁の面は上向きに凸となる湾曲した面をなしており、この湾曲した上縁面３２と、センサ取付壁２０の両側方からはみ出したシリンダヘッド１６の上面とに、ゴム材などからなるガスケット３３を挟んでヘッドカバー３４が被せられている。
【００２１】
【発明の効果】
このように本発明の請求項１によれば、被検出突起とセンサ取付部との間のカム軸の軸方向についての相対位置精度およびセンサの取付剛性を容易に高めることができることから、検出精度並びに安定性を高める上に大きな効果が得られる。しかも近接センサとヘッドカバーとが、互いに緩衝せずに着脱し得るので、保守整備性を高める上にも効果的である。
【００２２】
また、スラストプレートとの当接面とセンサの取付部とをカム軸中心より下側に設けるものとすれば、アッパカムホルダ側に近接センサを取り付ける場合に比して、組立上での累積誤差が大きくならずに済む上、アッパ側の寸法が大きくならないのでヘッドカバーの大型化をも招かずに済む。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されたエンジンの概略透明斜視図
【図２】本発明の要部を示す縦断面図
【図３】ヘッドカバーを除去した状態で示す本発明の要部上面図
【図４】本発明の要部立面図
【図５】ロワカムホルダの底面図
【図６】図５中のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図
【符号の説明】
１ 吸気カム軸
３ 排気カム軸
１２ ロワカムホルダ
１３ アッパカムホルダ
１７ スラストプレート
１８ 突起
２０ センサ取付壁
２３ 近接センサ
３１ スラスト受け面

Claims (4)

  1. シリンダヘッドに固定されたカムホルダに支持されたカム軸の回転角度を検出すべく、前記カムホルダの軸方向端面に当接して前記カム軸の軸方向位置を規定するために該カム軸の軸端に固定されるスラストプレートに設けられた突起の通過を該カム軸の軸方向から検出するためのセンサを前記突起の先端にその検出面を対向させて取り付けるためのカム軸回転センサの取付部の構造であって、
    前記カムホルダの前記シリンダヘッドとの接合面に沿う延出部を前記カムホルダから延出し且つその端部にセンサ取付壁を一体形成し、
    前記シリンダヘッドのセンサ側の端面にカム軸の軸方向に突出するボスを突設し、
    前記センサ取付壁の最下部に前記ボスに対応する耳片を突設し、
    該耳片を貫通するボルトを前記ボス部に螺着することによって前記センサ取付壁が前記シリンダヘッドに一体的に結合されるようにしたことを特徴とするカム軸回転センサの取付部の構造。
  2. 前記スラストプレートとの当接面と前記センサの取付部とが、カム軸中心より下側に設けられることを特徴とする請求項１に記載のカム軸回転センサの取付部の構造。
  3. 前記耳片は、吸気カム軸および排気カム軸の各軸端に対応する位置に突設され、前記耳片間がリブで連結されることを特徴とする請求項１若しくは２に記載のカム軸回転センサの取付部の構造。
  4. 前記延出部には、前記シリンダヘッドに設けられたオイル落とし孔に連なる開口が設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のカム軸回転センサの取付部の構造。
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