(57)【要約】【課題】カム軸の回転状態を検出するための回転センサを備える内燃機関において、部品点数の削減を図ると共に、カム軸の周辺での回転伝達機構の小型化、ひいては機関本体および回転伝達機構を覆うカバー部材の小型化を図る。【解決手段】内燃機関Ｅは、クランク軸５の回転をカム軸31，32に伝達する回転伝達機構Ｔにより回転駆動される被動回転部材に設けられた被検出部71の回転位置を検出する回転センサ80を備える。回転伝達機構Ｔは、カム軸31，32と等速で回転すると共にカム軸31，32のカム中心線Ｌｉ，Ｌｅよりもクランク軸５寄りの回転中心線Ｌ１を有する中間回転部材50と、クランク軸５の回転を中間回転部材50に伝達する１次回転伝達機構40と、中間回転部材50の回転を各カム軸31，32に伝達する２次回転伝達機構60とを備える。被検出部71は中間回転部材50に設けられる。【選択図】図１
2010229880.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランク軸およびカム軸を回転可能に支持する機関本体と、前記クランク軸の回転を前記カム軸に伝達する回転伝達機構と、前記機関本体に取り付けられて前記回転伝達機構を覆うカバー部材と、前記回転伝達機構により回転駆動される被動回転部材に設けられた被検出部の回転位置を検出する回転センサと、前記回転センサを保持する保持部材とを備える内燃機関において、
前記回転伝達機構は、前記カム軸と等速で回転すると共に前記カム軸のカム中心線よりも前記クランク軸寄りの回転中心線を有する中間回転部材と、前記クランク軸の回転を前記中間回転部材に伝達する１次回転伝達機構と、前記中間回転部材の回転を前記カム軸に伝達する２次回転伝達機構とを備え、
前記被動回転部材は、前記中間回転部材であることを特徴とする内燃機関。
【請求項２】
請求項１記載の内燃機関において、
前記カム軸は、第１カム軸および第２カム軸であり、
前記２次回転伝達機構は、前記第１カム軸と共に一体回転可能な第１カム側回転体および前記第２カム軸と共に一体回転可能な第２カム側回転体と、前記中間回転部材の回転を前記第１カム側回転体および前記第２カム側回転体に伝達する共通の２次中間伝達部材とを備えることを特徴とする内燃機関。
【請求項３】
請求項２記載の内燃機関において、
前記第１カム軸には、前記クランク軸に対する前記第１カム軸の位相を制御する第１位相制御機構が設けられ、
前記第２カム軸には、前記クランク軸に対する前記第２カム軸の位相を制御する第２位相制御機構が設けられ、
前記第１カム側回転体は、前記第１位相制御機構を介して前記第１カム軸に回転を伝達し、
前記第２カム側回転体は、前記第２位相制御機構を介して前記第２カム軸に回転を伝達することを特徴とする内燃機関。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項記載の内燃機関において、
前記保持部材は、前記回転センサを保持すると共に前記中間回転部材を回転可能に支持する一体成形された保持体を有することを特徴とする内燃機関。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項記載の内燃機関において、
前記中間回転部材は、前記１次回転伝達機構により回転駆動される前記中間被動回転体と、前記中間被動回転体と一体に回転すると共に前記中間被動回転体の回転を前記２次回転伝達機構に伝達する中間駆動ギヤとを有し、
前記被動回転部材は、前記中間被動回転体であり、
前記保持部材は、前記中間駆動ギヤの軸方向移動を規制することを特徴とする内燃機関。
【請求項６】
請求項５記載の内燃機関において、
前記保持部材は、前記カバー部材であり、
前記カバー部材は、前記中間駆動ギヤを前記機関本体との間で軸方向から覆う内側カバーと、前記中間被動回転体および前記内側カバーを軸方向で外側から覆う外側カバーとから構成され、
前記回転センサは、空隙を挟んで前記被検出部と対向可能な検出部を有し、
前記内側カバーは、軸方向から見て、前記被検出部、前記空隙および前記検出部が露出する開放口を形成し、
前記外側カバーは、前記開放口を覆うことを特徴とする内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クランク軸により回転伝達機構を介して回転駆動されるカム軸の回転状態を検出するための回転センサを備える内燃機関に関し、詳細には、該回転センサにより回転位置が検出される被検出部が設けられた回転部材の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関が、クランク軸の回転をカム軸に伝達する回転伝達機構と、回転伝達機構により回転駆動される被動回転部材に設けられた被検出部の回転位置を検出する回転センサとを備え、回転センサが検出する被検出部の回転位置によりカム軸の回転状態を検出するものは知られている。（例えば、特許文献１参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第２９１４５２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
内燃機関が備えるカム軸の回転状態を検出するために、回転センサにより回転位置が検出される被検出部が設けられた被動回転部材が、クランク軸の回転をカム軸に伝達する回転伝達機構により回転駆動されるものの、それ自体はクランク軸からカム軸への回転の伝達経路を形成することはなく、被検出部が設けられるための専用の部材（以下、「被検出用回転部材」という。例えば、特許文献１で開示されたアイドルプーリが相当。）である場合には、回転伝達機構を構成する部材のほかに、該被検出用回転部材を要するために部品点数が増加し、コストの増加を招来する。
また、前記被検出用回転部材がカム軸と同軸であり、しかも該被検出用回転部材がカム軸と等速で回転する場合、被検出用回転部材の外径は、カム軸に設けられて回転伝達機構を構成するカム側回転体（例えば、カムプーリ）の外径と同一であるために、該カム側回転体の周辺においてカム軸の径方向で機関本体や回転伝達機構を覆うカバー部材が大型化する。
さらに、複数のカム軸のそれぞれにクランク軸に対する各カム軸の位相を変更可能な位相制御機構が設けられる内燃機関においては、被検出用回転部材がカム軸と同軸に設けられることで、前記カム側回転体の周辺において、機関本体や前記カバー部材が、カム軸の径方向だけでなく、カム軸の軸方向にも大型化する。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、請求項１〜６記載の発明は、クランク軸の回転をカム軸に伝達する回転伝達機構により回転駆動される被動回転部材に設けられた被検出部の回転位置を検出してカム軸の回転状態を検出するための回転センサを備える内燃機関において、部品点数の削減を図ると共に、カム軸の周辺での回転伝達機構の小型化、ひいては機関本体および回転伝達機構を覆うカバー部材の小型化を図ることを目的とする。そして、請求項２記載の発明は、さらに、第２回転伝達機構の構造により第１，第２カム軸の回転状態を精度よく検出することを目的とし、請求項３記載の発明は、さらに、第１，第２位相制御機構がそれぞれ設けられた第１，第２カム軸の回転状態を精度よく検出すること、および第１，第２位相可変装置の小型化を図ることを目的とし、請求項４，５記載の発明は、さらに、被検出部が設けられた中間回転部材の構造により、回転センサの検出精度の向上を図ることを目的とし、請求項６記載の発明は、さらに、回転センサと被検出部との位置設定の容易化および高精度化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の発明は、クランク軸（５）およびカム軸（Ｃ）を回転可能に支持する機関本体（Ｅａ）と、前記クランク軸（５）の回転を前記カム軸（Ｃ）に伝達する回転伝達機構（Ｔ）と、前記機関本体（Ｅａ）に取り付けられて前記回転伝達機構（Ｔ）を覆うカバー部材（20）と、前記回転伝達機構（Ｔ）により回転駆動される被動回転部材に設けられた被検出部（71）の回転位置を検出する回転センサ（80）と、前記回転センサ（80）を保持する保持部材とを備える内燃機関において、前記回転伝達機構（Ｔ）は、前記カム軸（Ｃ）と等速で回転すると共に前記カム軸（Ｃ）のカム中心線（Ｌｉ，Ｌｅ）よりも前記クランク軸（５）寄りの回転中心線（Ｌ１）を有する中間回転部材（50）と、前記クランク軸（５）の回転を前記中間回転部材（50）に伝達する１次回転伝達機構（40）と、前記中間回転部材（50）の回転を前記カム軸（Ｃ）に伝達する２次回転伝達機構（60）とを備え、前記被動回転部材は、前記中間回転部材（50）である内燃機関である。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の内燃機関において、前記カム軸（Ｃ）は、第１カム軸（31）および第２カム軸（32）であり、前記２次回転伝達機構（60）は、前記第１カム軸（31）と共に一体回転可能な第１カム側回転体（61ｉ）および前記第２カム軸（32）と共に一体回転可能な第２カム側回転体（61ｅ）と、前記中間回転部材（50）の回転を前記第１カム側回転体（61ｉ）および前記第２カム側回転体（61ｅ）に伝達する共通の２次中間伝達部材（62）とを備えるものである。
請求項３記載の発明は、請求項２記載の内燃機関において、前記第１カム軸（31）には、前記クランク軸（５）に対する前記第１カム軸（31）の位相を制御する第１位相制御機構（33）が設けられ、前記第２カム軸（32）には、前記クランク軸（５）に対する前記第２カム軸（32）との位相を制御する第２位相制御機構（34）が設けられ、前記第１カム側回転体（61ｉ）は、前記第１位相制御機構（33）を介して前記第１カム軸（31）に回転を伝達し、前記第２カム側回転体（61ｅ）は、前記第２位相制御機構（34）を介して前記第２カム軸（32）に回転を伝達するものである。
請求項４記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項記載の内燃機関において、前記保持部材は、前記回転センサ（80）を保持すると共に前記中間回転部材（50）を回転可能に支持する一体成形された保持体（23）を有するものである。
請求項５記載の発明は、請求項１から４のいずれか１項記載の内燃機関において、前記中間回転部材（50）は、前記１次回転伝達機構（40）により回転駆動される前記中間被動回転体（51Ｂ）と、前記中間被動回転体（51Ｂ）と一体に回転すると共に前記中間被動回転体（51Ｂ）の回転を前記２次回転伝達機構（60）に伝達する中間駆動ギヤ（52）とを有し、前記被動回転部材は、前記中間被動回転体（51Ｂ）であり、前記保持部材（23）は、前記中間駆動ギヤ（52）の軸方向移動を規制するものである。
請求項６記載の発明は、請求項５記載の内燃機関において、前記保持部材は、前記カバー部材（20）であり、前記カバー部材（20）は、前記中間駆動ギヤ（52）を前記機関本体（Ｅａ）との間で軸方向から覆う内側カバー（23）と、前記中間被動回転体（51Ｂ）および前記内側カバー（23）を軸方向で外側から覆う外側カバー（21）とから構成され、前記回転センサ（80）は、空隙（Ｇ）を挟んで前記被検出部（71）と対向可能な検出部（80ａ）を有し、前記内側カバー（23）は、軸方向から見て、前記被検出部（71）、前記空隙（Ｇ）および前記検出部（80ａ）が露出する開放口（23ｏ）を形成し、前記外側カバー（21）は、前記開放口（23ｏ）を覆うものである。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１記載の発明によれば、回転伝達機構を構成する１次回転伝達機構、中間回転部材および２次回転伝達機構は、クランク軸の回転をカム軸に伝達する回転伝達経路を形成し、回転センサが検出する被検出部は、回転伝達経路を形成すると共にカム軸に至る前の中間回転部材に設けられるので、回転センサにより検出される被検出部が設けられる一方で回転伝達経路を形成しない被動回転部材である被検出用回転部材が不要になるため、部品点数が削減されて、コストを削減できる。
しかも、中間回転部材はカム軸と等速で回転するので、２次回転伝達機構を減速機構とする必要がないために、カム軸に設けられる２次回転伝達機構のカム側回転体の外径を小さくすることができ、しかも中間回転部材の回転中心線は、カム軸のカム中心線よりもクランク軸寄りに位置する。この結果、カム軸の周辺において、回転伝達機構を径方向で小型化でき、ひいては機関本体およびカバー部材を径方向で小型化できると共に、中間回転部材とカム軸とが同軸の状態で軸方向に並んで配置される場合に比べて、一体化された状態の機関本体およびカバー部材を軸方向で小型化できる。
請求項２記載の事項によれば、２次回転伝達機構は、中間回転部材の回転を、第１，第２カム軸に共通の２次中間伝達部材を介して互いに等速で回転する第１，第２カム軸に伝達するので、回転センサにより、第１，第２カム軸の回転状態を共に精度よく検出できる。
請求項３記載の事項によれば、第１，第２位相制御機構によりクランク軸に対する位相が互いに独立に変更される第１，第２カム軸の回転状態を、第１，第２位相制御機構の作動状態に関わらず、回転センサにより精度よく検出できる。
しかも、第１，第２位相制御機構に第１，第２カム側回転体が設けられる場合も含めて、第１，第２位相制御機構を各カム軸の径方向で小型化できるので、機関本体およびカバー部材を径方向で小型化できる。
請求項４記載の事項によれば、回転センサおよび被検出部が設けられた中間回転部材が一体成形された保持体に保持されることから、両者が別々の部材に保持される場合に比べて、回転センサおよび被検出部の相互の配置精度が高められるので、回転センサの検出精度を高めることができる。
請求項５記載の事項によれば、被検出部は、中間被動回転体と中間駆動ギヤとを有する中間回転部材において、被検出部は中間被動回転体に設けられるので、中間駆動ギヤを小型化でき、ひいては２次回転伝達機構を小型化できる。
また、保持部材により軸方向移動が規制される中間駆動ギヤを利用して中間被動回転体の軸方向移動が規制されるので、中間被動回転体の軸方向移動を規制するために保持部材により規制される専用の被規制部を不要としながら、軸方向での被検出部と回転センサとの位置ズレが抑制されて、回転センサの検出精度を高めることができる。
請求項６記載の事項によれば、外側カバーを外すことにより、軸方向から見たとき、被検出部、空隙および検出部が開放口内に露出しているので、被検出部と回転センサの検出部との位置設定が容易になると共に該位置設定を精度よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明が適用された内燃機関を軸方向の一方向から見たときの、回転伝達機構を中心とした要部の図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図１の内燃機関において、回転伝達機構の一部を覆う１次カバーを外したときの、回転伝達機構の中間被動プーリ付近の要部の図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を図１〜図３を参照して説明する。
図１を参照すると、本発明が適用された内燃機関Ｅは、車両に搭載される多気筒内燃機関としてのＶ型内燃機関である。
内燃機関Ｅは、１対のバンクＢ１，Ｂ２を備える機関本体Ｅａと、該機関本体Ｅａに取り付けられて後述する回転伝達機構Ｔを覆うカバー部材20と、機関本体Ｅａに回転可能に支持されるクランク軸５とを備える。
なお、図１では、カバー部材20が二点鎖線で示され、一点鎖線で示される機関本体Ｅａについては、軸方向から見てカバー部材20の縁部と重なる機関本体Ｅａの縁部が、図示の便宜上、該カバー部材20の縁部よりも大きく記載されている。
【００１０】
明細書および特許請求の範囲において、軸方向は、クランク軸の回転中心線であるクランク中心線に平行な方向であるとする。また、実施形態において、上下方向は、クランク中心線Ｌｏが水平面に含まれるとしたとき、Ｖ型機関または水平対向機関では、軸方向から見て、両バンクＢ１，Ｂ２のシリンダ１ａのシリンダ軸線Ｌｃが形成する角度の二等分線が延びている方向であるとし、図示された例では鉛直方向に一致し、単気筒または直列多気筒機関では、シリンダ１ａのシリンダ軸線Ｌｃに平行な方向であるとする。
【００１１】
機関本体Ｅａは、１対のシリンダ部２ａ，２ｂを構成するように配置されると共に一体成形により一体に設けられた複数のシリンダ１ａを有するシリンダブロック１と、該シリンダブロック１において第１，第２シリンダ部２ａ，２ｂの上端部にそれぞれ結合される１対のシリンダヘッド３と、１対のシリンダヘッド３の上端部にそれぞれ結合される１対のヘッドカバー４と、シリンダブロック１の下端部に結合されるオイルパン（図示されず）とを備える。
シリンダブロック１の下部１ｃおよび前記オイルパンは、内燃機関Ｅの出力軸としてのクランク軸５が配置されるクランク室を形成するクランクケースを構成し、該クランクケースは、クランク中心線Ｌｏを有するクランク軸５を、主軸受を介して回転可能に支持する。
【００１２】
各シリンダ部２ａ，２ｂは、１または複数のシリンダ１ａから構成される。この実施形態では、両シリンダ部２ａ，２ｂは、同数である複数としての３つのシリンダ１ａをそれぞれ有する。そして、バンクＢ１が、シリンダ部２ａ、シリンダヘッド３およびヘッドカバー４により構成され、バンクＢ２が、シリンダ部２ｂ、シリンダヘッド３およびヘッドカバー４により構成される。
また、内燃機関Ｅが車両に搭載された状態で、クランク中心線Ｌｏは、車両の前後方向に平行であり、軸方向から見てＶ字形を形成する１対のバンクＢ１，Ｂ２において、第１バンクＢ１は左バンクであり、第２バンクＢ２は右バンクである。
【００１３】
各バンクＢ１，Ｂ２において、各シリンダ１ａに往復運動可能に嵌合するピストン６が設けられ、シリンダ１ａとシリンダヘッド３とピストン６とにより形成される燃焼室７がシリンダ１ａ毎に設けられ、さらに、シリンダヘッド３には、吸気装置を流通した吸入空気を燃焼室７に導く吸気ポート８と、排気装置に燃焼室７からの燃焼ガスを排気ガスとして導く排気ポート９と、吸気ポート８および排気ポート９をそれぞれ開閉するいずれも機関弁としての吸気弁10および排気弁11とがシリンダ１ａ毎に設けられる。
ピストン６は、燃焼室７内での吸入空気と燃料との混合気の燃焼により発生する燃焼ガスの圧力により駆動されて往復運動し、コンロッド12を介してクランク軸５を回転駆動する。
【００１４】
図２を併せて参照すると、機関本体Ｅａにおける軸方向での一方向Ａ１（この実施形態では、前方である。）側の端部Ｅa1に、多数の結合具としてのボルト13，15により着脱可能に取り付けられるカバー部材20は、シリンダブロック１の端部１ｅに密封状態で接合される縁部に沿って配置された結合部21ｂにおいて該端部１ｅにボルト13により結合される１次カバー21と、シリンダヘッド３およびヘッドカバー４の各端部３ｅ，４ｅに密封状態で接合される縁部に沿って配置された結合部23ｂ，24ｂにおいて該各端部３ｅ，４ｅにボルト13により着脱可能に結合される２次カバー22とから構成される。
したがって、機関本体Ｅａの端部Ｅa1は、いずれも一方向Ａ１での、シリンダブロック１の端部１ｅとシリンダヘッド３の端部３ｅとヘッドカバー４の端部４ｅから構成される。
【００１５】
２次カバー22は、端部１ｅおよび端部３ｅに渡って結合される第１カバー23と、ヘッドカバー４の端部４ｅに結合されると共に第１カバー23に互いに密封状態で接合される対向縁部の結合部23ｃ，24ｃ同士（図３も参照）にてボルト14により結合される第２カバー24とから構成される。１次カバー21、第１カバー23および第２カバー24のそれぞれは、一体成形により形成された単一の部材である。
なお、別の例として、第２カバー24は、ヘッドカバー４の一部として該ヘッドカバー４に一体成形により形成されてもよく、さらに別の例として、第１，第２カバー23，24が一体成形により形成されてもよい。
１次カバー21は、シリンダヘッド３の端部３ｅに対して軸方向での一方向Ａ１側に配置される内側カバーとしての第１カバー23に対して一方向Ａ１側に配置されて、第１カバー23の一部を一方向Ａ１から覆う外側カバーであり、結合部21ｃにおいてボルト15により第１カバー23と共に端部３ｅに結合される。
【００１６】
内燃機関Ｅは、各バンクＢ１，Ｂ２に設けられて吸気弁10および排気弁11を開閉駆動するカム軸Ｃを備える１対の動弁装置30と、クランク軸５によりカム軸Ｃを回転駆動すべく回転方向Ｒに回転するクランク軸５の回転をカム軸Ｃに伝達する回転伝達機構Ｔと、カム軸Ｃの回転速度などカム軸Ｃの回転状態を検出するための１つの回転センサ80と、カム軸Ｃの回転位置を検出する１以上の、ここでは複数としての４つのカム回転センサ81とを備える。
【００１７】
各動弁装置30は、シリンダヘッド３とヘッドカバー４と２次カバー22とにより形成されるカム室Ｓ１内に配置される。各動弁装置30は、第１機関弁である吸気弁10を駆動する第１カム軸としての吸気カム軸31と第２機関弁である排気弁11を駆動する第２カム軸としての排気カム軸32とから構成されるカム軸Ｃと、各カム軸31，32に設けられた動弁カム（図示されず）により駆動されて吸気弁10および排気弁11をそれぞれ開閉駆動するロッカアームなどのカムフォロア（図示されず）と、吸気カム軸31および排気カム軸32にそれぞれ設けられてクランク軸５に対する各カム軸31，32の位相を制御することにより吸気弁10および排気弁11の開閉時期をそれぞれ制御する第１位相制御機構としての吸気位相制御機構33および第２位相制御機構としての排気位相制御機構34とを備える。吸気位相制御機構33は吸気カム軸31の軸端部に設けられ、排気位相制御機構34は排気カム軸32の軸端部に設けられる。
各バンクＢ１，Ｂ２において、各カム軸31，32および各位相制御機構33，34は、第１収容室としてのカム室Ｓ１内に配置される。
【００１８】
回転伝達機構Ｔを介して伝達されるクランク軸５の動力により駆動されてクランク軸５の回転速度の１／２の回転速度で回転する各カム軸31，32は、シリンダヘッド３にボルトにより結合されて該シリンダヘッド３に一体に設けられるカムホルダ18に回転可能に支持され、クランク中心線Ｌｏと平行な回転中心線であるカム中心線Ｌｉ，Ｌｅを有する。それゆえ、各シリンダヘッド３は、各カム軸31，32をカムホルダ18を介して回転可能に支持する。
【００１９】
各位相制御機構33，34は、回転伝達機構Ｔと吸気カム軸31および排気カム軸32との間での相対回転を生じさせる周知の装置である。例えば油圧式の装置としての各位相制御機構33；34は、互いに相対回転可能な外側回転体33ａ；34ａおよび内側回転体33ｂ；34ｂを備え、両回転体33ａ，33ｂ；34ａ，34ｂにより形成される油圧室33ｃ；34ｃに対する作動油の供給・排出が、内燃機関Ｅが備える制御装置により機関運転状態に応じて制御される油圧制御弁で制御されて、両回転体33ａ，33ｂ；34ａ，34ｂが相対回転することで前記位相が変更可能であると共に、油圧室33ｃ；34ｃに対して作動油の給排が行われない状態で両回転体33ａ，33ｂ；34ａ，34ｂが相対回転することなく一体に回転する。
【００２０】
軸方向で各端部１ｅ，３ｅ，４ｅとカバー部材20との間に配置されて一方向Ａ１からカバー部材20により覆われる回転伝達機構Ｔは、各バンクＢ１，Ｂ２のシリンダヘッド３の端部３ｅに設けられると共にクランク軸５の回転速度に対して所定の変速比で変速された所定回転速度で回転する１対の中間回転部材50と、クランク軸５の回転を中間回転部材50に伝達する１次回転伝達機構40と、両中間回転部材50の回転をそれぞれ各バンクＢ１，Ｂ２での両カム軸31，32に伝達する１対の２次回転伝達機構60とを備える。
この実施形態では、前記変速比は１／２であり、前記所定回転速度は各カム軸31，32の回転速度に等しく、したがって各中間回転部材50は各カム軸31，32と等速で回転する。
【００２１】
両２次回転伝達機構60に共通の１つの１次回転伝達機構40により回転駆動される被動回転部材としての両中間回転部材50は、基本的に同じ構造を有する。
中間回転部材50は、１次回転伝達機構40により回転駆動される中間被動回転体としての中間被動プーリ51と、中間被動プーリ51と一体に回転すると共に中間被動プーリ51の回転を２次回転伝達機構60に伝達する中間駆動回転体としての中間駆動ギヤ52と、中間被動プーリ51および中間駆動ギヤ52を一体に回転するように連結する連結部としての中間回転軸53とを有する。したがって、各中間回転部材50は、中間被動プーリ51、中間駆動ギヤ52および中間回転軸53が一体化された部材である。
【００２２】
各中間被動プーリ51は、ベルト42が巻掛けられる外周部であるリム部51ｂを有するディスク状の本体51ａを有する。
中間駆動ギヤ52および中間回転軸53は一体成形された１つの部材により構成される。中間被動プーリ51は、中間回転軸53に嵌合された状態で、圧入やボルトなどの固着手段、ここではボルト16により固定される。中間被動プーリ51と中間駆動ギヤ52とは、中間回転部材50において、第１カバー23を挟んで軸方向で離隔して配置され、かつ軸方向で、中間被動プーリ51は１次カバー21寄りまたは一方向Ａ１側に配置され、中間駆動ギヤ52は端部３ｅ寄りまたは軸方向で一方向Ａ１とは反対方向の他方向Ａ２側に配置される。
【００２３】
一方向Ａ１から１次カバー21により覆われる１次回転伝達機構40は、クランク軸５に一体に回転するように設けられた駆動回転体としての駆動プーリ41と、テンショナ43と、アイドラ44と、駆動プーリ41、テンショナ43、アイドラ44および両中間被動プーリ51に掛け渡される無端伝動帯としてのベルト42とを備える巻掛け式回転伝達機構である。
１次回転伝達機構40および中間被動プーリ51は、１次カバー21および第１カバー23により形成される第２収容室としてのベルト室Ｓ２内に配置される。そして、各２次回転伝達機構60が収容されるカム室Ｓ１がオイル雰囲気空間であるのに対して、ベルト42が収容されるベルト室Ｓ２は実質的にオイルが存在しない非オイル空間である。
それゆえ、各中間回転部材50は、カム室Ｓ１とベルト室Ｓ２とから構成される収容室Ｓ内に配置されると共に、カム室Ｓ１およびベルト室Ｓ２に渡って配置される。そして、第１カバー23は、カム室Ｓ１である前記オイル雰囲気空間と、ベルト室Ｓ２である非オイル空間とを隔てる隔壁である。
【００２４】
基本的の同じ構造を有する両２次回転伝達機構60のそれぞれは、一方向Ａ１から２次カバー22により覆われる。各回転伝達機構60は、位相制御機構33，34の外側回転体33ａ，34ａに一体に回転するように設けられたカム側回転体としてのカム側ギヤ61と、中間駆動ギヤ52とカム側ギヤ61とに噛合して中間駆動ギヤ52の回転をカム側ギヤ61に伝達する２次中間伝達部材としての２次中間回転体である中間ギヤ62とを備えるギヤ機構から構成される。中間ギヤ62は、端部３ｅおよび第１カバー23に固定された支持軸63を介して端部３ｅおよび第１カバー23に回転可能に支持される。
【００２５】
カム側ギヤ61は、吸気カム軸31と共に一体回転可能な第１カム側回転体としての第１カム側ギヤである吸気ギヤ61ｉと、排気カム軸32と共に一体回転可能な第２カム側回転体としての第２カム側ギヤである排気ギヤ61ｅとから構成される。吸気ギヤ61ｉおよび排気ギヤ61ｅは、位相制御機構33，34の外側回転体33ａ，34ａと常時一体に回転する一方、各位相制御機構33，34による位相制御時に外側回転体33ａ，34ａと内側回転体33ｂ，34ｂとが相対回転するとき、それぞれ吸気カム軸31および排気カム軸32に対して相対回転し、外側回転体33ａ，34ａと内側回転体33ｂ，34ｂとが一体に回転するとき、それぞれ吸気カム軸31および排気カム軸32と一体に回転する。
そして、中間ギヤ62は、中間回転部材50の回転を吸気ギヤ61ｉおよび排気ギヤ61ｅに伝達する共通の１つの部材である。また、吸気ギヤ61ｉは吸気位相制御機構33を介して吸気カム軸31に中間回転部材50の回転を伝達し、排気ギヤ61ｅは排気位相制御機構34を介して排気カム軸32に中間回転部材50の回転を伝達する。
【００２６】
各中間回転部材50および各中間ギヤ62は、カム中心線Ｌｉ，Ｌｅに平行な回転中心線Ｌ１，Ｌ２をそれぞれ有する。中間被動プーリ51、中間駆動ギヤ52および中間回転軸53の各回転中心線である回転中心線Ｌ１は、シリンダ軸線方向でカム中心線Ｌｉ，Ｌｅよりもクランク軸５またはクランク中心線Ｌｏ寄りに位置し、クランク中心線Ｌｏと回転中心線Ｌ１との距離は、クランク中心線Ｌｏと各カム中心線Ｌｉ，Ｌｅとの距離よりも小さい。
【００２７】
中間駆動ギヤ52、中間ギヤ62、吸気ギヤ61ｉおよび排気ギヤ61ｅは、カム室Ｓ１内に配置される。また、中間駆動ギヤ52、中間ギヤ62、吸気ギヤ61ｉおよび排気ギヤ61ｅの各外径は、中間被動プーリ51の外径よりも小さい。中間駆動ギヤ52、中間ギヤ62、吸気ギヤ61ｉおよび排気ギヤ61ｅは、互いに等速で回転し、かつ両カム軸31，32の回転速度に等しい回転速度で回転する。そして、軸方向から見て、中間被動プーリ51と吸気カムおよび排気ギヤ61ｅとは重ならない位置にある。
中間駆動ギヤ52、吸気ギヤ61ｉおよび排気ギヤ61ｅには、バックラッシを解消するためのバネ（図示されず）で付勢された補助ギヤ54，64が設けられる。
【００２８】
図２を参照すると、各中間回転部材50の中間回転軸53は、シリンダヘッド３の端部３ｅの軸受部３ｎおよび第１カバー23の軸受部23ｎにより、軸方向で中間駆動ギヤ52を挟む位置に設けられた両ジャーナル部53ａ，53ｂにおいて、軸受を介することなく、または軸受55を介して回転可能に支持される。
中間回転部材50は、第１カバー23との当接により、該第１カバー23が中間回転部材50の軸方向での移動を規制する被規制部としての第１，第２軸方向当接部56，57を有する。中間駆動ギヤ52の外周部であるリム部に設けられた当接部56が第１カバー23に軸方向で当接することにより、一方向Ａ１への中間回転部材50の移動が規制され、中間駆動ギヤ52の内周部であるハブ部に設けられた当接部57が端部３ｅに他方向Ａ２で当接することにより、該他方向Ａ２への中間回転部材50の移動が規制される。それゆえ、第１カバー23は、軸方向で中間被動プーリ51に向かう方向である一方向Ａ１への中間駆動ギヤ52の軸方向移動を規制し、ひいては中間被動プーリ51および中間回転部材50の軸方向移動を規制する。
【００２９】
図１を参照すると、内燃機関Ｅの運転時、クランク軸５の回転は、各バンクＢ１，Ｂ２において、１次回転伝達機構40の駆動プーリ41およびベルト42、中間回転部材50の中間被動プーリ51、中間回転軸53および中間駆動ギヤ52、２次回転伝達機構60の中間ギヤ62および吸気ギヤ61ｉおよび排気ギヤ61ｅにより形成される回転伝達経路を通じて吸気カム軸31および排気カム軸32に伝達されて、回転伝達機構Ｔを介して伝達されるクランク軸５の回転（または動力）により各カム軸31，32が回転駆動される。
【００３０】
図１〜図３を参照すると、１対の中間被動プーリ51において、ベルト42の弛み側部分が巻き掛けられる第１中間被動プーリ51Ａ（図３参照）と、ベルト42の張り側部分が巻き掛けられる第２中間被動プーリ51Ｂのうちの一方である中間被動プーリ51Ｂ（図３参照）には、ベルト42が巻掛けられるリム部51ｂに圧入またはカシメ等の固着手段により結合されて中間被動プーリ51Ｂと一体に回転する円環状の被検出用回転体70が設けられる。回転体70は、１以上の、ここでは複数のシリンダ１ａの数に等しい８つの被検出部71を有する。被検出部71を形成するための形成体である回転体70は、リム部51ｂに対して、径方向外方に突出した状態で、かつ軸方向で第１カバー23および端壁３ｅとは反対側である一方向Ａ１側に設けられる。
これら被検出部71は、回転体70に、リム部51ｂよりも径方向外方に突出して、かつ周方向に間隔を置いて設けられた複数の突起72により形成される径方向での段差部により構成される。
【００３１】
回転体70および被検出部71を構成する突起72は、ベルト42が巻き掛けられるリム部51ｂよりも径方向外方に突出し、リム部51ｂは軸方向で微小な空隙Ｇを置いて第１カバー23と対向している。このため、リム部51ｂ上のベルト42については、一方向Ａ１への軸方向移動が回転体70および被検出部71により規制され、他方向Ａ２への軸方向移動は、第１カバー23により規制されて、リム部51ｂにおけるベルト42の過度の位置ズレが防止される。
突起72は、互いに等しい周方向長さを有する複数の第１突起72ａと、第１突起72ａよりも周方向長さが長い複数の第２突起72ｂとから構成される。突起72ｂには、軸方向に凹んだ凹部73が形成されて軽量化され、回転体70、ひいては中間被動プーリ51Ｂが軽量化されている。
なお、別の例では、中間被動プーリ51Ｂと回転体70とが一体成形より１つの部材として形成されてもよい。
【００３２】
被検出部71は、この実施形態では、両バンクＢ１，Ｂ２のシリンダ１ａに嵌合するピストン６の上死点位置となるクランク軸５の回転位置に対応して設けられる。それゆえ、回転センサ80は、各カム軸31，32の回転速度を検出するために被検出部71の回転位置を検出するほかに、各カム軸31，32の回転状態としての各ピストン６の上死点位置を検出する上死点センサを兼ねる。
【００３３】
回転センサ80は、中間回転部材50を回転可能に支持する保持体としての第１カバー23に固定状態で保持される。なお、別の例では、回転センサ80は、１次カバー21に保持されてもよい。したがって、第１カバー23および１次カバー21は、回転センサ80を保持する保持部材を構成する。
回転センサ80は、径方向で被検出部71が通過するときの磁気変化を検出する磁気式のセンサであり、被検出部71と径方向で対向可能な検出部80ａを有する。被検出部71と検出部80ａとは径方向での微小な空隙Ｇを挟んで対向する。
第１カバー23は、一方向Ａ１に向かって開放する開放口23ｏを形成し、軸方向から見て、被検出部71、空隙Ｇおよび検出部80ａが開放口23ｏ内で露出している。そして、１次カバー21は軸方向で一方向Ａ１から開放口23ｏを覆う。
【００３４】
図１，図２を参照すると、カム軸31，32毎に設けられて、第２カバー24に固定状態で保持されるカム回転センサ81は、各カム軸31，32に結合されて一体に回転するカム側被検出用回転体82に設けられた１以上の、ここでは複数として各バンクＢ１，Ｂ２のシリンダ１ａの数に等しい４つのカム側被検出部83の回転位置を検出することにより、各カム軸31，32の回転位置を検出する。各第２回転センサ80は、回転センサ80と同様に磁気式のセンサである。
回転体82は、各位相制御機構33，34の内側回転体33ｂ，34ｂと共にボルト17により各カム軸31，32の軸端部に結合されて該カム軸31，32と一体に回転する。
内燃機関Ｅの前記制御装置は、各カム回転センサ81により検出された各カム軸31，32の回転位置に基づいて、吸気弁10および排気弁11の開閉時期が機関運転状態に応じて予め設定された設定時期となるように各位相制御機構33，34を制御して、前記開閉時期をフィードバック制御する。
【００３５】
次に、前述のように構成された実施形態の作用および効果について説明する。
クランク軸５の回転をカム軸31，32に伝達する回転伝達機構Ｔにより回転駆動される被動回転部材に設けられた被検出部71の回転位置を検出する回転センサ80を備えるＶ型内燃機関Ｅにおいて、回転伝達機構Ｔは、各カム軸31，32と等速で回転すると共に各カム軸31，32のカム中心線Ｌｉ，Ｌｅよりもクランク軸５寄りの回転中心線Ｌ１を有する中間回転部材50と、クランク軸５の回転を中間回転部材50に伝達する１次回転伝達機構40と、中間回転部材50の回転を各カム軸31，32に伝達する２次回転伝達機構60とを備え、被検出部71が設けられる前記被動回転体は、一方のバンクＢ１に設けられた中間回転部材50の中間被動プーリ51Ｂである。
この構造により、回転伝達機構Ｔを構成する１次回転伝達機構40、中間回転部材50および２次回転伝達機構60は、クランク軸５の回転をカム軸31，32に伝達する回転伝達経路を形成し、回転センサ80が検出する被検出部71は、該回転伝達経路を形成すると共に各カム軸31，32に至る前の中間回転部材50に設けられるので、回転センサ80により検出される被検出部71が設けられる一方で前記回転伝達経路を形成しない被動回転部材である被検出用回転部材が不要になるため、部品点数が削減されて、コストを削減できる。
しかも、中間回転部材50は各カム軸31，32と等速で回転するので、２次回転伝達機構60を減速機構とする必要がないために、各カム軸31，32に設けられる２次回転伝達機構60の吸気ギヤ61ｉおよび排気ギヤ61ｅの外径を小さくすることができ、しかも中間回転部材50の回転中心線Ｌ１は、各カム軸31，32のカム中心線Ｌｉ，Ｌｅよりもクランク軸５寄りに位置する。この結果、各カム軸31，32の周辺において、回転伝達機構Ｔの吸気ギヤ61ｉおよび排気ギヤ61ｅを径方向で小型化でき、ひいては機関本体Ｅａのシリンダヘッド３およびヘッドカバー４とカバー部材20の第１，第２カバー24とを径方向で小型化できると共に、中間回転部材50と吸気カム軸31または排気カム軸32とが同軸の状態で軸方向に並んで配置される場合に比べて、一体化された状態のシリンダヘッド３、ヘッドカバー４および第１，第２カバー23，24を軸方向で小型化できる。
【００３６】
被検出部71が設けられる中間被動プーリ51Ｂには、ベルト42の張り側部分が巻き掛けられることにより、ベルト42の弛み側部分が巻き掛けられる第１中間被動プーリ51Ａに被検出部71が設けられる場合に比べて、被検出部71の回転位置がベルト42の弛みの影響を受けにくくなって、両バンクＢ１，Ｂ２における吸気および排気カム軸31，32の回転状態を精度よく検出できる。
【００３７】
２次回転伝達機構60は、吸気カム軸31と共に一体回転可能な吸気ギヤ61ｉおよび排気カム軸32と共に一体回転可能な排気ギヤ61ｅと、中間回転部材50の回転を吸気ギヤ61ｉおよび排気ギヤ61ｅに伝達する共通の中間ギヤ62とを備えることにより、２次回転伝達機構60は、中間回転部材50の回転を、吸気および排気カム軸31，32に共通の中間ギヤ62を介して互いに等速で回転する吸気および排気カム軸31，32に伝達するので、回転センサ80により、吸気カム軸31および排気カム軸32の回転状態を共に精度よく検出できる。
【００３８】
吸気カム軸31には吸気位相制御機構33が設けられ、排気カム軸32には排気位相制御機構34が設けられ、吸気ギヤ61ｉは吸気位相制御機構33を介して吸気カム軸31に中間回転部材50の中間被動プーリ51の回転を伝達し、排気ギヤ61ｅは排気位相制御機構34を介して排気カム軸32に中間被動プーリ51の回転を伝達することにより、吸気および排気位相制御機構33，34によりクランク軸５に対する位相が互いに独立に変更される吸気および排気カム軸31，32の回転状態を、両位相制御機構33，34の作動状態に関わらず、回転センサ80により精度よく検出できる。
しかも、吸気および排気位相制御機構33，34に吸気および排気ギヤ61ｉ，61ｅがそれぞれ設けられる場合も含めて、吸気および排気位相制御機構33，34を各カム軸31，32の径方向で小型化できるので、シリンダヘッド３およびヘッドカバー４と第１，第２カバー23，24とを径方向で小型化できる。
【００３９】
回転センサ80を保持すべく第１，第２カバー23，24から構成される保持部材は、回転センサ80を保持すると共に中間回転部材50を回転可能に支持する一体成形された保持体である第１カバー23を有することにより、回転センサ80および被検出部71が設けられた中間回転部材50が一体成形された第１カバー23に保持されることから、両者（すなわち回転センサ80および被検出部71が設けられた中間回転部材50）が別々の部材に保持される場合に比べて、回転センサ80および被検出部71の相互の配置精度が高められるので、回転センサ80の検出精度を高めることができる。
【００４０】
中間回転部材50は、１次回転伝達機構40により回転駆動される中間被動プーリ51と、中間被動プーリ51と一体に回転すると共に中間被動プーリ51の回転を２次回転伝達機構60に伝達する中間駆動ギヤ52とを有し、被検出部71は中間被動プーリ51Ｂに設けられ、回転センサ80を保持する保持部材である第１カバー23は、中間駆動ギヤ52の軸方向移動を規制することにより、被検出部71は、中間被動プーリ51Ｂと中間駆動ギヤ52とを有する中間回転部材50において、被検出部71は中間被動プーリ51Ｂに設けられるので、中間駆動ギヤ52を小型化でき、ひいては２次回転伝達機構60を小型化できる。また、第１カバー23により軸方向移動が規制される中間駆動ギヤ52を利用して中間被動プーリ51Ｂの軸方向移動が規制されるので、中間被動プーリ51Ｂの軸方向移動を規制するために第１カバー23により規制される専用の被規制部を不要としながら、軸方向での被検出部71と回転センサ80との位置ズレが抑制されて、回転センサ80の検出精度を高めることができる。
【００４１】
カバー部材20は、中間駆動ギヤ52を機関本体Ｅａの端部Ｅa1を構成するシリンダヘッド３の３ｅとの間で軸方向の一方向Ａ１から覆う内側カバーである第１カバー23と、中間被動プーリ51Ｂおよび第１カバー23を軸方向で外側である一方向Ａ１側から覆う外側カバーである１次カバー21とから構成され、回転センサ80は、空隙Ｇを挟んで被検出部71と対向可能な検出部80ａを有し、第１カバー23は、軸方向での１次カバー21側（または一方向Ａ１）から見て、被検出部71、空隙Ｇおよび回転センサ80の検出部80ａが露出する開放口23ｏを形成し、１次カバー21は開放口23ｏを覆うことにより、１次カバー21を外すことにより、軸方向から見たとき、被検出部71、空隙Ｇおよび検出部80ａが開放口23ｏ内に露出しているので、被検出部71と検出部80ａとの位置設定が容易になると共に該位置設定を精度よく行うことができる。
【００４２】
以下、前述した実施形態の一部の構成を変更した実施形態について、変更した構成に関して説明する。
１次回転伝達機構を構成する巻掛け式回転伝達機構は、無端伝動帯がチェーンであり、駆動回転体がスプロケットであるチェーン式のものであってもよく、その場合、中間回転部材の被動回転体は被動スプロケットである。また、１次回転伝達機構は、ギヤ列により構成されてもよく、その場合、中間回転部材の被動回転体は被動ギヤである。
１つの動弁装置において、第１，第２吸気カム軸および排気カム軸など３以上のカム軸が備えられてもよく、その場合、前記第２カム軸は複数のカム軸を含む。
中間駆動回転体がスプロケットまたはプーリであり、２次回転伝達機構の２次中間伝達部材が無端伝動帯としてのチェーンまたはベルトであり、カム側回転体がスプロケットまたはプーリであってもよく、したがって、２次回転伝達機構が巻掛け式回転伝達機構で構成されてもよい。
内燃機関は、単気筒内燃機関、または複数のシリンダが一列に配列された直列内燃機関であってもよい。
回転センサ80は、光学式のセンサであってもよく、さらに、その検出部が被検出部に軸方向で対向可能に保持されてもよい。
中間回転部材において、軸方向で、機関本体Ｅａの端部Ｅa1寄りに中間被動回転体が配置され、カバー部材20寄りに中間駆動回転体が配置されてもよく、その場合、回転センサ80を保持する保持部材は、カバー部材20が取り付けられる前記端部Ｅa1であってもよい。
被検出部71は、中間回転部材50の中間駆動ギヤ52に設けられてもよい。
位相制御機構は、吸気カム軸31のみ、または排気カム軸32のみに設けられてもよく、吸気カム軸31および排気カム軸32のいずれにも設けられなくてもよい。
動弁装置は、吸気弁および排気弁を駆動する１つの共通のカム軸を備えるものでもよい。
内燃機関は、前記実施形態では車両に使用されるものであったが、鉛直方向を指向するクランク軸を備える船外機等の船舶推進装置に使用されるものであってもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１…シリンダブロック、３…シリンダヘッド、４…ヘッドカバー、５…クランク軸、20…カバー部材、21…１次カバー、22…２次カバー、23…第１カバー、23ｏ…開放口、24…第２カバー、31…吸気カム軸、32…排気カム軸、33，34…位相制御機構、40…１次回転伝達機構、41…駆動プーリ、42…ベルト、50…中間回転部材、51，51Ｂ…中間被動プーリ、52…中間駆動ギヤ、60…２次回転伝達機構、61ｉ…吸気ギヤ、61ｅ…排気ギヤ、62…中間ギヤ、71…被検出部、80…回転センサ、81…カム回転センサ、
Ｅ…内燃機関、Ｅａ…機関本体、Ｌｉ，Ｌｅ…カム中心線、Ｌ１…回転中心線、Ｃ…カム軸、Ｔ…回転伝達機構、Ｇ…空隙。
【図１】
2010229880.tif 000003
【図２】
2010229880.tif 000004
【図３】
2010229880.tif 000005