(57)【要約】【課題】外周部に回転角検出対象部が一体に形成されるカムシャフトにおいて、その回転角検出対象部と同じ軸線方向位置に形成されたパーティングラインが、回転角検出対象部を検出するために設置されたセンサの検出信号に影響を及ぼし難いようにしたカムシャフトを提供する。【解決手段】外周部に一体形成された回転角検出対象部１１と、回転角検出対象部１１と同じ軸線Ｎ方向位置であって異なる周方向位置に形成されたパーティングラインＰＬと、を備えるカムシャフト１０において、パーティングラインＰＬおよびその周囲部１５が回転角検出対象部１１より軸線Ｎに近寄って形成されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周部に一体形成された回転角検出対象部と、
前記回転角検出対象部と同じ軸線方向位置であって異なる周方向位置に形成されたパーティングラインと、
を備えるカムシャフトにおいて、
前記パーティングラインが前記回転角検出対象部より軸線側に近寄って形成されていることを特徴とするカムシャフト。
【請求項２】
請求項１に記載のカムシャフトにおいて、
前記パーティングラインの周囲部も前記回転角検出対象部より軸線側に近寄って形成されていることを特徴とするカムシャフト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関に設置されるカムシャフトに関する。特に、特定の回転角をセンサで検出するために、周方向特定位置に形成された回転角検出対象部を有するカムシャフトに関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンの燃料噴射時期等を決定するために、エンジンの動弁カム機構におけるカムシャフトの回転角情報が用いられる。この種のエンジンでは、カムシャフトの回転角を検出する検出装置が設けられている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
例えば、特許文献１に開示されているカムシャフトの回転角検出装置では、カムシャフトの軸端部の周方向特定位置に回転角検出対象部（特許文献１において「検出対象突起部」と記載されている。）を一体に設け、この回転角検出対象部をピックアップコイルからなるセンサにて検出する。このときの検出信号に基づき、ＥＣＵ（電子制御ユニット）によりカムシャフトの回転角が判定される。
【特許文献１】特開平１０−３７７８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記回転角検出対象部は、カムシャフトと一体に鋳造されるため、後述するような問題があった。
【０００５】
図７は、回転角検出対象部をカムシャフトと一体に鋳造する際の鋳型５１，５２および溶湯５３の状態を示している。この図において、符号５３ａはカムシャフト本体部を示し、符号５３ｂはカムシャフト本体部５３ａから径方向外側に突出して形成される回転角検出対象部を示している。
【０００６】
鋳造工程において、図７（Ａ）に示すように、鋳型５１，５２同士の隙間に溶湯が入り込んだり、図７（Ｂ）に示すように、鋳型５１，５２の合わせ面に若干のずれが生じることが多い。このため、回転角検出対象部５３ｂとカムシャフト本体部５３ａとにそれぞれパーティングラインＰＬ１，ＰＬ２（線状跡）ができてしまう。
【０００７】
回転角検出対象部５３ｂについては、ピックアップコイル等からなるセンサによって検出される信号の変化の明確化を図るため、機械加工等によって表面の凹凸が平坦に加工され、このとき、パーティングラインＰＬ１が除去される。しかし、カムシャフト本体部５３ａにできたパーティングラインＰＬ２ついては、加工工数を減らすために、放置されることが多い。
【０００８】
このようにして製造されたカムシャフトがエンジンに設置されると、回転角検出対象部５３ｂと同じ軸線方向位置に上記パーティングラインＰＬ２が残存していることから、回転角検出対象部を検出するために設置されたセンサは、このパーティングラインＰＬ２がその近傍を通過する際に、回転角検出対象部５３ｂの通過時に検出する信号と似た信号を検出する。このため、センサからの検出信号に基づきカムシャフトの回転角を判定する制御部が、カムシャフトの回転角を誤判定するおそれがあった。
【０００９】
もちろん、カムシャフト本体部５３ａにできたパーティングラインＰＬ２を機械加工などにより除去すれば、上記誤判定のおそれはなくなるものの、専らパーティングラインＰＬ２の除去のために加工工数を増やすことは、カムシャフトの生産効率および生産コストの上で望ましくない。
【００１０】
本発明は、上記問題点に鑑みて創案されたものであり、外周部に回転角検出対象部が一体に形成されるカムシャフトにおいて、その回転角検出対象部と同じ軸線方向位置に形成されたパーティングラインが、回転角検出対象部を検出するために設置されたセンサの検出信号に影響を及ぼし難いようにしたカムシャフトを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述の課題を解決するための手段として、本発明のカムシャフトは、以下のように構成されている。すなわち、本発明のカムシャフトは外周部に一体形成された回転角検出対象部と、前記回転角検出対象部と同じ軸線方向位置であって異なる周方向位置に形成されたパーティングラインと、を備えるものを前提としており、前記パーティングラインが前記回転角検出対象部より軸線側に近寄って形成されていることを特徴としている。
【００１２】
また、前記パーティングラインの周囲部も前記回転角検出対象部より軸線側に近寄って形成されていてもよい。
【００１３】
上記何れかの構成を備えるカムシャフトによれば、回転角検出対象部と同じ軸線方向位置に形成されたパーティングラインが、回転角検出対象部より軸線側に近寄って形成されていることから、回転角検出対象部を検出するために設置したセンサがパーティングラインの影響を受け難くなる。この結果、カムシャフトの回転角の誤判定を少なくすることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係るカムシャフトによれば、回転角検出対象部と同じ軸線方向位置に形成されたパーティングラインが、回転角検出対象部より軸線側に近寄って形成されていることから、回転角検出対象部を検出するために設置したセンサがパーティングラインの影響を受け難くなる。この結果、カムシャフトの回転角の誤判定を少なくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態に係るカムシャフトついて図面を参照して説明する。まず、本発明の特徴的部分であるカムシャフトの回転角検出対象部の説明に先立って、カムシャフトが設置されるエンジンの概略について説明する。
【００１６】
図１は本発明の実施の形態に係るカムシャフト１０を設けた直列型ＤＯＨＣタイプのエンジン２０を示している。このエンジン２０の下部には、クランクシャフト３０が配置されており、このクランクシャフト３０の回転動力をもって吸気用カムシャフト１０Ａおよび排気用カムシャフト１０Ｂが回転駆動されるようになっている。クランクシャフト３０の回転動力は、カムシャフト駆動機構４０によって各カムシャフト１０Ａ，１０Ｂに伝達される。
【００１７】
カムシャフト駆動機構４０は、主として、クランクスプロケット４１、吸気用カムスプロケット４２、排気用カムスプロケット４３、タイミングチェーン４４等を備えて構成されている。
【００１８】
クランクスプロケット４１は、クランクシャフト３０の一方軸端に一体に連結されている。吸気用カムスプロケット４２は、吸気用カムシャフト１０Ａの一方軸端に一体に連結されている。排気用カムスプロケット４３は、排気用カムシャフト１０Ｂの一方軸端に一体に連結されている。タイミングチェーン４４は、クランクスプロケット４１および各カムスプロケット４２，４３に巻き掛けられ、クランクスプロケット４１の駆動回転により各カムスプロケット４２，４３を従動回転させる。
【００１９】
ここで、例えばクランクスプロケット４１を図１のクランクスプロケット４１の近傍の矢印で示す方向（時計回り）に回転させると、タイミングチェーン４４ならびに両カムスプロケット４２，４３がクランクスプロケット４１と同方向（時計回り）に回転駆動され、カムシャフト１０Ａ，１０Ｂもカムスプロケット４２，４３とともに回転駆動される。
【００２０】
タイミングチェーン４４には、その張力を調整するためのチェーンテンショナ４５と、タイミングチェーン４４をガイドするチェーンガイド４６とが付設されている。
【００２１】
各カムシャフト１０Ａ，１０Ｂの一端部（反カムスプロケット４２，４３側）には、それぞれ回転角検出対象部１１，１１が形成されている。この回転角検出対象部１１，１１は、特定位置（特定回転角）を通過する際に、カムポジションセンサ１２，１２によってそれぞれ検出されるようになっている。なお、図２〜図４に示すように、カムポジションセンサ１２によって検出される信号の立ち上がりを明瞭にするため、回転角検出対象部１１には、軸線Ｎ方向に面した側面１１ａとこの側面１１ａに対して直交する直交面１１ｂが形成され、さらに面１１ａは機械加工により平坦に仕上げられている。
【００２２】
カムポジションセンサ１２，１２は、例えばピックアップコイルからなり、回転角検出対象部１１，１１が近傍を通過する際の磁界変化を検出して図示しないＥＣＵにその検出信号を送出する。そして、ＥＣＵはその検出信号に基づいて、カムシャフト１０の回転角を判定する。
【００２３】
つぎに、本発明の特徴的部分であるカムシャフト１０の回転角検出対象部１１について、図２〜図４に基づいて更に詳細に説明する。
【００２４】
図２はカムシャフト１０の正面図、図３はカムシャフト１０の側面図（一部省略している。）、図４はカムシャフト１０の平面図（一部省略している。）である。
【００２５】
これらの図２〜図４に示すように、一体形成された複数のカム１６を有するカムシャフト１０の一端の外周部には、径方向外側に膨出した膨出部１７が形成されており、この膨出部１７に、それぞれ軸線Ｎ方向に面した側面１７ａ，１７ｂが形成されている。
【００２６】
回転角検出対象部１１は、カムシャフト１０の一端の外周部および膨出部１７の軸端側の側面１７ａから突出しており、且つ、上記外周部および上記側面１７ａと一体に形成されている。
【００２７】
なお、膨出部１７は、鋳造性の向上を図るために設けられている。つまり、膨出部１７を設けずに回転角検出対象部１１のみをカムシャフト１０の外周部において凸設すると、鋳型内において径方向外側に向かって急激に肉厚が小さくなる部分を設けなければならない。そうなると、肉厚変動が大きい上記部分に鋳造不良が発生し易くなる。これを回避するために、回転角検出対象部１１とともに上記膨出部１７を形成している。
【００２８】
上記カムシャフト１０は、鋳造によって製造されており、パーティングラインＰＬを有している。本実施形態では、図２および図３に示すように、回転角検出対象部１１と同じ軸線方向位置であって異なる周方向位置にパーティングラインＰＬが形成されている。また、本実施形態に係るカムシャフト１０においては、上記パーティングラインＰＬおよびその周囲部１５が、回転角検出対象部１１より軸線Ｎ側に近寄って形成されている。
【００２９】
前記カムポジションセンサ１２は、カムシャフト１０の回転時に、回転角検出対象部１１がその近傍（磁界変動を検出できる領域）を通過するような位置に設置されている。そして、カムポジションセンサ１２は、回転角検出対象部１１が近傍を通過する毎に、磁界の変動を検出して検出信号を図示しないＥＣＵに送出する。なお、図示するカムポジションセンサ１２は、カムシャフト１０の軸線Ｎに平行な方向に向かって設置されており、同方向に指向性を有している。
【００３０】
ところで、従来のカムシャフトでは、回転角検出対象部（特に、軸線側の部分）の軸線までの距離と、パーティングラインの軸線までの距離とが同じないしは同等であったため、上記パーティングラインがカムポジションセンサの近傍を通過する際に、回転角検出対象部の通過時に検出する信号と似た信号を検出してしまい、ＥＣＵがカムシャフトの回転角を誤判定するおそれがあった。
【００３１】
しかし、本発明のカムシャフト１０では、パーティングラインＰＬは、回転角検出対象部１１よりも軸線Ｎ側に近寄って形成されている。このため、例えば図５に示すように、パーティングラインＰＬがカムポジションセンサ１２の磁界変動検出領域に最も接近した状態でも、回転角検出対象部１１の通過位置に対応させて設置されたカムポジションセンサ１２は、パーティングラインＰＬによる磁界変動の影響を受け難くなっている。つまり、本発明のカムシャフト１０によれば、カムシャフト１０の回転角の誤判定を少なくすることができる。
【００３２】
［他の実施形態］
図６に示すように、カムポジションセンサ１２は、回転角検出対象部１１の外径側端面１１ｃがその近傍を通過するように配置してもよい。この場合もカムポジションセンサ１２は、回転角検出対象部１１の外径側端面１１ｃがその近傍を通過する毎に、磁界の変動を検出して検出信号を図示しないＥＣＵに送出する。なお、図６に示すカムポジションセンサ１２は、カムシャフト１０の軸線Ｎに直交する方向に向かって設置されており、同方向に指向性を有している。
【００３３】
また、この場合もパーティングラインＰＬは、回転角検出対象部１１よりも軸線Ｎ側に近寄って形成されているため、回転角検出対象部１１の外径側端面１１ｃがその近傍を通過するように設置されたカムポジションセンサ１２は、この回転角検出対象部１１の外径側端面１１ｃよりも離れた位置を通過するパーティングラインＰＬからの磁界変動の影響を受け難い。つまり、このようにカムポジションセンサ１２が配置されていても、本発明のカムシャフト１０によれば、カムシャフト１０の回転角の誤判定を少なくすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明は、例えば、自動車のエンジンに設置されるカムシャフトにおいて、回転角をピックアップコイルにて検出するために、外周部の特定位置に回転角検出対象部としての凸部を有するものに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施の形態に係るカムシャフトが設けられたエンジンの概略斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るカムシャフトの一端部を正面図として表した図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るカムシャフトの側面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るカムシャフトの平面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係るカムシャフトの側面図であって、パーティングラインがカムポジションセンサに最も接近した状態を示している。
【図６】本発明の実施の形態に係るカムシャフトの側面図であって、カムポジションセンサの設置位置の変更例を示している。
【図７】従来例に係るカムシャフトを鋳造する際に使用される鋳型の例を示した図である。
【符号の説明】
【００３６】
Ｎ  軸線
ＰＬ  パーティングライン
１０  カムシャフト
１１  回転角検出対象部
１２  カムポジションセンサ
１５  パーティングラインの周囲部
【図１】
2010144583.tif 000003
【図２】
2010144583.tif 000004
【図３】
2010144583.tif 000005
【図４】
2010144583.tif 000006
【図５】
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【図６】
2010144583.tif 000008
【図７】
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