(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に沿って移動するカムシャフトの位置を検出するセンサ装置であって、
上面に開口を有する有底の筒状に形成され、前記カムシャフトの軸方向に沿って検出コイルが外周面に巻回されて内径部に前記カムシャフトが挿入されるコイルブロックと、
開口を有し、外面で前記コイルブロックの底面を覆うケース本体と、
上面に開口を有する筒状に形成され、前記ケース本体の前記外面に立設され、前記コイルブロックが挿し入れられる被挿入体と、
前記ケース本体の前記開口を覆うカバーと、
前記ケース本体に収納され、前記検出コイルと電気的に接続されて当該検出コイルのインダクタンス変化に基づく信号を出力する制御部とを備え、
前記コイルブロックは、前記カムシャフトが挿入される開口の周縁から外方向へ向けて形成された鍔部を備え、前記鍔部は、前記鍔部の下面が前記被挿入体の上端に設けられ前記被挿入体に溶着される
ことを特徴とするセンサ装置。
【請求項２】
１つの前記コイルブロックと複数個の前記制御部とを備え、
前記コイルブロックが有する検出コイルは、前記複数の制御部に各々接続される
ことを特徴とする請求項１記載のセンサ装置。
【請求項３】
前記カバーは、前記ケース本体に溶着される
ことを特徴とする請求項１または２記載のセンサ装置。
【請求項４】
前記カムシャフトの先端に設けられ、前記コイルブロックに挿入されるアルミパイプを備える
ことを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載のセンサ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ガソリンエンジン等の内燃機関には、バルブを開閉するためのカムシャフトが設けられており、エンジンの稼動状態に応じてカムシャフトが軸方向へ移動するものがあった。そして、軸方向へ移動するカムシャフトの位置を検出するセンサ装置として、カムシャフトの外周面に対向して位置センサを配置したセンサ装置が提供されている（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】特開２００１−６５３７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記センサ装置では、カムシャフトが径方向に軸ずれを起こした場合、カムシャフトと位置センサとの間の距離が、予め設定された設計値からずれ、位置センサから出力される位置検出信号に誤差が生じる。これにより、上記従来例におけるセンサ装置では、カムシャフトが径方向に軸ずれを起こした際、カムシャフトの軸方向における位置を正確に検出できなくなる虞があった。
【０００５】
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、径方向における軸ずれの影響を低減してカムシャフトの位置を検出可能なセンサ装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために本発明のセンサ装置は、軸方向に沿って移動するカムシャフトの位置を検出するセンサ装置であって、上面に開口を有する有底の筒状に形成され、前記カムシャフトの軸方向に沿って検出コイルが外周面に巻回されて内径部に前記カムシャフトが挿入されるコイルブロックと、開口を有し、外面で前記コイルブロックの底面を覆うケース本体と、上面に開口を有する筒状に形成され、前記ケース本体の前記外面に立設され、前記コイルブロックが挿し入れられる被挿入体と、前記ケース本体の前記開口を覆うカバーと、前記ケース本体に収納され、前記検出コイルと電気的に接続されて当該検出コイルのインダクタンス変化に基づく信号を出力する制御部とを備え、前記コイルブロックは、前記カムシャフトが挿入される開口の周縁から外方向へ向けて形成された鍔部を備え、前記鍔部は、前記鍔部の下面が前記被挿入体の上端に設けられ前記被挿入体に溶着されることを特徴とする。
【０００７】
このセンサ装置において、１つの前記コイルブロックと複数個の前記制御部とを備え、前記コイルブロックが有する検出コイルは、前記複数の制御部に各々接続されることが好ましい。
【０００８】
また、このセンサ装置において、前記カバーは、前記ケース本体に溶着されることが好ましい。
また、このセンサ装置において、前記カムシャフトの先端に設けられ、前記コイルブロックに挿入されるアルミパイプを備えることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、径方向における軸ずれの影響を低減してカムシャフトの位置を検出可能なセンサ装置を提供することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態におけるセンサ装置の分解斜視図を示す。
【図２】同上におけるセンサ装置の断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】
（実施形態１）
本実施形態におけるセンサ装置は、エンジンの稼動状態に応じて軸方向へ移動するカムシャフトの位置検出に用いられる。
【００１３】
本実施形態のセンサ装置は、図１に示すように、コイルブロック２と、制御基板３と、これらを収納するためのケース１とを備えている。なお、以下、図１における上下左右を基準として上下左右方向と直交する方向を前後方向として説明を行う。
【００１４】
ケース１は、下面が開口した中空箱型のケース本体１１と、ケース本体１１の下面に覆設されるケースカバー１２と、ケース本体１１の上面に立設される略円筒状の被挿入体１３とから構成される。
【００１５】
ケース本体１１は、中空矩形箱型に形成され、左右各側面からは略三角形板状の鍔部１１ａが各々突設されている。そして、鍔部１１ａには、上下方向に挿通孔１１ｂが形成され、当該挿通孔１１ｂを挿通する図示しないねじによって、ケース１は、図示しない取り付け面にねじ留め固定される。
【００１６】
また、図２に示すように、ケース本体１１内において、当該ケース本体１１の上面略中央からは、円柱状の突部１１ｃが立設され、当該突部１１ｃの先端面からは突部１１ｃよりも径の小さい円柱状の突片１１ｄが突設されている。
【００１７】
また、ケース本体１１の前面には、矩形箱状のコネクタ接続部１１１が一体に設けられ、当該コネクタ接続部１１１のいずれか一面には、図示しない凹部が形成されている。そして、当該凹部内には、制御基板３と電気的に接続される図示しないコンタクトが並設されている。
【００１８】
ケースカバー１２は、矩形板状に形成されて上面の周縁部に段部１２ａが形成されている。そして、ケースカバー１２は、ケース本体１１内に制御基板３が収納された後に、ケース本体１１の開口に覆設される。ここで、ケース本体１１の開口周縁には段部１１ｅが形成され、当該段部１１ｅにケースカバー１２の段部１２ａが嵌合した後、ケース本体１１とケースカバー１２とがレーザー溶着により接続固定される。これにより、ケース本体１１の開口から当該ケース本体１１内に、水や埃等が浸入することを防止できる。
【００１９】
被挿入体１３は、上面が開口した略円筒状に形成され、ケース本体１１の上面に立設されている。そして、被挿入体１３は、その周壁の一部が一端から他端（図１における上端から下端）にかけて外方向へ突出して内周面に軸方向に沿う嵌合溝１３ａが形成されている。
【００２０】
コイルブロック２は、略円筒体からなる合成樹脂製のコイルボビン２１と、コイルボビン２１の外周面に巻回する検出コイル２２とから構成される。
【００２１】
コイルボビン２１は、一端面が開口した略円筒状に形成され、外周面の軸方向における所定の範囲が、全周に亘って径方向に凹んで巻線部２１ａが形成されている。また、コイルボビン２１の開口周縁（図１における上端）からは、外方向へ向けて鍔部２１ｂが形成されている。
【００２２】
そして、コイルブロック２は、コイルボビン２１の底面側より被挿入体１３内に挿し入れられる。そして、コイルブロック２は、その外周面に形成される図示しない嵌合突部が、被挿入体１３における嵌合溝１３ａに摺接しつつ鍔部２１ｂの下面が被挿入体１３の上端に当接する位置まで挿し入れられる。その後、鍔部２１ｂが、被挿入体１３にレーザー溶着されてコイルブロック２がケース１に固定される。これにより、コイルブロック２と被挿入体１３との間、及びケース本体１１内への水の浸入を防止でき、検出コイル２２及び制御基板３に対する防水構造を得ることができる。
【００２３】
制御基板３は、矩形板状のプリント基板に回路素子が実装されて構成され、ケース本体１１内に収納される。ここで、制御基板３は、その略中央に挿通孔３ａが形成されており、当該挿通孔３ａにケース本体１１における突片１１ｄが挿通することで位置決めがなされる。また、制御基板３は、検出コイル２２の各端部と例えばリード線等を介して電気的に接続される。
【００２４】
そして、上記構成からなる本実施形態のセンサ装置は、円柱状のカムシャフト４の中心軸とコイルブロック２におけるコイルボビン２１の中心軸とが同一直線上に存在するように配置される。ここで、カムシャフト４の先端周縁には段部４ａが形成され、当該段部４ａが、アルミパイプ５の一端側内径部に嵌合している。そして、カムシャフト４の軸方向への移動に伴って、コイルボビン２１の内径部に対するアルミパイプ５の軸方向における挿入長さが変化し、当該変化に応じて検出コイル２２のインダクタンスが変化する。なお、本実施形態では、カムシャフト４にアルミパイプ５を接続して当該アルミパイプ５がコイルボビン２１内に挿入されるが、カムシャフト４を直接コイルボビン２１内に挿入してもよい。
【００２５】
そして、制御基板３は、上記インダクタンス変化を検出し、当該インダクタンス変化に基づいてカムシャフト４の位置検出信号を生成し、当該位置検出信号をＥＣＵ等の図示しない制御部へ出力する。
【００２６】
上記の通り、本実施形態のセンサ装置は、カムシャフト４に連動して軸方向へ移動するアルミパイプ５のコイルボビン２１に対する挿入長さに基づいて、カムシャフト４の軸方向における位置を検出している。そのため、カムシャフト４が径方向に軸ずれを起こした場合であっても、上記挿入長さは変化しないことから、本実施形態のセンサ装置は、カムシャフト４の径方向における軸ずれの影響を低減して当該カムシャフト４の位置を精度よく検出することができる。
【００２７】
また、本実施形態のセンサ装置は、制御基板３を１つ備えているが、当該制御基板３を複数備えていてもよい。ここで、制御基板３は、カムシャフト４の軸方向の位置に応じた検出コイル２２のインダクタンス変化に基づいて、２値の位置検出信号（Ｈｉｇｈ信号またはＬｏｗ信号）を出力する。そして、例えば、センサ装置が制御基板３を２つ備えて各制御基板３の出力側にＯＲ回路を接続する。これにより、一方の制御基板３が故障してＨｉｇｎ信号を出力しなくなった場合でも、他方の制御回路３がバックアップ回路として働くことで、正しい位置検出信号を出力することができる。
【００２８】
また、複数の制御基板３を用いたバックアップ方向は、上記ＯＲ回路を用いた構成以外であってもよい。なお、複数の制御基板３を用いたバックアップ方法については周知であり、詳細な説明は省略する。
【符号の説明】
【００２９】
１  ケース
２  コイルブロック
３  制御基板（制御部）
４  カムシャフト
１１  ケース本体（ハウジング）
１２  ケースカバー（カバー）
【図１】
0005616700.tif 000002
【図２】
0005616700.tif 000003