(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
４サイクルガスエンジンの点火装置において、
各シリンダの点火時期を検出するためのクランクロータとシリンダの基準位置を検出するためのカムロータとを、クランク軸の１／２回転に同期する１つの軸に対し、クランクロータがカムロータに所定の回転位置関係で一体に結合した状態で、結合し、
前記クランクロータの回転を検出するクランクセンサと前記カムロータの回転を検出するカムセンサとをシリンダブロック外壁に取り付けた単一のブラケットに装着されるよう構成されたことを特徴とするガスエンジンの点火装置。
【請求項２】
前記クランクロータは、シリンダ数の２倍の突起が円周方向等配に設けられたことを特徴とする請求項１記載のガスエンジンの点火装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガスエンジンの点火装置に関し、特に、点火時期を検出する装置のエンジンへの取り付け技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、４サイクルガスエンジンにおける点火時期の検出は、クランク軸の回転を検出するクランク軸回転検出装置とクランク軸の１／２の同期回転を検出するカム軸回転検出装置とによって行われている。
その、クランク軸回転検出装置は、クランク軸に装着したクランクロータと、クランクロータの回転位置を検出するクランクセンサと、クランクセンサを固定するクランクセンサブラケットと、を含んで構成されていた。
【０００３】
また、カム軸回転検出装置は、クランク軸の１／２で回転するカム軸、その他に装着したカムロータと、カムロータの回転位置を検出するカムセンサと、カムセンサを固定するカムセンサブラケットと、を含んで構成されていた。
図７において上記装置の作用を説明すると、６シリンダエンジンのクランク軸に設けられたシリンダ数と同数６ケの突起を有するクランクロータＲｃの１回転に６回の回転信号Ｓｃを、クランクセンサＭｃで検出する。また、カム軸に設けられたカムロータＲｋの１回転に１回の回転信号Ｓｋを、カムセンサＭｋで検出する。
【０００４】
上記による回転信号Ｓｃによって点火時期を確認し、点火の基本シリンダをＳｋで決定している。
点火時期は、基本的には吸気圧ＰｓによってクランクＢＴＤＣ角が決定され、燃料種別による点火時期の調整及び、ノック状況による点火時期の調整が電子制御装置ＥＣＵによって行われ、点火プラグＩｐに指示される。
【０００５】
上記のように、点火時期の制御の基本情報を送信するクランク軸回転検出装置とカム軸回転検出装置は、検出精度を要するためそれぞれが剛性の高い別個のブラケットで支えられていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の技術ではクランク軸回転検出装置と、カム軸回転検出装置が別個の個所に装着されおり、相互に関係する回転角検出の初期調整が困難であり、また、剛性の高いセンサ固定用ブラケットが複数あって重量、レイアウト、コスト面で問題があった。
【０００７】
なお、クランク軸の回転角に対応した各シリンダの点火時期を与えるマグネチックディスクの取り付け構造に関する技術が公開されているが（特開平６ー７３３７５号公報参照）、上記の問題点を解決する技術ではない。
本発明は、以上のような従来の課題を解決するためになされたものであり、クランク軸回転検出装置と、カム軸回転検出装置を１つの軸に装着することにより、相互に関係する回転角検出の初期調整を容易化でき、また、重量、レイアウト、コスト面で有利なガスエンジンの点火装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このため請求項１に係る発明は、
４サイクルガスエンジンの点火装置において、各シリンダの点火時期を検出するためのクランクロータとシリンダの基準位置を検出するためのカムロータとを、クランク軸の１／２回転に同期する１つの軸に対し、クランクロータがカムロータに所定の回転位置関係で一体に結合した状態で、結合するとともに、前記クランクロータの回転を検出するクランクセンサと前記カムロータの回転を検出するカムセンサとをシリンダブロック外壁に取り付けた単一のブラケットに装着した。
【０００９】
上記のように本発明は、点火時期を決定するクランク軸の回転角を検出するクランクロータと、クランク軸回転の基準とするシリンダの基準位置を検出するカムロータと、をクランク軸の１／２の速度で回転する１つの軸に取り付けた。クランクロータと、カムロータとは、これらを所定の回転位置関係で一体に結合させた状態で、この１つの軸に取り付けた。
また、クランクロータの回転を検出するクランクセンサと、カムロータの回転を検出するカムセンサと、をシリンダブロック外壁に装着した１つのブラケットにより固定した。
【００１０】
このように、クランクロータとカムロータを１つの軸に対し、一体に結合させた状態で取り付けることで、相互の関連位置を精度良く容易に設定でき、また、取り付けスペースも小さくできる。
さらに、クランクロータとカムロータが近接しているのでクランクセンサとカムセンサを１つのブラケットに並べて固定できる。また、ブラケットを１つにまとめることで剛性を高く、かつ、重量、コストを低減できる。
【００１１】
請求項２に係る発明は、
前記クランクロータは、シリンダ数の２倍の突起を円周方向等配に設けた。  上記のように、本発明は、クランク軸の１／２回転に同期する軸にクランクロータを取り付けるので、４サイクルエンジンではシリンダ数の２倍の突起を有するクランクロータで点火時期の検出をさせるようにした。
【００１２】
従って、このクランクロータの突起による信号は、クランク軸の回転と完全に同期し、信号をソフトで判別する方法よりも信頼性が高い。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の実施例を、４サイクル６シリンダガスエンジンを対象として説明する。
図１において、機能的には、クランク軸の回転を検出する装置と、クランク軸の１／２回転に同期する軸の回転を検出する装置と、を１ヶ所にまとめた構成を示している。
【００１４】
しかし、装置構成としては、回転部分とその支持部を含んだ回転部位Ｒｂと、回転検出部分とその支持部を含んだ検出部位Ｓｂと、に大別されているので、装置構成の部位に沿って装置を説明する。
図１及び図５において、回転部位Ｒｂは、シリンダブロックＥに固定された板状の支持体１と、支持体１に固定されたドライブサポート２と、ドライブサポート２に回動自在に支えられたドライブシャフト３と、ドライブシャフト３の先端部にキー及びカップリングボルト６で固定された長方形のカップリング５と、カップリング５に回動方向に調整が可能に固定されたクランクロータ８と、クランクロータ８に共締めされたカムロータ９と、を含んで構成されている。
【００１５】
支持体１は、ドライブサポート２を固定させると共に、ドライブシャフト３を駆動する図示しないクランク軸のトルク反力を受け持つように高剛性で構成されている。
ドライブサポート２は、複数のラジアル軸受によってドライブシャフト３を片持ち回転軸として支持するよう構成されている。
【００１６】
ドライブシャフト３は、クランク軸に駆動される歯車列によってクランク軸の１／２でクランク軸と同方向に回転するよう構成されている。
カップリング５は、軸方向にリング状の凸部５ａが形成され、円周方向に長い２ヶの長孔５ｂを通してクランクロータ８と、カムロータ９と、がロータ固定ボルト７によって固定されるよう形成されている。
【００１７】
クランクロータ８は、図３に示すように、円板状をなし、内孔８ａは前記凸部５ａに嵌合されるよう設けられ、また、外周に１２ヶの突起８ｂが円周方向に等配に設けられている。クランクロータ８の中央に軸心に相対して設けられたボルト孔８ｃは、突起８ａの位置及びカムロータ９との関係から位置が決められている。
【００１８】
カムロータ９は、図４に示すように、一端開放のドラム状をなし、本体９ａの開放端外部に突起９ｂが設けられ、閉端部に前記凸部５ａに嵌合される内穴９ｃと、軸心に相対するボルト孔９ｄが設けられている。ボルト孔９ｄの位置は、突起９ｂとの関係で決められている。
検出部位Ｓｂは、図１及び図５に示すように、シリンダブロックＥにボルト締めされたブラケット１０と、ブラケット１０の外端部に形成されたセンサ取り付け部１０ａにボルト締めされた第１、第２のホルダ１３、１４と、第１のホルダ１３に上下方向にに調整可能に固定されたクランクセンサ１１と、第２のホルダ１４に上下方向に調整可能に固定されたカムセンサ１２と、安全カバー１５と、を含んで構成されている。
【００１９】
ブラケット１０は、シリンダブロックＥにボルト固定される平板部１０ｂと、第１、第２のホルダ１３、１４を固定するセンサ取り付け部１０ａを有し、センサ取り付け部１０ａでクランクセンサ１１とカムセンサ１２とを厳密に、しかも高剛性で支持するよう構成されている。
第１のホルダ１３は、クランクセンサ１１をホルダ孔１３ａによって上下方向に調整可能とし、クランクセンサ１１と前記突起８ｂとのエアギャップを微量調整可能に形成されている。
【００２０】
第２のホルダ１２についても、カムセンサ１２との関係は第１のホルダ１３と全く同様でカムセンサ１２をホルダ孔１４ａによって上下方向に調整可能とし、カムセンサ１２と前記突起９ｂとのエアギャップを微量調整可能に形成されている。
また、クランクセンサ１１及びカムセンサ１２が、それぞれ、ドライブシャフト３の軸心に対して突起８ｂ、９ａと半径方向で直線的に配置されるよう構成されている。
【００２１】
クランクセンサ１１、カムセンサ１２は、ともに電磁式センサで突起８ｂ及び９ｂによる磁場の遮断を電圧変化として出力するよう構成されている。本例においては、エアギャップを調節してエンジン５００ｒｐｍ以下ではクランクセンサ１１の出力電圧は５００ｍＶ以上、カムセンサ１２の出力電圧は２００ｍＶ以上に設定されている。
【００２２】
また、エンジン最高回転時では、クランクセンサ１１及びカムセンサ１２とも５０Ｖ以下に設定されている。
突起８ｂ及び９ｂとクランク軸位置、及びクランクセンサ１１及びカムセンサ１２の位置関係は次のように設定されている。
第１シリンダのＢＴＤＣ１０度で突起８ｂの１つがクランクセンサ１１と対向するよう設置されている。ＢＴＤＣ１０度は、アイドリング回転の点火時期である。
【００２３】
次に、第１シリンダのＢＴＤＣ１０度以上で、点火時期を早めた場合も配慮した位置例えばＢＴＤＣ３０度で、突起９ｂがカムセンサ１２と対向きするよう設置されている。この対向位置は、エンジン逆方向回転の場合で突起８ｂの隣の突起との間に位置する。
前記ボルト孔８ｃ、９ｄの位置は、突起８ｂ、９ｂとクランクセンサ１１、カムセンサ１２及びカップリング５の回転位置との関係で決定されている。  長孔５ｂによって、上記の位置調整を容易に行えるよう構成されている。安全カバー１５は、回転するカップリング５、クランクロータ８、カムロータ９を覆ってブラケット１０にボルト止めされるように形成されている。
【００２４】
図２に、装置全体の設置位置を概観できるように、シリンダブロックＥの側面前部に装着された支持体１、ブラケット１０、安全カバー１５の配置を示す。
次に作用を説明する。
図１及び図５において、最初に、図示しないクランク軸と歯車列によって支持体１と、ドライブサポート２で支持されたドライブシャフト３が、クランク軸と同方向に回転させられる。
【００２５】
ドライブシャフト３は、キー４とカップリングボルト６によって固定されたカップリング５を回転させる。
カップリング５の回転によって、ロータ固定ボルト７でボルト孔８ｃ及びボルト孔９ｄを貫通して固定されたクランクロータ８と、カムロータ９が回転させられる。
【００２６】
なお、カバー１５は、カップリング５、クランクロータ８、カムロータ９等の回転体が作業者または外部部品と干渉しないよう保護する。
回転の検出は、図６（ｂ）に示すように、クランクロータ８の回転により突起８ｂによるクランク信号が、クランクセンサ１１から出力電圧Ｖとして出力される。
【００２７】
また、図６（ａ）に示すように、カムロータ９の突起９ｂによるカム信号がカムセンサ１２から出力電圧ｖとして出力される。
以上のようにして、この例では、５００ｒｐｍにおける点火時期ＢＴＤＣ１０度を基本点火時期として設定する。
そして、燃料の種類及びノックの発生その他の運転状況を、図示しない電子制御装置によって演算、検討して点火時期を最適に調節、変更させる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１によれば、クランクロータとカムロータを１つの軸に対し、これらを互いに結合させた状態で装着したので、相互の関連位置を精度良く容易に設定でき、クランクロータとカムロータを近接させ、クランクセンサとカムセンサを１つのブラケットに並べて取り付けることができる。
【００２９】
従って、従来２つだったブラケットを１つにして高剛性とし、かつ、重量軽減、コスト低減ができる。
また、請求項２によれば、クランクロータの突起をシリンダ数の２倍にしたことで、カムロータとの回転の相互関係を明確にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の点火時期検出装置の一例を示す装置構成図
【図２】同上のエンジンへの装着状態を示す斜視図
【図３】本発明のクランクロータの正面図
【図４】本発明のカムロータを示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側断面図
【図５】エンジン後方から見たクランクロータ、カムロータと各センサの関係を示す図
【図６】クランク信号及びカム信号の出力状況を示す図
【図７】点火時期検出装置の作用説明を示す点火装置関係全体構成図
【符号の説明】
Ｅ  シリンダブロック
Ｃ  点火コイル
１  支持体
２  ドライブサポート
３  ドライブシャフト
４  キー
５  カップリング
６  カップリングボルト
７  ロータ固定ボルト
８  クランクロータ
９  カムロータ
１０  ブラケット
１１  クランクセンサ
１２  カムセンサ
【図１】
0003564272.tif 000002
【図２】
0003564272.tif 000003
【図３】
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【図４】
0003564272.tif 000005
【図５】
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【図６】
0003564272.tif 000007
【図７】
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