(57)【要約】【課題】  フライウエイトの回動角度を規制するストッパをカム角検出装置の被検出突起としても共用することにより、エンジンの部品点数を低減する。【解決手段】    カムシャフト３３にはデコンプ軸４４が回動自在に組み込まれ、このデコンプ軸４４の一端部にはフライウエイト４５がスプロケット３４に隣り合って固定される。カムシャフト３３が所定の回転数以上となると、スプロケット３４の回転によりフライウエイト４５には遠心力が作用してスプロケット３４の側面に沿って回動する。スプロケット３４には、遠心力により回動するフライウエイト４５の全開位置を規制するストッパ４７が設けられ、このストッパ４７はタイミングセンサを作動させてカムシャフト３３の回転角が検出される。【選択図】    図３
2006266100.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランク軸により回転駆動されるとともに動弁カムが設けられたカムシャフトの回転角度を検出するカム角検出装置であって、
前記カムシャフトに固定されるとともに前記クランク軸により回転駆動される被駆動側回転体に回動自在に装着されるデコンプ軸と、
当該デコンプ軸に固定されるとともに遠心力により前記デコンプ軸を前記動弁カムのカム面よりも突出する作動位置と、前記カム面よりも後退する不作動位置との間で揺動するフライウエイトと、
前記被駆動側回転体に設けられ、前記不作動位置に前記フライウエイトを規制するストッパと、
前記被駆動側回転体に対向して配置され、前記ストッパの接近により検出信号を出力するタイミングセンサとを有することを特徴とするカム角検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は４サイクルエンジンにおける動弁カムのカム角を検出するカム角検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
４サイクルエンジンにおいては、点火時期や燃料噴射時期を制御するために、カムシャフト回転角つまりカム角を検出するようにしており、カム角の検出はカムシャフトに取り付けられた被駆動側プーリに設けられた被検出突起を磁気ピックアップよりなるタイミングセンサにより行われている（特許文献１参照）。
【０００３】
一方、全地形走行車（ＡＴＶ）などの動力源として使用されるエンジンには、スタータモータに加えて、手動でもエンジンを始動させることができるようにリコイルスタータが設けられているものがあり、手動によりエンジンを始動させる際における手動操作の負荷を軽減させるために始動補助装置としてデコンプ装置がエンジンに搭載されることがある。デコンプ装置は、特許文献２に記載されるように、エンジン始動時における圧縮工程中に、燃焼室に開口するポートを開閉する弁体を僅かに開いて燃焼室の圧縮圧力を低下させる装置である。
【特許文献１】特開平１１−２２３１４１号公報
【特許文献２】特開平１１−２８０４３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
デコンプ装置を有するエンジンにカム角検出装置を設ける場合には、被駆動側プーリ等の被駆動側回転体にデコンプ装置を構成するフライウエイトと、フライウエイトの回転角度を規制するストッパと、カム角検出装置を構成する被検出突起とを設ける必要があるので、被駆動側回転体の構造が複雑となり、被検出突起の配置位置によっては本来のフライウエイトの移動を妨げるおそれがあり、さらにストッパピンの配置位置によってはカム角センサの検出精度を低下させるおそれがある。
【０００５】
本発明の目的は、フライウエイトの回動角度を規制するストッパをカム角検出装置の被検出突起としても共用することにより、エンジンの部品点数を低減することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のカム角検出装置は、クランク軸により回転駆動されるとともに動弁カムが設けられたカムシャフトの回転角度を検出するカム角検出装置であって、前記カムシャフトに固定されるとともに前記クランク軸により回転駆動される被駆動側回転体に回動自在に装着されるデコンプ軸と、当該デコンプ軸に固定されるとともに遠心力により前記デコンプ軸を前記動弁カムのカム面よりも突出する作動位置と、前記カム面よりも後退する不作動位置との間で揺動するフライウエイトと、前記被駆動側回転体に設けられ、前記不作動位置に前記フライウエイトを規制するストッパと、前記被駆動側回転体に対向して配置され、前記ストッパの接近により検出信号を出力するタイミングセンサとを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、フライウエイトに加わる遠心力によってデコンプ軸が動弁カムのカム面よりも後退した不作動位置となったときにフライウエイトの揺動を規制するストッパがタイミングセンサを作動させるようにしたので、フライウエイトの揺動を規制するストッパがカム角検出装置としても利用され、部品点数の削減が図られる。更に、被駆動側回転体の側面側の構造が簡素化され、フライウエイトの移動を妨げることなくフライウエイトを不作動位置で規制することができ、カム角センサの検出精度を低下させるおそれがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１（Ａ）は車両用エンジンの一例を示す概略図であり、図１（Ｂ）は図１（Ａ）における１Ｂ−１Ｂ線の方向から見たエンジンの概略図である。このエンジン１０は全地形走行車に搭載されるエンジンであり、クランク軸１１はクランクケース１２に回転自在に装着されており、クランクケース１２に設けられたシリンダ１３にはピストン１４が往復動自在に組み込まれ、ピストン１４はコネクティングロッド１５によりクランク軸１１に連結され、ピストン１４の直線往復動によりクランク軸１１が回転駆動される。
【０００９】
クランクケース１２には発電体ケース１６が取り付けられており、発電体ケース１６内には発電体１７が装着される。発電体１７はクランク軸１１に取り付けられるアウターロータ１７ａと、クランクケース１２に仕切り板１８を介して取り付けられるステータ１７ｂとを有しており、エンジン１０が駆動されてクランク軸１１が回転すると、発電体１７により発電された電力が図示しないバッテリに充電される。
【００１０】
バッテリから供給される電力により図示しないスタータモータが駆動されてエンジン１０を始動するようになっているが、バッテリの充電不足によってエンジン１０をスタータモータにより始動させられないときに、手動によりエンジン１０を始動させるため、発電体ケース１６内にはリコイルスタータ１９が設けられている。リコイルスタータ１９は発電体ケース１６に回転自在に装着されるリコイルプーリ２０を有し、リコイルプーリ２０に巻き付けられたリコイルロープ２１を引き出してリコイルプーリ２０を回転させると、リコイルプーリ２０に組み込まれた係合部材がクランク軸１１に係合してクランク軸１１が回転され、エンジン１０を手動でも始動させることができる。
【００１１】
クランクケース１２に固定されるカバー２２には、クランク軸１１と同心状となって出力軸２３が回転自在に装着されており、クランク軸１１と出力軸２３との間には遠心クラッチ２４が組み込まれている。この遠心クラッチ２４はクランク軸１１の回転数が所定値以上となると、遠心力によって出力軸２３とクランク軸１１とを連結し、クランク軸１１のトルクが出力軸２３に伝達される。出力軸２３のトルクは、図示しない変速機等の動力伝達装置を介して駆動輪に伝達される。
【００１２】
シリンダ１３にはシリンダヘッド２５が取り付けられ、シリンダヘッド２５にはロッカカバー２６が取り付けられている。シリンダヘッド２５には、図１（Ｂ）に示すように、燃焼室２７に開口して吸気ポート２８と排気ポート２９が形成されており、吸気ポート２８から燃焼室２７に供給された混合気を点火するための点火プラグ３０が図１（Ａ）に示すように燃焼室２７に突出してシリンダヘッド２５に取り付けられている。吸気ポート２８を開閉する吸気弁３１と排気ポート２９を開閉する排気弁３２がシリンダヘッド２５に装着されており、クランク軸１１の回転により吸気弁３１と排気弁３２とをクランク軸１１の回転に同期して開閉駆動するために、図１（Ａ）に示すようにシリンダヘッド２５に回転自在に装着されたカムシャフト３３とクランク軸１１にはそれぞれ被駆動側回転体としてのスプロケット３４と駆動側回転体としてのスプロケット３５が固定され、これらのスプロケット３４，３５には動力伝達要素としてのチェーン３６が掛け渡されている。カムシャフト３３が回転すると、ロッカシャフト３７に設けられたロッカアーム３８ａ，３８ｂを介して吸気弁３１と排気弁３２とがそれぞれ駆動される。このように、カムシャフト３３、ロッカシャフト３７、及びロッカアーム３８ａ，３８ｂにより動弁機構３９が形成されている。
【００１３】
図２は図１に示されたエンジンの一部を示す断面図であり、図３は図２における３−３線に沿う断面図である。図２に示すように、スプロケット３４はねじ部材４０によりカムシャフト３３の端部に取り付けられ、カムシャフト３３に固定された止めピン４１がスプロケット３４に嵌合することによりスプロケット３４はカムシャフト３３と一体として回転するようになっている。
【００１４】
カムシャフト３３の軸方向移動を規制するために、シリンダヘッド２５にはロッカシャフトカバー４２が取り付けられており、このロッカシャフトカバー４２の先端面がスプロケット３４に当接するようになっている。カムシャフト３３にはそれぞれのロッカアーム３８ａ，３８ｂの先端に摺動する動弁カム４３ａ，４３ｂが設けられており、動弁カム４３ａはロッカアーム３８ａを介して吸気弁３１を開閉駆動し、動弁カム４３ｂはロッカアーム３８ｂを介して排気弁３２を開閉駆動する。
【００１５】
カムシャフト３３にはこれの回転軸中心に平行となって軸収容孔３３ａが形成されており、この軸収容孔３３ａにはデコンプ軸４４が回動自在に組み込まれており、このデコンプ軸４４の一端部にはフライウエイト４５がスプロケット３４に隣り合って固定されている。図３に示すように、スプロケット３４にはねじりコイルばね４６が装着され、このねじりコイルばね４６の一端部はフライウエイト４５に接触しており、このねじりコイルばね４６によりフライウエイト４５には図３において実線で示すように閉じる方向のばね力が加えられている。
【００１６】
したがって、エンジン１０が停止された状態のもとでは、フライウエイト４５は図３において実線で示すように閉じた作動位置になり、エンジン１０が駆動されてカムシャフト３３の回転数が所定値以上に高くなったとき、フライウエイト４５はカムシャフト３３の回転に伴って発生する遠心力により二点鎖線で示すように開く不作動位置になるまでスプロケット３４の側面に沿って回動する。カムシャフト３３の回転数が所定値以上となったときのフライウエイト４５の移動を規制するために、フライウエイト４５の側面の所定の位置にはストッパ４７が設けられており、このストッパ４７にフライウエイト４５が当接した図中二点鎖線で示す位置がフライウエイト４５の全開位置となっている。
【００１７】
図４（Ａ），（Ｂ）は動弁カム４３ａを示す横断面図であり、デコンプ軸４４の先端部にはその一部を切り欠くことによりデコンプ軸４４の軸方向に延びるデコンプカムとも称される突起部４８が形成されており、この突起部４８はフライウエイト４５が閉じた状態となると、図４（Ｂ）に示すように動弁カム４３ａのカム面よりも径方向外方に突出して作動位置となり、フライウエイト４５が開いた状態となると図４（Ａ）に示すように動弁カム４３ａのカム面よりも径方向内方に後退した不作動位置となる。これにより、カムシャフト３３の回転数が所定の回転数となるまでは、図４（Ｂ）に示すように突起部４８が動弁カム４３ａのカム面よりも外方に突出するので、エンジン１０を始動させるときにピストン１４が上死点に向けて移動する圧縮工程においては、突起部４８に接触するロッカアーム３８ａを介して吸気弁３１が僅かに開かれて燃焼室２７の圧縮圧力が低下する。
【００１８】
このように、デコンプ軸４４及びフライウエイト４５によりデコンプ装置が構成されており、例えばリコイルロープ２１を引き出して手動でエンジン１０を始動させる際には、ピストン１４の圧縮工程時における燃焼室２７の圧力が低下するので、小さな操作力でエンジン１０を始動させることができる。エンジン１０が始動された後には、遠心力によりフライウエイト４５がストッパ４７に接触する全開位置となるまで回動するので、圧縮工程においても吸気弁３１は開くことなく、エンジン１０は所定の圧縮比となって円滑に回転する。なお、デコンプ軸４４により排気弁３２を駆動させて燃焼室２７内の圧縮圧力を低下させるようにしても良く、吸気弁３１と排気弁３２の両方を駆動させるようにしても良い。
【００１９】
上述の通り、スプロケット３４とカムシャフト３３とは一体として回転することから、スプロケット３４の回転角を検出することによりカムシャフト３３の回転角つまりカム角を検出することができ、カム角を検出することで燃焼室２７への燃料噴射や点火のタイミングを制御することができる。エンジン本体にはスプロケット３４に対向してカム角を検出するタイミングセンサ４９が装着されており、このタイミングセンサ４９は上述のフライウエイト４５の全開位置を規制するストッパ４７により作動されるようになっている。本実施の形態においては、タイミングセンサ４９は磁気ピックアップ方式のセンサであり、スプロケット３４が回転してストッパ４７がタイミングセンサ４９に接近したときに電磁誘導作用によりタイミングセンサ４９内に発生する電流の波形に基づいてカム角が検出される。このように、スプロケット３４の側面に設けられたストッパ４７は、フライウエイト４５の全開位置を制限するとともにタイミングセンサ４９を作動させることができるので、フライウエイト４５の全開位置を制限するためのストッパとカム角を検出するための突起とを別々に設ける場合に比して部品点数の削減を図ることが可能である。
【００２０】
図２に示すように、ストッパ４７はスプロケット３４の動弁カムに対向する第１の側面から突出する部分がフライウエイト４５に当接する部分となっており、スプロケット３４の反対側の第２の側面から突出する部分がタイミングセンサ４９を作動させる被検出突起となっているが、第１の側面に対向させてタイミングセンサ４９をエンジン本体に取り付けると、ストッパ４７の第１の側面から突出する部分がフライウエイト４５に当接するとともにタイミングセンサ４９を作動させることになる。
【００２１】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。たとえば、図１は全地形走行車に搭載されるエンジン１０を示すが、スタータモータを使用することなく運転者や作業者が手動等によりエンジンを始動させる場合であれば、全地形走行車に限らず、二輪車や汎用エンジンにも本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】（Ａ）は車両用エンジンの一例を示す概略図であり、（Ｂ）は（Ａ）における１Ｂ−１Ｂ線の方向から見たエンジンの概略図である。
【図２】図１のエンジンの一部を拡大して示す断面図である。
【図３】図２における３−３線に沿う断面図である。
【図４】（Ａ），（Ｂ）は動弁カムの横断面図である。
【符号の説明】
【００２３】
３３  カムシャフト
３４  スプロケット
４４  デコンプ軸
４５  フライウエイト
４６  ねじりコイルばね
４７  ストッパ
４９  タイミングセンサ
【図１】
2006266100.tif 000003
【図２】
2006266100.tif 000004
【図３】
2006266100.tif 000005
【図４】
2006266100.tif 000006