(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン端部を覆うカバー部材と、
前記カバー部材外側に配設されクランク軸と一体に回転する回転子と、
前記回転子と同軸に配設され補機駆動ベルトが掛架された回転体と、
前記カバー部材の外壁面に設置され、前記回転子を通じて前記クランク軸の角度を検出するセンサと、
前記カバー部材のオイルパンとの接合部付近の前記外壁面に取り付けられたオイルフィルタを有し、
前記センサと前記オイルフィルタは前記回転体に掛架された前記補機駆動ベルトが囲む平面の外側に配置されており、かつ前記センサは前記オイルフィルタよりシリンダヘッド側に配置されているエンジンのカバー部材構造であって、
前記センサを前記カバー部材の外壁面に固定するセンサ設置部は、
前記カバー部材の外側に突出する突出形状と、前記突出形状に設けた前記センサを保持する保持用貫通孔で形成され、
前記オイルフィルタと前記回転子との間には、前記オイルフィルタの下方端から、少なくともオイルフィルタの上下境界線まで形成された前記カバー部材の外側に突出する突出壁形状が設けられたことを特徴とするエンジンカバー構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンのクランク軸の角度を検出するセンサの取付部分を有するエンジンカバー構造に関し、特にエンジンの外面にカバー部材を設け、そのカバー部材上にクランク軸の角度センサを設け、なおかつオイルフィルタも同一のカバー部材上に取り付けられる際のエンジンのカバー構造に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
複数気筒を有するエンジンでは、各気筒における点火時期を適切に制御することで、各気筒間で順次燃料の燃焼を行っている。この点火時期の制御としては、クランク軸の基準位置からの角度に基づいて点火時期を決定する手法が用いられている。より具体的には、クランク軸の端部にクランク軸と一体に回転する回転子を配置し、その回転子の角度を角度センサで検出する。
【０００３】
一方、気筒中の吸排気を行うためのバルブを駆動するカムシャフトも、クランク軸の回転によって駆動される。カムシャフトへの動力の伝達をチェーンで行う場合には、チェーンに対して潤滑オイルの供給が必要となる。高速で駆動するチェーンに給油すると、オイルが飛び散るので、エンジン前面を覆うカバー部材が必要となる。
【０００４】
カムシャフトへの動力の伝達をチェーンで行う場合、回転子をカバー部材の内側のクランク軸に設置する構造が考えられる。しかし、このような構造を採用すると、回転子によってオイルが攪拌されるため、オイルがミスト化されるおそれがある。クランク室内でのオイルのミスト化は、ブローバイガスとして吸気に還流され、燃焼されるため、オイル消費を促進することにつながる。
【０００５】
また、カバー部材の内側に回転子が配置された場合は、角度センサをカバー部材内部に突設させる必要がある。これは角度センサのシール部分に高いシール性を付与する必要があり、コストの上昇につながる。また、回転子や角度センサにオイルが付着することで、これらの部材の劣化だけでなく、オイル自体の劣化も課題となる。
【０００６】
そこで、回転子や角度センサをカバー部材の外側に配置する構造が考えられる。しかし、カバー部材の外側は、走行中に飛石や路面の突起物などが飛びはね、回転子や角度センサに衝突するおそれがある。これらの部品は点火時期を決める情報の発信源であるので、これらの部材の破損は、点火タイミングのずれ、若しくは点火タイミングの消失に繋がり、エンジンストールになるおそれがある。
【０００７】
このような課題に対して特許文献１では、クランク軸の回転をチェーンを介してカム軸に伝達するようにした上で、チェーンを覆うカバー部材を貫通してカバー部材の外側に突出するクランク軸の軸端に、クランク軸と一体に回転する回転体を設け、回転体とカバー部材の間に回転子とセンサを配置し、カバー部材の回転体との対向面にはセンサを収容する凹部を形成したエンジンが開示されている。
【０００８】
特許文献１では、カバー部材の外側に突出したクランク軸の軸端には回転体として駆動プーリが配設され、交流発電機やウォーターポンプを駆動するＶベルトが巻き付けられている。したがって、駆動プーリが回転子や凹部に収納された角度センサを覆う構造になっているので、カバー部材の外側であっても、飛石や地面の突起物の跳ね上げによってこれらの部品が損傷することはないとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平２−２４５４２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１の構造であると、クランク軸の角度を知るための、回転子および角度センサをカバー部材の外側に配置することができる。つまり、これらの部品は、カバー部材の内側のカムシャフトを駆動するチェーンに対して供給されるオイルの影響を受けることがない。しかし、角度センサを交換する際には、Ｖベルトをはずし、駆動プーリを外さなければならない。これは作業性が極めて悪い。
【００１１】
特に近年車体のコンパクト化が行われ、エンジンルームも小さく設計されるようになってきている。すなわち、エンジン周囲の空間は非常に狭くなってきている。したがって、駆動プーリの取り外しは、エンジンをマウントから降ろさなければならない状況さえ、想定される。したがって、角度センサの取り外しは比較的容易に行える必要がある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は上記の課題に鑑みて想到されたものであり、カバー部材の外側に回転子および角度センサを配置する。さらに、飛石などによって角度センサが破損しないように、回転子の近傍に配置されたオイルフィルタの下方端から突出壁形状を角度センサに向かって延設されたエンジンカバー構造を提供する。
【００１３】
より具体的には、本発明のエンジンカバー構造は、
エンジン端部を覆うカバー部材と、
前記カバー部材外側に配設されクランク軸と一体に回転する回転子と、
前記回転子と同軸に配設され補機駆動ベルトが掛架された回転体と、
前記カバー部材の外壁面に設置され、前記回転子を通じて前記クランク軸の角度を検出するセンサと、
前記カバー部材のオイルパンとの接合部付近の前記外壁面に取り付けられたオイルフィルタを有し、
前記センサと前記オイルフィルタは前記回転体に掛架された前記補機駆動ベルトが囲む平面の外側に配置されており、かつ前記センサは前記オイルフィルタよりシリンダヘッド側に配置されているエンジンのカバー部材構造であって、
前記センサを前記カバー部材の外壁面に固定するセンサ設置部は、
前記カバー部材の外側に突出する突出形状と、前記突出形状に設けた前記センサを保持する保持用貫通孔で形成され、
前記オイルフィルタと前記回転子との間には、前記オイルフィルタの下方端から、少なくともオイルフィルタの上下境界線まで形成された前記カバー部材の外側に突出する突出壁形状が設けられたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のエンジンカバー構造は、回転子の近傍に配置されたオイルフィルタの下方端からセンサに向かって突出壁形状のリブが延設されるので、車両の下側からの飛石が角度センサを破損することを防止する。また、飛石をカバーするための突出壁形状は、センサ設置部の強度を向上させる効果も有する。また、突出壁形状は、オイルフィルタの下方端から形成されているので、オイルフィルタを交換する際に、Ｖベルトにオイルが飛散するのを防止するという効果も有する。
【００１５】
本発明のエンジンカバー構造は、カバー部材の外壁に配設した角度センサを保護する役目と、オイルフィルタからのオイルの飛散を防止する役目を兼用できる突出壁形状を数ｇ程度の原材料の増加だけで達成できるので、低コスト化に寄与する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係るセンサ設置部を有するエンジンカバーの前面を示す図である。
【図２】図１の一部拡大図である。
【図３】本発明に係るセンサ設置部周辺を説明する図である。
【図４】本発明に係るセンサ設置部周辺を説明する図である。
【図５】図１のＡ−Ａ断面を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照しながら本発明を説明する。なお、以下の説明は本発明の一実施形態を例示するものであり、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、下記の実施形態を変形してもよい。
【００１８】
図１には、本発明のエンジンカバー構造１を有するエンジンの前面図を示す。なお、本明細書において、「エンジンの前面」とは、エンジンをクランク軸１２方向から見て、Ｖベルト１８を駆動する駆動プーリ１６が配置されている側をいう。本発明のエンジンカバー構造１を有するエンジンは、オイルパン５０と、オイルパン５０上に連結されるシリンダブロック５２と、シリンダブロック５２上に連結されるシリンダヘッド５４とシリンダヘッド５４上面を覆うヘッドカバー５６を有する。
【００１９】
カバー部材１０は、少なくともシリンダブロック５２を覆う部材である。カバー部材１０の内側には、クランク軸１２からシリンダブロック５２の前面に配設されたカムシャフト駆動ギアに回転動力を伝えるチェーンが配置されている（図では見えない）。したがって、カバー部材１０はチェーンカバーでもある。
【００２０】
カバー部材１０には、クランク軸１２が貫通する貫通孔１４（図５参照）が設けられており、クランク軸１２の軸端が露出する。カバー部材１０において、カムシャフト駆動ギアが存在する側を「カバー部材１０の内側」とよび、反対側を「カバー部材１０の外側」と呼ぶ。カバー部材１０の外側の面は「外壁面」である。クランク軸１２の軸端は、カバー部材１０の外側に突出しているといえる。
【００２１】
カバー部材１０の外側に突出したクランク軸１２にはクランク軸１２の角度を検出するための回転子２１が取付けられる。さらに、その外側には回転体１６が挿設される。この回転体１６は、駆動プーリであり、交流発電機（図示せず）やウォーターポンプの駆動プーリ１７を駆動するＶベルト１８が掛架される。なお、Ｖベルト１８で駆動される機器は補機と呼ばれる。したがって、Ｖベルト１８は補機駆動ベルトである。
【００２２】
また、回転子２１は、金属の歯車形状をしており、回転体１６よりも少し径が大きい。回転体１６にはＶベルト１８が掛架されるが、Ｖベルト１８が角度センサ２２に当接しないためである。
【００２３】
回転体１６の斜め上方には、角度センサ２２をカバー部材１０の外壁面に固定するためのセンサ設置部２０が設けられる。角度センサ２２は回転子２１に形成された山と谷との間の距離によって変化する磁力を利用する場合が多いので、回転子２１と角度センサ２２の距離は、正確に決められる必要がる。したがって、センサ設置部２０の設置位置は、カバー部材１０の外壁面が好適である。また、カバー部材１０の外壁面上であれば、飛石等の影響が少ない、地面から遠い位置となる、回転体１６の上半側がより好適である。
【００２４】
センサ設置部２０は、カバー部材１０の外壁面から外側に突出した突出形状に、角度センサ２２を保持するための保持用貫通孔２５が設けられることで形成される。これをセンサ用突起形状２４と呼ぶ。角度センサ２２は、保持用貫通孔２５に挿入された後、保持用貫通孔２５近傍にある締結用ボルト穴（図示せず）から螺入されるボルトにより締結固定される。
【００２５】
図５には、図１のＡ−Ａ断面を示す。回転体１６の外周にはＶ溝１６ｍが形成されており、Ｖベルト１８が掛架されている。角度センサ２２は、カバー部材１０の外壁面に対して若干角度を持って保持されている。その角度センサ２２のセンサ面２２ｆに端面を向けるように、回転子２１の周端部分２１ｅは仰角が与えられている。センサ用突起形状２４の保持用貫通孔２５は、角度センサ２２のセンサ面２２ｆが、図５の位置と角度になるように、形成されている。
【００２６】
再度図１を参照し、カバー部材１０には、オイルフィルタ４０が設置される。オイルフィルタ４０は走行距離に応じて交換する必要があるので、交換しやすい場所に設置するのが好適である。カバー部材１０と略直角に形成されるエンジンの側面はインテークマニホールド（図示せず）やエキゾーストマニホールド（図示せず）といった吸排気系の部品が密集しており、交換作業にはきわめて不適合な場所であるからである。
【００２７】
オイルフィルタ４０はオイルポンプ（図示せず）からオイルがエンジン各部に供給される前に配置され、オイル中の微細な異物などを除去する。そのため、オイルフィルタ４０の交換時には、オイルフィルタ取付座（図示せず）からオイルが漏れたり、オイルが周囲に飛散する場合がある。したがって、オイルフィルタ４０はできるだけ、下方（オイルパン５０側）に配置するのがよい。
【００２８】
また、オイルフィルタ４０と角度センサ２２は、Ｖベルト１８が囲む平面の外側に配置される。Ｖベルト１８が囲む平面とは、閉じた輪であるＶベルト１８の内側１８ｉであって、カバー部材１０の外壁表面をいう。Ｖベルト１８の内側に、角度センサ２２やオイルフィルタ４０が配置されると、これらの部品の交換の際に、Ｖベルト１８が邪魔になる。また、Ｖベルト１８の内側にオイルフィルタ４０が配置されていると、オイルフィルタ４０の交換の際に、Ｖベルト１８には容易にオイルが飛散してしまうからである。
【００２９】
また、オイルフィルタ４０が、回転体１６から十分離して配置できるのであれば、Ｖベルト１８へのオイル飛散を心配する必要はない。しかし、このような条件はエンジンのコンパクト化を阻害する。したがって、オイルフィルタ４０は、回転子２１が部品公差および取付け公差が最悪時であっても干渉しない位置であって、かつカバー部材１０内部に形成されているオイル通路のシール性が成立する位置に配置される。
【００３０】
また、オイルフィルタ４０は、角度センサ２２よりオイルパン５０側に配置される。後述するオイル受けを兼用する飛石防止用の突出壁形状４２を配設するには、角度センサ２２より下方に配置する必要があるからである。言い換えると、角度センサ２２は、オイルフィルタ４０よりシリンダヘッド５４側に配置されているとも言える。
【００３１】
一方、オイルフィルタ４０にオイルを送るオイルポンプはオイルパン５０からオイルを吸い上げるので、オイルパン５０に近いカバー部材１０内部に配設される。したがって、オイルフィルタ４０もまた、オイルパン５０に近いカバー部材１０に配設される。つまり、オイルフィルタ４０は、カバー部材１０のオイルパン５０との接合部付近の外壁面に取り付けられているともいえる。
【００３２】
本発明のエンジンカバー構造１では、オイルフィルタ４０の下方から角度センサ２２に向けて、カバー部材１０の外壁から外側に突出した突出壁形状４２が形成される。つまり、突出壁形状４２は、オイルフィルタ４０と回転子２１の間に形成される。突出壁形状４２は、カバー部材１０の形成時に同時に形成されるのが好ましい。カバー部材１０と同時に形成されると、わずか数ｇの原材料の増加で突出壁形状４２を形成することができるからである。また、同時に形成すると、突出壁形状４２は、カバー部材１０の一部となり、カバー部材１０の剛性向上にも寄与する。
【００３３】
図２は、図１の一部拡大図を示す。突出壁形状４２は、オイルフィルタ４０の下方端４０ｄから、オイルフィルタ４０と回転子２１の間に向って形成される。ここで、オイルフィルタ４０の下方端４０ｄとは、オイルフィルタ４０の中心４０ｃから見たときの重力下方で、オイルフィルタ４０に接しないカバー部材１０上の地点である。
【００３４】
もしエンジンが車体に取り付けられる際に傾斜される場合は、その傾斜を考慮した重力下方としてよい。突出壁形状４２はオイルフィルタ４０のオイルの漏れを回転子２１側に飛散させないために設けるからである。また、突出壁形状４２がオイルフィルタ４０に接してしまうと、オイルフィルタ４０の取付ができなくなる。
【００３５】
また、カバー部材１０とオイルパン５０との接合部（フランジ１０ｆ）に近すぎると、ボルト締結などの作業性が低下する。したがって、下方端４０ｄはオイルフィルタ４０の中心４０ｃから重力下方のカバー部材１０上の点であって、オイルフィルタ４０の取付およびカバー部材１０とオイルパン５０の接合の作業性が低下しない部分を適宜決めてよい。
【００３６】
突出壁形状４２は、オイルフィルタ４０の下方端４０ｄから回転子２１に近い側をオイルフィルタ４０の形状に沿ってオイルフィルタ４０の上下境界線４０ｈまで形成される。オイルフィルタ４０の上下境界線４０ｈとは、オイルフィルタ４０の中心４０ｃで、上述した重力下方の方向に直角な方向（２点鎖線で示した）である。これは、回転体１６が回転する方向に沿って形成される。飛石が角度センサ２２に当たるのを防止するためだからである。
【００３７】
また、さらに好ましくは、突出壁形状４２は上下境界線４０ｈを越えて、角度センサ２２の方向に延設された延設部４２ｅを有していてもよい。突出壁形状４２は、飛石が角度センサ２２に衝突するのを防止する役目も負うため、できるだけ角度センサ２２の近傍まで延設されるのが好ましいからである。延設部４２ｅは、センサ用突起形状２４まで適宜延長してよく、またセンサ用突起形状２４と接するまで延設されてもよい。
【００３８】
突出壁形状４２は、回転子２１と接触しない程度の距離をあけて、形成される。また、突出壁形状４２の高さは、カバー部材１０の外壁面表面から、Ｖベルト１８の高さ面（図５の符号１８ｔ参照）まで、若しくはそれより高く形成されるのが好ましい。突出壁形状４２は、Ｖベルト１８へオイルが飛散するのを防止するために設けるからである。
【００３９】
突出壁形状４２の下方端４０ｄから、回転子２１と反対方向に重力下方に向かって傾斜する傾斜形状４４を、突出壁形状４２に連続して形成してもよい。オイルフィルタ４０の取り付け部分からオイルが漏れた際には、この傾斜形状４４をオイルが流れ、所望の場所に誘導できるからである。
【００４０】
カバー部材１０とオイルパン５０との結合部５１にオイルが付着すると、オイルパン５０からのオイル滲みと誤認されるおそれがある。オイルパン５０からのオイル滲みは、オイルパン５０からのオイル漏れが疑われ、大掛かりな補修が必要とされる。したがって、オイルフィルタ４０からのオイル漏れは、カバー部材１０とオイルパン５０の結合部５１に付着しない箇所に誘導する必要がある。
【００４１】
具体的に結合部５１にオイルを付着させない具体的な例として、図２では、傾斜形状４４の下方に、カバー部材１０のフランジ１０ｆに続けて接続されるオイル落とし部材４６が配置される構造を示す。オイル落とし部材４６は、傾斜面４６ｓと下辺に半円状の切欠き部４６ｃを有する。傾斜形状４４の先端から傾斜面４６ｓに落ちたオイルは、傾斜面４６ｓに沿って流れ、傾斜面４６ｓの終点で下方に落下する。半円状の切欠き部４６ｃは、オイル落とし部材４６の下辺をオイルが結合部５１に流れることを防止するための切欠きである。
【００４２】
図３を参照して、センサ用突起形状２４には、飛石などから角度センサを保護するためのリブ形状２６が延設されている。リブ形状２６は、クランク軸の中心からセンサ用突起形状２４までの距離ｒ０を半径とする円の周方向に形成される。図３では、周方向を矢印２７で表した。そして、リブ形状２６の延設方向の先端２６ｔでは、クランク軸１２の中心からの距離ｒ１が、センサ用突起形状２４までの距離ｒ０より短くなる。すなわち、リブ形状２６は、センサ用突起形状２４から回転子２１に近接するように、周方向２７に延設されることとなる。
【００４３】
リブ形状２６の高さは、センサ用突起形状２４と同等若しくはそれより低い。センサ用突起形状２４より高くなると、リブ形状２６の強度が低下し、飛石などが当たった際にリブ形状２６自体が破損するおそれがあるからである。リブ形状２６の先端２６ｔは、回転体１６、Ｖベルト１８若しくは回転子２１に当接しない程度であって、予測される飛石が角度センサ２２（特に図５で示したセンサ面２２ｆ）に衝突しない隙間２８を回転体１６との間に設けることができるように形成すればよい。
【００４４】
このように配置されたリブ形状２６は、センサ用突起形状２４と回転体１６との隙間２８を狭くする障害物として配置されることになる。つまり、飛石等は、回転体１６とリブ形状２６に阻まれて、角度センサ２２の先端まで届かない。図３ではこのリブ形状２６は一方方向に形成した場合を示したが、反対の方向にリブ形状２６ａを形成してもよい。なお、リブ形状２６ａは、二点鎖線で示した。
【００４５】
図４を参照して、また、センサ設置部２０の近傍には、センサ用突起形状２４以外の突起形状を形成してもよい。このような突起形状を近設突起形状３０と呼ぶ。近設突起形状３０はセンサ用突起形状２４を強化する効果がある。角度センサ２２は回転子２１の周縁に設けられた凹凸形状による磁気的な結合の強弱を検知することで、クランク軸１２の角度を知る。
【００４６】
従って、角度センサ２２の先端と回転子２１の回転子周端２１ｅとの距離はできるだけ接近させたうえで、なおかつ安定して距離を保持する必要がある。したがって、センサ用突起形状２４の位置精度は、振動やヒートショックといった外乱に対して強固である必要がある。センサ用突起形状２４の近傍に近設突起形状３０を形成することは、センサ用突起形状２４の強度向上につながる。
【００４７】
この近設突起形状３０にもリブ形状３２を形成することができる。図４では、センサ用突起形状２４に設けたリブ形状２６と同じ方向に向けて近設突起形状３０から延設したリブ形状３２を示す。このリブ形状３２も、クランク軸１２の中心から近設突起形状３０までの距離ｒ３を半径とする円周の周方向（矢印３３）に向って延設される。
【００４８】
また、クランク軸１２中心からリブ形状３２の先端３２ｔまでの距離ｒ３は、クランク軸の中心から近設突起形状３０までの距離ｒ２より短く形成される。すなわち、近設突起形状３０から延設されるリブ形状３２も、近設突起形状３０から回転体１６に近接するように、周方向３３に延設されることとなる。
【００４９】
近設突起形状３０のリブ形状３２の高さは、センサ用突起形状２４のリブ形状２６と同じで、近設突起形状３０の高さと同等若しくはそれより低くするのが好適である。また、延設長さについても、リブ形状３２の先端３２ｔは、回転体１６、Ｖベルト１８若しくは回転子２１に当接しない程度であって、予測される飛石が角度センサ２２（特に図５で示したセンサ面２２ｆ）に衝突しない隙間を回転体１６との間に設けることができるように形成すればよい。
【００５０】
以上のように本発明のエンジンカバー構造１は、クランク軸１２の角度を検出するための回転子２１と角度センサ２２をエンジンの外壁面に安全に配設することができる。そのため、角度センサ２２と回転子２１の間隔を目視確認できるため、回転子２１と角度センサ２２の距離を接近して配置することができる。また、角度センサ２２の交換が容易にできる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明のカバー構造は、カムシャフトをチェーンで駆動するタイプのエンジンに好適に利用することができるだけでなく、クランク軸の角度を検知する角度センサをエンジンの外壁に露出させて形成する場合に好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１  エンジンカバー構造
１０  カバー部材
１０ｆ  カバー部材のフランジ
１２  クランク軸
１４  （クランク軸が突出するカバー部材の）貫通孔
１６  回転体
１６ｍ  Ｖ溝
１７  ウォーターポンプの駆動プーリ
１８  Ｖベルト
１８ｉ  Ｖベルトが囲む平面
１８ｔ  Ｖベルトの高さ面
２０  センサ設置部
２１  回転子
２１ｅ  回転子周端部分
２２  角度センサ
２２ｆ  （角度センサの）センサ面
２４  センサ用突起形状
２５  保持用貫通孔
２６  （センサ用突起形状の）リブ形状
２６ａ  （反対方向に設置された）リブ形状
２６ｔ  リブ形状の延設方向の先端
２７  周方向
２８、２９  隙間
３０  近設突起形状
３２  （近設突起形状の）リブ形状
３２ｔ  近設突起形状のリブ形状の先端
３３  周方向
４０  オイルフィルタ
４０ｃ  オイルフィルタの中心
４０ｄ  オイルフィルタの下方端
４０ｈ  オイルフィルタの上下境界線
４２  突出壁形状
４２ｅ  突出壁形状の延設部
４４  傾斜形状
４６  オイル落とし部材
４６ｃ  半円状の切欠き部
４６ｓ  傾斜面
５０  オイルパン
５１  カバー部材とオイルパンの結合部
５２  シリンダブロック
５４  シリンダヘッド
５６  ヘッドカバー
【図１】
0005826002.tif 000002
【図２】
0005826002.tif 000003
【図３】
0005826002.tif 000004
【図４】
0005826002.tif 000005
【図５】
0005826002.tif 000006