(57)【要約】【課題】バルブステムの周方向への回転位置を連続して計測できるエンジンバルブの位置測定装置を提供する。【解決手段】エンジンバルブのバルブステム（４７ｂ、４８ｂ）の外周にセンサ（１０３、１０３Ａ、１０３Ｂ）を配置し、該センサによりバルブステムの被検出部（１０１）を検出して計測を行うエンジンバルブの位置測定装置において、前記センサ（１０３、１０３Ａ、１０３Ｂ）は、被検出部（１０１）との距離を測定するギャップセンサにて構成され、前記バルブステム（４７ｂ、４８ｂ）の被検出部（１０１）は、バルブステムの外周に形成され、バルブステム（４７ｂ、４８ｂ）の軸線直交面で見たときに外周面に沿って張り出し高さを変位させる湾曲面にて構成される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関におけるバルブのバルブステム（４７ｂ、４８ｂ）の外周にセンサ（１０３、１０３Ａ、１０３Ｂ）を配置し、該センサによりバルブステムの被検出部（１０１）を検出してバルブの位置計測を行うエンジンバルブの位置測定装置において、
前記センサ（１０３）は、被検出部（１０１）との距離を測定するギャップセンサにて構成され、前記バルブステム（４７ｂ、４８ｂ）の被検出部（１０１）は、バルブステムの外周に形成され、バルブステム（４７ｂ、４８ｂ）の中心から外周面までの長さを周方向に向けて変化させて形成した、湾曲面（１０１ａ）にて構成されることを特徴とするエンジンバルブの位置測定装置。
【請求項２】
前記被検出部（１０１）を少なくともバルブ軸方向移動長さにわたり形成したことを特徴とする請求項１に記載のエンジンバルブの位置測定装置。
【請求項３】
前記湾曲面（１０１ａ）が前記バルブステム（４７ｂ、４８ｂ）の軸線直交面で見たときに該バルブステム（４７ｂ、４８ｂ）の直径線の線対称で一対設けられ、前記センサ（１０３、１０３Ａ、１０３Ｂ）が対応して一対設けられることを特徴とする請求項１に記載のエンジンバルブの位置測定装置。
【請求項４】
前記バルブステム（４７ｂ、４８ｂ）がシリンダーヘッド（２７）に嵌めたスリーブ（１２７）に摺動自在に嵌合され、前記センサ（１０３、１０３Ａ、１０３Ｂ）がスリーブ（１２７）の孔（１２７Ａ）を貫通し、その先端が、バルブステム（４７ｂ、４８ｂ）の被検出部（１０１）に対向することを特徴とする請求項１又は２に記載のエンジンバルブの位置測定装置。
【請求項５】
前記シリンダーヘッド（２７）の上面（２７ｃ）に前記スリーブ（１２７）を囲んで一対の凹所（２７ｄ）が形成され、一対の凹所（２７ｄ）に抜け止めスペーサ（１０５）が配置され、抜け止めスペーサ（１０５）にセンサ（１０３、１０３Ａ、１０３Ｂ）が支持されることを特徴とする請求項４に記載のエンジンバルブの位置測定装置。
【請求項６】
前記センサ（１０３）が前記被検出部（１０１）との距離に応じで電圧変化を出力し、緩やかな電圧上昇、又は、緩やかな電圧降下により、前記バルブステム（４７ｂ、４８ｂ）の回転方向を検出することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のエンジンバルブの位置測定装置。
【請求項７】
前記バルブステム（４７ｂ、４８ｂ）の外周面を周方向に区分けし、一区分の領域に前記被検出部（１０１）を形成し、他区分の領域にバルブステム（４７ｂ、４８ｂ）の軸中心方向に変化するテーパ面（２００）を形成し、前記テーパ面（２００）に対向させてバルブの上下位置を検出するセンサ（２０１）を配置したことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のエンジンバルブの位置測定装置。
【請求項８】
前記一区分の領域および前記他区分の領域が二等分の領域であることを特徴とする請求項７に記載のエンジンバルブの位置測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンバルブのバルブステムの周方向への回転位置を計測するための位置測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンバルブのバルブステムに貼り付けた一対の磁気スケールと、一対の磁気スケールに対向配置された磁気ヘッドとを有し、この磁気ヘッドによりバルブリフト量を計測する測定装置が知られている（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】特開平９−７９０１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記従来の測定装置は、一対の磁気スケールをバルブステムに貼り付けているため、スケール端面同士の間に隙間が生じる。
この隙間が生じると、バルブが振動により軸線回りを回転運動したとき、バルブステムの３６０°全周に亘っての計測が不可能となり、バルブステムの周方向への回転位置を連続して計測することが困難になるという問題があった。
そこで、本発明の目的は、上述した従来の技術が有する課題を解消し、バルブステムの周方向への回転位置を連続して計測できるエンジンバルブの位置測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明は、内燃機関におけるバルブのバルブステム（４７ｂ、４８ｂ）の外周にセンサ（１０３、１０３Ａ、１０３Ｂ）を配置し、該センサによりバルブステムの被検出部（１０１）を検出してバルブの位置計測を行うエンジンバルブの位置測定装置において、前記センサ（１０３）は、被検出部（１０１）との距離を測定するギャップセンサにて構成され、前記バルブステム（４７ｂ、４８ｂ）の被検出部（１０１）は、バルブステムの外周に形成され、バルブステム（４７ｂ、４８ｂ）の中心から外周面までの長さを周方向に向けて変化させて形成した、湾曲面（１０１ａ）にて構成されることを特徴とする。
本発明では、バルブステム（４７ｂ、４８ｂ）の周方向への回転に伴って、センサ（１０１）と湾曲面（１０１ａ）との距離が徐々に増加、もしくは減少することで、当該センサ（１０１）の出力値が連続的に変化する。この変化により、バルブステム（４７ｂ、４８ｂ）の周方向への回転の回数、並びに左右いずれの回転か、即ち、回転の方向（バルブ挙動）を検出できる。
【０００６】
この場合、前記被検出部（１０１）を少なくともバルブ軸方向移動長さにわたり形成してもよい。この構成では、バルブが摺動した際でも摺動位置に合わせて回転位置の検出を可能とする。
また、前記湾曲面（１０１ａ）が前記バルブステム（４７ｂ、４８ｂ）の軸線直交面で見たときに該バルブステム（４７ｂ、４８ｂ）の直径線の線対称で一対設けられ、前記センサ（１０３Ａ、１０３Ｂ）が対応して一対設けられてもよい。
湾曲面（１０１ａ）は、バルブステム（４７ｂ、４８ｂ）の軸線直交面で見たときに外周面に沿って張り出し高さｈを徐々に滑らかに変位させる。
この構成では、張り出し高さｈが、バルブステム（４７ｂ、４８ｂ）の半周分の位置で最高位Ｈとなって出現し、最高位Ｈの高さを低く抑えられ、しかも、一対のセンサ（１０３Ａ、１０３Ｂ）で構成されるため、センサの個数が抑えられる。
【０００７】
前記バルブステム（４７ｂ、４８ｂ）がシリンダーヘッド（２７）に嵌めたスリーブ（１２７）に摺動自在に嵌合され、前記センサ（１０３、１０３Ａ、１０３Ｂ）がスリーブ（１２７）の孔（１２７Ａ）を貫通し、その先端が、バルブステム（４７ｂ、４８ｂ）の被検出部（１０１）に対向してもよい。
センサ（１０３、１０３Ａ、１０３Ｂ）がシリンダーヘッド（２７）に嵌めたスリーブ（１２７）の孔（１２７Ａ）を貫通して設けられるため、スリーブ（１２７）を用いて取り付け可能で、センサ取り付け構造を簡素化できる。
【０００８】
また、前記シリンダーヘッド（２７）の上面（２７ｃ）に前記スリーブ（１２７）を囲んで一対の凹所（２７ｄ）が形成され、一対の凹所（２７ｄ）に抜け止めスペーサ（１０５）が配置され、この抜け止めスペーサ（１０５）に前記センサ（１０３、１０３Ａ、１０３Ｂ）が支持されていてもよい。
この構成でも、センサ取り付け構造が簡素化される。
前記センサ（１０３）が前記被検出部（１０１）との距離に応じで電圧変化を出力し、緩やかな電圧上昇、又は、緩やかな電圧降下により、前記バルブステム（４７ｂ、４８ｂ）の回転方向を検出するようにしてもよい。
電圧変化の波形を見ることで、バルブステム（４７ｂ、４８ｂ）の回転の方向や回数を判定できるため、視覚的に捉えられる。
【０００９】
前記バルブステム（４７ｂ、４８ｂ）の外周面を周方向に区分けし、一区分の領域に前記被検出部（１０１）を形成し、他区分の領域にバルブステム（４７ｂ、４８ｂ）の軸中心方向に変化するテーパ面（２００）を形成し、前記テーパ面（２００）に対向させてバルブの上下位置を検出するセンサ（２０１）を配置してもよい。
この構成では、回転検出に加えて上下位置を検出するセンサを配置することで、バルブの多種の挙動を同時に確認できる。
また、前記一区分の領域および前記他区分の領域が二等分の領域であってもよい。
この構成では、バルブの回転検出に加えて上下位置の確認を、バルブステム（４７ｂ、４８ｂ）の外周面の半分領域を使って実行できる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明では、バルブステムの被検出部が、バルブステムの外周に形成され、バルブステムの中心から外周面までの長さを周方向に向けて変化させて形成した、湾曲面にて構成されるため、従来のようなスケールの隙間による非検出部が存在せず、バルブ回転位置を全周方向で検出することができるため、バルブ回転位置検出が可能となる。
被検出部（１０１）を少なくともバルブ軸方向移動長さにわたり形成することで、バルブが摺動した際でも摺動位置に合わせて回転位置の検出を可能とする。
前記湾曲面がバルブステムの軸線直交面で見たときに該バルブステムの直径線の線対称で一対設けられ、センサが対応して一対設けられれば、張り出し高さｈの最高位Ｈを低く抑えられ、しかも、一対のセンサで構成されるため、センサの個数が抑えられる。
前記センサがシリンダーヘッドに嵌めたスリーブの孔を貫通して設けられれば、スリーブを用いて取り付け可能で、センサ取り付け構造を簡素化できる。
【００１１】
また、前記シリンダーヘッドの上面に前記スリーブを囲んで一対の凹所を形成し、一対の凹所に抜け止めスペーサを配置され、この抜け止めスペーサに前記センサを支持すれば、センサ取り付け構造を簡素化できる。
前記センサ出力の緩やかな電圧上昇、又は、緩やかな電圧降下により、前記バルブステムの回転方向を検出すれば、電圧変化の波形を見ることで、バルブステムの回転の方向や回数を判定でき、視覚的に捉えられる。
前記バルブステムの外周面を周方向に区分けし、一区分の領域に前記被検出部を形成し、他区分の領域にテーパ面およびセンサを配置したため、回転検出に加えて上下位置を検出でき、バルブの多種の挙動を同時に確認できる。また、一区分の領域および他区分の領域が二等分の領域とすれば、バルブの回転検出に加えて上下位置の確認を、バルブステムの外周面の半分領域を使って実行できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係るエンジンの断面図である。
【図２】エンジンをヘッドカバー上方から見た図である。
【図３】吸気弁および排気弁を拡大して示す図である。
【図４】センサを拡大して示す図である。
【図５】Ａは被検出部の断面図であり、Ｂは被検出部が右回転したときのセンサの出力波形を模式的に示す図であり、Ｃは被検出部が左回転したときのセンサの出力波形を模式的に示す図である。
【図６】エンジン回転数が一定時のセンサの出力波形を示す図である。
【図７】エンジン回転数が上昇時のセンサの出力波形を示す図である。
【図８】センサ出力波形を示す図である。
【図９】Ａは被検出部の断面図であり、Ｂは被検出部が右回転したときのセンサの出力波形を模式的に示す図であり、Ｃは被検出部が左回転したときのセンサの出力波形を模式的に示す図である。
【図１０】Ａは別の実施の形態によるセンサ配置図、Ｂは同断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施の形態を添付した図面を参照して説明する。
図１は、自動二輪車などの車両に搭載されるエンジンの断面図である。
このエンジン（内燃機関）２４は車体フレームに支持されて搭載される。エンジン２４は、水冷式の４サイクル単気筒エンジンであり、クランクケース２５と、クランクケース２５の前側上部に結合されて前傾しつつ上方に立ち上がるシリンダーブロック２６と、シリンダーブロック２６の上端に結合されるシリンダーヘッド２７と、シリンダーヘッド２７の上端に結合されるヘッドカバー２８とを備えている。シリンダーブロック２６は、ピストン３９が摺動自在に嵌合するシリンダボア４０を有し、シリンダボア４０の軸線であるシリンダ軸線Ｃを鉛直方向よりも前傾させるようにしてクランクケース２５に結合されている。クランクケース２５内には、クランクシャフト４１が回転自在に支持され、クランクシャフト４１にコネクティングロッド４２およびクランクピン４３を介してピストン３９が接続されている。
【００１４】
シリンダーブロック２６とシリンダーヘッド２７との間には、ピストン３９の頂部に臨む燃焼室４４が形成され、シリンダーヘッド２７にはその後部側壁（周壁、シリンダーヘッド周壁）に開口する吸気ポート４５と、前部側壁（周壁、シリンダーヘッド周壁）に開口する排気ポート４６とが設けられている。シリンダーヘッド２７の後部側壁２７ａには、吸気ポート４５に連通する吸気装置３５が接続され、前部側壁２７ｂには排気ポート４６に連通する排気管（不図示）が接続される。
【００１５】
このエンジン２４は、４バルブ式エンジンであり（図２参照）、シリンダーヘッド２７の後部側壁２７ａの内側に、図１で奥行き方向に二股に分かれた一対の分岐路４５ａを有し、それぞれの分岐路４５ａには、分岐路４５ａと燃焼室４４との連通および遮断を切り換える吸気弁４７が配置されている。また、シリンダーヘッド２７の前部側壁２７ｂの内側には、図１で奥行き方向に二股に分かれた一対の分岐路４６ａを有し、それぞれの分岐路４６ａには燃焼室４４との連通および遮断を切り換える一対の排気弁４８が配置されている。吸気弁４７は、シリンダーヘッド２７との間に設けられる弁ばね４９によって閉弁方向に付勢され、排気弁４８はシリンダーヘッド２７との間に設けられる弁ばね５０によって閉弁方向に付勢されている。吸気弁４７および排気弁４８は、燃焼室４４を塞ぐ弁体４７ａ、４８ａと、弁体４７ａ、４８ａから延びる軸状のバルブステム４７ｂ、４８ｂとを有し、バルブステム４７ｂ、４８ｂの上端側のバルブステムエンド４７ｃ、４８ｃには、弁ばね４９、５０を受けるスプリングシート９０が設けられている。
【００１６】
ヘッドカバー２８で塞がれたシリンダーヘッド２７の上部には動弁室５３が形成されている。この動弁室５３には、一対の吸気弁４７を開閉駆動する吸気側動弁装置８１（動弁装置）と、一対の排気弁４８を開閉駆動する排気側動弁装置８３（動弁装置）とが収容されている。吸気側動弁装置８１および排気側動弁装置８３は、燃焼室４４の上方に吸気弁４７および排気弁４８を備えた頭上弁式の動弁装置であり、シリンダ軸線Ｃを中心として、前後方向に略対称に構成されている。
【００１７】
吸気側動弁装置８１および排気側動弁装置８３は、共通のカムシャフト８５を備え、このカムシャフト８５には、吸気側カム８５ａと排気側カム８５ｂが位相を異ならせて固着されている。吸気側動弁装置８１は、吸気弁４７を開閉する吸気側ロッカーアーム８１ａを有し、吸気側ロッカーアーム８１ａは軸８１ｂにより揺動自在に支持されている。吸気側ロッカーアーム８１ａは、先端が二股に分かれ（図２参照）、各先端に押し部８１ｃを有し、押し部８１ｃが各吸気弁４７のスプリングシート９０に当接する。排気側動弁装置８３は、図１に示すように、排気弁４８を開閉する排気側ロッカーアーム８３ａを有し、排気側ロッカーアーム８３ａは軸８３ｂにより揺動自在に支持されている。排気側ロッカーアーム８３ａは、二本構成であり（図２参照）、それぞれ先端に押し部８３ｃを有し、押し部８３ｃが各排気弁４８のスプリングシート９０に当接する。
【００１８】
クランクケース２５内には、クランクシャフト４１が回転自在に支持され、クランクシャフト４１には変速機９３が連結されている。この変速機９３は、クランクシャフト４１の動力を複数段に切り換え出力シャフト（不図示）に動力伝達する機構である。この変速機９３の構成を概略説明すると、変速機９３は、クランクシャフト４１に連結されるメインシャフト９４と、メインシャフト９４に連結されるカウンタシャフト９５とを備え、各シャフト９４、９５には動力伝達用のギヤ列が配置されている。メインシャフト９４のギヤ列と、カウンタシャフト９５のギヤ列のうち、スライドギヤにはシフトフォーク９７が係合しており、シフトフォーク９７がシフトドラム９８の回転で駆動されて、スライドギヤを軸方向にスライドし、各ギヤ列の噛み合い形態を変更し、シフトダウンあるいはシフトアップされる。９９はセルモータ、１００はバランサである。
【００１９】
つぎに、位置測定装置の一実施形態について説明する。
図３は、吸気弁４７および排気弁４８を拡大して示す図である。
吸気弁４７および排気弁４８の各バルブステム４７ｂ、４８ｂに被検出部１０１、１０２が形成され、被検出部１０１、１０２に対向してセンサ１０３、１０４が配置されている。該位置測定装置は吸気弁４７および排気弁４８で同一構成であり、以下、吸気弁４７の位置測定装置について説明し、排気弁４８の位置測定装置の説明は省略する。
【００２０】
図４は、センサ１０３の配置構成を示す図である。
センサ１０３は、被検出部１０１との距離を測定するギャップセンサにて構成されている（以下、ギャップセンサ１０３という。）。
シリンダーヘッド２７にはスリーブ１２７が嵌められ、スリーブ１２７の内周にバルブステム４７ｂが摺動自在に嵌合されている。シリンダーヘッド２７の上面２７ｃにはスリーブ１２７を囲んで一対の凹所２７ｄが形成され、一対の凹所２７ｄには抜け止めスペーサ１０５が配置され、抜け止めスペーサ１０５にギャップセンサ１０３が支持されている。ギャップセンサ１０３はスリーブ１２７の孔１２７Ａを貫通し、その先端が、バルブステム４７ｂの被検出部１０１に対向している。
この構成では、センサ１０３がシリンダーヘッド２７に嵌めたスリーブ１２７の孔１２７Ａを貫通して設けられるため、スリーブ１２７を用いて取り付けが可能で、センサ取り付け構造を簡素化できる。
【００２１】
ギャップセンサ１０３（１０３Ａ、１０３Ｂ）は、図５Ａに示すように、バルブステム４７ｂの直径の延長線上に対向配置され、被検出部１０１との距離を測定する。
図５Ａは、バルブステム４７ｂの断面図であり、被検出部１０１は、バルブステム４７ｂの外周に形成され、バルブステム４７ｂの軸線直交面で見たときに外周面に沿って張り出し高さｈを徐々に滑らかに変位させ、張り出し高さｈの最高位Ｈが、バルブステム４７ｂの直径の延長線上に対向して配置される形状を有した一対の湾曲面１０１ａにて構成されている。即ち、一対の湾曲面１０１ａはバルブステム４７ｂ、４８ｂの軸線直交面で見たときに該バルブステム４７ｂ、４８ｂの直径線の線対称で一対設けられ、センサ１０３Ａ、１０３Ｂが対応して一対設けられている。
言い換えれば、被検出部１０１、１０２はバルブステム４７ｂ、４８ｂの中心からバルブステム４７ｂ、４８ｂの外周面までの長さを周方向に向けて変化させて形成した、一対の湾曲面１０１ａにて構成されている。また、被検出部１０１、１０２はバルブステム４７ｂ、４８ｂの軸方向移動長さにわたり形成されている。
湾曲面１０１ａは、バルブステム４７ｂ、４８ｂの軸線直交面で見たときに外周面に沿って張り出し高さｈを徐々に滑らかに変位させる。
この構成では、張り出し高さｈが、バルブステム４７ｂ、４８ｂの半周分の位置で最高位Ｈとなって出現し、最高位Ｈの高さを低く抑えられ、しかも、一対のセンサ１０３Ａ、１０３Ｂで構成されるため、センサの個数が抑えられる。
被検出部１０１は、軸方向に所定の範囲Ｌ（図４）を有して形成され、この範囲Ｌでは断面形状が図５に示す形状と一様であり、即ち、被検出部１０１は外周面に沿って変位するだけで、軸方向には一様で同一形状である。
【００２２】
さて、エンジン２４が駆動されると、吸気弁４７および排気弁４８は、吸気側動弁装置８１および排気側動弁装置８３の動作により開閉し、これに伴って、バルブステム４７ｂ、４８ｂが周方向へ僅かに回転する。位置測定装置は、吸気弁４７および排気弁４８のバルブステム４７ｂ、４８ｂの周方向への回転位置を検出する手段である。エンジン２４の駆動中に、バルブステム４７ｂ、４８ｂが周方向の左右いずれかへ回転すると、この周方向への回転に伴って、図５Ａから明らかなように、ギャップセンサ１０３（１０３Ａ、１０３Ｂ）との距離が変化する。ギャップセンサ１０３Ａ、１０３Ｂは、距離の変化を電圧の変化に変換し、この電圧変化を出力する。
【００２３】
例えば、図５Ａの状態から、バルブステム４７ｂが右回転（時計回り）すると、ギャップセンサ１０３Ａ、１０３Ｂとの距離が、湾曲面１０１ａの形状に従い徐々に拡大し、ギャップセンサ１０３Ａ、１０３Ｂの出力は、図５Ｂに模式的に示すように、緩やかな電圧上昇となって現れ、１８０°右回転したところで、ギャップセンサ１０３Ａ、１０３Ｂとの距離が急激に縮まり、ギャップセンサ１０３Ａ、１０３Ｂの出力は、急激な電圧降下となって現れる。バルブステム４７ｂの一回転で、この山形の波形が二回現れ、この現象によって、バルブステム４７ｂの右一回転が検出される。
【００２４】
また、図５Ａの状態から、バルブステム４７ｂが左回転（反時計回り）すると、ギャップセンサ１０３Ａ、１０３Ｂとの距離が、湾曲面１０１ａの形状に従い徐々に縮まり、ギャップセンサ１０３Ａ、１０３Ｂの出力は、図５Ｃに模式的に示すように、緩やかな電圧降下となって現れ、１８０°左回転したところで、ギャップセンサ１０３Ａ、１０３Ｂとの距離が急激に拡大し、ギャップセンサ１０３Ａ、１０３Ｂの出力は、急激な電圧上昇となって現れる。バルブステム４７ｂの一回転で、この山形の波形が二回現れ、この現象によって、バルブステム４７ｂの左一回転が検出される。
【００２５】
図６および図７は、位置測定装置の測定結果を示す。
図６は、エンジン２４の回転数が一定（８６００ｒｐｍ）の定常運転時の測定結果である。このときには、出力波形からバルブステムが約２秒間に一回の割合で右回転していることが見て取れる。図７は、エンジン２４の回転数を５０００〜１００００ｒｐｍに徐々に上昇させたスキャン運転時の測定結果である。このときには、出力波形からバルブステムが回転開始し、最初右回転で微動し始め、ついで約１８秒間に右に６回転していることが見て取れる。図８は、バルブの揺動時の測定結果である。緩やかな電圧上昇（右回転）が現れ、緩やかな電圧降下（左回転）が現れ、左右不連続（左右回転の繰り返し）が現れ、最後に電圧上昇（右回転）が現れることが見て取れる。右回転、左回転あるいは左右回転の繰り返しが、ギャップセンサの電圧出力の変化でほぼ正確に見て取れる。
本構成では、図６〜図８に示すように、バルブステムの周方向への回転の回数、或いは方向が正確に測定できることが解った。本構成では、例えば、図６〜図８に示すように、電圧変化の出力波形を見ることで、バルブステム４７ｂ、４８ｂの回転の方向や回数を判定できるため、視覚的に捉えられる。
【００２６】
本実施の形態では、バルブステム４７ｂ、４８ｂの外周に、バルブステム４７ｂ、４８ｂの軸線直交面で見たときに外周面に沿って徐々に張り出し高さｈを変位させる一対の湾曲面（被検出部）１０１ａを形成し、この湾曲面１０１ａに対向して、一対のギャップセンサ１０３Ａ、１０３Ｂを設けたため、ギャップセンサ１０３Ａ、１０３Ｂの出力変化に応じて、それぞれのバルブステム４７ｂ、４８ｂの周方向への回転の回数、並びに左右いずれの回転か、即ち、回転の方向（バルブ挙動）を、ほぼ正確に検出できる。
【００２７】
上記の構成では、バルブステム４７ｂ、４８ｂの外周を２つに分けて一対の湾曲面１０１ａを形成し、一対のギャップセンサ１０３Ａ、１０３Ｂで、湾曲面１０１ａとの距離を測定したが、これに限定されず、例えば、バルブステム４７ｂ、４８ｂの外周１周分の湾曲面を形成し、湾曲面との距離を一つのギャップセンサで検出してもよく、バルブステム４７ｂ、４８ｂの外周を３つ以上に分けて湾曲面を形成し、湾曲面との距離を３つのギャップセンサで検出してもよい。ただし、外周１周分の湾曲面を形成したときには、張り出し高さｈの最高位Ｈが、図５Ａの最高位Ｈと比較して倍の高さとなり、バルブステム４７ｂ、４８ｂの外周を３つ以上に分けて湾曲面を形成したときには、ギャップセンサの個数が多くなり、各欠点を有する。
【００２８】
上記実施の形態では、図５Ａを参照し、湾曲面１０１ｂは、バルブステム４７ｂの右回転時に、ギャップセンサ１０３Ａ、１０３Ｂとの距離が徐々に縮まり、バルブステム４７ｂの左回転時に、ギャップセンサ１０３Ａ、１０３Ｂとの距離が徐々に拡大する。
図９は、別の形態の湾曲面１０１ｂを示す。
この形態において、湾曲面１０１ｂは、バルブステム４７ｂの右回転時に、ギャップセンサ１０３Ａ、１０３Ｂとの距離が徐々に縮まり、バルブステム４７ｂの左回転時に、ギャップセンサ１０３Ａ、１０３Ｂとの距離が徐々に拡大する。
図９Ａの状態から、バルブステム４７ｂが右回転（時計回り）すると、ギャップセンサ１０３Ａ、１０３Ｂとの距離が、湾曲面１０１ｂの形状に従い徐々に縮まり、ギャップセンサ１０３Ａ、１０３Ｂの出力は、図９Ｂに模式的に示すように、緩やかな電圧降下となって現れ、１８０°右回転したところで、ギャップセンサ１０３Ａ、１０３Ｂとの距離が急激に拡大し、ギャップセンサ１０３Ａ、１０３Ｂの出力は、急激な電圧上昇となって現れる。バルブステム４７ｂの一回転で、この山形の波形が二回現れ、この現象によって、バルブステム４７ｂの右一回転が検出される。
また、図９Ａの状態から、バルブステム４７ｂが左回転（反時計回り）すると、ギャップセンサ１０３Ａ、１０３Ｂとの距離が、湾曲面１０１ｂの形状に従い徐々に拡大し、ギャップセンサ１０３Ａ、１０３Ｂの出力は、図９Ｃに模式的に示すように、緩やかな電圧上昇となって現れ、１８０°左回転したところで、ギャップセンサ１０３Ａ、１０３Ｂとの距離が急激に縮小し、ギャップセンサ１０３Ａ、１０３Ｂの出力は、急激な電圧降下となって現れる。バルブステム４７ｂの一回転で、この山形の波形が二回現れ、この現象によって、バルブステム４７ｂの左一回転が検出される。
【００２９】
図１０は、別の実施の形態を示す。尚、図１０では、図４と同一部分には同一符号を付して示し、その説明を省略する。
本実施の形態では、バルブステム４７ｂ、４８ｂの外周面が、図１０Ａに示すように、周方向に二等分割により区分けされ、一区分の領域Ｒ１には、長さＬにわたって上記と同一構成の湾曲面１０１ａ（被検出部１０１）が形成され、湾曲面１０１ａに対向し上記と同一構成のギャップセンサ１０３Ａ、１０３Ｂが配置されている。また、他区分の領域Ｒ２には、図１０Ｂに示すように、長さＬにわたってバルブステム４７ｂ、４８ｂの軸中心方向に変化するテーパ面２００が形成され、テーパ面２００に対向させてバルブの上下位置を検出するギャップセンサ２０１が配置されている。ギャップセンサ２０１は、上記と同様に、スリーブ１２７の孔１２７Ａに嵌め込まれ、シリンダーヘッド２７の上面２７ｃの凹所２７ｄに設けた抜け止めスペーサ１０５に支持されている。バルブステム４７ｂ、４８ｂは上述のように周方向に回転するが、本実施の形態では、バルブステム４７ｂ、４８ｂが１８０°以上回転しないように、バルブステム４７ｂ、４８ｂの回転を規制するストッパ（不図示）が設けられている。
【００３０】
ギャップセンサ１０３Ａ、１０３Ｂは上記原理に従い、一区分の領域Ｒ１の湾曲面１０１ａとのギャップを検出することで、回転の数および回転方向を検出する。また、ギャップセンサ２０１は、他区分の領域Ｒ２におけるテーパ面２００とのギャップを検出することで、バルブの上下位置を検出する。
本実施の形態では、バルブステム４７ｂ、４８ｂの外周面に、湾曲面１０１ａおよびテーパ面２００を形成し、それぞれギャップセンサ１０３Ａ、１０３Ｂ、２００を配置することで、バルブステム４７ｂ、４８ｂの周方向への回転の回数および回転方向、並びにバルブの上下位置を同時に検出でき、バルブの多種の挙動を同時に確認できる。また、一区分の領域Ｒ１および他区分の領域Ｒ２が二等分の領域であり、バルブの回転検出に加えて上下位置の確認を、バルブステムの外周面の半分領域を使って実行できる。
【００３１】
上記実施の形態は本発明を適用した一態様を示すものであって、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００３２】
２４  エンジン
４６  排気ポート
４７  吸気弁
４７ｂ、４８ｂ  バルブステム
４８  排気弁
８１  吸気側動弁装置
８３  排気側動弁装置
１０１  被検出部
１０１ａ  湾曲面
１０３、１０３Ａ、１０３Ｂ  ギャップセンサ（センサ）
１０５  抜け止めスペーサ
１２７  スリーブ
１２７Ａ  孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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