シグナルロータ
【課題】円環部を径方向に拡大することなく、円環部の境界部に集中する応力を低減できるシグナルロータを提供することを課題とする。
【解決手段】
本発明は、内燃機関の回転軸６に圧入されて取り付けられるシグナルロータ１０であって、回転軸６に圧入される円環状の円環部１１と、円環部１１の外周面に設けられた径方向の凸部１５と凹部１６とを有する信号部１２と、円環部１１の端面から回転軸の軸方向に突出する突出部１３と、を備え、突出部１３は、凸部１５と凹部１６との境界部Ａを周方向に跨いでいることを特徴とする。
【解決手段】
本発明は、内燃機関の回転軸６に圧入されて取り付けられるシグナルロータ１０であって、回転軸６に圧入される円環状の円環部１１と、円環部１１の外周面に設けられた径方向の凸部１５と凹部１６とを有する信号部１２と、円環部１１の端面から回転軸の軸方向に突出する突出部１３と、を備え、突出部１３は、凸部１５と凹部１６との境界部Ａを周方向に跨いでいることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の回転軸に圧入されて取り付けられるシグナルロータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両等に搭載される内燃機関では、カムシャフトやクランクシャフトなどの回転軸の回転角が検出されている。
例えば、ピストンの位置が上死点等にあるか否かを判断するため、Ｔｏｐ Ｄｅａｄ Ｃｅｎｔｒｅセンサ（以下、「ｔｄｃセンサ」という。）を設けて、カムシャフトの回転角が検出されている。
また、可変バルブタイミング機構を採用する内燃機関においては、カムシャフトの回転位相を変化させて、バルブの開閉タイミングやバルブリフト量を制御するため、カムセンサを設けて、カムシャフトの回転角が検出されている。
【０００３】
また、回転軸の回転角を検出するための構成として、下記特許文献１に開示されるように、円環状の円環部と、その外周面に設けられた凸部及び凹部を有する信号部とを備えたシグナルロータが回転軸に取り付けられている。なお、シグナルロータは、円環部に回転軸が圧入されることにより取り付けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−０８７７８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のシグナルロータでは、回転軸の圧入により内径が拡大するような荷重を受け、円環部に応力が生じていた。
ここで、円環部において、外周面に凸部が設けられた部分と、外周面に凹部が設けられた部分との剛性が大きく異なっていた。
そのため、円環部では、剛性が大きく変化する凸部と凹部との境界部に、回転軸の圧入による応力が集中し、シグナルロータの不具合の要因となっていた。
【０００６】
これに対し、円環部の境界部に集中する応力を低減させるため、円環部を径方向に拡大することが考えられる。
しかし、円環部を径方向に拡大すると、シグナルロータが大型化してエンジン内部に占める割合が大きくなり、エンジン全体のレイアウトに制限を与えてしまう。
また、円環部を径方向に拡大すると、慣性モーメントが増加して、スリップトルクも増加してしまう。さらには、増加したスリップトルクに対応するために、シグナルロータとカムシャフトとの締め代を増加しなければならないという非効率な結果を招いてしまう。
【０００７】
そこで、本発明は、前記する背景に鑑みて創案された発明であって、円環部を径方向に拡大することなく、円環部の境界部に集中する応力を低減できるシグナルロータを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために、本願発明に係るシグナルロータは、内燃機関の回転軸に圧入されて取り付けられるシグナルロータであって、前記回転軸に圧入される円環状の円環部と、前記円環部の外周面に設けられた径方向の凸部及び凹部を有する信号部と、前記円環部の端面から前記回転軸の軸方向に突出する突出部と、を備え、前記突出部は、前記凸部と前記凹部との境界部を周方向に跨いでいることを特徴とする。
【０００９】
本願発明に係るシグナルロータによれば、円環部の端面から突出し、かつ、凸部と凹部との境界部を周方向に跨ぐ突出部を有しているため、円環部における境界部近傍は、径方向の断面積が増加し、剛性が向上している。そのため、本願発明に係るシグナルロータは、円環部に回転軸の圧入による荷重が働いたとしても、円環部の境界部に集中的に生じる応力を低減することができる。
また、本願発明に係るシグナルロータによれば、突出部は、回転軸の軸方向に突出する構成であって、円環部が径方向に拡大する構成ではない。そのため、本願発明に係るシグナルロータは、円環部を径方向に拡大することにより生じる慣性モーメントの増加などの不利益を回避することができる。
【００１０】
また、前記突出部は、前記円環部の内周面と前記凸部の外周面とに対して、径方向に所定の間隔を有していることが好ましい。
【００１１】
前記する構成によれば、突出部は、円環部の内周面と所定の間隔を有しているため、円環部に圧入される回転軸に当接しない。よって、この突出部によれば、回転軸の締め代が増加しないため、圧入により円環部に生じる応力も増加しない。
また、前記する構成によれば、突出部と凸部の外周面とが所定の間隔を有している。そのため、信号部を読み取るセンサが、突出部を信号部の凸部であると誤って読み取るおそれを回避できる。
【００１２】
また、前記するシグナルロータの構成において、前記突出部は、前記境界部を基準として前記凹部寄りに配置されていることが好ましい。
【００１３】
前記する構成によれば、突出部が凹部寄りであるため、円環部において、外周面に凸部が設けられた部分に比べ、凹部が設けられた部分の方の剛性をより強化することができる。
ここで、円環部における剛性は、外周面に凸部が設けられた部分に比べて、凹部が設けられた部分の方が弱い。つまり、突出部が凹部寄りであることにより、剛性の弱い外周面に凹部が設けられた部分の剛性をより一層強化でき、外周面に凹部が設けられた部分と、外周面に凹部が設けられた部分との剛性の差が縮まり、円環部の境界部における剛性の変化が小さくなる。
そのため、円環部に回転軸の圧入による応力が生じたとしても、円環部の境界部に応力が集中することが抑制され、円環部の境界部に集中的に生じる応力が低減される。
【００１４】
また、前記するシグナルロータの構成において、前記突出部は、前記円環部の内周面と同心円弧状に設けられていることが好ましい。
【００１５】
前記する構成によれば、突出部が円環部の内周面と同心円弧状となっており、シグナルロータの回転変動が低減される。
【発明の効果】
【００１６】
以上、本発明によれば、円環部を径方向に拡大することなく、円環部の境界部に集中する応力を低減させることができ、不具合が生じ難いシグナルロータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施形態に係るエンジンの内部構造の一部を上方から見た平面図である。
【図２】実施形態に係るエンジンの内部構造の一部を上方から見た平面図である。
【図３】図２に示すエンジンからカムシャフトとシグナルロータのみを抽出して斜視した斜視図である。
【図４】（ａ）は、実施形態に係るシグナルロータを、圧入される排気用カムシャフトの軸方向から見た図であり、（ｂ）は、（ａ）の矢印Ｇ方向から見た図である。
【図５】実施形態に係るシグナルロータの変更例を回転軸方向から見た図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に、本発明の実施形態に係るエンジンについて、図面を適宜参照しながら説明する。なお、実施形態に係るエンジンについて、シリンダの軸線方向を上下方向と規定して説明する。また、実施形態のエンジンの説明において、技術的に同一要素であるものについては、同一の符号を付している。
【００１９】
（エンジン）
図１は、実施形態に係るエンジンの構成の一部を上方から見た平面図であり、図２は、図１に図示するエンジンにおいて、直噴用ポンプカバーを外した場合の平面図である。
実施形態のエンジン１は、吸気バルブや排気バルブの開閉タイミングを可変とする可変バルブタイミング機構を採用した内燃機関である。
また、エンジン１は、図１及び図２に示すように、バルブ２やロッカアーム３が配置されたシリンダヘッド４上に、バルブ２を押圧するカム５が形成されたカムシャフト６と、カムシャフト６ともに回転するシグナルロータ１０（図２参照）と、シグナルロータ１０からの信号を検出するカムセンサ（不図示）を備えている。
そして、エンジン１は、検出されたシグナルロータ１０の信号を基に、カムシャフト６の回転角を算出し、カムシャフト６の位相を変化させて、バルブ２を押圧するタイミングを変化させている。
【００２０】
（カムシャフト）
図３は、図２に示すエンジンから、カムシャフトとシグナルロータのみを抽出した図である。
カムシャフト６は、図１〜図３に示すように、排気用のカムシャフトであって、シグナルロータ１０が取り付けられた一端側には、直墳用ポンプ（不図示）を駆動させるためのポンプカム７ｂ（特に図３参照）が形成されている。そして、カムシャフト６は、シグナルロータ１０とポンプカム７ｂとが直噴用ポンプカバー７内に収容されるように、カムホルダ８に軸支されている。
なお、直噴用ポンプカバー７は、シリンダヘッド４に対して強固に接合されている。そのため、直噴用ポンプカバー７のカムセンサ取付部７ａに取り付けられるカムセンサ（不図示）は、検出位置が変位することなく、精度の高いセンシングが可能となる。
【００２１】
カムシャフト６は、図３に示すように、円筒形状からなり、その外周面に、カム５と、溝である溝部９ａと、シグナルロータ１０の孔部１４（図４（ａ）参照）に圧入される圧入部９ｂと、カムシャフト６の軸方向の移動を規制するスラスト規制部９ｃが一体に形成されている。
【００２２】
カム５は、円盤状の一部が径方向に突出して、中心から外周面までの距離が変化するように形成されており、カムシャフト６の回転に伴って、外周面に当接するバルブ２の押圧を行う。
溝部９ａは、軸支されるカムホルダ８に対応するように、周方向に沿って形成された溝である。
また、圧入部９ｂは、円盤状に形成されており、また、後記するシグナルロータ１０の内周面１１ａ（図４（ａ）参照）の径よりも大きい径となるように形成されている。
スラスト規制部９ｃは、図２及び図３に示すように、カムシャフト６の一端側であって、ポンプカム７ｂと圧入部９ｂと間に形成された窪みである。そして、図２に示すように、このスラスト規制部９ｃがカムホルダ８に軸支されることにより、カムシャフト６の軸方向への移動が規制される。
なお、上方から見た平面図である図２において、カムホルダ８は、隣接するポンプカム７ｂと圧入部９ｂに当接しておらず、隙間があるが、図２に図示されない下方側において、カムホルダ８が、ポンプカム７ｂと圧入部９ｂとに軸方向で当接している。
【００２３】
（カムセンサ）
また、直噴用ポンプカバー７には、カムセンサ取付部７ａが設けられており、図示しないカムセンサが、カムシャフト６に対して直交するとともに、カムシャフト６に取り付けられたシグナルロータ１０と同一平面上となるように取り付けられている。
また、図示しないカムセンサは、カムシャフト６に固定されたシグナルロータ１０の径方向の変化、つまり、凸部１５と凹部１６（図３及び図４参照）との境を読み取って、カムシャフト６の回転角の検出を行っている。
【００２４】
（シグナルロータ）
シグナルロータ１０は、図３に示すように、カムシャフト６が圧入されており、カムシャフト６と一体となって回転する。そして、カムシャフト６の回転角を読み取るカムセンサ（不図示）に対し、回転角を示す信号を与える部品である。
また、シグナルロータ１０は、図３及び図４に示すように、円環状に形成された円環部１１と、その円環部１１の外周面１１ｂに設けられた信号部１２と、円環部１１の端面１１ｃから突出する突出部１３とが一体に形成されている。
【００２５】
（円環部）
円環部１１は、図４（ａ）に示すように、円環状であって、その中心部に円形状の孔部１４を有しており、外周円と孔部１４がなす内周円とが同心円となるように形成されている。
また、円環部１１の内径は、締め代を確保するため、孔部１４の径がカムシャフト６の圧入部９ｂ（図３参照）の外径よりも小さくなるように形成されている。これにより、図３に示すように、孔部１４にカムシャフト６の圧入部９ｂが圧入されて、圧入部９ｂの外周面が円環部１１の内周面１１ａを径方向外向きに押圧して強固に結合する。
【００２６】
また、円環部１１は、図４（ｂ）に示すように、圧入されるカムシャフト６の軸方向における厚みが均一となるように形成されている。これにより、シグナルロータ１０が回転変動することを防止している。
【００２７】
（信号部）
信号部１２は、図４（ａ）に示すように、円環部１１の外周面１１ｂから径方向外向に突出する凸部１５と、円環部１１の外径と同一の径を有しており、凸部１５がなす外周円に比べて径方向内向に凹む凹部１６とから構成されている。
なお、実施形態に係る凹部１６は、円環部１１の外径と同一の径であるため、凹部１６の外周面と円環部１１の外周面１１ｂとが共通（周方向で一致）している。
【００２８】
ここで、凸部１５は、図４（ａ）に示すように、円環部１１の外周面１１ｂから、径方向外向に所定の長さを有するように突出しており、時計周りの順で、第１凸部１５ａと、第２凸部１５ｂと、第３凸部１５ｃとから構成されている。
また、凹部１６は、第１凸部１５ａと第２凸部１５ｂとの間にある第１凹部１６ａと、第２凸部１５ｂと第３凸部１５ｃとの間にある第２凹部１６ｂと、第３凸部１５ｃと第１凸部１５ａとの間にある第３凹部１６ｃとから構成されている。
なお、上記する所定の長さとは、凸部１５と凹部１６とを読み取るカムセンサ（不図示）の性能による。
【００２９】
また、実施形態に係る第１凸部１５ａと第２凸部１５ｂと第３凸部１５ｃとのそれぞれは、図４（ａ）に示すように、周方向の長さが異なるように形成されている。なお、第１凸部１５ａを基準とすると、第２凸部１５ｂは、第１凸部１５ａよりも周方向の長さが長く形成されており、また、第３凸部１５ｃは、第１凸部１５ａよりも周方向の長さが短く形成されている。
【００３０】
同様に、第１凹部１６ａと第２凹部１６ｂと第３凹部１６ｃとのそれぞれについても、図４（ａ）に示すように、周方向の長さが異なるように形成されている。なお、第２凹部１６ｂを基準とすると、第１凹部１６ａは、第２凹部１６ｂよりも周方向の長さが短く形成されており、また、第３凹部１６ｃは、第２凹部１６ｂよりも周方向の長さが長く形成されている。つまり、第１凹部１６ａと第２凹部１６ｂと第３凹部１６ｃの中で、第３凹部１６ｃが最も周方向の長さが長く形成されている。
【００３１】
そして、第１凸部１５ａと第２凸部１５ｂは、図４（ａ）に示すように、第１凹部１６ａを介して、略半周を占めるように構成されている。一方で、第２凹部１６ｂと第３凹部１６ｃは、第３凸部１５ｃを介して、略半周を占めるように構成されている。
当該構成によれば、シグナルロータ１０の外径において、第１凸部１５ａと第２凸部１５ｂから構成される凸部１５が略半周を占め、また、第２凹部１６ｂと第３凹部１６ｃから構成される凹部１６も略半周を占めることとなる。
そのため、シグナルロータ１０が半回転する度に径方向の長さが変化するため、カムセンサ（不図示）は、シグナルロータ１０が半回転したことを検出できる。
【００３２】
また、上記構成によれば、第１凸部１５ａと第２凸部１５ｂとの間にある第１凹部１６ａは、第１凸部１５ａと第２凸部１５ｂが成す略半周の凸部１５の中間に位置することになる。そのため、第１凹部１６ａは、図示しないカムセンサが、シグナルロータ１０が四分の一回転したことを読み取ることが可能となる。なお、第１凹部１６ａの周方向の長さについては、特に制限はなく、カムセンサ（不図示）が、第１凸部１５ａと第２凸部１５ｂとの間に、第１凹部１６ａが介在することを読み取ることができる長さであればよい。
【００３３】
同様に、第３凸部１５ｃは、円環部１１の中心軸を基準として、第１凹部１６ａと点対称となる位置に設けられている。これによれば、第３凸部１５ｃは、第２凹部１６ｂと第３凹部１６ｃが成す略半周の凹部１６の中間に位置することになる。よって、図示しないカムセンサが、第３凸部１５ｃを読み取ることにより、シグナルロータ１０が四分の一回転したことを検出できる。なお、第３凸部１５ｃの周方向の長さについては、特に制限はなく、カムセンサ（不図示）が、第２凹部１６ｂと第３凹部１６ｃとの間に、第３凸部１５ｃが介在することを読み取ることができる長さであればよい。
【００３４】
以上、上記する信号部１２によれば、図示しないカムセンサは、シグナルロータ１０を四分の一回転毎の検出が可能となる。
なお、本発明は、円環部１１の外周面１１ｂに設けられる凸部１５と凹部１６の数及び周方向における長さは、実施形態で示したものに限るものでない。
【００３５】
また、以下において、シグナルロータ１０の径方向の長さが変化する凸部１５と凹部１６との境界について、図４（ａ）に示すように、第３凹部１６ｃと第１凸部１５ａとの境界を境界部Ａと称して説明する。また、同様に、第１凸部１５ａの第１凹部１６ａとの境界を境界部Ｂ、第１凹部１６ａと第２凸部１５ｂとの境界を境界部Ｃ、第２凸部１５ｂと第２凹部１６ｂとの境界を境界部Ｄ、第２凹部１６ｂと第３凸部１５ｃとの境界を境界部Ｅ、第３凸部１５ｃと第３凹部１６ｃとの境界を境界部Ｆと称する。
【００３６】
（突出部）
突出部１３は、図４に示すように、円環部１１の端面１１ｃから真円状の内周面１１ａの軸線方向、つまり、カムシャフト６の軸方向に突出するように形成された部分である。また、突出部１３は、図４（ｂ）に示すように、円環部１１の端面１１ｃ、１１ｃの両方に形成されている。
【００３７】
突出部１３は、図４（ａ）に示すように、円環部１１と同心円弧状となるように形成されて、周方向に延出している。また、突出部１３は、図４（ａ）を示すように、境界部Ａを周方向に跨ぐように形成されている。また、突出部１３の周方向における長さは、図４（ａ）に示すように、周方向に跨ぐ境界部Ａの周辺である所定領域にのみにあるように形成されている。なお、所定領域とは、この突出部１３を設けることにより境界部Ａの剛性を高めることができる領域をいう。
そして、突出部１３は、図４（ａ）に示すように、境界部Ａを基準として第３凹部１６ｃ寄りに形成されており、第１凸部１５ａ側の長さよりも、第３凹部１６ｃ側の長さの方が長くなっている。
【００３８】
突出部１３は、図４（ａ）に示すように、内周側において、円環部１１の内周面１１ａから所定の間隔を有しており、円環部１１の孔部１４に圧入されるカムシャフト６に当接しないように形成されている。
一方で、突出部１３は、図４（ａ）に示すように、外周側において、円環部１１の外周面１１ｂと面一となるように形成されており、円環部１１の外周面１１ｂよりもさらに外周側にある第１凸部１５ａの外周面に対して所定の距離を有している。
【００３９】
以上、実施形態のエンジン１について説明したが、実施形態のエンジン１を構成するシグナルロータ１０によれば、突出部１３を備えるため、円環部１１の境界部Ａ近傍は、径方向の断面積が増加し、円環部１１における境界部Ａ近傍の剛性が強化されている。
そのため、円環部１１の孔部１４にカムシャフト６が圧入され、孔部１４が拡大するような荷重を円環部１１が受けたとしても、円環部１１の境界部Ａ近傍の剛性が強化されているため、円環部１１の境界部Ａに集中的に生じる応力が低減される。
【００４０】
また、換言すると、突出部１３は、シグナルロータ１０に一つだけ形成され、かつ、円環部１１において、応力が最も集中し易い境界部Ａを跨ぐように形成されている。
ここで、実施形態に係る第３凹部１６ｃは、凹部１６の中で、周方向の長さが最も長く形成されている。そのため、円環部１１において、外周面に第３凹部１６ｃが設けられた部分が、最も剛性の低い部分である。
一方で、第３凹部１６ｃに周方向で隣り合う、第１凸部１５ａと第３凸部１５ｃとでは、第１凸部１５ａの方が周方向の長さが長く形成されている。そのため、円環部１１において、外周面に第３凸部１５ｃが設けられた部分に比べて、第１凸部１５ａが設けられた部分の方が、剛性が高いことになる。
つまり、剛性が変化して応力が集中し易い円環部１１の境界部Ａ〜境界部Ｆのうち、外周面に第３凹部１６ｃが設けられた部分と、外周面に第３凸部１５ｃが設けられた部分との境界部Ａが、最も大きく剛性が変化して、応力が最も集中し易い箇所である。
【００４１】
よって、実施形態に係る突出部１３は、円環部１１において、応力が集中して、変形等が最も生じ易い部分である境界部Ａ近傍の剛性を高めており、円環部１１に生じる変形等を効果的に抑制している。さらに、形成される突出部１３が一つだけとすることで、突出部１３が複数形成されることにより生じる、慣性モーメントの増加やスリップトルクの増加等も抑制することが可能となる。
なお、突出部１３の形成される数が増加すると、シグナルロータ１０の重量が増加し、慣性モーメント等が増加するが、上記「発明が解決しようとする課題」で述べた、シグナルロータの径方向の拡大した場合に生じる慣性モーメント等の増加に比べて、極めて小さな増加である。そのため、たとえ、シグナルロータ１０の突出部１３の数が増加しても、シグナルロータを径方向に拡大した場合に比べて、非常に優れた効果を有するものである。
【００４２】
また、実施形態のシグナルロータ１０によれば、突出部１３がカムシャフト６の軸方向に突出しているため、円環部１１を径方向に拡大することにより生じる慣性モーメントの増加などの不利益を回避できる。
【００４３】
また、実施形態のシグナルロータ１０によれば、突出部１３が円環部１１の端面１１ｃ、１１ｃの両方に形成されているため、突出部１３が１つ形成される場合に比べて、円環部１１における境界部Ａ近傍の径方向の断面積をさらに増加することができる。よって、円環部１１の境界部Ａに集中的に生じる応力をより低減できる。また、円環部１１の端面１１ｃ、１１ｃの両方に設けられているため、シグナルロータ１０の回転変動を防止できる。
【００４４】
また、実施形態のシグナルロータ１０によれば、突出部１３が、図４（ａ）に示すように、第１凸部１５ａ側の長さよりも、第３凹部１６ｃ側の長さの方が長くなっている。そのため、円環部１１において、外周面に凸部１５が設けられた部分に比べて、剛性の弱い凹部１６が設けられた部分の剛性をより強化できる。
そして、円環部１１において、外周面に第１凸部１５ａが設けられた部分と、外周面に第３凹部１６ｃが設けられた部分との剛性の差が縮まり、境界部Ａにおける剛性の変化が小さくなる。そのため、円環部１１の境界部Ａに応力が集中することが抑制され、円環部１１の境界部Ａに生じる応力が低減される。
【００４５】
また、実施形態のシグナルロータ１０によれば、突出部１３が第１凸部１５ａの外周面から所定の距離を有している。そのため、カムセンサ（不図示）が、突出部１３を信号部１２の凸部１５であると誤って読み取るおそれを回避できる。
また、突出部１３は、円環部１１に対し軸方向に突出する構成である。そのため、カムセンサが、実施形態に示すように、カムシャフト６に対し直交して設けられるカムセンサ（不図示）の場合には、凸部１５よりも突出部１３がカムセンサ（不図示）に対して近接することがない。
よって、実施形態の突出部１３によれば、カムセンサ（不図示）のセンシングに与える影響が極めて小さく、カムセンサ（不図示）が突出部１３を信号部１２の凸部１５であると誤って読み取るおそれを効果的に抑制できる。
【００４６】
また、実施形態のシグナルロータ１０によれば、突出部１３が円環部１１の内周面１１ａから所定の間隔を有しているため、カムシャフト６に当接することがないため、カムシャフト６の締め代の増加を回避できる。
【００４７】
次に、シグナルロータ１０の変更例であるシグナルロータ１０ａを、図５を参照して説明する。シグナルロータ１０ａは、シグナルロータ１０の構成要素である円環部１１と信号部１２と突出部１３とのほかに、第２突出部２０と、第３突出部２１とをさらに備えている。以下、シグナルロータ１０ａについて説明するが、シグナルロータ１０と同じ構成である円環部１１と信号部１２と突出部１３についての説明は省略する。
【００４８】
第２突出部２０と第３突出部２１は、図５に示すように、突出部１３と同様に、円環部１１の回転軸方向を向く端面１１ｃから円弧状に突出した部分である。
【００４９】
第２突出部２０は、円環部１１の境界部Ｂと境界部Ｃとの二つを周方向に跨ぐように形成されているため、円環部１１における境界部Ｂ近傍及び境界部Ｃ近傍は、径方向の断面積が増加し、剛性が強化されている。
【００５０】
また、第３突出部２１は、円環部１１の境界部Ｄを周方向に跨ぐように形成されているため、円環部１１における境界部Ｄ近傍は、径方向の断面積が増加し、剛性が強化されている。
【００５１】
以上、変形例のシグナルロータ１０ａによれば、円環部１１の境界部Ａのみならず、境界部Ｂ〜境界部Ｄにおける剛性も強化できるため、境界部Ｂ〜境界部Ｄに集中して生じる応力も低減できる。
【００５２】
なお、円環部１１において、外周面に凹部１６が設けられた部分は、外周面１１ｂに設けられる凹部１６の周方向の長さが長いほど、剛性が弱くなり、一方で、外周面に凸部１５が設けられた部分は、外周面１１ｂに設けられる凹部１６の周方向の長さが長いほど、剛性が強くなるという性質を有する。
そのため、変更例であるシグナルロータ１０ａにおいて、特に応力集中が生じる箇所は、円環部１１の境界部Ａと境界部Ｄである。よって、シグナルロータ１０ａにおける突出部１３等の数を減少させたい場合には、突出部１３と第３突出部２１のみを構成要素としてもよい。
【００５３】
なお、本発明の実施形態に係るシグナルロータ１０、１０ａについて説明したが、本発明は実施形態に係るシグナルロータ１０、１０ａに限るものでなく、適宜変形させてもよい。例えば、シグナルロータ１０ａは、円環部１１の境界部Ｅと境界部Ｆとの二つを跨ぐ突出部をさらに備えてもよい。
また、本実施形態において、シグナルロータ１０、１０ａが取り付けられる部材がカムシャフト６であるが、本発明はこれに限定されるものでなく、例えば、クランクシャフトなど回転する回転軸であれば、適用することができる。
【００５４】
また、本発明は、実施形態で示した可変バルブタイミング機構を採用するエンジン１に限定されるものでない。例えば、上死点等のピストンの位置を判別するために、ＴＤＣセンサによりカムシャフトの回転角を検出する場合にも、本発明に係るシグナルロータ１０、１０ａを用いることができ、かつ、上記する優れた効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００５５】
１ エンジン
６ カムシャフト（回転軸）
１０、１０ａ シグナルロータ
１１ 円環部
１２ 信号部
１３ 突出部
１４ 孔部
１５（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ） 凸部
１６（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ） 凹部
２０ 第２突出部
２１ 第３突出部
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ 境界部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の回転軸に圧入されて取り付けられるシグナルロータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両等に搭載される内燃機関では、カムシャフトやクランクシャフトなどの回転軸の回転角が検出されている。
例えば、ピストンの位置が上死点等にあるか否かを判断するため、Ｔｏｐ Ｄｅａｄ Ｃｅｎｔｒｅセンサ（以下、「ｔｄｃセンサ」という。）を設けて、カムシャフトの回転角が検出されている。
また、可変バルブタイミング機構を採用する内燃機関においては、カムシャフトの回転位相を変化させて、バルブの開閉タイミングやバルブリフト量を制御するため、カムセンサを設けて、カムシャフトの回転角が検出されている。
【０００３】
また、回転軸の回転角を検出するための構成として、下記特許文献１に開示されるように、円環状の円環部と、その外周面に設けられた凸部及び凹部を有する信号部とを備えたシグナルロータが回転軸に取り付けられている。なお、シグナルロータは、円環部に回転軸が圧入されることにより取り付けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−０８７７８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のシグナルロータでは、回転軸の圧入により内径が拡大するような荷重を受け、円環部に応力が生じていた。
ここで、円環部において、外周面に凸部が設けられた部分と、外周面に凹部が設けられた部分との剛性が大きく異なっていた。
そのため、円環部では、剛性が大きく変化する凸部と凹部との境界部に、回転軸の圧入による応力が集中し、シグナルロータの不具合の要因となっていた。
【０００６】
これに対し、円環部の境界部に集中する応力を低減させるため、円環部を径方向に拡大することが考えられる。
しかし、円環部を径方向に拡大すると、シグナルロータが大型化してエンジン内部に占める割合が大きくなり、エンジン全体のレイアウトに制限を与えてしまう。
また、円環部を径方向に拡大すると、慣性モーメントが増加して、スリップトルクも増加してしまう。さらには、増加したスリップトルクに対応するために、シグナルロータとカムシャフトとの締め代を増加しなければならないという非効率な結果を招いてしまう。
【０００７】
そこで、本発明は、前記する背景に鑑みて創案された発明であって、円環部を径方向に拡大することなく、円環部の境界部に集中する応力を低減できるシグナルロータを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために、本願発明に係るシグナルロータは、内燃機関の回転軸に圧入されて取り付けられるシグナルロータであって、前記回転軸に圧入される円環状の円環部と、前記円環部の外周面に設けられた径方向の凸部及び凹部を有する信号部と、前記円環部の端面から前記回転軸の軸方向に突出する突出部と、を備え、前記突出部は、前記凸部と前記凹部との境界部を周方向に跨いでいることを特徴とする。
【０００９】
本願発明に係るシグナルロータによれば、円環部の端面から突出し、かつ、凸部と凹部との境界部を周方向に跨ぐ突出部を有しているため、円環部における境界部近傍は、径方向の断面積が増加し、剛性が向上している。そのため、本願発明に係るシグナルロータは、円環部に回転軸の圧入による荷重が働いたとしても、円環部の境界部に集中的に生じる応力を低減することができる。
また、本願発明に係るシグナルロータによれば、突出部は、回転軸の軸方向に突出する構成であって、円環部が径方向に拡大する構成ではない。そのため、本願発明に係るシグナルロータは、円環部を径方向に拡大することにより生じる慣性モーメントの増加などの不利益を回避することができる。
【００１０】
また、前記突出部は、前記円環部の内周面と前記凸部の外周面とに対して、径方向に所定の間隔を有していることが好ましい。
【００１１】
前記する構成によれば、突出部は、円環部の内周面と所定の間隔を有しているため、円環部に圧入される回転軸に当接しない。よって、この突出部によれば、回転軸の締め代が増加しないため、圧入により円環部に生じる応力も増加しない。
また、前記する構成によれば、突出部と凸部の外周面とが所定の間隔を有している。そのため、信号部を読み取るセンサが、突出部を信号部の凸部であると誤って読み取るおそれを回避できる。
【００１２】
また、前記するシグナルロータの構成において、前記突出部は、前記境界部を基準として前記凹部寄りに配置されていることが好ましい。
【００１３】
前記する構成によれば、突出部が凹部寄りであるため、円環部において、外周面に凸部が設けられた部分に比べ、凹部が設けられた部分の方の剛性をより強化することができる。
ここで、円環部における剛性は、外周面に凸部が設けられた部分に比べて、凹部が設けられた部分の方が弱い。つまり、突出部が凹部寄りであることにより、剛性の弱い外周面に凹部が設けられた部分の剛性をより一層強化でき、外周面に凹部が設けられた部分と、外周面に凹部が設けられた部分との剛性の差が縮まり、円環部の境界部における剛性の変化が小さくなる。
そのため、円環部に回転軸の圧入による応力が生じたとしても、円環部の境界部に応力が集中することが抑制され、円環部の境界部に集中的に生じる応力が低減される。
【００１４】
また、前記するシグナルロータの構成において、前記突出部は、前記円環部の内周面と同心円弧状に設けられていることが好ましい。
【００１５】
前記する構成によれば、突出部が円環部の内周面と同心円弧状となっており、シグナルロータの回転変動が低減される。
【発明の効果】
【００１６】
以上、本発明によれば、円環部を径方向に拡大することなく、円環部の境界部に集中する応力を低減させることができ、不具合が生じ難いシグナルロータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施形態に係るエンジンの内部構造の一部を上方から見た平面図である。
【図２】実施形態に係るエンジンの内部構造の一部を上方から見た平面図である。
【図３】図２に示すエンジンからカムシャフトとシグナルロータのみを抽出して斜視した斜視図である。
【図４】（ａ）は、実施形態に係るシグナルロータを、圧入される排気用カムシャフトの軸方向から見た図であり、（ｂ）は、（ａ）の矢印Ｇ方向から見た図である。
【図５】実施形態に係るシグナルロータの変更例を回転軸方向から見た図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に、本発明の実施形態に係るエンジンについて、図面を適宜参照しながら説明する。なお、実施形態に係るエンジンについて、シリンダの軸線方向を上下方向と規定して説明する。また、実施形態のエンジンの説明において、技術的に同一要素であるものについては、同一の符号を付している。
【００１９】
（エンジン）
図１は、実施形態に係るエンジンの構成の一部を上方から見た平面図であり、図２は、図１に図示するエンジンにおいて、直噴用ポンプカバーを外した場合の平面図である。
実施形態のエンジン１は、吸気バルブや排気バルブの開閉タイミングを可変とする可変バルブタイミング機構を採用した内燃機関である。
また、エンジン１は、図１及び図２に示すように、バルブ２やロッカアーム３が配置されたシリンダヘッド４上に、バルブ２を押圧するカム５が形成されたカムシャフト６と、カムシャフト６ともに回転するシグナルロータ１０（図２参照）と、シグナルロータ１０からの信号を検出するカムセンサ（不図示）を備えている。
そして、エンジン１は、検出されたシグナルロータ１０の信号を基に、カムシャフト６の回転角を算出し、カムシャフト６の位相を変化させて、バルブ２を押圧するタイミングを変化させている。
【００２０】
（カムシャフト）
図３は、図２に示すエンジンから、カムシャフトとシグナルロータのみを抽出した図である。
カムシャフト６は、図１〜図３に示すように、排気用のカムシャフトであって、シグナルロータ１０が取り付けられた一端側には、直墳用ポンプ（不図示）を駆動させるためのポンプカム７ｂ（特に図３参照）が形成されている。そして、カムシャフト６は、シグナルロータ１０とポンプカム７ｂとが直噴用ポンプカバー７内に収容されるように、カムホルダ８に軸支されている。
なお、直噴用ポンプカバー７は、シリンダヘッド４に対して強固に接合されている。そのため、直噴用ポンプカバー７のカムセンサ取付部７ａに取り付けられるカムセンサ（不図示）は、検出位置が変位することなく、精度の高いセンシングが可能となる。
【００２１】
カムシャフト６は、図３に示すように、円筒形状からなり、その外周面に、カム５と、溝である溝部９ａと、シグナルロータ１０の孔部１４（図４（ａ）参照）に圧入される圧入部９ｂと、カムシャフト６の軸方向の移動を規制するスラスト規制部９ｃが一体に形成されている。
【００２２】
カム５は、円盤状の一部が径方向に突出して、中心から外周面までの距離が変化するように形成されており、カムシャフト６の回転に伴って、外周面に当接するバルブ２の押圧を行う。
溝部９ａは、軸支されるカムホルダ８に対応するように、周方向に沿って形成された溝である。
また、圧入部９ｂは、円盤状に形成されており、また、後記するシグナルロータ１０の内周面１１ａ（図４（ａ）参照）の径よりも大きい径となるように形成されている。
スラスト規制部９ｃは、図２及び図３に示すように、カムシャフト６の一端側であって、ポンプカム７ｂと圧入部９ｂと間に形成された窪みである。そして、図２に示すように、このスラスト規制部９ｃがカムホルダ８に軸支されることにより、カムシャフト６の軸方向への移動が規制される。
なお、上方から見た平面図である図２において、カムホルダ８は、隣接するポンプカム７ｂと圧入部９ｂに当接しておらず、隙間があるが、図２に図示されない下方側において、カムホルダ８が、ポンプカム７ｂと圧入部９ｂとに軸方向で当接している。
【００２３】
（カムセンサ）
また、直噴用ポンプカバー７には、カムセンサ取付部７ａが設けられており、図示しないカムセンサが、カムシャフト６に対して直交するとともに、カムシャフト６に取り付けられたシグナルロータ１０と同一平面上となるように取り付けられている。
また、図示しないカムセンサは、カムシャフト６に固定されたシグナルロータ１０の径方向の変化、つまり、凸部１５と凹部１６（図３及び図４参照）との境を読み取って、カムシャフト６の回転角の検出を行っている。
【００２４】
（シグナルロータ）
シグナルロータ１０は、図３に示すように、カムシャフト６が圧入されており、カムシャフト６と一体となって回転する。そして、カムシャフト６の回転角を読み取るカムセンサ（不図示）に対し、回転角を示す信号を与える部品である。
また、シグナルロータ１０は、図３及び図４に示すように、円環状に形成された円環部１１と、その円環部１１の外周面１１ｂに設けられた信号部１２と、円環部１１の端面１１ｃから突出する突出部１３とが一体に形成されている。
【００２５】
（円環部）
円環部１１は、図４（ａ）に示すように、円環状であって、その中心部に円形状の孔部１４を有しており、外周円と孔部１４がなす内周円とが同心円となるように形成されている。
また、円環部１１の内径は、締め代を確保するため、孔部１４の径がカムシャフト６の圧入部９ｂ（図３参照）の外径よりも小さくなるように形成されている。これにより、図３に示すように、孔部１４にカムシャフト６の圧入部９ｂが圧入されて、圧入部９ｂの外周面が円環部１１の内周面１１ａを径方向外向きに押圧して強固に結合する。
【００２６】
また、円環部１１は、図４（ｂ）に示すように、圧入されるカムシャフト６の軸方向における厚みが均一となるように形成されている。これにより、シグナルロータ１０が回転変動することを防止している。
【００２７】
（信号部）
信号部１２は、図４（ａ）に示すように、円環部１１の外周面１１ｂから径方向外向に突出する凸部１５と、円環部１１の外径と同一の径を有しており、凸部１５がなす外周円に比べて径方向内向に凹む凹部１６とから構成されている。
なお、実施形態に係る凹部１６は、円環部１１の外径と同一の径であるため、凹部１６の外周面と円環部１１の外周面１１ｂとが共通（周方向で一致）している。
【００２８】
ここで、凸部１５は、図４（ａ）に示すように、円環部１１の外周面１１ｂから、径方向外向に所定の長さを有するように突出しており、時計周りの順で、第１凸部１５ａと、第２凸部１５ｂと、第３凸部１５ｃとから構成されている。
また、凹部１６は、第１凸部１５ａと第２凸部１５ｂとの間にある第１凹部１６ａと、第２凸部１５ｂと第３凸部１５ｃとの間にある第２凹部１６ｂと、第３凸部１５ｃと第１凸部１５ａとの間にある第３凹部１６ｃとから構成されている。
なお、上記する所定の長さとは、凸部１５と凹部１６とを読み取るカムセンサ（不図示）の性能による。
【００２９】
また、実施形態に係る第１凸部１５ａと第２凸部１５ｂと第３凸部１５ｃとのそれぞれは、図４（ａ）に示すように、周方向の長さが異なるように形成されている。なお、第１凸部１５ａを基準とすると、第２凸部１５ｂは、第１凸部１５ａよりも周方向の長さが長く形成されており、また、第３凸部１５ｃは、第１凸部１５ａよりも周方向の長さが短く形成されている。
【００３０】
同様に、第１凹部１６ａと第２凹部１６ｂと第３凹部１６ｃとのそれぞれについても、図４（ａ）に示すように、周方向の長さが異なるように形成されている。なお、第２凹部１６ｂを基準とすると、第１凹部１６ａは、第２凹部１６ｂよりも周方向の長さが短く形成されており、また、第３凹部１６ｃは、第２凹部１６ｂよりも周方向の長さが長く形成されている。つまり、第１凹部１６ａと第２凹部１６ｂと第３凹部１６ｃの中で、第３凹部１６ｃが最も周方向の長さが長く形成されている。
【００３１】
そして、第１凸部１５ａと第２凸部１５ｂは、図４（ａ）に示すように、第１凹部１６ａを介して、略半周を占めるように構成されている。一方で、第２凹部１６ｂと第３凹部１６ｃは、第３凸部１５ｃを介して、略半周を占めるように構成されている。
当該構成によれば、シグナルロータ１０の外径において、第１凸部１５ａと第２凸部１５ｂから構成される凸部１５が略半周を占め、また、第２凹部１６ｂと第３凹部１６ｃから構成される凹部１６も略半周を占めることとなる。
そのため、シグナルロータ１０が半回転する度に径方向の長さが変化するため、カムセンサ（不図示）は、シグナルロータ１０が半回転したことを検出できる。
【００３２】
また、上記構成によれば、第１凸部１５ａと第２凸部１５ｂとの間にある第１凹部１６ａは、第１凸部１５ａと第２凸部１５ｂが成す略半周の凸部１５の中間に位置することになる。そのため、第１凹部１６ａは、図示しないカムセンサが、シグナルロータ１０が四分の一回転したことを読み取ることが可能となる。なお、第１凹部１６ａの周方向の長さについては、特に制限はなく、カムセンサ（不図示）が、第１凸部１５ａと第２凸部１５ｂとの間に、第１凹部１６ａが介在することを読み取ることができる長さであればよい。
【００３３】
同様に、第３凸部１５ｃは、円環部１１の中心軸を基準として、第１凹部１６ａと点対称となる位置に設けられている。これによれば、第３凸部１５ｃは、第２凹部１６ｂと第３凹部１６ｃが成す略半周の凹部１６の中間に位置することになる。よって、図示しないカムセンサが、第３凸部１５ｃを読み取ることにより、シグナルロータ１０が四分の一回転したことを検出できる。なお、第３凸部１５ｃの周方向の長さについては、特に制限はなく、カムセンサ（不図示）が、第２凹部１６ｂと第３凹部１６ｃとの間に、第３凸部１５ｃが介在することを読み取ることができる長さであればよい。
【００３４】
以上、上記する信号部１２によれば、図示しないカムセンサは、シグナルロータ１０を四分の一回転毎の検出が可能となる。
なお、本発明は、円環部１１の外周面１１ｂに設けられる凸部１５と凹部１６の数及び周方向における長さは、実施形態で示したものに限るものでない。
【００３５】
また、以下において、シグナルロータ１０の径方向の長さが変化する凸部１５と凹部１６との境界について、図４（ａ）に示すように、第３凹部１６ｃと第１凸部１５ａとの境界を境界部Ａと称して説明する。また、同様に、第１凸部１５ａの第１凹部１６ａとの境界を境界部Ｂ、第１凹部１６ａと第２凸部１５ｂとの境界を境界部Ｃ、第２凸部１５ｂと第２凹部１６ｂとの境界を境界部Ｄ、第２凹部１６ｂと第３凸部１５ｃとの境界を境界部Ｅ、第３凸部１５ｃと第３凹部１６ｃとの境界を境界部Ｆと称する。
【００３６】
（突出部）
突出部１３は、図４に示すように、円環部１１の端面１１ｃから真円状の内周面１１ａの軸線方向、つまり、カムシャフト６の軸方向に突出するように形成された部分である。また、突出部１３は、図４（ｂ）に示すように、円環部１１の端面１１ｃ、１１ｃの両方に形成されている。
【００３７】
突出部１３は、図４（ａ）に示すように、円環部１１と同心円弧状となるように形成されて、周方向に延出している。また、突出部１３は、図４（ａ）を示すように、境界部Ａを周方向に跨ぐように形成されている。また、突出部１３の周方向における長さは、図４（ａ）に示すように、周方向に跨ぐ境界部Ａの周辺である所定領域にのみにあるように形成されている。なお、所定領域とは、この突出部１３を設けることにより境界部Ａの剛性を高めることができる領域をいう。
そして、突出部１３は、図４（ａ）に示すように、境界部Ａを基準として第３凹部１６ｃ寄りに形成されており、第１凸部１５ａ側の長さよりも、第３凹部１６ｃ側の長さの方が長くなっている。
【００３８】
突出部１３は、図４（ａ）に示すように、内周側において、円環部１１の内周面１１ａから所定の間隔を有しており、円環部１１の孔部１４に圧入されるカムシャフト６に当接しないように形成されている。
一方で、突出部１３は、図４（ａ）に示すように、外周側において、円環部１１の外周面１１ｂと面一となるように形成されており、円環部１１の外周面１１ｂよりもさらに外周側にある第１凸部１５ａの外周面に対して所定の距離を有している。
【００３９】
以上、実施形態のエンジン１について説明したが、実施形態のエンジン１を構成するシグナルロータ１０によれば、突出部１３を備えるため、円環部１１の境界部Ａ近傍は、径方向の断面積が増加し、円環部１１における境界部Ａ近傍の剛性が強化されている。
そのため、円環部１１の孔部１４にカムシャフト６が圧入され、孔部１４が拡大するような荷重を円環部１１が受けたとしても、円環部１１の境界部Ａ近傍の剛性が強化されているため、円環部１１の境界部Ａに集中的に生じる応力が低減される。
【００４０】
また、換言すると、突出部１３は、シグナルロータ１０に一つだけ形成され、かつ、円環部１１において、応力が最も集中し易い境界部Ａを跨ぐように形成されている。
ここで、実施形態に係る第３凹部１６ｃは、凹部１６の中で、周方向の長さが最も長く形成されている。そのため、円環部１１において、外周面に第３凹部１６ｃが設けられた部分が、最も剛性の低い部分である。
一方で、第３凹部１６ｃに周方向で隣り合う、第１凸部１５ａと第３凸部１５ｃとでは、第１凸部１５ａの方が周方向の長さが長く形成されている。そのため、円環部１１において、外周面に第３凸部１５ｃが設けられた部分に比べて、第１凸部１５ａが設けられた部分の方が、剛性が高いことになる。
つまり、剛性が変化して応力が集中し易い円環部１１の境界部Ａ〜境界部Ｆのうち、外周面に第３凹部１６ｃが設けられた部分と、外周面に第３凸部１５ｃが設けられた部分との境界部Ａが、最も大きく剛性が変化して、応力が最も集中し易い箇所である。
【００４１】
よって、実施形態に係る突出部１３は、円環部１１において、応力が集中して、変形等が最も生じ易い部分である境界部Ａ近傍の剛性を高めており、円環部１１に生じる変形等を効果的に抑制している。さらに、形成される突出部１３が一つだけとすることで、突出部１３が複数形成されることにより生じる、慣性モーメントの増加やスリップトルクの増加等も抑制することが可能となる。
なお、突出部１３の形成される数が増加すると、シグナルロータ１０の重量が増加し、慣性モーメント等が増加するが、上記「発明が解決しようとする課題」で述べた、シグナルロータの径方向の拡大した場合に生じる慣性モーメント等の増加に比べて、極めて小さな増加である。そのため、たとえ、シグナルロータ１０の突出部１３の数が増加しても、シグナルロータを径方向に拡大した場合に比べて、非常に優れた効果を有するものである。
【００４２】
また、実施形態のシグナルロータ１０によれば、突出部１３がカムシャフト６の軸方向に突出しているため、円環部１１を径方向に拡大することにより生じる慣性モーメントの増加などの不利益を回避できる。
【００４３】
また、実施形態のシグナルロータ１０によれば、突出部１３が円環部１１の端面１１ｃ、１１ｃの両方に形成されているため、突出部１３が１つ形成される場合に比べて、円環部１１における境界部Ａ近傍の径方向の断面積をさらに増加することができる。よって、円環部１１の境界部Ａに集中的に生じる応力をより低減できる。また、円環部１１の端面１１ｃ、１１ｃの両方に設けられているため、シグナルロータ１０の回転変動を防止できる。
【００４４】
また、実施形態のシグナルロータ１０によれば、突出部１３が、図４（ａ）に示すように、第１凸部１５ａ側の長さよりも、第３凹部１６ｃ側の長さの方が長くなっている。そのため、円環部１１において、外周面に凸部１５が設けられた部分に比べて、剛性の弱い凹部１６が設けられた部分の剛性をより強化できる。
そして、円環部１１において、外周面に第１凸部１５ａが設けられた部分と、外周面に第３凹部１６ｃが設けられた部分との剛性の差が縮まり、境界部Ａにおける剛性の変化が小さくなる。そのため、円環部１１の境界部Ａに応力が集中することが抑制され、円環部１１の境界部Ａに生じる応力が低減される。
【００４５】
また、実施形態のシグナルロータ１０によれば、突出部１３が第１凸部１５ａの外周面から所定の距離を有している。そのため、カムセンサ（不図示）が、突出部１３を信号部１２の凸部１５であると誤って読み取るおそれを回避できる。
また、突出部１３は、円環部１１に対し軸方向に突出する構成である。そのため、カムセンサが、実施形態に示すように、カムシャフト６に対し直交して設けられるカムセンサ（不図示）の場合には、凸部１５よりも突出部１３がカムセンサ（不図示）に対して近接することがない。
よって、実施形態の突出部１３によれば、カムセンサ（不図示）のセンシングに与える影響が極めて小さく、カムセンサ（不図示）が突出部１３を信号部１２の凸部１５であると誤って読み取るおそれを効果的に抑制できる。
【００４６】
また、実施形態のシグナルロータ１０によれば、突出部１３が円環部１１の内周面１１ａから所定の間隔を有しているため、カムシャフト６に当接することがないため、カムシャフト６の締め代の増加を回避できる。
【００４７】
次に、シグナルロータ１０の変更例であるシグナルロータ１０ａを、図５を参照して説明する。シグナルロータ１０ａは、シグナルロータ１０の構成要素である円環部１１と信号部１２と突出部１３とのほかに、第２突出部２０と、第３突出部２１とをさらに備えている。以下、シグナルロータ１０ａについて説明するが、シグナルロータ１０と同じ構成である円環部１１と信号部１２と突出部１３についての説明は省略する。
【００４８】
第２突出部２０と第３突出部２１は、図５に示すように、突出部１３と同様に、円環部１１の回転軸方向を向く端面１１ｃから円弧状に突出した部分である。
【００４９】
第２突出部２０は、円環部１１の境界部Ｂと境界部Ｃとの二つを周方向に跨ぐように形成されているため、円環部１１における境界部Ｂ近傍及び境界部Ｃ近傍は、径方向の断面積が増加し、剛性が強化されている。
【００５０】
また、第３突出部２１は、円環部１１の境界部Ｄを周方向に跨ぐように形成されているため、円環部１１における境界部Ｄ近傍は、径方向の断面積が増加し、剛性が強化されている。
【００５１】
以上、変形例のシグナルロータ１０ａによれば、円環部１１の境界部Ａのみならず、境界部Ｂ〜境界部Ｄにおける剛性も強化できるため、境界部Ｂ〜境界部Ｄに集中して生じる応力も低減できる。
【００５２】
なお、円環部１１において、外周面に凹部１６が設けられた部分は、外周面１１ｂに設けられる凹部１６の周方向の長さが長いほど、剛性が弱くなり、一方で、外周面に凸部１５が設けられた部分は、外周面１１ｂに設けられる凹部１６の周方向の長さが長いほど、剛性が強くなるという性質を有する。
そのため、変更例であるシグナルロータ１０ａにおいて、特に応力集中が生じる箇所は、円環部１１の境界部Ａと境界部Ｄである。よって、シグナルロータ１０ａにおける突出部１３等の数を減少させたい場合には、突出部１３と第３突出部２１のみを構成要素としてもよい。
【００５３】
なお、本発明の実施形態に係るシグナルロータ１０、１０ａについて説明したが、本発明は実施形態に係るシグナルロータ１０、１０ａに限るものでなく、適宜変形させてもよい。例えば、シグナルロータ１０ａは、円環部１１の境界部Ｅと境界部Ｆとの二つを跨ぐ突出部をさらに備えてもよい。
また、本実施形態において、シグナルロータ１０、１０ａが取り付けられる部材がカムシャフト６であるが、本発明はこれに限定されるものでなく、例えば、クランクシャフトなど回転する回転軸であれば、適用することができる。
【００５４】
また、本発明は、実施形態で示した可変バルブタイミング機構を採用するエンジン１に限定されるものでない。例えば、上死点等のピストンの位置を判別するために、ＴＤＣセンサによりカムシャフトの回転角を検出する場合にも、本発明に係るシグナルロータ１０、１０ａを用いることができ、かつ、上記する優れた効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００５５】
１ エンジン
６ カムシャフト（回転軸）
１０、１０ａ シグナルロータ
１１ 円環部
１２ 信号部
１３ 突出部
１４ 孔部
１５（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ） 凸部
１６（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ） 凹部
２０ 第２突出部
２１ 第３突出部
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ 境界部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の回転軸に圧入されて取り付けられるシグナルロータであって、
前記回転軸に圧入される円環状の円環部と、
前記円環部の外周面に設けられた径方向の凸部及び凹部を有する信号部と、
前記円環部の端面から前記回転軸の軸方向に突出する突出部と、を備え、
前記突出部は、前記凸部と前記凹部との境界部を周方向に跨いでいることを特徴とするシグナルロータ。
【請求項２】
前記突出部は、前記円環部の内周面と前記凸部の外周面とに対して、径方向に所定の間隔を有していることを特徴とする請求項１に記載のシグナルロータ。
【請求項３】
前記突出部は、前記境界部を基準として前記凹部寄りに配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のシグナルロータ。
【請求項４】
前記突出部は、前記円環部の内周面と同心円弧状に設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のシグナルロータ。
【請求項１】
内燃機関の回転軸に圧入されて取り付けられるシグナルロータであって、
前記回転軸に圧入される円環状の円環部と、
前記円環部の外周面に設けられた径方向の凸部及び凹部を有する信号部と、
前記円環部の端面から前記回転軸の軸方向に突出する突出部と、を備え、
前記突出部は、前記凸部と前記凹部との境界部を周方向に跨いでいることを特徴とするシグナルロータ。
【請求項２】
前記突出部は、前記円環部の内周面と前記凸部の外周面とに対して、径方向に所定の間隔を有していることを特徴とする請求項１に記載のシグナルロータ。
【請求項３】
前記突出部は、前記境界部を基準として前記凹部寄りに配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のシグナルロータ。
【請求項４】
前記突出部は、前記円環部の内周面と同心円弧状に設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のシグナルロータ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−１１３１２１（Ｐ２０１３−１１３１２１Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５７２９４（Ｐ２０１１−２５７２９４）
【出願日】平成２３年１１月２５日（２０１１．１１．２５）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２５日（２０１１．１１．２５）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
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