KR100782426B1

KR100782426B1 - 기관 상태를 검출하는 센서를 구비하는 공랭식 내연 기관

Info

Publication number: KR100782426B1
Application number: KR1020060116826A
Authority: KR
Inventors: 겐이치로 가케미즈
Original assignee: 혼다 기켄 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2005-12-27
Filing date: 2006-11-24
Publication date: 2007-12-06
Also published as: JP2007177676A; PE20070902A1; CN1991147B; JP4566125B2; TR200607428A2; TW200730718A; AR058715A1; TWI316985B; BRPI0605376A; KR20070069004A; CO5840278A1; CN1991147A; BRPI0605376B1; MXPA06014375A

Abstract

본 발명은 간단한 구조에 의해 센서 및 이 센서에 접속되는 전선의 보호 기능 및 냉각성이 확보되고, 또한 센서의 배치의 자유도가 큰 공랭식 내연 기관을 제공하는 것을 목적으로 한다.

냉각팬(40)에 의해 강제 공랭되는 공랭식 내연 기관(E)은, 실린더 헤드(3) 및 실린더(1)를 덮음으로써 실린더 헤드(3) 및 실린더(1)를 둘러싸는 냉각풍의 통풍로(46)를 형성하는 슈라우드(45)를 구비한다. 실린더 헤드(3)에 부착되는 산소 농도 센서(70) 및 실린더(1)에 부착되는 오일 온도 센서(75)와 각 센서(70, 75)에 접속되는 전선(71, 76)은 통풍로(46)에 배치된다. 또한 각 전선(71, 76)은 실린더 헤드(3) 및 실린더(1)보다 냉각풍의 상류에 배치된다.

Description

기관 상태를 검출하는 센서를 구비하는 공랭식 내연 기관{AIR-COOLING TYPE INTERNAL COMBUSTION ENGINE COMPRISING SENSORS FOR DETECTING ENGINE CONDITIONS}

도 1은 본 발명이 적용된 공랭식 내연 기관의 도 2의 선 I-I를 따라 취한 개략 단면도이다.

도 2는 도 1의 선 Ⅱ-Ⅱ를 따라 취한 단면도이다.

도 3은 도 1의 공랭식 내연 기관의 주요부 우측면도이다.

도 4는 도 1의 내연 기관에서, 하측 슈라우드 부분을 제거하였을 때의 주요부 사시도이다.

도 5는 도 3의 V 화살표 방향으로 본 실린더 및 실린더 헤드의 주요부의 도면이다.

도 6은 도 5의 선 Ⅵa-Ⅵa를 따라 취한 단면도로서, 그 일부는 도 5의 선 VIb-VIb를 따라 취한 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 실린더

3: 실린더 헤드

7: 크랭크축

20: 밸브 구동 장치

40: 냉각팬

45: 슈라우드

46: 통풍로

64: 복귀 유로

70: 산소 농도 센서

71, 76: 전선

75: 오일 온도 센서

82: 공기 공급관

E: 공랭식 내연 기관.

본 발명은, 기관 상태를 검출하는 센서와, 기관 본체를 둘러싸는 냉각풍의 통풍로를 형성하는 슈라우드를 구비하는 공랭식 내연 기관에 관한 것이며, 이 내연 기관은 예컨대 차량에 탑재된다.

기관 상태로서의 기관 온도를 검출하는 센서와, 기관 본체를 둘러싸는 냉각풍의 통풍로를 형성하는 슈라우드를 구비하는 공랭식 내연 기관은 알려져 있다(예컨대 특허 문헌 1 참조). 또한, 기관 상태로서의 배기 가스의 성상(性狀)을 검출하는 배기 가스 센서를 구비하는 내연 기관도 알려져 있다 (예컨대 특허 문헌 2 참 조).

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 제2004-11436호 공보

[특허 문헌 2] 일본 특허 공개 제2004-316430호 공보

기관 상태를 검출하는 센서가 기관 본체를 구성하는 실린더, 실린더 헤드 또는 헤드 커버에 부착되는 경우, 센서에서 내연 기관의 외부로 노출하는 부분이나 이 노출 부분에 의해 센서에 접속되는 전선은, 예컨대 내연 기관이 차량용인 경우, 차체 커버로 덮힘으로써, 이물(예컨대 차량의 주행중에 튀어 오른 자갈)과의 충돌 등으로부터 보호된다. 또한 센서나 전선이 내연 기관으로부터의 열에 의해 과열되는 것을 방지하기 위해 이들을 적절히 냉각해야 하기 때문에 센서 및 전선의 배치가 제약되거나, 반대로 센서 또는 전선 부근에 배치되는 주변 부재의 배치가 제약되는 경우가 있다.

본 발명은, 이러한 사정에 감안하여 이루어진 것으로, 청구항 1 내지 3의 기재의 발명은 간단한 구조에 의해 센서 및 이 센서에 접속되는 전선의 보호 기능 및 냉각성이 확보되고, 또한 센서의 배치 자유도가 큰 공랭식 내연 기관을 제공하는 것을 목적으로 한다. 그리고, 청구항 2, 4 기재의 발명은, 또한 센서에 접속되는 전선의 냉각성의 한층 더 향상시켜 센서의 검출 정밀도의 향상을 도모하는 것을 목적으로 하고, 청구항 3 기재의 발명은, 추가로 배기 가스 센서 및 배기 정화용 공기의 공기 통로가 컴팩트하게 배치됨으로써, 배기 가스 센서의 냉각성 및 배기 정화용 공기에 의한 배기 정화 성능의 향상을 도모하는 것을 목적으로 한다.

청구항 1 기재의 발명은, 기관 본체에 부착되어 기관 상태를 검출하는 센서와, 상기 기관 본체를 덮음으로써 상기 기관 본체를 둘러싸는 냉각풍의 통풍로를 형성하는 슈라우드를 포함하는 공랭식 내연 기관에 있어서,

상기 센서 및 상기 센서에 접속되는 전선이 상기 통풍로에 배치되는 것을 특징으로 하는 공랭식 내연 기관이다.

이에 따르면, 센서 및 전선은 슈라우드 내에 배치되기 때문에 이물과의 충돌이나 접촉 등으로부터 보호된다. 그리고 슈라우두(45)의 외부에 센서가 배치됨으로써 이 센서와 이 센서 부근의 주변 부품 사이에서 배치의 제약이 발생하는 기술과는 달리, 슈라우드의 외부에 배치되는 부재에 의해 센서 및 전선의 배치가 제약되지 않고, 반대로 그러한 부재의 배치를 제약하지도 않는다. 또한, 통풍로에 배치된 센서 및 전선은 슈라우드 내에서 냉각풍에 의해 냉각되기 때문에 내연 기관으로부터의 열에 의한 과열이 방지된다.

청구항 2 기재의 발명은, 청구항 1 기재의 공랭식 내연 기관에서, 상기 슈라우드로 덮여 있는 동시에 냉각풍을 상기 통풍로로 보내는 냉각팬을 포함하고, 상기 전선은 상기 기관 본체보다 냉각풍의 상류에 배치되는 것이다.

이에 따르면, 냉각팬에 의한 냉각풍으로 강제 공랭되는 내연 기관에서, 기관 본체를 냉각하기 전의 냉각풍에 의해 전선이 효과적으로 냉각되기 때문에 냉각 기관으로부터의 열에 의한 전선의 온도 상승에 기인하는 전기 저항의 변화가 억제된다.

청구항 3 기재의 발명은, 청구항 1 또는 2 기재의 공랭식 내연 기관에서, 상기 기관 본체를 구성하는 실린더 헤드에는 배기 포트가 설치되고, 상기 센서는, 상기 실린더 헤드에 부착되어 상기 기관 상태로서의 배기 가스의 성상을 배기 포트에서 검출하는 배기 가스 센서이며, 상기 배기 가스 센서는 상기 배기 포트보다 냉각풍의 상류의 위치에 부착되고, 상기 배기 포트보다 냉각풍의 하류의 위치에는 상기 배기 포트에 배기 정화용 공기를 유도하는 공기 통로가 설치되는 것이다.

이에 따르면, 배기 가스 센서 및 공기 통로를 배기 포트에 근접하여 배치할 수 있다. 또한 배기 가스 센서는 배기 포트의 배기 가스에 의해 가연되기 전의 냉각풍에 의해 효과적으로 냉각되고, 공기 통로를 유통하는 배기 정화용 공기에 관해서는, 이 공기 통로가 형성되는 부분이 배기 포트 부근의 실린더 헤드를 냉각한 후의 배기 가스에 의해 가열된 냉각풍에 노출됨으로써, 그 온도의 저하가 억제 또는 방지되기 때문에 배기 가스중의 미연 성분과 배기 정화용 공기와의 반응이 촉진된다.

청구항 4 기재의 발명은, 청구항 1 또는 2 기재의 공랭식 내연 기관에서, 상기 센서는, 상기 기관 상태로서의 배기 가스의 성상을 검출하는 배기 가스 센서와, 상기 기관 상태로서의 기관 온도를 검출하는 온도 센서이며, 상기 배기 가스 센서 및 상기 온도 센서는, 상기 기관 본체의 내부에 위치하는 검지부에 대한 상기 전선과의 접속부가 크랭크축의 축단부에 설치된 상기 냉각팬 근처에 위치하도록 부착되는 것이다.

이에 따르면, 배기 가스 센서 및 온도 센서에서 각각의 접속부가 냉각팬에 보다 가까운 위치에 있기 때문에, 각 센서에 접속되는 전선은 보다 저온의 냉각풍에 의해 냉각되어 전선의 온도 상승에 기인하는 전기 저항의 변화가 억제된다.

이하, 본 발명의 실시예를 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명한다.

도 1, 도 2를 참조하면 본 발명이 적용된 공랭식 내연 기관(E)은 V벨트식 자동 변속기(M)를 구비하는 동력 전달 장치와 함께 차량으로서의 자동 이륜차에 탑재된다.

크랭크축(7)의 회전 중심선(L1)이 좌우 방향을 지향하는 가로 배치로 차체에 지지되는 내연 기관(E)은 단기통 4스트로크 내연 기관이며, 실린더(1)와, 실린더 축선(L2)의 방향(이하, 「실린더 축선 방향」이라고 함)으로 실린더(1)의 크랭크축(7)측에 결합되는 크랭크 케이스(2)와, 실린더 축선 방향으로 실린더(1)의 크랭크축(7) 반대측에 결합되는 실린더 헤드(3)와, 실린더 헤드(3)에 결합되는 헤드 커버(4)로 구성되는 기관 본체를 구비한다. 실린더(1), 크랭크 케이스(2), 실린더 헤드(3) 및 헤드 커버(4)는 열의 양도체인 재료로서의 금속, 예컨대 알루미늄 합금에 의해 형성되어 있다.

또한, 이 실시예에서, 상하, 전후 및 좌우는 각각, 내연 기관(E)이 구비되는 기기로서의 자동이륜차를 기준으로 하였을 때의 상하, 전후 및 좌우를 의미하는 것으로 하고, 축방향은 크랭크축(7)의 회전 중심선(L1)에 평행한 방향을 의미한다. 또한, 좌측 및 우측의 한 쪽을 축 방향에서의 한쪽으로 할 때, 좌측 및 우측의 다른 쪽은 축 방향에서의 다른쪽이다.

실린더(1)는, 실린더 축선(L2)이 전방을 향해 약간 비스듬하게 위쪽으로 지 향하도록, 수평면에 대하여 약간 상향으로 경사진 상태로 차체에 배치된다. 실린더(1)의 실린더 구멍(1a)에는 피스톤(5)이 왕복 운동 가능하게 끼워 맞춰지고, 이 피스톤(5)이 커넥팅 로드(6)를 통해 연결되는 크랭크축(7)은 볼 베어링으로 이루어지는 한 쌍의 주 베어링(8)을 통해 크랭크 케이스(2)에 회전 가능하게 지지된다. 크랭크축(7)이 수용되는 크랭크실(9)을 형성하는 좌우로 나눠진 크랭크 케이스(2)는 좌측 케이스 절반부(2a)와 우측 케이스 절반부(2b)로 구성된다.

실린더 헤드(3)는, 실린더(1) 및 실린더 헤드(3)에 설치된 삽입 관통 구멍(l0)(도 4 및 도 6 참조)에 삽입 관통되는 복수의, 여기서는 4개의 헤드 볼트(11)(도 6 참조)에 의해 크랭크 케이스(2)에 실린더(1)와 함께 체결된다.

실린더 헤드(3)에는 실린더 축선 방향으로 피스톤(5)과 대향하는 연소실(12)과, 연소실(12)로 개구하는 흡기 포트(13) 및 배기 포트(14)가 형성되고, 점화 플러그(15)가 연소실(12)에 면하여 장착된다. 그리고, 실린더 헤드(3)에 설치되는 흡기 밸브(16) 및 배기 밸브(17)는 밸브 구동용 전동 기구(18)를 통해 전달되는 크랭크축(7)의 동력에 의해 회전 구동되는 캠축(22)을 구비하는 밸브 구동 장치(20)에 의해 개폐 구동되고, 크랭크축(7)의 회전에 동기하여 흡기 포트(13) 및 배기 포트(14)를 각각 개폐한다.

실린더 헤드(3) 및 헤드 커버(4)에 의해 형성되는 밸브 구동실(21)에 수용되는 밸브 구동 장치(20)는 실린더 헤드(3)에 베어링을 통해 회전 가능하게 지지되는 캠축(22)과, 캠축(22)에 설치되는 흡기 캠(22a) 및 배기 캠(22b)에 의해 각각 구동되어 로커 축(23, 24)을 각각 중심으로 요동하는 흡기 로커 아암(25) 및 배기 로커 아암(26)을 구비한다. 전동 기구(18)는 좌측 주 베어링(8)을 관통하여 크랭크실(9)의 좌측으로 돌출하는 크랭크축(7)의 좌측 축단부(7a)에 설치되는 구동 스프로킷(18a), 캠축(22)의 축단부에 설치되는 피동 스프로킷(18b)과, 양 스프로킷(18a, 18b)에 걸쳐지는 무단 전동 띠로서의 무단 체인(18c)으로 구성된다. 양 스프로킷(18a, 18b) 및 체인(18c)은 실린더(1), 실린더 헤드(3), 헤드 커버(4) 및 좌측 케이스 절반부(2a)에 의해 형성되는 동시에 밸브 구동실(21) 및 크랭크실(9)에 연통하는 전동실로서의 체인실(27)에 수납된다.

축방향(좌우 방향이기도 함)으로 체인실(27)을 사이에 두어 크랭크실(9)의 좌측에는 V 벨트(30)가 걸쳐지는 동시에 원심 웨이트(31a)에 의해 기관 회전 속도에 따라 감긴 반경이 변경되는 구동 풀리(31) 및 피동 풀리(도시 생략)를 구비하는 변속기(M)가 수납되는 미션실(33)이 형성된다. 미션실(33)을 형성하는 미션 케이스(32)는 좌측 케이스 절반부(2a)로 구성되는 케이스 본체(32a)와, 케이스 본체(32a)의 좌측에 다수의 볼트에 의해 결합되는 커버(32b)로 구성된다. 좌측 케이스 절반부(2a)를 관통하여 좌측으로 돌출하는 축단부(7a)는 구동 풀리(31)의 구동축을 구성한다.

내연 기관(E)의 흡기 장치는 에어클리너로부터의 흡입 공기의 유량을 제어하는 스로틀 밸브가 설치되는 스로틀 보디(도시 생략)와 실린더 헤드(3)의 흡기 포트(13)측을 접속시키는 흡기관(35)을 구비한다. 흡기관(35)에는 상기 흡기 장치의 흡기 통로를 유통하는 흡입 공기에 연료를 공급하여 혼합기를 형성하는 혼합기 형성 수단으로서의 연료 분사 밸브(36)가 부착된다(도 3도 참조).

연료 분사 밸브(36)로부터 흡기 포트(13)를 지향하여 분사된 연료는 혼합기가 되어 흡기 밸브(16)의 밸브 개방시에 흡기 포트(13)를 경유하여 연소실(12)에 유입되고, 연소실(12)에서 점화 플러그(15)에 의해 점화되어 연소한다. 그리고 발생하는 연소 가스의 압력에 의해 구동되어 왕복 운동하는 피스톤(5)이 커넥팅 로드(6)를 통해 크랭크축(7)을 회전 구동한다. 연소 가스는 배기 가스로서 배기 밸브(17)의 밸브 개방시에 배기 포트(14)를 경유하여, 배기관(37)을 구비하는 배기 장치를 통해 내연 기관(E)의 외부에 배출된다.

그리고 크랭크축(7)의 동력은 변속기(M)에서 기관 회전 속도에 따라 자동적으로 변속된 후, 종감속 기구를 통해 구동륜으로서의 후륜에 전달되어 이 후륜이 회전 구동된다.

도 1 및 도 3을 참조하면, 크랭크실(9)의 우측에는 교류 발전기(39)와, 외기를 흡인하여 상기 기관 본체를 강제 공랭하는 냉각풍을 발생시키는 냉각팬(40)이 수납되는 팬실(41)이 형성된다. 팬실(41)은 우측 케이스 절반부(2b)와 냉각팬(40)을 우측으로부터 덮는 팬 커버(42)에 의해 형성된다. 크랭크축(7)에 의해 구동되는 교류 발전기(39) 및 냉각팬(40)은 우측 케이스 절반부(2b)를 관통하여 우측에 돌출하여 팬실(41) 내에서 연장되는 크랭크축(7)의 우측 축단부(7b)에 부착된다.

도 1 및 도 3을 참조하면, 내연 기관(E)에 구비되어 우측 케이스 절반부(2b)에 복수의 볼트(43)에 의해 결합되는 합성 수지제의 팬 커버(42)는 팬실(41)에서 외기가 유입하는 흡입구(41a)를 형성하는 원통형의 공기 흡입부(42a)를 갖는다. 공기 흡입부(42a)의 내측에는 흡인된 공기가 축 방향에 흐르도록 정류하는 루버(42b) 가 배치된다. 냉각팬(40)에 의해 압송된 공기는, 팬실(41)의 출구로서의 냉각팬(40)의 직경 방향 바깥쪽이면서 실린더 축선 방향으로 실린더(1)측으로 개구하는 송풍구(41b)로부터 냉각풍으로서 후술하는 통풍로(46)로 보내어진다.

아울러 도 2 및 도 4를 참조하면, 내연 기관(E)에 구비되는 슈라우드(45)는, 상기 기관 본체를 구성하는 실린더(1) 및 실린더 헤드(3)의 전체를 덮음으로써, 실린더(1) 및 실린더 헤드(3)를 둘러싸는 냉각풍의 통풍로(46)를 형성한다. 보다 구체적으로는 슈라우드(45)는 실린더 축선(L2) 주위에서 실린더(1) 및 실린더 헤드(3)를 전체 둘레에 걸쳐 덮으면서, 실린더 축선 방향으로 실린더(1) 및 실린더 헤드(3)를 그 전체 길이에 걸쳐 덮는다. 실린더(1) 및 실린더 헤드(3)의 외면에는 각각, 냉각풍에 의한 실린더(1) 및 실린더 헤드(3)의 냉각 효과를 높이기 위해 다수의 냉각핀(1f, 3f)이 설치된다.

합성 수지제의 슈라우드(45)는 실린더 축선(L2)에 대해 거의 평행한 분할면에 의해 2개로 분할되는 제1 슈라우드 부분으로서의 상측 슈라우드 부분(45a) 및 제2 슈라우드 부분으로서의 하측 슈라우드 부분(45b)으로 구성된다. 그리고 갈고리(47)를 갖는 걸림 구조 및 나사(48)에 의해 양 슈라우드 부분(45a, 45b)이 서로 결합되고, 각 슈라우드 부분(45a, 45b)은 팬 커버(42)에 나사(49)에 의해 결합되며, 하측 슈라우드 부분(45b)은 볼트(50)에 의해 좌측 케이스 절반부(2a)에 결합되고, 또한 헤드 커버(4)가 슈라우드(45)로부터 전방에 돌출하기 위한 개구(51)를 규정하는 각 슈라우드 부분(45a, 45b)의 가장자리부(45a1, 45b1)가 실린더 헤드(3)의 플랜지부(3a)에 끼워 맞춰짐으로써, 슈라우드(45)가 상기 기관 본체에 부착된다.

슈라우드(45)에는, 그 전면에서 양 슈라우드 부분(45a, 45b)에 걸쳐 설치되는 개구(51) 외에, 그 우측면에서 양 슈라우드 부분(45a, 45b)에 걸쳐 설치되어 점화 플러그(15)에 장착되는 플러그 캡(19)이 삽입 관통되는 개구(52), 그 상면에서 상측 슈라우드 부분(45a)에 설치되어 흡기관(35)이 삽입 관통되는 개구(53), 그 하면에서 하측 슈라우드 부분(45b)에 설치되어 배기관(37) 및 후술하는 통로 형성부(83)가 삽입 관통되는 개구(54), 및 좌측면에서 하측 슈라우드 부분(45b)에 설치되어 우측을 향해 개방하는 배풍구(55)가 있다.

냉각팬(40)으로부터의 냉각풍은 냉각팬(40)의 직경 방향 외측 방향이면서 냉각팬(40)의 회전 방향의 성분을 가지며 팬실(41)의 송풍구(41b)로부터 통풍로(46)에 유입하고(도 3에는 냉각풍의 대략적인 흐름이 파선의 화살표로 도시되어 있음), 통풍로(46) 내에서 실린더(1) 및 실린더 헤드(3) 주위를 흘러 이들을 냉각하며, 그 후 배풍구(55)로부터 슈라우드(45)의 외부로 배출된다. 냉각풍은 배기관(37)을 지향하여 배풍구(55)로부터 유출되어, 배기관(37)을 냉각한다.

도 1을 참조하면, 축단부(7b)에는 우측의 주 베어링(8)과 교류 발전기(39) 사이에 내연 기관(E)의 윤활 계통을 구성하는 오일 펌프(도시 생략)를 구동하는 구동 기어(60)가 설치된다. 이 오일 펌프는 구동 기어(60)를 포함하는 기어 쌍에 의해 구성되는 전동 기구를 통해 전달되는 크랭크축(7)의 동력에 의해 구동되고, 크랭크 케이스(2)의 바닥부에 의해 구성되는 오일 저장부로부터 퍼 올린 윤활유를 다수의 유로를 통해 주 베어링(8), 크랭크축(7) 및 밸브 구동 장치(20)를 비롯하는 내연 기관(E)의 윤활 부위에 공급한다.

도 2 및 도 4 내지 도 6을 참조하면, 실린더 헤드(3)에 설치되는 밸브 구동 장치(20)에는, 상기 오일 펌프로부터 토출된 윤활유가 삽입 관통 구멍(l0a)을 이용하여 형성된 유로(61)를 유통하고, 유로(61)의 일부 윤활유가 헤드 커버(4)에 형성된 유로(62)(도 2 참조)로 유도되어 유로(2)의 분출구(62a)로부터 밸브 구동실(21) 내로 분출하는 동시에, 유로(61)의 남은 윤활유가 로커 축(23) 내의 유로(63)(도 2 참조)로부터 흡기 로커 아암(25)과의 미끄럼 운동부를 통과하여 밸브 구동실(21) 내로 분출하여, 밸브 구동 장치(20) 등의 밸브 구동실(21) 내의 윤활 부위에 공급된다. 이 윤활 부위를 윤활한 후의 윤활유는 밸브 구동실(21)로부터 실린더 헤드(3)의 하측 둘레벽(3b) 및 실린더(1)의 하측 둘레벽(1b)을 관통하여, 크랭크실(9)로 개방하는 관통 구멍으로 이루어진 복귀 유로(64)(도 4도 참조)를 흘러 크랭크실(9)로 유입하여, 상기 오일 저장부에 복귀한다.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 내연 기관(E)은 기관 상태를 검출하는 센서로서, 실린더 헤드(3)에 부착되어 기관 상태로서의 배기 가스의 성상을 배기 포트(14)에서 검출하는 배기 가스 센서, 예컨대 배기 가스중의 산소 농도를 검출하는 산소 농도 센서(70)와, 기관 상태로서의 기관 온도를 검출하는 온도 센서로서 윤활유의 온도를 검출하는 오일 온도 센서(75)를 구비한다.

산소 농도 센서(70)는 실린더 헤드(3)에서 배기 포트(14)의 출구(14a) 부근의 하측 둘레벽(3b)에 부착된다. 거의 주상(柱狀)으로 축 방향에 거의 평행하게 배치되는 산소 농도 센서(70)는 실린더 헤드(3)에 비틀어 넣어져 부착되는 나사부로 이루어지는 부착부(70a)와, 실린더 헤드(3)의 내부에 위치하여 배기 포트(14) 내에 면하는 검출부(70b)와, 검출 신호를 제어 장치에 전달하는 전선(71)이 접속되는 접속부(70c)를 갖는다. 전선(71)의 선단에 설치된 접속부로서의 커플러(72)가 접속되는 접속부(70c)는 슈라우드(45)로부터 덮인 상태로, 실린더(1)로부터 노출하여 통풍로(46)에 배치된다.

오일 온도 센서(75)는 배기 포트(14)의 출구(14a)가 개구하는 측의 실린더(1)의 하측 둘레벽(1b)에 부착된다. 거의 주상으로 축 방향에 거의 평행하게 배치되는 오일 온도 센서(75)는 실린더(1)에 비틀어 넣어져 부착되는 나사부로 이루어지는 부착부(75a)와, 실린더(1)의 내부에 위치하여 복귀 유로(64)에 면하는 검출부(75b)와, 검출 신호를 상기 제어 장치에 전달하는 전선(76)이 접속되는 접속부(75c)를 갖는다. 전선(76)의 선단에 설치된 접속부로서의 커플러(77)가 접속되는 접속부(75c)는 슈라우드(45)에 의해 덮인 상태로, 실린더(1)로부터 노출하여 통풍로(46)에 배치된다.

또한, 오일 온도 센서(75)는 축 방향으로 검출부(75b)로부터 체인실(27)과는 반대측으로 연장되어 배치되고, 또한 평면(H)(도 6 참조)에 직교하는 방향으로부터 보았을 때, 오일 온도 센서(75)의 전체가 실린더(1)와 겹쳐진다(도 1 참조). 이 때문에 오일 온도 센서(75)는 축 방향에서 실린더(1)로부터 축 방향으로 돌출하지 않고, 실린더(1)에 대하여 컴팩트하게 배치된다. 여기서 평면(H)이란, 실린더축선(L2)을 포함하는 동시에, 회전 중심선(L1)에 평행인, 또는 회전 중심선(L1)을 포함하는 평면이다.

각 센서(70, 75)에서, 접속부(70c, 75c)는 검지부(70b, 75b)에 대하여 축 방 향으로 축단부(7b)에 설치된 냉각팬(40) 근처에 위치한다. 이 때문에 접속부(70c, 75c)는 각 센서(70, 75)에서 냉각풍의 상류에 위치한다.

산소 농도 센서(70) 및 오일 온도 센서(75)는 평면(H)에 대하여 배기 포트(14)의 출구(14a)가 개구하는 측의 상기 기관 본체의 부분, 이 실시예에서는 각각 실린더 헤드(3) 및 실린더(1)의 하면을 형성하는 하측 둘레벽(3b, 1b)에 서로 거의 평행하게 실린더 축선 방향으로 나란히 배치된다(도 1 참조). 그리고 양 센서(70, 75)는 실린더 축선 방향으로부터 보았을 때 겹쳐지는 위치에 있다(도 6 참조).

각 전선(71, 76)은 접속부(70c, 75c)로부터 통풍로(46)를 가로 질러 냉각팬(40)에 근접하는 방향으로 축 방향으로 연장되어, 양 슈라우드 부분(45a, 45b)의 노치부에 끼워 맞춰 유지되는 그로밋(grommet)(79)을 관통하여 슈라우드(45)의 외부로 연장되어 상기 제어 장치에 접속된다. 그렇기 때문에 각 전선(71, 76)은 실린더(1) 및 실린더 헤드(3)보다 냉각풍의 상류에 배치된다. 이 때문에 각 전선(71, 76)은 실린더(1) 및 실린더 헤드(3)에 도달하기 전의 냉각풍에 노출된다.

그리고, 산소 농도 센서(70)로 검출된 검출값은, 상기 배기 장치에 구비되는 촉매 장치에 의한 배기 가스의 정화 성능을 높이기 위해 연료 분사 밸브(36)의 연료량의 제어에 사용되고, 또한 오일 온도 센서(75)로 검출된 검출값은 내연 기관(E)의 난기 상태에 따른 연료 분사 밸브(36)의 연료량의 제어나, 난기시의 아이들 회전 속도 제어를 위한 아이들 공기량의 제어에 사용된다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 내연 기관(E)에는 배기 가스중의 미연 성분(HC, CO)을 연소시켜 배기를 정화하기 위해 배기 가스중에 배기 정화용 공기를 공급하는 배기계 2차 공기 공급 장치가 구비된다. 이 2차 공기 공급 장치는 배기 가스에 공급되는 공기량을 제어하는 제어 밸브(81)와, 이 제어 밸브(81)와 실린더 헤드(3)를 접속하고, 제어 밸브(81)로 제어된 배기 정화용 공기를 배기 포트(14)에 유도하는 공기 공급관(82)을 구비한다. 제어 밸브(81)는, 예컨대 산소 농도 센서(70)의 검출값에 기초하는 연료량의 제어가 행해지지 않는 기관 운전 상태일 때에, 배기 가스중에 배기 정화용 공기를 공급한다. 그리고 공기 공급관(82)은 제어 밸브(81)에 접속되는 고무 호스로 이루어지는 상류측 공급관(82a)과, 슈라우드(45)를 따라 배관되는 금속제의 하류측 공급관(82b)으로 구성된다. 하류측 공급관(82b)은 실린더 헤드(3)의 외면으로부터 돌출하여 통풍로(46)를 가로 지르고, 슈라우드(45)의 개구(54)로부터 슈라우드(45)의 외부까지 연장되는 돌출부로부터 구성되는 통로 형성부(83)에 접속된다. 실린더 헤드(3)와 일체로 형성되는 통로 형성부(83)에는 배기 포트(14)로 개구하는 공기 통로(84)가 설치되어 있고, 공기 공급관(82)을 유통한 배기 정화용 공기가 공기 통로(84)를 유통하여 배기 포트(14)에 공급된다.

통로 형성부(83)는 공기 통로(84)가 배기 포트(14)보다 통풍로(46)에서 냉각풍의 하류에 위치하도록, 배기 포트(14) 및 배기관(37)보다 냉각풍의 하류 위치에 설치된다.

다음에, 전술한 바와 같이 구성된 실시예의 작용 및 효과에 관해서 설명한다.

실린더 헤드(3)에 부착되는 산소 농도 센서(70) 및 실린더(1)에 부착되는 오 일 온도 센서(75)에 각각 접속되는 전선(71, 76)이 통풍로(46)에 배치됨으로써, 각 센서(70, 75) 및 각 전선(71, 76)은 슈라우드(45) 내에 배치되기 때문에 이물, 예컨대 주행중에 튀어 오른 자갈 등과의 충돌이나 접촉 등으로부터 보호된다. 그리고 슈라우드(45)의 외부에 센서가 배치됨으로써 이 센서 및 이 센서 부근의 주변 부품 사이에서 배치의 제약이 발생하는 기술과는 달리, 슈라우드(45)의 외부에 배치되는 부재에 의해 센서(70, 75) 및 전선(71, 76)의 배치가 제약되지 않고, 반대로 센서(70, 75)나 전선(71, 76)이 이 부재의 배치를 제약하지도 않는다. 또한 통풍로(46)에 배치된 센서(70, 75) 및 전선(71, 76)은 슈라우드(45) 내에서 냉각풍에 의해 냉각되기 때문에 내연 기관(E)으로부터의 열에 의한 과열이 방지된다. 이 결과, 내연 기관(E)에서 슈라우드(45)를 이용함으로써, 간단한 구조에 의해 각 센서(70, 75) 및 이 센서(70, 75)에 접속되는 전선(71, 76)의 보호 기능 및 냉각성이 확보되고, 또한 센서(70, 75) 및 전선(71, 76)의 배치 자유도가 커진다.

슈라우드(45)로 덮여 있는 동시에 냉각풍을 통풍로(46)에 보내는 냉각팬(40)을 구비하고, 각 전선(71, 76)은 실린더(1) 및 실린더 헤드(3)보다 냉각풍의 상류에 배치됨으로써, 냉각팬(40)에 의한 냉각풍으로 강제 공랭되는 내연 기관(E)에서 실린더(1) 및 실린더 헤드(3)를 냉각하기 전의 냉각풍에 의해 전선(71, 76)이 효과적으로 냉각되기 때문에 내연 기관(E)으로부터의 열에 의한 전선(71, 76)의 온도 상승에 기인하는 전기 저항의 변화가 억제된다. 또한, 산소 농도 센서(70) 및 오일 온도 센서(75)는 실린더 헤드(3) 및 실린더(1)의 내부에 위치하는 검출부(70b, 75b)에 대하여 접속부(70c, 75c)가 크랭크축(7)의 축단부(7b)에 설치된 냉 각팬(40) 근처에 위치하도록 부착됨으로써, 산소 농도 센서(70) 및 오일 온도 센서(75)에서 각각의 접속부(70c, 75c)가 냉각팬(40)에 보다 가까운 위치에 있기 때문에 각 센서(70, 75)에 접속되는 전선(71, 76)은 보다 저온의 냉각풍에 의해 냉각되기 때문에, 이 점에서도 전선(71, 76)의 온도 상승에 기인하는 전기 저항의 변화가 억제된다. 이 결과, 센서(70, 75)에 접속되는 전선(71, 76)의 냉각성이 한층 더 향상됨으로써, 전기 저항의 변화가 억제되기 때문에 센서(70, 75)의 검출 정밀도가 향상한다.

산소 농도 센서(70)는 배기 포트(14)보다 냉각풍의 상류의 위치에 부착되고, 배기 포트(14)보다 냉각풍 하류의 위치에는 배기 포트(14)에 배기 정화용 공기를 유도하는 공기 통로(84)가 설치됨으로써, 산소 농도 센서(70) 및 공기 통로(84)를 배기 포트(14)에 근접하여 배치할 수 있다. 또한 산소 농도 센서(70)는 배기 포트(14)의 배기 가스에 의해 가열되기 전의 냉각풍에 의해 효과적으로 냉각되고, 공기 통로(84)를 유통하는 배기 정화용 공기에 관해서는 공기 통로(84)가 형성되는 통로 형성부(83)가 배기 포트(14) 부근의 실린더 헤드(3)를 냉각한 후의 배기 가스에 의해 가열된 냉각풍에 노출됨으로써, 그 온도의 저하가 억제 또는 방지되기 때문에 배기 가스중의 미연 성분과 배기 정화용 공기와의 반응이 촉진된다. 이 결과, 산소 농도 센서(70) 및 배기 정화용 공기의 공기 통로(84)가 컴팩트하게 배치됨으로써, 산소 농도 센서(70)의 냉각성이 향상하고, 또한 배기 정화용 공기에 의한 배기 정화 성능이 향상한다.

이하, 전술한 실시예 일부의 구성을 변경한 실시예에 관해서, 변경한 구성에 관해서 설명한다.

배기 가스 센서는 배기 가스중의 공연비를 검출하는 LAF 센서나, 미연 성분을 검출하는 센서이더라도 좋다.

기관 온도는 상기 기관 본체 자체의 온도 또는 연소 온도이더라도 좋고, 또한 수랭식을 병용하는 내연 기관에서는 냉각수의 온도이더라도 좋다.

통로 형성부(83)는 실린더 헤드(3)와는 별개의 부재에 의해 구성되더라도 좋고, 그 경우 통로 형성부(83)는 알루미늄 합금 등의 경합금제의 실린더 헤드(3)와 마찬가지로, 금속제 등 열의 양도체인 재료로 형성된다.

내연 기관은 실린더와 실린더 헤드가 일체 성형된 것이라도 좋고, 또한 다기통 내연 기관이더라도 좋다.

청구항 1 기재의 발명에 의하면 다음 효과가 발휘된다. 즉, 공랭식 내연 기관에서, 슈라우드를 이용함으로써 간단한 구조에 의해 센서 및 이 센서에 접속되는 전선의 보호 기능 및 냉각성이 확보되고, 또한 센서 및 전선의 배치의 자유도가 커진다.

청구항 2 기재의 발명에 의하면, 인용된 청구항 기재의 발명의 효과에 추가로 다음 효과가 발휘된다. 즉, 센서에 접속되는 전선의 냉각성이 한층 더 향상됨으로써, 전기 저항의 변화가 억제되기 때문에 센서의 검출 정밀도가 향상한다.

청구항 3 기재의 발명에 의하면, 인용된 청구항 기재의 발명의 효과에 추가로 다음 효과가 발휘된다. 즉, 배기 가스 센서 및 배기 정화용 공기의 공기 통로가 컴팩트하게 배치됨으로써, 배기 가스 센서의 냉각성이 향상하고, 또한 배기 정화용 공기에 의한 배기 정화 성능이 향상한다.

청구항 4 기재의 발명에 의하면, 인용된 청구항 기재의 발명의 효과에 추가로 다음 효과가 발휘된다. 즉, 센서에 접속되는 전선의 냉각성이 한층 더 향상됨으로써 전기 저항의 변화가 억제되기 때문에 각 센서의 검출 정밀도가 향상한다.

Claims

기관 본체에 부착되어 기관 상태를 검출하는 센서와, 상기 기관 본체를 덮음으로써 상기 기관 본체를 둘러싸는 냉각풍의 통풍로를 형성하는 슈라우드를 포함하는 공랭식 내연 기관에 있어서,

상기 센서 및 상기 센서에 접속되는 전선이 상기 통풍로에 배치되는 것을 특징으로 하는 공랭식 내연 기관.
제1항에 있어서, 상기 슈라우드로 덮여 있는 동시에 냉각풍을 상기 통풍로로 보내는 냉각팬을 포함하고, 상기 전선은 상기 기관 본체보다 냉각풍의 상류에 배치되는 것을 특징으로 하는 공랭식 내연 기관.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 기관 본체를 구성하는 실린더 헤드에는 배기 포트가 설치되고, 상기 센서는, 상기 실린더 헤드에 부착되어 상기 기관 상태로서의 배기 가스의 성상(性狀)을 배기 포트에서 검출하는 배기 가스 센서이며, 상기 배기 가스 센서는 상기 배기 포트보다 냉각풍의 상류의 위치에 부착되고, 상기 배기 포트보다 냉각풍의 하류의 위치에는 상기 배기 포트에 배기 정화용 공기를 유도하는 공기 통로가 설치되는 것을 특징으로 하는 공랭식 내연 기관.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 센서는, 상기 기관 상태로서의 배기 가스 의 성상을 검출하는 배기 가스 센서와, 상기 기관 상태로서의 기관 온도를 검출하는 온도 센서이며, 상기 배기 가스 센서 및 상기 온도 센서는, 상기 기관 본체의 내부에 위치하는 검지부에 대한 상기 전선과의 접속부가 크랭크축의 축단부에 설치된 상기 냉각팬 근처에 위치하도록 부착되는 것을 특징으로 하는 공랭식 내연 기관.