JP6042409B2 - 温度検出装置の保持構造およびこれを備えた内燃機関 - Google Patents

Description

本発明は、温度検出装置の保持構造およびこれを備えた内燃機関に関する。

従来の車両用エンジン等に用いられる内燃機関は、ラジエータとの間で循環する冷却水（冷却媒体）によって、エンジン本体の燃焼熱による過熱状態を抑制している。
近年、このような冷却水を循環させる冷却水循環経路を構成する部材として、軽量化およびコスト面を考慮して、耐熱性の樹脂によって成形された配管が用いられている。
ところで、特許文献１には、耐熱性を有する樹脂配管におけるエンジン本体との接合部分に、エンジン本体の温度を検出する温度検出素子をインサートモールドにより一体成形することにより、温度検出素子を樹脂配管に保持させる構造について開示されている。

この保持構造によれば、樹脂配管におけるエンジン本体との接合部分に温度検出素子をインサートモールドしているため、過酷な環境で内燃機関が使用された結果、循環経路内を流れる冷却水の量が不足した場合でも、温度検出素子によってエンジン本体の温度を検出し易くなっている。

特開２００３−１７６７２１号公報（平成１５年６月２７日公開）

しかしながら、上記従来の内燃機関の温度検出装置の保持構造では、以下に示すような問題点を有している。
すなわち、上記従来公報に開示された構成では、冷却水の量が不足していない状態であっても、温度検出素子がエンジンを介して冷却水の温度を検出することになるため、冷却水温度を直接検出する場合と比較して正確性に欠けるという問題がある。

本発明の課題は、冷却水の量の増減に関わらず、エンジン本体の温度を正確に検知してオーバーヒートの発生を速やかに検出することが可能な温度検出装置の保持構造およびこれを備えた内燃機関を提供することにある。
本発明に係る温度検出装置の保持構造は、樹脂製の冷却媒体循環部と、取付部と、を備えている。樹脂製の冷却媒体循環部は、エンジン本体を冷却するための冷却媒体を循環させる循環経路の一部を形成する。取付部は、循環経路内を流れる冷却媒体の温度を検出する温度検出装置を、該温度検出装置の感温部が循環経路内に突出するように保持するとともに、エンジン本体の熱を温度検出装置に伝達可能な素材によって形成されており、エンジン本体に対して一部が接触した状態で冷却媒体循環部に取り付けられている。

本発明に係る温度検出装置の保持構造によれば、冷却媒体を循環させる樹脂製の冷却媒体循環部を溶融させることなく、エンジン本体の温度を正確に検知してオーバーヒートの発生を速やかに検出することができる。

本発明の一実施形態に係る温度検出装置の保持構造を搭載した内燃機関の構成を示す斜視図。 図１の内燃機関に搭載された冷却水ハウジングの構成を示す斜視図。 図２の冷却水ハウジングとシリンダヘッドとの接合部分周辺の構成を示す斜視図。 図２の冷却水ハウジングの分解斜視図。 （ａ）は、図２の冷却水ハウジングに取り付けられる水温センサおよび取付部の構成を示す斜視図。（ｂ）は、水温センサおよび取付部をウォーターアウトレットに取り付けた状態を示す斜視図。 （ａ），（ｂ）は、図２の冷却水ハウジングとシリンダヘッドとの接合部分に使用される伝達部材を冷却水ハウジング側に挿入していく状態を示す図。 （ａ）は、図２の冷却水ハウジングとシリンダヘッドとの接合部分の構成を示す拡大断面図。（ｂ）は、その接合部分における位置決め部材と挿入孔との大きさの関係を示す部分拡大図。 本発明の他の実施形態に係る内燃機関に搭載された冷却水ハウジングの構成を示す斜視図。 図８の冷却水ハウジングとシリンダヘッドとの接合部分の構成を示す斜視図。 図８の冷却水ハウジングの分解斜視図。 （ａ）は、図８の冷却水ハウジングに取り付けられる水温センサおよび取付部の構成を示す斜視図。（ｂ）は、水温センサおよび取付部をウォーターアウトレットに取り付けた状態を示す斜視図。 （ａ），（ｂ）は、図８の冷却水ハウジングとシリンダヘッドとの接合部分に使用される伝達部材を冷却水ハウジング側に挿入していく状態を示す図。 図８の冷却水ハウジングとシリンダヘッドとの接合部分の構成を示す拡大断面図。 本発明のさらに他の実施形態に係る冷却水ハウジングとシリンダヘッドとの接合部分の構成を示す拡大断面図。 本発明のさらに他の実施形態に係る冷却水ハウジングとシリンダヘッドとの接合部分の構成を示す拡大断面図。 （ａ），（ｂ）は、本発明のさらに他の実施形態に係る冷却水ハウジングとシリンダヘッドとの接合部分における位置決め部材と挿入孔との大きさの関係を示す部分拡大図。 本発明のさらに他の実施形態に係る冷却水ハウジングとシリンダヘッドとの接合部分周辺の構成を示す斜視図。 （ａ）は、図１７の冷却水ハウジングに取り付けられる水温センサおよび取付部の構成を示す斜視図。（ｂ）は、水温センサおよび取付部をウォーターアウトレットに取り付けた状態を示す斜視図。 （ａ），（ｂ）は、図１７の冷却水ハウジングとシリンダヘッドとの接合部分に使用される伝達部材を冷却水ハウジング側に挿入していく状態を示す図。 （ａ）は、図１７の冷却水ハウジングとシリンダヘッドとの接合部分の構成を示す拡大断面図。（ｂ）は、その接合部分における位置決め部材と挿入孔との大きさの関係を示す部分拡大図。 本発明のさらに他の実施形態に係る冷却水ハウジングとシリンダヘッドとの接合部分の構成を示す拡大断面図。 本発明のさらに他の実施形態に係る冷却水ハウジングとシリンダヘッドとの接合部分周辺の構成を示す斜視図。 本発明のさらに他の実施形態に係る冷却水ハウジングとシリンダヘッドとの接合部分の構成を示す拡大断面図。 本発明のさらに他の実施形態に係る冷却水ハウジングとシリンダヘッドとの接合部分の構成を示す拡大断面図。 本発明のさらに他の実施形態に係るシリンダヘッド側に設けられるリブ部の形状を示す斜視図。 本発明のさらに他の実施形態に係るシリンダヘッド側に設けられるリブ部の形状を示す斜視図。 本発明のさらに他の実施形態に係る冷却水ハウジングとシリンダヘッドとの接合部分の構成を示す拡大断面図。 本発明のさらに他の実施形態に係る冷却水ハウジングとシリンダヘッドとの接合部分の構成を示す拡大断面図。

（実施形態１）
本発明の一実施形態に係る冷却装置を搭載した内燃機関５０について、図１〜図７（ｂ）を用いて説明すれば以下の通りである。
［内燃機関５０の構成］
本実施形態に係る内燃機関５０は、図１に示すように、主として、エンジン本体５１と、エンジン本体５１において発生した熱を冷却する冷却水ハウジング（冷却装置）１０と、を備えている。

エンジン本体５１は、内燃機関５０の本体部分を構成する金属製の部材であって、内燃機関５０の上部に設けられたシリンダヘッド５２と、シリンダヘッド５２の下部に設けられたシリンダブロック５３と、を含むように構成されている。
シリンダヘッド５２の正面には、冷却水ハウジング１０が取り付けられている。そして、シリンダヘッド５２は、その内部に、冷却水を循環させる循環経路V１（図３参照）が形成されている。ここで、挿入孔（凹部）５２ａにおける長手方向に沿った２面は、略平行な２面（いわゆる二面幅）に形成されている。この挿入孔（凹部）５２ａの二面幅は、後述する位置決め部材２１の二面幅よりも若干大きくなるように形成されており、位置決め部材２１が挿入孔５２ａに挿入された際に面接触する。また、シリンダヘッド５２は、冷却水ハウジング１０が取り付けられる正面に、略鉛直方向に沿って楕円状の長手方向が向くように形成された挿入孔（凹部）５２ａが形成されている。

また、シリンダブロック５２における循環経路Ｖ１を構成する開口部には、燃焼室近傍部と挿入孔５２ａ近傍部とを連結するリブ部５２ｂ，５２ｂが立設されており、循環経路Ｖ１を略水平方向において３つに分断している。これにより、内燃機関の燃焼室が配置されたシリンダヘッド５２の下方から熱が伝達される際に、リブ部５２ｂ，５２ｂを介して直線的に熱が伝達される。この結果、循環経路Ｖ１内を流れる冷却水の水温センサ２０へ向かう流れを阻害することなく、オーバーヒート発生時における燃焼室の熱をより効率よく水温センサ２０へ伝達することができる。よって、リブ部５２ｂ，５２ｂが設けられていない構成と比較して、オーバーヒートの発生を比較的早い段階で検知することができる。

冷却水ハウジング１０は、内燃機関５０内で発生する燃焼熱を冷却するために、図２に示すように、シリンダヘッド５２に対して取り付けられており、エンジン本体５１の内部に設けられた図示しないウォーターポンプによって循環する冷却水の循環経路の一部を形成する。なお、冷却水ハウジング１０の詳細な構成については、後段にて詳述する。また、図１に示す矢印は、冷却水ハウジング１０周辺における冷却水の流れる方向を示している。

［冷却水ハウジング１０］
冷却水ハウジング１０は、図２に示すように、ウォーターアウトレット（冷却媒体循環部）１１、取付部１２、水温センサ（温度検出装置）２０、および位置決め部材（伝達部材）２１（図６（ａ）等参照）、シール部材２２を備えている。
（ウォーターアウトレット１１）
ウォーターアウトレット（冷却媒体循環部）１１は、図２に示すように、ウォーターポンプ（図示せず）によって循環する冷却水をラジエータやヒータ（ともに図示せず）に送り込むための循環経路Ｖ２（図５（ｂ）参照）を形成する樹脂性の部材であって、本体部１１ａ、接合板１１ｂ、第１コネクタ１１ｃ、第２コネクタ１１ｄ、第３コネクタ１１ｅ、および装着凹部１１ｆ（図４参照）を有している。

本体部１１ａは、内部に循環経路Ｖ２となる空間を有する略円筒状の部材であって、ウォーターアウトレット１１がシリンダヘッド５２に取り付けられた状態において、略水平方向に沿って配置されている。また、本体部１１ａは、その上部に、取付部１２を介して水温センサ２０が取り付けられている。これにより、水温センサ２０は、本体部１１ａ内に形成された循環経路Ｖ２内を流れる冷却水の温度を、循環経路Ｖ２内に突き出た感温部２０ａ（図７（ａ）参照）において検知することができる。

接合板１１ｂは、本体部１１ａのシリンダヘッド５２と接合される側に設けられた板状の部材であって、図２および図３に示すように、板状の一方の面をシリンダヘッド５２に対して当接させた状態で固定される。また、接合板１１ｂにおけるシリンダヘッド５２との接合面側には、後述する環状のシール部材２２が設けられている。
第１コネクタ１１ｃは、冷却水と空気との間で熱交換を行うラジエータ（図示せず）の冷却水入口につながる配管と接合され、ラジエータに対して冷却水を戻す。

第２コネクタ１１ｄは、内燃機関５０において発生した熱を有効利用するための熱交換器として設けられたヒータ（図示せず）につながる配管が接合されており、ヒータに対して冷却水を供給する。
第３コネクタ１１ｅは、上述したヒータを循環して戻ってくる冷却水が供給される配管が接合される。

装着凹部１１ｆは、図４に示すように、本体部１１ａの上面に形成されており循環経路Ｖ２まで連通する貫通孔であって、後述する取付部１２が水温センサ２０とともに取り付けられる。
（取付部１２）
取付部１２は、図４に示すように、水温センサ２０をウォーターアウトレット１１の本体部１１ａに取り付けるための金属性（好ましくは、アルミニウムや黄銅）の部材である。取付部１２は、ウォーターアウトレット１１との間で隙間が形成されることがないように、装着凹部１１ｆに対して液密に取り付けられている。さらに、取付部１２は、図５（ｂ）に示すように、ウォーターアウトレット１１に取り付けられた状態において、接合板１１ｂの接合面側に設けられた環状のシール部材２２の内側に配置される。そして、取付部１２は、本体部１２ａ、センサ挿入部１２ｂ、挿入孔１２ｃ（図５（ａ）参照）を有している。

本体部１２ａは、側面視において略Ｌ字型の形状を有しており、略Ｌ字型の背面部分に挿入孔１２ｃ、底辺部分にセンサ挿入部１２ｂが形成されている。
センサ挿入部１２ｂは、図４に示すように、水温センサ２０の感温部２０ａ側が挿入されて固定される貫通孔である。取付部１２がウォーターアウトレット１１に取り付けられた状態では、センサ挿入部１２ｂは、ウォーターアウトレット１１内部に形成された循環経路Ｖ２に連通している。

挿入孔１２ｃは、本体部１２ａの背面側に形成された凹部であって、後段にて詳述する金属製の位置決め部材２１（図６（ａ）等参照）が挿入される。また、挿入孔１２ｃは、楕円形状を有している。そして、挿入孔１２ｃは、シリンダヘッド５２の挿入孔５２ａと同様に、楕円の長手方向が略鉛直方向に沿うように形成されているとともに、長手方向に沿う２面が略平行な２面（いわゆる二面幅）に形成されている。この挿入孔１２ｃの二面幅は、後述する位置決め部材２１の二面幅よりも幅が若干小さくなるように形成されており、後述する位置決め部材２１が挿入孔１２ｃに対して二面幅で圧入嵌合されることで、位置決め部材２１が取付部１２に一体的に取り付けられる。

（水温センサ２０）
水温センサ２０は、循環経路Ｖ２内を流れる冷却水の温度を測定するセンサであって、図４に示すように、循環経路Ｖ２内へ挿入される先端部分に感温部２０ａを有している。また、水温センサ２０は、取付部１２のセンサ挿入部１２ｂのねじ穴に螺合させることで固定される。

感温部２０ａは、冷却水ハウジング１０内の循環経路Ｖ２を流れる冷却水の温度を測定する。また、感温部２０ａは、例えば、苛酷な環境下において内燃機関５０が使用された結果、循環経路Ｖ２内の冷却水の量が減少した際には、金属製の位置決め部材２１および取付部１２を介して、エンジン本体５１（シリンダヘッド５２）側の熱が伝達され、エンジン本体５１の温度を測定する。

これにより、水温センサ２０において、通常時には循環経路Ｖ２内の冷却水温度を側定するとともに、循環経路Ｖ２内における冷却水の量が減少した際にはエンジン本体５１の温度を測定することで、オーバーヒートの発生を確実かつ迅速に検出することができる。
（位置決め部材２１）
位置決め部材２１は、シリンダヘッド５２と冷却水ハウジング１０との接合部分に設けられた断面が略楕円状の金属製のブロック材であって、図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、取付部１２の挿入孔１２ｃと、シリンダヘッド５２の挿入孔５２ａとに挿入された状態で使用される。ここで、位置決め部材２１における長手方向に沿った２面は、略平行な２面（いわゆる二面幅）に形成されている。位置決め部材２１は、上述したように、挿入孔１２ｃに圧入嵌合されて一体となった取付部１２、すなわち冷却水ハウジング１０のシリンダヘッド５２に対する二面幅の幅方向（鉛直方向に対して直角方向）の位置決めを行う。

さらに、位置決め部材２１は、金属製の素材によって成形されているため、エンジン本体５１（シリンダヘッド５２）において生じた熱を、同じく金属製の素材によって成形された取付部１２を介して水温センサ２０に対して伝達する伝達部材としても機能する。
位置決め部材２１は、図７（ａ）に示すように、シリンダヘッド５２に挿入される側に向かって先細りする形状を有している。これにより、冷却水ハウジング１０をシリンダヘッド５２の接合面側に取り付ける際に、図６（ｂ）に示すように、先に位置決め部材２１を冷却水ハウジング１０側の挿入孔１２ｃに挿入した後でシリンダヘッド５２側の挿入孔５２ａに挿入する場合でも、挿入孔５２ａ側へ挿入し易くすることができる。

なお、挿入孔５２ａは、図７（ｂ）に示すように、位置決め部材２１を挿入孔５２ａに挿入した状態において、挿入孔５２ａの長手方向における幅が位置決め部材２１の長手方向における幅よりも若干大きくなるように形成されている。これにより、この長手方向における幅方向に生じた隙間ｇを、位置決め部材２１をシリンダヘッド５２側に形成された挿入孔５２ａへ嵌合させる際の圧力を軽減するための圧逃がし部として機能させることができる。

また、位置決め部材２１は、略楕円状の長手方向が略鉛直方向に沿う縦長の状態で、挿入孔１２ｃおよび挿入孔５２ａに挿入される。
ここで、樹脂製のウォーターアウトレット１１と金属製の取付部１２とは、熱膨張率に差がある。このため、エンジン本体５０からの熱が伝達されて、例えば、樹脂製のウォーターアウトレット１１が鉛直方向に伸びる方向に変形した場合には、樹脂と比較して熱膨張率が小さい金属製の取付部１２によってウォーターアウトレット１１の熱膨張を制限してしまう場合がある。この場合、以下で説明するシール部材２２に対して、せん断方向の力が加わって、シール性能が低下してしまうおそれがある。

そこで、本実施形態では、このような材質の異なるウォーターアウトレット１１と取付部１２とで熱膨張率に差がある場合でも、このような問題が生じないように、断面が略楕円状の取付部１２を鉛直方向に長手方向が沿うように取り付けている。
これにより、ウォーターアウトレット１１と取付部１２とが熱膨張した場合でも、シール部材２２のシール性能が低下してしまうことを防止することができる。

（シール部材２２）
シール部材２２は、図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、接合板１１ｂの接合面側における循環経路Ｖ２を形成する空間の断面および取付部１２の部分を取り囲むように、環状に形成された弾性部材である。
また、シール部材２２は、図７（ａ）に示すように、冷却水ハウジング１０がシリンダヘッド５２に取り付けられた状態において、シリンダヘッド５２側の接合面と冷却水ハウジング１０側の接合面との間に挟まれてつぶれた状態となる。

これにより、循環経路Ｖ１，Ｖ２内を流れる冷却水が接合部分から漏れ出してしまうことを防止することができる。
＜特徴＞
（１）
本実施形態の内燃機関５０の冷却水ハウジング１０は、図３に示すように、エンジン本体５１を冷却するための冷却水を循環させる循環経路Ｖ２を形成する樹脂製のウォーターアウトレット１１と、ウォーターアウトレット１１内を流れる冷却水の温度を検知する水温センサ２０を保持するとともにウォーターアウトレット１１に取り付けられエンジン本体５１の熱が伝達される素材によって形成された取付部１２と、取付部１２に取り付けられエンジン本体５１に対して一部が接触しており取付部１２と同様にエンジン本体５１の熱が伝達される素材によって形成された位置決め部２１と、を備えている。

これにより、循環経路Ｖ２内において十分な量の冷却水が流れている場合には、水温センサ２０の感温部２０ａによって水温を検知することで、検知された水温に基づいて、エンジン本体５１側におけるオーバーヒートの発生を確実に検出することができる。
さらに、本実施形態の内燃機関５０の冷却水ハウジング１０では、例えば、過酷な使用環境等に起因して、循環経路Ｖ２内に流れる冷却水の量が不足している場合でも、シリンダヘッド５２に当接しており熱伝導率の高い素材によって成形された位置決め部２１および取付部１２を介して、水温センサ２０の感温部２０ａにエンジン本体５１側の温度が伝達される。

これにより、取付部１２を介してエンジン本体５１側の熱を検知することで、水温センサ２０において検知された温度に基づいて、エンジン本体５１側におけるオーバーヒートの発生を容易に検出することができる。
よって、冷却水ハウジング１０の大部分を構成するウォーターアウトレット１１を樹脂製とした場合でも、水温センサ２０を保持する取付部１２およびシリンダヘッド５２に当接する位置決め部２１を熱伝導率の高い素材（ここでは、金属）としたことで、水温センサ２０の周りの樹脂が溶融した状態になって初めてオーバーヒートの検出が可能となる従来の構成と比較して、エンジン本体５１側におけるオーバーヒートの発生を確実かつ迅速に検出することができる。

（２）
本実施形態の内燃機関５０の冷却水ハウジング１０では、図７（ａ）に示すように、水温センサ２０が循環経路Ｖ２の上部に配置されるように、取付部１２がウォーターアウトレット１１に設けられている。
これにより、水温センサを冷却水の循環経路Ｖ２の下方に設置した場合と比較して、水温センサ２０の取り外し時における冷却水の抜き取り等の作業が不要となるため、メンテナンス性を向上させることができる。

さらに、循環経路Ｖ２内を流れる冷却水が不足した場合には、循環経路Ｖ２の上部空間には非常に高温の水蒸気が充満するため、取付部１２を介して水温センサ２０によるオーバーヒートの検知機能を向上させることができる。
（３）
本実施形態の内燃機関５０の冷却水ハウジング１０では、図３に示すように、シリンダヘッド５２における循環経路Ｖ１を構成する開口部に、燃焼室近傍部と挿入孔５２ａ近傍部とを連結するリブ部５２ｂ，５２ｂが立設されている。

これにより、内燃機関５０の燃焼室が配置されたシリンダヘッド５２の下方から熱が伝達される際に、リブ部５２ｂ，５２ｂを介して直線的に熱が伝達されることから、循環経路Ｖ１内を流れる冷却水の水温センサ２０へ向かう流れを阻害することなく、オーバーヒート発生時における燃焼室の熱をより効率よく水温センサ２０へ伝達することができる。
（４）
本実施形態の内燃機関５０の冷却水ハウジング１０では、取付部１２は、図７（ａ）に示すように、シリンダヘッド５２と接触する部分において、循環経路Ｖ２内を流れる冷却水と水温センサ２０の感温部２０ａとが接触する部分を避けるように配置されている。

これにより、循環経路Ｖ２内を流れる冷却水が充分ある状態においては、冷却水と水温センサ２０の感温部２０ａとの接触を取付部１２によって阻害されることを回避することができる。よって、水温センサ２０において、正確に水温を検知することができる。
（５）
本実施形態の内燃機関５０の冷却水ハウジング１０では、図７（ｂ）に示すように、位置決め部材２１は、エンジン本体５１側に形成された挿入孔５２ａと二面幅によって互いに面接触した状態で、エンジン本体５１に固定される。

これにより、冷却水ハウジング１０とエンジン本体５１との接合部分のガタツキを最小限に抑えて安定した状態で接合することができるとともに、エンジン本体５１側で生じた熱を、確実に水温センサ２０側へ伝達することができる。
なお、位置決め部材２１と挿入孔５２ａとは、互いに面接触（位置決め部材２１がシリンダヘッド５２に対して平面的に当接）することができれば、二面幅に限らず、一面幅や三面幅などの他の形態であってもよい。

（６）
本実施形態の内燃機関５０の冷却水ハウジング１０では、図７（ａ）に示すように、水温センサ２０を保持する取付部１２と、ウォーターアウトレット１１とシリンダヘッド５２との接合部分に配置され、エンジン本体５１において発生した熱を取付部１２へ伝達する位置決め部材２１と、を別体で形成している。

これにより、循環経路Ｖ２内に流れる冷却水の量が不足している場合におけるエンジン本体５１の温度を水温センサ２０まで伝達する構造を容易に形成することができる。
（７）
本実施形態の内燃機関５０の冷却水ハウジング１０では、図６（ｂ）に示すように、位置決め部材２１は、ウォーターアウトレット１１から突出しており、シリンダヘッド５２側に形成された挿入孔５２ａに挿入されることで、シリンダヘッド５２に対するウォーターアウトレット１１の位置決めを行う。

これにより、ウォーターアウトレット１１をシリンダヘッド５２へ取り付ける際の位置決め専用部品が不要となるとともに、冷却水ハウジング１０をシリンダヘッド５２に対して容易に取り付けることができる。
（８）
本実施形態の内燃機関５０の冷却水ハウジング１０では、図７（ａ）に示すように、位置決め部材２１は、シリンダヘッド５２側の挿入孔５２ａに挿入される側の先端に向かって細くなる形状を有している。

これにより、位置決め部材２１を、シリンダヘッド５２側の挿入孔５２ａに嵌合させ易くすることができる。
（９）
本実施形態の内燃機関５０の冷却水ハウジング１０では、図５（ｂ）等に示すように、ウォーターアウトレット１１は、接合板１１ｂの接合面側に、冷却水の漏れ出しを防止する環状のシール部材２２を有している。そして、取付部１２は、環状のシール部材２２の内側においてシリンダヘッド５２に対して熱伝達可能なように間接的に接触している。

これにより、水温センサ２０を保持する取付部１２の外周をつたって、冷却水が漏れてしまうことを防止することができる。
（実施形態２）
本発明の他の実施形態に係る冷却装置を搭載した内燃機関について、図８〜図１３を用いて説明すれば以下の通りである。

すなわち、本実施形態の冷却装置では、水温センサ２０を保持する金属製の取付部１１２および位置決め部材１２１の形状およびその周辺の構造が、上記実施形態１の取付部１２および位置決め部材２１と異なっている。しかし、その他の点については上記実施形態１と同様であるから、上記実施形態１で登場した構成と同様の機能等を有する部材については、同じ符号を付してその説明を省略する。

シリンダヘッド１５２の正面には、冷却水ハウジング１１０が取り付けられている。そして、シリンダヘッド１５２は、その内部に、冷却水を循環させる循環経路V１（図９参照）が形成されている。また、シリンダヘッド１５２は、冷却水ハウジング１１０が取り付けられる正面に、挿入孔（凹部）１５２ａが形成されている。
挿入孔１５２ａは、冷却水が流れる正面方向から見て、循環経路Ｖ１内へ略半円状に突出する切欠き部分として形成されている。そして、この略半円状の切欠き部分は、後述する位置決め部材１２１が面接触することができるように、略平行な２面（いわゆる２面幅）が形成されている。

また、挿入孔１５２ａは、図９に示すように、循環経路Ｖ１を分断するようにシリンダヘッド１５２側に立設されたリブ部１５２ｂ，１５２ｂによって挟まれるようにして形成されている。ここで、リブ部１５２ｂ，１５２ｂによって形成される略平行な２面（二面幅）は、後述する位置決め部材１２１の二面幅よりも若干大きくなるように形成されており、位置決め部材１２１が挿入孔１５２ａに挿入された際に面接触する。

このリブ部１５２ｂ，１５２ｂにより、内燃機関の燃焼室が配置されたシリンダブロック１５２の下方から熱が伝達される際に、リブ部１５２ｂ，１５２ｂを介して後述する位置決め部１２１に直線的に熱が伝達される。この結果、循環経路Ｖ１内を流れる冷却水の水温センサ２０へ向かう流れを阻害することなく、オーバーヒート発生時における燃焼室の熱を、より効率よく水温センサ２０へ伝達することができる。よって、リブ部１５２ｂ，１５２ｂが設けられていない構成と比較して、オーバーヒートの発生を比較的早い段階で検知することができる。

冷却水ハウジング１１０は、図８に示すように、シリンダヘッド１５２に対して取り付けられており、図示しないウォーターポンプによって循環する冷却水の循環経路を形成する。そして、冷却水ハウジング１１０は、図８に示すように、ウォーターアウトレット（冷却媒体循環部）１１１、取付部１１２、水温センサ２０、および位置決め部材（伝達部材）１２１（図１２（ａ）等参照）を備えている。

ウォーターアウトレット１１１は、本体部１１ａ、接合板１１１ｂ、第１コネクタ１１ｃ、第２コネクタ１１ｄ、第３コネクタ１１ｅ、および装着凹部１１１ｆ（図１０参照）を有している。
本体部１１ａは、内部に循環経路Ｖ２（図１１（ｂ）参照）となる空間を有する略円筒状の部材であって、ウォーターアウトレット１１１がシリンダヘッド１５２に取り付けられた状態において、略水平方向に沿って配置されている。また、本体部１１ａは、その上部に、取付部１１２を介して水温センサ２０が取り付けられている。これにより、水温センサ２０は、本体部１１ａ内に形成された循環経路Ｖ２内を流れる冷却水の温度を、循環経路Ｖ２内に突き出た感温部２０ａ（図１３参照）において検知することができる。

接合板１１１ｂは、本体部１１ａのシリンダヘッド１５２と接合される側に設けられた板状の部材であって、図８および図９に示すように、板状の一方の面をシリンダヘッド１５２に対して当接させた状態で固定される。
装着凹部１１１ｆは、図１０に示すように、本体部１１ａの上面に形成されており循環経路Ｖ２まで連通する貫通孔であって、後述する取付部１１２が水温センサ２０とともに取り付けられる。

（取付部１１２）
取付部１１２は、図１０に示すように、水温センサ２０をウォーターアウトレット１１１の本体部１１ａに取り付けるための金属性の部材である。取付部１１２は、ウォーターアウトレット１１１との間で隙間が形成されることがないように、装着凹部１１１ｆに対して液密に取り付けられている。また、取付部１２は、本体部１１２ａ、センサ挿入部１１２ｂ、切欠き部１１２ｃ（図１１（ａ）参照）を有している。

本体部１１２ａは、側面視において略Ｌ字型の形状を有しており、略Ｌ字型の背面部分に切欠き部１１２ｃ、上面部分にセンサ挿入部１１２ｂが形成されている。
センサ挿入部１１２ｂは、図１０に示すように、水温センサ２０の感温部２０ａ側が挿入されて固定される貫通孔である。取付部１１２がウォーターアウトレット１１１に取り付けられた状態では、センサ挿入部１１２ｂは、ウォーターアウトレット１１１内部に形成された循環経路Ｖ２に連通している。

切欠き部１１２ｃは、本体部１１２ａの背面側に形成された半円状部と、半円状部の周方向両端縁から接線方向に延びる略平行な２面（二面幅）を有する平面部と、を有している。この二面幅は、後述する位置決め部材１２１の二面幅より幅が若干小さくなるように形成されており、図１２（ａ）および図１２（ｂ）に示すように、後述する位置決め部材１２１が切欠き部１１２ｃに対して二面幅で圧入嵌合されることで、後述する金属製の位置決め部材１２１（図１２（ａ）等参照）が取付部１１２に一体的に取り付けられる
（位置決め部材１２１）
位置決め部材１２１は、シリンダヘッド１５２と冷却水ハウジング１１０との接合部分に設けられた金属製の部材であって、半円筒状部と、この半円筒状部の周方向両端縁から接線方向に延びる略平行な２面（二面幅）を有する平面部と、を有している。位置決め部材１２１は、上述したように、切欠き部１１２ｃに圧入嵌合されて一体となった取付部１１２、すなわち冷却水ハウジング１１０のシリンダヘッド１５２に対する二面幅の幅方向（鉛直方向に対して直角方向）の位置決めを行う。

さらに、位置決め部材１２１は、金属製の素材によって成形されているため、エンジン本体１５１（シリンダヘッド１５２）において生じた熱を、同じく金属製の素材によって成形された取付部１１２を介して水温センサ２０に対して伝達する伝達部材としても機能する。
位置決め部材１２１は、図１３に示すように、シリンダヘッド１５２に挿入される側に向かって先細りする形状を有している。これにより、冷却水ハウジング１１０をシリンダヘッド１５２の接合面側に取り付ける際に、図１２（ｂ）に示すように、先に位置決め部材１２１を冷却水ハウジング１１０側の切欠き部１１２ｃに圧入した後でシリンダヘッド１５２側の挿入部１５２ａに挿入する場合でも、挿入部１５２ａ側へ挿入し易くすることができる。

本実施形態の内燃機関の冷却水ハウジング１１０では、上記のような構成により、基本的に、上述した実施形態１によって得られる作用・効果と同等の効果を得ることができる。
以下では、上記実施形態１の構成によって得られる作用・効果とは異なる作用・効果についてのみ説明する。

＜特徴＞
（１）
本実施形態の内燃機関の冷却水ハウジング１１０では、図１２（ｂ）および図１３に示すように、取付部１１２は、シリンダヘッド１５２と接触する部分において、循環経路Ｖ２内を流れる冷却水と水温センサ２０の感温部２０ａ部とが接触する部分を避けるような半円筒状（アーチ状）の形状で形成されている。

これにより、シリンダヘッド１５２と冷却水ハウジング１１０との接合部分では、循環経路Ｖ２内における冷却水が流れる方向において、取付部１１２が水温センサ２０の感温部２０ａの上流側の流れを遮る位置に設けられた場合でも、取付部１１２によって冷却水の流れが妨げられることはない。よって、水温センサ２０において、正確に水温を検知することができる。

［他の実施形態］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
（Ａ）
上記実施形態では、ウォーターアウトレット１１，１１１の装着凹部１１ｆ，１１１ｆに取付部１２，１１２を、例えば、溶着等によって一体的に取り付けた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、インサート成形によって、取付部１２，１１２とウォーターアウトレット１１，１１１とを一体化してもよい。この場合、図１４および図１５に示すように、取付部１２，１１２の上面を覆うように、被覆部２１１ａ，３１１ａが形成された樹脂製のウォーターアウトレット２１１，３１１を含む冷却ハウジング２１０，３１０とすればよい。
これにより、例えば、樹脂製のウォーターアウトレット２１１，３１１のインサート成形時に、成形金型の中に取付部１２，１１２をセットすることで、金属製の取付部１２，１１２を内包する一体型のウォーターアウトレット２１１，３１１を成形することができる。このように、金属製の取付部１２，１１２の大部分を樹脂製のウォーターアウトレット２１１，３１１によって鋳包むことにより、取付部１２，１１２からの放熱を抑えることができるため、エンジン本体５１，１５１（シリンダヘッド５２，１５２）側で生じた熱をより確実に水温センサ２０側へ伝達することができる。

（Ｂ）
上記実施形態では、取付部１２，１１２と位置決め部材（伝達部材）２１，１２１とが別体として設けられている例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、伝達部材が取付部と一体化した構成であってもよい。

（Ｃ）
上記実施形態では、取付部１２および位置決め部材（伝達部材）２１が、ともに熱伝導率の高い金属製である例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、金属以外にも、熱伝導率の高い素材によって取付部や伝達部材が形成されていてもよい。

（Ｄ）
上記実施形態１では、図７（ｂ）に示すように、位置決め部材２１を挿入孔５２ａに挿入した状態において、挿入孔５２ａの長手方向における幅が位置決め部材２１の長手方向における幅よりも若干大きくなるように形成されていることにより、この長手方向における幅方向に生じた隙間ｇを、位置決め部材２１をシリンダヘッド５２側に形成された挿入孔５２ａへ嵌合させる際の圧力を軽減するための圧逃がし部として機能させる例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、図１６（ａ）に示すように、位置決め部材２２１の一部に少なくとも１つの切欠き部２２１ａ，２２１ａを形成し、切欠き部２２１ａ，２２１ａを圧逃がし部として機能させてもよい。
また、図１６（ｂ）に示すように、位置決め部材３２１が挿入される挿入孔５２ａ側に形成された少なくとも１つの凹部３５２ａを、圧逃がし部として機能させてもよい。

（Ｅ）
上記実施形態１および上記他の実施形態（Ａ）では、図３〜図７（ｂ）および図１４に示すように、シリンダブロック５２側の挿入孔５２ａ、取付部１２側の挿入孔１２ａをそれぞれ縦長形状になるように形成しており、位置決め部材２１も鉛直方向に楕円状の長手方向が沿う向きでこれらに挿入される例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、図１７〜図２１に示すように、挿入孔５２ａ、挿入孔１２ａを略水平方向に長手方向が沿うように横長に形成し、位置決め部材２１も横長の向きでそれらに挿入される構成であってもよい。
（Ｆ）
上記実施形態１，２および他の実施形態（Ａ）〜（Ｅ）では、シリンダヘッド５２における循環経路Ｖ１を構成する開口部に、燃焼室近傍部と挿入孔５２ａ近傍部とを連結するリブ部５２ｂ，５２ｂを、また、シリンダヘッド１５２における循環経路Ｖ１を構成する開口部を構成するリブ部１５２ｂ，１５２ｂを立設した例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、シリンダヘッド５２，１５２における循環経路Ｖ１を構成する開口には、リブ部５２ｂ，５２ｂ，１５２ｂ，１５２ｂは設けなくてもよい。
なお、挿入孔１５２ａや位置決め部材１２１をアーチ形状とする態様の場合（図９および図１５参照）には、図２２〜図２４に示すように、挿入孔１５２ａだけを循環経路Ｖ１を構成する空間の上部に設けてもよい。

（Ｇ）
上記実施形態１では、循環経路Ｖ１を分断するようにシリンダブロック５２側における挿入孔５２ａの下方に２本のリブ部５２ｂ，５２ｂが立設された構成を例として挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、図２５に示すように、挿入孔５２ａの下方に、略Ｙ字形状のリブ部２５２ｂを設けてもよい。

また、図２６に示すように、挿入孔５２ａの下方に１本のリブ部３５２ｂを設けてもよい。
この場合でも、内燃機関の燃焼室が配置されたシリンダブロック５２の下方から熱が伝達される際に、リブ部２５２ｂ，３５２ｂを介して直線的に熱が伝達される。この結果、循環経路Ｖ１内を流れる冷却水の水温センサ２０へ向かう流れを阻害することなく、オーバーヒート発生時における燃焼室の熱を、より効率よく水温センサ２０へ伝達することができる。よって、リブ部が設けられていない構成と比較して、オーバーヒートの発生を比較的早い段階で検知することができる。

（Ｈ）
上記各実施形態および上記各他の実施形態では、取付部１２，１１２が、シール部材２２よりも内側（シール部材２２よりも循環経路Ｖ２側）に配置された例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、取付部１２，１１２は、シール部材２２よりも外側（シール部材２２を挟んで循環経路Ｖ２とは反対側）に配置されていてもよい。

図２７および図２８は、図７および図１４において、取付部１２，１１２をシール部材２２よりも外側（シール部材２２を挟んで循環経路Ｖ２とは反対側）に配置した例を示している。
この場合でも、循環経路Ｖ１，Ｖ２内を流れる冷却水が接合部分から漏れ出してしまうことを防止することができる。

本発明の温度検出装置の保持構造は、冷却媒体を循環させる樹脂製の冷却媒体循環部を溶融させることなく、エンジン本体の温度を正確に検知してオーバーヒートの発生を速やかに検出することができるという効果を奏することから、冷却装置を備えた各種内燃機関に対して広く適用可能である。

１０ 冷却水ハウジング（冷却装置）
１１ ウォーターアウトレット（冷却媒体循環部）
１１ａ 本体部
１１ｂ 接合板
１１ｃ 第１コネクタ
１１ｄ 第２コネクタ
１１ｅ 第３コネクタ
１１ｆ 装着凹部
１２ 取付部
１２ａ 本体部
１２ｂ センサ挿入部
１２ｃ 挿入孔
２０ 水温センサ（温度検出装置）
２０ａ 感温部
２１ 位置決め部材（伝達部材）
２２ シール部材
５０ 内燃機関
５１ エンジン本体
５２ シリンダヘッド
５２ａ 挿入孔（凹部）
５２ｂ リブ部
５３ シリンダブロック
１１０ 冷却水ハウジング
１１１ ウォーターアウトレット（冷却媒体循環部）
１１１ｂ 接合板
１１１ｆ 装着凹部
１１２ 取付部
１１２ａ 本体部
１１２ｂ センサ挿入部
１１２ｃ 切欠き部
１２１ 位置決め部材（伝達部材）
１５２ シリンダヘッド
１５２ａ 挿入部（凹部）
１５２ｂ リブ部
２１０ 冷却水ハウジング
２１１ ウォーターアウトレット
２１１ａ 被覆部
２５２ｂ リブ部
３１０ 冷却水ハウジング
３１１ ウォーターアウトレット
３１１ａ 被覆部
３５２ｂ リブ部
ｇ 隙間
Ｖ１，Ｖ２ 循環経路

Claims (13)

1. エンジン本体を冷却するための冷却媒体を循環させる循環経路の一部を形成する樹脂製の冷却媒体循環部と、
   前記循環経路内を流れる前記冷却媒体の温度を検知する温度検出装置を、該温度検出装置の感温部が前記循環経路内に突出するように保持するとともに、前記エンジン本体の熱を前記温度検出装置に伝達可能な素材によって形成されており、前記エンジン本体に対して一部が接触した状態で前記冷却媒体循環部に取り付けられている取付部と、
   を備え、
   前記取付部は、前記エンジン本体に対して当接するとともに、前記エンジン本体に対する前記冷却媒体循環部の位置決めを行う当接部を有しており、
   前記当接部は、前記冷却媒体循環部から突出しており、前記エンジン本体側に形成された凹部に挿入されることで前記エンジン本体に対する前記冷却媒体循環部の位置決めを行う、
   温度検出装置の保持構造。
2. 前記取付部は、前記温度検出装置が前記循環経路の上部に配置されるように、前記冷却媒体循環部に設けられている、
   請求項１に記載の温度検出装置の保持構造。
3. 前記取付部は、前記エンジン本体と接触する一部を除く部分を、前記樹脂製の冷却媒体循環部によって覆われている、
   請求項１または２に記載の温度検出装置の保持構造。
4. 前記取付部は、前記循環経路内を流れる前記冷却媒体と前記温度検出装置の感温部とが接触するのを遮らないような形状に形成されている、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の温度検出装置の保持構造。
5. 前記取付部は、前記温度検出装置を保持可能な保持部と、前記冷却媒体循環部と前記エンジン本体との接合部分に配置され前記エンジン本体の熱を前記取付部へ伝達可能な前記当接部としての伝達部材と、を有している、
   請求項１に記載の温度検出装置の保持構造。
6. 前記当接部は、前記エンジン本体側に形成された凹部を形成する互いに対向する２つの面に対して面接触した状態で、前記エンジン本体に固定される、
   請求項１から５のいずれか１項に記載の温度検出装置の保持構造。
7. 前記当接部は、前記エンジン本体側の前記凹部に挿入される側の先端に向かって細くなる形状を有している、
   請求項６に記載の温度検出装置の保持構造。
8. 前記当接部は、前記エンジン本体側の前記凹部内に嵌合しており、
   前記嵌合する部分に形成されており、前記当接部を前記エンジン本体側の前記凹部へ嵌合させる際の圧力を逃がす圧逃がし部をさらに備えている、
   請求項１から７のいずれか１項に記載の温度検出装置の保持構造。
9. 前記当接部は、断面視における長手方向が略鉛直方向に沿って配置されている、
   請求項１から８のいずれか１項に記載の温度検出装置の保持構造。
10. 前記循環経路内には、前記エンジン本体に形成された燃焼室近傍と前記取付部が当接する部分近傍とを連結するリブ部が形成されている、
    請求項１から９のいずれか１項に記載の温度検出装置の保持構造。
11. 前記冷却媒体循環部は、前記エンジン本体との接合面に設けられた前記冷却媒体の漏れ出しを防止するシール部を有しており、
    前記取付部は、前記シール部の内側において前記エンジン本体に対して直接的あるいは間接的に接触している、
    請求項１から１０のいずれか１項に記載の温度検出装置の保持構造。
12. 前記取付部は、金属製である、
    請求項１から１１のいずれか１項に記載の温度検出装置の保持構造。
13. 請求項１から１２のいずれか１項に記載の温度検出装置の保持構造と、
    前記冷却装置によって冷却されるエンジン本体と、
    を備えている内燃機関。

Images