KR20080021796A - 범용 엔진 - Google Patents

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KR20080021796A KR1020087001519A KR20087001519A KR20080021796A KR 20080021796 A KR20080021796 A KR 20080021796A KR 1020087001519 A KR1020087001519 A KR 1020087001519A KR 20087001519 A KR20087001519 A KR 20087001519A KR 20080021796 A KR20080021796 A KR 20080021796A
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electrical
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KR1020087001519A
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미츠요시 가나이
소우헤이 혼다
아키히사 시노다
Original Assignee
혼다 기켄 고교 가부시키가이샤
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Abstract

발전기(46)와 전장 부품 사이에 개선된 배선 구조를 갖는 범용 엔진이 개시되어 있다. 엔진 본체(27)와 연료 탱크(37) 사이에 형성된 사공간(dead space)에 커넥터 박스(104)가 설치되어 있다. 복수의 전기 배선(151 내지 156)이 커넥터 박스 내측에서 상호 연결되어 있다.

Description

범용 엔진{MULTIPURPOSE ENGINE}
본 발명은 엔진의 조작 패널로부터 발전기, 스타터, 메인 스위치 등을 포함하는 전장 부품에 이르기까지 배선하는 전기 배선의 구조에 관한 것이다.
범용 엔진에서의 이러한 타입의 전기 배선 구조는, 예컨대 일본 특허 공개 공보 2002-276514에 제안되어 있다. 이러한 전기 배선 구조를 도 13을 참고로 설명한다.
도 13에 도시된 전기 배선 구조(310)에 있어서는, 엔진(311)의 측면에 스타터(312), 정류기(313), 마그넷 스위치(314), 시동 스위치(315) 및 기타 전장 부품이 배치되어 있다. 이들 전장 부품은 전기 배선(316)에 의해 서로 연결되어 있다.
그러나 전기 배선 구조(310)에 있어서는, 전기 배선(316)이 엔진(311)의 측면에 고정되지 않고 배선되어 있으므로, 전기 배선이 엔진(311)의 작동으로 인한 진동을 받기 쉽다.
이러한 전기 배선 구조(310)에 있어서, 예컨대 엔진(311)의 측면으로부터 마그넷 스위치(314)를 제거하는 때에도, 전기 배선(316)이 여전히 엔진(311)에 부착되어 있으므로, 전장 부품에 대한 메인터넌스를 실시하기가 곤란하다.
따라서 전기 배선에 대한 진동의 영향을 제거하고, 전장 부품의 메인터넌스 가 용이한 전기 배선 구조를 구비하는 범용 엔진이 요구되고 있다.
본 발명에 따르면, 엔진 본체와, 엔진의 구동력에 의해 작동하는 발전기와, 엔진 본체에 배치된 연료 탱크, 에어 클리너, 머플러 및 기타 부품을 포함한 보조 부품과, 스타터, 메인 스위치 등을 포함한 전장 부품과, 발전기와 전장 부품을 서로 연결하는 복수의 전기 배선을 포함하고, 복수의 전기 배선 각각은, 엔진 본체측에 설치되고 엔진 본체와 보조 부품의 사이에 형성된 갭에 배치된 커넥터 박스의 내측에서 연결되는 것을 특징으로 하는 범용 엔진이 제공된다.
본 발명의 엔진에 있어서는 전기 배선이 그와 같이 커넥터 박스 내측에서 상호 연결되어 있기 때문에, 전장 부품 사이의 접속을 커넥터 박스 내로 집중시킬 수 있다. 그 결과, 전장 부품의 메인터넌스를 용이하게 실시할 수 있고, 수리를 신속하게 실시할 수 있다.
바람직하게는, 커넥터 박스는, 메인 스위치가 장착되어 있는 조작 패널에 인접한 위치에 설치되어 있다. 따라서 메인 스위치와 기타 조작 부재의 기능을 확인하면서 전기 배선의 상태를 검사할 수 있다. 그 결과, 메인터넌스 시의 편리성을 개선할 수 있다.
커넥터 박스에 복수의 전기 배선을 유지하는 리테이너가 설치되는 것이 바람직하다. 이에 따라 전기 배선의 진동이 쉽게 방지된다. 이로써, 전장 부품 사이의 접속 신뢰성이 더욱 높아진다.
본 발명의 범용 엔진은, 엔진 본체의 출력 샤프트와 동축으로 설치된 냉각 팬과, 냉각 팬을 덮도록 엔진 본체에 설치된 팬 커버를 더 포함하고, 팬 커버는 커넥터 박스와 일체로 형성된다. 이로써, 범용 엔진의 전기 배선 구조가 보다 저렴하게 된다.
첨부 도면을 참고로 하여, 본 발명의 특정의 바람직한 실시예를 단지 예로서만 이하에서 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 범용 엔진의 정면도이고,
도 2는 도 1에 도시된 범용 엔진의 측면도이고,
도 3은 도 1에 도시된 범용 엔진의 배면도이고,
도 4는 도 1에 도시된 범용 엔진의 발전기 주위 영역의 측단면도이고,
도 5는 도 1의 확대도이고,
도 6은 도 1에 도시된 범용 엔진의 팬 커버의 정면도이고,
도 7a는 제1 커넥터 단자만을 도시하는 평면도이고,
도 7b는 전기 배선이 둘러싸여 있는 상태의 제1 커넥터 단자의 평면도이고,
도 8a는 제2 커넥터 단자만을 도시하는 평면도이고,
도 8b는 전기 배선이 둘러싸여 있는 상태의 제2 커넥터 단자의 평면도이고,
도 9a는 커버 패널의 정면도이고,
도 9b는 커버 패널의 평면도이고,
도 10은 도 1에 도시된 범용 엔진의 제어 블록도이고,
도 11a는 커버 패널이 도 1에 도시된 범용 엔진에 부착되어 있는 상태를 도 시하는 다이어그램이고,
도 11b는 커버 패널이 도 1에 도시된 범용 엔진에서 제거되어 있는 상태를 도시하는 다이어그램이고,
도 12는 다른 실시예에 따른 범용 엔진의 제어 블록도이고,
도 13은 종래의 기본 구조를 도시하는 다이어그램이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 범용 엔진(10)은, 엔진 본체(27)와, 엔진 본체(27)를 동작시키기 위한 부속품으로 구성되는 보조 부품을 구비한다. 보조 부품은 외기를 흡인하는 에어 클리너(35), 연료(가솔린)를 기화시켜 연료를 연소 챔버(29)로 이송하는 기화기(36), 연료를 저장하는 연료 탱크(37), 배기가스의 배기 소음을 감소시키는 머플러(40), 엔진 본체(27)를 시동시키는 리코일 스타터(39), 오일의 레벨을 검출하는 오일 레벨 검출 장치(50; 오일 경보), 점화를 실시하는 점화 유닛(204)을 내장하는 플러그 캡(60) 및 기타 부품을 포함한다. 도면에 도시된 엔진 본체(27)는 실린더가 경사져 있는 OHC(overhead-camshaft) 타입의 공냉식 엔진이다.
엔진 본체(27)는 오일(12; 윤활유)을 저장하는 크랭크케이스(13), 크랭크케이스(13)에 수평으로 회전 가능하게 장착된 크랭크샤프트(14), 크랭크케이스(13)에 소정 각도로 일체로 형성된 단일 실린더 블록(15), 실린더 블록(15)의 실린더(16)에 미끄럼 이동 가능하게 장착된 피스톤(17), 피스톤(17)과 크랭크샤프트(14)를 연결하는 커넥팅 로드(18), 실린더 블록(15)의 개구부(19)에 장착된 실린더 헤 드(21), 실린더 헤드(21)의 흡기 포트(22)에 설치된 흡기 밸브(24), 실린더 헤드(21)의 배기 포트(23)에 설치된 배기 밸브(25)를 구비한다.
케이싱(28)은 크랭크케이스(13), 실린더 블록(15) 및 실린더 헤드(21)로 구성되어 있다. 연소 챔버(29)는 실린더 블록(15)과 실린더 헤드(21)로 구성되어 있다.
크랭크샤프트(14)는 일단에 동력 인출 장치(power take-off unit; 31)를 구비한다. 이 동력 인출 장치(31)는 "PTO"로서 지칭될 수도 있다.
실린더 헤드(21)는 크랭크샤프트(14)의 회전을 통하여 흡기 밸브(24)와 배기 밸브(25)를 구동시키는 밸브 작동 챔버(32)를 구비한다.
도면에 있어서, 도면 부호 33은 오일 레벨 게이지를 나타낸다. 배기가스를 배출하기 위한 배기 파이프(45)가 머플러 커버(41)에 장착된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 오일 공급구(42)로부터 오일이 공급된다. 배기 덕트(43)의 일단이 실린더 헤드(21)로부터 연장한다. 머플러(40)는 배기 덕트(43)의 타단에 장착된다. 리코일 스타터(39)는 시동 손잡이(44; 그립)를 구비한다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 크랭크샤프트(14)의 동력 인출부(31; 도 1 참조)의 양측에는 발전기(46)와 냉각 팬(47)이 장착된다. 리코일 스타터(39)는 리코일 스타터 커버(49)로 덮여 있다. 에어 클리너(35)에는 연결 덕트(흡기 덕트; 38)가 연결되어 있다.
발전기(46)는, 크랭크샤프트(14)의 타단측에서 실린더 블록(15)에 장착된 스타터(71)와, 스타터(71)의 둘레에서 크랭크샤프트(14)에 장착되고 발전기(46)의 회 전수를 검출하는 펄스 코일(회전 검출 센서; 77)을 구비하는 로터(72)로 구성된다.
냉각 팬(47)은 크랭크샤프트(14; 출력 샤프트)를 동축으로 구비하며, 로터(72)의 외측에 장착되며, 실린더 블록(15)에 설치된 팬 커버(48)로 덮여 있다.
리코일 스타터(39)는 엔진 본체(27)를 시동시킨다. 스타터는, 실린더 블록(15)측에 지지된 리코일 스타터 커버(49), 이 리코일 스타터 커버(49)에 회전 가능하게 장착된 풀리(74), 풀리(74)를 초기 상태로 복귀시키고 풀리(74)와 리코일 스타터 커버(49) 사이에 설치된 리턴 스프링(도시 생략), 풀리(74)의 회전 중에 컵(73)과 맞물리는 래치(75), 풀리(74)의 둘레에 감겨 있는 로프(76), 및 이 로프(76)의 말단에 장착된 시동 손잡이(44; 도 3 참조)로 구성된다. 컵(73)은 냉각 팬(47)의 외측에 장착되어 있다.
이하에서는, 도 5 내지 도 12를 참고로 하여 본 발명의 범용 엔진(10)에 있어서 전기 배선 구조의 예를 설명한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 연료 탱크(37), 에어 클리너(35), 머플러(40; 도 1), 기타 보조 부품이 실린더 블록(15) 위에 배치되어 있다. 발전기(46) 또는 메인 스위치(101), 또는 다른 전장 부품에 배선되는 전기 배선 번들(103)이 실린더 블록(15)의 둘레에 제공된다.
조작 패널(51)은 메인 패널(52)과 커버 패널(53)로 구성되어 있다.
메인 스위치(10), 볼륨(102) 및 기타 전장 부품이 수지로 형성된 긴 메인 패널(52)에 배치되어 있다. 메인 패널(52)은 리코일 스타터 커버(49)의 상측에 배치되어 있다.
수지로 형성된 커버 패널(53)이 전기 배선 번들(103)을 덮는다. 커버 패널(53)은 메인 패널(52)에 연결되고, 연료 탱크(37)와 리코일 스타터 커버(49) 사이에 배치되어 있다.
메인 스위치(101)는 엔진 본체(27)를 온 상태로 전환시키는 전장 부품이며, 엔진 본체(27)를 온 상태로 전환하기 위한 스위치 손잡이(54)를 구비한다. 볼륨(102)은 기화기(36; 도 2)의 거버너 모터(203; 도 10)의 특성을 조정하는 전장 부품이다. 볼륨은 조정 손잡이(55)를 구비한다. 스위치 손잡이(54)와 조종 손잡이(55)는 함께 조작 부재를 구성한다.
수지 재료로 형성된 팬 커버(48)가 엔진 본체(27; 도 1)에 장착되어 냉각 팬(47; 도 5)을 덮어서 보호한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 팬 커버(48)는 리코일 스타터(39; 도 5)로부터 냉각 팬(47; 도 5)을 구획하는 격벽(106)과, 고온 공기를 냉각 팬(47)을 통하여 외측으로 방출하도록 격벽(106)에 형성된 개구(107)와, 전기 배선 번들(103; 도 5)을 내장하고 격벽(106)의 상부에 설치된 커넥터 박스(104)와, 커넥터 박스(104)의 옆에 설치되고 메인 스위치(101; 도 5), 볼륨(102) 및 기타 전장 부품을 에워싸는 하우징(108)으로 구성된다.
격벽(106)에는, 격벽(106)을 실린더 블록(15; 도 5)에 체결하기 위한 파스너(111)와, 리코일 스타터 커버(49; 도 5)를 고정하기 위한 고정 보스(112)가 구비되어 있다.
커넥터 박스(104)는 제1 커넥터 하우징(113)과, 대략 U형상의 개구부(115)에 의해 제1 커넥터 하우징(113)으로부터 분리되어 있는 제2 커넥터 하우징(114)을 구비한다. 커넥터 박스는 전기 배선용 하우징을 형성한다. 전기 배선 번들(103)이 커넥터 박스(104) 내측에 연결될 수 있다. 커넥터 박스(104)는 커버 패널(53; 도 5)로부터 분리될 수 있다.
커넥터 박스(104)가 팬 커버(48)에 일체로 설치되기 때문에, 구조의 비용을 절감할 수 있다.
도 7a에 도시된 바와 같이, 제1 커넥터 하우징(113)은 하네스(151, 152, 153, 154, 155 및 156)를 에워쌀 수 있도록 설계되어 있다. 제1 커넥터 하우징(113)은 이들 하네스(151 내지 156)의 접속 및 분리를 허용하는 부품이다. 제1 하네스(151)는 기화기(36; 도 2)측으로부터 연장한다. 제2 하네스(152)는 제1 하네스(151)로부터 분기되어 있다. 볼륨측 하네스(154)가 제2 하네스(152)에 연결되어 있다. 제3 하네스(153)는 플러그 캡(60; 도 2)에 내장된 점화 유닛(점화 코일; 204)(도 10 참조)로부터 연장한다. 메인 스위치측 하네스(155)가 제3 하네스(155)에 연결되어 있다. 중계 하네스(156)가 제1 하네스(151)에 중계되어 있다.
제1 내지 제3 하네스(151 내지 153), 볼륨측 하네스(154), 메인 스위치측 하네스(155) 및 중계 하네스(156)가 전기 배선을 구성한다. 제1 내지 제3 하네스(151 내지 153)는 말단에 플러그(161 내지 163)를 각각 구비한다. 볼륨측 하네스(154)는 말단에 소켓(164)을 구비한다. 메인 스위치측 하네스(155)는 말단에 소켓(165)을 구비한다. 중계 하네스(156)는 소켓(166)을 구비한다.
도 7b에 도시된 바와 같이, 제1 커넥터 하우징(113)은 제1 하네스(151; 도 7a)의 플러그(161)를 유지하는 제1 리테이너(171)와, 볼륨측 하네스(154)의 소켓(164)을 유지하는 볼륨측 리테이너(174)와, 메인 스위치측 하네스(155)의 소켓(165)을 유지하는 스위치측 리테이너(175)와, 중계 하네스(156)가 삽입되는 구멍(176)과, 커버 패널(53; 도 5)을 로킹하는 맞물림 유닛(맞물림 탭; 177, 177) 및 커버 패널(53)을 체결하는 로킹 보스(178, 178)를 구비한다.
도 8a에 도시된 바와 같이, 제1 하네스(151)는 타단에 플러그(181)를 구비한다. 플러그(181)로부터 별개의 하네스(182)가 연장한다. 제3 하네스(153)는 개구부(115)와 제2 커넥터 하우징(114)을 통과한다.
도 8b에 도시된 바와 같이, 제2 커넥터 하우징(114)은, L형 단면으로 형성되고 제3 하네스(153)를 지지하는 리테이너(183)와, 제3 하네스(153)를 지지하는 I-타입의 리테이너(184)를 구비한다.
제2 커넥터 하우징(114)은 별개의 하네스(182; 도 8a)를 유지하도록, 개구부(115)를 향하여 개방된 노치(185)를 구비한다.
도 9a 및 도 9b에 도시된 바와 같이, 커버 패널(53)은 제1 커넥터 하우징(113; 도 6)에 의해 덮여 있는 제1 커버 유닛(191)과, 개구부(115; 도 6)를 덮는 개구 커버 유닛(193)과, 제2 커넥터 하우징(114)을 덮는 제2 커버 유닛(192)으로 구성되고, 이들 커버 유닛은 일체로 형성되어 있다.
제1 커버 유닛(191)은 맞물림 탭(177, 177; 도 7b)이 로킹되는 맞물림 구멍(194, 194)과, 로킹 보스(178; 도 7b) 중 하나에 대응하는 로킹 유닛(195)을 구비한다. 개구 커버 유닛(193)은 다른 로킹 보스(178)에 대응하는 로킹 유닛(196) 을 구비한다.
도 9b에 도시된 바와 같이, 제2 커버 유닛(192)은 엔진 본체(27; 도 1)로부터 외측으로 팽출하고 제1 하네스(151; 도 8a)의 타단에 장착된 플러그(181)를 덮는 팽출부(197)를 구비한다.
도 10에 도시된 바와 같이, 발전기(46)에 의해 발전된 전력은 ECU(201; Electronic Controlled Unit)로 공급된다.
ECU(201)에는 다음의 같은 타입의 정보, 즉 오일 레벨 검출 장치(오일 경보; 50)로부터 출력되는 오일 레벨 정보, 발전기(46)의 회전수를 검출하기 위한 펄스 코일(회전 검출 센서; 77)로부터의 정보, 실린더 블록(15; 도 1)의 온도를 검출하기 위한 온도 센서(202)로부터의 정보가 수신된다. 메인 스위치(101)의 상태를 결정하고, 기화기(36; 도 2)에 설치된 거버너 모터(governor motor; 203)의 특성을 조정하기 위한 볼륨(102)으로부터의 정보를 수신한다.
ECU(201)는 플러그 캡(60; 도 2)에 설치된 점화 코일(204)에 점화 정보를 보내고, 거버너 모터(203)에 스로틀 개방 정보를 보내고, 연료의 공급을 중지하도록 연료 차단 솔레노이드(205)에 구동 정보를 보낸다.
ECU(201)는 고장을 진단하는 진단 유닛(206)을 또한 구비한다. 이러한 진단 유닛(206)으로부터의 결과가 LED(Light Emitting Diode; 207)에 의해 표시된다.
발전기(46), ECU(201), 오일 경보(50), 펄스 오일(77), 점화 코일(204), 연료 차단 솔레노이드(205)는 모두 전장 부품이다.
도 11a에 도시된 바와 같이, 하네스(전기 배선; 151 내지 156)(도 11b)를 덮 음으로써 범용 엔진(10; 도 3)의 설계 특성을 개선할 수 있다. 또한, 하네스(151 내지 156)가 돌발적으로 접촉하는 것을 방지할 수 있고, 범용 엔진(10)의 신뢰성을 개선할 수 있다. 커버 패널(53)은 나사(198, 198)에 의해 팬 커버(48; 도 11b)에 장착된다.
도 11b에 화살표 d1, d1으로 지시된 바와 같이 팬 커버(48)로부터 커버 패널(53)을 제거하면, 커넥터 박스(104)를 구성하는 제1 및 제2 커넥터 하우징(113, 114; 도 6)과 개구부(115)가 노출된다. 이로 인하여, 범용 엔진(10)의 전기 시스템에 대한 메인터넌스를 집중하여 행할 수 있다.
전기 배선을 보호하기 위하여, 일반적으로는 실린더 블록, 연료 탱크, 에어 클리너, 및 기타 보조 부품 사이의 사공간(dead space)에 전기 배선이 배선되어 있다. 그러나 범용 엔진에 있어서는 콤팩트한 것이 요구되기 때문에, 실린더 블록, 연료 탱크, 에어 클리너, 및 기타 보조 부품 사이의 공간이 협소하고, 이러한 공간을 통하여 전기 배선을 연결하는 것이 곤란하다.
범용 엔진(10)의 전기 배선 구조에 있어서는, 하네스에, 하네스(151 내지 156)를 상호 연결하기 위한 플러그 및 소켓(161 내지 166)으로 구성된 커넥터가 설치된다. 하네스(151 내지 156)가 내장되어 있는 커넥터 박스(104)가 실린더 블록(15)측에 설치되어 있기 때문에, 하네스(151 내지 156)는 커넥터 박스(104)의 내측에서 상호 연결되어 있고, 도 10에 도시된 거버너 모터(203), 볼륨(102) 또는 기타 전장 부품 사이의 접속을 커넥터 박스(104) 내측으로 집중시킬 수 있다. 그 결과, 전장 부품에 대한 메인터넌스를 용이하게 할 수 있고, 신속한 수리를 행할 수 있다.
커넥터 박스(104)는 메인 스위치(101)를 조작할 수 있는 스위치 손잡이(54), 볼륨(102)을 조작할 수 있는 조정 손잡이(55, 도 5) 및 기타 조작 부재에 인접하게 배치되어 있다. 따라서 조작 부재의 기능을 확인하면서 하네스(151 내지 156)의 상태를 확인할 수 있다. 그 결과, 메인터넌스 시의 편리성을 개선할 수 있다.
또한, 커넥터 박스(104)에 하네스(151 내지 156)를 지지하기 위한 리테이너(171, 174 및 175)를 제공함으로써, 하네스(151 내지 156)가 진동하는 것을 용이하게 방지할 수 있다. 그 결과, 하네스(151 내지 156) 사이의 접속이 더욱 확실하게 될 수 있다.
도 12는 다른 예에 따른 범용 엔진에 관련한 전기 블록도를 도시한다.
범용 엔진(210)은 엔진 본체를 시동시키는 스타터 모터(211), 이 스타터 모터(211)에 전력을 공급하는 배터리(212), 발전기(46)와 배터리(212) 사이에 개재된 레귤레이터(213) 및 시동 중에 자동으로 쵸크(도시 생략)를 빼기 위한 쵸크 모터(214)를 구비한다. ECU(201)는 쵸크 모터(214)에 연결하는 포트를 구비한다.
전술한 바와 같이, 본 명세서에서는 커넥터 박스(104)가 제1 커넥터 하우징(113) 및 제2 커넥터 하우징(114)을 구비하고 있고, 제1 커넥터 하우징(113)과 제2 커넥터 하우징(114)의 사이에 개구부(115)가 개재되어 있는 예를 설명하고 있다. 그러나 본 발명은 이러한 예로 한정되는 것은 아니며, 단지 제1 커넥터 하우징만을 구비하도록 구성될 수도 있다.
배선 자체에 전기 배선을 상호 연결하는 커넥터가 제공되며, 엔진 본체의 옆 에 전기 배선을 내장하는 커넥터 박스가 설치되며, 전기 배선이 커넥터 박스 내측에서 상호 연결되어 있다. 따라서 본 발명은 소형의 범용 엔진에 특히 유용하다.

Claims (4)

  1. 엔진 본체와,
    엔진의 구동력에 의해 작동하는 발전기와,
    엔진 본체에 배치된 연료 탱크, 에어 클리너, 머플러 및 기타 부품을 포함한 보조 부품과,
    스타터, 메인 스위치 등을 포함한 전장 부품과,
    발전기와 전장 부품을 서로 연결하는 복수의 전기 배선
    을 포함하고,
    복수의 전기 배선 각각은, 엔진 본체측에 설치되고 엔진 본체와 보조 부품의 사이에 형성된 갭에 배치된 커넥터 박스의 내측에서 연결되는 것인 범용 엔진.
  2. 제1항에 있어서, 상기 커넥터 박스는, 메인 스위치가 장착되어 있는 조작 패널에 인접한 위치에 설치되어 있는 것인 범용 엔진.
  3. 제1항에 있어서, 상기 커넥터 박스에는 복수의 전기 배선을 유지하는 리테이너가 설치되는 것인 범용 엔진.
  4. 제1항에 있어서,
    엔진 본체의 출력 샤프트와 동축으로 설치된 냉각 팬과,
    상기 냉각 팬을 덮도록 엔진 본체에 설치된 팬 커버를 더 포함하고,
    상기 팬 커버는 커넥터 박스와 일체로 형성되는 것인 범용 엔진.
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