(57)【要約】【課題】車両用排気ガスセンサの冷却装置において、排気ガスセンサを積極的に冷却して排気ガスセンサの冷却性を向上することにある。【解決手段】排気マニホルド（２０）の集合部（２３）に排気ガスセンサ（２６）を排気マニホルドカバー（２５）から外方に突出する状態で配置し、エンジンルーム（６）内に走行風が導入される開口部（３３）を排気ガスセンサ（２６）の配置位置よりも鉛直方向で下側に設け、開口部（３３）から導入された走行風を排気ガスセンサ（２６）に案内する断面ハット型のガイド部材（３５）を排気マニホルドカバー（２５）に取り付けている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの車両前側に複数の排気分岐管とこれら排気分岐管が集合する集合部とを有する排気マニホルドを取り付け、この排気マニホルドの車両下方側に触媒コンバータを配置し、前記排気マニホルドと前記触媒コンバータとを覆う排気マニホルドカバーを設け、前記排気マニホルドの集合部には排気ガスセンサを前記排気マニホルドカバーから外方に突出する状態で配置し、エンジンルーム内に走行風が導入される開口部を前記排気ガスセンサの配置位置よりも鉛直方向で下側に設けた車両用排気ガスセンサの冷却装置において、前記開口部から導入された走行風を前記排気ガスセンサに案内する断面ハット型のガイド部材を前記排気マニホルドカバーに取り付けたことを特徴とする車両用排気ガスセンサの冷却装置。
【請求項２】
前記ガイド部材は内側に車両前後方向に延びるトンネル部を有し、このトンネル部は空気を取り入れる空気取入口と前記排気ガスセンサに向けて車両後方に開口する空気排出口とを有し、前記空気取入口は前記気マニホルドカバーよりも車両前方に突出するとともに車両下方に向けて開口することを特徴とする請求項１に記載の車両用排気ガスセンサの冷却装置。
【請求項３】
前記ガイド部材は、前記空気取入口から前記空気排出口に向かうにつれて前記トンネル部の通路断面積が漸次小さくなるように形成されたことを特徴とする請求項２に記載の車両用排気ガスセンサの冷却装置。
【請求項４】
前記空気排出口は、前記排気ガスセンサの軸線方向に沿って延びる縦長形状に形成されるとともに、上端部が前記排気ガスセンサの上端部まで延びるように形成されたことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の車両用排気ガスセンサの冷却装置。
【請求項５】
前記ガイド部材の上壁部には、警告等のコーションマークが刻印によって設けられたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両用排気ガスセンサの冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両用排気ガスセンサの冷却装置に係り、排気ガスセンサを熱害から保護する車両用排気ガスセンサの冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載されるエンジンにおいて、排気マニホルド内の排気ガス中の空燃比を検出するために、排気マニホルドに排気ガスセンサを排気マニホルドカバーから外方に突出する状態で配置しているものがある。
この場合、排気マニホルドや触媒コンバータが放熱部となることから、排気ガスセンサを熱害から保護するために、排気ガスセンサを冷却する冷却装置を設けている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３７８５４号公報
【特許文献２】特開平１０−３３１６３２号公報
【０００４】
特許文献１に係るエンジンの排気系構造は、排気管の取付穴部に排気ガスセンサを設ける際に、排気ガスセンサを軸線が略水平方向に指向するように挿入するとともにオイルパンの浅底部の下方に配設し、排気マニホルドカバーから外部に突出した状態で排気ガスセンサを排気マニホルドに取り付いている。
特許文献２に係る内燃機関の排気マニホルド装置は、排気マニホルドを１点集合形式にするとともに集合部位に容量部を設けたものである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記の特許文献１では、車両前方から導入される走行風が集中的に排気ガスセンサに導かれるような構造になっておらず、走行風は、排気マニホルドカバーの表面に沿ってエンジンルームの上方に上昇して、エンジンルームの上方で拡散してしまう。このため、走行風が排気ガスセンサに直接当たらず、排気ガスセンサの冷却性が低下するというおそれがあった。
また、上記の特許文献２では、排気マニホルドを覆う排気マニホルドカバーは、排気マニホルドや触媒コンバータの熱気によって高温になる。そのため、排気マニホルドカバーには、高温時における使用者の手指による接触を警告するコーションマーク等の各種表示を刻印したコーションプレートを取り付けている。しかし、このコーションプレートは、警告用としての機能しか持っていなく、排気ガスセンサの冷却に用いることができなかった。
【０００６】
そこで、この発明の目的は、排気ガスセンサを積極的に冷却して排気ガスセンサの冷却性を向上する車両用排気ガスセンサの冷却装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、エンジンの車両前側に複数の排気分岐管とこれら排気分岐管が集合する集合部とを有する排気マニホルドを取り付け、この排気マニホルドの車両下方側に触媒コンバータを配置し、前記排気マニホルドと前記触媒コンバータとを覆う排気マニホルドカバーを設け、前記排気マニホルドの集合部には排気ガスセンサを前記排気マニホルドカバーから外方に突出する状態で配置し、エンジンルーム内に走行風が導入される開口部を前記排気ガスセンサの配置位置よりも鉛直方向で下側に設けた車両用排気ガスセンサの冷却装置において、前記開口部から導入された走行風を前記排気ガスセンサに案内する断面ハット型のガイド部材を前記排気マニホルドカバーに取り付けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明の車両用排気ガスセンサの冷却装置は、走行風を利用して排気ガスセンサを積極的に冷却し、排気ガスセンサの冷却性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は車両の前部の平面図である。（実施例）
【図２】図２は車両の前部の正面図である。（実施例）
【図３】図３は車両の前部の側面図である。（実施例）
【図４】図４は排気ガスセンサの冷却装置の拡大図である。（実施例）
【図５】図５は冷却装置を省略したエンジンの斜視図である。（実施例）
【図６】図６は図１のＶＩ−ＶＩ線による車両の前部の断面図である。（実施例）
【図７】図７は排気ガスセンサの冷却装置の正面図である。（実施例）
【図８】図８は図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線による排気ガスセンサ及びセンサハーネスの一部断面図である。（実施例）
【図９】図９は車両の前部の断面図である。（変形例）
【発明を実施するための形態】
【００１０】
この発明は、排気ガスセンサを積極的に冷却して排気ガスセンサの冷却性を向上する目的を、車両の走行風をガイド部材によって排気ガスセンサまで案内して実現するものである。
【実施例】
【００１１】
図１〜図８は、この発明の実施例を示すものである。
図１〜図３において、１は車両、２はエンジンフード、３はフロントバンパ、４Ｌは左前輪、４Ｒは右前輪、５はダッシュパネル、６は車両１の前部のエンジンルームである。
このエンジンルーム６には、多気筒用（３気筒）のエンジン７が搭載される。
このエンジン７は、シリンダブロック８とシリンダヘッド９とシリンダヘッドカバー１０とオイルパン１１とを備え、シリンダブロック８に備えられたクランク軸１２が車両前後方向Ｘと直交する方向である車両幅方向Ｙに向けた横置きに配置されている。
シリンダブロック８の左部には、変速機１３が連結されている。また、この変速機１３の車両前方には、ラジエータ１４が配置されている。
エンジン７の上部には、吸気装置１５を構成するように、エアクリーナ１６とレゾネータ１７と吸気マニホルド１８とが配置されている。この吸気マニホルド１８は、エンジン７の後部側に配置されている。
【００１２】
車両１の前側で、エンジン７の前側には、排気装置１９を構成するように、排気マニホルド２０が取り付けられる。
この排気マニホルド２０は、図５に示すように、マニホルド取付フランジ２１によってシリンダヘッド９に接続される複数の排気分岐管として、３本の排気分岐管２２Ａ〜２２Ｃと、これら排気分岐管２２Ａ〜２２Ｃが集合する集合部２３とを有する。
この排気マニホルド２０の車両下方側には、集合部２３に連結した触媒コンバータ２４が配置される。
また、エンジン７には、放熱部となる排気マニホルド２０と触媒コンバータ２４とを覆うように排気マニホルドカバー２５が取り付けられる。この排気マニホルドカバー２５は、排気マニホルド２０と触媒コンバータ２４との全体を車両前方側から覆う形状に形成されている。
図４、図６に示すように、排気マニホルド２０の集合部２３には、排気ガスセンサ２６を排気マニホルドカバー２５から外方に突出する状態で配置される。
この排気ガスセンサ２６は、図４〜図６に示すように、排気ガス中の空燃比を検出するものであって、排気マニホルド２０の集合部２３に固定されるセンシング部２７と、このセンシング部２７に連設した筒状部２８とからなる。この筒状部２８は、内部にハーネス用中空部２９を形成し、排気マニホルドカバー２５に形成されたセンサ挿通用孔３０から上方に延びて配置される。センシング部２７には、排気ガスセンサ２６の上端部となる筒状部２８の上端部２８Ａからハーネス用中空部２９に挿入されたセンサハーネス３１が接続している。
また、図８に示すように、筒状部２８の上端部２８Ａのハーネス用中空部２９内には、センサハーネス３１の外周面と筒状部２８の内周面との隙間を塞いでシールする環状のシール部材３２が配置されている。このシール部材３２は、耐熱性の低い材質によって形成されている。
図３に示すように、フロントバンパ３には、エンジンルーム６内に車両前方からの走行風が導入される開口部３３を、排気ガスセンサ２６の配置位置よりも鉛直方向で下側に設けている。
【００１３】
この車両１には、排気ガスセンサ２６を冷却する冷却装置３４が設けられる。
この冷却装置３４においては、開口部３３から導入された走行風を排気ガスセンサ２６に案内する断面ハット型のガイド部材３５を、排気ガスセンサ２６よりも車両前方で排気マニホルドカバー２５の表面に取り付けている。
このガイド部材３５は、図４、図７に示すように、排気マニホルドカバー２５の上部の表面に配置され、排気マニホルドカバー２５の表面から立ち上がる一壁部３６・他壁部３７と、この一壁部３６・他壁部３７の上端に連設した上壁部３８とを備え、走行風の流通系路を形成する。
【００１４】
そして、図２、図３、図６に示すように、車両１の走行時に、排気ガスセンサ２６よりも低い位置にある開口部３３からエンジンルーム６に導入された走行風は、排気マニホルドカバー２５にあたってこの排気マニホルドカバー２５の表面に沿ってエンジンルーム６の上方へと流れる。
そのとき、ガイド部材３５の空気取入口４０において、上壁部３８の先端部３８Ａが排気マニホルドカバー２５よりも車両前方に突出しているため、排気マニホルドカバー２５の表面に沿って上方に流れようとする走行風は、上壁部３８の先端部３８Ａに当たる。
そして、ガイド部材３５によって、上壁部３８の先端部３８Ａに当たった走行風を、排気マニホルドカバー２５の前端部より車両後方に配置される排気ガスセンサ２６ヘと案内することができる。
これにより、開口部３３から導入される走行風をガイド部材３５で積極的に排気ガスセンサ２６ヘと案内でき、走行風を排気ガスセンサ２６に吹きかけることができ、排気ガスセンサ２６を効率良く冷却できる。
この結果、排気マニホルド２０と触媒コンバータ２４との放熱部からの熱害による排気ガスセンサ２６の劣化や性能低下を防止できる。
【００１５】
また、図６、図７に示すように、ガイド部材３５は、内側に車両前後方向Ｘに延びるトンネル部３９を、排気マニホルドカバー２５の表面との間で形成している。このトンネル部３９は、上記の走行風の流通系路を形成するものであって、走行風を取り入れるように車両前方に開口した空気取入口４０と、排気ガスセンサ２６に向けて車両後方に開口する空気排出口４１とを有している。空気取入口４０は、排気マニホルドカバー２５よりも車両前方に突出するとともに、下方に向けて開口している。
このような構造により、ガイド部材３５は、開口部３３から導入される走行風を、空気取入口４０から導入させてトンネル部３９を介して空気排出口４１から排出して排気ガスセンサ２６に吹きかけることができる。
また、空気取入口４０が排気マニホルドカバー２５よりも車両前方に突出し且つ下方に向けて開口しているため、開口部３３から導入されて、排気マニホルドカバー２５に当たって車両上方に抜けようとする走行風を、トンネル部３９の空気取入口４０に確実に流入でき、そして、トンネル部３９で車両後方に案内して空気排出口４１から排気ガスセンサ２６に集中的に吹きかけることができる。
これにより、開口部３３からエンジンルーム６に導入される走行風を、ガイド部材３５で排気ガスセンサ２６まで導くことができ、排気ガスセンサ２６を冷却できる。
【００１６】
更に、図２、図４、図７に示すように、ガイド部材３５は、空気取入口４０から空気排出口４１に向かうにつれてトンネル部３９の通路断面積を漸次小さくするような形状に形成される。つまり、空気取入口４０の幅Ｗ１は、空気排出口４１の幅Ｗ２よりも大きく形成されている。
これにより、空気取入口４０に流入した走行風が空気排出口４１に流れるにつれて、走行風の流速を小さな通路断面積の部位で上げることができる。よって、空気排出口４１から流速が上昇した走行風を排出し、この走行風をて排気ガスセンサ２６に吹きかけることができ、排気ガスセンサ２６をより効率良く冷却できる。
【００１７】
また、図１、図４に示すように、ガイド部材３５の上壁部３８には、警告等のコーションマーク４２が刻印によって設けられる。
これにより、ガイド部材３５をコーションプレートと兼用でき、コーションプレートを別途設ける必要がなくなり、部品点数の増加を抑制できる。
また、ガイド部材３５は排気マニホルドカバー２５の表面から上方に突出しており、ガイド部材３５の上壁部３８にコーションマーク４２を備えたことで、排気マニホルドカバー２５の表面よりも突出した位置にコーションマーク４２を配置できる。
これにより、使用者からコーションマーク４２を見易くすることができ、使用者に対してコーションマーク４２の視認性を高めることができる。
【００１８】
図９は、この発明の変形例を示すものである。
図９に示すように、トンネル部３９の空気排出口４１は、排気ガスセンサ２６の筒状部２８の軸線方向に沿って上方に延びる縦長形状に形成されるとともに、その上端部４１Ａが排気ガスセンサ２６の上端部となる筒状部２８の上端部２８Ａまで延びるように形成される。
これにより、トンネル部３９の空気取入口４０から導入して排気マニホルドカバー２５の表面に沿って上方に流れる走行風は、ガイド部材３５の上壁部３８に沿って流れて、筒状部２８の上端部２８Ａのシール部材３２に集中的に吹きかけられるとともにシール部材３２を含んだ排気ガスセンサ２６の筒状部２８の全長全体に吹きかけられる。よって、走行風が排気ガスセンサ２６に接触する接触面積を増加でき、耐熱性の低いシール部材３２にも走行風を十分に流すことができる。この結果、シール部材３２を含む排気ガスセンサ２６全体に亘って冷却でき、排気マニホルド２０と触媒コンバータ２４との放熱部から発する熱害から排気ガスセンサ６全体を保護することができる。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
この発明に係る車両用排気ガスセンサの冷却装置を、各種エンジンに適用可能である。
【符号の説明】
【００２０】
１  車両
６  エンジンルーム
７  エンジン
２０  排気マニホルド
２２Ａ〜２２Ｃ  排気分岐管
２３  集合部
２４  触媒コンバータ
２５  排気マニホルドカバー
２６  排気ガスセンサ
２７  センシング部
２８  筒状部
２８Ａ  筒状部の上端部（排気ガスセンサの上端部）
２９  ハーネス用中空部
３０  センサ挿通用孔
３１  センサハーネス
３２  シール部材
３３  開口部
３４  冷却装置
３５  ガイド部材
３８  上壁部
３８Ａ  上壁部の先端部
３９  トンネル部
４０  空気取入口
４１  空気排出口
４１Ａ  空気排出口の上端部
４２  コーションマーク
【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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