内燃機関のデータ送信装置
【課題】ピストンに設けたセンサで検知された測定データを送信する内燃機関のデータ送信装置において、リード線にかかる応力を低減し、断線を防止できるようにする。
【解決手段】クランク軸と連結されるコンロッド２１にピストンピン４７を介して回転自在に接続されるピストン１８と、ピストン１８の所定位置に配置されるセンサ５１と、コンロッド２１に配置され、センサ５１で検知された測定データを送信するテレメータ５２と、テレメータ５２とセンサ５１とを接続するリード線５３とを備えた内燃機関のデータ送信装置において、ピストンピン４７を支持するピストンピン孔４６Ｂの一端にピストン１８に対し回転自在に、他端にピストン１８に一体に支持され、それぞれリード線５３を支持するコンロッド側ガイド部材８２及びピストン側ガイド部材８１を有する。
【解決手段】クランク軸と連結されるコンロッド２１にピストンピン４７を介して回転自在に接続されるピストン１８と、ピストン１８の所定位置に配置されるセンサ５１と、コンロッド２１に配置され、センサ５１で検知された測定データを送信するテレメータ５２と、テレメータ５２とセンサ５１とを接続するリード線５３とを備えた内燃機関のデータ送信装置において、ピストンピン４７を支持するピストンピン孔４６Ｂの一端にピストン１８に対し回転自在に、他端にピストン１８に一体に支持され、それぞれリード線５３を支持するコンロッド側ガイド部材８２及びピストン側ガイド部材８１を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のデータ送信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ピストンに設けたセンサで検知された測定データを送信する内燃機関のデータ送信装置において、ピストンの挙動を測定するテレメータから上記センサに繋がるリード線を、コンロッドからピストンピンに貫入させ、ピストンピン内に配置したガイドを通して配索したものがある（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の図１では、ピストンピンとピストンピンボスとの相対回転によるリード線の断線を防止するために、ピストンとピストンピンとをボルトで連結して一体化することで、相対回転を規制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実公平２−２９５１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記従来のデータ送信装置では、コンロッド側において、リード線をコンロッド小端部及びピストンピンに径方向から貫入させているため、コンロッド小端部とピストンピンとの相対回転による断線を防止する対策が必要となり、例えば、コンロッド小端部とピストンピンとの揺動による相対回転の角度範囲でリード線の移動を許容するスリットをコンロッド小端部に形成する必要があるが、このような対策を施したとしても、リード線には相対回転による応力が作用し、特にピストンピン内でのリード線の屈曲部では応力が高くなる。このため、リード線にかかる応力を低減し、断線を防止できるようにすることが課題となる。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、ピストンに設けたセンサで検知された測定データを送信する内燃機関のデータ送信装置において、リード線にかかる応力を低減し、断線を防止できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明は、クランク軸（２０）と連結されるコンロッド（２１）にピストンピン（４７）を介して回転自在に接続されるピストン（１８）と、該ピストン（１８）の所定位置に配置されるセンサ（５１）と、前記コンロッド（２１）に配置され、前記センサ（５１）で検知された測定データを送信する送信機（５２）と、該送信機（５２）と前記センサ（５１）とを接続するリード線（５３）とを備えた内燃機関のデータ送信装置において、前記ピストンピン（４７）を支持するピストンピン孔（４６Ｂ）の一端に前記ピストン（１８）に対し回転自在に、他端に前記ピストン（１８）に一体に支持され、それぞれ前記リード線（５３）を支持するガイド部材（８１，８２）を有することを特徴とする。
この構成によれば、ピストンピンを支持するピストンピン孔の一端にピストンに対し回転自在に、他端にピストンに一体に支持され、それぞれリード線を支持するガイド部材を有し、リード線が、ピストンに対して回転自在なガイド部材及び回転不能なガイド部材を介してピストンピンの両端部を通って支持されるため、コンロッドとピストンピンとの相対回転、及び、コンロッドとピストンとの相対回転が生じた場合でも、リード線を保持する両ガイド部材間で相対回転を吸収できる。これにより、リード線に作用する捩じれやせん断の応力を小さくでき、リード線の断線を防止することができる。
【０００６】
また、上記構成において、前記ガイド部材（８２）と前記コンロッド（２１）とを接続して前記ガイド部材（８２）と前記コンロッド（２１）との相対回転を規制する回転規制部材（９８）を有する構成としても良い。
この場合、ガイド部材とコンロッドとを接続してガイド部材とコンロッドとの相対回転を規制する回転規制部材を有し、コンロッドの回転にガイド部材が追従して回転するため、ガイド部材の近傍でのコンロッドに対するリード線の相対回転を規制でき、リード線に作用する応力を小さくできる。
【０００７】
また、前記ガイド部材（８１，８２）は、前記コンロッド（２１）との相対回転を規制され、かつ、前記ピストン（１８）に対しては相対回転自在に前記ピストンピン孔（４６Ｂ）の一端に支持され、前記リード線（５３）を支持するコンロッド側ガイド部材（８２）と、前記ピストンピン孔の他端に前記ピストンと一体に支持され、前記リード線を支持するピストン側ガイド部材（８１）とを有する構成としても良い。
この場合、リード線が、コンロッドとの相対回転を規制されるコンロッド側ガイド部材、及び、ピストンと一体のピストン側ガイド部材を介してピストンピンの両端部を通って支持されるため、コンロッドとピストンピンとの相対回転、及び、コンロッドとピストンとの相対回転が生じた場合でも、リード線を保持する両ガイド部材間で相対回転を吸収できる。これにより、リード線に作用する捩じれやせん断の応力を小さくでき、リード線の断線を防止することができる。
【０００８】
さらに、前記回転規制部材（９８）は、前記コンロッド（２１）から延びて前記コンロッド側ガイド部材（８２）に連結される線材（８３）と、前記コンロッド側ガイド部材（８２）に設けられて前記線材（８３）と当接して回り止めとなる突起部（９５）とを有する構成としても良い。
この場合、コンロッドから延びてコンロッド側ガイド部材に連結される線材と、コンロッド側ガイド部材に設けられて線材と当接して回り止めとなる突起部とを有する回転規制部材によって、簡単な構造でコンロッド側ガイド部材をコンロッドに連動させることができる。
さらにまた、前記突起部（９５）は前記線材（８３）を挟むように一対で設けられ、これら一対の間に渡されて前記線材（８３）を抜け止めするピン（９６）を有する構成としても良い。
この場合、突起部及びピンによる簡単な構造で、線材をコンロッド側ガイド部材に対して抜け止めできる。
【０００９】
また、前記コンロッド側ガイド部材（８２）の回転中心に前記線材（８３）が挿入される挿入洞（９３）が設けられ、この挿入洞（９３）の延長上に前記リード線（５３）を通しても良い。
この場合、コンロッド側ガイド部材の回転中心に線材が挿入される挿入洞が設けられ、この挿入洞の延長上にリード線を通すため、挿入洞の一部を利用してリード線を支持でき、リード線の支持構造をシンプルにできる。
また、前記コンロッド側ガイド部材（８２）と前記ピストン側ガイド部材（８１）との間には、これらの間を渡すリード線支持管（８６）が設けられて、該リード線支持管（８６）の中を前記リード線（５３）が配索される構成としても良い。
この場合、コンロッド側ガイド部材とピストン側ガイド部材との間に設けられるリード線支持管にリード線が配索されるため、リード線を安定して保持でき、リード線の絡まりによる断線を防止できる。
【００１０】
さらに、前記リード線支持管（８６）は、一端が前記ピストン側ガイド部材（８１）に嵌合支持されて、他端が前記コンロッド側ガイド部材（８２）に回動可能に支持されても良い。
この場合、リード線支持管は、ピストン側ガイド部材に嵌合支持され、コンロッド側ガイド部材に回動可能に支持され、リード線支持管の移動を防止しつつコンロッド側ガイド部材のリード線支持管に対する回転を許容できるため、リード線に作用する応力を小さくでき、リード線の断線を防止することができる。また、リード線支持管の移動を防止でき、リード線の引っ張りによる断線を防止できる。
【００１１】
また、前記ピストン側ガイド部材（８１）は、前記ピストンピン孔（４６Ｂ）に設けられる止め輪（８４）を脱着する際の工具避け凹部（４６Ｃ）に係合するピン（８７）によって一体化される構成としても良い。
この場合、通常のピストンが有する止め輪を脱着する際の工具避け凹部を利用してピストン側ガイド部材をピストンに一体化でき、構造をシンプルにできる。
また、前記送信機（５２）を前記コンロッド（２１）に支持する上下一対の支持ホルダ（６４，６５）を有し、前記送信機（５２）を駆動するバッテリー（５４）を、前記送信機（５２）の側方で、上下一対の前記支持ホルダ（６４，６５）で挟んで保持した構成としても良い。
この場合、送信機をコンロッドに支持する上下一対の支持ホルダによって、送信機の側方でバッテリーを支持するため、部品点数を削減できる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る内燃機関のデータ送信装置では、ピストンピンを支持するピストンピン孔の一端にピストンに対し回転自在に、他端にピストンに一体に支持され、それぞれリード線を支持するガイド部材を有し、リード線が、ピストンに対して回転自在なガイド部材及び回転不能なガイド部材を介してピストンピンの両端部を通って支持されるため、コンロッドとピストンピンとの相対回転、及び、コンロッドとピストンとの相対回転が生じた場合でも、リード線を保持する両ガイド部材間で相対回転を吸収できる。これにより、リード線に作用する捩じれやせん断の応力を小さくでき、リード線の断線を防止することができる。
【００１３】
また、コンロッドの回転にガイド部材が追従して回転するため、ガイド部材の近傍でのコンロッドに対するリード線の相対回転を規制でき、リード線に作用する応力を小さくできる。
また、コンロッドとピストンピンとの相対回転、及び、コンロッドとピストンとの相対回転が生じた場合でも、リード線を保持するコンロッド側ガイド部材とピストン側ガイド部材との間で相対回転を吸収できるため、リード線に作用する捩じれやせん断の応力を小さくでき、リード線の断線を防止することができる。
さらに、コンロッドから延びてコンロッド側ガイド部材に連結される線材と、コンロッド側ガイド部材に設けられて線材の回り止めとなる突起部とを有する回転規制部材によって、簡単な構造でコンロッド側ガイド部材をコンロッドに連動させることができる。
【００１４】
さらにまた、突起部及びピンによる簡単な構造で、線材をコンロッド側ガイド部材に対して抜け止めできる。
また、コンロッド側ガイド部材の回転中心に線材が挿入される挿入洞の延長上にリード線を通すため、挿入洞の一部を利用してリード線を支持でき、リード線の支持構造をシンプルにできる。
また、コンロッド側ガイド部材とピストン側ガイド部材との間に設けられるリード線支持管によってリード線を安定して保持でき、リード線の絡まりによる断線を防止できる。
また、リード線支持管は、ピストン側ガイド部材に嵌合支持され、コンロッド側ガイド部材に回動可能に支持され、リード線支持管の移動を防止しつつコンロッド側ガイド部材のリード線支持管に対する回転を許容できるため、リード線に作用する応力を小さくでき、リード線の断線を防止することができる。また、リード線支持管の移動を防止でき、リード線の引っ張りによる断線を防止できる。
【００１５】
さらに、通常のピストンが有する止め輪を脱着する際の工具避け凹部を利用してピストン側ガイド部材をピストンに一体化でき、構造をシンプルにできる。
また、送信機をコンロッドに支持する上下一対の支持ホルダによって、送信機の側方でバッテリーを支持するため、部品点数を削減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態に係るデータ送信装置が取り付けられたエンジンの断面図である。
【図２】クランク軸、コンロッド及びピストンをエンジンの後方から見た一部破断断面図である。
【図３】データ送信装置が取り付けられたコンロッドの斜視図である。
【図４】データ送信装置が取り付けられたコンロッド及びピストンのエンジンの他側から見た側面図である。
【図５】データ送信装置が取り付けられたコンロッド及びピストンをエンジンの一側から見た側面図である。
【図６】テレメータ及びバッテリーをコンロッドの長手方向から見た一部破断断面図である。
【図７】図６におけるＶＩＩ−ＶＩＩ断面図である。
【図８】図２におけるピストン周辺の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態に係るデータ送信装置について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係るデータ送信装置が取り付けられたエンジンの断面図である。
図１に示すように、自動二輪車等の車両に搭載されるエンジン１０（内燃機関）は、４サイクルの単気筒エンジンであり、クランクケース１１と、クランクケース１１の前側上部に結合されて前傾しつつ上方に立ち上がるシリンダーブロック１２と、シリンダーブロック１２の上端に結合されるシリンダーヘッド１３と、シリンダーヘッド１３の上面を塞ぐように結合されるヘッドカバー１４とを備えている。
【００１８】
シリンダーヘッド１３の後部の吸気口１５Ａには、エンジン１０に供給される空気量を調整する吸気装置１６が接続され、シリンダーヘッド１３の前部には、排気管（不図示）が接続される排気口１５Ｂが設けられている。吸気装置１６には、吸気装置１６の吸気通路に燃料を噴射するインジェクター１７が設けられている。
【００１９】
シリンダーブロック１２は、ピストン１８が摺動自在に嵌合するシリンダボア１９を有し、シリンダボア１９の軸線であるシリンダ軸線Ｃを鉛直よりも前傾させるようにしてクランクケース１１に結合されている。クランクケース１１内には、エンジン１０の幅方向に略水平に延びるクランク軸２０が回転自在に支持され、ピストン１８は、クランク軸２０に直交する向きで連結されるコンロッド２１を介してクランク軸２０に連結される。
【００２０】
エンジン１０は、エンジン１０の幅方向に並ぶ一対の吸気弁２５（片側の吸気弁は不図示）及び一対の排気弁２６（片側の排気弁は不図示）を備えた４バルブのダブルオーバーヘッドカムシャフト（ＤＯＨＣ）方式で構成されており、吸気弁２５を駆動する吸気カムシャフト３１、及び、排気弁２６を駆動する排気カムシャフト３２をシリンダーヘッド１３の上部に備えている。吸気カムシャフト３１は吸気カム３１Ａを有し、排気カムシャフト３２は排気カム３２Ａを有し、各カムシャフト３１，３２は、クランク軸２０に接続されたカムチェーン（不図示）を介して回転駆動される。
【００２１】
シリンダーブロック１２とシリンダーヘッド１３との間には、ピストン１８の頂部に臨む燃焼室２２が形成されている。シリンダーヘッド１３の中央部には、燃焼室２２の中央の上部に臨むようにして点火プラグ２７が取り付けられている。
シリンダーブロック１２の後部には、燃焼室２２と吸気口１５Ａとを連通させる吸気ポート２３が形成され、シリンダーブロック１２の前部には、燃焼室２２と排気口１５Ｂとを連通させる排気ポート２４が形成されている。
吸気ポート２３は車幅方向に二股に分かれた一対の分岐路２３Ａ（片側の分岐路は不図示）を有し、排気ポート２４は車幅方向に二股に分かれた一対の分岐路２４Ａ（片側の分岐路は不図示）を有し、各分岐路２３Ａには吸気弁２５が設けられ、各分岐路２４Ａには排気弁２６が設けられている。
【００２２】
吸気弁２５及び排気弁２６は、弁体２５Ａ，２６Ａ及び弁体２５Ａ，２６Ａから延びるバルブステム２５Ｂ，２６Ｂを有し、バルブステム２５Ｂ，２６Ｂの上端には吸気カム３１Ａ及び排気カム３２Ａに当接するバルブリフタ３３がそれぞれ設けられている。吸気弁２５及び排気弁２６は、各バルブリフタ３３とシリンダーヘッド１３との間に設けられた弁ばね３４によって常に閉弁方向に付勢されており、吸気カム３１Ａ及び排気カム３２Ａが弁ばね３４に抗してバルブリフタ３３を押圧することで、所定のタイミングでそれぞれ開弁される。
【００２３】
クランク軸２０はクランクケース１１の前部のクランク室１１Ａに設けられ、クランクケース１１の後部には、変速機室１１Ｂが設けられている。変速機室１１Ｂには、クランク軸２０とそれぞれ平行に配置されるメイン軸３６、カウンタ軸３７、及び、シフトドラム３８が設けられている。クランク軸２０を含むこれらの軸３６、３７は、クランク軸２０の回転をメイン軸３６、カウンタ軸３７の順に伝達する歯車伝達機構を構成している。メイン軸３６とカウンタ軸３７との間には、シフトドラム３８の回転によって操作される複数段変速の変速歯車群が跨って配置され、これらによって変速機が構成されている。変速機室１１Ｂの上方には、エンジン１０を始動させるセルモーター４０が設けられている。
また、クランク軸２０の前方には、クランク軸２０と平行なバランサ軸３９が設けられている。
【００２４】
図２は、クランク軸２０、コンロッド２１及びピストン１８をエンジン１０の後方から見た一部破断断面図である。
クランク軸２０は、クランク室１１Ａの幅方向の一対の側壁（不図示）にベアリングを介してそれぞれ支持される軸部４１，４２と、軸部４１，４２におけるコンロッド２１側の端から径方向に突出するクランクウェブ４１Ａ，４２Ａと、クランクウェブ４１Ａ，４２Ａの径方向の端部に圧入され、クランクウェブ４１Ａ，４２Ａを連結するクランクピン４３とを備えている。
本実施の形態では、軸部４２側がエンジン１０の右側（一側）であり、軸部４１側がエンジン１０の左側（他側）である。
【００２５】
コンロッド２１は、クランクピン４３に連結される大端部２１Ａ、ピストン１８に連結される小端部２１Ｂ、及び、クランクウェブ４１Ａ，４２Ａ間を延びて大端部２１Ａと小端部２１Ｂとを連結するロッド部２１Ｃとを有している。コンロッド２１は、大端部２１Ａに設けられたベアリング４４を介してクランクピン４３に対し回転自在に連結されている。
【００２６】
ピストン１８は、シリンダボア１９に摺接する円柱状のピストン本体部４５と、コンロッド２１に連結される小端部連結部４６とを有している。ピストン本体部４５の外周面には、ピストンリング（不図示）が嵌め込まれる溝部４５Ａが形成され、溝部４５Ａの下方には、ピストン本体部４５の外周面に連続して延びるスカート部４５Ｂが設けられている。
小端部連結部４６は、ピストン１８中央部で小端部２１Ｂを避けるように窪んだ凹部４６Ａと、小端部連結部４６を幅方向に貫通するピストンピン孔４６Ｂとを有している。
ピストン１８は、ピストンピン孔４６Ｂに嵌合される円筒状のピストンピン４７が小端部２１Ｂに挿通されることで、コンロッド２１に対して回転自在に組み付けられる。ここで、ピストンピン４７は、小端部２１Ｂ及びピストンピン孔４６Ｂの両方に対して相対回転可能となるようにクリアランスを有して嵌合されている。また、ピストンピン４７、クランクピン４３、及び軸部４１、４２は互いに平行に設けられる。
【００２７】
エンジン１０には、エンジン１０の運転に伴うピストン１８の歪みや温度等の挙動を測定するデータ送信装置５０が取り付けられている。
データ送信装置５０は、ピストン本体部４５の溝部４５Ａの裏側に取り付けられるセンサ５１と、センサ５１から出力される測定データの信号を増幅して無線信号で送信するテレメータ５２（送信機）と、センサ５１とテレメータ５２とを接続するリード線５３と、テレメータ５２に電源を供給するバッテリー５４と、テレメータ５２が発信する無線信号を受信する受信機５５（図１）とを備えて構成されている。
図１に示すように、受信機５５は、受信アンテナ５５Ａ及び受信アンテナ５５Ａが接続される受信機本体５５Ｂを有し、受信アンテナ５５Ａは、シリンダボア１９の下方に取り付けられ、受信機本体５５Ｂはクランクケース１１の外側に配置される。
【００２８】
図３は、データ送信装置５０が取り付けられたコンロッド２１の斜視図である。図４は、データ送信装置５０が取り付けられたコンロッド２１及びピストン１８のエンジン１０の他側から見た側面図である。図５は、データ送信装置５０が取り付けられたコンロッド２１及びピストン１８をエンジン１０の一側から見た側面図である。
図２〜図５に示すように、コンロッド２１の軸方向の中間部には、テレメータ５２及びバッテリー５４が固定されている。
コンロッド２１は、内側に凹んだ肉抜き部６０Ａを有し大端部２１Ａ及び小端部２１Ｂの開口面と略平行に延びる一対の肉抜き面６０と、肉抜き面６０に略直交する一対の平坦面６１とを有している。すなわち、肉抜き面６０はコンロッド２１の幅方向の面であり、平坦面６１はコンロッド２１の前後方向の面である。
【００２９】
テレメータ５２は、他側の肉抜き面６０に取り付けられる第１テレメータ５２Ａと、一側の肉抜き面６０に取り付けられる第２テレメータ５２Ｂとを備え、コンロッド２１を挟んで対向するように一対で設けられている。テレメータ５２から受信機５５へ無線信号を送信する送信アンテナ４９は、大端部２１Ａの前側の外周面に貼り付けられ、受信アンテナ５５Ａの近傍に位置している。
バッテリー５４は、前側の平坦面６１に取り付けられる第１バッテリー５４Ａと、後側の平坦面６１に取り付けられる第２バッテリー５４Ｂとを備え、コンロッド２１を挟んで対向するように一対で設けられている。
【００３０】
図６は、図４において、テレメータ５２及びバッテリー５４をコンロッド２１の長手方向から見た一部破断断面図である。
図３〜図６に示すように、第１テレメータ５２Ａ及び第２テレメータ５２Ｂは、コンロッド２１に沿って延びるブロック状に形成されており、テレメータ本体５６Ａ，５６Ｂを、収容ケース５７Ａ，５７Ｂにそれぞれ収容して構成されている。第１テレメータ５２Ａのテレメータ本体５６Ａは、センサ５１からの信号を増幅するアンプ（不図示）と、このアンプで増幅した信号を無線信号で受信機５５に送信する送信部（不図示）とを一体に備えており、第１テレメータ５２Ａは第２テレメータ５２Ｂよりも厚みが大きくなっている。
第２テレメータ５２Ｂのテレメータ本体５６Ｂは、センサ５１からの信号を増幅するアンプ（不図示）を有し、このアンプで増幅された信号は、テレメータ本体５６Ａ，５６Ｂを繋ぐ配線５８を介して第１テレメータ５２Ａに送信され、第１テレメータ５２Ａの上記送信部によって受信機５５に送信される。このため、第２テレメータ５２Ｂを小型かつ軽量に構成できる。
【００３１】
第１テレメータ５２Ａ及び第２テレメータ５２Ｂは、それぞれ２チャンネルの信号を処理可能なテレメータである。すなわち、テレメータ５２は、計４チャンネルの信号を処理可能であり、テレメータ５２には、４つのセンサ５１を同時に取り付けることができる。本実施の形態では、センサ５１は１個が取り付けられており、このセンサ５１は熱電対であり、センサ５１によってピストン１８の任意の位置の温度を測定できる。
収容ケース５７Ａ，５７Ｂにおける前後方向の各側面５９，５９には、コンロッド２１の長手方向に沿うように並んで複数の雌ねじ部５９Ａが形成されている。また、収容ケース５７Ａ，５７Ｂの前後方向の幅は、コンロッド２１の前後方向の幅、すなわち、平坦面６１，６１間の距離と略同等に形成されている。
【００３２】
図７は、図６におけるＶＩＩ−ＶＩＩ断面図である。
図３〜図７に示すように、第１バッテリー５４Ａ及び第２バッテリー５４Ｂは、コンロッド２１に沿って延びるブロック状に形成されており、円柱状のバッテリー本体６３Ａ，６３Ｂを、テレメータ５２を支持する支持ホルダ６４，６５にそれぞれ収容して構成されている。
支持ホルダ６４，６５は、収容ケース５７Ａ，５７Ｂの側面５９，５９に当接する板部６６と、バッテリー本体６３Ａ，６３Ｂの外形状に沿うように板部６６から膨出する膨出部６７とを有している。
【００３３】
板部６６において膨出部６７の両側方の部分には、板部６６を貫通するねじ孔６６Ａが複数形成されており、支持ホルダ６４，６５は、ねじ孔６６Ａに挿通され雌ねじ部５９Ａに締結されるねじ６８によって収容ケース５７Ａ，５７Ｂにそれぞれ連結される。
すなわち、テレメータ５２及びバッテリー５４は、断面略矩形のロッド部２１Ｃの周囲を囲むように一体に配置され、支持ホルダ６４，６５を収容ケース５７Ａ，５７Ｂに締結するねじ６８の締結力によってコンロッド２１を前後から挟み込むことでコンロッド２１に固定されている。
【００３４】
また、支持ホルダ６４，６５は、それぞれバッテリー本体６３Ａ，６３Ｂの長手方向に上下２分割して上下一対で形成されており、上ケース６４Ａ，６５Ａと、下ケース６４Ｂ，６５Ｂとを有している。これにより、片方のケースを外すことで、バッテリー本体６３Ａ，６３Ｂを容易に取り出して交換等できるため、作業性が良い。
また、支持ホルダ６４，６５の側面には、ねじ６８を挿通する際の逃げ部を兼ねる肉抜き孔６９が複数形成されており、支持ホルダ６４，６５を軽量化できる。
【００３５】
図６及び図７に示すように、支持ホルダ６４，６５の板部６６には、コンロッド２１側に突出する段部６６Ｂが形成されており、段部６６Ｂは、コンロッド２１の平坦面６１に形成された溝部６１Ａに嵌る。このように、段部６６Ｂが溝部６１Ａに嵌ることで、支持ホルダ６４，６５はコンロッド２１の長手方向に位置決めされている。このため、バッテリー５４及びテレメータ５２をコンロッド２１へ強固に固定できる。
さらに、板部６６には、コンロッド２１側に突出する複数の位置決めピン７０（図７）が設けられており、位置決めピン７０は、平坦面６１に形成された各穴６１Ｂに嵌る。このように、位置決めピン７０が穴６１Ｂに嵌ることで、支持ホルダ６４，６５はコンロッド２１に位置決めされている。このため、バッテリー５４及びテレメータ５２をコンロッド２１へ強固に固定できる。
【００３６】
図８は、図２におけるピストン１８周辺の拡大図である。
図８に示すように、リード線５３は、テレメータ５２側からピストン１８側に延び、ピストンピン４７の内部を通るように配索されており、ピストン１８周辺には、リード線５３を保持するリード線保持構造８０が形成されている。
リード線保持構造８０は、ピストンピン孔４６Ｂ内の一端に設けられるコンロッド側ガイド部材８２（ガイド部材）と、ピストンピン孔４６Ｂ内の他端に固定されるピストン側ガイド部材８１（ガイド部材）と、コンロッド側ガイド部材８２とコンロッド２１とを接続する針金状のガイドワイヤ８３（回転規制部材，線材）とを備えて構成されている。
【００３７】
ピストンピン孔４６Ｂには、ピストンピン孔４６Ｂの長さよりも短く形成されたピストンピン４７が嵌合されており、ピストンピン孔４６Ｂの両端の内周面には、環状のクリップ係合溝７５が形成されている。各クリップ係合溝７５には、ピストンピン４７をピストンピン孔４６Ｂの軸方向に係止するＣ型リング状のサークリップ８４（止め輪）が係合される。また、図４に示すように、小端部連結部４６においてピストンピン孔４６Ｂの端の周縁部には、サークリップ８４を着脱する際に使用する工具が挿入される一対の工具避け凹部４６Ｃが形成されている。
【００３８】
ピストンピン４７は、ピストン１８用に製造されたピストンピンをその軸方向に短く加工して形成されたものであり、サークリップ８４とピストンピン４７の各端との間にはスペースが確保され、このスペースにピストン側ガイド部材８１及びコンロッド側ガイド部材８２が配置される。このため、ピストンピン４７を短く加工するだけで容易にピストン側ガイド部材８１及びコンロッド側ガイド部材８２を配置することができる。
【００３９】
図４及び図８に示すように、ピストン側ガイド部材８１は、ピストンピン孔４６Ｂの他端側を塞ぐように設けられる円板状ガイド８５と、円板状ガイド８５の中心からコンロッド側ガイド部材８２側に延びるリード線支持管８６とを有している。詳細には、リード線支持管８６は、円板状ガイド８５に形成される突出部８５Ａに圧入されて回転不能に固定され、リード線支持管８６の内部は、円板状ガイド８５の中央に形成された導出孔８５Ｂを介してピストンピン孔４６Ｂの他端側の外側に連通している。
【００４０】
円板状ガイド８５は、放射状に径方向に延びる一対の穴部８５Ｃを有し、穴部８５Ｃには、円板状ガイド８５の外周側に突出するようにばね（不図示）によって付勢されるプランジャピン８７（ピン）が挿入されている。そして、円板状ガイド８５は、ピストンピン４７の端とサークリップ８４との間に挟まれることで軸方向に固定されるとともに、プランジャピン８７が工具避け凹部４６Ｃに係合することで、ピストンピン孔４６Ｂ内で回転不能に固定されている。このように、元々設けられている工具避け凹部４６Ｃを利用することで、ピストン側ガイド部材８１の回転を簡単な構造で規制できる。
【００４１】
図５及び図８に示すように、コンロッド側ガイド部材８２は、ピストンピン孔４６Ｂの一端側の内周面に固定されるリング状のベアリング支持部材８８と、ベアリング支持部材８８に支持されるボールベアリング８９と、ボールベアリング８９に支持されるガイド筒９０とを備えて構成される。
ベアリング支持部材８８は、その外周面がピストンピン孔４６Ｂに圧入されることで固定され、その中央部には、ボールベアリング８９のアウターレース８９Ａが圧入されるベアリング支持孔８８Ａを有している。ベアリング支持部材８８は、ピストンピン４７の端とサークリップ８４との間に挟まれることで軸方向に固定されている。
【００４２】
ガイド筒９０は、断面円形のパイプ状に形成されており、ボールベアリング８９のボール８９Ｂを介してボールベアリング８９のインナーレース８９Ｃに支持される回転部９１と、回転部９１に連続してピストン側ガイド部材８１側に延びるパイプ連結部９２と、軸方向に貫通する挿入洞９３とを有している。
回転部９１の外周面には、回転部９１の外端部よりも小径に形成された段部９１Ａが形成されており、インナーレース８９Ｃの内周面は段部９１Ａに嵌合している。また、ガイド筒９０の外周面においてボールベアリング８９よりも内側には、回転部９１の軸方向の移動を規制するクリップ９４が固定されている。
ガイド筒９０は、回転部９１がボールベアリング８９によって支持されているため、ピストンピン孔４６Ｂ内でピストン１８に対して回転自在である。
【００４３】
パイプ連結部９２の挿入洞９３には、リード線支持管８６の端部が挿入され、パイプ連結部９２と挿入洞９３とは、互いに相対回転可能なクリアランスを有して嵌合されている。すなわち、ガイド筒９０は、ピストン１８に固定されたリード線支持管８６に対し、相対回転する。パイプ連結部９２は、回転部９１よりも小径に形成される。
挿入洞９３は、ピストンピン孔４６Ｂの軸線に一致するようにガイド筒９０の回転中心に設けられる。また、回転部９１において挿入洞９３よりも径方向外側の位置には、回転部９１を軸方向に貫通する一対の導入孔９１Ｂが形成されている。パイプ連結部９２において導入孔９１Ｂの近傍には、パイプ連結部９２を径方向に貫通する孔９２Ａが形成されている。
【００４４】
図３〜図８に示すように、ガイドワイヤ８３は、コンロッド２１の後面側の第２バッテリー５４Ｂの上ケース６５Ａの上縁からピストン１８側へ延び、ガイド筒９０に接続されている。
第２バッテリー５４Ｂの上ケース６５Ａの上縁には、小端部２１Ｂ側に突出するガイド片７６が設けられており、ガイドワイヤ８３の一端８３Ａは、ガイド片７６の下部と上ケース６５Ａの上縁との間に係合されて固定されている。ガイドワイヤ８３は、ガイド片７６に沿って小端部２１Ｂの近傍まで延びた後、略直角に屈曲してピストンピン４７と略平行にガイド筒９０側へ延び、ガイド筒９０の下方でガイド筒９０の中心の挿入洞９３に向けて屈曲して小端部連結部４６の側方を延び、その後、ピストンピン４７と略平行に屈曲し、ガイドワイヤ８３の他端８３Ｂは挿入洞９３に挿入される。
【００４５】
ガイドワイヤ８３の他端８３Ｂは、挿入洞９３内に挿入されており、ガイド筒９０に一体化されている。さらに、ガイドワイヤ８３の他端８３Ｂは、ガイド筒９０の外端面においてガイドワイヤ８３の外周面を挟むように一対で設けられる突起部９５，９５によってもガイド筒９０に固定されている。突起部９５，９５の間には、ピン９６（抜け止めするピン）が渡されており、ガイドワイヤ８３はピン９６によって突起部９５，９５からの抜けを防止される。
すなわち、コンロッド２１とガイド筒９０とは、ガイドワイヤ８３によって接続されており、コンロッド２１がピストンピン４７を回転軸として回転する場合には、ガイド筒９０はコンロッド２１と一体に回転する。つまり、ガイドワイヤ８３及び突起部９５，９５は、ガイド筒９０とコンロッド２１との相対回転を規制する回転規制部材９８を構成している。
【００４６】
図５に示すように、リード線５３は第２テレメータ５２Ｂの上部から引き出され、ガイドワイヤ８３に適宜固定されてガイドワイヤ８３を伝ってガイド筒９０へ延び、導入孔９１Ｂの一方に挿通されてピストンピン４７の一端の内部に挿入される。そして、ピストンピン４７に挿入されたリード線５３は、ガイド筒９０の孔９２Ａから挿入洞９３に挿入され、その後、ピストン側ガイド部材８１のリード線支持管８６及び導出孔８５Ｂを通ってピストンピン孔４６Ｂの他端側の外側に導出され、センサ５１に接続される。リード線５３は、ばたつきを抑えるために、固定具、固定紐あるいは接着剤、固定チューブ等の任意の固定手段によりガイドワイヤ８３又はピストン１８に固定される。
【００４７】
ここで、エンジン１０が運転された場合におけるリード線保持構造８０の作用について図１、図５及び図８を参照して説明する。
ピストン１８の往復運動に伴ってクランク軸２０が回転されると、コンロッド２１の大端部２１Ａは軸部４１，４２を中心にして円運動をすることになり、この円運動に伴って、コンロッド２１は、矢印Ｘ（図１）で示すように、小端部２１Ｂを中心にして前後に揺動する振り子のように回転する。
【００４８】
コンロッド２１が回転すると、ガイドワイヤ８３で接続されているガイド筒９０はコンロッド２１と共に回転し、往復運動するピストン１８のピストンピン孔４６Ｂ内でピストン１８に対して相対回転する。このとき、リード線５３には、ガイド筒９０の回転に伴って捩じれがその全長に亘って生じることになるが、この捩じれは、主として、センサ５１とガイド筒９０との間の区間で生じ、捩じれ量は、ガイド筒９０の回転角に対応した小さい量になる。
また、リード線５３を、ピストンピン４７の径方向に貫通させずに、ピストンピン４７の端部から挿入してピストンピン４７内部を通すため、ピストンピン４７の回転によるせん断力がリード線５３に作用することがなく、リード線５３の負荷を低減できる。
【００４９】
また、リード線５３をピストンピン孔４６Ｂに通す部分において、リード線５３をガイド筒９０で支持するとともに、ガイド筒９０をコンロッド２１と一体に回転するように構成したため、リード線５３をピストンピン孔４６Ｂに通す部分でリード線５３がピストンピン孔４６Ｂに接触して摩擦が発生することがなく、リード線５３に対する負荷を低減できる。
【００５０】
さらに、リード線５３が挿入洞９３及びリード線支持管８６に挿通されてピストンピン孔４６Ｂの中心を通るため、リード線５３の捩じれを小さくするとともに振れを小さくすることができる。
また、リード線５３をピストンピン４７の端部から挿入してピストンピン４７内部を通してセンサ５１に接続するため、ピストン１８に対してピストンピン４７を固定したり、小端部２１Ｂに対してピストンピン４７を固定したりする必要がなく、ピストン１８の動作に影響することなくリード線保持構造８０を設けることができる。このため、ピストン１８の挙動をデータ送信装置５０でより正確に測定できる。
【００５１】
以上説明したように、本発明を適用した実施の形態によれば、ピストンピン４７を支持するピストンピン孔４６Ｂの一端にピストン１８に対し回転自在に、他端にピストン１８に一体に支持され、それぞれリード線５３を支持するコンロッド側ガイド部材８２及びピストン側ガイド部材８１を有し、リード線５３が、ピストン１８に対して回転自在なコンロッド側ガイド部材８２及び回転不能なピストン側ガイド部材８１を介してピストンピン４７の両端部を通って支持されるため、コンロッド２１とピストンピン４７との相対回転、及び、コンロッド２１とピストン１８との相対回転が生じた場合でも、リード線５３を保持するコンロッド側ガイド部材８２とピストン側ガイド部材８１との間で相対回転を吸収できる。これにより、リード線５３に作用する捩じれやせん断の応力を小さくでき、リード線５３の断線を防止することができる。
【００５２】
また、コンロッド側ガイド部材８２とコンロッド２１とを接続してコンロッド側ガイド部材８２とコンロッド２１との相対回転を規制する回転規制部材９８を有し、コンロッド２１の回転にコンロッド側ガイド部材８２が追従して回転するため、コンロッド側ガイド部材８２の近傍でのコンロッド２１に対するリード線５３の相対回転を規制でき、リード線５３に作用する応力を小さくできる。
また、リード線５３が、コンロッド２１との相対回転を規制されるコンロッド側ガイド部材８２、及び、ピストン１８と一体のピストン側ガイド部材８１を介してピストンピン４７の両端部を通って支持されるため、コンロッド２１とピストンピン４７との相対回転、及び、コンロッド２１とピストン１８との相対回転が生じた場合でも、リード線５３を保持するコンロッド側ガイド部材８２とピストン側ガイド部材８１との間で相対回転を吸収できる。これにより、リード線５３に作用する捩じれやせん断の応力を小さくでき、リード線５３の断線を防止することができる。
【００５３】
さらに、コンロッド２１から延びてコンロッド側ガイド部材８２に連結されるガイドワイヤ８３と、コンロッド側ガイド部材８２に設けられてガイドワイヤ８３と当接して回り止めとなる突起部９５，９５とを有する回転規制部材９８によって、簡単な構造でコンロッド側ガイド部材８２をコンロッド２１に連動させることができる。
さらにまた、突起部９５，９５及びピン９６による簡単な構造で、ガイドワイヤ８３をコンロッド側ガイド部材８２に対して抜け止めできる。
また、コンロッド側ガイド部材８２のガイド筒９０の回転中心にガイドワイヤ８３が挿入される挿入洞９３が設けられ、この挿入洞９３の延長上にリード線５３を通すため、挿入洞９３の一部を利用してリード線５３を支持でき、リード線５３の支持構造をシンプルにできる。
【００５４】
また、コンロッド側ガイド部材８２とピストン側ガイド部材８１との間に設けられるリード線支持管８６にリード線５３が配索されるため、リード線５３を安定して保持でき、リード線５３の絡まりによる断線を防止できる。
また、リード線支持管８６は、ピストン側ガイド部材８１に嵌合支持され、コンロッド側ガイド部材８２に回動可能に支持され、リード線支持管８６の移動を防止しつつコンロッド側ガイド部材８２のリード線支持管８６に対する回転を許容できるため、リード線５３に作用する応力を小さくでき、リード線５３の断線を防止することができる。また、リード線支持管８６の移動を防止でき、リード線５３の引っ張りによる断線を防止できる。
【００５５】
また、ピストン１８が有するサークリップ８４を脱着する際の工具避け凹部４６Ｃを利用してピストン側ガイド部材８１をピストン１８に一体化でき、構造をシンプルにできる。
さらに、テレメータ５２をコンロッド２１に支持するそれぞれ上下一対の支持ホルダ６４，６５によってテレメータ５２の側方でバッテリー５４を支持するため、部品点数を削減できる。
【００５６】
なお、上記実施の形態は本発明を適用した一態様を示すものであって、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。
上記実施の形態では、センサ５１は熱電対であるものとして説明したが、これに限らず、センサは歪ゲージや振動センサ等であっても良い。
また、上記実施の形態では、１本のリード線５３が設けられる構成を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、複数のリード線をガイド筒９０に通しても良い。２本のリード線をガイド筒９０に通す場合、一対の導入孔９１Ｂのそれぞれにリード線を通すことができる。３本以上のリード線を用いる場合、リード線の本数に応じた数の導入孔をガイド筒９０に設けることができ、或いは、複数のリード線を１つの導入孔９１Ｂに通しても良い。
また、上記実施の形態では、データ送信装置５０は車両のエンジン１０に設けられるものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、データ送信装置５０はピストンを備えたエンジンに設けることができ、例えば汎用機器や船舶のエンジンに設けても良い。
【符号の説明】
【００５７】
１０ エンジン（内燃機関）
１８ ピストン
２０ クランク軸
２１ コンロッド
４６Ｂ ピストンピン孔
４６Ｃ 工具避け凹部
４７ ピストンピン
５０ データ送信装置
５１ センサ
５２ テレメータ（送信機）
５３ リード線
５４ バッテリー
６４，６５ 支持ホルダ
８１ ピストン側ガイド部材（ガイド部材）
８２ コンロッド側ガイド部材（ガイド部材）
８３ ガイドワイヤ（回転規制部材，線材）
８４ サークリップ（止め輪）
８６ リード線支持管
８７ プランジャピン（ピン）
９３ 挿入洞
９５，９５ 突起部（回転規制部材）
９６ ピン（抜け止めするピン）
９８ 回転規制部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のデータ送信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ピストンに設けたセンサで検知された測定データを送信する内燃機関のデータ送信装置において、ピストンの挙動を測定するテレメータから上記センサに繋がるリード線を、コンロッドからピストンピンに貫入させ、ピストンピン内に配置したガイドを通して配索したものがある（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の図１では、ピストンピンとピストンピンボスとの相対回転によるリード線の断線を防止するために、ピストンとピストンピンとをボルトで連結して一体化することで、相対回転を規制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実公平２−２９５１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記従来のデータ送信装置では、コンロッド側において、リード線をコンロッド小端部及びピストンピンに径方向から貫入させているため、コンロッド小端部とピストンピンとの相対回転による断線を防止する対策が必要となり、例えば、コンロッド小端部とピストンピンとの揺動による相対回転の角度範囲でリード線の移動を許容するスリットをコンロッド小端部に形成する必要があるが、このような対策を施したとしても、リード線には相対回転による応力が作用し、特にピストンピン内でのリード線の屈曲部では応力が高くなる。このため、リード線にかかる応力を低減し、断線を防止できるようにすることが課題となる。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、ピストンに設けたセンサで検知された測定データを送信する内燃機関のデータ送信装置において、リード線にかかる応力を低減し、断線を防止できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明は、クランク軸（２０）と連結されるコンロッド（２１）にピストンピン（４７）を介して回転自在に接続されるピストン（１８）と、該ピストン（１８）の所定位置に配置されるセンサ（５１）と、前記コンロッド（２１）に配置され、前記センサ（５１）で検知された測定データを送信する送信機（５２）と、該送信機（５２）と前記センサ（５１）とを接続するリード線（５３）とを備えた内燃機関のデータ送信装置において、前記ピストンピン（４７）を支持するピストンピン孔（４６Ｂ）の一端に前記ピストン（１８）に対し回転自在に、他端に前記ピストン（１８）に一体に支持され、それぞれ前記リード線（５３）を支持するガイド部材（８１，８２）を有することを特徴とする。
この構成によれば、ピストンピンを支持するピストンピン孔の一端にピストンに対し回転自在に、他端にピストンに一体に支持され、それぞれリード線を支持するガイド部材を有し、リード線が、ピストンに対して回転自在なガイド部材及び回転不能なガイド部材を介してピストンピンの両端部を通って支持されるため、コンロッドとピストンピンとの相対回転、及び、コンロッドとピストンとの相対回転が生じた場合でも、リード線を保持する両ガイド部材間で相対回転を吸収できる。これにより、リード線に作用する捩じれやせん断の応力を小さくでき、リード線の断線を防止することができる。
【０００６】
また、上記構成において、前記ガイド部材（８２）と前記コンロッド（２１）とを接続して前記ガイド部材（８２）と前記コンロッド（２１）との相対回転を規制する回転規制部材（９８）を有する構成としても良い。
この場合、ガイド部材とコンロッドとを接続してガイド部材とコンロッドとの相対回転を規制する回転規制部材を有し、コンロッドの回転にガイド部材が追従して回転するため、ガイド部材の近傍でのコンロッドに対するリード線の相対回転を規制でき、リード線に作用する応力を小さくできる。
【０００７】
また、前記ガイド部材（８１，８２）は、前記コンロッド（２１）との相対回転を規制され、かつ、前記ピストン（１８）に対しては相対回転自在に前記ピストンピン孔（４６Ｂ）の一端に支持され、前記リード線（５３）を支持するコンロッド側ガイド部材（８２）と、前記ピストンピン孔の他端に前記ピストンと一体に支持され、前記リード線を支持するピストン側ガイド部材（８１）とを有する構成としても良い。
この場合、リード線が、コンロッドとの相対回転を規制されるコンロッド側ガイド部材、及び、ピストンと一体のピストン側ガイド部材を介してピストンピンの両端部を通って支持されるため、コンロッドとピストンピンとの相対回転、及び、コンロッドとピストンとの相対回転が生じた場合でも、リード線を保持する両ガイド部材間で相対回転を吸収できる。これにより、リード線に作用する捩じれやせん断の応力を小さくでき、リード線の断線を防止することができる。
【０００８】
さらに、前記回転規制部材（９８）は、前記コンロッド（２１）から延びて前記コンロッド側ガイド部材（８２）に連結される線材（８３）と、前記コンロッド側ガイド部材（８２）に設けられて前記線材（８３）と当接して回り止めとなる突起部（９５）とを有する構成としても良い。
この場合、コンロッドから延びてコンロッド側ガイド部材に連結される線材と、コンロッド側ガイド部材に設けられて線材と当接して回り止めとなる突起部とを有する回転規制部材によって、簡単な構造でコンロッド側ガイド部材をコンロッドに連動させることができる。
さらにまた、前記突起部（９５）は前記線材（８３）を挟むように一対で設けられ、これら一対の間に渡されて前記線材（８３）を抜け止めするピン（９６）を有する構成としても良い。
この場合、突起部及びピンによる簡単な構造で、線材をコンロッド側ガイド部材に対して抜け止めできる。
【０００９】
また、前記コンロッド側ガイド部材（８２）の回転中心に前記線材（８３）が挿入される挿入洞（９３）が設けられ、この挿入洞（９３）の延長上に前記リード線（５３）を通しても良い。
この場合、コンロッド側ガイド部材の回転中心に線材が挿入される挿入洞が設けられ、この挿入洞の延長上にリード線を通すため、挿入洞の一部を利用してリード線を支持でき、リード線の支持構造をシンプルにできる。
また、前記コンロッド側ガイド部材（８２）と前記ピストン側ガイド部材（８１）との間には、これらの間を渡すリード線支持管（８６）が設けられて、該リード線支持管（８６）の中を前記リード線（５３）が配索される構成としても良い。
この場合、コンロッド側ガイド部材とピストン側ガイド部材との間に設けられるリード線支持管にリード線が配索されるため、リード線を安定して保持でき、リード線の絡まりによる断線を防止できる。
【００１０】
さらに、前記リード線支持管（８６）は、一端が前記ピストン側ガイド部材（８１）に嵌合支持されて、他端が前記コンロッド側ガイド部材（８２）に回動可能に支持されても良い。
この場合、リード線支持管は、ピストン側ガイド部材に嵌合支持され、コンロッド側ガイド部材に回動可能に支持され、リード線支持管の移動を防止しつつコンロッド側ガイド部材のリード線支持管に対する回転を許容できるため、リード線に作用する応力を小さくでき、リード線の断線を防止することができる。また、リード線支持管の移動を防止でき、リード線の引っ張りによる断線を防止できる。
【００１１】
また、前記ピストン側ガイド部材（８１）は、前記ピストンピン孔（４６Ｂ）に設けられる止め輪（８４）を脱着する際の工具避け凹部（４６Ｃ）に係合するピン（８７）によって一体化される構成としても良い。
この場合、通常のピストンが有する止め輪を脱着する際の工具避け凹部を利用してピストン側ガイド部材をピストンに一体化でき、構造をシンプルにできる。
また、前記送信機（５２）を前記コンロッド（２１）に支持する上下一対の支持ホルダ（６４，６５）を有し、前記送信機（５２）を駆動するバッテリー（５４）を、前記送信機（５２）の側方で、上下一対の前記支持ホルダ（６４，６５）で挟んで保持した構成としても良い。
この場合、送信機をコンロッドに支持する上下一対の支持ホルダによって、送信機の側方でバッテリーを支持するため、部品点数を削減できる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る内燃機関のデータ送信装置では、ピストンピンを支持するピストンピン孔の一端にピストンに対し回転自在に、他端にピストンに一体に支持され、それぞれリード線を支持するガイド部材を有し、リード線が、ピストンに対して回転自在なガイド部材及び回転不能なガイド部材を介してピストンピンの両端部を通って支持されるため、コンロッドとピストンピンとの相対回転、及び、コンロッドとピストンとの相対回転が生じた場合でも、リード線を保持する両ガイド部材間で相対回転を吸収できる。これにより、リード線に作用する捩じれやせん断の応力を小さくでき、リード線の断線を防止することができる。
【００１３】
また、コンロッドの回転にガイド部材が追従して回転するため、ガイド部材の近傍でのコンロッドに対するリード線の相対回転を規制でき、リード線に作用する応力を小さくできる。
また、コンロッドとピストンピンとの相対回転、及び、コンロッドとピストンとの相対回転が生じた場合でも、リード線を保持するコンロッド側ガイド部材とピストン側ガイド部材との間で相対回転を吸収できるため、リード線に作用する捩じれやせん断の応力を小さくでき、リード線の断線を防止することができる。
さらに、コンロッドから延びてコンロッド側ガイド部材に連結される線材と、コンロッド側ガイド部材に設けられて線材の回り止めとなる突起部とを有する回転規制部材によって、簡単な構造でコンロッド側ガイド部材をコンロッドに連動させることができる。
【００１４】
さらにまた、突起部及びピンによる簡単な構造で、線材をコンロッド側ガイド部材に対して抜け止めできる。
また、コンロッド側ガイド部材の回転中心に線材が挿入される挿入洞の延長上にリード線を通すため、挿入洞の一部を利用してリード線を支持でき、リード線の支持構造をシンプルにできる。
また、コンロッド側ガイド部材とピストン側ガイド部材との間に設けられるリード線支持管によってリード線を安定して保持でき、リード線の絡まりによる断線を防止できる。
また、リード線支持管は、ピストン側ガイド部材に嵌合支持され、コンロッド側ガイド部材に回動可能に支持され、リード線支持管の移動を防止しつつコンロッド側ガイド部材のリード線支持管に対する回転を許容できるため、リード線に作用する応力を小さくでき、リード線の断線を防止することができる。また、リード線支持管の移動を防止でき、リード線の引っ張りによる断線を防止できる。
【００１５】
さらに、通常のピストンが有する止め輪を脱着する際の工具避け凹部を利用してピストン側ガイド部材をピストンに一体化でき、構造をシンプルにできる。
また、送信機をコンロッドに支持する上下一対の支持ホルダによって、送信機の側方でバッテリーを支持するため、部品点数を削減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態に係るデータ送信装置が取り付けられたエンジンの断面図である。
【図２】クランク軸、コンロッド及びピストンをエンジンの後方から見た一部破断断面図である。
【図３】データ送信装置が取り付けられたコンロッドの斜視図である。
【図４】データ送信装置が取り付けられたコンロッド及びピストンのエンジンの他側から見た側面図である。
【図５】データ送信装置が取り付けられたコンロッド及びピストンをエンジンの一側から見た側面図である。
【図６】テレメータ及びバッテリーをコンロッドの長手方向から見た一部破断断面図である。
【図７】図６におけるＶＩＩ−ＶＩＩ断面図である。
【図８】図２におけるピストン周辺の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態に係るデータ送信装置について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係るデータ送信装置が取り付けられたエンジンの断面図である。
図１に示すように、自動二輪車等の車両に搭載されるエンジン１０（内燃機関）は、４サイクルの単気筒エンジンであり、クランクケース１１と、クランクケース１１の前側上部に結合されて前傾しつつ上方に立ち上がるシリンダーブロック１２と、シリンダーブロック１２の上端に結合されるシリンダーヘッド１３と、シリンダーヘッド１３の上面を塞ぐように結合されるヘッドカバー１４とを備えている。
【００１８】
シリンダーヘッド１３の後部の吸気口１５Ａには、エンジン１０に供給される空気量を調整する吸気装置１６が接続され、シリンダーヘッド１３の前部には、排気管（不図示）が接続される排気口１５Ｂが設けられている。吸気装置１６には、吸気装置１６の吸気通路に燃料を噴射するインジェクター１７が設けられている。
【００１９】
シリンダーブロック１２は、ピストン１８が摺動自在に嵌合するシリンダボア１９を有し、シリンダボア１９の軸線であるシリンダ軸線Ｃを鉛直よりも前傾させるようにしてクランクケース１１に結合されている。クランクケース１１内には、エンジン１０の幅方向に略水平に延びるクランク軸２０が回転自在に支持され、ピストン１８は、クランク軸２０に直交する向きで連結されるコンロッド２１を介してクランク軸２０に連結される。
【００２０】
エンジン１０は、エンジン１０の幅方向に並ぶ一対の吸気弁２５（片側の吸気弁は不図示）及び一対の排気弁２６（片側の排気弁は不図示）を備えた４バルブのダブルオーバーヘッドカムシャフト（ＤＯＨＣ）方式で構成されており、吸気弁２５を駆動する吸気カムシャフト３１、及び、排気弁２６を駆動する排気カムシャフト３２をシリンダーヘッド１３の上部に備えている。吸気カムシャフト３１は吸気カム３１Ａを有し、排気カムシャフト３２は排気カム３２Ａを有し、各カムシャフト３１，３２は、クランク軸２０に接続されたカムチェーン（不図示）を介して回転駆動される。
【００２１】
シリンダーブロック１２とシリンダーヘッド１３との間には、ピストン１８の頂部に臨む燃焼室２２が形成されている。シリンダーヘッド１３の中央部には、燃焼室２２の中央の上部に臨むようにして点火プラグ２７が取り付けられている。
シリンダーブロック１２の後部には、燃焼室２２と吸気口１５Ａとを連通させる吸気ポート２３が形成され、シリンダーブロック１２の前部には、燃焼室２２と排気口１５Ｂとを連通させる排気ポート２４が形成されている。
吸気ポート２３は車幅方向に二股に分かれた一対の分岐路２３Ａ（片側の分岐路は不図示）を有し、排気ポート２４は車幅方向に二股に分かれた一対の分岐路２４Ａ（片側の分岐路は不図示）を有し、各分岐路２３Ａには吸気弁２５が設けられ、各分岐路２４Ａには排気弁２６が設けられている。
【００２２】
吸気弁２５及び排気弁２６は、弁体２５Ａ，２６Ａ及び弁体２５Ａ，２６Ａから延びるバルブステム２５Ｂ，２６Ｂを有し、バルブステム２５Ｂ，２６Ｂの上端には吸気カム３１Ａ及び排気カム３２Ａに当接するバルブリフタ３３がそれぞれ設けられている。吸気弁２５及び排気弁２６は、各バルブリフタ３３とシリンダーヘッド１３との間に設けられた弁ばね３４によって常に閉弁方向に付勢されており、吸気カム３１Ａ及び排気カム３２Ａが弁ばね３４に抗してバルブリフタ３３を押圧することで、所定のタイミングでそれぞれ開弁される。
【００２３】
クランク軸２０はクランクケース１１の前部のクランク室１１Ａに設けられ、クランクケース１１の後部には、変速機室１１Ｂが設けられている。変速機室１１Ｂには、クランク軸２０とそれぞれ平行に配置されるメイン軸３６、カウンタ軸３７、及び、シフトドラム３８が設けられている。クランク軸２０を含むこれらの軸３６、３７は、クランク軸２０の回転をメイン軸３６、カウンタ軸３７の順に伝達する歯車伝達機構を構成している。メイン軸３６とカウンタ軸３７との間には、シフトドラム３８の回転によって操作される複数段変速の変速歯車群が跨って配置され、これらによって変速機が構成されている。変速機室１１Ｂの上方には、エンジン１０を始動させるセルモーター４０が設けられている。
また、クランク軸２０の前方には、クランク軸２０と平行なバランサ軸３９が設けられている。
【００２４】
図２は、クランク軸２０、コンロッド２１及びピストン１８をエンジン１０の後方から見た一部破断断面図である。
クランク軸２０は、クランク室１１Ａの幅方向の一対の側壁（不図示）にベアリングを介してそれぞれ支持される軸部４１，４２と、軸部４１，４２におけるコンロッド２１側の端から径方向に突出するクランクウェブ４１Ａ，４２Ａと、クランクウェブ４１Ａ，４２Ａの径方向の端部に圧入され、クランクウェブ４１Ａ，４２Ａを連結するクランクピン４３とを備えている。
本実施の形態では、軸部４２側がエンジン１０の右側（一側）であり、軸部４１側がエンジン１０の左側（他側）である。
【００２５】
コンロッド２１は、クランクピン４３に連結される大端部２１Ａ、ピストン１８に連結される小端部２１Ｂ、及び、クランクウェブ４１Ａ，４２Ａ間を延びて大端部２１Ａと小端部２１Ｂとを連結するロッド部２１Ｃとを有している。コンロッド２１は、大端部２１Ａに設けられたベアリング４４を介してクランクピン４３に対し回転自在に連結されている。
【００２６】
ピストン１８は、シリンダボア１９に摺接する円柱状のピストン本体部４５と、コンロッド２１に連結される小端部連結部４６とを有している。ピストン本体部４５の外周面には、ピストンリング（不図示）が嵌め込まれる溝部４５Ａが形成され、溝部４５Ａの下方には、ピストン本体部４５の外周面に連続して延びるスカート部４５Ｂが設けられている。
小端部連結部４６は、ピストン１８中央部で小端部２１Ｂを避けるように窪んだ凹部４６Ａと、小端部連結部４６を幅方向に貫通するピストンピン孔４６Ｂとを有している。
ピストン１８は、ピストンピン孔４６Ｂに嵌合される円筒状のピストンピン４７が小端部２１Ｂに挿通されることで、コンロッド２１に対して回転自在に組み付けられる。ここで、ピストンピン４７は、小端部２１Ｂ及びピストンピン孔４６Ｂの両方に対して相対回転可能となるようにクリアランスを有して嵌合されている。また、ピストンピン４７、クランクピン４３、及び軸部４１、４２は互いに平行に設けられる。
【００２７】
エンジン１０には、エンジン１０の運転に伴うピストン１８の歪みや温度等の挙動を測定するデータ送信装置５０が取り付けられている。
データ送信装置５０は、ピストン本体部４５の溝部４５Ａの裏側に取り付けられるセンサ５１と、センサ５１から出力される測定データの信号を増幅して無線信号で送信するテレメータ５２（送信機）と、センサ５１とテレメータ５２とを接続するリード線５３と、テレメータ５２に電源を供給するバッテリー５４と、テレメータ５２が発信する無線信号を受信する受信機５５（図１）とを備えて構成されている。
図１に示すように、受信機５５は、受信アンテナ５５Ａ及び受信アンテナ５５Ａが接続される受信機本体５５Ｂを有し、受信アンテナ５５Ａは、シリンダボア１９の下方に取り付けられ、受信機本体５５Ｂはクランクケース１１の外側に配置される。
【００２８】
図３は、データ送信装置５０が取り付けられたコンロッド２１の斜視図である。図４は、データ送信装置５０が取り付けられたコンロッド２１及びピストン１８のエンジン１０の他側から見た側面図である。図５は、データ送信装置５０が取り付けられたコンロッド２１及びピストン１８をエンジン１０の一側から見た側面図である。
図２〜図５に示すように、コンロッド２１の軸方向の中間部には、テレメータ５２及びバッテリー５４が固定されている。
コンロッド２１は、内側に凹んだ肉抜き部６０Ａを有し大端部２１Ａ及び小端部２１Ｂの開口面と略平行に延びる一対の肉抜き面６０と、肉抜き面６０に略直交する一対の平坦面６１とを有している。すなわち、肉抜き面６０はコンロッド２１の幅方向の面であり、平坦面６１はコンロッド２１の前後方向の面である。
【００２９】
テレメータ５２は、他側の肉抜き面６０に取り付けられる第１テレメータ５２Ａと、一側の肉抜き面６０に取り付けられる第２テレメータ５２Ｂとを備え、コンロッド２１を挟んで対向するように一対で設けられている。テレメータ５２から受信機５５へ無線信号を送信する送信アンテナ４９は、大端部２１Ａの前側の外周面に貼り付けられ、受信アンテナ５５Ａの近傍に位置している。
バッテリー５４は、前側の平坦面６１に取り付けられる第１バッテリー５４Ａと、後側の平坦面６１に取り付けられる第２バッテリー５４Ｂとを備え、コンロッド２１を挟んで対向するように一対で設けられている。
【００３０】
図６は、図４において、テレメータ５２及びバッテリー５４をコンロッド２１の長手方向から見た一部破断断面図である。
図３〜図６に示すように、第１テレメータ５２Ａ及び第２テレメータ５２Ｂは、コンロッド２１に沿って延びるブロック状に形成されており、テレメータ本体５６Ａ，５６Ｂを、収容ケース５７Ａ，５７Ｂにそれぞれ収容して構成されている。第１テレメータ５２Ａのテレメータ本体５６Ａは、センサ５１からの信号を増幅するアンプ（不図示）と、このアンプで増幅した信号を無線信号で受信機５５に送信する送信部（不図示）とを一体に備えており、第１テレメータ５２Ａは第２テレメータ５２Ｂよりも厚みが大きくなっている。
第２テレメータ５２Ｂのテレメータ本体５６Ｂは、センサ５１からの信号を増幅するアンプ（不図示）を有し、このアンプで増幅された信号は、テレメータ本体５６Ａ，５６Ｂを繋ぐ配線５８を介して第１テレメータ５２Ａに送信され、第１テレメータ５２Ａの上記送信部によって受信機５５に送信される。このため、第２テレメータ５２Ｂを小型かつ軽量に構成できる。
【００３１】
第１テレメータ５２Ａ及び第２テレメータ５２Ｂは、それぞれ２チャンネルの信号を処理可能なテレメータである。すなわち、テレメータ５２は、計４チャンネルの信号を処理可能であり、テレメータ５２には、４つのセンサ５１を同時に取り付けることができる。本実施の形態では、センサ５１は１個が取り付けられており、このセンサ５１は熱電対であり、センサ５１によってピストン１８の任意の位置の温度を測定できる。
収容ケース５７Ａ，５７Ｂにおける前後方向の各側面５９，５９には、コンロッド２１の長手方向に沿うように並んで複数の雌ねじ部５９Ａが形成されている。また、収容ケース５７Ａ，５７Ｂの前後方向の幅は、コンロッド２１の前後方向の幅、すなわち、平坦面６１，６１間の距離と略同等に形成されている。
【００３２】
図７は、図６におけるＶＩＩ−ＶＩＩ断面図である。
図３〜図７に示すように、第１バッテリー５４Ａ及び第２バッテリー５４Ｂは、コンロッド２１に沿って延びるブロック状に形成されており、円柱状のバッテリー本体６３Ａ，６３Ｂを、テレメータ５２を支持する支持ホルダ６４，６５にそれぞれ収容して構成されている。
支持ホルダ６４，６５は、収容ケース５７Ａ，５７Ｂの側面５９，５９に当接する板部６６と、バッテリー本体６３Ａ，６３Ｂの外形状に沿うように板部６６から膨出する膨出部６７とを有している。
【００３３】
板部６６において膨出部６７の両側方の部分には、板部６６を貫通するねじ孔６６Ａが複数形成されており、支持ホルダ６４，６５は、ねじ孔６６Ａに挿通され雌ねじ部５９Ａに締結されるねじ６８によって収容ケース５７Ａ，５７Ｂにそれぞれ連結される。
すなわち、テレメータ５２及びバッテリー５４は、断面略矩形のロッド部２１Ｃの周囲を囲むように一体に配置され、支持ホルダ６４，６５を収容ケース５７Ａ，５７Ｂに締結するねじ６８の締結力によってコンロッド２１を前後から挟み込むことでコンロッド２１に固定されている。
【００３４】
また、支持ホルダ６４，６５は、それぞれバッテリー本体６３Ａ，６３Ｂの長手方向に上下２分割して上下一対で形成されており、上ケース６４Ａ，６５Ａと、下ケース６４Ｂ，６５Ｂとを有している。これにより、片方のケースを外すことで、バッテリー本体６３Ａ，６３Ｂを容易に取り出して交換等できるため、作業性が良い。
また、支持ホルダ６４，６５の側面には、ねじ６８を挿通する際の逃げ部を兼ねる肉抜き孔６９が複数形成されており、支持ホルダ６４，６５を軽量化できる。
【００３５】
図６及び図７に示すように、支持ホルダ６４，６５の板部６６には、コンロッド２１側に突出する段部６６Ｂが形成されており、段部６６Ｂは、コンロッド２１の平坦面６１に形成された溝部６１Ａに嵌る。このように、段部６６Ｂが溝部６１Ａに嵌ることで、支持ホルダ６４，６５はコンロッド２１の長手方向に位置決めされている。このため、バッテリー５４及びテレメータ５２をコンロッド２１へ強固に固定できる。
さらに、板部６６には、コンロッド２１側に突出する複数の位置決めピン７０（図７）が設けられており、位置決めピン７０は、平坦面６１に形成された各穴６１Ｂに嵌る。このように、位置決めピン７０が穴６１Ｂに嵌ることで、支持ホルダ６４，６５はコンロッド２１に位置決めされている。このため、バッテリー５４及びテレメータ５２をコンロッド２１へ強固に固定できる。
【００３６】
図８は、図２におけるピストン１８周辺の拡大図である。
図８に示すように、リード線５３は、テレメータ５２側からピストン１８側に延び、ピストンピン４７の内部を通るように配索されており、ピストン１８周辺には、リード線５３を保持するリード線保持構造８０が形成されている。
リード線保持構造８０は、ピストンピン孔４６Ｂ内の一端に設けられるコンロッド側ガイド部材８２（ガイド部材）と、ピストンピン孔４６Ｂ内の他端に固定されるピストン側ガイド部材８１（ガイド部材）と、コンロッド側ガイド部材８２とコンロッド２１とを接続する針金状のガイドワイヤ８３（回転規制部材，線材）とを備えて構成されている。
【００３７】
ピストンピン孔４６Ｂには、ピストンピン孔４６Ｂの長さよりも短く形成されたピストンピン４７が嵌合されており、ピストンピン孔４６Ｂの両端の内周面には、環状のクリップ係合溝７５が形成されている。各クリップ係合溝７５には、ピストンピン４７をピストンピン孔４６Ｂの軸方向に係止するＣ型リング状のサークリップ８４（止め輪）が係合される。また、図４に示すように、小端部連結部４６においてピストンピン孔４６Ｂの端の周縁部には、サークリップ８４を着脱する際に使用する工具が挿入される一対の工具避け凹部４６Ｃが形成されている。
【００３８】
ピストンピン４７は、ピストン１８用に製造されたピストンピンをその軸方向に短く加工して形成されたものであり、サークリップ８４とピストンピン４７の各端との間にはスペースが確保され、このスペースにピストン側ガイド部材８１及びコンロッド側ガイド部材８２が配置される。このため、ピストンピン４７を短く加工するだけで容易にピストン側ガイド部材８１及びコンロッド側ガイド部材８２を配置することができる。
【００３９】
図４及び図８に示すように、ピストン側ガイド部材８１は、ピストンピン孔４６Ｂの他端側を塞ぐように設けられる円板状ガイド８５と、円板状ガイド８５の中心からコンロッド側ガイド部材８２側に延びるリード線支持管８６とを有している。詳細には、リード線支持管８６は、円板状ガイド８５に形成される突出部８５Ａに圧入されて回転不能に固定され、リード線支持管８６の内部は、円板状ガイド８５の中央に形成された導出孔８５Ｂを介してピストンピン孔４６Ｂの他端側の外側に連通している。
【００４０】
円板状ガイド８５は、放射状に径方向に延びる一対の穴部８５Ｃを有し、穴部８５Ｃには、円板状ガイド８５の外周側に突出するようにばね（不図示）によって付勢されるプランジャピン８７（ピン）が挿入されている。そして、円板状ガイド８５は、ピストンピン４７の端とサークリップ８４との間に挟まれることで軸方向に固定されるとともに、プランジャピン８７が工具避け凹部４６Ｃに係合することで、ピストンピン孔４６Ｂ内で回転不能に固定されている。このように、元々設けられている工具避け凹部４６Ｃを利用することで、ピストン側ガイド部材８１の回転を簡単な構造で規制できる。
【００４１】
図５及び図８に示すように、コンロッド側ガイド部材８２は、ピストンピン孔４６Ｂの一端側の内周面に固定されるリング状のベアリング支持部材８８と、ベアリング支持部材８８に支持されるボールベアリング８９と、ボールベアリング８９に支持されるガイド筒９０とを備えて構成される。
ベアリング支持部材８８は、その外周面がピストンピン孔４６Ｂに圧入されることで固定され、その中央部には、ボールベアリング８９のアウターレース８９Ａが圧入されるベアリング支持孔８８Ａを有している。ベアリング支持部材８８は、ピストンピン４７の端とサークリップ８４との間に挟まれることで軸方向に固定されている。
【００４２】
ガイド筒９０は、断面円形のパイプ状に形成されており、ボールベアリング８９のボール８９Ｂを介してボールベアリング８９のインナーレース８９Ｃに支持される回転部９１と、回転部９１に連続してピストン側ガイド部材８１側に延びるパイプ連結部９２と、軸方向に貫通する挿入洞９３とを有している。
回転部９１の外周面には、回転部９１の外端部よりも小径に形成された段部９１Ａが形成されており、インナーレース８９Ｃの内周面は段部９１Ａに嵌合している。また、ガイド筒９０の外周面においてボールベアリング８９よりも内側には、回転部９１の軸方向の移動を規制するクリップ９４が固定されている。
ガイド筒９０は、回転部９１がボールベアリング８９によって支持されているため、ピストンピン孔４６Ｂ内でピストン１８に対して回転自在である。
【００４３】
パイプ連結部９２の挿入洞９３には、リード線支持管８６の端部が挿入され、パイプ連結部９２と挿入洞９３とは、互いに相対回転可能なクリアランスを有して嵌合されている。すなわち、ガイド筒９０は、ピストン１８に固定されたリード線支持管８６に対し、相対回転する。パイプ連結部９２は、回転部９１よりも小径に形成される。
挿入洞９３は、ピストンピン孔４６Ｂの軸線に一致するようにガイド筒９０の回転中心に設けられる。また、回転部９１において挿入洞９３よりも径方向外側の位置には、回転部９１を軸方向に貫通する一対の導入孔９１Ｂが形成されている。パイプ連結部９２において導入孔９１Ｂの近傍には、パイプ連結部９２を径方向に貫通する孔９２Ａが形成されている。
【００４４】
図３〜図８に示すように、ガイドワイヤ８３は、コンロッド２１の後面側の第２バッテリー５４Ｂの上ケース６５Ａの上縁からピストン１８側へ延び、ガイド筒９０に接続されている。
第２バッテリー５４Ｂの上ケース６５Ａの上縁には、小端部２１Ｂ側に突出するガイド片７６が設けられており、ガイドワイヤ８３の一端８３Ａは、ガイド片７６の下部と上ケース６５Ａの上縁との間に係合されて固定されている。ガイドワイヤ８３は、ガイド片７６に沿って小端部２１Ｂの近傍まで延びた後、略直角に屈曲してピストンピン４７と略平行にガイド筒９０側へ延び、ガイド筒９０の下方でガイド筒９０の中心の挿入洞９３に向けて屈曲して小端部連結部４６の側方を延び、その後、ピストンピン４７と略平行に屈曲し、ガイドワイヤ８３の他端８３Ｂは挿入洞９３に挿入される。
【００４５】
ガイドワイヤ８３の他端８３Ｂは、挿入洞９３内に挿入されており、ガイド筒９０に一体化されている。さらに、ガイドワイヤ８３の他端８３Ｂは、ガイド筒９０の外端面においてガイドワイヤ８３の外周面を挟むように一対で設けられる突起部９５，９５によってもガイド筒９０に固定されている。突起部９５，９５の間には、ピン９６（抜け止めするピン）が渡されており、ガイドワイヤ８３はピン９６によって突起部９５，９５からの抜けを防止される。
すなわち、コンロッド２１とガイド筒９０とは、ガイドワイヤ８３によって接続されており、コンロッド２１がピストンピン４７を回転軸として回転する場合には、ガイド筒９０はコンロッド２１と一体に回転する。つまり、ガイドワイヤ８３及び突起部９５，９５は、ガイド筒９０とコンロッド２１との相対回転を規制する回転規制部材９８を構成している。
【００４６】
図５に示すように、リード線５３は第２テレメータ５２Ｂの上部から引き出され、ガイドワイヤ８３に適宜固定されてガイドワイヤ８３を伝ってガイド筒９０へ延び、導入孔９１Ｂの一方に挿通されてピストンピン４７の一端の内部に挿入される。そして、ピストンピン４７に挿入されたリード線５３は、ガイド筒９０の孔９２Ａから挿入洞９３に挿入され、その後、ピストン側ガイド部材８１のリード線支持管８６及び導出孔８５Ｂを通ってピストンピン孔４６Ｂの他端側の外側に導出され、センサ５１に接続される。リード線５３は、ばたつきを抑えるために、固定具、固定紐あるいは接着剤、固定チューブ等の任意の固定手段によりガイドワイヤ８３又はピストン１８に固定される。
【００４７】
ここで、エンジン１０が運転された場合におけるリード線保持構造８０の作用について図１、図５及び図８を参照して説明する。
ピストン１８の往復運動に伴ってクランク軸２０が回転されると、コンロッド２１の大端部２１Ａは軸部４１，４２を中心にして円運動をすることになり、この円運動に伴って、コンロッド２１は、矢印Ｘ（図１）で示すように、小端部２１Ｂを中心にして前後に揺動する振り子のように回転する。
【００４８】
コンロッド２１が回転すると、ガイドワイヤ８３で接続されているガイド筒９０はコンロッド２１と共に回転し、往復運動するピストン１８のピストンピン孔４６Ｂ内でピストン１８に対して相対回転する。このとき、リード線５３には、ガイド筒９０の回転に伴って捩じれがその全長に亘って生じることになるが、この捩じれは、主として、センサ５１とガイド筒９０との間の区間で生じ、捩じれ量は、ガイド筒９０の回転角に対応した小さい量になる。
また、リード線５３を、ピストンピン４７の径方向に貫通させずに、ピストンピン４７の端部から挿入してピストンピン４７内部を通すため、ピストンピン４７の回転によるせん断力がリード線５３に作用することがなく、リード線５３の負荷を低減できる。
【００４９】
また、リード線５３をピストンピン孔４６Ｂに通す部分において、リード線５３をガイド筒９０で支持するとともに、ガイド筒９０をコンロッド２１と一体に回転するように構成したため、リード線５３をピストンピン孔４６Ｂに通す部分でリード線５３がピストンピン孔４６Ｂに接触して摩擦が発生することがなく、リード線５３に対する負荷を低減できる。
【００５０】
さらに、リード線５３が挿入洞９３及びリード線支持管８６に挿通されてピストンピン孔４６Ｂの中心を通るため、リード線５３の捩じれを小さくするとともに振れを小さくすることができる。
また、リード線５３をピストンピン４７の端部から挿入してピストンピン４７内部を通してセンサ５１に接続するため、ピストン１８に対してピストンピン４７を固定したり、小端部２１Ｂに対してピストンピン４７を固定したりする必要がなく、ピストン１８の動作に影響することなくリード線保持構造８０を設けることができる。このため、ピストン１８の挙動をデータ送信装置５０でより正確に測定できる。
【００５１】
以上説明したように、本発明を適用した実施の形態によれば、ピストンピン４７を支持するピストンピン孔４６Ｂの一端にピストン１８に対し回転自在に、他端にピストン１８に一体に支持され、それぞれリード線５３を支持するコンロッド側ガイド部材８２及びピストン側ガイド部材８１を有し、リード線５３が、ピストン１８に対して回転自在なコンロッド側ガイド部材８２及び回転不能なピストン側ガイド部材８１を介してピストンピン４７の両端部を通って支持されるため、コンロッド２１とピストンピン４７との相対回転、及び、コンロッド２１とピストン１８との相対回転が生じた場合でも、リード線５３を保持するコンロッド側ガイド部材８２とピストン側ガイド部材８１との間で相対回転を吸収できる。これにより、リード線５３に作用する捩じれやせん断の応力を小さくでき、リード線５３の断線を防止することができる。
【００５２】
また、コンロッド側ガイド部材８２とコンロッド２１とを接続してコンロッド側ガイド部材８２とコンロッド２１との相対回転を規制する回転規制部材９８を有し、コンロッド２１の回転にコンロッド側ガイド部材８２が追従して回転するため、コンロッド側ガイド部材８２の近傍でのコンロッド２１に対するリード線５３の相対回転を規制でき、リード線５３に作用する応力を小さくできる。
また、リード線５３が、コンロッド２１との相対回転を規制されるコンロッド側ガイド部材８２、及び、ピストン１８と一体のピストン側ガイド部材８１を介してピストンピン４７の両端部を通って支持されるため、コンロッド２１とピストンピン４７との相対回転、及び、コンロッド２１とピストン１８との相対回転が生じた場合でも、リード線５３を保持するコンロッド側ガイド部材８２とピストン側ガイド部材８１との間で相対回転を吸収できる。これにより、リード線５３に作用する捩じれやせん断の応力を小さくでき、リード線５３の断線を防止することができる。
【００５３】
さらに、コンロッド２１から延びてコンロッド側ガイド部材８２に連結されるガイドワイヤ８３と、コンロッド側ガイド部材８２に設けられてガイドワイヤ８３と当接して回り止めとなる突起部９５，９５とを有する回転規制部材９８によって、簡単な構造でコンロッド側ガイド部材８２をコンロッド２１に連動させることができる。
さらにまた、突起部９５，９５及びピン９６による簡単な構造で、ガイドワイヤ８３をコンロッド側ガイド部材８２に対して抜け止めできる。
また、コンロッド側ガイド部材８２のガイド筒９０の回転中心にガイドワイヤ８３が挿入される挿入洞９３が設けられ、この挿入洞９３の延長上にリード線５３を通すため、挿入洞９３の一部を利用してリード線５３を支持でき、リード線５３の支持構造をシンプルにできる。
【００５４】
また、コンロッド側ガイド部材８２とピストン側ガイド部材８１との間に設けられるリード線支持管８６にリード線５３が配索されるため、リード線５３を安定して保持でき、リード線５３の絡まりによる断線を防止できる。
また、リード線支持管８６は、ピストン側ガイド部材８１に嵌合支持され、コンロッド側ガイド部材８２に回動可能に支持され、リード線支持管８６の移動を防止しつつコンロッド側ガイド部材８２のリード線支持管８６に対する回転を許容できるため、リード線５３に作用する応力を小さくでき、リード線５３の断線を防止することができる。また、リード線支持管８６の移動を防止でき、リード線５３の引っ張りによる断線を防止できる。
【００５５】
また、ピストン１８が有するサークリップ８４を脱着する際の工具避け凹部４６Ｃを利用してピストン側ガイド部材８１をピストン１８に一体化でき、構造をシンプルにできる。
さらに、テレメータ５２をコンロッド２１に支持するそれぞれ上下一対の支持ホルダ６４，６５によってテレメータ５２の側方でバッテリー５４を支持するため、部品点数を削減できる。
【００５６】
なお、上記実施の形態は本発明を適用した一態様を示すものであって、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。
上記実施の形態では、センサ５１は熱電対であるものとして説明したが、これに限らず、センサは歪ゲージや振動センサ等であっても良い。
また、上記実施の形態では、１本のリード線５３が設けられる構成を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、複数のリード線をガイド筒９０に通しても良い。２本のリード線をガイド筒９０に通す場合、一対の導入孔９１Ｂのそれぞれにリード線を通すことができる。３本以上のリード線を用いる場合、リード線の本数に応じた数の導入孔をガイド筒９０に設けることができ、或いは、複数のリード線を１つの導入孔９１Ｂに通しても良い。
また、上記実施の形態では、データ送信装置５０は車両のエンジン１０に設けられるものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、データ送信装置５０はピストンを備えたエンジンに設けることができ、例えば汎用機器や船舶のエンジンに設けても良い。
【符号の説明】
【００５７】
１０ エンジン（内燃機関）
１８ ピストン
２０ クランク軸
２１ コンロッド
４６Ｂ ピストンピン孔
４６Ｃ 工具避け凹部
４７ ピストンピン
５０ データ送信装置
５１ センサ
５２ テレメータ（送信機）
５３ リード線
５４ バッテリー
６４，６５ 支持ホルダ
８１ ピストン側ガイド部材（ガイド部材）
８２ コンロッド側ガイド部材（ガイド部材）
８３ ガイドワイヤ（回転規制部材，線材）
８４ サークリップ（止め輪）
８６ リード線支持管
８７ プランジャピン（ピン）
９３ 挿入洞
９５，９５ 突起部（回転規制部材）
９６ ピン（抜け止めするピン）
９８ 回転規制部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランク軸（２０）と連結されるコンロッド（２１）にピストンピン（４７）を介して回転自在に接続されるピストン（１８）と、該ピストン（１８）の所定位置に配置されるセンサ（５１）と、前記コンロッド（２１）に配置され、前記センサ（５１）で検知された測定データを送信する送信機（５２）と、該送信機（５２）と前記センサ（５１）とを接続するリード線（５３）とを備えた内燃機関のデータ送信装置において、
前記ピストンピン（４７）を支持するピストンピン孔（４６Ｂ）の一端に前記ピストン（１８）に対し回転自在に、他端に前記ピストン（１８）に一体に支持され、それぞれ前記リード線（５３）を支持するガイド部材（８１，８２）を有することを特徴とする内燃機関のデータ送信装置。
【請求項２】
前記ガイド部材（８２）と前記コンロッド（２１）とを接続して前記ガイド部材（８２）と前記コンロッド（２１）との相対回転を規制する回転規制部材（９８）を有することを特徴とする請求項１記載の内燃機関のデータ送信装置。
【請求項３】
前記ガイド部材（８１，８２）は、前記コンロッド（２１）との相対回転を規制され、かつ、前記ピストン（１８）に対しては相対回転自在に前記ピストンピン孔（４６Ｂ）の一端に支持され、前記リード線（５３）を支持するコンロッド側ガイド部材（８２）と、前記ピストンピン孔の他端に前記ピストンと一体に支持され、前記リード線を支持するピストン側ガイド部材（８１）とを有することを特徴とする請求項１または２記載の内燃機関のデータ送信装置。
【請求項４】
前記回転規制部材（９８）は、前記コンロッド（２１）から延びて前記コンロッド側ガイド部材（８２）に連結される線材（８３）と、前記コンロッド側ガイド部材（８２）に設けられて前記線材（８３）と当接して回り止めとなる突起部（９５）とを有することを特徴とする請求項３記載の内燃機関のデータ送信装置。
【請求項５】
前記突起部（９５）は前記線材（８３）を挟むように一対で設けられ、これら一対の間に渡されて前記線材（８３）を抜け止めするピン（９６）を有することを特徴とする請求項４記載の内燃機関のデータ送信装置。
【請求項６】
前記コンロッド側ガイド部材（８２）の回転中心に前記線材（８３）が挿入される挿入洞（９３）が設けられ、この挿入洞（９３）の延長上に前記リード線（５３）を通したことを特徴とする請求項５記載の内燃機関のデータ送信装置。
【請求項７】
前記コンロッド側ガイド部材（８２）と前記ピストン側ガイド部材（８１）との間には、これらの間を渡すリード線支持管（８６）が設けられて、該リード線支持管（８６）の中を前記リード線（５３）が配索されることを特徴とする請求項３から６のいずれかに記載の内燃機関のデータ送信装置。
【請求項８】
前記リード線支持管（８６）は、一端が前記ピストン側ガイド部材（８１）に嵌合支持されて、他端が前記コンロッド側ガイド部材（８２）に回動可能に支持されることを特徴とする請求項７記載の内燃機関のデータ送信装置。
【請求項９】
前記ピストン側ガイド部材（８１）は、前記ピストンピン孔（４６Ｂ）に設けられる止め輪（８４）を脱着する際の工具避け凹部（４６Ｃ）に係合するピン（８７）によって一体化されることを特徴とする請求項３から８のいずれかに記載の内燃機関のデータ送信装置。
【請求項１０】
前記送信機（５２）を前記コンロッド（２１）に支持する上下一対の支持ホルダ（６４，６５）を有し、前記送信機（５２）を駆動するバッテリー（５４）を、前記送信機（５２）の側方で、上下一対の前記支持ホルダ（６４，６５）で挟んで保持したことを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の内燃機関のデータ送信装置。
【請求項１】
クランク軸（２０）と連結されるコンロッド（２１）にピストンピン（４７）を介して回転自在に接続されるピストン（１８）と、該ピストン（１８）の所定位置に配置されるセンサ（５１）と、前記コンロッド（２１）に配置され、前記センサ（５１）で検知された測定データを送信する送信機（５２）と、該送信機（５２）と前記センサ（５１）とを接続するリード線（５３）とを備えた内燃機関のデータ送信装置において、
前記ピストンピン（４７）を支持するピストンピン孔（４６Ｂ）の一端に前記ピストン（１８）に対し回転自在に、他端に前記ピストン（１８）に一体に支持され、それぞれ前記リード線（５３）を支持するガイド部材（８１，８２）を有することを特徴とする内燃機関のデータ送信装置。
【請求項２】
前記ガイド部材（８２）と前記コンロッド（２１）とを接続して前記ガイド部材（８２）と前記コンロッド（２１）との相対回転を規制する回転規制部材（９８）を有することを特徴とする請求項１記載の内燃機関のデータ送信装置。
【請求項３】
前記ガイド部材（８１，８２）は、前記コンロッド（２１）との相対回転を規制され、かつ、前記ピストン（１８）に対しては相対回転自在に前記ピストンピン孔（４６Ｂ）の一端に支持され、前記リード線（５３）を支持するコンロッド側ガイド部材（８２）と、前記ピストンピン孔の他端に前記ピストンと一体に支持され、前記リード線を支持するピストン側ガイド部材（８１）とを有することを特徴とする請求項１または２記載の内燃機関のデータ送信装置。
【請求項４】
前記回転規制部材（９８）は、前記コンロッド（２１）から延びて前記コンロッド側ガイド部材（８２）に連結される線材（８３）と、前記コンロッド側ガイド部材（８２）に設けられて前記線材（８３）と当接して回り止めとなる突起部（９５）とを有することを特徴とする請求項３記載の内燃機関のデータ送信装置。
【請求項５】
前記突起部（９５）は前記線材（８３）を挟むように一対で設けられ、これら一対の間に渡されて前記線材（８３）を抜け止めするピン（９６）を有することを特徴とする請求項４記載の内燃機関のデータ送信装置。
【請求項６】
前記コンロッド側ガイド部材（８２）の回転中心に前記線材（８３）が挿入される挿入洞（９３）が設けられ、この挿入洞（９３）の延長上に前記リード線（５３）を通したことを特徴とする請求項５記載の内燃機関のデータ送信装置。
【請求項７】
前記コンロッド側ガイド部材（８２）と前記ピストン側ガイド部材（８１）との間には、これらの間を渡すリード線支持管（８６）が設けられて、該リード線支持管（８６）の中を前記リード線（５３）が配索されることを特徴とする請求項３から６のいずれかに記載の内燃機関のデータ送信装置。
【請求項８】
前記リード線支持管（８６）は、一端が前記ピストン側ガイド部材（８１）に嵌合支持されて、他端が前記コンロッド側ガイド部材（８２）に回動可能に支持されることを特徴とする請求項７記載の内燃機関のデータ送信装置。
【請求項９】
前記ピストン側ガイド部材（８１）は、前記ピストンピン孔（４６Ｂ）に設けられる止め輪（８４）を脱着する際の工具避け凹部（４６Ｃ）に係合するピン（８７）によって一体化されることを特徴とする請求項３から８のいずれかに記載の内燃機関のデータ送信装置。
【請求項１０】
前記送信機（５２）を前記コンロッド（２１）に支持する上下一対の支持ホルダ（６４，６５）を有し、前記送信機（５２）を駆動するバッテリー（５４）を、前記送信機（５２）の側方で、上下一対の前記支持ホルダ（６４，６５）で挟んで保持したことを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の内燃機関のデータ送信装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−２０７６４２（Ｐ２０１２−２０７６４２Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７５８９６（Ｐ２０１１−７５８９６）
【出願日】平成２３年３月３０日（２０１１．３．３０）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３０日（２０１１．３．３０）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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