JP2004360581A

JP2004360581A - エンジンの保護カバー

Info

Publication number: JP2004360581A
Application number: JP2003160189A
Authority: JP
Inventors: Naotoshi Shinohara; 直敏篠原
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2003-06-05
Filing date: 2003-06-05
Publication date: 2004-12-24
Anticipated expiration: 2023-06-05
Also published as: JP3982458B2

Abstract

【課題】燃料ポンプ７の燃料配管接続部を車両衝突時に確実に保護し、かつ必要な重量増加を最小限のものとする。
【解決手段】エンジンのシリンダヘッド側面に燃料ポンプ７が取り付けられており、これを覆う保護カバー８を備えている。保護カバー８は、燃料ポンプ７全体を覆う軽量な合成樹脂製のカバー３１と、燃料チューブ２３，２４のコネクタ２５，２７部分を局部的に覆う金属製プロテクタ３２と、からなる。カバー３１は、上部壁３４と後端壁３８の２箇所でエンジン側に支持されており、プロテクタ３２は、ボルト４６によって、カバー３１の内側面に締結されている。プロテクタ３２は、突出部として、第１，第２折曲片４８，５０、突起片５１を有し、ボルト４６先端も内側へ突出している。大きな外力を受けたときに、これらの突出部が燃料ポンプ７に当接し、コネクタ２５，２７を保護する。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば自動車用エンジンの燃料系部品における燃料配管接続部を外力から保護する保護カバーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
特許文献１には、エンジンの外側面を覆うカバーの一種として、複数個の硬質体部とこれらの硬質体部の間を接続する弾性体接続部とからなるシリンダヘッドカバーが開示されている。これらの硬質体部と弾性体接続部とは、全体として一体のカバーをなすように一体成形されたもので、両者の組み合わせによって共振周波数を調整し、エンジン騒音の抑制を図っている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−１７９３５２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の構成は、エンジンに取り付けられるカバー類の共振による騒音振動の低減を図ったものであり、例えば、車両衝突時の外力から燃料配管接続部を保護するためのプロテクタとして利用するには、強度が十分ではなく、適当なものではない。
【０００５】
本発明は、エンジン側面の燃料配管接続部の保護に好適な軽量な保護カバーを提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るエンジンの保護カバーは、合成樹脂のような軽量低強度材料からなるカバーと、金属製プロテクタと、を組み合わせて構成されている。軽量低強度材料からなるカバーは、エンジンの側面に位置する燃料配管接続部を含む相対的に広い範囲を覆うように形成され、かつエンジンに取り付けられている。また、金属製プロテクタは、上記燃料配管接続部に対応する相対的に狭い範囲を局部的に覆うように形成され、かつ上記カバーに支持されている。つまり、プロテクタは、カバーを介してエンジンに支持される形となっている。
【０００７】
上記の構成では、軽量低強度材料からなるカバーによって広い範囲が覆われるので、通常の使用状態での燃料配管接続部の保護がなされ、例えば燃料配管接続部から燃料が洩れた場合の燃料の飛散が防止される。そして、例えば車両衝突時等の大きな外力に対しては、金属製プロテクタが燃料配管接続部に対する保護部材として機能する。
【０００８】
望ましくは、上記プロテクタは、複数箇所に突出部を有し、上記燃料配管接続部に向かう外力が作用したときに、これらの突出部がエンジン側の剛性の高い部位に当接し、これによって、燃料配管接続部の保護に必要な間隙を確保するように構成されている。つまり、大きな外力が作用して軽量低強度材料からなるカバーが破壊ないし変形したときに、金属製プロテクタが、上記の突出部によって燃料配管接続部付近に所要の間隙を確保し、燃料配管接続部が押し潰されるようなことを防止する。
【０００９】
【発明の効果】
この発明に係るエンジンの保護カバーによれば、軽量低強度材料からなるカバーによって燃料配管接続部を含む範囲を広く覆うことができ、通常の使用状態における燃料配管接続部と他の部品との接触や漏洩した燃料の飛散などを防止できるとともに、金属製プロテクタによって、車両衝突時等における大きな外力から燃料配管接続部を確実に保護することができる。特に、金属製プロテクタは、保護カバーの一部のみとなるので、保護カバー全体として軽量に構成できる。そして、プロテクタはエンジン側に直接に固定する必要はなく、合成樹脂等の軽量低強度材料からなるカバーをエンジンに取り付ければ足りるので、エンジン側での取付ボスの配置など、取付構造の自由度が高いものとなる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を、自動車用エンジンにおける燃料ポンプの燃料配管接続部の保護カバーとして適用した一実施例について、図面を用いて詳細に説明する。
【００１１】
図１は、自動車のエンジンルームを上方から見た平面図であって、ダッシュパネル１１と車両前端のラジエータコアサポート１２とが左右一対のサイドメンバ１３によって接続されており、ここに、直列４気筒のエンジン１が所謂横置き状態に搭載されている。この実施例では、エンジン１の燃焼室構造として、吸気系と排気系の双方が同じ側、具体的には車両後方の側に配置されたカウンターフロー形式となっており、排気マニホルド２とダッシュパネル１１との間に、ターボ過給機１４が配置されている。そして、このターボ過給機１４のコンプレッサからエンジン１上方を横切って車両前方へ延びる吸気ダクト１５が、車両前端のインタークーラ１６に接続されている。なお、吸気マニホルドは図示省略されており、上記インタークーラ１６を通過した吸気が図示せぬ吸気マニホルドへ導かれるようになっている。
【００１２】
また、上記エンジン１は、複数箇所でエンジンマウントを介して車体に支持されているが、エンジン１の前端部（図１では左側の端部）においては、図示するようなエンジンマウントブラケット１７がエンジン１に取り付けられており、このエンジンマウントブラケット１７とサイドメンバ１３との間に図示せぬエンジンマウントが介在している。
【００１３】
図２は、図１のエンジン１周辺部分を拡大して示す斜視図であり、このエンジン１は、エンジン本体として、鋳鉄やアルミニウム合金の鋳造品からなるシリンダブロック３およびシリンダヘッド４を有し、シリンダヘッド４の上面開口を覆うように合成樹脂等からなるシリンダヘッドカバー５が取り付けられている。なお、シリンダヘッド４上面の車両前方側部分は、シリンダヘッドカバー５に覆われることなく露出しており、ここに、各気筒毎に燃料噴射弁６が配置されている。
【００１４】
そして、上記シリンダヘッド４の吸排気系とは反対側の側面、換言すれば車両前方側となる側面に、燃料系部品として、燃料を加圧する燃料ポンプ７（図３参照）が取り付けられており、この燃料ポンプ７の外側を覆うように、本発明に係る保護カバー８が設けられている。上記燃料ポンプ７は、エンジン１の出力によって機械的に駆動されるものであり、シリンダヘッド４前端のベルトカバー９内に、図示せぬベルト連動機構が収容されている。
【００１５】
上記燃料ポンプ７は、図３〜図５等に示すように、駆動軸２１を中心とした回転体形状つまり略円筒状をなすものであり、３本のボルト２２によってシリンダヘッド４に堅固に固定されている。なお、以下では、便宜上、図４の左側を「ポンプの前側」、図４の右側を「ポンプの後側」と定義する。この燃料ポンプ７のハウジング２０には、燃料導入通路および燃料リターン通路となる２本の燃料チューブ２３，２４が接続されている。燃料導入通路となる一方の燃料チューブ２３は、ポンプ前側の側面にコネクタ２５を介して接続されており、ここからエンジン１の後方へ向かって延びている。上記コネクタ２５は、燃料チューブ２３先端に略Ｔ字状をなすように直交して接続された管状部分２５ａと、この管状部分２５ａの先端に設けられた環状の偏平部分２５ｂと、からなり、ハウジング２０側面の燃料導入孔に螺合するボルト２６によって上記偏平部分２５ｂを締付固定することで、コネクタ２５が固定されると同時に、上記燃料導入孔と燃料チューブ２３との連通状態が確保されるようになっている（図７参照）。また、燃料リターン通路となる他方の燃料チューブ２４は、先端に大径なコネクタ２７が同軸上に取り付けられており、このコネクタ２７によって、ハウジング２０の後側の位置に接続されている。そして、燃料チューブ２３と同様に、エンジン１の後方へ向かって延びている。従って、これらの燃料チューブ２３，２４のコネクタ２５，２７部分が、大きな外力に対し比較的弱い「燃料配管接続部」となる。特に、これらのコネクタ２５，２７は、ハウジング２０の外側面から突出した状態に取り付けられるので、外力を受けやすい。
【００１６】
次に、本発明の要部である保護カバー８について、図３および図５〜図９を用いて説明する。
【００１７】
この保護カバー８は、図３に最もよく表されているように、合成樹脂製のカバー３１と金属製のプロテクタ３２とが組み合わされて構成されている。上記カバー３１は、シリンダヘッド４側の面を除き燃料ポンプ７全体を覆う略矩形の箱状をなし、かつ前端面（ポンプ前側を覆う面）および後端面（ポンプ後側を覆う面）には、上述した駆動軸２１や燃料チューブ２３，２４の通過に必要な所要の切欠部３３（後端面における切欠部３３のみ図示する）が形成されている。換言すれば、上記カバー３１は、燃料ポンプ７の上方を覆う上部壁３４、側方を覆う側壁３５および下方を覆う底部壁３６（図９参照）の３つの主要な面を有し、さらに、ポンプ前側を部分的に覆う前端壁３７と、ポンプ後側を部分的に覆う後端壁３８と、を有している。図２に示すように、ポンプ後側寄りの位置で、上記保護カバー８の近傍を前述した吸気ダクト１５が横切るようになっており、従って、この吸気ダクト１５との間の距離を十分に確保するために、上記側壁３５は、ポンプ後側寄り部分がポンプ前側寄り部分に比較してシリンダヘッド４側に後退した、緩やかな段付形状をなしている。
【００１８】
上記カバー３１は、上部壁３４と後端壁３８の２箇所でもってエンジン１側に取り付けられている。具体的には、図２，図３に示すように、前述したエンジンマウントブラケット１７の一部をなすブラケット部１７ａがシリンダヘッド４上面に沿って延長形成されており、このブラケット部１７ａの上に上部壁３４のシリンダヘッド４側の側縁が載置され、かつブラケット部１７ａのねじ孔に螺合する２本のボルト３９によって固定されている。また、図３，図５に示すように、後端壁３８には、棚状に取付片４０が一体に形成されており、シリンダヘッド４に形成されたボス部４１にボルト４４によって固定されてなるＬ字形のブラケット４２の上に、上記取付片４０が載置され、かつブラケット４２のねじ孔に螺合する２本のボルト４３によって固定されている。
【００１９】
このように、カバー３１は、燃料ポンプ７の全体を覆っているため、万一、コネクタ２５，２７の接続部などから燃料が漏洩した場合でも、燃料の飛散が防止され、特に、高温な排気系部品（排気マニホルド２やターボ過給機１４など）への燃料の接触が確実に回避される。
【００２０】
一方、金属製プロテクタ３２は、金属板例えば鋼板を折り曲げ加工したものであり、カバー３１の側壁３５の一部の範囲と重なるように、該側壁３５の内側面に配置されている。具体的には、金属製プロテクタ３２は、図６に最もよく表されているように、燃料チューブ２３先端のコネクタ２５ならびにハウジング２０に重なっている燃料チューブ２３先端部と、燃料チューブ２４のコネクタ２７と、を包含する比較的狭い範囲を局部的に覆うように、ポンプ前後方向に細長く延びた必要最小限の大きさの板状をなしている。また、カバー３１の側壁３５の内側面と密接するように、前述した側壁３５の段付形状に沿って緩く折り曲げられている。そして、このプロテクタ３２は、４本のボルト４６によって、上記側壁３５に取り付けられている。詳しくは、図９に例示するように、金属製プロテクタ３２に、ウエルドナット４７が設けられており、カバー３１の外側からねじ込まれたボルト４６によって、プロテクタ３２と側壁３５とが互いに重なり合った状態に締結されている。つまり、金属製プロテクタ３２は、それ自体ではエンジン１に直接固定されておらず、合成樹脂製のカバー３１を介してエンジン１側に支持される形となっている。
【００２１】
ここで、図９に示すように、上記のボルト４６は、ウエルドナット４７から大きく突出するように、その長さが設定されており、ボルト４６先端４６ａが、対向する燃料ポンプ７のハウジング２０の外側面に、緩く当接している。なお、両者間に極僅かな隙間が残存するように構成することもできる。
【００２２】
上記プロテクタ３２のポンプ前側寄りの端部には、図７に示すように、燃料ポンプ７側へ向かうように略９０°折れ曲がった第１折曲片４８が形成されており、その先端が燃料ポンプ７のポンプ前側寄りのプラグ部４９に当接している。なお、この実施例では、プラグ部４９と広く当接するように、第１折曲片４８の先端部がさらに外側に折り曲げられている。また、プロテクタ３２の中間部の下縁に、同じく略９０°折れ曲がった第２折曲片５０が形成されている。この第２折曲片５０は、図８および図９に示すように、その先端５０ａが、燃料ポンプ７のハウジング２０の外側面に当接している。さらに、プロテクタ３２の中間部の裏面に、上下方向に延びた突起片５１が溶接されている。この突起片５１は、第２折曲片５０と同様にプロテクタ３２の基本的な平面に対し直交する方向に突出しており、その先端５１ａが、ハウジング２０の外側面に当接している。より詳しくは、ハウジング２０の円弧形に張り出した部分２０ａに係合するように、先端５１ａは、円弧形に窪んだ形状に形成されているとともに、上記の円弧形部分２０ａに対し突起片５１が上方へずれることを防止するために、先端５１ａの下側部分が係止部５１ｂとして長く突出している。図６に示すように、上記突起片５１は、上記第２折曲片５０の上方に位置し、かつ、互いに直交する方向に延びている。
【００２３】
上記の第１折曲片４８、第２折曲片５０および突起片５１は、前述したボルト４６とともに、外力を受けたときに所要の間隙を確保するための「突出部」として機能するものである。また、プロテクタ３２のポンプ前側の下縁部分３２ａが、図７に示すように、コネクタ２５を固定したボルト２６の頭部の頂面に、面接触するようになっており、この部分も、上記の各突出部と同様に、外力作用時の間隙確保に寄与している。図６においてクロスハッチングを施して示す領域は、上記のようにハウジング２０に当接するプロテクタ３２の各々の当接範囲を示している。
【００２４】
なお、上記の説明では、外力を受けていない通常の組付状態において、第１折曲片４８等がいずれもハウジング２０に既に当接しているものとして説明したが、前述したボルト４６と同様に、外力を受けていない状態では、ハウジング２０表面との間に極僅かな隙間が残存しているように構成してもよい。あるいは、加工誤差等により、一部の箇所では当接し、一部の箇所では多少の隙間が生じているような構成であってもよい。
【００２５】
上記のような構成において、万一の車両衝突時に、ラジエータコアサポート１２や吸気ダクト１５が相対的に車両後方に押し込まれ、保護カバー８に衝突する虞があるが、このような大きな外力が保護カバー８に作用すると、強度の低い合成樹脂製のカバー３１は、比較的容易に変形ないし破壊に至る。しかしながら、高い強度ならびに剛性を有する金属製プロテクタ３２が、カバー３１とともに燃料ポンプ７へ向かって押し付けられるため、図６にクロスハッチングを施して示す４箇所ならびに４本のボルト４６が、燃料ポンプ７のハウジング２０の各部に当接し、ハウジング２０外側面との間に、所要の間隙を確実に維持する。これにより、コネクタ２５，２７や燃料チューブ２３，２４が外力を受けることがなく、その破損が確実に回避される。特に、上記プロテクタ３２は、図６から明らかなように、保護すべきコネクタ２５，２７や燃料チューブ２３，２４に隣接した複数の点で支持されることになるため、大きな外力に抗することができ、また外力を受けたときの姿勢も安定したものとなる。例えば、第２折曲片５０において、図８に示すように係止部５１ｂを設けることによって、プロテクタ３２の上方への位置ずれを抑制できる。
【００２６】
このように、上記の保護カバー８によれば、燃料ポンプ７全体を覆う軽量な合成樹脂製カバー３１と、コネクタ２５，２７付近を局部的に覆う強度および剛性の高い金属製プロテクタ３２と、を組み合わせたことによって、重量増加を最小限のものとしつつ、燃料ポンプ７からの燃料の飛散を確実に防止でき、かつ同時に、万一の車両衝突時のコネクタ２５，２７の損傷を防止することができる。
【００２７】
そして、プロテクタ３２は合成樹脂製のカバー３１によって支持されているので、燃料ポンプ７側には、プロテクタ３２取付のためのボス部の形成などプロテクタ３２支持のための特別な構造が不要であり、そのハウジング２０の複雑化を回避できる。特に、燃料ポンプ７として、プロテクタ３２の有無を考慮していない汎用品を用いることが可能となる。また、プロテクタ３２をシリンダヘッド４等に直接に支持させる場合に比べて、プロテクタ３２の大きさを必要最小限のものとすることができる。しかも、合成樹脂からなるカバー３１については、重量の点での制約を受けにくく、かつその形状の自由度が高いので、上述したように、既存のエンジンマウントブラケット１７などを利用して、その取付支持を行うことが可能である。つまり、シリンダヘッド４側の取付ボスの位置など取付構造の制約が少なくなる。
【００２８】
さらに、カバー３１とプロテクタ３２とを締結するボルト４６が、同時に、外力入力時の間隙確保のための突出部として利用されているため、プロテクタ３２の形状を過度に複雑化することなく、多数点でプロテクタ３２をハウジング２０に支持させることができる。上記の例では、外力入力時に最大８箇所でプロテクタ３２が分散支持されるため、プロテクタ３２の姿勢変化や変形を効果的に抑制しつつ所要の間隙を確実に保持できる。つまり、ボルト４６による重量増加を剛性確保に有効利用できることになる。
【００２９】
以上、この発明を燃料ポンプの保護カバーとして適用した一実施例を説明したが、この発明は、これに限定されず、種々の燃料配管接続部の保護に利用することができる。また、上記の例では、外力を受けたときにプロテクタが燃料ポンプのハウジングに当接して支持されるが、これは、強度、剛性が十分に高い箇所であればよく、例えば、シリンダヘッドやシリンダブロックあるいは他の補機等に当接する構成も勿論可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る保護カバーを備えたエンジンの車載状態を示すエンジンルーム要部の平面図。
【図２】図１の要部を拡大して示す斜視図。
【図３】保護カバーで覆われた燃料ポンプを示す斜視図。
【図４】燃料ポンプのみを示す正面図。
【図５】保護カバーで覆われた燃料ポンプを示し、特に内側のプロテクタを示すためにカバーを仮想線とした正面図。
【図６】プロテクタと燃料ポンプとの位置関係を示す正面図。
【図７】図６のＡ−Ａ線に沿った要部の断面図。
【図８】図６のＢ−Ｂ線に沿った要部の断面図。
【図９】図６のＣ−Ｃ線に沿った要部の断面図。
【符号の説明】
１…エンジン
４…シリンダヘッド
７…燃料ポンプ
８…保護カバー
２３，２４…燃料チューブ
２５，２７…コネクタ
３１…合成樹脂製カバー
３２…金属製プロテクタ
４６…ボルト
４８…第１折曲片
５０…第２折曲片
５１…突起片

Claims

エンジンの側面に位置する燃料配管接続部を含む相対的に広い範囲を覆うように形成され、かつエンジンに取り付けられた軽量低強度材料からなるカバーと、上記燃料配管接続部に対応する相対的に狭い範囲を局部的に覆うように形成され、かつ上記カバーに支持された金属製プロテクタと、から構成されていることを特徴とするエンジンの保護カバー。
上記プロテクタは、板状をなし、上記カバーの内側面に重ねて固定されていることを特徴とする請求項１に記載のエンジンの保護カバー。
上記プロテクタは、上記燃料配管接続部の保護に必要な間隙を確保するように、複数箇所に突出部を有し、上記燃料配管接続部に向かう外力に対し、これらの突出部がエンジン側の剛性の高い部位に当接するように構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のエンジンの保護カバー。
上記プロテクタと上記カバーとを締結したボルトの一端が上記カバーの内側へ突出し、このボルトが上記突出部を構成していることを特徴とする請求項３に記載のエンジンの保護カバー。
エンジンの側面に配置された燃料系部品に上記燃料配管接続部を介して燃料配管が接続されており、
上記カバーが上記燃料配管接続部を含めて上記燃料系部品の外側を覆っており、
上記プロテクタは、このカバーの一部の範囲に重ねて固定されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のエンジンの保護カバー。
上記燃料系部品は、シリンダヘッドないしシリンダブロックの側面に取り付けられた燃料ポンプであることを特徴とする請求項５に記載のエンジンの保護カバー。
エンジンの側面に取り付けられた燃料ポンプに上記燃料配管接続部を介して燃料配管が接続されており、
上記カバーが上記燃料配管接続部を含めて上記燃料ポンプの外側を覆っており、
上記突出部は、上記燃料ポンプ自体に当接するように構成されていることを特徴とする請求項３に記載のエンジンの保護カバー。