JP2011007069A - 内燃機関の燃料供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 燃料ポンプからコモンレールに延びる燃料パイプの損傷を簡単な構造で確実に抑制する。
【解決手段】 内燃機関の一側面に固定された燃料ポンプ４３からの燃料をコモンレールに供給する燃料パイプ５５を、内燃機関の一側面に固定されたチェーンカバー１５の表面に沿って配置したので、燃料パイプ５５をチェーンカバー１５の表面に向けて変形させる外力が加わったときに、燃料パイプ５５の変形を最小限に抑えることができる。またチェーンカバー１５の表面から突出させたリブ５９を燃料パイプ５５に沿わせるだけの簡単な構造で、衝突の衝撃をリブ５９により受け止めて燃料パイプ５５の損傷を防止することができるだけでなく、リブ５９でチェーンカバー１５の膜面剛性を高めて振動による放射音を低減することができる。
【選択図】 図５

Description

本発明は、内燃機関の一側面に固定された燃料ポンプと、前記内燃機関の前記一側面に固定された側面カバーと、前記燃料ポンプから燃料パイプを介して供給された燃料を貯留して複数の燃料噴射弁に分配するコモンレールとを備え、前記側面カバーは、その一側縁および他側縁の間に前記燃料ポンプが配置される開口が形成された内燃機関の燃料供給装置に関する。

内燃機関の機関本体の一側面に結合されるチェーンカバーに形成した開口に可変バルブタイミング用ソレノイドを固定し、前記開口とチェーンカバーの側縁部とを複数のリブで接続したものが、下記特許文献１により公知である。

特開２００２−１３００５１号公報

ところで、内燃機関に固定した燃料ポンプから燃料パイプを介してコモンレールに燃料を供給し、コモンレールに貯留した高圧の燃料を複数の燃料噴射弁に分配する内燃機関の燃料供給装置において、車両の衝突時の衝撃が内燃機関に加わると、内燃機関の周囲に配置した前記燃料パイプが損傷する可能性があるため、その損傷を防止し、あるいは損傷を最小限に抑えるための対策が必要になる。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、燃料ポンプからコモンレールに延びる燃料パイプの損傷を簡単な構造で確実に抑制することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、内燃機関の一側面に固定された燃料ポンプと、前記内燃機関の前記一側面に固定された側面カバーと、前記燃料ポンプから燃料パイプを介して供給された燃料を貯留して複数の燃料噴射弁に分配するコモンレールとを備え、前記側面カバーは、その一側縁および他側縁の間に前記燃料ポンプが配置される開口が形成された内燃機関の燃料供給装置であって、前記燃料パイプは前記側面カバーの表面に沿って配置され、前記側面カバーは前記燃料パイプに沿うように前記表面から突出するリブを備えることを特徴とする内燃機関の燃料供給装置が提案される。

また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記リブの突出方向先端部は、該リブに沿う前記燃料パイプを超える位置まで延出することを特徴とする内燃機関の燃料供給装置が提案される。

また請求項３に記載された発明によれば、請求項１または請求項２の構成に加えて、前記リブは、前記開口の最も前記一側縁寄りの位置を超えて該一側縁側に延びるとともに、前記開口の最も前記他側縁寄りの位置を超えて該他側縁側に延びることを特徴とする内燃機関の燃料供給装置が提案される。

また請求項４に記載された発明によれば、請求項１〜請求項３の何れか１項の構成に加えて、前記側面カバーの一側縁および他側縁は内燃機関の一側面に結合される結合フランジを備え、前記リブの両端は前記一側縁の結合フランジおよび前記他側縁の結合フランジの位置まで延びることを特徴とする内燃機関の燃料供給装置が提案される。

また請求項５に記載された発明によれば、請求項２の構成に加えて、前記燃料ポンプの前記側面カバーの表面からの突出方向先端部は、前記リブの突出方向先端部を超える位置まで延出することを特徴とする内燃機関の燃料供給装置が提案される。

また請求項６に記載された発明によれば、請求項１〜請求項５の何れか１項の構成に加えて、前記燃料パイプが前記リブに沿う部分は、前記燃料ポンプの外形に沿う形状であることを特徴とする内燃機関の燃料供給装置が提案される。

また請求項７に記載された発明によれば、請求項１〜請求項６の何れか１項の構成に加えて、前記リブは前記開口の周縁部に沿って形成されることを特徴とする内燃機関の燃料供給装置が提案される。

また請求項８に記載された発明によれば、請求項１〜請求項７の何れか１項の構成に加えて、前記側面カバーは補機取付用のボスを備えており、前記ボスは前記リブと一体に形成されることを特徴とする内燃機関の燃料供給装置が提案される。

また請求項９に記載された発明によれば、請求項１〜請求項８の何れか１項の構成に加えて、前記側面カバーは前記燃料パイプを挟んで前記リブと対向する補助リブを備えることを特徴とする内燃機関の燃料供給装置が提案される。

尚、実施の形態のチェーンカバー１５は本発明の側面カバーに対応し、実施の形態の第１リブ５９は本発明のリブに対応し、実施の形態の第２リブ６０は本発明の補助リブに対応する。

請求項１の構成によれば、内燃機関の一側面に固定された燃料ポンプからの燃料をコモンレールに供給する燃料パイプを、内燃機関の一側面に固定された側面カバーの表面に沿って配置したので、燃料パイプを側面カバーの表面に向けて変形させる外力が加わったときに、燃料パイプの変形を最小限に抑えることができる。また側面カバーの表面から突出するリブを燃料パイプに沿わせるだけの簡単な構造で、衝突の衝撃をリブにより受け止めて燃料パイプの損傷を防止することができるだけでなく、リブによって側面カバーの膜面剛性を高めて振動による放射音を低減することができる。

また請求項２の構成によれば、側面カバーのリブの突出方向先端部は該リブに沿う燃料パイプを超える位置まで延出するので、衝突の衝撃をリブで受け止めて燃料パイプに加わる外力を低減することができる。

また請求項３の構成によれば、側面カバーのリブの両端は、開口の端部を超えて側面カバーの一側縁側および他側縁側に延びるので、開口を形成したことによる側面カバーの剛性低下を最小限に抑えることができる。

また請求項４の構成によれば、側面カバーの一側縁および他側縁は内燃機関の一側面に結合される結合フランジを備え、リブの両端が前記一側縁の結合フランジの位置および前記他側縁の結合フランジの位置まで延びているので、側面カバーの一側縁および他側縁の結合フランジの剛性が増加して内燃機関の一側面との間のシール性が向上する。

また請求項５の構成によれば、燃料ポンプの側面カバーの表面からの突出方向先端部が、リブの突出方向先端部を超える位置まで延出するので、衝突の衝撃を最初に燃料ポンプで受け止めてリブおよび燃料パイプに加わる外力を低減することができる。

また請求項６の構成によれば、燃料パイプがリブに沿う部分の形状が燃料ポンプの外形にも沿っているので、燃料パイプを燃料ポンプに接近して配置することが可能になり、これにより衝突時の衝撃を燃料ポンプで効果的に受け止めて燃料パイプに加わる外力を更に低減することができる。

また請求項７の構成によれば、側面カバーの開口の周縁部に沿ってリブを形成したので、リブにより開口の周縁部の剛性を高めて該周縁部のシール性を高めることができる。

また請求項８の構成によれば、側面カバーに設けた補機取付用のボスをリブと一体に形成したので、ボスおよびリブが相互に剛性を高め合うことで、補機の取付強度の向上および燃料パイプの保護性能の向上が可能になる。

また請求項９の構成によれば、側面カバーに燃料パイプを挟んでリブと対向する補助リブを設けたので、リブおよび補助リブによって燃料パイプの保護性能を一層高めことが可能になる。

Ｖ型内燃機関の正面図。 図１の２部拡大図。 図２の３−３線断面図。 ポンプホルダおよび燃料ポンプの斜視図。 図２の５方向矢視図。

以下、図１〜図５に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

図１に示すように、左バンクＢＬおよび右バンクＢＲを備えるＶ型内燃機関Ｅは、クランクケース１１から一体に延びる左右のシリンダブロック１２，１２と、両シリンダブロック１２，１２の頂面に結合される左右のシリンダヘッド１３，１３と、左右のシリンダヘッド１３，１３の頂面に結合される左右のヘッドカバー１４，１４とを備えており、それらの一側面（紙面の手前側の面）にチェーンカバー１５が複数本のボルト１６…で締結される。

左バンクＢＬは２本のカムシャフト１７，１８を備えており、クランクシャフト１９に設けた駆動ギヤ２０に噛合して回転する従動ギヤ２１と一体の駆動スプロケット２２と、一方のカムシャフト１７に設けた従動スプロケット２３とがタイミングチェーン２４で接続され、一方のカムシャフト１７に設けた駆動ギヤ２５と他方のカムシャフト１８に設けた従動ギヤ２６とが噛合する。これにより、左バンクＢＬの２本のカムシャフト１７，１８は、クランクシャフト１９の回転数の２分の１の回転数で回転する。

右バンクＢＲは２本のカムシャフト２７，２８を備えており、クランクシャフト１９に設けた駆動ギヤ２０に噛合して回転する従動ギヤ２９と一体の駆動スプロケット３０と、シリンダヘッド１３に回転自在に支持した燃料ポンプ駆動軸３１に設けた従動スプロケット３２とがタイミングチェーン３３で接続され、従動スプロケット３２と一体の駆動ギヤ３４が一方のカムシャフト２７に設けた従動ギヤ３５に噛合するとともに、この従動ギヤ３５が他方のカムシャフト２８に設けた従動ギヤ３６に噛合する。これにより、右バンクＢＲの２本のカムシャフト２７，２８は、クランクシャフト１９の回転数の２分の１の回転数で回転する。

図１〜図４から明らかなように、右バンクＢＲのシリンダヘッド１３およびヘッドカバー１４の一側面にポンプホルダ４１が５本のボルト４２で締結されており、このポンプホルダ４１に燃料ポンプ４３が２本のボルト４４，４４で締結される。クランクケース１１、左右のシリンダブロック１２，１２、左右のシリンダヘッド１３，１３および左右のヘッドカバー１４，１４の一側面にボルト１６…で締結されたチェーンカバー１５には開口１５ａが形成されており、燃料ポンプ４３のポンプハウジング４５は開口１５ａの外側に露出する。開口１５ａの周囲には環状のシール部材４６が配置されており、ポンプホルダ４１との結合面がシールされる。ポンプハウジング４５から突出するポンプ軸４７の軸端は、ポンプホルダ４１の開口４１ａ内に配置されたオルダムジョイント４８を介して燃料ポンプ駆動軸３１の軸端に接続される。従って、クランクシャフト１９の回転時には燃料ポンプ４３は常時駆動されることになる。

燃料ポンプ４３のポンプハウジング４５には一対の吐出ポート４９，５０が設けられており、一方の吐出ポート４９から延びる燃料パイプ５１は左バンクＢＬのシリンダヘッド１３の内側面に支持されたコモンレール５２に接続され、コモンレール５２から延びる３本の燃料パイプ５３…は左バンクＢＬの３個の燃料噴射弁５４…に接続される。同様に、ポンプハウジング４５の他方の吐出ポート５０から延びる燃料パイプ５５は右バンクＢＲのシリンダヘッド１３の内側面に支持されたコモンレール５６に接続され、コモンレール５６から延びる３本の燃料パイプ５７…は右バンクＢＲの３個の燃料噴射弁５８…に接続される。

図２および図５から明らかなように、燃料ポンプ４３を右バンクＢＲ側のコモンレール５６に接続する燃料パイプ５５は、燃料ポンプ４３の右側面に設けられた吐出ポート５０から燃料ポンプ４３の下面に沿って左方に延び、そこから燃料ポンプ４３の左側面に沿って上方に延びた後に、コモンレール５６に向かって左方に延びている。つまり燃料パイプ５５は、チェーンカバー１５の表面に沿って配置され、かつ燃料ポンプ４３の下面および左側面に沿って配置される。ここで、燃料パイプ５５が燃料ポンプ４３の下面に沿う部分を第１部分５５ａとし、燃料ポンプ４３の左側面に沿う部分を第２部分５５ｂとする。

チェーンカバー１５の表面には、燃料パイプ５５の第１部分５５ａの下側および第２部分５５ｂの左側に沿って延びるＬ字状の第１リブ５９が突設されるとともに、燃料パイプ５５の第１部分５５ａの上側に沿って延びる直線状の第２リブ６０が突設される。第１、第２リブ５９，６０の突出方向の先端部５９ａ，６０ａのチェーンカバー１５の表面からの高さは一定であり、その高さはチェーンカバー１５の表面からの燃料パイプ５５の距離よりも大きく設定される。つまり、燃料パイプ５５は、第１、第２リブ５９，６０の先端部５９ａ，６０ａとチェーンカバー１５の表面との間に配置される。そしてポンプ本体４５の突出方向の先端部４５ａは、第１、第２リブ５９，６０の突出方向の先端部５９ａ，６０ａを超えて更に突出している。

チェーンカバー１５は、開口１５ａの左側の一側縁１５ｂに沿ってシリンダヘッド１３の結合面に結合される結合フランジ１５ｃを備えるとともに、開口１５ａの右側の他側縁１５ｄに沿ってシリンダヘッド１３の結合面に結合される結合フランジ１５ｅを備える。燃料ポンプ４３が取り付けられる開口１５ａはチェーンカバー１５の一側縁１５ｂと他側縁１５ｄとの間に配置されており、また第１リブ５９の左端はチェーンカバー１５の一側縁１５ｂ側の結合フランジ１５ｃの位置に達しており、かつ第１リブ５９の右端はチェーンカバー１５の他側縁１５ｄ側の結合フランジ１５ｅの位置に達している。

尚、図２および図５におけるボス１５ｆは内燃機関Ｅの補機を取り付けるためのもので、このボス１５ｆと第１リブ５９とを一体に形成することで、ボス１５ｆおよび第１リブ５９の剛性を相互に高め合うことができる。

次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用を説明する。

クランクシャフト１９の駆動力で燃料ポンプ４３を駆動すると、一方の吐出ポート４９から吐出された燃料が燃料パイプ５１を介して左バンクＢＬのコモンレール５２に高圧で貯留され、そこから燃料パイプ５３…を介して左バンクＢＬの３個の燃料噴射弁５４…に分配されるとともに、他方の吐出ポート５０から吐出された燃料が燃料パイプ５５を介して右バンクＢＲのコモンレール５６に高圧で貯留され、そこから燃料パイプ５７…を介して右バンクＢＲの３個の燃料噴射弁５８…に分配される。

車両の衝突に伴って図１の紙面の表側から裏側に向かう衝突荷重が内燃機関Ｅの右バンクＢＲに入力したとき、その衝突荷重は先ず燃料ポンプ４３のポンプハウジング４５の先端部４５ａに作用し、続いてチェーンカバー１５の第１、第２リブ５９，６０の先端部５９ａ，６０ａに作用するため、第１、第２リブ５９，６０の先端部５９ａ，６０ａよりも向こう側（チェーンカバー１５の表面側）に配置された燃料パイプ５５に衝突荷重が加わり難くなり、衝突荷重による燃料パイプ５５の損傷が効果的に防止される。

仮に、衝突荷重により第１、第２リブ５９，６０が圧壊して燃料パイプ５５に荷重が加わっても、燃料パイプ５５はチェーンカバー１５の表面に沿うように配置されているため、燃料パイプ５５はチェーンカバー１５の表面に接する位置まで変形するだけで済み、燃料パイプ５５が大きく変形して損傷する事態を未然に回避することができる。しかも燃料パイプ５５は燃料ポンプ４３の下面および左側面に沿うように配置されているため、燃料パイプ５５を燃料ポンプ４３に接近させることが可能となり、燃料ポンプ４３で衝突荷重を受け止めて燃料パイプ５５を一層効果的に保護することができる。特に、燃料パイプ５５の第１部分５５ａは第１、第２リブ５９，６０の間に挟まれているので、その損傷を一層確実に防止することができる。

また第１リブ５９の左端はチェーンカバー１５の開口１５ａの左端を超えてチェーンカバー１５の一側縁１５ｂ側に延びるとともに、第１リブ５９の右端はチェーンカバー１５の開口１５ａの右端を超えてチェーンカバー１５の他側縁１５ｄ側に延びているため、開口１５ａを形成したことによるチェーンカバー１５の剛性低下を最小限に抑えることができる。特に、第１、第２リブ５９，６０は開口１５ａの周縁部に沿うように配置されているため、その開口１５ａの周縁部の剛性を高めてポンプホルダ４１との間のシール性を高めることができる。

更に、第１リブ５９の左右両端はチェーンカバー１５の一側縁１５ｂ側の結合フランジ１５ｃの位置と他側縁１５ｄ側の結合フランジ１５ｅの位置とに達しているため、その第１リブ５９によってチェーンカバー１５の剛性を高め、チェーンカバー１５の膜面振動による騒音を抑制するとともに、チェーンカバー１５の結合フランジ１５ｃ，１５ｅのシリンダヘッド１３に対するシール性を高めることができる。

更にまた、補機取付用のボス１５ｆを第１リブ５９と一体に形成したので、ボス１５ｆおよび第１リブ５９が相互に剛性を高め合うことで、補機の取付強度の向上および燃料パイプ５５の保護性能の向上が可能になる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、実施の形態のチェーンカバー１５は第１リブ５９および第２リブ６０を備えているが、第２リブ６０は省略可能である。

また本発明のカバー部材は、実施の形態のチェーンカバー１５に限定されるものではない。

また内燃機関Ｅの形式はＶ型のものに限定されず、直列型や水平対向型のものであっても良い。

また実施の形態では第１リブ５９が所定長さに亙って連続的に形成されているが、断続的に形成されていても良く、あるいは局所的に形成されていても良い。

Ｅ 内燃機関
１５ チェーンカバー（側面カバー）
１５ａ 開口
１５ｂ 一側縁
１５ｃ 結合フランジ
１５ｄ 他側縁
１５ｅ 結合フランジ
１５ｆ ボス
４３ 燃料ポンプ
４５ａ 燃料ポンプの先端部
５５ 燃料パイプ
５６ コモンレール
５８ 燃料噴射弁
５９ 第１リブ（リブ）
５９ａ リブの先端部
６０ 第２リブ（補助リブ）

Claims (9)

1. 内燃機関（Ｅ）の一側面に固定された燃料ポンプ（４３）と、前記内燃機関（Ｅ）の前記一側面に固定された側面カバー（１５）と、前記燃料ポンプ（４３）から燃料パイプ（５５）を介して供給された燃料を貯留して複数の燃料噴射弁（５８）に分配するコモンレール（５６）とを備え、
   前記側面カバー（１５）は、その一側縁（１５ｂ）および他側縁（１５ｄ）の間に前記燃料ポンプ（４３）が配置される開口（１５ａ）が形成された内燃機関の燃料供給装置であって、
   前記燃料パイプ（５５）は前記側面カバー（１５）の表面に沿って配置され、前記側面カバー（１５）は前記燃料パイプ（５５）に沿うように前記表面から突出するリブ（５９）を備えることを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。
2. 前記リブ（５９）の突出方向先端部（５９ａ）は、該リブ（５９）に沿う前記燃料パイプ（５５）を超える位置まで延出することを特徴とする、請求項１に記載の内燃機関の燃料供給装置。
3. 前記リブ（５９）は、前記開口（１５ａ）の最も前記一側縁（１５ｂ）寄りの位置を超えて該一側縁（１５ｂ）側に延びるとともに、前記開口（１５ａ）の最も前記他側縁（１５ｄ）寄りの位置を超えて該他側縁（１５ｄ）側に延びることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の内燃機関の燃料供給装置。
4. 前記側面カバー（１５）の一側縁（１５ｂ）および他側縁（１５ｄ）は内燃機関（Ｅ）の一側面に結合される結合フランジ（１５ｃ，１５ｅ）を備え、前記リブ（５９）の両端は前記一側縁（１５ｂ）の結合フランジ（１５ｃ）および前記他側縁（１５ｄ）の結合フランジ（１５ｅ）の位置まで延びることを特徴とする、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の内燃機関の燃料供給装置。
5. 前記燃料ポンプ（４３）の前記側面カバー（１５）の表面からの突出方向先端部（４５ａ）は、前記リブ（５９）の突出方向先端部（５９ａ）を超える位置まで延出することを特徴とする、請求項２に記載の内燃機関の燃料供給装置。
6. 前記燃料パイプ（５５）が前記リブ（５９）に沿う部分は、前記燃料ポンプ（４３）の外形に沿う形状であることを特徴とする、請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の内燃機関の燃料供給装置。
7. 前記リブ（５９）は前記開口（１５ａ）の周縁部に沿って形成されることを特徴とする、請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の内燃機関の燃料供給装置。
8. 前記側面カバー（１５）は補機取付用のボス（１５ｆ）を備えており、前記ボス（１５ｆ）は前記リブ（５９）と一体に形成されることを特徴とする、請求項１〜請求項７の何れか１項に記載の内燃機関の燃料供給装置。
9. 前記側面カバー（１５）は前記燃料パイプ（５５）を挟んで前記リブ（５９）と対向する補助リブ（６０）を備えることを特徴とする、請求項１〜請求項８の何れか１項に記載の内燃機関の燃料供給装置。

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