JP2014101807A - 燃料供給系部品の保護構造 - Google Patents

Abstract

【課題】外力が保護部材に加わった際における同保護部材と燃料供給系部品との干渉を抑制することができる燃料供給系部品の保護構造を提供する。
【解決手段】エンジンに燃料を供給する高圧燃料ポンプ３０及びこの高圧燃料ポンプ３０を保護する保護部材３２の双方を係止する締結ボルト３１を備え、この締結ボルト３１がヘッドカバー２１に支持されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、エンジンに燃料を供給するための燃料供給系部品を保護部材によって保護する燃料供給系部品の保護構造に関する。

特許文献１に記載されるように、エンジンに設けられるカム軸によって駆動される高圧燃料ポンプは、エンジンのヘッドカバーにボルトによって固定されている。また、エンジンのシリンダヘッドには、非特許文献１に記載されるように、衝突荷重を受けた際などに高圧燃料ポンプを保護するための保護部材がボルトによって固定されている。

特開平８−１４１４０号公報

発明協会公開技報公技番号２０１０−５０５０１９号

ところで、車両の衝突荷重を受けた際などには、図６に示すように、保護部材１００を高圧燃料ポンプ１０１に接近させる方向への外力が保護部材１００に加わることがある。この場合、保護部材１００がボルト１０２を支点として高圧燃料ポンプ１０１に接近するように変形し、保護部材１００と高圧燃料ポンプ１０１との干渉を招くおそれがある。なお、こうした保護部材との干渉は、高圧燃料ポンプに限らず、その他の燃料供給系部品を保護部材により保護する保護構造にあっても同様に生じ得る。

本発明の目的は、外力が保護部材に加わった際における同保護部材と燃料供給系部品との干渉を抑制することができる燃料供給系部品の保護構造を提供することにある。

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
燃料供給系部品の保護構造は、エンジンに燃料を供給する燃料供給系部品及びこの燃料供給系部品を保護する保護部材の双方を係止する係止部材を備えている。そして、こうした係止部材が車両を構成する車両構成部品に支持されている。

上記構成によれば、燃料供給系部品及び保護部材の双方が係止部材に係止されているため、保護部材を燃料供給系部品に接近させる方向への外力が保護部材に加わって同保護部材が車両構成部品から離脱するときには、燃料供給系部品も保護部材と共に車両構成部品から離脱しやすくなる。こうした場合であっても、燃料供給系部品及び保護部材が共に係止部材によって係止された状態が維持されていれば、燃料供給系部品と保護部材とが干渉しにくくなる。したがって、外力が保護部材に加わった際における同保護部材と燃料供給系部品との干渉を抑制することができるようになる。

なお、上記燃料供給系部品の保護構造は、車両のエンジンルーム内に設置される車両構成部品に取り付けられる燃料供給系部品に適用することができる。エンジンルームには、エンジンを含め、多数の部品が収容されている。すなわち、燃料供給系部品の比較的近い位置に他の車両構成部品が配置されており、このように燃料供給系部品と他の車両構成部品との間の狭いスペースに保護部材が配置されることとなる。そのため、車両衝突時には、他の車両構成部品が燃料供給系部品に相対的に接近して保護部材に干渉しやすい。この点、上記構成では、共通の係止部材によって燃料供給系部品及び保護部材を共に車両構成部品に取り付けるという簡易な取付け構造を採用している。そのため、エンジンルーム内に設置される他の車両構成部品が保護部材に干渉した際であっても、同保護部材と燃料供給系部品との干渉を抑制することができるようになる。

また、エンジンが車両後側に傾くようにスラント配置されている場合、車両構成部品はエンジンの上部に設けられる部品であってもよい。エンジンをスラント配置すると、エンジン後方のスペースが狭くなる。この点、上記構成では、エンジンの上部に設けられるエンジン構成部品に燃料供給系部品を取り付けるための係止部材が、保護部材をエンジン構成部品に取り付けるための部材を兼ねており、保護部材の取付け構造の簡略化が図られている。そのため、限られた狭いスペース内に保護部材を配置しやすくなる。

スラント配置されたエンジンの一部を示す側断面図。 高圧燃料ポンプ及び保護部材がヘッドカバーに固定されている状態を模式的に示す断面図。 保護部材を模式的に示す斜視図。 （ａ），（ｂ）は保護部材に外力が加わった際の様子を示す作用図。 別の実施形態の燃料供給系部品の保護構造を模式的に示す断面図。 従来の燃料供給系部品の保護構造を模式的に示す断面図。

以下、複数の気筒が車両幅方向に沿って横置き配置されるエンジンの一実施形態を図１〜図４に従って説明する。
図１に示すように、エンジン１１は、複数の気筒１２の配列方向が車両幅方向とほぼ一致するとともに車両後側に傾くようにエンジンルーム内にスラント配置されている。こうしたエンジン１１の気筒１２では、ピストン１３は、車両前方下部から車両後方上部に延びる軸線方向に沿って往復動するようになっている。

シリンダブロック１４の上部に固定されるシリンダヘッド１５には、吸気を吸気ポート１６から燃焼室１７に流入させるべく動作する吸気バルブ１８と、燃焼室１７から排気ポート１９に排気を排出させるべく動作する排気バルブ２０とが設けられている。また、シリンダヘッド１５の上部には合成樹脂などで形成されるヘッドカバー２１が設けられており、シリンダヘッド１５とヘッドカバー２１とによって形成された空間内に、車両幅方向に沿って延びる吸気バルブ用のカム軸２２及び排気バルブ用のカム軸２３が配置されている。そして、吸気バルブ１８は吸気バルブ用のカム軸２２の回転力が伝達されることにより開弁動作し、排気バルブ２０は排気バルブ用のカム軸２３の回転力が伝達されることにより開弁動作するようになっている。

また、図１及び図２に示すように、ヘッドカバー２１には、インジェクタ２４に燃料を供給するための燃料供給系部品の一例としての高圧燃料ポンプ３０が設けられている。この高圧燃料ポンプ３０は、排気バルブ用のカム軸２３の上方に配置されており、このカム軸２３と一体回転する高圧燃料ポンプ用のカム２３Ａから動力が伝達されて作動するようになっている。

高圧燃料ポンプ３０の車両幅方向における両端には、係止部材の一例としての締結ボルト３１が挿通される挿通孔３０１がそれぞれ形成されている。そして、高圧燃料ポンプ３０は、両挿通孔３０１に締結ボルト３１の軸部が挿通（係止）された状態で締結ボルト３１がヘッドカバー２１に締結されることによりヘッドカバー２１に固定される。

図２及び図３に示すように、こうした高圧燃料ポンプ３０には、エンジンルーム内に設置されている他の車両構成部品と高圧燃料ポンプ３０との干渉を回避するための保護部材３２が設けられている。この保護部材３２は、高圧燃料ポンプ３０と他の車両構成部品との間に配置される本体板部３２１を有しており、この本体板部３２１の下部における車両幅方向両端からは取付片３２２がそれぞれ突出している。

これら各取付片３２２には、高圧燃料ポンプ３０をヘッドカバー２１に固定する際に用いられる締結ボルト３１が挿通される挿通孔３２３が形成されている。そして、高圧燃料ポンプ３０及び保護部材３２をヘッドカバー２１に取り付ける際には、高圧燃料ポンプ３０の挿通孔３０１と保護部材３２の挿通孔３２３とが互いに連通するように高圧燃料ポンプ３０及び保護部材３２が位置合せされた後に、各挿通孔３２３に締結ボルト３１が挿通されてヘッドカバー２１に締結される。すなわち、本実施形態では、高圧燃料ポンプ３０及び保護部材３２の双方を係止する締結ボルト３１を車両構成部品の一例であるヘッドカバー２１に支持させることにより、高圧燃料ポンプ３０及び保護部材３２がヘッドカバー２１に取り付けられる。

なお、本実施形態では、保護部材３２を、外力が加わった際にヘッドカバー２１よりも変形や破断が生じにくい材料で構成することが好ましい。
次に、図４を参照して、車両の衝突荷重などの外力が保護部材３２に加わる際の作用について説明する。

図４（ａ）に示すように、保護部材３２を挟んで高圧燃料ポンプ３０の反対側に位置する他の車両構成部品が保護部材３２に衝突すると、保護部材３２には同保護部材３２を高圧燃料ポンプ３０に接近させるような外力が付与される。すると、保護部材３２において締結ボルト３１に係止される部分（以下、「被係止部分」ともいう。）にも応力が作用することとなる。

ここで、上述したように、保護部材３２及び高圧燃料ポンプ３０が取り付けられているヘッドカバー２１のほうが、保護部材３２よりも変形又は破断が生じやすい。そのため、被係止部分に対する応力が大きいと、図４（ｂ）に示すように、ヘッドカバー２１において高圧燃料ポンプ３０が固定される固定部分２１Ａが破断する。すなわち、締結ボルト３１に係止されている高圧燃料ポンプ３０及び保護部材３２は、ヘッドカバー２１から共に離脱する。この際、高圧燃料ポンプ３０と保護部材３２の本体板部３２１との位置関係はほとんど変わらないため、高圧燃料ポンプ３０と保護部材３２との干渉が回避される。

以上説明したように、本実施形態では、以下に示す効果を得ることができる。
（１）高圧燃料ポンプ３０及び保護部材３２の双方が締結ボルト３１に係止されているため、保護部材３２を高圧燃料ポンプ３０に接近させる方向への外力が保護部材３２に加わって保護部材３２がヘッドカバー２１から離脱するときには、高圧燃料ポンプ３０を保護部材３２と共にヘッドカバー２１から離脱させやすくなる。こうした場合であっても、高圧燃料ポンプ３０及び保護部材３２が共に締結ボルト３１によって係止された状態が維持されていれば、高圧燃料ポンプ３０と保護部材３２とが干渉しにくくなる。したがって、外力が保護部材３２に加わった際における保護部材３２と高圧燃料ポンプ３０との干渉を抑制することができるようになる。

（２）本実施形態では、高圧燃料ポンプ３０及び保護部材３２は、シリンダブロック１４やシリンダヘッド１５と比較して外力の付与によって破断されやすい合成樹脂製のヘッドカバー２１に固定されている。そのため、上記のような外力が保護部材３２に加わった場合に、ヘッドカバー２１の固定部分２１Ａが破断して離脱することにより、高圧燃料ポンプ３０及び保護部材３２は、締結ボルト３１に係止された状態が維持されてヘッドカバー２１から離脱することとなる。その結果、高圧燃料ポンプ３０及び保護部材３２がヘッドカバー２１から離脱するような大きな外力が保護部材３２に加わった際であっても、保護部材３２と高圧燃料ポンプ３０との干渉を抑制することができるようになる。

（３）ところで、エンジンルームには、エンジン１１を含め、多数の部品が収容されている。すなわち、高圧燃料ポンプ３０の比較的近い位置に他の車両構成部品が配置されており、このように高圧燃料ポンプ３０と他の車両構成部品との間の狭いスペースに保護部材３２の本体板部３２１が配置されることとなる。そのため、車両衝突時には、他の車両構成部品が高圧燃料ポンプ３０に相対的に接近して本体板部３２１に干渉しやすい。この点、本実施形態では、共通の締結ボルト３１によって高圧燃料ポンプ３０及び保護部材３２を共にヘッドカバー２１に取り付けるという簡易な取付け構造を採用している。そのため、エンジンルーム内に設置される他の車両構成部品が保護部材３２に干渉した際であっても、保護部材３２と高圧燃料ポンプ３０との干渉を抑制することができるようになる。

（４）また、エンジン１１をスラント配置すると、エンジン１１後方のスペースが狭くなり、高圧燃料ポンプ３０を保護するための部材を設置しにくくなる。この点、本実施形態では、共通の締結ボルト３１によって高圧燃料ポンプ３０及び保護部材３２を共にヘッドカバー２１に取り付けるという簡易な取付け構造を採用しているため、限られた狭いスペース内に保護部材３２を配置しやすくなる。

なお、上記実施形態は以下のような別の実施形態に変更してもよい。
・図５に示すように、ヘッドカバー２１には、高圧燃料ポンプ３０が取り付けられる固定部分２１Ａを囲むように環状の凹部４０を設けてもよい。このような構成を採用することにより、固定部分２１Ａが、他の部分よりも肉薄な部分４１に囲まれることとなる。その結果、外力が保護部材３２に加わったときには、この環状の肉薄な部分４１が破断し、固定部分２１Ａがヘッドカバー２１から容易に離脱するようになる。すなわち、高圧燃料ポンプ３０及び保護部材３２を、締結ボルト３１に共に係止された状態でヘッドカバー２１からさらに離脱させやすくなり、高圧燃料ポンプ３０と保護部材３２との干渉の抑制に貢献することができるようになる。

また、こうした凹部４０を、高圧燃料ポンプ３０ではなく締結ボルト３１を囲むように設けてもよい。例えば、２本の締結ボルト３１によって高圧燃料ポンプ３０及び保護部材３２がヘッドカバー２１に固定されている場合には、各締結ボルト３１を包囲するように２つの凹部４０をヘッドカバー２１に設けることが好ましい。このような構成を採用する場合であっても、高圧燃料ポンプ３０及び保護部材３２を、締結ボルト３１に共に係止された状態でヘッドカバー２１から離脱させやすくすることができる。

なお、こうした凹部４０の深さは、凹部４０を設けるヘッドカバー２１を構成する材料の特性、及び想定される外力の大きさなどを考慮した上で決定することが好ましい。
・燃料供給系部品は、燃料が貯留される燃料タンクからインジェクタ２４までの燃料供給系路を構成する部品であれば、高圧燃料ポンプ３０以外の他の任意の部品であってもよい。例えば、燃料供給系部品を、燃料タンクから供給される燃料から異物を除去するための燃料フィルタとし、燃料フィルタとこの燃料フィルタを保護する保護部材とを、共通の締結ボルトによって車両構成部品に固定させるようにしてもよい。また、燃料供給系部品を、燃料が流れる管路とし、管路とこの管路を保護する保護部材とを、共通の締結ボルトによって車両構成部品に固定させるようにしてもよい。

・高圧燃料ポンプ３０を、締結ボルト３１の他に他の専用ボルトも用いてヘッドカバー２１に固定させるようにしてもよい。ただし、この場合、専用ボルトを、高圧燃料ポンプ３０を挟んだ保護部材３２の本体板部３２１の反対側に配置し、高圧燃料ポンプ３０を係止した状態でヘッドカバー２１に支持させることが好ましい。

・高圧燃料ポンプ３０及び保護部材３２の双方が係止される係止部材は、締結ボルト３１以外の他の任意の部材（例えば、リベット）であってもよい。
・エンジン１１は、ピストン１３が上下方向とほぼ一致する方向に沿って往復動するようにエンジンルーム内に設置されたものであってもよい。また、エンジン１１は、気筒１２が車両前後方向に沿って配列されたものであってもよい。さらに、エンジン１１は、２つのバンクを有するいわゆるＶ型のエンジンや水平対向式のエンジンであってもよい。

１１…エンジン、２１…車両構成部品の一例としてのヘッドカバー、３０…高圧燃料ポンプ、３１…係止部材の一例としての締結ボルト、３２…保護部材。

Claims (3)

1. エンジンに燃料を供給する燃料供給系部品及び同燃料供給系部品を保護する保護部材の双方を係止する係止部材を備え、同係止部材が車両を構成する車両構成部品に支持されてなる
   燃料供給系部品の保護構造。
2. 前記車両構成部品は、車両のエンジンルーム内に設置されてなる
   請求項１に記載の燃料供給系部品の保護構造。
3. 前記エンジンは、車両後側に傾くようにスラント配置されており、
   前記車両構成部品は、前記エンジンの上部に設けられる部品である
   請求項２に記載の燃料供給系部品の保護構造。