JP2019120122A

JP2019120122A - エンジン

Info

Publication number: JP2019120122A
Application number: JP2017252788A
Authority: JP
Inventors: 正彦谷所; Masahiko Yadokoro; 望蜂谷; Nozomi Hachiya; 吉田　健; Takeshi Yoshida; 健吉田; 雅之古谷; Masayuki Furuya; 真宏西岡; Masahiro Nishioka; 潤西川; Jun Nishikawa
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2017-12-28
Filing date: 2017-12-28
Publication date: 2019-07-22
Anticipated expiration: 2037-12-28
Also published as: EP3715616B1; CN111527298A; JP6536668B1; US20200347806A1; WO2019131604A1; EP3715616A4; EP3715616A1

Abstract

【課題】燃料系部品がエンジン本体と吸気通路部との間に配設されている場合であっても、車両衝突時の燃料系部品の保護を図ることができるエンジンを提供する。【解決手段】エンジン１は、シリンダヘッド１０及びシリンダブロック１２を含むエンジン本体２と、エンジン本体２に取り付けられるインレットダクト１４と、エンジン本体２とインレットダクト１４との間に配設された燃料系部品と、を有し、インレットダクト１４は、車両に搭載された状態においてエンジン本体２の車両前方側に位置するように配置されるとともに、車両前方側から見たときに燃料系部品に重なる位置に配置された燃料系部品対応部３４と、燃料系部品対応部３４に隣接して配置され且つ燃料系部品対応部３４よりも剛性が低い領域４０，４２と、を有する。【選択図】図５

Description

本発明は、エンジン本体と、エンジン本体に取り付けられた吸気通路部とを有するエンジンに関する。

従来、エンジン本体の車両前方側に吸気装置を配置したエンジンがある。例えば特許文献１に記載されたエンジンでは、エンジン本体の車両前方側に吸気管、吸気マニホールド及び吸気導入管等の吸気装置が配置され、エンジン本体と吸気装置との間にはオイルセパレータが配置されている。このようなエンジンでは、車両の衝突時に吸気装置がエンジン本体側に移動してオイルセパレータを損傷しないように、吸気装置側に突出板で構成された荷重伝達部を設け、オイルセパレータ側に荷重伝達部からの荷重を受ける荷重受け部材を設けて、オイルセパレータを保護している。

特開２０１６−１０２４３１号公報

しかしながら、近年、エンジン本体の車両前方側により多くの部品が配置されるようになり、そのため、エンジン本体の車両前方側により多くのスペースが必要となっている。しかしながらその一方で、車両前方側の部品の前方側には、所定距離をあけてラジエータが配置されており、車両の衝突時には、ラジエータがこの所定距離を移動することによって衝突荷重を吸収するようになっている。よって、車両前方側の部品とラジエータとの間にはこの所定距離を確保する必要があり、エンジン本体の車両前方側に自由に大きなスペースを確保できるわけではない。このような状況下では、上記特許文献１のように吸気装置及びオイルセパレータの両方から突出する部材を吸気装置とエンジン本体との間に配置するスペースがなく、オイルセパレータのような燃料系部品の保護を図ることが難しいという問題がある。

本発明の目的は、燃料系部品がエンジン本体と吸気通路部との間に配設されている場合であっても、車両衝突時の燃料系部品の保護を図ることができるエンジンを提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明のエンジンは、シリンダヘッド及びシリンダブロックを含むエンジン本体と、エンジン本体に取り付けられる吸気通路部と、エンジン本体と吸気通路部との間に配設された燃料系部品と、を有するエンジンであって、吸気通路部は、車両に搭載された状態においてエンジン本体の車両前方側に位置するように配置されるとともに、車両前方側から見たときに燃料系部品に重なる位置に配置された燃料系部品対応部と、燃料系部品対応部に隣接して配置され且つ燃料系部品対応部よりも剛性が低い脆弱部と、を有する、ことを特徴としている。

このように構成された本発明においては、エンジン本体の車両前方側に配置された吸気通路部が、車両前方側から見たときに燃料系部品に重なる燃料系部品対応部を有し、燃料系部品対応部に隣接した位置には、脆弱部が形成されている。脆弱部は、燃料系部品対応部よりも剛性が低くなっているので、車両の衝突時に吸気通路部が衝突荷重を受けた場合、燃料系部品対応部よりも先に、燃料系部品対応部に隣接する脆弱部がまず破損し、衝突荷重を吸収する。したがって、燃料系部品に対応する部分への衝突荷重の伝達が抑制され、吸気通路部と燃料系部品との部品の衝突が回避される。本発明では、吸気通路部自体に脆弱部を設けることにより、従来のような荷重受け部材を吸気通路部と燃料系部品との間に設ける必要がない。したがって、燃料系部品がエンジン本体と吸気通路部の間に配置されて、吸気通路部と燃料系部品との間に十分なスペースが確保できない場合であっても、車両衝突時に燃料系部品が保護される。

本発明において、好ましくは、燃料系部品対応部には、少なくとも１つのリブが設けられ、リブの数は、脆弱部に設けられたリブの数よりも多い。
このように構成された本発明においては、燃料系部品対応部に少なくとも１つのリブが設けられているので、燃料系部品対応部の剛性が高くなる。一方、燃料系部品対応部に設けられたリブの数は、脆弱部に設けられたリブの数よりも多いので、燃料系部品対応部は脆弱部よりも剛性が高くなる。本発明では、燃料系部品対応部あるいは燃料系部品対応部及び脆弱部の両方にリブを形成してその数を調整することにより容易に剛性の調整が可能となる。

本発明において、好ましくは、吸気通路部は、吸気通路部をエンジン本体に取り付けるための連結部を有し、連結部は、吸気通路部の吸気流れ方向に関して、脆弱部を挟んで燃料系部品対応部とは反対側の部分に接続されている。
このように構成された本発明においては、吸気通路部は、連結部によってエンジン本体に取り付けられている。ここで、連結部は、吸気通路部の吸気流れ方向に関して、脆弱部を挟んで燃料系部品対応部とは反対側の部分に接続されている。したがって、車両の衝突時に吸気通路部に衝突荷重が伝達されると、脆弱部が先に破損するが、このとき、燃料系部品対応部とは反対側の部分が連結部によって支持される。連結部はエンジン本体に取り付けられているので、燃料系部品対応部とは反対側の部分が、間接的にエンジン本体に支持されるから、当該部分が周辺部品に衝突するのが回避される。

本発明において、好ましくは、吸気通路部には、エンジン本体へ供給される吸気量をコントロールするためのバルブが設けられ、脆弱部は、燃料系部品対応部とバルブとの間に配置されている。
このように構成された本発明においては、脆弱部が燃料系部品対応部とバルブとの間に配置されているので、車両の衝突時に衝突荷重が伝達されると、燃料系部品対応部とバルブとの間の脆弱部がまず破損し、燃料系部品対応部とバルブとの連結が解消される。したがって、衝突荷重がバルブに伝達されるのが抑制され、バルブが保護される。

本発明の一実施形態に係るエンジンの吸気側の部分を示す正面図である。本発明の一実施形態に係るエンジンの吸気側の部分を断面で示す正面図である。本発明の一実施形態に係るエンジンの燃料ポンプ及びエンジン本体を示す図である。本発明の一実施形態に係るエンジンの燃料ポンプがエンジン本体に取り付けられた状態を示す斜視図である。本発明の一実施形態に係るインレットダクト及び燃料ポンプをエンジン本体側から見た図である。本発明の一実施形態に係るインレットダクトをエンジン本体側から見た図である。本発明の一実施形態に係るインレットダクト及びエンジン本体の側断面図である。本発明の一実施形態に係るインレットダクト及びエンジン本体の平断面図である。本発明の変形例に係るインレットダクトをエンジン本体側から見た図である。

以下、本発明の好ましい実施形態を添付図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るエンジン１の吸気側の部分を示す正面図であり、図２は、本発明の一実施形態に係るエンジン１の吸気側の部分を断面で示す正面図である。これらの図１及び図２は、エンジン１を正面から見たときの、エンジン１の右側上部の部分を示している。図１及び図２に示すように、エンジン１は、エンジン本体２と、エンジン本体２に取り付けられた吸気系装置４と、エンジン本体２と吸気系装置４との間に配置されエンジン本体２に燃料を供給する燃料ポンプ６と、を有する。

エンジン１は、本実施形態では、車両に搭載された状態において、エンジン本体２のエンジン出力軸方向が車両の幅方向に（横方向）に沿って配置されている。図１においては、図１の左右方向がエンジン１のエンジン出力軸方向であり、図１の上下方向が車両及びエンジン１の上下方向であり、図１において紙面に直交する方向手前側が車両及びエンジン１の前方向である。
エンジン本体２は、シリンダヘッド１０とシリンダブロック１２（図３及び図４参照）と、を含む。

吸気系装置４は、エンジン１の車両前方側に配置されており、吸気を導入するための第１吸気通路部としてのインレットダクト１４と、インレットダクト１４に連結されて吸気を圧縮するための第２吸気通路部としてのスーパーチャージャ１６と、スーパーチャージャ１６から排出された吸気を冷却するインタークーラ１８と、インレットダクト１４から分岐して、スーパーチャージャ１６を通らずに直接エンジン本体２に供給される吸気が通過するエアバイパス通路２２と、を有する。

インレットダクト１４は、アルミニウム合金で形成され、その流路方向がエンジン出力軸方向にほぼ平行に配置されている。インレットダクト１４は、長さ方向略中央からスーパーチャージャ１６に連結される側の端部に向かって上方側が広がるように形成され、スーパーチャージャ１６に連結される側の端部にはフランジ２０を有している。インレットダクト１４は、このフランジ２０を介してスーパーチャージャ１６に接続されている。インレットダクト１４のフランジ２０とは反対側の端部には、スロットルバルブ２１が取り付けられている。また、インレットダクト１４の長手方向略中央の周面上端部分には、エアバイパス通路２２が連結される連結部としてのフランジ２３（図２）が形成されている。このフランジ２３の端部は、スロットルバルブ２１を取り付けるためのフランジ１９（図２）に連続して接続している。

スーパーチャージャ１６は、その流路方向がエンジン出力軸方向にほぼ平行に配置されている。
インタークーラ１８は、スーパーチャージャ１６の下方に位置するとともにスーパーチャージャ１６から下方向に延びるダクトを介してスーパーチャージャ１６に連結している。また、インタークーラ１８は、冷却した吸気をエンジン本体２に供給するように、エンジン本体２に配管を介して接続されている。

エアバイパス通路２２は、図２に示すように、インレットダクト１４においてスロットルバルブ２１の下流側に設けられ、インレットダクト１４のフランジ２３に結合されている。エアバイパス通路２２には、エアバイパス通路２２を開閉するエアバイパスバルブ２４が設けられている他、エアバイパスバルブ２４よりも上流側には、ＥＧＲ通路（図示せず）が接続され、ＥＧＲ通路にはＥＧＲバルブ２６が配置されている。

エアバイパス通路２２は、インレットダクト１４から上方に延び、インレットダクト１４及びスーパーチャージャ１６の上方において、エンジン出力軸方向に沿って延びている。なお、エアバイパス通路２２のインレットダクト１４からＥＧＲバルブ２６までの通路はアルミニウム合金で形成され、エアバイパスバルブ２４から先の通路は金属で形成されている。
エアバイパス通路２２は、インレットダクト１４に接続する側とは反対側の端部においてエンジン本体２の吸気側に接続されている。したがって、インレットダクト１４は、エアバイパス通路２２を介してエンジン本体２に取り付けられていることになる。
本実施形態では、インレットダクト１４の吸気通路、エアバイパス通路２２の吸気通路、スーパーチャージャ１６の吸気通路、及びインタークーラ１８の吸気通路を含んで、本発明の吸気通路部が構成されている。

吸気系装置４の車両前方側には、インタークーラ１８の冷媒を冷却するためのラジエータ（図示せず）が設けられている。ラジエータと吸気系装置４の前端との間には所定の間隔を有する空間が設けられており、この空間には部品が配置されない。

燃料ポンプ６は、図１及び図２に示すように、エンジン本体２の前方で且つインレットダクト１４及びインタークーラ１８の後方に位置している。つまり、燃料ポンプ６は、エンジン本体２と吸気系装置４との間に配置されている。
図３は、本発明の一実施形態に係るエンジン１の燃料ポンプ６及びエンジン本体２を示す図であり、図４は、本発明の一実施形態に係るエンジン１の燃料ポンプ６がエンジン本体２に取り付けられた状態を示す斜視図である。これらの図３及び図４は、吸気系装置４を取り除いた状態を示す。図３及び図４に示すように、エンジン本体２のシリンダヘッド１０及びシリンダブロック１２には、エンジン出力軸方向一端側（図３において右側）に形成され且つ車両前方（図３において紙面の手前の方向）に突出するエンジン本体側フランジ部２８が形成されている。このエンジン本体側フランジ部２８には、シリンダブロック１２のエンジン出力軸方向一端側の端面に設けられたエンジン１のタイミングチェーンシステムを覆うカバー２５（図３）が取り付けられる。

燃料ポンプ６は、エンジン本体側フランジ部２８のシリンダブロック１２側で且つエンジン出力軸方向他端側の側面に、エンジン出力軸方向に延びるボスにボルト２９（図４）で固定されている。また、燃料ポンプ６のエンジン出力軸方向他端側の側面には、ブラケット２７が取り付けられており、このブラケット２７は、シリンダブロック１２に固定されている。これらのボルト２９及びブラケット２７により、燃料ポンプ６はシリンダブロック１２に取り付けられている。

燃料ポンプ６には、図示しない燃料タンクから供給される燃料が通る第１燃料配管３０と、燃料ポンプ６からエンジン本体２に圧送される燃料が通る第２燃料配管３２とが接続されている。これらの第１及び第２燃料配管３０，３２は、ともに、シリンダブロック１２の側面に沿って上方に延びる。より具体的には、第１燃料配管３０は、燃料ポンプ６の上端且つエンジン出力軸方向の一端側に接続されており、エンジン本体側フランジ部２８に向かって斜め上方にシリンダヘッド１０側のエンジン本体フランジ部２８の前方まで延びる第１部分３０Ａと、その後エンジン本体フランジ部２８の前面に沿って上方に延びる第２部分３０Ｂと、再びエンジン出力軸方向の他端側に向かって且つシリンダヘッド１０に近づく方向に斜め上方に延びる第３部分３０Ｃと、エンジン本体側フランジ部２８のエンジン出力軸方向他端側で上方に且つエンジン本体２の上方まで延びる第４部分３０Ｄとを有する。第１燃料配管３０は、第４部分３０Ｃがエンジン本体フランジ部２８の前面にブラケット３１を介して固定されることで、エンジン本体２に固定されている。

一方、第２燃料配管３２は、燃料ポンプ６の上部側面且つエンジン出力軸方向の一端側に接続されており、エンジン本体側フランジ部２８の前面を横切ってエンジン本体側フランジ部２８のエンジン出力軸方向一端側端面よりも一端側に突出する位置まで延びる第１部分３２Ａと、シリンダヘッド１０に近づく方向に且つエンジン出力軸方向他端側に戻りながら湾曲し、その後エンジン本体側フランジ部２８よりもエンジン出力軸方向一端側の位置において、より詳しくはタイミングチェーンシステムのカバー２５のフランジ２５Ａの前方で、上方に延びる第２部分３２Ｂと、再びエンジン本体側フランジ部２８の前方を横切ってエンジン出力軸方向他端側に延びて第１燃料配管３０の第３部分３０Ｃの後方、つまりエンジン本体２に近い側の位置まで延びる第３部分３２Ｃと、第１燃料配管３０の後方で、エンジン本体側フランジ部２８のエンジン出力軸方向他端側で上方に且つエンジン本体２の上方まで延びる第４部分３２Ｄと、を有する。第２燃料配管３２は、第４部分３２Ｄがシリンダヘッド１０上面の取付部にブラケット３３を介して固定されることで、エンジン本体２に固定されている。
なお、本発明の燃料系部品は、本実施形態では燃料ポンプ６と第１及び第２燃料配管３０，３２とを含んで構成されており、燃料系部品は、エンジン本体側フランジ部２８に隣接して配置されている。

このような構成のエンジン１において、吸気系装置４のインレットダクト１４と燃料系部品の燃料ポンプ６との位置関係について説明する。
図５は、本発明の一実施形態に係るインレットダクト１４及び燃料ポンプ６をエンジン本体２側から見た図である。この図５に示すように、インレットダクト１４は、燃料ポンプ６の前方に配置されており、燃料ポンプ６の上部がインレットダクト１４の下端に位置するような上下位置関係で配置されている。また、インレットダクト１４は、燃料ポンプ６の上部がインレットダクト１４のエンジン出力軸方向の他端側でフランジ２０の近傍に位置するような横方向位置関係で配置されている。

第１燃料配管３０は、第１部分３０Ａが、インレットダクト１４の後方且つエンジン出力軸方向略中央の位置で、インレットダクト１４の下方から上方へ延びるように配置されている。また第２燃料配管３２は、第２部分３２Ｂが、インレットダクト１４の後方且つエンジン出力軸方向一端側寄りの位置、つまりエンジン出力軸方向一端側端部から所定距離Ｌ１の位置で、インレットダクト１４の下方から上方へ延びるように配置されている。

以上のように、エンジン１を車両前方から見たとき、インレットダクト１４は、エンジン本体２側の周面に、燃料ポンプ６の上部、第１燃料配管３０及び第２燃料配管３２に重なる位置に対向する燃料系部品対応部３４を有する。
図６は、本発明の一実施形態に係るインレットダクト１４をエンジン本体２側から見た図であり、図７は、本発明の一実施形態に係るインレットダクト１４及びエンジン本体２の側断面図である。図６に示すように、燃料系部品対応部３４には、リブ３６が形成されている。リブ３６は、インレットダクト１４の中心軸Ａ方向（長手方向）と、それに直交する方向とに沿って互いに等間隔をあけて延びており、全体として格子状に形成されている。また、インレットダクト１４は、図７に示すように、燃料系部品対応部３４が、その他の部分の周面よりも肉厚が大きくなるように形成されている。

リブ３６は、エンジン出力軸方向一端側端部から所定距離Ｌ１をあけた位置から、エンジン出力軸方向他端側端部から所定距離Ｌ２をあけた位置までの範囲においては、エアバイパス通路２２が結合されるフランジ２３からインレットダクト１４の周面下端部分までの範囲にわたって形成されている。また、エンジン出力軸方向他端側端部から所定距離Ｌ２までの範囲においては、インレットダクト１４が上方に広がって形成されているので、リブ３６は、エアバイパス通路２２用のフランジ２３よりも上方の位置からインレットダクト１４の周面下端部分までの範囲にわたって形成されている。

一方、インレットダクト１４のエンジン出力軸方向一端側端部から所定距離Ｌ１までの範囲には、リブ３６が設けられていない領域４０が形成されている。領域４０は、インレットダクト１４の端部に取り付けられたスロットルバルブ２１と、インレットダクト１４の燃料系部品対応部３４との間に配置されている。また、エアバイパス通路２２用のフランジ２３は、スロットルバルブ２１用のフランジ１９に接続しており、これにより、フランジ２３は、インレットダクト１４の吸気流れ方向に関して、領域４０を挟んで燃料系部品対応部３４とは反対側の部分であるフランジ１９に接続されている。
さらに、インレットダクト１４の前方側の周面は、長手方向全長にわたって、リブ３６が設けられていない領域４２（図１）となっている。
これらの領域４０，４２は、インレットダクト１４において燃料部品対応部３４に隣接した位置に設けられ、燃料系部品対応部３４よりも剛性が低い脆弱部として機能する。

インレットダクト１４の燃料部品対応部３４には、インレットダクト１４の外面からエンジン本体２側に突出する先当て部４４が形成されている。
図８は、本発明の一実施形態に係るインレットダクト１４及びエンジン本体２の平断面図である。図６〜図８に示すように、先当て部４４は、インレットダクト１４の中心軸Ａよりも下方にオフセットした、インレットダクト１４外周の下端近傍に位置しており、エンジン本体２に向かってほぼ水平に延びる。したがって、先当て部４４が設けられた部分においてインレットダクト１４の先当て部４４の延びる方向の壁厚Ｄは、インレットダクト１４の半径方向の壁厚よりも大きくなる。
また、先当て部４４の基端部は、インレットダクト１４のリブ３６上に、より詳しくは、リブ３６が交差する位置に接続されている。したがって、領域４０，４２は、先当て部４４の基端部の近傍に配置されているが、基端部よりも剛性が低くなる。また、先当て部４４の基端部が接続するリブ３６は、先当て部４４の基端部からフランジ２０まで長手方向（中心軸Ａ方向）に沿って延びている。

先当て部４４は、図５及び図８に示すように、燃料ポンプ６の第１燃料配管３０と第２燃料配管３２との間の位置においてエンジン本体２側に突出し、エンジン本体２のエンジン本体側フランジ部２８の前面に対向する位置に配置されている。先当て部４４とエンジン本体側フランジ部２８の前面との間には、所定距離Ｌ３の間隔が設けられている。したがって、インレットダクト１４がエンジン本体方向に移動したとき、先当て部４４はエンジン本体２のエンジン本体側フランジ部２８に当接可能になっている。
なお、この所定距離Ｌ３は、インレットダクト１４の外面から燃料ポンプ６の外周までの距離、インレットダクト１４の外面から第１燃料配管３０までの距離、及びインレットダクト１４の外面から第２燃料配管３２までの距離よりも小さく設定されている。

このように構成された本実施形態に係るエンジン１は、次のように動作する。
車両が前方衝突すると、衝突荷重によりラジエータが車両後方側に移動する。ラジエータと吸気系装置４との間には所定の間隔を有する空間が設けられており、この空間には部品が配置されないから、ラジエータが移動しながら衝突荷重を吸収する間、エンジン１の他の部品は損傷しない。ラジエータが吸気系装置４との間の所定の間隔を超えて移動する場合には、ラジエータが吸気系装置４に接触する。

ラジエータが吸気系装置４に到達してインレットダクト１４に衝突荷重が入力されると、インレットダクト１４の脆弱部である領域４０，４２が破壊されて衝突荷重を吸収する。また、衝突荷重の大きさによっては、インレットダクト１４のフランジ２３とリブ３６との間の部分も破壊される。一方、燃料系部品対応部３４にはリブ３６が形成されているので領域４０，４２よりも剛性が高く、よって破壊が防止される。これにより、インレットダクト１４は、図６に二点鎖線４５で示すような位置において破断する。

このとき、燃料系部品対応部３４のリブ３６はフランジ２０まで延びているため、燃料系部品対応部３４は、フランジ２０に接続した状態となり、一方、フランジ２３は、スロットルバルブ２１を連結するためのフランジ１９に接続しており、フランジ１９は、スロットルバルブ２１に、フランジ２３はエアバイパス通路２２に接続した状態となる。エアバイパス通路２２はエンジン本体２に連結しているので、スロットルバルブ２１はエアバイパス通路２２を介してエンジン本体２に支持される。したがって、領域４０、４２が破壊されると、スロットルバルブ２１及びエアバイパス通路２２と、燃料系部品対応部３４及びスーパーチャージャ１６との間の連結が解除される。したがって、スロットルバルブ２１やエアバイパス通路２２にはそれ以上の衝突荷重が入力されない。

また、インレットダクト１４がエンジン本体２に向かって移動すると、燃料系部品対応部３４から突出する先当て部４４が、エンジン本体側フランジ部２８に当接し、それ以上のインレットダクト１４の移動を防止する。ここで、先当て部４４の先端とエンジン本体側フランジ部２８との間の距離Ｌ３は、インレットダクト１４の外面から燃料ポンプ６の外周までの距離、インレットダクト１４の外面から第１燃料配管３０までの距離、及びインレットダクト１４の外面から第２燃料配管３２までの距離よりも小さく設定されているので、インレットダクト１４が燃料ポンプ６、第１燃料配管３０、または第２燃料配管３２に到達する前に、先当て部４４がエンジン本体側フランジ部２８に当接する。
以上のように、衝突荷重が吸収されるとともに、燃料ポンプ６、第１燃料配管３０、及び第２燃料配管３２等の燃料系部品の損傷が回避される。

このように構成された本実施形態によれば、次のような優れた効果を得ることができる。
燃料系部品対応部３４にリブ３６が設けられている一方、領域４０，４２にはリブが設けられていないので、領域４０，４２が、燃料系部品対応部３４よりも剛性が低い脆弱部となる。よって、車両の衝突時の衝突荷重がインレットダクト１４に入力されたとき、燃料系部品対応部３４よりも先に領域４０，４２が破壊されて衝突荷重を吸収する。これにより、燃料系部品対応部３４への衝突荷重の伝達を防止することができるとともに、燃料系部品対応部３４が破壊されないため、燃料ポンプ６、第１及び第２燃料配管３０，３２等の燃料系部品を保護することができる。
また、インレットダクト１４の燃料系部品対応部３４にリブ３６を設けて燃料系部品の保護を図ることができるので、インレットダクト１４等の吸気通路部と燃料系部品との間に十分なスペースが確保できない場合であっても、車両衝突時の燃料系部品を確実に保護することができる。

燃料系部品対応部３４にリブ３６を設け、領域４０，４２にリブを設けないことによって領域４０，４２に脆弱部を形成しているので、形成するリブの数や形状、配置等を調整することによって燃料系部品対応部３４の剛性を簡単に調整することができる。

インレットダクト１４においてエアバイパス通路２２に連結するためのフランジ２３が、スロットルバルブ２１を連結するためのフランジ１９に接続しているため、車両の衝突荷重によって領域４０，４２が破壊された場合、スロットルバルブ２１が、インレットダクト１４のフランジ１９を介してエアバイパス通路２２に接続されて支持される。したがって、領域４０，４２が破壊されてスロットルバルブ２１とインレットダクト１４との連結が解除された場合でも、スロットルバルブ２１が支持を失って周辺部品に衝突する等の問題を防止することができる。

領域４０，４２がスロットルバルブ２１と燃料系部品対応部３４との間に配置されているので、衝突荷重がインレットダクト１４に入力されたとき、領域４０，４２が破壊されてインレットダクト１４とスロットルバルブ２１との連結が解除される。したがってインレットダクト１４に入力された衝突荷重がスロットルバルブ２１に伝達されるのを防止することができ、スロットルバルブ２１の損傷を防止することができる。

本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、例えば、以下のような態様であってもよい。
脆弱部の形成手法は、前述の実施形態では、燃料系部品対応部３４にリブ３６を設け、領域４０，４２にリブを設けないことにより領域４０，４２に脆弱部を形成したが、これに限らず、例えば燃料系部品対応部と燃料系部品対応部に隣接する部位との両方にリブを形成し、燃料系部品対応部のリブの数をこれに隣接する部位のリブの数よりも多くするように設定してもよい。要するに、脆弱部の形成手法は、燃料系部品対応部に少なくとも１つのリブを形成し、燃料系部品対応部のリブの数を、脆弱部に設けられたリブの数よりも多く設定すればよい。あるいは、脆弱部の形成手法は、燃料系部品対応部のリブの形成間隔を隣接する部位のリブの形成間隔よりも小さく設定する、燃料系部品対応部の肉厚を隣接する部位の肉厚よりも厚く設定する等、任意の形成手法、構造を採用することができる。

脆弱部の位置、配置、範囲等は、吸気通路部のエンジン本体に対する配置や燃料系部品に対する配置等に応じて適宜変更することができる。脆弱部は例えば必ずしもスロットルバルブ等のバルブとインレットダクト等の吸気通路部との間に設けられていなくてもよい。

燃料系部品対応部に形成されるリブの形状及び配置は、前述の実施形態のようなものに限らない。図９は、本発明の変形例に係るインレットダクト４６をエンジン本体側から見た図である。この図９に示すように、インレットダクト４６の燃料系部品対応部４８は、リブ５０を有するが、リブ５０は、格子状のパターンに加えて格子内部に対角線上にも形成された、トラス状リブとして構成されている。またリブ５０は、エアバイパス通路２２用のフランジ５２には接続せずその下方から形成されている。したがって、脆弱部５３は、リブ５０が設けられた部分の外周部分、より具体的にはリブ５０が設けられた部分の上方及びスロットルバルブ用のフランジ５５側の部分に形成されている。

このようなリブ５０の形状であっても、車両の衝突荷重の入力があった場合には、前述の実施形態のインレットダクト１４と同様に、二点鎖線５４の位置でインレットダクト４６が破壊される。このようなリブ５０の形状によれば、リブ５０がフランジ５２に接続しないので、脆弱部への入力荷重が大きい場合であっても、二点鎖線５４の位置でインレットダクト４６が割れる際に、燃料系部品対応部に応力が入りにくくなる。
以上のように、リブの形状や配置は、任意に設定することができる。
また、先当て部は、円柱形に限らず、例えば図９の先当て部５６に示すように、四角柱等の角柱であってもよい。先当て部の形状は、任意に設定することができる。

前述の実施形態では、エアバイパス通路２２用のフランジ２３が、スロットルバルブ２１用のフランジ１９に接続されていたが、本発明では、吸気通路部をエンジン本体に取り付けるための連結部は、必ずしも、吸気通路部の吸気流れ方向に関して、脆弱部を挟んで燃料系部品対応部とは反対側の部分に接続されていなくてもよい。

前述の実施形態では、脆弱部は、スロットルバルブ２１とインレットダクト１４の燃料系部品対応部３４との間に設けられていたが、これに限らず他のバルブ、例えばＥＧＲバルブやエアバイパスバルブ等の、エンジン本体へ供給される吸気量をコントロールするためのバルブであればよい。
燃料系部品対応部は、前述の実施形態では、インレットダクト１４のエンジン本体２側の面であったが、これに限らず、例えばエアバイパス通路やスーパーチャージャ等、任意の吸気通路部に設定されることができる。

１エンジン
２エンジン本体
４吸気系装置
６燃料ポンプ
１０シリンダヘッド
１２シリンダブロック
１４インレットダクト
１６スーパーチャージャ
１９フランジ（反対側の部分）
２１スロットルバルブ（バルブ）
２２エアバイパス通路
２３フランジ（連結部）
３４燃料系部品対応部
３６リブ
４０，４２領域（脆弱部）
４４先当て部

上記の目的を達成するために、本発明のエンジンは、シリンダヘッド及びシリンダブロックを含むエンジン本体と、エンジン本体に取り付けられる吸気通路部と、エンジン本体と吸気通路部との間に配設された燃料系部品と、を有するエンジンであって、吸気通路部は、エンジンの出力軸方向にほぼ平行に延びるインレットダクトを有し、インレットダクトは、インレットダクトの一端に設けられ吸気通路部の他の部品に連結するための第１のフランジと、インレットダクトの他端に設けられるとともにエンジン本体へ供給される吸気量をコントロールするためのバルブに接続するための第２のフランジと、インレットダクトの周面上端部分に設けられ吸気通路部の更に他の部品に接続するための第３のフランジと、を有し、第３のフランジは、第２のフランジと接続しており、インレットダクトは、更に、車両に搭載された状態においてエンジン本体の車両前方側に位置するように配置されるとともに、車両前方側から見たときに燃料系部品に重なる位置に配置され、第１のフランジまで延びるリブが形成された燃料系部品対応部と、燃料系部品対応部に隣接し且つインレットダクトの長手方向に沿って第２のフランジから所定距離の範囲に配置された、燃料系部品対応部よりも剛性が低い脆弱部と、を有する、ことを特徴としている。

このように構成された本発明においては、エンジン本体の車両前方側に配置された吸気通路部が、車両前方側から見たときに燃料系部品に重なる燃料系部品対応部を有し、燃料系部品対応部に隣接した位置には、脆弱部が形成されている。脆弱部は、燃料系部品対応部よりも剛性が低くなっているので、車両の衝突時に吸気通路部が衝突荷重を受けた場合、燃料系部品対応部よりも先に、燃料系部品対応部に隣接する脆弱部がまず破損し、衝突荷重を吸収する。したがって、燃料系部品に対応する部分への衝突荷重の伝達が抑制され、吸気通路部と燃料系部品との部品の衝突が回避される。本発明では、吸気通路部自体に脆弱部を設けることにより、従来のような荷重受け部材を吸気通路部と燃料系部品との間に設ける必要がない。したがって、燃料系部品がエンジン本体と吸気通路部の間に配置されて、吸気通路部と燃料系部品との間に十分なスペースが確保できない場合であっても、車両衝突時に燃料系部品が保護される。
また、上記のように構成された本発明においては、脆弱部が燃料系部品対応部とバルブとの間に配置されているので、車両の衝突時に衝突荷重が伝達されると、燃料系部品対応部とバルブとの間の脆弱部がまず破損し、燃料系部品対応部とバルブとの連結が解消される。したがって、衝突荷重がバルブに伝達されるのが抑制され、バルブが保護される。

本発明において、好ましくは、リブの数は、脆弱部に設けられたリブの数よりも多い。
このように構成された本発明においては、燃料系部品対応部に設けられたリブの数は、脆弱部に設けられたリブの数よりも多いので、燃料系部品対応部は脆弱部よりも剛性が高くなる。本発明では、燃料系部品対応部あるいは燃料系部品対応部及び脆弱部の両方にリブを形成してその数を調整することにより容易に剛性の調整が可能となる。

本発明において、好ましくは、インレットダクトは、第２のフランジを介してエンジン本体に取り付けられる。
このように構成された本発明においては、インレットダクトは、第２のフランジによってエンジン本体に取り付けられている。ここで、第２のフランジは、インレットダクトの長手方向に関して、脆弱部を挟んで燃料系部品対応部とは反対側の部分に接続されている。したがって、車両の衝突時にインレットダクトに衝突荷重が伝達されると、脆弱部が先に破損するが、このとき、燃料系部品対応部とは反対側の部分が第２のフランジによって支持される。第２のフランジはエンジン本体に取り付けられているので、燃料系部品対応部とは反対側の部分が、間接的にエンジン本体に支持されるから、当該部分が周辺部品に衝突するのが回避される。

Claims

シリンダヘッド及びシリンダブロックを含むエンジン本体と、前記エンジン本体に取り付けられる吸気通路部と、前記エンジン本体と前記吸気通路部との間に配設された燃料系部品と、を有するエンジンであって、
前記吸気通路部は、車両に搭載された状態において前記エンジン本体の車両前方側に位置するように配置されるとともに、前記車両前方側から見たときに前記燃料系部品に重なる位置に配置された燃料系部品対応部と、前記燃料系部品対応部に隣接して配置され且つ前記燃料系部品対応部よりも剛性が低い脆弱部と、を有する、
ことを特徴とするエンジン。
前記燃料系部品対応部には、少なくとも１つのリブが設けられ、
前記リブの数は、前記脆弱部に設けられたリブの数よりも多い、
請求項１に記載のエンジン。
前記吸気通路部は、前記吸気通路部を前記エンジン本体に取り付けるための連結部を有し、
前記連結部は、前記吸気通路部の吸気流れ方向に関して、前記脆弱部を挟んで前記燃料系部品対応部とは反対側の部分に接続されている、
請求項１または請求項２に記載のエンジン。
前記吸気通路部には、前記エンジン本体へ供給される吸気量をコントロールするためのバルブが設けられ、
前記脆弱部は、前記燃料系部品対応部と前記バルブとの間に配置されている、
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のエンジン。