JP3982458B2 - エンジンの保護カバー - Google Patents
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Description
【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 (7)
- 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。
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