JP4670518B2 - エンジンの衝突保護構造 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンの衝突保護構造に関し、特に、燃料ポンプの保護に関するものである。

車両前部のエンジンルームに気筒列方向が車幅方向に向くように横置き搭載するエンジンでは、所謂吸気側の側面を車両前方に向け、排気側を車両後方側に向けることで、走行風による排気温度の低減を抑制して排気浄化装置の早期活性化を図ることができる。しかし、ディーゼルエンジンのように燃焼室に高圧の燃料を直接噴射するエンジンでは、駆動負荷の大きい高圧の燃料ポンプを高温を避けつつクランクシャフトでチェーン駆動するようエンジン本体の吸気側の側面に配置することになるため、車両衝突時（前突時）の正面からのダメージに対する配慮が必要となる。そこで、この種のエンジンにおける燃料ポンプの保護のために、例えば、エンジンの車両前方側に配設されるラジエータとエンジンとを連通させる冷却配管を燃料ポンプの車両前方側に延設し、かつその冷却配管を金属管とすることで、衝突によるダメージを低減することが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平１１−２１０４８８号公報

冷却配管を金属管として燃料ポンプ前方側に延設する上記従来の技術は、車両衝突時の燃料ポンプの保護においてある程度の効果が期待できるものの、その効果は限定的で、前突時でも特に衝突荷重が集中的に作用し易いオフセット衝突時には必ずしも所期の効果が得られない。

本発明は、この問題を解決するもので、吸気側の側面に燃料ポンプが配置され、その吸気側の側面を車両前方に向けて車両前部のエンジンルームに横置き搭載されるエンジンにおいて、簡単な構成より前突時に燃料ポンプを保護することができ、オフセット衝突時でも燃料ポンプがダメージを受けにくい確実な衝突保護構造を提供することを目的としている。

本発明のエンジンの衝突保護構造は、車両前部のエンジンルームに気筒列方向が車幅方向に向くよう横置きに搭載されるとともに車両前方側の側面に燃料ポンプが配設されたエンジンの衝突保護構造であって、燃料ポンプに近接してエンジン本体の側面に車両前方に向けて金属ブロック体を突設し、該金属ブロック体に固定したカバープレートで燃料ポンプの車両前面側をカバーする構成としたものである。

このように金属ブロック体に固定したカバープレートで燃料ポンプの車両前面側をカバーする簡単な構成により、オフセット衝突を含む前突時に燃料ポンプを確実にガードして破損を防止するようにできる。

そして、本発明のエンジンの衝突保護構造は、特に、燃料ポンプがエンジン端部の鋳造チェーンカバーに隣接して配設され、燃料ポンプに近接してエンジン本体の側面の気筒列方向の中間部位に車両前方に向けて突出するよう金属ブロック体が固定され、燃料ポンプの車両前面側を覆うようカバープレートが配設され、カバープレートは一端側が金属ブロック体に固定されるとともに、他端側がエンジン端部の鋳造チェーンカバーに設けられた車両前方に膨出する膨出部に固定されたことを特徴とする。

このようにチェーンカバーを有効に利用してカバープレートを固定することができ、それにより燃料ポンプの保護を一層確実なものとすることができる。

その場合に、燃料ポンプは、鋳造チェーンカバーの膨出部に形成された取付座に固定支持され、クランクシャフトによりチェーン駆動されるものであってよい。

このようにチェーンカバーを利用して燃料ポンプを取り付けることにより、燃料ポンプ取付のための専用ブラケットを廃止することができ、エンジン側面の他の機器や補機類の占有エリアを侵すことなしに燃料ポンプを取り付けることができ、エンジン側面の機器および補機類のレイアウトの自由度を低下させることなく、エンジンの回転を動力源として駆動する燃料ポンプを確実に支持できる。

そして、燃料ポンプは、ポンプ回転軸に略直交して対向配置された一対のプランジャユニットを備えたものである場合に、その燃料ポンプを、一対のプランジャユニットの中心を結ぶ線が略鉛直方向に向き、燃料タンクからの燃料を燃料ポンプに供給するインレットパイプのポンプ側連結部が一対のプランジャユニットの中心を結ぶ線の車両後方側に位置するように搭載したものとするのがよい。

このようにインレットパイプのポンプ側連結部が車両後方側に位置するよう燃料ポンプを搭載することにより、車両衝突時のインレットパイプの保護の確実性を高めることができる。

また、このエンジンは、エンジンの車両前面側でエンジンの気筒列方向に沿って燃料ポンプから燃料が供給されるコモンレールが配設され、該コモンレールは燃料ポンプの各プランジャユニットからのサプライパイプの接続コネクターと各気筒のインジェクタ―に噴射燃料を供給する複数の噴射燃料パイプの接続コネクターとをコモンレールの長手方向から見てコモンレール軸芯を挟む略対称位置に備え、該コモンレールを、噴射燃料パイプの接続コネクターがコモンレール軸芯を通る垂線に対し車両後方側になるようにエンジンに傾斜搭載したものであるのがよい。

このようにコモンレールを、噴射燃料パイプの接続コネクターがコモンレール軸芯を通る垂線に対し車両後方側になるように傾斜搭載することにより、サプライパイプの接続コネクターと噴射燃料パイプの接続コネクターが垂直に並ぶ場合に比べて上方への出っ張りが小さくなり、エンジン上部のコンパクト化が可能となる。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、吸気側の側面に燃料ポンプが配置され、その吸気側の側面を車両前方に向けて車両前部のエンジンルームに横置き搭載されるエンジンにおいて、金属ブロック体に固定したカバープレートで燃料ポンプの車両前面側をカバーする簡単な構成により、オフセット衝突を含む前突時に燃料ポンプを確実にガードして破損を防止するようにできる。

そして、特に、燃料ポンプがエンジン端部の鋳造チェーンカバーに隣接して配設され、鋳造チェーンカバーが車両前方に膨出する膨出部を有する場合に、金属ブロック体をエンジン本体の気筒列方向の中間部位に固定し、カバープレートの一端側を金属ブロック体に固定し他端側を鋳造チェーンカバーの膨出部に固定することにより、燃料ポンプの保護を一層確実なものとすることができる。

また、その場合に、燃料ポンプをチェーンカバーの膨出部に形成された取付座に固定支持し、クランクシャフトによりチェーン駆動する構成とすることで、燃料ポンプ取付のための専用ブラケットを廃止することができ、エンジン側面の機器および補機類のレイアウトの自由度を低下させることなく、エンジンの回転を動力源として駆動する燃料ポンプを確実に支持できる。

また、特に、燃料ポンプが、回転軸に略直交して対向配置された一対のプランジャユニットを備えたものである場合に、インレットパイプのポンプ側連結部が車両後方側に位置するよう燃料ポンプを搭載することにより、車両衝突時のインレットパイプの保護の確実性を高めることができる。

また、コモンレール式のエンジンの場合に、コモンレールを、噴射燃料パイプの接続コネクターがコモンレール軸芯を通る垂線に対し車両後方側になるように傾斜搭載することにより、エンジン上部のコンパクト化が可能となる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１〜図４は本発明の実施の形態の一例を示している。図１はエンジンの衝突保護構造をエンジン側方から見た図、図２はエンジンの衝突保護構造をエンジン上方から見た図、図３はエンジンの衝突保護構造をエンジン側方斜め上から見た図、図４はチェーンカバー単体をエンジン後方から見た図、図５はチェーンカバー単体をエンジン側方から見た図、図６の（ａ）は燃料ポンプの搭載状態をエンジン後方から見た図、（ｂ）は変形例の燃料ポンプの搭載状態を示す図である。

この実施の形態のエンジンは、シリンダヘッド１に配設される各気筒の燃料噴射用インジェクタ２に、コモンレール３を介して高圧燃料ポンプであるサプライポンプ４からの高圧燃料を供給するコモンレール式の直列４気筒の直噴ディーゼルエンジンであり、吸気側（図１にて手前側）を車両前側にして気筒列方向が車幅方向に向き（エンジン出力軸であるクランクシャフトの軸方向が車幅方向に向き）、エンジン後側すなわちエンジン出力を取り出すクランクシャフトの後端側（図１にて右側）が、車両正面から見て右側に向き、エンジン前側（図１にて左側）が車両正面から見て左側に向く横置きの配置で車両前部のエンジンルームに搭載される。

このエンジンのシリンダブロック５の前端面には、鋳造製のチェーンカバー６（裏面ケース）が取り付けられ、その前面に鋳造製のフロントケース７（表面カバー）が取り付けられて、それらチェーンカバー６とフロントケース７とでタイミングチェーン機構の収容空間が形成されている。

チェーンカバー６は、高さ方向にはシリンダブロック５の上端から下端までを覆っている。また、フロントケース７は、縦に長い形状で、シリンダヘッド１からオイルパン９の前面までを覆っている。

そして、チェーンカバー６およびフロントケース７には、車両前方（エンジン吸気側の側方）に膨出する膨出部１１,７１が設けられ、チェーンカバー６の膨出部１１のエンジン後方側の面にポンプ取付座部１２が後方に突出して形成されている。そして、このポンプ取付座部１２にチェーンカバー６に隣接してエンジン端部の車両前方側の側面に配設されるサプライポンプ４が取り付けられている。上記チェーンカバー６の膨出部１１には、ポンプ取付座部１２につながるリブ１５が形成されている。

チェーンカバー６とフロントカバー７とは相互にボルト締結されるとともに、アセンブリとしてシリンダブロック５にボルト締結される。

サプライポンプ４は、ポンプ回転軸に略直交して対向配置された一対のプランジャユニット４Ａ，４Ａを有する２プランジャタイプの燃料ポンプであって、エンジン前面側に設けられたタイミングチェーン機構を利用してクランクシャフトによりチェーン駆動される。

サプライポンプ４は、一対のプランジャユニット４Ａ，４Ａの中心を結ぶ線が図６の（ａ）に示すように略鉛直方向（鉛直線ｖの方向）に向き、各プランジャユニットからの燃料をコモンレール３に供給するためのサプライパイプ２１，２２を連結するポンプ側連結部２３，２４が略鉛直方向に並んで上端部および下端部に位置し、燃料タンク（図示せず）からの燃料をサプライポンプ４に供給するためのインレットパイプ２５を連結するポンプ側連結部２６が一対のプランジャユニットの中心を結ぶ線ｐの車両後方側（エンジン側）に位置するように搭載される。なお、サプライポンプ４は、図６の（ｂ）に変形例として示すように、図６の（ａ）の状態から上下に１８０°回転させた状態で搭載することも可能である。

コモンレール３は、エンジン上部の車両前面側に気筒列方向に沿って配設されたもので、各サプライパイプ２１，２２を接続するための接続コネクター３１，３２と、各気筒のインジェクタ―に噴射燃料を供給する噴射燃料パイプ３３〜３６を接続するための接続コネクター３７〜４０とが、コモンレール３の長手方向から見てコモンレール軸芯を挟む略対称となる位置に設けられ、噴射燃料パイプ３３〜３６の接続コネクター３７〜４０がコモンレール軸芯を通る垂線に対し車両後方側になるようにエンジンに傾斜搭載されている。

そして、このエンジンには、サプライポンプ４の車両前面側（特にインレットパイプ２５のポンプ側連結部２６の前面側）を覆うよう、衝突保護用のカバープレート５１が配設されている。カバープレート５１は、一端が、サプライポンプ４に近接してシリンダブロック５（エンジン本体）の側面の気筒列方向の中間部位に車両前方に向けて突出するようボルト（図示せず）により取り付けられた金属ブロック体５２にボルト（図示せず）により固定され、他端が、チェーンカバー６の膨出部１１に車両前方側に突出して形成されたボス部５３にボルト（図示せず）により固定されている。

この実施の形態によれば、金属ブロック体５２にカバープレート５１が固定されていることで、正面衝突時にサプライポンプ４やインレットパイプ２５のポンプ側連結部２６を保護することができる。また、カバープレート５１は金属ブロック体５２とチェーンカバー６のボス部５３とで固定されているため、いわゆるオフセット衝突時の集中荷重に対し一層保護強度を高めることができる。そして、チェーンカバー６は、複数のリブ１５で補強されており、さらに対衝突強度が高められている。

以上、実施の形態をコモンレール式のディーゼルエンジンの場合について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、その他のディーゼルエンジンおよび直噴式のガソリンエンジンにも適用することができる。

本発明の実施の形態のエンジンの衝突保護構造をエンジン側方から見た図である。 本発明の実施の形態のエンジンの衝突保護構造をエンジン上方から見た図である。 本発明の実施の形態のエンジンの衝突保護構造をエンジン側方斜め上から見た図である。 本発明の実施の形態におけるチェーンカバー単体をエンジン後方から見た図である。 本発明の実施の形態におけるチェーンカバー単体をエンジン側方から見た図である。 本発明の実施の形態における燃料ポンプを搭載状態をエンジン後方から見た図（ａ）および実施の形態の変形例を示す図（ｂ）である。

符号の説明

１ シリンダヘッド
２ 燃料噴射用インジェクタ
３ コモンレール
４ サプライポンプ
５ シリンダブロック
６ チェーンカバー
７ フロントケース
１１ 膨出部
２１、２２ サプライパイプ
２３、２４ サプライポンプのポンプ側連結部
２５ インレットパイプ
２６ インレットパイプのポンプ側連結部
３１、３２ サプライパイプの接続コネクター
３７、３８、３９、４０ 噴射燃料パイプの接続コネクター
５１ カバープレート
５２ 金属ブロック体
５３ ボス部

Claims (4)

1. 車両前部のエンジンルームに気筒列方向が車幅方向に向くよう横置きに搭載されるとともに車両前方側の側面に燃料ポンプが配設されたエンジンの衝突保護構造であって、
   前記燃料ポンプがエンジン端部の鋳造チェーンカバーに隣接して配設され、
   前記燃料ポンプに近接してエンジン本体の側面の気筒列方向の中間部位に車両前方に向けて突出するよう金属ブロック体が固定され、
   前記燃料ポンプの車両前面側を覆うようカバープレートが配設され、
   前記カバープレートは一端側が前記金属ブロック体に固定されるとともに、他端側がエンジン端部の前記鋳造チェーンカバーに設けられた車両前方に膨出する膨出部に固定されたことを特徴とするエンジンの衝突保護構造。
2. 前記燃料ポンプが前記鋳造チェーンカバーの膨出部に形成された取付座に固定支持され、クランクシャフトによりチェーン駆動されることを特徴とする請求項１記載のエンジンの衝突保護構造。
3. 前記燃料ポンプはポンプ回転軸に略直交して対向配置された一対のプランジャユニットを備え、該燃料ポンプを、前記一対のプランジャユニットの中心を結ぶ線が略鉛直方向に向き、燃料タンクからの燃料を該燃料ポンプに供給するインレットパイプのポンプ側連結部が前記一対のプランジャユニットの中心を結ぶ線の車両後方側に位置するように搭載したことを特徴とする請求項１または２記載のエンジンの衝突保護構造。
4. エンジンの車両前面側でエンジンの気筒列方向に沿って前記燃料ポンプから燃料が供給されるコモンレールが配設され、該コモンレールは前記燃料ポンプの各プランジャユニットからのサプライパイプの接続コネクターと各気筒のインジェクタ―に噴射燃料を供給する複数の噴射燃料パイプの接続コネクターとをコモンレールの長手方向から見てコモンレール軸芯を挟む略対称位置に備え、該コモンレールを、前記噴射燃料パイプの接続コネクターがコモンレール軸芯を通る垂線に対し車両後方側になるようにエンジンに傾斜搭載したことを特徴とする請求項１、２または３記載のエンジンの衝突保護構造。

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