JP6036374B2 - 燃料フィルターの保護構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両のエンジンルーム内に配置される燃料フィルターの保護構造に関する。

従来、エンジンルーム内に燃料フィルター（フューエルフィルター，セジメンター等）が配置された車両において、車両衝突時における燃料フィルターからの燃料漏れを防止するためのさまざまな構造が提案されている。すなわち、外力によってエンジンルームが大きく変形した場合であっても、燃料フィルターが破損しにくくなるような工夫が施された構造である。

例えば、燃料フィルターの外周を保護部材（プロテクター）で囲繞し、外力に対する保護性を向上させたものが知られている（特許文献１など参照）。また、支持ブラケットを介して燃料フィルターをエンジンルーム内に固定する燃料フィルターの固定構造において、車両の前面衝突時に支持ブラケットの下部側が後方へと回動変位するように取り付けられたものも存在する（特許文献２など参照）。これらの工夫により、エンジンルーム内の各種装置と燃料フィルターとが干渉しにくくなり、燃料フィルターの保護性が向上する。

ところで、車両のエンジンルーム内には、エンジンだけでなく変速装置（トランスミッション，トランスアクスル等）や、吸排気系，冷却系のパイプ類，各種電動装置の電気配線，各種センサー類に接続されるワイヤーハーネスといった配管材，配線材が配置される。配管材，配線材の多くは、エンジンルームの内壁やボディー等の構造体に対して、ブラケットを介して固定される。一方、配管材，配線材のレイアウトによっては、これらを支持するためのブラケットが構造体の位置まで届かないことがあり、エンジンの近傍に配置される変速装置に対して配線材，配管材のブラケットが固定される場合がある。このようなブラケットは、一般的には変速装置のケーシング上に設けられるボスに対して締結固定される。

例えば、ボルトと螺合するナット穴が変速装置のケーシングに穿孔されるとともに、ナット穴の周囲がボス状に隆起した形状に形成される。このように、変速装置のケーシングにブラケットを締結固定するためのボスを設けることで、変速装置の近傍に張り巡らされる配線材，配管材を適切にレイアウトすることができる。

特開平９−１９５８７５号公報 特開２００６−１３２３６２号公報

しかしながら、上記のようなボスが多数形成された変速装置と燃料フィルターとを近接した位置に配置すると、車両衝突時にボスと燃料フィルターとが干渉して燃料フィルターが破損しやすくなるという課題がある。つまり、ボスの形状は円筒形状や円錐台形状であって、その上端部がほぼ直角なエッジ形状となることから、燃料フィルターに干渉，接触した場合に破損を生じさせやすい。変速装置のケーシングに固定される配線材，配管材の重量やサイズが大きいほど、そこに設けられるボスが大きく頑丈なものとなり、燃料フィルターの保護性が低下してしまう。
このような課題に対し、燃料フィルターの外周に高剛性のプロテクターを設けて、ボスと燃料フィルターとの干渉を防止することも考えられる。しかしこの場合、製造コストが嵩むだけでなく、エンジンルーム内のレイアウトを圧迫するおそれが生じる。

本件の目的の一つは、上記のような課題に鑑み創案されたものであり、簡素な構成でエンジンルーム内に配置される燃料フィルターの保護性を向上させることができるようにした、燃料フィルターの保護構造を提供することを目的とする。なお、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも、本件の他の目的として位置づけることができる。

（１）ここで開示する燃料フィルターの保護構造は、車両のエンジンルーム内に配置される燃料フィルターの保護構造であって、前記燃料フィルターよりも車両前方側に配置される変速装置と、前記エンジンルーム内に配設される配線材又は配管材を支持して前記変速装置の周囲での位置を固定するブラケットとを備える。また、前記変速装置の表面から突設され、その先端に前記ブラケットが締結固定されるボスを備える。さらに、前記ボスに締結固定された前記ブラケットの車両後方側に配置され、前記燃料フィルターの側面に対向する面形状に形成された面当たり部を備える。
前記燃料フィルターには、燃料を濾過して燃料中に含まれる異物を除去するためのフューエルフィルターや燃料中の水分を除去するためのセジメンター等が含まれる。また、前記面当たり部は、例えば前記変速装置が外力によって車両後方側に移動したときに、前記燃料フィルターの側面に面当たりする部位である。

（２）また、前記ブラケットが、前記ボスに締結される締結面部と、前記配線材又は前記配管材を支持する支持面部とを有し、前記面当たり部，前記締結面部及び前記支持面部の各々の面が互いに直交するように配置されることが好ましい。

（３）また、前記ブラケットが、前記変速装置の表面に当接して前記ブラケットの回転を阻止する回り止め部を有することが好ましい。この場合、前記回り止め部が、前記ボスに締結固定された前記ブラケットの車両前方側から下方に向かって延設されていることが好ましい。
なお、前記回り止め部は、前記燃料フィルターと前記面当たり部との接触時（例えば、車両衝突時）における前記ブラケットの回転を阻止するように作用することが好ましい。

（４）また、前記面当たり部が、円筒状の外形を有する前記燃料フィルターの側筒面における下縁部近傍に対向するように配置されることが好ましい。
（５）また、前記面当たり部が、前記ブラケットとは別の部材として形成されることが好ましい。

開示の燃料フィルターの保護構造によれば、ブラケットの車両後方側に面当たり部を設けることで、変速装置の周囲に配線材，配管材を適切にレイアウトしつつ、簡素な構成で燃料フィルターの保護性を高めることができる。

一実施形態に係る燃料フィルターの保護構造が適用されたエンジンルームの内部を例示する上面図である。 燃料フィルター及び変速装置の近傍を拡大して示す上面図である。 （ａ），（ｂ）はともに、ブラケットの斜視図である。 変速装置に締結固定された状態のブラケットを示す斜視図である。 変速装置と燃料フィルターとの位置関係を示すエンジンルーム内の側面図であり、（ａ）は車両衝突前の状態を示し、（ｂ）は車両衝突後の状態を示す。

図面を参照して燃料フィルターの保護構造について説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができるとともに、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることが可能である。

［１．構成］
図１は、一実施形態に係る燃料フィルターの保護構造が適用された車両のエンジンルーム１０内を示す図である。このエンジンルーム１０内には、エンジン７，変速装置４（トランスミッション，トランスアクスル等），冷却装置，吸排気系のパイプ類，各種電動装置の電気配線等が配置されている。エンジン７の種類や形式は任意であり、本実施形態のエンジン７はコモンレール式のディーゼルエンジンである。

エンジン７は、エンジンルーム１０内で車幅方向の中央部付近に配置され、変速装置４は、図１中でエンジン７の右側に配置されている。これらのエンジン７，変速装置４はそれぞれ、エンジンマウント，トランスミッションマウント等の固定具９を介して、車体骨格部材８（例えばフロントサイドメンバー）に対して固定される。

エンジン７の近傍には、コモンレール内の燃料圧力（燃圧）を上昇させるためのサプライポンプが配置される。また、このサプライポンプと燃料タンクとを接続する燃料配管上には、円筒状の燃料フィルター６（フューエルフィルター，セジメンター等）が介装される。燃料フィルター６は、筒軸がほぼ鉛直となる向きで、変速装置４よりも車両後方側に配置される。

図２に示すように、本実施形態の燃料フィルター６は、ブレーキブースター１５に隣接する位置に設けられ、エンジンルーム１０と車室とを区画するダッシュパネル１１のブラケット固定部１１ａに対して、フィルターブラケット１２を介して固定される。また、変速装置４は、燃料フィルター６の車両前方側において、燃料フィルター６と所定の間隔を空けて配置される。

変速装置４のケーシングの表面には、各種ブラケットや締結具等が取り付けられる汎用のボス５が多数形成される。これらのボス５は、上方に向かって隆起した円錐台形状や円筒形状の突起の中心にナット穴を形成したものであり、側面視（縦断面）でその上端部がほぼ直角なエッジ形状を持つ。前述の変速装置４の固定具９は、複数のボス５のうちの幾つかに対して、ボルト等の締結具で締結固定される。

また、複数のボス５のうち、燃料フィルター６の直前方に位置するものには、図２中に破線で示すようにブラケットアッセンブリー１が取り付けられる。このブラケットアッセンブリー１を車両前方の右方向から俯瞰した斜視図を図３（ａ）に示し、車両後方の左方向から俯瞰した斜視図を図３（ｂ）に示す。ブラケットアッセンブリー１は、エンジンルーム１０内の各種配管材，配線材の配設位置を固定する機能と、車両衝突時における変速装置４と燃料フィルター６との干渉，衝突を防止する機能とを併せ持つ「組みブラケット」であり、取付部２と面当たり部３との二部材から構成される。

取付部２（ブラケット）は、面当たり部３よりも車両前方側に配置される部位であり、例えば鋼板を水平に配置してからその左右両端を上方向に折り曲げたコの字形状に形成される。以下、図３（ａ），（ｂ）に示すように、取付部２のうちの底面をなす部位を締結面部２ａと呼び、締結面部２ａの左右両端から上方に向かって立設された部位を支持面部２ｂ，立ち上がり部２ｄと呼ぶ。支持面部２ｂは、図３（ａ）中で締結面部２ａの右側に位置し、立ち上がり部２ｄは、図３（ａ）中で締結面部２ａの左側に位置する。

締結面部２ａは、ボス５の頂面に面接触した状態で締結固定される面であり、図３（ａ）に示すようにその中央部には締結孔２ｅが穿孔される。支持面部２ｂは、後述する配管材，配線材１３を支持する面であり、締結面部２ａに対してほぼ垂直となるように形成される。支持面部２ｂの中央部には、配管材，配線材１３を支持するためのバンド１４が取り付けられる固定孔２ｆが穿孔される。

支持面部２ｂと同様に、立ち上がり部２ｄも締結面部２ａに対してほぼ垂直に形成される。したがって、締結面部２ａは、支持面部２ｂ，立ち上がり部２ｄのそれぞれに対して直交するように設けられる。また、立ち上がり部２ｄは、支持面部２ｂに対してほぼ平行とされる。

締結面部２ａの車両前方側の端部には、鉛直下方に向かって延設された回り止め部２ｃが設けられる。回り止め部２ｃは、図４に示すように、ブラケットアッセンブリー１がボス５に取り付けられたときに変速装置４の表面に当接，係合する部位であり、ブラケットアッセンブリー１の回転を阻止するように機能する。例えば、車両衝突時に変速装置４が車両後方側に移動し、ブラケットアッセンブリー１が燃料フィルター６の側面に接触したとしても、回り止め部２ｃが変速装置４の表面に接触して引っ掛かり、ボス５を中心としたブラケットアッセンブリー１の回転が阻止される。

面当たり部３は、取付部２よりも車両後方側に配置される部位であり、例えば取付部２と同種の鋼板から加工形成される。面当たり部３の形状は、平らな鋼板を鉛直に配置してからその四辺を車両前方に向かって折り曲げた蓋状とされる。あるいは、鋼板の代わりにゴム，樹脂等を蓋状に成型することによって製造される。図３（ｂ）に示すように、面当たり部３には、平面部３ａ，縁部３ｂ，角丸部３ｃが設けられる。

平面部３ａは、燃料フィルター６の側面に対向する面形状に形成されたほぼ平面状の部位である。この平面部３ａは、車両衝突時に変速装置４が車両後方側に移動したときに、変速装置４のケーシングの各部よりも先に燃料フィルター６の側面に対して当接し、燃料フィルター６を後方に押しつけるように作用する。平面部３ａの大きさや位置は、変速装置４のケーシングが燃料フィルター６に接触するよりも前に、平面部３ａが燃料フィルター６に接触するように設定される。例えば、予め実験，試験等を通して車両衝突時の変速装置４の移動軌跡を予測しておき、この移動軌跡に基づいて平面部３ａの大きさや位置を設定する。

本実施形態の平面部３ａは、図５（ａ）に示すように、ブラケットアッセンブリー１の後方に位置する燃料フィルター６の側筒面における下縁部近傍に対向するように配置される。また、平面部３ａは、図３（ｂ）に示すように、前述の締結面部２ａ，支持面部２ｂのそれぞれに対して直交する向きに設けられる。

縁部３ｂは、平面部３ａの外周縁から車両前方側に向かって延設された部位である。この縁部３ｂは、取付部２の締結面部２ａ，支持面部２ｂ，立ち上がり部２ｄを外嵌する形状を持つ。本実施形態では、これらの締結面部２ａ，支持面部２ｂ，立ち上がり部２ｄの端縁と縁部３ｂとがはめ合わされ、これらの重合箇所が溶接で固定される。つまり、縁部３ｂは、面当たり部３と取付部２とを堅固に固定するように機能している。

角丸部３ｃは、平面部３ａと縁部３ｂとを滑らかに連結する曲面状の部位である。この角丸部３ｃは、図３（ｂ）中に破線で囲って示すように、車両後方からブラケットアッセンブリー１を眺めたときに平面部３ａの外周を囲んで環状となるように、平面部３ａの全周にわたって形成される。角丸部３ｃの曲率半径は比較的大きめに設定され、例えば面当たり部３の板厚よりも大きく（板厚の数倍〜数十倍）とされる。これにより、車両衝突時にはエッジのない面当たり部３が燃料フィルター６に面接触し、荷重が分散される。

図４は、上記のブラケットアッセンブリー１がボス５に取り付けられた状態を示す斜視図である。図中の符号１３は例えば配管材や配線材であり、符号１４はこれをブラケットアッセンブリー１に固定するためのバンド（結束具）である。ここでは、配管材，配線材１３の周面にバンド１４が巻き付けられるとともに、バンド１４の一端が支持面部２ｂの固定孔２ｆに挿通された状態で固定されている。また、配管材，配線材１３は、支持面部２ｂに対してほぼ平行となるように配設されている。

［２．作用］
図５（ａ），（ｂ）を用いて車両衝突時の動作を説明する。燃料フィルター６の前方に配置される変速装置４の上面には、多数のボス５が形成されている。これらのボス５の上端部は、図５（ａ）中にハッチングで示すように、側面視でほぼ直角なエッジ形状を持つ。そのため、車両衝突時の衝撃力によって変速装置４が車両後方に移動した場合、燃料フィルター６の直前方に位置するボス５のエッジが燃料フィルター６の側面に干渉し、燃料フィルター６が破損するおそれがある。

このような課題に対し、上記の燃料フィルター６の保護構造では、燃料フィルター６の直前方に位置するボス５にブラケットアッセンブリー１が取り付けられる。このブラケットアッセンブリー１は、エンジンルーム１０内に配設される配管材，配線材１３の配設位置を固定する機能と、車両衝突時に燃料フィルター６を保護する機能とを併せ持つ。例えば、図５（ａ）に示すように、配管材，配線材１３はバンド１４を介してブラケットアッセンブリー１の取付部２に取り付けられ、このブラケットアッセンブリー１がボス５に対して締結固定される。したがって、配管材，配線材１３は変速装置４に対して適切なレイアウトで配設される。

一方、ブラケットアッセンブリー１の車両後方側には面当たり部３が形成されている。これにより、図５（ｂ）に破線で示すように、変速装置４が車両後方に移動したとしても、面当たり部３がボス５よりも先に燃料フィルター６の側面に当接し、ボス５のエッジと燃料フィルター６との干渉が防止される。また、ブラケットアッセンブリー１の面当たり部３にはエッジがなく、ブラケットアッセンブリー１と燃料フィルター６との接触状態は面接触となる。これにより、ブラケットアッセンブリー１がない場合と比較して、燃料フィルター６の側面に与えられる圧力が減少し、燃料フィルター６の保護性が向上する。

また、図５（ｂ）に示すように、面当たり部３が燃料フィルター６の側面に当接するときの配管材，配線材１３の位置は、配管材，配線材１３を支持する支持面部２ｂによって規定される。したがって、配管材，配線材１３が面当たり部３と燃料フィルター６との間に挟み込まれにくくなり、配管材，配線材１３の保護性も向上する。なお、面当たり部３と燃料フィルター６との当接によって、ブラケットアッセンブリー１に回転方向の力が作用したとしても、回り止め部２ｃが変速機４の上面（表面）に接触して引っ掛かることになる。つまり、ブラケットアッセンブリー１の回転が拘束され、面当たり部３と燃料フィルター６との面接触状態が維持される。これにより、燃料フィルター６の側面の変形量が減少し、燃料フィルター６の破損が抑制される。

［３．効果］
（１）上記の通り、本実施形態の燃料フィルター６の保護構造では、変速装置４の表面に形成されたボス５に締結固定される取付部２の車両後方側に、面当たり部３が設けられる。これにより、たとえ車両衝突時に変速装置４が車両後方に移動したとしても、燃料フィルター６の側面に面当たり部３を面接触させることができる。したがって、エンジンルーム内のレイアウトを圧迫することなく、配管材，配線材１３の適切なレイアウトを実現しながら、簡素な構成で燃料フィルター６の保護性を向上させることができる。

なお、図５（ａ）中に矢印Ａで示すように、ブラケットアッセンブリー１が取り付けられるボス５の近傍のケーシング表面に凹凸部分がある場合、この凹凸部分が車両衝突時に燃料フィルター６と干渉すると燃料フィルター６が破損しかねない。一方、本実施形態の燃料フィルター６の保護構造によれば、このようなボス５近傍の凹凸部分よりも先に面当たり部３が燃料フィルター６の側面に当接する。したがって、ボス５以外の凹凸部分と燃料フィルター６との干渉も防止することもでき、燃料フィルター６の保護性を向上させることができる。

（２）また、上記のブラケットアッセンブリー１では、面当たり部３の平面部３ａ，取付部２の締結面部２ａ，支持面部２ｂの三面が互いに直交するように配置されている。これにより、ブラケットアッセンブリー１全体の剛性を高めることができ、ブラケットアッセンブリー１と燃料フィルター６との接触によって平面部３ａに入力される力を確実に締結面部２ａ及び支持面部２ｂへと伝達させて、ブラケットアッセンブリー１の変形を抑制することができる。これにより、ブラケットアッセンブリー１と燃料フィルター６との面接触状態を維持しやすくすることができ、燃料フィルター６の保護性を向上させることができる。

また、上記のブラケットアッセンブリー１では、取付部２の位置を固定する機能を担う部位（締結面部２ａ）と、配管材，配線材１３を支持する機能を担う部位（支持面部２ｂ）と、燃料フィルター６に面接触する機能を担う部位（平面部３ａ）とが構造的に分離されている。これにより、ブラケットアッセンブリー１と燃料フィルター６との間に配管材，配線材１３が挟まれにくくなり、配管材，配線材１３の保護性を向上させることができるとともに、燃料フィルター６の保護性を高めることができる。

（３）また、上記の取付部２の車両前方側の端部には、取付部２の回転（すなわち、ブラケットアッセンブリー１の回転）を阻止するように機能する回り止め部２ｃが設けられる。これにより、ブラケットアッセンブリー１と燃料フィルター６との接触時の姿勢が変化しにくくなり、ブラケットアッセンブリー１と燃料フィルター６との面接触状態を維持しやすくすることができる。したがって、燃料フィルター６の保護性を向上させることができる。なお、回り止め部２ｃが設けられるのは車両前方側であることから、上記の「燃料フィルター６に面接触する機能」が妨げられることもない。

（４）また、面当たり部３の平面部３ａが燃料フィルター６の側筒面における下縁部近傍に対向するようにブラケットアッセンブリー１を配置した場合には、燃料フィルター６の側筒面の下端部と平面部３ａとを接触させることができ、燃料フィルター６の変形を抑制することができる。これにより、燃料フィルター６の保護性を向上させることができる。

（５）また、上記の面当たり部３はブラケットアッセンブリー１の取付部２とは別の部材として形成される。したがって、燃料フィルター６の側面の強度や剛性，形状，材質等に応じて、面当たり部３の組成や形状を容易に変更することができ、燃料フィルター６の保護性を向上させることができる。例えば、ゴムや樹脂で面当たり部３を成型すれば、ブラケットアッセンブリー１と燃料フィルター６との接触時のクッション性を向上させることができ、燃料フィルター６の保護性をさらに向上させることができる。

［４．変形例］
上述した実施形態に関わらず、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。本実施形態の各構成は、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせてもよい。例えば、上述の実施形態では、ブラケットアッセンブリー１の取付部２と面当たり部３とが別部材として形成されたものを示したが、これらを一体に形成して構造を簡素化してもよい。これにより、ブラケットアッセンブリー１の製造コストを削減することができるとともに、部材の組み付けにかかる手順を簡略化することができ、施工性を向上させることができる。

また、上述の実施形態では、図５（ｂ）に示すように、面当たり部３が燃料フィルター６の側筒面における下縁部近傍に対向するように配置されたものを取り上げて説明したが、面当たり部３と燃料フィルター６との接触箇所はこれに限定されない。少なくとも、変速装置４の表面に突設されるボス５が直接的に燃料フィルター６に接触しないような位置に面当たり部３を設定すればよい。

また、ブラケットアッセンブリー１の機能に関して、上述の実施形態では取付部２における底面（締結面部２ａ）を「ボス５に締結固定される面」とし、一側面（支持面部２ｂ）を「配管材，配線材１３の支持面」としたが、これらの機能を実現する具体的な部位は上述の実施形態のものに限定されない。例えば、締結面部２ａに配管材，配線材１３を支持させるとともに、支持面部２ｂをボス５に締結固定するような構造としてもよいし、立ち上がり部２ｄに配管材，配線材１３を支持させる構造としてもよい。少なくとも、「燃料フィルター６との接触面」，「ボス５に締結固定される面」，「配管材，配線材１３の支持面」の三面が直交するような配置関係であれば、ブラケットアッセンブリー１及び面当たり部３の強度，剛性を確保しつつ、燃料フィルター６と配管材，配線材１３との干渉（挟み込み）を回避することができ、燃料フィルター６の保護性を高めることができる。

また、上述の実施形態では、平面部３ａを平面状に形成したものを例示したが、平面部３ａを曲面状に形成してもよいし、複数の面を組み合わせた多面体状に形成してもよい。平面部３ａの具体的な形状は、燃料フィルター６の側面の形状に応じて適宜設定可能である。なお、平面部３ａと燃料フィルター６の側面との接触面積が増大するほど、接触面に作用する圧力を小さくすることができ、燃料フィルター６の保護性を高めることができる。

１ ブラケットアッセンブリー
２ 取付部（ブラケット）
２ａ 締結面部
２ｂ 支持面部
２ｃ 回り止め部
２ｄ 立ち上がり部
２ｅ 締結孔
２ｆ 固定孔
３ 面当たり部
３ａ 平面部
３ｂ 縁部
３ｃ 角丸部
４ 変速装置
５ ボス
６ 燃料フィルター
１３ 配管材，配線材

Claims (5)

1. 車両のエンジンルーム内に配置される燃料フィルターの保護構造であって、
   前記燃料フィルターよりも車両前方側に配置される変速装置と、
   前記エンジンルーム内に配設される配線材又は配管材を支持して前記変速装置の周囲での位置を固定するブラケットと、
   前記変速装置の表面から突設され、その先端に前記ブラケットが締結固定されるボスと、
   前記ボスに締結固定された前記ブラケットの車両後方側に配置され、前記燃料フィルターの側面に対向する面形状に形成された面当たり部と、を備えた
   ことを特徴とする、燃料フィルターの保護構造。
2. 前記ブラケットが、前記ボスに締結される締結面部と、前記配線材又は前記配管材を支持する支持面部とを有し、
   前記面当たり部，前記締結面部及び前記支持面部の各々の面が互いに直交するように配置される
   ことを特徴とする、請求項１記載の燃料フィルターの保護構造。
3. 前記ブラケットが、前記変速装置の表面に当接して前記ブラケットの回転を阻止する回り止め部を有し、
   前記回り止め部が、前記ボスに締結固定された前記ブラケットの車両前方側から下方に向かって延設されている
   ことを特徴とする、請求項１又は２記載の燃料フィルターの保護構造。
4. 前記面当たり部が、円筒状の外形を有する前記燃料フィルターの側筒面における下縁部近傍に対向するように配置される
   ことを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載の燃料フィルターの保護構造。
5. 前記面当たり部が、前記ブラケットとは別の部材として形成される
   ことを特徴とする、請求項１〜４の何れか１項に記載の燃料フィルターの保護構造。

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