JP6412182B2 - 燃料供給管の保護構造 - Google Patents

Description

本発明は、エンジン本体に前後方向に対向するように配置された吸気用部品と、前記エンジン本体および前記吸気用部品間に配置された燃料供給管と、前記エンジン本体に固定されて前記吸気用部品との接触から前記燃料供給管を保護する保護部材とを備える燃料供給管の保護構造に関する。

内燃機関のシリンダヘッドの側面に配置された吸気マニホールドや燃料系部材を衝突荷重から保護するために、吸気マニホールドや燃料系部材をプロテクタで外側から覆うとともに、プロテクタに設けた突出ブロックを吸気マニホールドに設けた突当座部に隙間を介して当接可能に対向させたものが、下記特許文献１により公知である。

特開２００７−２３９７１０号公報

ところで上記従来のものは、シリンダヘッドの側面の大部分を覆う大型で重量の大きいプロテクタが必要になるだけでなく、吸気マニホールドや燃料系部材を確実に保護するためには、プロテクタ自体に大きな剛性を持たせて衝突荷重をシリンダヘッドに伝達する必要があるため、更なる重量の増加が強いられる問題があった。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、軽量で簡単な構造の保護部材で内燃機関の燃料供給管を衝突荷重から保護することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、エンジン本体に前後方向に対向するように配置された吸気用部品と、前記エンジン本体および前記吸気用部品間に配置された燃料供給管と、前記エンジン本体に固定されて前記吸気用部品との接触から前記燃料供給管を保護する保護部材とを備える燃料供給管の保護構造であって、前記保護部材は、前記エンジン本体に締結される第１締結部および第２締結部と、前記第１締結部および前記第２締結部を接続して前記吸気用部品および前記燃料供給管間に介在する架橋部と、前記第１締結部の近傍から前記燃料供給管の延在方向に突出する第１突出部と、前記第２締結部の近傍から前記第１突出部の突出方向と同方向に突出する第２突出部と、前記第２突出部から前後方向に突出して前記エンジン本体に突き当てられる第３突出部とを備え、前記吸気用部品は吸気マニホールドの外周部に固定される把手部材を含み、前後方向に見たときに前記把手部材は前記第１締結部および前記第２締結部の何れか一方を前記エンジン本体に締結するボルトに当接可能にオーバーラップすることを特徴とする燃料供給管の保護構造が提案される。

なお、実施の形態のシリンダヘッド１１は本発明のエンジン本体に対応し、実施の形態のスタッドボルト２７は本発明のボルトに対応する。

請求項１の構成によれば、エンジン本体に固定される保護部材は、エンジン本体に締結される第１締結部および第２締結部と、第１締結部および第２締結部を接続して吸気用部品および燃料供給管間に介在する架橋部とを備えるので、車両の衝突荷重で吸気用部品がエンジン本体側に移動したときに、吸気用部品が燃料配管に衝突せずに保護部材に衝突することで、燃料供給管の損傷を防止することができる。特に保護部材は、第１締結部の近傍から燃料供給管の延在方向に突出する第１突出部と、第２締結部の近傍から第１突出部の突出方向と同方向に突出する第２突出部と、第２突出部から前後方向に突出してエンジン本体に突き当てられる第３突出部とを備えるので、吸気用部品からの荷重を強度の高い第１、第２締結部の近傍の第１、第２突出部で支持するとともに、前記荷重を第１、第２締結部に加えて第３突出部からエンジン本体に確実に伝達することで、軽量で簡単な構造の保護部材で衝突荷重が燃料供給管に伝達されるのを阻止し、燃料供給管の損傷を一層確実に防止することができる。

また、吸気用部品は吸気マニホールドの外周部に固定される把手部材を含み、前後方向に見たときに把手部材は第１締結部および第２締結部の何れか一方をエンジン本体に締結するボルトに当接可能にオーバーラップするので、衝突荷重を強度の高い把手部材から第１突出部、第２突出部およびボルトの３点で保護部材に伝達することで、燃料配管を一層確実に保護することができる。

直列４気筒内燃機関の上面図。 図２の要部拡大図。 図２の３−３線断面図。 図２の４方向矢視図。 保護部材の単品図。 図２に対応する衝突時の作用説明図。 保護部材の第１〜第３当接点の説明図。

以下、図１〜図７に基づいて本発明の実施の形態を説明する。なお、本明細書において前後方向および左右方向とは、運転席に着座した乗員を基準として定義される。

図１は自動車用の直列４気筒内燃機関の上面図であり、本発明のエンジン本体を構成するシリンダヘッド１１の上面にヘッドカバー１２および高圧ポンプベース１３が結合される。シリンダヘッド１１の後面にはシリンダ列線Ｌ方向に沿うように燃料デリバリーパイプ１４が配置されており、高圧ポンプベース１３に支持された高圧燃料ポンプ１５と燃料デリバリーパイプ１４の左端とが燃料供給管１６で接続される。また燃料デリバリーパイプ１４の後方に沿うように合成樹脂製の吸気マニホールド１７が配置されており、吸気マニホールド１７の左端にドイライブバイワイヤ式のスロットルバルブ１８が接続され、スロットルバルブ１８の上流側に吸気配管１９が接続される。そしてシリンダヘッド１１の左端後面に燃料供給管１６を衝突荷重から保護するための保護部材２０が設けられる。

図２〜図５に示すように、保護部材２０はアルミニウム合金製の鋳造部材であり、上端に位置して前後方向に延びる円筒状の第１締結部２０ａと、下端に位置して前後方向に延びる円筒状の第２締結部２０ｂと、第１締結部２０ａおよび第２締結部２０ｂを上下方向に連結する架橋部２０ｃとを備える。保護部材２０は、第１締結部２０ａを前後方向に貫通する上側ボルト２１および第２締結部２０ｂを前後方向に貫通する下側ボルト２２でシリンダヘッド１１の左端後壁に締結される。

さらに保護部材２０は、第１締結部２０ａの近傍からシリンダ列線方向Ｌの左側にリブ状に突出する第１突出部２０ｄと、第２締結部２０ｂの近傍からシリンダ列線方向Ｌの左側にリブ状に突出する第２突出部２０ｅと、第２突出部２０ｅの前面から前方に突出してシリンダヘッド１１の後面に形成された座面１１ａ（図２および図４参照）に突き当てられる第３突出部２０ｆとを備える。

このような形状の保護部材２０が上側ボルト２１および下側ボルト２２でシリンダヘッド１１の後壁に締結されると、保護部材２０の第１締結部２０ａ、架橋部２０ｃ、第２締結部２０ｂおよびシリンダヘッド１１の後面壁より囲まれた空間が形成され、この空間に燃料供給管１６が挿通される。

スロットルバルブ１８は金属製のスロットルボディ２４と、スロットルボディ２４の内部に配置された弁体２５と、弁体２５を駆動する電気モータ２６とを備える。スロットルボディ２４の出口端部に形成された四角形状の締結フランジ２４ａと、吸気マニホールド１７の入口端部に形成された四角形状の締結フランジ１７ａとが突き合わされており、スロットルボディ２４の締結フランジ２４ａの四隅から突出する４本のスタッドボルト２７…が吸気マニホールド１７の締結フランジ１７ａの四隅に形成されたボルト孔１７ｂ…を貫通した状態でナット２８…により締結される。

吸気マニホールド１７は、締結フランジ１７ａに隣接する位置に直径が縮小した環状溝部１７ｃを備えており、この環状溝部１７ｃの外周に沿うように前側および後側の鉄製の把手部材２９，２９が取り付けられる。各把手部材２９は、一対の固定部２９ａ，２９ａと、それらの固定部２９ａ，２９ａを連結するＬ字状断面の連結部２９ｂとを備えており、一対の固定部２９ａ，２９ａが２本の前記スタッドボルト２７，２７および２個の前記ナット２８，２８を利用して締結フランジ１７ａの側面に共締めされる。把手部材２９の連結部２９ｂの長手方向中央部は締結フランジ１７ａから離反する方向に弧状に湾曲している（図７参照）。

前側の把手部材２９および後側の把手部材２９は前後方向に面対称な形状であり、前後方向に面対称な位置に配置される。これらの把手部材２９，２９は、内燃機関の組み立て時に作業者が吸気マニホールド１７の端部を簡単に保持するためのものであり、比較的に高い強度を有している。

吸気マニホールド１７、スロットルバルブ１８および把手部材２９，２９は本発明の吸気用部品３０を構成する。

次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用を説明する。

図６に示すように、車両の前面衝突の衝突荷重により内燃機関と共に吸気用部品３０が後方に押されると、吸気用部品３０のうちの最も後方に突出するスロットルバルブ１８がダッシュボードパネル（不図示）に当接し、スロットルバルブ１８にダッシュボードパネルから前向きの反力荷重が作用する。反力荷重でスロットルバルブ１８が前方に押されると、スロットルバルブ１８に連結された合成樹脂製の吸気マニホールド１７の締結フランジ１７ａに連続する比較的に脆弱な環状溝部１７ｃが破断し、スロットルバルブ１８は図６において矢印Ａ方向に傾きながらシリンダヘッド１１に向けて更に移動する。その結果、スロットルバルブ１８側に残った２個の把手部材２９，２９のうち、前側の把手部材２９がシリンダヘッド１１の後面に取り付けた強度の高い保護部材２０に当接し、スロットルバルブ１８がそれ以上前方に移動するのを阻止することで、スロットルバルブ１８が燃料供給管１６に当接して損傷させるのを防止することができる。

その際に、図７に示すように、スロットルバルブ１８側に残った前側の把手部材２９は、その前方に位置する保護部材２０に３点で当接する。すなわち、把手部材２９の連結部２９ｂの上部が保護部材２０の第１締結部２０ａの近傍の第１突出部２０ｄに第１当接点で当接し、把手部材２９の連結部２９ｂの下部が保護部材２０の第２締結部２０ｂの近傍の第２突出部２０ｅに第２当接点で当接し、把手部材２９の下側の固定部２９ａが保護部材２０の第２締結部２０ｂを締結する下側ボルト２２の頭部に第３当接点で当接する。このようにして、前記反力荷重は、強度の高い保護部材２０の第１締結部２０ａおよび第２締結部２０ｂの近傍の第１突出部２０ｄおよび第２突出部２０ｅで支持されて確実にシリンダヘッド１１に伝達されるだけでなく、第３突出部２０ｆから直接シリンダヘッド１１の座面１１ａに伝達されるため、衝突荷重（フロントバルクヘッドからの反力荷重）がスロットルバルブ１８から燃料供給管１６に伝達されるのを阻止し、燃料供給管１６の損傷を確実に防止することができる。しかも保護部材２０は小型軽量であって単純な形状の部材であるため、重量やコストの増加が最小限に抑えられる。

特に、保護部材２０の第３当接点は下側ボルト２２の頭部であって強度の高い部分であり、しかも把手部材２９が前記第３当接点に当接する下側の固定部２９ａも、スタッドボルト２７およびナット２８による締結部の近傍の強度の高い部分であるため、反力荷重をスロットルバルブ１８から保護部材２０を介してシリンダヘッド１１に一層確実に伝達し、燃料供給管１６が反力荷重で損傷するのを防止することができる。

また吸気マニホールド１７の破断に伴ってスロットルバルブ１８は図６の矢印Ａ方向に傾斜しながら前進するが、保護部材２０の第１突出部２０ｄおよび第２突出部２０ｅは第１締結部２０ａおよび第２締結部２０ｂからスロットルバルブ１８の傾斜方向である左側に突出するため、把手部材２９を保護部材２０に一層確実に当接させることができる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、本発明のエンジン本体は実施の形態のシリンダヘッド１１に限定されず、シリンダブロックやヘッドカバーであっても良い
また実施の形態では吸気用部品３０をシリンダヘッド１１の後側に配置しているが、それをシリンダヘッド１１の前側に配置しても良い。

また本発明の吸気用部品３０は実施の形態の吸気マニホールド１７、スロットルバルブ１８および把手部材２９に限定されるものではない。

また実施の形態では第３突出部２０ｆを第２突出部２０ｅから突出させているが、それを第１突出部２０ｄから突出させても良い。

また実施の形態では衝突荷重の入力時に把手部材２９を下側ボルト２２に当接させているが、それを上側ボルト２１に当接させても良い。

また本発明が適用される内燃機関は実施の形態の直列多気筒内燃機関に限定されず、Ｖ型多気筒内燃機関等の他種の内燃機関であっても良い。

また本発明における上側および下側とは、鉛直方向上側および下側ではなく、内燃機関のクランクシャフト側を基準にしてシリンダヘッド１１側を上側とし、その逆側を下側として定義される。

１１ シリンダヘッド（エンジン本体）
１６ 燃料供給管
１７ 吸気マニホールド
２０ 保護部材
２０ａ 第１締結部
２０ｂ 第２締結部
２０ｃ 架橋部
２０ｄ 第１突出部
２０ｅ 第２突出部
２０ｆ 第３突出部
２２ 下側ボルト（ボルト）
２９ 把手部材
３０ 吸気用部品

Claims (1)

1. エンジン本体（１１）に前後方向に対向するように配置された吸気用部品（３０）と、前記エンジン本体（１１）および前記吸気用部品（３０）間に配置された燃料供給管（１６）と、前記エンジン本体（１１）に固定されて前記吸気用部品（３０）との接触から前記燃料供給管（１６）を保護する保護部材（２０）とを備える燃料供給管の保護構造であって、
   前記保護部材（２０）は、前記エンジン本体（１１）に締結される第１締結部（２０ａ）および第２締結部（２０ｂ）と、前記第１締結部（２０ａ）および前記第２締結部（２０ｂ）を接続して前記吸気用部品（３０）および前記燃料供給管（１６）間に介在する架橋部（２０ｃ）と、前記第１締結部（２０ａ）の近傍から前記燃料供給管（１６）の延在方向に突出する第１突出部（２０ｄ）と、前記第２締結部（２０ｂ）の近傍から前記第１突出部（２０ｄ）の突出方向と同方向に突出する第２突出部（２０ｅ）と、前記第２突出部（２０ｅ）から前後方向に突出して前記エンジン本体（１１）に突き当てられる第３突出部（２０ｆ）とを備え、
   前記吸気用部品（３０）は吸気マニホールド（１７）の外周部に固定される把手部材（２９）を含み、前後方向に見たときに前記把手部材（２９）は前記第１締結部（２０ａ）および前記第２締結部（２０ｂ）の何れか一方を前記エンジン本体（１１）に締結するボルト（２２）に当接可能にオーバーラップすることを特徴とする燃料供給管の保護構造。