JP6809798B2 - エンジン - Google Patents

Description

本発明は、自動車のエンジンに関する。特に、車両衝突時にインジェクタ及びフューエルデリバリーパイプを保護できて、かつコンパクト化及び軽量化し易いエンジンに関する。

自動車のエンジンのインテークポートへ燃料を噴射するインジェクタと、そのインジェクタに燃料を供給するフューエルデリバリーパイプとは、車両衝突時の衝撃に伴う他の部材との接触により損傷して燃料が漏れたりしないように、外部から保護する必要がある。

例えば、特許文献１には、燃料系部材を保護するプロテクターを有するエンジンの燃料系保護装置が開示されている。燃料系部材は、エンジン本体のシリンダヘッドとエンジン本体の車両前方側の吸気マニホールドとの間に配設される。燃料系部材は、シリンダヘッドの吸気ポートに燃料を噴射する燃料噴射弁（インジェクタ）と、燃料噴射弁に燃料を供給する燃料チューブ（フューエルデリバリーパイプ）とを有する。プロテクターは、金属板を折り曲げて形成しており、燃料チューブの吸気マニホールド側をその長手の全長に亘って覆っている。プロテクターの一端は、燃料チューブの上方でエンジン本体に固定され、他端は、燃料チューブの下方でエンジン本体に設けた凹部に所定の間隔を開けて配置されている。

特開２００４−２４５１４７号公報

上述のエンジンの燃料系保護装置は、フューエルデリバリーパイプのインテークマニホールド側をその長手の全長に亘ってプロテクターで覆っているため、プロテクターが大型であり、エンジンのコンパクト化や軽量化が難しい。

また、プロテクターの一端をエンジン本体に直接固定し、他端をエンジン本体に設けた凹部に配置しているため、吸気系（インテークマニホールドなど）の設計（形状）変更に伴って、プロテクターの一端の固定箇所や、プロテクターの他端を配置する凹部の形成箇所など、エンジン本体の設計の大幅な変更が必要になる虞がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的の一つは、車両衝突時にインジェクタ及びフューエルデリバリーパイプを保護できて、かつコンパクト化及び軽量化し易いエンジンを提供することにある。本発明の別の目的は、吸気系の設計変更に伴うエンジン本体の設計変更を少なくできるエンジンを提供することにある。

本発明の一態様に係るエンジンは、エンジン本体と、インテークマニホールドと、インテークマニホールドスペーサと、インジェクタと、フューエルデリバリーパイプと、ステーと、プロテクターとを備える。インテークマニホールドは、エンジン本体に対向配置され、エンジン本体のインテークポートに吸気を供給する。インテークマニホールドスペーサは、インテークポートとインテークマニホールドとの間に介在される。インジェクタは、インテークマニホールドスペーサに取り付けられてインテークポート内へ燃料を噴射する。フューエルデリバリーパイプは、エンジン本体とインテークマニホールドとの間でインジェクタに連結されてインジェクタに燃料を供給する。ステーは、フューエルデリバリーパイプの長手方向の一端側で、エンジン本体とインテークマニホールドとを連結して、エンジン本体とインテークマニホールドとの間隔を保持する。プロテクターは、フューエルデリバリーパイプの長手方向の他端側で、フューエルデリバリーパイプのインテークマニホールド側を覆うようにインテークマニホールドスペーサに固定される。

上記エンジンは、フューエルデリバリーパイプの長手方向の一端側におけるエンジン本体とインテークマニホールドとの間隔を保持するステーを備えることで、車両の衝突によりエンジン本体とインテークマニホールドとの間隔が狭くなる箇所を、フューエルデリバリーパイプの長手方向の他端側に制約することができる。フューエルデリバリーパイプの長手方向の他端側におけるインテークマニホールド側を覆うプロテクターを備えることで、フューエルデリバリーパイプの長手方向の他端側の上記間隔が狭くなっても、フューエルデリバリーパイプとインテークマニホールドとの接触を抑制できる。従って、車両衝突時、フューエルデリバリーパイプとインテークマニホールドとの接触を抑制できるため、インジェクタ及びフューエルデリバリーパイプを保護できる。

また、上記エンジンは、上述のように上記間隔が狭くなる箇所をフューエルデリバリーパイプの長手方向の他端側に制約することで、プロテクターにおけるフューエルデリバリーパイプのインテークマニホールド側を覆う範囲を、フューエルデリバリーパイプの長手方向の全長ではなく他端側のみとすることができる。そのため、プロテクターをコンパクト化及び軽量化でき、エンジンを小型化・軽量化し易い。

更に、上記エンジンは、フューエルデリバリーパイプを覆うプロテクターをエンジン本体ではなくインテークマニホールドスペーサに固定しているため、インテークマニホールドの設計変更に伴うエンジン本体の設計変更を少なくし易い。

実施形態に係るエンジンの概略を示す斜視図である。 実施形態に係るエンジンの概略を示す上面図である。 実施形態に係るエンジンに備わるエンジン本体とインテークマニホールドスペーサ及びその周辺部材との概略を示す斜視図である。 実施形態に係るエンジンに備わるインテークマニホールドスペーサ及びその周辺部材の概略を示す正面図である。 実施形態に係るエンジンに備わるインテークマニホールドスペーサ及びその周辺部材の概略を示す上面図である。

本発明のエンジンの実施形態を、図１から図５を参照しつつ以下に説明する。図中の「ＦＲ」は車両の前方、「ＲＲ」は車両の後方、「ＬＨ」は左方、「ＲＨ」は右方、「ＵＰ」は上方、「ＬＷＲ」は下方を示す。図中の同一符号は同一名称物を示す。

《エンジン》
実施形態に係るエンジン１は、図１に示すように、エンジン本体２と、インテークマニホールド３と、インテークマニホールドスペーサ４（図３〜図５）と、インジェクタ５と、フューエルデリバリーパイプ６とを備える。エンジン本体２とインテークマニホールド３とは互いに対向配置され、インテークマニホールド３はエンジン本体２に対して車両前方側に配置されている。インテークマニホールドスペーサ４は、エンジン本体２とインテークマニホールド３との間に介在されている。インジェクタ５とフューエルデリバリーパイプ６とは、エンジン本体２とインテークマニホールド３との間に配置されている。このエンジン１の主たる特徴とするところは、車両衝突時に、フューエルデリバリーパイプ６の長手方向の一端側（右方側）と他端側（左方側）とで、インジェクタ５及びフューエルデリバリーパイプ６とインテークマニホールド３との接触を防止して、インジェクタ５及びフューエルデリバリーパイプ６を保護するステー７及びプロテクター８を備える点にある。以下、エンジン１の詳細を説明する。図３では、説明の便宜上、インテークマニホールド及びステーを省略して示している。

〔エンジン本体〕
エンジン本体２は、燃料と空気との混合気を燃焼して生成されたエネルギーを自動車を走行させる機械エネルギーに変える（図１〜図３）。エンジン本体２は、シリンダブロック（図示略）と、シリンダヘッド２０とを備える。シリンダブロックには、混合気を圧縮・燃焼する燃焼室を形成する複数（ここでは３つ）の気筒（シリンダ）が左右方向に並列されている。シリンダヘッド２０には、混合気を気筒内に導くインテークポート（図示略）が形成されている。インテークポートの数は、気筒数と同数あり、ここでは３つである。インテークポートには、インテークマニホールドスペーサ４（図３）を介してインテークマニホールド３が接続される。

〔インテークマニホールド〕
インテークマニホールド３は、エンジン本体２のインテークポート（図示略）に吸気を供給する（図１，図２）。インテークマニホールド３の上流は、エンジン本体２内に吸入される空気量を調整するスロットルボディ９に連結されている。インテークマニホールド３の下流側は、インテークマニホールドスペーサ４（図３）に連結されている。インテークマニホールド３における上流側と下流側との間は、エンジン本体２との間に後述のフューエルデリバリーパイプ６を配置する空間が形成されるように、エンジン本体２と間隔を開けて配置されている。インテークマニホールド３の側面視した形状は、Ｌ字状である。インテークマニホールド３の材質は、樹脂が挙げられる。

〔インテークマニホールドスペーサ〕
インテークマニホールドスペーサ４は、吸気経路を延長する。それにより、吸気容量と流速とを上げてエンジン本体２への吸気の充填効率を向上させるため、エンジン１の低中回転域のトルクを向上できるとともに、アクセルレスポンスを向上できる。インテークマニホールドスペーサ４は、インテークポートとインテークマニホールド３との間に介在される（図３〜図５）。インテークマニホールドスペーサ４は、筒部４１と連結部４２とを備える。筒部４１と連結部４２とは一連に形成されている。

［筒部］
筒部４１は、吸気経路を構成する（図３〜図５）。筒部４１の数は、インテークポートと同数であり、ここでは３つである。各筒部４１の上方には、各筒部４１の内外を斜めに貫通し、インジェクタ５が取り付けられるインジェクタ取付孔４１ｈが形成されている（図４，図５）。インジェクタ取付孔４１ｈにおける筒部４１の内周に形成される開口部は、インジェクタ取付孔４１ｈにおける筒部４１の外周に形成される開口部よりもエンジン本体２側に開口している。左方側における筒部４１の上方側の外周面には、プロテクター８の一端をインテークマニホールドスペーサ４に固定するためのボルト８ｂが取り付けられるプロテクター取付部４３１が一連に形成されている。プロテクター取付部４３１は、筒部４１の軸方向に沿ったボルト孔（図示略）が形成されている。右方側と左方側とにおける筒部４１の下方側の外周面には、エンジン本体２とインテークマニホールドスペーサ４とインテークマニホールド３とを一体に組み付けるためのボルト（図示略）が取り付けられる組付部４４が形成されている。組付部４４には、筒部４１の軸方向に沿ったボルト孔４４ｈが形成されている。

［連結部］
連結部４２は、隣り合う筒部４１同士を連結する（図３〜図５）。各連結部４２の上面には、パイプ取付部４５が形成されている（図４，図５）。パイプ取付部４５は、フューエルデリバリーパイプ６とインテークマニホールドスペーサ４とを連結する連結片６２を固定する。この固定にはボルト６２ｂ（図５）が用いられており、パイプ取付部４５にはボルト孔（図示略）が形成されている。左方側における連結部４２の上面には、プロテクター８の他端をインテークマニホールドスペーサ４に固定するためのボルト８ｂが取り付けられるプロテクター取付部４３２が一連に形成されている。プロテクター取付部４３２は、筒部４１の軸方向に直交するボルト孔（図示略）が形成されている。

〔インジェクタ〕
インジェクタ５は、インテークポート内へ燃料を噴射する（図１〜図５）。インジェクタ５は、インテークマニホールドスペーサ４に取り付けられている。インジェクタ５の数は、インテークポートの数と同数であり、ここでは３つである。各インジェクタ５は、インテークマニホールドスペーサ４の各筒部４１のインジェクタ取付孔４１ｈに取り付けられている。各インジェクタ５の先端は、インテークマニホールドスペーサ４内からインテークポート内へ延びている（図４，図５）。各インジェクタ５の根元は、インテークマニホールドスペーサ４の前方上方のフューエルデリバリーパイプ６に連結されている。

〔フューエルデリバリーパイプ〕
フューエルデリバリーパイプ６は、インジェクタ５に燃料を供給する（図１〜図５）。フューエルデリバリーパイプ６は、エンジン本体２とインテークマニホールド３との間にその長手方向が左右方向（気筒の並列方向）に沿うように配置されている。フューエルデリバリーパイプ６の右方側には、燃料タンク（図示略）から燃料をフューエルデリバリーパイプ６に送る輸送パイプ６１が連結されている。フューエルデリバリーパイプ６の左方側は、閉鎖端である。フューエルデリバリーパイプ６の長手方向の途中には、所定の間隔を開けて３つのインジェクタ５が連結されている。フューエルデリバリーパイプ６におけるインジェクタ５同士の間には、フューエルデリバリーパイプ６とインテークマニホールドスペーサ４とを連結する連結片６２が固定されている。これらの固定には、ボルト６２ｂなどを利用できる。

〔ステー〕
ステー７は、右方側におけるエンジン本体２とインテークマニホールド３との間隔を保持する（図１，図２）。それにより、車両衝突（前面衝突）時に、フューエルデリバリーパイプ６の右方側がエンジン本体２とインテークマニホールド３とで挟まれて損傷することを抑制できる。ステー７の材質は、車両衝突時にエンジン本体２とインテークマニホールド３との間隔を保持できる程度の剛性を有する金属が挙げられる。ステー７の形状は、インテークマニホールド３の側面視した形状に沿った形状とすることができ、ここではＬ字の平板状としている。ステー７は、エンジン本体２とインテークマニホールド３とを連結しており、その一端側は、エンジン本体２の側面に固定され、ステー７の他端側はインテークマニホールド３の側面にスロットルボディ９を介して固定されている。これらの固定には、ボルト７ｂなどを利用できる。

〔プロテクター〕
プロテクター８は、フューエルデリバリーパイプ６の左方側のインテークマニホールド３側を覆って保護する（図１〜図５）。それにより、車両衝突（前突）時に、フューエルデリバリーパイプ６の左方側がインテークマニホールド３と接触して損傷することを抑制できる。車両衝突（前突）時、フューエルデリバリーパイプ６の左方側におけるエンジン本体２とインテークマニホールド３との間隔は、ステー７のある右方側とは違って保持されない。そのため、インテークマニホールド３の左方側がエンジン本体２側に近づく。しかし、フューエルデリバリーパイプ６の左方側のインテークマニホールド３側は、プロテクター８で覆われるため、インテークマニホールド３との接触を抑制できる。

プロテクター８は、［字状に屈曲させた金属片で形成されていて、プロテクター８の一端側と他端側との間でインテークマニホールド３側を覆っている。プロテクター８の一端側は、フューエルデリバリーパイプ６の上側でインテークマニホールドスペーサ４（連結部４２）のプロテクター取付部４３２（図４）にボルト８ｂで固定されており（図５）、プロテクター８の他端側は、フューエルデリバリーパイプ６の下側で、インテークマニホールドスペーサ４（筒部４１）のプロテクター取付部４３１にボルト８ｂで固定されている（図４）。

《作用効果》
以上説明した実施形態に係るエンジン１は、以下の効果を奏することができる。

（１）車両衝突（前突）時、フューエルデリバリーパイプ６とインテークマニホールド３との接触を抑制できるため、インジェクタ５及びフューエルデリバリーパイプ６を保護できる。フューエルデリバリーパイプ６の長手方向の一端側のエンジン本体２とインテークマニホールド３との間隔がステー７により保持され、フューエルデリバリーパイプ６の長手方向の他端側におけるインテークマニホールド３側がプロテクター８により覆われているからである。

（２）小型化・軽量化し易い。ステー７により、プロテクター８におけるフューエルデリバリーパイプ６のインテークマニホールド３側を覆う範囲を、フューエルデリバリーパイプ６の長手方向の全長ではなく他端側のみとすることができるため、プロテクター８のコンパクト化及び軽量化できるからである。

（３）インテークマニホールド３の設計変更に伴うエンジン本体２の設計変更を少なくし易い。フューエルデリバリーパイプ６を覆うプロテクター８の固定箇所をエンジン本体２ではなくインテークマニホールドスペーサ４としているからである。

本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明のエンジンは、コンパクト化や軽量化が望まれる自動車に好適に利用できる。

１ エンジン
２ エンジン本体 ２０ シリンダヘッド
３ インテークマニホールド
４ インテークマニホールドスペーサ
４１ 筒部
４１ｈ インジェクタ取付孔
４２ 連結部
４３１，４３２ プロテクター取付部
４４ 組付部 ４４ｈ ボルト孔
４５ パイプ取付部
５ インジェクタ
６ フューエルデリバリーパイプ
６１ 輸送パイプ
６２ 連結片 ６２ｂ ボルト
７ ステー ７ｂ ボルト
８ プロテクター ８ｂボルト
９ スロットルボディ

Claims (1)

1. エンジン本体と、
   前記エンジン本体に対向配置され、前記エンジン本体のインテークポートに吸気を供給するインテークマニホールドと、
   前記インテークポートと前記インテークマニホールドとの間に介在されるインテークマニホールドスペーサと、
   前記インテークマニホールドスペーサに取り付けられて前記インテークポート内へ燃料を噴射するインジェクタと、
   前記エンジン本体と前記インテークマニホールドとの間で前記インジェクタに連結されて前記インジェクタに燃料を供給するフューエルデリバリーパイプと、
   前記フューエルデリバリーパイプの長手方向の一端側で、前記エンジン本体と前記インテークマニホールドとを連結して、前記エンジン本体と前記インテークマニホールドとの間隔を保持するステーと、
   前記フューエルデリバリーパイプの長手方向の他端側で、前記フューエルデリバリーパイプの前記インテークマニホールド側を覆うように前記インテークマニホールドスペーサに固定されるプロテクターとを備え、
   前記フューエルデリバリーパイプは、前記インテークマニホールドスペーサーに固定され、
   前記プロテクターは、コの字状に屈曲させた金属片で構成され、前記プロテクターの一端側と他端側との間で前記フューエルデリバリーパイプの上側から前記インテークマニホールド側を通って下側にまでわたって覆っている、
   エンジン。

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