JP2006046330A - Protective device for engine component - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両用エンジンに搭載されたエンジン部品の保護装置に関するものである。 The present invention relates to a protection device for an engine component mounted on a vehicle engine.
従来から車両用エンジンに搭載されたエンジン部品を保護するため、エンジン部品を覆って車両衝突時に破損されることを防止する保護装置が提案されている(特許文献1参照)。 Conventionally, in order to protect an engine component mounted on a vehicle engine, a protection device that covers the engine component and prevents damage at the time of a vehicle collision has been proposed (see Patent Document 1).
これは、横置きされたエンジンの前側に取付固定した燃料ポンプを備え、エンジンの冷却水を排出してエンジン前側のラジエータに供給するための剛性を持つ高温側冷却水パイプの後端部を接続固定し、この冷却水パイプの前端側を燃料ポンプの前側に延長させている。そして、エンジンのシリンダヘッドカバー上方から燃料ポンプ上方に亘る範囲を覆う遮音カバーをシリンダヘッドカバーと冷却水パイプにそれぞれ支持固定し、遮音カバーで燃料ポンプ作動音等の騒音を防止しつつ軽衝突時の燃料ポンプへの衝撃を低減してそのダメージを低減するようにしている。
しかしながら、上記従来例では、プロテクタとして機能する冷却水パイプや遮音カバーの衝突時の移動変形方向が規制されていないため、衝突荷重が入力される位置(フルラップ衝突やオフセット衝突等)や衝突荷重の大きさにより冷却水パイプや遮音カバーの変形移動が様々に変化し、場合によっては冷却水パイプや遮音カバーの変形移動により保護すべき部品を損傷してしまう虞がある。 However, in the above conventional example, the movement deformation direction at the time of the collision of the cooling water pipe or the sound insulation cover functioning as the protector is not regulated, so the position of the collision load (full wrap collision, offset collision, etc.) and the collision load Depending on the size, the deformation and movement of the cooling water pipe and the sound insulation cover change variously, and in some cases, the parts to be protected may be damaged by the deformation movement of the cooling water pipe and the sound insulation cover.
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、保護すべき部品を確実に損傷から保護可能なエンジン部品の保護装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a protection device for an engine component that can reliably protect the component to be protected from damage.
本発明は、エンジン本体に固定配置したエンジン部品の保護装置であり、エンジン部品を少なくともエンジン本体から離れた側から覆う高剛性のプロテクタコアと、プロテクタコアと一体となりエンジン本体への接触によりプロテクタコアのエンジン側への所定以上の接近を規制する高剛性のストッパと、エンジン部品を少なくとも予め設定した間隔をもって覆うようプロテクタコアを位置させてエンジン本体に固定し、衝撃入力時に変形してプロテクタコアを前記ストッパで許容された位置まで移動案内する低剛性の変形許容部と、を備える。 The present invention is a protection device for an engine component fixedly disposed on an engine body, and includes a highly rigid protector core that covers the engine component from at least the side away from the engine body, and a protector core that is integrated with the protector core and contacts the engine body. A high-rigidity stopper that restricts the approach of the engine to a predetermined level or more, and a protector core that is positioned on the engine body so as to cover at least a predetermined interval between engine parts and fixed to the engine body. A low-rigidity deformation allowing portion that moves and guides to a position allowed by the stopper.
したがって、本発明では、変形許容部で衝突時の衝突エネルギを吸収しつつ高剛性のプロテクタコアがエンジン本体側に移動し、ストッパがエンジン本体に当接した時点では変形許容部で吸収された衝突エネルギ分だけ少ない荷重がストッパおよびプロテクタコアに作用し、プロテクタコアの変形量が抑制され、高剛性のプロテクタコアにより確実にエンジン部品の損傷を防止することができる。また、衝突時のプロテクタの移動方向を変形許容部の予め設定した変形により規制でき、フルラップ衝突やオフセット衝突に係らず、プロテクタが設定されていない方向に移動することによるエンジン部品、例えば、燃料噴射弁やその他の部品を払いのける不具合を解消することができる。また、プロテクタの衝突時の移動軌跡を明確にできるため、エンジン部品のレイアウト性、即ち、部品配置を向上でき、小スペース化等が可能となる。 Therefore, in the present invention, the high-rigidity protector core moves to the engine body side while absorbing the collision energy at the time of the collision by the deformation allowing portion, and the collision absorbed by the deformation allowing portion when the stopper contacts the engine body. A load that is as small as energy acts on the stopper and the protector core, the deformation amount of the protector core is suppressed, and damage to the engine parts can be surely prevented by the highly rigid protector core. Further, the movement direction of the protector at the time of collision can be regulated by preset deformation of the deformation allowing portion, and engine parts such as fuel injection by moving the protector in the direction in which the protector is not set regardless of full wrap collision or offset collision. The problem of dislodging valves and other parts can be solved. Further, since the movement trajectory at the time of the collision of the protector can be clarified, the layout property of the engine parts, that is, the part arrangement can be improved, and the space can be reduced.
以下、本発明のエンジン部品の保護装置を一実施形態に基づいて説明する。図1〜図8は、本発明を適用したエンジン部品の保護装置の第1実施形態を示し、図1はエンジン前方部分の各部材の配置状態を示す平面図、図2は保護すべき部品とそのプロテクタの分解斜視図、図3〜図6はプロテクタの平面図、正面図、下面図および側面図、図7および図8は保護部品をプロテクタで保護する取付状態の正面図および下面図である。 Hereinafter, a protection device for an engine part of the present invention will be described based on an embodiment. 1 to 8 show a first embodiment of a protection device for engine parts to which the present invention is applied, FIG. 1 is a plan view showing the arrangement state of each member in the front part of the engine, and FIG. FIGS. 3 to 6 are a plan view, a front view, a bottom view and a side view of the protector, and FIGS. 7 and 8 are a front view and a bottom view of a mounting state in which the protective component is protected by the protector. .
図1および図2において、エンジン部品の保護装置は、エンジン1の車両前方側に搭載した燃料噴射弁2および燃料噴射弁2への燃料供給チューブ3を保護するプロテクタ4として具現化している。即ち、1は4気筒直噴型のエンジン本体であって、そのエンジン本体1には4つの気筒に対応して4個の燃料噴射弁2が配置され、これら燃料噴射弁2には燃料を供給するコモンレール式の燃料供給チューブ3が装着されている。これら4個の燃料噴射弁2と燃料供給チューブ3とを車両前方から覆ってプロテクタ4を配置し、その上下取付用のブラケット5、6を夫々エンジン本体1にボルト8により固定している。
In FIG. 1 and FIG. 2, the engine component protection device is embodied as a
前記プロテクタ4は、図3〜図6に示すように、全体としてU字状をなし高剛性に形成したプロテクタコア10と、プロテクタコア10からエンジン本体1側に突出されてエンジン本体1に臨む高剛性のストッパ部分11〜13と、プロテクタコア10をエンジン本体1に固定するためのブラケット5、6を構成し、プロテクタコア10を延長させるか若しくは別体部品をプロテクタコア10に固定して一体化して、プロテクタコア10に比較して低剛性に形成された変形許容部7とを備える。
As shown in FIGS. 3 to 6, the
前記プロテクタコア10は、保護すべき部品である燃料供給チューブ3の車幅方向範囲に亘る長さを有し、燃料供給チューブ3の前面およびそれに連なる上下面の一部を覆う範囲の幅を備えた略U字形の断面に形成されている。そして、プロテクタコア10はブラケット5、6により燃料供給チューブ3の前面に対して予め設定した間隔を持って配置されている。プロテクタコア10はその長さ方向全長に亘ってU字状に形成されることにより、衝突時に前方に位置する車体部材の衝突に対する曲げ剛性を高めている。プロテクタコア10には、強度上許される部位に貫通させて複数の穴10Aを備え、これらの穴10Aを流通する空気により供給燃料の温度上昇による熱こもりを防止し、プロテクタ4自体の軽量化を図っている。
The
前記ストッパ部分11〜13は、前記プロテクタコア10のU字状をなす上部においては、その長手方向両端近傍の縁を幅広くエンジン本体1側に突出延在させて上部ストッパ11を構成し、プロテクタコア10のU字状をなす下部においては、その長手方向中央付近の縁を幅広くエンジン本体1側に突出延在させて下部ストッパ12を構成している。また、プロテクタコア10のU字状をなす下部には、前記上部ストッパ11と対向する長手方向両端近傍において、エンジン本体1側に突出延在させて下部サブストッパ13を構成している。前記下部ストッパ12は、略台形状に形成され、台形の両辺に沿ってリブ12Aを形成してその曲げ強度を向上させつつ、台形部分の中央には肉抜きの穴12Bを形成して軽量化を図っている。
In the upper part of the U-shape of the
これらストッパ11〜13は、プロテクタ4をブラケット5、6によりエンジン本体1に固定した際に、それらの先端がエンジン本体1の構成部材に対して、プロテクタコア10と燃料供給チューブ3との間に予め設定した間隔よりも小さい間隔で臨むように配置される。このため、前方から衝突荷重が作用してプロテクタ4が後方に衝突移動して、これらのストッパ11〜13をエンジン本体1に当接させて停止した状態においても、プロテクタ4と燃料供給チューブ3との間に隙間が存在するよう構成する。
When the
前記変形許容部7は、プロテクタ4の一体となったプロテクタコア10およびストッパ部11の上部の縁をエンジン本体1に固定する上部変形許容部7Aと、下部の縁をエンジン本体1に固定する下部変形許容部7Bとで構成される。前記上部変形許容部7Aは、上部ストッパ11に隣接(図示例では、若干内側の位置)させた位置に上部から端部が重ねられてスポット溶接されたブラケット5で構成され、ブラケット5にはエンジン本体1への固定ボルト8が貫通する取付穴5Aが開口されている。前記ブラケット5には燃料噴射弁2を開閉制御する駆動信号を流す図示しないハーネス用の固定穴5Bも付設されている。この場合の低剛性に形成された変形許容部7Aは、ブラケット5で構成することとなる。
The deformation allowable portion 7 includes an upper deformation
前記下部変形許容部7Bは、前記上部変形許容部7Aのブラケット5と対応した位置において、下部サブストッパ13を構成する部位に対する互いの内側部分を夫々ストッパ13が突出している方向に平行な折曲げ線に沿って90度に折曲げた折曲げ部分14を形成し、この折曲げ部分14の先端を夫々互いに離れる方向(前記サブストッパ13先端側)に折曲げ、この折曲げ端15に取付穴15Aを形成している。前記折曲げ端15の取付穴15Aは、後述するように、燃料チューブ3をエンジン本体1に固定する固定ブラケット6に延在して設けたプロテクタ固定用突辺6Aに設けた取付穴6Bと重ね合わして固定ボルト8により互いを固定される。そして、燃料チューブ3の固定ブラケット6をエンジン本体1に固定することで、プロテクタ4の折曲げ端15、折曲げ部分14およびプロテクタ4自身がエンジン本体1に固定されるよう構成している。この場合の低剛性に形成された変形許容部7Bは、プロテクタ4自体によるものでなく、プロテクタ4にボルト結合する前記燃料チューブ3の固定ブラケット6のプロテクタ固定用突辺6Aで構成することとなる。
The lower
図7および図8は、エンジン本体1への取付状態での保護すべき部品である燃料噴射弁2および燃料供給チューブ3とプロテクタ4との位置関係を示す車両前面からの正面図および下面図である。図7および図8によれば、プロテクタ4のプロテクタコア10は燃料供給チューブ3および燃料噴射弁2の前面にあってこれらを完全に覆っており、下部折曲げ端15と燃料チューブ3の固定ブラケット6のプロテクタ固定用突辺6Aとが重ねられており、下部サブストッパ13の先端は燃料チューブ3の固定ブラケット6に概略対面していることが分かる。
7 and 8 are a front view and a bottom view from the front of the vehicle showing the positional relationship between the
図9(A)および図9(B)は、上記状態での概略断面図および概略平面図である。図9によれば、上記取付状態では、エンジン本体1の上部に上部変形許容部7Aであるブラケット5がボルト8により固定され、下部においては、折曲げ端15が燃料チューブ3の固定ブラケット6のプロテクタ固定用突辺6Aにボルト止めされ、エンジン本体1から突出した部分に固定ブラケット6がボルト止めされていることを図示している。上部ストッパ11と下部ストッパ12とは、エンジン本体1に対して夫々対面しており、その間隔は燃料チューブ3とプロテクタコア10との間隔より小さくなっていることが分かる。そして、下部ストッパ12と下部折曲げ部分14との間に内側の2個の燃料噴射弁2が位置していることが分かる。図9(B)で示す矢印は、フルラップ衝突およびオフセット衝突における衝突荷重の入力位置を夫々示している。
FIG. 9A and FIG. 9B are a schematic cross-sectional view and a schematic plan view in the above state. According to FIG. 9, in the mounted state, the
以上の構成のエンジン部品の保護装置の動作について図10および図11に基づいて以下に説明する。 The operation of the engine component protection device having the above-described configuration will be described below with reference to FIGS.
図10は、フルラップ衝突およびオフセット衝突における比較的に低い衝突荷重がプロテクタ4に作用した場合のプロテクタ4の挙動を示すものである。図中の左側(車両前面側)からフルラップ若しくはオフセットの衝突荷重がプロテクタ4のプロテクタコア10に入力されると、この衝突荷重は、プロテクタ4をエンジン本体1に固定している上部変形許容部7Aおよび下部変形許容部7Bに伝達され、先ず、曲げ強度でプロテクタ4を支持している、下部変形許容部7Bである燃料チューブ3をエンジン本体1に固定する固定ブラケット6に延在して設けたプロテクタ固定用突辺6Aを図示のようにエンジン本体1側に変形させる。この変形によりプロテクタ4のプロテクタコア10は上部変形許容部7Aであるブラケット5を曲げ変形させつつ下部をエンジン本体1側に近づける回動移動の移動軌跡を生じつつ衝突荷重を吸収する。衝突荷重が更に大きい場合には、上記移動軌跡による吸収作動が継続され、下部ストッパ12がエンジン本体1に当接して下部変形許容部7Bの変形による衝突荷重の吸収作動が終了する。
FIG. 10 shows the behavior of the
上記のプロテクタ4の上下変形許容部7A、7Bでの衝突荷重の吸収作動においては、プロテクタ4のプロテクタコア10は上端側の上部変形許容部7Aを支点として下端側をエンジン本体1に近づける挙動がなされるが、燃料チューブ3にプロテクタ4のプロテクタコア10が接触することがなく、燃料チューブ3が破損されることを防止している。また、下部側の折曲げ部分14および下部ストッパ12の横方向への移動を生じることがないため、両者間に配置した内側の燃料噴射弁2にこれらが当接して破損させることも防止している。
In the collision load absorbing operation at the upper and lower
図11は、フルラップ衝突におけるプロテクタ4の変形移動状態を示したものであり、図11(B)の下面図に示すように、左右両方のプロテクタ固定用突辺6Aが共に曲げ変形することにより、図9(A)に示すように、プロテクタ4は全体として前下がり方向に移動される。図12は、オフセット衝突におけるプロテクタ4の変形移動状態を示したものであり、図12(B)に示すように、オフセット衝突の荷重が作用した片側のプロテクタ固定用突辺6Aが曲げ変形することにより、プロテクタ4のオフセット衝突側がエンジン本体1側に移動し、図9(A)に示すように、プロテクタ4はオフセット衝突側が下方に移動される。
FIG. 11 shows the deformation movement state of the
図13は、図10における衝突荷重の吸収後においても、衝突荷重が吸収しきれない場合におけるその後の吸収作動を示すものである。引続き残る衝突荷重によりプロテクタ4のプロテクタコア10がエンジン本体1側に押付けられると、下部ストッパ12がエンジン本体1に当接しているため、押付け力の分力が上部変形許容部7Aに作用し、上部変形許容部7Aを曲げ変形させつつ、上部ストッパ11の先端をエンジン本体1に接近させつつ衝突荷重を吸収する。この時のプロテクタ4のプロテクタコア10は下部ストッパ12のエンジン本体1に当接している先端を支点として図中反時計回りに回動移動する。上部ストッパ11がエンジン本体1に当接するまでに衝突エネルギを吸収しきれない場合には、上部ストッパ11がエンジン本体1に当接して一体となった剛性の高い上下ストッパ11、12とプロテクタコア10とが衝突荷重を受持ち、内部に収容している燃料チューブ3および燃料噴射弁2を破損から保護する。
FIG. 13 shows the subsequent absorption operation when the collision load cannot be absorbed even after the collision load is absorbed in FIG. When the
なお、上記実施形態において、ストッパ部分として、プロテクタコア10の上端縁において両端側の2箇所、下端縁において中央側の1箇所、夫々配置するものについて説明したが、図示はしないが、いずれの端縁においても両端側の2箇所に配置するものであってもよく、また、両端側と中央部の3箇所づつ配置するものであってもよく、いずれにしても、保護すべき部品に応じて配置するように構成すればよい。また、プロテクタコアの上下端縁を延長して一体に構成することなく、別部材を一体に固定するものであってもよい。
In the above-described embodiment, the stopper portion has been described as being disposed at two positions on both ends at the upper end edge of the
また、上記実施形態において、保護すべき部品として、燃料供給チューブ3および燃料噴射弁2について説明したが、図示しないが、他のエンジン部品であってもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the
また、上記実施形態において、保護すべきエンジン部品がエンジン本体1の前方に位置する場合について説明したが、図示しないが、保護すべきエンジン部品がエンジン本体1の後方にある場合であっても、前後方向位置を逆にしてプロテクタ本体、ストッパおよび変形許容部を配置することで適用可能である。さらに、保護すべき部品がエンジン本体の側方にある場合、例えば、縦置きされた車両用エンジンであって、エンジン部品をエンジン本体に対して車両の側方側に配置する場合であっても、上記実施形態の保護装置は適用可能であり、車両の側面衝突に対するエンジン部品の保護に有効である。 Moreover, in the said embodiment, although the case where the engine component which should be protected was located in the front of the engine main body 1 was demonstrated, even if it is a case where the engine component which should be protected exists in the back of the engine main body 1, The present invention can be applied by arranging the protector main body, the stopper, and the deformation allowing portion with the positions in the front-rear direction reversed. Further, when the component to be protected is on the side of the engine body, for example, in the case of a vertically installed vehicle engine, the engine component may be disposed on the side of the vehicle with respect to the engine body. The protection device of the above embodiment is applicable, and is effective for protecting engine parts against a side collision of the vehicle.
本実施形態においては、以下に記載する効果を奏することができる。 In the present embodiment, the following effects can be achieved.
(ア)エンジン本体1に固定配置したエンジン部品2、3の保護装置であり、エンジン部品2、3を少なくともエンジン1から離れた側から覆う高剛性のプロテクタコア10と、プロテクタコア10と一体となりプロテクタコア10のエンジン本体1側への所定以上の接近を規制する高剛性のストッパ11〜13と、エンジン部品2、3を予め設定した間隔をもって覆うようプロテクタコア10を位置させてエンジン本体1に固定し、衝撃入力時に変形してプロテクタコア10を前記ストッパ11〜13で許容された位置まで移動案内する低剛性の変形許容部7A、7Bと、を備えるようにした。
(A) A protection device for the
このため、変形許容部7A、7Bで衝突時の衝突エネルギを吸収しつつ高剛性のプロテクタコア10がエンジン本体1側に移動し、ストッパ11〜13がエンジン本体1に当接した時点では変形許容部7A、7Bで吸収された衝突エネルギ分だけ少ない荷重がストッパ7A、7Bおよびプロテクタコア10に作用し、プロテクタコア10の変形量が抑制され、高剛性のプロテクタコア10により確実にエンジン部品2、3の損傷を防止することができる。また、衝突時のプロテクタ4の移動方向を変形許容部7A、7Bの予め設定した変形により規制でき、フルラップ衝突やオフセット衝突に係らず、プロテクタ4が設定されていない方向に移動することによるエンジン部品、例えば、燃料噴射弁2やその他の部品を払いのける不具合を解消することができる。また、プロテクタ4の衝突時の移動軌跡を明確にできるため、エンジン部品2、3のレイアウト性、即ち、部品配置を向上でき、小スペース化等が可能となる。
Therefore, the deformation permitting portions 7 </ b> A and 7 </ b> B absorb the collision energy at the time of collision, and the highly
(イ)変形許容部7A、7Bは、プロテクタコア10とは別部材で形成され、エンジン本体1への取付位置とプロテクタコア10への取付位置とは車両前後方向または車両左右方向から見てオフセットして配置され、衝突荷重による曲げ変形によりプロテクタコア10を移動案内するものであるため、プロテクタコア10を確実に案内移動させることができ、上記(ア)の効果を一層向上させるものであり、しかも、変形許容部7A、7Bの剛性を加減することで、吸収すべき衝突エネルギを調節することができる。
(A) The
(ウ)ストッパ11〜13はプロテクタコア10の上方と下方とに配置して備え、変形許容部7A、7Bはストッパ11〜13に対応して上下に配置され且つ上下いずれか一方の剛性が他方の剛性に対して高く形成されているため、衝突荷重により剛性の低い側の変形許容部7B(7A)の変形作動によりエネルギ吸収しつつその側のストッパ12、13(11)がエンジン本体1に当接して第1次の衝突エネルギ吸収を行い、更に大きい衝突エネルギである場合には、剛性の高い側の変形許容部7A(7B)の変形作動によりエネルギ吸収しつつその側のストッパ11(12、13)がエンジン本体1に当接させる第2次の衝突エネルギ吸収を行わせることができ、衝突時の衝突エネルギの大きさに応じて多段階に衝突エネルギを吸収させることができる。また、両ストッパ11〜13が当接した段階では、多段作用の変形許容部7A、7Bで吸収された衝突エネルギが大きくでき、その分少ない荷重がストッパ11〜13およびプロテクタコア10に作用し、プロテクタコア10の変形量が更に抑制され、高剛性のプロテクタコア10により確実にエンジン部品の損傷を確実に防止することができる。
(C) The
(エ)変形許容部7A(7B)は、プロテクタコア10側の取付端部を前記ストッパ11(13)に重ねて固定してストッパ11(13)をエンジン本体1から予め設定した所定の隙間をもって位置させているため、変形許容部7A(7B)により直接プロテクタコア10を保持する場合に比較してブラケット5(6)を小型化でき、エンジン本体1回りのエンジン部品類との干渉を抑制でき、スペース効率が向上できる。
(D) The
1 エンジン本体
2 保護すべき部品としての燃料噴射弁
3 保護すべき部品としての燃料供給チューブ
4 プロテクタ
5、6 ブラケット
7、7A、7B 変形許容部
8 ボルト
10 プロテクタコア
11〜13 ストッパ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine
Claims (4)
エンジン部品を少なくともエンジン-本体から離れた側から覆う高剛性のプロテクタコアと、
プロテクタコアと一体となりエンジン本体への接触によりプロテクタコアのエンジン側への所定以上の接近を規制する高剛性のストッパと、
エンジン部品を予め設定した間隔をもって覆うようプロテクタコアを位置させてエンジン本体に固定し、衝撃入力時に変形してプロテクタコアを前記ストッパで許容された位置まで移動案内する低剛性の変形許容部と、を備えることを特徴とするエンジン部品の保護装置。 It is a protection device for engine parts fixed to the engine body.
A highly rigid protector core that covers at least engine parts from the side away from the engine body;
A highly rigid stopper that integrates with the protector core and restricts the protector core from approaching the engine side by contact with the engine body,
A protector core is positioned so as to cover the engine parts with a predetermined interval, fixed to the engine body, and deformed at the time of impact input, and the deformable deformable portion having low rigidity to move and guide the protector core to a position permitted by the stopper, An engine component protection device comprising:
前記変形許容部は、前記ストッパに対応して上下に配置され且つ上下いずれか一方の剛性が他方の剛性に対して高く形成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のエンジン部品の保護装置。 The stoppers are arranged above and below the protector core,
The said deformation | transformation permission part is arrange | positioned up and down corresponding to the said stopper, and the rigidity of either one of the upper and lower sides is formed high with respect to the other rigidity, The Claim 1 or Claim 2 characterized by the above-mentioned. Protection device for engine parts.
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