用于发动机燃料供给系统的部件的保护结构的制作方法

本发明涉及一种设置有保护器以保护诸如安装在车辆中的发动机的燃料泵和燃料管道之类的燃料供给系统的部件免受碰撞载荷的保护结构。

背景技术：

通常，用于从燃料箱供给燃料的燃料泵、燃料管道、燃料过滤器等常规地设置在安装于车辆中的发动机中。在燃料供给系统的上述部件中，处于安装在车辆中的状态的与车辆结构构件前方相邻或后方相邻的部件设置有保护器，以便不会与这些车辆结构构件碰撞，即使在发动机在车辆碰撞时移动的情况下也是如此。

例如，日本专利申请公报No.2014-101807公开了一种下述结构：该结构保护设置至发动机的盖罩的高压燃料泵免受位于该泵后方的车辆结构部件的影响。具体地，在同一文献的图6中，保护构件(保护器)设置在高压燃料泵与车辆结构部件之间以通过保护构件的本体壁从高压燃料泵后方覆盖高压燃料泵，并且从保护构件的本体板的下端部突出的固定件通过螺栓紧固至盖罩。

然而，在该结构中，如同一文献的图6中示意性地示出的，如果保护构件的本体壁刚度不足，则已经承受碰撞载荷的本体壁以在下端部的作为支点的固定件周围更靠近高压燃料泵的方式变形。高压燃料泵与本体壁之间的干涉可能对高压燃料泵造成损坏。

同时，在同一文献的图2中公开的结构中，高压燃料泵也通过用于将保护构件的固定件紧固至盖罩的相同螺栓紧固至盖罩。该构型允许在碰撞载荷被施加时使保护构件与高压燃料泵一起从盖罩上脱离，因而可以有效地抑制因碰撞载荷而变形的保护构件与高压燃料泵的干涉。

然而，在JP 2014-101807A的图2等中公开的结构中，不必担心在承受碰撞载荷时变形的保护构件对高压燃料泵造成损坏，但是高压燃料泵与该保护构件一起从盖罩上脱离，并且因而，连接至高压燃料泵的管道可能被损坏；因此，很难说该构型充分地保护了燃料供给系统的部件。

技术实现要素：

鉴于上述问题，本发明提供了一种下述结构：该结构通过保护器(保护构件)充分地保护诸如高压燃料泵之类的燃料供给系统的部件，而没有使部件与发动机的盖罩分离，即使在车辆碰撞时承受载荷的情况下也是如此。

根据本发明的一个观点，相对于盖罩支承保护器的结构被改进以提供一种用于发动机燃料供给系统的即使在承受碰撞载荷的情况下仍能够抑制与发动机燃料供给系统的部件的干涉的保护结构。具体地，根据本发明的用于发动机燃料供给系统的部件的保护结构的主题是一种下述结构：该结构构造成通过保护器来保护燃料供给系统的固定至发动机的盖罩的部件。

保护器包括：主壁、紧固部和端部部分。该主壁从碰撞载荷的输入方向(载荷输入方向)覆盖燃料供给系统的部件。位于正交方向上的第一侧上的紧固部紧固至盖罩，所述正交方向为与载荷输入方向正交的任何方向。位于正交方向上的与第一侧不同的第二侧上的端部部分设定成靠近盖罩的较厚壁部以在端部部分与较厚壁部之间具有预定间隙。保护器构造成使得端部部分在碰撞载荷被输入时抵接在盖罩的较厚壁部上以与紧固部一起承受碰撞载荷。

通常，发动机的盖罩具有相对较厚壁部和相对较薄壁部；因此，相比平均值具有更大的厚度的部分或者设置有肋部等的部分例如可以设定成“盖罩的较厚壁部”。“较厚壁部”与保护器的端部部分之间的预定间隙可以设定成足以保持保护器不与“较厚壁部”接触，即使在保护器由于发动机的振动而振动的情况下也是如此。

通过上述结构，保护器被置于悬臂状态，在悬臂状态中，设置在保护器的预定方向上的第一侧上的紧固部紧固至盖罩，并且保护器的端部部分被设定成自由端，因此，在保护器由于发动机的振动而振动的情况下，端部部分处的振动幅值可能变得较大。为了应付这种情况，在端部部分与盖罩的靠近该端部部分的较厚壁部之间设置有预定间隙，从而充分地抑制了由于端部部分与盖罩的靠近该端部部分的较厚壁部之间的接触而产生异常的噪音等。

在发动机在车辆碰撞时移动并且碰撞载荷被输入至保护器的主壁的情况下，保护器通过紧固至盖罩的紧固部而被支承在与碰撞载荷的输入方向正交的方向(正交方向)上的第一侧上，并且位于与第一侧不同的第二侧上的端部部分抵接在盖罩的较厚壁部上并由盖罩的较厚壁部支承。具体地，保护器被牢固地支承在与载荷输入方向正交的方向上的一侧和另一侧上，从而充分地支承燃料供给系统的部件。

在上述保护结构中，正交方向可以是竖向方向，设置在保护器的上部分上的紧固部可以紧固至盖罩的上部分，较厚壁部可以是沿着盖罩的周缘设置且紧固至气缸盖的凸缘。下端部可以设定成靠近凸缘，所述下端部为保护器的端部部分。根据这种保护结构，可以充分地提高保护器的下端部的支承刚度。另外，将保护器的上部分(紧固部)紧固至盖罩的上部分的操作变得相对容易。

在上述保护结构中，保护器的主壁的下部分以与盖罩逐渐分开的方式倾斜。根据这种保护结构，碰撞载荷可能被输入至主壁的下部分，并且已经承受该碰撞载荷的保护器绕保护器的上部分上的紧固部向下枢转。因此，可以使保护器的下端部更牢固地抵接在气缸盖的凸缘上，并且如前述的可以牢固地支承保护器，从而稳定地获得保护燃料供给系统的部件的效果。

在上述保护结构中，保护器可以包括从主壁的左侧和右侧朝向在沿载荷输入方向观察时位于保护器的后侧上的盖罩延伸的侧壁，并且保护器在从发动机的上方观察时可以形成为大致U形形状。根据这种保护结构，保护在从上方观察时设置在呈U形形状的保护器的内部的燃料供给系统的部件的空间变得更容易，并且即使在碰撞载荷被输入的情况下仍允许该空间被留下。

在上述保护结构中，在盖罩的上部分上设置有从盖罩的上部分的一部分向上凸起的油分离器的情况下，燃料供给系统的部件可以设置在油分离器的横向位置处。在具有保护器的左侧壁和右侧壁的保护结构中，一个侧壁的上部分的紧固部可以紧固至油分离器的上部分。通过该构型，可以利用油分离器的横向空间以防止部件从发动机过度地延伸的方式来设置诸如高压燃料泵之类的大的部件。

在上述保护结构中，用于将保护器的左侧壁和右侧壁中的一个侧壁的紧固部紧固至油分离器的上部分的螺栓插入并旋拧到沿油分离器的侧壁设置的凸台的螺栓孔中。根据这种保护结构，螺栓沿着油分离器的侧壁被设置，这使得更易于确保设置在螺栓孔中的凸台的刚度，并且使得有利于提高一个侧壁的紧固部的支承刚度。

此外，在上述保护结构中，位于保护器的左侧壁和右侧壁中的另一侧壁的上部分上的紧固部可以紧固至发动机的进气-排气系统的部件的支架的上部分，并且支架可以紧固至气缸盖。例如，由铸件制成的支架紧固至气缸盖，从而充分地提高要紧固至该支架的另一侧壁的紧固部的支承刚度。另一侧壁的下端部可以设定成靠近支架，并且在下端部与支架之间可以设置有预定间隙。根据这种保护结构，可以使另一侧壁的下端部抵接在支架上以在碰撞载荷输入时被牢固地支承，同时充分地抑制由于发动机的振动而造成的诸如异常的噪音之类的不便。

根据本发明的用于发动机燃料供给系统的部件的保护结构，尽管将保护部件的保护器固定至盖罩的简单结构处于悬臂状态，但是保护器在车辆碰撞时可以在保护器的在与碰撞载荷输入方向正交的方向(正交方向)上的第一侧和第二侧处被牢固地支承。因此，可以在防止部件与盖罩分离的同时有效地抑制燃料供给系统的部件与保护器之间的干涉，从而促进了对部件的充分保护。

附图说明

将在下面参照附图对本发明的示例性实施方式的特征、优点和技术意义以及工业意义进行描述，在附图中，相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：

图1是在从上方观察时的根据本发明的实施方式的发动机的主体的视图；

图2是在从车辆的后方观察时的发动机的气缸盖等的视图；

图3是通过保护器来保护高压燃料泵的结构的放大立体图；

图4是沿着图1的线IV-IV截取的保护器的右侧壁的固定结构的剖视图；以及

图5是沿着图1的线V-V截取的保护器的左侧壁的固定结构的剖视图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图对本发明的实施方式进行描述。在实施方式中，将描述的是，本发明被应用成安装在诸如汽车之类的车辆中的发动机的燃料供给系统的保护部件的结构。

图1是在从上方观察时的根据本实施方式的发动机1的主体的视图，并且发动机1作为示例是包括成直线对准的四个气缸C(由虚线表示)的直列四缸汽油发动机。如图2中所示，该发动机1的主体构造成使得气缸盖组装至气缸体2(其外部形状的一部分由假想线表示)的上部分，并且气缸盖包括盖本体3和组装在盖本体3上的凸轮保持器4。在凸轮保持器4上组装有盖罩5，并且形成在盖罩5的周缘周围的凸缘50在周向方向上具有间隔的若干位置处紧固至盖罩5。

作为示例，其中容置有发动机1的发动机室100设置在车辆的前部分处，并且纵向延伸的侧构件101(在图1中，仅由假想线示出右侧构件)设置在发动机室100的右侧和左侧上。如图中所示，发动机1由发动机底座102以隔振的方式支承至右侧构件101。尽管未在图中示出，但是固定至发动机1的左侧的变速器由左侧构件(图1的左侧)以隔振的方式支承。

具体地，在本实施方式中，发动机1设置成使得发动机1的曲柄轴沿车辆宽度方向延伸，并且发动机1与变速器成一体并横向地安装在发动机室100中；并且前罩板103位于车辆中的发动机1的后方，所述前罩板为所述车辆结构部件中的一个车辆结构部件。前罩板103限定了将发动机室100与车辆内部隔开的前围板(未示出)的上部分。车辆的纵向(前和后)方向和左右方向在下文中被简单地称为纵向(前和后)方向和横向(左右)方向。

发动机1是构造成将燃料直接喷射到每个气缸C中的直接喷射式发动机，并且燃料供给系统6的部件主要设置在进气(后)侧上。具体地，如图2中所示，在从后方位置观察时，与相应的气缸C对应的进气口31在盖本体3的进气侧上的侧壁30的上半部分中敞开，并且在相应的进气口下方设置有对应的喷射器60。用于分配燃料的燃料输送管道61设置成横跨四个喷射器60沿横向方向直线延伸。燃料输送管道61由未示出的进气歧管覆盖。

高压燃料管道62的下端部连接至燃料输送管道61的左端部。如图1中所示，高压燃料管道62的上端部连接至高压燃料泵63。高压燃料管道62的上端部将从高压燃料泵63泵送的高压燃料供给到燃料输送管道61中。在高压燃料泵63附近设置有燃料供给管道64和燃料返回管道65。燃料供给管道64从未示出的燃料箱供给燃料。燃料返回管道65释放从高压燃料泵63排出的一部分燃料并且使该燃料返回至燃料箱。

在本实施方式中，高压燃料泵63设置在盖罩5的上部分上；并且尽管未在图中示出，但是延伸穿过盖罩5的柱塞构造成在进气侧上由设置至凸轮轴的凸轮驱动。具体地，如图1中所示，高压燃料泵63相邻地设置在位于四个气缸C的最左边的位置处的第四气缸C的点火器11的进气侧上。

具体地，在盖罩5的上部分中的前方位置和后方位置处分别设置有油分离器51、52，油分离器51、52中的每个油分离器以沿横向方向延伸的方式从盖罩5的上表面凸起(rising)；并且四个点火器11在油分离器51与油分离器52之间沿左右方向成直线设置。位于前方位置处的油分离器51构造成相对长到足以大致横跨三个气缸C延伸，并且用以使窜缸混合气返回至进气系统的软管12连接至油分离器51的左端部。

同时，位于后方位置处的油分离器52构造成横跨位于中心处的两个气缸C延伸，并且在距这些气缸的中心略微后方的位置处设置有PCV阀13。油分离器52比位于前方位置处的油分离器51凸得更高。高压燃料泵63相邻地设置在油分离器52的左方。这意味着高压燃料泵63在盖罩5的上部分中设置在向左位置和后方位置处的空间中。该位置使高压燃料泵63不会过度地向上凸起，并且不会过度地从发动机1(在这种情况下是油分离器51)向后延伸。

另外，EGR阀70与在盖罩5的上部分中设置在向左位置处的高压燃料泵63相邻地设置，并且EGR阀70通过EGR支架71固定至凸轮保持器4。具体地，本实施方式的发动机1设置有EGR装置7，EGR装置7用以使一部分废气返回至进气系统以使废气再循环。EGR阀70由用以调节要被再循环的废气的流动速率(EGR气体的流动速率)的电磁阀构成。

如图1和图2中所示，EGR装置7连接至未示出的排气歧管，并且包括水冷式EGR冷却器73和用以从歧管中排出一部分废气的EGR管道72，并且EGR装置7经由吸气侧上的EGR管道74将废气从在EGR冷却器73上方连接的EGR阀70再循环至进气歧管。EGR阀70所固定至的EGR支架71通过铸造而形成，以便形成为如图5中所示的复杂形状，并且EGR支架71在多个位置处紧固至凸轮保持器4。

在下文中将对用于高压燃料泵的保护结构进行描述。如前所述，高压燃料泵63在发动机1的盖罩5的上部分中设置在后方位置处，并且车身的前罩板103如图1中所示的那样位于高压燃料泵63的后方。因此，提供了一种由金属制成的保护器8，以便不在高压燃料泵63和高压燃料泵63附近的燃料管道(高压燃料管道62、燃料供给管道64和燃料返回管道65)上直接承受碰撞载荷，即使在发动机1在车辆碰撞时向后移动的情况下也是如此。

如除了图1和图2之外的图3至图5中所示，保护器8包括主壁80和侧壁81、82，其中，主壁80从后方方向覆盖高压燃料泵63，所述后方方向为碰撞载荷F的输入方向(载荷输入方向)；侧壁81、82分别从主壁80的左侧和右侧(以更靠近盖罩5的方式)向前延伸；并且保护器8在如图1中所示的从上方观察的情况下形成为大致U形形状。保护器8例如通过由压力机(press)等对由钢制成的厚板构件进行弯曲成形而形成，并且主壁80的左侧和右侧被适当地弯曲并分别连续地连接至侧壁81和侧壁82。

如从图4和图5中显而易见的是，主壁80以保护器8的下部分定位成更向后(即，下部分与盖罩5逐渐分开)的方式倾斜。从主壁80的左侧和右侧向前延伸的两个侧壁81、82在这些侧壁向前延伸时定位成更向下，也就是说，从主壁80的左侧和右侧向前延伸的两个侧壁81、82沿斜向下的方向倾斜地延伸。如通过图4与图5之间的对比而显而易见的是，右侧壁82与左侧壁81相比延伸得更长且至更向前的位置，并且右侧壁82的下端部82d延伸至将在后面进行描述的盖罩5的凸缘(也被称为较厚壁部)50附近。

如仅在图3至图5中利用附图标记所示出的，出于提高刚度的目的，主壁80的上边缘和下边缘分别设置有通过使相应的上边缘和下边缘向外弯曲而形成的凸缘80a、80b。具体地，位于下边缘的凸缘80b连续地连接至设置至左侧壁81和右侧壁82的相应的下边缘的凸缘81a、82a。另外，左侧壁81的左边缘和右侧壁82的右边缘分别设置有通过使相应的左边缘和右边缘向后弯曲而形成的凸缘81b、82b，并且边缘的相应的下端部连续地连接至呈袋的形式的下边缘的凸缘81a、82a。通过该构型，可以提高整个保护器8的刚度。

特别地，保护器8的右侧壁82(一个侧壁)设置有膨出部82c，该膨出部82c在右侧壁82的纵向方向上向外(例如，向右)膨出，并且凸缘82a沿着该膨出部82c的下边缘延伸并围绕膨出82c的下边缘。呈矩形形状的块部83形成为从右侧壁82的前端部(图4中的右端部)的上端部延伸，并且块部83覆盖在位于盖罩5的后方位置处的油分离器52的上部分上，并且块部83通过螺栓84紧固至盖罩5。

具体地，如图4中所示，螺栓孔83a在块部83的大致中央处敞开，并且穿过该开口插入的螺栓84的轴部84a插入并旋拧到油分离器52的凸台52a的螺栓孔52b中，所述块部为紧固部。在油分离器52的左侧壁和右侧壁连续地连接至彼此的拐角处，凸台52a形成为在竖向上长到足以沿着这些侧壁的内表面延伸；因而油分离器52的刚度变得极高。因此，可以充分地提高凸台52a中的右侧壁82的块部83的支承刚度。

设置至右侧壁82的上端部的块部83紧固至油分离器52的上部分，并且右侧壁82的下端部82d如前述的那样设置成靠近盖罩5的凸缘50，并且如图4中所示在下端部82d与凸缘50之间形成有预定间隙d。该间隙d的尺寸被设定成足以防止右侧壁82的下端部82d与盖罩5的靠近右侧壁82的下端部82d的凸缘50接触(例如，约几毫米)，即使在保护器8由于发动机1的振动而振动的情况下也是如此。

以此方式，保护器8的右侧壁82(的上端部处的块部83)固定至盖罩5(的油分离器52的上部分)；同时，保护器8的左侧壁81(另一侧壁)经由EGR支架71固定至凸轮保持器4。具体地，如图5中所示，在左侧壁81的前端部(图5的左端部)处与右侧壁82一样形成有从左侧壁81的上端部延伸的呈矩形形状的块部85，并且块部85覆盖在EGR支架71的上部分上并通过螺栓86紧固至EGR支架71的上部分。

如前所述，EGR支架71由具有高刚度的铸件制成，并且EGR支架71在若干位置处紧固至凸轮保持器4，并且因而左侧壁81的紧固至EGR支架71的上部分的块部85具有足够高的支承刚度。同时，左侧壁81的下端部81c设定成靠近EGR支架71的后壁71a(图5中仅示出了附图标记)，并且在下端部81c与后壁71a之间形成的间隙d的尺寸被设定成与右侧壁82的下端部82d与盖罩5的凸缘50之间的前述间隙大致相同。

如前所述，用以保护高压燃料泵63的保护器8构造成使得左侧壁81的上端部的块部85和右侧壁82的上端部的块部83紧固至发动机的相应构件(EGR支架71和盖罩5的油分离器52)，并且侧壁81的下端部81c和侧壁82的下端部82d被分别设定成自由端。这意味着保护器8在与纵向方向正交的竖向方向(正交方向)上的一侧上支承处于悬臂状态，所述纵向方向为载荷输入方向。

因此，保护器8的固定可以仅通过从上方紧固两个螺栓84、86来完成，这有助于保护器8的固定操作。当保护器8由于发动机1的振动而振动时，左侧壁81的下端部81c和右侧壁82的下端部82c处的振动幅值变大，但是在这些下端部81c、82d与靠近这些下端部81c、82d的构件(EGR支架71和盖罩5的凸缘50)之间提供了优选间隙d，因而充分地抑制了由于下端部81c、82d与靠近这些下端部81c、82d的构件之间的接触而产生异常的噪音等。

当发动机1在车辆碰撞时向后移动并且保护器8与前罩板103碰撞时，碰撞载荷F如由图3至图5中的相应的箭头所示作用在保护器8的主壁80上。主壁80倾斜成使得其下部分定位成更向后，并且主壁80的位于最向后的位置处的下边缘(下边缘的凸缘80b)相比左侧壁81的上端部处的块部85和右侧壁82的上端部处的块部83定位成更低；因此，保护器8构造成在碰撞载荷F被输入时绕保护器8的上部分上的块部83、85向下枢转。

由此，左侧壁81的下端部81c和右侧壁82的下端部82d抵接在EGR支架71和盖罩5的凸缘50上，从而支承保护器8；并且左侧壁81的上端部的块部85和右侧壁82的上端部的块部83分别紧固至EGR支架71和盖罩5，从而在保护器8的两个端部处沿正交于碰撞载荷F的竖向方向牢固地支承保护器8。

以上述方式被牢固地支承的保护器8阻止碰撞载荷F被施加到高压燃料泵63和诸如高压燃料管道62之类的燃料管道上，并且即使在保护器8承受碰撞载荷F的情况下，具有高刚度的保护器8也没有很大的变形。即使在保护器8的主壁80和左侧壁81以及右侧壁82变形到一定程度的情况下，仍可以在保护器8的由这些元件围绕的内侧中留下一些空间，从而抑制与高压燃料泵63等的干涉。

在下文中将对本发明的其他实施方式进行描述。前述实施方式仅被例示，并且这不意在限制本发明的构型、应用等。在上述实施方式中，已经描述了通过使用保护器8来保护高压燃料泵63等的情况，但是本发明不限于此，并且本发明例如可以作为保护燃料供给系统的其他部件，例如燃料过滤器的结构来应用。

在上述实施方式中，保护器8构造成包括主壁80和左侧壁81及右侧壁82的U形保护器，但是本发明不限于此；例如，保护器8可以仅包括主壁80，并且保护器8的上部分紧固至盖罩5的油分离器52的上部分，保护器8的下端部可以设置成靠近凸缘50。主壁80的形状不限于倾斜成使得主壁的下部分与盖罩5逐渐分开的形状。

另外，没有必要将保护器8的上部分紧固至油分离器52的上部分，并且保护器8可以构造成将保护器8的上部分紧固至盖罩5的任何部分。不是保护器8的上部分而是保护器8的左侧或右侧可以紧固至盖罩5，并且相反侧上的端部部分可以设定成靠近盖罩5中的相对较厚壁部(不限于凸缘50)的自由端。

在前述实施方式中，保护器8构造成使得右侧壁82的上部分紧固至盖罩5(油分离器52的上部分)，并且左侧壁81的上部分紧固至EGR支架71，但本发明不限定于这种结构。特别地，左侧壁81和右侧壁82可以反向构造而成，或者左侧壁81和右侧壁82可以都紧固至盖罩5。可以使用除了EGR支架71之外的用于进气-排气系统的部件的任何支架。

本发明例如在用于保护安装在车辆中的发动机的燃料供给系统的部件的情况下是有利的，并且本发明特别地作为用于高压燃料泵的保护结构产生了极佳的效果。