(57)【要約】【課題】エンジン本体（シリンダヘッド１）の側方に気筒列方向に沿って燃料分配管５が配置され、吸気マニホールド７が合成樹脂で成形されて、その複数のブランチ部７ａ〜７ｄが燃料分配管５のエンジン本体とは反対側を通るように配置されたエンジンにおいて、車両衝突時の吸気マニホールド７と燃料分配管５との干渉を防止する。【解決手段】シリンダヘッド１上に締結固定されるラダーカムブラケット２の側部外壁の気筒列方向の複数位置から、燃料分配管５の下側を通って吸気マニホールド７のブランチ部７ａ〜７ｄ側へ突出する複数の突起２１ａ〜２１ｄを設ける。一方、吸気マニホールド７側には、複数のブランチ部７ａ〜７ｄを気筒列方向につなぎ、前記複数の突起に相対する棒状部材２３を設ける。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダヘッド上に、外枠に吸気カムシャフト及び排気カムシャフトを支持する複数のカムブラケットを一体化したラダーカムブラケットを締結固定してなるエンジン本体と、
エンジン本体の側方に気筒列方向に沿って配置される燃料分配管と、
非金属材料で形成されて、そのブランチ部が燃料分配管のエンジン本体とは反対側を通るように配置される吸気マニホールドと、を備えるエンジンにおいて、
前記吸気マニホールドのブランチ部の前記燃料分配管への干渉を防ぐように、前記ラダーカムブラケットの側部外壁から前記ブランチ部側へ突出する突起を設けたことを特徴とするエンジンの燃料分配管保護構造。
【請求項２】
前記ラダーカムブラケットは、燃料分配管の近傍に位置していることを特徴とする請求項１記載のエンジンの燃料分配管保護構造。
【請求項３】
前記突起は、複数設けることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のエンジンの燃料分配管保護構造。
【請求項４】
前記複数の突起は、燃料分配管を下から跨いで突出するものと、燃料分配管の気筒列方向の端部外側を通って突出するものとで構成されることを特徴とする請求項３記載のエンジンの燃料分配管保護構造。
【請求項５】
前記複数の突起のうち、少なくとも一部は、シリンダヘッドの側部外壁に所定の隙間をもって相対する背面部を有していることを特徴とする請求項３又は請求項４記載のエンジンの燃料分配管保護構造。
【請求項６】
前記背面部は、シリンダヘッドの側部外壁で、シリンダヘッド内のリフターボア側部と連なる部分に相対させることを特徴とする請求項５記載のエンジンの燃料分配管保護構造。
【請求項７】
前記背面部は、下側に行くほど、シリンダヘッドの側部外壁から離れるように傾斜させることを特徴とする請求項５又は請求項６記載のエンジンの燃料分配管保護構造。
【請求項８】
前記背面部として、前記突起に、その気筒列方向の幅より小さい幅の背面リブを突出形成したことを特徴とする請求項５〜請求項７のいずれか１つに記載のエンジンの燃料分配管保護構造。
【請求項９】
前記背面リブは、前記突起の幅方向中央の１箇所、又は幅方向両端の２箇所に突出形成することを特徴とする請求項８記載のエンジンの燃料分配管保護構造。
【請求項１０】
前記複数の突起のうち、気筒列方向の中央付近の位置にあるものは、他の位置にあるものよりも、気筒列方向の幅を大きくしたことを特徴とする請求項３〜請求項９のいずれか１つに記載のエンジンの燃料分配管保護構造。
【請求項１１】
前記吸気マニホールドの複数のブランチ部を気筒列方向につなぎ、前記突起に相対する棒状部材を設けたことを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれか１つに記載のエンジンの燃料分配管保護構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジン本体の側方に気筒列方向に沿って配置される燃料分配管（フュエルデリバリチューブ）の保護構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用エンジンにおいては、各気筒毎に設けられる燃料噴射弁に燃料を供給するため、エンジン本体の側方（吸気側）に気筒列方向に沿って燃料分配管を配設している。
【０００３】
ところで、吸気マニホールドを軽量化のため合成樹脂等の非金属材料により形成する場合、吸気マニホールドの剛性低下により、車両衝突時の吸気マニホールドの変形量が大きくなり、吸気マニホールドあるいはこれに取付けられるスロットルボディの燃料分配管への干渉が懸念される。
【０００４】
このため、特許文献１では、吸気マニホールドとスロットルボディとの結合部を側面視でエンジン本体側に向けてハ字状に拡がるように配設した一対のブラケットにてエンジン本体に連結固定して高い剛性をもって支持し、衝突時にスロットルボディが移動するのを確実に抑制し、スロットルボディによる燃料分配管の損傷を防止している。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−２５２５８８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の技術では、剛性を持ったブラケットのような特別の部品が複数必要であり、そのための部品加工及び組み立て工数も必要になり、コストアップを招いてしまう。
【０００７】
また、吸気マニホールドとスロットルボディとの結合位置を燃料分配管の近傍にすることが必要で、吸気マニホールドの配置、形状が限定されてしまい、スロットルボディをエンジン本体の上側に配置する場合には適用できない。
【０００８】
本発明は、このような従来の問題点に鑑み、簡単な構造で、車両衝突時の吸気マニホールドと燃料分配管との干渉を防止することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明では、吸気マニホールドのブランチ部の燃料分配管への干渉を防ぐように、ラダーカムブラケットの側部外壁からブランチ部側へ突出する突起を設ける構成とする。
【００１０】
【発明の効果】
本発明によれば、衝突時に吸気マニホールドのブランチ部がエンジン本体側へ移動しても、燃料分配管に干渉する前に、突起に当たるため、燃料分配管への干渉を確実に防止することができる。また、衝突のエネルギーはラダーカムブラケットの締結ボルトとカムシャフトとを介してシリンダヘッドに伝達吸収されるので、より大きな衝撃に耐えることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の一実施形態を示すエンジンの正面図、図２は正面視の要部断面図、図３はエンジンの平面図、図４はラダーカムブラケットの平面図である。
【００１２】
エンジン本体は、シリンダブロック（図示せず）と、シリンダヘッド１と、ラダーカムブラケット２と、ロッカカバー３と、フロントカバー４とから構成される。
【００１３】
また、エンジン本体は、車両に対して、横置きに搭載され、前方吸気、後方排気となるように配置される。従って、エンジン本体（シリンダヘッド１）の車両前側に吸気マニホールド７が接続され、エンジン本体の車両後側に排気マニホールド（図示せず）が接続される。
【００１４】
エンジンの燃料系としては、エンジン本体（シリンダヘッド１）の吸気側の側方（車両の前側）に気筒列方向に沿って扁平断面の燃料分配管５を配置してある。そして、各気筒毎に設けられる燃料噴射弁６の頭部を燃料分配管５の下面部にに連通固定し、燃料噴射弁６の先端部をシリンダヘッド１の吸気ポート内に臨ませている。
【００１５】
吸気マニホールド７は、合成樹脂により成形され、シリンダヘッド１の吸気ポート開口部に接続される各気筒毎のブランチ部７ａ〜７ｄと、これらのブランチ部７ａ〜７ｄを上流側で集合させるコレクタ部８とを有している。ここで、ブランチ部７ａ〜７ｄは、屈曲し、燃料分配管５のエンジン本体（シリンダヘッド１）とは反対側を通って、上流側がエンジン本体（ロッカカバー３）の上側まで延びている。コレクタ部８は、エンジン本体（ロッカカバー３）の上方にて気筒列方向に配置されており、その一端の入口部にはスロットルボディ９（図３参照）が接続されている。このようにスロットルボディ９をエンジン本体（ロッカカバー３）の上方に配置する構造とすることで、吸気マニホールド７を自由にレイアウトでき、出力性能の向上を図ることができる。
【００１６】
次に車両衝突時の燃料分配管５の保護構造について説明するが、ラダーカムブラケット２を用いているので、先ずこれについて説明する。
ラダーカムブラケット２は、外枠１０に、吸気カムシャフト１１及び排気カムシャフト１２を支持する複数のカムブラケット１３、１４を一体化したものである。
【００１７】
より詳しくは、吸気カムシャフト１１を支持するための吸気カムブラケット１３と、排気カムシャフト１２を支持するための排気カムブラケット１４とが、中間位置の点火プラグ挿入用のプラグタワー部１５を連設して、一体構造となっている。そして、これら気筒毎の一体構造のカムブラケットが、外枠１０と、プラグタワー部１５間をつなぐリブ１６とにより、更に一体構造となって、ラダーカムブラケット２を構成している。
【００１８】
このような一体構造のラダーカムブラケット２を用いることで、部品点数を削減でき、カムブラケットの加工、組み付け性の向上を図ることができる。また、ラダーカムブラケット２は、カムブラケットの支持剛性を高めることができるので、動弁系駆動時の振動騒音を低減することができる。
【００１９】
ラダーカムブラケット２は、複数のボルト挿通孔１７にてカムブラケット締結ボルト１８によりシリンダヘッド１に締結固定される。
シリンダヘッド１に締結されたラダーカムブラケット２は、吸気カムブラケット１３及び排気カムブラケット１４と、シリンダヘッド１とで形成するカムジャーナル部に、吸気カムシャフト１１及び排気カムシャフト１２を内装して締結されるので、ラダーカムブラケット２とシリンダヘッド１とは強固な一体構造物となる。従って、ラダーカムブラケット２は、衝突時に水平方向に加わる荷重に対し、前記複数のカムブラケット締結ボルト１８による締結と合わせて、大きな締結強度を得ることができる。
【００２０】
尚、ロッカカバー３は、ラダーカムブラケット２に設けた複数のロッカカバー取付孔（ねじ孔）１９にてロッカカバー締結ボルト２０によりラダーカムブラケット２に締結固定される。
【００２１】
ここで、燃料分配管５の保護構造として、エンジン本体の燃料分配管近傍位置にある、ラダーカムブラケット２の側部（吸気側）の気筒列方向の複数位置（燃料噴射弁６を避けた位置）から、燃料分配管５をよけて、吸気マニホールド７のブランチ部７ａ〜７ｄ側へ突出する複数の突起２１ａ〜２１ｄを設ける。
【００２２】
突起２１ａは、エンジンリア側に近く、燃料分配管５及び燃料噴射弁６がない位置（燃料分配管５の気筒列方向の端部外側）にあるので、ラダーカムブラケット２の外枠１０の側部外壁から真っ直ぐに突出させてある。
【００２３】
突起２１ｂ、２１ｃ、２１ｄは、気筒列方向では燃料噴射弁６間に位置し、それぞれ、燃料分配管５の下側を通って、詳しくは燃料分配管５を下から跨ぐように屈曲して、突出している。また、シリンダヘッド１の側部外壁に所定の隙間（ラダーカムブラケット２をシリンダヘッド１へ組み付ける際の位置調整用の最小限の遊び）をもって相対する背面部（突き当て部）２２を有している。
【００２４】
また、突起２１ａ〜２１ｄのうち、気筒列方向の中央付近の位置にある突起２１ｃは、他の位置にある突起２１ａ、２１ｂ、２１ｄよりも、気筒列方向の幅を大きくしてある（図３、図４参照）。
【００２５】
一方、吸気マニホールド７側には、複数のブランチ部７ａ〜７ｄを気筒列方向につなぎ、前記複数の突起２１ａ〜２１ｄに相対するアーチ状の棒状部材２３を固着（又は一体成形）してある。尚、この棒状部材２３は、両端部においてブランチ部７ａ、７ｄを超えて延在しており、一端側がリア側の突起２１ａに相対し、他端側がフロントカバー４の取付用フランジ２４に相対している。
【００２６】
車両衝突時は、車両前方より吸気マニホールド７に衝突エネルギーの一部が伝達され、吸気マニホールド７が樹脂製の場合、比較的簡単に後方へ移動しようとするが、吸気マニホールド７の複数のブランチ部７ａ〜７ｄを連設するアーチ形状による高強度な棒状部材２３が、ラダーカムブラケット２の複数の突起２１ａ〜２１ｄに当接することで、それ以上の移動を抑制されるため、燃料分配管５及び燃料噴射弁６への干渉を防止することができる。
【００２７】
ラダーカムブラケット２は、既に述べたように、それ自体、高強度な一体構造物であると共に、シリンダヘッド１との締結においても強固な一体構造物となっているので、車両衝突時に突起２１ａ〜２１ｄを介して水平方向に加わる荷重に対し、十分な強度を有している。
【００２８】
また、衝突時のエネルギーが極めて大きい場合でも、ラダーカムブラケット２の突起２１ｂ〜２１ｄの後方への移動は、これらの背面部２２がシリンダヘッド１の側部外壁に突き当たることで、それ以上の移動を抑制でき、これによっても燃料分配管５及び燃料噴射弁６への干渉を防止することができる。
【００２９】
本実施形態によれば、シリンダヘッド１上に、外枠１０に吸気カムシャフト１１及び排気カムシャフト１２を支持する複数のカムブラケット１３、１４を一体化したラダーカムブラケット２を締結固定してなるエンジン本体と、エンジン本体の側方に気筒列方向に沿って配置される燃料分配管５と、非金属材料で形成されて、そのブランチ部７ａ〜７ｄが燃料分配管５のエンジン本体とは反対側を通るように配置される吸気マニホールド７と、を備えるエンジンにおいて、吸気マニホールド７のブランチ部７ａ〜７ｄの燃料分配管５への干渉を防ぐように、ラダーカムブラケット２の側部外壁からブランチ部７ａ〜７ｄ側へ突出する突起２１ａ〜２１ｄを設けたことにより、車両衝突時の吸気マニホールド７の変形量が大きくなっても、燃料分配管５への干渉を防止することができる。また、衝突のエネルギーはカムブラケット締結ボルト１８とカムシャフト１１、１２とを介してシリンダヘッド１に伝達吸収されるので、より大きな衝撃に耐えることができる。また、燃料分配管５を保護する突起２１ａ〜２１ｄをラダーカムブラケット２と一体に設けることにより、取付作業をなくし、組み立て作業性が向上する。また、仮にこのラダーカムブラケット２の突起２１ａ〜２１ｄが変形しても、シリンダヘッド１はそのままで、ラダーカムブラケット２のみ交換すればよい。
【００３０】
また、本実施形態によれば、ラダーカムブラケット２は燃料分配管５の近傍に位置しているので、突起２１ａ〜２１ｄの大きさを最小にすることができ、重量、コストを抑えることができる。
【００３１】
また、本実施形態によれば、前記突起を複数（２１ａ〜２１ｄ）設けたことにより、吸気マニホールド７の燃料分配管５への干渉をより確実に防止することができる。
【００３２】
また、本実施形態によれば、前記複数の突起２１ａ〜２１ｄは、燃料分配管５を下から跨いで突出するものと、燃料分配管５の気筒列方向の端部外側を通って突出するものとで構成されることにより、突起２１ａ〜２１ｄの大きさを最小にできるばかりか、燃料分配管５の着脱に際して支障となることもない。
【００３３】
また、本実施形態によれば、前記複数の突起のうち、少なくとも一部２１ｂ〜２１ｄは、シリンダヘッド１の側部外壁に所定の隙間をもって相対する背面部２２を有しているので、極めて大きな衝撃にも耐えることができる。
【００３４】
また、本実施形態によれば、前記複数の突起のうち、気筒列方向の中央付近の位置にあるもの２１ｃは、他の位置にあるもの２１ａ、２１ｂ、２１ｄよりも、気筒列方向の幅を大きくすることで、衝撃荷重が大きい部位をより強固にして、少ない材料で効率的に衝撃荷重を受けることができる。
【００３５】
また、本実施形態によれば、吸気マニホールド７の複数のブランチ部７ａ〜７ｄを気筒列方向につなぎ、複数の突起２１ａ〜２１ｄに相対する棒状部材２３を設けたことで、吸気マニホールド７の剛性を向上できると共に、衝突時の衝撃荷重の分散が可能となる。しかも、突起２１ａ〜２１ｄの位置をより自由にレイアウト可能となる。
【００３６】
次に本発明の他の実施形態について図５〜図１０により説明する。
図５は本発明の他の実施形態を示すエンジンの正面図、図６は正面視の要部断面図、図７はラダーカムブラケットの平面図、図８はシリンダヘッドの平面図、図９は図８のＡ−Ａ断面図、図１０は図８のＢ−Ｂ断面図である。エンジンの平面図は図３と同じである。
【００３７】
尚、前記一実施形態（図１〜図４）と同一要素には同一符号を付して説明を省略し、異なる要素についてのみ説明する。
ラダーカムブラケット２の突起２１ｂ、２１ｃ、２１ｄは、燃料分配管５を下から跨ぐように屈曲して、突出するが、その下面側に、各突起の気筒列方向の幅より小さい幅の三角形状の背面リブ５０を突出形成することで、この背面リブ５０を、シリンダヘッド１の側部外壁に所定の隙間をもって相対する背面部としてある。
【００３８】
ここで、背面リブ５０は、図８のシリンダヘッド１の平面図に示されるように、シリンダヘッド１の側部外壁で、シリンダヘッド１内のリフターボア側部５２と連なる部分に相対させている。リフターボア５１は、吸気弁及び排気弁の端部に取付けられるバルブリフタを摺動案内する孔であり、リフターボア側部５２は、このリフターボア（孔）５１を形成するように、シリンダヘッド１の側部外壁に連なって形成されている。従って、シリンダヘッド１の側部外壁で、シリンダヘッド１内のリフターボア側部５２と連なる部分は厚肉構造となっている。すなわち、シリンダヘッド１の側部外壁に関し、図８のＡ−Ａ断面は、図９に示されるように、薄肉であるが、図８のＢ−Ｂ断面（リフターボア側部５２）は、図１０に示されるように、厚肉となっている。
【００３９】
極めて大きな入力で突起２１ｂ、２１ｃ、２１ｄが押され、背面リブ５０がシリンダヘッド１の側部外壁に突き当たった場合、シリンダヘッド１側の剛性が低いと、シリンダヘッド１側が破壊する可能性があるが、リフターボア側部６０は、他の部位に比べ、厚肉構造になっているため、剛性が高く、背面リブ５０が突き当たっても十分耐えることができる。
【００４０】
尚、図８のシリンダヘッドの平面図において、１３’、１４’はカムジャーナル部、１５’はプラグタワー部、１７’はラダーカムブラケット取付孔（ねじ孔）である。
【００４１】
また、背面リブ５０は、下側に行くほど、シリンダヘッド１の側部外壁から離れるように傾斜させてある（図１０の角度θ）。
突起２１ｂ、２１ｃ、２１ｄが衝撃を受けた場合、その構造（燃料分配配管５を下から跨ぐ構造）上、付け根（図１０のｇ）を中心に曲げモーメントが作用すして、突起が回転するため、背面リブ５０のシリンダヘッド側の面に傾斜を付けることにより、シリンダヘッド１の側部外壁に面で突き当たることができ、応力集中を回避できる。
【００４２】
また、幅の広い中央の突起２１ｃには、幅方向両端の２箇所に背面リブ５０を突出形成し、その左右の幅の狭い突起２１ｂ、２１ｄには、幅方向中央の１箇所に背面リブ５０を突出形成してある。
【００４３】
突起の幅が広い場合（２１ｃ）、背面リブ５０を幅方向両端の２箇所にのみ設けることにより、剛性を確保しつつ、中央部を鋳抜くことで軽量化できる。
突起の幅が狭い場合（２１ｂ、２１ｄ）、背面リブ５０を中央部１箇所にのみ設けることにより、剛性を確保しつつ、両端を鋳抜くことで軽量化できる。
【００４４】
特に本実施形態によれば、背面部（背面リブ５０）は、シリンダヘッド１の側部外壁で、シリンダヘッド１内のリフターボア側部５２と連なる部分に相対させているので、シリンダヘッド１の剛性が高い部位に突き当てることができ、突き当たったときにシリンダヘッド１に亀裂等が発生するのを防止できる。
【００４５】
また、本実施形態によれば、背面部（背面リブ５０）は、下側に行くほど、シリンダヘッド１の側部外壁から離れるように傾斜させているので、突起２１ｂ〜２１ｄが衝撃を受けた場合、背面リブ５０がシリンダヘッド１の側部外壁に面で当たるようになるため、応力集中を回避することができる。
【００４６】
また、本実施形態によれば、背面部として、突起２１ｂ〜２１ｄに、その気筒列方向の幅より小さい幅の背面リブ５０を突出形成したことにより、突起２１ｂ〜２１ｄの重量増加を抑制することができる。
【００４７】
また、本実施形態によれば、背面リブ５０は、突起の幅方向中央の１箇所、又は幅方向両端の２箇所に突出形成することにより、突起の幅に合わせて、重量効率の良く、リブを設定できる。
【００４８】
尚、以上の実施形態では、前方吸気、後方排気のエンジンについて示したが、前方排気、後方吸気のエンジンであっても、車両衝突時には、エンジン本体の後方への移動により、吸気マニホールドがダッシュパネルにぶつかって、同様の現象が起きるので、このような場合にも効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示すエンジンの正面図
【図２】正面視の要部断面図
【図３】エンジンの平面図
【図４】ラダーカムブラケットの平面図
【図５】本発明の他の実施形態を示すエンジンの正面図
【図６】正面視の要部断面図
【図７】ラダーカムブラケットの平面図
【図８】シリンダヘッドの平面図
【図９】図８のＡ−Ａ断面図
【図１０】図８のＢ−Ｂ断面図
【符号の説明】
１  シリンダヘッド
２  ラダーカムブラケット
３  ロッカカバー
４  フロントカバー
５  燃料分配管
６  燃料噴射弁
７  吸気マニホールド
７ａ〜７ｄ  ブランチ部
８  コレクタ部
９  スロットルボディ
１０  外枠
１１  吸気カムシャフト
１２  排気カムシャフト
１３  吸気カムブラケット
１４  排気カムブラケット
１５  プラグタワー部
１６  リブ
１７  ボルト挿通孔
１８  カムブラケット締結ボルト
１９  ロッカカバー取付孔
２０  ロッカカバー締結ボルト
２１ａ〜２１ｄ  突起
２２  背面部
２３  棒状部材
２４  フロントカバーの取付用フランジ
５０  背面リブ
５１  リフターボア
５２  リフターボア側部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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