特開 2024-176471 車両用のエンジンユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024176471

(43)【公開日】2024-12-19

(54)【発明の名称】車両用のエンジンユニット

(51)【国際特許分類】

   F02M 35/104 20060101AFI20241212BHJP

   F02M 35/112 20060101ALI20241212BHJP

   F02M 61/16 20060101ALI20241212BHJP

【ＦＩ】

F02M35/104 A

F02M35/112

F02M35/104 B

F02M61/16 W

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023095021

(22)【出願日】2023-06-08

(71)【出願人】

【識別番号】000002082

【氏名又は名称】スズキ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100090273

【弁理士】

【氏名又は名称】國分 孝悦

(72)【発明者】

【氏名】辻 勇佑

【テーマコード（参考）】

3G066

【Ｆターム（参考）】

3G066BA30

(57)【要約】

【課題】車両の衝突時に吸気マニホールドから燃料供給管をより確実に保護できるようにする。
【解決手段】ダッシュパネル２の前方に配置される車両用のエンジンユニット３であって、シリンダヘッド５の吸気マニホールド取付面１０に接合されるフランジ部１２、フランジ部１２よりも上方に設置されるサージタンク１３、及びサージタンク１３とフランジ部１２とを連結する複数の分岐管１４Ａ～１４Ｃを有する樹脂製の吸気マニホールド１１と、燃料供給管１９と複数の分岐管１４Ａ～１４Ｃの下流部との間に配置されるカバー部２５を有し、吸気マニホールド１１がダッシュパネル２に衝突したときの複数の分岐管１４Ａ～１４Ｃが破断する領域を制限する保護部材２４とを備え、保護部材２４は、カバー部２５の後部に接続して上方に突出し、燃料供給管１９の後方を覆う突出部３２を有する。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ダッシュパネルの前方に配置される車両用のエンジンユニットであって、
後斜め上方に向くように傾斜する吸気マニホールド取付面を有するシリンダヘッドと、
前記吸気マニホールド取付面に接合されるフランジ部、前記フランジ部よりも上方に設置されるサージタンク、及び前記サージタンクと前記フランジ部とを連結する複数の分岐管を有する樹脂製の吸気マニホールドと、
前記エンジンユニットと前記吸気マニホールドとの間の空間に設置され、車幅方向に延びる燃料供給管と、
前記燃料供給管と前記複数の分岐管の下流部との間に配置されるカバー部を有し、前記吸気マニホールドが前記ダッシュパネルに衝突したときの前記複数の分岐管が破断する領域を制限する保護部材とを備え、
前記保護部材は、前記カバー部の後部に接続して上方に突出し、前記燃料供給管の後方を覆う突出部を有することを特徴とする車両用のエンジンユニット。

【請求項2】

前記突出部は、車幅方向の寸法が前記カバー部の車幅方向の寸法よりも小さく、前記カバー部の車幅方向の中央部に接続することを特徴とする請求項１に記載の車両用のエンジンユニット。

【請求項3】

前記カバー部は、前記分岐管の上側に位置する凸状部と、隣り合う前記分岐管の間に位置する凹状部とを有する波板状に形成され、
前記突出部は、前記凸状部の位置に接続することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用のエンジンユニット。

【請求項4】

前記保護部材は、前記フランジ部に接続して固定するための固定部を有し、
前記固定部は、前記凹状部に配置されることを特徴とする請求項３に記載の車両用のエンジンユニット。

【請求項5】

前記カバー部と前記突出部とが一体形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用のエンジンユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両用のエンジンユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、車両の衝突時に吸気マニホールドから燃料供給管を保護するために、吸気マニホールドに保護部材を設け、吸気マニホールドの分岐管の破断する位置を調整することが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－６３４４８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１では、車両の衝突時に吸気マニホールドがダッシュパネルに衝突すると、吸気マニホールドのうちの破断位置よりも上流部分が、燃料供給管の上方で前方に移動するように構成されている。
しかしながら、衝突の状況や破断位置によっては、上流部分が燃料供給管に衝突することを完全に避けられないこともありえる。

【0005】

本発明はかかる実情に鑑みてなされたものであり、車両の衝突時に吸気マニホールドから燃料供給管をより確実に保護できるようにすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の車両用のエンジンユニットは、ダッシュパネルの前方に配置される車両用のエンジンユニットであって、後斜め上方に向くように傾斜する吸気マニホールド取付面を有するシリンダヘッドと、前記吸気マニホールド取付面に接合されるフランジ部、前記フランジ部よりも上方に設置されるサージタンク、及び前記サージタンクと前記フランジ部とを連結する複数の分岐管を有する樹脂製の吸気マニホールドと、前記エンジンユニットと前記吸気マニホールドとの間の空間に設置され、車幅方向に延びる燃料供給管と、前記燃料供給管と前記複数の分岐管の下流部との間に配置されるカバー部を有し、前記吸気マニホールドが前記ダッシュパネルに衝突したときの前記複数の分岐管が破断する領域を制限する保護部材とを備え、前記保護部材は、前記カバー部の後部に接続して上方に突出し、前記燃料供給管の後方を覆う突出部を有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、車両の衝突時に吸気マニホールドから燃料供給管をより確実に保護できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施例に係る車両の一部を示す右側面図である。

【図2】実施例に係るエンジンユニットの一部の断面図である。

【図3】実施例に係るエンジンユニットの一部の断面図である。

【図4】実施例に係る吸気マニホールドを示す斜視図である。

【図5】実施例に係る吸気マニホールドの一部を示す平面図である。

【図6】実施例に係る吸気マニホールドの一部の断面図である。

【図7】実施例に係る保護部材を示す右側面図である。

【図8】車両の衝突時に吸気マニホールドが破断する状態を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本発明の一実施形態に係る車両用のエンジンユニットは、ダッシュパネル（２）の前方に配置される車両用のエンジンユニット（３）であって、後斜め上方に向くように傾斜する吸気マニホールド取付面（１０）を有するシリンダヘッド（５）と、前記吸気マニホールド取付面（１０）に接合されるフランジ部（１２）、前記フランジ部（１２）よりも上方に設置されるサージタンク（１３）、及び前記サージタンク（１３）と前記フランジ部（１２）とを連結する複数の分岐管（１４Ａ～１４Ｃ）を有する樹脂製の吸気マニホールド（１１）と、前記エンジンユニット（３）と前記吸気マニホールド（１１）との間の空間に設置され、車幅方向に延びる燃料供給管（１９）と、前記燃料供給管（１９）と前記複数の分岐管（１４Ａ～１４Ｃ）の下流部との間に配置されるカバー部（２５）を有し、前記吸気マニホールド（１１）が前記ダッシュパネル（２）に衝突したときの前記複数の分岐管（１４Ａ～１４Ｃ）が破断する領域を制限する保護部材（２４）とを備え、前記保護部材（２４）は、前記カバー部（２５）の後部に接続して上方に突出し、前記燃料供給管（１９）の後方を覆う突出部（３２）を有する。
これにより、車両の衝突時に吸気マニホールド（１１）から燃料供給管（１９）をより確実に保護できるようになる。

【実施例0010】

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施例について説明する。
図１は、車両の一部を示す右側面図である。本願において、車両１の前後方向を前後方向、車両の左右方向（車幅方向）を左右方向、車両の上下方向（車両の高さ方向）を上下方向と定義し、エンジンユニット３の各方向も車両１に搭載された状態での方向をいうものとする。

【0011】

図１に示すように、車両１は、ダッシュパネル２を備える。車両１において、ダッシュパネル２に対して前方にエンジンルーム１Ａが構成され、ダッシュパネル２に対して後方に車室１Ｂが構成される。

【0012】

エンジンルーム１Ａには、内燃機関であるエンジンユニット３が搭載される。エンジンユニット３は、３気筒のエンジンユニットであり、シリンダブロック４と、シリンダブロック４の上部に設けられたシリンダヘッド５と、シリンダヘッド５の上部に設けられたシリンダヘッドカバー６と、シリンダブロック４の下部に設けられた不図示のオイルパンとを備える。
シリンダブロック４は、不図示のピストンを収容するシリンダ７を有するとともに、不図示のクランクシャフトを収納する。ピストンの上下方向の往復運動が、不図示のコネクティングロッドを介してクランクシャフトの回転運動に変換される。
シリンダヘッド５には、３つの吸気ポート８が設けられる。吸気ポート８は、車幅方向、すなわち左右方向に並んで配置される。シリンダヘッド５の後壁面において、吸気ポート８の上流側の端面は、後斜め上方に向くように傾斜する吸気マニホールド取付面１０を構成する。
また、シリンダヘッド５には、３つの排気ポート９が設けられる。排気ポート９は、吸気ポート８と同様に車幅方向に並んで配置される。
また、シリンダヘッド５及びシリンダヘッドカバー６内には動弁室が形成され、それぞれ不図示の、吸気カムを備える吸気カムシャフトと、排気カムを備える排気カムシャフトとが収容される。

【0013】

シリンダヘッド５の後壁面の吸気マニホールド取付面１０には、樹脂製の吸気マニホールド１１が取り付けられる。吸気マニホールド１１は、シリンダヘッド５及びシリンダヘッドカバー６とダッシュパネル２との間に位置する。
以下、図２乃至図８を参照して、吸気マニホールド１１について説明する。図２は、エンジンユニット３の一部の断面図（図１のＡ－Ａ線断面図）である。図３は、エンジンユニット３の一部の断面図（図２のＢ－Ｂ線断面図）である。図４は、吸気マニホールド１１を示す斜視図である。図５は、吸気マニホールド１１の一部を示す平面図である。図６は、吸気マニホールド１１の一部の断面図（図５のＣ－Ｃ線断面図）である。図７は、保護部材２４を示す右側面図である。図８は、車両１の衝突時に吸気マニホールド１１が破断する状態を説明するための図である。

【0014】

吸気マニホールド１１は、吸気マニホールド取付面１０に接合されるフランジ部１２と、フランジ部１２よりも上方に設置されるサージタンク１３と、サージタンク１３とフランジ部１２とを連結する３つの分岐管１４Ａ～１４Ｃがユニット化された分岐管ユニット１４とを有する。

【0015】

サージタンク１３には、不図示のエアクリーナで浄化された吸入空気が導入される。

【0016】

分岐管ユニット１４は、サージタンク１３に連通する３つの分岐管１４Ａ～１４Ｃがユニット化されたものである。３つの分岐管１４Ａ～１４Ｃは、車幅方向に並んで配置され、サージタンク１３に接続し、湾曲しながら下方に延出して、吸気マニホールド取付面１０に向かうように延出する。

【0017】

フランジ部１２は、分岐管ユニット１４の下流側の端面に一体形成されて、車幅方向に延びる板状に構成される。図４～図６に示すように、フランジ部１２の左側上部及び右側下部には、ボス部１５、１６が設けられる。また、シリンダヘッド５の後壁面には、吸気マニホールド取付面１０の一部を構成するように、ボス部１５、１６に対応するボス部が設けられる。フランジ部１２を吸気マニホールド取付面１０に合わせた状態で、ボス部１５、１６にボルト１７を締結することにより、フランジ部１２が吸気マニホールド取付面１０に接合する。吸気マニホールド取付面１０が後斜め上方に向くように傾斜するので、フランジ部１２も後斜め上方に向くように傾斜する姿勢になる。フランジ部１２が吸気マニホールド取付面１０に接合することにより、分岐管１４Ａ～１４Ｃがシリンダヘッド５の各吸気ポート８に連通する。

【0018】

図２に示すように、シリンダヘッド５の後部には、複数の燃料噴射弁１８が設けられる。燃料噴射弁１８は、１つの吸気ポート８に対して２つ設けられており、吸気ポート８に燃料を噴射する。
また、燃料噴射弁１８に接続する燃料供給管であるデリバリパイプ１９が設置される。デリバリパイプ１９は、車幅方向に延びて、不図示の燃料タンクから供給される燃料を各燃料噴射弁１８に分配、供給する。図１に示すように、デリバリパイプ１９は、シリンダヘッド５及びシリンダヘッドカバー６と吸気マニホールド１１との間の空間に設置されて、サージタンク１３及び分岐管ユニット１４によって上方、後方及び下方が覆われる。

【0019】

吸気マニホールド１１についてさらに詳述すると、分岐管ユニット１４は、上流側分岐管ユニット２０と、下流側分岐管ユニット２１とに分割構成される。上流、下流は、吸入空気の流れる方向を基準とし、サージタンク１３側が上流で、吸気ポート８側が下流である。

【0020】

上流側分岐管ユニット２０には、分岐管１４Ａ～１４Ｃの上流部となる上流側分岐管部２０Ａ～２０Ｃが形成される。３つの上流側分岐管部２０Ａ～２０Ｃは、車幅方向に並んで配置され、サージタンク１３に接続し、湾曲しながら下方に延出する。上流側分岐管ユニット２０の下流側の端面には、フランジ部２２が設けられる。フランジ部２２は、デリバリパイプ１９と略同じ高さ位置で、吸気マニホールド取付面１０に向き合う。

【0021】

下流側分岐管ユニット２１には、分岐管１４Ａ～１４Ｃの下流部となる下流側分岐管部２１Ａ～２１Ｃが形成される。３つの下流側分岐管部２１Ａ～２１Ｃは、車幅方向に並んで配置され、吸気マニホールド取付面１０に向かうように直線状に延びる。下流側分岐管ユニット２１の下流側の端面に、フランジ部１２が設けられる。また、下流側分岐管ユニット２１の上流側の端面には、フランジ部２３が設けられる。このフランジ部２３を、上流側分岐管ユニット２０のフランジ部２２に接合することにより、上流側分岐管ユニット２０と下流側分岐管ユニット２１とが一体化される。図１に示すように、フランジ部２２、２３の接合面に沿った仮想平面Ｍを創出した場合に、仮想平面Ｍが後方から前斜め上方に傾斜し、かつ、デリバリパイプ１９の上方を通過するように傾斜する。

【0022】

サージタンク１３に導入された吸入空気は、上流側分岐管ユニット２０の３つの上流側分岐管部２０Ａ～２０Ｃに分配された後、下流側分岐管ユニット２１の３つの下流側分岐管部２１Ａ～２１Ｃに導入されて、各吸気ポート８に供給される。燃料噴射弁１８から噴射される燃料は、吸入空気と混合され、この混合気がシリンダ７で燃焼することにより、ピストンの往復運動が行われる。シリンダ７で燃焼された排気ガスは、排気ポート９を通して外部に排出される。

【0023】

ここで、図４～図６に示すように、吸気マニホールド１１には、保護部材２４が設けられる。保護部材２４は、デリバリパイプ１９と下流側分岐管ユニット２１との間に配置されるカバー部２５を有する。これにより、後述するように、車両の衝突時に、吸気マニホールド１１がダッシュパネル２に衝突したときの３つ分岐管１４Ａ～１４Ｃ（分岐管ユニット１４）が破断する領域を制限することができる。

【0024】

カバー部２５は、中央の分岐管１４Ｂの下流部となる下流側分岐管部２１Ｂの上側に位置する凸状部２５ｂと、左右の分岐管１４Ａ、１４Ｃの下流部となる下流側分岐管部２１Ａ、２１Ｃの上側に位置する凸状部２５ａ、２５ｃと、これら凸状部２５ａ～２５ｃ間をつなぎ、隣り合う分岐管１４Ａ～１４Ｃの間に位置する凹状部２５ｄ、２５ｅとを有する波板状に形成される。凸状とは上向きに凸状となることをいい、凹状とは下向きに凸状となることをいう。このようにカバー部２５を波板状にすることにより、平板状にする場合と比べて、剛性を高めて、変形しにくくすることができる。また、右側の凹状部２５ｄ及びそれにつながる凸状部２５ａ、２５ｂの一部は、フランジ部１２の方向に延出する延出部２５ｆを構成する。このようにフランジ部１２の方向に延出する延出部２５ｆを設けることにより、剛性を高め、変形しにくくすることができる。

【0025】

右側の凹状部２５ｄの上部には、円筒状の上側ボス部材２６が取り付けられる。カバー部２５の凹状部２５ｄが延出部２５ｆを構成し、そこに上側ボス部材２６の外周部に連結されるので、上側ボス部材２６によってカバー部２５を補強することができる。
また、左側の凹状部２５ｅの下部には、下向きに突出するブラケット２７が設けられ、ブラケット２７に円筒状の下側ボス部材２８が取り付けられる。カバー部材２４にブラケット２７が連結されることによってカバー部２５を補強することができる。
上側ボス部材２６及び下側ボス部材２８には、それぞれボルト２９が挿通される。これらボルト２９は、フランジ部１２に設けられたボス部３０、３１のボルト穴を挿通して、シリンダヘッド５の吸気マニホールド取付面１０に締結される。このように、吸気マニホールド１１をシリンダヘッド５に固定するボルト２９を利用して、保護部材２４をシリンダヘッド５に強固に固定できる。これら上側ボス部材２６及び下側ボス部材２８が、フランジ部１２に接続して固定するための固定部を構成する。

【0026】

カバー部２５の後部には、上方に突出する突出部３２が一体形成される。カバー部２５と突出部３２との曲げ部には、補強のためにビード加工が施される。突出部３２は、デリバリパイプ１９の後方を覆うようにして、分岐管ユニット１４とデリバリパイプ１９との間に配置される。突出部３２は、車幅方向の寸法がカバー部２５の車幅方向の寸法よりも小さく、カバー部２５の車幅方向の中央部の凸状部２５ｂに接続する。これにより、突出部３２を有する保護部材２４が大型化し、重くなるのを避けることができる。また、突出部３２を凸状部２５ｂに接続することにより、突出部３２がカバー部２５側に倒れにくい構造にすることができる。

【0027】

また、下流側分岐管ユニット２１の各下流側分岐管部２１Ａ～２１Ｃの上部にはそれぞれ一対の上部リブ３３が一体形成される。上部リブ３３は、細長い形状を有し、フランジ部１２から上流に向かって延びる。このように上部リブ３３を設けることによって、下流側分岐管ユニット２１の剛性を高めることができる。図６に示すように、下流側分岐管部２１Ａ、２１Ｂの上部リブ３３は、保護部材２４のカバー部２５の下面に接触する。

【0028】

また、下流側分岐管ユニット２１の各下流側分岐管部２１Ａ～２１Ｃの下部にはそれぞれ一対の下部リブ３４が一体形成される。下部リブ３４は、細長い形状を有し、フランジ部１２から上流に向かって延び、図３に示すように、フランジ部１２とフランジ部２３とを連結する。このように下部リブ３４を設けることによって、下流側分岐管ユニット２１の剛性を高めることができる。

【0029】

図３に示すように、上部リブ３３の前後方向長さは、下部リブ３４の前後方向の長さより短くなっている。また、図４、図５に示すように、上部リブ３３の前後方向長さは、カバー部２５の前後方向の長さよりも長くなっている。また、図３に示すように、上部リブ３３の後端は、デリバリパイプ１９の後方に位置する。

【0030】

このようにしたエンジンユニット３においては、車両１の衝突時、吸気マニホールド１１の分岐管ユニット１４がダッシュパネル２に衝突すると、ダッシュパネル２により上流側分岐管ユニット２０が前方に押されて、下流側分岐管ユニット２１がフランジ部１２を起点として上方に曲げ荷重を受ける。その際、保護部材２４のカバー部２５が下流側分岐管ユニット２１に接触して、カバー部２５で覆う部分が上方に変形することを規制する。したがって、分岐管ユニット１４が破断する領域は、カバー部２５の後部よりも上流側に制限される。

【0031】

この場合、上流側分岐管ユニット２０のフランジ部２２及び下流側分岐管ユニット２１のフランジ部２３に荷重が集中して、フランジ部２２とフランジ部２３との接合面で破断しやすい。
上流側分岐管ユニット２０の大部分は、デリバリパイプ１９よりも上方に位置しているため、フランジ部２２、２３の接合面で破断したときに、上流側分岐管ユニット２０は、デリバリパイプ１９の上方で前方に移動し、デリバリパイプ１９に衝突しないようになっている。しかも、図１に示すように、フランジ部２２、２３の接合面に沿った仮想平面Ｍが後方から前斜め上方に傾斜し、かつ、デリバリパイプ１９の上方を通過するように傾斜するので、フランジ部２２、２３の接合面で破断したときに、上流側分岐管ユニット２０をデリバリパイプ１９の上方で前方に移動させることができる。
また、衝突の状況によって、吸気マニホールド１１のうちの破断位置よりも上流部分（この場合、上流側分岐管ユニット２０）がデリバリパイプ１９に衝突することを完全に避けられない場合にも、上流部分が保護部材２４の突出部３２に衝突するので、デリバリパイプ１９を保護することができる。

【0032】

また、フランジ部２２、２３の接合面で破断すると述べたが、他の位置で破断することもありえる。例えば、図８に示すように、下流側分岐管ユニット２１において、フランジ部２３よりも下流側の根元部分、具体的には上部リブ３３の後端よりも後方（上流側）の位置で破断することがありえる。
このように下流側分岐管ユニット２１が破断したときは、フランジ部２２、２３の接合面で破断したときと比べて、上流側分岐管ユニット２０に下流側分岐管ユニット２１のフランジ部２３側の根元部分を加えた部分が前方に移動するので、デリバリパイプ１９に衝突しやすくなる。
このように破断位置によって、吸気マニホールド１１のうちの破断位置よりも上流部分（この場合、上流側分岐管ユニット２０に下流側分岐管ユニット２１の一部を加えた部分）がデリバリパイプ１９に衝突することを完全に避けられない場合にも、上流部分が保護部材２４の突出部３２に衝突するので、デリバリパイプ１９を保護することができる。

【0033】

また、上流部分がデリバリパイプ１９の上方で前方に移動した後、落下してデリバリパイプ１９に衝突してしまう可能性もあるが、この場合にも、保護部材２４の突出部３２によりデリバリパイプ１９を保護することができる。

【0034】

以上述べたように、デリバリパイプ１９と複数の分岐管１４Ａ～１４Ｃの下流部との間に配置されるカバー部２５を有し、吸気マニホールド１１がダッシュパネル２に衝突したときの分岐管１４Ａ～１４Ｃが破断する領域を制限する保護部材２４を備え、保護部材２４は、カバー部２５の後部に接続して上方に突出し、デリバリパイプ１９の後方を覆う突出部３２を有するので、車両の衝突時に吸気マニホールド１１からデリバリパイプ１９をより確実に保護できるようになる。そして、破断領域の制限と、吸気マニホールド１１の破断後のデリバリパイプ１９のガードとを一つの部材である保護部材２４で行うので、軽量かつコンパクトに収めることができる。

【0035】

以上、本発明の実施例を、図面を参照して詳細に説明したが、各実施例は、本発明の実施にあたっての具体例を示したに過ぎない。本発明の技術的範囲は、各実施例に限定されるものではない。本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であり、それらも本発明の技術的範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0036】

３：エンジンユニット、５：シリンダヘッド、１０：吸気マニホールド取付面、１１：吸気マニホールド、１２：フランジ部、１３：サージタンク、１４：分岐管ユニット、１４Ａ～１４Ｃ：分岐管、１９：デリバリパイプ、２０：上流側分岐管ユニット、２０Ａ～２０Ｃ：上流側分岐管部、２１：下流側分岐管ユニット、２１Ａ～２１Ｃ：下流側分岐管部、２４：保護部材、２５：カバー部、２５ａ～２５ｃ：凸状部、２５ｄ、２５ｅ：凹状部、２６：上側ボス部材、２７：ブラケット、２８：下側ボス部材、３２：突出部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】