用于保護發動機燃料系統元件的裝置的制作方法

專利名稱：用于保護發動機燃料系統元件的裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種改進的用于保護被安裝在車輛發動機主體上的燃料系統元件的裝置。
背景技術：
在配備有發動機的車輛上，當車輛發生碰撞時，出于安全角度，要求阻止燃料從被安裝在車輛發動機主體上的燃料系統元件上泄露。日本專利申請第一次公開文本2001-317436公開了一種用于保護被安裝在車輛發動機主體上的燃料系統元件的裝置。這種現有技術的裝置包括一保護器，其通常具有矩形盒形狀以便包圍諸如燃料管和燃料噴射器之類的燃料系統元件。保護器在上壁上具有兩個固定部分，利用螺釘，將其固定在進氣歧管上，在側壁上具有兩個固定部分，利用螺釘，將其固定在氣缸蓋上。
發明概述對于用于被安裝在發動機上燃料系統元件的保護器來說，必須增加被固定在發動機主體上的保護器的固定部分的強度和剛度，以便當車輛發生正面碰撞而導致極大負荷被施加到保護器上時，保護燃料系統元件，使燃料系統元件基本上不會出現不利的變形。因而，該保護器的厚度和尺寸將被增加，被固定到發動機主體上的固定部分的數量以及緊固螺栓和用于接收該緊固螺栓的凸臺的尺寸也將增加。
本發明的目的是提供一種改進的用于保護設置在發動機主體上的燃料系統元件的裝置，其包括保護器和被固定到發動機上的固定部分，其重量減輕，結構簡化，同時沒有損壞保護功能。
按照本發明的一個方面，提供了一種用于保護設置在車輛發動機主體上的燃料系統元件的裝置，該裝置包括一具有第一壁和與所述第一壁相連的第二壁的保護器。所述第一壁和第二壁向發動機主體延伸并彼此合作，從而包圍該燃料系統元件，第二壁具有與發動機主體相對的一端，該端與發動機主體之間保持一定間隙。所述裝置還包括將第一壁固定在發動機主體上的第一緊固元件。
附圖簡介

圖1是一個符合本發明第一實施例用于保護發動機燃料系統元件的裝置的透視圖；圖2是一個沿圖1中2-2線截取的斷面圖；圖3是一個第一實施例的裝置的斷面圖，顯示當負荷施加到該裝置上的狀態；圖4是一個適合于本發明裝置的發動機的透視圖，從進氣側看到的視圖，也就是從車輛前側看到的視圖；圖5是一個類似于圖1的視圖，但是顯示了符合本發明第二實施例的裝置；圖6是一個沿圖5中6-6線截取的斷面圖；圖7是一個類似于圖1的視圖，但是顯示了符合本發明第三實施例的裝置；圖8是一個沿圖7中8-8線截取的斷面圖；圖9是一個符合本發明比較實例的用于保護發動機燃料系統元件的裝置的透視圖；圖10是一個沿圖9中10-10線截取的斷面圖。
優選實施例介紹參考圖1-4，圖1-4說明了符合本發明第一實施例用于保護發動機燃料系統元件的裝置。在該實施例中，該裝置適用于在橫向位置上被安裝在所謂FF車輛也就是前發動機前司機車輛上的發動機，發動機的進氣側位于車輛前側，排氣側被設置在車輛后側。如圖4所示，發動機具有一包括氣缸蓋10、氣缸體12和搖桿蓋14的發動機主體。氣缸蓋10和氣缸體12由諸如鑄鐵、鋁合金等具有相對較大強度和剛度的合適金屬制成。利用圖中未示的蓋墊片，氣缸蓋10和氣缸體12彼此固定。搖桿蓋14被固定在氣缸蓋10的上端，從而覆蓋氣缸蓋10的上表面。進氣歧管16被安裝在位于進氣側也就是車輛前側上的氣缸蓋10的側壁上。進氣歧管16由具有相對輕重量和低成本的樹脂材料制成。進氣歧管16具有一彎曲結構，從而在搖桿蓋14上方延伸并與容置圖中未示的節氣門的空氣濾清器箱相連。
如圖2所示，燃料系統元件18被設置在發動機主體的進氣側壁上。燃料系統元件18包括燃料管18A和燃料噴射閥18B。具體地說，燃料系統元件18被設置在由發動機主體進氣側壁和進氣歧管16限定的空間內。燃料管18A適于向燃料噴射閥18B供應燃料。燃料噴射閥18B具有一靠近被形成在氣缸蓋10上的進氣口設置的端部。燃料噴射閥18B可操作以通過燃料管18A向進氣口噴射供應的燃料。
保護器20被設置成覆蓋燃料系統元件18。保護器20通常具有C形橫截面，從而如圖2所示包圍燃料系統元件18。通過將相對薄金屬板壓制成形，形成保護器20。如圖1和2所示，保護器20包括第一壁22、第二壁24以及被設置在第一壁22和第二壁24之間的彎頭23。第一壁22和第二壁24通過彎頭23被彼此相連。第一壁22和第二壁24從彎頭23向發動機主體的進氣側壁延伸并與彎頭23合作，從而包圍燃料系統元件18。具體地說，第一壁22在燃料系統元件18的上側向搖桿蓋14的進氣側壁延伸。第二壁24在燃料系統元件18的下側向氣缸蓋10的進氣側壁延伸。第一壁22、第二壁24和彎頭23彼此合作作為整體覆蓋燃料系統元件18的外側。
利用主緊固元件26將位于燃料系統元件18上方的第一壁22固定在搖桿蓋14和氣缸蓋10上。在該實施例中，兩個主螺栓被用作所述主緊固元件26。具體地說，第一壁22包括一對被固定在發動機主體上的固定部分28，圖2顯示了其中一個固定部分。如圖1所示，固定部分28沿第一壁22的縱向彼此間隔分布。如圖2所示，每個固定部分28向搖桿蓋14的進氣側壁延伸。固定部分28被設置在與搖桿蓋14的進氣側壁一體形成的第一主凸臺30的座30A上。利用每個主緊固元件26，將覆蓋第一主凸臺30的固定部分28固定在第一主凸臺30上和與氣缸蓋10的進氣側壁一體形成的第二主凸臺32上。將主緊固元件26插入固定部分28上的安裝孔內并擰入第一主凸臺30和第二主凸臺32內。通過擰緊主緊固元件26，保護器20被固定在發動機主體上，同時，搖桿蓋1被固定在氣缸蓋10上。因而緊固元件26起到將保護器20固定在發動機主體上和將搖桿蓋1固定在氣缸蓋10上的作用。這可以減少緊固元件的數量，從而貢獻了一種結構簡單的燃料系統元件保護裝置。
如圖2所示，第一壁22還包括鄰接部分40，該鄰接部分40沿發動機主體的向下方向也就是沿主緊固元件26的軸向偏移。鄰接部分40設計成使當車輛發生如下文所述的正面碰撞時，沖擊負荷向著發動機主體也就是向著車輛后側被施加在保護器20上，從而鄰接部分移動到一鄰接位置，此時鄰接部分40的遠端鄰接在第一主凸臺30上。鄰接部分40通過臺階42與固定部分28相連并通過彎曲整體形成。鄰接部分40的遠端與第一主凸臺30的周邊側表面相對，兩者之間具有間隙44。間隙44可以被設定為3～5毫米。
被設置在燃料系統元件18下方的第二壁24具有與氣缸蓋10的進氣側壁相對的遠端。兩者之間具有間隙34。具體地說，第二壁24具有自由端部分，其位于發動機主體的側方，并沒有被固定在發動機主體上。氣缸蓋10具有第二凸臺32、從氣缸蓋10的進氣側壁向外延伸的進氣歧管安裝部分36、被設置在第二凸臺32和進氣歧管安裝部分36之間的接收部分38。第二凸臺32采用重疊方式被設置在第一凸臺10的下方，進氣歧管安裝部分36支撐進氣歧管16，接收部分38容置第二壁24的自由端部分。接收部分38配備有被形成在氣缸蓋10進氣側上的凹槽，從而帶一定間隙地包圍第二壁24的自由端。第二壁24的自由端與接收部分38的底部相對，自由端和所述底部之間具有間隙34，間隙34可以被設定為3～5毫米。
利用輔助緊固元件46，也就是在該實施例中的一個螺栓，將保護器20固定在進氣歧管16上。具體地說，進氣歧管16包括薄膜肋50，所述薄膜肋50被設置在兩個相鄰的進氣支線(branch)48之間從而與進氣支線48相連。具有一普通圓柱形的第一輔助凸臺52被設置在一個薄膜肋50上。具有一普通圓柱形的第二輔助凸臺54被設置在保護器20的第一壁22上。如圖1所示，第二輔助凸臺54靠近彎頭23，換句話說，在遠離發動機主體一側，在對應于兩個固定部分28中間位置的位置。將輔助緊固元件46插入第一輔助凸臺52和第二輔助凸臺54內并擰緊，以便連接第一輔助凸臺52和第二輔助凸臺54。
圖9和10顯示了比較實例的燃料系統元件保護裝置。如圖9和10所示，在保護器B的上表面，利用兩個螺栓C，在保護器B的下表面，利用兩個螺栓C，將保護器B緊固到發動機主體A上。保護器B由鑄鐵材料制成并被增厚，從而提供用于保護燃料噴射閥E和燃料管F的剛性使其基本上不變形，當車輛發生碰撞時，諸如通過設置在發動機前方的散熱器的元件，將負荷P施加在保護器B上，沖擊負荷P作為剪切力發揮作用，幾乎所有沖擊負荷P作用到保護器B和螺栓C之間以及保護器B和凸臺D之間的鄰接平面上。相應的鄰接平面G的面積必須被增加。這導致增加螺栓C和凸臺D的尺寸，導致增加裝置的重量和成本，損壞了元件布置的自由度。
相反，本發明第一實施例的裝置按照下述方式操作。如圖3所示，當車輛發生正面碰撞時，當沖擊負荷P被施加到進氣歧管16和保護器20上時，通過輔助緊固元件46和第一輔助凸臺52和第二輔助凸臺54，迫使保護器20被頂向發動機主體。第二壁24的遠端與氣缸蓋10的容置部分38的底部鄰接。同樣通過第二壁24的鄰接，迫使第一壁22的鄰接部分40被頂向發動機主體，從而移動到鄰接位置，該處遠端鄰接在第一主凸臺30的周邊側壁上。此時，保護器20仍然被保持在保護位置，也就是保護器20不干涉地覆蓋和保護燃料系統元件18。在燃料系統元件18和保護器20之間設置空間，從而即使車輛發生正面碰撞時，保護器20也可處于保護位置。
本發明第一實施例的裝置可以獲得下述效果。首先，保護器20采用所謂的懸臂方式被支撐，其中第一壁22被固定在發動機主體上，第二壁24相對于接收部分38的底部浮動，兩者之間具有間隙34。這可以減少用于固定保護器20的緊固元件的數量，從而提供簡單的固定結構并便于將保護器20組裝在發動機主體上的組裝操作。此外如圖3所示，當負荷P被施加到保護器20上時，第一壁22的鄰接部分40被迫移動到與第一主凸臺30的周邊側壁接觸的鄰接位置，從而可以有效地吸收沖擊能。此外，通過使用相對輕和薄的金屬板壓制加工而形成保護器20，保護器20可以實現保護功能，可以減輕重量并節約成本。此外，一旦沖擊負荷被施加到保護器20上時，第二壁24的遠端與氣缸蓋10的接收部分38接觸并被接收部分38所支撐，這增強了所述裝置的支撐強度和剛度，從而與比較實例相比，緊固元件和接收所述緊固元件的凸臺的直徑以及裝置的重量可以被減少，在所述比較實例中，沖擊負荷被凸臺、緊固元件和保護器的固定部分之間的鄰接平面接收，此外，由于保護器20具有所謂的懸臂形式，并僅在第一壁22的固定部分被固定在發動機主體上，通過使用主緊固元件26和第一主凸臺30，可以實現保護器20的組裝操作。
此外，保護器20被如此設計，從而當負荷P被施加到保護器20上時(如圖3所示)，第一壁22的鄰接部分40與第一主凸臺30的周邊側壁鄰接。在此狀態下，在第一主凸臺30內延伸的主緊固元件26起到第一主凸臺30芯部的作用，明顯地增強了第一主凸臺30的支撐剛度和強度，從而導致有效地改善了保護器20的支撐強度和剛度。此外，可以阻止第一實施例中的裝置遭遇比較實例中裝置所碰到的問題，也就是幾乎所有負荷被凸臺、保護器的固定部分之間的鄰接平面以及緊固螺栓和所述固定部分之間的鄰接平面接收。
第一主凸臺30的支撐強度和剛度可以被充分地維持，主緊固元件26和第一主凸臺30的直徑可以被減少。從而減少了第一實施例裝置的整體重量。此外，當沖擊負荷P被施加到保護器20上時，迫使第一壁22的鄰接部分40從圖2所示初始位置移動到圖3所示鄰接位置，通過鄰接部分40的移動，沖擊能可以被有效地吸收。
即使由于作用在保護器20上的負荷，在臺階42上產生斷裂時，使第一壁22的固定部分28和鄰接部分40彼此分開，鄰接部分40沿固定部分28的下表面被導向并與第一主凸臺30的周邊側表面鄰接。另一方面，使第二壁24的遠端與接收部分38的底部鄰接。因而燃料系統元件18處于被充分保護的狀態，此時除了固定部分28之外，燃料系統元件18被幾乎保護器20的所有部分充分和有效地封閉。
此外，使用一個輔助緊固元件46和兩個主緊固元件26，保護器20在三個位置被固定地支撐在進氣歧管16上。利用這種支撐結構，在車輛行駛期間，保護器20的振動可以被遏制。
此外，通過彎曲，第一壁22的固定部分28、鄰接部分40和臺階42被形成一體，因而便于保護器20的生產并降低成本。
下文結合圖5和6，介紹符合本發明第二實施例的裝置，該裝置與第一實施例裝置的區別在于保護器的易碎部分。相同的附圖標記表示相同的元件。如圖5和6所示，保護器40在鄰接部分40的一端設有易碎部分60，所述一端位于發動機主體側。易碎部分60是具有小厚度的變薄部分，通過在鄰接部分40的發動機主體側端部的上表面上形成狹長切口或凹槽而減少厚度。所述易碎部分60沿鄰接部分40和臺階42之間延伸的彎曲部分而延伸。
第二實施例可以產生與第一實施例相同的效果。此外如圖6所示，當車輛發生碰撞而使負荷P作用在保護器120上時，在易碎部分60上產生斷裂。當鄰接部分40由于上述斷裂而與臺階42分開時，鄰接部分40的遠端與第一主凸臺30周邊側表面鄰接并被所述周邊側表面支撐，從而阻止沖擊能集中在第一壁22的第一主凸臺30和固定部分28之間的鄰接平面上。
下文結合圖7和8，介紹符合本發明第三實施例的裝置，第三實施例裝置與第一實施例裝置的區別在于保護器的固定部分28A和鄰接部分40A作為分開的元件被設置。如圖7和8所示，保護器220的第一壁22包括作為單獨元件的固定部分28A和鄰接部分40A。固定部分28A和鄰接部分40A彼此部分地重疊，并通過點焊被結合在一起。
具體地說，固定部分28A被設置在鄰接部分40A的上表面上，從而鄰接部分40A被設置在向下偏移的位置，換句話說在主緊固元件26的軸向相對于固定部分28A被設置在向下偏移的位置。鄰接部分40A的位于發動機主體側的端部與第一主凸臺30的周邊側表面相對，兩者之間存在間隙44。這樣設計點焊接頭強度，使得當車輛發生碰撞而使負荷P作用在保護器220上時，在固定部分28A和鄰接部分40A之間的焊接接頭上產生斷裂，從而固定部分28A和鄰接部分40A彼此分開。第三實施例產生與第二實施例相同的效果。
固定部分28A的厚度可以被設成比鄰接部分40A的厚度大。此時，固定部分28A的剛度比鄰接部分40A的剛度大。如圖8所示，當由于作用在保護器220上的沖擊負荷P使固定部分28A和鄰接部分40A彼此分開時，固定部分28A可以在其下表面上可靠地對鄰接部分40A進行導向，從而確保鄰接部分40A鄰接第一主凸臺30的周邊側表面。此外，通過在固定部分28A上形成圖中未示的肋，可以增強固定部分28A的強度。
此外，保護器220包括一對突起62，其被設置在第一壁22的兩個相反面上并向發動機主體延伸，延伸超出鄰接部分40A的發動機主體側端。一對突起62被設成鄰接所述鄰接部分40A并與鄰接部分40A為一體。所述一對突起62被設置在主凸臺30的附近，從而主凸臺30位于所述突起62之間。當由于施加到保護器220上的負荷P鄰接部分40A與固定部分28A分開時，突起62和主凸臺30彼此合作，阻止保護器220沿第一壁22的縱向也就是垂直于圖8的平面的方向移動。因而，保護器220可以被保持在保護位置上，其中保護器220包圍燃料系統元件18。同時，突起62也可加到第一和第二實施例中。
此外，用于將保護器20、120和220固定在進氣歧管16上的輔助緊固元件46可以被省略。
本發明申請基于申請日為2003年2月14日、申請號為2003-36858的日本專利申請，該篇日本專利申請的所有內容被結合在本發明申請中作為參考。
以上已對本發明作了十分詳細的描述，所以閱讀和理解了本說明書后，對本領域技術人員來說，本發明的各種改變和修改將變得明顯。所以一切如此改動和修正也包括在此發明中，因此它們在權利要求書的保護范圍內。
權利要求
1.一種用于保護被安裝在車輛發動機主體上的燃料系統元件的裝置，其包括包含第一壁和與所述第一壁相連的第二壁的保護器，所述第一壁和第二壁向發動機主體延伸并彼此合作，從而包圍燃料系統元件，第二壁的一端與發動機主體相對，兩者之間保持一定間隙，將第一壁固定在發動機主體上的第一緊固元件。
2.如權利要求1所述裝置，其特征在于還包括接收第一緊固元件并具有一座的第一凸臺，第一凸臺被設置在發動機主體上，第一壁包括在重疊狀態下通過第一緊固元件被固定在第一凸臺的座上的固定部分以及與所述固定部分沿第一主緊固元件的軸向偏移的鄰接部分，所述鄰接部分與第一凸臺的周邊側表面帶一定間隙地相對。
3.如權利要求1所述裝置，其特征在于還包括用于接收第一緊固元件并具有一座的第一凸臺，所述第一凸臺被設置在發動機主體上，第一壁包括固定部分以及鄰接部分，固定部分利用第一緊固元件成重疊狀態被固定在第一凸臺的座上，所述鄰接部分被如此設置，從而當負荷被施加到保護器上時可以被移動到鄰接位置，在所述鄰接位置，所述鄰接部分與第一凸臺的周邊側表面鄰接。
4.如權利要求2所述裝置，其特征在于所述固定部分和鄰接部分通過彎曲被整體形成。
5.如權利要求4所述裝置，其特征在于在所述固定部分和鄰接部分之間的彎頭上形成易碎部分，該易碎部分具有減少的厚度。
6.如權利要求2所述裝置，其特征在于所述固定部分和鄰接部分彼此連接成重疊狀態。
7.如權利要求1所述裝置，其特征在于還包括接收部分，其用于接收第二壁的一端，該容置部分被設置在發動機主體上。
8.如權利要求7所述裝置，其特征在于所述容置部分是被形成在發動機主體上的凹槽。
9.如權利要求1所述裝置，其特征在于發動機主體與沿車輛前后方向被設置在發動機主體前方的進氣歧管相連，保護器被設置在進氣歧管和發動機主體之間所限定的空間內。
10.如權利要求9所述裝置，其特征在于還包括將保護器固定在進氣歧管上的第二緊固元件。
全文摘要
一種用于保護被設置在車輛發動機主體上的燃料系統元件的裝置，該裝置包括一具有第一壁和與所述第一壁相連的第二壁的保護器。所述第一壁和第二壁向發動機主體延伸并彼此合作，從而包圍該燃料系統元件，第二壁具有與發動機主體相對的一端，兩者之間保持一定間隙。第一緊固元件將第一壁固定在發動機主體上。
文檔編號F02M69/46GK1526941SQ20041000493
公開日2004年9月8日 申請日期2004年2月13日 優先權日2003年2月14日
發明者堀部武廣, 朝野功次, 小檜山昭二, 巖本彰夫, 矢田高廣, 夫, 廣, 昭二, 次 申請人:日產自動車株式會社, 愛知機械工業株式會社