JP2006152813A - 燃料ポンプユニット装置 - Google Patents

Abstract

【目的】 プレッシャーレギュレターのリターン燃料孔からポンプ収納室内に排出されるリターン燃料によって発生する気泡を排除し、燃料噴射弁に向けて安定して、正確な燃料を供給する。
【構成】 ポンプ収納室９はポンプボデー１の収納凹部１ｂとポンプボデー４の収納凹部４ｂとにより形成される。
ポンプ収納室９内にはストレーナＳを備える燃料ポンプＰが配置され、ポンプカバー４にプレッシャーレギュレターＲが配置される。
プレッシャーレギュレターＲのリターン燃料孔Ｒｆ、４ｅは横断面略円形をなすポンプ収納室９の内周壁４ｂａに沿って開口されるとともにポンプ収納室９の上部９ｂに開口する。
【選択図】図２

Description

本発明は燃料タンク内の燃料を燃料ポンプで昇圧し、この昇圧された燃料をプレッシャーレギュレターによって所定の燃料圧力に調圧し、この調圧された燃料を燃料噴射弁に向けて供給する燃料供給装置に関し、そのうち特にポンプボデーとポンプカバーとによって形成される燃料供給体に燃料ポンプとプレッシャーレギュレターとが配置される燃料ポンプユニット装置に関する。

従来の燃料ポンプユニット装置について図４により説明する。
１０は上方の鍔部１０ａから下方に向かって有底カップ状をなすポンプ収納凹部１０ｂが凹設されたポンプボデーであり、ポンプ収納凹部１０ｂは上方の鍔部１０ａに向けて開口１０ｃをもって開口する。
又、ポンプボデー１０には、ポンプ収納凹部１０ｂ内に向けて燃料流入孔１１とレギュレター燃料排出孔１２とが開口して形成される。
１３はポンプボデー１０の鍔部１０ａに当接されてポンプ収納凹部１０ｂの開口１０ｃを閉塞するポンプカバーであり、ポンプカバー１３には、燃料吐出孔１４とレギュレター収納凹部１５と、燃料吐出孔１４とレギュレター収納凹部１５とを連絡するレギュレター燃料流入孔１６と、が形成される。
前記燃料吐出孔は上方からポンプカバー１３の下面１３ａに向かって貫通して穿設され、レギュレター収納凹部１５は上方から下方に向かって凹設され、レギュレター燃料流入孔１６は燃料吐出孔１４からレギュレター収納凹部１５の側壁に向って穿設され、更にレギュレター収納凹部１５の底部はリターン燃料ガイド孔１５ａを介してポンプカバー１３の下面１３ａに開口して穿設される。
Ｒはプレッシャーレギュレターであり、以下により形成される。
Ｒａは下側筐体Ｒｂと上側筐体Ｒｃとの間に挟持され、弁体Ｒｖを備えるダイヤフラムであり、ダイヤフラムＲａの下面と下側筐体Ｒｂとにより燃料室Ｒｄが形成され、ダイヤフラムＲａの上面と上側筐体Ｒｃとによりスプリング室Ｒｅが形成される。
又、下側筐体Ｒｂにはリターン燃料孔Ｒｆが形成されるもので、その上端は弁座Ｒｇをもって燃料室Ｒｄ内に開口し、下端はリターン燃料ボスＲｈの下端に開口する。
更に、下側筐体Ｒｂの側壁には流入孔Ｒｋが貫通して穿設される。
尚、前記弁座は弁体Ｒｖに臨んで配置され、スプリング室Ｒｅ内にはダイヤフラムＲａを燃料室Ｒｄ側に付勢するレギュレタースプリングＲｓが縮設される。
そして、ポンプカバー１３のレギュレター収納凹部１５内にプレッシャーレギュレターＲが挿入配置されるとともにプレッシャーレギュレターＲは押圧板１７を介してポンプカバー１３に螺着固定される。かかる状態において、レギュレター燃料流入孔１６はレギュレター収納凹部１５内に開口し、更に流入孔Ｒｋもまたレギュレター収納凹部１５内に開口する。
また、下側筐体Ｒｂより下方に突設するリターン燃料ボスＲｈはポンプカバー１３のリターン燃料ガイド孔１５ａ内に挿入配置されるもので、これによるとリターン燃料孔Ｒｆはポンプカバー１３の下面１３ａに向かって開口する。
そして、燃料ポンプＰのポンプ吸入路ＰａにストレーナＳが螺着され、かかるストレーナＳを備える燃料ポンプＰが開口１０ｃよりポンプ収納凹部１０ｂ内に配置され、次いでプレッシャーレギュレターＲを備えるポンプカバー１３がポンプボデー１０の鍔部１０ａに当接配置されるとともに燃料吐出孔１４に燃料ポンプＰのポンプ吐出路Ｐｂが挿入配置され、かかる状態でポンプカバー１３がポンプボデー１０に向けて螺着固定される。
以上によると、ポンプボデー１０の開口１０ｃがポンプカバー１３によって閉塞されてポンプ収納室１８が形成され、このポンプ収納室１８内にストレーナＳを備える燃料ポンプＰが収納配置される。
又、前記ポンプ収納室１８の上部には、下方に向かってリターン燃料孔Ｒｆが開口し、ポンプ収納室１８の側部には、燃料流入孔１１と、レギュレター燃料排出孔１２とが開口する。
そして、燃料流入孔１１は第１燃料管１９をもって図示せぬ燃料タンクに接続され、レギュレター燃料排出孔１２は第２燃料管２０をもって燃料タンクに接続され、燃料吐出孔１４は第３燃料管２１をもって図示せぬ燃料噴射弁に接続される。
以上よりなる燃料ポンプユニット装置によると、燃料タンク内の燃料は、第１燃料管１９、燃料流入孔１１を介してポンプ収納室１８内に供給され、ポンプ収納室１８内の燃料は、ストレーナＳによって異物が除去され、清浄な燃料がポンプ吸入路Ｐａを介して燃料ポンプＰ内に吸入される。
燃料ポンプＰによって昇圧された燃料は、ポンプ吐出路Ｐｂを介して燃料吐出孔１４内に吐出されるもので、燃料吐出孔１４内の燃料の一部はレギュレター燃料流入孔１６、レギュレター収納凹部１５、流入孔Ｒｋを介してプレッシャーレギュレターＲの燃料室Ｒｄ内に供給される。そして、プレッシャーレギュレターＲは、燃料室Ｒｄに作用する燃料圧力とレギュレタースプリングとのバランス作用によって弁座Ｒｇが開閉制御され、これによって燃料吐出孔１４内を流れる燃料圧力が所定の圧力に調圧される。
そして、燃料室Ｒｄから、弁座Ｒｇ、リターン燃料孔Ｒｆを介して流下するリターン燃料はポンプカバー１３の連通孔１５ａを介してポンプカバー１３の下面１３ａからポンプ収納室１８内に排出され、更にポンプ収納室１８内に貯溜したリターン燃料は、レギュレター燃料排出孔１２、第２燃料管２０を介して燃料タンクへと戻される。

かかる従来の燃料ポンプユニット装置によると、
リターン燃料孔Ｒｆを介してポンプ収納室１８内へ排出されるリターン燃料は、ポンプカバー１３の下面１３ａから略垂直方向にポンプ収納室１８内へ落下するもので、これによると燃料流入孔１１からポンプ収納室１８内に供給され、ポンプ収納室１８内の底部に貯溜する燃料を波立たせ、この燃料中に波立ちによって生ずる気泡を混入させる。
そして、かかる気泡はストレーナＳ、ポンプ吸入路Ｐａを介して燃料ポンプＰ内へ吸入されることがあり、これによると、燃料ポンプＰからポンプ吐出路Ｐｂに向けて吐出される燃料中に前記気泡が混入されるもので、燃料噴射弁Ｊから噴射される燃料が断続的になったり、あるいは正確な燃料の供給を行なうことができない。

本発明になる燃料ポンプユニット装置は前記不具合に鑑み成されたもので、プレッシャーレギュレターのリターン燃料孔からポンプ収納室内に排出されるリターン燃料によって発生する気泡の影響を排除し、もって燃料噴射弁より安定した燃料を正確に且つ連続して供給することのできる燃料ポンプユニットを提供することを目的とする。

本発明になる燃料ポンプユニット装置は、前記目的を達成する為に、ポンプボデーとポンプカバーとによって燃料供給体が形成され、燃料供給体に形成されるポンプ収納室内にストレーナを備える燃料ポンプが収納されるとともに燃料ポンプから吐出される燃料をプレッシャーレギュレターにて調圧し、プレッシャーレギュレターのリターン燃料孔からのリターン燃料をポンプ収納室内に排出する燃料ポンプユニット装置において、プレッシャーレギュレターのリターン燃料孔を、横断面が略円形をなすポンプ収納室の内周壁に沿って開口するとともに燃料ポンプのポンプ吸入路に接続されるストレーナをポンプ収納室の底部に配置し、前記リターン燃料孔をポンプ収納室の上部に開口したことを第１の特徴とする。

又、本発明は前記第１の特徴に加え、前記プレッシャーレギュレターを、ポンプカバーに装着したことを第２の特徴とする。

本発明の第１の特徴によると、燃料ポンプのポンプ吐出路から燃料吐出孔に向けて吐出される昇圧された燃料の一部は、レギュレター燃料流入孔、レギュレター収納凹部、流入孔を介してプレッシャーレギュレターの燃料室内へ供給され、弁体を含むダイヤフラムとレギュレタースプリングの調圧作用によって所望の燃料圧力に調圧される。
一方、前記調圧時におけるリターン燃料はリターン燃料孔からポンプ収納室内へ排出され、このリターン燃料はレギュレター燃料排出孔、第２燃料管を介して燃料タンクへと戻される。ここで、本発明の燃料ポンプユニット装置によると、ポンプ収納室の横断面が略円形に形成され、プレッシャーレギュレターのリターン燃料孔を、ポンプ収納室の内周壁に沿って開口するとともにリターン燃料孔をポンプ収納室の上部に開口したので、リターン燃料孔よりリターン燃料がポンプ収納室内へ排出された際、ポンプ収納室内に貯溜される燃料の泡立ちが抑止され、気泡の発生を効果的に抑止できる。
すなわちリターン燃料孔から排出されるリターン燃料は、ポンプ収納室の内周壁につたわって旋回しつつ上方から下方に向かって流下するもので、リターン燃料の流れ速度は内周壁をつたわって下方に流れる間に摩擦により大きく低下して、ポンプ収納室の底部に達する時点で、ゆるやかな旋回流となり、ポンプ収納室の底部に貯溜する燃料に泡立ちを生じさせることがない。

又、本発明の第２の特徴によると、プレッシャーレギュレターをポンプカバーに装着したので、ポンプカバーとポンプボデーとによって形成されるポンプ収納室のもっとも上方位置にプレッシャーレギュレターのリターン燃料孔を開口することができ、リターン燃料孔からポンプ収納室内に排出されるリターン燃料の流れ速度をより一層低下する上で好適である。

以下、本発明になる燃料ポンプユニット装置の一実施例について図１、図２により説明する。
図１は、燃料ポンプユニット装置の要部縦断面図。
図２は図１のＡ−Ａ線における横断面図。である。
尚、ストレーナＳを含む燃料ポンプ、プレッシャーレギュレターは図３と同一であるので同一符号を使用し説明を省略する。
１は、上方に鍔部１ａを有し、下方に底部１ｄを有し、その横断面が略円形をなす有底カップ状の収納凹部１ｂが凹設されたポンプボデーであり、前記収納凹部は開口１ｃをもって鍔部１ａの上端に開口する。
又、ポンプボデー１の下方には収納凹部１ｂ内に開口する燃料流入孔２と、レギュレター燃料排出孔３とが穿設される。
４は、ポンプボデー１の上部に当接配置されるポンプカバーであり、ポンプカバー４は下方の鍔部４ａから上方に向かって、その横断面が略円形をなす有底カップ状の収納凹部４ｂが凹設され、更に収納凹部４ｂの側方にはレギュレター収納凹部４ｃが凹設される。このレギュレター収納凹部４ｃは、図２において、ポンプカバー４の右端４ｄに開口する。
そして、レギュレター収納凹部４ｃの内側壁４ｃａには、ポンプカバー４の上下方向に沿って穿設された燃料吐出孔５に連絡されるレギュレター燃料流入孔６が開口する。
又、レギュレター収納凹部４ｃの底部４ｃｂにはリターン燃料ガイド孔４ｃｃが図２において左方に穿設されるもので、更にこのリターン燃料ガイド孔４ｃｃはリターン燃料孔４ｅをもって収納凹部４ｂ内に開口する。
ここで、特に注目されることは、収納凹部４ｂの横断面形状が略円形をなすことと、リターン燃料孔４ｅを、円形をなす収納凹部４ｂの内周壁４ｂａに沿って開口させたことである。
リターン燃料孔４ｅを、収納凹部４ｂの内周壁４ｂａに沿って開口させるということは、図３に示されるように内周壁４ｂａの接線Ｘ−Ｘとリターン燃料孔４ｅの中心線Ｙ−Ｙとの交叉角度Ｂを４５度以下とすることである。

そして、前記ポンプカバーのレギュレター収納凹部４ｃ内に向けてプレッシャーレギュレターＲが配置されるもので、これによると下側筐体Ｒｂがレギュレター収納凹部４ｃ内に配置されるとともにリターン燃料ボスＲｈがリターン燃料ガイド孔４ｃｃ内に挿入配置され、かかる状態において、上側筐体Ｒｃ上に平板状をなす押圧板７が配置され、この押圧板７をビス８によってポンプカバー４に螺着することによってプレッシャーレギュレターＲがポンプカバー４に取着される。
以上によれば、プレッシャーレギュレターＲのリターン燃料孔Ｒｆはポンプカバー４ｅのリターン燃料孔４ｅと同芯に配置されるもので、これによってプレッシャーレギュレターＲのリターン燃料孔Ｒｆがポンプカバー４の略円形をなす収納凹部４ｂの内周壁４ｂａに沿って開口されることになる。
より具体的にはプレッシャーレギュレターＲのリターン燃料孔Ｒｆを流れるリターン燃料は、ポンプカバー４のリターン燃料孔４ｅを介して収納凹部４ｂの内周壁４ｂａに沿って収納凹部４ｂ内へ流れこむ。

そして、前記の如く、プレッシャーレギュレターＲが装着されたポンプカバー４の鍔部４ａが、ポンプボデー１の鍔部１ａ上に当接配置され、この状態でポンプカバー４がポンプボデー１に螺着されて固定されるもので、これによってポンプボデー１の収納凹部１ｂと、ポンプカバー４の収納凹部４ｂとによってポンプ収納室９が形成される。
そして、ポンプ収納室９内に燃料ポンプＰが配置されるもので、燃料ポンプＰのポンプ吸入路Ｐａに接続されたストレーナＳはポンプ収納室９の底部９ａに配置され、ポンプ吐出路Ｐｂはポンプカバー４の燃料吐出孔５に挿入配置される。

以上をまとめてみると、ポンプボデー１とポンプカバー２とによって燃料供給体Ｕが形成され、ポンプ収納室９内に燃料ポンプＰが配置されるとともにポンプ収納室９の底部９ａにポンプ吸入路Ｐａに接続されたストレーナＳが配置され、更にポンプカバー２に配置されたプレッシャーレギュレターＲのリターン燃料孔Ｒｆがリターン燃料孔４ｂを介して横断面が略円形をなすポンプ収納室９の上部９ｂの内周壁４ｂａに沿って開口配置される。
尚、燃料流入孔２は第１燃料管１９を介して燃料タンク（図示せず）に連絡され、レギュレター燃料排出孔３は、第２燃料管２０を介して燃料タンクに連絡され、燃料吐出孔５は第３燃料管２１を介して燃料噴射弁（図示せず）に連絡される。

そして、機関の運転時において、燃料タンク内の燃料は第１燃料管１９、燃料流入孔２を介してポンプ収納室９内へ供給され、ポンプ収納室９内の燃料は、ストレーナＳ、ポンプ吸入路Ｐａを介して燃料ポンプＰ内へ吸入される。
そして、燃料ポンプＰによって昇圧された燃料がポンプ吐出路Ｐｂを介して燃料吐出孔５内へ吐出される。
一方、燃料吐出孔５内の燃料の一部は、レギュレター燃料流入孔６、レギュレター収納凹部４ｃ、流入孔Ｒｋを介してプレッシャーレギュレターＲの燃料室Ｒｄ内へ供給され、弁体Ｒｖを備えるダイヤフラムＲａ、レギュレタースプリングＲｓの調圧作用によるリターン燃料は、弁座Ｒｇ、リターン燃料孔Ｒｆ、リターン燃料孔４ｅを介してポンプ収納室９内へ排出され、ポンプ収納室９内に排出されたリターン燃料はレギュレター燃料排出孔３、第２燃料管２０を介して燃料タンク内へ戻される。
一方、燃料吐出孔５内の燃料圧力は前記プレッシャーレギュレターの調圧作用によって所定の燃料圧力に調圧されるもので、この調圧された燃料が第３燃料管２１より燃料噴射弁へ供給される。

ここで、本発明になる燃料ポンプユニット装置によると、プレッシャーレギュレターＲの調圧作用によって排出されるリターン燃料を、リターン燃料孔Ｒｆ、４ｅを介して、横断面が略円形をなすポンプ収納室９の内周壁４ｂａに沿って排出したこと。及び前記リターン燃料孔Ｒｆ、４ｅのポンプ収納室９の内周壁４ｂａへの開口をポンプ収納室９の上部９ｂに開口させたことにより、ポンプ収納室９の底部９ａに貯溜される燃料の波立ちを効果的に抑止できる。
すなわち、リターン燃料孔Ｒｆ、４ｅよりポンプ収納室９内に排出されるリターン燃料は、内周壁４ｂａに沿って排出されるもので、リターン燃料は内周壁４ｂａをつたわりながら螺旋状に回転しつつその重力によって下方へ流下する。
そして、特にリターン燃料孔Ｒｆ、４ｅをポンプ収納室９の上部９ｂに開口したことにより、リターン燃料が内周壁４ｂａをつたわり底部９ｂに至る螺線距離を充分長くとることができ、リターン燃料の流速を充分に低下することができたことによる。
従って、ポンプ収納室９内に貯溜される燃料に対して流速の小なるリターン燃料が接することになり、貯溜される燃料の波立ちが抑止され、もってポンプ収納室９の底部９ａの燃料中に気泡が混入することを抑止できる。
以上によると、燃料ポンプＰに気泡が吸入されることがなく、燃料噴射弁に向けて安定して正確な燃料の供給を行なうことができる。
又、プレッシャーレギュレターＲをポンプカバー４に装着することによると、プレッシャーレギュレターＲのリターン燃料孔Ｒｆ、４ｅをポンプ収納室９の上部９ｂに開口するのに好都合であり、リターン燃料孔Ｒｆ、４ｅとストレーナＳとの上下方向の距離を充分にとることができる。
尚、プレッシャーレギュレターの構造は上記に限定されるものでなく、調圧作用を成すものであればよい。

本発明の燃料ポンプユニット装置の一実施例を示す要部縦断面図。 図１のＡ−Ａ線における横断面図。 図２を簡略化して示す簡略図。 従来の燃料ポンプユニット装置を示す要部縦断面図。

符号の説明

１ ポンプボデー
４ ポンプカバー
４ｂａ 内周壁
９ ポンプ収納室
Ｐ 燃料ポンプ
Ｒ プレッシャーレギュレター
Ｒｆ、４ｅ リターン燃料孔

Claims (2)

1. ポンプボデーとポンプカバーとによって燃料供給体が形成され、燃料供給体に形成されるポンプ収納室内にストレーナを備える燃料ポンプが収納されるとともに燃料ポンプから吐出される燃料をプレッシャーレギュレターにて調圧し、プレッシャーレギュレターのリターン燃料孔からのリターン燃料をポンプ収納室内に排出する燃料ポンプユニット装置において、プレッシャーレギュレターＲのリターン燃料孔Ｒｆを、横断面が略円形をなすポンプ収納室９の内周壁４ｂａに沿って開口するとともに燃料ポンプＰのポンプ吸入路Ｐａに接続されるストレーナＳをポンプ収納室９の底部９ａに配置し、前記リターン燃料孔をポンプ収納室９の上部９ｂに開口したことを特徴とする燃料ポンプユニット装置。
2. 前記プレッシャーレギュレターを、ポンプカバー４に装着したことを特徴とする請求項１記載の燃料ポンプユニット装置。
   

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