JP2006226223A - 燃料ポンプモジュール - Google Patents

Abstract

【課題】 燃料ポンプモジュールにおいて、レギュレータの下流側の圧力が高くなって、レギュレータが供給通路のライン圧を制御しにくくなるのを抑制する。
【解決手段】 燃料ポンプモジュール１において、レギュレータ８のドレンラインの圧力上昇を抑制するリリーフ弁２１を設けた。さらに、このリリーフ弁２１の燃料通路２７，２６を、燃料ポンプモジュール１の底部ケーシング１３に形成した。
【選択図】 図２

Description

本発明は、燃料タンク内の燃料を内燃機関に供給する燃料ポンプモジュールに関する。

従来より種々の燃料ポンプモジュールが提案されている。特許文献１は、その一例としての燃料ポンプモジュールを開示する。

特許文献１の燃料ポンプモジュールは、燃料ポンプ、燃料フィルタ、およびレギュレータを一体に備えており、燃料タンク内の燃料を清浄化して内燃機関に送出するものである。

燃料ポンプから吐出された燃料は、燃料フィルタを通過した後、内燃機関に供給されるものと、燃料タンク内に戻されるものとに分配される。

レギュレータは、内燃機関への供給通路のライン圧、すなわち内燃機関の燃料噴射弁の噴射圧を調整すべく、所定のセット圧で弁体を開弁させる。この弁体の開弁によって流出した燃料が燃料タンク内に戻るようになっている。

そして、この燃料ポンプモジュールでは、レギュレータから流出したリターン燃料をジェットポンプノズルから噴出させ、該ジェットポンプノズルの噴流によって生じた圧力低下を利用して、燃料タンクから燃料ポンプモジュール内に燃料を移送するようにしてある。
特開平９−２６８９５７号公報

しかしながら、上記燃料ポンプモジュールでは、内燃機関に供給する燃料が少ない、すなわちレギュレータ経由で燃料タンク内に戻る燃料の流量（すなわちリターン流量）が多い場合に、ジェットポンプノズル等の流通抵抗によってレギュレータより下流側のドレンラインの圧力が高くなり、内燃機関への供給通路のライン圧、すなわち燃料噴射弁の噴射圧を制御しにくくなってしまうおそれがあった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、燃料ポンプモジュールにおいて、レギュレータの下流側の圧力が高くなって、レギュレータが供給通路のライン圧を制御しにくくなるのを抑制することにある。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、燃料ポンプモジュールにおいて、レギュレータのドレンラインの圧力上昇を抑制するリリーフ弁を設け、該リリーフ弁を燃料ポンプモジュールの底部に形成したことを趣旨とする。

また、請求項２の発明は、上記請求項１の発明において、上記リリーフ弁を上記ドレンラインの燃料通路に設けるとともに、ジェットポンプノズルモジュールを、該ドレンラインの燃料通路の端部開口に嵌着した構成としている。

また、請求項３の発明は、上記請求項２の発明のジェットポンプノズルモジュールを、燃料タンク内から燃料ポンプモジュール内に燃料を移送させるジェットポンプノズルモジュールとしたものである。

請求項１の発明によれば、上記リリーフ弁により、ドレンラインの圧力上昇を抑制することができる。また、リリーフ弁を燃料ポンプモジュールの底部に設けたため、燃料ポンプや燃料フィルタ等の他の構成要素のレイアウトの障害になりにくく、燃料ポンプモジュールの他の部位に設けた場合に比べて、燃料ポンプモジュールをより小型に構成することができる。

請求項２の発明によれば、ジェットポンプノズルモジュールの流通抵抗によるドレンラインの圧力上昇を抑制することができる。また、ジェットポンプノズルモジュールを、ドレンラインの燃料通路の端部開口に嵌着することで、当該ジェットポンプノズルモジュールを含むドレンラインの流路構成を、比較的容易に構築することができる。

請求項３の発明によれば、燃料タンク内から燃料ポンプモジュール内に燃料を移送させるジェットポンプノズルモジュールを燃料タンクの底面近傍に有して燃料残量が少ない場合に有利な構成を、比較的容易に得ることができる。

以下、本発明を具現化した実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態では、内燃機関を搭載した自動車の燃料タンク内に装着される燃料ポンプモジュールが例示される。

図１は、燃料タンク内に装着した燃料ポンプモジュールの概略構成を示す側面図、図２は、燃料ポンプモジュールの断面図、図３は、燃料ポンプモジュールのケーシングの底部の断面図、図４は、燃料ポンプモジュールの底部を見た斜視図である。

本実施形態にかかる燃料ポンプモジュール１は、燃料タンク４の上部に設けられた開口４ａを塞ぐように取り付けられる蓋部２と、蓋部２の下方で燃料タンク４内に収容されるタンク内収容部３とを備えている。

タンク内収容部３は、蓋部２に上下動自在に支持されている。本実施形態では、タンク内収容部３のスライダ３ａが蓋部２に設けられたガイド溝２ａに上下方向に案内されている。

また、蓋部２とタンク内収容部３との間には、圧縮バネとしてのスプリング１５を介装し（図２）、このスプリング１５の付勢力によって、蓋部２に対してタンク内収容部３が下方に押され、タンク内収容部３の底面が、燃料タンク４の底面４ｂ上に押し付けられるようにしてある。これにより、燃料タンク４内の内圧変化等で燃料タンク４の高さ（上壁と底壁との間隔）が変化したような場合にも、タンク内収容部３の底面を燃料タンク４の底面４ｂに当接するため、残量が少ない場合にも、燃料５を燃料タンク４からタンク内収容部３内の燃料貯留部３８に導入しやすくなる。

タンク内収容部３は、樹脂からなる上部ケーシング１１、中間ケーシング１２、および底部ケーシング１３を上下三段に重ねて接合したものに、燃料ポンプ７や、レギュレータ８、燃料フィルタ９、ジェットポンプノズルモジュール１９、リリーフ弁２１、等を装着して構成したものである。タンク内収容部３の内側には、燃料を収容する燃料貯留部３８が形成される。

燃料ポンプ７は、燃料貯留部３８の燃料を、燃料タンク４外、すなわち、内燃機関の燃料噴射弁に向けて吐出するものである。

燃料フィルタ９は、燃料ポンプ７によって吐出された燃料からダストを除去して清浄化するものであり、本実施形態では、中間ケーシング１２に形成された環状の室内に収容されている。

この燃料フィルタ９によって清浄化された燃料の一部は、蓋部２とタンク内収容部３との間に配索されたチューブ１０、蓋部２上面から突出して形成されたフィードパイプ６、および燃料配管（図示せず）を経由して、内燃機関に向けて送出される。

また、燃料フィルタ９の下流側には、レギュレータ８が設けられている。レギュレータ８は、燃料ポンプ７の吐出側、すなわち燃料噴射弁に至る燃料供給ライン（図示せず）の圧力（燃圧）を調整するものであり、本実施形態では、上部ケーシング１１に設けられた三段の有底筒状部１４に嵌挿されて図示しない留め金により固定されている。このレギュレータ８の頭部８ａにはスプリング１５の下端を外装し、装置構成の簡素化を図っている。なお、スプリング１５の上端は、蓋部２の裏面に凸設した有底筒状部２ｂに緩挿されている。

かかる構成において、燃料フィルタ９によって清浄化された燃料の一部は、このレギュレータ８から流出し、燃料通路１７，１８等によって形成されるドレンラインを経由して、タンク内収容部３の燃料貯留部３８内に戻される。

燃料通路１７は、中間ケーシング１２に形成された上下方向に延伸するパイプ部１６の管内空間（穴）として形成される一方、燃料通路１８は、底部ケーシング１３内でその底面に沿って横方向に伸びる穴として形成される。本実施形態では、上記パイプ部１６の下流側（下側）の開口端１６ａが、底部ケーシング１３に形成された燃料通路１８に連通して上方が開口する筒部１８ａ内に嵌挿され、これにより、燃料通路１７、１８が連通している。

また、本実施形態では、レギュレータ８のドレンラインの圧力上昇を抑制するリリーフ弁２１を底部ケーシング１３に設けている。すなわち、底部ケーシング１３の内底部上に有底円筒状の筒部２２を立設し、その筒内空間２６に、弁体２３と付勢手段としてのスプリング２４とを収容している。さらに、筒部２２の底部には、筒内空間２６と燃料通路１８とを連通するオリフィス状の貫通孔２７を設ける一方、筒部２２の上端開口部には蓋２５をかしめ固定し、この蓋２５には、筒内空間２６と燃料貯留部３８とを連通する貫通孔２５ａを設けている。そして、弁体２３と蓋２５との間に、予圧縮させた状態でスプリング２４を介在させている。

かかる構成において、弁体２３は、スプリング２４によって所定のセット荷重でシール面（弁座）としての筒部２２の底面２２ａに押し付けられている。ここで、ドレンラインとしての燃料通路１８の圧力が所定値（すなわちリリーフ圧）以上に上昇すると、燃料通路１８に臨むリリーフ弁２１が開弁する。すなわち、弁体２３が底面２２ａから離間（離座）して、燃料が燃料通路１８から貫通孔２７を経由して筒内空間２６に流れ込み、さらに貫通孔２５ａを経由して燃料貯留部３８に流出する。このようにして、ドレンラインの圧力がリリーフ圧を大幅に超えるのが抑制されている。

なお、上記構成では、リリーフ弁２１の燃料通路は、貫通孔２７、筒内空間２６、貫通孔２５ａであり、このうち、貫通孔２７および筒内空間２６が底部ケーシング１３に形成されている。これら貫通孔２７および筒内空間２６は、底部ケーシング１３を樹脂成形する際に形成することができる。

さらに、本実施形態では、ドレンラインから燃料を噴出させて生じた圧力低下を利用して燃料を移送するジェットポンプノズルモジュール１９，２０を設けている。

このうち、ジェットポンプノズルモジュール１９は、燃料タンク４内の燃料５を、タンク内収容部３の燃料貯留部３８内に移送するものである。本実施形態では、タンク内収容部３の底部の周縁の一部を切り欠き、その切欠部３５を埋めるようにジェットポンプノズルモジュール１９を取り付けている。ジェットポンプノズルモジュール１９は、先割れ円筒状の突出部２８と、ノズル部３３とを有しており、切欠部３５に開口する燃料通路１８の端部開口２９にこの突出部２８を嵌挿することで、当該ジェットポンプノズルモジュール１９を底部ケーシング１３に装着している。底部ケーシング１３には、燃料通路１８と略直交する方向に伸びて切欠部３５と燃料貯留部３８とを連通する貫通穴３４を設ける一方、ノズル部３３の燃料噴出方向を突出部２８の軸方向と直交させておき、ジェットポンプノズルモジュール１９を端部開口２９に嵌着したときに、ノズル部３３から貫通穴３４内に燃料が噴出するようにしてある。貫通穴３４のノズル部３３が挿入される側の開口端部は、奥側に向けて細くなるテーパ状に形成されており、当該開口端部におけるノズル部３３の外径を貫通穴３４の内径より小さくし、ノズル部３３の周囲に、切欠部３５と貫通穴３４とを連通する環状の通路が形成されるようにしてある。

かかる構成において、燃料通路１８内の燃料が、ジェットポンプノズルモジュール１９のノズル部３３から貫通穴３４内に向けて噴出されると、貫通穴３４の開口端部付近で流速増大に伴って圧力低下が生じる。この結果、切欠部３５から貫通穴３４を経由して燃料貯留部３８に燃料が流れ込むことになる。ここで、切欠部３５は、底部ケーシング１３の底面に形成された凹部３１に連通しており、さらにこの凹部３１は、その外周縁（底部ケーシング１３の底面の外周縁）に断続的に設けられた壁部３０の間の切欠３２を介して燃料タンク４内に連通している。よって、このジェットポンプノズルモジュール１９の作用により、燃料タンク４の燃料は、凹部３１、切欠部３５、および貫通穴３４を経由して、タンク内収容部３の燃料貯留部３８に向けて流れ込むことになる。なお、本実施形態では、壁部３０と切欠３２とを交互に設けた構成により、切欠３２の幅あるいは高さより大きなダストが凹部３１、ひいては燃料貯留部３８に進入するのが抑制されている。

一方、ジェットポンプノズルモジュール２０は、メインタンクとサブタンク（図示せず）とを有する所謂鞍型の燃料タンクにおいて、燃料ポンプモジュール１が配置されるメインタンクにサブタンクから燃料を移送するものである。本実施形態では、底部ケーシング１３に、その底面に沿って燃料通路１８と直交しかつ連通する貫通穴３７を設けるとともに、この貫通穴３７に、略円筒状の突出部３６を嵌挿することで、ジェットポンプノズルモジュール２０を底部ケーシング１３に装着している。なお、ジェットポンプノズルモジュール２０は、移送チューブ（図示せず）が接続される導入側パイプ３９から吐出口４０に抜ける流路（図示せず）内に、ノズル部（図示せず）を突出させ、貫通穴３７内の燃料を当該ノズル部によって下流側（吐出口４０側）に噴出させるようにしてある。

かかる構成において、燃料通路１８内の燃料が、流路内に突出するノズル部（図示せず）から下流側に向けて噴出されると、当該内部流路のノズル部の下流側およびその周辺部に流速増大に伴う圧力低下が生じる。この結果、サブタンクからジェットポンプノズルモジュール２０の内部流路に燃料が流れ込み、ひいてはメインタンクに燃料が移送されることになる。

以上の本実施形態によれば、リリーフ弁２１により、ドレンラインの圧力上昇を抑制することができる。そして、このリリーフ弁２１を底部ケーシング１３に設けたことで、該リリーフ弁２１が燃料ポンプモジュール１内における燃料ポンプ７や燃料フィルタ９等と干渉しにくくなり、これをタンク内収容部３中の他の部位（上部ケーシング１１や中間ケーシング１２等）に設けた場合に比べて、燃料ポンプモジュール１をよりコンパクトに構成することができるという利点がある。

また、本実施形態によれば、リリーフ弁２１の燃料通路（筒内空間２６および／または貫通孔２７）を底部ケーシング１３に形成したため、当該底部ケーシング１３とは別個に構成されたリリーフ弁を該底部ケーシング１３に装着する場合に比べて、一体的に形成した分、製造の手間が減る上、燃料ポンプモジュールをより小型に構成することができる。

特に、本実施形態によれば、有底筒状の筒部２２を立設し、この筒部２２の筒内空間２６を、燃料通路として利用するとともに、弁体２３およびスプリング２４の収容室として利用することにより、リリーフ弁２１をより一層簡素な構成とすることができる。

また、本実施形態によれば、リリーフ弁２１により、ジェットポンプノズルモジュール１９，２０の流通抵抗によるドレンラインの圧力上昇を抑制することができる。また、ジェットポンプノズルモジュール１９（の突出部２８）を、ドレンラインの燃料通路１８の端部開口２９に嵌着することで、ジェットポンプノズルモジュール１９を含むドレンラインの流路構成を、比較的容易に構築することができる。

ここで、燃料タンク４内から燃料ポンプモジュール１の燃料貯留部３８内に燃料を移送させるジェットポンプノズルモジュール１９は、燃料残量が少ない場合を考慮すると、燃料タンク４の底面４ｂ近傍に配置するのが有利であるが、本実施形態によれば、当該ジェットポンプノズルモジュール１９を底部ケーシング１３に形成したドレンラインの燃料通路１８の端部開口２９に嵌着したため、燃料残量が少ない場合に有利な構成を、比較的容易に得ることができる。

さらに、本実施形態によれば、底部ケーシング１３に燃料通路１８と直交しかつ当該燃料通路１８に連通する貫通穴３７を設け、当該貫通穴３７の端部開口にジェットポンプノズルモジュール２０を嵌着したため、当該ジェットポンプノズルモジュール２０を備えた構成を比較的容易に得ることができる。

なお、本発明は、次のような別の実施形態に具現化することができる。以下の別の実施形態でも上記実施形態と同様の作用および効果を得ることができる。

（１）上記実施形態では、燃料ポンプ等、燃料ポンプモジュールの主要構成部品を蓋部ではなくタンク内収容部側に設けたが、これを蓋部側に設けた形態としても本発明は同様に実施することができる。

（２）リリーフ弁やジェットポンプノズルモジュールの配置や構造は、上記実施形態で開示したものには限定されず、主旨を逸脱しない範囲で種々に変形した形態としても、本発明は実施することができる。

また、上記実施形態から把握し得る請求項以外の技術思想について、以下にその効果と共に記載する。

（イ）請求項２または３に記載の燃料ポンプモジュールでは、ケーシングの底部に有底筒状の筒部を設け、この筒部の筒内空間を、上記リリーフ弁の燃料通路として用いるとともに、該リリーフ弁の弁体ならびに当該弁体を閉弁側に付勢するスプリングを収容する収容室として用いるのが好適である。

こうすれば、リリーフ弁をより一層容易に構築することができる。

（ロ）請求項３に記載の燃料ポンプモジュールでは、ケーシングの底部に上記ドレンラインの燃料通路と直交しかつ当該燃料通路に連通する貫通穴を設け、当該貫通穴の端部開口に、サブタンクからメインタンクに燃料を移送するジェットポンプノズルモジュールを嵌着するのが好適である。

こうすれば、さらに、サブタンクからメインタンクに燃料を移送するジェットポンプノズルモジュールを備えた構成を比較的容易に得ることができる。

本発明の実施形態にかかる燃料ポンプモジュールの燃料タンク内に装着した状態での概略構成を示す側面図。 本発明の実施形態にかかる燃料ポンプモジュールの断面図。 本発明の実施形態にかかる燃料ポンプモジュールのケーシングの底部の断面図。 本発明の実施形態にかかる燃料ポンプモジュールの底部を見た斜視図。

符号の説明

１ 燃料ポンプモジュール
４ 燃料タンク
７ 燃料ポンプ
８ レギュレータ
１３ 底部ケーシング
１８ 燃料通路（ドレンラインの燃料通路）
１９ ジェットポンプノズルモジュール
２１ リリーフ弁
２６ 筒内空間（リリーフ弁の燃料通路）
２７ 貫通孔（リリーフ弁の燃料通路）
２９ 端部開口

Claims (3)

1. 燃料タンク内に設けられ、該燃料タンク内に貯留された燃料を燃料タンク外に向けて吐出する燃料ポンプと、前記燃料ポンプの吐出側の圧力を調整するレギュレータと、を備えた燃料ポンプモジュールにおいて、
   前記レギュレータのドレンラインの圧力上昇を抑制するリリーフ弁を燃料ポンプモジュールの底部に設けたことを特徴とする燃料ポンプモジュール。
2. 前記ドレンラインから燃料を噴出させて生じた圧力低下により燃料を移送するジェットポンプノズルモジュールを設ける一方、前記レギュレータのドレンラインの燃料通路を前記燃料ポンプモジュールのケーシングの底部に形成し、
   前記ジェットポンプノズルモジュールを、前記ドレンラインの燃料通路の端部開口に嵌着したことを特徴とする請求項１に記載の燃料ポンプモジュール。
3. 前記ジェットポンプノズルモジュールは、燃料タンク内から燃料ポンプモジュール内に燃料を移送するものであることを特徴とする請求項２に記載の燃料ポンプモジュール。
   
   

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