JP2007138830A - 燃料噴射装置におけるフィルター装置 - Google Patents

Abstract

【目的】 開閉弁とフィルター装置とを集約的に一体形成し、他の部材への取付け工数、取付け部材、を削減して安価なフィルター装置を提供するとともにベーパーの排出性を向上する。
【構成】 フィルターボデー１とフィルターカバー９とによりフィルター収納室１１が形成される。フィルターボデー１には、一端が燃料タンクＴに接続され、他端がフィルター収納室１１内に開口する燃料流入路３と、一端が大気に連なり、他端がフィルター収納室１１内に開口するエアベント通路７と、一端がフィルター収納室１１内に開口し、他端が燃料ポンプＰに接続される燃料吐出路８が穿設される。
又、前記燃料流入路３に、該燃料流入路３を開閉する開閉弁４が配置される。
【選択図】 図５

Description

本発明は、燃料タンク内の燃料を燃料ポンプによって昇圧し、この昇圧された燃料を燃料分配管に装着された燃料噴射弁を介して機関に連なるスロットルボデー又は吸気管内に噴射供給する燃料噴射装置に関し、そのうち燃料タンクから燃料ポンプに向かう燃料に含まれる異物を除去するためのフィルター装置に関する。

従来用いられる燃料噴射装置におけるフィルター装置は図６に示される。
これによると、Ｔは内部に燃料が貯溜される燃料タンクであり、Ｃは流路を開閉する開閉弁であり、Ｆは内部にフィルターＦａが収納配置されたフィルター装置であり、Ｐは燃料を昇圧して吐出する燃料ポンプであり、Ｄは燃料噴射弁Ｊを備える燃料分配管である。
前記各構成は個別に用意されるもので、燃料タンクＴから燃料分配管Ｄに向けて直列に配置される。
すなわち、燃料タンクＴの底部に開口する燃料流出管Ｔａと、開閉弁Ｃの流入管Ｃａとは第１燃料管Ｋ１で連絡され、開閉弁Ｃの流出管Ｃｂとフィルター装置Ｆの流入管Ｆｂとは第２燃料管Ｋ２にて連絡される。
又、フィルター装置Ｆの流出管Ｆｃと燃料ポンプＰの流入管Ｐａとは第３燃料管Ｋ３にて連絡され、燃料ポンプＰの流出管Ｐｂと燃料分配管Ｄの流入管Ｄａとは第４燃料管Ｋ４にて連絡される。
そして、燃料分配管Ｄに装着された燃料噴射弁Ｊの吸気管Ｅ内に向かって配置され、この吸気管Ｅが図示せぬ機関に連絡される。

以上によると、機関の運転時において、開閉弁Ｃは流路を開弁して開放保持し、これによると燃料タンクＴ内の燃料は、第１燃料管Ｋ１、開閉弁Ｃ、第２燃料管Ｋ２を介してフィルター装置Ｆへ供給され、フィルターＦａによって異物が除去された清浄な燃料は、フィルター装置Ｆから第３燃料管Ｋ３を介して燃料ポンプＰへと供給される。
一方、燃料ポンプＰが駆動すると、第３燃料管Ｋ３より供給された燃料は燃料ポンプＰによって昇圧されたもので、この昇圧された燃料は第４燃料管Ｋ４を介して燃料分配管Ｄ内へと供給され、電子制御ユニットからの出力信号によって動作する燃料噴射弁Ｊを介して所望の燃料が吸気管Ｅ内へと噴射供給され、これによって機関の運転が行なわれる。
又、機関の停止時にあっては開閉弁Ｃは流路を閉塞保持するもので、これによると開閉弁Ｃより下流側への燃料流れが遮断される。一方、フィルター装置Ｆ等のメンテナンス作業時にあっても開閉弁Ｃによって流路は閉塞保持されるもので、これによって燃料タンクＴ内の燃料が外部に流出することなく、フィルター装置Ｆ、燃料ポンプＰ等の開閉弁Ｃより下流側の構成部品のメンテナンス作業を実施できる。

かかる従来の燃料噴射装置によると、開閉弁Ｃとフィルター装置Ｆとが個別に設けられるもので、これによると、開閉弁Ｃ及びフィルター装置Ｆを個別に燃料タンクＴ等の固定部へ取付ける必要があり、取付け作業工数が増加すること。及び取付け部材をそれぞれ用意すること。から製造コストを効果的に低減できない。
又、開閉弁Ｃの流出管Ｃｂとフィルター装置Ｆの流入管Ｆｂとを連結する第２燃料管Ｋ２が必要となるもので燃料管の接続作業工数が増加する。
更に、機関の運転時において、燃料タンクＴが振動することにより燃料タンクＴ内の燃料中にベーパーが混入され、このベーパーが燃料とともに開閉弁Ｃよりフィルター装置Ｆ側へ向かって搬送されることがあり、更には、燃料管Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３あるいは開閉弁Ｃ、フィルター装置Ｆが機関の雰囲気温度によって暖められ、ベーパーが発生することがある。
そしてかかるベーパーは、開閉弁Ｃより上方に位置する燃料タンクＴ内へと排出されるが、第１、第２燃料管Ｋ１、Ｋ２内の燃料流れに逆行してベーパーが燃料タンクＴへと流れることからベーパーを良好に排出することが困難なものであった。

本発明になるフィルター装置は前記不具合に鑑み成されたもので、開閉弁とフィルター装置を集約して配置することにより燃料タンク、車輌等への取付け作業工数の削減と、取付けステー、ネジ等の取付け部材を削減し、その製造コストを低減することを目的とし、更には燃料タンクから開閉弁、フィルター装置に向かって流れ込むベーパー及び開閉弁、フィルター装置、燃料管自体が暖められることによって発生するベーパーを、燃料タンク内に向けて良好に排出することのできるフィルター装置を提供することを目的とする。

本発明になる燃料噴射装置におけるフィルター装置は、前記目的達成のために、フィルターボデーと、フィルターボデーに着脱自在に対向配置される有底カップ状のフィルターカバーとによりフィルター収納室が形成され、
フィルターボデーには、一端が燃料タンクに接続され、他端がフィルター収納室内に開口する燃料流入路と、
一端が大気に連なり、他端がフィルター収納室内に開口するエアベント通路と、
一端がフィルター収納室内に開口し、他端が燃料ポンプに接続される燃料流出路と、が穿設され、
前記燃料流入路に、燃料流入路を開閉する開閉弁を配置するとともにフィルター収納室内に収納配置される燃料フィルターを、フィルター収納室内に開口する燃料流出路に着脱自在に接続したことを第１の特徴とする。

又、本発明は、前記第１の特徴に加え、前記フィルターボデーに形成される燃料流入路を、一側方から他側方に向けて直線上に形成し、燃料流入路内に形成される弁座から他側方に向かう下流側の燃料流入路に弁部を備える開閉弁を螺着配置したことを第２の特徴とする。

本発明の第１の特徴によると、燃料タンク内の燃料は、フィルターボデーに穿設された燃料流入路を介してフィルター収納室内へ供給され、フィルター収納室内に配置された燃料フィルターによって異物が濾過され、清浄な燃料が燃料流出路を介して燃料ポンプに供給される。
一方、燃料流入路はその内部に配置した開閉弁によって開閉されるもので、燃料タンクとフィルター収納室とは開閉弁によって燃料流入路が閉塞されることによって遮断され、開閉弁が燃料流入路を開放することにより連通される。
又、フィルター収納室にはエアベント通路が開口するもので、フィルター収納室内に滞留するベーパーは、このエアベント通路によって大気へ排出される。
かかるフィルター装置によると、フィルターボデーとフィルターカバーとによってフィルター収納室が形成され、このフィルター収納室内に開閉弁を備える燃料流入路と、エアベント通路と、燃料流出路とを開口するとともにフィルター収納室内に配置される燃料フィルターを燃料流出路のフィルター収納室側の開口に接続したので、フィルターボデーとフィルターカバーとによって構成される単一の部材内に開閉弁よりなる流路開閉機構及び燃料フィルターよりなるフィルター機構を集約的に配置することができたものであり、これによると部品点数及び他の固定部材への取付け作業工数を削減でき、安価なフィルター装置を提供できる。
又開閉弁とフィルター装置とを連結する従来の第２燃料管は、フィルターボデー内に穿設される燃料流入路がその役目をなすもので、燃料管の削減と燃料管の取付け作業工数を低減できる。又、第２燃料管を廃止できたことにより配管設計が容易であり、特に収納空間が狭く限定される二輪車において好ましい。
又、エアベント通路の一端をフィルター収納室内に開口し、他端を大気に開口したことによると、燃料流入路を介してベーパーがフィルター収納室内へ進入した際、及びフィルター収納室内においてベーパーが発生した際、フィルター収納室の容積が他の燃料管、流路の容積に比較して充分に大なることからベーパーと燃料との分離がフィルター収納室内において良好に行なうことができ、分離されたベーパーを燃料流れ等の抵抗を全く受けることなく即座に大気へ排出でき、これによって機関に向かう燃料中にベーパーが混入して供給されることがなく、円滑な機関運転を達成できる。
更に、開閉弁を含む燃料流入路、燃料流出路、エアベント通路の全てがフィルターボデーに集約して設けられたことによると、フィルターカバーは単なる有底カップ形状をなせばよいもので、プレス成型、合成樹脂材料による射出成型によって形成することができて製造コストを低減でき、更には燃料フィルターのメンテナンス時にあっては燃料管等を取外すことなく単にフィルターカバーを取外すことによりその作業を実施できる。尚、合成樹脂材料として透明の材料をフィルターカバーに用いると燃料フィルターの汚れ具合を外部から直接確認でき、燃料フィルターのメンテナンス時期を容易に設定できる。

又、本発明の第２の特徴によると、フィルターボデーの外観形状をスッキリまとめることができるとともに弁座、開閉弁収納孔、メネジ、を正確に同芯形成することができ、開閉弁の閉塞性を向上できる。

以下本発明になる燃料噴射装置におけるフィルター装置の一実施例について図により説明する。
図１はフィルター装置の上部平面図、図２は図１のＡ−Ａ線における縦断面図。
図３は図１のＢ−Ｂ線における縦断面図。
図４は図１のＣ−Ｃ線における縦断面図である。
１は下方の底部１ａに環状の取付け鍔部１ｂが連設されたフィルターボデーであり、アルミニウム材料、合成樹脂材料等によって射出形成される。
尚、２は取付け鍔部１ｂに凹設されたシール溝１ｃに配置される環状のシールリングである。
そして、かかるフィルターボデー１には以下の流路が穿設される。
３は一端が外部に向かって開口し、他端が底部１ａに向かって開口する燃料流入路であり、該燃料流入路には燃料流入路３を開閉する開閉弁４が配置される。
具体的には燃料流入路３は一側方Ｚから他側方Ｗに向かって直線Ｙ−Ｙ上に穿設され、該燃料流入路内には他側方Ｗに臨む弁座５が形成され、燃料流入路３はこの弁座５によって上流側の燃料流入路３ａと下流側の燃料流入路３ｂとに区分され、上流側の燃料流入路３ａが一側方Ｚの外部に向かって開口し、下流側の燃料流入路３ｂが底部１ａに向かって開口する。
又、開閉弁収納孔１ｄに配置される開閉弁４は、後端のオネジ４ａが燃料流入路１の開閉弁収納孔１ｄに穿設されたメネジ１ｃに螺着配置され、その先端に設けた弁部４ｂが下流側の燃料流入路３ｂを介して弁座５に臨んで対向配置される。すなわち、弁座５、開閉弁収納孔１ｄ、メネジ１ｃは下流側の燃料流入路３ｂにあって同芯に形成される。
前記、開閉弁のオネジ４ａが開閉弁収納孔１ｄのメネジ１ｃに螺着され、開閉弁４が螺動されることにより、前記弁座が開閉される。
尚、６は開閉弁収納孔１ｄに縮設され、開閉弁４を左方に押圧するスプリングである。
前記、燃料流入路、開閉弁４等は図２によく示される。

又、７はフィルターボデー１に穿設されたエアベント通路であり、一端が大気に連なり、他端がフィルターボデー１の底部１ａに開口するエアベント通路であり、図３によく示される。

又、８はフィルターボデー１に穿設された燃料流出路であり、その一端がフィルターボデー１の底部１ａに開口し、他端が外部に向かって開口する。
前記燃料流出路は図４によく示される。

そして、燃料流出路８の底部１ａへの開口８ａに燃料フィルターＦが着脱自在に装着される。
具体的に燃料フィルターＦは、袋状の濾過部Ｆａと、濾過部Ｆａに接続されるとともに濾過部Ｆａの内方に連絡される通路Ｆｂを備える筒部Ｆｃとにより形成され、筒部Ｆｃが燃料流出路８の開口８ａ内に挿入されるとともに筒部Ｆｃから側方にのびる鍔部Ｆｄを介してフィルターボデー１に取着される。
この燃料フィルターＦのフィルターボデー１への取着方法はビス締め等、種々の方法が採用される。
前記、燃料フィルターは図４によく示される。

又、９は有底カップ状をなすフィルターカバーであり、フィルターカバー９の上端開口部に環状に形成した取付け鍔部９ａがフィルターボデー１の取付け鍔部１ｂに当接配置されるとともにビス１０によって脱着自在に螺着される。

以上によると、フィルターボデー１の底部１ａとフィルターカバー９とにより密閉されたフィルター収納室１１が形成され、このフィルター収納室１１内に開口する燃料流出路８の底部１ａへの開口８ａに燃料フィルターＦが装着され、更に底部１ａからフィルター収納室１１内に向けて下流側の燃料流入路３ｂとエアベント通路７とが開口する。
前記燃料フィルターはいう迄もなくフィルター収納室１１内に収納される。

そして前記フィルターボデー１とフィルターカバー９とによって形成されるフィルター装置Ｓは、以下によって燃料噴射装置に配置される。
フィルター装置Ｓは燃料タンクＴ又は燃料噴射装置を構成する部材更には車輌のフレーム等に取付けステー又は直接的に固定配置される。
そして、フィルター装置Ｓは図５に示される如く配管接続される。
すなわち、上流側の燃料流入路３ａは第１燃料管Ｌ１によって燃料タンクＴの底部に開口する燃料流出管Ｔａに接続される。燃料流出路８の大気側は第２燃料管Ｌ２を介して燃料ポンプＰの流入管Ｐａに接続され、流出管Ｐｂは第３燃料管Ｌ３を介して燃料分配管Ｄの流入管Ｄａに接続される。
又、エアベント通路７の大気側はエア管Ｌ４を介して燃料タンクＴ内の上部に開口するエアベント管１３に接続される。

かかるフィルター装置Ｓを備える燃料噴射装置によると、機関の停止時において開閉弁４は弁部４ｂが弁座５に当接して配置され、燃料流入路３は閉塞して保持される。
以上によると、燃料タンクＴ内の燃料がフィルター装置Ｓのフィルター収納室１１、燃料ポンプＰ、燃料分配管Ｄ内へと供給されないもので、長期間に渡り車輌を停止状態に保管する場合、フィルター収納室１１、燃料ポンプＰ、燃料噴射弁Ｊを備える燃料分配管Ｄ内の燃料劣化を抑止でき、機関の再始動時において良好な始動を行なうことができる。
又、機関の運転時にあっては、開閉弁４の弁部４ｂが弁座５を開放保持するもので、これによると、燃料タンクＴ内の燃料を、第１燃料管Ｌ１、燃料流入路３を介してフィルター収納室１１内へ供給でき、更にフィルター収納室１１内の燃料を燃料フィルターＦによって濾過し、清浄な燃料を第２燃料管Ｌ２を介して燃料ポンプＰに供給でき、更に燃料ポンプＰによって昇圧された燃料を第３燃料管Ｌ３を介して燃料分配管Ｄ内へと供給できる。
而して燃料噴射弁Ｊは図示せぬ電気制御ユニットからの出力信号に応じ、所望の燃料を吸気管Ｅ内に向けて噴射供給できる。

ここで本発明になるフィルター装置によると、フィルターボデー１に開閉弁４を備える燃料流入路３と、エアベント通路７と、燃料流出路８とを設け、フィルターカバー９をフィルターボデー１に当接することによりフィルター収納室１１を形成し、このフィルター収納室１１内に燃料流出路８に接続される燃料フィルターＦを配置したので、開閉弁４を備える流路の開閉機構と燃料フィルターＦよりなるフィルター機構を単一の部材よりなるフィルターボデー１とフィルターカバー９に集約できたものである。
以上によると、流路の開閉機構、フィルター機構として、それぞれボデー及びカバーを必要とすることがないので部品点数、組付け工数を削減でき製造コストを低減できたものであり、更にそれらを他の固定部分へ取付ける際、単一の取付けでよいので車輌への搭載作業を軽減できる。
又、開閉弁４を備える燃料流入路３、エアベント通路７、燃料フィルターＦが装着される燃料流出路８の全てをフィルターボデー１に配置したことによると、フィルターカバー９は単なる有底カップ形状を成せばよいので、フィルターカバー９を極めて安価に製作することができる。
更にフィルターボデー１よりフィルターカバー９を取外すと、燃料フィルターＦ、燃料流入路３、エアベント通路７、燃料流出路８、の全てをフィルターボデー１の底部１ａに開口又は配置できたので、燃料フィルターＦ及び流路３、７、８のメンテナンス作業を極めて容易に行なうことができ、このとき、フィルターボデー１が他の部材より取外すことなく実施できる。

又、機関の運転中において燃料タンクＴ内に発生するベーパーは第１燃料管Ｌ１、燃料流入路３を介してフィルター収納室１１内へ流入燃料と共に流入するものであるが、フィルター収納室１１内へ流入したベーパーはフィルター収納室１１内において、燃料と良好に分離してエアベント通路７、エア管Ｌ４、エアベント管１３を介して燃料タンクＴ内の上方に排出される。
フィルター収納室１１内においてベーパーが良好に燃料と分離できるのは、フィルター収納室１の室容積が第１燃料管Ｌ１、燃料流入路３の容積に比較して充分に大きいことによるものであり、更にエアベント管１３よりベーパーが良好に排出されるのは、エアベント通路７、エア管Ｌ４を含むエアベント管１３内に燃料流れが存在しないことによる。
以上によると、燃料ポンプＰにベーパーが吸入され、ベーパーを含む燃料が燃料分配管Ｄに供給されることがないので、燃料噴射弁Ｊから吸気管Ｅ内に向けて連続して正確な燃料を噴射供給でき、機関の運転性を向上できる。

更に従来の開閉弁Ｃとフィルター装置Ｆとを連絡する従来の第２燃料管Ｋ２は、フィルターボデー１内に穿設される下流側の燃料流路３ｂに相当するものであり、これによると、第２燃料管Ｋ２の配管及び接続が不要となったもので、特に二輪車の如く収納空間が狭いものにおいて効果的であり、更に燃料管の削減は外観上好ましい。
尚、フィルター装置Ｓの配置は図５に示されるものに限定されるものでなく、開閉弁４の構造及び燃料フィルターＦの形状も適宜選択されればよい。

前記フィルター装置は、気化器と燃料タンクとの間に配置し、フィルター装置の燃料流出路を気化器のバルブシートを備える燃料流路に接続してもよい。

本発明になる燃料噴射装置におけるフィルター装置の一実施例を示す上部平面図。 図１のＡ−Ａ線における縦断面図。 図１のＢ−Ｂ線における縦断面図。 図１のＣ−Ｃ線における縦断面図。 本発明になるフィルター装置を燃料噴射装置に組付けた状態を示す系統図。 従来の燃料噴射装置における系統図。

符号の説明

１ フィルターボデー
３ 燃料流入路
４ 開閉弁
７ エアベント通路
８ 燃料流出路
９ フィルターカバー
１１ フィルター収納室
Ｆ 燃料フィルター

Claims (2)

1. フィルターボデー１と、フィルターボデー１に着脱自在に対向配置される有底カップ状のフィルターカバー９とによりフィルター収納室１１が形成され、
   フィルターボデー１には、一端が燃料タンクＴに接続され、他端がフィルター収納室１１内に開口する燃料流入路３と、
   一端が大気に連なり、他端がフィルター収納室１１内に開口するエアベント通路７と、
   一端がフィルター収納室１１内に開口し、他端が燃料ポンプＰに接続される燃料流出路８と、が穿設され、
   前記燃料流入路に、燃料流入路３を開閉する開閉弁４を配置するとともにフィルター収納室１１内に収納配置される燃料フィルターＦを、フィルター収納室１１内に開口する燃料流出路８に着脱自在に接続したことを特徴とする燃料噴射装置におけるフィルター装置。
2. 前記フィルターボデーに形成される燃料流入路３を、一側方Ｚから他側方Ｗに向けて直線Ｙ−Ｙ上に形成し、燃料流入路３内に形成される弁座５から他側方Ｗに向かう下流側の燃料流入路３ｂに弁部４ｂを備える開閉弁４を螺着配置したことを特徴とする請求項１記載の燃料噴射装置におけるフィルター装置。
   

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