JP2007154682A - サクションフィルタおよびそれを用いた燃料供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】濾材の摩耗を防止するサクションフィルタおよびそれを用いた燃料供給装置を提供する。
【解決手段】サクションフィルタ５０のキャップ５２は、燃料ポンプの吸入口に嵌合している。保持部材６０は、袋状の濾材７０の内部に設置されており、濾材７０が形成する内部空間２００を保持する。濾材７０はメッシュ状のナイロン布を折り曲げて袋状に形成されている。プロテクタ７４は、ナイロンで薄板状に形成されており、濾材７０を成形するときにインサート成形される。プロテクタ７４は、キャップ５２のほぼ真下の位置と、そこから濾材７０の長手方向に離れた位置との２箇所の濾材７０の底面７２に、濾材７０の表面よりも外側に突出して設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、燃料タンクから燃料ポンプが吸入する燃料中の異物を除去するサクションフィルタおよびそれを用いた燃料供給装置に関するものである。

燃料タンクから燃料ポンプが吸入する燃料中の異物を除去するために、燃料ポンプの吸入口側にサクションフィルタを接続し燃料タンク内に設置することが公知である（例えば、特許文献１参照）。
しかしながら、燃料タンク中に設置されるサクションフィルタの濾材は、例えば車両等に搭載される場合、振動等により燃料タンクと擦れ合うことにより摩耗する恐れがある。摩耗により濾材に穴が開いたり破れが生じると、除去すべき異物が濾材を通過し、燃料ポンプに吸入されるという問題がある。

特開２００５−３０７９２５号公報

本発明は上記問題を解決するためになされたものであり、濾材の摩耗を防止するサクションフィルタおよびそれを用いた燃料供給装置を提供することを目的とする。

請求項１から９に記載の発明によると、濾材の底面にプロテクタを設けているので、振動等により燃料タンクと濾材の底面とが擦れ合うことを防止する。したがって、濾材の摩耗を防止できる。
請求項２に記載の発明によると、プロテクタは濾材の底面全体ではなく一部を覆っているので、燃料と接触する濾材の面積の減少を低減できる。

請求項３に記載の発明によると、プロテクタは薄板状に形成されているので、サクションフィルタを燃料タンクの底部に設置するときに、濾材の底面と燃料タンクの内側底面との間隔を極力小さくすることができる。これにより、燃料タンク内の燃料残量が少なくなっても、濾材から燃料を吸入することができる。

請求項４に記載の発明によると、プロテクタは濾材とインサート成形されているので、サクションフィルタの組付工数を低減できる。
請求項５に記載の発明によると、保持部材が濾材の内部空間を保持するので、濾材を通過する燃料圧力により濾材がしぼむことを防止できる。

請求項６に記載の発明によると、保持部材を燃料タンクの底部側に投影した投影上にプロテクタが設けられているので、振動等で保持部材が濾材を燃料タンクに押し付けるときに、濾材と燃料タンクとの間にプロテクタが介在する。これにより、保持部材と燃料タンクとの間に濾材が挟み込まれた状態で濾材が燃料タンクと擦れ合うことを防止するので、濾材の摩耗を防止できる。

請求項７に記載の発明によると、燃料タンクの内側底面にサクションフィルタが押し付けられると、保持部材が内側底面に沿って長手方向に延びる。したがって、例えば燃料タンクの高さ、あるいは燃料タンクに取り付けられるサクションフィルタの取付位置がばらついても、保持部材が弾性変形することにより、燃料タンクの内側底面にサクションフィルタが接触する状態を維持できる。

請求項８に記載の発明によると、燃料タンクの吸入側と接続する通路部材の通路面積をＳ１、濾材の実効濾過面積をＳ２とすると、Ｓ１＜Ｓ２である。つまり、プロテクタを濾材に設けても、濾材の実効濾過面積は通路部材の通路面積よりも大きいので、サクションフィルタを燃料が通過するときの圧損の増加を低減し、燃料ポンプが吸入する燃料吸入量を確保できる。ここで、濾材の実効濾過面積とは、濾材を形成している繊維等の濾材の面積を除いた、濾材を燃料が通過する通路面積の合計である。

以下、本発明の複数の実施の形態を図に基づいて説明する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による燃料供給装置を図３に示す。
燃料供給装置１０はフランジ１２により燃料タンク２の上壁に取り付けられており、燃料タンク２の内部の燃料を吸い上げて燃料タンク２の外部に送出する。

燃料供給装置１０は、フランジ１２、燃料フィルタ２０、燃料ポンプ３０、センダゲージ４０、およびサクションフィルタ５０等から構成されている。フランジ１２を除く燃料供給装置１０の部品は、燃料タンク２の上壁に形成された開口２ａから燃料タンク２の内部に挿入される。フランジ１２は燃料タンク２の上壁に取り付けられ、開口２ａを塞いでいる。フランジ１２と燃料フィルタ２０のフィルタケース２２とは樹脂で一体成形されている。フィルタケース２２は内部にフィルタエレメント２６を収容しており、フィルタケース２２の吸入口２４は燃料ポンプ３０の吐出口３２と嵌合している。

図１に示すように、サクションフィルタ５０は、キャップ５２、保持部材６０、濾材７０、およびプロテクタ７４を有している。通路部材としてのキャップ５２は燃料ポンプ３０の吸入口に嵌合している。濾材７０により異物を除去された燃料タンク２内の燃料は、キャップ５２から燃料ポンプ３０に吸入される。

図２に示すように、保持部材６０は、キャップ５２と嵌合する環状の嵌合部６２、および所定の間隔をおいて長手方向に沿って平行に設置された複数の波状の骨部６４からなる。保持部材６０の骨部６４は、袋状の濾材７０の内部に設置されており、袋状の濾材７０が形成する内部空間２００（図１参照）を保持する。したがって、骨部６４は、サクションフィルタ５０が燃料を吸入するときの燃料圧力により濾材７０がしぼむことを防止する。また、骨部６４は波状に形成されているので、図３に示す状態でサクションフィルタ５０が燃料タンク２の内側底面２ｂに押し付けられると、内側底面２ｂに沿って長手方向に延びるように弾性変形する。したがって、燃料タンク２の高さや、燃料供給装置１０の取付位置がばらついても、サクションフィルタ５０は燃料タンク２の内側底面２ｂに接触した状態を維持できる。

濾材７０はメッシュ状のナイロン布を折り曲げて袋状に形成されている。濾材７０の上面側はキャップ５２と保持部材６０の嵌合部６２との間に挟持されてシールされており、濾材７０の外周縁は熱溶着により閉じられシールされている。
プロテクタ７４は、ナイロンで薄板状に形成されており、濾材７０を成形するときにインサート成形される。プロテクタ７４は、キャップ５２のほぼ真下の位置と、そこから濾材７０の長手方向に離れた位置との２箇所の濾材７０の底面７２に、濾材７０の表面よりも外側に突出して設けられている。したがって、振動等によりサクションフィルタ５０が燃料タンク２の内側底面２ｂと擦れ合うときに、濾材７０が内側底面２ｂと擦れ合うことをプロテクタ７４が防止する。これにより、メッシュ状の濾材７０の摩耗を防止できるので、摩耗により濾材７０が破れたり、濾材７０に穴が開くことを防止できる。したがって、濾材７０内に燃料中の異物が進入することを防止し、燃料ポンプ３０に異物が吸入されることを防止できる。

また、キャップ５２は燃料ポンプ３０の吸入口と接続している箇所であるから、キャップ５２の真下は、振動等によりサクションフィルタ５０が燃料ポンプ３０から燃料タンク２の内側底面２ｂに向けて押されるときに、大きな力を受ける位置である。この位置にプロテクタ７４を設けることにより、大きな力でサクションフィルタ５０が内側底面２ｂに押し付けられ内側底面２ｂと擦れ合っても、プロテクタ７４が濾材７０の摩耗を防止する。また、サクションフィルタ５０が内側底面２ｂに押し付けられ、保持部材６０が内側底面２ｂに沿って長手方向に延びるように弾性変形することにより、濾材７０の底面７２が内側底面２ｂに沿う形状になる場合にも、濾材７０の底面７２の２箇所に離れて設けられたプロテクタ７４が内側底面２ｂと接触するので、濾材７０の摩耗を防止できる。

また、濾材７０にプロテクタ７４をインサート成形した状態でサクションフィルタ５０を組み付けるので、サクションフィルタ５０の組付工数を低減できる。また、プロテクタ７４が薄板状であるから、サクションフィルタ５０を燃料タンク２の底部に設置したときに、濾材７０と燃料タンク２の内側底面との間隔を極力小さくすることができる。したがって、燃料タンク２内の燃料残量が少なくなっても、濾材７０を通して燃料ポンプ３０が燃料を吸入できる。

また、図１の（Ｃ）に示すように、保持部材６０を燃料タンク２の内側底面２ｂ側に投影した投影上でプロテクタ７４は濾材７０に設けられている。したがって、振動等によりサクションフィルタ５０が燃料タンク２に押し付けられ、骨部６４が濾材７０を燃料タンク２の内側底面２ｂに押し付けるときに、濾材７０と内側底面２ｂとの間にプロテクタ７４が介在する。これにより、骨部６４と内側底面２ｂとの間に濾材７０が挟み込まれた状態で濾材７０が内側底面２ｂと擦れ合うことを防止するので、濾材７０の摩耗を防止できる。

また、プロテクタ７４は、濾材７０の内側底面２ｂ側の底面７２全体ではなく一部を覆っている。これにより、プロテクタ７４が底面７２全体を覆う場合に比べ、濾材７０が燃料と接触する面積の減少を低減している。
次に、濾材７０の実効濾過面積の設定について説明する。濾材７０の実効濾過面積とは、プロテクタ７４を含む他部材で覆われておらず、燃料と接触している部分の濾材７０の表面積の内、メッシュを形成している繊維部分を除きメッシュ状に形成され燃料が通過する濾材７０の通路面積の合計を表している。

図４に、キャップ５２の通路面積が０．３３ｃｍ²であり、初期状態で実効濾過面積が３．０ｃｍ²である濾材７０を使用するサクションフィルタ５０において、濾材７０のメッシュ状の燃料通路を接着剤で埋めていったときの濾材７０の目詰まり率と、サクションフィルタ５０の圧力損失３００および流量３１０との関係を示す。

濾材７０の目詰まり率が９０％程度に増加し、濾材７０の実効濾過面積が０．３ｃｍ²程度にまで減少すると、圧力損失３００が増加し、流量３１０が減少することが分かる。これは、濾材７０の実効濾過面積がキャップ５２の通路面積よりも小さくなるからだと考えられる。
したがって本実施形態では、通路部材としてのキャップ５２に形成されている燃料通路の面積をＳ１、濾材７０の実効濾過面積をＳ２とすると、Ｓ１＜Ｓ２に設定している。これにより、サクションフィルタ５０の圧力損失の増加および流量の減少を抑制している。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を図５、６に示す。尚、第１実施形態と実質的に同一構成部分に同一符号を付す。
第２実施形態のサクションフィルタ８０の保持部材９０は、通路部材としてのキャップ８２と嵌合する環状の嵌合部９２、環状の枠部９４、および長板状のリブ９６からなり樹脂で一体成形されている。各リブ９６は互いに平行に等間隔で枠部９４に結合している。枠部９４およびリブ９６は、袋状の濾材７０の内部に設置されており、袋状の濾材７０が形成する内部空間２００（図５参照）を保持している。濾材７０の上面は、キャップ８２と保持部材９０の嵌合部９２との間に挟持されてシールされている。

プロテクタ１００は、ナイロンで薄板状に形成されており、濾材７０を形成するときにインサート成形される。プロテクタ７４は、濾材７０の底面７２全体ではなく、一部を覆っている。図５の（Ｃ）に示すように、プロテクタ１００は、保持部材９０を燃料タンク２の底部側に投影した投影上で濾材７０の底面７２に設けられている。したがって、保持部材９０が濾材７０を燃料タンク２の内側底面２ｂに押し付けるときに、濾材７０と内側底面２ｂとの間にプロテクタ１００が介在し、濾材７０の摩耗を防止する。

（他の実施形態）
上記複数の実施形態では、プロテクタ７４、１００を濾材７０にインサート成形したが、濾材７０にプロテクタを接着剤等により取り付けてもよい。また、プロテクタが濾材７０の底面７２に設けられ濾材７０の摩耗を防止するのであれば、プロテクタの形状は薄板に限るものではない。

また上記複数の実施形態では、燃料タンク２内に設置されるインタンク式の燃料ポンプ３０にサクションフィルタ５０、８０を接続したが、サクションフィルタ５０、８０が接続する燃料ポンプは、燃料タンク２の外部に設置されてもよい。
このように、本発明は、上記複数の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。

（Ａ）は（Ｂ）を上方から見たＡ方向矢視図、（Ｂ）は第１実施形態によるサクションフィルタの正面図、（Ｃ）は（Ｂ）を底面側から見たＣ方向矢視図。 （Ａ）は保持部材を上方から見た図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図、（Ｃ）は（Ｂ）を底面側から見たＣ方向矢視図。 第１実施形態の燃料供給装置を燃料タンクに取り付けた状態を示す説明図。 濾材の目詰まり率と、サクションフィルタの圧力損失および流量との関係を示す特性図。 （Ａ）は（Ｂ）を上方から見たＡ方向矢視図、（Ｂ）は第２実施形態によるサクションフィルタの正面図、（Ｃ）は（Ｂ）を底面側から見たＣ方向矢視図。 （Ａ）は保持部材を上方から見た図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図、（Ｃ）は（Ｂ）を底面側から見たＣ方向矢視図。

符号の説明

１０：燃料供給装置、３０：燃料ポンプ、５０、８０：サクションフィルタ、５２、８２：キャップ（通路部材）、６０、９０：保持部材、７０：濾材、７２：底面、７４、１００：プロテクタ、２００：内部空間

Claims (9)

1. 燃料タンク内に設置され、燃料ポンプが前記燃料タンク内から吸入する燃料中の異物を除去するサクションフィルタにおいて、
   燃料中の異物を除去する濾材と、
   前記濾材の底面に設けられ、前記濾材の摩耗を防止するプロテクタと、
   を備えるサクションフィルタ。
2. 前記プロテクタは前記濾材の前記底面の一部を覆っている請求項１に記載のサクションフィルタ。
3. 前記プロテクタは薄板状に形成されている請求項１または２に記載のサクションフィルタ。
4. 前記プロテクタは前記濾材とインサート成形されている請求項１から３のいずれか一項に記載のサクションフィルタ。
5. 前記濾材の内部に設置され、前記濾材が形成する内部空間を保持する保持部材をさらに備える請求項１から４のいずれか一項に記載のサクションフィルタ。
6. 前記保持部材を前記燃料タンクの底部側に投影した投影上に前記プロテクタは設けられている請求項５に記載のサクションフィルタ。
7. 前記保持部材は前記燃料タンクの内側底面に沿って長手方向に延びる弾性を有する請求項５または６に記載のサクションフィルタ。
8. 前記燃料ポンプの燃料吸入側と接続する通路部材をさらに備え、前記通路部材の通路面積をＳ１、前記濾材の燃料が通過する通路面積の合計である実効濾過面積をＳ２とすると、Ｓ１＜Ｓ２である請求項１から７のいずれか一項に記載のサクションフィルタ。
9. 請求項１から８のいずれか一項に記載のサクションフィルタと、
   前記燃料タンク内に設置され、前記サクションフィルタを通して前記燃料タンク内の燃料を吸入する燃料ポンプと、
   を備える燃料供給装置。
   
   
   
   

Images