JP2007177700A - 燃料供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】２系統の吸入ラインから吸入される燃料中の異物を除去する燃料供給装置を提供する。
【解決手段】燃料供給装置２０は、２個のタンク室を有する鞍型の燃料タンクの一方のタンク室に設置されており、燃料ポンプ３０および蛇腹管７０の２系統の吸入ライを備えている。燃料ポンプ３０が吐出する燃料は、切換弁により、燃料タンクの外部の高圧ポンプ側、あるいは燃料供給装置２０が設置されているタンク室に他のタンク室から燃料を移送するためのジェットポンプのいずれかに選択的に供給される。燃料タンク３０の吸入口側にサクションフィルタ３２が接続されている。蛇腹管７０は、燃料タンク２内の燃料を燃料タンク２の外部の高圧ポンプ側に案内する。蛇腹管７０の吸入口側にサクションフィルタ７２が接続されている。サクションフィルタ３２とサクションフィルタ７２とは、互いに干渉しないように軸方向位置がずれて設置されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、燃料タンク内の燃料を吸入する２系統の吸入ラインを備える燃料供給装置に関する。

燃料タンク内に収容された燃料ポンプが燃料タンクから吸入した燃料を吐出する吸入ラインと、燃料タンク内に収容された燃料配管から燃料タンクの外部に燃料を案内する吸入ラインとの２系統の吸入ラインを備える燃料供給装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１では、燃料ポンプが吸入する燃料中の異物はサクションフィルタにより除去されるが、燃料配管の吸入口側にはサクションフィルタが設置されていないので、燃料配管から燃料タンクの外部に案内される燃料中に異物が混入している恐れがある。

特開２００１−１３２５７２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、２系統の吸入ラインから吸入される燃料中の異物を除去する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６に記載の発明によると、燃料ポンプおよび燃料配管のそれぞれの吸入口側にサクションフィルタを接続しているので、２系統の吸入ラインにより供給される燃料中の異物を除去できる。
請求項２に記載の発明によると、燃料ポンプおよび燃料配管のそれぞれの吸入口側に接続されているサクションフィルタの軸方向位置をずらし、一方のサクションフィルタを他方のサクションフィルよりも下方に設置しているので、両サクションフィルタの干渉を防止できる。これにより、両サクションフィルタを合わせた広がり方向の占有面積を極力小さくしつつ、両サクションフィルタの濾過面積を確保できる。さらに、燃料タンクに形成された限られた大きさの開口から燃料供給装置を挿入することができる。

請求項３に記載の発明によると、両サクションフィルタが互いに向き合っている側の外周縁は互いにずれて相手側に入り込んでいるので、両サクションフィルタの干渉を防止できる。これにより、両サクションフィルタの広がり方向の占有面積を極力小さくしつつ、両サクションフィルタが互いに向き合っている方向の幅を大きくすることができる。この構成によれば、例えば車両の旋回または坂道走行等により燃料タンク内の燃料が傾斜しても、燃料の傾斜方向に関わらず両サクションフィルタが燃料中に浸りやすくなるので、燃料の傾斜方向に関わらず両サクションフィルタから燃料を吸入できる。さらに、両サクションフィルタの広がり方向の占有面積を極力小さくすることができるので、燃料タンクに形成された限られた大きさの開口から燃料供給装置を挿入することができる。

ところで、燃料タンクに複数のタンク室が形成されている場合、ジェットポンプが燃料を噴出して発生する吸引力により、燃料ポンプが収容されているタンク室に他のタンク室から燃料を移送することが知られている。そして、ジェットポンプが噴出する燃料として、エンジン側からリターンされる余剰燃料を使用することも知られている。

しかしながら、エンジン側の余剰燃料が少ない場合には、ジェットポンプが十分な吸引力を発生できず、他のタンク室から燃料を移送できないことがある。そこで、請求項５および６に記載の発明によると、燃料ポンプ側の吸入ラインの燃料がジェットポンプに供給されるので、例えエンジン側からのリターン燃料が少量でも、ジェットポンプが吸引力を発生するために必要な燃料量を供給できる。

以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。
図５および図６に、本発明の一実施形態による燃料供給装置２０を２個のタンク室３、５を有する鞍型の燃料タンク２内に設置した状態を示す。タンク室３とタンク室３に設けたサブタンク４内とは、サブタンク４の底部側壁に設けた連通孔により連通している。燃料供給装置２０は、サブタンク４内に設置されており、燃料ポンプ３０および蛇腹管７０の２系統の吸入ライを備えている。本実施形態の燃料供給装置２０は、この２系統の吸入ラインにより、エンジン１３、あるいはエンジン１３およびジェットポンプ６０に燃料を供給する。本実施形態ではエンジン１３としてディーゼルエンジンに燃料供給装置２０を適用するが、ガソリンエンジンに燃料供給装置２０を適用してもよい。

燃料ポンプ３０が吐出する燃料は、切換弁としての三方電磁弁１６により高圧ポンプ１２側またはジェットポンプ６０側のいずれかに選択的に供給される。燃料ポンプ３０の吐出燃料がジェットポンプ６０に供給されると、ジェットポンプ６０の吸引力により、燃料タンク２のタンク室５の燃料がタンク室５の底部に設置されたサクションフィルタ１８を介してタンク室３のサブタンク４内に移送される。燃料ポンプ３０の燃料は、例えばエンジン１３の高負荷時か、あるいは高圧ポンプ１２に燃料を供給する通路中の空気を排出するときに、三方電磁弁１６により高圧ポンプ１２側に供給される。それ以外の場合は、燃料ポンプ３０の燃料は、三方電磁弁１６によりジェットポンプ６０に供給される。燃料ポンプ３０を作動させて高圧ポンプ１２に燃料を供給する通路中の空気を排出する処理は、燃料供給装置２０の組付時、燃料供給装置２０の燃料フィルタ４０の交換時、燃料タンク２内の燃料がなくなったとき、水分離器１０から水の排出作業を行ったとき、または長時間エンジン１３を停止しているときのエンジン始動時等に行う。燃料ポンプ３０からジェットポンプ６０に燃料を供給する場合、燃料ポンプ３０を常時作動させてジェットポンプ６０に燃料を供給してもよいし、エンジン１３で消費した燃料量を補填するために必要に応じて燃料ポンプ３０を作動させてもよい。

燃料供給装置２０の燃料配管としての蛇腹管７０は、高圧ポンプ１２が吸入する燃料を燃料タンク２内から燃料タンク２の外部に案内する。
燃料ポンプ３０および蛇腹管７０から高圧ポンプ１２に吸入される燃料は、水分離器１０で燃料中の水を除去され、フィルタ１１でさらに異物を除去された後、高圧ポンプ１２で加圧されてエンジン１３に供給される。高圧ポンプ１２は、高圧ポンプ１２内、または高圧ポンプ１２の吸入口側に設置されたギアポンプまたはベーンポンプ等により高圧ポンプ１２内に燃料を吸入する。エンジン１３の余剰燃料は、配管８６等によりサブタンク４内にリターンされる。

次に、燃料供給装置２０の詳細を図１から図４に基づいて説明する。
燃料供給装置２０の蓋部材２２は円板状に形成されており、燃料タンク２の上壁に形成された開口を塞いでいる。燃料供給装置２０の蓋部材２２以外の部品は燃料タンク２のサブタンク４内に収容されている。燃料タンク２は樹脂製または金属製のいずれでもよい。

図２に示すように、蓋部材２２に、電気コネクタ２４、燃料ポンプ出口２５、配管出口２６、ジェットポンプ入口２７、リターン入口２８が組み付けられている。電気コネクタ２４は、リード線により燃料ポンプ３０に電力を供給するとともに、液面計８０の検出信号を燃料タンク２の外部に送出する。燃料ポンプ出口２５は、燃料ポンプ３０から吐出された燃料を三方電磁弁１６に供給する。配管出口２６は、蛇腹管７０により吸入される燃料を燃料タンク２の外部の高圧ポンプ１２側に案内する。ジェットポンプ入口２７は、燃料ポンプ出口２５から燃料タンク２の外部に供給された燃料を、三方電磁弁１６によりジェットポンプ６０に供給する。リターン入口２８は、エンジン１３側の余剰燃料をサブタンク４内にリターンする。

燃料ポンプ３０は燃料フィルタ４０により円弧状に外周を覆われており、ブラケット５０により燃料フィルタ４０のフィルタケース４２に取り付けられている。燃料ポンプ３０は、内部に図示しないモータを収容しており、モータとともに回転するインペラ等の回転部材によりサクションフィルタ３２から吸入した燃料を昇圧する。ポンプサクションフィルタとしてのサクションフィルタ３２は、燃料ポンプ３０の吸入口側に接続されている。つまり、サクションフィルタ３２は、燃料ポンプ３０側の吸入ラインの上流端に設置されている。燃料ポンプ３０の吐出口が燃料フィルタ４０と結合する箇所には、燃料フィルタ４０から燃料ポンプ３０への燃料の逆流を防止する図示しない逆止弁が設置されている。

燃料フィルタ４０は、フィルタケースの４２内にフィルタエレメント４４（図３参照）を収容している。図３に示すように、プレッシャレギュレータ４６はフィルタケース４２の側方に取り付けられており、燃料ポンプ３０が吐出し燃料フィルタ４０で異物を除去された燃料の圧力を調圧する。プレッシャレギュレータ４６で調圧された燃料は、燃料ポンプ出口２５から三方電磁弁１６に供給される。

ジェットポンプ６０は、三方電磁弁１６からジェットポンプ入口２７、ゴム管５４を通して燃料ポンプ３０の燃料を供給される。ジェットポンプ６０の吸入口６２は、ゴム管等によりタンク室５のサクションフィルタ１８と接続されている。ジェットポンプ６０のノズル６４から燃料が噴出すると、ノズル６４の周囲に吸引力が発生する。この吸引力により、タンク室５の燃料は吸入口６２からサブタンク４内に吸引される。ジェットポンプ６０のノズル６４内の圧力が所定圧以上に上昇すると、リリーフ弁６６が開弁して圧力上昇を防止する。

蛇腹管７０の吸入口側には、配管サクションフィルタとしてのサクションフィルタ７２が接続されている。つまり、サクションフィルタ７２は、蛇腹管７０側の吸入ラインの上流端に設置されている。このように、燃料ポンプ３０および蛇腹管７０の両方の吸入口にサクションフィルタ３２、７２をそれぞれ接続することにより、燃料供給装置２０の２系統の吸入ラインが吸入する燃料中の異物を除去できる。
蛇腹管７０とサクションフィルタ７２との接続箇所は、ブラケット５０から延びた腕５２にスナップフィットにより取り付けられているので、サクションフィルタ７２の揺れが防止される。蛇腹管７０の吸入口には、逆止弁７４（図５、６参照）が設置されている。逆止弁７４は、高圧ポンプ１２側からサクションフィルタ７２側への燃料の逆流を防止する。

液面計８０は、アーム８２を介してフロート８４と接続している。エンジン１３の余剰燃料は、リターン入口２８、配管８６を通してサブタンク４内にリターンされる。
次に、サクションフィルタ３２、７２について詳細に説明する。
図１に示すように、サクションフィルタ３２とサクションフィルタ７２との軸方向位置は距離Ｌ分ずれており、サクションフィルタ７２はサクションフィルタ３２の下方に設置されているので、サブタンク４内の底部に設置されるサクションフィルタ３２、７２同士の干渉を防止できる。これにより、サクションフィルタ３２、７２を合わせた広がり方向の占有面積を極力小さくしつつ、サクションフィルタ３２、７２の濾過面積を確保できる。さらに、燃料タンク２に形成された限られた大きさの開口から燃料供給装置２０を挿入することができる。

また、図４に示すように、サクションフィルタ３２とサクションフィルタ７２とが互いに向き合っている側の外周縁３３、７３は、互いにずれて相手側に入り込んだ形状に形成されている。したがって、互いに向き合っている方向のサクションフィルタ３２、７２をあわせた幅をｄ０、互いに向き合っている方向のサクションフィルタ３２の幅をｄ１、互いに向き合っている方向のサクションフィルタ７２の幅をｄ２とすると、ｄ０＜ｄ１＋ｄ２である。このように、サクションフィルタ３２、７２同士の干渉を防止し、サクションフィルタ３２、７２同士の広がり方向の占有面積を極力小さくしつつ、サクションフィルタ３２、７２同士が向き合っている方向の幅を大きくすることができるので、車両の旋回または坂道走行等によりサブタンク４内の燃料が傾斜しても、燃料の傾斜方向に関わらずサクションフィルタ３２、７２が燃料中に浸りやすくなる。したがって、燃料の傾斜方向に関わらずサクションフィルタ３２、７２から燃料を吸入できる。また、サクションフィルタ３２、７２の広がり方向の占有面積を極力小さくできるので、燃料タンク２に形成された限られた大きさの開口から燃料供給装置２０を挿入することができる。

（他の実施形態）
上記実施形態では、燃料ポンプ３０の吐出燃料を三方電磁弁１６により高圧ポンプ１２側またはジェットポンプ６０に選択的に供給したが、高圧ポンプ１２側またはジェットポンプ６０の一方にだけ燃料ポンプ３０の吐出燃料を供給する通路構成でもよい。
また、タンク室が一つだけの燃料タンク内に燃料供給装置を設置し、蛇腹管７０および燃料ポンプ３０の両吸入ラインから高圧ポンプ１２側に燃料を供給してもよい。この場合、必要に応じて燃料ポンプを作動させることが望ましい。

また、燃料ポンプ３０の吐出燃料を高圧ポンプ１２側またはジェットポンプ６０に選択的に供給する三方電磁弁１６を燃料タンク２の外部に設置したが、燃料供給装置の一部品として蓋部材２２または燃料タンク２内に設置してもよい。
このように、本発明は、上記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。

本実施形態の燃料供給装置の側面図。 燃料供給装置の上方からの斜視図。 （Ａ）は図２のIII方向矢視図、（Ｂ）はジェットポンプの断面図。 図１のIV方向矢視図。 燃料ポンプからジェットポンプに燃料を供給する通路状態を示す模式図。 燃料ポンプから高圧ポンプ側に燃料を供給する通路状態を示す模式図。

符号の説明

２：燃料タンク、３、５：タンク室、１６：三方電磁弁（切換弁）、２０：燃料供給装置、２２：蓋部材、３０：燃料ポンプ、３２：サクションフィルタ（ポンプサクションフィルタ）、６０：ジェットポンプ、７０：蛇腹管（燃料配管）、７２：サクションフィルタ（配管サクションフィルタ）

Claims (6)

1. 燃料タンク内の燃料を吸入する２系統の吸入ラインを備える燃料供給装置において、
   前記燃料タンク内に収容されて前記２系統の吸入ラインの一方の吸入ラインを構成し、前記燃料タンク内の燃料を吸入し吐出する燃料ポンプと、
   前記燃料ポンプの吸入口側に接続して前記一方の吸入ラインの上流端に設置され、前記燃料ポンプが吸入する燃料中の異物を除去するポンプサクションフィルタと、
   前記燃料タンク内において前記２系統の吸入ラインの他方の吸入ラインを構成し、前記燃料タンク内の燃料を前記燃料タンクの外部の高圧ポンプ側に案内する燃料配管と、
   前記燃料配管の吸入口側に接続して前記他方の吸入ラインの上流端に設置され、前記燃料配管に吸入される燃料中の異物を除去する配管サクションフィルタと、
   を備える燃料供給装置。
2. 前記両サクションフィルタの軸方向位置はずれており、一方のサクションフィルタは他方のサクションフィルよりも下方に設置されている請求項１に記載の燃料供給装置。
3. 前記両サクションフィルタの互いに向き合っている側の外周縁は互いにずれて相手側に入り込んでいる請求項１または２に記載の燃料供給装置。
4. 前記燃料ポンプ側の吸入ラインは前記高圧ポンプ側に接続される請求項１から３のいずれか一項に記載の燃料供給装置。
5. 燃料を噴出することにより吸引力を発生し、前記燃料タンクが有する複数のタンク室の中で、前記燃料ポンプおよび前記燃料配管が収容されているタンク室に他のタンク室の燃料を移送するジェットポンプをさらに備え、
   前記燃料ポンプ側の吸入ラインは前記ジェットポンプに接続される請求項１から３のいずれか一項に記載の燃料供給装置。
6. 燃料を噴出することにより吸引力を発生し、前記燃料タンクが有する複数のタンク室の中で、前記燃料ポンプおよび前記燃料配管が収容されているタンク室に他のタンク室の燃料を移送するジェットポンプをさらに備え、
   前記燃料ポンプ側の吸入ラインは、前記高圧ポンプ側または前記ジェットポンプに選択的に接続される請求項１から３のいずれか一項に記載の燃料供給装置。
   
   
   
   

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