JP2007231764A - 燃料供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ジェットポンプの噴射燃料として余剰燃料を使用し、余剰燃料の圧力をリリーフ弁で所定圧以下に調圧する小型の燃料供給装置を提供する。
【解決手段】ジョイント６０は、燃料導入口６２、第１燃料供給口６４、第２燃料供給口６６、およびリリーフ弁７０の収容部６８を有しており、樹脂で一体成形されている。燃料導入口６２は、内燃機関側からリターン燃料を導入する。第１燃料供給口６４は移送用のジェットポンプ８０と嵌合している。第２燃料供給口６６はＬ字状に曲がっており、ナイロン製のチューブ９４により汲上用のジェットポンプ９０と接続されている。燃料導入口６２から第１燃料供給口６４、第２燃料供給口６６に供給されたリターン燃料は、ジェットポンプ８０、９０のノズルから噴射される。リリーフ弁７０は、ジョイント６０の収容部６８内に収容されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数のタンク室を有する燃料タンク内の燃料を燃料タンクの外部に供給する燃料供給装置に関する。

従来、内燃機関の余剰燃料をリターン燃料として燃料タンク側に戻す燃料供給装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、内燃機関からのリターン燃料を噴射して発生する負圧により、サブタンクを収容しているタンク室の燃料を汲上用のジェットポンプが吸入しサブタンクに供給する燃料供給装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。燃料タンクに複数のタンク室が形成されている場合、汲上用のジェットポンプに加え、サブタンクが収容されているタンク室以外のタンク室の燃料を移送用のジェットポンプが吸入し、サブタンクが収容されているタンク室に供給することも知られている。

このように、内燃機関からのリターン燃料をジェットポンプのノズルから噴射する場合、内燃機関の燃料消費量が少なく噴射燃料としてジェットポンプに供給されるリターン燃料量が多くなると、リターン燃料の圧力が高くなることがある。内燃機関からのリターン燃料は、内燃機関側の燃料圧力を調圧するためにプレッシャレギュレータ等から排出される余剰燃料であるから、プレッシャレギュレータの排出側の燃料圧力が過度に高くなると、内燃機関側の燃料圧力をプレッシャレギュレータが正常に調圧できなくなる恐れがある。

尚、例えば燃料ポンプが吐出する燃料圧力を調圧するプレッシャレギュレータを燃料タンク内に設置し、このプレッシャレギュレータから排出される余剰燃料をジェットポンプのノズルから噴射する構成においても、プレッシャレギュレータからジェットポンプに供給される排出燃料量が多くなると、プレッシャレギュレータの排出側の燃料圧力が過度に高くなることがある。この場合にも、燃料ポンプが吐出する燃料圧力をプレッシャレギュレータが正常に調圧できなくなる恐れがある。
そこで、燃料供給装置にリリーフ弁を設け、ジェットポンプに供給される余剰燃料の圧力を所定圧以下に調圧することが考えられる。

また、汲上用および移送用の両方のジェットポンプに余剰燃料を噴射燃料として供給し、余剰燃料の圧力を所定圧以下に調圧するリリーフ弁を燃料供給装置に設ける場合、２個のジェットポンプに余剰燃料を供給する燃料通路、およびリリーフ弁の組付構造を簡単化し、燃料供給装置を小型化することが要求される。

特開２００５−２２６５２４号公報 特開２００５−２２０７６４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って、ジェットポンプの噴射燃料として余剰燃料を使用し、余剰燃料の圧力をリリーフ弁で所定圧以下に調圧する小型の燃料供給装置を提供することを目的とする。

請求項１および２に記載の発明によると、余剰燃料の燃料導入口、余剰燃料の圧力を所定圧以下に調圧するリリーフ弁の収容部、第１ジェットポンプに余剰燃料を供給する第１燃料供給口、ならびに第２ジェットポンプに余剰燃料を供給する第２燃料供給口をジョイントとして一体に形成している。これにより、２個のジェットポンプに余剰燃料を供給する燃料通路、およびリリーフ弁の組付構造を簡単化し、燃料供給装置を小型化できる。

請求項２記載の発明によると、第２燃料供給口とリリーフ弁の収容部とがジョイントの側方に設けられているので、ジョイントが長手方向に延びることを防止できる。
請求項３記載の発明によると、サブタンクが収容されているタンク室以外のタンク室の燃料を第１ジェットポンプが吸入しサブタンク内に供給する構成において、第１ジェットポンプおよびジョイントがサブタンクの外部ではなくサブタンクの内部に収容されているので、燃料供給装置を小型化できる。

本発明の一実施形態による燃料供給装置を用いた燃料供給システムを図４に示す。燃料タンク２は、２個のタンク室３、４を有する鞍型タンクである。燃料供給装置１０は、タンク室３に収容されており、サブタンク３０内に燃料ポンプ４０が収容されている。第１ジェットポンプとしての移送用のジェットポンプ８０は、タンク室４の燃料を燃料供給装置１０が収容されているタンク室３に移送する。燃料供給装置１０が収容されているタンク室３の燃料は、第２ジェットポンプとしての汲上用のジェットポンプ９０によりサブタンク３０に汲み上げられる。燃料ポンプ４０から吐出された燃料は、燃料レール６に供給され、燃料レール６に取り付けられたインジェクタ７から噴射される。内燃機関側の燃料レール６内の燃料圧力は、プレッシャレギュレータ８により調圧される。燃料レール６内の燃料圧力を調圧するためにプレッシャレギュレータ８が排出する内燃機関側の余剰燃料は、燃料タンク２側にリターンされる。このリターン燃料がジェットポンプ８０、９０のノズル８２、９２から噴射される。

（燃料供給装置１０）
次に、燃料供給装置１０について、詳細に説明する。
図１から図３に示すように、燃料供給装置１０は、蓋部材としてのフランジ１２、サブタンク３０、燃料ポンプ４０、サクションフィルタ４４、プレッシャレギュレータ４６、燃料フィルタ５０、ジョイント６０、ジェットポンプ８０、９０等を備えている。燃料供給装置１０は、フランジ１２以外の部品が燃料タンク２内に収容されるインタンク式の燃料供給装置である。

図２に示すように、フランジ１２は、燃料タンク２の上壁に形成される開口部２ａを覆っている。フランジ１２には、燃料吐出管１４、燃料リターン管１６、コネクタ１８等が設けられている。フランジ１２は円板状であり、２本のシャフト２０の一方の端部を圧入する圧入部１３をサブタンク３０側に設けている。シャフト２０の他方の端部は、サブタンク３０の外周側壁に形成されている支持部３２に緩く挿入されている。スプリング２２は、２本のシャフト２０のうち一方の外周に嵌め込まれており、フランジ１２とサブタンク３０とが互いに離反する方向に荷重を加えている。したがって、燃料供給装置１０が燃料タンク２に取り付けられた状態で、サブタンク３０は、スプリング２２の荷重により燃料タンク２の底部内壁に押し付けられている。

燃料吐出管１４は、燃料ポンプ４０が吐出する燃料を燃料タンク２の外部に供給する。燃料リターン管１６は、内燃機関側のプレッシャレギュレータ８が排出するリターン燃料をジェットポンプ８０、９０に供給する。コネクタ１８は、燃料ポンプ４０およびセンダゲージ２８と電気的に接続されており、燃料ポンプ４０に電力を供給するとともに、センダゲージ２８が検出するタンク室３の燃料残量の検出信号を燃料タンク２の外部の図示しない制御装置に出力する。

サブタンク３０は燃料タンク２のタンク室３に収容されている。サブタンク３０には、燃料ポンプ４０（図３参照）、燃料フィルタ５０、ジョイント６０、移送用のジェットポンプ８０等が収容されている。汲上用のジェットポンプ９０は、サブタンク３０の底部側壁に設置されている。また、サブタンク３０の側壁にセンダゲージ２８が取り付けられている。

図３に示す燃料ポンプ４０は、インペラ等の回転部材を電動モータで回転駆動し、サクションフィルタ４４から吸入した燃料を昇圧するタービンポンプである。燃料ポンプ４０の吐出口４２は、燃料フィルタ５０のフィルタケース５２に形成された燃料導入口５３に嵌合している。燃料ポンプ４０から吐出された燃料は、燃料フィルタ５０のフィルタエレメント５４で異物を除去され、プレッシャレギュレータ４６で燃料圧力を調圧される。プレッシャレギュレータ４６で調圧された燃料は、蛇腹管２４から燃料吐出管１４を通り、燃料レール６に供給される。

図１に示すように、ジョイント６０は、燃料導入口６２、第１燃料供給口６４、第２燃料供給口６６、およびリリーフ弁７０の収容部６８を有しており、樹脂で一体成形されている。ジョイント６０は、第１燃料供給口６４の外周に２箇所形成された腕６５がジェットポンプ８０の爪８４とスナップフィットすることによりジェットポンプ８０と結合している。燃料導入口６２と第１燃料供給口６４とは、ジョイント６０の長手方向に同一直線上に形成されている。第２燃料供給口６６と収容部６８とは、ジョイント６０の側方のほぼ径方向反対側に形成されている。

燃料導入口６２は、燃料リターン管１６と蛇腹管２６で接続されており、内燃機関側の余剰燃料を導入する。第１燃料供給口６４はジェットポンプ８０と嵌合している。第２燃料供給口６６はＬ字状に曲がっており、第２燃料供給口６６の外周壁に設けた切欠６７がサブタンク３０の周壁上部に形成されたＵ字状の切欠３４に嵌合している。これにより、サブタンク３０の周方向および径方向への第２燃料供給口６６のずれを防止できる。第２燃料供給口６６とジェットポンプ９０とは、ナイロン製のチューブ９４により接続されている。燃料導入口６２から第１燃料供給口６４、第２燃料供給口６６に供給された燃料は、ジェットポンプ８０、９０のノズル８２、９２から噴射される。

リリーフ弁７０は、弁部材７２、スプリング７４およびスプリング座７６からなり、ジョイント６０の収容部６８内に収容されている。内燃機関側からリターンされ燃料導入口６２から導入されたリターン燃料を第１燃料供給口６４からジェットポンプ８０に供給し、第２燃料供給口６６からジェットポンプ９０に供給するジョイント６０において、リターン燃料が多くなると、ジョイント６０内の燃料圧力が上昇する。ジョイント６０内の燃料圧力が過度に上昇すると、燃料レール６内の燃料圧力を調圧するプレッシャレギュレータ８の排出側の燃料圧力が過度に上昇するので、内燃機関側のプレッシャレギュレータ８が燃料レール６内の燃料圧力を正常に調圧できない。そこで、リリーフ弁７０は、ジョイント６０内の燃料圧力が所定圧を超えるとスプリング７４の荷重に抗して弁部材が７２がリフトすることにより、スプリング座７６に形成した排出孔７７から余剰燃料をサブタンク３０に排出する。これにより、リリーフ弁７０は、ジョイント６０内の燃料圧力を所定圧以下に調圧する。

移送用のジェットポンプ８０は、前述したようにジョイント６０とスナップフィット結合している。また、ジェットポンプ８０の燃料供給口８６はサブタンク３０の底部内壁に設けた支持部３６と嵌合して結合し、ジェットポンプ８０の燃料吸入口８８はサブタンク３０に設けた燃料移送口３８と嵌合して結合している。

ジェットポンプ８０は、ジョイント６０の第１燃料供給口６４から供給されるリターン燃料をノズル８２から噴射するときに生じる負圧により、サブタンク３０に設けた燃料移送口３８からタンク室４の燃料を吸入し、タンク室３に収容されているサブタンク３０に供給する。ジェットポンプ８０は、燃料ポンプ４０が収容されている主室とは別にサブタンク３０の副室に収容されており、ジェットポンプ８０が燃料移送口３８、燃料吸入口８８から吸入したタンク室４の燃料は、ジェットポンプ８０の燃料供給口８６からジェットポンプ８０が収容されている副室に流出する。そして、副室から溢れ出た燃料が燃料ポンプ４０が収容されている主室に流れ込む。

汲上用のジェットポンプ９０は、サブタンク３０の底部側壁に設置されている。スナップフィット結合している。ジェットポンプ９０は、ジョイント６０の第２燃料供給口６６から供給されるリターン燃料をノズル９２から噴射するときに生じる負圧により、タンク室３の燃料をサブタンク３０に供給する。

以上説明したように、本実施形態では、樹脂で一体成形したジョイント６０により、内燃機関側の余剰燃料であるリターン燃料の燃料導入口６２、移送用のジェットポンプ８０にリターン燃料を供給する第１燃料供給口６４、汲上用のジェットポンプ９０に燃料を供給する第２燃料供給口６６、およびリリーフ弁７０を収容する収容部６８を構成している。これにより、内燃機関からのリターン燃料を導入しジェットポンプ８０、９０に供給する燃料通路、ならびにリターン燃料の圧力を所定圧以下に調圧するリリーフ弁７０の収容部を簡単化した小型のジョイント６０により実現できる。また、上方の燃料導入口６２から導入した燃料を下方の第１燃料供給口６４から移送用のジェットポンプ８０に供給するジョイント６０において、収容部６８と汲上用のジェットポンプ９０に燃料を供給する第２燃料供給口６６とをジョイント６０の側方に設けたので、ジョイント６０の長手方向の長さが延びることを防止し、ジョイント６０を小型化できる。このように、ジョイント６０が小型化されているとともに、移送用のジェットポンプ８０およびジョイント６０がサブタンク３０内に収容されているので、リリーフ弁７０およびジェットポンプ８０、９０を設置した燃料供給装置１０を小型化できる。
また、上記実施形態では、ジョイント６０がジェットポンプ８０とスナップフィット結合しているので、ジョイント６０とジェットポンプ８０との組付が容易である。

（他の実施形態）
上記実施形態では、ジョイント６０を樹脂で一体成形したが、複数の部材によりジョイントを一体に形成してもよい。
また、上記実施形態において移送用のジェットポンプ８０は、タンク室４の燃料を吸入し、タンク室３に収容されているサブタンク３０内に供給したが、移送用のジェットポンプをサブタンク３０の外部に設置し、移送用のジェットポンプが吸入したタンク室４の燃料をサブタンク３０の外部のタンク室３に供給してもよい。この場合、ジョイント６０をサブタンク３０の外部に設置することが望ましい。

また、上記実施形態では、燃料タンク２外である内燃機関側の燃料レール６に設置したプレッシャレギュレータ８から排出される余剰燃料を移送用のジェットポンプ８０および汲上用のジェットポンプ９０に噴射燃料として供給したが、燃料ポンプ４０が吐出する燃料圧力を調圧するプレッシャレギュレータを燃料タンク２内に設置し、このプレッシャレギュレータの排出燃料を余剰燃料としてジェットポンプ８０、９０に供給してもよい。この場合にも、燃料タンク２内に設置されたプレッシャレギュレータの排出側の圧力が過度に高くなることを防止するために、リリーフ弁７０はジョイント６０に収容される。
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。

本実施形態による燃料供給装置の部分断面図。 燃料タンクに取り付けられている燃料供給装置の状態を示す図。 燃料フィルタおよびプレッシャレギュレータの周囲を示す断面図。 本実施形態の燃料供給装置を用いた燃料供給システムの構成図。

符号の説明

２：燃料タンク、３、４：タンク室、１０：燃料供給装置、１２：フランジ、３０：サブタンク、４０：燃料ポンプ、６０：ジョイント、６２：燃料導入口、６４：第１燃料供給口、６６：第２燃料供給口、６８：収容部、７０：リリーフ弁、８０：移送用のジェットポンプ（第１ジェットポンプ）、９０：汲上用のジェットポンプ（第２ジェットポンプ）

Claims (3)

1. 複数のタンク室を有する燃料タンク内の燃料を燃料ポンプによって前記燃料タンク外に供給する燃料供給装置において、
   前記複数のタンク室の一室に収容されるサブタンクと、
   前記燃料ポンプが吐出した燃料の余剰燃料を噴射して発生する負圧により、前記一室以外のタンク室の燃料を吸入し前記一室に供給する第１ジェットポンプと、
   前記余剰燃料を噴射して発生する負圧により前記一室の燃料を吸入し前記サブタンク内に供給する第２ジェットポンプと、
   前記余剰燃料の圧力を所定圧以下に調圧するリリーフ弁と、
   前記余剰燃料の燃料導入口、前記リリーフ弁の収容部、前記第１ジェットポンプに前記余剰燃料を供給する第１燃料供給口、ならびに前記第２ジェットポンプに前記余剰燃料を供給する第２燃料供給口を一体に形成したジョイントと、
   を備える燃料供給装置。
2. 前記収容部および前記第２燃料供給口は、前記ジョイントの側方に設けられている請求項１に記載の燃料供給装置。
3. 前記第１ジェットポンプは、前記一室以外のタンク室の燃料を吸入して前記サブタンク内に供給し、前記第１ジェットポンプおよび前記ジョイントは、前記サブタンク内に収容されている請求項１または２に記載の燃料供給装置。
   
   
   
   
   

Images