JP2007247602A - フィルタ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】還流燃料をフィルタ内部に直接還流させると共に、この還流燃料を利用して燃料ポンプ側に燃料を強制的に送り込めるようにする。
【解決手段】燃料ポンプ側に接続されるメイン接続部１と、還流燃料の流路に接続されるサブ接続部２と、このメイン接続部１に連通した吸入口１０及びサブ接続部２に連通した吐出口２０をフィルタ内部３０に位置させたフィルタ体３とを備えている。サブ接続部２の吐出口２０は管状体２２の先端２２ａに形成されており、この管状体２２の先端２２ａを、この管状体２２の外周面２２ｂとメイン接続部１の吸入口１０の口縁１０ａとの間に間隔を開けた状態で、このメイン接続部１の吸入口１０内に入り込ませている。
【選択図】図１

Description

この発明は、自動車や二輪自動車などの燃料タンク内にある燃料の吸い込み口に取り付けられて、かかる吸い込み口を通じて内燃機関側に移送される燃料に水や異物を入り込ませないようにするフィルタ装置の改良に関する。

燃料ポンプによってフィルタ装置を通じて吸い上げられた燃料のうちから圧力調整により還流されてくる燃料は、通常は燃料タンク内に戻され、濾過される前の燃料と再び一緒になる。しかるに、かかる還流される燃料はフィルタ装置によって既に濾過されているのであるから、これを濾過される前の燃料と再び一緒にするのは合理的でない。この点、燃料タンク内にあるフィルタの上部に、燃料ポンプと、還流される燃料の流路とを別の位置においてそれぞれ接続させてなる装置がある。（特許文献１参照）しかるに、この装置では、フィルタの上部に単純に還流される燃料の流路を接続させているため、フィルタ内には還流される燃料は単純に戻されるだけであり、また、フィルタの上部に接続されている燃料ポンプへの流路の側方において還流される燃料の流路が接続されているため、還流される燃料の流れによって燃料の吸い上げが妨げられることが予想される。
特開平９−４５３７号公報

この発明が解決しようとする主たる問題点は、この種のフィルタ装置において、圧力調整により還流される燃料をフィルタ内部に直接還流させると共に、この還流される燃料を利用して燃料ポンプ側に燃料を強制的に送り込めるようにする点にある。

前記課題を達成するために、この発明にあっては、フィルタ装置を、以下の（１）〜（５）の構成を備えたものとした。
（１）燃料ポンプ側に接続されるメイン接続部と、
（２）燃料ポンプによってフィルタ装置を通じて吸い上げられた燃料のうちから燃料タンク側に還流されてくる燃料、あるいは燃料タンク内にある燃料ポンプの下流での圧力調整によって還流されてくる燃料（以下、還流燃料と称する。）の流路（以下、還流流路と称する。）に接続されるサブ接続部と、
（３）このメイン接続部に連通した吸入口及びサブ接続部に連通した吐出口をフィルタ内部に位置させたフィルタ体とを備えていると共に、
（４）サブ接続部の吐出口は管状体の先端に形成されており、
（５）この管状体の先端を、この管状体の外周面とメイン接続部の吸入口の口縁との間に間隔を開けた状態で、このメイン接続部の吸入口内に入り込ませている。

還流燃料は、サブ接続部を通じてフィルタ装置を構成するフィルタ体内に直接導入される。サブ接続部の吐出口はメイン接続部の吸入口内に入り込んだ管状体の先端に形成されていることから、この吐出口からの還流燃料の流れ出しによって少なくとも管状体の外周面とメイン接続部の吸入口の口縁との間にジェットポンプ効果が発生し、これによりフィルタ体の外側にある燃料をフィルタ体内、さらにはメイン接続部の吸入口から先にこのジェットポンプ効果によって引き込むことができる。還流燃料は既にフィルタ装置によって濾過されていることから、還流燃料をフィルタ体の外側に還流させた場合に比べて、経時的にフィルタ体に作用される負担を軽減させることができ、フィルタ体の寿命を延ばすことができる。この結果、フィルタ体を小型化させその濾過有効面積を減少させた場合でも、フィルタ体をロングライフ化させ易く、フィルタ装置の小型化の要請によく応えることができる。また、燃料ポンプの負担の軽減にも寄与する。

前記管状体の先端側の内径が吐出口に近づくに連れて次第に狭まるように構成させておけば、この吐出口側において還流燃料の流速を早めさせてジェットポンプ効果を高めさせることができる。

前記フィルタ体が、燃料の通過孔を備えた外殻体と、この外殻体の内側からこの通過孔を覆うろ材とから構成されていると共に、この外殻体に、メイン接続部とサブ接続部とを一体に備えさせておけば、メイン接続部を燃料ポンプ側に接続し、かつ、サブ接続部を還流流路に接続することにより、還流燃料を直接フィルタ内部に受け入れると共に、この還流燃料の受け入れにより生じるジェットポンプ効果によりフィルタ体の外側の燃料をフィルタ体内に引き込む機能を備えたフィルタ装置を自動車などの燃料系に適切に備え付けさせることができる。

前記外殻体の上面部にメイン接続部が一体に備えられていると共に、この外殻体の上面部又は側面部にサブ接続部を一体に備えさせておけば、フィルタ装置を構成するフィルタ体の下部を燃料タンクの底部などに接しさせた状態でのフィルタ装置の配設をなすことができる。

この発明にかかるフィルタ装置によれば、還流燃料をフィルタ内部に直接還流させることから、構造上合理的であり、また、この還流燃料を利用してフィルタ内部に燃料を引き込み、そして、燃料ポンプ側にフィルタ内部にある燃料を強制的に送り込むことができる。

以下、図１〜図３に基づいて、この発明を実施するための最良の形態について説明する。

なお、ここで図１は、この発明にかかるフィルタ装置Ｆの一例をこのフィルタ装置Ｆを断面にした状態として、また、図２はかかるフィルタ装置Ｆの他の一例の構成をこのフィルタ装置Ｆを破断した状態として、また、図３かかるフィルタ装置Ｆのさらに他の一例の構成をこのフィルタ装置Ｆを破断した状態として、それぞれ示している。（なお、図２および図３では、フィルタ装置Ｆを構成する外殻体３１の通過孔３１ａ、ろ材３２、保持体３３の記載を省略している。）

この実施の形態にかかるフィルタ装置Ｆは、自動車や二輪自動車などの燃料タンク（図示は省略する）内にある燃料の吸い込み口Ｐａに取り付けられて、かかる吸い込み口Ｐａを通じて内燃機関側に移送される燃料に水や異物を入り込ませないようにするためのものである。

典型的には、かかるフィルタ装置Ｆは、燃料タンク内に燃料吸い込み口Ｐａを位置させた吸い込みパイプＰのこの燃料吸い込み口Ｐａに、フィルタ内部３０を連通させるようにして取り付けて用いられる。

また、かかる燃料の吸い込み口Ｐａに取り付けられたフィルタ装置Ｆを通じた内燃機関側への燃料の移送は、燃料タンク内に配されるフューエルポンプあるいは燃料タンク外に配されるフューエルポンプによってなされる。

かかるフィルタ装置Ｆは、燃料ポンプ側、具体的には、前記燃料吸い込み口Ｐａに接続されるメイン接続部１と、
燃料ポンプによってフィルタ装置Ｆを通じて吸い上げられた燃料のうちから燃料タンク側に還流されてくる燃料、あるいは燃料タンク内にある燃料ポンプの下流での圧力調整によって還流されてくる燃料（以下、還流燃料と称する。）の流路（以下、還流流路と称する。）に接続されるサブ接続部２と、
このメイン接続部１に連通した吸入口１０及びサブ接続部２に連通した吐出口２０をフィルタ内部３０に位置させたフィルタ体３とを備えている。

すなわち、フィルタ体３は吸入口１０と吐出口２０とによってのみ外部と連通した内部空間を備えている。また、メイン接続部１はフィルタ体３の外側に前記燃料吸い込み口Ｐａに対する接続口１１を備えている。また、サブ接続部２はフィルタ体３の外側に前記還流流路への接続口２１を備えている。

還流燃料は、典型的には、燃料ポンプと内燃機関との間の経路（燃料ポンプの下流）からプレッシャーレギュレータを介して還流されるものが予定される。還流燃料は、燃料タンク外のこの経路から燃料タンクに還流される場合と、燃料タンク内にプレッシャーレギュレータがある場合には、燃料タンク内のこの経路から還流される場合とがある。

前記サブ接続部２の吐出口２０は管状体２２の先端２２ａに形成されている。そして、このフィルタ装置Ｆにあっては、かかる管状体２２の先端２２ａを、この管状体２２の外周面２２ｂとメイン接続部１の吸入口１０の口縁１０ａとの間にジェツトポンプ効果を発生させ得る間隔を開けた状態で、このメイン接続部１の吸入口１０内に入り込ませている。

これにより還流燃料は、サブ接続部２を通じてフィルタ装置Ｆを構成するフィルタ体３内に直接導入される。サブ接続部２の吐出口２０はメイン接続部１の吸入口１０内に入り込んだ管状体２２の先端２２ａに形成されていることから、この吐出口２０からの還流燃料の流れ出しによって少なくとも管状体２２の外周面２２ｂとメイン接続部１の吸入口１０の口縁１０ａとの間にジェットポンプ効果が発生し、これによりフィルタ体３の外側にある燃料をフィルタ体３内、さらにはメイン接続部１の吸入口１０から先にこのジェットポンプ効果によって引き込むことができる。還流燃料は既にフィルタ装置Ｆによって濾過されていることから、還流燃料をフィルタ体３の外側に還流させた場合に比べて、経時的にフィルタ体３に作用される負担を軽減させることができ、フィルタ体３の寿命を延ばすことができる。この結果、フィルタ体３を小型化させその濾過有効面積を減少させた場合でも、フィルタ体３をロングライフ化させ易く、フィルタ装置Ｆの小型化の要請によく応えることができる。また、燃料ポンプの負担の軽減にも寄与する。

この実施の形態にあっては、フィルタ装置Ｆを構成するフィルタ体３は、燃料の通過孔３１ａを備えた外殻体３１と、この外殻体３１の内側からこの通過孔３１ａを覆うろ材３２と、このろ材３２の保持体３３とから構成されている。

図示の例では、かかる外殻体３１は、上部外殻体３１１と下部外殻体３１２とを、両外殻体３１、３２の内面間に間隔を形成させ、かつ、上部外殻体３１１の面部３１１ａの外縁と下部外殻体３１２の面部３１２ａの外縁との間を全周に亘って塞ぐようにして組み合わせることにより構成されている。すなわち、上部外殻体３１１の面部３１１ａの外縁と下部外殻体３１２の面部３１２ａの外縁との間は、いずれか一方の外殻体３１に形成された周回立ち上がり部３１３、または、双方の外殻体３１に形成された周回立ち上がり部３１３を組み合わせることにより、全周に亘って塞がれている。そして、このように組み合わされた上部外殻体３１１と下部外殻体３１２の内側がフィルタ内部３０となっている。図示の例では、上部外殻体３１１の面部３１１ａおよび下部外殻体３１２の面部３１２ａにそれぞれ、これらの面部を貫通する小孔状をなす複数の通過孔３１ａが形成されている。ろ材３２は、上部外殻体３１１の面部３１１ａにおける通過孔３１ａを形成させた範囲を覆う大きさを備えた上部ろ材３２ａと、下部外殻体３１２の面部３１２ａにおける通過孔３１ａを形成させた範囲を覆う大きさを備えた下部ろ材３２ｂとから構成されている。図示の例では、上部外殻体３１１にメイン接続部１が一体に備えられている。メイン接続部１は筒下端を上部外殻体３１１の面部３１１ａに一体に連接させた筒状をなすように構成されており、上部外殻体３１１の面部３１１ａから外側に向けて突き出すように設けられている。メイン接続部１の筒上端、つまり接続口１１側の内部には内径を広くさせた広径部１２によって上方を向いた周回段差面１３が形成されていると共に、この筒上端側の側部には側方に突き出すブラケット１４が形成されており、燃料吸い込み口Ｐａを下端に備えた吸い込みパイプＰの下端をこの周回段差面１３に近接する位置まで上方からメイン接続部１内に差し込み前記ブラケット１４を利用して固定することで燃料吸い込み口Ｐａにメイン接続部１の接続口１１が接続されるようになっている。メイン接続部１の筒下端は上部外殻体３１１の面部３１１ａを貫通した吸入口１０に連通されている。図１に示される例では、この吸入口１０の口縁１０ａは、フィルタ内部３０側から外側に向かうに連れて次第にこの吸入口１０を狭める向きに傾斜した周回傾斜面１５によって縁取られている。後述する管状体２２の先端２２ａの外周にはこの周回傾斜面１５に倣った傾斜を備えた周回傾斜面２２ｃが形成されており、両周回傾斜面１５、２２ｃの間を通ってフィルタ内部３０に入り込んだ燃料はメイン接続部１に送り込まれるようになっている。保持体３３は、上枠部３３ａとこの上枠部３３ａから下方に突き出す複数の脚片３３ｂとを備え、かつ、この上枠部３３ａに吸入口１０への接続開口３３ｃを有しており、この接続開口３３ｃを吸入口１０に連通させるようにしてフィルタ内部３０に納められるようになっている。上枠部３３ａの外面と脚片３３ｂの先端との間の寸法は上部外殻体３１１の面部３１１ａと下部外殻体３１２の面部３１２ａとの間の間隔に略等しく、前記のように納められた保持体３３によって上部ろ材３２ａは上部外殻体３１１の面部３１１ａにフィルタ内部３０から押し付けられ、かつ、下部ろ材３２ｂは下部外殻体３１２の面部３１２ａにフィルタ内部３０から押し付けられるようになっている。

管状体２２は、その先端２２ａ側を、吸入口１０内に、前記周回傾斜面１５における斜上側の終端１５ａと管状体２２の先端２２ａとが略同じレベルに位置される位置まで、入り込ませている。図示の例では、かかる管状体２２の先端２２ａ側の内径は、吐出口２０に近づくに連れて次第に狭められており、この吐出口２０側において還流燃料の流速を早めさせてジェットポンプ効果を高めさせるようになっている。

図１に示される例では、管状体２２は、管上端に吐出口２０を備え、かつ、管下端を下部外殻体３１２における吸入口１０の直下に位置される箇所に形成された貫通口３１２ｂに連通させるようにして、下部外殻体３１２と一体に形成されている。下部外殻体３１２の外側においてはこの貫通口３１２ｂに管一端を連通させるようにこの下部外殻体３１２に管一端を固着させて一旦下方に延びた後屈曲して側方に続く屈曲管部３１２ｃが備えられている。この例では、この屈曲管部の管他端が、サブ接続部２における還流流路に対する接続口２１として機能するようになっている。

この例では、メイン接続部１とサブ接続部２とが外殻体３１に一体に備えられており、メイン接続部１を燃料ポンプ側に接続し、かつ、サブ接続部２を還流流路に接続することにより、還流燃料を直接フィルタ内部３０に受け入れると共に、この還流燃料の受け入れにより生じるジェットポンプ効果によりフィルタ体３の外側の燃料をフィルタ体３内に引き込む機能を備えたフィルタ装置Ｆを自動車などの燃料系に適切に備え付けさせることができる。

図２に示される例では、外殻体３１の上面部３１ｂにサブ接続部２が一体に備えられている。この例では、管状体２２は、管一端に吐出口２０を備え、かつ、管他端を上部外殻体３１１におけるメイン接続部１の取り付け位置の側方に位置される箇所に形成された貫通口３１１ｂに連通させるようにして、上部外殻体３１１と一体に形成されている。吐出口２０と管状体２２の管他端は共に上方に向けられることから、管状体２２は、その管一端側とその中間部との連接箇所と、その管他端側とその中間部との連接箇所との二箇所で屈曲されている。上部外殻体３１１の外側においては前記貫通口３１１ｂに管下端を連通させるようにこの上部外殻体３１１に管下端を固着させて上方に延びる管部３１１ｃが備えられている。この例では、この管部３１１ｃの管上端が、サブ接続部２における還流流路に対する接続口２１として機能するようになっている。この例でも、メイン接続部１とサブ接続部２とが外殻体３１に一体に備えられており、メイン接続部１を燃料ポンプ側に接続し、かつ、サブ接続部２を還流流路に接続することにより、還流燃料を直接フィルタ内部３０に受け入れると共に、この還流燃料の受け入れにより生じるジェットポンプ効果によりフィルタ体３の外側の燃料をフィルタ体３内に引き込む機能を備えたフィルタ装置Ｆを自動車などの燃料系に適切に備え付けさせることができる。また、このようにした場合、フィルタ装置Ｆを構成するフィルタ体３の下部を燃料タンクの底部や燃料ポンプモジュールの内底部（燃料ポンプを内側に納めるケース体であって、燃料タンク内から燃料が引き込まれるようになっている桶状の燃料ポンプモジュールを構成するケース体の内底部）に接しさせた状態でのフィルタ装置Ｆの配設をなすことができる。

図３に示される例では、外殻体３１の側面部にサブ接続部２が一体に備えられている。この例では、管状体２２は、管一端に吐出口２０を備え、かつ、管他端を外殻体３１における周回立ち上がり部３１３に形成された貫通口３１３ａに連通させるようにして、外殻体３１と一体に形成されている。吐出口２０は上方に向けられることから、管状体２２は、その管一端側とその中間部との連接箇所で屈曲されている。外殻体３１の外側においては前記貫通口３１３ａに管一端を連通させるようにこの外殻体３１に管一端を固着させて延びる管部３１３ｂが備えられている。この例では、この管部３１３ｂの管他端が、サブ接続部２における還流流路に対する接続口２１として機能するようになっている。この例でも、メイン接続部１とサブ接続部２とが外殻体３１に一体に備えられており、メイン接続部１を燃料ポンプ側に接続し、かつ、サブ接続部２を還流流路に接続することにより、還流燃料を直接フィルタ内部３０に受け入れると共に、この還流燃料の受け入れにより生じるジェットポンプ効果によりフィルタ体３の外側の燃料をフィルタ体３内に引き込む機能を備えたフィルタ装置Ｆを自動車などの燃料系に適切に備え付けさせることができる。また、このようにした場合、フィルタ装置Ｆを構成するフィルタ体３の下部を燃料タンクの底部などに接しさせた状態でのフィルタ装置Ｆの配設をなすことができる。

フィルタ装置Ｆの断面構成図 フィルタ装置Ｆの破断構成図 フィルタ装置Ｆの破断構成図

符号の説明

１ メイン接続部
１０ 吸入口
１０ａ 口縁
２ サブ接続部
２０ 吐出口
２２ 管状体
２２ａ 先端
３ フィルタ体
３０ フィルタ内部

Claims (4)

1. 燃料ポンプ側に接続されるメイン接続部と、
   燃料ポンプによってフィルタ装置を通じて吸い上げられた燃料のうちから還流されてくる燃料の流路に接続されるサブ接続部と、
   このメイン接続部に連通した吸入口及びサブ接続部に連通した吐出口をフィルタ内部に位置させたフィルタ体とを備えていると共に、
   サブ接続部の吐出口は管状体の先端に形成されており、
   この管状体の先端を、この管状体の外周面とメイン接続部の吸入口の口縁との間に間隔を開けた状態で、このメイン接続部の吸入口内に入り込ませていることを特徴とするフィルタ装置。
2. 管状体の先端側の内径が吐出口に近づくに連れて次第に狭められていることを特徴とする請求項１記載のフィルタ装置。
3. フィルタ体が、燃料の通過孔を備えた外殻体と、この外殻体の内側からこの通過孔を覆うろ材とから構成されていると共に、
   この外殻体に、メイン接続部とサブ接続部とが一体に備えられていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のフィルタ装置。
4. 外殻体の上面部にメイン接続部が一体に備えられていると共に、この外殻体の上面部又は側面部にサブ接続部が一体に備えられていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のフィルタ装置。

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