JP2007255196A - 燃料供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 従来の紙製の濾過エレメントに代え、小形でしかも捕捉性能を向上させたフィルタを、これまで通り、燃料ポンプの下流側に配設しつつ、このフィルタからのアース手段を不要とした燃料供給装置を得る。
【解決手段】 燃料タンクの開口部に填装され吐出パイプが配設されたブラケットと、このブラケットに取り付けられて、上記燃料タンクの燃料を吸込む吸込みフィルタ、およびこの吸込んだ燃料を上記吐出パイプから吐出させる燃料ポンプを収納するチャンバー部と、このチャンバー部の開口部を覆うケース部とを備え、上記ケース部に、上記燃料ポンプを通過した燃料を濾過する吐出フィルタ部と、上記ケース部内の燃料圧力が所定の圧力のときに上記ケース部内の燃料を上記燃料タンク内へ戻すプレッシャレギュレータを装着し、かつ、上記吐出フィルタ部は積層焼結金網で構成した。
【選択図】 図１

Description

この発明は、車両用の内燃機関のインジェクタなどに燃料タンク内の燃料を圧送する燃料供給装置に関し、詳しくは該燃料供給装置内で発生する夾雑物の捕捉手段の改良に関するものである。

燃料中に含まれる塵埃などの夾雑物を捕捉し、この燃料を、例えばエンジンに装着された燃料噴射装置のインジェクタに安定供給させるには、燃料ポンプの吸込み口に具備された、例えばナイロンなどのメッシュによる比較的目の荒い、吸込みフィルタによって、まずは、燃料タンク内の夾雑物を取り除く。そして、この吸込みフィルタを通過、あるいは、燃料ポンプを構成するモーター部で発生するブラシ、コンミテータなどの摩耗粉を含めた夾雑物に対しては、燃料ポンプの下流側（燃料流路から見た場合、燃料ポンプの次段という意味）に配設した、例えば紙製の濾過エレメントで捕捉することが、広く知られている。

なお、この紙製の濾過エレメントを燃料が通過する際、燃料が濾過エレメントと激しく摩擦するため静電気が発生する。このため、濾過エレメントを収納した、例えば、導電性樹脂製のハウジングが帯電したまま、このハウジングを燃料タンクから、交換などで取り外そうとしたとき、燃料タンクとの接触などにより火花放電を起こすことがある。そこで、濾過エレメントをモーター部への電力供給線のマイナス側に接続し、このマイナス線を介し静電気を放散、すなわち、濾過エレメントに対しアース手段を講じることで、火花放電によるハウジングの劣化、ひいては、この劣化部分からの燃料漏れを防いでいる（例えば、特許文献１参照）。

特許第３５０９８８１号公報（第３頁左欄第３２行〜右欄第４５行、第１図）

特許文献１に示された従来の燃料供給装置では、特に該燃料供給装置に対し高寿命を期待したい場合には、濾過エレメントでの濾過能力が維持されるよう、この表面積、すなわち、燃料流路における燃料との接触面積を増やさざるを得ず、結果的に、この装置の小形化の阻害要因となっていた。また、発生する静電気のアース手段での放散は、当然ながら、部品の追加、さらには部品配置の制約を招き、装置のコストダウンの足かせとなっていた。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、従来の濾過エレメントに代え、小形でしかも捕捉性能を向上させたフィルタを、これまで通り、燃料ポンプの下流側に配設しつつ、このフィルタからのアース手段を不要とした燃料供給装置を得ることを目的とするものである。

この発明に係る燃料供給装置においては、燃料タンクの開口部に填装され吐出パイプが配設されたブラケットと、このブラケットに取り付けられて、上記燃料タンクの燃料を吸込む吸込みフィルタ、およびこの吸込んだ燃料を上記吐出パイプから吐出させる燃料ポンプを収納するチャンバー部と、このチャンバー部の開口部を覆うケース部とを備え、上記ケース部に、上記燃料ポンプを通過した燃料を濾過する吐出フィルタ部と、上記ケース部内の燃料圧力が所定の圧力のときに上記ケース部内の燃料を上記燃料タンク内へ戻すプレッシャレギュレータを装着し、かつ、上記吐出フィルタ部は積層焼結金網で構成したものである。

この発明は以上説明したように、該燃料供給装置の搭載スペースが限られた車両、特に自動二輪車などに適した、小形で汎用性の高い燃料供給装置を提供することができる。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１における燃料供給装置を、車両である例えば自動二輪車の燃料タンクの内部に設置した状態を示す断面図、図２は図１における線Ａ−Ａに沿う断面図、また、図３は図１におけるケース部の組立状態を示す斜視図である。

図１において、燃料供給装置１は、ブラケット１１、このブラケット１１に取り付けられ、上部（紙面上、上方向）が開口している樹脂製のチャンバー部１２、およびこのチャンバー部１２の開口の一部を覆う樹脂製のケース部１３より構成されており、パッキン１４を介して、ブラケット１１がボルト１５によって、自動二輪車の燃料タンク１６の底部１６ａに設けられた開口部１６ｂに固定されている。この燃料タンク１６には油面１７ａの位置まで燃料１７が貯留されているが、チャンバー部１２の一部が開口されていることで、燃料１７は、このチャンバー部１２の内部にも貯留されることは周知の通りである。

チャンバー部１２には、後述する燃料ポンプ１２１の吸引部１２１ａに油密に装着された、ナイロン製の網状部材により構成される吸込みフィルタ１２２を収納しており、燃料１７に含まれる任意の径以上の夾雑物を燃料ポンプ１２１が吸引しないよう除去していることも、やはり周知の通りである。また、チャンバー部１２には、内部に電動機（図示せず）とこの電動機により駆動されて回転する羽根車（図示せず）を備えた燃料ポンプ１２１も収納しており、この羽根車の回転により吸引部１２１ａから吸込みフィルタ１２２を介して燃料１７を吸引・昇圧し、吐出部１２１ｂから、その昇圧された燃料を吐出する。

吐出部１２１ｂは、Ｏリング１２３によって、ケース部１３に油密に装着されており、このケース部１３には、チャンバー部１２に埋設された燃料パイプ１２４が、やはりＯリング１２５によって油密に装着されている。さらに、この燃料パイプ１２４は、ブラケット１１に配設された吐出パイプ１１１にＯリング１１２によって油密に装着され、この吐出パイプ１１１は図示しない内燃機関のインジェクタなどに接続されている。したがって、昇圧された燃料は、一旦、ケース部１３を通過したのち、インジェクタ等に送られることになる。

ケース部１３には、吐出フィルタ部１３１とプレッシャレギュレータ１３２が装着されており、このうち吐出フィルタ部１３１では、燃料ポンプ１２１で発生するブラシ、コンミテータ（いずれも図示せず）などの摩耗粉を含めた夾雑物を除去している。また、内部にダイヤフラム（図示せず）を備え、Ｏリング１３３を介して油密に装着されたプレッシャレギュレータ１３２は、周知のように、昇圧された燃料の圧力を所定値に調整するものであり、この圧力が所定値より高い場合に、ダイヤフラムの作用により、このプレッシャレギュレータ１３２の内部に設けられた弁（図示せず）を開き、ケース部１３内の燃料を、いわゆる余剰燃料として、プレッシャレギュレータ１３２の外部へ排出している。なお、ケース部１３は、例えば熱板溶着された蓋１３ａによって、昇圧された燃料の通路として機能させていることは言うまでもない。

このように構成された燃料供給装置１では、燃料ポンプ１２１が駆動されると、その羽根車の回転により、チャンバー部１２内の燃料は吸込みフィルタ１２２を介して吸引部１２１ａから燃料ポンプ１２１内に吸込まれ、吐出部１２１ｂから吐出される。そして、この吐出部１２１ｂから吐出された燃料は、ケース部１３内の吐出フィルタ部１３１、チャンバー部１２の燃料パイプ１２４、さらにはブラケット１１の吐出パイプ１１１を経て、内燃機関のインジェクタ等などへ供給される。一方、ケース部１３内の燃料の圧力が所定値より高い場合には、この燃料をプレッシャレギュレータ１３２を介してチャンバー部１２に戻すことで、その圧力を所定値に保とうとしている。ここで、余剰燃料は、燃料タンク１６内に戻すより、チャンバー部１２内に戻すほうが、例えばカーブ走行による車体の傾斜、すなわち油面１７ａの変化があっても、確実に吸込みフィルタ１２２を介して、再度、燃料ポンプ１２１に吸い込まれることからも好ましい。なお、吐出フィルタ部１３１の構成、さらには、この吐出フィルタ部１３１、およびプレッシャレギュレータ１３２のケース部１３内における配設位置が、この発明の本質であるため、以下に詳しく説明する。

図２に示すように、ケース部１３には、入口に相当する第１の孔１３ｂ、さらに出口に相当する第２の孔１３ｃ、および第３の孔１３ｄが設けられており、これまでの説明で明らかなように、第１の孔１３ｂには吐出部１２１ｂが、第２の孔１３ｃには燃料パイプ１２４が、そして第３の孔１３ｄにはプレッシャレギュレータ１３２が、それぞれ油密に接続されている。第１の孔１３ｂのケース部１３側には、吐出フィルタ部１３１の燃料通路孔１３１ａ（図３参照）が嵌入されており、また、ケース部１３の上面１３ｅと、吐出フィルタ部１３１の上面１３１ｂは、同一高さであることから、前述した熱板溶着される蓋１３ａ（図１参照）によって、吐出フィルタ部１３１も燃料の通路として機能するため、昇圧された全ての燃料は、この吐出フィルタ部１３１を介して、第２の孔１３ｃ（または第３の孔１３ｄ）に向かうことになる。

図３に示すように、吐出フィルタ部１３１は、樹脂製の略長円筒の有底形状を有しており、この有底となる底板部１３１ｃに前述した燃料通路孔１３１ａが設けられているとともに、上部と下部が連通している箇所以外の側面は開口部１３１ｄとなっている。この開口部１３１ｄに、積層焼結金網１３１ｅ（以下、金網フィルタと称す）を、例えばインサート成形などの方法で固定させることで、前述した通り、昇圧された全ての燃料は、この金網フィルタ１３１ｅを通過することになり、よって、この金網フィルタ１３１ｅが、燃料ポンプ１２１で発生する摩耗粉を含めた夾雑物を捕捉する濾過器として機能することになる。なお、捕捉する夾雑物の粒径は、３０μｍ程度以上を目安としている。

これまでの説明で明らかなように、ケース部１３の底面１３ｆ（図２参照）を境に、その上面（図２紙面上、手前方向）に吐出フィルタ部１３１が、また下面（図２紙面上、奥行方向）に燃料ポンプ１２１およびプレッシャレギュレータ１３２が、それぞれ装着されることになるが、このことは、燃料ポンプ１２１、あるいはプレッシャレギュレータ１３２で発生する圧力脈動や、これら装置の始動・停止に伴う燃圧変動が、直接、吐出フィルタ部１３１に伝播されることを意味している。したがって、前述した金網フィルタ１３１ｅで捕捉された夾雑物が振るい落とされることになり、吐出フィルタ部１３１の捕捉性能が、絶えず回復されることになる。この結果、吐出フィルタ部１３１自体の表面積を小さくすることが可能となり、燃料供給装置１の小形化が期待できる。なお、捕捉した夾雑物を収納する異物収納部１３１ｆ（図２または図３参照）を、例えば燃料通路孔１３１ａの対面に設けておくことが好ましい。また、燃料供給装置１から内燃機関までの経路が比較的短い、例えば自動二輪車のような場合、図示しないインジェクタでの圧力脈動も大いに期待できる。特にインジェクタの作動（ＯＮ／ＯＦＦ）による圧力脈動は大きい（低温始動時で、かつ燃料圧力が規定値到達時点において、顕著に表れる）ため、前述した捕捉性能の回復に関しては、吐出フィルタ部１３１をインジェクタ近傍に配置しても、同様の効果が得られることが期待できる。

金網フィルタ１３１ｅは、前述したように、焼結金網であるため、いわゆる線の交叉部分において強固に結合されていることから、使用に伴う目ズレが無く、濾過性能は比較的安定している。なお、積層については、これまで説明した、夾雑物の振るい落とし、いわゆる「自己洗浄作用」を効果的に、かつ、一定の強度を得るために、２層であることが、さらに材質については、耐熱性および耐食性を考慮した場合、ステンレスであることが、より好ましい。また、このステンレスであるが故に、金網フィルタ１３１ｅは、導電性を有することから、夾雑物捕捉に伴う電荷の発生が少なく、同時に、拡散電荷量が多いことと相俟って、帯電電荷を小さく抑えることが可能となっている。したがって、金網フィルタ１３１ｅにアース手段を講じる必要がないので、前述した燃料供給装置１の小形化に加え、装置そのものの簡略化に伴う、当該燃料供給装置のコストダウンを図ることができる。

この発明の実施の形態１における燃料供給装置を、車両である例えば自動二輪車の燃料タンクの内部に設置した状態を示す断面図である。 図１における線Ａ−Ａに沿う断面図である。 図１におけるケース部の組立状態を示す斜視図である。

符号の説明

１ 燃料供給装置、１１ ブラケット、１１１ 吐出パイプ、１２ チャンバー部、
１２１ 燃料ポンプ、１２２ 吸込みフィルタ、１３ ケース部、
１３１ 吐出フィルタ部、１３１ａ 燃料通路孔、１３１ｃ 底板部、
１３１ｄ 開口部、１３１ｅ 金網フィルタ、１３１ｆ 異物収納部、
１３２ プレッシャレギュレータ、１６ 燃料タンク、１６ｂ 開口部、
１７ 燃料。

Claims (3)

1. 燃料タンクの開口部に填装され吐出パイプが配設されたブラケットと、このブラケットに取り付けられて、上記燃料タンクの燃料を吸込む吸込みフィルタ、およびこの吸込んだ燃料を上記吐出パイプから吐出させる燃料ポンプを収納するチャンバー部と、このチャンバー部の開口部を覆うケース部を備えた燃料供給装置において、
   上記ケース部に、上記燃料ポンプを通過した燃料を濾過する吐出フィルタ部と、上記ケース部内の燃料圧力が所定の圧力のときに上記ケース部内の燃料を上記燃料タンク内へ戻すプレッシャレギュレータを装着し、かつ、上記吐出フィルタ部は積層焼結金網で構成されていることを特徴とする燃料供給装置。
2. 吐出フィルタ部は、略長円筒の側面に設けた開口部に積層焼結金網が装着されるとともに、上記略長円筒は有底形状を有し、この有底となる底板部に燃料通路孔が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の燃料供給装置。
3. 吐出フィルタ部の底面部に、この吐出フィルタ部によって捕捉された燃料中の異物を収納する異物収納部が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の燃料供給装置。
   
   

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