JP2007506890A - 燃料タンクから内燃機関に燃料を搬送する装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、燃料タンクから内燃機関に燃料を搬送する装置であって、前フィルタと絞りとがサクションジェットポンプの駆動管路内に別個に設けられている形式のものに関する。駆動管路内に前フィルタと絞りとを別個に取り付けることは、面倒であり、かつ高価である。
本発明の構成では、絞り（２４）が前フィルタ（２３）と一体的に結合されている。このように構成することによって、製造コストが節減され、かつ組立てもしくは取付けが簡単になる。

Description

本発明は、請求項１の上位概念部に記載された形式の装置に関する。

公開されていないドイツ連邦共和国特許出願第１０３０３３９０号明細書に記載された燃料搬送装置では、前フィルタと絞りとがサクションジェットポンプの駆動管路内に別個に設けられている。駆動管路内に前フィルタと絞りとを別個に取り付けることは、面倒かつ高価である。

ドイツ連邦共和国特許第１９５０４２１７号明細書には、流過量制限のために絞りを有していて燃料供給される駆動管路を備えた、燃料搬送装置が開示されている。燃料及び装置からの汚染粒子は、絞りを閉塞し、これによって車両を立ち往生させるおそれがある。

発明の利点
請求項１の特徴部に記載のように構成された本発明による装置には、公知のものに比べて次のような利点がある。すなわち本発明による装置では、絞りが前フィルタと一体的に結合されていることに基づいて、製造コストが減じられ、駆動管路内への前フィルタ及び絞りの取付けが簡単化される。

請求項１に記載された本発明による装置の別の有利な構成は、請求項２以下に記載されている。

本発明の特に有利な構成では、絞りが前フィルタと共に射出成形によって製造されており、射出成形は特に安価な製造方法である。

また、絞りが前フィルタと共に駆動管路内に、プレス嵌め、クリップ結合、接着又は溶接によって固定されていると、取付けが時に簡単になり、極めて有利である。

本発明の別の有利な構成では、絞りに、所定の面積をもつ絞り開口が設けられており、該絞り開口が横断面円形に形成されていて、０．６〜１ｍｍの直径を有しており、さらに前フィルタが複数のフィルタ開口を有していて、各フィルタ開口の面積が、絞りの絞り開口の面積よりも小さい。このように構成されていると、絞り開口を閉塞するおそれのあるすべての汚染粒子を絞り開口の上流において確実に濾過除去することができる。

さらに別の有利な構成では、前フィルタが、フィルタ底部と周壁とを備えたフィルタポットとして形成されており、フィルタ底部及び／又は周壁にフィルタ開口が設けられている。このように構成されていると、閉塞に対して抵抗力のある可能な限り大きなフィルタ面が得られる。

さらに別の有利な構成では、フィルタポットが流れ方向で先細になっており、このようになっていると、流れが加速される。

本発明のさらに別の有利な構成では、絞りがカバーとして形成されていて、該カバーに絞り開口が設けられており、この構成は、特に単純な実施形態である。

本発明の別の有利な構成では、フィルタポットとカバーとが結合ウェブを介して互いに結合されている。このように構成されていると、結合ウェブによって前フィルタと絞りとの間に十分な間隔が得られ、これによってフィルタ底部及び周壁を介して流れる燃料は流体力学的に有利に絞り開口に達することができる。

さらに別の有利な構成では、前フィルタの肩部と絞りのカラーとが駆動管路の内部において互いに整合していて、駆動管路の駆動管路壁に接触している。このように構成されていると、前フィルタ及び絞りを擦過して流れる燃料の漏れが回避される。

図面
次に図面を参照しながら本発明の１実施例を説明する。

図１は、本発明による燃料搬送装置を示す断面図であり、
図２は、前フィルタを組み込まれた絞りを示す断面図であり、
図３は、図２に示された前フィルタ及び絞りの実施例を示す斜視図である。

実施例の記載
図１には本発明による、自動車の燃料タンクから内燃機関に燃料を搬送する装置が示されている。

本発明による装置は、貯蔵容器である燃料タンク（Vorratsbehaelter）１内に配置された燃料フィードモジュール２を有している。燃料タンク１内には例えば燃料３が貯えられている。

燃料フィードモジュールは例えばポット形の内側リザーブタンク（Speicherbehaelter）４から成っており、この内側リザーブタンク４内にフィードポンプ７が配置されており、このフィードポンプ７は燃料を例えばフィルタ８と吸込み管路９とを介して内側リザーブタンク４から吸い込み、圧力を高めて圧力管路１０を介して内燃機関１１に圧送する。内側リザーブタンク４は十分に多量の燃料を貯えており、これによってフィードポンプ７による内燃機関１１への燃料供給は、例えばカーブ走行及びこれに起因した燃料タンク１内における燃料の乱れた運動（Schwappbewegung）によって、燃料が内側リザーブタンク４内に搬送されないような場合でも、保証される。内側リザーブタンク４はそのポット底部５が、燃料タンク１のタンク底部６の近傍に配置されている。

フィードポンプ７は例えば、アクチュエータ例えば電動モータの電機子によって電気的に駆動される流体ポンプ（Stroemungspumpe）である。

フィルタ８は、該フィルタ８の下流側における装置を、燃料内に含まれた荒い汚染粒子に対して保護する。

圧力管路１０には例えば逆止弁１４が配置され、かつ該逆止弁１４の加硫には主フィルタ１５が配置されており、この主フィルタ１５は、燃料内に含まれた微細な汚染粒子を濾過除去するために働く。逆止弁１４は、燃料がフィードポンプ７の遮断時に逆止弁１４の下流における圧力管路１０から、逆止弁１４の上流における圧力管路とフィードポンプ７と吸込み管路９とフィルタ８とを介して内側リザーブタンク４に逆流することを、阻止する。このように構成されていることによって、フィードポンプ７によって形成された圧力管路１０内における圧力は、フィードポンプ７の遮断時にも一定の時間にわたって維持される。

主フィルタ１５の下流側において圧力管路１０には、分岐管路１６が設けられており、この分岐管路１６は内側リザーブタンク４に開口している。分岐管路１６は調圧弁１７を有している。圧力管路１０ひいては分岐管路１６における圧力が所定の圧力を上回ると、調圧弁１７は開放し、燃料は圧力管路１０から分岐管路１６を介して内側リザーブタンク４に流入する。このようにして圧力管路１０における圧力は再び所定の圧力の下に降下し、その結果調圧弁１７は閉鎖し、燃料を分岐管路１６を介して内側リザーブタンク４内に流出させることはもはや不可能である。調圧弁１７を用いて、圧力導管１０において逆止弁１４の下流における圧力は一定の値に調整される。

内側リザーブタンク４がフィードポンプ７によって、空の状態で吸い込まれないようにするために、持続的に燃料が燃料タンク１から内側リザーブタンク４に補充されねばならない。そのために内側リザーブタンク４には、少なくとも１つのサクションジェットポンプ２０が設けられており、このサクションジェットポンプ２０は燃料を燃料タンク１から内側リザーブタンク４に搬送する。

サクションジェットポンプは例えばドイツ連邦共和国特許第１９８５６２９８号明細書に基づいて公知である。

圧力管路１０からは、フィードポンプ７の下流及び逆止弁１４の上流の領域において、駆動管路（Treibleitung）２１がサクションジェットポンプ２０のノズル２２に延びている。

駆動管路２１には前フィルタ２３が配置され、かつ前フィルタ２３の下流側には絞り２４が配置されている。前フィルタ２３は絞り２４を、この絞り２４を閉塞させるおそれのある汚染粒子から保護する。絞り２４は、駆動管路２１を介して流れる容積流を制限している。本発明によれば絞り２４は前フィルタ２３と一体的に結合されている。これによって前フィルタ２３は絞り２４内に組み込まれている。

ノズル２２は駆動管路２１の、燃料タンク１に向けられた端部に配置されており、例えば駆動管路２１にクランプ、クリップ、接着又は溶接によって結合されている。ノズル２２は、吸込み室２７に開口するノズル開口２８を有している。吸込み室２７はポット底部５における凹設部２５によって形成されていて、吸込み開口１９を介して燃料タンク１と接続されている。吸込み室２７はポット底部５とノズル２２と吸込み開口１９と、吸込み室２７の下流に設けられた混合通路２９とによって画成されており、混合通路２９は吸込み室２７を起点として、例えば水平にタンク底部６の方向において延びている。水平方向に延びる混合通路を備えたサクションジェットポンプは、横置き式のサクションジェットポンプとも呼ばれ、鉛直方向に延びる混合通路を備えたサクションジェットポンプはこれに対して縦置き式のサクションジェットポンプと呼ばれる。混合通路２９は、該混合通路２９の、内側リザーブタンク４に向けられた端部において、燃料タンク１の方向では閉鎖する別の逆止弁、例えば傘形弁３０を介して、内側リザーブタンク４に開口する。混合通路２９は、内側リザーブタンク４に向けられた端部に、例えばディフューザ区分３１を有しており、このディフューザ区分３１には混合通路２９が流れ方向に、つまり図平面に対して横方向に拡大している。

フィードポンプ７の運転時に燃料は、圧力管路１０と駆動管路２１とノズル２２のノズル開口２８とを介して、駆動噴流（Treibstrahl）として吸込み室２７内に噴射される。公知の形式で駆動噴流は吸込み室２７への流入時に、燃料を流れ方向において連行し、その結果吸込み室２７内において負圧が生じ、この負圧はさらなる燃料を燃料タンク１から吸込み室２７内へと追従させる。駆動噴流の燃料、及び駆動噴流によって連行された燃料は、混合通路２９の入口開口３７を介して混合室２９に達し、かつ傘形弁３０の弁開口３５を介して内側リザーブタンク４に達する。

図２には、前フィルタを組み込まれた絞りが断面図で示されている。

図２に示された装置では、図２に示された装置と同一又は同一機能の部材もしくは部分に対して同じ符号が使用されている。

駆動管路２１内に配置された絞り２４はカバー４０として形成されており、このカバー４０内には、該カバー４０を貫通する絞り開口４１が設けられている。絞り開口４１は例えば駆動管路２１に対して同心的に配置されていて、例えば円形の構成では０.６〜１ｍｍの直径を有しているが、しかしながら他の直径及び面積の異なる他の形状を有することもできる。他の形状においても絞り開口４１の面積は例えば、０.６〜１ｍｍの直径を有する円形の構成の面積に相当するように、選択されている。

カバー４０はその外周部にリング状のカラー４４を有しており、このカバー４４はノズル２２に向かって延びている。カバー４０の、フィードポンプ７に向けられた上側４２には、前フィルタ２３が配置されており、この前フィルタ２３は例えばポット形にフィルタポット４３として形成されている。フィルタポット４３はフィルタ底部４６と周壁４７とから成っており、この場合フィルタ底部４６と周壁４７とはフィルタ室４８を取り囲んでおり、このフィルタ室４８はフィルタ底部４６とは反対の側において開放していて、駆動管路２１と流れ接続している。フィルタ底部４６及び周壁４７は例えば平らに形成されており、しかしながら湾曲して形成されていてもよい。フィルタ底部４６とカバー４０とは互いに向かい合って位置していて、フィルタ底部４６は例えばカバー４０に対して平行に配置されているか、又はかばー４０に対して斜めに配置されている。フィルタポット４３は例えば四角形、三角形、長方形、多角形、円形又は楕円形に形成されていて、例えば流れ方向において先細になっている。フィルタポット４３のフィルタ底部４６及び／又は周壁４７には、任意形状のフィルタ開口４９が設けられており、これらのフィルタ開口４９はそれぞれ、絞り開口４１よりも小さな面積を有している。これによって絞り開口４１を閉塞するおそれのあるすべての汚染粒子が、絞り開口４１の上流において前フィルタ２３において確実に濾過除去される。フィルタ開口４９は例えば円形の構成では０．５ｍｍの直径を有している。しかしながらまた、０．５ｍｍとは異なった直径を有する円形のフィルタ開口４９も可能である。フィルタポット４３に設けられたフィルタ開口４９によって大きなフィルタ面が形成されるので、前フィルタ２３は閉塞に対して鈍感になる。汚染粒子が１つのフィルタ開口４９において固着し、これによって閉塞を生ぜしめた場合でも、今なお多くのその他のフィルタ開口４９が燃料を貫流させることができる。フィルタポット４３の、フィルタ底部４６とは反対側のポット縁部５０には、円板状の肩部５１が設けられており、この肩部５１は半径方向外側に向かって、駆動管路２１の駆動管路壁５３に接触するまで延びている。前フィルタ２３の肩部５１と、絞り２４のカバー４０のカラー４４、又はカラー４４に設けられたリング状に延在するシールリップ４５とは互いに整合して、駆動管路２１の駆動管路壁５３に接触しており、その結果前フィルタ２３及び絞り２４をバイパス流として迂回する漏れが回避される。

周壁４７は駆動管路壁５３に対して半径方向に間隔をおいて位置している。絞り２４のカバー４０とポット形の前フィルタ２３とは、例えば２つの結合ウェブ５４を介して互いに結合されている。結合ウェブ５４はカバー５４の上側４２を起点として垂直に又は斜めに上方に向かって延びており、例えば周壁４７及び／又はフィルタ底部４６と結合されている。結合ウェブ５４によって、絞り開口４１を備えたカバー４０はフィルタポット４３に対して間隔をおいて位置している。肩部５１とカバー４０の上側４２と駆動管路壁５３と周壁４７とは、堰き止め室５５を取り囲んで画成している。フィルタ室４８と堰き止め室５５とはフィルタ開口４９を介して互いに流れ接続されている。

前フィルタ２３の上流側における駆動管路２１の燃料は、フィルタ室４８内に流入し、フィルタ底部４６及び／又は周壁４７におけるフィルタ開口４９を介して堰き止め室５５とはフィルタ開口４９に流入する。堰き止め室５５内において燃料は絞り開口４１に向かって流れる。周壁４７のフィルタ開口４９を介して流れる燃料は、フィルタ底部４６のフィルタ開口４９を介して流れる燃料とは別の、絞り開口４１に向かっての流路を有している。周壁４７のフィルタ開口４９を介して流れる燃料が流体力学的に有利に絞り開口４１に達するためには、フィルタ底部４６とカバー４０との間の間隔は十分に大きく選択されねばならない。流れは絞り開口４１の上流において絞られ、噴流状に絞り開口４１を通ってノズル２２に向かって達する。絞り２４の絞り開口４１は、流過制限体の機能を有している。絞り開口４１の直径を相応に設計することによって、駆動管路２１を介してかつ絞り開口４１を通って流れる容積流は調節される。

前フィルタ２３を備えた絞り２４は例えば射出成形によって製造されている。絞り２４は接着又は溶接を用いて前フィルタ２３と一体的に組み合わせることができる。絞り２４と前フィルタ２３との一体的な構成によって、両部分の製造コストが低減され、かつ組立てが簡単化される。絞り２４の上流側における前フィルタ２３によって、汚染粒子が駆動管路２１の燃料に含まれた汚染粒子及び装置の製造プロセスに起因する汚染粒子が、濾過除去され、その結果絞り２４が閉塞することはない。もし絞り２４が閉塞すると、もはや燃料がサクションジェットポンプ２０から内側リザーブタンク４内に搬送されることはなく、その結果内側リザーブタンク４における充填レベルは所定時間の経過後に低下してしまい、フィードポンプ７はもはや十分な燃料を供給することができなくなる。特に燃料タンク１における低い充填レベルでは、車両の立ち往生という事態を招くことになる。

前フィルタ２３を組み込まれた絞り２４は、特にプラスチックから製造された別体の部材として、駆動管路２１内に設けられている。このようにして絞り開口４１は高い速度でかつ不都合な分割ばり（Trenngrate）なしに製造することができる。駆動管路２１を介した流れの容積流への適合のための構造上の変化は、従って別体の絞り２４においてだけ必要であり、燃料フィードモジュール２自体においては不要である。

ノズル２２に前置された絞り２４によって多段式の圧力降下が達成され、その結果絞り２４の絞り開口４１及びノズル２２の絞り開口２８は、絞り２４なしでノズル２２だけにおいて行われる単段の圧力降下の場合に比べて、大きく選択することができる。このようにして、ノズル２２及び絞り２４を射出成形を用いて任意に製造することができ、かつ生じる流れノイズを減じることができる。

横置き配置されたサクションジェットポンプ２０では絞り２４は、前フィルタ２３と共に例えば圧力管路１０の近傍に配置され、縦置き配置されたサクションジェットポンプ２０では、例えばノズル２２の近傍に配置されている。

図３には、図２に示された実施例が斜視図で示されている。

本発明による燃料搬送装置を示す断面図である。 前フィルタを組み込まれた絞りを示す断面図である。 図２に示された前フィルタ及び絞りの実施例を示す斜視図である。

Claims (10)

1. 自動車の内燃機関に燃料タンクから燃料を搬送する装置であって、サクションジェットポンプのための駆動管路内に絞りが配置されている形式のものにおいて、絞り（２４）が前フィルタ（２３）と一体的に結合されていることを特徴とする、燃料タンクから内燃機関に燃料を搬送する装置。
2. 絞り（２４）が前フィルタ（２３）と共に射出成形によって製造されている、請求項１記載の装置。
3. 絞り（２４）が前フィルタ（２３）と共に駆動管路内に、プレス嵌め、クリップ結合、接着又は溶接によって固定されている、請求項１記載の装置。
4. 絞り（２４）に、所定の面積をもつ絞り開口（４１）が設けられており、該絞り開口（４１）が横断面円形に形成されていて、０．６〜１ｍｍの直径を有している、請求項１記載の装置。
5. 前フィルタ（２３）が複数のフィルタ開口（４９）を有していて、各フィルタ開口（４９）の面積が、絞り（２４）の絞り開口（４１）の面積よりも小さい、請求項１記載の装置。
6. 前フィルタ（４６）が、フィルタ底部（４６）と周壁（４７）とを備えたフィルタポット（４３）として形成されており、フィルタ底部（４６）及び／又は周壁（４７）にフィルタ開口（４９）が設けられている、請求項１記載の装置。
7. フィルタポット（４３）が流れ方向で先細になっている、請求項６記載の装置。
8. 絞り（２４）がカバー（４０）として形成されていて、該カバー（４０）に絞り開口（４１）が設けられている、請求項１記載の装置。
9. フィルタポット（４３）とカバー（４０）とが結合ウェブ（５４）を介して互いに結合されている、請求項６又は８記載の装置。
10. 前フィルタ（２３）の肩部（５１）と絞り（２４）のカラー（４４）とが互いに整合していて、駆動管路（２１）の駆動管路壁（５３）に接触している、請求項１記載の装置。

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