JP2008229593A - Filter device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、燃料ポンプの吸込み口に設けられるフィルタ装置に関する。 The present invention relates to a filter device provided at a suction port of a fuel pump.
自動車等の燃料タンク内の燃料は、燃料ポンプによって、エンジンルームへ送出されるようになっているが、該燃料ポンプの吸込み口には燃料タンク内の燃料を濾過するフィルタ装置が設けられている。 Fuel in a fuel tank of an automobile or the like is delivered to the engine room by a fuel pump, and a filter device for filtering the fuel in the fuel tank is provided at the suction port of the fuel pump. .
そして、このフィルタ装置の濾材の下面側には、樹脂で形成された骨部材を設けることが知られている(特許文献1)。しかしながら、従来のフィルタでは骨部材を濾材に接着したり、インサート成形したりする必要があり、製造に手間が掛かってしまう。 It is known that a bone member made of resin is provided on the lower surface side of the filter medium of this filter device (Patent Document 1). However, in the conventional filter, it is necessary to bond the bone member to the filter medium or insert-mold it, and it takes time to manufacture.
また、複数枚の濾材を点溶着(いわゆるドット溶着)する技術もあるが(特許文献2)、溶着点が小さく、燃料ポンプの吸込み口の下では、燃料ポンプの吸引力によって全体或いは最内層の濾材が変形してしまうことがある。その場合には燃料ポンプの吸込力に負担を掛けてしまうことになり、燃料ポンプの耐久性に影響を及ぼしてしまう可能性がある。
本発明は上記問題を考慮して、ポンプの耐久性を従来よりも高くするフィルタ装置を提供することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a filter device in which the durability of a pump is made higher than before.
請求項1に記載の発明は、流体を吸い込むポンプの吸込み口に設けられ、樹脂繊維で形成されたフィルタで前記流体を濾過するフィルタ装置であって、前記フィルタを袋状として内部空間内を流体が流動可能なフィルタ部材と、前記フィルタ部材に形成され、前記内部空間と前記吸込み口とを連通させる吸引部と、前記吸引部と対向する前記フィルタを溶融させた溶融固化部と、を有することを特徴とする。 The invention according to claim 1 is a filter device that is provided in a suction port of a pump that sucks fluid, and filters the fluid with a filter formed of resin fiber, and the filter is formed in a bag shape and fluid is passed through the internal space. A filter member that can flow, a suction part that is formed in the filter member and allows the internal space and the suction port to communicate with each other, and a melting and solidifying part that melts the filter that faces the suction part. It is characterized by.
ポンプの吸込み口と連通する吸引部と対向する位置は、ポンプによる吸引力が最も大きく、フィルタが吸引部側へ撓み、該吸引部への張り付き現象が発生する場合がある。このため、請求項1に記載の発明では、フィルタの吸引部と対面する位置に、該フィルタを溶融させた溶融固化部を設けている。 At the position facing the suction part communicating with the suction port of the pump, the suction force by the pump is the largest, the filter is bent toward the suction part side, and a sticking phenomenon to the suction part may occur. For this reason, in the first aspect of the present invention, a melt-solidified portion obtained by melting the filter is provided at a position facing the suction portion of the filter.
該溶融固化部では流体が通過しないため、吸引部と対向する位置からポンプの吸込み口へ向かう直線の流れが無くなり、ポンプの吸込み口へは、吸引部回りから回り込んで、流体がポンプの吸込み口へ流れることとなる。 Since the fluid does not pass through the melt-solidified part, there is no linear flow from the position facing the suction part to the suction port of the pump, and the pump sucks into the suction part of the pump from around the suction part. It will flow to the mouth.
これにより、吸引部と対面する位置における、ポンプの吸引力を低下させることができ、フィルタの変形を抑制することができる。したがって、吸引部への張り付き現象を抑えることができ、フィルタの圧力損失を低下させ、ポンプの耐久性を向上させることができる。 Thereby, the suction force of the pump at the position facing the suction part can be reduced, and deformation of the filter can be suppressed. Therefore, the sticking phenomenon to the suction portion can be suppressed, the pressure loss of the filter can be reduced, and the durability of the pump can be improved.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のフィルタ装置において、前記フィルタが、複数枚の樹脂繊維を点溶着して形成されており、前記溶融固化部が点溶着部より大きいことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the filter device according to the first aspect, the filter is formed by spot welding a plurality of resin fibers, and the melt-solidified portion is larger than the spot welded portion. Features.
請求項2に記載の発明では、フィルタを複数枚の樹脂繊維を点溶着して形成することで、樹脂繊維同士が一体となるようにしている。これにより、フィルタの内側に位置する樹脂繊維が内部空間内で撓まないようにしている。そして、この点溶着部よりも溶融固化部を大きくしている。 In the invention according to claim 2, the filter is formed by spot welding a plurality of resin fibers so that the resin fibers are integrated. Thereby, the resin fiber located inside the filter is prevented from bending in the internal space. And the melt-solidification part is made larger than this point welding part.
点溶着部及び溶融固化部の面積を大きくすると、その分、フィルタ装置の濾過面積が小さくなってしまう。点溶着部は樹脂繊維同士を一体にする目的で形成されるため、濾過面積を考慮すると、できるだけ小さい方がよい。一方、溶融固化部は流体の流れ変える等の目的で設けるため、ある程度の大きさは必要となる。このため、溶融固化部を点溶着部よりも大きくする。 When the areas of the spot welded portion and the melt-solidified portion are increased, the filtration area of the filter device is reduced accordingly. Since the spot welded portion is formed for the purpose of integrating the resin fibers, it is preferable that the point welded portion be as small as possible in consideration of the filtration area. On the other hand, since the melt-solidified part is provided for the purpose of changing the flow of fluid, a certain size is required. For this reason, the melt-solidified part is made larger than the point welded part.
また、フィルタを複数の樹脂繊維で構成することで、流体に含まれた不純物をその粒径に合わせて効率よく除去することができる。また、流体に応じて、各樹脂繊維の材質、繊維径など組み合わせを変えることで、フィルター装置の用途を広げることができる。 In addition, by configuring the filter with a plurality of resin fibers, impurities contained in the fluid can be efficiently removed according to the particle size. Moreover, the use of the filter device can be expanded by changing the combination of the material and fiber diameter of each resin fiber according to the fluid.
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載のフィルタ装置において、前記溶融固化部は、前記吸引部と対向する部分を中心として放射線状に延びていることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the filter device according to the first or second aspect, the melt-solidified portion extends radially from a portion facing the suction portion.
請求項3に記載の発明では、溶融固化部を、吸引部に対向する部分を中心として放射線状に延ばすようにすることで、複数の直線を互いに繋げることができるため、請求項1に記載の発明より、さらにフィルタの強度を上げ、フィルタの変形をさらに抑制することができる。 In the invention described in claim 3, since the melt-solidified part is radially extended around the portion facing the suction part, a plurality of straight lines can be connected to each other. From the invention, it is possible to further increase the strength of the filter and further suppress the deformation of the filter.
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3の何れか1項に記載のフィルタ装置において、前記吸引部の回りに、前記フィルタの内部空間を確保するリブが設けられ、少なくとも前記溶融固化部の一部が前記リブの頂面と重なっていることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the filter device according to any one of the first to third aspects, a rib that secures an internal space of the filter is provided around the suction portion, and at least the melt solidification A part of the portion overlaps the top surface of the rib.
請求項4に記載の発明では、吸引部の回りに、フィルタの内部空間を確保するリブを設け、少なくとも溶融固化部の一部がこのリブの頂面と重なるようにすることで、溶融固化部の一部が該リブの頂面と重ならない場合と比較して、フィルタの強度を上げ、フィルタの変形を抑制することができる。 In the invention according to claim 4, a rib for securing the internal space of the filter is provided around the suction portion, and at least a part of the melt-solidified portion is overlapped with the top surface of the rib, whereby the melt-solidified portion Compared with the case where a part of the surface does not overlap the top surface of the rib, the strength of the filter can be increased and the deformation of the filter can be suppressed.
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4の何れか1項に記載のフィルタ装置において、前記溶融固化部の形状が、線、点、円であり、これらを単独または組み合わせて形成されたことを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the filter device according to any one of the first to fourth aspects, the shape of the melt-solidified portion is a line, a point, or a circle, and these are formed singly or in combination. It is characterized by that.
溶融固化部の面積を大きくすると、その分、濾過面積が小さくなるため、請求項5に記載の発明では、線、点、円を単独で、または組み合わせることで、フィルタの圧力損失を低下させフィルタの変形を抑制するのに効果的な溶融固化部の形状とすることができる。 When the area of the melt-solidified portion is increased, the filtration area is reduced correspondingly. Therefore, in the invention according to claim 5, the pressure loss of the filter is reduced by combining lines, dots, or circles alone or in combination. Therefore, the shape of the melt-solidified portion can be effectively suppressed.
本発明は上記構成としたので、ポンプの耐久性を従来よりも高くすることができる。 Since the present invention has the above configuration, the durability of the pump can be made higher than before.
次に、本発明の実施形態に係るフィルタ装置について説明する。 Next, a filter device according to an embodiment of the present invention will be described.
まず、図1に示すように、車両などに備えられる燃料タンク10には、燃料ポンプ12が配設されており、該燃料ポンプ12によって、燃料タンク10内の燃料が吸引され、エンジンルーム(図示省略)へ送出される。ここで、燃料ポンプ12の吸込み口側には、フィルタ装置14が設けられており、このフィルタ装置14によって燃料タンク10内の燃料が濾過される。
First, as shown in FIG. 1, a
フィルタ装置14は、図2に示すように、平面視にて略長方形状を成し、二つ折りの状態で外縁部が溶着されて袋状とされたフィルタ16と、このフィルタ16の内部に設けられた樹脂製の骨部材18と、を含んで構成されている。なお、フィルタ16の形状は、燃料タンク10の形状、燃料ポンプ12の配置場所などによって変わる。
As shown in FIG. 2, the
フィルタ16は、図3(A)に示すように、複数の樹脂繊維16A、16B、16C、16D(ここでは樹脂繊維を4層構造とする)で構成されており、樹脂繊維16A、16B、16Cは、熱溶融可能な樹脂製の不織布で形成されている。樹脂繊維16A、16B、16Cは、それぞれ繊維径が異なっており、各樹脂繊維16A、16B、16Cで、燃料内に含まれた不純物をその粒径に合わせて効率よく除去することができる。
As shown in FIG. 3A, the
また、一番外側に配置された樹脂繊維16Dは、樹脂繊維16A、16B、16Cよりも外形が大きく形成されており、ポリプロピレンなど熱溶着性の高い樹脂が用いられ、二つ折りにした状態で、互いに対面する樹脂繊維16D同士が確実に溶着されるようにしている。
Further, the
一方、図2及び図4(B)に示すように、骨部材18は略平板状とされており、フィルタ16で覆われるようになっている。フィルタ16には、孔部20が形成され、骨部材18に設けられた筒状の吸引口22(後述する)が挿通可能となっている。
On the other hand, as shown in FIGS. 2 and 4B, the
骨部材18には、複数の開口部24が形成されており、フィルタ16によって濾過された燃料が該開口部24を通過可能となっている。また、骨部材18には、燃料ポンプ12(図1参照)の吸込み口と連通する吸引口22が立設されており、該吸引口22を通じて、フィルタ16によって濾過された燃料が燃料ポンプ12へ吸い込まれる。
A plurality of
吸引口22には、燃料ポンプ12の吸込み口と接続する接続部材28が取付けられる。また、吸引口22の基部には、吸引口22よりも大径の円板状の挟持部30が設けられており、接続部材28には、この挟持部30及び吸引口22と略同じ大きさを有する挟持部32及び吸引口34が設けられている。この吸引口34と吸引口22が溶着等によって一体化されると、吸引口34と吸引口22が連通し、吸引口34内及び吸引口22内を燃料が流動可能となる。
A
ここで、フィルタ16に形成された孔部20を通じて、吸引口34と吸引口22が溶着等されるが、吸引口22と吸引口34が一体化された状態では、挟持部30と挟持部32の間には、隙間が設けられるようになっており、挟持部30と挟持部32によって、フィルタ16の孔部20の周縁部が圧縮された状態で挟持される。
Here, the
挟持部30の内側(挟持部32側)には、環状リブ36が突設しており、挟持部30と挟持部32で、フィルタ16を挟持するとき、該環状リブ36がフィルタ16に食い込むようにして、挟持部32との間でフィルタ16がずれないようにしている。
An
これにより、接続部材28と骨部材18とフィルタ16とが一体となり、フィルタ装置14として、図1に示すように、接続部材28の吸引口34を燃料ポンプ12の吸込み口と接続させる。
Thereby, the connecting
ところで、図4(A)、(B)に示すように、挟持部30の外側(挟持部32の反対側)には、120°間隔で同一円周上に複数(ここでは3個)の円弧リブ38が突設している。この円弧リブ38は、吸引口22、34へ流れる燃料にとっては流動抵抗となるため、挟持部30のなるべく外縁側に設けた方が良い。
By the way, as shown in FIGS. 4 (A) and 4 (B), a plurality (three in this case) of arcs on the same circumference at intervals of 120 ° are provided on the outer side of the clamping part 30 (on the opposite side of the clamping part 32). A
また、骨部材18を構成する各骨部40には、円弧リブ38と同一方向に沿って、円弧リブ38と略同じ高さを有する補強リブ42が突設している。この補強リブ42は骨部40の長さが他の骨部40よりも長い部分や骨部40と骨部40の交点などに形成され、骨部材18の補強を行うと共に、補強リブ42及び円弧リブ38によってフィルタ16内には、空間44が確保されることとなり、この空間44内を燃料が流動可能とされる。
Further, reinforcing
また、フィルタ16は、図3(A)に示すように、複数の樹脂繊維16A、16B、16C、16Dで構成されているため、所定間隔おきに点溶着部46(図3(B)参照)を設け、樹脂繊維16A、16B、16C、16D同士が一体となるようにしている。これにより、フィルタ16の内側に位置する樹脂繊維16A等が空間44内で撓まないようにしている。
Further, as shown in FIG. 3 (A), the
一方、図4(A)に示すように、フィルタ16の、吸引口22と対面する位置には、吸引口22の軸芯から外側へ向かって延びるY字状の溶融固化部48を設け、図5に示すように、樹脂繊維16A、16B、16C、16D同士が一体となるようにしている。これにより、フィルタ16の内側に位置する樹脂繊維16A等が空間44内で撓まないようにしている。そして、その先端部がそれぞれ円弧リブ38の頂面と重なり、溶融固化部48で3個の円弧リブ38を互いに架け渡すようにしている。
On the other hand, as shown in FIG. 4A, a Y-shaped melt-solidified
ここで、点溶着部46や溶融固化部48の形成は、略長方形状のフィルタ16を二つ折りにする前に行われるが、例えば、超音波溶着機(図示省略)によってフィルタ16を溶着させる方法がある。
Here, the point welded
また、超音波溶着以外にも、この溶融固化部48及び点溶着部46は、ヒータによる熱溶着で形成しても良い。ヒータからの熱が伝導される熱板(図示省略)をフィルタ16に当接させることで、溶融固化部48が形成されるが、この熱板には、溶融固化部48を形成するためのY字状の突設部が設けられることとなる。
In addition to ultrasonic welding, the melt-solidified
また、これ以外にも、レーザによる熱溶着で溶融固化部48を形成しても良い。レーザヘッド(図示省略)をフィルタ16と平行に移動可能、或いはフィルタ16を載置する治具(図示省略)を水平移動可能に設け、溶融固化部48及び点溶着部46を形成する場所にレーザを照射するようにする。さらに、これ以外にも、誘導加熱や熱風等によりフィルタ16に熱を加えて、フィルタ16を溶融させても良い。
In addition to this, the melt-solidified
次に、本発明の実施形態に係るフィルタ装置の作用について説明する。 Next, the operation of the filter device according to the embodiment of the present invention will be described.
図4(A)、(B)に示すように、本実施形態では、燃料ポンプ12(図1参照)の吸込み口と連通する吸引口22と対面する位置に、挟持部30に突設させた3個の円弧リブ38を互いに架け渡すようにしてY字状の溶融固化部48を設けている。
As shown in FIGS. 4A and 4B, in the present embodiment, the holding
フィルタ16の燃料ポンプ12の吸込み口と対面する位置は、燃料ポンプ12による吸引力が最も大きく、図6に示すように、フィルタ16が吸引口22側へ撓み、該吸引口22への張り付き現象が発生する場合がある。
The position of the
このため、吸引口22と対面する位置に、溶融固化部48を設けることで、該溶融固化部48では燃料が通過しないため、吸引口22と対面する位置から燃料ポンプ12の吸込み口へ向かう略直線の流れ(図6参照)が無くなり、燃料ポンプ12の吸込み口へは、吸引口22回りから回り込んで流れることとなる(図4(B)参照)。
For this reason, by providing the melt-solidified
これにより、フィルタ16の、吸引口22と対面する位置における、フィルタ16の変形を抑制することができる。したがって、吸引口22への張り付き現象を抑えることができ、フィルタ16の圧力損失を低下させ、燃料ポンプ12の耐久性を向上させることができる。
Thereby, the deformation | transformation of the
また、溶融固化部48の形状をY字状とし、吸引口22と対面する部分を中心として放射線状に延ばすようにすることで、複数の直線を互いに繋げることができるため、フィルタ16の溶融固化部分の強度を上げることができる。また、溶融固化部48の先端部が挟持部30に突設させた円弧リブ38の頂面と重なるようにして、該円弧リブ38が互いに架け渡されるようにすることで、フィルタ16の溶融固化部分の強度をさらに上げ、フィルタ16の変形を抑制することができる。
In addition, since the shape of the melt-solidified
また、Y字以外にも、図7(A)、(B)に示すように、吸引口22と対面する位置に、点溶着部46よりも大径の点状の溶融固化部66を設けても良い。これにより、溶融固化部66が設けられていない場合と比較して、フィルタ16の強度を上げることができる。
In addition to the Y-shape, as shown in FIGS. 7A and 7B, a spot-like melt-solidified
燃料ポンプ12の吸込み口と連通する吸引口22と対面する位置が、燃料ポンプ12による吸引力が一番大きいため、この部分に溶融固化部66を設けることで、溶融固化部66が設けられていない場合と比較して、フィルタ16の変形を抑制することができる。
The position facing the
ここで、点溶着部46及び溶融固化部66の面積を大きくすると、その分、フィルタ装置14の濾過面積が小さくなってしまう。点溶着部46は樹脂繊維16A、16B、16C、16D同士を一体にする目的で形成されるため、濾過面積を考慮すると、できるだけ小さい方がよい。一方、溶融固化部66は流体の流れ変える等の目的で設けるため、ある程度の大きさは必要となる。このため、溶融固化部66を点溶着部46よりも大きくした方が良い。
Here, if the areas of the spot welded
さらに、図8(A)、(B)に示すように、挟持部30の3個の円弧リブ38の頂面を跨ぐようにしてそれぞれ放射線状に形成される直線状の溶融固化部68を設けても良い。該溶融固化部68が円弧リブ38の頂面を跨ぐようにすることで、円弧リブ38の頂面回りのフィルタ16の強度は上がり、溶融固化部68が設けられていない場合と比較して、フィルタ16の変形を抑制することができる。
Further, as shown in FIGS. 8A and 8B, linear melt-solidified
また、直線の溶融固化部48、68に限らず、図9(A)に示すように、円状の溶融固化部70であっても良い。この場合、各円弧リブ38の頂面と重なるようにする。
Further, not only the linear melt-solidified
また、図9(B)に示すように、内円72と外円74の二重円で構成された溶融固化部75を形成しても良い。ここでは、内円72と外円74の間に円弧リブ38が配置されるようにしているが、内円72或いは外円74のうち、どちらが一方が円弧リブ38の頂面と重なるようにしても良いし、内円72及び外円74が円弧リブ38の頂面と重なるようにしても良い。
Further, as shown in FIG. 9B, a melt-solidified
さらに、複数の直線を交差させるようにして溶融固化部を形成しても良い。図9(C)に示すように、十字状の溶融固化部76の場合、吸引口22の軸芯と溶融固化部76の二つの直線の交点とを一致させると、一つの円弧リブ38しか直線が掛からないことになってしまう。
Further, the melt-solidified part may be formed so as to intersect a plurality of straight lines. As shown in FIG. 9C, in the case of the cross-shaped melt-solidified
このため、各直線が円弧リブ38の頂面に掛かるように直線の交点の位置をずらしても良いし、円弧リブ38を90°間隔にして、各直線が円弧リブ38に掛かるようにしても良い。各直線を円弧リブ38に掛かるようにした方が、フィルタ16の強度が増し、フィルタ16の変形をより効果的に抑制することができる。
For this reason, the position of the intersection of the straight lines may be shifted so that each straight line is applied to the top surface of the
また、連続する直線、円以外にも、図9(D)に示すように、点状の溶融固化部78を複数設けても良い。さらに、ここでは、溶融固化部を線、円、点をそれぞれ単独で形成させたが、これらを組み合わせた形状でも良い。これにより、フィルタ16の圧力損失を低下させフィルタ16の変形を抑制するのに効果的な溶融固化部の形状とすることができる。
In addition to continuous straight lines and circles, as shown in FIG. 9D, a plurality of dot-shaped melt-solidified
また、本実施形態では、燃料を濾過するフィルタ装置14として説明したが、濾過する流体は燃料に限るものではない。このため流体の種類によっては、フィルタ16を構成する樹脂繊維16A、16B、16C、16Dの材質、繊維径などを変えても良い。
さらに、本実施形態では、長方形状のフィルタ16を二つ折りにし外縁部を溶着して袋状に形成したが、必ずしも二つ折りにする必要はなく、上面用と下面用のフィルタを各々用意し、該上面用及び下面用のフィルタの外縁部を重ね合わせて溶着し袋状に形成しても良い。
Moreover, although this embodiment demonstrated as the
Furthermore, in this embodiment, the
14 フィルタ装置
16 フィルタ
16A 樹脂繊維
16B 樹脂繊維
16C 樹脂繊維
16D 樹脂繊維
22 吸引口(吸引部)
38 円弧リブ(リブ)
46 点溶着部
48 溶融固化部
66 溶融固化部
68 溶融固化部
70 溶融固化部
72 内円(溶融固化部)
74 外円(溶融固化部)
75 溶融固化部
76 溶融固化部
78 溶融固化部
14
38 Arc Rib (Rib)
46
74 Outer circle (melt-solidified part)
75 Melting and solidifying
Claims (5)
前記フィルタを袋状として内部空間内を流体が流動可能なフィルタ部材と、
前記フィルタ部材に形成され、前記内部空間と前記吸込み口とを連通させる吸引部と、
前記吸引部と対向する前記フィルタを溶融させた溶融固化部と、
を有することを特徴とするフィルタ装置。 A filter device that is provided at a suction port of a pump that sucks fluid and filters the fluid with a filter formed of resin fibers,
A filter member capable of flowing a fluid in an internal space with the filter as a bag,
A suction part that is formed in the filter member and communicates the internal space with the suction port;
A melt-solidified part in which the filter facing the suction part is melted;
A filter device comprising:
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