JP2011122486A - 燃料供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置の全長を短くするとともに装置の全高を低くすることによって小型化することのできる燃料供給装置を提供する。
【解決手段】燃料供給装置１０は、燃料タンク２４内に横置き状態で配置される燃料ポンプ１４と、燃料ポンプ１４の吸入口４２に接続されかつ扁平な袋状の濾過部材５１を有する燃料フィルタ１８とを備え、燃料タンク２４内の燃料をエンジンに供給する。燃料ポンプ１４と燃料フィルタ１８とを、濾過部材５１の扁平方向の一側面が燃料ポンプと対面した状態で並行状に配置する。
【選択図】図６

Description

本発明は、燃料タンク内の燃料を燃料タンク外へ供給する燃料供給装置に関する。

従来の燃料供給装置には、燃料タンク内に横置き状態で配置される燃料ポンプと、燃料ポンプの吸入口に接続されかつ扁平な袋状の濾過部材を有する燃料フィルタとを備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。特許文献１には、燃料ポンプと燃料フィルタとを直列状に配置するか、又は、燃料ポンプと燃料フィルタとを上下に配置することが記載されている。

特表２００８−５３３３７８号公報

前記特許文献１に記載の燃料供給装置において、燃料ポンプと燃料フィルタとを直列状に配置する場合には、燃料ポンプの軸方向に係る装置の全長が長くならざるを得ない。また、燃料ポンプと燃料フィルタとを上下に配置する場合には、装置の全高が高くならざるを得ない。したがって、いずれの場合も装置の小型化が困難であった。
本発明が解決しようとする課題は、装置の全長を短くするとともに装置の全高を低くすることによって小型化することのできる燃料供給装置を提供することにある。

前記課題は、特許請求の範囲に記載された構成を要旨とする燃料供給装置により解決することができる。
すなわち、請求項１に記載された燃料供給装置によると、燃料タンク内に横置き状態で配置される燃料ポンプと、燃料ポンプの吸入口に接続されかつ扁平な袋状の濾過部材を有する燃料フィルタとを備え、燃料タンク内の燃料をエンジンに供給する燃料供給装置であって、燃料ポンプと燃料フィルタとを、濾過部材の扁平方向の一側面が燃料ポンプと対面した状態で並行状に配置したものである。このため、燃料ポンプと燃料フィルタとを直列状に配置する場合と比べて、燃料ポンプの軸方向に係る装置の全長を短くすることができる。また、燃料ポンプと燃料フィルタとを上下に配置する場合と比べて、装置の全高を低くすることができる。したがって、装置の全長を短くするとともに装置の全高を低くすることによって、燃料供給装置を小型化することができる。

また、請求項２に記載された燃料供給装置によると、燃料タンクの底部に凹部を形成し、その凹部内に燃料フィルタの濾過部材の下端部を収容したものである。したがって、燃料タンク内の残存燃料量が少なくなっても、凹部内に溜まっている燃料に燃料フィルタの濾過部材の下端部が浸漬している限り、燃料ポンプが燃料を吸込む（吸入する）ことができる。このため、燃料ポンプが燃料の吸込みができなくなる残存燃料量を最少化することができる。

また、請求項３に記載された燃料供給装置によると、燃料フィルタの濾過部材の側面に形成された管接続口と燃料ポンプの吸入口とを連通する横向きの管部材を備え、管部材内の天井部の稜線を、入口側から出口側に亘って水平状又は入口側が出口側よりも高い位置となる傾斜状に形成したものである。したがって、エンジンの高温時において、燃料フィルタの濾過部材内及び管部材内の燃料中に発生するベーパを、濾過部材内及び管部材内のうちの少なくとも濾過部材内の天井部に溜めることができる。このため、燃料ポンプによる燃料の吸込みにともなうベーパの吸込みを防止することができる。このことは、燃料ポンプの流量性能の低下の防止に有効である。また、濾過部材の外表面には燃料の表面張力により燃料膜が張るため、濾過部材内の天井部にベーパが溜まっても、燃料ポンプはベーパを吸込むことなく燃料を吸込むことができる。また、管部材内の天井部の稜線を、入口側が出口側よりも高い位置となる傾斜状に形成したものでは、管部材内のベーパが天井面に沿って入口側へ浮上しさらに濾過部材内の天井部へ浮上することができるため、管部材内のベーパをその浮力を利用して濾過部材内へ排出させることができる。

実施例１にかかる燃料供給装置を示す正面図である。 燃料供給装置を示す左側面図である。 燃料供給装置を示す右側面図である。 燃料供給装置を示す上面図である。 燃料供給装置を示す下面図である。 燃料供給装置を示す正断面図である。 燃料通路を示す断面図である。 燃料フィルタを示す正面図である。 図８のIX−IX線矢視断面図である。 実施例２にかかる燃料フィルタを示す正面図である。 図１０のXI−XI線矢視断面図である。 実施例３にかかる燃料供給装置を示す右側面図である。 実施例４にかかる燃料供給装置を示す正断面図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。

［実施例１］
本発明の実施例１を説明する。本実施例では、車両（例えば、二輪自動車、全地形対応車（ＡＴＶ）、四輪自動車等）における燃料タンク内の燃料をタンク外すなわちエンジン（内燃機関）へ供給するもので、燃料タンクの底部に配置される下付けタイプ（底付けタイプとも呼ばれる）の燃料供給装置を例示する。なお、図１は燃料供給装置を示す正面図、図２は同じく左側面図、図３は同じく右側面図、図４は同じく上面図、図５は同じく下面図、図６は同じく正断面図である。

図６に示すように、燃料供給装置１０は、蓋部材１２、燃料ポンプ１４、ケーシング１６、燃料フィルタ１８、プレッシャレギュレータ２２、センダゲージ２０（図１参照）等を備えている。なお、説明の都合上、図４に示す燃料供給装置の平面図を基準として前後左右を定めることにする。また、燃料供給装置１０が配置される燃料タンク２４は、樹脂製あるいは金属製である。また、本実施例の燃料タンク２４は、その下半部を形成するロワー部材２５と、その上半部を形成するアッパ部材（図示省略）とを結合することによって形成されている。また、ロワー部材２５の底壁２５ａには、円形の開口部２６が形成されている。また、開口部２６の右方には、底壁２５ａの一部を部分的に低くする溝状の凹部２８が形成されている。

前記蓋部材１２は、樹脂製で、円板状に形成されている（図４及び図５参照）。図６に示すように、蓋部材１２は、前記ロワー部材２５の底壁２５ａの開口部２６を塞いでいる。また、蓋部材１２には、燃料吐出管３０、燃料通路部３１、第１電気コネクタ３３、第２電気コネクタ３４（図４及び図５参照）等が一体形成されている。燃料吐出管３０は、蓋部材１２の下面側にＬ字管状に形成されている（図３参照）。また、燃料通路部３１は、蓋部材１２上に縦管状に形成されている（図６参照）。燃料通路部３１内の燃料通路３５は、燃料吐出管３０内と連通されている。また、燃料通路部３１の右側部には、右方に開口するポンプ接続口３７が形成されているとともにポンプ接続口３７の周りを取り囲む円筒状のケーシング接続筒部３９が形成されている（図７参照）。なお、図７は燃料通路を示す断面図である。

図６に示すように、前記燃料ポンプ１４は、横型円筒状のポンプハウジング４１内に、電動式のモータ部とインペラ式のポンプ部とが軸方向に並設する状態で一体的に組込まれたインタンク式のウエスコ型電動ポンプである。ポンプハウジング４１は、モータ部を左方に向ける一方、ポンプ部を右方に向けた横置き状態で配置されている。また、ポンプハウジング４１のポンプ部側の外端面（右端面）には吸入口４２が突出状に形成されている。また、ポンプハウジング４１のモータ部側の外端面（左端面）には、吐出口４３が突出状に形成されている。燃料ポンプ１４は、モータ部の駆動によってポンプ部において吸入口４２から吸入した燃料を昇圧した後に吐出口４３から吐出する。なお、このような燃料ポンプ１４は、周知の構成のものであるからその構成の詳しい説明は省略する。

前記ケーシング１６は、樹脂製で、有底円筒状に形成されている。ケーシング１６内には、前記燃料ポンプ１４がポンプ部側から挿入されることにより保持されている。ケーシング１６の底部には、吸入口４２を嵌合により接続する接続管部４６が形成されている。燃料ポンプ１４を保持したケーシング１６の開口側端部すなわち左端部は、前記蓋部材１２のケーシング接続筒部３９に対してスナップフィットにより結合されている。これにともない、燃料ポンプ１４の吐出口４３が前記ポンプ接続口３７に嵌合により接続されている。吐出口４３とポンプ接続口３７との間はＯリング４５によりシールされている。このようにして、燃料ポンプ１４が、前記蓋部材１２にモジュール化されているとともに、燃料タンク２４内の底部に対して横置き状態（水平状態）で配置されている。なお、ケーシング１６の接続管部４６に接続されている前記燃料フィルタ１８については後で説明する。

図１に示すように、前記ケーシング１６の前側面には、センダゲージ２０が装着されている。センダゲージ２０には、右方へ延びるアーム４７を介してフロート４８が接続されている。センダゲージ２０は、燃料タンク２４内の燃料残量に応じて上下するフロート４８の位置を燃料残量信号として出力する。

図４に示すように、前記蓋部材１２の第１電気コネクタ３３には、燃料ポンプ１４の電気配線とつながるリード線４９が電気的に接続されている（図２参照）。また、第２電気コネクタ３４には、センダゲージ２０の電気配線とつながるリード線５０が電気的に接続されている（図４参照）。各電気コネクタ３３，３４の下端部には、電源、ＥＣＵ等につながる外部コネクタ（図示省略）がそれぞれ電気的に接続可能となっている。また、前記燃料吐出管３０の先端部には、内燃機関のインジェクタにつながる燃料供給配管（図示省略）が接続可能となっている。

前記燃料フィルタ１８を説明する。なお、図８は燃料フィルタを示す正面図、図９は図８のIX−IX線矢視断面図である。
図８及び図９に示すように、燃料フィルタ１８は、濾過部材５１と管部材５３とを備えている。濾過部材５１は、例えばメッシュ材により扁平な袋状に形成されている。また、濾過部材５１は、扁平方向（厚さ方向）を前後方向（図９において左右方向）に向けた状態）で正面から見て左右方向（図８において左右方向）を長くする横長四角形状に形成されている。また、濾過部材５１の右部には下方へ張り出す張出部５１ａが形成されている。また、濾過部材５１内には、その濾過部材５１を膨大状態（膨らんだ状態）に保持するための樹脂製のフレーム部材（図示省略）が設けられている。また、濾過部材５１の前側面の中央部には、円形の管接続口５５（図９参照）が形成されている。なお、管接続口５５は、フレーム部材と一体的に形成されている。

前記管部材５３は、樹脂製で、横向きのＬ字管状に形成されている。管部材５３の後向きの入口は、濾過部材５１の管接続口５５に接続されている（図９参照）。また、管部材５３の左向きの出口は、前記ケーシング１６の接続管部４６の先端部に嵌合により接続されている（図６参照）。また、管部材５３の前側面には、取付孔５６ａを有する取付片５６が形成されている（図９参照）。取付片５６は、図１に示すように、ケーシング１６の底板部（右側板部）に突出された連結軸５７に取付孔５６ａが嵌合されかつ連結軸５７にスナップリテーナ５８を装着することによって抜け止めされている（図３参照）。これにより、ケーシング１６に燃料フィルタ１８が一体的に装着されている。これにともない、燃料ポンプ１４と燃料フィルタ１８とが前後に並行状に配置されている（図２〜図４参照）。すなわち、燃料ポンプ１４と燃料フィルタ１８とが、濾過部材５１の扁平方向の一側面（前側面）を燃料ポンプ１４の側面（後側面）と対面した状態で並行状に配置されている。これとともに、管部材５３内の天井部の稜線６０（図６及び図９参照）が入口側（燃料フィルタ１８側）から出口側（燃料ポンプ１４側）に亘って水平状に形成されている。また、濾過部材５１の張出部５１ａの下端部は、前記燃料タンク２４のロワー部材２５の凹部２８内に配置されている（図６参照）。なお、燃料ポンプ１４と燃料フィルタ１８とは、濾過部材５１の扁平方向の一側面（後側面）を燃料ポンプ１４の側面（前側面）と対面した状態で並行状に配置することもできる。

図６に示すように、前記蓋部材１２の燃料通路部３１の上端開口部には、前記プレッシャレギュレータ２２が嵌合され、かつ、プレッシャレギュレータ２２を抜け止めするカバー６２がスナップフィットにより結合されている。これにより、プレッシャレギュレータ２２が、燃料ポンプ１４の吐出口４３より上方に配置されている。

図７に示すように、前記プレッシャレギュレータ２２は、例えばリリーフバルブ式のプレッシャレギュレータであって、バルブハウジング６４の下面側に燃料導入口６５を有しかつ上面側に余剰燃料吐出口６６を有している。バルブハウジング６４内には、ボール弁６８、ボール弁６８上に配置されたスプリングシート７０と、スプリングシート７０上に配置された圧縮コイルスプリングからなるバルブスプリング７２、バルブスプリング７２の上端面を支持するストッパリング７４が組込まれている。前記燃料通路部３１とバルブハウジング６４との間はＯリング７５によりシールされている。

前記プレッシャレギュレータ２２は、前記燃料通路部３１内の燃料圧力すなわち前記燃料ポンプ１４の吐出口４３から吐出された燃料圧力を調整しかつ余剰燃料を余剰燃料吐出口６６から上方へ吐出する。また、前記カバー６２には、余剰燃料吐出口６６の上方近くを覆う庇部７６が右方へ向けて突出されている。庇部７６の先端部（右端部）には、下方へ垂れ下がる垂下部７６ａが形成されている。なお、プレッシャレギュレータ２２は本明細書でいう「圧力調整手段」に相当する。また、圧力調整手段には、リリーフバルブ式に代え、ダイアフラム式のプレッシャレギュレータを用いることができる。

次に、前記燃料供給装置１０の作動について説明する（図６参照）。外部電源の電力が蓋部材１２の第１電気コネクタ３３からリード線４９を介して燃料ポンプ１４のモータ部に供給されることによりポンプ部が駆動される。すると、燃料タンク２４内の燃料が燃料フィルタ１８の濾過部材５１により濾過された後、管部材５３、及び、ケーシング１６の接続管部４６を介して、燃料ポンプ１４の吸入口４２からポンプ部に吸入される。燃料ポンプ１４のポンプ部に吸入された燃料は、昇圧された後、モータ部内を通って吐出口４３から蓋部材１２の燃料通路部３１の燃料通路３５内へ吐出される。燃料通路３５内に吐出された燃料は、燃料吐出管３０内を通じてタンク外の燃料供給配管を介してエンジンに供給される。

前記燃料通路３５の燃料圧力は、プレッシャレギュレータ２２（図７参照）により所定の圧力に調整される。すなわち、燃料通路３５における燃料圧力がバルブスプリング７２の弾性力よりも低いときには、ボール弁６８が閉じられる。また、燃料通路３５の燃料圧力がバルブスプリング７２の弾性力よりも高くなったときは、その燃料圧力でボール弁６８が開かれる。したがって、燃料通路３５で余剰となった燃料が、バルブハウジング６４内を通って、余剰燃料吐出口６６から吐出（排出）される。これによって、燃料通路３５の燃圧が常に一定になるように調整される。また、余剰燃料吐出口６６から吐出された余剰燃料は、庇部７６により右方に向けられさらに垂下部７６ａにより下方へ向けて誘導されることにより、ケーシング接続筒部３９上に吐出される。これにより、ケーシング接続筒部３９の周辺部の洗浄、及び、燃料ポンプ１４の冷却がなされる。また、庇部７６は、燃料タンク２４内の燃料中に浮遊する異物が流下してプレッシャレギュレータ２２内へ侵入することを防止する。

前記燃料供給装置１０によると、燃料タンク２４内に横置き状態で配置される燃料ポンプ１４と、燃料ポンプ１４の吸入口４２に接続されかつ扁平な袋状の濾過部材５１を有する燃料フィルタ１８とを備え、燃料タンク２４内の燃料をエンジンに供給する燃料供給装置１０であって、燃料ポンプ１４と燃料フィルタ１８とを、濾過部材５１の扁平方向の一側面が燃料ポンプと対面した状態で並行状に配置したものである（図２〜図４及び図６参照）。このため、燃料ポンプ１４と燃料フィルタ１８とを直列状に配置する場合と比べて、燃料ポンプ１４の軸方向に係る装置の全長（左右方向（図４において左右方向）の寸法）を短くすることができる。これとともに、燃料ポンプ１４と燃料フィルタ１８との並び方向に係る装置の全幅（前後方向（図４において上下方向）の寸法）の増大を抑制することができる。また、燃料ポンプ１４と燃料フィルタ１８とを上下に配置する場合と比べて、装置の全高（図６において上下方向の寸法）を低くすることができる。したがって、装置の全長を短くするとともに装置の全高を低くすることによって、燃料供給装置１０を小型化することができる。

また、燃料タンク２４の底部に凹部２８を形成し、その凹部２８内に燃料フィルタ１８の濾過部材５１の張出部５１ａの下端部を収容したものである（図６参照）。したがって、燃料タンク２４内の残存燃料量が少なくなっても、凹部２８内に溜まっている燃料に燃料フィルタ１８の濾過部材５１の下端部が浸漬している限り、燃料ポンプ１４が燃料を吸込む（吸入する）ことができる。このため、燃料ポンプ１４が燃料の吸込みができなくなる残存燃料量を最少化することができる。

また、燃料フィルタ１８の濾過部材５１の側面に形成された管接続口５５と燃料ポンプ１４の吸入口４２とを連通する横向きの管部材５３を備え、管部材５３内の天井部の稜線６０を、入口側から出口側に亘って水平状に形成したものである（図６及び図９参照）。したがって、エンジンの高温時において、燃料フィルタ１８の濾過部材５１内及び管部材５３内の燃料中に発生するベーパを、濾過部材５１内の天井部及び管部材５３内の天井部に溜めることができる。このため、燃料ポンプ１４による燃料の吸込みにともなうベーパの吸込みを防止することができる。このことは、燃料ポンプ１４の流量性能の低下の防止に有効である。また、濾過部材５１の外表面には燃料の表面張力により燃料膜が張るため、濾過部材５１内の天井部にベーパが溜まっても、燃料ポンプ１４はベーパを吸込むことなく燃料を吸込むことができる。

また、燃料ポンプ１４の吐出口４３から吐出された燃料の圧力を調整しかつ余剰燃料を吐出する余剰燃料吐出口６６を有するプレッシャレギュレータ２２を、燃料ポンプ１４の吐出口４３より上方に配置したものである（図７参照）。したがって、エンジンの高温時において、燃料ポンプ１４の吐出口４３より下流側の燃料通路３５内の燃料中に発生するベーパを浮上させ、最終的にはプレッシャレギュレータ２２の余剰燃料吐出口６６から余剰燃料とともに燃料タンク２４内へ排出させることができる。

［実施例２］
本発明の実施例２を説明する。本実施例は、前記実施例１に変更を加えたものであるから、その変更部分について説明し、重複する説明は省略する。なお、図１０は燃料フィルタを示す正面図、図１１は図１０のXI−XI線矢視断面図である。
本実施例は、図１０及び図１１に示すように、前記実施例１における燃料フィルタ１８の管部材５３の入口側（燃料フィルタ１８側）を出口側（燃料ポンプ１４側）よりも高い位置に配置したものである。これにより、管部材５３内の天井部の稜線６０が入口側が出口側よりも高い位置となる傾斜状に形成されている。

本実施例によると、管部材５３内の天井部の稜線６０を、入口側が出口側よりも高い位置となる傾斜状に形成したものである。したがって、管部材５３内のベーパが天井部の稜線６０に沿って入口側へ浮上しさらに濾過部材５１内の天井部へ浮上することができる。このため、管部材５３内のベーパをその浮力を利用して濾過部材５１内へ排出させることができる。

［実施例３］
本発明の実施例３を説明する。本実施例は、前記実施例１に変更を加えたものであるから、その変更部分について説明し、重複する説明は省略する。なお、図１２は燃料供給装置を示す右側面図である。
本実施例は、図１２に示すように、前記実施例１における蓋部材１２の燃料吐出管３０（図３参照）を、蓋部材１２の下面側に直管状の燃料吐出管７８に変更したものである。

［実施例４］
本発明の実施例４を説明する。本実施例は、前記実施例１に変更を加えたものであるから、その変更部分について説明し、重複する説明は省略する。なお、図１３は燃料供給装置を示す正断面図である。
本実施例は、図１３に示すように、前記実施例１におけるプレッシャレギュレータ２２（図６参照）を燃料ポンプ１４の下側に並設したものである。これにともない、蓋部材１２の燃料通路部３１の右側部には、絞り部としての連通路８３を介して横管状のレギュレータ嵌合部８２が形成されている。レギュレータ嵌合部８２は、ポンプ接続口３７の下側に配置されている。また、レギュレータ嵌合部８２には、プレッシャレギュレータ２２が嵌合され、かつ、プレッシャレギュレータ２２を抜け止めするリング状のカバー８５がスナップフィットにより結合されている。これにより、プレッシャレギュレータ２２が、燃料ポンプ１４の吐出口４３より下方に配置されている。また、蓋部材１２の燃料通路部３１の上端開口部はプラグ８７で閉鎖されている。

本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、本発明は、燃料タンク２４の底部に配置される下付けタイプに限らず、燃料タンク２４の天井部に配置される上付けタイプ、燃料タンク２４の側部に配置される横付けタイプ等にも適用することが可能である。また、プレッシャレギュレータ２２は、前記実施例１で燃料ポンプ１４の吐出口４３より上方に配置したり、前記実施例４で燃料ポンプ１４の吐出口４３より下方に配置したりしたが、その配置位置は限定されるものではない。

１０…燃料供給装置
１４…燃料ポンプ
１８…燃料フィルタ
２２…プレッシャレギュレータ（圧力調整手段）
２４…燃料タンク
２８…凹部
４２…吸入口
４３…吐出口
５１…濾過部材
５３…管部材
５５…管接続口
６６…余剰燃料吐出口

Claims (3)

1. 燃料タンク内に横置き状態で配置される燃料ポンプと、
   前記燃料ポンプの吸入口に接続されかつ扁平な袋状の濾過部材を有する燃料フィルタと
   を備え、
   前記燃料タンク内の燃料をエンジンに供給する燃料供給装置であって、
   前記燃料ポンプと前記燃料フィルタとを、前記濾過部材の扁平方向の一側面が燃料ポンプと対面した状態で並行状に配置したことを特徴とする燃料供給装置。
2. 請求項１に記載の燃料供給装置であって、
   前記燃料タンクの底部に凹部を形成し、その凹部内に前記燃料フィルタの濾過部材の下端部を収容したことを特徴とする燃料供給装置。
3. 請求項１又は２に記載の燃料供給装置であって、
   前記燃料フィルタの濾過部材の側面に形成された管接続口と前記前記燃料ポンプの吸入口とを連通する横向きの管部材を備え、
   前記管部材内の天井部の稜線を、入口側から出口側に亘って水平状又は入口側が出口側よりも高い位置となる傾斜状に形成した
   ことを特徴とする燃料供給装置。
   

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