JP2019105248A - 燃料供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】燃料供給装置において、燃料ポンプの内部に燃料が空の状態でも確実に燃料を吸い上げて吐出する。【解決手段】燃料供給装置１０を構成するハウジング１２には、燃料ポンプ１４との間に脱気室２８が設けられ、この脱気室２８は外部への燃料の流れのみを許容する第２チェック弁７４を有した燃料排出管７０を介して燃料タンクＴに接続され、燃料ポンプ１４の吸入口５０と非連通に設けられている。そして、燃料ポンプ１４のポンプ室４８、脱気室２８及びポンプ室４８の上流側に燃料のない状態から燃料が供給された際、前記燃料ポンプ１４の作動停止状態において吸入口５０の上流側で連続して形成される空気層の体積Ｖ１と前記脱気室２８の体積Ｖ２とを、Ｖ２／Ｖ１≧２４０の関係とすることで、燃料供給装置１０の作動時に燃料出口６２が上方となるように傾斜している場合でも燃料を燃料ポンプ１４で確実に吸い上げて内燃機関へと吐出できる。【選択図】図２

Description

本発明は、車両の燃料タンクから内燃機関へと燃料を供給するための燃料供給装置に関する。

本出願人は、燃料タンクの外側に配置され内燃機関の燃料噴射装置へと燃料を供給する燃料供給装置を提案している（特許文献１参照）。この燃料供給装置は、例えば、円筒状のポンプケースの内部にフューエルポンプが収容され、このフューエルポンプの回転軸にインペラが連結されインペラー室に収容される。そして、フューエルポンプのロータが回転しインペラが回転することで入口から内部へと燃料が吸い込まれ、通路を通じて出口へと流れて吐出される。

また、フューエルポンプにおける筒体の端部には第１端面部材が設けられ、この第１端面部材に形成された脱気ポートから燃料中の気体成分が通路へと排出され、一方、燃料供給装置の端部に設けられたプレッシャレギュレータから余剰燃料が戻し管へと排出され、気体成分及び余剰燃料はそれぞれ燃料タンクへ戻される。

そして、通路と戻し管との間にチェックバルブを設け、燃料タンクから通路側への燃料の流入を防止することで、前記燃料タンク内のダストが前記通路へと進入することを防止し、前記通路内に配置されたプレッシャレギュレータへのダストの噛み込みを防止している。

上述した燃料供給装置は、例えば、二輪車等の車両において、通常の状態では燃料ポンプの中心軸線が水平方向に延在するように搭載されているが、フューエルポンプが停止した状態で、この車両が傾いて入口の形成されたニップルの開口部が重力方向下方に向いた状態で燃料供給装置内の燃料が空となった場合に、燃料タンクから前記燃料供給装置へと燃料が供給されるとニップル内に空気層ができてしまう。

このように燃料タンクとフューエルポンプとの間に空気層のできた状態で、前記フューエルポンプを始動して燃料を内燃機関に向けて吐出させるためには、ニップル内の空気層が全てインペラー室内へと吸引され、さらに燃料が前記インペラー室へと到達する必要があるが、脱気ポートの下流とチェックバルブとの間の通路が密閉空間であるため、インペラの回転によって通路内の空気を圧縮した分だけしか、ニップル内の空気及び燃料をインペラー室へと導入することができない。

すなわち、インペラー前となるニップル内の空気が全てインペラー室内に導入され燃料がインペラー室内へと到達すれば燃料を吸い上げ可能となるが、そのためには、インペラの下流側となる通路の空間がある程度の容量を備える必要がある。

そのため、上述したような車両が所定角度だけ傾いた状態となり、それに伴って、燃料の供給される入口が重力方向下方となるように傾いた場合でも、燃料を確実に吸い込んで吐出可能な燃料供給装置が求められている。

特許第６１８９９９１号公報

本発明は、前記の提案に関連してなされたものであり、燃料ポンプの内部に燃料が空の状態でも確実に燃料を吸い上げて吐出することが可能な燃料供給装置を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は、車両に搭載された燃料タンクの外側に配置され、燃料ポンプを収納する筐体を備えた燃料供給装置において、
燃料ポンプは、インペラを収容するポンプ室と、燃料を吸入する吸入管と連通しポンプ室の上流端に開口するポンプ室吸入口と、ポンプ室の下流端に開口するポンプ室吐出口と、ポンプ室吸入口とポンプ室吐出口との間に設けられ燃料ポンプと筐体との間に形成される脱気室と連通した脱気孔とを備え、
脱気室は、脱気室から外部への燃料の流れのみを許容するチェック弁を介して燃料タンクと接続され、ポンプ室吸入口の上流側が脱気室の外側に位置し、
脱気室、ポンプ室及びポンプ室の上流側に燃料のない状態から、燃料タンクと吸入管とを接続する供給通路へと燃料が供給される際、燃料ポンプの作動停止状態において、吸入管及び供給通路内でポンプ室吸入口の上流側に形成される空気層の体積Ｖ１と、脱気室の体積Ｖ２との関係が、Ｖ２／Ｖ１≧２４０であることを特徴とする。

本発明によれば、燃料供給装置を構成する筐体の内部に燃料ポンプが収納されると共に、筐体と燃料ポンプとの間には脱気室が設けられ、この脱気室は、外部への燃料の流れのみを許容するチェック弁を介して燃料タンクと接続されると共に、ポンプ室の上流端に形成されたポンプ室吸入口の上流側が脱気室の外側に位置している。

そして、燃料ポンプの作動停止状態において、脱気室、ポンプ室及びポンプ室の上流側に燃料のない状態から燃料タンクと吸入管とを接続する供給通路へと燃料が供給される際に、吸入管及び供給通路内でポンプ室吸入口の上流側に形成される空気層の体積Ｖ１と脱気室の体積Ｖ２とをＶ２／Ｖ１≧２４０の関係となるように設定している。

これにより、燃料ポンプの作動作用下にポンプ室吸入口とポンプ室吐出口との間に設けられた脱気孔を通じて脱気室の空気層を圧縮することで、インペラの上流側に溜まった空気層をポンプ室を通じて脱気室へと排出することができるため、燃料ポンプの内部に燃料が空の状態でも、供給通路まで達している燃料の液面をポンプ室へと到達させ、液体燃料を燃料ポンプ内へと確実に吸い込んで吐出することができる。

また、車両に搭載された状態で吸入管の上流側が重力方向下方となるように配置された際、吸入管の上流側において吸入管の延在方向に対して角度をなす境界部位の重力方向上方側を屈曲点とした場合、空気層を、屈曲点を通る水平面よりも重力方向上方とするとよい。

さらに、本発明は、車両に搭載された燃料タンクの外側に配置され、燃料ポンプを収納する筐体を備えた燃料供給装置において、
燃料ポンプは、インペラを収容するポンプ室と、燃料を吸入する吸入管と連通しポンプ室の上流端に開口するポンプ室吸入口と、ポンプ室の下流端に開口するポンプ室吐出口と、ポンプ室吸入口とポンプ室吐出口との間に設けられ燃料ポンプと筐体との間に形成される脱気室と連通した脱気孔とを備え、
脱気室は、脱気室から外部への燃料の流れのみを許容するチェック弁を介して燃料タンクと接続されると共に、ポンプ室吸入口の上流側と非連通に形成され、
燃料ポンプの吐出口は、筐体の吐出燃料通路を介してプレッシャレギュレータと接続され、吐出燃料通路内の余剰燃料がプレッシャレギュレータを通じて脱気室へと排出されると共に、プレッシャレギュレータは、燃料ポンプの径方向に配置され、脱気室を形成する筐体の壁面によって覆われることを特徴とする。

本発明によれば、燃料供給装置を構成する筐体の内部に燃料ポンプが収納されると共に、筐体と燃料ポンプとの間には脱気室が設けられ、この脱気室は、外部への燃料の流れのみを許容するチェック弁を介して燃料タンクと接続されると共に、ポンプ室の上流端に形成されたポンプ室吸入口の上流側と非連通に形成されている。

そして、燃料ポンプの吐出口が筐体の吐出燃料通路を通じてプレッシャレギュレータと接続され、吐出燃料通路内の余剰燃料がプレッシャレギュレータから脱気室へと排出されると共に、プレッシャレギュレータは、燃料ポンプの径方向に配置され筐体の壁面によって覆われている。

これにより、燃料ポンプの径方向に配置したプレッシャレギュレータを覆うように脱気室を設けることで、燃料供給装置における燃料ポンプの軸方向の大型化を抑制しながら所定体積の脱気室を確保することが可能となり、しかも、燃料ポンプにおけるインペラの上流側に空気層が存在する場合であっても、インペラの下流側となる脱気室の体積を大きく確保することで、ポンプ室内に燃料のない空の状態からの燃料の吸い込みをより一層確実に行うことが可能となる。

さらにまた、筐体には、燃料を供給する燃料供給管と燃料を排出する燃料排出管とを備え、燃料供給管及び燃料排出管のうち少なくともいずれか一方を、燃料ポンプの軸方向に対して直交させ、且つ、プレッシャレギュレータを覆う壁面と同一方向に延在させるとよい。これにより、燃料供給管及び燃料排出管の延在方向とプレッシャレギュレータを覆う筐体の張り出し方向とを同一方向とすることができるため、燃料ポンプの軸方向から見て燃料供給管及び燃料排出管の筐体からの径方向への張り出しを抑えることで、径方向への大型化を抑制しつつ装置全体を軸方向に小型化できる。

本発明によれば、以下の効果が得られる。

すなわち、燃料ポンプの作動停止状態において、筐体における脱気室、燃料ポンプのポンプ室及びポンプ室の上流側に燃料のない状態から供給通路へと燃料が供給される際に、吸入管及び供給通路内でポンプ室吸入口の上流側に形成される空気層の体積Ｖ１と脱気室の体積Ｖ２とをＶ２／Ｖ１≧２４０の関係となるように設定することで、燃料ポンプの作動作用下にポンプ室吸入口とポンプ室吐出口との間に設けられた脱気孔を通じて脱気室の空気層を圧縮し、インペラの上流側に溜まった空気層をポンプ室から脱気室へと排出することができる。その結果、燃料ポンプの内部に燃料が空の状態でも、インペラの上流側の空気層を脱気室側へと押し込むことで供給通路まで達している燃料の液面をポンプ室へと到達させ、液体燃料をポンプ室内へと確実に吸い込んで吐出することが可能となる。

図１Ａは、本発明の実施の形態に係る燃料供給装置の外観斜視図であり、図１Ｂは、図１Ａに示す燃料供給装置の正面図である。 図１ＢのＩＩ−ＩＩ線に沿った一部省略断面図である。 図１ＢのＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った一部省略断面図である。 図１ＢのＩＶ−ＩＶ線に沿った一部省略断面図である。 図１ＢのＶ−Ｖ線に沿った一部省略断面図である。 図２に示す燃料供給装置が所定角度だけ傾いた状態を示す模式構成図である。

本発明に係る燃料供給装置について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。図１Ａ及び図１Ｂにおいて、参照符号１０は、本発明の実施の形態に係る燃料供給装置を示す。

この燃料供給装置１０は、図示しない二輪車等の車両において燃料タンクＴ（図６参照）の外側に配置され使用されるものであり、図１Ａ〜図５に示されるように、筒状のハウジング（筐体）１２と、該ハウジング１２の内部に収納される燃料ポンプ１４と、前記ハウジング１２の一端部に連結されフィルタ１６の収納されるフィルタボディ（筐体）１８と、前記ハウジング１２の他端部を閉塞するカバー部材（筐体）２０とを含む。そして、燃料供給装置１０は、図２〜図５に示されるように、車両において燃料ポンプ１４の軸線が矢印Ａ、Ｂ方向に沿って略水平となるように搭載される。

ハウジング１２は、例えば、樹脂製材料から有底筒状に形成され、その一端部となる底部２２には筒状に突出した連結部２４（図２参照）が形成され、後述するフィルタボディ１８が接続される。連結部２４は、図２に示されるようにハウジング１２の中心から径方向外側にオフセットして形成され、その中心には軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に貫通した吸入通路２６が形成されると共に、前記吸入通路２６と同軸上となるようにハウジング１２の内部に燃料ポンプ１４が収納される。

また、ハウジング１２の内部には、燃料ポンプ１４の側方となる位置に所定容積を有した脱気室２８が設けられ、この脱気室２８には、後述する燃料ポンプ１４で脱気された燃料の気体成分が排出されると共に、燃料ポンプ１４から吐出され余剰となった燃料が導入される。また、脱気室２８は燃料ポンプ１４と略平行に設けられている。

燃料ポンプ１４は、例えば、円筒状のケーシング３０と、このケーシング３０の一端部側（矢印Ａ方向）に収納されるポンプ部３２と、前記ケーシング３０の中央部に収納され該ポンプ部３２を駆動するモータ部３４と、前記ケーシング３０の他端部側（矢印Ｂ方向）に設けられ前記ポンプ部３２によって吸い込まれた燃料を吐出する吐出部３６とを含む。

ポンプ部３２は、ポンプボディ３８と、該ポンプボディ３８を覆うポンプカバー４０と、前記ポンプボディ３８と前記ポンプカバー４０との間に設けられるインペラ４２とを含み、前記ポンプボディ３８と前記ポンプカバー４０とが軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って積層された状態でケーシング３０の一端部に固定される。

ポンプボディ３８には、その中央部にモータ部３４を構成するシャフト４４が挿通されると共に、該シャフト４４の径方向外側には軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に貫通し燃料の吐出される吐出口（ポンプ室吐出口）４６が形成され、内部に形成された断面円形状のポンプ室４８に円盤状のインペラ４２が回転自在に収納される。そして、ポンプ室４８と吐出口４６とが連通している。

ポンプカバー４０は、ポンプボディ３８のポンプ室４８を覆うように設けられ、その一端面に形成され軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に貫通した吸入口５０と、ポンプボディ３８に臨む他端面に形成されたポンプ流路５２と、このポンプ流路５２に開口し気体燃料を外部へと排出させる脱気孔５４（図４参照）とを備える。そして、吸入口５０は、ポンプカバー４０の一端面から軸方向（矢印Ａ方向）へ突出した吸入管５６に形成され、この吸入管５６がハウジング１２の吸入通路２６と接続され連通している。また、脱気孔５４は、ハウジング１２の脱気室２８と連通している。

上述した吸入口５０がポンプ室４８において上流側に開口し、吐出口４６が前記ポンプ室４８における下流側に開口している。

モータ部３４は、ブラシレスモータからなり、ケーシング３０内に回転自在に設けられるロータ（図示せず）を含み、このロータの中心に保持されるシャフト４４の一端部がインペラ４２の中心に連結され、他端部がポンプボディ３８に対して回転自在に支持される。そして、図示しないコントローラからの制御信号によってステータコア及びロータが回転することでシャフト４４を介してインペラ４２がポンプ室４８で回転する。

吐出部３６は、モータ部３４の他端部に臨むようにケーシング３０の他端部に固定され、前記ケーシング３０に連結される基部５８と、該基部５８に対して前記ケーシング３０から離間する方向（矢印Ｂ方向）へ突出した円筒部６０とを含み、この円筒部６０が後述するカバー部材２０へ挿入され保持される。

円筒部６０の中心には、ケーシング３０の燃料を外部へ吐出する燃料出口（吐出口）６２が軸方向に沿って貫通すると共に、内部に燃料が所定圧力となることで弁開状態となり前記燃料出口６２を開放する第１チェック弁６４が設けられる。この第１チェック弁６４は、円筒部６０との間に介装されたスプリング６５によってモータ部３４側（矢印Ａ方向）へと常に付勢されており、弁閉状態から燃料の圧力によって開放される。

フィルタボディ１８は、ハウジング１２の一端部に連結され、円筒状に形成されたボディ本体６６と、該ボディ本体６６の外周面から突出した燃料供給管６８及び燃料排出管７０とを有し、前記ボディ本体６６の開口した一端部にキャップ７２が装着されることで閉塞される。

ボディ本体６６は、ハウジング１２の一端部に対して燃料ポンプ１４と同軸となるように設けられ、前記ハウジング１２の吸入通路２６を通じてフィルタボディ１８の内部と燃料ポンプ１４のポンプ室４８とが連通している。

また、ボディ本体６６の内部には、ホルダ７３を介して円筒状のフィルタ１６が装着され、このホルダ７３の中央がハウジング１２の連結部２４に保持されることで、前記フィルタ１６が燃料ポンプ１４と同軸状となるように保持されると共に、前記フィルタ１６の内部に吸入通路２６が開口した状態となる。このフィルタ１６は、燃料供給管６８からフィルタボディ１８内へ導入される燃料中の塵埃等を除去する目的で設けられている。

燃料供給管６８は、ボディ本体６６の外周面から該ボディ本体６６の軸線と直交方向に延在した管状に形成され、図示しない配管を介して燃料タンクＴと接続されている。そして、燃料タンクＴ中の燃料が燃料供給管６８を通じてフィルタボディ１８の内部へと導入され、フィルタ１６を通過することで塵埃等が除去された後、吸入通路２６を通じて燃料ポンプ１４へと吸入される。すなわち、フィルタボディ１８は、燃料タンクＴと燃料ポンプ１４とを接続する燃料の供給通路として機能する。

燃料排出管７０は、燃料供給管６８と同様にボディ本体６６の外周面から該ボディ本体６６の軸線と直交方向に延在した管状に形成され、前記燃料供給管６８と所定間隔離間して略平行に形成される。この燃料排出管７０は、ボディ本体６６及び燃料供給管６８と非連通に設けられると共に、後述するハウジング１２の連通路１０２を通じて脱気室２８と連通している。

また、燃料排出管７０には、図５に示されるように、連通路１０２から燃料タンクＴ側への燃料の流れのみを許容する第２チェック弁７４が設けられている。第２チェック弁７４は、燃料排出管７０内の弁座７６に着座する第１弁体７８と、この第１弁体７８を弁座７６側へと付勢するスプリング８０と、燃料排出管７０の開口部に設けられ前記スプリング８０を保持する保持部材８２とを有し、前記保持部材８２との間に介装されたスプリング８０によって第１弁体７８がボディ本体６６側に向かって常に付勢されている。

そして、燃料排出管７０は、図示しない配管を介して燃料タンクＴと接続され、脱気室２８へと排出された余剰燃料の圧力によって第２チェック弁７４が開口されることで前記燃料排出管７０を通じて前記燃料タンクＴへと戻される。

換言すれば、燃料排出管７０を通じた燃料タンクＴから燃料供給装置１０側への燃料及び塵埃等の流入を第２チェック弁７４によって規制している。

カバー部材２０は、図１Ａ、図２及び図３に示されるように、円盤状のベース部８４と、該ベース部８４の外周面から突出した吐出管８６とを有し、前記ベース部８４はハウジング１２の他端部を閉塞するように装着される。

ベース部８４の内部には、ハウジング１２側（矢印Ａ方向）に開口した吐出燃料通路８８を有し、この吐出燃料通路８８には燃料ポンプ１４の吐出部３６が接続され燃料出口６２と連通すると共に、前記吐出燃料通路８８が後述する吐出管８６と連通している。

また、ベース部８４には、図４に示されるように、脱気室２８に臨む端面からフィルタボディ１８側に向かって突出した取付部９０が形成され、その中心には軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に貫通した連通孔９２が形成され吐出燃料通路８８及び脱気室２８と連通すると共にプレッシャレギュレータ９４が装着されている。

このプレッシャレギュレータ９４は、連通孔９２の段部に着座自在な第２弁体９６と、該第２弁体９６を段部側に向かって付勢するスプリング９８とを有し、前記第２弁体９６がスプリング９８の弾発力によって段部に着座することで前記連通孔９２を通じた吐出燃料通路８８と脱気室２８との連通が遮断された弁閉状態となる。一方、吐出燃料通路８８から連通孔９２へと流入する燃料（余剰燃料）によって第２弁体９６が押圧されることで弁開状態となり、燃料が吐出燃料通路８８から脱気室２８へと流れる。

吐出管８６は、ベース部８４の外周面から径方向外側へと突出した管状に形成され、図示しない配管を介して内燃機関のインジェクタ１００（図６参照）と接続されている。そして、燃料ポンプ１４の燃料出口６２から吐出された燃料は、ベース部８４の吐出燃料通路８８から吐出管８６を経て外部へと吐出される。

本発明の実施の形態に係る燃料供給装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。なお、燃料ポンプ１４の作動停止状態において、燃料タンクＴの燃料は、図示しない配管を通じて燃料供給装置１０の燃料供給管６８からフィルタボディ１８の内部まで導入されている。

先ず、燃料供給装置１０において、図示しないコントローラからの制御信号に基づいて燃料ポンプ１４におけるモータ部３４のロータ（図示せず）が回転駆動することでシャフト４４を介してポンプ部３２のインペラ４２がポンプ室４８で回転駆動する。そして、このインペラ４２の回転によってフィルタボディ１８の内部に導入されている燃料が吸入通路２６及び吸入管５６の吸入口５０を通じてポンプ室４８の内部へと吸入される。

そして、吸入口５０から吸入された燃料は、ポンプ室４８においてポンプ流路５２を通じてポンプカバー４０に沿って周方向へと流れることで徐々に圧力が上昇すると共に、その気体成分が脱気孔５４を通じて外部へと排出された後、ポンプボディ３８の吐出口４６へと流通して高圧となった燃料が吐出される。

この吐出口４６から吐出された燃料は、モータ部３４の内部空間を通じて吐出部３６の燃料出口６２まで流れ、第１チェック弁６４を押圧して弁開状態とすることで前記燃料出口６２からカバー部材２０側へと吐出される。この燃料は、カバー部材２０の吐出燃料通路８８及び吐出管８６を通じて外部へと吐出され、図示しない配管を通じて内燃機関のインジェクタ１００へと供給される。

また、燃料ポンプ１４から吐出され余剰となった燃料は、吐出燃料通路８８において所定の圧力より高いことで、プレッシャレギュレータ９４の第２弁体９６を押圧して弁開状態となることで、燃料の一部が前記プレッシャレギュレータ９４を通じて脱気室２８へと流入する。そして、余剰燃料は、脱気室２８からフィルタボディ１８の連通路１０２を通じて燃料排出管７０へと流れ、第２チェック弁７４の第１弁体７８を押し上げて開放状態とすることで、図示しない配管を通じて燃料タンクＴ（図６参照）へと戻される。

次に、上述した燃料供給装置１０の作動停止状態において、この燃料供給装置１０の搭載された車両が傾斜し、燃料ポンプ１４の吐出部３６が重力方向上方（矢印Ｃ１方向）となり、吸入管５６が重力方向下方（矢印Ｃ２方向）となるように所定角度θだけ傾いた場合の動作について図６を参照しながら説明する。

このような状態で燃料ポンプ１４が作動停止状態において、脱気室２８、ポンプ室４８及び該ポンプ室４８の上流側に燃料のない状態から燃料タンクＴと吸入管５６とを接続する燃料供給管６８へと燃料が供給される際に、ハウジング１２の吸入通路２６及び燃料ポンプ１４の吸入口５０には、フィルタボディ１８の内部に導入されている燃料と前記燃料ポンプ１４のポンプ室４８との間に空気層ができる。一方で、燃料ポンプ１４の脱気孔５４の下流側となる脱気室２８が密閉空間となっている。

この燃料供給装置１０が水平状態から所定角度θだけ傾斜している状態において、ハウジング１２の吸入通路２６及び燃料ポンプ１４の吸入口５０における空気層の体積Ｖ１と、前記ハウジング１２における脱気室２８の体積Ｖ２との関係が、Ｖ２／Ｖ１≧２４０となるように、前記吸入通路２６及び前記脱気室２８を有するハウジング１２、吸入口５０を有する燃料ポンプ１４を形成している。

なお、体積Ｖ１となる空気層は、上述した燃料供給装置１０の傾いた状態において、ハウジング１２の吸入通路２６とフィルタボディ１８との境界部位となる屈曲点Ｄを通る水平面Ｓよりも重力方向上方（矢印Ｃ１方向）となり、且つ、吸入口５０の上流側に連続して存在するものである。この屈曲点Ｄは、ポンプ室４８の上流側となる吸入通路２６と、燃料ポンプ１４が作動する前に燃料の導入されているフィルタボディ１８とが所定角度で接続される際の重力方向上方側（矢印Ｃ１方向）となる境界部である。

このような構成とすることで、燃料供給装置１０を構成する燃料ポンプ１４を作動させると、インペラ４２の回転作用下にポンプ室４８内において脱気孔５４を通じて脱気室２８が加圧され、それに伴って、前記脱気室２８における空気層が所定容積だけ圧縮される。この圧縮によって、インペラ４２の上流側となる吸入通路２６及び吸入口５０の空気層（体積Ｖ１）がポンプ室４８内へと吸入される。

そして、上述した吸入通路２６及び吸入口５０内の空気層が体積Ｖ１のポンプ室４８内に全て吸引されることで、フィルタボディ１８内まで導入されていた燃料の液面が吸入通路２６及び吸入口５０を通じてポンプ室４８内へと到達し、インペラ４２の回転作用下に前記燃料を吸い上げ可能となることで吐出部３６の燃料出口６２を通じて吐出される。

そのため、燃料供給装置１０の搭載された車両が水平状態から所定角度θだけ傾斜している場合でも、燃料ポンプ１４によって燃料タンクＴの燃料を確実に吸入して内燃機関のインジェクタ１００へと供給することができる。

なお、上述した空気層の体積Ｖ１と脱気室２８の体積Ｖ２との関係は、実際に燃料供給装置１０を傾斜させるテストを行うことで得られた実績値である。

以上のように、本実施の形態では、車両における燃料タンクＴの外側に配置される燃料供給装置１０において、燃料ポンプ１４を収納するハウジング１２に脱気室２８を備え、この脱気室２８から外部への一方向の流れのみを許容する第２チェック弁７４を介して前記燃料タンクＴと接続されると共に、燃料ポンプ１４における吸入口５０及び吸入管５６の上流側が前記脱気室２８と非連通に形成され、前記燃料ポンプ１４の作動停止状態において、燃料を吸入する吸入管５６及び前記燃料タンクＴと前記吸入管５６とを接続するフィルタボディ１８内に形成される空気層の体積Ｖ１と、前記脱気室２８の体積Ｖ２との関係をＶ２／Ｖ１≧２４０となるように設定している。

これにより、脱気室２８、燃料ポンプ１４のポンプ室４８及び前記ポンプ室４８の上流側に燃料のない状態から前記燃料が供給される際、インペラ４２の上流側と下流側の脱気室２８とが脱気孔５４を介してのみ連通し、直接連通しておらず該脱気室２８が前記脱気孔５４の下流において密閉空間である場合であっても、燃料ポンプ１４の作動作用下に脱気孔５４を通じて脱気室２８の空気層を圧縮することで、インペラ４２の上流側に溜まった体積Ｖ１の空気層をポンプ室４８を通じて前記脱気室２８へと排出することが可能となる。

すなわち、インペラ４２の上流側の体積Ｖ１に対し、前記インペラ４２の下流側となる脱気室２８の体積Ｖ２を所定比率以上となるように十分な容量で確保することにより、前記脱気室２８の空気層を圧縮して上流側の空気層を確実に押し込むことが可能となる。

その結果、燃料ポンプ１４の内部に燃料が空の状態でも、インペラ４２の上流側に存在している空気層を前記インペラ４２の下流側へと吸い込むことでフィルタボディ１８まで達している燃料の液面をポンプ室４８へと到達させ、液体燃料を燃料ポンプ１４へと確実に吸い込んで吐出することができる。

また、燃料ポンプ１４の燃料出口６２を、カバー部材２０の吐出燃料通路８８を介してプレッシャレギュレータ９４と接続し、この吐出燃料通路８８に吐出された余剰燃料が前記プレッシャレギュレータ９４を通じて脱気室２８へと排出されると共に、前記プレッシャレギュレータ９４が、ハウジング１２において燃料ポンプ１４の径方向に配置され、前記ハウジング１２の外壁面（壁面）１２ａによって覆われている。

そのため、燃料ポンプ１４の径方向外側に配置したプレッシャレギュレータ９４を覆うように脱気室２８を形成することで、燃料供給装置１０における燃料ポンプ１４の軸方向の大型化を抑制しながら所定体積の脱気室２８を確保することが可能となり、さらに、燃料ポンプ１４におけるインペラ４２の上流側に空気層が存在する場合であっても、前記インペラ４２の下流側となる脱気室２８の体積を大きく確保できることで、ポンプ室４８内に燃料のない空の状態からの燃料の吸い込みが可能となる。

さらに、フィルタボディ１８における燃料供給管６８及び燃料排出管７０を、燃料ポンプ１４の軸線と直交方向に延在し、且つ、プレッシャレギュレータ９４を覆うハウジング１２の径方向外側に向かって延在させ、且つ、前記プレッシャレギュレータ９４を覆う外壁面１２ａと同一方向に延在するように設けることで、前記燃料供給管６８及び燃料排出管７０の延在方向と前記プレッシャレギュレータ９４を覆うハウジング１２の張り出し方向とを同一方向にできる。そのため、燃料ポンプ１４の軸方向から見て燃料供給管６８及び燃料排出管７０のハウジング１２からの径方向への張り出しを抑え、径方向の大型化を抑制しつつ装置全体を軸方向に小型化できる。

なお、本発明に係る燃料供給装置は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

１０…燃料供給装置 １２…ハウジング
１４…燃料ポンプ １６…フィルタ
１８…フィルタボディ ２０…カバー部材
２８…脱気室 ３２…ポンプ部
３４…モータ部 ３６…吐出部
４２…インペラ ４６…吐出口
４８…ポンプ室 ５０…吸入口
５４…脱気孔 ５６…吸入管
６２…燃料出口 ６４…第１チェック弁
６８…燃料供給管 ７０…燃料排出管
７４…第２チェック弁 ８６…吐出管
８８…吐出燃料通路 ９４…プレッシャレギュレータ
Ｔ…燃料タンク

前記の目的を達成するために、本発明は、車両に搭載された燃料タンクの外側に配置され、燃料ポンプを収納する筐体を備えた燃料供給装置において、
燃料ポンプは、インペラを収容するポンプ室と、燃料を吸入する吸入管と連通しポンプ室の上流端に開口するポンプ室吸入口と、ポンプ室の下流端に開口するポンプ室吐出口と、ポンプ室吸入口とポンプ室吐出口との間に設けられ燃料ポンプと筐体との間に形成される脱気室と連通した脱気孔とを備え、
脱気室は、脱気室から外部への燃料の流れのみを許容するチェック弁を介して燃料タンクと接続され、ポンプ室吸入口の上流側が脱気室の外側に位置し、
脱気室、ポンプ室及びポンプ室の上流側に燃料のない状態から、燃料タンクと吸入管とを接続する供給通路へと燃料が供給される際、燃料ポンプの作動停止状態において、吸入管及び供給通路内でポンプ室吸入口の上流側に形成される空気層の体積Ｖ１と、脱気室の体積Ｖ２との関係が、Ｖ２／Ｖ１≧２４０であり、車両に搭載された状態で吸入管の上流側が重力方向下方となるように配置された際、吸入管の上流側において吸入管の延在方向に対して角度をなす境界部位の重力方向上方側を屈曲点とした場合、空気層は、屈曲点を通る水平面よりも重力方向上方であることを特徴とする。

Claims (4)

1. 車両に搭載された燃料タンクの外側に配置され、燃料ポンプを収納する筐体を備えた燃料供給装置において、
   前記燃料ポンプは、インペラを収容するポンプ室と、燃料を吸入する吸入管と連通し前記ポンプ室の上流端に開口するポンプ室吸入口と、前記ポンプ室の下流端に開口するポンプ室吐出口と、前記ポンプ室吸入口と前記ポンプ室吐出口との間に設けられ前記燃料ポンプと前記筐体との間に形成される脱気室と連通した脱気孔とを備え、
   前記脱気室は、該脱気室から外部への燃料の流れのみを許容するチェック弁を介して前記燃料タンクと接続され、前記ポンプ室吸入口の上流側が前記脱気室の外側に位置し、
   前記脱気室、前記ポンプ室及び前記ポンプ室の上流側に前記燃料のない状態から、前記燃料タンクと前記吸入管とを接続する供給通路へと前記燃料が供給される際、前記燃料ポンプの作動停止状態において、前記吸入管及び前記供給通路内で前記ポンプ室吸入口の上流側に形成される空気層の体積Ｖ１と、前記脱気室の体積Ｖ２との関係が、Ｖ２／Ｖ１≧２４０であることを特徴とする燃料供給装置。
2. 請求項１記載の燃料供給装置において、
   前記車両に搭載された状態で前記吸入管の上流側が重力方向下方となるように配置された際、前記吸入管の上流側において該吸入管の延在方向に対して角度をなす境界部位の重力方向上方側を屈曲点とした場合、前記空気層は、前記屈曲点を通る水平面よりも前記重力方向上方であることを特徴とする燃料供給装置。
3. 車両に搭載された燃料タンクの外側に配置され、燃料ポンプを収納する筐体を備えた燃料供給装置において、
   前記燃料ポンプは、インペラを収容するポンプ室と、燃料を吸入する吸入管と連通し前記ポンプ室の上流端に開口するポンプ室吸入口と、前記ポンプ室の下流端に開口するポンプ室吐出口と、前記ポンプ室吸入口と前記ポンプ室吐出口との間に設けられ前記燃料ポンプと前記筐体との間に形成される脱気室と連通した脱気孔とを備え、
   前記脱気室は、該脱気室から外部への燃料の流れのみを許容するチェック弁を介して前記燃料タンクと接続されると共に、前記ポンプ室吸入口の上流側と非連通に形成され、
   前記燃料ポンプの吐出口は、前記筐体の吐出燃料通路を介してプレッシャレギュレータと接続され、前記吐出燃料通路内の余剰燃料が前記プレッシャレギュレータを通じて前記脱気室へと排出されると共に、前記プレッシャレギュレータは、前記燃料ポンプの径方向に配置され、前記脱気室を形成する前記筐体の壁面によって覆われることを特徴とする燃料供給装置。
4. 請求項３記載の燃料供給装置において、
   前記筐体には、前記燃料を供給する燃料供給管と前記燃料を排出する燃料排出管とを備え、
   前記燃料供給管及び前記燃料排出管のうち少なくともいずれか一方が、前記燃料ポンプの軸方向に対して直交し、且つ、前記プレッシャレギュレータを覆う前記壁面と同一方向に延在することを特徴とする燃料供給装置。

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