JP2551400B2 - タンク内燃料ポンプモジュール - Google Patents
タンク内燃料ポンプモジュールInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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- B01D35/00—Filtering devices having features not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00, or for applications not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00; Auxiliary devices for filtration; Filter housing constructions
- B01D35/02—Filters adapted for location in special places, e.g. pipe-lines, pumps, stop-cocks
- B01D35/027—Filters adapted for location in special places, e.g. pipe-lines, pumps, stop-cocks rigidly mounted in or on tanks or reservoirs
- B01D35/0273—Filtering elements with a horizontal or inclined rotation or symmetry axis submerged in tanks or reservoirs
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M37/00—Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
- F02M37/04—Feeding by means of driven pumps
- F02M37/08—Feeding by means of driven pumps electrically driven
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- F02M37/106—Feeding by means of driven pumps electrically driven submerged in fuel, e.g. in reservoir the pump being installed in a sub-tank
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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- Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は内燃エンジンの燃料ポ
ンプに関し、より詳しくは車の主燃料タンク内に配置さ
れたリザーバに収容された燃料ポンプに関する。
ンプに関し、より詳しくは車の主燃料タンク内に配置さ
れたリザーバに収容された燃料ポンプに関する。
【0002】
【従来の技術】最近において、ガソリンのような炭化水
素燃料の内燃エンジンへの供給は、重力式燃料供給方式
や、またエンジン区画にカム駆動の燃料ポンプを使用す
ることから、車の主燃料タンクに配置された電動燃料ポ
ンプを使用することに進歩してきている。更に発達した
ことは、燃料ポンプがほぼ垂直に収容されている主燃料
タンク内に、直立円筒型リザーバが設けられたことであ
る。そのリザーバはポンプのハウジングより十分大き
く、主燃料タンクの燃料レベルとは独立に、供給燃料を
保持できるようになっている。ある燃料系統では、ポン
プからエンジンへの燃料ラインは回路を構成し、圧力調
整弁は燃料レール(燃料分配器)の過度の圧力に応答し
て、燃料を迂回させリザーバにもどしている。また、他
の燃料系統では、リザーバは一般式タービンポンプまた
は二段式ポンプの蒸発燃料出口からから燃料を受取り、
必要な時のリザーブ燃料を確保している。
素燃料の内燃エンジンへの供給は、重力式燃料供給方式
や、またエンジン区画にカム駆動の燃料ポンプを使用す
ることから、車の主燃料タンクに配置された電動燃料ポ
ンプを使用することに進歩してきている。更に発達した
ことは、燃料ポンプがほぼ垂直に収容されている主燃料
タンク内に、直立円筒型リザーバが設けられたことであ
る。そのリザーバはポンプのハウジングより十分大き
く、主燃料タンクの燃料レベルとは独立に、供給燃料を
保持できるようになっている。ある燃料系統では、ポン
プからエンジンへの燃料ラインは回路を構成し、圧力調
整弁は燃料レール(燃料分配器)の過度の圧力に応答し
て、燃料を迂回させリザーバにもどしている。また、他
の燃料系統では、リザーバは一般式タービンポンプまた
は二段式ポンプの蒸発燃料出口からから燃料を受取り、
必要な時のリザーブ燃料を確保している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】米国特許第 4,964,787
号(1990年10月23日)に図示されているように、タンク
からの燃料は一般にリザーバの底で燃料ポンプの入口に
連結されたソックスス型フィルタを通して濾過されてい
る。また、弁がポンプの入口に連結している。
号(1990年10月23日)に図示されているように、タンク
からの燃料は一般にリザーバの底で燃料ポンプの入口に
連結されたソックスス型フィルタを通して濾過されてい
る。また、弁がポンプの入口に連結している。
【0004】米国特許第 4,747,388号(1988年 5月31
日)に図示されているように、リザーバの底にある弁は
主タンクの燃料レベルが低くなると作動されるダイヤフ
ラムに応答し、燃料ポンプにリザーバ自体から燃料を吸
引するようなっている。ダイヤフラム自体が主タンクか
らの燃料フィルタとなっている。
日)に図示されているように、リザーバの底にある弁は
主タンクの燃料レベルが低くなると作動されるダイヤフ
ラムに応答し、燃料ポンプにリザーバ自体から燃料を吸
引するようなっている。ダイヤフラム自体が主タンクか
らの燃料フィルタとなっている。
【0005】最初の組立時にはごみ粒がリザーバに入っ
てくることがある。また、リザーバの頂部はいつも完全
に閉じているわけではなく、好ましくない粒が周囲の空
中からまたは燃料から侵入し得る。また、その装置から
リザーバに送られる戻り燃料はその系統から汚濁物を拾
い、リザーバに堆積することがある。
てくることがある。また、リザーバの頂部はいつも完全
に閉じているわけではなく、好ましくない粒が周囲の空
中からまたは燃料から侵入し得る。また、その装置から
リザーバに送られる戻り燃料はその系統から汚濁物を拾
い、リザーバに堆積することがある。
【0006】
【課題を解決するための手段】電動燃料ポンプを保持す
るタンク内リザーバが車の主燃料タンク内に配置され
る。主燃料タンクの底にはソックス型のフィルタが設置
され、そのフィルタの出口はリザーバ内にあるポンプの
吸入口に通じている。直立したフィルタカートリッジが
リザーバの底にあるポンプ補助取入口の上に載置されて
いて、制御弁がそのポンプ補助取入口を開閉制御する。
リザーバ内の通路により、そのポンプ補助取入口はポン
プの吸入口に連通している。その制御弁は、そのポンプ
の吸入口とそのポンプ補助取入口の下に設けられている
ダイヤフラムに応答する。その制御弁に連携するこのダ
イヤフラムはポンプの吸入口の吸入圧に応答し、主タン
クの燃料レベルが低い状態で、その制御弁を開き、その
ポンプがリザーバからフィルタカートリッジを通ってポ
ンプの吸入口に濾過した燃料を引き込むようにする。通
常の燃料レベルでは、そのポンプの吸入口は主燃料タン
クに連通していて、従ってポンプが始動した時すぐに吸
い上げ運転ができる。
るタンク内リザーバが車の主燃料タンク内に配置され
る。主燃料タンクの底にはソックス型のフィルタが設置
され、そのフィルタの出口はリザーバ内にあるポンプの
吸入口に通じている。直立したフィルタカートリッジが
リザーバの底にあるポンプ補助取入口の上に載置されて
いて、制御弁がそのポンプ補助取入口を開閉制御する。
リザーバ内の通路により、そのポンプ補助取入口はポン
プの吸入口に連通している。その制御弁は、そのポンプ
の吸入口とそのポンプ補助取入口の下に設けられている
ダイヤフラムに応答する。その制御弁に連携するこのダ
イヤフラムはポンプの吸入口の吸入圧に応答し、主タン
クの燃料レベルが低い状態で、その制御弁を開き、その
ポンプがリザーバからフィルタカートリッジを通ってポ
ンプの吸入口に濾過した燃料を引き込むようにする。通
常の燃料レベルでは、そのポンプの吸入口は主燃料タン
クに連通していて、従ってポンプが始動した時すぐに吸
い上げ運転ができる。
【0007】この発明の一つの目的は、始動時にポンプ
が主タンクから直接燃料を吸引して運転できる装置を提
供することである。この場合、ポンプの運転を立ち上げ
るためにリザーバに燃料を特に送る必要がない。
が主タンクから直接燃料を吸引して運転できる装置を提
供することである。この場合、ポンプの運転を立ち上げ
るためにリザーバに燃料を特に送る必要がない。
【0008】この発明のもう一つの目的は、主タンクの
燃料レベルが低いある状態で、リザーバからポンプの吸
入口に燃料を流出し、そしてその流れる燃料を濾過する
簡単な構造の補助フィルタを提供することである。更
に、リザーバの燃料をポンプの吸入口に連通して送る効
果的な弁を提供することも目的である。
燃料レベルが低いある状態で、リザーバからポンプの吸
入口に燃料を流出し、そしてその流れる燃料を濾過する
簡単な構造の補助フィルタを提供することである。更
に、リザーバの燃料をポンプの吸入口に連通して送る効
果的な弁を提供することも目的である。
【0009】この発明のこれらのそして他の目的・特徴
は、次の詳細な説明と添付図面により明らかにまたはよ
り明白になり、この技術に熟練した人に、この発明にた
いし現在考えられる次の最適実施例はもとより、この発
明の実施を可能とする。
は、次の詳細な説明と添付図面により明らかにまたはよ
り明白になり、この技術に熟練した人に、この発明にた
いし現在考えられる次の最適実施例はもとより、この発
明の実施を可能とする。
【0010】
【実施例】図面を参照しより詳しく説明すると、図1は
自動車(図示せず)の燃料タンクに載置された、この発
明の実施例である燃料モジュール10を図示する。その
燃料モジュールは電動燃料ポンプ16を内に設けた燃料
リザーバ14を具備している。通常の運転状態におい
て、リザーバ14の底部に設置された吸入用ハウジング
20とそのハウジングの下に連結するソックス型フィル
タ18を通って、車のタンク12からポンプ16に直接
燃料が送られる。車のタンク12の燃料レベルが低い状
態の運転では、燃料は補助フィルタ22とダイヤフラム
制御弁24を通って、リザーバからポンプに送られる。
自動車(図示せず)の燃料タンクに載置された、この発
明の実施例である燃料モジュール10を図示する。その
燃料モジュールは電動燃料ポンプ16を内に設けた燃料
リザーバ14を具備している。通常の運転状態におい
て、リザーバ14の底部に設置された吸入用ハウジング
20とそのハウジングの下に連結するソックス型フィル
タ18を通って、車のタンク12からポンプ16に直接
燃料が送られる。車のタンク12の燃料レベルが低い状
態の運転では、燃料は補助フィルタ22とダイヤフラム
制御弁24を通って、リザーバからポンプに送られる。
【0011】吸入用ハウジング20は下方に延長した中
空の突起部26を有し、その突起部は燃料タンク12の
底に載置されたソックス型フィルタ18の頸部28に嵌
入する。突起部26はディスク弁34を支持するために
その突起部の内側に形成された弁座32を有する。弁3
4の上部の通路36は、図1に図示するように、そのハ
ウジングの一方の壁42から反対側の壁44に延設した
横に長い室40に開口している。
空の突起部26を有し、その突起部は燃料タンク12の
底に載置されたソックス型フィルタ18の頸部28に嵌
入する。突起部26はディスク弁34を支持するために
その突起部の内側に形成された弁座32を有する。弁3
4の上部の通路36は、図1に図示するように、そのハ
ウジングの一方の壁42から反対側の壁44に延設した
横に長い室40に開口している。
【0012】ハウジング20の頂部50には中央部に位
置する中空で直立した突起部52が形成されている。ハ
ウジング20の左側には、図1に見られるように、中空
の突起部54が設けられている。突起部52と突起部5
4の間には後述するスプリングの弁座となる隆起した袋
部56が設けられている。
置する中空で直立した突起部52が形成されている。ハ
ウジング20の左側には、図1に見られるように、中空
の突起部54が設けられている。突起部52と突起部5
4の間には後述するスプリングの弁座となる隆起した袋
部56が設けられている。
【0013】ハウジング20は直立した燃料リザーバ1
4の底壁と連結している。底壁はハウジング20の突起
部52にを嵌入して係合する突起部64を有している。
リザーバの底壁には、嵌合する突起部52と64により
形成された通路の上に、直立したニップル66が設けら
れる。このニップルは燃料ポンプ16の吸入口68の金
具を嵌入する。また、その燃料ポンプはリザーバ内に支
持されている。このポンプは米国特許第 4,820,139号
(1989年 4月11日)詳細に説明されているように、電動
のユニットであり、車のエンジンの燃料系に連結する出
口72に出口金具を備えている。
4の底壁と連結している。底壁はハウジング20の突起
部52にを嵌入して係合する突起部64を有している。
リザーバの底壁には、嵌合する突起部52と64により
形成された通路の上に、直立したニップル66が設けら
れる。このニップルは燃料ポンプ16の吸入口68の金
具を嵌入する。また、その燃料ポンプはリザーバ内に支
持されている。このポンプは米国特許第 4,820,139号
(1989年 4月11日)詳細に説明されているように、電動
のユニットであり、車のエンジンの燃料系に連結する出
口72に出口金具を備えている。
【0014】図1の図の左部分には、ハウジング20の
突起部54に対応し嵌合する補助突起部80がある。突
起部80の上方には環状の縁部84により形成された環
状の凹部82があり、それは直立したニップル86の外
側に設けられている。フィルタ22は環状のフィルタ要
素90、頂部閉鎖蓋92、凹部82と嵌合する底部の環
状フランジ94を具備している。フィルタ要素90は好
ましくは、40から70ミクロンの細穴の四角織りの濾
過材からなる。また、他の同等の材料が使用されても良
い。フイルタ要素90は、形を保持させる保持器100
により保護されていて、その保持器は端が解放されてお
り、十分な剛性をもった金属またはプラスチックの脇が
開いた円筒であり、フィルタ要素90が壊れるのを防止
している。
突起部54に対応し嵌合する補助突起部80がある。突
起部80の上方には環状の縁部84により形成された環
状の凹部82があり、それは直立したニップル86の外
側に設けられている。フィルタ22は環状のフィルタ要
素90、頂部閉鎖蓋92、凹部82と嵌合する底部の環
状フランジ94を具備している。フィルタ要素90は好
ましくは、40から70ミクロンの細穴の四角織りの濾
過材からなる。また、他の同等の材料が使用されても良
い。フイルタ要素90は、形を保持させる保持器100
により保護されていて、その保持器は端が解放されてお
り、十分な剛性をもった金属またはプラスチックの脇が
開いた円筒であり、フィルタ要素90が壊れるのを防止
している。
【0015】弁装置24は、ハウジング20にある環状
凹部103に係合する周縁のあるダイヤフラム102と
連携している。環状の保持輪104はダイヤフラムの周
辺部にぴったりと係合され、超音波溶接で正位置にダイ
ヤフラムに固定される。中央部の補強板がそのダイヤフ
ラム上に載置されている。そのダイヤフラムは室40内
の圧力を受け、それに応じることは明かである。突起部
54の下方に弁座が設けられ、そして弁座フランジ10
9を持つ弁108がダイヤフラム102の上方に、隆起
した袋部56に隣接する支点112で回動するレバー1
11の一端の腕110により支えられている。そのレバ
ーのもう一方の端の腕114はそのダイヤフラムの上方
に横設し、その腕114にはダイヤフラムの中央ディス
ク106に載る凹部116が設けられている。コイルス
プリンング120の一方の端はハウジングの袋部56に
着座していて、もう一方の端はレバー腕114に着座し
ている。
凹部103に係合する周縁のあるダイヤフラム102と
連携している。環状の保持輪104はダイヤフラムの周
辺部にぴったりと係合され、超音波溶接で正位置にダイ
ヤフラムに固定される。中央部の補強板がそのダイヤフ
ラム上に載置されている。そのダイヤフラムは室40内
の圧力を受け、それに応じることは明かである。突起部
54の下方に弁座が設けられ、そして弁座フランジ10
9を持つ弁108がダイヤフラム102の上方に、隆起
した袋部56に隣接する支点112で回動するレバー1
11の一端の腕110により支えられている。そのレバ
ーのもう一方の端の腕114はそのダイヤフラムの上方
に横設し、その腕114にはダイヤフラムの中央ディス
ク106に載る凹部116が設けられている。コイルス
プリンング120の一方の端はハウジングの袋部56に
着座していて、もう一方の端はレバー腕114に着座し
ている。
【0016】従って、ダイヤフラム102が上方に動く
と、弁108はスプリング120の反発力に抗して開
き、そして通常の運転状態ではスプリング120は弁を
閉じている。逆止め弁34は、ポンプが運転されない
時、リザーバ下部のハウジング20に燃料を保持する。
そのリザーバは、主燃料タンクの燃料が涸渇しなければ
燃料が満杯であるように、その装置の戻り管から、また
はポンプの出口72から迂回して、またはポンプ16の
一部から燃料を受け取る。
と、弁108はスプリング120の反発力に抗して開
き、そして通常の運転状態ではスプリング120は弁を
閉じている。逆止め弁34は、ポンプが運転されない
時、リザーバ下部のハウジング20に燃料を保持する。
そのリザーバは、主燃料タンクの燃料が涸渇しなければ
燃料が満杯であるように、その装置の戻り管から、また
はポンプの出口72から迂回して、またはポンプ16の
一部から燃料を受け取る。
【0017】主燃料タンク12に十分な燃料がある時、
ポンプ70が運転されると、室40に吸引圧が生じ、そ
して燃料が弁座32を通って室40と燃料ポンプ吸入口
68に流れる。これらの状態では、スプリング120は
弁108を閉じている。しかし、もし主燃料タンクの燃
料のレベルが低いレベルに到達すると、ポンプの吸入口
に燃料が不足するので、室40の圧力が下がる。この減
じた圧力はダイヤフラム102に作用し、レバー腕11
4をスプリング120に抗して持ち上げる。これはレバ
ー腕110を下げ、そして弁108を開け、フィルタ9
0と補助の入口ニップル86を通って、ポンプの吸入口
にリザーバから燃料が流れるようにする。この結果、リ
ザーバからの燃料は、ポンプに入る前にフィルタに通さ
れ、そして燃料はエンジンに至るポンプの出口系に流れ
る。
ポンプ70が運転されると、室40に吸引圧が生じ、そ
して燃料が弁座32を通って室40と燃料ポンプ吸入口
68に流れる。これらの状態では、スプリング120は
弁108を閉じている。しかし、もし主燃料タンクの燃
料のレベルが低いレベルに到達すると、ポンプの吸入口
に燃料が不足するので、室40の圧力が下がる。この減
じた圧力はダイヤフラム102に作用し、レバー腕11
4をスプリング120に抗して持ち上げる。これはレバ
ー腕110を下げ、そして弁108を開け、フィルタ9
0と補助の入口ニップル86を通って、ポンプの吸入口
にリザーバから燃料が流れるようにする。この結果、リ
ザーバからの燃料は、ポンプに入る前にフィルタに通さ
れ、そして燃料はエンジンに至るポンプの出口系に流れ
る。
【0018】
【発明の効果】主燃料タンクの燃料が涸渇しなければ、
リザーバ下部のハウジングは燃料で満杯であり、その結
果、ポンプは始動するとすぐに、燃料タンクから燃料を
吸い上げることができる。これは、ポンプが始動時にリ
ザーバ自体から燃料を引き込む他の装置と区別される特
徴である。この発明では、ポンプを立ち上げる為にリザ
ーバに特別に燃料を送る必要がない。
リザーバ下部のハウジングは燃料で満杯であり、その結
果、ポンプは始動するとすぐに、燃料タンクから燃料を
吸い上げることができる。これは、ポンプが始動時にリ
ザーバ自体から燃料を引き込む他の装置と区別される特
徴である。この発明では、ポンプを立ち上げる為にリザ
ーバに特別に燃料を送る必要がない。
【0019】また本発明は、主タンクの燃料が涸渇する
と、リザーバからポンプの吸入口に燃料が流れ、そして
その流れる燃料を濾過する簡単な構造の補助フィルタを
提供でき、更に、リザーバの燃料をポンプの吸入口に連
通して送る効果的な弁を提供することができる。
と、リザーバからポンプの吸入口に燃料が流れ、そして
その流れる燃料を濾過する簡単な構造の補助フィルタを
提供でき、更に、リザーバの燃料をポンプの吸入口に連
通して送る効果的な弁を提供することができる。
【図1】燃料タンクに配設された本発明の実施例である
燃料リザーバを有する燃料ポンプモジュールの断面図で
ある。
燃料リザーバを有する燃料ポンプモジュールの断面図で
ある。
【図2】上記リザーバの底部とダイヤフラムにより駆動
される弁の拡大図である。
される弁の拡大図である。
【図3】本発明によるフィルタカートリッジのための補
強ケージ支持筒の斜視図である。
強ケージ支持筒の斜視図である。
10 燃料モジュール 12 タンク 14 リザーバ 16 ポンプ 20 吸入用ハウジング 18 ソックス型フィルタ 22 フィルタ 24 弁装置 32 弁座 34 弁 40 室 66 ニップル 68 ポンプ吸入口 72 出口 84 環状の縁部 86 ニップル 90 フィルタ 92 頂部閉鎖蓋 94 底部の環状フランジ 100 保持器 102 ダイヤフラム 104 保持輪 106 中央ディスク 108 弁 109 弁座フランジ 110 腕 111 レバー 114 腕 120 スプリング
Claims (5)
- 【請求項1】 車の燃料タンク内に載置される燃料ポン
プモジュールにして、 (a) 主燃料取入口を備えたハウシングを有し、燃料
を入れる直立容器と、 (b) 前記主燃料取入口に連結されたポンプ入口通路
を有する前記容器内に設けられた燃料ポンプと、 (c) 前記容器と前記ポンプ入口通路とに連通する、
前記容器の前記ハウジング内にあるポンプ補助取入口
と、 (d) 前記ポンプ補助取入口を開閉するように作動す
る常閉弁と、 (e) 前記ポンプ入口通路の圧力の減少に応答し、前
記弁を開く前記弁に連携する圧力応答手段と、 (f) 前記容器から前記ポンプ補助取入口を通って前
記ポンプ入口通路に流れる燃料を濾過するように、前記
ポンプ補助取入口の上方に、前記容器内に配設されたフ
ィルタ要素とを、 具備する燃料ポンプモジュール。 - 【請求項2】 前記圧力応答手段が、前記ポンプ入口通
路と前記ポンプ補助取入口を連結する室を越えて延びて
設けられたダイヤフラムと、前記弁を閉位置に偏位さ
せ、前記ダイヤフラムの動きに応答して前記弁を開く、
弾力的に偏位したレバーとを、 具備した請求項1記載のモジュール。 - 【請求項3】 前記ハウジングは前記ポンプ補助取入口
の上方に形成された凹部を有し、そして前記フィルタ要
素は前記凹部に着座する環状基部を有する請求項1記載
のモジュール。 - 【請求項4】 前記フィルタ要素は、頂部で閉鎖され底
部で前記ポンプ補助取入口に開いた、多孔性の材料から
なる中空の円筒と、前記円筒を固定して支える支持材と
を具備した請求項3記載のモジュール。 - 【請求項5】 前記支持材は、前記ポンプ補助取入口の
上方にあって濾過材を支持し、そして燃料を前記濾過材
を通って流れるようにした、端と側面が開口した円筒で
ある請求項4記載のモジュール。
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US08/168073 | 1993-12-14 |
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