JP3819028B2 - 貯蔵タンクから内燃機関に燃料を供給するための装置 - Google Patents

Description

従来の技術
本発明は、請求項１の上位概念に記載した、貯蔵タンクから燃料を内燃機関に供給するための装置に関する。このような形式の、ドイツ連邦共和国特許第３５１０８９０号明細書により公知の燃料供給装置においては、電気式に駆動されるフィード装置がせき止めボックス（Stautopf）内にはめ込まれており、該せき止めボックスは一方側では、その底部が燃料タンクの底部に常に当接保持されるように、燃料タンク内に配置されている。この場合、せき止めボックスには、その底部に挿入された噴射ポンプによって、貯蔵タンクから燃料が充填される（図２及び図３参照）。この噴射ポンプはこのために、内燃機関から戻し案内された燃料流によって駆動される。
フィード装置は、せき止めボックスから吸込みスリーブを介して燃料を吸い込み、次いで燃料を高圧で、吐出開口若しくは圧力スリーブに接続された、内燃機関に通じるフィード導管に供給する。この際に、貯蔵タンク内に存在する汚れ粒子がフィード装置及び内燃機関に吸い込まれるのを避けるために、公知の燃料供給装置においては、燃料フィルタが設けられており、この燃料フィルタは、フィルタ円板として構成されていて、フィルタとせき止めボックスの下側の壁部との間に、フィード装置の吸込みスリーブが突入するように、貯蔵タンクの底部側に向けられた、せき止めボックスの端部に固定されている。
しかしながらこの公知の燃料供給装置は、燃料フィルタの組み立てが比較的高価であって、製造コストが高くなるという欠点を有している。
しかもこの公知の燃料供給装置においてはフィルタ装置が、噴射ポンプの吸込み開口を比較的高い位置に配置するように限定するので、この公知の燃料供給装置においては、タンク内の非常に低いレベル状態ではまだ燃料をこのタンクからせき止めボックス内に供給することは不可能である。
発明の利点
これに対して、請求項１に記載した特徴を有する、貯蔵タンクから内燃機関に燃料を供給するための、本発明による装置は、フィルタの環状の成形部をせき止めボックスの底部に直接配置したことによって、噴射ポンプの吸込み開口を燃料タンクの底部の近くに配置することができるので、ほとんど空のタンクにおいても、濾過された燃料を貯蔵タンクからせき止めボックス内に確実に吸込むことが保証される。しかも、フィルタとせき止めボックスとを一体的に構成したことによって、付加的な組み立て作業が省略され、ひいては製造コストが著しく低減された。これはさらに、射出ポンプのための受容部を、フィルタ底部に一緒に一体成形することによって補助される。軸方向に突き出る多数の歯状（突起部状）の、フィルタの環状の成形部を有利な形式でずらして配置したことによって、ラビリンスフィルタが得られた。このラビリンスフィルタによる濾過作用は、歯の鋭い縁部によって補助される。この鋭い縁部に汚れの粒子がより強く引っかかる。この際に、長い運転時間に亙って、燃料に存在する汚れ粒子によるフィード装置及び内燃機関の汚れを確実に避けることができるようにするために、本発明による燃料供給装置は、公知の燃料供給装置に対して別のフィルタを有しており、この別のフィルタのうちの一方は、フィード装置の吸込み開口に前方接続されていて、他方は、フィード装置の吐出開口と内燃機関に通じるフィード導管との間に挿入されており、この場合、フィード装置を受容するための管状のケーシングを有する、この２つの燃料フィルタも、１つの構成ユニットを形成しており、この構成ユニットは、せき止めボックス内に簡単に挿入することができ、これによって組み立てコストが低減される。本発明による装置の別の利点及び有利な変化実施例は、以下の説明、図面及び請求項に記載されている。
図面
貯蔵タンクから内燃機関に燃料を供給するための、本発明による装置の２つの実施例が、図面に示されていて、以下に詳しく説明されている。
図１は、貯蔵タンクの底部に保持されたせき止めボックス内に配置されたフィード装置の概略的な断面図を示し、図２は、せき止めボックスの底部に配置されたフィルタの第１実施例の、せき止めボックスの底部上から見た図で、フィルタが軸方向に突き出る多数の環状の成形部によって形成されている状態を示し、図３は、第２の実施例によるフィルタで、ずらして配置された環状の成形部がウエブによってそれぞれ互いに結合されている状態を示す。
実施例の説明
図１に示したフィード装置は、燃料貯蔵タンク１内に挿入されたせき止めボックス３を有しており、該せき止めボックス３は、このせき止めボックス３の底部８に作用する圧縮コイルばね７によってその底部８が、貯蔵タンク１の底部９に当接して保持されている。圧縮コイルばね７は、他方側が、貯蔵タンク１の図示していない上側の壁部、有利には貯蔵タンク１を閉鎖するタンク蓋で支えられている。
せき止めボックス３内には、電気式に駆動されるフィード装置１１と、このフィード装置１１の前方及び後方に接続された燃料フィルタを受容するケーシング１３とが配置されている。ほぼ円筒形に形成されたケーシング１３は、軸方向の２つの室を有しており、これら２つの室の一方は、ケーシング１３内で中央に配置された管状のガイド部分１７内に形成された第１の室１５を形成しており、この第１の室１５は、フィード部材１１を受容している。ガイド部分１７は、その円筒形の周壁が、ケーシング１３内でガイド部分１７を環状に取り囲む第２の室１９を制限しており、この第２の室１９の外側の制限部は、ケーシング１３の内壁によって形成されている。この環状の第２の室１９内に、室１９の形状に合致したリングフィルタ２１が挿入されている。
ケーシング１３は、一方の端部で第２の室１９を軸方向で制限した段部２３を介して形成された横断面減少部を有していて、ここで端壁２５によって閉鎖されており、該端壁２５は、段部２３の延長でガイド部分１７まで達していて、これによってガイド部分１７をケーシング１３に結合している。この場合、ケーシング１３及び管状のガイド部分１７に有利には一体的に形成された端壁２５は、部分的に管状に内方に成形されていて、貯蔵室２７を形成しており、該貯蔵室２７は、その端壁２５とは反対側で円板状のフィルタ２９によって閉鎖されている。端壁２５はさらに、その一体成形された領域内でガイド孔３１を有しており、該ガイド孔３１を通って、フィード装置１１の吸込み接続部を形成する吸込みスリーブ３３が貯蔵室２７内に突入している。フィード装置１１は、第１の室１５内に突入する端部で吐出開口３４を有しており、該吐出開口３４を通って、供給された燃料が高圧でフィード装置１１から第１の室１５内に吐出される。共通のケーシング１３は、その端壁２５とは反対側で２重壁状の閉鎖蓋３５によって閉鎖されている。この閉鎖蓋３５はその上側の壁部３７によってケーシング１３を外部に対してシールしている。上側の壁部３７に対して軸方向でずらされ、しかもこの上側の壁部３７よりも小さく半径方向に延びている下側の壁部３９は、この下側の壁部３９とケーシング１３の内壁との間でギャップ４１を形成している。このギャプ４１を介して、第１の室から供給された燃料が第２の室１９内に溢流し、この際に、シールリング４３がリングフィルタ２１の軸方向端面で、第２の室１９の流入側の外側領域を流出側の内側領域に対して仕切っているので、リングフィルタ２１の半径方向の貫流が保証される。閉鎖蓋３５の、第１の室１５の領域内に、フィード装置１１の電気的な接続部を引き込みガイドするための開口部が設けられていて、第２の室１９の内側領域内に、圧力スリーブ４５を受容する開口部が設けられている。この圧力スリーブ４５には、供給しようとする内燃機関４９に通じるフィード導管４７が接続されている。このフィード導管４７から戻し導管５１が分岐していて、この戻し導管５１は、詳しく図示していない形式でせき止めボックス３内に開口している。貯蔵タンク１から燃料のせき止めボックス３に充填する作業は、噴射ポンプ６１によって行われる。この噴射ポンプ６１は、せき止めボックス３の底部８に形成された受容開口６３内に挿入されている。吸込み噴射ポンプの原理に従って作業する噴射ポンプ６１は、図示の実施例においては、戻し導管５１介して戻し案内される燃料流によって公知の形式で駆動される。この場合、図２及び図３に詳しく示した、噴射ポンプ６１の吸込み開口６５は、燃料だけが燃料タンクの底部９に近い領域から吸い上げられるように配置されている。しかも噴射ポンプ６１は、半径方向で外方に、せき止めボックス３の底部８から軸方向に突出する壁部７１によって取り囲まれており、この壁部７１は、半径方向内方に存在する燃料だけを吸い上げることを保証する。この吸い込まれた燃料を濾過するために、図２に示した第１実施例においては、せき止めボックス３の底部８の縁部に、せき止めボックス８から軸方向に突き出る、有利には鋭い縁部状の複数の歯を備えた３つの環状の成形部が配置されており、これらの歯は、互いにずらして配置されていて、これによってフィルタの環状の成形部６７内に形成された吸込み室６９のためのラビリンスフィルタを形成し、この場合、歯６７の端面と壁部７１の端面とは、貯蔵タンク１の底部９に気密に保持されている。
図３には、せき止めボックス３の底部８におけるラビリンスフィルタの第２実施例が示されており、この第２実施例においては、フィルタの同軸的な環状の成形部がそれぞれウエブ７３によって、環状の成形部の方向に向いたΩ状の形状が形成されるように、互いに結合されている。
貯蔵タンク１から内燃機関４９に燃料を供給するための、本発明による装置は次のような形式で作業する。
フィード装置１１の作動中に、このフィード装置１１の吸込みスリーブ３３を介して燃料が、せき止めボックス３内に配置された、燃料の満たされた貯蔵室２７から吸い込まれる。燃料は、貯蔵タンク１から貯蔵室２７内に流入する際に、貯蔵室２７を制限する円板状のフィルタ２９を流過して濾過される。この場合、円板状のフィルタ２９は、フィード装置１１に前方接続された燃料フィルタを形成する。フィード装置１１内では、燃料は公知の形式で圧力上昇し、吐出開口３４から第１の室１５内に流入し、さらに２重壁状の閉鎖蓋３５及びギャップ４１を介して第２の室１９内に流入する。この第２の室１９内で、燃料は、リングフィルタ２１を半径方向で流過してから圧力スリーブ４５に達し、この圧力スリーブ４５を介して、供給しようとする燃料は、内燃機関４９に通じるフィード導管４７内に流入する。この際に、リングフィルタ２１は、フィード装置１１に後置接続された燃料フィルタを形成しており、この燃料フィルタによって、内燃機関特にその噴射装置が、燃料内の汚れ粒子又は摩耗粒子によって損傷を被ることは避けられるようになっている。
この場合、せき止めボックス３の充填は、噴射ポンプ６１によって得られ、この噴射ポンプ６１は、内燃機関４９から逆流する燃料によって駆動され、燃料が、せき止めボックス３の底部の下側で吸込み室６９から吸い込まれる。この吸い込まれた燃料は、ラビリンスフィルタを形成する環状の成形部を貫流することによって、せき止めボックスの底部８から軸方向で突き出る多数の歯６７によって前濾過されるので、フィード装置１１のケーシング１３内に組み込まれたフィルタ２１，２９が汚れに基づいて損なわれることは、長期の運転に亙って避けられる。
噴射ポンプ６１の吸込み開口６５に前方接続されたフィルタを、せき止めボックス３に配置した本発明による配置は、以上述べたフィード装置だけに限定されるものではなく、タンク内に挿入されたせき止めボックスの底部が噴射ポンプによって充填される形式の、すべての別のフィード装置においても択一的に設けることができる。

Claims (12)

1. 貯蔵タンク（１）から内燃機関（４９）に燃料を供給するための装置であって、電気式に駆動されるフィード装置（１１）が設けられており、該フィード装置（１１）が、吸込みスリーブ（３３）と、内燃機関（４９）に通じるフィード導管（４７）に少なくとも間接的に接続された吐出開口（３４）とを有しており、フィード装置（１１）がせき止めボックス（３）内に配置されていて、該せき止めボックス（３）は、その底部（８）が、ばね弾性的な部材（７）によって貯蔵タンク（１）の底部（９）で保持されていて、該せき止めボックス（３）には、噴射ポンプ（６１）によって貯蔵タンク（１）から燃料で充填され得るようになっており、噴射ポンプ（６１）の吸込み開口（６５）にフィルタが前方接続されている形式のものにおいて、
   前記フィルタが、せき止めボックス（３）の底部（８）から軸方向に突出する複数の成形部（６７）より成る少なくとも１つの環状部によって形成されており、前記複数の成形部（６７）間に、ギャプフィルタを形成する貫流横断面が設けられていて、前記複数の成形部（６７）の半径方向内方に吸込み室（６９）が設けられていて、該吸込み室（６９）内に噴射ポンプ（６１）の吸込み開口（６５）が開口していることを特徴とする、貯蔵タンクから内燃機関に燃料を供給するための装置。
2. 複数の成形部（６７）より成る多数の環状部がフィルタを形成しており、該環状部の、半径方向で相前後して配置された成形部（６７）が、ギャップフィルタ部材を備えたラビリンスシールを形成しながら、それぞれ互いにずらして配置されている、請求項１記載の装置。
3. フィルタの環状の成形部（６７）が、多数の歯として形成されており、これらの歯の端面が、貯蔵タンク（１）の底部に気密に当接していて、またこれらの歯の、各側面間への移行部が鋭い縁部状に形成されている、請求項１記載の装置。
4. せき止めボックス（３）と、噴射ポンプ（６１）に前方接続されたフィルタとが一体的に構成されている、請求項１記載の装置。
5. 噴射ポンプ（６１）が、せき止めボックス（３）の底部（８）内の相応に成形された受容開口（６３）内に配置されている、請求項１記載の装置。
6. 噴射ポンプ（６１）が、内燃機関（４９）から戻し案内された燃料流によって駆動される、請求項１記載の装置。
7. フィード装置（１１）の吸込みスリーブ（３３）に円板状のフィルタ（２９）が前方接続されており、該フィルタ（２９）が、フィード装置の吸込み室を形成する貯蔵室（２７）をせき止めボックス（３）の内部に対して閉鎖する、請求項１記載の装置。
8. フィード装置（１１）の吐出開口（３４）と、内燃機関（４９）に通じるフィード導管（４７）に、別のフィルタ（２１）が設けられており、該フィルタ（２１）が、フィード装置（１１）を受容するための円筒形のケーシング（１３）内に挿入されている、請求項１記載の装置。
9. 前記フィルタ（２１）がリング状である、請求項８記載の装置。
10. せき止めボックス（３）を貯蔵タンク（１）の底部（８）押しつけるばね弾性的な部材が圧縮コイルばね（７）によって形成されており、該圧縮コイルばね（７）が、せき止めボックス（５）の蓋と、貯蔵タンク（１）の上側のケーシング壁部との間に緊締されている、請求項１記載の装置。
11. 前記圧縮コイルばね（７）が、せき止めボックス（５）の蓋と、タンクを閉鎖するタンク蓋との間に緊締されている、請求項１０記載の装置。
12. フィルタの各同軸的な、隣接し合う環状の成形部（６７）がウエブ（７３）によって、成形部の周方向に向けられたΩ状の形状を形成するように、互いに結合されている、請求項２記載の装置。

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