JP3932551B2 - 燃料供給装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関（以下、内燃機関を「エンジン」という。）の燃料供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
燃料タンクの内部に蓄えられている燃料をサクションフィルタおよび燃料フィルタなどによりろ過するろ過装置を備えた燃料供給装置が公知である（特許文献１参照）。ろ過装置は、燃料ポンプに吸入される燃料に含まれる比較的大きな異物を除去するサクションフィルタと、燃料ポンプから吐出された燃料に含まれる比較的小さな異物を除去するサクションフィルタとを備えている。サクションフィルタを通過した燃料は燃料入口から燃料ポンプに吸入される。燃料ポンプは吸入した燃料を加圧し、燃料フィルタを経由して外部へ吐出する。
【０００３】
ところで、燃料ポンプに吸入される燃料には、気化しやすい低沸点成分が含まれている。そのため、燃料ポンプ内では吸入された燃料から蒸気が発生する。燃料から発生した蒸気が燃料ポンプ内に滞留すると、燃料ポンプによる燃料の加圧性能の低下を招く。そのため、燃料ポンプ内で発生した蒸気は、加圧された燃料の一部とともに燃料ポンプから排出される。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−１３０２８０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、蒸気は燃料ポンプで加圧された燃料とともに排出されるため、燃料ポンプから排出される蒸気を含む燃料の流速は高くなる。蒸気を含む燃料は燃料ポンプの燃料吸入側すなわち燃料供給装置の底部側から外部へ排出される。そのため、燃料ポンプから排出された燃料は燃料供給装置の底部と対向する燃料タンクの内底面と衝突する。上述のように燃料ポンプから排出される燃料の流れは高速であるため、燃料が有しているエネルギーは大きく、排出される燃料と燃料タンクとが衝突することにより異音を生じるという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、燃料ポンプから蒸気とともに排出される燃料の衝撃を緩和し、異音の発生を防止する燃料供給装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１記載の燃料供給装置によると、受け部材は蒸気排出部の排出通路から排出される蒸気を含む燃料を受ける。そのため、排出通路から排出された燃料の蒸気を含む燃料は、受け部材に衝突した後、排出される。燃料は受け部材と衝突することにより流速が低減され、燃料が有しているエネルギーは低減される。したがって、燃料ポンプから排出される燃料の流れによる異音の発生を防止することができる。
【０００８】
本発明の請求項１記載の燃料供給装置によると、受け部材は底部および筒部を有するカップ状に形成されている。また、筒部には内側と外側とを連通する孔が形成されている。そのため、排出通路から排出された燃料の蒸気を含む燃料は、排出通路と対向する底部に衝突した後、孔から流出する。燃料は底部と衝突することにより流速が低減され、燃料が有してるエネルギーは低減される。したがって、燃料ポンプから排出される燃料の流れによる異音の発生を防止することができる。
燃料入口に接続部を取り付けることにより、サクションフィルタは燃料ポンプに支持される。しかし、燃料ポンプの燃料入口に接続部を取り付けた場合、サクションフィルタは燃料ポンプに一点で支持されることとなる。そのため、サクションフィルタは燃料入口を中心に燃料ポンプの周方向へ回転するという問題がある。本発明の請求項１または８記載の燃料供給装置によると、受け部材はサクションフィルタと一体に形成されている。サクションフィルタの接続部を燃料入口に接続するとともに、受け部材を蒸気排出部に取り付けることにより、受け部材と一体のサクションフィルタは燃料入口および蒸気排出部の二点で支持される。したがって、燃料入口を中心とするサクションフィルタの回転を防止することができる。
【０００９】
本発明の請求項２、３または４記載の燃料供給装置によると、蒸気排出部は燃料ポンプから突出して形成され、筒部は蒸気排出部の径方向外側を覆っている。そのため、カップ部材と蒸気排出部との間から燃料が漏れ出すことがない。これにより、蒸気排出部から排出された燃料は、確実にカップ部材の底部と衝突した後、孔から排出される。したがって、燃料の衝撃を緩和することができる。
【００１０】
本発明の請求項５記載の燃料供給装置によると、受け部材は排出通路の中心軸に対し径方向にずれた位置に孔が形成されている。そのため、排出通路から排出された燃料の蒸気を含む燃料は、排出通路と対向する受け部材に衝突した後、孔から流出する。燃料は底部と衝突することにより流速が低減され、燃料が有しているエネルギーは低減される。
【００１１】
本発明の請求項６記載の燃料供給装置によると、燃料ポンプと反対側から受け部材を収容するクッション部材を備えている。クッション部材には収容部と外部とを連通する溝部が形成されている。そのため、受け部材から流出した燃料は、クッション部材に形成されている溝部を経由して外部へ排出される。また、受け部材の反燃料ポンプ側にはクッション部材が設置されているため、燃料の流れによって生じる衝撃は受け部材およびクッション部材によって二重に吸収される。したがって、燃料ポンプから排出される燃料の流れによる異音の発生を防止することができる。
【００１２】
本発明の請求項７記載の燃料供給装置によると、受け部材はクッション部材と異なる材質で形成されている。そのため、例えば硬さが異なる受け部材とクッション部材とにより、特性の異なる衝撃が吸収される。これにより、燃料ポンプの軸方向の全長が増大することなく、燃料の流れによって生じる衝撃は吸収される。したがって、燃料ポンプを小型化することができる。
【００１４】
本発明の請求項９記載の燃料供給装置によると、受け部材は接続部を挟んでフィルタ部材の反対側にフィルタ部材の長手方向に沿って形成されている。そのため、サクションフィルタの回転を防止することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を示す一実施例を図面に基づいて説明する。
図２に示すように、燃料供給装置１は燃料タンク２の内部に収容されている。燃料供給装置１は、燃料タンク２内部の燃料を吸い上げて燃料タンク２外部へ吐出する。
【００１６】
燃料供給装置１は、フランジ部材１０、燃料フィルタ２０、支持部材３０、燃料ポンプ４０、サクションフィルタ５０、液面計６０および接続管７０などを備えている。フランジ部材１０と燃料フィルタ２０のフィルタケース２１とは、フランジ部材１０の爪１１がフィルタケース２１の嵌合穴２２に嵌合することにより結合している。フランジ部材１０とフィルタケース２１とは脱着可能である。また、フィルタケース２１と支持部材３０とはフィルタケース２１の爪２３が支持部材３０の嵌合穴３１に嵌合することにより結合されている。フィルタケース２１と支持部材３０とは脱着可能である。
【００１７】
フランジ部材１０は、円板部１２、コネクタ１３および燃料出口１４を有している。円板部１２は燃料タンク２の上壁に取り付けられている。コネクタ１３は、リード線１５を介して燃料ポンプ４０に電力を供給し、リード線１５を介して液面計６０が検出した燃料タンク２内部の燃料の量を燃料供給装置１の外部へ送出する。吐出管１６は燃料出口１４に取り付けられている。
【００１８】
燃料フィルタ２０はフィルタケース２１およびフィルタエレメント２４を有している。フィルタケース２１は燃料ポンプ４０の全周を覆っている。フィルタケース２１と燃料ポンプ４０とは接続管７０により接続されており、接続管７０は燃料ポンプ４０が吐出する燃料をフィルタケース２１内へ導入する。フィルタエレメント２４はフィルタケース２１に収容されており、燃料ポンプ４０が吐出する燃料からサクションフィルタ５０では除去できなかった比較的小さな異物を除去する。
【００１９】
支持部材３０は、フィルタケース２１と結合することにより燃料ポンプ４０を燃料フィルタ２０との間の支持している。支持部材３０はプレッシャレギュレータ３２を支持している。プレッシャレギュレータ３２は、フィルタエレメント２４を通過した燃料の圧力を一定に保ち、蛇腹管３３を通じて吐出管１６へ燃料を送出する。
【００２０】
燃料ポンプ４０は支持部材３０に底部を支持されている。燃料ポンプ４０は、図示しないモータと、モータにより回転駆動される図示しないインペラとを有している。インペラが回転することにより、燃料ポンプ４０はサクションフィルタ５０および燃料入口４１を通して燃料タンク２から吸入した燃料を吐出口４２から吐出する。サクションフィルタ５０は、燃料ポンプ４０に吸入される燃料中の比較的大きな異物を除去する。
【００２１】
燃料ポンプ４０の吐出口４２とフィルタケース２１の流入口２５とは、燃料ポンプ４０の軸線に沿って互いに向き合う方向に開口し、軸線方向に互いに離れている。燃料ポンプ４０の軸線は、燃料ポンプ４０の回転軸線と一致している。燃料ポンプ４０の吐出口４２とフィルタケース２１の流入口２５とは、燃料ポンプ４０の軸線と直交する方向で互いの位置がずれている。
【００２２】
液面計６０はフィルタケース２１の取付部２６に取り付けられている。アーム６１の先端に取り付けられているフロート６２が燃料タンク２内の燃料の残量に応じて上下し、フロート６２の上下動に応じてアーム６１の回転角度が変化する。アーム６１の回転角度の変化により、液面計６０は燃料タンク２内部の燃料の残量を検出する。
【００２３】
次に、燃料ポンプ４０の燃料入口４１側について詳細に説明する。
図１および図３に示すように、燃料ポンプ４０の底部は燃料入口４１および蒸気排出部８０を有している。燃料入口４１は燃料ポンプ４０の底面に開口しており、燃料入口４１には上述のようにサクションフィルタ５０が接続されている。蒸気排出部８０は、燃料ポンプ４０の内部に連通する排出通路８１を有している。燃料ポンプ４０に吸入された燃料に含まれる低沸点成分は、燃料ポンプ４０の内部で蒸気となる。そのため、燃料ポンプ４０の内部で発生した燃料の蒸気は、燃料ポンプ４０により加圧される燃料の一部とともに排出通路８１から燃料ポンプ４０の外部へ排出される。蒸気排出部８０は、燃料ポンプ４０の底部から反フランジ部材側へ突出して形成されている。排出通路８１は、蒸気排出部８０の中心軸に沿って形成されている。
【００２４】
サクションフィルタ５０は、図２および図４に示すようにフィルタ部材５１、骨格部材５２および接続部５３から構成されている。フィルタ部材５１は、不織布などから袋状に形成されている。骨格部材５２は、袋状に形成されているフィルタ部材５１の内側に収容されており、フィルタ部材５１を内側から支持している。接続部５３は、燃料ポンプ４０の燃料入口４１に取り付けられる。接続部５３は、燃料ポンプ４０の燃料入口４１に連通する連通口５４を有している。フィルタ部材５１を通過した燃料は、接続部５３の連通口５４を経由して燃料入口４１から燃料ポンプ４０の内部へ吸入される。
【００２５】
サクションフィルタ５０の接続部５３には、腕部５５とともに受け部材としてのカップ部材９０が一体に形成されている。カップ部材９０は、底部９１と筒部９２とを有している。カップ部材９０は、接続部５３の径方向外側に接続部５３と一体に形成されている。カップ部材９０は、接続部５３を挟んでフィルタ部材５１の長手方向の軸の延長線上に形成されている。カップ部材９０は、接続部５３および腕部５５とともに例えばポリアミド系の樹脂などにより形成されている。
【００２６】
図１に示すように、カップ部材９０には燃料ポンプ４０の蒸気排出部８０が圧入される。これにより、カップ部材９０の筒部９２は蒸気排出部８０の外周側を覆っている。また、カップ部材９０の底部９１は蒸気排出部８０の排出通路８１の延長線上に位置しており、排出通路８１と底部９１とは対向している。筒部９２には、内側と外側とを連通する孔９３が形成されている。孔９３の内径は排出通路８１の内径よりも大きく形成されており、排出通路８１からカップ部材９０の内部に排出された蒸気を含む燃料は、孔９３からカップ部材９０の外部へ流出する。孔９３は筒部９２に形成されているため、孔９３の中心軸は排出通路８１の中心軸とは異なる位置にある。
【００２７】
カップ部材９０の支持部材３０側には、クッション部材１００が設置されている。クッション部材１００は、ゴム質の材料により形成されている。クッション部材１００は、燃料ポンプ４０の反吐出口側の端部に設置されており、燃料ポンプ４０との間にカップ部材９０ならびにサクションフィルタ５０の接続部５３を挟持している。クッション部材１００はゴム質の材料に形成されているため、クッション部材１００の有する締め付け力によって燃料ポンプ４０の外周側に密着している。クッション部材１００は、図３に示すようにカップ部材９０を収容する特許請求の範囲に記載の収容部としての第一収容部１０１、ならびにサクションフィルタ５０の接続部５３を収容する第二収容部１０２を有している。第一収容部１０１の内径はカップ部材９０の外径と概ね同一であり、第二収容部１０２の内径は接続部５３の外径と概ね同一である。これにより、カップ部材９０および接続部５３はそれぞれクッション部材１００の第一収容部１０１および第二収容部１０２に密に収容される。
【００２８】
カップ部材９０には、図５に示すように第一収容部１０１とカップ部材９０の外周側とを連通する溝部１０３が形成されている。溝部１０３は、第一収容部１０１からクッション部材１００の周方向に沿って概ね円弧状に形成されている。溝部１０３の反第一収容部側の端部１０４は、クッション部材１００の外部に連通している。カップ部材９０の孔９３は、第一収容部１０１に連通する溝部１０３に対向する位置に形成されている。これにより、孔９３は溝部１０３を経由してクッション部材１００の外部と連通する。
【００２９】
燃料ポンプ４０のモータが駆動されると、燃料ポンプ４０は燃料入口４１からサクションフィルタ５０を通過した燃料を吸入し加圧する。加圧された燃料は燃料フィルタ２０に供給され、燃料フィルタ２０を通過した燃料はプレッシャレギュレータ３２により圧力が調整される。そして、圧力が調整された燃料はプレッシャレギュレータ３２から吐出管１６を経由して外部に吐出される。このとき、プレッシャレギュレータ３２による圧力の調整によって余剰となった燃料は、燃料ポンプ４０内で発生した燃料の蒸気とともに蒸気排出部８０へ送出される。
【００３０】
蒸気排出部８０へ送出された蒸気を含む燃料は、排出通路８１からカップ部材９０へ向けて排出される。蒸気排出部８０から排出される高圧の燃料は、排出通路８１から排出されることにより、排出通路８１に対向して配置されているカップ部材９０の底部９１と衝突する。高圧の燃料は、カップ部材９０の底部９１と衝突することにより流速が低下しエネルギーが低減される。カップ部材９０の底部９１と衝突した燃料は、カップ部材９０の筒部９２に形成されている孔９３を経由して溝部１０３へ流出する。このとき、溝部１０３は孔９３よりも断面積が大きいため、燃料が孔９３から流出することにより、燃料の流速はさらに低下しエネルギーはさらに低減される。そして、円弧状の溝部１０３を燃料が流れることにより、燃料の流速は低下しエネルギーも低減される。その結果、燃料がクッション部材１００を介して燃料供給装置１の外部へ排出されるとき、燃料の流速ならびに燃料が有しているエネルギーは十分に低減される。
【００３１】
以上、説明したように本発明の一実施例による燃料供給装置１によると、蒸気排出部８０の排出通路８１から排出された燃料の蒸気を含む高圧の燃料は、カップ部材９０に流入する。カップ部材９０に流入した燃料は、カップ部材９０に形成された孔９３からクッション部材１００に形成された溝部１０３を経由して燃料供給装置１の外部に排出される。そのため、高圧の燃料が有しているエネルギーは十分に低減され、高圧の燃料が燃料タンク２の内壁に直接衝突することはない。したがって、燃料ポンプ４０から排出される燃料による異音の発生を防止することができる。
【００３２】
本実施例では、高圧の燃料と衝突するカップ部材９０はクッション部材１００に収容されている。そのため、カップ部材９０と高圧の燃料との衝突による衝撃は、二重のカップ部材９０とクッション部材１００とにより吸収される。これにより、排出通路８１からの高圧の燃料の排出にともなう振動および騒音の発生を防止することができる。また、カップ部材９０とクッション部材１００とは異なる材質により形成されている。そのため、例えば周期の異なる振動など特性の異なる振動や騒音がカップ部材９０またはクッション部材１００で吸収される。その結果、単一の材質でカップ部材９０やクッション部材１００を形成する場合と比較して、振動や騒音をより低減することができる。さらに、振動や騒音の吸収のためにカップ部材９０やクッション部材１００の厚みを増す必要がなく、カップ部材９０およびクッション部材１００の小型化を図ることができる。さらに、溝部１０３はクッション部材１００に形成されるため、燃料ポンプ４０の底部の構造を簡単にすることができる。
【００３３】
本実施例では、サクションフィルタ５０の接続部５３と一体にカップ部材９０が形成されている。接続部５３と一体のカップ部材９０に燃料ポンプ４０の蒸気排出部８０を圧入することにより、サクションフィルタ５０は燃料入口４１と蒸気排出部８０の二点に支持される。その結果、サクションフィルタ５０の回転を防止することができる。これにより、サクションフィルタ５０の回転にともなうサクションフィルタ５０とフロート６２との干渉が防止される。したがって、フロート６２は燃料タンク２内の燃料の液面に応じてスムーズに浮沈でき、液面位置の検出精度の低下を防止することができる。
【００３４】
（変形例）
本発明の一実施例による燃料供給装置１の変形例について説明する。上述の実施例では、孔９３をカップ部材９０の筒部９２に形成している。これに対し、孔９３は底部９１に形成してもよい。このとき、孔９３は蒸気排出部８０の排出通路８１の中心軸に対し径方向にずれた位置に形成する必要がある。これは、排出通路８１から排出される高圧の燃料は底部９１と衝突することによりエネルギーが吸収されるからである。そのため、孔９３を底部９１に形成する場合、孔９３と排出通路８１とをずらして配置することにより、排出通路８１から排出された燃料は底部９１に衝突した後、孔９３から溝部１０３へ排出される。また、請求項に記載の受け部材は、カップ部材９０のように有底の筒状ではなく、底部９２のみを有する形状としてもよい。
【００３５】
上述した本発明の一実施例では、接続部を挟んでサクションフィルタの反対側にカップ部材を形成する例について説明した。しかし、サクションフィルタの反対側に限らず、接続部の径方向外側であればカップ部材をいずれの位置に配置してもよい。すなわち、カップ部材を接続部を挟んでサクションフィルタの反対側に配置しなくても、サクションフィルタを二点で燃料ポンプに支持することにより、サクションフィルタの回転は防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による燃料供給装置の燃料ポンプ、サクションフィルタおよびクッション部材を示す模式図である。
【図２】本発明の一実施例による燃料供給装置を示す模式的な断面図である。
【図３】本発明の一実施例による燃料供給装置の燃料ポンプ、サクションフィルタおよびクッション部材を示す分解図である。
【図４】本発明の一実施例による燃料供給装置のサクションフィルタおよびカップ部材を示す模式的な断面図である。
【図５】図１の矢印Ｖ方向から見た矢視図である。
【符号の説明】
１ 燃料供給装置
２ 燃料タンク
１４ 燃料出口
４０ 燃料ポンプ
４１ 燃料入口
５０ サクションフィルタ
５１ フィルタ部材
５３ 接続部
８０ 蒸気排出部
８１ 排出通路
９０ カップ部材（受け部材）
９１ 底部
９２ 筒部
９３ 孔
１００ クッション部材
１０１ 第一収容部（収容部）
１０３ 溝部

Claims (9)

1. 燃料入口から吸入した燃料を加圧する燃料ポンプを備え、加圧された燃料を燃料出口から外部へ吐出する燃料供給装置であって、
   前記燃料入口の近傍に配置され、前記燃料ポンプ内で発生した燃料の蒸気が前記燃料ポンプで加圧された燃料とともに排出される排出通路を有する蒸気排出部と、
   前記蒸気排出部の前記排出通路と対向する底部、ならびに前記底部から前記燃料ポンプ側に立ち上がって形成されている筒部を有するカップ状に形成され、前記筒部には内側と外側とを連通する孔が形成され、前記蒸気排出部の前記排出通路から排出される燃料の蒸気を含む燃料を受ける受け部材と、
   フィルタ部材、および前記フィルタ部材を前記燃料入口に接続する接続部とを有し、前記燃料ポンプに吸入される燃料に含まれる異物を除去するサクションフィルタと、を備え、
   前記受け部材は、前記筒部から径方向外側へ伸びる腕部とともに前記サクションフィルタと一体に形成されていることを特徴とする燃料供給装置。
2. 前記蒸気排出部は前記燃料ポンプから突出して形成され、前記筒部は前記蒸気排出部の径方向外側を覆っていることを特徴とする請求項１記載の燃料供給装置。
3. 前記蒸気排出部は、前記受け部材に圧入されていることを特徴とする請求項２記載の燃料供給装置。
4. 前記受け部材は円筒状に形成され、前記受け部材の周方向にわたって前記蒸気排出部が圧入されていることを特徴とする請求項２記載の燃料供給装置。
5. 前記受け部材は、前記排出通路の中心軸に対し径方向にずれた位置に形成され前記排出通路と外側とを連通する孔を有することを特徴とする請求項１記載の燃料供給装置。
6. 前記燃料ポンプの反対側から前記受け部材を収容する収容部、ならびに前記収容部と外部とを連通する溝部を有し、前記受け部材とともに前記燃料ポンプの前記燃料入口側に設置されているクッション部材をさらに備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項記載の燃料供給装置。
7. 前記受け部材は、前記クッション部材と異なる材質で形成されていることを特徴とする請求項６記載の燃料供給装置。
8. 前記受け部材は、前記接続部の径方向外側に形成されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項記載の燃料供給装置。
9. 前記受け部材は、前記フィルタ部材の長手方向に沿って前記フィルタ部材とは反対側に形成されていることを特徴とする請求項８記載の燃料供給装置。

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