JP3957492B2 - 車輌用燃料ポンプユニット - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本願発明は、自動二輪車及び不整地走行用四輪車等、各種車輌の燃料タンク内に装着される燃料ポンプユニットに関する。
【0002】
【従来の技術】
燃料タンク内に車輌用燃料ポンプユニットを備えた車輌において、燃料タンク内の燃料が少ない時に、制動、加速あるいは傾斜により燃料が一方に偏ると、燃料ポンプの吸込口に燃料がなくなる可能性があり、これを防ぐために従来、以下のような各種工夫がなされている。
【0003】
(1) 国際公開、WO00/00734に記載されている燃料ポンプユニットでは、インタンク方式と、余剰燃料を積極的に燃料ポンプの吸込口に戻す方式を併用している。すなわち、図8に示すように、燃料ポンプ101を囲むインタンク102を燃料タンク103内に形成すると共に、燃料タンク外の燃料供給系に配置されたプレッシャレギュレータ104の排出口にリターン配管105を接続し、該リターン配管105を、燃料ポンプユニットPの下端蓋板(フランジ)107を通して吸込側フィルター108の近傍に開口している。符号111はインジェクターである。プレッシャレギュレータ104から排出される余剰燃料は、リターン配管105を通って燃料タンク103内のフィルター108近傍に至り、流路案内手段110によりフィルター108側に導かれるようになっている。
【0004】
この構造によると、制動等で燃料タンク103内の燃料が一方に偏っても、インタンク内の燃料の偏りは制限され、かつ、プレッシャレギュレータ104からの余剰燃料がインタンク102内のフィルター108近傍に供給されることにより、燃料ポンプ101への燃料欠乏が防がれる。
【0005】
(2) 特開2000-72074号公報に記載されている燃料ポンプユニットでは、図9に示すように、燃料ポンプユニットPの蓋板121をカップ状に形成し、燃料タンク122の底面124に対して上記カップ状蓋板121を下方突出状に取り付け、該カップ状蓋板121内に燃料ポンプ128の吸込口を臨ませると共にフィルター123を配置してある。また、カップ状蓋板121の底面にはリターン管125と称する管が下方から接続されている。
【0006】
この構造によると、制動等で燃料タンク122内の燃料が一方に偏った場合でも、カップ状蓋板121内で燃料を一定量保持することにより、燃料ポンプ125への燃料欠乏が防がれる。また、リターン管125からのリターン燃料で蓋板121内の燃料不足も補われる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
図8の構造では、プレッシャレギュレータ104が燃料タンク103の外部に配置されており、プレッシャレギュレータ104から燃料タンク103内に至るリターン配管105も燃料タンク103の外部に配管されているため、燃料タンク周り、特に燃料タンク103の下方の配管構造が複雑化すると共に、リターン配管105に対して厳格なシール機能が要求され、コストも高くなる。
【0008】
また、リターン配管105は、下方から蓋板107を貫通して燃料タンク103内に開口し、余剰燃料を下方から上方のインタンク102内に戻す構造であるので、余剰燃料の圧力変動によってはインタンク102内に排出される余剰燃料の量が変化し、常に十分な余剰燃料をフィルター108に供給できるとは限らない。
【0009】
図9の構造では、燃料タンク122の底面124からカップ状の蓋板121が下方に大きく突出した形状となることから、燃料タンク122の容量が制限されるか、あるいは燃料タンク下方にスペースが必要となる。また、リターン配管125は、下方から蓋板121を貫通して凹部内に開口する構造であるので、余剰燃料の圧力変動によって蓋板121の凹部内に排出される余剰燃料量が変化し、常に十分な余剰燃料をフィルター123に供給できるとは限らない。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本願請求項1記載の発明は、取付用蓋板の上側に、燃料ポンプと、該燃料ポンプの下部吸込口に接続されるフィルターカートリッジと、プレッシャレギュレータとを備え、燃料タンクの底面開口から前記燃料タンク内に挿入されると共に取付用蓋板がタンク底面に固定される車輌用燃料ポンプユニットにおいて、前記フィルターカートリッジは、袋状のエレメントと該エレメントを保持する取付部とを有しており、
前記プレッシャレギュレータの余剰燃料排出口にホースを接続し、該ホースを下方の前記フィルターカートリッジまで延ばし、前記ホースの下端部に、前記エレメントの上半部を上方から覆うハウジングを設け、前記プレッシャレギュレータから排出される余剰燃料を、前記ホースを介して、前記ハウジングで覆われた前記エレメントに供給するようにしている。
【0011】
これにより、プレッシャレギュレータからの余剰燃料はホース内を通ってフィルターカートリッジまで導かれ、効率良く燃料ポンプの吸込口に吸い込まれ、燃料タンク内の燃料が少ない時に、制動、加速又は傾斜で燃料が一方側に偏っても、燃料ポンプによる燃料吸込みが中断することはない。
【0012】
しかも、プレッシャレギュレータからフィルターカートリッジまでのホース配管は、燃料タンク内であるので、燃料タンク周りの配管構造が複雑化することはなく、かつ、高性能のシール装置を設ける必要もなく、配管コストを易く抑えることができる。
【0013】
さらに、ホースの下端部に、フィルターカートリッジのエレメントの上半部を上方から覆うハウジングを設けてあるので、ホースからフィルターカートリッジまで送られた余剰燃料は、無駄に飛び散ったりすることなく、効率良くフィルターカートリッジのエレメントに供給される。
【0015】
請求項2記載の発明は、取付用蓋板の上側に、燃料ポンプと、該燃料ポンプの下部吸込口に接続されるフィルターカートリッジと、プレッシャレギュレータとを備え、燃料タンクの底面開口から前記燃料タンク内に挿入されると共に取付用蓋板がタンク底面に固定される車輌用燃料ポンプユニットにおいて、
前記フィルターカートリッジは、袋状のエレメントと該エレメントを保持する取付部とを有しており、
前記プレッシャレギュレータの余剰燃料排出口にホースを接続し、
該ホースを下方の前記フィルターカートリッジまで延ばし、
前記ホースの下端部を、前記エレメントよりも燃料ポンプ吸込口側の前記取付部に接続していることを特徴とする車輌用燃料ポンプユニット。
請求項1記載の車輌用燃料ポンプユニットにおいて、ホースの下端部を、フィルターカートリッジのエレメントよりも燃料ポンプ吸込口側に接続している。
【0016】
これにより、プレッシャレギュレータからの余剰燃料は、エレメントによる流路抵抗を受けることなく、かつ、無駄なく燃料ポンプの吸込口に供給される。
【0017】
請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載の車輌用燃料ポンプユニットにおいて、フィルターカートリッジのエレメントは、偏平状に形成されると共に、蓋板の上面に対して、3mm以内の隙間を隔てて倒伏状に配置されている。
【0018】
これにより、燃料タンク内の燃料が少なくなった時でも、燃料と接触するエレメントの面積を広く確保することができる。
【0019】
請求項4記載の発明は、請求項1〜3のいずれかに記載の車輌用燃料ポンプユニットにおいて、フィルターカートリッジには、エレメントとタンク底面の間に介在するプロテクターを設けてある。
【0020】
これにより、車輌の振動によるエレメントと蓋板との擦れ現象を防止することができる。
【0021】
【発明の実施の形態1】
図1は本願発明を適用した車輌用燃料ポンプユニットPを自動二輪車の燃料タンク1に装着した例を示している。燃料タンク1の底壁1aにはポンプユニット挿入用の開口3が形成される共に、該開口3の周囲にフランジ状のポンプ取付座4が形成されている。燃料ポンプユニットPは、下端のフランジ状蓋板6の上に、燃料ポンプ8、流路形成ケース9、プレッシャレギュレータ10及び燃料残量検出用のサーミスター11等を一体的に備えており、前傾姿勢で開口3から燃料タンク1内に挿入され、上記蓋板6が、パッキン12等のシール部材を介して上記取付座4に液密状態で締結されている。
【0022】
蓋板6から下方にL字形の燃料供給管15が突出しており、該燃料供給管15は燃料供給系のスロットルボディ16に接続し、スロットルボディ16内を通る空気に燃料を噴射し、混合するようになっている。スロットルボディ16からは燃料と空気の混合気が、吸気管18を通ってエンジンの燃焼室へ供給される。勿論、燃料供給管15の接続先はスロットルボディ11には限定されず、インジェクター等に接続する構造も考えられる。
【0023】
燃料ポンプ8の給電線20及びサーミスター11の電気配線21は、絶縁保護管22等を介して燃料タンク1の外部に延び出し、制御機器及び電源等に接続している。
【0024】
図2は図1の燃料ポンプユニットPのII-II断面拡大図(前面拡大図)であり、燃料ポンプ8は、平板状の蓋板6の上に取付ブラケット24を介して一定高さに固定されており、燃料ポンプ8の下端に形成された下向開口状の吸込口26にフィルターカートリッジ27が接続されている。流路形成ケース9は燃料ポンプ8の上半部側面に上方突出状に取り付けられており、流路入口28はチェック弁30を介して燃料ポンプ上端のポンプ吐出口31に接続し、流路出口32には上記燃料供給管15の上端部がOリング34を介して接続している。プレッシャレギュレータ10は流路形成ケース9の上端部側面に取り付けられると共に、流路形成ケース9内の燃料流路に接続しており、下向きに突出する余剰燃料排出管38を備えている。
【0025】
余剰燃料排出管38には下方に延びるゴムホース40が接続しており、該ゴムホース40は、フィルターカートリッジ27の袋状エレメント35の上端部に至り、ゴムホース40の下端部にはエレメント35の上半部を覆うハウジング36が一体に設けられている。
【0026】
また、燃料ポンプ8の下端部の周りには、フィルターカートリッジ27部分を除いて上記燃料ポンプ8を取り囲む保護壁43が立設されており、該保護壁43には前記サーミスター11が取り付けられると共に燃料ポンプ8のアース線22等が接続している。
【0027】
図3はフィルターカートリッジ27の斜視図であり、前記袋状のエレメント35と、該エレメント35を保持すると共に接続口46を有する取付部36から構成されている。エレメント35は、網あるいは不織布等により偏平状に形成されると共にその偏平面が上下に位置する倒伏姿勢になっており、取付部36の一端部に片持ち状に固定されている。取付部36の他端部には上記接続口46が上向き開口状に形成されると共に、フィルターカートリッジ27の取付方向を決めるための位置決め孔47を有する突起48が形成されている。
【0028】
図4はフィルターカートリッジ27の縦断正面図であり、エレメント35は二重膜構造となっており、外周側に粗いメッシュの膜が配置され、内周側に細かいメッシュの膜が配置され、エレメント35の内部に挿入された吸込口部材51により取付部36に固定されている。吸込口部材51は下向きに開口すると共に取付部36の燃料通路50に連通しており、また、エレメント35の膨んだ形状を維持するための骨部材52を一体に有している。
【0029】
エレメント35の下面は蓋板6の上面に接近配置されており、たとえばその隙間C1は1mm程度に設定されている。
【0030】
ハウジング41はエレメント35の上半部を上方から覆うカップ状に形成されており、上端面に前記ゴムホース40が接続し、ゴムホース40からエレメント35に供給される余剰燃料が、エレメント外へ飛び散らないようにしている。
【0031】
【取付方法】
図1において、燃料ポンプユニットPを燃料タンク底壁1aの開口3から挿入し、図2のように蓋板6をパッキン12又はガスケットを介して取付座4に当接させ、複数の取付ボルト14により液密状態に締結する。
【0032】
【作用】
図2において、燃料タンク1内から燃料供給管15に至る燃料の流れは、フィルターカートリッジ27→燃料ポンプ8の吸込口26→燃料ポンプ8内→燃料ポンプ8の上端吐出口31→チェック弁30→流路形成ケース9内の燃料流路(含、プレッシャレギュレータ10部分)→流路出口32→燃料供給管15となっている。すなわち、燃料タンク1内の燃料は、フィルターカートリッジ27のエレメント35を経て吸込口26から燃料ポンプ8内に吸い込まれ、燃料ポンプ8内で加圧された後、チェック弁30を介して流路形成ケース9の燃料流路に入り、流路形成ケース9内ではプレッシャレギュレータ10により所定圧力に調圧され、調圧後の燃料は、燃料供給管15を介してスロットルボディ16に供給される。
【0033】
上記プレッシャレギュレータ10の調圧作用により生じる余剰燃料は、排出管38からゴムホース40内へ排出され、ホース40内をフィルターカートリッジ27のエレメント35の上端近傍まで至り、ハウジング41内においてエレメント35の上面に強制放出される。この場合、ハウジング1の作用により、余剰燃料は無駄なくエレメント35に放出される。
【0034】
燃料タンク1内の燃料が少ない時に、制動、加速又は傾斜で燃料タンク1内の燃料が、前側、後側等の一方側に偏っても、プレッシャレギュレータ10からの余剰燃料がエレメント35に漏れなく供給されており、かつ、エレメント35の偏平状下面が1mm程度の隙間C1で蓋板6に接近配置されていることから、燃料ポンプ8による吸込作用が中断するのを防ぐことができる。さらに、保護壁43で燃料ポンプ8の下端部の周りを囲っているので、たとえば加速時において燃料ポンプ近傍の燃料が急激に低下するのを防ぐことができ、これによってもエレメント35近傍における燃料欠乏を防ぐことができる。
【0035】
プレッシャレギュレータ10からの余剰燃料をエレメント35に上方から降り注ぐので、下方から供給する構造と比較すると、余剰燃料を積極的に、かつ、効率良くエレメント35内部へ流入させることができる。しかも、プレッシャレギュレータ10からフィルターカートリッジ27までのホース40による配管は、すべて燃料タンク1内に納まっているので、高性能のシール装置を設ける必要はなく、配管コストを易くすることができる。
【0036】
【参考例】
図5は、参考例であり、倒伏姿勢のフィルターカートリッジ27の偏平状エレメント35と蓋板6との間に、エレメント35の擦れを防止するためのプロテクター60を配置した構造である。エレメント35の下面と蓋板6との隙間C2は3mm程度に設定され、プロテクター60はフィルターカートリッジ27の取付部36に固着又は一体に形成されている。プロテクター60は、網状、格子状あるいはすのこ状の板でできており、上下方向に燃料を通過させ得る構造となっている。
【0037】
また、図5の参考例では、燃料ポンプ8の下端部を囲む保護壁43を、エレメント35の前後両側まで延設し、ゴムホース40の下端は直接エレメント35の上面に臨ませている。すなわち、保護壁43に、エレメント35の前後両側を覆う延長部43aを形成することにより、図2で記載したようなハウジングを省略している。その他の構造は図2の燃料ポンプユニットと同様であり、同じ部品には同じ符号を付してある。ただし、サーミスター11は延長部43aに取り付けてある。
【0038】
図6は図5の燃料ポンプユニットPの平面図であり、蓋板6は長円形に形成されており、フィルターカートリッジ27の突出方向は、左右方向よりも一定角度θ1(たとえば10〜15°程度)前方に傾いた方向となっている。ちなみに、前記図2で説明した燃料ポンプユニットPの蓋板6も図6と同様に長円形であり、図2のフィルターカートリッジ27も左右方向より一定角度θ1(たとえば10〜15°程度)前方に傾いている。
【0039】
図5及び図6の参考例のように、エレメント35と蓋板6の間にプロテクター60を備えていることにより、車輌が振動してもエレメント35と蓋板6が擦れることはなく、エレメントが傷むことはない。
【0040】
【発明の実施の形態2】
図7に示す実施の形態は、フィルターカートリッジ27の取付部36の上面に、取付部36内の燃料通路50に連通する接続口71を開口し、該接続口71にプレッシャレギュレータからの余剰燃料を導くゴムホース40を接続している。
【0041】
この構造によると、余剰燃料は、エレメント35による抵抗を受けることなく、燃料ポンプ8の吸込口26に吸い込むことができる。
【0042】
【その他の発明の実施の形態】
(1)本願発明にかかる燃料ポンプユニットは、自動二輪車だけでなく、不整地走行用四輪車等、各種車輌の燃料タンクに適用することも可能である。
【0043】
(2)フィルターカートリッジのエレメントは、蓋板に接触した構造とすることも可能である。
【0044】
【発明の効果】
以上説明したように本願発明は、プレッシャレギュレータから排出される余剰燃料を、ホースにより下方のフィルターカートリッジまで導くようにしていることにより、制動、加速又は傾斜時における燃料欠乏が防止できるのは勿論のこと、次のような特徴及び利点がある。
【0045】
(1)プレッシャレギュレータ10が燃料ポンプユニットPに一体的に組み込まれると共に、燃料ポンプユニットPの全体が燃料タンク1内に収納され、プレッシャレギュレータ10の余剰燃料排出口38にホース40を接続して、下方のフィルターカートリッジ27に導くようにしているので、余剰燃料戻し経路がすべて燃料タンク1内に収納されることになり、燃料タンク周り、特に燃料タンク下方の配管等が複雑化せず、コンパクトに纏められると共に、ホース配管用に厳格なシール構造も必要なく、製造コストも安くなる。
【0046】
(2)また、余剰燃料を上方からフィルターカートリッジ27のエレメント35に供給することになるので、下方から供給する構造と比較すると、余剰燃料を積極的に、かつ、効率良くエレメント35内部へ流入させることができる
【0047】
(3)ホース40の下端部に、フィルターカートリッジ27を覆うハウジング41を設けることにより、ホース40からフィルターカートリッジ27に導かれる余剰燃料は、無駄に飛び散ったりすることなく、効率良くフィルターカートリッジ27に供給することができる。
【0048】
(4)ホース40の下端部を、フィルターカートリッジ27のエレメント35よりも燃料ポンプ吸込口側に接続すると、プレッシャレギュレータ10からの余剰燃料は、エレメント35による流路抵抗を受けることなく、かつ、無駄なく燃料ポンプ8の吸込口26に供給することができる。
【0049】
(5)フィルターカートリッジ27のエレメント35を、偏平状に形成すると共に蓋板6の上面に対して、3mm以内の隙間を隔てて倒伏状に配置することにより、燃料が少なくなった時でも燃料と接触するエレメント35の面積を広く確保することができる。
【0050】
(6)フィルターカートリッジ27に、エレメント35と燃料タンク底面1aの間に介在するプロテクター60を設けると、車輌の振動によるエレメント35と蓋板6との擦れ現象を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本願発明を適用した車輌用燃料ポンプユニットを装着した自動二輪車用燃料タンクの縦断左側面図である。
【図2】 図1の燃料ポンプユニットのII-II断面拡大図(前面拡大図)である。
【図3】 フィルターカートリッジの拡大斜視図である。
【図4】 フィルターカートリッジの拡大縦断正面図である。
【図5】 燃料噴射ポンプユニットの参考例を示す正面図である。
【図6】 図5の平面図である。
【図7】 本願発明による燃料ポンプユニットの別の実施の形態であって、フィルターカートリッジの拡大縦断正面図である。
【図8】 従来例の縦断面図である。
【図9】 従来例の縦断面図である。
【符号の説明】
1 燃料タンク
3 開口
4 取付座
6 蓋板
8 燃料ポンプ
9 流路形成ケース
10 プレッシャレギュレータ
15 燃料供給管
16 スロットルボディ
26 吸込口
27 フィルターカートリッジ
35 エレメント
36 取付部
40 ホース
41 ハウジング
43 保護壁
46 接続口
Claims (4)
- 取付用蓋板の上側に、燃料ポンプと、該燃料ポンプの下部吸込口に接続されるフィルターカートリッジと、プレッシャレギュレータとを備え、燃料タンクの底面開口から前記燃料タンク内に挿入されると共に取付用蓋板がタンク底面に固定される車輌用燃料ポンプユニットにおいて、
前記フィルターカートリッジは、袋状のエレメントと該エレメントを保持する取付部とを有しており、
前記プレッシャレギュレータの余剰燃料排出口にホースを接続し、
該ホースを下方の前記フィルターカートリッジまで延ばし、
前記ホースの下端部に、前記エレメントの上半部を上方から覆うハウジングを設け、
前記プレッシャレギュレータから排出される余剰燃料を、前記ホースを介して、前記ハウジングで覆われた前記エレメントに供給するようにしていることを特徴とする車輌用燃料ポンプユニット。 - 取付用蓋板の上側に、燃料ポンプと、該燃料ポンプの下部吸込口に接続されるフィルターカートリッジと、プレッシャレギュレータとを備え、燃料タンクの底面開口から前記燃料タンク内に挿入されると共に取付用蓋板がタンク底面に固定される車輌用燃料ポンプユニットにおいて、
前記フィルターカートリッジは、袋状のエレメントと該エレメントを保持する取付部とを有しており、
前記プレッシャレギュレータの余剰燃料排出口にホースを接続し、
該ホースを下方の前記フィルターカートリッジまで延ばし、
前記ホースの下端部を、前記エレメントよりも燃料ポンプ吸込口側の前記取付部に接続していることを特徴とする車輌用燃料ポンプユニット。 - 前記エレメントは、偏平状に形成されると共に、前記蓋板の上面に対して、3 mm 以内の隙間を隔てて倒伏状に配置されていることを特徴とする請求項1又は2記載の車輌用燃料ポンプユニット。
- 前記フィルターカートリッジには、前記エレメントと前記蓋板の上面の間に介在するプロテクターを設けてあることを特徴とする請求項1又は2記載の車輌用燃料ポンプユニット。
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