JP3985824B2 - 燃料供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用の内燃機関のインジェクタ等に燃料タンク内の燃料を圧送する燃料供給装置に係わり、特に、直流モータの駆動力により作動する燃料供給装置に関する。

従来の燃料供給装置は、燃料タンク内の燃料を吸込み吐出する燃料ポンプ部、この燃料ポンプ部を駆動するモータ部、このモータ部が燃料中で駆動したときに発生した摩耗粉を含む燃料を濾過する濾材を収納した筒状の燃料フィルタとで構成されている。
以上のように構成された燃料供給装置は、電源が供給されると、モータ部の回転子が回転し、ポンプ機構が作動して燃料タンク内の燃料を燃料ポンプ部内に吸込み、吸込まれた燃料は燃料フィルタのケーシング内に入る。ケーシング内では燃料は濾材を通過し、モータ部で発生するブラシ、コンミテータなどの摩耗粉を含めてゴミが除去される。
その後、燃料は燃料フィルタを通過した後、吐出口から配管路を介して車両用の内燃機関のインジェクタへと圧送される。（例えば、特許文献１参照）。

特開平８−２８４７６９号公報

従来の燃料供給装置は以上のように構成されているので、燃料ポンプ部から吐出される燃料がモータ部を通って燃料フィルタ部に達する構造であるため、燃料中に含まれる、例えば、モータ部を形成するブラシ、コンミテータの摩耗粉などの異物が一度モータ部から排出された後、逆流してモータ部内に戻り、堆積したり、モータ部の駆動部に付着したりすることによって燃料供給装置としての機能が低下するという欠点があった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、モータ部などで発生した異物がモータ部の駆動部に付着することがない、信頼性の高い燃料供給装置を得るものである。

この発明に係る燃料供給装置は、燃料タンクの開口部に填装され吐出パイプが配設されたブラケットと、このブラケットに取付けられて燃料タンクの燃料を吸込み吐出パイプから吐出させる燃料ポンプとを備えた燃料供給装置において、燃料ポンプは、燃料タンクから燃料を吸込み吐出するポンプ部と、このポンプ部に収納された回転体を回転させると共にポンプ部から吐出した燃料が内部を通過するモータ部と、このモータ部を通過した燃料を濾過する吐出フィルタを収納したカバーアウト部と、モータ部とカバーアウト部との間に挟装されたスペーサとを備え、モータ部内からカバーアウト部内に流入する燃料が通過する燃料通路孔をスペーサのモータ部の回転子の外径より外周位置に配設するとともに燃料通路孔の前記カバーアウト部側にリブを凸設させたものである。

本発明によれば、スペーサには燃料通路孔のカバーアウト部側にリブ、燃料通路孔の近傍に異物止めが配設されているので、異物はリブ、異物止めによって燃料通路孔からモータ部に戻り難いため、さらに信頼性が向上する。

実施形態１．
図１は本発明の実施の形態１における燃料供給装置の装着図、図２は燃料ポンプの縦断面図、図３は図２の燃料ポンプを構成するスペーサの拡大斜視図である。

図において、燃料供給装置１００は燃料タンク６内の燃料５を吸込み吐出する燃料ポンプ１、図示しない車両の内燃機関に装着されたインジェクタ等に圧送する燃料が吐出される吐出パイプ２ａと車両に装着されたバッテリィから燃料ポンプ１に電源を供給するための電源コネクタ２ｂと燃料ポンプ１を保持するステイ２ｃとで形成されたブラケット２、燃料タンク６内の燃料５中に含まれるダスト等の異物を捕捉し燃料ポンプ１の中への侵入を防ぐために燃料ポンプ１の吸込み口１１に装着された、例えば、不織布で形成された濾過粒径１０〜３０μｍの吸込みフィルタ３、燃料ポンプ１を形成する後述のカバーアウト３１に配設されたリターンニップル３５に取付けられて燃料ポンプ１から吐出パイプ２ａを介して吐出される燃料を所定の圧力に調整するプレッシャレギュレータ４とにより構成され、燃料タンク６の開口部６ａに吊持されている。

燃料ポンプ１はポンプ部１０、モータ部２０、カバーアウト部３０、及びスペーサ４０により構成されており、ポンプ部１０は吸込みフィルタ３が取付けられる吸入口１１、吸入口１１から吸入された燃料を周知のポンプ作用により昇圧する回転体１２、及びこの回転体１２を収納するポンプケーシング１３により形成されている。

モータ部２０は円筒状のヨーク２１、回転体１２に軸２２ａを介して連結された回転子２２、この回転子２２の外周に配設されたマグネット２３、回転子２２の上方に配設され電気コネクタ２ｂから供給された電力をブラシ２５を介して図示しない回転子２２の巻線に供給するコンミテータ２２ｂ、及びブラシ２５をコンミテータ２２ｂに押圧するブラシスプリング２４とにより形成されている。
なお、ブラシ２５、及びコンミテータ２２ｂは摺動時に摩耗粉の発生が少ないカーボンを用いている。

カバーアウト部３０は、例えば、ポリアセタール樹脂成形品で形成されたカバーアウト ３１、電源コネクタ２ｂから供給された電力をモータ部２０へ中継するための電源端子３２、燃料を吐出する吐出ニップル３３、燃料ポンプ１への電力供給が停 止したときに閉路して吐出ニップル３３からインジェクタへ吐出される燃料の圧力が低下しないように保持させるチェックバルブ３４、カバーアウト３１内の燃料をプレッシャレギュレータ４に排出するリターンニップル３５、及び燃料モータ部２ｃから流入し吐出ニップル３３から吐出される燃料を濾過するためにカバーアウト３１に固着された吐出フィルタ３６とにより形成されている。
なお、吐出フィルタ３６は燃料を濾過するメッシュ（網）をナイロン等の熱可塑性樹脂ので形成させる場合はカバーアウト３１にメッシュを直接、熱溶着により固着する。

スペーサ４０はモータ部２０とカバーアウト部３０との間に挟装されており、このスペーサ４０には、回転子２２の外径寸法より外周位置に少なくとも１個の燃料通路孔４０ａが配設されており、モータ部２０内の燃料はこの燃料通路孔４０ａを通ってカバーアウト部３０内へ流入する。
燃料通路孔４０ａのカバーアウト部３０側にはリブ４０ｂが凸設され、吐出フィルタ３６の近傍には半月状に形成された異物収納ケース４０ｃ、ブラシ２５を摺動自在に保持するブラシガイド４０ｄ、及び異物止め４０ｅがスペーサ４０に一体的に形成されている。
なお、異物収納ケース４０ｃはスペーサ４０とは別部材で形成させても良いが、一体的に形成することにより安価にできる。

次に、以上のように構成されたこの発明の実施形態１における燃料供給装置の動作について説明する。
図示しない車両に装着されたバッテリィから電源コネクタ２ｂ、電源端子３２、ブラシ２５、コンミテータ２２ｂを介して回転子２２に電力が供給されると、周知の動作に基づいて回転子２２が回転し、軸２２ａに連結された回転体１２が一体的に回転する。
回転体１２が回転すると周知のポンプ作用により、燃料タンク６内の燃料５が吸込みフィルタ３で濾過（矢印Ａ）された後、ポンプケーシング１３内に流入（矢印Ｂ）した後、昇圧されてモータ部２０内へ吐出（矢印Ｃ）される。
なお、燃料フィルタ３は濾過粒径が１０〜３０μｍで形成されており、燃料５内に含まれる粒径３０μｍ以上の異物はポンプ部１０に吸込まれることがないため、異物によって回転体１２及びポンプケーシング１３が損傷することがなく、ポンプ性能の低下を防ぐことができる。

次に、モータ部２０内の燃料はスペーサ４０の燃料通路孔４０ａを通過（矢印Ｄ）し、カバーアウト部３０内に流入（矢印Ｅ）する。
なお、このとき燃料通路孔４０ａが回転子２２の外径よりも外周位置に配設してあるため、燃料ポンプ１への電力供給が停止したときに、仮に、カバーアウト部３０内に流入した異物が燃料通路孔４０ａを逆流しモータ部２０内に戻ったとしても、回転子２２上方にあるコンミテータ２２ｂとブラシ２５との摺動部や、回転子２２の軸２２ａの摺動部に付着することがなく、この後、燃料ポンプ１が再始動したときに異物により摺動部が損傷することがないため信頼性が向上する。

また、スペーサ４０には燃料通路孔４０ａのカバーアウト部３０側にリブ４０ｂ、燃料通路孔４０ａの近傍に異物止め４０ｅが配設されているので、異物はリブ４０ｂ、異物止め４０ｅによって燃料通路孔４０ａからモータ部２０に戻り難いため、さらに信頼性が向上する。
さらにまた、吐出フィルタ３６近傍に配設した異物収納ケース４０ｃには吐出フィルタ３６によって捕捉された濾過粒径より大きい異物が収納されるように形成されており、スペーサ４０上面に堆積する異物の量を少なくすることができるので、信頼性はさらに向上する。

次に、カバーアウト部３０内に流入した燃料はリターンニップル３５を介してカバーアウト３１に接続されたプレッシャレギュレータ４により一定の圧力に調圧され、異物を含んだ燃料はタンク６内に戻され（図１の矢印Ｆ）、インジェクタで必要な燃料だけが吐出フィルタ３６に流入（矢印Ｇ）した後、燃料中の異物、例えば、ブラシ２５、コンミテータ２２ｂの摩耗粉を濾過した後、吐出ニップル３３、吐出パイプ２ａを介してインジェクタへ吐出（矢印Ｈ）される。
なお、一般に車両用の内燃機関においては、インジェクタへ吐出される燃料は少ないため、吐出フィルタ３６を通過する燃料は少なく、大部分はカバーアウト３１に接続されたプレッシャレギュレータ４を通って燃料タンク６内へ戻されるので、燃料の濾過面積を小さくでき、吐出フィルタ３６を小型化することができる。
また、先に述べたように、ポンプ部１０に吸込まれた燃料中の３０μｍ以上の異物は、吸込みフィルタ３により濾過されるので、吐出フィルタ３６で捕捉される異物はコンミテータ２２ｂとブラシ２５の摩耗粉の内で３０μｍ以上の摩耗粉だけとなるが、カーボンで形成されたコンミテータ２２ｂとブラシ２５との組合せによる摺動時の摩耗量は少ないので、燃料の濾過面積を小さくでき、吐出フィルタ３６を小型化することができる。

なお、上記実施例では、モータ部を形成するブラシ、コンミテータの摩耗粉などの異物が一度モータ部から排出された後、逆流してモータ部内に戻るのを防止するため、スペーサ４０にリブ４０ｂ、異物収納ケース４０ｃ、及び異物止め４０ｅを一体的に配設したが、これらを全て同時に配設する必要はなく、少なくとも何れか１つを配設することで効果を発揮するものであることは言うまでもない。

また、上記実施例では、吐出フィルタ３６は燃料を濾過するメッシュ（網）をナイロン等の熱可塑性樹脂で形成させ、カバーアウト３１にメッシュを直接、熱溶着により固着するようにしたが、メッシュ（網）に多孔質のカーボン、セラミック、またはステンレスなどを材質とした焼結金属など焼結材料で形成させ、カバーアウト３１を成型するときにインサート成型により一体的に形成させても良い。
さらにまた、メッシュ（網）に積層した焼結金網３６ｂを用い、カバーアウト３１と同じ熱可塑性樹脂成型品から成るフィルターフレーム３６ａを成型するときに焼結金網３６ｂをインサート成型することにより一体的に形成させた吐出フィルタ３６をカバーアウト３１に超音波溶着させても良い。（図４に示す）

さらにまた、上記の実施例では、カバーアウト部３０内に流入した燃料はリターンニップル３５を介してカバーアウト部３１に接続されたプレッシャレギュレータ４により、燃料圧力を調圧し燃料タンク６内に戻すようにしたが、プレッシャレギュレータ４を燃料タンク２内に設けない（図５に示す）で、吐出パイプ２ａの下流側に設け、図示しないリターンパイプにより燃料タンク６内に戻すようにしても良い。

実施形態２．
図６は本発明の実施の形態２における燃料ポンプの縦断面図である。
上記実施例では異物止め４０ｅをスペーサ４０に一体的に形成させたが、この実施例はスペーサ４０を用いずに異物止め４０ｅを配設するようにしたものである。
図において、吐出フィルタ３６の近傍に異物収納ケース５０が配設されており、カバーアウト３１に例えば、溶着などにより固着させている。ブラシ２５はカバーアウト３１に一体的に形成されたブラシガイド３８により摺動自在に保持されている。
上記以外のポンプ部１０、モータ部２０、カバーアウト部３０の構成については実施の形態１と同様である。

以上のように構成されたこの発明の実施形態２における燃料供給装置の動作について説明する。
図示しない車両に装着されたバッテリィから電源コネクタ２ｂ、電源端子３２、ブラシ２５、コンミテータ２２ｂを介して回転子２２に電力が供給されると、周知の動作に基づいて回転子２２が回転し、軸２２ａに連結された回転体１２が一体的に回転する。
回転体１２が回転すると周知のポンプ作用により、燃料タンク６内の燃料５が吸込みフィルタ３で濾過された後、ポンプケーシング１３内に流入（矢印Ｊ）した後、昇圧されてモータ部２０内へ吐出（矢印Ｋ）される。

次に、モータ部２０内の燃料は矢印Ｌ１，Ｌ２を通った後、吐出フィルタ３６に流入（矢印Ｍ）した後、燃料中の異物、例えば、ブラシ２５、コンミテータ２２ｂの摩耗粉を濾過した後、吐出ニップル３３、吐出パイプ２ａを介してインジェクタへ吐出される。

以上のように構成された実施形態２における燃料供給装置は、吐出フィルタ３６の近傍にこの吐出フィルタ３６によって捕捉された燃料中の異物を収納する異物収納ケース５０を設けたので、モータ部２０などで発生した異物の内、吐出フィルタ３６によって捕捉された濾過粒径の大きい異物が異物収納ケース５０に収納されるため、異物がモータ部２０内に浸積したり、モータ駆動部に付着したりすることがないので、信頼性が高い。

この発明の実施の形態１を示す燃料供給装置の装着図である。 図１の燃料ポンプの縦断面図である。 図２の燃料ポンプを構成するスペーサの拡大斜視図である。 図１の吐出フィルタの他の装着例である。 図１のプレッシャレギュレータを燃料ポンプに接続しない場合の実施例である。 この発明の実施の形態２を示す燃料ポンプの縦断面図である。

符号の説明

１ 燃料ポンプ、２ ブラケット、２ａ 吐出パイプ、３ 吸込みフィルタ、
４ プレッシャレギュレータ、５ 燃料、６ 燃料タンク、６ａ 開口部、
１０ ポンプ部、２０ モータ部、２２ 回転子、２２ｂ コンミテータ、
２５ ブラシ、３０ カバーアウト部、３６ 吐出フィルタ、４０ スペーサ、
４０ａ 燃料通路孔、４０ｂ リブ、４０ｃ，５０ 異物収納ケース、４０ｅ 異物止め、
１００ 燃料供給装置。

Claims (2)

1. 燃料タンクの開口部に填装され吐出パイプが配設されたブラケットと、このブラケットに取付けられて前記燃料タンクの燃料を吸込み前記吐出パイプから吐出させる燃料ポンプとを備えた燃料供給装置において、前記燃料ポンプは、燃料タンクから燃料を吸込み吐出するポンプ部と、このポンプ部に収納された回転体を回転させると共に前記ポンプ部から吐出した燃料が内部を通過するモータ部と、このモータ部を通過した燃料を濾過する吐出フィルタを収納したカバーアウト部と、前記モータ部とカバーアウト部との間に挟装されたスペーサとを備え、前記モータ部内からカバーアウト部内に流入する燃料が通過する燃料通路孔を前記スペーサの前記モータ部の回転子の外径より外周位置に配設するとともに前記燃料通路孔の前記カバーアウト部側にリブを凸設させたことを特徴とする燃料供給装置。
2. 前記燃料通路孔の近傍に異物止めを設けたことを特徴とする請求項１に記載の燃料供給装置。

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