JP4143851B2 - Fuel supply device - Google Patents
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Description
本発明は、燃料タンクの内部の燃料を外部に吐出する燃料供給装置に関し、特に小型の燃料タンクに設置される燃料供給装置に関する。 The present invention relates to a fuel supply device that discharges fuel inside a fuel tank to the outside, and more particularly to a fuel supply device installed in a small fuel tank.
近年、排出ガスの規制強化にともない、四輪車両に限らず、比較的小型の二輪車両や四輪車両のエンジンについても、キャブレターによる燃料供給システムからインジェクタによる燃料噴射システムへの移行のニーズが拡大している。これにより、燃料タンクからエンジンへ燃料を供給するポンプが必要となる。比較的大型の二輪車両の場合、燃料タンクの容量が大きく、燃料供給装置に要求される燃料供給量も多い。そのため、比較的大型の二輪車両の場合、従来四輪車両に搭載されていた燃料供給装置が流用されている(例えば、特許文献1参照)。 In recent years, with the tightening of exhaust gas regulations, the need for a transition from a fuel supply system using a carburetor to a fuel injection system using an injector is expanding not only for four-wheeled vehicles but also for engines of relatively small two-wheeled vehicles and four-wheeled vehicles is doing. This requires a pump that supplies fuel from the fuel tank to the engine. In the case of a relatively large two-wheeled vehicle, the capacity of the fuel tank is large, and the amount of fuel supplied to the fuel supply device is large. Therefore, in the case of a relatively large two-wheeled vehicle, a fuel supply device that has been conventionally mounted on a four-wheeled vehicle is used (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、燃料供給装置が搭載される車両は、横方向の振動に対し縦方向すなわち上下方向の振動が大きくなりやすい。そのため、燃料供給装置は、縦方向の振動に対する強度を高める必要がある。
そこで、本発明の目的は、縦方向の振動に対する強度が高い燃料供給装置を提供することにある。
However, in a vehicle equipped with a fuel supply device, vibration in the vertical direction, that is, the vertical direction tends to be larger than the vibration in the horizontal direction. Therefore, the fuel supply device needs to increase the strength against the vibration in the vertical direction.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a fuel supply device having high strength against vibration in the vertical direction.
請求項1記載の発明では、燃料タンクの重力方向に延びる側壁の開口部を蓋部材が塞いでおり、燃料タンクの内部の燃料を外部へ吐出する燃料ポンプがポンプカバーに収容されている。蓋部材と接続されている支持部材は、燃料ポンプの中心軸線が前記蓋部材の面と概ね平行になるようにポンプカバーとともに燃料ポンプを支持している。支持部材とポンプカバーとの間は、重力方向の上方および下方に設けられる嵌合部によって、脱着可能に接続されている。嵌合部を重力方向に対し上方および下方に設置することにより、縦方向の振動に対する強度は大きくなる。そのため、例えば車両のように横方向の振動に対し縦方向の振動が大きな装置に適用する場合でも、嵌合部の強度は確保される。したがって、縦方向の振動に対する強度を高めることができる。 According to the first aspect of the present invention, the lid member closes the opening of the side wall extending in the direction of gravity of the fuel tank, and the fuel pump for discharging the fuel inside the fuel tank to the outside is housed in the pump cover. The support member connected to the lid member supports the fuel pump together with the pump cover so that the central axis of the fuel pump is substantially parallel to the surface of the lid member. The support member and the pump cover are detachably connected by fitting portions provided above and below in the direction of gravity. By installing the fitting portion above and below the direction of gravity, the strength against vibration in the vertical direction is increased. Therefore, the strength of the fitting portion is ensured even when applied to a device having a large vertical vibration relative to a horizontal vibration, such as a vehicle. Therefore, the strength against vibration in the vertical direction can be increased.
請求項2記載の発明では、燃料ポンプのポンプ配線部は、燃料ポンプの径方向において蓋部材の反対側に設置されている。嵌合部を重力方向に対し上方および下方に設置することにより、燃料ポンプの周方向における嵌合部の間にはポンプ配線部を設置可能な部分が確保される。燃料ポンプの径方向において蓋部材の反対側にポンプ配線部を設置することにより、蓋部材から伸びる配線部材は燃料ポンプの反蓋部材側でポンプ配線部と接続する。これにより、蓋部材と燃料ポンプとを近接して設置する場合でも、配線部材の取り回しは容易になる。したがって、燃料ポンプを燃料タンクの内部に容易に取り付けることができる。
In the invention of
請求項3または4記載の発明では、嵌合部はポンプカバーまたは支持部材の一方に設置される爪部と他方に設置される開口部とによって構成される。したがって、燃料ポンプを収容するポンプカバーと支持部材とを簡単な構造で確実に脱着することができる。
請求項5記載の発明では、爪部は支持部材またはポンプカバーの径方向へ延びて形成されている。これにより、爪部に嵌合する開口部とはポンプカバーの周方向において接触する。したがって、爪部と開口部との噛み合い部分が拡大され、嵌合部の強度を高めることができる。
In the invention according to
In the invention of claim 5, wherein the claw portion is extended the Activity form in the radial direction of the supporting member or the pump cover. Thereby, the opening part fitted to a nail | claw part contacts in the circumferential direction of a pump cover. Therefore, the meshing part of the claw part and the opening part is enlarged, and the strength of the fitting part can be increased.
以下、本発明の一実施形態による燃料供給装置を図面に基づいて説明する。
本発明の一実施形態による燃料供給装置を設置した燃料タンクを図2に示す。本実施形態による燃料供給装置10は、二輪車両など排気量の小さなエンジンに適用される。本実施形態による燃料供給装置10は、二輪車両の燃料タンク1の内部に設置される。燃料タンク1は、樹脂あるいは金属により成形されている。燃料タンク1は、図示しない二輪車両のフレームを跨ぐ鞍型に形成されている。燃料供給装置10は、図示しないフレームを跨ぐ燃料タンク1の側壁2から燃料タンク1の内部に設置される。
Hereinafter, a fuel supply device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
A fuel tank provided with a fuel supply apparatus according to an embodiment of the present invention is shown in FIG. The
燃料供給装置10は、図1、図3および図4に示すように蓋部材としてのフランジ11、支持部材20、ポンプカバー30、燃料ポンプ31およびフィルタ部材としてのサクションフィルタ40を備えている。フランジ11は、略長円形状の板状であり、燃料タンク1の側壁2に形成されている開口部3を塞ぐ。支持部材20は、図5に示すようにフランジ11と樹脂により継ぎ目なく一体に成形されている。フランジ11および支持部材20は、例えば耐油性の高いPOM(ポリアセタール)樹脂などで形成される。なお、フランジ11および支持部材20は、金属により一体に成形してもよい。
As shown in FIGS. 1, 3 and 4, the
フランジ11は、図3および図4に示すように燃料タンク1の外側に面する側に樹脂で一体に成形されたコネクタ部12、および燃料吐出部13を有している。また、フランジ11には、燃料ポンプ31を制御する制御回路部50が設置されている。コネクタ部12には、図示しない電源部が接続する。コネクタ部12は、制御回路部50と電気的に接続している。電源部から供給された電力は、制御回路部50で制御され、図1および図4に示すように配線部材としての電気ケーブル51を経由して燃料ポンプ31へ出力される。燃料吐出部13は、燃料ポンプ31から吐出された燃料を燃料タンク1の外部へ供給する。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
支持部材20は、フランジ11の反コネクタ側すなわち燃料タンク1の内側に設置されている。支持部材20は筒部21を有している。筒部21は、図5に示すように燃料ポンプ31の吐出口32側を収容する筒状に形成されている。支持部材20の筒部21は、図4に示すようにフランジ11から伸びる接続部14を介してフランジ11に接続している。支持部材20の径方向外側は、ポンプカバー30により覆われる。また、支持部材20は、図5に示すようにフランジ11の外縁部11aよりも径方向内側に位置している。すなわち、フランジ11を投影したとき、支持部材20はフランジ11の外縁部11aから突出することなく、フランジ11の内側に収まっている。
The
ポンプカバー30は、図5に示すように筒部33および腕部34を有している。筒部33は、支持部材20の筒部21と概ね同軸上に位置している。ポンプカバー30は、図1および図4に示すように支持部材20と嵌合部60を形成している。ポンプカバー30は、支持部材20に嵌合することにより、支持部材20に支持される。これにより、ポンプカバー30に収容されている燃料ポンプ31は、支持部材20に支持される。
The
筒部33は、燃料ポンプ31を収容する筒状に形成されている。腕部34は、筒部33から支持部材20側へ突出している。ポンプカバー30は、図5から図7に示すように腕部34に嵌合部60を構成する開口部61を有している。一方、支持部材20は、図5から図7に示すように嵌合部60を構成する爪部62を有している。爪部62は、筒部21の外壁から径方向外側へ突出して形成されている。爪部62は、支持部材20の周方向へ伸びて径方向外側へ突出している。また、爪部62は、反ポンプカバー側へ行くにしたがって突出量が大きくなっている。爪部62を有する支持部材20の筒部21をポンプカバー30の内周側に挿入するとき、爪部62が開口部61へ達すると、爪部62は開口部61に入り込む。これにより、支持部材20とポンプカバー30とは嵌合し、ポンプカバー30は支持部材20に支持される。ポンプカバー30は、フランジ11および支持部材20と同様に樹脂で形成されている。なお、ポンプカバー30は金属で形成してもよい。
The
腕部34は、図6に示すように重力方向において筒部33の上方側および下方側に設置されている。これにより、支持部材20とポンプカバー30との間に形成される嵌合部60は、重力方向に対して上方および下方に位置する。燃料供給装置10が搭載される二輪車両などの装置は、重力方向に対し上下への移動が左右への移動に比較して大きくなる。すなわち、燃料供給装置10は、重力に対し横方向の移動に対し、縦方向の移動が大きい装置に搭載される。そのため、重力方向に対して上方および下方に嵌合部60を設置することにより、支持部材20とポンプカバー30との間の支持力が十分に確保される。
As shown in FIG. 6, the
支持部材20とポンプカバー30との間の支持力が十分に確保される理由は次の通りである。支持部材20とポンプカバー30とが重力方向に対し相対的に上下へ移動したとき、ポンプカバー30は嵌合部60を中心として上下に回転する。そのため、ポンプカバー30は、嵌合部60を支点として支持部材20に対し折れ曲がる。このとき、例えば嵌合部60を重力方向に対し垂直、すなわち図1の紙面に対し垂直な方向に設置すると、ポンプカバー30が嵌合部60を支点に折れ曲がるとき、爪部62と開口部61を形成するポンプカバー30の内壁61aとは、図6および図7における爪部62の上端部62aまたは下端部62bにおいて接触する。そのため、爪部62と開口部61を形成するポンプカバー30の内壁61aとの間の接触面積は、爪部62の断面積に対応する。その結果、爪部62と開口部61を形成するポンプカバー30の内壁61aとの噛み合いははずれやすくなり、ポンプカバー30は支持部材20から脱落しやすくなる。
The reason why the support force between the
一方、本実施形態のように、嵌合部60を支持部材20およびポンプカバー30の上方および下方に設置すると、ポンプカバー30が嵌合部60を支点に折れ曲がるとき、爪部62と開口部61を形成するポンプカバー30の内壁61aとは、図6および図7における爪部62の反ポンプカバー側の端部62cにおいて接触する。そのため、爪部62と開口部61を形成するポンプカバー30の内壁61aとの接触面積は、爪部62の反ポンプカバー側の端部62cの端面積に対応する。その結果、爪部62と開口部61を形成するポンプカバー30の内壁との噛み合いははずれにくくなる。これにより、本実施形態の場合、嵌合部60を上述のように重力方向に対し垂直な位置に設置する場合と比較して、支持部材20とポンプカバー30との間の支持力は十分に確保される。
On the other hand, when the
燃料ポンプ31は、図1および図5に示すようにポンプカバー30に収容されている。燃料ポンプ31は、図5に示すように支持部材20側に吐出口32が設置され、反支持部材側に吸入口36が設置されている。燃料ポンプ31は、図示しないモータおよび加圧部を有している。モータが回転することにより、例えば加圧部の回転部材が駆動され、吸引圧を発生する。これにより、燃料ポンプ31は吸入口36から吸入した燃料を加圧して吐出口32へ吐出する。
The
燃料ポンプ31のモータには、例えばブラシレスの直流モータが適用される。ブラシレスの直流モータを適用することにより、ブラシと整流子との間における摺動部が廃止される。また、ブラシレスの直流モータを適用することにより、マグネットやコイルなど固定子および可動子の構造は簡略化される。そのため、モータの軸方向および径方向の長さが低減される。その結果、燃料ポンプ31は小型化される。また、摺動部の廃止により、摺動時の摩擦にともなう燃料ポンプ31の作動時における損失は低減される。そのため、燃料ポンプ31における消費電力は低減される。さらに、摺動部の廃止により、摺動部からの異物の発生あるいは摺動部への異物の噛み込みが防止される。そのため、寿命の延長が図られるとともに、二輪車両のように低質な燃料が使用されやすい場合でも、摺動部における接触不良などが生じない。
For example, a brushless DC motor is applied to the motor of the
また、燃料ポンプ31のモータにブラシレスの直流モータを適用すると、燃料ポンプ31の小型化とともに、燃料ポンプ31を支持する支持部材20に要求される強度が低減される。そのため、支持部材20の小型化が図られるとともに、支持部材20に用いられる樹脂量が低減する。その結果、一体のフランジ11および支持部材20の総重量は低減される。
燃料ポンプ31の吐出口32は、支持部材20の燃料通路部22に接続されている。燃料ポンプ31から吐出された燃料は、支持部材20の燃料通路部22およびフランジ11の燃料吐出部13を経由して燃料タンク1の外部へ供給される。燃料ポンプ31の吸入口36は、サクションフィルタ40に接続している。
Further, when a brushless DC motor is applied to the motor of the
The
サクションフィルタ40は、フィルタ本体41および接続管部42を有している。サクションフィルタ40は、図2に示すように燃料タンク1の底部4に接して、あるいは底部4の近傍に設置されている。また、図1に示すようにサクションフィルタ40の軸は、燃料ポンプ31の軸に対し所定の角度を形成している。すなわち、燃料ポンプ31の軸に対し、サクションフィルタ40の軸は傾いている。フィルタ本体41は、例えば不織布やろ紙などから形成されている。フィルタ本体41は、周囲が密封された袋状に形成されている。燃料が袋状になったフィルタ本体41を外側から内側へ通過することにより、燃料に含まれる異物は除去される。フィルタ本体41の内側へ流入した燃料は、一方の端部がフィルタ本体41の内側に接続する接続管部42を経由して燃料ポンプ31に吸入される。接続管部42は、一方の端部が袋状のフィルタ本体41の内側に接続し、他方の端部が燃料ポンプ31の吸入口36に接続している。
The
接続管部42は、第一管部421、第二管部422、および第一管部421と第二管部422とを接続する屈曲部423を有している。第一管部421は、フィルタ本体41からサクションフィルタ40の軸に対し概ね垂直に立ち上がっている。第二管部422は、燃料ポンプ31の軸と概ね平行に反支持部側へ伸びている。第一管部421と第二管部422とは、屈曲部423で接続している。第二管部422の反屈曲部側の端部は、燃料ポンプ31の吸入口36に接続する。
The connecting
燃料ポンプ31は、図1および図5に示すようにモータからの配線が外部に露出するポンプ配線部としての配線部37を有している。配線部37は、電気ケーブル51を経由して制御回路部50に接続している。制御回路部50は、図3に示すようにパワー素子およびマイクロコンピュータなどが集積されたIC52を有している。制御回路部50は、燃料ポンプ31のモータへ供給する電流などを調整しモータを駆動する。本実施形態のように低排気量のエンジンに適用する燃料供給装置10の場合、燃料ポンプ31に要求される燃料吐出量は比較的少ない。そのため、燃料ポンプ31のモータに要求される出力も小さい。その結果、モータを駆動するためのパワー素子の容量は低減可能となり、IC52も小型化される。これにより、IC52を有する制御回路部50をフランジ11の外側に設置することができる。また、制御回路部50と配線部37とを接続する電気ケーブル51は、図4に示すようにフランジ11に設置されている支持部15に支持されている。
As shown in FIGS. 1 and 5, the
配線部37は、燃料ポンプ31の径方向においてフランジ11の反対側に位置している。そのため、図1に示すように電気ケーブル51は、支持部材20の反ポンプカバー側の端部を回り込んで燃料ポンプ31の配線部37に接続している。これにより、電気ケーブル51は、空間的な余裕が大きな部分において燃料ポンプ31と接続される。燃料供給装置10を小型化する場合、支持部材20および支持部材20に支持されるポンプカバー30とフランジ11との間の距離は小さくなる。そのため、例えば配線部37をフランジ11側に設置すると、電気ケーブル51と配線部37との接続は困難になる。これに対し、本実施形態のように、燃料ポンプ31の径方向においてフランジ11の反対側に配線部37を設置することにより、電気ケーブル51は空間的な余裕が大きな部分において燃料ポンプ31の配線部37に接続される。
The
また、配線部37は、燃料ポンプ31の周方向において二つの嵌合部60の間に位置している。すなわち、配線部37は、図5に示すようにポンプカバー30の周方向において各腕部34の間に位置している。二つの嵌合部60を重力方向において上方および下方に設置することにより、重力方向に対し概ね垂直な部分には腕部34が設置されない。そのため、腕部34が設置されていない部分に配線部37を設置することにより、腕部34および配線部37の効率的な配置が可能となる。これにより、ポンプカバー30の大型化が抑制される。
Further, the
以上、説明した本発明の一実施形態では、支持部材20と燃料ポンプ31を収容するポンプカバー30とは嵌合部60において嵌合により接続される。そのため、燃料ポンプ31は、容易に支持部材20に取り付けることができる。また、嵌合部60は重力方向において上方および下方に設置されている。そのため、二輪車両のように上下方向の振動が大きな場合でも、嵌合部60における爪部62と開口部61を形成する腕部34の内壁61aとの噛み合いは、容易にはずれることがない。したがって、支持部材20は燃料ポンプ31を確実かつ強固に支持することができる。
As described above, in the embodiment of the present invention described above, the
本発明の一実施形態では、燃料ポンプ31の配線部37は燃料ポンプ31の径方向においてフランジ11と反対側に設置されている。そのため、燃料供給装置10の小型化にともないフランジ11と支持部材20との間の距離が小さくなる場合でも、電気ケーブル51と配線部37とは空間的な余裕が大きな部分において接続される。したがって、燃料ポンプ31および電気ケーブル51の組み付けを容易にすることができる。
In one embodiment of the present invention, the
本発明の一実施形態では、配線部37は燃料ポンプ31の周方向において二つの嵌合部60の間に位置している。すなわち、配線部37は嵌合部60の開口部61を有する腕部34の間に設置される。そのため、腕部34および配線部37は燃料ポンプ31の周方向において効率的に配置される。したがって、燃料ポンプ31を収容するポンプカバー30の小型化が容易であり、ひいては燃料供給装置10の小型化を図ることができる。
In one embodiment of the present invention, the
(その他の実施形態)
以上説明した本発明の一実施形態では、一体のフランジ11および支持部材20を樹脂で成形する例について説明した。しかし、上述のようにフランジ11および支持部材20を金属により一体成形してもよい。また、一実施形態では、嵌合部60を構成する開口部61をポンプカバー30に設置し、爪部62を支持部材20に設置する例について説明した。しかし、支持部材20に設置された開口部と、ポンプカバー30に設置された爪部とから嵌合部を形成してもよい。さらに、一実施形態では、サクションフィルタ40と燃料ポンプ31とを接続する接続管部42をサクションフィルタ40に設置する例について説明した。しかし、接続管部42は、燃料ポンプ31あるいはポンプカバー30と一体に設置してもよい。さらに、一実施形態では、燃料ポンプ31とサクションフィルタ40とが所定の角度を形成して設置されている。しかし、サクションフィルタ40を燃料ポンプ31の延長線上に配置し、接続管部42を直線状に形成してもよい。また、接続管部42には、屈曲部423を一か所に限らず、二か所以上設置してもよい。
また、上記実施形態では、二輪車両の燃料供給装置に本発明を適用する例について説明した。しかし、本発明は、二輪車両に限らず、エンジンなどの燃料消費装置に燃料を供給するものであれば、形式を問わず適用することができる。
(Other embodiments)
In the embodiment of the present invention described above, the example in which the
In the above embodiment, an example in which the present invention is applied to a fuel supply device for a two-wheeled vehicle has been described. However, the present invention is not limited to two-wheeled vehicles, and can be applied to any type as long as fuel is supplied to a fuel consuming device such as an engine.
1 燃料タンク、2 側壁、3 開口部、10 燃料供給装置、11 フランジ(蓋部材)、12 コネクタ部、20 支持部材、30 ポンプカバー、31 燃料ポンプ、37 配線部(ポンプ側配線部)、51 電気ケーブル(配線部材)、60 嵌合部、61 開口部、62 爪部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記燃料タンクの内部の燃料を外部へ吐出する燃料ポンプと、
前記燃料ポンプを収容するポンプカバーと、
前記蓋部材と接続され、前記燃料ポンプの中心軸線が前記蓋部材の面と概ね平行になるように、前記ポンプカバーとともに前記燃料ポンプを支持する支持部材と、
前記支持部材と前記ポンプカバーとの間において、重力方向の上方および下方に設置され、前記支持部材と前記ポンプカバーとを脱着可能に接続する嵌合部と、
を備えることを特徴とする燃料供給装置。 A lid member that closes an opening formed in a side wall extending in the direction of gravity of the fuel tank;
A fuel pump for discharging the fuel inside the fuel tank to the outside;
A pump cover for housing the fuel pump;
A support member connected to the lid member and supporting the fuel pump together with the pump cover so that a central axis of the fuel pump is substantially parallel to a surface of the lid member ;
Between the support member and the pump cover, a fitting portion that is installed above and below in the direction of gravity and connects the support member and the pump cover so as to be detachable,
A fuel supply device comprising:
前記コネクタと前記燃料ポンプとを電気的に接続する配線部材と、
前記配線部材と前記燃料ポンプとが接続するポンプ配線部とを備え、
前記ポンプ配線部は、前記燃料ポンプの径方向において前記蓋部材の反対側に設置されていることを特徴とする請求項1記載の燃料供給装置。 A connector installed on the side of the lid member opposite to the support member;
A wiring member for electrically connecting the connector and the fuel pump;
A pump wiring portion connected to the wiring member and the fuel pump;
The fuel supply device according to claim 1, wherein the pump wiring portion is disposed on an opposite side of the lid member in a radial direction of the fuel pump.
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