JP4211980B2 - 車両用燃料供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用燃料供給装置に係り、特に、小型で幅が狭い燃料タンク内に配置するのに好適な車両用燃料供給装置に関する。

燃料ポンプ本体に調圧弁（レギュレータ）や逆止弁等からなる燃料供給装置を燃料タンク内に取り付けることが行われている。例えば、特開平１１−２９４２８５号公報には、燃料タンク内に配置される燃料供給装置であって、円筒状の燃料ポンプと、燃料ポンプの周囲に配置された燃料フィルタと、燃料ポンプの上方で該燃料ポンプ外径の延長線より外側に配置されたレギュレータおよび逆止弁と、これらを収容する容器とを一体構造に形成した燃料供給装置が開示されている。

また、特開２００１−３８２６号公報には、燃料タンク内に配置されたリザーバに燃料ポンプアセンブリとジェットポンプとを組み込んだポンプモジュールが開示されている。
特開平１１−２９４２８５号公報 特開２００１−３８２６号公報

特許文献１の燃料供給装置は、燃料ポンプの外周からレギュレータや逆止弁等が張り出していて、燃料供給装置全体が幅広になっている。また、特許文献２のポンプモジュールも、燃料ポンプの外周からはみ出すようにジェットポンプが付加されているので幅広である。したがって、燃料ポンプアセンブリやジェットポンプを収容するリザーバ容器も幅広である。

このように、幅広の燃料供給装置や、燃料ポンプを含むリザーバ容器を燃料タンク内に収容しようとすると、自ずと燃料タンクの形状も幅広になるか、容量の大きな燃料タンクにしか収容できない。しかし、オフロードモデルやレース用モデルの自動二輪車は、燃料タンクの容量が小さかったり複雑な形状をしていたりしするので、従来装置のように全体が幅広形状を有する燃料供給装置やポンプモジュールを燃料タンク内に収容することが困難であった。

したがって、オフロードモデルやレース用モデルの自動二輪車の燃料タンク内に容易に装着することができる燃料供給装置が望まれていた。

本発明の目的は、内部形状が複雑であったり、容量が小さかったりする燃料タンク内に装着が容易となるように組立体を構成した車両用燃料供給装置を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明は、少なくともモータポンプを含む複数の部品および該部品を収容するハウジングを有する車両用燃料供給装置において、

前記ハウジングが円筒形であり、前記複数の部品のうち、最大の外形を有する部品を包含する前記ハウジングの円筒口径が最小となるように前記複数の部品を該ハウジング内に配置した点に第１の特徴がある。

また、本発明は、モータポンプならびに該ポンプの吐出通路に設けられた調圧弁および逆止弁と、前記モータポンプ、調圧弁および逆止弁を収容するハウジングとを具備し、前記ハウジングが前記モータポンプの円筒状外形に外接する口径を有し、前記調圧弁および逆止弁が該口径内に配置されている点に第２の特徴がある。

また、本発明は、モータポンプおよび該ポンプの吐出通路に設けられた逆止弁と、前記モータポンプおよび逆止弁を収容するハウジングとを具備し、前記ハウジングが前記モータポンプの円筒状外形に外接する口径を有し、前記逆止弁が該口径内に配置されている点に第３の特徴がある。

さらに、本発明は、前記円筒状ハウジングの吐出通路側端面に取付面を設けた点に第４の特徴がある。

第１〜第３の特徴を有する本発明では、燃料供給装置を構成する部品のうち最大の外形のものを包含する最小口径の円筒状ハウジングを設定し、該ハウジング内に該モータポンプを含む他の複数構成部品を配置したので、燃料供給装置全体を細長い形状にすることができる。したがって、オフロードモデルのような幅の狭い燃料タンク内にも容易に設置することができる。

特に第４の特徴によれば、ハウジングの端面に取付面を設けたので、取付面積を小さくすることができ、例えば、幅の狭い燃料タンクの上面等にも容易に装着可能である。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。図４は、本発明の一実施形態に係る燃料供給装置を有するオフロードモデルの自動二輪車の側面図である。同図において、自動二輪車１は、車体前方に位置するヘッドパイプ１０と、ヘッドパイプ１０から後下方に延びるメインフレーム１１と、メインフレーム１１の下端に前端が結合され後方に延びるロアフレーム１２とからなる車体フレームを備える。ロアフレーム１２の後部はさらに立ち上げられて後部フレーム１３を形成する。

ヘッドパイプ１０の上部にはハンドル２が設けられる。ヘッドパイプ１０から下方に延びるフロントフォーク１４によって前輪３が支持される。メインフレーム１１とロアフレーム１２との間にエンジン４が搭載される。エンジン４には吸気管５および排気管６が結合され、排気管６は車体後部のマフラ７に連結される。車体フレームから後方に延びるステー１５に後輪１６が支持される。エンジン４から変速機１７やクラッチを介して動力が後輪１６に伝達される。

前記メインフレーム１１の前部はヘッドパイプ１０に接合されるが、後方で車幅方向に二股に分かれる。そして、このメインフレーム１１の間で、かつエンジン４の上方に位置する燃料タンク１８が設けられる。燃料タンク１８の後方を一部覆うようにして後方に延在する乗員シート１９が後部フレーム１３に支持されて横たわる。シート１９は、図示しないヒンジとロックを備え、このロックを解錠すると、ヒンジの軸を中心に回動させて開くことができ、燃料供給装置２０（図２参照）の上部にアクセス可能となる。

図１は、燃料タンク内に装着された燃料供給装置の断面図、図２は上記自動二輪車の要部拡大図、図３は燃料供給装置の上面図である。図２において、燃料タンク１８の上面１８１は平坦な面に形成されていて、この平坦な上面１８１にベースプレート４１を介して燃料供給装置２０が固定される。燃料供給装置２０は全体形状が細長く構成されていて、燃料タンク１８の底部に向けて延在する。

図１，３において、燃料タンク１８の上面１８１には、燃料供給装置２０を取り付けるための環状のプレート１８２が燃料タンク１８と一体成型により（鋳込み等によって）設けられている。プレート１８２の外周は、燃料タンク１８の上面１８１に形成された開口のあり溝１８３と介合している。燃料供給装置２０は、その上部に位置するベースプレート４１が前記プレート１８２に複数のボルト４５で締め付けられて固定される。

燃料供給装置２０の上部は、燃料ポンプ２４から吐出された燃料を燃料噴射弁４９（図２）に給送するための燃料ホース２１を連結するホースジョイント４３や燃料ポンプ２４用に電線を引き込むためのコネクタ４８などが突出するが、これらは、シート１９で覆われる。

燃料供給装置２０は、調圧バルブ３２や逆止弁３８を燃料ポンプ２４の外径からはみ出さないように配置した円筒型のハウジング２５およびキャップ２６を有しており、全体的に細長い。本実施形態では、このような長尺の燃料供給装置２０を縦型に配置して燃料タンク１８に取り付けたので、燃料タンク１８に対する取り付け面は、小さくて済む。したがって、オフロードモデルのように、燃料タンク１８の車幅方向のサイズが小さい自動二輪車に好都合である。

燃料供給装置２０の底部にはフィルタ２２を有する燃料の吸入管２３が連結される。図２に示すように、燃料供給装置２０の上部から外側に引き出された燃料ホース２１は、エンジン４の吸気管５に設けられた燃料噴射弁４９に連結される。

燃料タンク１８の底面は下方に突き出していて、内面から見ると燃料が溜まるのに適した凹部１８４を形成している。この凹部１８２内にフィルタ２２が位置するように燃料供給装置２０は配置される。したがって、燃料タンク１８内の燃料が少なくなった場合でも、凹部１８４に溜まった燃料を吸い上げることができる。レース用などの自動二輪車では、このような複雑なタンク形状を有して残燃料が少なくなった場合でも、できるだけ走行を継続できるように工夫されている。

本実施形態では、燃料タンク１８の上面に燃料供給装置２０を取り付けるようにしたので、このような複雑な底面形状を有する燃料タンク１８に好適に使用できる。

燃料供給装置２０の本体としてのモータポンプつまり燃料ポンプ２４は、円筒形のハウジング２５およびキャップ２６で形成される空間内に収容される。この燃料ポンプ２４は下部つまり燃料タンク１８の底部寄りにインペラ（図示しない）を有するウェスコ式ポンプである。キャップ２６はハウジング２５の外周に嵌合し、ハウジング２５側の爪部材２７とキャップ２６側の孔２８とが係合して、キャップ２６とハウジング２５とが結合されている。キャップ２６は、モータ２４の上部に突出した吐出口２９に嵌合する吐出通路３０を形成する壁３１を有する。壁３１の途中には調圧バルブ３２を保持する環状壁３３が設けられる。調圧バルブ３２はダイヤフラムで支えられた球状弁体３５を備え、この弁体３５は吐出通路３０に通じる孔を所定の圧力によって塞ぐ。吐出通路３０内の燃料圧力が所定の圧力を超えたときに球状弁体３５は後退し、燃料が調圧バルブ３２を通って逃がされ、吐出通路３０内の圧力が所定値に維持される。逃がされた燃料は燃料ポンプ２４に設けられた戻り通路３７を介して燃料ポンプ２４に還流される。

前記吐出通路３０の上部には逆止弁３８が設けられる。逆止弁３８はばね３９で下方に付勢される。したがって、燃料が逆流つまり燃料供給装置２４に流れ込もうとしたときに弁体４０は吐出通路３０を塞いで逆流を防止する。

ベースプレート４１に形成されたホースジョイント４３は、吐出通路３０につながる通路４２を有する。ベースプレート４１の下面とキャップ２６の上面とは、接着または溶着などによって接合されている。さらにベースプレート４１上に設けられた電線用コネクタ４８から延びる電線４６が燃料ポンプ２４に接続される。

ベースプレート４１は、下方に延びるスカート４１１を有し、このスカート４１１の外周と、燃料タンク１８の上面の開口に嵌合されたプレート１８２の内周との間はシール部材４４で液密に封止されている。

このように、調圧バルブ３２や逆止弁３８を燃料ポンプ２４の外径に沿って延長する筒内に収まるように配置したので、ベースプレート４１の寸法を小さく（つまり平面積を小さく）できる。したがって、車幅方向が狭い燃料タンク１８の上面にベースプレート４１を支障なく取り付けることができる。

以上説明した燃料供給装置２０は、吸入管２３を介してフィルタ２２を取り付けたものであるが、深さが小さい燃料タンク１８内に燃料供給装置２０を設ける場合は、この吸入管２３を省くことができる。つまり、燃料ポンプ２４の吸入口にフィルタ２２を直接取り付けて燃料供給装置２０の全体の高さを低くすることができる。図５は、吸入管２３を省いた燃料供給装置２０の例を示す断面図であり、図１と同符号は同一部分を示す。

なお、本発明の燃料供給装置２０は、調圧バルブ３２が外部に設けられていて円筒状ハウジング２５およびキャップ２６内に設けられていないタイプのものもも含む。例えば、燃料供給装置２０と燃料噴射弁４９とをつなぐ燃料ホース２１に調圧バルブを設け、そこからの戻り配管を燃料供給装置２０に連結するようにしてもよい。

図６は、調圧バルブを設けない燃料供給装置２０の断面図、図７は同上面図であり、図１，図３と同符号は同一または同等部分である。この図において、図示しない調圧バルブからの戻り配管は戻りホースジョイント４７に連結される。この例によれば、調圧バルブを省いた分だけ吐出通路３０を短くでき、燃料供給装置２０全体の長さを短くすることができる。

上述の実施形態では、燃料ポンプ２４の円筒状外形の延長面の内側に調圧バルブや逆止弁等の構成部品を納めるように配置した例を示した。しかし、本発明はこれに限定されず、モジュール化つまり一体化された燃料供給装置を包含する円筒の口径が最も小さくなるように該燃料供給装置の各構成部品が配置されていればよい。

すなわち、構成部品のうち、最大の部品（上述の例では燃料ポンプ２４）を包含する円筒状ハウジング２５内に、他の構成部品（調圧弁３２や逆止弁３８等）が収容されていればよい。なお、最大の部品とは、燃料供給装置を構成する部品のうち、該部品を包含する中空球を想定したとき、該中空球が最大になる部品をいう。

燃料タンク内に設置された本発明の一実施形態に係る燃料供給装置の断面図である。 本発明の一実施形態に係る燃料供給装置を設置した自動二輪車の側面図である。 燃料供給装置の上面図である。 本発明の一実施形態に係る燃料供給装置を設置するのに好適な自動二輪車の要部拡大図である。 変形例に係る燃料ポンプの断面図である。 更なる変形例に係る燃料ポンプの断面図である。 図６の燃料ポンプの上面図である。

符号の説明

１…自動二輪車、 １８…燃料ポンプ、 １９…乗員シート、 ２０…燃料供給装置、 ２２…フィルタ、 ２３…吸入管、 ２４…燃料ポンプ（モータポンプ）、 ３２…調圧弁、 ３８…逆止弁、 ４２…ベースプレート、 ４３…ホースジョイント、 ４８…コネクタ、 ４９…燃料噴射弁、 １８１…燃料ポンプ上面、 １８２…燃料タンクに嵌合されるプレート、

Claims (5)

1. 少なくともモータポンプを含む複数の部品および該部品を収容するハウジングを有する車両用燃料供給装置において、
   前記ハウジングが、円筒形であり、かつ、燃料タンクの上壁に固定されて下方に延在している上部部材の円筒形部分に結合されて、燃料タンクの上壁下面から燃料タンクの底部に向けて延在されているとともに、
   前記複数の部品のうち、最大の外形を有する部品を包含する前記ハウジングの円筒口径が最小となるように、前記複数の部品を前記ハウジングと上部部材の円筒形部分との結合部に隣接して該ハウジング内に配置したことを特徴とする車両用燃料供給装置。
2. モータポンプならびに該ポンプの吐出通路に設けられた調圧弁および逆止弁と、
   前記モータポンプ、調圧弁および逆止弁を収容するハウジングとを具備し、
   前記ハウジングが、円筒形であり、かつ、燃料タンクの上壁に固定されて下方に延在している上部部材の円筒形部分に結合されて、燃料タンクの上壁下面から燃料タンクの底部に向けて延在されているとともに、
   前記モータポンプの円筒状外形に外接する口径を有し、前記調圧弁および逆止弁が、該口径内で前記ハウジングと上部部材の円筒形部分との結合部に隣接して配置されていることを特徴とする車両用燃料供給装置。
3. モータポンプおよび該ポンプの吐出通路に設けられた逆止弁と、
   前記モータポンプおよび逆止弁を収容するハウジングとを具備し、
   前記ハウジングが、円筒形であり、かつ、燃料タンクの上壁に固定されて下方に延在している上部部材の円筒形部分に結合されて、燃料タンクの上壁下面から燃料タンクの底部に向けて延在されているとともに、
   前記モータポンプの円筒状外形に外接する口径を有し、前記逆止弁が該口径内で前記ハウジングと上部部材の円筒形部分との結合部に隣接して配置されていることを特徴とする車両用燃料供給装置。
4. 前記円筒状ハウジングの吐出通路側端面に取付面を設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の車両用燃料供給装置。
5. 下端側がモータポンプの上部に結合され、上端側に逆止弁が設けられてモータポンプの軸線方向に延びた吐出通路を備え、
   前記調圧弁が、前記吐出通路に取り付けられていることを特徴とする請求項１または２記載の車両用燃料供給装置。

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