JP4395467B2 - 燃料移送ポンプ - Google Patents

Description

本発明は、燃料を収容するタンク内に設けられて、エジェクタ（アシストジェット機構）作用により例えば副室の燃料を主室に移送するに好適な燃料移送ポンプに関する。

図５は特許文献１に開示の燃料移送ポンプを示し、（ａ）はポンプの縦断面図、（ｂ）はタンク内におけるポンプの配置を示している。図５（ｂ）において、符号６０はタンク５０内に配置されているフィードポンプ、符号６２はエジェクタ用の燃料移送ポンプである。タンク５０は、主室５１と副室５２とが底面の凸部５３により隔てられている鞍型タイプである。フィードポンプ６０は、主室５１の底面側にステー５５を介して支持されており、タンク５０内の燃料を配管５４からエンジン側燃料供給装置に供給する。燃料移送ポンプ６２は、フィードポンプ６０で燃料供給装置に供給された燃料のうち余剰燃料をリターン用配管５６から戻る際の噴流を利用して、後述する負圧室６５を負圧化し、この負圧により、吸入用配管５７を介して副室５２内の燃料を主室５１へ導くようにする。

また、燃料移送ポンプ６２は、図５（ａ）に示されるように、リターン用配管５６が接続される圧力燃料接続部６３と、圧力燃料接続部６３より送られてくる燃料を先端の絞り部６４ａから吐出するノズル６４と、ノズル６４の外周を含む箇所に設けられている負圧室６５と、負圧室６５に連通する導入部６６と、ノズル６４と同軸に形成されて該ノズルから吐出された燃料及び該吐出された燃料によって導入部６６及び配管５７を通して負圧室６５に吸い込まれる燃料を排出する排出部６７とを備えている。主な部材は、 圧力燃料接続部６３と導入部６６とを一体に形成している樹脂製の上部プレート６１Ａと、ノズル６４を内包する負圧室６５と導入部６６から負圧室６５に至る連通部６８及び負圧室６５の下側に連なる排出部６７とを一体に形成している樹脂製の下部プレート６１Ｂとから構成されている。上下部プレート６１Ａ，６１Ｂは、溶着等で結合された後、圧力燃料接続部６３に対しリターン用配管５６の管端がアダプタ６９ａを介し接続され、導入部６６に対し吸入用配管５７の管端がアダプタ６９ｂを介し接続される。

特公平６−８４７６０号公報

上記文献１の燃料移送ポンプ６２は、圧力燃料接続部６３と導入部６６とが平行に突出されていたり、圧力燃料接続部６３とノズル６４及び排出部６７とが同軸線上に配置されているため高さ寸法が大きくなって小型化し難く、例えば、タンクが上下寸法の小さい偏平状であったり、ポンプ配置箇所がタンク内にあってポンプモジュールを収容するチャンバやリザーブカップ内に設定される場合等に問題となる。また、この構造では、上部プレート６１Ａと下部プレート６１Ｂとの結合部が負圧室６５とノズル６４及び導入部６６の下端を同方向の内側に配置しているため面的に大きくなり、それに伴って溶着不良やノズル６４と排出部６７との軸心がずれ易いなどという製造上の問題もある。そこで、本発明の目的は、以上のような問題を解消して、上下寸法を小さくできると共に、構造上簡単で、製造上の歩留まりを向上することにある。

上記目的を達成するため本発明は、タンク内の燃料ポンプで吸い上げた燃料の一部をタンクへ戻すリターン通路、或いはタンク内の燃料ポンプの下流で圧力調整された際の余剰燃料を流す通路が接続される圧力燃料接続部と、前記圧力燃料接続部から送られてくる燃料を先端の絞り部から吐出するノズルと、前記ノズルの外周を含む箇所に設けられている負圧室と、前記負圧室に連通する導入部と、前記ノズルと同軸に形成されて該ノズルから吐出された燃料及び該吐出された燃料によって前記導入部から前記負圧室に吸い込まれた燃料を排出する排出部とを備えていると共に、前記導入部と前記ノズルと前記排出部とを同軸線上に位置させ、前記圧力燃料接続部の通路部を屈曲通路部を介して前記軸線と略直交する方向に配設している燃料移送ポンプにおいて、前記圧力燃料接続部と前記ノズル及び前記負圧室の一部とを形成している本体と、前記本体が前記圧力燃料接続部の通路部を前記屈曲通路部を介して前記ノズルに連通し、かつ前記屈曲通路部における前記ノズルの絞り部と反対方向の通路壁部が前記導入部の通路側へ型抜き用に開口形成され、該開口を封止しているシール部材と、前記本体に対し前記導入部の対応端部を装着した状態で、前記負圧室と導入部の通路とを連通する通し孔と共に、前記シール部材の抜け移動を阻止する規制部とを有している
ことを特徴としている。
なお、以上の構成において、圧力燃料接続部がタンク内の燃料ポンプで吸い上げた燃料の一部をタンクへ戻すリターン通路に接続される例は特許文献１の第４図の構成であり、タンク内の燃料ポンプの下流で圧力調整された際の余剰燃料を流す通路に接続される例は特許文献１の第５図の構成が挙げられる。

また、以上の本発明は、前記導入部及び前記排出部が前記本体の対応する端部に対しそれぞれ溶着されていること（請求項４）、がより好ましい。

・請求項１の発明は、図２と図５（ａ）の比較から分かるように、導入部とノズル及び排出部とを同軸線上に位置させ、かつ圧力燃料接続部の通路部を屈曲通路部を介して前記軸線と直交する方向に配設したため、上下寸法を小さくでき、それにより偏平状のタンク内に配置されたり、タンク内にあって各種チャンバやリザーブカップ内に配置されるような態様でも適用可能なものである。それに加え、本発明は、圧力燃料接続部とノズル及び負圧室の一部とを形成している本体が図２のような形状となり、樹脂成形する場合、開口及びシール部材を設定することで最も簡易な構成で製造可能にする。この点は、例えば、シール部材を本体と一体に形成し、ノズルを後付けにすると、該ノズルを螺合や溶着にて結合しなければならず、この場合には導入管、排出管、本体、ノズルの３部品の同軸精度が要求されることになり簡易に製造できない。また、導入部が本体に装着された状態において、導入部側の規制部で前記シール部材を抜け止めする利点として、前記開口に対するシール部材の取付構造の簡略化を図り易くし、シール部材に抜け止め力を持たせる必要はないため、シール性を維持可能な任意の硬度を有する材料が選択可能となる。この点は、例えば、シール部材をゴム製にしかつ開口に対し圧入方式を採用しても、シール部材の外れる虞を規制部によって解消できるからである。
・請求項２の発明では、文献１に比べて導入部も本体に溶着しなくてはならないが、導入部及び排出部が共に簡易な形状となっているため溶着操作が簡単になったり歩留まりを向上できる。また、シール部材は規制部で単に抜け止めされているだけであるため、本体と導入管との結合における軸ぶれ等はシール部材のシール性に影響することがない。

本発明の形態例を図面を参照して説明する。この説明では、ポンプ構造を詳述した後、作動に言及する。

（ポンプ構造）形態例の燃料移送ポンプ６は、本体１と、本体１の両側に配置されている導入管２及び排出管３と、本体１内に設けられているシール材４とから構成されている。材質は、本体１と導入管２及び排出管３がポリアセタール（ＰＯＭ）等の樹脂成形品、シール材４がアクリル ニトリル ブタジェンゴム（ＮＢＲ）等のゴム成形品である。但し、シール部材４は軟質樹脂にて構成されることもある。

ここで、本体１は、図２〜図４に示されるように、上側に突出した圧力燃料接続部１１と、両側に配置されている導入管２を結合する端部１２及び排出部３を結合する端部１３と、内部のノズル１５と、負圧室５の一部１４とを一体に形成している。また、本体１の通路１０は、圧力燃料接続部１１に形成されている通路部１０ａと、通路部１０ａとノズル１５とを連通している屈曲通路部１０ｂとからなる。

圧力接続部１１は、図５の圧力燃料接続部６３に対応した箇所である。この通路部１０ａは、上から下へ垂直状に延び、略Ｌ形の屈曲通路部１０ｂを通ってノズル１５に連通している。屈曲通路部１０ｂを区画している通路壁部のうち、ノズル１５の絞り部１５ａと反対方向の壁部分１６には図４のごとく型抜き用開口１７が設けられていると共に、シール部材４により封止されている。つまり、開口１７は、ノズル１５の中心軸線上に位置し、ノズル１５の内周と連続している径小孔部１７ａ及び外側の径大孔部１７ｂとからなる。シール部材４は、軸部の一端に径大頭部を一体化した形状であり、軸部が径小孔部１７ａに圧入された状態で、頭部が径大孔部１７ｂに嵌合される。

端部１２及び端部１３は外周が略円状をなしている。端部１２の端面には、シール部材４の頭部端面が中心に位置し、外周より少し内側に断面凹状の周回溝部１８が形成されている。端部１３の端面には、ノズル１５が突設されていると共に、溝部１４がノズル１５の外周に設けられている。該溝部１４は、排出管３側の端部空間３４と共に負圧室５の一部を構成している。また、溝部１４の奥側は、端部１２の端面に達している通し孔である溝部１４ａが連続して設けられ、両端部１２，１３の端面同士が溝部１４及び溝部１４ａを介して連通している。

導入管２は、内径の通路２０とノズル１５とが同軸線上に位置するように、端部２１が本体１側に結合される。つまり、この端部２１は概略円錐台状をなしている。端部２１の端面側には、図４に示されるように、外周より少し内側に突出されている略円状の溶着用リブ２３と、中心から外へ突出された凸状の規制部２５と、端面の一部を切り欠いて内外を貫通している通し孔２４とが設けられている。そして、以上の導入管２は、本体１の端部１２に対しリブ２３が周回溝部１８に嵌合され、回転方向の位置規制がされた状態で溶着により結合される。結合状態では、規制部２５がシール部材４に接近して同シール部材４の抜け方向の移動を阻止する。

排出管３は、内径の通路３０とノズル１５とが同軸線上に位置するように、端部３１が本体１側に結合される。つまり、この端部３１は概略円錐台状をなしている。端部３１の端面側には、端部空間３４と、外周より少し内側に突出されている略円状の溶着用リブ３３とが設けられている。端部空間３４は、本体端部１３側の溝部１４と共に負圧室５の一部を構成している。そして、以上の排出管３は、本体１の端部１３に対しリブ３３が周回溝部１９に嵌合され、回転方向の位置規制がされた状態でスピン溶着により結合されるため、排出管３とノズル１５とはずれることなく同軸上に精度よく結合される。

結合状態では、燃料移送ポンプ６が完成されて、導入管２の通路２０、ノズル１５、排出管１３の通路３０が同軸線Ｓ上に位置し、かつ圧力燃料接続部１１の通路部１０ａを屈曲通路部１０ｂを介して軸線Ｓと略直交する方向に配設している。このため、以上の燃料移送ポンプ６は、特許文献１のものに比べて、上下寸法を抑えて偏平化でき、その結果、偏平状のタンク内に配置したり、タンク内にあって各種チャンバやリザーブカップ内等の狭いスペースに配置するような態様でも問題を生じない。また、構造的には、本体１の両端部１２，１３に対し導入管２及び排出管３がそれぞれ溶着されるため、特許文献１のものに比べて溶着箇所が増えるが、何れの溶着部も比較的小さな管形状となるため溶着不良が生じ難く、歩留まりを向上できる。

（作動）以上の燃料移送ポンプ６は、例えば、図５の従来品と同様に燃料を収容するタンク５０内に設けられて、エジェクタ作用により副室５２の燃料を主室５１に移送するなときに適用される。従って、ここでは、本形態例の燃料移送ポンプ６を図５のポンプ６２に代えて使用するときの例で説明する。燃料移送ポンプ６には、本体１の圧力燃料接続部１１に対し図５のリターン用配管５６の管端が直接又はアダプタなどを介し接続され、導入管２に対し図５の吸入用配管５７の対応端部が直接又はアダプタなどを介し接続される。なお、排出管３には延長用パイプが必要に応じ接続される。

そして、このポンプ構造では、例えば、図５のフィードポンプ６０でエンジン側の燃料供給装置に供給された燃料のうち余剰燃料を前記リターン用配管５６から圧力燃料接続部１１の通路部１０ａ（図２の矢印Ｌ1）及び屈曲通路部１０ｂを通ってノズル１５より排出管３の通路３０に向けて噴流する（図２の矢印Ｌ3）。すると、負圧室５は、その余剰燃料の噴射により負圧化される。その結果、該負圧化によって、前記副室５２の燃料は、前記吸入用配管５７と導入管２の通路２０（図２の矢印Ｌ2）、及び前記した溝部１４ａ及び溝部１４、更にノズル１５から噴射される噴射燃料と共に排出管３の通路３０より主室５１へ移送（図２の矢印Ｌ3）されることになる。

以上の形態例は本発明を何ら制約するものではない。本発明は、請求項１で特定した要件を除いて、この形態例を基にして種々変形可能なものである。例えば、形態例では本体１と導入管２及び排出管３はスピン溶着で結合したが、これに限られることなく、超音波溶着や熱板溶着等の他の方法によって結合することができる。シール部材４としては、形態例の圧入タイプに代えて、本体側開口１７に嵌合するポリアセタール等の樹脂で成形した凸形本体及び該本体の径小部外周に装着した軟質樹脂のOリングで構成してもよい。

発明形態の燃料移送ポンプを示す正面図と右端面図である。 図１（ｂ）のＡ−Ａ線断面図と図２（ａ）のＥ−Ｅ線断面図である。 図１（ａ）のＢ−Ｂ線断面図と図３（ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。 図１（ｂ）のＣ−Ｃ線断面に沿った導入部と本体との関係を、導入部を本体に装着する前後の態様で示す要部拡大図である。 特許文献１に開示のポンプ構造及び使用例を示す説明図である。

１…本体（１０は通路、１４は負圧室の一部）
２…導入管（導入部に相当し、２０は通路）
３…排出管（排出部に相当し、３０は通路）
４…シール部材
５…負圧室
６…燃料移送ポンプ
１０ｂ…屈曲通路部
１１…圧力燃料接続部（１０ａは通路部）
１２，１３…両側の端部（１８，１９は嵌合用溝部）
１４ａ…溝部（通し孔）
１５…ノズル（絞り部１５ａ）
１６…壁部分（屈曲通路部を区画している通路壁部）
１７…開口（１７ａは径小部、１７ｂ径大部）
２１…端部（２４は通し孔、２５は規制部）
３１…端部（３４は負圧室の一部）
２３，３３…溶着用リブ
Ｓ…軸線

Claims (2)

1. タンク内の燃料ポンプで吸い上げた燃料の一部をタンクへ戻すリターン通路、或いはタンク内の燃料ポンプの下流で圧力調整された際の余剰燃料を流す通路が接続される圧力燃料接続部と、前記圧力燃料接続部から送られてくる燃料を先端の絞り部から吐出するノズルと、前記ノズルの外周を含む箇所に設けられている負圧室と、前記負圧室に連通する導入部と、前記ノズルと同軸に形成されて該ノズルから吐出された燃料及び該吐出された燃料によって前記導入部から前記負圧室に吸い込まれた燃料を排出する排出部とを備えていると共に、前記導入部と前記ノズルと前記排出部とを同軸線上に位置させ、前記圧力燃料接続部の通路部を屈曲通路部を介して前記軸線と略直交する方向に配設している燃料移送ポンプにおいて、
   前記圧力燃料接続部と前記ノズル及び前記負圧室の一部とを形成している本体と、
   前記本体が前記圧力燃料接続部の通路部を前記屈曲通路部を介して前記ノズルに連通し、かつ前記屈曲通路部における前記ノズルの絞り部と反対方向の通路壁部が前記導入部の通路側へ型抜き用に開口形成され、該開口を封止しているシール部材と、
   前記本体に対し前記導入部の対応端部を装着した状態で、前記負圧室と導入部の通路とを連通する通し孔と共に、前記シール部材の抜け移動を阻止する規制部とを有していることを特徴とする燃料移送ポンプ。
2. 前記導入部及び前記排出部が前記本体の対応する端部に対しそれぞれ溶着されている請求項１に記載の燃料移送ポンプ。

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