JP4916433B2 - 車両用燃料供給装置 - Google Patents

Description

この発明は、自動二輪車などの車両に設けられた燃料タンクから内燃機関の燃料供給系に燃料を供給する車両用燃料供給装置に関するものである。

車両、特に自動二輪車の場合、燃料タンク内の燃料の残量が少ないときに、車両の加減速や姿勢変化によって燃料の油面が変化しても、その影響を受けずに確実に燃料ポンプで燃料を吸引して燃料供給系に供給することが必要である。従来、その対応の一例として、上方を開放したカップを燃料タンクの底部に取り付け、燃料タンクにカップの内径より小径の開口を設け、この開口を通してカップ内に燃料ポンプの主要部及び燃料吸込フィルタを挿入した車両用燃料供給装置がある。この従来の車両用燃料供給装置は、車両の加減速や姿勢変化によって燃料の油面が変化しても、燃料タンクの開口の縁部によってカップ内に滞留した燃料が燃料タンク内へ流出することが規制され、そのカップ内に滞留した燃料を燃料ポンプが吸引して燃料供給系に供給することができる。（例えば、特許文献１参照）

また、従来、インジェクタに供給する燃料の圧力を調整するプレッシャーレギュレータから排出された余剰燃料を、リターン通路を介して燃料ポンプの吸込フィルタの近傍に導くようにしたものがあるが、この余剰燃料には多くの気泡が含まれており、この燃料を燃料ポンプが吸引すると、内燃機関へ供給される燃料がその気泡により断続し、いわゆる内燃機関の息つき現象を生じることがある。この現象は、特に、燃料が沸騰し易い高温下での使用で顕著に表れる。そこでその対策を施した別の従来の装置の例として、余剰燃料の吐出口近傍にスポンジ状フィルタで構成される燃料吸着部材を配置して燃料と気泡とを分離し、燃料ポンプが気泡を吸引しないようにした車両用燃料供給装置が知られている。（例えば、特許文献２参照）

特開２０００−７２０７４号公報（第４頁左欄第２８行〜第３９行） 特開平１１−９３７９４号公報（第３頁右欄第２２行〜第３４行）

特許文献１に示された従来の車両用燃料供給装置では、燃料タンクの底からさらに突出したカップが備わるため、例えば内燃機関のレイアウトなどに制約を受けることがあった。また、カップ等を必要とすることで装置自体の軽量化を阻害する要因となっていた。一方、カップを有せず、燃料タンク内で油面変化に対応しようとすると、燃料を溜める工夫を施すのはもちろんのこと、特許文献２に記載の車両用燃料供給装置のように燃料吸着部材を具備せねばならず、コストアップの要因となっていた。

この発明は、上述のような従来の装置の課題を解決するためになされたもので、燃料タンクの底から突出するカップがなくても燃料の油面変化に追従できるとともに、簡単な部品構成で燃料供給系から戻された余剰燃料の気液分離を図り、その燃料を再度吸込フィルタを介して燃料ポンプへ供給することができる車両用燃料供給装置を得ることを目的とするものである。

この発明の係る車両用燃料供給装置は、燃料タンク内の燃料をフィルタを介して吸引し内燃機関の燃料供給系へ供給する燃料ポンプと、前記燃料供給系から戻された余剰燃料を保持する燃料保持室と、前記フィルタを収納するフィルタ収納室と、前記燃料保持室と前記フィルタ収納室とを連通し前記燃料保持室に保持された燃料を前記フィルタ収納室へ流通させる連通手段とを備えた車両用燃料供給装置であって、前記燃料ポンプを保持すると共に、前記燃料保持室と、前記フィルタ収納室と、前記燃料保持室と前記フィルタ収納室とを仕切る仕切壁と、前記燃料供給系の一部を構成する燃料通路とを一体に備えたチャンバと、前記チャンバに固定され、前記燃料ポンプの吐出口と前記燃料通路とを連通させる連通路を備えたケース部と、前記連通路と前記燃料保持室との間に設けられ、前記連通路内の燃料の圧力を調整し、余剰燃料を前記燃料保持室に戻すプレッシャーレギュレータとを備え、前記連通手段は、前記仕切壁に設けられ、前記燃料保持室に保持された燃料に含まれた気泡の少なくとも一部を前記フィルタ収納室へ通過させない大きさのスリット幅を有するスリットにより構成され、前記燃料保持室は、前記燃料ポンプの外周部の少なくとも一部に接すると共に、前記燃料タンク内に開放されていることを特徴とするものである。

この発明による車両用燃料供給装置によれば、燃料ポンプを保持すると共に、燃料保持室と、フィルタ収納室と、前記燃料保持室と前記フィルタ収納室とを仕切る仕切壁と、燃料供給系の一部を構成する燃料通路とを一体に備えたチャンバと、前記チャンバに固定され、前記燃料ポンプの吐出口と前記燃料通路とを連通させる連通路を備えたケース部と、前記連通路と前記燃料保持室との間に設けられ、前記連通路内の燃料の圧力を調整し、余剰燃料を前記燃料保持室に戻すプレッシャーレギュレータとを備え、連通手段は前記仕切壁に設けられ、前記燃料保持室に保持された燃料に含まれた気泡の少なくとも一部を前記フィルタ収納室へ通過させない大きさのスリット幅を有するスリットにより構成され、前記燃料保持室は、前記燃料ポンプの外周部の少なくとも一部に接すると共に、前記燃料タンク内に開放されているようにしているので、車両の姿勢が変化する等で燃料ポンプがフィルタを介してタンク内の燃料を吸引できない状態となっても、燃料保持室から燃料をフィルタ収納室に流通させることができ、内燃機関の燃料供給系に支障なく燃料を供給することができる。

実施の形態１
図１は、本発明の実施の形態１に係る車両用燃料供給装置（以下、燃料供給装置という）を、車両である自動二輪車の燃料タンクの内部に設置した状態を示す断面図である。
図１に於いて、本発明の実施の形態１に係る燃料供給装置１は、自動二輪車の燃料タンク２の底部２１に設けられた開口部２２に、パッキン３及び取付けプレート４を介してボルト５１、５２により固定されている。燃料タンク２には油面５０１の位置まで燃料５０が貯留されている。燃料供給装置１には吐出管６が装着されており、後述するように燃料ポンプにより吸込フィルタ（以下、単にフィルタと称する）１２を介して吸入された燃料タンク２内の燃料は、この吐出管６を介して図示しない内燃機関の燃料供給系に供給される。

図２はこの発明の実施の形態１に係る燃料供給装置１の断面図、図３は図２のＡ−Ａ線に沿う矢印方向から見た断面図、図４は図２のＢ−Ｂ線に沿う矢印方向から見た断面図である。
図２〜４に於いて、燃料供給装置１は、燃料タンク２に設置されていないときは図２に示すように取付けプレート４及び吐出管６を着脱自在に装着した状態にある。この燃料供給装置１は、前述のように燃料タンク２の底部２１の開口部２２に、パッキン３を介してボルト５１、５２により固定される。燃料ポンプ７は周知の構造であり、内部に電動機（図示せず）とこの電動機により駆動されて回転する羽根車（図示せず）を備え、その羽根車の回転により吸引部７１からフィルタ１２を介して燃料タンク内の燃料を吸引し吐出部７２からその燃料を吐出する。

樹脂製のケース部９は、第１の孔部９１、第２の孔部９２、第３の孔部９３、及びこれらの孔部９１、９２、９３を連通する連通路９４を備えている。ケース部９の第１の孔部９１には燃料ポンプ７の吐出部７２がＯリング８を介して挿入され、第２の孔部９２には樹脂製のチャンバ１００に設けられた燃料通路１０１の開口部がＯリング１０を介して挿入され、更に第３の孔部９３には内部にダイヤフラム（図示せず）を備えた周知のプレッシャーレギュレータ１１がＯリング１１１を介して装着されている。ケース部９の第１の孔部９１、連通路９４、第２の孔部９２、プレッシャーレギュレータ１１、及びチャンバ１００の燃料通路１０１は、内燃機関の燃料供給系の一部を構成している。

燃料ポンプ７の吐出部７２から吐出された燃料は、ケース部９の第１の孔部９１、連通路９４、第２の孔部９２、及びチャンバ１００の燃料通路１０１からなる燃料供給系の一部を経て、吐出管６から更に内燃機関のインジェクタ等を有する燃料供給系へ送られる。プレッシャーレギュレータ１１は、周知のように、燃料供給系の燃料の圧力を所定値に調整するものであり、燃料供給系の燃料の圧力が所定値より高い場合に、前記ダイヤフラムの作用によりプレッシャーレギュレータ１１の内部に設けられた弁（図示せず）を開き、燃料供給系の余剰燃料をプレッシャーレギュレータ１１の外部へ排出して燃料の圧力を調整する。このプレッシャーレギュレータ１１から余剰燃料を排出することを、余剰燃料を戻すともいう。

樹脂製のチャンバ１００は、燃料ポンプ７を固定している。また、チャンバ１００は、図４に示すように、燃料ポンプ７の外周部を囲う形状の燃料保持室１０２を備えている。チャンバ１００は、更に、燃料ポンプ７の吸引部７１に連通するフィルタ収納室１０３を備え、このフィルタ収納室１０３内に燃料ポンプ７の吸引部７１に油蜜に装着されたフィルタ１２を収納している。フィルタ収納室１０３はその下部が開放されており、燃料タンク２内に設置された状態では、燃料タンク２内の燃料５０で満たされる。フィルタ１２は、周知の不織布やナイロン製の網状部材により構成され、燃料に含まれる不純物を燃料ポンプ７が吸引しないように除去する。

燃料保持室１０２とフィルタ収納室１０３とは、仕切壁１０４により仕切られている。この仕切壁１０４には、燃料保持室１０２とフィルタ収納室１０３とを連通する連通手段としてのスリット１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃが設けられている。各スリット１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃは、円弧状に形成され、その幅が約０．５[ｍｍ]の大きさに形成されている。後述するように燃料保持室１０２に保持された燃料中に含まれる気泡は、これらのスリット１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃによりフィルタ収納室１０３に移動することが阻止される。尚、各スリット１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃの幅は、０．３[ｍｍ]〜０．７[ｍｍ]の範囲の大きさであれば燃料中に含まれる気泡を除去することが可能であり、その範囲内で設定すればよい。

燃料保持室１０２は、仕切壁１０４から燃料ポンプ７の周面に沿って図２の上方向に延び、燃料ポンプ７の上端部で開口している。従がって、プレッシャーレギュレータ１１の調圧動作により燃料供給系から戻された余剰燃料は、燃料保持室１０２に貯留され保持される。尚、燃料保持室１０２は、その上端部が開口しているので、燃料タンク２に設置された状態では燃料タンク２内の燃料５０も燃料保持室１０２内に浸入し保持される。

以上のように構成されたこの発明の実施の形態１に係る燃料供給装置は、燃料タンク２の底部２１に設けられた開口部２２に固定され、車両が傾いたり、車両に大きな遠心力が加わっていない通常の状態では、燃料タンク２内の燃料５０に浸漬されている。

この状態に於いて、燃料ポンプ７が駆動されると、その羽根車の回転により、燃料タンク内の燃料はフィルタ１２を介して吸引部７１から燃料ポンプ７内に吸込まれ、吐出部７２から吐出される。そして吐出部７２から吐出された燃料は、ケース部９の連通路９４及びチャンバ１００の燃料通路１０１、及び吐出管６を経て内燃機関の燃料供給系へ供給される。

チャンバ１００の燃料保持室１０２内には、プレッシャーレギュレータ１１の圧力調整作用によりプレッシャーレギュレータ１１から戻された燃料と燃料タンク２内からの燃料５０が満たされているが、図１のように燃料供給装置１が燃料５０に浸漬された通常の状態では、燃料ポンプ７に吸引される燃料の大部分は、燃料タンク２内からフィルタ収納室１０３の下部の開放された部分を通してフィルタ収納室１０３内に吸引される燃料である。

ところが車両、特に自動二輪車の場合、その運転中に車体が大きく傾斜することがあり、またカーブ走行中の遠心力により、燃料タンク２内の燃料５０が例えば図５に示す如く燃料タンク２の側壁部に張り付き、燃料供給装置１が燃料５０から露出してしまうことがある。この場合、燃料タンク２の底部２１に燃料５０が存在しなくなるので、フィルタ収納室１０３にはその下部の開放された部分からの燃料の供給が無くなるが、前述の通りチャンバ１００に設けられた燃料保持室１０２内には、プレッシャーレギュレータ１１から戻された燃料が保持され、この燃料保持室１０２内に保持された燃料が仕切壁１０４に設けられたスリット１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃを通してフィルタ収納室１０３内に落下する。従がって、図５のように燃料供給装置１が燃料５０から露出した場合でも、燃料ポンプ７は、燃料保持室１０２からフィルタ収納室１０３に供給される燃料をフィルタ１２を介して吸入することができ、内燃機関の動作に何ら支障をきたすことがない。

また、燃料保持室１０２内に保持されたプレッシャーレギュレータ１１からの戻り燃料には多くの気泡が含まれるが、その燃料が微細幅のスリット１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃを通してフィルタ収納室１０３に落下するとき、大部分の気泡がそれらのスリット１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃを通過できずに燃料保持室１０２に残される。従がって燃料ポンプ７は気泡の少ない燃料をフィルタ１２を介して吸入することができ、気泡を吸込むことによる燃料ポンプの吐出し不良、及びそれに基づく内燃機関の息つき現象を防止することができる。

尚、少なくとも燃料供給装置１の下部が燃料に浸漬された通常の状態では、燃料ポンプ７に吸引される燃料は、フィルタ収納室１０３の下方の開放された部分から供給されるので、燃料保持室１０２の容量を大きくする必要がなく、チャンバ１００を小型化することができる。
実施の形態２
図６は、この発明の実施の形態２に係る燃料供給装置の断面図、図７はそのＣ−Ｃ線に沿う矢印方向から見た断面図である。
この実施の形態２では、チャンバ１００は、フィルタ収納室１０３に連通するベーパ排出通路１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃを備えている。これらのベーパ排出通路１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃは、フィルタ収納室１０３から図６の上方向に延び、その上方端に於いて開口している。

また仕切壁１０４のフィルタ収納室１０３内に露出する面は、燃料ポンプ７の吸込管７１が貫通する中央部から周縁部に向って図６の上方に傾斜したテーパー状に形成されている。また仕切壁１０４の周縁部１０４ａは、各ベーパ排出通路１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃに滑らかに接続されている。従って、フィルタ収納室１０３内の燃料に混在した気泡が仕切壁１０４のテーパー状の表面に沿って図６の上方に導かれ、ベーパ排出通路１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ内に移動し、その上方の開口部から排出される。
その他の構成は、実施の形態１と同様である。

低沸点燃料を使用した場合、高温環境下ではその燃料が沸騰し多くの気泡が発生することがあり、フィルタ１２の近傍にその気泡が発生すると、気泡の逃げ道がなければ燃料ポンプ７がその気泡を吸込み、燃料の吐出し不良を生じることになるが、この実施の形態２に係る燃料供給装置によれば、フィルタ収納室１０３内の燃料に気泡が含まれていたとしても、仕切壁１０４のテーパー状の表面によりそれらの気泡が図６の上方に導かれ、各ベーパ排出通路１０６ａ，１０６ｂ、１０６ｃから燃料供給装置１の外部へ輩出される。
従がって、例え燃料に気泡が含まれていたとしても、確実に気泡を燃料供給装置の外部へ排出することができ、燃料ポンプの燃料の吐出し不良及びこれに基づく内燃機関の息つき現象等の不都合を防止することができる。

尚、実施の形態１及び２では、仕切壁１０４に設けた連通手段をスリットとしたが、スリットに限らず直径が０．３[ｍｍ]〜０．７[ｍｍ]の範囲にある孔部を複数設けるようにしてもよい。

この発明に係る車両用燃料供給装置は、自動二輪車等の車両の内燃機関の燃料供給系に燃料を供給する燃料供給装置の分野に利用可能である。

この発明の実施の形態１に係る車両用燃料供給装置を燃料タンク内に設置状態を示す断面図である。 この発明の実施の形態１に係る車両用燃料供給装置の断面図である。 図２のＡ−Ａ線に沿う矢印方向から見た断面図である。 図２のＢ−Ｂ線に沿う矢印方向から見た断面図である。 この発明の実施の形態１に係る車両用燃料供給装置の動作を説明するための断面図である。 この発明の実施の形態２に係る車両用燃料供給装置の断面図である。 図６のＣ−Ｃ線に沿う矢印方向から見た断面図である。

符号の説明

１ 車両用燃料供給装置
２ 燃料タンク
３ パッキン
４ 取付けプレート
５０ 燃料
５０１ 油面
６ 吐出管
７ 燃料ポンプ
７１ 吸引部
７２ 吐出部
８、１０、１１１ Ｏリング
９ ケース部
９１ 第１の孔部
９２ 第２の孔部
９３ 第３の孔部
９４ 連通路
１００ チャンバ
１０１ 燃料通路
１０２ 燃料保持室
１０３ フィルタ収納室
１０４ 仕切壁
１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ スリット
１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ ベーパ排出通路

Claims (3)

1. 燃料タンク内の燃料をフィルタを介して吸引し内燃機関の燃料供給系へ供給する燃料ポンプと、前記燃料供給系から戻された余剰燃料を保持する燃料保持室と、前記フィルタを収納するフィルタ収納室と、前記燃料保持室と前記フィルタ収納室とを連通し前記燃料保持室に保持された燃料を前記フィルタ収納室へ流通させる連通手段とを備えた車両用燃料供給装置であって、
   前記燃料ポンプを保持すると共に、前記燃料保持室と、前記フィルタ収納室と、前記燃料保持室と前記フィルタ収納室とを仕切る仕切壁と、前記燃料供給系の一部を構成する燃料通路とを一体に備えたチャンバと、
   前記チャンバに固定され、前記燃料ポンプの吐出口と前記燃料通路とを連通させる連通路を備えたケース部と、
   前記連通路と前記燃料保持室との間に設けられ、前記連通路内の燃料の圧力を調整し、余剰燃料を前記燃料保持室に戻すプレッシャーレギュレータと、
   を備え、
   前記連通手段は、前記仕切壁に設けられ、前記燃料保持室に保持された燃料に含まれた気泡の少なくとも一部を前記フィルタ収納室へ通過させない大きさのスリット幅を有するスリットにより構成され、
   前記燃料保持室は、前記燃料ポンプの外周部の少なくとも一部に接すると共に、前記燃料タンク内に開放されている、
   ことを特徴とする車両用燃料供給装置。
2. 前記チャンバは、前記フィルタ収納室内の燃料に含まれた気泡を前記フィルタ収納室の外部へ排出するベーパ排出通路を備えたことを特徴とする請求項１に記載の車両用燃料供給装置。
3. 前記仕切壁は、前記フィルタ収納室内の燃料に含まれた気泡を前記ベーパ排出通路に導くテーパ部を有していることを特徴とする請求項２に記載の車両用燃料供給装置。

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