JP4960470B2 - Fuel supply device and fuel supply system - Google Patents
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Description
この発明は、例えば、小型二輪車などのエンジンに供給する燃料の圧力を調整する圧力調整装置が内蔵された燃料供給装置および燃料供給システムに関する。 The present invention relates to a fuel supply device and a fuel supply system in which a pressure adjusting device for adjusting the pressure of fuel supplied to an engine such as a small motorcycle is incorporated.
地球温暖化などの環境問題から、ガソリンエンジンへの燃費および排ガスに対する規制が厳しくなってきている。近年では、小型二輪などの小型排気量エンジンにも規制が行われつつあり、このような背景の中、四輪自動車や二輪自動車のエンジンへの燃料供給システムを、キャブレタを用いた従来の機械式のものに代え、エンジンの低燃費化、及び排ガスのクリーン化を目的として、電子制御化、つまりFI(Fuel Injection)化することが要求されている。 Due to environmental problems such as global warming, regulations on fuel consumption and exhaust gas for gasoline engines are becoming stricter. In recent years, regulations on small displacement engines such as small two-wheeled vehicles are also being enforced. Against this background, fuel supply systems for engines of four-wheeled vehicles and two-wheeled vehicles are replaced by conventional mechanical systems using carburetors. In order to reduce the fuel consumption of the engine and clean the exhaust gas, electronic control, that is, FI (Fuel Injection) is required.
自動車、中大型二輪などの電子制御燃料噴射システムにおいて、燃料タンク内に燃料ポンプを設置するインタンク配置の燃料供給システムが採用されているが、これを小型二輪等の小排気量エンジンに展開する場合、燃料タンク容量が小さい為、燃料タンクの大幅なレイアウト見直しが必要となることから、小型、軽量で、かつ燃料タンクの容量損失を極力低減することができる燃料タンク外壁に直付け搭載可能な燃料供給システムが望まれる。 In electronically controlled fuel injection systems for automobiles, medium and large-sized motorcycles, etc., a fuel supply system with an in-tank arrangement in which a fuel pump is installed in the fuel tank is used. This will be deployed in small displacement engines such as small motorcycles. In this case, since the fuel tank capacity is small, it is necessary to review the layout of the fuel tank, so it can be mounted directly on the outer wall of the fuel tank, which is small and lightweight, and can reduce the fuel tank capacity loss as much as possible. A fuel supply system is desired.
小排気量エンジン用の燃料タンクでは、大排気量エンジン用に比べて燃料ポンプを取付ける為の取付け穴を設けるスペースが限られていることが多い反面、燃料中の異物を除去する為のフィルタは、耐目詰まり性、及び高温環境下で発生するベーパ(気泡)排出性の観点からでき得る限り濾過面積を大きくする事が望ましい為、限られた搭載スペースの中で、最大限の濾過面積を有しながら、燃料タンクへの組付け性も考慮する必要がある。 A fuel tank for a small displacement engine has a limited space for mounting a fuel pump for mounting a fuel pump compared to a large displacement engine. On the other hand, a filter for removing foreign matter in fuel is not available. Because it is desirable to increase the filtration area as much as possible from the viewpoint of clogging resistance and the ability to discharge vapor (bubbles) generated under high temperature environments, the maximum filtration area can be achieved within the limited mounting space. In addition, it is necessary to consider the ease of assembly to the fuel tank.
また、燃料ポンプを燃料タンク直付け構造とすると、圧力調整装置から排出されるベーパを含んだ燃料をタンク内に排出する為の排出通路と排出口を配置する必要がある為、燃料タンクの燃料ポンプ挿入穴において、フィルタの為に使用でき得るスペースは更に限られるといった問題があった。 In addition, if the fuel pump is directly attached to the fuel tank, it is necessary to arrange a discharge passage and a discharge port for discharging the fuel containing vapor discharged from the pressure regulator into the tank. In the pump insertion hole, there is a problem that the space that can be used for the filter is further limited.
上述した従来の特許文献1に記載の燃料供給装置としては、例えば、図8に示す構成のものがある。ハウジング本体部11Aは、以下に説明する第1ボディ部12を構成するボディ本体部12A、第2ボディ部15、及び第3ボディ部21により構成され、タンク挿入部11Bは、以下に説明する第1ボディ部12の燃料渡し部12B、及びアダプタ23Aにより構成されている。
As the above-described conventional fuel supply apparatus described in Patent Document 1, for example, there is a structure shown in FIG. The housing
第1ボディ部12は、円筒状のボディ本体部12A、及びボディ本体部12Aの外周面から突設された円筒状の燃料渡し部12Bを有している。第2ボディ部15は、ボディ本体部12Aの一端側の内側に嵌め入れられた円柱状の嵌め合い突部15A、及び嵌め合い突部15Aの一面に突設された供給ポート15Bを有する。
The
そして、嵌め合い突部15Aには、その他面に開口する保持弁配設孔16が形成されている。また、嵌め合い突部15Aには、保持弁配設孔16から供給ポート15Bの供給口15aに至る高圧燃料通路17、高圧燃料通路17から分岐された分岐高圧燃料通路18、及び分岐高圧燃料通路18の分岐端側の部位から嵌め合い突部15Aの他面に至るドレーン孔19が形成されている。このとき、保持弁配設孔16及びドレーン孔19の孔方向は、嵌め合い突部15Aの軸方向に一致している。
The
第3ボディ部21は、有底円筒状をなし、その開口側からボディ本体部12Aの他端側
に嵌め入れられ、図示しない軸孔が底部に同軸に設けられている。そして、上述したように、ハウジング本体部11Aが、ボディ本体部12A、第2ボディ部15、及び第3ボディ部21を一体化したもので構成される。
The
また、アダプタ23Aは、円盤状をなし、その一面で燃料渡し部12Bの開口を覆うように燃料渡し部12Bに連結される塞口部24A、及び塞口部24Aの他面に突設された吸入ポート24Bを備える。そして、燃料導入孔25が、吸入ポート24Bの吸入口24aから塞口部24Aを貫通して塞口部24Aの一面に至るように形成されている。また、塞口部24Aの一面には、円形の凹部24bが形成されている。
Further, the
そして、リターン孔24cが、凹部24bに対応する塞口部24Aの部位を塞口部24Aの軸方向に貫通して形成されている。以下、塞口部24Aの他面側のリターン孔24cの開口を排出口24dとする。そして、アダプタ23Aの一面側の周縁と燃料渡し部12Bの突出側の端面とがシール部材27を介して相対するようにアダプタ23Aと燃料渡し部12Bとが連結されている。そして、上述したように、タンク挿入部11Bが、アダプタ23A及び燃料渡し部12Bを一体化したもので構成される。
A
燃料タンク2の下部には、取付穴2aが形成されている。そして、燃料供給装置10Aは、以下に説明する被装着体90を介して燃料タンク2に取り付けられている。被装着体90は、円筒状に形成され、軸方向一端から径方向外側に延在するツバ部90aを有する。
A
そして、被装着体90は、その他端側から燃料タンク2内に挿入され、ツバ部90aが燃料タンク2の外面に密接するように燃料タンク2に装着されている。なお、燃料タンク2の内外の液密性及び気密性が保たれるように被装着体90は燃料タンク2に装着されている。
The mounted
そして、燃料供給装置10Aは、燃料渡し部12Bにアダプタ23Aを組み付け、さらに、吸入ポート24Bにフィルタ68aを取り付けた後にタンク挿入部11Bを燃料タンク2内に挿入し、燃料渡し部12Bを被装着体90内に嵌め合わせることで、被装着体90を介して燃料タンク2に直付けされている。
The
このとき、第1ボディ部12のボディ本体部12Aの軸方向は略水平方向に一致し、フィルタ68aは、鉛直方向上方から見たときに、排出口24dを覆うように配置されている。また、燃料渡し部12Bの一端面とアダプタ23Aの外周縁部との間のシール部材27が、被装着体90の内周面に密接しており、燃料タンク2内の燃料は、被装着体90と燃料渡し部12Bとの間を通って燃料タンク2の外に漏れることはない。
At this time, the axial direction of the
なお、モータ33は予めハウジング11に一体に取り付けられている。そして、図示しないが、供給ポート15Bの端部と燃料噴射弁6とを接続する前述の高圧管4が配管されて燃料供給システム1が構成される。
The
燃料供給装置10Aが、燃料タンク2内に吸入ポート24Bの吸入口24a及び排出口24dを開口させて燃料タンク2にハウジング11を直付け可能である。
The
また、圧力調整装置70から送り出された燃料は、リターン経路60Aを流れて排出口
24dから燃料タンク2内に排出される。つまり、高圧燃料通路17から圧力調整装置7
0に導かれて排出される燃料は、燃料ポンプ30に戻されることなく燃料タンク2に戻さ
れる。
The fuel sent out from the
The fuel discharged by being led to 0 is returned to the fuel tank 2 without being returned to the
このような従来の燃料供給システムは、燃料タンク2の外壁に圧力調整装置70を内蔵した燃料ポンプ30を直に固定することで、吸入配管、及び圧力調整装置70からの余剰燃料を燃料タンク2に戻す為の排出管が廃止できる為、部品点数の削減と共に、小型二輪のような限られたスペースでも容易に搭載できる事で、スペースの有効活用が可能となるメリットがある。
In such a conventional fuel supply system, the
しかながら、燃料タンク2の燃料ポンプ30の取付け穴の限られたスペース内で圧力調整装置70からの余剰燃料を排出する為に独立した排出通路を設ける必要があり、更に燃料ポンプ30の停止時に燃料排出口24dからの燃料タンク2内異物の燃料ポンプ30内への侵入を防止する目的として、従来例のように逆流防止弁の設置や、排出側フィルタ設置等の異物侵入防止処置が必要であった。
However, it is necessary to provide an independent discharge passage in order to discharge the surplus fuel from the
また、独立した排出通路を設け、逆流防止弁や排出側フィルタを設置することにより、十分なフィルタ面積、並びに吸入通路面積の確保が難しく、燃料ポンプ30内部で発生したベーパの排出性と燃料の吸入性の確保が難しい構成と成らざるを得なかった。 In addition, by providing an independent discharge passage and installing a backflow prevention valve and a discharge side filter, it is difficult to secure a sufficient filter area and suction passage area. It was unavoidable that the inhalability was difficult to secure.
また、フィルタ68aにおいては、矩形形状の平板状に構成されているため、フィルタ濾過面積を十分に確保できる構成とは言えない状態であるという問題点があった。
Further, since the
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、燃料タンク内燃料中の異物の燃料ポンプ内への侵入を防止できるとともに、フィルタ濾過面積を十分に確保可能な燃料供給装置を提供するものである。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and is capable of preventing the entry of foreign matter in the fuel in the fuel tank into the fuel pump and providing a fuel supply capable of sufficiently securing the filter filtration area. A device is provided.
この発明に係わる燃料供給装置は、燃料タンクの燃料タンク挿入穴に挿着され、前記燃料タンク内の燃料が吸入されるとともに吸入された燃料を吐出する燃料吐出通路を有するケーシングと、前記ケーシング内に収められた燃料ポンプと、前記ケーシング内に収められた圧力調整装置と、前記ケーシングの上方側に取り付けられ、前記燃料タンク内の燃料を前記燃料ポンプ内へ吸入させる燃料吸入口を有する燃料吸入通路及び前記圧力調整装置からの燃料を前記燃料タンク内に戻す燃料排出通路を有する蓋部材アダプタと、前記蓋部材アダプタの上方側に取り付けられ、前記燃料タンク内の燃料を濾過して前記燃料吸入通路に吸入させるフィルタと、前記蓋部材アダプタの前記燃料排出通路と連通して設けられ、前記圧力調整装置からの燃料を前記フィルタ内に排出する燃料排出口とを備えたものである。 A fuel supply apparatus according to the present invention includes a casing that is inserted into a fuel tank insertion hole of a fuel tank, has a fuel discharge passage that sucks the fuel in the fuel tank and discharges the sucked fuel, and the inside of the casing. A fuel pump housed in the casing, a pressure adjusting device housed in the casing, and a fuel suction port attached to an upper side of the casing and configured to suck the fuel in the fuel tank into the fuel pump. A lid member adapter having a passage and a fuel discharge passage for returning the fuel from the pressure adjusting device into the fuel tank; and an upper side of the lid member adapter, and filtering the fuel in the fuel tank to suck the fuel A filter to be sucked into the passage, and a fuel from the pressure regulator provided in communication with the fuel discharge passage of the lid member adapter Those having a fuel outlet for discharging into the filter.
この発明に係わる燃料供給システムによれば、燃料タンク内異物の燃料ポンプ内への侵入を防止できるとともに、フィルタ濾過面積を十分に確保可能な燃料供給装置を得ることができる。 According to the fuel supply system of the present invention, it is possible to obtain a fuel supply device that can prevent foreign matters in the fuel tank from entering the fuel pump and can sufficiently secure a filter filtration area.
実施の形態1.
以下、この発明の実施の形態1を図1ないし図4に基づいて説明する。図1はこの発明の実施の形態1に係わる燃料供給装置を備える燃料供給システムの構成図である。図2はこの発明の実施の形態1に係わる燃料供給装置を一部破断で示す断面図である。図3はこの発明の実施の形態1に係わる燃料供給装置におけるフィルタ部(但しフィルタは非表示)を示す正面図である。図4はこの発明の実施の形態1に係る燃料供給装置におけるフィルタ部(但しフィルタは非表示)を示す断面図である。
Embodiment 1 FIG.
Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 is a block diagram of a fuel supply system including a fuel supply apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is a sectional view showing the fuel supply apparatus according to Embodiment 1 of the present invention in a partially broken view. FIG. 3 is a front view showing a filter portion (however, the filter is not shown) in the fuel supply apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 4 is a cross-sectional view showing a filter portion (however, the filter is not shown) in the fuel supply apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
燃料供給装置102を備える燃料供給システム100の主な構成について説明する。図1において、燃料供給システム100は、燃料タンク101と、燃料タンク101の外面に直付けされた燃料供給装置102と、燃料供給管103を介して燃料供給装置102に接続され、燃料供給装置102から供給された燃料を図示しないエンジンの燃料室内に噴射する燃料噴射弁104と、燃料供給装置102から燃料噴射弁104への燃料供給、及び燃料噴射弁104からの燃料の噴射タイミングを制御する駆動制御部105とを備えている。なお、125は燃圧保持弁である。
A main configuration of the
そして、燃料供給装置102は、次のように構成されている。燃料タンク101の燃料タンク挿入穴101a部の外壁に、燃料供給管103に接続される燃料吐出通路106及び燃料タンク101との導通部107を有するケーシング108が直付けされている。
The
ケーシング108内には、燃料吸入通路109から取り込んだ燃料を高圧に加圧して燃料吐出通路106から吐出する燃料ポンプ110が収められている。また、ケーシング108内には、燃料供給管103内の燃料圧力を所定値に調整するとともに余剰の燃料を燃料タンク101に戻す圧力調整装置111が収められている。
The
この圧力調整装置111を保持し側面に燃料排出穴112を有するシリンダ113がもうけられている。燃料ポンプ110を駆動させる為のモータ114が設けられ、燃料ポンプ110とモータ114間をブッシュ115により接続している。
A
ケーシング108の導通部107の上方側に、燃料タンク101内の燃料を燃料ポンプ110内へ吸入させる燃料吸入口109aを有する燃料吸入通路109および圧力調整装置111からの余剰の燃料を燃料タンク101側に戻すための燃料排出通路116を有する蓋部材アダプタ117が嵌合されて取り付けられている。
Excess fuel from the
シリンダ113の燃料排出穴112と蓋部材アダプタ117の燃料排出通路116、および燃料吸入通路109とはラバーリング118によりシール性を持たせた構造となっている。
The
蓋部材アダプタ117の上方側には、フィルタ120の形状を保つよう支持する骨格部材119が円筒状に一体に構成されており、フィルタ120は当該骨格部材119の周囲に張られた縦型の円筒状に構成され、その下端部120aが蓋部材アダプタ117の淵部117aと、リング状のストッパ121により挟み込まれることで固定されている。そして、フィルタ120は燃料タンク101内の燃料を濾過して燃料吸入口109aから燃料吸入通路109に吸入させる。
On the upper side of the
上述した従来のフィルタ68aにおいては、矩形形状の平板状に構成された形態で燃料排出口24dを遮蔽しないよう斜め横向きに配置していた為に、燃料タンク挿入穴2aへの組付け性を考慮し全長が規制されていたが、この実施の形態1のように、フィルタ120を縦型の円筒状とすることにより、燃料タンク挿入穴101aを最大限に有効活用したフィルタ濾過面積を十分に確保できると共に、燃料供給装置102の脱着時にも、燃料タンク挿入穴101aの淵にフィルタ120を引掛ける可能性が極めて低く、上述した従来のものと比較し組付け作業性を著しく改善することが可能となる。
In the above-described
尚、蓋部材アダプタ117とストッパ121との間は、圧入、溶着、接着等の固定手段により固定されているものとし、その固定手段は問わない。
The
また、前記骨格部材119の先端部はリング形状部119aを有しており、骨格部材119の外周に張られるフィルタ120は当該リング形状部119aに沿って、先端部に一部平面形状部120bを有している。
Further, the distal end portion of the
これにより、高温環境下において、燃料ポンプ110内で燃料より発生したベーパがフィルタ120内に侵入した際に、ベーパの進行方向に対し垂直なフィルタ平面部120bを設けることにより、フィルタ120内部からのフィルタ120外部へのベーパ排出性を向上させることが可能となる。
Accordingly, when vapor generated from fuel in the
すなわち、フィルタ120は直径よりも全高の方が長い円筒縦長形状としたことにより、フィルタ濾過面積を十分に確保することができるので、燃料タンク101内の燃料の温度が上昇し、その上昇した燃料をフィルタ120内に吸入してベーパが発生したとしても、そのベーパは速やかにフィルタ120の平面形状部120b側へ移動し、フィルタ120外へ排出される。したがって、フィルタ120内で発生したベーパは燃料ポンプ110側へ吸入されることはない。
That is, since the
更に、蓋部材アダプタ117の燃料排出通路116と連通し、圧力調整装置111からの余剰の燃料をフィルタ120内に排出する燃料排出口122を設けている。この燃料排出口122は、フィルタ120の下方側に位置するフィルタ内面120cに接した状態で、フィルタ120内部に開口していると共に、その燃料排出口122の周囲にはフィルタ内面120cに沿って密着した壁面部119bが設けられている。
Further, a
フィルタ120内部に、燃料排出口122を設けることにより、逆流防止弁や排出側フィルタのような新たな部品を追加することなく燃料排出口122からの異物侵入を確実に防止することが出来ると共に、燃料排出口122の周囲に設けた骨格部材119の壁面部119bをフィルタ内面120cに密着させる事により、圧力調整装置111にて発生したベーパがフィルタ120内に溜まらず、フィルタ120を通過させて燃料タンク101内に排出することが可能になる。
By providing the
実施の形態2.
この発明の実施の形態2を図5ないし図7に基づいて説明する。図5はこの発明の実施の形態2に係る燃料供給装置を一部破断で示す断面図である。図6はこの発明の実施の形態2に係る燃料供給装置におけるフィルタ部(但しフィルタは非表示)を示す正面図である。図7はこの発明の実施の形態2に係る燃料供給装置におけるフィルタ部(但しフィルタは非表示)を示す断面図である。
Embodiment 2. FIG.
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a cross-sectional view showing a fuel supply device according to Embodiment 2 of the present invention in a partially broken view. FIG. 6 is a front view showing a filter portion (however, the filter is not shown) in the fuel supply apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. FIG. 7 is a cross-sectional view showing a filter portion (however, the filter is not shown) in the fuel supply apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
上述した実施の形態1における燃料供給装置は、蓋部材アダプタ117とフィルタ120の形状を保つよう支持する骨格部材119とが一体に構成され、蓋部材アダプタ117とリング状のストッパ121により、フィルタ120を挟み込む形態で固定する場合について述べたが、この実施の形態2における燃料供給装置は、蓋部材アダプタ117とフィルタ120の形状を保つよう支持する骨格部材119とは別構成部材とし、骨格部材123と蓋部材アダプタ117により、フィルタ120を挟み込み固定した事を特徴としている。尚、蓋部材アダプタ117と骨格部材123との間は、圧入、溶着、接着等の手段により固定されているものとし、その固定手段は問わない。
In the fuel supply device according to Embodiment 1 described above, the
更に、蓋部材アダプタ117の燃料排出通路116と連通し、圧力調整装置111からの余剰の燃料をフィルタ120内に排出する燃料排出口124を設けている。この燃料排出口124は、フィルタ120の下方側に位置するフィルタ内面120cに接した状態で、フィルタ120内部に開口していると共に、その燃料排出口124の周囲にはフィルタ内面120cに沿って密着した壁面部123bが設けられている。
Further, a
フィルタ120内部に、燃料排出口124を設けることにより、逆流防止弁や排出側フィルタのような新たな部品を追加することなく燃料排出口124からの異物侵入を確実に防止することが出来ると共に、燃料排出口124の周囲に設けた骨格部材123の壁面部123bをフィルタ内面120cに密着させる事により、圧力調整装置111にて発生したベーパがフィルタ120内に溜まらず、フィルタ120を通過させて燃料タンク101内に排出することが可能になる。
By providing the
また、高温環境下において、燃料ポンプ110内で燃料より発生したベーパがフィルタ120内に侵入した際に、ベーパの進行方向に対し垂直なフィルタ内面部120cを設けることにより、フィルタ120内部からのフィルタ120外部へのベーパ排出性を向上させることが可能となる。
In addition, when vapor generated from fuel in the
すなわち、フィルタ120は直径よりも全高の方が長い円筒縦長形状としたことにより、フィルタ濾過面積を十分に確保することができるので、燃料タンク101内の燃料の温度が上昇し、その上昇した燃料をフィルタ120内に吸入してベーパが発生したとしても、そのベーパは速やかにフィルタ120の平面形状部120b側へ移動し、フィルタ120外へ排出される。したがって、フィルタ120内で発生したベーパは燃料ポンプ110側へ吸入されることはない。
That is, since the
さらに、この実施の形態2によれば、搭載機種によりフィルタ120の全長、形状を変更する必要がある際に、形状の複雑な蓋部材アダプタ117は共通部品として、骨格部材123のみを機種毎に設定すれば良く、部品管理が容易となる。
Furthermore, according to the second embodiment, when it is necessary to change the overall length and shape of the
この発明は、燃料タンク内異物の燃料ポンプ内への侵入を防止できるとともに、フィルタ濾過面積を十分に確保可能な燃料供給装置の実現に好適である。 The present invention is suitable for realizing a fuel supply apparatus that can prevent foreign matter in a fuel tank from entering a fuel pump and can sufficiently secure a filter filtration area.
100 燃料供給システム
101 燃料タンク
102 燃料供給装置
106 燃料吐出通路
108 ケーシング
109 燃料吸入通路
109a 燃料吸入口
110 燃料ポンプ
111 圧力調整装置
116 燃料排出通路
117 蓋部材アダプタ
119 骨格部材
119a リング形状部
119b 壁面部
120 フィルタ
120b 平面部
120c フィルタ内面
121 ストツパ
122 燃料排出口
123 骨格部材
123a リング形状部
123b 壁面部
124 燃料排出口
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