JP5052641B2 - 燃料供給装置 - Google Patents

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Description

この発明は、例えば、小型二輪車のエンジンに燃料を供給する燃料供給装置に関する。
自動車、中大型二輪などでは、燃料タンク内に設置するインタンク式の燃料供給装置が採用されている。しかし、小型二輪車などの小排気量のエンジンでは、燃料タンクの容量が小さいので、インタンク式の燃料供給装置を搭載するには、燃料タンクの大幅なレイアウトの見直しが必要となる。
そこで、小排気量のエンジンへの燃料供給システムとしては、レイアウトの大幅変更の回避の他、燃料タンクの容量の確保、小型化、及び軽量化を目的として、燃料タンクの外面に燃料供給装置を直付けにより取り付けるものが望まれている。
このような燃料供給システムの燃料供給装置としては、以下のようにケーシングを構成して、ケーシングを燃料タンクに直付けするものが考えられる。即ち、ケーシングは、燃料供給装置の主要構成を収納するケーシング本体、及びケーシング本体に突設され、突出端面に燃料吸入口を有するケーシング突出部により構成する。そして、燃料供給装置は、ケーシング突出部を燃料タンク内に挿入し、ケーシング本体を燃料タンクの外面に直付けする。
ここで、燃料タンク内の燃料には、多くの異物が含まれ、燃料をそのまま燃料供給装置に供給すると、燃料供給装置を構成する燃料ポンプや、燃料ポンプにより加圧された燃料をエンジンに噴射する燃料噴射弁の故障の要因となる。このため、燃料吸入口からケーシング本体内の燃料ポンプに流入する燃料中の異物を除去する燃料フィルタをケーシング突出部に設ける必要がある。
例えば、インタンク式の従来の燃料供給装置では、従来の燃料フィルタと燃料ポンプとを所謂スナップフィット式に連結する構成が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
即ち、従来の燃料フィルタは、濾過部を有するフィルタ本体、フィルタ本体に取り付けられた嵌合部を有している。そして、嵌合部と燃料ポンプに取り付けられた爪部とが、スナップフィット式に嵌合されて、従来の燃料フィルタが燃料ポンプに取り付けられる。
特開2004−245213号公報
上述の燃料タンク直付け用の燃料供給装置に燃料フィルタを取り付けるのにスナップフィット式を採用する場合、例えば、燃料フィルタとケーシング突出部のそれぞれに嵌合部と爪部のそれぞれを設け、燃料吸入口が燃料フィルタに覆われるように、燃料フィルタをケーシング突出部に押し込んで嵌合部と爪部とを嵌合させることになる。このとき、ケーシング突出部を燃料供給装置からある程度の力で引き抜くことで、嵌合部と爪部との嵌合が解除されて燃料フィルタが燃料供給装置から外される。
燃料フィルタを取り付けた燃料供給装置を燃料タンクに直付けした場合、燃料フィルタは、ケーシング突出部から突出するように燃料タンク内に配置される。このため、燃料供給装置を燃料タンクから取り外すために燃料タンクから引き出す際、燃料フィルタが燃料タンクの内壁にひっかかり、ケーシング突出部から燃料フィルタを引く大きな力が燃料フィルタに働くと、燃料フィルタが燃料供給装置から外れてしまう。この場合、燃料タンクに形成されたケーシング突出部を挿入するための狭い開口から燃料フィルタを見つけて取り出すという面倒な作業を行わなければならない。
また、例えば、燃料フィルタとケーシング突出部を、圧入などで固定してしまえば、燃料フィルタが燃料供給装置から外れることがなくなるが、燃料フィルタと燃料供給装置とを再度分離することができなくなる。これにより、燃料フィルタを燃料供給装置に取り付ける生産工程での歩留まりが悪化したり、また、フィルタ本体が目詰まりしたときなどに燃料フィルタのみを交換できなかったりする問題がある。
この発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、燃料フィルタが取り付けられ、燃料タンクに直付けされる供給装置本体の取り外し作業時に、燃料フィルタが供給装置本体から脱落することを防止でき、かつ、燃料フィルタを供給装置本体に容易に着脱することのできる燃料供給装置を得ることを目的とする。
この発明の燃料供給装置は、供給ポートを有するケーシング本体、及びケーシング本体に突設される燃料渡し部を有し、燃料渡し部の突出端とケーシング本体内とを連通する燃料渡し穴が形成され、燃料渡し部の突出端が、燃料タンクの内部を臨むようにケーシング本体が燃料タンクの外面に直付けされるケーシングと、それぞれ、ケーシング本体内に設けられ、供給ポートに接続される高圧燃料室、及び燃料溜め室と、燃料溜め室内の燃料を加圧して高圧燃料室に吐出する燃料ポンプと、燃料渡し穴を介して燃料渡し部に取り付けられ、上記ケーシングの外部に露出される燃料吸入口を有し、燃料吸入口と燃料溜め室とを連通する燃料吸入通路が形成されたアダプタ本体、及び燃料吸入口の縁部に沿った方向に互いに離間するようにアダプタ本体の表面に突設され、燃料吸入口側に開口する嵌合凹部が形成された複数の被嵌合部材を有するアダプタと、筒状に作製され、軸方向の一端を燃料吸入口から突出させ、軸方向から見て、穴部が燃料吸入口に重なるようにアダプタ本体に連結される流路構成部、及び流路構成部の外周部に、周方向に互いに離間して突設され、嵌合凹部に嵌合される嵌合突起を有し、燃料吸入通路に流入する燃料タンク内の燃料から異物を除去する燃料フィルタと、を備え、燃料フィルタは、嵌合突起の嵌合凹部への嵌合が解除される嵌合解除位置と、嵌合突起が嵌合凹部に嵌合される嵌合位置との間を、流路構成部の軸まわりの回動により移動可能に構成され、嵌合位置にあるときにアダプタに保持され、流路構成部は、軸方向の他端面をアダプタ本体の壁面に当接させてアダプタ本体に支持され、燃料フィルタが嵌合位置にあるときに、流路構成部の軸方向の一端側に向けられた嵌合突起の一面と嵌合突起の一面と相対する被嵌合部材の面とが互いを押圧する
この発明に係る燃料供給装置によれば、燃料フィルタを流路構成部の軸まわりに回動させるという簡単な作業で、燃料フィルタをアダプタに着脱できる。これにより、燃料フィルタを燃料供給装置に取り付ける生産工程での歩留まりが悪化したり、例えば、燃料フィルタに不具合が発生したときに、燃料フィルタのみを交換したりすることができる。
また、燃料フィルタを嵌合位置に回動させてアダプタに保持させた状態では、流路構成部の軸方向の移動が、嵌合突起が嵌め合わされた被嵌合部材により規制される。燃料供給装置は、おおよそ、流路構成部の軸方向に一致する方向に燃料タンクから引き抜くように取り外されるので、燃料フィルタが燃料タンクの内壁に引っ掛かっても、燃料フィルタがアダプタから外れて燃料タンク内に落ちることがなくなる。
この発明の実施の形態1に係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。 この発明の実施の形態1に係る燃料供給装置の一部破断断面図である。 図2のA部拡大図である。 この発明の実施の形態1に係る燃料供給装置のアダプタの斜視図である。 図4のV−V矢視断面図である。 図4のB部拡大図である。 この発明の実施の形態1に係る燃料供給装置の燃料フィルタの斜視図である。 この発明の実施の形態1に係る燃料供給装置の燃料フィルタの要部側面図である。 この発明の実施の形態1に係る燃料供給装置の燃料フィルタとアダプタの連結構造を説明する上面図であり、燃料フィルタのフィルタ本体の図示を省略し、燃料フィルタの翼状突起を二点鎖線にて図示している。 図9のC方向から見た要部側面図である。 この発明の実施の形態1に係る燃料供給装置の燃料フィルタのアダプタへの着脱方法を説明する上面図である。 この発明の実施の形態2に係る燃料供給装置のアダプタ及び燃料供給装置の断面図である。
以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1に係る燃料供給装置を備える燃料供給システムの構成図、図2はこの発明の実施の形態1に係る燃料供給装置の一部破断断面図、図3は図2のA部拡大図、図4はこの発明の実施の形態1に係る燃料供給装置のアダプタの斜視図、図5は図4のV−V矢視断面図、図6は図4のB部拡大図、図7はこの発明の実施の形態1に係る燃料供給装置の燃料フィルタの斜視図、図8はこの発明の実施の形態1に係る燃料供給装置の燃料フィルタの要部側面図である。
図1において、燃料供給システム1は、例えば小型自動二輪車のエンジンへの燃料供給系に採用される。
燃料供給システム1は、燃料タンク2と、燃料タンク2の外面に直付けされる燃料供給装置10と、高圧管4を介して燃料供給装置10に接続され、燃料供給装置10から供給された燃料を、エンジン(図示せず)の燃料室内に噴射する燃料噴射弁6と、燃料供給装置10から燃料噴射弁6への燃料供給、及び燃料噴射弁6からの燃料の噴射タイミングを制御する駆動制御部8と、を備えている。
燃料供給装置10は、供給装置本体11と、燃料フィルタ80と、燃料フィルタ80と供給装置本体11を連結するアダプタ60と、を備えている。
供給装置本体11は、高圧管4に接続される供給ポート13Aを有するケーシング12と、ケーシング12内に配置され、燃料タンク2から吸入した燃料を加圧して高圧管4に吐出する燃料ポンプ30と、ケーシング12に一体に取り付けられ、燃料ポンプ30を駆動するモータ装置20と、を有する。さらに、供給装置本体11は、ケーシング12内に配置され、高圧管4内の燃料の圧力を所定値に調整する圧力調整装置40と、燃料ポンプ30により燃料を高圧管4へ送り出すための燃料の流路に組み込まれた燃圧保持弁50と、を有する。
アダプタ60は、燃料吸入口64a及び燃料排出口65aを有し、燃料吸入口64a及び燃料排出口65aがケーシング12の外部に露出されるようにケーシング12に取り付けられている。
圧力調整装置40は、高圧管4内の燃料の圧力が所定値より大きくなったときに高圧管4内の燃料を排出するリリーフ口41aを有している。
そして、燃料吸入口64aから燃料ポンプ30に至る燃料吸入通路55、及びリリーフ口41aから燃料排出口65aに至る燃料排出通路56のそれぞれが、一体化されたケーシング12とアダプタ60に形成されている。
燃料フィルタ80は、燃料タンク2内から燃料吸入口64aを介して燃料ポンプ30に供給される燃料の異物を除去するようにアダプタ60に取り付けられる。
そして、燃料供給装置10は、燃料フィルタ80及びアダプタ60を燃料タンク2内に挿入してケーシング12を燃料タンク2の外面に直付けにより固定することで、燃料タンク2に支持されている。
また、駆動制御部8は、モータ装置20による燃料ポンプ30の駆動制御を行うことで、燃料噴射弁6への燃料の供給を制御するように構成されている。
次いで、燃料供給装置10の各構成の詳細について説明する。
図2において、ケーシング12は、供給ポート13A、及び概略有底円筒状に形成され、供給ポート13Aが底部外壁面に一体に突設される第1ボディ部13Bを有するケーシング本体13と、第1ボディ部13Bの外周面に突設された燃料渡し部14と、を備えている。
そして、供給ポート13Aは、第1ボディ部13B内の底部側に構成される後述の高圧燃料室17に接続され、高圧燃料通路15が、供給ポート13Aの供給口13aと高圧燃料室17とを連通するように形成されている。また、燃料渡し部14の突出端と第1ボディ部13B内とを連通する燃料渡し穴16が、燃料渡し部14及び第1ボディ部13Bを貫通するように形成されている。
また、燃料ポンプ30には、容積型のアキシャルピストンポンプが用いられている。
図2及び図3において、燃料ポンプ30は、第1ボディ部13Bの筒部の軸方向の所定位置に第1ボディ部13Bに同軸に嵌められる円柱体ユニット31と、ポンプ本体35と、を有する。
円柱体ユニット31は、外形が円形に作製された弁ユニット32と、それぞれ円柱状に作製され、弁ユニット32を挟持するシリンダブロック33及び保持弁配設ブロック34と、を備えている。
シリンダブロック33には、シリンダ33aが、その孔方向をシリンダブロック33の軸方向に一致させて同心円上に等角ピッチで複数形成されている。
また、シリンダブロック33には、シリンダ33aに平行な複数の吸入孔33bが形成されている。
また、保持弁配設穴34aが、保持弁配設ブロック34を軸方向に貫通して形成されている。
また、円柱体ユニット31には、図3に示されるように、保持弁配設ブロック34の表面から、シリンダブロック33の軸方向の所定部位に至る圧力調整装置配設穴31aが形成されている。
そして、詳細には図示しないが、燃料の流路が、吸入孔33bからシリンダ33aの弁ユニット32側の端部に至り、弁ユニット32を貫流した後、保持弁配設穴34aに至るように形成されている。
さらに、シリンダブロック33には、その外部と圧力調整装置配設穴31aとを連通し、外周面に開口する吐出穴33cが形成されている。
ポンプ本体35は、特開2008−255846号公報に記載のポンプの主要構成と同様であるので、詳細には説明しないが、シリンダ33aに摺動自在に配置され、モータ本体21の駆動に連動してシリンダ33aの軸方向の所定範囲をシリンダ33aに沿った方向に往復移動するピストン36などを有している。
圧力調整装置40は、図3に示されるように、有底円筒状に作製されたケーシング部材41と、ケーシング部材41内に配設されるポペット弁43と、を有する。
ポペット弁43は、ケーシング部材41の開口部側に同軸に固定された円筒状の弁座44、弁座44とケーシング部材41の底部の間の所定区間を、ケーシング部材41の軸方向に移動可能にケーシング部材41に同軸に配設された可動部材45、ケーシング部材41の底部に向けられた弁座44の端部に着座可能に、弁座44と可動部材45との間に配設され、弁座44への着座時に弁座44の開口を塞口する弁体46、及び弁体46を弁座44に着座させる方向に付勢するスプリング47、を備えている。また、ケーシング部材41の内外を連通するリリーフ口41aが、ケーシング部材41の底部近傍の外周面に開口するように形成されている。
また、モータ装置20は、図2に示されるように、ポンプ本体35を駆動する駆動力を発生するモータ本体21、及びモータ本体21を収納する収納ケース22を備える。
また、図4及び図5において、アダプタ60は、アダプタ本体61と、アダプタ本体61の表面に一体に設けられるフィルタ連結保持部67と、を備える。
アダプタ本体61は、厚み方向に直交する断面の外形形状が概略円形に作製されたケーシング連結部62、及びケーシング連結部62の外径より大きな直径の外径の円板形状をなし、ケーシング連結部62の外縁から外周部が延出されるようにケーシング連結部62の一端に連結されるフランジ体63を備える。
そして、アダプタ本体61には、第1貫通穴64及び第2貫通穴65のそれぞれが、ケーシング連結部62及びフランジ体63を、ケーシング連結部62の厚み方向に貫通して形成されている。
第1貫通穴64のフランジ体63側(一端側)の開口が、円形に形成されて、上述の燃料吸入口64aを構成している。第1貫通穴64の直径は、一端から他端側に所定距離離れた部位でステップ状に変化している。そして、燃料吸入口64aと相対する方向から見て、燃料吸入口64aの縁部から内側に突出し、第1貫通穴64の直径をステップ状に変化させるアダプタ本体61の壁面が、フィルタ支持部62aを構成している。また、第2貫通穴65の一端側の開口が、上述の燃料排出口65aを構成している。
フィルタ連結保持部67は、環状凸部68、一対の被嵌合部材70a,70b、回動規制部材72、及び一方の被嵌合部材70aの一端側に連結されるストッパ75を有する。
環状凸部68は、その基端側が燃料吸入口64aの縁部全域を囲繞するようにフランジ体63の表面に設けられている。
被嵌合部材70a,70bは、長さ方向に垂直な断面が、相対する一対の側片と、側片の一端間を連結する底部と、を有するコ字状に作製され、一対の側片と底部により構成される嵌合凹部71が、被嵌合部材70a,70bの長さ方向全域に亘って延在されている。
そして、一対の被嵌合部材70a,70bは、嵌合凹部71の開口を燃料吸入口64a側に向け、燃料吸入口64aの縁部に沿った方向に互いに180度離間するようにアダプタ本体61の表面に突設されている。このとき、一対の被嵌合部材70a,70bのそれぞれは、一対の側片が相対する方向を、第1貫通穴64及び第2貫通穴65の穴方向に直交させて配置されている。
また、被嵌合部材70a,70bは、一方の側片と相対する他方の側片をフランジ体63の表面に連結されている。また、被嵌合部材70a,70bの他方の側片の先端は、環状凸部68の外周部に連結され、当該他方の側片と環状凸部68は面一になっている。また、被嵌合部材70a,70bの長さ方向の中間部に位置する嵌合凹部71の底部と燃料吸入口64aの中心との間の距離は第1距離に設定されている。さらに、燃料排出口65aは、燃料吸入口64aから被嵌合部材70a,70bの長さ方向に平行な方向に所定距離だけ離れたフランジ体63の表面に開口している。
ストッパ75は、一方の被嵌合部材70aの長さ方向の一端の側片間を連結する板状の部材により作製されている。
また、回動規制部材72は、図4及び図6に示されるように、板状に作製され、厚み方向の一面を燃料吸入口64a側に向け、燃料吸入口64aの縁部に沿った方向に所定の幅だけ延在するように、環状凸部68の突出端面に立設されている。また、回動規制部材72は、環状凸部68の突出端面から所定の高さを有する。
そして、回動規制部材72は、厚み方向の一面が押圧されたときに燃料吸入口64aの外側に弾性変形される。
また、燃料フィルタ80は、図7及び図8に示されるように、アダプタ取付部81と、アダプタ取付部81に支持されるフィルタ本体87と、を有する。
アダプタ取付部81は、円筒状に作製された流路構成部82、流路構成部82の軸方向の所定位置の外周面に、周方向に180度だけ離間して突設される一対の嵌合突起83a,83b、嵌合突起83a,83bより流路構成部82の軸方向の一端側で、流路構成部82の外周面に周方向に互いに離間して突設される異物流入防止突起としての翼状突起84aと翼状突起84b,84c、及び流路構成部82の外周面に突設されて周方向に延在する被回動規制部材85を有する。
流路構成部82は、燃料吸入口64aの直径より僅かに小さな外径に作製されている。
また、一対の嵌合突起83a,83bのそれぞれは、嵌合凹部71の幅より若干薄い厚さを有する平板状に作製され、厚み方向を流路構成部82の軸方向に一致させ、おおよそ被嵌合部材70a,70bの長さに一致する幅で、流路構成部82の外周面から径方向に延出されている。また、流路構成部82の他端から嵌合突起83a,83bの厚み方向の中心までの流路構成部82の軸方向の距離は、フィルタ支持部62aと嵌合凹部71の開口の幅方向の中心までの第1貫通穴64の穴方向の距離に対応している。
他方の嵌合突起83bの一面の幅方向の一端側と、嵌合突起83aの一面の幅方向の他端側は、図8に示されるように、一面が端部に向かうにつれて漸次他面に近づく傾斜面83cにより構成されている。
また、一方の嵌合突起83aの延出端と流路構成部82の軸心との間の距離は、第1距離よりやや小さく設定されている。
他方の嵌合突起83bの延出端は、流路構成部82の軸心を曲率中心とする曲率半径が第1距離より僅かに小さな円弧に沿った方向に延在している。
また、翼状突起84a〜84cは、流路構成部82の周方向に互いに120度離間している。そして、流路構成部82の周方向に関し、翼状突起84aは、嵌合突起83a,83bのそれぞれに対して90度の角度をずらして配置されている。翼状突起84aの突出端と流路構成部82の軸心との間の距離は、燃料吸入口64aと燃料排出口65aの間の距離より大きく、かつ、翼状突起84aの幅は、燃料排出口65aの最大の開口幅より大きく設定されている。
また、被回動規制部材85は、他方の嵌合突起83bの幅方向の一側近傍に位置する流路構成部82の外周面に設けられている。また、被回動規制部材85は、流路構成部82の軸方向に関して、嵌合突起83a,83bと翼状突起84a〜84cの間に形成されている。
被回動規制部材85は、周方向の一端側が他端側に向かって漸次流路構成部82の外周面からの高さが高くなる第1テーパ部85a、及び周方向他端から一端側に向かって漸次流路構成部82の外周面からの高さが高くなる第2テーパ部85bを有し、第2テーパ部85bの勾配は、第1テーパ部85aの勾配より大きくなっている。
なお、ここでいう勾配とは、流路構成部82の周方向の単位長さに対する第1テーパ部85a及び第2テーパ部85bの流路構成部82の外周面からの高さの変化量をいう。
また、最も流路構成部82の外周面から突出される被回動規制部材85の部位と流路構成部82の軸心との間の距離は、第1距離より小さく、かつ、燃料吸入口64aの中心と回動規制部材72の一面との間の距離より若干長くなっている。
また、一方の嵌合突起83aの幅方向の傾斜面83c側の端部と第2テーパ部85bの所定部位との間の流路構成部82の周方向の角度は、一方の被嵌合部材70aの長さ方向の一端に連結される環状凸部68の部位と回動規制部材72の幅方向の一端との間の環状凸部68の周方向の角度に等しくなっている。
フィルタ本体87は、図2に示されるように、袋状の濾過部88、及び濾過部88を支持する骨格部89により構成されている。濾過部88と流路構成部82とは、流路構成部82の一端側が濾過部88内に挿入されるように接続され、骨格部89が濾過部88の内側から濾過部88を支持している。
次いで、燃料供給装置10の組み立て構造について説明する。
まず、燃料フィルタ80とアダプタ60との連結構造について説明する。
図9はこの発明の実施の形態1に係る燃料供給装置の燃料フィルタとアダプタの連結構造を説明する上面図であり、燃料フィルタのフィルタ本体の図示を省略し、燃料フィルタの翼状突起を二点鎖線にて図示している。図10は図9のC方向から見た側面図である。
図9及び図10において、燃料フィルタ80の一端が燃料吸入口64aから突出し、他端が燃料吸入口64a側から第1貫通穴64内に挿入されてフィルタ支持部62aに当接され、燃料フィルタ80がフィルタ支持部62a上に支持されている。このとき、流路構成部82の穴部は、その軸方向から見て燃料吸入口64aに重ねられるように燃料吸入口64a内に配置される。
また、嵌合突起83a,83bのそれぞれは、幅方向の略全域で、被嵌合部材70a,70bの嵌合凹部71のそれぞれに嵌められている。
また、一方の嵌合突起83aの幅方向の一端側が、ストッパ75に当接されている。
さらに、被回動規制部材85の周方向の他端側の部位、言い換えれば、被回動規制部材85の第2テーパ部85b側の部位が、回動規制部材72の幅方向の一端と隙間なく相対する位置に配置されている。
また、第1Oリング92が、図2及び図10に示されるように、流路構成部82の他端側の外周面に嵌められ、流路構成部82の外周面と第1貫通穴64の内周面とに密接されている。
以上のようにアダプタ60に連結された燃料フィルタ80の流路構成部82の軸周りの正逆両方向への回動は、ストッパ75と回動規制部材72とにより規制される。
また、嵌合突起83a,83bの厚み方向の両面が、嵌合凹部71を構成する被嵌合部材70a,70bの両側片間に略隙間なく配置されるので、流路構成部82を燃料吸入通路55から引き出す方向への燃料フィルタ80の移動が規制される。
また、流路構成部82の他端側の外周面は、第1貫通穴64の内周面と略隙間なく配置され、また、第1Oリング92が、流路構成部82の他端側の外周面とに密接されるので、燃料フィルタ80の流路構成部82の径方向への移動が規制される。
また、翼状突起84aが、燃料排出口65aと相対している。
以上のように燃料フィルタ80とアダプタ60とが連結されている。
次いで、燃料ポンプ30の組立構造について説明する。
図2において、円柱体ユニット31は、保持弁配設ブロック34を第1ボディ部13Bの底部側に向けて、第1ボディ部13Bに同軸に嵌められている。
このとき、シリンダブロック33の吐出穴33cが、燃料渡し穴16と相対する位置に配置されている。また、保持弁配設ブロック34の表面が、燃料渡し穴16より第1ボディ部13Bの底部側に位置している。また、モータ装置20が、第1ボディ部13Bの開口を収納ケース22で塞口するように第1ボディ部13Bに取り付けられている。
そして、高圧燃料室17が円柱体ユニット31と第1ボディ部13Bの底部との間に形成され、燃料溜め室18が、円柱体ユニット31とモータ装置20の収納ケース22との間に形成される。なお、上述したように、高圧燃料通路15が、高圧燃料室17と供給口13aとを連通するように形成されている。また、外周面に複数の開口を有する円筒状のブッシュ90が、収納ケース22と円柱体ユニット31との間に介装され、円柱体ユニット31の軸方向の移動を規制している。
また、保持弁配設穴34aには、燃圧保持弁50が配設されている。
上述したように、ピストン36が、シリンダ33aに摺動自在に配置され、モータ本体21の駆動に連動したピストン36の往復移動により、燃料溜め室18内の燃料が、吸入孔33bから吸い込まれて加圧され、高圧燃料室17に吐出されるようになっている。
さらに、圧力調整装置40が、図3に示されるように、弁座44を高圧燃料室17に向けて圧力調整装置配設穴31aに配設されている。このとき、隙間がケーシング部材41の底部側の外周面と圧力調整装置配設穴31aの壁面との間に形成されている。そして、ラバー管51が、一端の開口をアダプタ本体61の第2貫通穴65に重ね、他端の開口を吐出穴33cに重ねてアダプタ本体61とシリンダブロック33とを連結している。これにより、リリーフ口41aから燃料排出口65aに至る燃料排出通路56が形成されている。
そして、燃料フィルタ80が取り付けられたアダプタ60は、燃料渡し部14の突出端面にフランジ体63が当接し、ケーシング連結部62と燃料渡し穴16とが嵌合されるように燃料渡し部14に固定されている。このとき、ケーシング連結部62の外周面に嵌められた第2Oリング93が、燃料渡し穴16の内周面に密接し、ケーシング連結部62と燃料渡し部14との連結部の気密性及び液密性が保たれている。また、上述の第1Oリング92は、流路構成部82の外周面と第1貫通穴64の内周面とに密接されているので、燃料タンク2内の燃料が、流路構成部82の外周面と第1貫通穴64の内周面との間から、燃料溜め室18に流れ込むことはない。
以上のように燃料供給装置10が組み立てられている。
次いで、燃料フィルタ80のアダプタ60への取り付け方法について説明する。
図11はこの発明の実施の形態1に係る燃料供給装置の燃料フィルタのアダプタへの着脱方法を説明する図である。
燃料フィルタ80の翼状突起84a〜84cを把持し、図11に示されるように、流路構成部82の他端を燃料吸入口64aから燃料吸入通路55(第1貫通穴64)内に、嵌合突起83a,83bと被嵌合部材70a,70bの位置をずらして挿入する。そして、流路構成部82の他端がフィルタ支持部62aに当接されるまで燃料フィルタ80を押し込む。このとき、燃料フィルタ80の流路構成部82の軸まわりの位置は、一方の嵌合突起83aの傾斜面83c側(幅方向の一端側)の端部と他方の嵌合突起83bの傾斜面83cとは逆側の端部との間に、被嵌合部材70a及びストッパ75が配置され、他方の嵌合突起83bの傾斜面83c側の端部と一方の嵌合突起83aの幅方向の他端との間に、被嵌合部材70b及び回動規制部材72が配置されるように設定されている。この状態にある燃料フィルタ80の位置を嵌合解除位置とする。
この状態から、翼状突起84b,84cを把持して、所定の回動方向(正方向)に燃料フィルタ80を回動させる所定の第1回動力以上の回動力を燃料フィルタ80に付加する。ここでいう正方向とは、図11中、流路構成部82を軸周りに反時計方向に回動させる方向であり、嵌合突起83a,83bが、傾斜面83c側の端側から嵌合凹部71に嵌合する方向である。つまり、燃料フィルタ80が嵌合解除位置にあるときには、燃料フィルタ80の所定の回動方向に関し、被回動規制部材85が、回動規制部材72より燃料フィルタ80の後方に配置されることになる。
そして、燃料フィルタ80の回動に伴い、嵌合突起83a,83bは、徐々に被嵌合部材70a,70bの嵌合凹部71に嵌め込まれる。また、被回動規制部材85が、回動規制部材72に当接されると、第1テーパ部85a側から回動規制部材72の一面を押圧して回動規制部材72を弾性変形させ、被回動規制部材85は、回動規制部材72の一面上を摺動する。これにより、燃料フィルタ80は、回動規制部材72に回動を規制されることなく、回動する。
なお、第1回動力未満の力で燃料フィルタ80を回動させようとしても、被回動規制部材85が、回動規制部材72を弾性変形させることができず、燃料フィルタ80を回動させることができないようになっている。
そして、嵌合突起83a,83bが、幅方向の略全域で、被嵌合部材70a,70bの嵌合凹部71に嵌め込まれ、一方の嵌合突起83aがストッパ75に当接される嵌合位置まで燃料フィルタ80が到達したときに、回動規制部材72が被回動規制部材85を乗り越える。つまり、燃料フィルタ80が嵌合位置に到達したときに、被回動規制部材85が回動規制部材72の前方に配置される。回動規制部材72は、元の形状に戻るので、被回動規制部材85の第2テーパ部85bが、回動規制部材72の前方に隙間なく配置され、燃料フィルタ80の逆方向への回動が規制される。以上により、燃料フィルタ80が、アダプタ60に安定して取り付けられる。
次いで、燃料フィルタ80のアダプタ60からの取り外し方法について説明する。
燃料フィルタ80が嵌合位置にある状態から、翼状突起84b,84cを把持し、燃料フィルタ80を逆方向に回動させる所定の第2回動力以上の回動力を燃料フィルタ80に付加する。これにより、被回動規制部材85が、第2テーパ部85b側から回動規制部材72の一面を押圧して回動規制部材72を弾性変形させ、回動規制部材72の一面上を摺動するように燃料フィルタ80が回動する。なお、第2回動力未満の力で燃料フィルタ80を回動させようとしても、被回動規制部材85が、回動規制部材72を弾性変形させることができず、燃料フィルタ80を回動させることができないようになっている。また、第2テーパ部85bの勾配が第1テーパ部85aより大きいので、第2回動力は第1回動力より大きくなる。
そして、燃料フィルタ80が所定角度回動されたところで、被回動規制部材85が回動規制部材72を乗り越え、回動規制部材72に対して燃料フィルタ80の逆方向のへの回動方向の前方に配置される。燃料フィルタ80は、嵌合突起83a,83bと嵌合凹部71との嵌合が解除される嵌合解除位置まで回動させる。そして、燃料フィルタ80を引き抜いてアダプタ60から取り外す。
以上のように、回動規制部材72と被回動規制部材85は、所定の回動方向に第1回動力以上の回動力が、嵌合解除位置にある燃料フィルタ80に付与された場合、及び所定の回動方向と逆方向に回動させる第2回動力以上の回動力が嵌合位置にある燃料フィルタ80に付与された場合に、燃料フィルタ80を回動させることが可能な壁面形状を有している。
ここで、回動規制部材72の弾性変形のしやすさは、回動規制部材72の厚さ、高さ、及び幅により変わる。従って、回動規制部材72の厚さ、高さ、及び幅が異なるアダプタ60を複数用意しておけば、使用するアダプタ60ごとに第1回動力および第2回動力を変えることができる。さらに、第1テーパ部85a及び第2テーパ部85bの勾配が異なれば、第1回動力と第2回動力も変わる。従って、第1テーパ部85a及び第2テーパ部85bの勾配が異なる燃料フィルタ80を複数用意しておいても、使用する燃料フィルタ80ごとに第1回動力および第2回動力を変えることができる。
次いで、燃料供給装置10の燃料タンク2への取り付け構造について説明する。
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10は、以下に説明する被装着体91を介して燃料タンク2に取り付けられている。
被装着体91は、概略円筒体に形成され、一端面が取付穴2aの近傍に位置する燃料タンク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。
燃料供給装置10は、燃料フィルタ80を被装着体91の孔から燃料タンク2内に挿入されている。さらに、燃料渡し部14の突出端が燃料タンク2内を臨むように被装着体91の孔に嵌合され、燃料供給装置10が、被装着体91を介して燃料タンク2に連結されている。なお、ケーシング本体13は、図示しない固定金具などにより燃料タンク2に支持される。
これにより、ケーシング本体13が燃料タンク2の外面に直付けされ、燃料フィルタ80は、アダプタ本体61の表面から燃料タンク2の内部に突出するように配置される。このとき、流路構成部82の軸方向は、燃料渡し部14を被装着体91に挿入する方向におおよそ一致する。
次いで、燃料供給装置10の燃料タンク2からの取り外しについて説明する。
燃料供給装置10は、燃料タンク2への固定を解除した後、取付穴2aから燃料フィルタ80が燃料タンク2の内壁面に引っ掛からないように向きを調整しながら、燃料タンク2から引き出すことで、燃料タンク2から取り外される。
次いで、燃料供給システム1の動作について説明する。
まず、燃料噴射弁6への燃料供給動作について説明する。
駆動制御部8が、モータ本体21を駆動すると、ピストン36が往復移動し、燃料溜め室18の燃料は、加圧されて高圧燃料室17に吐出されるようになっている。加圧された燃料は、燃料噴射弁6まで流れて燃料噴射弁6から噴射される。
次いで、圧力調整装置40による高圧燃料室17内の圧力調整について説明する。
初期状態では、高圧燃料室17内の圧力は、所定値より小さく、弁体46は、弁座44に着座しているものとする。
図3において、高圧燃料室17内の圧力が、所定値より大きくなると、弁体46はスプリング47の付勢力に抗して、弁座44から離れるように変位する。これにより、弁座44の他端側の開口から、高圧燃料室17の燃料が吐出される。
弁座44から吐出された燃料は、リリーフ口41aから燃料排出通路56に吐出され、燃料排出通路56を流れて燃料排出口65aから燃料タンク2内に排出される。つまり、圧力調整装置40は、高圧燃料室17内の圧力が所定圧より大きくなったときに高圧燃料室17内の燃料をリリーフ口41aから高圧燃料室17の外部に送り出し、高圧燃料室17内の圧力、言い換えれば、高圧管4内の燃料の圧力を所定の圧力に調整するように構成されている。
この実施の形態1に係る燃料供給装置によれば、燃料フィルタ80が、流路構成部82をアダプタ本体61の燃料吸入口64aから突出させて、アダプタ本体61に連結されている。そして、燃料フィルタ80は、被嵌合部材70a,70bとずれた位置に嵌合突起83a,83bが配置される嵌合解除位置と、嵌合突起83a,83bと被嵌合部材70a,70bの嵌合凹部71とが互いに嵌め合わされる嵌合位置との間を、流路構成部82の軸まわりの回動により移動可能に構成されている。そして、燃料フィルタ80は、嵌合位置にあるときにアダプタ60に保持されるようになっている。
従って、燃料フィルタ80を流路構成部82の軸まわりに回動させるという容易な作業で、燃料フィルタ80をアダプタ60に着脱できる。これにより、燃料フィルタ80を供給装置本体11にアダプタ60を介して取り付ける生産工程での歩留まりの悪化を抑制できる。また、例えば、濾過部88が目詰まりしたときなどに燃料フィルタ80のみを交換したりすることができる。
これに加え、燃料フィルタ80を嵌合位置に回動させてアダプタ60に保持させた状態では、流路構成部82の軸方向の移動が、嵌合突起83a,83bが嵌め合わされた被嵌合部材70a,70bにより規制される。燃料供給装置10は、おおよそ、流路構成部82の軸方向に一致する方向に燃料タンク2から引き抜くように取り外されるので、燃料フィルタ80が燃料タンク2の内壁に引っ掛かっても、燃料フィルタ80がアダプタ60から外れて燃料タンク2内に落ちることがなくなる。
また、リリーフ口41aから燃料タンク2内に開口する燃料排出口65aに至る燃料排出通路56が形成されている。さらに、燃料フィルタ80が嵌合位置にあるときに燃料排出口65aと相対する翼状突起84aが、流路構成部82の外周面に突設されている。
燃料供給装置10が燃料タンク2の下部に取り付けられる一般的な場合、燃料排出口65aの上方に翼状突起84aが配置される。従って、燃料タンク2内の燃料の異物が、燃料排出口65aから、燃料排出通路56に入り込んで燃料排出通路56内に堆積し、燃料排出口65aからの燃料の排出が妨げられることを未然に防止できる。
また、回動規制部材72と被回動規制部材85は、嵌合解除位置にある燃料フィルタ80に所定の回動方向に回動させる所定の第1回動力以上の回動力が付与された場合、及び嵌合位置にある燃料フィルタ80に所定の回動方向と逆方向に回動させる所定の第2回動力以上の回動力が付与された場合に、被回動規制部材85が回動規制部材72の一面を押圧して回動規制部材72を乗り超えるように燃料フィルタ80を回動させることが可能な壁面形状を有している。さらに、回動規制部材72と被回動規制部材85は、燃料フィルタ80が嵌合位置に到達したときに、被回動規制部材85が回動規制部材72の前方に配置される位置関係にある。
従って、嵌合解除位置にある燃料フィルタ80を所定の回動方向に回動させて嵌合位置に配置させることで、燃料フィルタ80の回動が規制され、かつ、燃料フィルタ80を所定の回動方向とは逆方向に第2回動力以上の力で回動させれば、燃料フィルタ80をアダプタ60から取り外すことが可能となる。つまり、燃料フィルタ80の単体での交換が可能であり、かつ、燃料フィルタ80が嵌合位置にあるときに、第2回動力以上の回動力で回動させなければ、嵌合解除位置に移動させることができないので、予期せぬ燃料フィルタ80のアダプタ60からの脱落が一層防止される。
また、第2テーパ部85bは、第1テーパ部85aより大きな勾配を有しているので、第2回動力が第1回動力より大きくなる。燃料フィルタ80は、小さな第1回動力で正方向に回動させるだけで、アダプタ60に取り付け可能であるので、燃料フィルタ80のアダプタ60への取り付け作業の負荷を軽減できる。
実施の形態2.
図12はこの発明の実施の形態2に係る燃料供給装置のアダプタ及び燃料供給装置の断面図である。
図12において、燃料フィルタ80の流路構成部82とアダプタ60の第1貫通穴64の内周面のとの間に配設されていた第1Oリング92が省略されている。
燃料フィルタ80とアダプタ60とを連結する前の状態では、流路構成部82の他端と嵌合突起83a,83bの流路構成部82の一端側に向けられた表面(一面)との間の流路構成部82の軸方向の距離d1が、フィルタ支持部62aと被嵌合部材70a,70bの一方の側片の内面との間の第1貫通穴64の穴方向の距離d2と同じ、もしくは僅かに長くなっている。なお、一方の被嵌合部材70aの一方の側片は、弾性変形可能な厚さに作製されている。
他の燃料供給装置の構成は、上記実施の形態1と同様である。
以上のように構成された燃料フィルタ80及びアダプタ60は、燃料フィルタ80を嵌合位置に配置したときに、嵌合突起83a,83bの一面と当該一面と相対する被嵌合部材70a,70bの一方の側片の面とが、言い換えれば、嵌合突起83a,83bの一面と当該一面と相対する嵌合凹部71の内面とが互いを押圧するので、流路構成部82の他端面とフィルタ支持部62aとの間が密着される。
なお、詳細には図示しないが、燃料フィルタ80を嵌合解除位置から嵌合位置に移動させるとき、傾斜面83c側から嵌合突起83a,83bが嵌合凹部71に嵌合されるので、燃料フィルタ80を嵌合位置までスムーズに回動させることができる。
この実施の形態2によれば、燃料フィルタ80が、嵌合位置にあるときに、嵌合突起83a,83bの一面と、嵌合突起83a,83bと相対する被嵌合部材70a,70bの嵌合凹部71の面とが互いを押圧するように、流路構成部82とアダプタ本体61のからの嵌合突起83a,83b及び嵌合凹部71の高さ位置が設定されている。
これにより、燃料フィルタ80の流路構成部82の他端面とアダプタ本体61のフィルタ支持部62aとが密接するので、流路構成部82の外周面と第1貫通穴64の内周面との間の気密性及び液密性を保つOリング等のシール部材を設けなくても、燃料タンク2内の燃料が、流路構成部82の外周面と第1貫通穴64の内周面との間から、燃料溜め室18に流れ込むことはない。従って、部材コストを削減することができる。
上記各実施の形態では、燃料フィルタ80が、嵌合位置に配置されたときに、嵌合突起83a,83bが、幅方向の略全域に亘って被嵌合部材70a,70bの嵌合凹部71と嵌合するものとして説明したが、嵌合突起83a,83bの一部が、嵌合凹部71に嵌合された状態の燃料フィルタ80の位置を嵌合位置としてもよい。
また、被回動規制部材85に第1テーパ部85a及び第2テーパ部85bを設けるものとして説明したが、第1テーパ部85a及び第2テーパ部85bを省略して被回動規制部材85を均等な厚さとし、回動規制部材72の延在方向の両端にテーパ部を構成してもよい。このとき、回動規制部材72のテーパ部は、延在方向の端部から中央部にむかって一面が、他面に対して漸次離れるように構成すればよい。これによっても、嵌合解除位置または嵌合位置にある燃料フィルタ80は、正逆両方向に所定の回動力以上の回動力で回動させたときのみに回動させることが可能になる。
また、被嵌合部材70a,70b及び嵌合突起83a,83bは一対ずつ設けるものとして説明したが、被嵌合部材70a,70b及び嵌合突起83a,83bは一対設けるものに限定されず、3つや4つなど、複数設けられていればよい。
また、翼状突起84a〜84cは、3つ設けるものとして説明したが、翼状突起84a〜84cは、2つ以上設けられていればよく、翼状突起のうちの一つを異物流入防止突起が兼ねるようにすればよい。
また、燃料フィルタ80が、嵌合位置に配置されたときに、ストッパ75に一方の嵌合突起83aが当接され、燃料フィルタ80の所定方向への回動が規制されるものとして説明したが、燃料フィルタ80が、嵌合位置に配置されたときに、他方の嵌合突起83bが、回動規制部材72に当接するように他方の嵌合突起83bの形状を構成してもよい。つまり、回動規制部材72に、燃料フィルタ80が、嵌合位置に配置されたときの燃料フィルタ80の所定方向への回動を規制するストッパの役割を兼務させてもよい。この場合、ストッパ75を省略できる。
2 燃料タンク、10 燃料供給装置、12 ケーシング、13 ケーシング本体、13A 供給ポート、14 燃料渡し部、16 燃料渡し穴、17 高圧燃料室、18 燃料溜め室、30 燃料ポンプ、40 圧力調整装置、41a リリーフ口、55 燃料吸入通路、56 燃料排出通路、60 アダプタ、61 アダプタ本体、64a 燃料吸入口、65a 燃料排出口、70a,70b 被嵌合部材、71 嵌合凹部、72 回動規制部材、80 燃料フィルタ、82 流路構成部、83a,83b 嵌合突起、84a 翼状突起(異物流入防止突起)、85 被回動規制部材、85a 第1テーパ部、85b 第2テーパ部。

Claims (4)

  1. 供給ポートを有するケーシング本体、及び上記ケーシング本体に突設される燃料渡し部を有し、上記燃料渡し部の突出端とケーシング本体内とを連通する燃料渡し穴が形成され、上記燃料渡し部の突出端が、燃料タンクの内部を臨むように上記ケーシング本体が上記燃料タンクの外面に直付けされるケーシングと、
    それぞれ、上記ケーシング本体内に設けられ、上記供給ポートに接続される高圧燃料室、及び燃料溜め室と、
    上記燃料溜め室内の上記燃料を加圧して上記高圧燃料室に吐出する燃料ポンプと、
    上記燃料渡し穴を介して上記燃料渡し部に取り付けられ、上記ケーシングの外部に露出される燃料吸入口を有し、上記燃料吸入口と上記燃料溜め室とを連通する燃料吸入通路が形成されたアダプタ本体、及び上記燃料吸入口の縁部に沿った方向に互いに離間するように上記アダプタ本体の表面に突設され、上記燃料吸入口側に開口する嵌合凹部が形成された複数の被嵌合部材を有するアダプタと、
    筒状に作製され、軸方向の一端を上記燃料吸入口から突出させ、軸方向から見て、穴部が上記燃料吸入口に重なるようにアダプタ本体に連結される流路構成部、及び上記流路構成部の外周部に、周方向に互いに離間して突設され、複数の上記被嵌合部材の上記嵌合凹部に嵌合される複数の嵌合突起を有し、上記燃料吸入通路に流入する上記燃料タンク内の燃料から異物を除去する燃料フィルタと、
    を備え、
    上記燃料フィルタは、上記嵌合突起の上記嵌合凹部への嵌合が解除される嵌合解除位置と、上記嵌合突起が上記嵌合凹部に嵌合される嵌合位置との間を、上記流路構成部の軸まわりの回動により移動可能に構成され、上記嵌合位置にあるときに上記アダプタに保持され
    上記流路構成部は、軸方向の他端面を上記アダプタ本体の壁面に当接させて上記アダプタ本体に支持され、上記燃料フィルタが嵌合位置にあるときに、上記流路構成部の軸方向の一端側に向けられた上記嵌合突起の一面と上記嵌合突起の一面と相対する上記被嵌合部材の面とが互いを押圧することを特徴とする燃料供給装置。
  2. 上記高圧燃料室内の圧力が所定圧より大きくなったときに上記高圧燃料室内の上記燃料を上記高圧燃料室の外部に送り出すためのリリーフ口を有し、上記高圧燃料室内の圧力を所定圧に調整する圧力調整装置を備え、
    上記アダプタ本体は、上記ケーシングの外部に露出される燃料排出口を有し、
    上記リリーフ口から上記燃料排出口に至る燃料排出通路が形成され、
    異物流入防止突起が、上記流路構成部の外周面に突設されて上記燃料フィルタが上記嵌合位置にあるときに上記燃料排出口と相対することを特徴とする請求項に記載の燃料供給装置。
  3. 板状に作製され、一面を上記燃料吸入口側に向け、上記燃料吸入口の縁部に沿った方向に延在するように、上記燃料吸入口の外方で上記アダプタ本体上に立設され、一面が押圧されたときに上記燃料吸入口の外側に弾性変形される回動規制部材と、
    上記流路構成部の外周面に突設されて、周方向に延在する被回動規制部材と、
    を備え、
    上記嵌合解除位置から上記嵌合位置に向かわせる上記燃料フィルタの所定の回動方向に関し、上記燃料フィルタが上記嵌合解除位置にあるときに、上記回動規制部材が上記被回動規制部材より上記嵌合解除位置から上記嵌合位置に向かわせる上記燃料フィルタの回動方向側に配置され、
    上記回動規制部材と上記被回動規制部材は、上記嵌合解除位置にある上記燃料フィルタに上記所定の回動方向に回動させる所定の第1回動力以上の回動力が付与された場合、及び上記嵌合位置にある上記燃料フィルタに上記所定の回動方向と逆方向に回動させる所定の第2回動力以上の回動力が付与された場合に、上記被回動規制部材が上記回動規制部材の一面を押圧して上記回動規制部材を乗り超えるように上記燃料フィルタを回動させることが可能な壁面形状を有し、かつ、上記燃料フィルタが上記所定の回動方向に回動して上記嵌合位置に到達したときに、上記被回動規制部材が上記回動規制部材より上記嵌合解除位置から上記嵌合位置に向かわせる上記燃料フィルタの回動方向側に配置される位置関係にあることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の燃料供給装置。
  4. 上記被回動規制部材の周方向の一端側が、他端側に向かって漸次流路構成部の外周面からの高さが高くなる第1テーパ部により構成され、周方向の他端側が、一端側に向かって漸次流路構成部の外周面からの高さが高くなる第2テーパ部により構成され、上記第2テーパ部の勾配が上記第1テーパ部の勾配より大きいことを特徴とする請求項に記載の燃料供給装置。
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