JP5276868B2 - 燃料供給モジュール - Google Patents

Description

本発明は、主としてエンジンの燃料噴射弁に燃料を供給する燃料供給モジュールに関し、特に、燃料タンクに取り付けられて上面に燃料取り出し管を突出させる取り付けベース部材と、この取り付けベース部材に支持されて燃料タンク内に収容され、燃料タンク内の燃料を汲み上げて前記燃料取り出し管に送る電動ポンプと、前記取り付けベース部材に弁筒が保持され、電動ポンプの吐出燃料の一部を燃料タンク内に還流させてその吐出圧力を調整するレギュレータ弁とを備える燃料供給モジュールの改良に関する。

かゝる燃料供給モジュールは、特許文献１に開示されるように既に知られている。
特開２００７−２９１８６６号公報

本発明者は、かゝる燃料供給モジュールが作動中に発生する騒音の一因として、レギュレータ弁における弁体の開閉振動が取り付けベース部材に伝達し、取り付けベース部材が共鳴音を発することを究明した。

そこで、本発明は、レギュレータ弁における弁体の開閉振動が極力取り付けベース部材に伝達しないようにして、静粛な燃料供給モジュールを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、燃料タンクに取り付けられて上面に燃料取り出し管を突出させる取り付けベース部材と、この取り付けベース部材に支持されて燃料タンク内に収容され、燃料タンク内の燃料を汲み上げて前記燃料取り出し管に送る電動ポンプと、前記取り付けベース部材に弁筒が保持され、電動ポンプの吐出燃料の一部を燃料タンク内に還流させてその吐出圧力を調整するレギュレータ弁とを備える燃料供給モジュールにおいて、前記取り付けベース部材に、前記レギュレータ弁の弁筒の少なくとも一部を圧入する保持筒と、この保持筒を空隙を介して囲繞する囲い壁と、前記保持筒の内周面に連なるガイド孔とを形成する一方、前記弁筒には、前記ガイド孔にシール部材を介して嵌合するガイド筒部と、前記保持筒の内周面に圧入される圧入筒部とを設け、前記圧入筒部及び保持筒間には、前記圧入筒部に隣接するガイド筒部の外周面を前記弁筒外に開放するリーク溝を設けて、燃料供給モジュールの機能検査時、前記シール部材の未装着状態では、レギュレータ弁の入口側の燃料が前記リーク溝から流出するようにしたことを第１の特徴とする。

また本発明は、第１の特徴に加えて、前記保持筒の外周面と前記囲い壁の内周面とを一体に連結する放射状のリブを前記取り付けベース部材に形成したことを第２の特徴とする。

さらにまた本発明は、第１又は第２の特徴に加えて、前記電動ポンプの吐出側に連なる燃料通路を前記レギュレータ弁に連通する調圧路にオリフィスを設けたことを第３の特徴とする。

本発明の第１の特徴によれば、レギュレータ弁の作動中、弁体の開閉振動が弁筒に伝達し、そして相互に圧入した圧入筒部から保持筒へと伝達するが、その振動の殆どは、保持筒と、それを囲繞する囲い壁との間の空隙に吸収されることになり、その結果、取り付けベース部材からの共鳴音の発生を抑えることができ、燃料供給モジュールの静粛性の向上に寄与し得る。また特に取り付けベース部材に、保持筒の内周面に連なるガイド孔を形成する一方、弁筒に、前記ガイド孔にシール部材を介して嵌合するガイド筒部と、保持筒の内周面に圧入される圧入筒部とを設け、それら圧入筒部及び保持筒間に、圧入筒部に隣接するガイド筒部の外周面を弁筒外に開放するリーク溝を設けて、燃料供給モジュールの機能検査時、前記シール部材の未装着状態では、レギュレータ弁の入口側の燃料が前記リーク溝から流出するようにしたので、燃料供給モジュールの完成後の機能検査時、もしレギュレータ弁においてシール部材が未装着状態であれば、レギュレータ弁の入口側の燃料が上記リーク溝から流出することになり、これによりシール部材の装着忘れを検知することができる。

本発明の第２の特徴によれば、前記保持筒は、これと囲い壁との間を連結する放射状のリブにより効果的に補強され、保持筒の圧入筒部に対する締めつけ力を温度変化及び経年に拘らず安定させることができ、特に、取り付けベース部材２を合成樹脂製とする場合に有効である。

本発明の第３の特徴によれば、電動ポンプの燃料吐出中に、その吐出圧力が脈動すると、その脈動は、レギュレータ弁に到達する手前でオリフィスにより減衰され、したがって電動ポンプの吐出圧力の脈動に起因するレギュレータ弁の弁体の振動を防いで、燃料供給モジュールの静粛性の更なる向上に寄与し得る。

本発明の実施の形態を、添付図面に示す本発明の好適な実施例に基づいて以下に説明する。

図１は本発明の一実施例に係る燃料供給モジュールの斜視図、図２は同燃料供給モジュールを燃料タンクへの取り付け状態で示す縦断面図、図３は図２の部分拡大図、図４は図３の４−４断面図、図５は図４の５−５線断面図、図６はレギュレータ弁の装着前の状態を示す、図３との対応図、図７は本発明の別の実施例を示す、図５との対応図である。

先ず、図１及び図２において、自動二輪車等の車両に搭載される燃料タンクＴの天井壁１には、燃料タンクＴ内の燃料をエンジンの燃料噴射弁Ｉに供給する本発明の燃料供給モジュールＭが取り付けられる。

燃料供給モジュールＭは、取り付けベース部材２と、この取り付けベース部材２の直下に、軸方向を上下に向けて配置される電動ポンプＥｐと、取り付けベース部材２に一体に形成される上部ポンプホルダ３Ａと、この上部ポンプホルダ３Ａに着脱可能に結合されると共に、この取り付けベース部材２と協働して電動ポンプＥｐを収容、保持する下部ポンプホルダ３Ｂと、電動ポンプＥｐの下端に取り付けられる燃料ストレーナ４とを備えている。

燃料タンクＴの天井壁１には、そのタンク内部に電動ポンプＥｐを挿入するための開口部５が設けられると共に、この開口部５を囲繞する取り付けリング６が固設される。この取り付けリング６には、その上面から突出する複数本の取り付けボルト７が固設されている。

前記取り付けベース部材２は、上記開口部５を塞ぐように取り付けリング６の上面に重ねられる円板状のフランジ部２ａを有する。このフランジ部２ａには、その外周に沿って並ぶ複数のボルト孔１１が設けられ、これらボルト孔１１に挿通される複数の取り付けボルト７と、これらに螺締される複数のナット８とにより取り付けベース部材２は取り付けリング６に固定される。その際、フランジ部２ａと燃料タンクＴの天井壁１との間には、開口部５をシールする環状のシール部材９が介装される。

この取り付けベース部材２は合成樹脂製であり、フランジ部２ａの上部には、燃料タンクＴ外で水平方向に突出する燃料取り出し管１２が一体に形成され、この燃料取り出し管１２の外端部には、エンジンの燃料噴射弁Ｉに連なる燃料供給導管３３が接続されるようになっている。

またフランジ部２ａの下面には上部ポンプホルダ３Ａが一体に形成される。この上部ポンプホルダ３Ａは、燃料タンクＴ内に突出して電動ポンプＥｐの上半部外周面に嵌合するよう円筒状をなしており、この上部ポンプホルダ３Ａには、下端を開放したＴ字状の係止溝１３Ｆが周方向等間隔置きに複数設けられる。

一方、下部ポンプホルダ３Ｂは、電動ポンプＥｐの下半部を収容、保持するよう、合成樹脂により円筒状に成形される。この下部ポンプホルダ３Ｂには、その上端から突出するＴ字状の係止爪１３Ｍが複数一体に形成される。そしてこれら係止爪１３Ｍを前記係止溝１３Ｆに係合することにより、上部ポンプホルダ３Ａに下部ポンプホルダ３Ｂが結合される。こうして電動ポンプＥｐは上部ポンプホルダ３Ａ及び下部ポンプホルダ３Ｂ間に収容保持される。

電動ポンプＥｐは、ロータ２０を鉛直方向に向けた電動モータＥと、この電動モータＥにより駆動される燃料ポンプＰとからなっている。電動モータＥは、内周面に周方向に並ぶ複数の磁石１７ａを固設した円筒状のステータ１７と、このステータ１７の上端にカシメ結合される上部軸受ブラケット１８と、同下端部に結合される下部軸受ブラケット１９と、上部及び下部軸受ブラケット１８，１９によりロータ軸２０ａが支承されるロータ２０とから構成される。

燃料ポンプＰは、下部軸受ブラケット１９下面との間にポンプ室２２を画成すべく下部軸受ブラケット１９と共にステータ１７にカシメ結合されるポンプケース２３と、ポンプ室２２に回転自在に収容されてロータ軸２０ａの下端部に連結されるポンプインペラ２４とで、ウエスコ型に構成される。

ポンプケース２３には、ポンプ室２２に開口する吸入ポート２５が設けられ、この吸入ポート２５に、燃料タンクＴ内の底部に配置される前記燃料ストレーナ４が接続され、この燃料ストレーナ４は、ポンプケース２３の下面に突設されて下部ポンプホルダ３Ｂの下方に突出する支軸２６に取り付けられる。また前記下部軸受ブラケット１９には、ポンプ室２２及びステータ１７内を連通する吐出ポート２７が設けられる。

前記上部軸受ブラケット１８には、その上方に突出すると共に、ステータ１７内と連通した最終吐出ポート３４を有する燃料吐出管３０が一体に形成され、その内部には最終吐出ポート３４への燃料の逆流を阻止する逆止弁３１が設けられる。この燃料吐出管３０は、取り付けベース部材２の下面に一体に突設される連結筒２９の内周面にシール部材３２を介して下方から嵌合される。

取り付けベース部材２には、燃料取り出し管１２及び連結筒２９の内部を走って燃料吐出管３０の内部に連通する一連のＬ字状の燃料通路２８と、この燃料通路２８の屈曲部から分岐する調圧路３５とが形成される。この調圧路３５にオリフィス３６を介して連通するレギュレータ弁Ｒが取り付けベース部材２に保持される。レギュレータ弁Ｒは、燃料通路２８内の圧力を前記燃料噴射弁Ｉからの燃料噴射に適した所定圧力に調整するもので、その内部構造及び、取り付けベース部材２による保持構造については後述する。

前記燃料吐出管３０は上部軸受ブラケット１８の上端面片側に配置され、他方の片側には、電動モータＥの給電端子４７が突設される。

一方、取り付けベース部材２の上面には、外側端子４９を保持するカプラ４８が一体に形成され、また取り付けベース部材２の下面には、外側端子４９に連なる内側端子５２を突出させると共に、この内側端子５２を囲繞する円筒状の案内筒５３が一体に突設される。前記給電端子４７及び内側端子５２間は、コネクタ付きのリード線５０により接続され、これによって内側端子５２及び給電端子４７は相互に電気的に接続される。

また内側端子５２は電動ポンプＥｐの半径方向外側方に配置され、給電端子４７の直上にレギュレータ弁Ｒが配置され、レギュレータ弁Ｒから排出される燃料が、給電端子４７周りの電動ポンプＥｐ上面に落下するようになっている。その落下した燃料を、燃料タンクＴ内に還流させるために、前記上部ポンプホルダ３Ａの周壁に切欠き窓５１が設けられる。

さて、レギュレータ弁Ｒ及びその保持保持構造について、図３〜図６を参照しながら説明する。

先ず、図３及び図４において、レギュレータ弁Ｒは、取り付けベース部材２とは別個に形成された、端壁３７ｅ付きで円筒状の弁筒３７を備えており、この弁筒３７は、金属製（例えばステンレス鋼製）である。弁筒３７の端壁３７ｅには、それを貫通して前記調圧路３５に連通する弁孔３８と、この弁孔３８の内端に連なる弁座３９とが形成される。弁筒３７内の弁室４０には、弁座３９に着座し得る鋼球よりなる球状の弁体４１と、この弁体４１を弁座３９と反対側で回転自在に支承する弁リテーナ４２と、この弁リテーナ４２を介して弁体４１を弁座３９との着座方向に所定のセット荷重をもって付勢する弁ばね４３とが収容され、この弁ばね４３の固定端部を支持すると共に、弁リテーナ４２を弁体４１の開閉方向に摺動自在に支承するガイド部材４４が弁筒３７の内周面に圧入固定される。

前記弁リテーナ４２は、弁体４１を回転自在に支承するフランジ４２ａと、このフランジ４２ａの背面より突出してガイド部材４４に摺動自在に支承されるステム４２ｂとで構成され、傘形をなしている。ガイド部材４４には、弁室４０を下方に開放する複数の排出孔４５とが設けられる。

次に、取り付けベース部材２による弁筒３７の保持構造について説明する。図６に示すように、弁筒３７は、ガイド筒部３７ａと、このガイド筒部３７ａの下端にテーパ部３７ｂを介して連なる、ガイド筒部３７ａより大径の圧入筒部３７ｃとからなっており、ガイド筒部３７ａの上端部には、シール部材５６を装着する環状凹部５５が設けられる。

一方、取り付けベース部材２には、軸線を上下方向に向けて下端を開放する保持筒５７と、この保持筒５７を空隙５８を介して囲繞する囲い壁５９と、これら保持筒５７及び囲い壁５９間を連結する放射状のリブ６０とが一体に形成される。また取り付けベース部材２には、保持筒５７の内周面の上端にテーパ面６１を介して連なる、保持筒５７内周面より小径のガイド孔６２が設けられ、このガイド孔６２の上端壁中心部に前記調圧路３５の下流端が開口する。

而して、ガイド孔６２には、その内周面にシール部材５６を密接させつゝガイド筒部３７ａが緩く嵌合され、その嵌合に誘導されながら圧入筒部３７ｃが保持筒５７の内周面に圧入される。したがって、保持筒５７の内周面又は圧入筒部３７ｃの外周面には、予め所定の圧入代が付与される。圧入筒部３７ｃの上記圧入は、ガイド筒部３７ａがガイド孔６２の上端壁に当接することで終わる。その結果、弁筒３７の弁孔３８が調圧路３５と連通し、その連通部の周囲はシール部材５６によりシールされる。

保持筒５７の下端には、複数のかしめ片６３が一体に突設され、これらかしめ片６３は、保持筒５７への圧入筒部３７ｃの圧入後、半径方向内方へ熱かしめされ、圧入筒部３７ｃの下端を押えるようになっている。これにより保持筒５７による弁筒３７の保持が強化される。

保持筒５７の内周面又は／及び圧入筒部３７ｃの外周面には、シール部材５６の下方のガイド孔６２を保持筒５７の下方に開放するリーク溝６４が設けられる。

次に、この実施例の作用について説明する。

燃料供給モジュールＭの完成後の機能検査時、もしレギュレータ弁Ｒにおいてシール部材５６が未装着状態であれば、レギュレータ弁Ｒの入口側の燃料が上記リーク溝６４から流出することになる。これによりシール部材５６の装着忘れを検知することができ、その製品は修理改善工程へ移行される。

電動ポンプＥｐにおいて、電動モータＥを作動すれば、そのロータ軸２０ａによりポンプインペラ２４が回転駆動される。これに伴い燃料タンクＴ内の燃料が燃料ストレーナ４で濾過されながら吸入ポート２５からポンプ室２２に吸入され、ポンプインペラ２４により昇圧されて吐出ポート２７からステータ１７内へ圧送され、最終吐出ポート３４から燃料吐出管３０及び燃料取り出し管１２、即ち燃料通路２８を経て燃料噴射弁Ｉに供給される。

その間、燃料通路２８の圧力、即ち電動ポンプＥｐの吐出圧力は調圧路３５を経てレギュレータ弁Ｒの弁体３９に作用するので、電動ポンプＥｐの吐出圧力が所定値を超えると、弁体３９が調圧ばね４０のセット荷重に抗して開弁し、燃料通路２８内の燃料の一部を弁室４２側に排出し、燃料通路２８の圧力が所定値に戻ると、弁体３９は調圧ばね４０のセット荷重により再び閉弁する。こうして燃料通路２８の圧力は所定値に自動的に調整されるので、燃料噴射弁Ｉからの燃料の噴射圧力が適正に制御される。

このようなレギュレータ弁Ｒの作動中、弁体４１の開閉振動が弁筒３７に伝達し、そして特に相互に圧入した圧入筒部３７ｃから保持筒５７へと伝達するが、保持筒５７と、それを囲繞する囲い壁５９との間には空隙５８が存在するので、その振動の殆どが空隙５８に吸収されることになり、その結果、取り付けベース部材２からの共鳴音の発生を抑えることができ、燃料供給モジュールＭの静粛性の向上に寄与し得る。

しかも、保持筒５７及び囲い壁５９間には、それらを連結する放射状のリブ６０が設けられるので、これらリブ６０により保持筒５７が効果的に補強され、保持筒５７の圧入筒部３７ｃに対する締めつけ力を温度変化及び経年に拘らず安定させることができ、特に、取り付けベース部材２を合成樹脂製とする場合に有効である。

また電動ポンプＥｐから燃料通路２８への燃料の吐出中に、その吐出圧力が脈動すると、その脈動は、調圧路３５側に伝達するが、レギュレータ弁Ｒに到達する手前でオリフィス３６により減衰される。その結果、電動ポンプＥｐの吐出圧力の脈動に起因するレギュレータ弁Ｒの弁体３９の振動を防いで、燃料供給モジュールＭの静粛性の更なる向上に寄与し得る。

レギュレータ弁Ｒの弁室４２から排出される燃料は、給電端子４７周りの上部軸受ブラケット１８の上面、即ち電動ポンプＥｐの上面に落下し、上部ポンプホルダ３Ａの切欠き窓５１を通過して燃料タンクＴ内に還流する。したがって、給電端子４７の周囲は、レギュレータ弁Ｒからの排出燃料により始終洗われることになるので、給電端子４７周りに燃料が滞留することがなく、滞留燃料中に含まれる水分による給電端子４７の腐蝕を未然に防ぐことができる。

さらに上部軸受ブラケット１８の上面に落下した燃料は、そこで運動エネルギを減衰された後、上部ポンプホルダ３Ａの切欠き窓５１から、燃料タンクＴ内の貯留燃料上に静かに流下することになるから、燃料の落下音を防ぐことができる。

次に、図７に示す本発明の別の実施例について説明する。

この別の実施例では、保持筒５７の内周面に、弁筒３７の圧入筒部３７ｃが圧入される圧入部５７ａが周方向複数箇所に設けられ、これら圧入部５７ａ相互の間がリーク溝６４となる。この別の実施例によれば、圧入部５７ａの分散配置により圧入応力の緩和を図ることができる。その他の構成は前実施例と同様であるので、図７中、前実施例と対応する部分には同一の参照符号を付して、重複する説明を省略する。

本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。

本発明の一実施例に係る燃料供給モジュールの斜視図。 同燃料供給モジュールを燃料タンクへの取り付け状態で示す縦断面図。 図２の部分拡大図。 図３の４−４断面図。 図４の５−５線断面図。 レギュレータ弁の装着前の状態を示す、図３との対応図。 本発明の別の実施例を示す、図５との対応図。

Ｅｐ・・・・電動ポンプ
Ｍ・・・・・燃料供給モジュール
Ｒ・・・・・レギュレータ弁
Ｔ・・・・・燃料タンク
２・・・・・取り付けベース部材
１２・・・・燃料取り出し管
３５・・・・調圧路
３６・・・・オリフィス
３７・・・・弁筒
３７ａ・・・ガイド筒部
３７ｃ・・・圧入筒部
５６・・・・シール部材
５７・・・・保持筒
５８・・・・空隙
５９・・・・囲い壁
６０・・・・リブ
６２・・・・ガイド孔
６４・・・・リーク溝

Claims (3)

1. 燃料タンク（Ｔ）に取り付けられて上面に燃料取り出し管（１２）を突出させる取り付けベース部材（２）と、この取り付けベース部材（２）に支持されて燃料タンク（Ｔ）内に収容され、燃料タンク（Ｔ）内の燃料を汲み上げて前記燃料取り出し管（１２）に送る電動ポンプ（Ｅｐ）と、前記取り付けベース部材（２）に弁筒（３７）が保持され、電動ポンプ（Ｅｐ）の吐出燃料の一部を燃料タンク（Ｔ）内に還流させてその吐出圧力を調整するレギュレータ弁（Ｒ）とを備える燃料供給モジュール（Ｍ）において、
   前記取り付けベース部材（２）に、前記レギュレータ弁（Ｒ）の弁筒（３７）の少なくとも一部を圧入する保持筒（５７）と、この保持筒（５７）を空隙（５８）を介して囲繞する囲い壁（５９）と、前記保持筒（５７）の内周面に連なるガイド孔（６２）とを形成する一方、前記弁筒（３７）には、前記ガイド孔（６２）にシール部材（５６）を介して嵌合するガイド筒部（３７ａ）と、前記保持筒（５７）の内周面に圧入される圧入筒部（３７ｃ）とを設け、
   前記圧入筒部（３７ｃ）及び保持筒（５７）間には、前記圧入筒部（３７ｃ）に隣接するガイド筒部（３７ａ）の外周面を前記弁筒（３７）外に開放するリーク溝（６４）を設けて、燃料供給モジュール（Ｍ）の機能検査時、前記シール部材（５６）の未装着状態では、レギュレータ弁（Ｒ）の入口側の燃料が前記リーク溝（６４）から流出するようにしたことを特徴とする燃料供給モジュール。
2. 請求項１記載の燃料供給モジュールにおいて、
   前記保持筒（５７）の外周面と前記囲い壁（５９）の内周面とを一体に連結する放射状のリブ（６０）を前記取り付けベース部材（２）に形成したことを特徴とする燃料供給モジュール。
3. 請求項１又は２記載の燃料供給モジュールにおいて、
   請求項１に記載の燃料供給モジュールにおいて、
   前記電動ポンプ（Ｅｐ）の吐出側に連なる燃料通路（２８）を前記レギュレータ弁（Ｒ）に連通する調圧路（３５）にオリフィス（３６）を設けたことを特徴とする、燃料供給モジュール。

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