JP5963646B2 - 燃料供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、燃料タンクから内燃機関の燃料噴射弁へ燃料を供給する燃料供給装置に関する。

従来、このような燃料供給装置として、筒状のポンプボディと、ポンプボディの一端を閉塞する閉塞部と、ポンプボディの他端を覆って燃料流入室を形成するカバー部材と、燃料タンクから燃料流入室に流入する燃料を燃料噴射弁に供給する燃料ポンプと、燃料ポンプに接続されたストレーナと、燃料噴射弁に供給される燃料の圧力を調整するレギュレータとを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１の燃料供給装置では、一端が燃料ポンプの吐出口に接続され、他端が燃料噴射弁に通じる吐出路が閉塞部に設けられる。ポンプボディには、燃料ポンプを収容するポンプ室と、レギュレータにより吐出路１２からポンプ室に戻された燃料をさらに燃料タンクに戻すためのリターン孔とが設けられる。ポンプ室と燃料流入室との間には、接続路の部分を除き、仕切壁が設けられる。

特開２００６−１５２８１４号公報

しかしながら、上記のような燃料供給装置は、特に自動二輪車への適用や、燃料と吸気の混合方式を気化器から電子制御式噴射装置へ置き換えることを考慮した場合には、サイズがより小さいほうが好ましい。この点、上記特許文献１の燃料供給装置については、ポンプボディや燃料流入室の形態等において、コンパクト化の観点からより最適化を図ることが可能であると考えられる。

また、上記特許文献１の燃料供給装置では、ポンプ室と閉塞部や、仕切壁と接続路等が別の部品として構成されており、部品点数が多い。したがって、部品点数を減らすことができれば、燃料供給装置の組立てやメンテナンスを容易にすることができる。ただし、その場合でも、性能を劣化させることがないように配慮する必要がある。

本発明の目的は、かかる従来技術の課題に鑑み、良好な性能を維持しながら、部品点数が少なくてコンパクトな燃料供給装置を提供することにある。

本発明の燃料供給装置は、一端が閉塞部により閉塞され、他端が開放端となっている筒状のポンプボディと、前記ポンプボディの他端を覆い、燃料流入室の一部分が内側に形成されるカバー部材と、前記燃料流入室に流入する燃料を燃料噴射弁に供給する燃料ポンプと、前記燃料ポンプに接続路を介して接続されたストレーナとを備え、前記閉塞部は、一端に前記燃料ポンプの吐出口が接続され、他端が前記燃料噴射弁に通じる吐出路を備え、前記ポンプボディの内側には、前記燃料ポンプを収容するポンプ室が形成され、前記燃料ポンプは、内部の気泡を前記ポンプ室に排出する脱気孔を備え、前記ポンプボディは、前記ポンプ室の気泡を燃料タンクに戻すためのリターン孔を備える燃料供給装置において、前記ポンプボディの開放端には、前記接続路が存する部分を除き、前記ポンプ室と前記燃料流入室の一部分とを仕切る仕切壁が設けられ、前記仕切壁及び接続路は、単一部品で形成され、前記燃料ポンプは、前記単一部品及びストレーナで形成される組立体と前記ポンプボディの閉塞部との間に挟まれて配置され、前記仕切壁は、その周縁部に立設された周壁を備え、前記ポンプ室の側壁の前記開放端側の端部内周には、前記仕切壁の周壁がシール部材を介して嵌合する嵌合部が設けられ、前記燃料ポンプは、前記ポンプボディの長さ方向に延在し、前記ポンプボディは、その長さ方向に沿ってその内側を前記ポンプ室と前記燃料流入室の他の部分とに区画する区画壁を備え、前記ストレーナは、前記燃料流入室の他の部分に前記ポンプボディの長さ方向に沿って延在することを特徴とする。

本発明において、燃料タンクから燃料流入室に流入した燃料は、ストレーナを経て燃料ポンプにより吐出路に吐出され、燃料噴射弁に供給される。このとき、燃料ポンプの脱気孔から気泡が発生する場合があるが、かかる気泡の燃料流入室への流入は、仕切壁により阻止される。したがって、かかる気泡に起因して、燃料ポンプによる燃料流入室内の燃料の吸入不良が発生することはない。

また、燃料ポンプ及びストレーナ間の接続路と、ポンプ室及びカバー部材間の仕切壁とを単一の部品で形成し、この単一部品及びストレーナで形成される組立体とポンプボディの閉塞部との間に燃料ポンプを挟んで配置するようにしたので、燃料供給装置を構成する部品の数が削減される。

また、ポンプ室及びカバー部材間の仕切壁は、その周壁及びシール部材を介してポンプ室の端部内周の嵌合部に嵌合している。このため、ストレーナが詰まった場合でも、燃料流入室内の濾過されていない燃料が、ポンプ室内に進入し、脱気孔を経て燃料ポンプ内に吸引されることがない。したがって、濾過前の燃料が燃料ポンプや燃料噴射弁に悪影響を及ぼすのを回避できる。また、上述の単一部品とストレーナとで形成される組立体を、仕切壁の周壁とポンプ室の嵌合部との嵌合により、容易にポンプボディに組み込むことができる。

また、燃料ポンプは、ポンプボディの長さ方向に延在し、ストレーナは、ポンプボディの長さ方向に沿って形成された燃料流入室の他の部分に延在する。このため、ストレーナによる濾過面積を十分確保してストレーナの長寿化を図りながら、ポンプボディは、カバー部材側から見てコンパクトになり、サイズが小さくなる。

したがって、本発明によれば、良好な性能を維持しながら、部品点数が少なく組立てが容易でコンパクトな燃料供給装置を提供することができる。

本発明において、前記ポンプ室の前記区画壁を含む側壁は円筒形であり、前記ストレーナは、該区画壁の周方向に沿って延在し、前記カバー部材は、前記ポンプボディの外周に嵌合し得る筒状の形状を有し、前記ポンプボディの外周には、所定の係止部が設けられ、前記カバー部材は、前記カバー部材を該ポンプボディに嵌合させるときに弾性変形して前記係止部に係合することにより該カバー部材を該ポンプボディに固定する係合部を備えてもよい。

これによれば、ストレーナが、ポンプ室の円筒形の側壁を構成する区画壁の周方向に沿って延在するので、ストレーナによるさらに大きい濾過面積を確保してストレーナの長寿化を図りつつ、ポンプボディは、カバー部材側から見て、さらにコンパクトになり、サイズが小さくなる。

また、カバー部材を、ポンプボディに嵌合させて係合部をポンンプボディの係止部に係合させるだけで、ポンプボディに取り付けることができる。また、係合を容易に解除してカバー部材を取り外すことができる。

これにより、特別な締結部材を要することなくカバー部材の着脱ができるので、部品点数をさらに削減することができる。また、ストレーナの交換を容易に行うことができる。また、ストレーナの交換と同時に、ポンプボディを交換する必要なくカバー部材を交換することができる。

本発明の一実施形態に係る燃料供給装置の断面図である。 図１の装置を、カバー部材を外してカバー部材側から見た様子を示す図である。 図１の装置のポンプボディにカバー部材を嵌合させる様子を示す図である。 図１の装置の仕切壁及び接続路を一体化した単一部品とストレーナとを組み合せて形成される組立体を示す斜視図である。

以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明する。図１に示すように、実施形態に係る燃料供給装置１は、一端が閉塞部２により閉塞され、他端が開放された開放端となっている筒状のポンプボディ３と、ポンプボディ３の他端を覆い、燃料流入室４の一部分４ａが内側に形成されるカバー部材５とを備える。

また、燃料供給装置１は、燃料流入室４に流入する燃料をスロットルボディ６の燃料噴射弁７に供給する燃料ポンプ８と、燃料ポンプ８に接続路９を介して接続されたストレーナ１０と、燃料噴射弁７に供給される燃料の圧力を調整するレギュレータ１１とを備える。

閉塞部２は、一端に燃料ポンプ８の吐出口が接続され、他端が燃料噴射弁７に通じる吐出路１２を備える。ポンプボディ３の内側には、燃料ポンプ８を収容するポンプ室１３が形成される。レギュレータ１１は、圧力開放弁であり、吐出路１２内の燃料の圧力が規定値以上に達した場合に開弁して燃料の一部をポンプ室１３に逃がし、燃料の圧力を一定に維持する。

ポンプボディ３は、レギュレータ１１により吐出路１２からポンプ室１３に戻された燃料を燃料タンク１４に戻すためのリターン孔１５を備える。ポンプボディ３は、閉塞部２、吐出路１２及びリターン孔１５を含む単一の部品で構成される。

カバー部材５は、燃料流入室４へ燃料タンク１４からの燃料を流入させるための流入孔１６を有する。ポンプボディ３の他端には、接続路９が存する部分を除き、ポンプ室１３と燃料流入室４の一部分４ａとを仕切る仕切壁１７が設けられる。接続路９及び仕切壁１７は、これらを一体化した単一の部品で形成される。

仕切壁１７は、その周縁部に、ポンプボディ３の開放端から閉塞部２へ向かう方向に立設された周壁１７ａを備える。ポンプ室１３を構成する側壁は、開放端側の端部内周に、仕切壁１７の周壁１７ａが嵌合する嵌合部１３ａを備える。

燃料ポンプ８は、直径よりも大きい長さを有してポンプボディ３の長さ方向に延在し、内部の気泡をポンプ室１３に排出する脱気孔８ａを、ポンプボディ３の開放端側の端壁に備える。ポンプボディ３は、その長さ方向に沿ってその内側をポンプ室１３と燃料流入室４の他の部分４ｂとを形成する空間に区画する区画壁１８を有する。ストレーナ１０は、燃料流入室４の他の部分４ｂにポンプボディ３の長さ方向に沿って延在する。

ポンプボディ３の閉塞部２には、ポンプボディ３の開放端側からレギュレータ１１を挿入して取り付けるためのレギュレータ挿入部１９と、該開放端側から燃料ポンプ８の吐出口側を挿入するポンプ挿入部２０とが設けられる。

レギュレータ挿入部１９は、挿入されたレギュレータ１１が、吐出路１２内の燃料の圧力を調整し得るように、吐出路１２とポンプ室１３に開口している。ポンプ挿入部２０は、挿入された燃料ポンプ８が、吐出路１２内に燃料を吐出し得るように、吐出路１２に開口している。

レギュレータ挿入部１９とレギュレータ１１の挿入部分との間は、Ｏリング２１により密閉される。ポンプ挿入部２０と燃料ポンプ８の挿入部分との間は、Ｏリング２２により密閉される。

接続路９及び仕切壁１７を構成する単一部品は、仕切壁１７の周壁１７ａがポンプ室１３の嵌合部１３ａに密接するように、また、接続路９が燃料ポンプ８の吸入口に密接するように、嵌合部１３ａ及び該吸入口に嵌合される。各嵌合部分は、それぞれシール部材としてのＯリング２３及び２４により密閉される。

図１で見た場合、ポンプボディ３の吐出路１２及びリターン孔１５並びにカバー部材５の流入孔１６は、ポンプボディ３又はカバー部材５の上側で開口する。レギュレータ１１は、ポンプボディ３の閉塞部２における上側に位置する。

燃料ポンプ８は、ポンプ室１３内の下側に位置する。燃料ポンプ８及びストレーナ１０間の接続路９は、燃料ポンプ８の右端に位置する吸入口から仕切壁１７を貫通して右方向へ延び、カバー部材５に突き当たって下方へＬ字状に折れ曲がり、そして区画壁１８の端部とカバー部材５との間を通り、ストレーナ１０の端部に至る。

図２は、燃料供給装置１を、カバー部材５を取り外し、ポンプボディ３の開放端側から見た様子を示す。図２に示すように、筒状のポンプボディ３は、その外壁の横断面が、４隅を１／４円で大きくフィレット（面取り）した形状を有する。

ポンプ室１３の側壁は円筒形である。該側壁は、ポンプボディ３の外壁と、区画壁１８とで構成される。該側壁の１／４は、ポンプボディ３の外壁の左上隅の１／４円部分により構成される。区画壁１８は、該側壁の半分以上を構成する。ポンプ室１３の開放端側を閉塞する仕切壁１７は円盤状である。ストレーナ１０は、区画壁１８の周方向に沿って延在する。

図３は、ポンプボディ３の開放端側の外周にカバー部材５を嵌合させるときの様子を示す。図３に示すように、カバー部材５は、ポンプボディ３の外周に嵌合し得る筒状の形状を有する。

ポンプボディ３の外周には、ポンプボディ３に嵌合されたカバー部材５を固定するための凸状の部分を有する係止部２５と、嵌合されたポンプボディ３とカバー部材５との間を密閉するＯリング２６が設けられる。カバー部材５は、ポンプボディ３との嵌合時に、弾性変形して係止部２５の凸状の部分に係合する凹状の部分を有する係合部２７を備える。係止部２５が凹状の部分を有し、係合部２７が対応する凸状の部分を有してもよい。

図４は、上述の仕切壁１７及び接続路９を一体化した単一部品とストレーナ１０とを組み合わせて形成される組立体２８を示す斜視図である。仕切壁１７及び接続路９の単一部品とストレーナ１０とは、図４に示される組立体２８に形成される。組立体２８は、仕切壁１７の周壁１７ａに配置されたＯリング２３とともに、ポンプボディ３に取り付けられる。

燃料供給装置１の組立て時には、レギュレータ１１が、ポンプボディ３に対し、解放端側からＯリング２１とともに挿入部１９に挿入され、取り付けられる。また、ポンプボディ３に対し、燃料ポンプ８が、Ｏリング２２とともに挿入部２０において挿入される。その後、上述の仕切壁１７及び接続路９を一体化した単一部品とストレーナ１０とを組み合せて形成された組立体２８が、Ｏリング２３及び２４とともにポンプボディ３に挿入される。

このとき、仕切壁１７の周壁１７ａがポンプ室１３の嵌合部１３ａに嵌合され、嵌合部分が、Ｏリング２３により密封される。これと同時に、接続路９が燃料ポンプ８の吸入口に嵌合され、嵌合部分が、Ｏリング２４により密封される。これにより、燃料ポンプ８が、ポンプボディ３と該組立体とで挟持される。また、ストレーナ１０は、燃料流入室４の他の部分４ｂ内に配置される。

さらに、ポンプボディ３に対し、Ｏリング２６を介在させて、カバー部材５が嵌合される。これにより、カバー部材５の係合部２７がポンプボディ３の係止部２５に係合してカバー部材５がポンプボディ３に取り付けられ、カバー部材５とポンプボディ３との間がＯリング２６により密封される。これにより、燃料流入室４が形成される。

このとき、カバー部材５により、接続路９及びストレーナ１０のカバー部材５側の端部が押えられるので、燃料ポンプ８、仕切壁１７と接続路９、及びストレーナ１０は、ポンプボディ３に対してより確実に固定される。これにより、燃料供給装置１の組立てが完了する。

燃料供給装置１の稼働に際し、燃料タンク１４から燃料流入室４に流入した燃料は、ストレーナ１０を経て燃料ポンプ８により吐出路１２に吐出され、燃料噴射弁７に供給される。このとき、レギュレータ１１により、供給される燃料の圧力が調整される。

この燃料圧力の調整に応じてレギュレータ１１により吐出路１２からポンプ室１３内に戻された燃料は、ポンプ室１３を満たすと、ポンプ室１３の上部に開口したリターン孔１５を介して、燃料タンク１４に戻される。また、燃料ポンプ８の脱気孔８ａからポンプ室１３内に排出された気泡は、リターン孔１５を介して、燃料タンク１４に戻される。この、燃料タンク１４への燃料及び気泡の戻りは、同時並行的に又は異なるタイミングで生じる場合がある。

この間、ポンプ室１３内に戻された燃料中に、圧力の低下により気泡が発生する場合がある。また、燃料ポンプ８内で発生した気泡が、脱気孔８ａからポンプ室１３内に排出される場合もある。しかし、かかる気泡の燃料流入室４への流入は、仕切壁１７により阻止される。したがって、燃料流入室４内の燃料に気泡が混入し、燃料ポンプ８による燃料の吸入不良が発生することはない。

また、この間、ポンプ室１３内に戻された燃料は、強制的に燃料タンク１４に戻されて循環するので、燃料タンク１４の燃料と燃料供給装置１内の燃料との温度差は、最小にされる。これにより、燃料流入室４内の燃料における気泡の発生が防止される。

すなわち、燃料ポンプ８のモータの発熱や、燃料供給装置１をエンジンの近傍に配置した場合におけるエンジンからの熱によって、燃料供給装置１内の燃料が燃料タンク１４内の燃料より高温になる場合が多く、その場合には燃料流入室４内の燃料に気泡が発生し易くなる。かかる気泡の発生が、上記燃料の循環による温度差の最小化により防止される。

また、この間、ストレーナ１０が詰まった場合には、燃料流入室４内の濾過されていない燃料が、脱気孔８ａを経て燃料ポンプ８内に吸引されるおそれがある。しかし、ポンプ室１３と燃料流入室４とを仕切る仕切壁１７の周壁１７ａとポンプ室１３の嵌合部１３ａとの間がＯリング２３により密閉されているので、かかる事態は、回避される。

以上のように、本実施形態によれば、ポンプ室１３と燃料流入室４との間に仕切壁１７を設けたので、ポンプ室１３で生じた気泡が燃料流入室４内の燃料に混入するのを防止することができる。また、ポンプ室１３に戻された燃料が燃料タンク１４に戻されて循環するので、燃料流入室４内の燃料に気泡が発生するのを防止することができる。これにより気泡が混入した燃料を燃料ポンプ８が吸入するのを防止し、燃料噴射弁７による正確で安定した燃料の噴射を確保することができる。

また、Ｏリング２３によりポンプ室１３と燃料流入室４との間が密閉されているので、ストレーナ１０が詰まった場合でも、燃料流入室４内の濾過されていない燃料が、脱気孔８ａを経て燃料ポンプ８内に吸引され、燃料ポンプ８や燃料噴射弁７に悪影響を及ぼすのを防止することができる。

また、仕切壁１７は、ポンプ室１３側壁の嵌合部１３ａに嵌合する周壁１７ａを有するので、仕切壁１７及び接続路９の単一部品とストレーナ１０とで形成される組立体２８を、該嵌合により、容易にポンプボディ３に組み込むことができる。

また、燃料ポンプ８とポンプ挿入部２０との間、燃料ポンプ８と接続路９との間、並びに仕切壁１７及び接続路９の単一部品とポンプ室１３の側壁との間には、それぞれ弾性体であるＯリング２２、２４及び２３が配置されるので、該単一部品を介してポンプボディ３と燃料ポンプ８とのガタを排除することができる。これにより、燃料供給装置１が適用される内燃機関の振動に起因する燃料ポンプ８の振動を緩和することができる。

また、直径よりも大きい長さを有する燃料ポンプ８をポンプボディ３の長さ方向に沿って延在させ、ストレーナ１０を、燃料流入室４の他の部分４ｂにおいて区画壁１８の周方向及びこれに直交する方向に延在させたので、ストレーナ１０による濾過面積を十分確保してストレーナ１０の長寿化を図りながら、カバー部材５側から見て、燃料供給装置１をコンパクトなものとし、そのサイズを小さくすることができる。

また、ポンプボディ３をその一端の閉塞部２や吐出路１２等を含めて単一の部品で構成し、また、燃料ポンプ８への接続路９とポンプ室１３及びカバー部材５間の仕切壁１７とを単一の部品で形成したので、部品点数を削減することができる。

また、ポンプボディ３に対し、燃料ポンプ８及びレギュレータ１１を挿入し、仕切壁１７及び接続路９とストレーナ１０との組立体を挿入し、そしてカバー部材５を取り付けることにより燃料供給装置１を組み立てるようにしたので、燃料供給装置１の組立ての容易化、構造の簡素化、及び部品点数のさらなる削減を図ることができる。

また、燃料ポンプ８、及び仕切壁１７と接続路９とストレーナ１０との組立体を、カバー部材５で挟持し、固定しているので、それらを固定するための特別な部品を要しない。

また、ストレーナ１０は、ポンプ室１３の円筒形の側壁を構成する区画壁１８の周方向に沿って延在するので、さらに、ストレーナ１０の大きい濾過面積を確保してストレーナ１０の長寿化を図りつつ、カバー部材５側から見て、ポンプボディ３をコンパクトなものとし、そのサイズを小さくすることができる。

また、カバー部材５をポンプボディ３に嵌合させ、係合部２７を係止部２５に係合させるだけで、ポンプボディ３に取り付けることができる。また、この係合を容易に解除してカバー部材を取り外すことができる。これにより、部品点数をさらに削減することができる。また、ストレーナ１０の交換を容易に行うことができる。また、ストレーナ１０の交換と同時に、ポンプボディ３を交換する必要なくカバー部材５を交換することができる。この場合、係止部２５は変形することなく、カバー部材５の係合部２７のみが変形する形状とするのが好ましい。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されない。例えば、上述のようにポンプボディ３外周の係止部２５が凸状の部分を有し、カバー部材５の係合部２７が凹状の部分を有する代わりに、係止部２５が凹状の部分を有し、係合部２７が対応する凸状の部分を有してもよい。

また、レギュレータ１１は、設けなくてもよい。この場合、リターン孔１５からは、燃料ポンプ８の脱気孔８ａからポンプ室１３内に排出された気泡のみが、燃料タンク１４に戻される。

１…燃料供給装置、２…閉塞部、３…ポンプボディ、４…燃料流入室、４ａ…燃料流入室４の一部分、４ｂ…燃料流入室４の他の部分、５…カバー部材、６…スロットルボディ、７…燃料噴射弁、８…燃料ポンプ、８ａ…脱気孔、９…接続路、１０…ストレーナ、１１…レギュレータ、１２…吐出路、１３…ポンプ室、１３ａ…嵌合部、１４…燃料タンク、１５…リターン孔、１７…仕切壁、１７ａ…周壁、１８…区画壁、２３…Ｏリング（シール部材）、２５…係止部、２７…係合部、２８…組立体。

Claims (2)

1. 一端が閉塞部により閉塞され、他端が開放端となっている筒状のポンプボディと、前記ポンプボディの他端を覆い、燃料流入室の一部分が内側に形成されるカバー部材と、前記燃料流入室に流入する燃料を燃料噴射弁に供給する燃料ポンプと、前記燃料ポンプに接続路を介して接続されたストレーナとを備え、
   前記閉塞部は、一端に前記燃料ポンプの吐出口が接続され、他端が前記燃料噴射弁に通じる吐出路を備え、前記ポンプボディの内側には、前記燃料ポンプを収容するポンプ室が形成され、前記燃料ポンプは、内部の気泡を前記ポンプ室に排出する脱気孔を備え、前記ポンプボディは、前記ポンプ室の気泡を燃料タンクに戻すためのリターン孔を備える燃料供給装置において、
   前記ポンプボディの開放端には、前記接続路が存する部分を除き、前記ポンプ室と前記燃料流入室の一部分とを仕切る仕切壁が設けられ、
   前記仕切壁及び接続路は、単一部品で形成され、
   前記燃料ポンプは、前記単一部品及びストレーナで形成される組立体と前記ポンプボディの閉塞部との間に挟まれて配置され、
   前記仕切壁は、その周縁に立設された周壁を備え、
   前記ポンプ室の側壁の前記開放端側の端部内周には、前記仕切壁の周壁がシール部材を介して嵌合する嵌合部が設けられ、
   前記燃料ポンプは、前記ポンプボディの長さ方向に延在し、
   前記ポンプボディは、その長さ方向に沿ってその内側を前記ポンプ室と前記燃料流入室の他の部分とに区画する区画壁を備え、
   前記ストレーナは、前記燃料流入室の他の部分に前記ポンプボディの長さ方向に沿って延在することを特徴とする燃料供給装置。
2. 前記ポンプ室の前記区画壁を含む側壁は円筒形であり、
   前記ストレーナは、該区画壁の周方向に沿って延在し、
   前記カバー部材は、前記ポンプボディの外周に嵌合し得る筒状の形状を有し、
   前記ポンプボディの外周には、所定の係止部が設けられ、
   前記カバー部材は、前記カバー部材を該ポンプボディに嵌合させるときに弾性変形して前記係止部に係合することにより該カバー部材を該ポンプボディに固定する係合部を備えることを特徴とする請求項１に記載の燃料供給装置。