JP6065319B2 - 燃料供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、電動モータと、該電動モータで回転駆動される回転部材が収容されるポンプ室を有する燃料ポンプと、前記ポンプ室に燃料を吸入するための吸入口、前記ポンプ室からの燃料を吐出する吐出口、ならびに前記ポンプ室で発生したベーパーを含む燃料を排出するための脱気孔を有して前記電動モータおよび前記燃料ポンプを収容するポンプハウジングと、燃料タンク内の燃料を濾過して前記燃料ポンプに供給するために前記吸入口に接続される吸入フィルタとを備える燃料供給装置に関する。

燃料タンク内の燃料を燃料ポンプによって昇圧して燃料噴射弁に供給するようにした燃料供給装置では、ポンプ室内に異物が侵入することを抑制するための吸入フィルタと、ポンプ室内に生じるベーパーを外部に排出するための脱気孔を備えるのが一般的である。このような燃料供給装置において、吸入フィルタで目詰まりが生じると、異物を含んだ燃料を脱気孔からポンプ室内に吸い込むという問題があるが、そのような問題を解決するようにした燃料供給装置が、特許文献１で知られている。このものでは、燃料ポンプから吐出される燃料のうちレギュレータから戻される圧力余剰分を充満させるリターン燃料充満域を設けるとともに、そのリターン燃料充満域を脱気孔に連通させるようにしており、リターン燃料充満域に貯留されている燃料は吸入フィルタで濾過されたクリーンな燃料であるので、吸入フィルタの目詰まり発生時にはリターン燃料充満域の燃料が脱気孔からポンプ室に吸入されるようにして、脱気孔からポンプ室に異物が侵入するのを防止している。また吸入フィルタの目詰まり発生後のエンジン運転中に、リターン燃料充満域の燃料液面が所定位置以下に低下したときには、脱気孔からポンプ室に空気が吸入され、それによってエンジンが不調をきたすことで吸入フィルタの交換を運転者に促すことを可能としている。

特開２０１０−２２９９９６号公報

上記特許文献１で開示されたものによれば、吸入フィルタの目詰まりが生じたことはエンジン不調が生じたことを運転者が気付くまでは分からないのであるが、実際の車両において、エンジン不調は、吸入フィルタの目詰まり以外の原因でも生じるので、吸入フィルタの目詰まりを特定し難い。また吸入フィルタの目詰まり発生後であっても、リターン燃料充満域が燃料で満たされる所定値以上に燃料タンク内の液面がある状態では、脱気孔から空気が吸入されることはないので、運転者が感じられるようなエンジン不調を来すことはない。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、吸入フィルタの目詰まりが生じたことを正確に認識し得るようにした燃料供給装置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、電動モータと、該電動モータで回転駆動される回転部材が収容されるポンプ室を有する燃料ポンプと、前記ポンプ室に燃料を吸入するための吸入口、前記ポンプ室からの燃料を吐出する吐出口、ならびに前記ポンプ室で発生したベーパーを含む燃料を排出するための脱気孔を有して前記電動モータおよび前記燃料ポンプを収容するポンプハウジングと、燃料タンク内の燃料を濾過して前記燃料ポンプに供給するために前記吸入口に接続される吸入フィルタとを備える燃料供給装置において、前記脱気孔から排出される燃料中のベーパーを分離可能とした容量を有するチャンバーを含み、前記ベーパーを含んで前記脱気孔から排出される燃料を導くようにして前記脱気孔に通じる脱気通路の一部を構成しつつ少なくとも一部が前記チャンバー内で上下に延びる上向き通路部の上端部が、前記チャンバー内で開放され、前記燃料タンク内に通じる排出孔が前記チャンバーの下部に設けられ、前記チャンバー内の燃料液面を確認するための確認窓が、前記チャンバー内を外部から透視することを可能とした透光部材で気密に閉じられるようにして前記チャンバーに設けられることを第１の特徴とする。

また本発明は、第１の特徴の構成に加えて、前記燃料タンクの天井壁に、前記ポンプハウジングを挿入して取付けるための開口部が設けられ、前記チャンバーの前記確認窓が前記開口部から前記燃料タンクの外部に露出されることを第２の特徴とする。

本発明は、第１または第２の特徴の構成に加えて、前記確認窓の下端が前記上向き通路部の上端よりも下方に配置されることを第３の特徴とする。

さらに本発明は、第１〜第３の特徴の構成のいずれかに加えて、前記排出孔に、前記燃料タンク内に配置されるストレーナが接続されることを第４の特徴とする。

本発明の第１の特徴によれば、吸入フィルタが目詰まりを生じていない状態では、ベーパーを含んで脱気孔から排出される燃料は脱気通路を介してチャンバー内に導かれ、このチャンバー内でベーパーを分離した燃料は排出孔から燃料タンクに戻され、チャンバー内には気体が充満し、チャンバー内の燃料液面が上昇することはないが、吸入フィルタが目詰まりの限界を超えると、燃料タンク内の燃料がチャンバー、脱気通路および脱気孔を経てポンプ室に吸入されることになり、チャンバー内の燃料液面が脱気通路の一部である上向き通路部の上端開口部まで達することになる。したがって確認窓の透光部材を介して外部からチャンバー内での燃料液面上昇を確認することで吸入フィルタで目詰まりが生じていることを検知することができ、エンジン不調によらずに吸入フィルタの目詰まりを検知することができる。しかも確認窓を燃料タンク外に配置すれば、燃料タンク内の燃料が満タン状態であっても吸入フィルタの目詰まりを検知することができる。

また本発明の第２の特徴によれば、チャンバーの確認窓は、ポンプハウジングを燃料タンクに取付けるために燃料タンクの天井壁に設けられる開口部から外部に露出するので、燃料タンク内に燃料ポンプが配置される燃料供給装置において、燃料タンク側にチャンバーの確認窓を外部から視認可能とするための特別の構成を設ける必要がない。

本発明の第３の特徴によれば、吸入フィルタが目詰まりの限界を超えたときにチャンバー内の燃料液面が上向き通路部の上端開口部まで達するので、確認窓の下端が上向き通路部の上端よりも下方にあることで、確認窓の透光部材に燃料が接触することになり、液面上昇を確認する際の視認性を高めることができる。

さらに本発明の第４の特徴によれば、吸入フィルタが目詰まりを生じて燃料タンク内の燃料がチャンバー内に吸入される際に、チャンバーの排出孔に接続されるストレーナによって異物がチャンバー内に侵入することを抑制することができる。

燃料タンク内での燃料供給装置の縦断面図である。 吸入フィルタが目詰まりの限界を超えた状態での図１に対応した縦断面図である。

以下、本発明の実施の形態を、添付の図１および図２を参照しながら説明する。

先ず図１において、自動二輪車等の車両に搭載される燃料タンク５の天井壁５ａには、燃料タンク５内の燃料をエンジンの燃料噴射弁６に供給するためのポンプユニット７が取付けられる。

前記ポンプユニット７は、電動モータ８と、該電動モータ８で回転駆動される回転部材であるポンプインペラ１１が収容されるポンプ室１２を有する燃料ポンプ９とが、前記ポンプ室１２に燃料を吸入するための吸入口１３、前記ポンプ室１２からの燃料を吐出する吐出口１４、ならびに前記ポンプ室１２で発生したベーパーを含む燃料を排出するための脱気孔１５を有するポンプハウジング１０に収容、保持されて成るものである。

前記ポンプハウジング１０は、電動モータ８のモータハウジング１７と、該モータハウジング１７の下部に取付けられるポンプケース１８とから成る。前記モータハウジング１７は、円筒状のステータ１９と、上下に延びる軸線を有するモータ軸２２の上端部を回転自在に支承して前記ステータ１９の上端部にかしめ結合される上部軸受ブラケット２０と、前記モータ軸２２の下部を回転自在に支承して前記ステータ１９の下端部にかしめ結合される下部軸受ブラケット２１とから成り、前記ポンプケース１８は、下部軸受ブラケット２１との間に前記ポンプ室１２を形成して前記下部軸受ブラケット２１とともに前記ステータ１９の下端部にかしめ結合される。

前記モータ軸２２の下端部は、前記下部軸受ブラケット２１を回転自在に貫通して前記ポンプ室１２内に突入され、このモータ軸２２の下端部に取付けられるポンプインペラ１１が前記ポンプ室１２に収容されることで前記燃料ポンプ９が構成される。

前記ポンプハウジング１０の前記ポンプケース１８には、前記ポンプ室１２に燃料を吸入するための吸入口１３を形成して下方に突出する吸入側接続管部１８ａが一体に設けられるとともに、前記ポンプ室１２で発生したベーパーを含む燃料を排出するための脱気孔１５が設けられる。また前記ポンプ室１２で昇圧された燃料は前記モータハウジング１７内を上方に向けて流通するものであり、前記モータハウジング１７の上部の上部軸受ブラケット２０には、前記ポンプ室１２からの燃料を吐出する吐出口１４を形成する吐出側接続管部２０ａが上方に突出するようにして一体に突設され、前記吐出口１４には、逆止弁２３が配設される。

前記ポンプハウジング１０は円筒状のケーシング２４内に挿入されており、該ケーシング２４の上端部には取付けベース部材２５が取付けられる。また前記燃料タンク５の天井壁５ａに、前記ケーシング２４とともに前記ポンプハウジング１０を燃料タンク５内に挿入して取付けるための開口部３１が設けられており、前記取付けベース部材２５が一体に有するフランジ部２５ａが、前記開口部３１の周囲の複数箇所でボルト２７，２７…およびナット２８，２８…によって前記天井壁５ａに取付けられる。

前記取付けベース部材２５には、前記吐出側接続管部２０ａを液密に嵌合せしめる嵌合凹部２６が設けられるとともに、前記天井壁５ａの上方で外側方に突出する燃料吐出管２９が一体に設けられ、燃料吐出管２９は燃料ホース等の管路３０を介して燃料噴射弁６に接続される。

また前記取付けベース部材２５には、前記嵌合凹部２６および前記燃料吐出管２９を結ぶ出口側流路３２が形成されるとともに、その出口側流路３２から分岐した調圧通路３３が形成されており、該調圧通路３３は、前記出口側流路３２を流通する燃料の圧力を所定圧力に調整するようにして前記取付けベース部材２５に保持されるレギュレータ弁３４に接続される。

前記ケーシング２４の下端部には、前記ポンプケース１８を下方から覆うようにしてアダプタ３７が取付けられており、このアダプタ３７には、前記吸入側接続管部１８ａを嵌合せしめる吸入路３８を形成する接続筒部３７ａが下方に突出するようにして一体に設けられ、接続筒部３７ａの下端部に吸入フィルタ３９が接続される。すなわちポンプユニット７は、燃料タンク５内で前記吸入側接続管部１８ａ内の吸入口１３に前記接続筒部３７ａを介して吸入フィルタ３９が接続されるようにして、前記燃料タンク５内に配置されることになる。

また前記脱気孔１５から排出される燃料中のベーパーは、チャンバー４０内で燃料から分離されるものであり、このチャンバー４０は、この実施の形態では、上端壁４０ａおよび下端壁４０ｂで上端および下端を閉じて上下に延びるとともに、前記脱気孔１５から排出される燃料中のベーパーを分離可能とした容量を有するようにして円筒状に形成されており、該チャンバー４０の上端部が、前記取付けベース部材２５のフランジ部２５ａよりも上方に突出するようにして該フランジ部２５ａに取付けられる。

前記ベーパーを含んで前記脱気孔１５から排出される燃料は、上端を前記チャンバー内で開放して上下に延びるととともに前記チャンバー４０の下端壁４０ｂを液密に貫通するパイプ４１と、前記アダプタ３７と、該アダプタ３７に一体に設けられて前記パイプ４１の下部に接合される接続管部３７ｂとで構成されて前記脱気孔１５に通じる脱気通路４２によって前記チャンバー４０内に導かれる。

前記脱気通路４２は、脱気孔１５に上端を連通させて前記アダプタ３７内に形成される下向き通路部４２ａと、該下向き通路部４２ａの下端部から水平方向に延びるようにして前記接続管３７ｂ内に形成される横向き通路部４２ｂと、該横向き通路部４２ｂの外端部から上向きに延びるようにして前記パイプ４１内に形成される上向き通路部４２ｃとから成り、少なくとも一部（この実施の形態では一部）が前記チャンバー４０内で上下に延びる上向き通路部４２ａの上端部は、前記チャンバー４０内で開放される。

また前記燃料タンク５内に通じる排出孔４３が前記チャンバー４０の下部に設けられ、この排出孔４３には、前記燃料タンク５内に配置されるストレーナ４４が接続される。

前記チャンバー４０には、該チャンバー４０内の燃料液面を確認するための確認窓４５が、前記チャンバー４０内を外部から透視することを可能としたガラスや透明な合成樹脂等から成る透光部材４６で気密に閉じられるようにして設けられており、この実施の形態では前記チャンバー４０の上部に前記確認窓４５が設けられる。

しかも前記チャンバー４０の上端部は、燃料タンク５の天井壁５ａに設けられた開口部３１を閉じる前記取付けベース部材２５のフランジ部２５ａよりも上方に突出するものであり、前記チャンバー４０の前記確認窓４５は前記開口部３１から前記燃料タンク５の外部に露出されるようにして前記チャンバー４０の上部に設けられる。また前記確認窓４５の下端は前記上向き通路部４２ｃの上端よりも下方に配置される。

次にこの実施の形態の作用について説明すると、脱気孔１５から排出される燃料中のベーパーを分離可能とした容量を有するチャンバー４０内に、ベーパーを含む燃料を前記脱気孔１５から導く脱気通路４２の一部を構成する上向き通路部４２ｃの少なくとも一部が前記チャンバー４０内で上下に延び、その上向き通路部４２ｃの上端部が前記チャンバー４０内で開放され、燃料タンク５内に通じる排出孔４３が前記チャンバー４０の下部に設けられ、前記チャンバー４０内の燃料液面を確認するための確認窓４５が、前記チャンバー４０内を外部から透視することを可能とした透光部材４６で気密に閉じられるようにして前記チャンバー４０の上部に設けられる。

したがって吸入フィルタ３９が目詰まりを生じていない状態では、ベーパーを含んで脱気孔１５から排出される燃料は、図１の破線矢印で示すように、脱気通路４２を介してチャンバー４０内に導かれ、このチャンバー４０内でベーパーを分離した燃料は排出孔４３から燃料タンク５に戻され、チャンバー４０内には気体が充満し、チャンバー４０内の燃料液面が上昇することはない。一方、吸入フィルタ３９が目詰まりの限界を超えると、脱気孔１５が負圧になるのに応じて、該脱気孔１５に脱気通路４２を介して連通している前記チャンバー４０内も負圧になり、図２の実線矢印で示すように、燃料タンク５内の燃料がチャンバー４０、脱気通路４２および脱気孔１５を経てポンプ室１２に吸入されることになり、チャンバー４０内の燃料液面が脱気通路４２の一部である上向き通路部４２ｃの上端開口部まで達することになる。したがって確認窓４５の透光部材４６を介して外部からチャンバー４０内での燃料液面上昇を確認することで吸入フィルタ３９で目詰まりが生じていることを検知することができ、エンジン不調によらずに吸入フィルタの目詰まりを検知することができる。しかもこの実施の形態のように確認窓４５を燃料タンク５外に配置すれば、燃料タンク５内の燃料が満タン状態であっても吸入フィルタ３９の目詰まりを検知することができる。

また前記燃料タンク５の天井壁５ａに、前記ポンプハウジング１０を挿入して取付けるための開口部３１が設けられ、前記チャンバー４０の前記確認窓４５が前記開口部３１から前記燃料タンク５の外部に露出されるので、燃料タンク５内に燃料ポンプ９が配置される燃料供給装置において、燃料タンク５側にチャンバー４０の確認窓４５を外部から視認可能とするための特別の構成を設ける必要がない。

また前記確認窓４５の下端が前記上向き通路部４２ｃの上端よりも下方に配置されるので、吸入フィルタ３９が目詰まりの限界を超えたときにチャンバー４０内の燃料液面が上向き通路部４２ｃの上端開口部まで達するので、確認窓４５の下端が上向き通路部４２ｃの上端よりも下方にあることで、確認窓４５の透光部材４６に燃料が接触することになり、液面上昇を確認する際の視認性を高めることができる。

さらに前記チャンバー４０の下部の排出孔４３に前記燃料タンク５内に配置されるストレーナ４４が接続されるので、吸入フィルタ３９が目詰まりを生じて燃料タンク５内の燃料がチャンバー４０内に吸入される際に、ストレーナ４４によって異物がチャンバー４０内に侵入することを抑制することができる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。

５・・・燃料タンク
５ａ・・・天井壁
８・・・電動モータ
９・・・燃料ポンプ
１０・・・ポンプハウジング
１１・・・回転部材であるポンプインペラ
１２・・・ポンプ室
１３・・・吸入口
１４・・・吐出口
１５・・・脱気孔
３１・・・開口部
３９・・・吸入フィルタ
４０・・・チャンバー
４２・・・脱気通路
４２ｃ・・・上向き通路部
４３・・・排出孔
４４・・・ストレーナ
４５・・・確認窓
４６・・・透光部材

Claims (4)

1. 電動モータ（８）と、該電動モータ（８）で回転駆動される回転部材（１１）が収容されるポンプ室（１２）を有する燃料ポンプ（９）と、前記ポンプ室（１２）に燃料を吸入するための吸入口（１３）、前記ポンプ室（１２）からの燃料を吐出する吐出口（１４）、ならびに前記ポンプ室（１２）で発生したベーパーを含む燃料を排出するための脱気孔（１５）を有して前記電動モータ（８）および前記燃料ポンプ（９）を収容するポンプハウジング（１０）と、燃料タンク（５）内の燃料を濾過して前記燃料ポンプ（９）に供給するために前記吸入口（１３）に接続される吸入フィルタ（３９）とを備える燃料供給装置において、前記脱気孔（１５）から排出される燃料中のベーパーを分離可能とした容量を有するチャンバー（４０）を含み、前記ベーパーを含んで前記脱気孔（１５）から排出される燃料を導くようにして前記脱気孔（１５）に通じる脱気通路（４２）の一部を構成しつつ少なくとも一部が前記チャンバー（４０）内で上下に延びる上向き通路部（４２ｃ）の上端部が、前記チャンバー（４０）内で開放され、前記燃料タンク（５）内に通じる排出孔（４３）が前記チャンバー（４０）の下部に設けられ、前記チャンバー（４０）内の燃料液面を確認するための確認窓（４５）が、前記チャンバー（４０）内を外部から透視することを可能とした透光部材（４６）で気密に閉じられるようにして前記チャンバー（４０）に設けられることを特徴とする燃料供給装置。
2. 前記燃料タンク（５）の天井壁（５ａ）に、前記ポンプハウジング（１０）を挿入して取付けるための開口部（３１）が設けられ、前記チャンバー（４０）の前記確認窓（４５）が前記開口部（３１）から前記燃料タンク（５）の外部に露出されることを特徴とする請求項１記載の燃料供給装置。
3. 前記確認窓（４５）の下端が前記上向き通路部（４２ｃ）の上端よりも下方に配置されることを特徴とする請求項１または２記載の燃料供給装置。
4. 前記排出孔（４３）に、前記燃料タンク（５）内に配置されるストレーナ（４４）が接続されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の燃料供給装置。

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