KR101131326B1 - 차량의 연료 공급 장치 및 연료 필터 구조 - Google Patents

차량의 연료 공급 장치 및 연료 필터 구조 Download PDF

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Abstract

연료 펌프(92)의 하류에 설치된 2차 연료 필터(143)는 연료 펌프의 상류에 설치된 1차 연료 필터(141)보다 작은 세공 사이즈를 갖는다. 2차 연료 필터는 케이스 부재(171)로 덮여 있고, 차량의 센터 프레임(23)을 따라 위치 결정된다. 2차 연료 필터는 부직포로 제조되고 백 형상으로 형성되며, 연료는 2차 연료 필터를 그 내부로부터 외부로 통과함에 따라 2차 연료 필터에 의해 여과된다.

Description

차량의 연료 공급 장치 및 연료 필터 구조{VEHICLE FUEL SUPPLY DEVICE AND FUEL FILTER STRUCTURE}
본 발명은 차량의 연료 공급 장치의 개선과, 부직포제의 연료 필터를 포함하는 연료 필터 구조의 개선에 관한 것이다.
종래에 공지된 차량의 연료 공급 장치 중에서, 연료 탱크 내에 연료 필터를 구비하는 것이 있다(예컨대, 특허 문헌 1 : 국제 특허 공보 WO2004/072469호). 특허 문헌 1에 개시된 차량의 연료 공급 장치에 있어서, 연료 필터는 연료 탱크의 바닥에서 실질적으로 중앙에 배치되어 있고, 연료 탱크의 후방부에 연료 펌프 유닛이 배치되어 있으며, 연료 필터와 연료 펌프 유닛은 연료 파이프를 통하여 서로 연결되어 있다.
에탄올과 같이 미세 먼지를 포함하는 연료를 사용하는 경우에는, 연료 필터가 작은 여과 메시 또는 세공 사이즈(즉, 여과 미세도)를 가져야 하지만, 이러한 경우에는 연료 필터의 교환 사이클이 짧아지게 되어, 정비 작업의 실행 횟수가 증가한다. 또한, 그러한 작은 세공의 연료 필터를 연료 펌프 유닛의 상류에 설치하는 경우에는, 공급되는 연료의 양이 급속히 증가할 때, 예컨대 차량의 가속 시에, 연료 필터가 연료 유동 저항이 되기 때문에 필요량의 연료를 공급하기가 곤란하며, 이에 따라 연료 펌프 유닛의 능력이나 성능을 개선시킬 필요가 있는데, 이는 비용의 증가를 초래한다.
또한, 필터 케이스와 압력 레귤레이터가 서로 일체로 설치되어 있는 연료 공급 장치가 공지되어 있다[예컨대, 특허 문헌 2 : 일본 특허 공개 제08-74710호 공보(JP 08-74710 A)]. 특허 문헌 2에 개시된 연료 공급 장치에 있어서, 연료 필터는 유입구, 유출구 및 재순환 포트(recirculation port)를 갖는 케이싱; 케이싱의 내측에 배치된 원통 형상의 필터 인서트; 재순환 포트에 인접하여 케이싱의 내측에 배치된 압력 레귤레이터를 구비한다. 필터 인서트는, 케이싱에 끼워지고 지지 파이프에 의해 지지되는 양단 캡을 구비한다. 압력 레귤레이터는 필터 인서트 내측에 배치되어 있고, 연료는 필터 인서트를 그 외부로부터 내부로 통과함에 따라 여과된다.
여과 능력을 증대시키기 위하여 필터 인서트의 표면적을 크게 확보하고자 하는 경우에는, 케이싱의 사이즈를 증가시켜야 한다. 또한, 필터 인서트는 프레임으로서 기능하는 지지 파이프와 단부 캡을 필요로 하기 때문에, 연료 공급 장치는 다수의 부품을 필요로 하여, 많은 비용이 소요된다. 또한, 케이싱 내의 압력 레귤레이터는 필터 인서트 및 지지 파이프의 설치로 인하여 공간에 제약이 있으며, 그 결과 압력 레귤레이터, 연료 흡입 포트 등의 레이아웃 자유도가 극히 제한된다. 또한, 압력 레귤레이터가 재순환 포트 근방에 배치되어 있으면, 재순환 포트를 설치할 수 있는 위치가 제한된다.
또한, 부직포 등으로 제조된 필터 요소를 포함하는 연료 필터 구조가 공지되 어 있다[예컨대, 일본 특허 공개 제2003-148267호 공보(JP 2003-148267 A)]. JP 2003-148267 A에 개시된 연료 필터 구조에 있어서, 필터 카트리지는 메시, 부직포 등으로 형성된 백 형상의 필터 요소와, 백 형상의 필터 요소와 일체로 설치된 장착부를 구비한다. 장착부에 마련된 연결 포트가 연료 펌프의 흡입 포트에 연결되어 있다. 백 형상의 필터 요소는 필터 요소에 삽입된 흡입 포트 부재를 통하여 장착부에 고정된다. 흡입 포트 부재는 백 형상의 필터 요소를 팽창 상태로 유지하기 위한 프레임 부재를 일체로 구비한다.
연료 시스템에 JP 2003-148267 A에 개시된 것과 같이 세공 사이즈가 작은 1차 연료 필터를 채용하여 에탄올 연료와 같이 미세(미립자) 먼지를 갖는 연료를 여과하는 경우에, 1차 연료 필터가 쉽게 막히게 된다. 1차 연료 필터의 수명을 증가시키기 위하여 1차 연료 필터의 표면적을 증가시키면, 1차 연료 필터의 사이즈가 증가하며, 그 결과 레이아웃 자유도가 제한되고 비용이 증가한다. 또한, 전술한 필터 카트리지는 백 형상의 요소에 더하여, 흡입 포트 부재, 장착부 및 프레임 부재를 구비하기 때문에, 필터 카트리지의 전체 사이즈가 커지게 된다. 차체 상의 가용 레이아웃 공간과 관련하여 상당한 제한이 있는 모터사이클과 같은 차량에 있어서는, 작은 표면적에 의해서도 높은 여과 효율을 달성하는 부직포 필터를 사용함으로써 연료 공급 시스템을 컴팩트한 사이즈로 구성하는 것이 바람직하다.
이상의 사항을 고려하여, 본 발명의 목적은, 저렴하고, 연료 필터의 교환 또는 교체 사이클을 연장시킬 수 있으며, 필요한 양의 연료를 일정하게 공급할 수 있는 개선된 차량의 연료 공급 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 사이즈가 컴팩트하고 적은 수의 부품만을 필요로 하며, 압력 레귤레이터, 연료 흡입 포트 등의 레이아웃 자유도를 개선시킬 수 있는 연료 필터를 구비하는 개선된 연료 공급 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 연료 필터의 수명을 연장시킬 수 있고, 연료 필터를 케이스 안에 컴팩트하게 수용함으로써 연료 필터의 사이즈를 감소시키는 개선된 연료 필터 구조를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 연료 탱크로부터의 연료를, 엔진을 향해 연료를 분사하는 인젝터에 공급하는 연료 펌프; 연료 펌프의 상류에서 연료 통로에 배치된 1차 연료 필터; 연료 펌프의 하류에서 연료 통로에 배치된 2차 연료 필터를 포함하는 개선된 차량의 연료 공급 장치가 제공된다. 2차 연료 필터는 1차 연료 필터보다 작은 여과 메시 또는 세공 사이즈를 가지며, 2차 연료 필터는 케이스 부재로 덮여 있고 차량의 바디 프레임을 따라 배치되어 있다.
하나의 연료 필터만이 설치되어 있는 종래에 공지된 연료 공급 장치에 있어서는, 큰(미립자) 먼지와 미세한(미립자) 먼지 모두를 동일한 연료 필터에 의해 포집하고 있기 때문에, 연료 필터가 쉽게 막히는 경향이 있으며, 이에 따라 연료 필터의 교환 또는 교체 사이클이 매우 짧아지게 된다. 또한, 연료 필터를 통과하는 연료의 양이 작아지는 경향이 있다. 이와 달리 본 발명의 연료 공급 장치에 있어서는, 2차 연료 필터의 세공 사이즈가 1차 연료 필터의 세공 사이즈보다 작으므로, 큰(미립자) 먼지는 1차 연료 필터에 의해 포집되고, 1차 연료 필터를 통과한 보다 미세한(미립자) 먼지는 2차 연료 필터에 의해 포집된다. 이러한 본 발명의 배치에 의해 2차 연료 필터가 큰 먼지를 포집하는 것을 효율적으로 방지하기 때문에, 2차 연료 필터가 잘 막히지 않게 되어, 2차 연료 필터의 교환 빈도를 줄일 수 있다. 또한, 1차 연료 필터도 세공 사이즈가 크기 때문에 잘 막히지 않게 되므로, 1차 연료 필터가 연료 펌프에 있어서의 연료 유동 저항이 되는 것을 방지할 수 있다. 결과적으로, 1차 연료 필터 및 2차 연료 필터를 통과하는 연료의 고유량을 긴 시간 주기에 걸쳐 확실하게 유지할 수 있다. 따라서 본 발명의 연료 공급 장치에는 비교적 저렴한 연료 펌프를 채용할 수 있다. 그 결과, 본 발명은 1차 연료 필터 및 2차 연료 필터의 교체 또는 교환 사이클을 보다 길게 할 수 있기 때문에, 정비 작업의 실행 횟수를 줄일 수 있다. 또한, 1차 연료 필터 및 2차 연료 필터를 통과하는 연료의 고유량을 긴 시간 주기에 걸쳐 유지할 수 있으므로, 본 발명은 요구되는 연료 유량이 급속하게 증가하는 상황에 적절하게 대처할 수 있다.
바람직하게는, 2차 연료 필터는 엔진의 후방에 배치되어 있다. 이러한 구조에 의해, 본 발명의 연료 공급 장치는, 연료 필터가 엔진 위에 배치되어 있는 종래에 공지된 연료 공급 장치에 비하여 2차 연료 필터가 엔진의 열을 덜 받게 할 수 있다.
바람직하게는, 2차 연료 필터는 바디 프레임의 측방향 외측에 배치되어 있다. 이에 따라, 차량의 일측으로부터 2차 연료 필터의 교환과 같은 정비 작업을 용이하게 실행할 수 있다.
바람직하게는, 2차 연료 필터는 브래킷을 매개로 바디 프레임에 부착되어 있고, 이 바디 프레임은 2차 연료 필터의 내면에 대응하는 위치에 형성된 내측으로 오목한 오목부를 구비한다. 이에 따라, 예컨대 2차 연료 필터에 측방향 외력이 작용하면, 브래킷이 차체의 내측을 향해 구부러지고, 2차 연료 필터가 차량의 바디 프레임의 내측으로 오목한 오목부로 이동하므로, 2차 연료 필터의 이동량을 증가시킬 수 있고, 이동량의 증가에 의해 2차 연료 필터에 작용하는 외력을 더욱 용이하게 흡수할 수 있다.
바람직하게는, 2차 연료 필터는 그 외측면이 외장 부재로 덮여 있다. 이에 따라, 외측면이 외부에 노출되지 않으므로, 차량의 외관을 개선할 수 있다.
바람직하게는, 2차 연료 필터의 하류측에 연결되는 연료 공급 파이프가 2차 연료 필터의 위에 위치된 스로틀 바디로 상향 연장된다. 이에 따라, 2차 연료 필터 내의 공기가 연료 공급 파이프를 통하여 스로틀 바디의 연료 분사 밸브 내로 용이하게 흐를 수 있다. 이러한 배치로 인하여, 2차 연료 필터를 포함하는 연료 통로를 통하여 연료를 원활하게 공급할 수 있다.
바람직하게는, 본 발명의 차량의 연료 공급 장치는, 케이스 부재의 연료 배출 포트로부터 인젝터로 상향 연장되게 배치된 연료 공급 파이프와, 케이스 부재의 상부에 설치된 연료 복귀 포트와, 연료 복귀 포트로부터 연료 탱크로 상향 연장되게 배치된 연료 복귀 파이프를 더 포함한다. 이에 따라, 연료 펌프로부터의 연료 라인에 공기가 혼합되더라도, 공기가 연료 라인으로부터 용이하게 빠져나갈 수 있다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 연료 탱크의 외측에 배치된 연료 필터; 연료 필터의 외면을 덮는 필터 케이스; 연료 필터 내의 압력을 조절하도록 필터 케이스와 일체로 설치된 압력 레귤레이터를 포함하며, 압력 레귤레이터를 통과한 연료가 연료 탱크로 복귀하는 것인 개선된 연료 공급 장치를 제공한다. 연료 필터는 백 형상으로 형성되고, 연료 필터를 그 내부로부터 외부로 통과함으로써 연료가 여과된다.
연료 필터가 백 형상이기 때문에, 필터는 필터 케이스 내에 컴팩트하게 수용될 수 있으며, 케이스를 감소된 사이즈로 형성할 수 있다. 또한, 연료가 백형상의 연료 필터를 그 내부로부터 외부로 통과함에 따라 연료 필터 바디가 팽창되고 팽창된 형상으로 안정적으로 유지되기 때문에, 연료 필터용의 특별한 프레임 부재는 필요하지 않다. 그 결과, 본 발명은 연료 필터의 필요 부품의 수를 줄일 수 있다.
또한, 필터 케이스 내에 수용되는 연료 필터의 형상이 필요에 따라 용이하게 변경될 수 있기 때문에, 본 발명은 압력 레귤레이터와 압력 레귤레이터의 근방에 설치된 연료 복귀 포트의 레이아웃 자유도를 개선시킬 수 있다.
바람직하게는, 연료 필터는 연료 펌프의 하류에 배치되어 있고, 압력 레귤레이터는 연료 필터의 하류에 배치되어 있다. 이에 따라, 연료 필터의 바디를 통과한 연료는 압력 레귤레이터를 통하여 연료 탱크로 복귀하고, 대부분의 먼지는 연료로부터 제거되거나 여과된다. 결과적으로, 다른 필터, 예컨대 1차 연료 필터가 연료 펌프 내에 설치되어 있는 경우에, 1차 연료 필터를 통하여 여과되는 먼지의 양을 현저하게 줄일 수 있다. 그 결과, 본 발명은 1차 연료 필터의 교환 또는 교체 사이클을 보다 길게 할 수 있으므로, 정비 작업의 실행 횟수를 줄일 수 있다.
바람직하게는, 연료 공급 장치는, 압력 레귤레이터로부터 압력 레귤레이터의 위에 위치된 연료 탱크로 상향 연장되게 배치된 연료 복귀 파이프를 더 포함한다. 이에 따라, 연료 필터 내에 축적된 에어가 압력 레귤레이터를 통하여 연료 필터 위에 위치된 연료 탱크로 용이하게 빠져나갈 수 있다. 그 결과, 본 발명은 연료 통로를 통한 연료 공급을 원활하게 수행할 수 있다.
바람직하게는, 연료 공급 장치는 연료 탱크로부터 연료 필터에 연료를 공급하기 위한 연료 공급 파이프를 더 포함하고, 연료 공급 파이프와 연료 복귀 파이프는 길이 및 외경이 서로 상이하다. 연료 공급 파이프와 연료 복귀 파이프가 상이한 길이 및 외경 또는 폭을 갖기 때문에, 이들 연료 공급 파이프 및 연료 복귀 파이프는 서로 용이하게 구별될 수 있다. 이에 따라, 본 발명은 연료 공급 파이프와 연료 복귀 파이프를 연료 필터에 조립할 때에 조립 오류를 방지할 수 있다.
바람직하게는, 필터 케이스는 케이스 바디와 케이스 커버를 포함한다. 연료 흡입 포트와 연료 복귀 포트는 케이스 커버의 중심축으로부터 오프셋되어 배치되어 있으므로, 압력 레귤레이터가 연료 복귀 펌프의 근방에 설치되는 경우에, 본 발명은 압력 레귤레이터의 레이아웃 및 형상 자유도를 개선시킬 수 있으며, 이에 의해, 필터 케이스의 사이즈를 컴팩트하게 할 수 있다.
바람직하게는, 필터 케이스는 필터 케이스로부터 반경 방향 외측으로 돌출하는 단차부(stepped portion)를 갖고, 압력 레귤레이터는 그 하단이 단차부에 지지되어 있다. 이에 따라, 본 발명은 압력 레귤레이터를 지지하는 구조를 단순화할 수 있으며, 그 결과 필터 케이스 및 연료 필터의 비용 상승을 최소화할 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 연료 펌프의 상류에 배치된 1차 연료 필터; 연료 펌프의 하류에 배치되고 1차 연료 필터의 세공 사이즈보다 작은 세공 사이즈를 갖는 부직포제의 2차 연료 필터를 포함하는 개선된 연료 필터 구조가 제공된다.
1차 연료 필터보다 세공 사이즈가 작은 부직포제의 2차 연료 필터를 제공함으로써, 1차 연료 필터의 세공 사이즈를 보다 크게 할 수 있으며, 1차 연료 필터의 수명을 훨씬 연장시킬 수 있다. 1차 연료 필터가 연료 펌프의 상류에 설치되어 있기 때문에, 1차 연료 필터를 연료 펌프에 실질적으로 악영향을 끼치지 않는 비교적 큰 세공 사이즈로 설정히면, 연료 펌프의 수명도 증가시킬 수 있다. 또한, 2차 연료 필터를 부직포로 제조함으로써, 유효 여과 면적을 증가시킬 수 있으며, 이에 따라 연료 여과 효율을 상당한 수준으로 개선시킬 수 있다. 또한, 2차 연료 필터가 감소된 표면적을 가질 수도 있으므로, 2차 연료 필터를 컴팩트한 사이즈로 구성할 수 있다. 또한, 1차 연료 필터와 2차 연료 필터가 협력하여 연료 여과를 실행하고 있기 때문에, 본 발명은 이들 연료 필터 중 하나의 연료 필터만이 설치되어 있는 경우에 비하여 2차 연료 필터의 수명을 현저하게 연장시킬 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 케이스; 케이스 내에 말려 있거나 감겨진 형태로 수용되어 있는 부직포제의 필터를 포함하는 개선된 필터 연료 구조가 제공된다. 전체 사이즈가 감소된 말려 있거나 감겨진 구조로 필터가 케이스 내에 컴팩트하게 수용되어 있기 때문에, 케이스의 사이즈와, 이로 인한 연료 필터의 사이즈를 더욱 작게 할 수도 있다.
바람직하게는, 필터는 백 형상이고, 필터는, 필터의 내부로부터 필터의 외부로 연료를 통과시킴으로써 연료를 여과하고 있다. 연료가 백 형상의 필터에 공급되면, 필터가 팽창하여, 필터의 내부 압력의 증가로 인하여 필터에 수용된 연료가 필터를 통과하여 외부로 흐르며, 그 동안에 연료에 섞인 먼지가 연료로부터 제거되거나 여과된다. 필터가 팽창하고 팽창된 형상으로 유지되기 때문에, 팽창 상태를 유지하기 위한 특별한 프레임 부재는 필요하지 않으며, 이에 따라 본 발명은 연료 필터의 필요 비용을 줄일 수 있고, 필터의 사이즈를 훨씬 더 줄일 수 있다.
바람직하게는, 말려 있거나 감겨 있는 필터의 내면에 필터로의 입구 포트가 외측을 향하는 방위로 연결되어 있다. 이에 따라, 필터의 말려 있거나 원통형으로 감겨진 부분의 외벽에 돌출부가 형성되지 않으며, 이로써 케이스의 사이즈를 줄일 수 있다. 또한, 전술한 방식으로 케이스의 내부 공간을 효율적으로 활용할 수 있기 때문에, 필터 바디의 표면적이 증가할 수 있다.
바람직하게는, 케이스는 내면으로부터 내측으로 돌출하는 복수의 볼록부를 구비하고, 필터가 볼록부에 의해 부분적으로 지지된다. 이에 따라, 연료가 필터 내로 흐를 때에, 볼록부에 의해, 팽창된 필터와 케이스의 내면 사이에 간극(gap)을 확보할 수 있으며, 필터 내의 연료가 필터를 통하여 간극으로 흐르게 할 수 있다. 결과적으로, 본 발명은 연료의 유량 감소 또는 연료의 정체를 억제할 수 있으며, 이에 따라 연료 여과 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 특정의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참고로 하여 단지 예시적 으로만 이하에서 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 연료 공급 장치를 구비하는 차량의 측면도이고,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 연료 공급 장치의 주요부를 도시하는 측면도이고,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 연료 공급 장치의 주요부를 도시하는 사시도이고,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 연료 공급 장치에 채용된 연료 펌프의 단면도이고,
도 5a 및 도 5b는 각각, 본 발명의 실시예에 있어서의 2차 연료 필터 및 그 장착 구조를 도시하는 측면도 및 사시도이고,
도 6a 및 도 6b는 2차 연료 필터용 장착 구조의 일반적 작용을 도시하는 평면도이고,
도 7은 2차 연료 필터의 단면도이고,
도 8a 및 도 8b는 각각 2차 연료 필터의 사시도 및 분해도이고,
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 실시예에 채용되는 필터 요소를 설명하는 도면으로, 도 9a는 도 8b의 선 9-9를 따라 취한 단면도이고, 도 9b는 필터 케이스 내에 수용되어 있는 상태의 필터 요소를 도시하는 사시도이고,
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 실시예에 따른 2차 연료 필터의 횡단면도이다.
먼저 도 1을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 연료 공급 장치와 연료 필터 구조를 구비한 차량의 측면도를 설명한다. 차량(10)은, 차량의 바디 프레임(11)의 실질적으로 중앙에 배치된 엔진(12)과, 차량의 바디 프레임(11)의 전단부에 조향 가능하게 지지된 프론트 포크(13)와, 차량의 바디 프레임(11)의 후방 하부에 수직 방향으로 피벗 가능하게 지지된 리어 포크(14)를 구비하는 모터사이클이다. 차량(10)은 메인 연료로서 에탄올, 가솔린, 또는 에탄올과 가솔린의 혼합물을 이용하고, 엔진 기동시에만, 예컨대 저온으로 인하여 엔진 기동이 원활하지 않은 때에 보조 연료로서 가솔린이나, (에탄올에 대한 가솔린의 혼합비가 메인 연료의 경우보다 높은) 가솔린과 에탄올의 혼합물을 이용한다.
차량의 바디 프레임(11)은 복수의 프레스 성형 부품을 접합함으로써 형성된 프레임 부재이며, 그 전단에 설치된 헤드 파이프(21), 헤드 파이프(21)로부터 후방으로 연장되는 메인 프레임(22), 메인 프레임(22)의 중간부로부터 하향 연장되는 센터 프레임(23), 메인 프레임(22)의 후방부와 센터 프레임(23)의 하부에 결합된 서브 프레임(24), 헤드 파이프(21)로부터 후방 하향으로 연장되는 다운 프레임(26)을 구비한다.
헤드 파이프(21)는 피벗 가능하게 장착된 프론트 포크(13)와, 프론트 포크(13)의 상부 및 하부에 각각 부착되는 핸들 바(31) 및 전방(로드) 휠(32)을 구비한다. 메인 연료를 저장하는 메인 연료 탱크(33)가 메인 프레임(22)의 전방부에 가로질러 장착되어 있고, 메인 프레임(22)의 후방부에 시트(34)가 장착되어 있다. 보조 연료를 저장하는 보조 연료 탱크가 메인 연료 탱크(33) 내에 설치되어 있다.
센터 프레임(23)은 다운 프레임(26)과 함께 엔진(12)을 지지한다. 센터 프레임(23)에 의해 지지된 피벗 샤프트(36)가 리어 포크(14)의 수직 피벗 운동을 허용하는 샤프트로서 작용한다. 후방(로드) 휠(35)이 리어 포크(14)의 후단에 부착되어 있다.
후방 쿠션 유닛(37)이 리어 포크(14)와 메인 프레임(22)의 각 후방부에 부착되고 이들 사이에서 연장된다. 다운 프레임(26)은 브래킷(38)을 통하여 엔진(12)을 지지한다.
엔진(12)의 후방부와 일체로 트랜스미션(41)이 설치되고, 엔진(12)의 상향 연장 실린더부(43)에 실린더 헤드(44)가 장착된다. 공기 흡기 장치(46)가 실린더 헤드(44)의 후방부에 연결되어 있고, 배기 장치(47)가 실린더 헤드(44)의 전방부에 연결되어 있다.
공기 흡기 장치(46)는, 일단이 실린더 헤드(44)에 연결된 흡기 파이프(51)와, 일단이 흡기 파이프(51)의 타단에 연결된 스로틀 바디(52)와, 연결 튜브(53)를 통하여 스로틀 바디(52)의 타단에 연결된 에어 클리너(54)를 구비한다.
배기 장치(47)는, 일단이 실린더 헤드(44)의 전방부에 연결되고 엔진(12)의 전방으로부터 하향 후방으로 연장되는 배기 파이프(56)와, 배기 파이프(56)의 타단에 연결되고 후방으로 연장되는 머플러(57)를 구비한다.
도면에 있어서, 도면 부호 61은 전방 카울을, 62는 헤드 램프를, 63은 전방 펜더를, 64는 에어 클리너(54)의 측면을 덮는 사이드 커버를, 66은 후방 사이드 커 버를, 67은 리어 펜더를, 68은 테일 램프를, 71은 메인 스탠드를, 72는 트랜스미션(41)의 출력 샤프트를, 73은 출력 샤프트(72)에 부착되는 구동 스프로켓을, 74는 후방 휠(35)에 일체로 부착된 종동 스프로켓을, 76은 구동 스프로켓(73)과 종동 스프로켓(74) 사이에서 연장되고 양단이 이들 스프로켓에 감겨 있는 체인을, 77은 체인 커버를 나타내고 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 연료 공급 장치의 주요부를 도시하는 측면도이다. 메인 연료(이하에서는 간단하게 "연료"로서 지칭함)를 여과하기 위한 1차 연료 필터(141)는, 메인 연료 탱크(33)의 바닥부(91)에 부착되어 있는 연료 펌프(92) 내에 설치되고, 연료를 추가로 여과하기 위한 2차 연료 필터(143)는 수지제의 연료 공급 파이프(142)를 매개로 연료 펌프(92)에 연결되어 있다. 일단에서 2차 연료 필터(143)에 연결된 연료 공급 파이프(144)가 2차 연료 필터(143)의 위에 위치된 스로틀 바디(52)에 설치된 연료 분사 밸브(인젝터; 94)에 타단이 연결되게 상향 연장되어 있으며, 즉 연료 분사 밸브(94)가 연료 공급 파이프(144)를 매개로 2차 연료 필터(143)에 연결되어 있다. 2차 연료 필터(143)는 연료 펌프(92) 내에 설치된 1차 연료 필터(141)의 하류에 위치되어 있다. 도 3과 관련하여 후술하는 바와 같이, 연료 이송 배관(도 2에는 도시 생략)이 2차 연료 필터(143)로부터 메인 연료 탱크(33)로 연장된다.
2차 연료 필터(143)의 좌측(즉, 도 2에 보이는 측)은 사이드 커버(64; 도 1 참조)로 덮여 있으므로, 외부에 노출되어 있지 않으며, 이에 따라 양호한 외관의 차량을 얻을 수 있다.
2차 연료 필터(143)는 1차 연료 필터(141)의 것보다 작은 여과 메시 또는 세공 사이즈를 갖는다. 예컨대, 2차 연료 필터(143)의 세공 사이즈는 30 ㎛인 반면, 1차 연료 필터(141)의 세공 사이즈는 70 ㎛이다. 따라서 1차 연료 필터(141)는 비교적 큰(미립자) 먼지를 포집하고, 2차 연료 필터(143)는 1차 연료 필터(141)를 통과한 미세(미립자) 먼지를 포집할 수 있다. 그러한 배치에 의해 2차 연료 필터(143)가 비교적 큰 먼지를 포집하는 것을 피할 수 있기 때문에, 2차 연료 필터(143)가 잘 막히지 않게 될 수 있다. 또한, 1차 연료 필터(141)도 큰 세공 사이즈로 인해 잘 막히지 않게 될 수 있다.
결과적으로, 본 실시예는 1차 연료 필터(141) 및 2차 연료 필터(143)의 교체 또는 교환 사이클을 보다 길게 할 수 있으므로, 정비 작업의 실행 횟수를 줄일 수 있다. 또한, 1차 연료 필터(141) 및 2차 연료 필터(143)를 통과하는 연료의 고유량을 긴 시간 주기에 걸쳐 유지할 수 있다. 그 결과, 본 실시예는 차량의 기동시, 가속시 등에 필요 연료 유량이 신속하게 증가해야 하는 상황에 적절하게 대처할 수 있다.
또한, 2차 연료 필터(143)가 엔진(12)의 후방에 배치되어 있기 때문에, 공기 흡기 장치[46; 보다 구체적으로 스로틀 바디(52)]와 2차 연료 필터(143)는 서로 근접하게 위치될 수 있다. 이에 따라, 본 실시예는 2차 연료 필터(143)와 스로틀 바디(52)의 연료 분사 밸브(94) 사이를 연결하는 연료 공급 파이프(144)의 길이를 줄일 수 있으므로, 필요한 연료 배관을 현저하게 용이하게 설치할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 연료 공급 장치의 주요부를 도시하는 사시 도이다. 2차 연료 필터(143)는 센터 프레임(23)의 측방향 외측에 배치되고, 브래킷(146)을 매개로 센터 프레임(23)에 고정 부착되어 있다. 연료 복귀 파이프(135)는 2차 연료 필터(143)로부터 상향으로 연장되어 메인 연료 탱크(33)에 연결된다.
연료 복귀 파이프(135)는 예컨대, 수지제 연료 공급 파이프(142)보다 길이가 짧고 외경 또는 폭이 큰 고무 호스의 형태이며, 이에 따라 연료 공급 파이프(142)와 쉽게 구별될 수 있다. 따라서 연료 공급 파이프(142)와 연료 복귀 파이프(135)를 2차 연료 필터(143)에 조립할 때에 조립 오류를 방지할 수 있다.
연료 공급 파이프(144)는 2차 연료 필터(143)의 하류측으로부터, 2차 연료 필터(143)의 위에 위치한 스로틀 바디(52)[보다 구체적으로, 스로틀 바디(52)의 연료 분사 밸브(94)]로 상향 연장되게 배치되어 있다. 이에 따라, 2차 연료 필터(143) 내의 공기는 필터(143)를 용이하게 빠져나가, 연료 공급 파이프(144)를 통하여 스로틀 바디(52)의 연료 분사 밸브(94)로 흐른다. 이러한 배치로 인하여, 2차 연료 필터(143)를 포함한 연료 통로를 통하여 연료를 원활하게 공급할 수 있다.
메인 연료 탱크(33)로부터 연료 분사 밸브(94)에 이르는 영역에 설치된 전술한 구조적 부품, 즉 메인 연료 탱크(33), 1차 연료 필터(141; 도 2 참조), 연료 펌프(92), 연료 공급 파이프(142), 2차 연료 필터(143), 연료 복귀 파이프(135), 연료 공급 파이프(144), 스로틀 바디(52) 및 연료 분사 밸브(94)가 함께 본 발명의 연료 공급 장치(150)를 구성한다.
전술한 바와 같이 센터 프레임(23)의 측방향 외측에 2차 연료 필터(143)를 설치함으로써, 2차 연료 필터(143)의 교체와 같은 정비 작업을 차량의 일측으로부 터 용이하게 실시할 수 있다. 또한, 2차 연료 필터(143)의 능력을 증가시킬 수 있으므로, 연료의 원치 않는 맥동을 더욱 용이하게 감소시킬 수 있다.
도 4는 연료 공급 장치(150)에 채용된 연료 펌프의 단면도이다. 연료 펌프(92)는 메인 연료 탱크(33; 도 2 참조)에 고정 부착된 수지제 하부 케이스(151)와, 하부 케이스(151)의 상부에 고정 부착된 금속제 또는 수지제의 상부 케이스(152)와, 상부 케이스(152)와 하부 케이스(151)의 내측에 배치된 구동부(153)를 구비한다.
하부 케이스(151)는 메인 연료 탱크(33)에 부착되는 플랜지부(155)와, 구동부(153)에 의해 이송되는 연료가 통하여 흐르는 연료 통로(156)와, 연료 통로(156)에 연결된 배출 포트(157)를 구비한다. 1차 연료 필터(141)는 하부 케이스(151)에 수용되어 있다.
상부 케이스(152)에는 연료를 흡입하도록 복수의 흡입 포트(161)가 형성되어 있다. 구동부(153)는 모터와, 모터에 의해 구동되는 펌프를 구비한다. 1차 연료 필터(141)는 연료 펌프(92)의 구동부(153)의 상류에 배치된다.
도면에서 화살표로 도시한 바와 같이, 연료는 상부 케이스(152)의 흡입 포트(161)를 통하여 흡입되고, 1차 연료 필터(141)를 통과한 후에, 구동부(153)에서 상승하고 연료 통로(156)를 통하여 배출 포트(157)로 흐른다. 그 후, 배출 포트(157)를 통하여, 연료는 도 2의 연료 공급 파이프(142)로 흐른 후에, 도 2에 도시된 2차 연료 필터(143)에 도달한다.
도 5a 및 도 5b는 각각, 본 실시예에 있어서의 2차 연료 필터(143) 및 그 장 착 구조를 설명하는 측면도 및 사시도이다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 판형의 금속제 브래킷(146)이 센터 프레임(23)에 고정되고, 2차 연료 필터(143)가 브래킷(146)에 의해 지지된다.
2차 연료 필터(143)는 수지제의 케이스(부재; 171)와, 케이스(171) 내에 수용된 부직포제의 필터 바디(181; 도 7에 도시)를 구비한다. 케이스(171)는 관형 케이스 바디(173)와 케이스 바디(173)의 상부 개구를 폐쇄하는 케이스 커버(174)를 구비한다.
케이스 바디(173)는 바닥부에 설치되어 있는 연료 배출 포트(171b)를 구비한다. 케이스 커버(174)는 그 상부에, 연료 흡입 포트(171a)와, 연료를 메인 연료 탱크(33; 도 2 참조)로 복귀시키는 연료 복귀 포트(171c)를 구비한다.
도 5b에 도시된 바와 같이, 센터 프레임(23)은 차량의 폭방향(좌우 방향)으로 연장되는 측방향 부분(23a)과, 측방향 부분(23a)의 단부로부터 차량의 전방 방향으로 연장되는 종방향 부분(23b)과, 차량의 전방 내측 방향으로 연장되는 만곡부(23c) 및 만곡부(23c)의 전단으로부터 차량의 전방 방향으로 연장되는 전방부(23d)를 구비한다. 브래킷(146)은 종방향 부분(23b)에 고정되고, 2차 연료 필터(143)가 브래킷(146)에 고정된다.
전술한 바와 같이 센터 프레임(23)을 만곡된 구조로 형성함으로써, 차량의 전후 방향 및 폭 방향으로 센터 프레임(23)의 강성, 특히 굽힘 강성을 향상시킬 수 있다.
도 5b에 도시된 바와 같이 종방향 부분(23b)을 따라 가상의 직선(165)을 그 리면, 2차 연료 필터(143)는 직선(165)의 측방향 외측에 위치하고, 그에 따라 센터 프레임(23)의 측방향 외측에 위치한다. 센터 프레임(23)은 2차 연료 필터(143)의 내측면에 대응하는 위치의 외측면부에, 전술한 만곡부(23c)와 전방부(23d)에 의해 구성되는, 차체의 내측 방향으로 오목한 부분으로서의 단차부(23f)를 구비한다.
도 6a 및 도 6b는 2차 연료 필터(143)용 장착 구조의 일반적 작용을 도시하는 평면도이다.
도 6a에 있어서, 브래킷(146)은 용접에 의해 센터 프레임(23)의 종방향 부분(23b)에 접합된 후방 평판부(146a)와, 후방 평판부(146a)의 전단으로부터 측방향 외측으로 만곡되는 만곡부(146b)와, 만곡부(146b)의 전단으로부터 차량의 전방 방향으로 연장되는 전방 평판부(146c)를 구비한다. 전방 평판부(146c)는 케이스 바디(173)의 일부를 관통함으로써 2차 연료 필터(143)의 케이스 바디(173)에 부착되어 있다.
예컨대, 백색 화살표로 표시되는 바와 같이 측면으로부터 2차 연료 필터(143)에 외력이 작용하면, 외력은 2차 연료 필터(143)를 매개로 브래킷(146)에 전달되므로, 만곡부(146b)와 만곡부(146b)의 전방에 위치한 부분이 도 6b에 도시된 바와 같이 센터 프레임(23)을 향하여 만곡된다. 이 때에, 2차 연료 필터(143)는 센터 프레임(23)의 단차부 또는 내측으로 오목한 오목부(23f)로 이동한다.
센터 프레임(23)에 내측으로 오목한 오목부(23f)를 형성하여, 2차 연료 필터(143)에 외력이 작용할 때, 2차 연료 필터(143)를 내측으로 오목한 오목부(23f)로 이동시킬 수 있으므로, 2차 연료 필터(143)의 이동량을 증가시킬 수 있으며, 이 동량의 증가로 인하여 2차 연료 필터에 작용하는 외력을 더욱 용이하게 흡수할 수 있다.
도 7은 본 발명의 본 실시예에 채용된 2차 연료 필터(143)의 단면도이다. 2차 연료 필터(143)는, 전술한 바와 같이 케이스 바디(173)와 케이스 바디(173)의 상부 개구를 폐쇄하는 케이스 커버(174)를 갖는 케이스(171)와, 케이스(171) 내에 수용된 필터 요소(176)를 구비한다. 케이스 커버(174)는 연료를 흡입하는 연료 흡입 포트(171a)와 연료를 메인 연료 탱크(33; 도 3 참조)로 복귀시키는 연료 복귀 포트(171c)를 구비한다. 케이스 바디(173)는 연료를 배출하는 연료 배출 포트(171b)를 구비한다.
필터 요소(176)는 부직포제의 백 형상 필터 바디(181)와, 필터 바디(181)의 내부와 연통하고 케이스 커버(174)의 연료 흡입 포트(171a)에 연결되는 연결 포트(182)를 구비한다.
2차 연료 필터(143)는 케이스 커버(174)의 하면과 일체로 설치된 압력 레귤레이터(186)를 또한 구비하고, 2차 연료 필터(143) 내의 연료 압력이 소정 값을 초과하면, 상기 압력 레귤레이터(186)가 동작하여 연료를 메인 연료 탱크(33)로 복귀시키며, 이로써 2차 연료 필터(143) 내의 연료 압력을 조절하고 있다. 또한, 케이스 바디(173)의 연료 배출 포트(171b) 내에 체크 밸브(188)가 배치된다.
압력 레귤레이터(186)는 케이스 커버(174)의 하면과 일체로 형성된 원통형 부분(174a)에 끼워지는 바닥이 있는 수지제의 원통형 레귤레이터 케이스(191)와, 레귤레이터 케이스(191)의 바닥에 형성된 관통 구멍(191a)을 개폐하는 강제의 구형 밸브 부재(192)와, 관통 구멍(191a)을 폐쇄하도록 밸브 부재(192)를 상시 압박하는 압축 코일 스프링(193)을 구비한다. 관통 구멍(191a)은 필터 요소(176)의 내부와 연통하며, 레귤레이터 케이스(191)의 상부 개구(191b)가 연료 복귀 포트(171c)의 내부와 연통한다.
레귤레이터 케이스(191)는 그 하단면(191A)이, 케이스 바디(173)의 소직경의 튜브부(173A)와 대직경의 튜브부(173B) 사이를 연결하는 단차부(173C) 상에 지지되어 있다.
도면 부호 174b는 케이스 커버(174)의 하면과 일체로 형성되고 케이스 바디(173)의 상부에 끼워지는 환형의 피팅부를 나타내고, 195는 관형부(174a)와 레귤레이터 케이스(191) 사이에 시일을 형성하는 O링을 나타낸다.
체크 밸브(188)는 밸브 케이스(196), 밸브 케이스(196) 내에서 수직 방향으로 이동하도록 배치된 밸브 바디(197), 밸브 바디(197)의 반구형 헤드부(197a)를 테이퍼진 밸브 시트(196a)에 대하여 상시 압박하는 스프링(198)을 구비한다. 도면에 있어서는, 밸브 바디(197)가 테이퍼진 밸브 시트(196a)를 폐쇄한다.
케이스(171) 내의 연료는, 밸브 바디(197)를 스프링(198)의 탄성 편향력에 대항하여 하향 압박함으로써 2차 연료 필터(143)의 내부로부터 연료 배출 포트(171b)를 통하여 외측[즉, 연료 분사 밸브(94; 도 3 참조)]으로 흐를 수 있다. 헤드부(197a)가 밸브 시트(196a)에 맞닿아 연료 통로를 폐쇄하도록 밸브 바디(197)를 상승시킴으로써, 연료가 연료 분사 밸브(94)로부터 2차 연료 필터(143)로 역류되는 것을 억제할 수 있다.
엔진(12)의 작동 중에, 연료 펌프(92)는, 연료 펌프(92)로부터의 압력에 의해 밸브 바디(197)를 스프링(198)의 탄성 편향력에 대항하여 하향 압박하는 식으로 작동하여, 연료가 연료 배출 포트(171b) 및 연료 공급 파이프(144)를 통하여 연료 분사 밸브(94; 도 2 참조)로 흐를 수 있게 하여, 연료 분사 밸브(94)가 연료를 엔진을 향해 분사한다.
엔진(12)이 정지됨에 따라, 연료 펌프(92)가 정지되므로, 밸브 바디(197)는 스프링(198)에 의해 상향 압박되어 밸브 시트(196a)에 대하여 맞닿고, 이로써 연료 통로를 폐쇄한다. 이에 따라, 연료 배출 포트(171b)로부터 연료 분사 밸브(94)로 연장되는 연료 통로가 고압으로 유지된다.
연료 펌프(92)의 정지 후에, 다음에 연료 펌프(92)가 기동한 직후에 연료 통로가 적절하게 동작하는 것을 보장하기 위하여 연료 라인의 내부 압력을 높은 레벨로 유지하는 것이 바람직하다. 그러나 연료 라인의 내부 압력이 높은 레벨로 유지되더라도, 미량의 연료가 압력 레귤레이터(186)로부터 배출측으로 누설됨으로써 내부 압력이 점진적으로 감소한다. 이것이, 압력 레귤레이터(186)의 배출측에 체크 밸브(188)를 설치하는 이유이다.
도 8a 및 도 8b는 각각, 2차 연료 필터(143)의 사시도 및 분해도이다.
케이스 바디(173)에 있어서, 대직경의 튜브부(173B)가 단차진 연결부(173C)를 통하여 소직경의 튜브부(173A)의 상부와 연속해서 형성된다. 도 7에 도시된 압력 레귤레이터(186)는 대직경의 튜브부(173B) 내에 배치되어 있다. 연료 흡입 포트(171a)와 연통하는 내부 통로(171d)가 케이스 커버(174)와 일체로 형성되어 있 다. 필터 요소(176)는 부직포제의 백 형상의 필터 바디(181)와, 백 형상의 필터 바디(181)의 내부와 연통하는 연료 통로(182a)와, 케이스 커버(174)의 내부 통로(171d)에 연결된 전술한 연결 포트(182)를 구비한다. 연결 포트(182)는 필터 바디(181)의 폭의 실질적으로 중간 위치에 배치되어 있다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 본 실시예에 채용된 필터 요소(176)를 설명하는 도면으로, 도 9a는 도 8b의 선 9-9를 따라 취한 단면도이고, 도 9b는 필터 케이스(171) 내에 수용되어 있는 필터 요소(181)를 도시하는 사시도이다.
도 9a에 있어서, 필터 요소(176)의 필터 바디(181)는, 3층의 수지제[예컨대 폴리프로필렌(PP)]의 부직포(181A) 상에 수지제[예컨대 폴리프로필렌(PP)]의 메시(181B)를 겹치게 한 후에, 겹쳐진 메시(181B)와 부직포(181A)를 부직포(181A)가 메시(181B)의 내측에 위치하는 방식으로 반으로 접은 후에, 메시(181B)와 부직포(181A)의 각각의 대향 측부 가장자리를 함께 용접함으로써 형성되는 백 형상이다. 필터 바디(181)는, 연결 포트(182)와 일체로 성형되고 필터 바디(181)의 벽을 관통하여 연장하는 외부 플랜지(182b)와, 필터 바디(181)의 내측에 위치하고 초음파 용접, 접착제 등에 의해 외부 플랜지(182b)에 부착되거나, 피팅 결합에 의해 외부 플랜지(182b)에 접합되는 내부 플랜지(182c) 사이에 개재되는 식으로 연결 포트(182)의 단부에 부착되어 있다.
도 9b는, 필터 요소(176)가 케이스(171) 내에 수납될 때(도 8b 참조)에 연결 포트(182)를 그 내측에 위치 결정한 상태의 말려 있거나 원통형으로 감겨 있는 필터 바디(181)를 도시한다. 필터 바디(181)의 사이즈에 따라, 필터 바디(181)는 필 터 케이스(171)의 내부에 수납되도록 1회 또는 2회 말려질 수도 있다.
이와 같이 말려 있거나 원통형으로 감긴 필터 바디(181)를 필터 케이스(171) 내에 수납함으로써, 필터 바디(181)는 필터 케이스(171) 내에 컴팩트하게 수용될 수 있으며, 이에 따라 필터 케이스(171)를 작은 사이즈로 형성할 수 있다. 즉, 2차 연료 필터(143)의 사이즈를 줄일 수 있다.
도 9b에 있어서, 연결 포트(182)는 말려 있거나 원통형으로 감겨 있는 필터 바디(181)의 내벽(181a)에 연결되어 유지되고, 외측을 향하는 방위로 원통형 필터 바디(181)의 상부 개구를 통해 상향 연장된다. 따라서 필터 바디(181)의 말려 있거나 원통형으로 감겨 있는 부분의 외벽(181b)에 돌출부가 형성되지 않으며, 이로써 필터 케이스(171)의 사이즈를 줄일 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이 필터 케이스(171)의 내부 공간을 효율적으로 활용할 수 있기 때문에, 필터 바디(181)의 면적이 증가될 수도 있다.
압력 레귤레이터(186)가 필터 바디(181)의 하류에 배치되어 있기 때문에, 2차 연료 필터(143)의 필터 바디(181)를 통하여 여과된 연료는 압력 레귤레이터(186)를 통하여 메인 연료 탱크(33; 도 3 참조)로 복귀한다. 따라서 메인 연료 탱크(33)로 복귀된 연료를 1차 연료 필터(141; 도 2 참조)에 다시 공급하고 1차 연료 필터를 통과시키는 횟수만큼 연료에 포함된 먼지를 현저히 줄일 수 있으므로, 1차 연료 필터(141)가 막히는 것을 향상된 신뢰성으로 억제할 수 있다. 결과적으로, 1차 연료 필터(141)의 교환 사이클을 연장시킬 수 있으며, 이로 인하여 연료 공급 장치의 정비 성능을 개선할 수 있다.
또한, 압력 레귤레이터(186)가 2차 연료 필터(143)의 필터 케이스(171)와 일체로 형성되어 있기 때문에, 본 실시예는 필요 부품의 수를 현저하게 줄일 수 있고, 이에 따라 연료 공급 장치의 비용을 줄일 수 있다.
또한, 레귤레이터 케이스(191)의 하단면(191A)이 케이스 바디(173)의 단차부(173C)에 지지되어 있는 상태로, 레귤레이터 케이스(191)는 단차부(173C)와 케이스 커버(174) 사이에 개재될 수 있으므로, 레귤레이터 케이스(191)를 케이스 커버(174)의 튜브부(174a)와 결합한 후에 케이스 커버(174)를 케이스 바디(173)에 부착하는 것만으로 레귤레이터 케이스(191)를 필터 케이스(171)에 적절하게 고정할 수 있다. 이에 따라, 본 실시예는 압력 레귤레이터(186)를 필터 케이스(171)에 장착하기 위한 구조를 단순화할 수 있다.
또한, 전술한 바와 같이, 2차 연료 필터(143)는 연료 펌프(92)의 하류에 배치되어 있고 압력 레귤레이터(186)는 필터 바디(181)의 하류에 배치되어 있기 때문에, 필터 바디(181)를 통과한 연료는 압력 레귤레이터(186)를 통하여 메인 연료 탱크(33; 도 2 참조)로 복귀되고, 대부분의 먼지가 연료로부터 제거되거나 여과된다. 따라서 다른 필터, 즉 1차 연료 필터(141)가 연료 펌프(92) 내에 설치되어 있는 경우에, 1차 연료 필터(141)의 교체 사이클을 연장시킬 수 있으므로, 본 실시예는 정비 작업의 실행 횟수를 줄일 수 있다.
또한, 연료 복귀 파이프(135)가 도 3에 도시된 바와 같이 압력 레귤레이터(186)로부터 메인 연료 탱크(33)로 상향 연장되기 때문에, 2차 연료 필터(143) 내에 축적된 공기가 2차 연료 필터(143) 위에 위치한 메인 연료 탱크(33)로 용이하 게 흐를 수 있으며, 이에 따라 연료 통로를 통한 연료 공급을 원활하게 수행할 수 있다.
또한 도 7에 도시된 바와 같이, 필터 케이스(171)는 케이스 바디(173)와 케이스 커버(174)로 구성되고, 연료 흡입 포트(171a)와 연료 복귀 포트(171c)는 케이스 커버(174)의 중심축(200)으로부터 오프셋되어 배치되어 있다. 이에 따라, 도 7에 예시적으로 도시된 바와 같이, 압력 레귤레이터(186)가 연료 복귀 포트(171c)의 근처에 설치되어 있는 경우에, 압력 레귤레이터(186)의 레이아웃 및 형상 자유도를 개선시킬 수 있으므로, 필터 케이스(171)의 사이즈를 컴팩트하게 할 수 있다.
또한, 필터 케이스(171)는 반경 방향 외측으로 돌출하는 단차부(173C)를 갖고, 압력 레귤레이터(186)의 하단, 즉 레귤레이터 케이스(191)의 하단면(191A)이 단차부(173C)에 지지되어 있기 때문에, 압력 레귤레이터(186)를 지지하는 구조를 단순화할 수 있으며, 이에 따라, 본 실시예는 필터 케이스(171) 및 2차 연료 필터(143)의 현저한 비용 증가를 피할 수 있다.
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 본 실시예에 따른 2차 연료 필터의 횡단면도이다.
도 10a는, 2차 연료 필터(143)의 필터 바디(181)에 연료가 공급되고 있지 않고 백 형상의 필터 바디(181)가 말려있고 비팽창으로 남아 있는 상태를 도시한다. 도면에 있어서, 도면 부호 173a는 케이스 바디(173)의 내면을 나타내고, 도면 부호 173b는 케이스 바디(173)의 내면(173a)으로부터 내측으로 돌출하는 복수의 볼록부(173b)를 나타낸다.
도 10b는, 2차 연료 필터(143)의 연결 포트(182)를 통하여 필터 바디(181)에 연료가 공급되고 필터 바디(181)가 내부 연료 압력의 증가에 의해 팽창된 상태를 도시한다. 이 상태에서, 공급된 연료는 필터 바디(181)를 그 내부로부터 외부로 통과하면서, 화살표로 표시된 바와 같이 연결 포트(182)로부터 배출단을 향하여 서서히 흐른다. 이 때에, 내측의 복수의 볼록부(173b)에 의해, 팽창된 필터 바디(181)와 케이스 바디(173)의 내면(173a) 사이에 복수의 간극(201)이 형성되고, 연료가 간극(201)으로 흘러나가며, 간극(201)을 통하여 다른 영역으로 흐른다. 이러한 방식으로, 본 실시예는 연료의 원치 않는 정체를 피할 수 있으며, 이로써 개선된 연료 여과 효율을 달성할 수 있다.
또한 연료 공급 장치(150)에 있어서는, 도 2, 도 7, 도 10a 및 도 10b에 도시된 바와 같이, 2차 연료 필터(143)는 메인 연료 탱크(33)의 외측에 배치되어 있고, 2차 연료 필터(143)의 외측은 필터 케이스(171)로 덮여 있으며, 2차 연료 필터(143) 내의 압력을 조절하는 압력 레귤레이터(186)는 필터 케이스(171)와 일체로 설치되어 있으므로, 압력 레귤레이터(186)를 통과한 연료가 메인 연료 탱크(33)로 복귀한다. 또한, 2차 연료 필터(143)는 백 형상이고, 연료는 필터 바디(181)를 그 내부로부터 외부로 통과함에 따라 2차 연료 필터(143)에 의해 여과된다. 따라서 필터 바디(181)가 필터 케이스(171) 내에 컴팩트하게 수용될 수 있으며, 이에 따라 필터 케이스(171)를 작은 사이즈로 형성할 수도 있다.
또한, 연료가 필터 바디(181)를 그 내부로부터 외부로 통과함에 따라 필터 바디(181)가 팽창되고 팽창된 형상으로 안정적으로 유지되기 때문에, 필터 바 디(181)용의 특별한 프레임 부재는 필요하지 않다. 따라서 본 실시예는 필터 바디(181)의 필요 부품의 수를 줄일 수 있다.
또한, 필터 케이스(171) 내에 수용되는 필터 바디(181)의 형상이 필요에 따라 용이하게 변경될 수 있기 때문에, 본 실시예는 압력 레귤레이터(186) 및 연료 복귀 포트(171c)의 레이아웃 자유도를 개선시킬 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이 압력 레귤레이터(186)가 필터 케이스(171)의 케이스 커버(174)와 일체로 설치되어 있는 예와 관련하여 바람직한 실시예를 위에서 설명하였지만, 본 발명은 이로 한정되지 않으며, 예컨대 압력 레귤레이터(186)를 케이스 바디(173)에 설치할 수도 있다.
또한 전술한 바와 같이, 필터 바디(181)가 백 형상으로 형성되고, 연료는 백의 내부로부터 외부로 통과함에 따라 여과되며, 부직포(181A)보다 휨이나 구부러짐 등이 잘 발생하지 않는 메시(181B)가 부직포(181A)의 외측에 배치되어 있다. 이에 따라, 필터 바디(181)는 백 형상의 필터 바디(181)에 연료가 공급됨에 따라 팽창된 형상을 유지할 수 있다. 따라서 필터 바디(181)용의 특별한 프레임 구조가 필요하지 않으므로, 본 실시예는 2차 연료 필터(143)의 비용을 현저하게 절감할 수 있다. 또한, 2차 연료 필터(143)를 훨씬 작은 사이즈로 구성할 수 있다.
또한, 필터 바디(181)는 내면(173a)으로부터 내측으로 돌출하는 볼록부(173b)에 의해 부분적으로 지지된다. 이에 따라, 연료가 필터 바디(181) 내로 흐를 때에, 팽창된 필터 바디(181)와 케이스 바디(173)의 내면(173a) 사이에 복수의 간극(201)을 확보할 수 있으며, 2차 연료 필터(143) 내의 연료가 필터 바 디(181)를 통하여 간극(201) 내로 흐를 수 있게 된다. 결과적으로, 본 실시예는 연료 유량의 감소 또는 연료의 정체를 억제할 수 있으므로, 연료 여과 효율을 개선할 수 있다.
또한, 1차 연료 필터(141)가 도 2, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 연료 펌프(92)의 상류[보다 구체적으로 구동부(153)의 상류]에 설치되고, 1차 연료 필터(141)보다 작은 세공 사이즈를 갖는 부직포제의 2차 연료 필터(143)가 연료 펌프(92)의 하류에 설치되어 있기 때문에, 1차 연료 필터(141)가 보다 큰 세공 사이즈를 가질 수도 있다. 이에 따라, 본 실시예는 1차 연료 필터(141)의 수명을 연장시킬 수 있을 뿐만 아니라 1차 연료 필터(141)의 하류에 설치된 연료 펌프(92)의 수명도 연장시킬 수 있다.
또한, 부직포제의 2차 연료 필터(143)에 의해, 연료 여과 효율을 상당한 수준으로 개선할 수 있고, 2차 연료 필터(143)는 작은 표면적을 가질 수도 있으므로, 2차 연료 필터(143)를 컴팩트한 사이즈로 구성할 수 있다. 또한, 1차 연료 필터(141)와 2차 연료 필터(143)가 협력하여 연료 여과를 실행하고 있기 때문에, 본 실시예는 이들 중 하나의 연료 필터만이 설치되어 있는 경우에 비하여 2차 연료 필터(143)의 수명을 현저하게 연장시킬 수 있다.
백 형상의 필터 바디(181)가 말려 있거나 감겨 있는 형태로 필터 케이스(171) 내에 위치되어 있는 경우와 관련하여 본 실시예를 위에서 설명하였지만, 본 발명이 이로 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 필터 바디(181)는 접힌 형태로 필터 케이스(171) 내에 위치될 수도 있다. 이 경우에, 필터 케이스(171)의 형상은 전술한 바와 같은 관형이나 원통형으로 한정되지 않으며, 필터 케이스(171)는 정육면체, 평행육면체 또는 사각뿔과 같은 임의의 다른 유리한 형상일 수도 있다.
본 발명의 전술한 연료 공급 장치와 연료 필터 구조는 모터사이클에 적용하기에 특히 적합하다.

Claims (18)

  1. 연료 탱크 내의 연료를, 엔진을 향해 연료를 분사하는 인젝터에 공급하는 연료 펌프;
    상기 연료 펌프의 상류에서 연료 통로에 배치된 1차 연료 필터;
    상기 연료 펌프의 하류에서 연료 통로에 배치된 2차 연료 필터
    를 포함하며,
    상기 2차 연료 필터는 1차 연료 필터보다 작은 세공 사이즈(pore size)를 가지며, 상기 2차 연료 필터는 케이스 부재로 덮여 있고 차량의 바디 프레임을 따라 배치되고,
    상기 2차 연료 필터는 브래킷을 통하여 바디 프레임에 부착되고, 바디 프레임 중 센터 프레임은 만곡된 구조로 형성되어 있으며, 바디 프레임의 내면으로부터 내측으로 돌출된 오목한 단차부를 구비하고 있는 것인 차량의 연료 공급 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 2차 연료 필터는 엔진의 후방에 배치되는 것인 차량의 연료 공급 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 2차 연료 필터는 바디 프레임의 측방향 외측에 배치되는 것인 차량의 연료 공급 장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 2차 연료 필터는 그 외측면이 외장 부재로 덮여 있는 것인 차량의 연료 공급 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 2차 연료 필터의 하류측 위치에 연결되고, 2차 연료 필터의 위에 위치된 스로틀 바디로 상향 연장되는 연료 공급 파이프를 더 포함하는 차량의 연료 공급 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 케이스 부재의 연료 배출 포트로부터 인젝터로 상향 연장되는 연료 공급 파이프와, 케이스 부재의 상부에 설치된 연료 복귀 포트와, 연료 복귀 포트로부터 연료 탱크로 상향 연장되는 연료 복귀 파이프를 더 포함하는 차량의 연료 공급 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 케이스 부재와 일체로 설치된 압력 레귤레이터를 더 포함하고, 상기 2차 연료 필터는 연료 탱크의 외측에 배치되어 있고, 압력 레귤레이터는 2차 연료 필터 내의 압력을 조절하도록 되어 있으며, 압력 레귤레이터를 통과한 연료가 연료 탱크로 복귀하고, 2차 연료 필터는 백 형상으로 형성되고, 연료가 2차 연료 필터를 내부로부터 외부로 통과함에 따라 연료를 여과하도록 되어 있는 것인 차량의 연료 공급 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 압력 레귤레이터는 연료 필터의 하류에 배치되어 있는 것인 차량의 연료 공급 장치.
  10. 제8항에 있어서, 상기 압력 레귤레이터로부터 압력 레귤레이터의 위에 위치된 연료 탱크로 상향 연장되는 연료 복귀 파이프를 더 포함하는 차량의 연료 공급 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 연료 탱크로부터 2차 연료 필터에 연료를 공급하는 연료 공급 파이프를 더 포함하며, 상기 연료 공급 파이프와 연료 복귀 파이프는 길이 및 외경이 서로 상이한 것인 차량의 연료 공급 장치.
  12. 제8항에 있어서, 상기 케이스 부재는 케이스 바디와 케이스 커버를 구비하고, 상기 케이스 커버의 중심축으로부터 오프셋되어 배치된 연료 흡입 포트와 연료 복귀 포트를 더 포함하는 것인 차량의 연료 공급 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 케이스 부재는 필터 케이스로부터 반경 방향 외측으로 돌출하는 단차부를 구비하고, 상기 압력 레귤레이터는 하단이 단차부에 지지되어 있는 것인 차량의 연료 공급 장치.
  14. 삭제
  15. 제1항에 있어서, 상기 2차 연료 필터는 부직포로 제조되고, 말려 있거나 감겨 있는 형태로 케이스 부재에 수용되는 것인 차량의 연료 공급 장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 2차 연료 필터는 백 형상이고, 연료가 2차 연료 필터를 그 내부로부터 외부로 통과하게 함으로써 연료를 여과하도록 되어 있는 것인 차량의 연료 공급 장치.
  17. 제15항에 있어서, 말려 있거나 감겨 있는 연료 필터의 내면에 2차 연료 필터로의 입구 포트가 외측을 향하는 방위로 연결되는 것인 차량의 연료 공급 장치.
  18. 제15항에 있어서, 상기 케이스 부재는 그 내면으로부터 내측으로 돌출하는 복수의 볼록부를 구비하고, 상기 2차 연료 필터가 볼록부에 의해 부분적으로 지지되는 것인 차량의 연료 공급 장치.
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