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JP4700511B2 - 燃料ポンプユニット装置 - Google Patents

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Description

本発明は、燃料タンク内に配置された燃料ポンプによって燃料が昇圧され、この昇圧された燃料がプレッシャーレギュレターによって、所定の燃料圧力に制御されて燃料噴射弁より機関に向けて噴射供給される燃料噴射装置に関し、そのうち特に燃料タンクの開口を閉塞する蓋体と、それに係止されるポンプホルダー内に、少なくとも燃料ポンプとプレッシャーレギュレターが装着されて燃料ポンプユニット装置が形成され、前記蓋体が燃料タンクの開口を閉塞するとともにポンプホルダーに装着される燃料ポンプ及びプレッシャーレギュレターが燃料タンクの開口を介して燃料タンク内に挿入配置される燃料ポンプユニット装置に関する。
かゝる燃料ポンプユニット装置は、下記特許文献1に開示されるように、既に知られている。
特開2005−171817号公報
従来の燃料ポンプユニット装置は、図2に示される。尚、図2は従来の燃料ポンプユニット装置の要部縦断面図である。燃料ポンプユニット装置Uは、蓋体Aと蓋体Aに係止されるポンプホルダーBとにより形成される。蓋体Aは、燃料タンクTの開口Taを閉塞する鍔部10と、鍔部10の下面10aから下方に向かって突出する環状筒部11と、環状筒部11の内方にあって少なくとも鍔部10の下面10aから下方に向かって突出する燃料流路ボス部12を備える。環状筒部11には側方に向けて係止孔13が貫通して穿設され、又燃料流路ボス部12内には図において上下方向に第1燃料流出部14が穿設され、第1燃料流出路14の下方は、燃料流路ボス部12の下端12aに第1挿入孔15をもって開口し、その上方は外部に向かって開口する。
又、燃料流路ボス部12の側面12bには、第2挿入孔15が水平方向に穿設されて開口し、第2挿入孔15は、第1挿入孔15より上方の第1燃料流出路14に第2燃料流出路16によって連絡される。ポンプホルダーBは、その上方に環状筒部11の内方に挿入される挿入筒部17が形成され、挿入筒部17の外側には、環状筒部11の係止孔13内に挿入され、蓋部材AとポンプホルダーBとを上下方向において係止する係止突部18が突出して形成される。又、ポンプホルダーBの下方には、燃料ポンプPを収納保持するポンプ収納筒部19が形成され、更にポンプ収納筒部19の上部には、上方に向かって燃料吐出軸部20が突出して形成される。そして、燃料吐出軸部20には上下方向に燃料吐出路21が貫通して穿設されるもので、燃料吐出路21の上方は燃料吐出軸部20の上端20aに開口し、下方はポンプ挿入孔22をもって燃料吐出軸部20の下端20bに開口する。ポンプ挿入孔22はポンプ収納筒部19内に向けて開口することになる。
そして、ポンプホルダーBのポンプ収納筒部19の下端開口より、ポンプ収納筒部19内に燃料ポンプPが挿入されるとともに下端開口が有底カップ状のキャップ23によって嵌着され、これによってポンプ収納筒部19の内方に燃料ポンプPが収納配置されるもので、このとき燃料ポンプPの上方に突出するポンプ吐出路Paは、ポンプ挿入孔22内にOリング24を介して気密的に挿入配置される。
尚、燃料ポンプPのポンプ吸入路Pbは下方に向かって開口し、このポンプ吸入路Pbに燃料フィルターFが装着される。
一方、蓋体Aには、図3に示されるプレッシャーレギュレターRaが装着される。かかるプレッシャーレギュレターRaは以下によって形成される。30は、上底部30aに排出孔30bが穿設され、その下方に鍔部30cを有する有底カップ状をなす第1筐体であり、31は下底部31aに流入孔31bが穿設され、その上方に鍔部31cを有する有底カップ状をなす第2筐体である。
前記鍔部30cと鍔部31cとの間にはダイヤフラム32の外周縁が挟持されて固定されるもので、このダイヤフラム32により第1筐体30側にスプリング室33が形成され、第2筐体31側に燃料室34が区分形成される。又、ダイヤフラム32には、弁座体35が固着配置されるもので、この弁座体35の内部には上端から下端に向けて流路36が貫通して穿設され、このうち流路36の下方には燃料室34内に臨む弁座37が形成され、上方はスプリング室33内に開口する。又、第2筐体31の下底部31aより上方に突出する弁体係止突部31dと、弁座37との間には球状をなす弁体38が配置されるもので、この弁体38は弁座体35の流路36内に縮設される弁体押圧スプリング39によって常時弁体係止突部31dに押圧保持される。又、弁座体35の弁座37はスプリング室33内に縮設されるダイヤフラムスプリング40によって弁体38に弾性的に押圧される。そして、前記プレッシャーレギュレターRaが蓋体Aに取着されるもので、プレッシャーレギュレターRaの第2筐体31が燃料流路ボス部12の側面12bから水平方向に第2挿入孔15内に挿入され、図示されぬプレートによって燃料流路ボス部12に螺着される。尚L1は第2筐体31と第2挿入孔15との間に縮設されたOリングであり、これによってプレッシャーレギュレターRaが第2挿入孔15内に気密的に装着される。そして、燃料ポンプP、燃料フィルターFを備えるポンプホルダーBの挿入筒部17が蓋体Aの環状筒部11の内方に挿入されるとともに係止突部18が係止孔13内に挿入されてポンプホルダーBが蓋体Aに係止されて取着されるもので、このとき燃料吐出軸部20の上方は、OリングL2を介して第1挿入孔15に気密的に挿入配置される。
以上によって、少なくとも燃料ポンプP、燃料フィルターF、プレッシャーレギュレターRaを備える燃料ポンプユニット装置Uaが形成されるもので、かかる燃料ポンプユニット装置UaのポンプホルダーB、蓋体Aの環状筒部11が燃料タンクTの開口Taより燃料タンクT内へ挿入され、この状態において燃料タンクTの開口Taは鍔部10によって閉塞保持される。
以上によると、燃料タンクT内の燃料は、燃料フィルターFによって異物が除去され、ポンプ吸入路Pbから燃料ポンプP内に吸入されて昇圧され、この昇圧された燃料がポンプ吐出路Pa、燃料吐出路21より第1燃料流出路14内へ供給される。一方、第1燃料流出路14内を流れる燃料の一部は、第2燃料流出路16を介してプレッシャーレギュレターRaの燃料室34内へ導入され、燃料室34内に加わる燃料圧力と、ダイヤフラムスプリング40のバネ力とが設定圧力にて釣りあう位置迄ダイヤフラム32を上動して弁座37を開放し、これによって第1燃料流出路14内を流れる燃料圧力を所定の燃料圧力に調圧し、この調圧された燃料が外部に配置される燃料噴射弁(燃料噴射弁は図示されていない)に燃料配管をもって供給される。そして弁座37が開放されることによって弁座体35の流路36を流れるリターン燃料はスプリング室33、排出孔30bを介して燃料タンクT内へと戻される。尚、弁体38は弁体押圧スプリング39によって常時、弁体係止突部31dに当接保持される。
ここで前記において用いられるプレッシャーレギュレターRaのリターン燃料の流量は、20L/H程度の小流量に制限される。これは弁座37、流路36がダイヤフラム30に取着された弁座体35の内方に形成されたこと。スプリング室33の全高が低く押さえられるとともに球状の弁体38を用いたことによりダイヤフラム32の移動ストロークに制限を受けたこと。等によるものである。前記プレッシャーレギュレターRaを小流量用のプレッシャーレギュレターRaと呼び小排気量の内燃機関によく用いられる。一方、排気量が大なる内燃機関に前記燃料ポンプユニット装置を用いた場合、リターン燃料の流量が小流量であって所望の制御圧力、例えば294kpaが得られないもので、この為にリターン燃料の流量が、例えば40L/H程度の大流量を流すことのできる図4に示されるプレッシャーレギュレターRbが採用される。このプレッシャーレギュレターRbを大流量用のプレッシャーレギュレターRbと呼び、図4により説明する。40は下方に下底部40aを有し、上方が開口する第1筐体である。41は上方に流入筒部41aが形成され、上底部41bより下方に向かって開口する第2筐体であり、第2筐体41には、流入筒部41aの上端から底部41bに向けて流入孔41cが穿設されるとともに上底部41bに流路42aが穿設されたバルブシート42が突出して配置され、更にバルブシート42には外部に向かって開口する排出路43が接続される。そして第1筐体40の上方開口と第2筐体41の下方開口との間にダイヤフラム44が配置され、ダイヤフラム44の外周縁は第1筐体40の鍔部40bと第2筐体41の鍔部41dとによって挟持されて固定される。
以上によると、ダイヤフラム44と第1筐体40とによりスプリング室45が形成され、ダイヤフラム44と第2筐体41とにより燃料室46が区分形成される。そして前記ダイヤフラムには、バルブシート42の下端に形成される弁座42bに臨んで平板状の弁体47が支持体4を介して取着され、この弁体47はスプリング室45内に縮設されるダイヤフラムスプリング48により、弁座42に向けて付勢される。かかるプレッシャーレギュレターRbも前記プレッシャーレギュレターRaと同様に流入孔41cから燃料室46内に流入する燃料圧力とダイヤフラムスプリング48のバネ力とが釣り合う位置において弁体47が弁座42bを所定の開度開放し、燃料室46内の燃料を、バルブシート42の流路42a、排出孔43を介して排出することにより燃料圧力を所定の圧力に調圧できる。かかるプレッシャーレギュレターRbが、そのリターン燃料の流量(排出燃料)を大流量とすることができるのは、バルブシート42の弁座42bの弁座径を他の部材による制限を受けることなく大きく任意に設定できること。平板状の弁体47が用いられることによりダイヤフラム44の移動ストロークに制限を受けることがないこと。等による。
ここで図2に示される燃料ポンプユニット装置Uaにおいて小流量用のプレッシャーレギュレターRaに代えて、大流量用のプレッシャーレギュレターRbを装着する際、以下の問題を有する。すなわち、大流量用のプレッシャーレギュレターRbの流入筒部41aが蓋体Aの第2挿入孔15内に挿入されて大流量用のプレッシャーレギュレターRbが蓋体Aに取着されるもので、これによると大流量用のプレッシャーレギュレターRbは図2において一点鎖線で示されるごとく大きく側方に突出して配置されることになる。すなわち、燃料室46、スプリング室45の中心を通る長手軸心線X−Xが大きく側方に突出する。
以上によると、燃料ポンプユニット装置Uaを、燃料タンクTの開口Taを介して燃料タンクT内へ挿入配置することが困難となり、燃料タンクTの開口Taの径を大径化したり、蓋体Aの形状を変更する必要が生じ、大きな改造を伴なうもので、製造コストの大幅な上昇をもたらすものであった。
本発明は前記不具合に鑑み成されたもので、単一の部品を採用することにより、大流量用のプレッシャーレギュレターRbを従来の燃料ポンプユニット装置にそのまま装着でき、製造コストの安価な燃料ポンプユニット装置を提供することを目的とする。
本発明になる燃料ポンプユニット装置は、前記目的達成の為に、蓋体は、燃料タンクの開口を閉塞する鍔部と、鍔部の下面から下方に向かって突出し、側方に向けて係止孔が穿設される環状筒部と、環状筒部の内方にあって、少なくとも鍔部の下面より下方に向かって突出する燃料流路ボス部と、燃料流路ボス部に穿設され、その下端が燃料流路ボス部の下端に第1挿入孔をもって開口する第1燃料流出路と、第1挿入孔より上方の第1燃料流出路より側方に向かって分岐し、燃料流路ボス部の側面に、第2挿入孔をもって開口する第2燃料流出路とを備え、
ポンプホルダーは、その上方にあって環状筒部の内方に挿入配置され、係止孔に係止される係止突部を備える挿入筒部と、その下方にあって、燃料ポンプを収納するポンプ収納筒部と、ポンプ収納筒部より上方に向かって突出する燃料吐出軸部と、燃料吐出軸部に貫通して穿設され、その下端が燃料吐出軸部の下端に向けてポンプ挿入孔をもって開口する燃料吐出路とを備え、前記挿入筒部の係止突部が環状筒部の係止孔内に係止され、ポンプ収納筒部内に収納される燃料ポンプのポンプ吐出路が、ポンプ挿入孔内に気密的に挿入配置されるとともに燃料吐出軸部の上端が第1挿入孔内に気密的に挿入配置される燃料ポンプユニット装置において、ジョイント部材を、水平方向にのびる水平軸部と、水平軸部に略直交して下方にのびる垂直軸部と、一端が水平軸部の外側端に開口し、他端が垂直軸部の下端にレギュレター挿入孔をもって開口するレギュレター燃料流路とにより形成し、前記ジョイント部材の水平軸部を蓋体の第2挿入孔内に気密的に挿入配置し、プレッシャーレギュレターをジョイント部材のレギュレター挿入孔内に気密的に挿入配置するとともにプレッシャーレギュレターを蓋体の環状筒部の上部投影面内に配置したことを特徴とする。
本発明によれば、大流量用のプレッシャーレギュレターの流入筒部が、ジョイント部材の垂直軸部の下端に開口するレギュレター挿入孔内に気密的に挿入されてジョイント部材に取着され、更にこの大流量用のプレッシャーレギュレターを備えるジョイント部材の水平軸部が蓋部材の燃料流路ボス部の側面に開口する第2挿入孔内に気密的に挿入され、このジョイント部材が蓋部材の燃料流路ボス部に取着される。以上によると、大流量用のプレッシャーレギュレターは、燃料室、スプリング室の長手軸心線がジョイント部材の垂直軸部に沿って配置され、大流量用のプレッシャーレギュレターは蓋体の環状筒部の上部投影面内に配置されるので、従来の燃料タンクの開口の径を変えることなく、燃料ポンプユニット装置を燃料タンク内へ挿入配置できる。又、上記において、燃料タンク、燃料ポンプユニット装置を構成する蓋体及びポンプホルダーは従来のものをそのまま流用することができ、単にジョイント部材を用意すればよいので、製造コストの上昇を極めて微少に抑止できたものである。
以下、本発明になる燃料ポンプユニット装置Ubについて図1により説明する。燃料ポンプユニット装置Ubを構成する、蓋体A、ポンプホルダーB等はそのまま流用されるもので、流用される構成については図の名称、符号を使用して説明を省略する。ジョイント部材1は以下によって形成される。
1 aは水平方向にのびる水平軸部であり、1bは水平軸部1aの図1における左端から下方に向かってのびる垂直軸部であり、これら水平軸部1a、垂直軸部1bはL型をなす。そして水平軸部1aの外側端1a1(水平軸部1aの右端)から垂直軸部1bの下端1b1に向けてレギュレター燃料流路1cが穿設され、このうちレギュレター燃料流路1cの下端1b1への開口には、レギュレター挿入孔1dが穿設される。すなわち、レギュレター燃料流路1cはレギュレター挿入孔1dによって垂直軸部1bの下端1b1に開口する。かかるジョイント部材1は合成樹脂材料により射出成型にて安価に製造される。
そして、大流量用のプレッシャーレギュレターRbを備える燃料ポンプユニット装置Ubは以下によって形成される。まず第1にジョイント部材1のレギュレター挿入孔1d内に、大流量用のプレッシャーレギュレターRbの流入筒部41aがOリング2をもって気密的に挿入配置される。第2に蓋部材Aの燃料流路ボス部12の側面12bに開口する第2挿入孔15内にジョイント部材1の水平軸部1aがOリング3をもって気密的に挿入配置され、かかる状態においてジョイント部材1が図示されぬプレート等によって燃料流路ボス部12に取着される。以上によると、大流量用のプレッシャーレギュレターRbは、ジョイント部材1を介して蓋体Aに取着される。第3に燃料フィルターF、燃料ポンプPを備えるポンプホルダーB係止突部18が係止孔13に係止されることにより蓋体Aに係止されて結合される。
以上によって燃料フィルターF、燃料ポンプP、大流量用のプレッシャーレギュレターRbを備える燃料ポンプユニット装置Ubが形成されるもので、かかる燃料ポンプユニット装置Ubにあっても燃料ポンプPによって昇圧された燃料の一部は、第1燃料流出路14、第2燃料流出路16、ジョイント部材1のレギュレート燃料流路1cを介して大流量用のプレッシャーレギュレターRbの燃料室46内へ供給され、第1燃料流出路14内を流れる燃料圧力を所定の一定燃料圧力に調圧できる。又、弁座42b、バルブシート42の流路42a、排出孔43から大流量(例えば40L/H)のリターン燃料を排出できる。
かかる本発明の燃料ポンプユニット装置Ubによると、大流量用のプレッシャーレギュレターRbの流入筒部41aがジョイント部材1の垂直軸部1bに穿設されたレギュレター挿入孔1dに挿入配置され、水平軸部1aが水平方向に開口する第2挿入孔15内に挿入配置されたので、大流量用のプレッシャーレギュレターRbの燃料室46、スプリング室45を通る長手軸心線X−Xを燃料ポンプユニット装置Ubの上下方向に沿って配置できるとともに大流量用のプレッシャーレギュレターRbを蓋体Aの環状筒部11の上部投影面Y内に配置することができたもので、これによると従来の燃料タンクTの開口Taを大径化することなく、燃料ポンプユニット装置Ubを燃料タンクT内へ挿入配置できる。又、大流量のプレッシャーレギュレターRbを採用する際において、小流量用のプレッシャーレギュレターRaを採用する際に用いられる蓋体A、ポンプホルダーBはそのまま流用することができ、わずかにジョイント部材1を用意すればよいので製造コストの上昇を極めて小さく抑止できる。
又、燃料タンクTの開口Taがそのまま使用できることは、燃料タンクTの外観形状が変わることがなく、これによると特に燃料タンクTが外方に露出する二輪車の外観性を損なうことがない。
尚、小流量用のプレッシャーレギュレターRaの採用時において、ジョイント部材1を取り外し、小流量用のプレッシャーレギュレターRaの第1筐体30を第2挿入孔15内へ挿入配置すればよいのはいうまでもない。
又、燃料流路ボス部12の第2挿入孔15内に挿入されるジョイント部材1の水平軸部1aの左側方への脱出を、ポンプホルダーBの挿入筒部17の左方の内側17aを垂直軸部1bの外側に臨んで配置したこと。及びレギュレター挿入孔1d内に挿入される大流量用のプレッシャーレギュレターRbの長手軸心方向X−Xにおける脱出を、ポンプホルダーBの上方へ突出する規制突部Baを、大流量用のプレッシャーレギュレターRbの第1筐体40の下底部40aに臨んで配置したこと、によると大流量のプレッシャーレギュレターRbを備えるジョイント部材1を極めて簡単に且つより一層確実に蓋体Aに取着できる。尚、上記によればジョイント部材1をプレート等の格別な取着部材を用いることなくジョイント部材1を蓋体Aに取着することもできる。又、上記方法によれば、特にジョイント部材1の脱着を極めて容易に行なうことができ、組立性及びメンテナンス性を向上できる。
本発明になる燃料ポンプユニット装置の一実施例を示す要部縦断面図。 従来の燃料ポンプユニット装置の要部縦断面図。 小流量用のプレッシャーレギュレターを示す縦断面図。 大流量用のプレッシャーレギュレターを示す縦断面図。
1 ジョイント部材
1a 水平軸部
1a1 水平軸部の外側端
1b 垂直軸部
1b1 垂直軸部の下端
1c レギュレター燃料流路
1d レギュレター挿入孔
10 鍔部
10a 鍔部の下面
11 環状筒部
12 燃料流路ボス部
12a 燃料流路ボス部の下端
13 係止孔
14 第1燃料流出路
15 第1挿入孔
15b 第2挿入孔
16 第2燃料流出路
17 挿入筒部
18 係止突部
19 ポンプ収納筒部
20 燃料吐出軸部
20b 燃料吐出軸部の下端
21 燃料吐出路
22 ポンプ挿入孔
A 蓋体
B ポンプホルダー
P 燃料ポンプ
Pa ポンプ吐出路
Rb 大流量用のプレッシャーレギュレター
T 燃料タンク
Ta 燃料タンクの開口
Y 環状筒部の上部投影面

Claims (1)

  1. 蓋体は、燃料タンクの開口Taを閉塞する鍔部10と、鍔部10の下面10aから下方に向かって突出し、側方に向けて係止孔13が穿設される環状筒部11と、環状筒部11の内方にあって、少なくとも鍔部10の下面10aより下方に向かって突出する燃料流路ボス部12と、燃料流路ボス部12に穿設され、その下端が燃料流路ボス部12の下端12aに第1挿入孔15a)をもって開口する第1燃料流出路14と、第1挿入孔15a)より上方の第1燃料流出路14より側方に向かって分岐し、燃料流路ボス部12の側面12bに、第2挿入孔15b)をもって開口する第2燃料流出路16とを備え、
    ポンプホルダーは、その上方にあって環状筒部11の内方に挿入配置され、係止孔13に係止される係止突部18を備える挿入筒部17と、その下方にあって、燃料ポンプを収納するポンプ収納筒部19と、ポンプ収納筒部19より上方に向かって突出する燃料吐出軸部20と、燃料吐出軸部20に貫通して穿設され、その下端が燃料吐出軸部20の下端20bに向けてポンプ挿入孔22をもって開口する燃料吐出路21とを備え、前記挿入筒部(17)の係止突部18が環状筒部11の係止孔13内に係止され、ポンプ収納筒部19内に収納される燃料ポンプのポンプ吐出路Paが、ポンプ挿入孔22内に気密的に挿入配置されるとともに燃料吐出軸部20の上端20aが第1挿入孔15a)内に気密的に挿入配置される燃料ポンプユニット装置において、ジョイント部材を、水平方向にのびる水平軸部1aと、水平軸部1aに略直交して下方にのびる垂直軸部1bと、一端が水平軸部1aの外側端1a1に開口し、他端が垂直軸部1bの下端1b1にレギュレター挿入孔1dをもって開口するレギュレター燃料流路1cとにより形成し、前記ジョイント部材(1)の水平軸部1aを蓋体の第2挿入孔15b)内に気密的に挿入配置し、プレッシャーレギュレターRbをジョイント部材のレギュレター挿入孔1d内に気密的に挿入配置するとともにプレッシャーレギュレターRbを蓋体の環状筒部11の上部投影面内に配置したことを特徴とする燃料ポンプユニット装置。
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