(57)【要約】【課題】クランクケース内からダイアフラムポンプへのオイルミストの浸入を極力防止するとともに、該ダイアフラムポンプによって燃料の吐出圧力を増すこと。【解決手段】クランクケース１２内の圧力変動によりダイアフラムポンプ６０を駆動して、燃料タンク５１からインジェクタ２２に燃料を供給する燃料供給装置５０である。該ダイアフラムポンプ６０は、ポンプケーシング６１と、該ポンプケーシング６１内を負圧室６２とポンプ室６３とに仕切るダイアフラム６４と、該ダイアフラム６４に結合されて該ポンプ室６３内を進退するプランジャ６５と、を含む。該プランジャ６５が該ポンプ室６３側から進退方向の端面に圧力を受ける受圧面積は、該ダイアフラム６４が該負圧室６２側から該プランジャ６５の進退方向に圧力を受ける受圧面積よりも小さい。【選択図】図１
2014025460.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を吸気ポート内に供給するインジェクタを備えた内燃機関の、クランクケース内の圧力変動を利用してダイアフラムポンプを駆動することにより、燃料タンクから前記インジェクタに燃料を供給する、内燃機関の燃料供給装置において、
前記ダイアフラムポンプは、ポンプケーシングと、該ポンプケーシングの内部を少なくとも負圧室に仕切るダイアフラムと、前記ポンプケーシングに形成されたポンプ室と、該ダイアフラムに結合されて前記ポンプ室内を進退するプランジャと、該プランジャを前記ポンプ室内へ進出させる方向に前記ダイアフラムを付勢するコイルスプリングと、前記ポンプ室に連通した燃料導入口及び燃料吐出口とを含み、前記プランジャが前記ポンプ室へ進出することにより、前記燃料導入口から前記ポンプ室へ入った燃料を前記燃料吐出口へ吐出可能であり、
前記ポンプケーシングには、前記クランクケースの内部に連通するとともに上下方向に延びる直管状のオイル分離パイプと、該オイル分離パイプの上端の開口と前記負圧室との間に介在するオイルセパレータとが、一体的に設けられ、
前記プランジャが前記ポンプ室側から進退方向の端面に圧力を受ける受圧面積は、前記ダイアフラムが前記負圧室側から前記プランジャの進退方向に圧力を受ける受圧面積よりも、小さく設定されていることを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。
【請求項２】
前記ポンプケーシングは、前記燃料吐出口の下流の部位に連なる圧力レギュレータと、該圧力レギュレータから吐出された余剰燃料を前記燃料タンクに戻すための戻し路と、を一体的に有している、ことを特徴とする請求項１記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項３】
前記ポンプケーシングは、前記燃料導入口の上流の部位に、燃料フィルタと、前記燃料の逆流を防止する逆止弁と、を一体的に有している、ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項４】
前記ダイアフラムポンプは、前記燃料タンクの底部に取り付けられ、
前記燃料導入口は、前記燃料タンクの前記底部の内部に位置している、ことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項５】
前記オイル分離パイプの下端は、前記クランクケース内に直接に挿入されている、ことを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項記載の内燃機関の燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料を吸気ポート内に供給するインジェクタを備えた内燃機関の、燃料供給装置に関し、特にクランクケース内の圧力変動を利用して、燃料タンクからインジェクタに燃料を供給する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料タンクから内燃機関へ燃料を供給する方式には、燃料タンクから気化器へ燃料を供給する第１の方式と、燃料タンクから上記インジェクタへ燃料を供給する第２の方式とがある。該第２の方式は、電子制御燃料噴射装置によってインジェクタの燃料噴射量をきめ細かく制御することができるので、近年多用されている。このような内燃機関の燃料供給装置は、例えば下記の特許文献１に記載された技術が知られている。
【０００３】
該特許文献１で知られている燃料供給装置は、搬送ポンプとダイアフラムポンプとの組み合わせによって構成されており、特に汎用エンジンに採用されている。該搬送ポンプは、燃料タンク内の燃料をダイアフラムポンプまで搬送する。該ダイアフラムポンプは、搬送ポンプによって搬送された燃料を、クランクケース内の圧力変動を利用してインジェクタに供給する。
【０００４】
一般的な小型汎用エンジンのなかには、バッテリを備えず、手動式リコイルスタータと発電機（オルタネータ）とを備えた形式のエンジンも多い。該搬送ポンプは、電動モータ等の駆動源を必要とする。該搬送ポンプ用モータの起動電力を確保するには、発電能力が比較的大きい発電機を必要とする。大きい発電機を手動式リコイルスタータによって回すためには、大きい始動操作力が必要であり、改良の余地がある。
【０００５】
一方、駆動源が必要な該搬送ポンプを廃止した場合には、ダイアフラムポンプの上に燃料タンクを配置し、該燃料タンクからダイアフラムポンプへ燃料を重力によって供給する、燃料供給方式が考えられる。
【０００６】
しかし、一般的なダイアフラムポンプが燃料を吐出する吐出圧力は、比較的小さい。該吐出圧力が小さいと、インジェクタの先端に有しているオリフィスの前後の差圧が小さくなる。このため、インジェクタから燃焼室へ供給する燃料の流量の精度を高める上で、不利である。しかも、該吐出圧力が小さい場合には、低い燃料温度であってもベーパロック現象が発生しないための配慮が必要である。ベーパロック現象とは、液体燃料が周囲からの熱を受けて気化されることにより気泡が発生し、該気泡により燃料系統が閉鎖されてしまう現象である。
【０００７】
さらには、一般的な内燃機関は、クランクケースに収納されている摺動部分を潤滑するために、該クランクケース内の潤滑油を掻き上げて飛散させることにより、オイルミストを発生させている。該オイルミストがダイアフラムポンプに浸入した場合には、オイルミストがダイアフラムポンプ内の部品に付着し得るので、好ましいことではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開昭６４−７３１６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、クランクケース内からダイアフラムポンプへのオイルミストの浸入を極力防止するとともに、該ダイアフラムポンプによって燃料の吐出圧力を増すことができる技術を、提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に係る発明によれば、燃料を吸気ポート内に供給するインジェクタを備えた内燃機関の、クランクケース内の圧力変動を利用してダイアフラムポンプを駆動することにより、燃料タンクから前記インジェクタに燃料を供給する、内燃機関の燃料供給装置において、前記ダイアフラムポンプは、ポンプケーシングと、該ポンプケーシングの内部を少なくとも負圧室に仕切るダイアフラムと、前記ポンプケーシングに形成されたポンプ室と、該ダイアフラムに結合されて前記ポンプ室内を進退するプランジャと、該プランジャを前記ポンプ室内へ進出させる方向に前記ダイアフラムを付勢するコイルスプリングと、前記ポンプ室に連通した燃料導入口及び燃料吐出口とを含み、前記プランジャが前記ポンプ室へ進出することにより、前記燃料導入口から前記ポンプ室へ入った燃料を前記燃料吐出口へ吐出可能であり、前記ポンプケーシングには、前記クランクケースの内部に連通するとともに上下方向に延びる直管状のオイル分離パイプと、該オイル分離パイプの上端の開口と前記負圧室との間に介在するオイルセパレータとが、一体的に設けられ、前記プランジャが前記ポンプ室側から進退方向の端面に圧力を受ける受圧面積は、前記ダイアフラムが前記負圧室側から前記プランジャの進退方向に圧力を受ける受圧面積よりも、小さく設定されていることを特徴とする内燃機関の燃料供給装置が提供される。
【００１１】
請求項２に記載のごとく、好ましくは、前記ポンプケーシングは、前記燃料吐出口の下流の部位に連なる圧力レギュレータと、該圧力レギュレータから吐出された余剰燃料を前記燃料タンクに戻すための戻し路と、を一体的に有している。
【００１２】
請求項３に記載のごとく、好ましくは、前記ポンプケーシングは、前記燃料導入口の上流の部位に、燃料フィルタと、前記燃料の逆流を防止する逆止弁と、を一体的に有している。
【００１３】
請求項４に記載のごとく、より好ましくは、前記ダイアフラムポンプは、前記燃料タンクの底部に取り付けられ、前記燃料導入口は、前記燃料タンクの前記底部の内部に位置している。
【００１４】
請求項５に記載のごとく、より好ましくは、前記オイル分離パイプの下端は、前記クランクケース内に直接に挿入されている。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に係る発明では、ポンプケーシングには、上下方向に延びる直管状のオイル分離パイプと、該オイル分離パイプの上端の開口と負圧室との間に介在するオイルセパレータと、が設けられている。このため、クランクケース内から浸入してくるオイルミストを十分に分離して、負圧室への浸入を極力防止することができる。さらには、該オイル分離パイプが、上下方向に延びる直管状の部材なので、オイルミストは重力によって下方へ落下しやすい。しかも、オイル分離パイプとオイルセパレータとが、ポンプケーシングに一体的に設けられているので、ダイアフラムポンプの構成が簡単である。
【００１６】
さらには、プランジャがポンプ室側から進退方向の端面に圧力を受ける受圧面積は、ダイアフラムが負圧室側からプランジャの進退方向に圧力を受ける受圧面積よりも小さい。このため、燃料導入口からポンプ室へ入った燃料の圧力を、受圧面積の比だけ増すことができる。つまり、簡単な構成によって増圧型ダイアフラムポンプを構成できる。ダイアフラムポンプによる燃料の吐出圧力が増す（増圧する）ことにより、インジェクタから燃焼室へ供給する燃料の流量の精度を高めることができる。しかも、燃料タンクからダイアフラムポンプへ燃料を供給するための電気的な供給手段や、ダイアフラムポンプからインジェクタへ供給する燃料を増圧するための電気的な増圧手段は不要である。
【００１７】
請求項２に係る発明では、燃料吐出口の下流の部位に連なる圧力レギュレータと、該圧力レギュレータから吐出された余剰燃料を燃料タンクに戻すための戻し路と、を有する。このため、燃料吐出口から吐出される圧力を、所定圧力を超えない安定した状態に維持することができる。しかも、圧力レギュレータと戻し路とは、ポンプケーシングに一体的に有することによって、ダイアフラムポンプに組み付けることができる。該圧力レギュレータと該戻し路とを、ダイアフラムポンプに集約できるので、燃料供給装置を小型化できる。
【００１８】
請求項３に係る発明では、ポンプケーシングは、燃料フィルタと、燃料の逆流を防止する逆止弁と、を燃料導入口の上流の部位に一体化している。該燃料フィルタと該逆止弁とをダイアフラムポンプに集約できるので、燃料供給装置を小型化できる。
【００１９】
請求項４に係る発明では、ダイアフラムポンプが燃料タンクの底部に取り付けられるとともに、燃料導入口が該底部の内部に位置している。このため、燃料タンクと燃料導入口との間の配管は不要である。しかも、燃料タンクの底部からダイアフラムポンプの下端面までの高さを小さくすることができる。従って、燃料供給装置を小型化できる。
【００２０】
請求項５に係る発明では、上下方向に延びる直管状のオイル分離パイプの下端が、クランクケース内に直接に挿入されている。このため、燃料タンクからクランクケースまでの高さを小さくすることができる。従って、燃料供給装置を小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る燃料供給装置を備えた内燃機関の模式図である。
【図２】図１に示されたダイアフラムポンプの断面図である。
【図３】図２に示されたオイルセパレータの斜視図である。
【図４】図２に示されたダイアフラムとプランジャとの関係を示す図である。
【図５】図２に示されたダイアフラムポンプの要部拡大図である。
【図６】図２に示されたダイアフラムポンプにおける燃料をポンプ室に流入させる作用図である。
【図７】図２に示されたダイアフラムポンプにおける燃料を吐出させる作用図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明を実施するための形態を添付図に基づいて以下に説明する。
【実施例】
【００２３】
実施例に係る燃料供給装置を備えた内燃機関について説明する。
図１は燃料供給装置５０を備えた内燃機関１０を模式的に表している。図１に示されるように、内燃機関１０は例えば横置き式の単気筒４サイクルエンジンからなる。この内燃機関１０は、シリンダ１１を一体に有しているクランクケース１２と、クランクシャフト１３と、ピストン１４と、コンロッド１５と、燃焼室１６と、吸気弁１７と、排気弁１８とを主要な構成要素とする。クランクシャフト１３は水平に配置されている。シリンダ１１は上に傾いている。
【００２４】
内燃機関１０のための吸気系３０は、エアクリーナ３１とスロットル弁３２と吸気管３３とからなる。吸気管３３は、内燃機関１０の吸気ポート２１に接続されている。吸気ポート２１には、燃料を吸気ポート２１内に供給するインジェクタ２２が設けられている。
【００２５】
内燃機関１０では、クランクケース１２に収納されている摺動部分を潤滑するために、クランクケース１２内の潤滑油を掻き上げて飛散させることにより、クランクケース１２内にオイルミストが発生し得る。また、内燃機関１０の運転中には、ピストン１４の往復運動に伴って、クランクケース１２内に大きい負圧と微小な正圧とが交互に発生する。
【００２６】
内燃機関１０のための燃料供給装置５０は、重力による供給方式を採用したものであって、燃料タンク５１とダイアフラムポンプ６０と燃料供給路５２とオイル分離パイプ５３とからなる。この燃料供給装置５０は、内燃機関１０の上に燃料タンク５１を配置しており、この燃料タンク５１からダイアフラムポンプ６０、燃料供給路５２及びインジェクタ２２を介して、内燃機関１０へ燃料を供給する。燃料供給路５２の途中に、ダイアフラムポンプ６０からインジェクタ２２へは燃料を流し、インジェクタ２２からダイアフラムポンプ６０への燃料の流れを止める、燃料供給路部逆止弁５８が設けられる。
【００２７】
ダイアフラムポンプ６０は、燃料タンク５１の底部５４に取り付けられている。燃料タンク５１の底部５４にダイアフラムポンプ６０が設けられるので、重力を利用して、燃料タンク５１内の燃料をダイアフラムポンプ６０に集めることができる。  
【００２８】
ダイアフラムポンプ６０の下部からオイル分離パイプ５３が下方に延び、このオイル分離パイプ５３の下端はクランクケース１２に接続されている。オイル分離パイプ５３は、クランクケース１２内及びダイアフラムポンプ６０内に連通されており、クランクケース１２内の大きい負圧と微小な正圧とをダイアフラムポンプ６０へ伝達する。
【００２９】
また、ダイアフラムポンプ６０に浸入したオイルミストは、重力によりオイル分離パイプ５３を伝ってクランクケース１２内に戻される。このように、クランクケース１２の上方に、燃料タンク５１及びダイアフラムポンプ６０が配置されるので、オイルミストをダイアフラムポンプ６０からクランクケース１２に戻すための機構を、上下方向に延びるオイル分離パイプ５３を配置するだけの簡単な構造にすることができる。
【００３０】
次にダイアフラムポンプ６０について説明する。
図２に示されるように、ダイアフラムポンプ６０は、クランクケース１２内の負圧を利用して、燃料供給路５２に燃料を送り出すポンプである。このダイアフラムポンプ６０は、ポンプケーシング６１と、このポンプケーシング６１の内部を負圧室６２とポンプ室６３とに仕切るダイアフラム６４と、このダイアフラム６４に結合されてポンプ室６３内を進退するプランジャ６５と、ダイアフラム６４をポンプ室６３側へ付勢するように負圧室６２に配置されたコイルスプリング６６とを含む。より具体的に述べると、ポンプ室６３と、ダイアフラム６４との間には、背圧室６８が介在している。
【００３１】
ポンプケーシング６１は、ケース本体部６１ａと、蓋部６１ｂとからなる。ケース本体部６１ａは、燃料タンク５１の取付座５５にボルト４１により固定されている。ケース本体６１ａと燃料タンク５１ａとの間は、シール部材４２によりシールされる。蓋部６１ｂは、ケース本体部６１ａにボルト４３により固定されている。
【００３２】
ダイアフラム６４は、プランジャ６５を支持する硬質な金属部６４ａと、ケース本体部６１ａに設けられ金属部６４ａを保持する柔軟な軟質部６４ｂとからなる。金属部６４ａは軟質部６４ｂに接着によりシールされている。軟質部６４ｂは外側に突部６４ｃを有し、この突部６４ｃがケース本体部６１ａに押し付けられることで軟質部６４ｂとケース本体部６１ａがシールされ、負圧室６２は密閉された空間になる。
【００３３】
また、金属部６４ａは軟質部６４ｂにより移動自在に支持されており、プランジャ６５を上下に移動させることができる。金属部６４ａは、その中央部にプランジャ６５が設けられており、プランジャ６５が設けられている反対側の面に、プランジャ６５を囲うようにしてコイルスプリング６６を受ける受け部６４ｄが設けられている。
【００３４】
蓋部６１ｂにシリンダ部６７が設けられ、このシリンダ部６７にプランジャ６５が摺動自在に挿入されている。プランジャ６５とシリンダ部６７との間は、燃料及び空気が漏れないようにシールされており、蓋部６１ｂとシリンダ部６７との間は、Ｏリング６７ａによりシールされている。ダイアフラム６４は、コイルスプリング６６によりポンプ室６３側に付勢されている。負圧室６２が負圧になっていない状態において、プランジャ６５は、ポンプ室６３の容積が最小となる上限位置にある。
【００３５】
ダイアフラム６４と蓋部６１ｂとの間には、大気と連通する背圧室６８が設けられる。ケース本体部６１ａ及び蓋部６１ｂに連通路７１が設けられ、この連通路７１が大気と背圧室６８とを連通する。負圧室６２と背圧室６８との組合せによって、ポンプ駆動室７０が構成される。
【００３６】
負圧室６２が大気圧よりも圧力が低くなる（以下、負圧という。）と、背圧室６８に空気が流れ込み、コイルスプリング６６によりダイアフラム６４を上方に押す付勢力よりも、大気圧によりダイアフラム６４を下方に押す力が大きくなり、ダイアフラム６４は下方に移動する。
【００３７】
負圧室６２の圧力が高くなると、コイルスプリング６６によりダイアフラム６４を上方に押す付勢力と、負圧室６２の圧力によりダイアフラム６４を上方に押す力の和が、背圧室６８の大気圧によりダイアフラム６４を下方に押す力より大きくなり、ダイアフラム６４は上方に移動する。
【００３８】
蓋部６１ｂには、ポンプ室６３に連通した燃料導入口７２及び燃料吐出口７３とが設けられる。また、ポンプケーシング６１には、燃料吐出口７３に連通した燃料吐出通路７４が設けられる。この燃料吐出通路７４の下流に燃料供給路５２が接続される。
【００３９】
蓋部６１ｂの燃料導入口７２に、燃料タンク５１内からポンプ室６３への燃料の流れを制御するラバー製の逆止弁７５が設けられる。逆止弁７５は、弁固定部材７６により蓋部６１ｂに取り付けられている。逆止弁７５は、弁固定部材７６を外すことで取り替えることができる。
【００４０】
蓋部６１ｂには、逆止弁７５の上方を覆うようにして、燃料フィルタ７７が設けられる。燃料フィルタ７７は、フィルタ保持部材７８により蓋部６１ｂに取り付けられている。燃料フィルタ７７は、フィルタ保持部材７８を外して交換することが可能である。
【００４１】
蓋部６１ｂは、燃料吐出口７３の下流の部位に連なる圧力レギュレータ８１と、この圧力レギュレータ８１から吐出された余剰燃料を燃料タンク５１に戻すための戻し路８２と、を一体的に有している。圧力レギュレータ８１は、ケース部８３と、このケース部８３に設けられ燃料吐出通路７４に連通する連通孔８４と、ケース部８３内に移動自在に設けられ連通孔８４を塞ぐ蓋体８５と、蓋体８５を連通孔８４を塞ぐ側に付勢するスプリング８６とからなる。
【００４２】
燃料吐出通路７４内の圧力が高まった際、蓋体８５は図右側に押されて連通孔８４が開くことで、燃料吐出通路７４内の燃料を、戻し路８２を介して燃料タンク５１内に戻すことができる。
【００４３】
また、ケース本体部６１ａには、クランクケース１２内部に連通する直管状のオイル分離パイプ５３と、オイル分離パイプ５３の上端の開口５６と負圧室６２との間に介在するオイルセパレータ９１が一体的に設けられる。オイル分離パイプ５３の下部は、ボルト４４によりクランクケース１２の座部５７に固定されている。クランクケース１２とオイル分離パイプ５３との間は、シール部材４５によりシールされている。
【００４４】
次にオイルセパレータ９１について説明する。
図２及び図３に示されるように、オイルセパレータ９１は、内部に空洞の予備室９２を有するオイルセパレータケース９３と、平面視でオイル分離パイプ５３の開口５６から離れた場所に配置される貫通孔９４と、この貫通孔９４を起点にしてオイルセパレータケース９３の上面９５に螺旋状に設けられる螺旋状セパレータ９６と、螺旋状セパレータ９６の端部に設けられる出口９７と、を有する。
【００４５】
クランクケース１２で生じたオイルミストが、オイルセパレータ９１に流れてきても、予備室９２、貫通孔９４及び螺旋状セパレータ９６から形成される迷路状の通路により、オイルが分離される。螺旋状セパレータ９６は、貫通孔９４の位置が最も低くなるように傾斜しており、予備室９２は、開口５６の位置が最も低くなるように傾斜している。結果、分離されたオイルは、重力によりオイル分離パイプ５３を通って、クランクケース１２内に戻される。なお、実施例においては、螺旋状セパレータ９６は、図に示した長さに留めたが、これに限定されず、複数周となっていても差し支えない。
【００４６】
次にプランジャ６５とダイアフラム６４との関係を説明する。
図４に示されるように、プランジャ６５の外径はＤ１であり、ダイアフラム６４の外径はＤ２である。Ｄ１＜Ｄ２の関係が成立する。面積においては、プランジャ６５がポンプ室６３側から進退方向の端面に圧力を受ける受圧面積Ｓ１は、ダイアフラム６４が負圧室６２側からプランジャ６５の進退方向に圧力を受ける重圧面積Ｓ２よりも小さい。すなわち、Ｓ１＜Ｓ２の関係が成立する。結果、負圧室６２側から加わる力が、ポンプ室６３側から加わる力よりも大きくなり、燃料導入口７２からポンプ室６３へ入った燃料の圧力を、受圧面積の比だけ増すことができる。つまり、簡単な構成によって増圧型のダイアフラムポンプ６０を構成できる。
【００４７】
次に逆止弁７５について説明する。
図５に示されるように、逆止弁７５は、例えばラバー製のダックビルチェックバルブによって構成されている。つまり、逆止弁７５は、蓋部６１ｂに弁固定部材７６により固定される座部７５ａと、この座部７５ａに繋がり断面視で傘形状を呈する２枚の弁体７５ｂと、からなる。２枚の弁体７５ｂは向かい合うように設けられている。逆止弁７５の内部は、弁固定部材７６の穴７９に連通する通路７５ｃを有し、自然状態において、弁体７５ｂの部分で通路７５ｃは閉じている。
【００４８】
燃料タンク５１側から逆止弁７５の通路７５ｃに燃料が流入すると、燃料に押されて弁体７５ｂが開き、燃料はポンプ室６３へ流入する。一方、プランジャ６５が上昇し、ポンプ室６３の圧力が高まると、ポンプ室６３側から受ける力により、２枚の弁体７５ｂの先端は当接し、互いに押し合うことで弁体７５ｂは閉じた状態を維持する。このように、逆止弁７５は、燃料タンク５１側からポンプ室６３側へ燃料を通し、ポンプ室６３側から燃料タンク５１側への燃料の流れを止める。
【００４９】
次に燃料タンク５１からポンプ室６３に燃料を流入する作用を説明する。
図１及び図６に示されるように、クランクシャフト１３の回転に伴い、ピストン１４が燃焼室１６に進入する。燃焼室１６の容量が小さくなり、クランクケース１２内の容量が大きくなることで、クランクケース１２内が負圧になる。クランクケース１２内が負圧になると、オイル分離パイプ５３を介してダイアフラムポンプ６０の負圧室６２の空気も引かれ、負圧室６２も連動して負圧になる。
【００５０】
負圧室６２が負圧になると、ダイアフラム６４が、矢印ａのように負圧室６２側に移動する。プランジャ６５が、矢印ｂのように下降し、ポンプ室６３の容量が大きくなる。逆止弁７５が開き、燃料タンク５１内の燃料は、矢印ｃのように燃料フィルタ７７を通って、逆止弁７５から矢印ｄのようにポンプ室６３に流入する。
【００５１】
次にポンプ室６３から燃料吐出口７３へ燃料を吐出する作用を説明する。
図１及び図７に示されるように、クランクシャフト１３の回転に伴い、ピストン１４が燃焼室１６から後退する。燃焼室１６の容量が大きくなり、クランクケース１２内の容量が小さくなることで、クランクケース１２内が圧縮され正圧になる。クランクケース１２内が正圧になると、オイル分離パイプ５３を介してダイアフラムポンプ６０の負圧室６２の空気も圧縮され、負圧室６２も連動して正圧になる。
【００５２】
負圧室６２の圧力が正圧になると、ダイアフラム６４が、矢印ｅのように上昇する。プランジャ６５が矢印ｆのように上昇し、想像線で示すプランジャ６５の位置に移動する。逆止弁７５は閉じられ、ポンプ室６３内の燃料は、矢印ｇのように燃料吐出口７３へ流れる。さらに、燃料は矢印ｈのように燃料吐出通路７４を通過し、内燃機関１０へ供給される。このように、プランジャ６５は、ダイアフラム６４の変位に従って往復動をすることにより、ポンプ室６３内の容量を変化させる。この結果、ダイアフラムポンプ６０は、燃料を吐出する。
【００５３】
以上に述べた内燃機関の燃料供給装置５０をまとめて以下に記載する。
図１及び図２に示されるように、ポンプケーシング６１には、上下方向に延びる直管状のオイル分離パイプ５３と、該オイル分離パイプ５３の上端の開口５６と負圧室６２との間に介在するオイルセパレータ９１と、が設けられている。このため、クランクケース１２内から浸入してくるオイルミストを十分に分離して、負圧室６２への浸入を極力防止することができる。さらには、該オイル分離パイプ５３が、上下方向に延びる直管状の部材なので、オイルミストは重力によって下方へ落下しやすい。しかも、オイル分離パイプ５３とオイルセパレータ９１とが、ポンプケーシング６１に一体的に設けられているので、ダイアフラムポンプ６０の構成が簡単である。
【００５４】
さらには、プランジャ６５がポンプ室６３側から進退方向の端面に圧力を受ける受圧面積は、ダイアフラム６４が負圧室６２側からプランジャ６５の進退方向に圧力を受ける受圧面積よりも小さい。このため、燃料導入口７２からポンプ室６３へ入った燃料の圧力を、受圧面積の比だけ増すことができる。つまり、簡単な構成によって増圧型ダイアフラムポンプを構成できる。ダイアフラムポンプ６０による燃料の吐出圧力が増す（増圧する）ことにより、インジェクタ２２から燃焼室１６へ供給する燃料の流量の精度を高めることができる。しかも、燃料タンク５１からダイアフラムポンプ６０へ燃料を供給するための電気的な供給手段や、ダイアフラムポンプ６０からインジェクタ２２へ供給する燃料を増圧するための電気的な増圧手段は不要である。
【００５５】
図１及び図２に示されるように、燃料吐出口７３の下流の部位に連なる圧力レギュレータ８１と、該圧力レギュレータ８１から吐出された余剰燃料を燃料タンク５１に戻すための戻し路８２と、を有する。このため、燃料吐出口７３から吐出される圧力を、所定圧力を超えない安定した状態に維持することができる。しかも、圧力レギュレータ８１と戻し路８２とは、ポンプケーシング６１に一体的に有することによって、ダイアフラムポンプ６０に組み付けることができる。該圧力レギュレータ８１と該戻し路８２とを、ダイアフラムポンプ６０に集約できるので、燃料供給装置５０を小型化できる。
【００５６】
図２に示されるように、ポンプケーシング６１は、燃料フィルタ７７と、燃料の逆流を防止する逆止弁７５と、を燃料導入口７２の上流の部位に一体化している。該燃料フィルタ７７と該逆止弁７５とをダイアフラムポンプ６０に集約できるので、燃料供給装置５０を小型化できる。
【００５７】
図２に示されるように、ダイアフラムポンプ６０が燃料タンク５１の底部５４に取り付けられるとともに、燃料導入口７２が該底部５４の内部に位置している。このため、燃料タンク５１と燃料導入口７２との間の配管は不要である。しかも、燃料タンク５１の底部５４からダイアフラムポンプ６０の下端面までの高さを小さくすることができる。従って、燃料供給装置５０を小型化できる。
【００５８】
図２に示されるように、上下方向に延びる直管状のオイル分離パイプ５３の下端が、クランクケース１２内に直接に挿入されている。このため、燃料タンク５１からクランクケース１２までの高さを小さくすることができる。従って、燃料供給装置５０を小型化できる。
【００５９】
尚、本発明では、逆止弁７５をダックビルチェックバルブとしたが、これに限定されず、燃料タンク５１からポンプ室６３へ燃料を流し、ポンプ室６３から燃料タンク５１への燃料の流れを止める逆止弁であれば、他の形式の逆止弁であっても差し支えない。また、本発明では、ダイアフラム６４は、金属部６４ａと、軟質部６４ｂとを接着により一体化させた構成としたが、これに限定されず、負圧室６２の圧力変動を利用してプランジャ６５を往復動させることができれば、他の構成のダイアフラムであっても差し支えない。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明の内燃機関の燃料供給装置は、内燃機関の上方に燃料タンクが配置された汎用エンジンに用いるのに好適である。
【符号の説明】
【００６１】
１０…内燃機関、１２…クランクケース、１６…燃焼室、２２…インジェクタ、５０…燃料供給装置、５１…燃料フィルタ、５３…オイル分離パイプ、５４…燃料タンクの底部、５６…オイル分離パイプの開口、６０…ダイアフラムポンプ、６１…ポンプケーシング、６２…負圧室、６３…ポンプ室、６４…ダイアフラム、６５…プランジャ、６６…コイルスプリング、７２…燃料導入口、７３…燃料吐出口、７５…逆止弁、７７…燃料フィルタ、８１…圧力レギュレータ、８２…戻し路、９１…オイルセパレータ、Ｆｕ…燃料。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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