(57)【要約】【課題】燃料供給装置において燃料の吐出圧力を容易且つ高精度に調整する。【解決手段】燃料供給装置１０を構成するポンプ部１２には、燃料を吸入する吸入口３４を有したポンプカバー２４が設けられ、このポンプカバー２４には、インペラ２６に臨む他端面にポンプ流路３６が形成される。ポンプ流路３６は、上流側となる上流側端部３６ａが吸入口３４と接続され、下流側端部３６ｂがポンプボディ２２の吐出口３２と連通すると共に、ポンプカバー２４の中心Ｄから前記吸入口３４を結んだ基線Ｌに対して下流側となる１８０°までの間に脱気孔３８が形成され、該脱気孔３８の下流側には燃料を外部へとリークさせるリーク孔４０が形成される。【選択図】図２
2018159367.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータ及びステータを有するモータ部と、前記ロータのシャフトに連結され該ロータと共に回転するインペラと、内部に前記インペラの収容されるポンプ室が形成されたポンプハウジングとを有したポンプ部とを備え、前記モータ部には前記ポンプ部側とは反対側となる端部に燃料出口が設けられ、前記ポンプハウジングには、燃料の吸入される吸入口と、該燃料の吐出される吐出口と、前記吸入口と前記吐出口とを接続する流路とを有する燃料ポンプにおいて、
前記ポンプハウジングには、前記流路に形成され該流路の外部と連通する複数の孔部が形成されることを特徴とする燃料供給装置。
【請求項２】
請求項１記載の燃料供給装置において、
前記複数の孔部のうち最も上流に配置された第１の孔部は、前記ポンプハウジングの中心を基点として前記吸入口から下流側に向かって１８０°までの範囲内に配置されることを特徴とする燃料供給装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の燃料供給装置において、
最も上流に配置された第１の孔部の断面積が、該第１の孔部以外の第２の孔部の断面積より大きく設定されることを特徴とする燃料供給装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の燃料供給装置において、
前記ポンプハウジングには、該ポンプハウジングと別体で、最も上流に配置された第１の孔部以外の第２の孔部の断面積を調整可能な調整部材が設けられ、前記調整部材が前記第２の孔部に接続されることを特徴とする燃料供給装置。
【請求項５】
請求項４記載の燃料供給装置において、
前記調整部材は、内部にオリフィス通路を有したオリフィス部材であることを特徴とする燃料供給装置。
【請求項６】
請求項４記載の燃料供給装置において、
前記調整部材は、前記ポンプハウジングに対して進退自在に螺合され、移動することで前記第２の孔部の断面積を変更自在な流量調整弁であることを特徴とする燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の燃料タンクから内燃機関へと燃料を供給するための燃料供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両において燃料を燃料タンクから燃料噴射装置へと供給するための燃料供給装置が用いられている。この燃料供給装置としては、例えば、特許文献１に開示されるように、円筒状のハウジングに収納されるポンプ部とモータ部とからなり、モータ部における電機子の回転シャフトがインペラに連結され、モータ部の駆動作用下にインペラが回転することで吸込口から内部へと燃料が吸い込まれ、ポンプ流路を通じて吐出口へと流れた後、モータ部の内部空間を通じてハウジングの上端に開口した燃料吐出口から吐出される。
【０００３】
上述したような燃料供給装置では、モータ部に流れる電流値を検出し、その検出された電流値が目標電流値と一致するように制御することにより、燃料の吐出圧力を目標燃料圧とすることが行われている。
【０００４】
しかしながら、目標電流値を一定に設定した場合であっても、例えば、構成部品の製造ばらつき等に起因したモータ部やポンプ部の性能ばらつきによって、個々の燃料供給装置で吐出圧力にばらつきが生じてしまうこととなる。
【０００５】
このような場合には、燃料供給装置における燃料吐出口側の流路と外部とを接続する通路にバイパス流量調整弁を設け、バイパスさせる燃料の流量を燃料供給装置毎に調整することで目標電流値に対する吐出圧力のばらつきを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−１８４４６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した燃料供給装置では、バイパス流量調整弁がポンプ流路で昇圧された後の燃料をバイパスさせるため、前記バイパス流量調整弁の調整に対するバイパス流量の変化が大きく、所望の吐出圧力へと調整することが非常に難しいという問題がある。
【０００８】
本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、燃料の吐出圧力を容易且つ高精度に調整することが可能な燃料供給装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の目的を達成するために、本発明は、ロータ及びステータを有するモータ部と、ロータのシャフトに連結されロータと共に回転するインペラと、内部にインペラの収容されるポンプ室が形成されたポンプハウジングとを有したポンプ部とを備え、モータ部にはポンプ部側とは反対側となる端部に燃料出口が設けられ、ポンプハウジングには、燃料の吸入される吸入口と、燃料の吐出される吐出口と、吸入口と吐出口とを接続する流路とを有する燃料ポンプにおいて、
ポンプハウジングには、流路に形成され流路の外部と連通する複数の孔部が形成されることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、燃料供給装置のポンプ部を構成するポンプハウジングには、燃料の吸入される吸入口と燃料の吐出される吐出口とを接続する流路を有し、この流路には外部と連通する複数の孔部が形成されている。
【００１１】
従って、複数の孔部のうち最も上流側となる孔部から燃料中の気泡を排出可能とすると共に、この孔部より下流側となる別の孔部から燃料を外部へとリークさせる。この燃料をリークさせる孔部の位置、大きさ、数量を適宜設定することで、従来技術に係る燃料供給装置と比較し、流路から外部へとリークさせる燃料のリーク流量を容易且つ高精度に調整することができ、それに伴って、燃料供給装置の燃料出口から外部へと吐出される燃料の吐出圧力を容易且つ高精度に調整することが可能となる。
【００１２】
また、複数の孔部のうち最も上流に配置された第１の孔部は、ポンプハウジングの中心を基点として吸入口から下流側に向かって１８０°までの範囲内に配置するとよい。これにより、最も上流側に設けられた第１の孔部によって燃料中の気泡を排出しつつ、吸入口から下流側となる１８０°の範囲内に第１の孔部を設けることで燃料の圧力低下を抑制し、流路において第１の孔部の下流側となる範囲内で確実に燃料の圧力を上昇させることができると共に、第２の孔部から外部へとリークさせるリーク流量の調整も可能となる。
【００１３】
さらに、最も上流に配置された第１の孔部の断面積を、第１の孔部以外の第２の孔部の断面積より大きく設定するとよい。これにより、第１の孔部から確実に燃料中の気泡が排出されるため、第２の孔部から外部へとリークさせるリーク流量が安定し、それに伴って吐出圧力も一定値に安定させることができる。
【００１４】
さらにまた、ポンプハウジングに、ポンプハウジングと別体で、最も上流に配置された第１の孔部以外の第２の孔部の断面積を調整可能な調整部材を設け、調整部材を第２の孔部へ接続することにより、この調整部材を別の調整部材へと交換することで、第２の孔部から外部へとリークさせる燃料のリーク流量を容易に調整することができ、それに伴って、燃料供給装置から吐出される燃料の吐出圧力を自在に調整することができる。
【００１５】
またさらに、調整部材を、内部にオリフィス通路を有したオリフィス部材とすることにより、オリフィス通路の通路断面積が最適なオリフィス部材を選択することで、第２の孔部の断面積を容易に調整して燃料のリーク流量を調整できるため、オリフィス部材を交換することで燃料出口から吐出される燃料の吐出圧力を容易に調整することができる。
【００１６】
また、調整部材を、ポンプハウジングに対して進退自在に螺合され、移動することで第２の孔部の断面積を変更自在な流量調整弁とすることにより、この調整部材のポンプハウジングに対するねじ込み量を調整することで、第２の孔部の断面積を容易に調整して燃料のリーク流量を調整できるため、吐出口を通じて燃料出口から吐出される燃料の吐出圧力を自在に調整することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００１８】
すなわち、燃料供給装置のポンプハウジングには、燃料の吸入される吸入口と燃料の吐出される吐出口とを接続する流路を有し、外部と連通する複数の孔部を流路に設けることで、その最も上流側となる孔部から燃料中の気泡を排出可能とすると共に、この孔部より下流側となる別の孔部から燃料を外部へとリークさせる。この燃料をリークさせる孔部の位置、大きさ、数量を適宜設定することで、従来技術に係る燃料供給装置と比較し、流路から外部へとリークさせる燃料のリーク流量を容易且つ高精度に調整でき、それに伴って、燃料出口から外部へと吐出される燃料の吐出圧力を容易且つ高精度に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態に係る燃料供給装置の全体断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【図３】変形例に係る燃料供給装置におけるポンプ部近傍を示す拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明に係る燃料供給装置について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。図１において、参照符号１０は、本発明の実施の形態に係る燃料供給装置を示す。
【００２１】
この燃料供給装置１０は、図示しない車両の燃料タンク内に配置され使用されるものであり、図１に示されるように、ポンプ部１２と、該ポンプ部１２を駆動するモータ部１４とを含み、該モータ部１４は、例えば、直流モータからなり円筒状のハウジング１６内に設けられた環状のステータ１８を有すると共に、該ステータ１８の内周側に回転自在にロータ２０が設けられる。
【００２２】
ポンプ部１２は、ポンプボディ（ポンプハウジング）２２と、該ポンプボディ２２を覆うポンプカバー（ポンプハウジング）２４と、前記ポンプボディ２２と前記ポンプカバー２４との間に設けられるインペラ２６とを含む。
【００２３】
このポンプボディ２２は、例えば、金属製材料から形成され、ハウジング１６の先端側（矢印Ａ方向）に固定され、内部に設けられた軸受２８にロータ２０の回転シャフト３０が挿通され回転自在に支持される。また、ポンプボディ２２には、その厚さ方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に貫通し燃料の吐出される吐出口３２が形成されると共に、その内部に形成されたポンプ室３３にはインペラ２６が回転自在に収納される。
【００２４】
ポンプカバー２４は、図１及び図２に示されるように、例えば、金属製材料から円盤状に形成され、ポンプボディ２２の端面を覆った状態でハウジング１６の先端側（矢印Ａ方向）に固定される。
【００２５】
また、ポンプカバー２４には、その一端面に開口し厚さ方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に貫通した吸入口３４と、ポンプボディ２２に臨む他端面に形成されたポンプ流路３６と、該ポンプ流路３６の延在方向（図２中、矢印Ｃ１、Ｃ２方向）に沿った途中に形成され燃料中の気泡を排出する脱気孔３８（第１の孔部、孔部）と、前記ポンプ流路３６に開口し該脱気孔３８より下流側（矢印Ｃ１方向）に形成され燃料を外部へとリークさせるリーク孔４０(第２の孔部、孔部)とを備える。
【００２６】
吸入口３４は、ポンプカバー２４の一端面から軸方向（矢印Ａ方向）へ突出した吸入ポート４２に形成され、ポンプ流路３６の一端部と連通すると共に、図示しない燃料タンク内の燃料が前記吸入口３４から内部へと吸入される。
【００２７】
ポンプ流路３６は、ポンプカバー２４の他端面において中心Ｄ（図２参照）から所定半径となる円弧状に形成されると共に、前記他端面に対して所定深さで窪んで形成される。このポンプ流路３６は、その一端部が吸入口３４に接続されることで連通し、他端部がポンプボディ２２の吐出口３２に臨む位置まで延在して該吐出口３２と連通している。すなわち、ポンプ流路３６は、吸入口３４と連通する一端部が燃料の供給される上流側端部３６ａとなり、吐出口３２と連通する他端部が燃料の排出される下流側端部３６ｂとなる。ポンプ流路３６は、図２に示されるように、ポンプカバー２４の中心Ｄと上流側端部３６ａとを結んだ基線Ｌから下流側端部３６ｂまでとなる所定範囲に形成される。
【００２８】
脱気孔３８は、例えば、ポンプ流路３６において吸入口３４側となる上流側（矢印Ｃ２方向）において、ポンプカバー２４の中心Ｄから上流側端部３６ａを結んだ基線Ｌから下流側（矢印Ｃ１方向）に向かって１８０°の範囲内に設けられると共に、ポンプカバー２４の厚さ方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に貫通している。
。すなわち、脱気孔３８を通じてポンプ流路３６とポンプカバー２４の外部とが連通している。
【００２９】
リーク孔４０は、ポンプ流路３６において脱気孔３８と下流側端部３６ｂとの間に設けられ、ポンプカバー２４の厚さ方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に貫通すると共に、前記リーク孔４０に接続される後述するジェット部材４４のオリフィス通路４６の直径が、前記脱気孔３８の直径より小さく形成される。換言すれば、脱気孔３８の断面積がオリフィス通路４６の断面積よりも大きく形成される。すなわち、リーク孔４０を通じてポンプ流路３６とポンプカバー２４の外部とが連通している。
【００３０】
また、図１及び図２に示されるように、ポンプカバー２４の一端面には、リーク孔４０に臨むようにジェット部材４４（オリフィス部材）が設けられる。このジェット部材４４は、内部に通路径の絞られたオリフィス通路４６を有した筒状に形成され、その端部がリーク孔４０と一直線状となる位置で前記ポンプカバー２４に対して螺合され固定される。
【００３１】
一方、ハウジング１６の上部には、図１に示されるように、燃料が外部へと吐出される燃料出口４８が形成され、該燃料出口４８には、燃料が所定圧力となることで弁開状態となり通路を開放するチェック弁５０が設けられている。
【００３２】
本発明の実施の形態に係る燃料供給装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。
【００３３】
先ず、燃料供給装置１０において、図示しないコントローラからの制御信号に基づいてモータ部１４のロータ２０が回転することによってポンプ部１２のインペラ２６がポンプ室３３で回転駆動し、このインペラ２６の回転によって図示しない燃料タンク内の燃料が吸入ポート４２の吸入口３４を通じて内部へと吸入される。
【００３４】
そして、吸入された燃料は、吸入口３４からポンプ流路３６を通じてポンプカバー２４に沿って周方向（矢印Ｃ１方向）へと下流側端部３６ｂに向かって流れることで徐々に圧力が上昇し、脱気孔３８を通じて燃料中の気泡が外部へと排出されると共に、リーク孔４０を通じて燃料の一部が所定のリーク流量で外部へと排出された後、下流側端部３６ｂからポンプ室３３を介してポンプボディ２２の吐出口３２へと流通する。
【００３５】
この吐出口３２から吐出された燃料は、モータ部１４内の空間を通じて燃料出口４８から吐出され、例えば、図示しない内燃機関の燃料噴射装置へと供給される。
【００３６】
この際、ポンプ流路３６を流れる燃料は、その一部がリーク孔４０からジェット部材４４のオリフィス通路４６を通じて外部へとリークされ、そのリーク流量が前記オリフィス通路４６を通過することで調整され、吐出口３２から吐出される燃料の吐出圧力が所望の圧力へと調整される。
【００３７】
以上のように、本実施の形態では、燃料供給装置１０を構成するポンプカバー２４において、ポンプボディ２２及びインペラ２６に臨む他端面に溝状のポンプ流路３６を設け、そのポンプ流路３６には、吸入口３４の開口した上流側端部３６ａとポンプボディ２２の吐出口３２に臨む下流側端部３６ｂとの間に脱気孔３８を設け燃料中の気泡を排出可能とすると共に、前記脱気孔３８より下流側（矢印Ｃ１方向）に燃料の一部を外部へとリークさせるリーク孔４０を設けている。
【００３８】
そして、リーク孔４０の位置、大きさ、数量を適宜設定することで、前記リーク孔４０を通じてポンプ流路３６から外部へとリークさせる燃料のリーク流量を調整し、それに伴って、ポンプ流路３６を通じてポンプボディ２２の吐出口３２から吐出される燃料の圧力を調整することが可能となる。
【００３９】
その結果、ポンプ部１２における吸入口３４と吐出口３２との間で加圧途中にある燃料の外部へのリーク流量を調整できるため、従来技術に係る燃料供給装置と比較し、リーク流量を容易且つ高精度に調整することができ、それに伴って、燃料供給装置１０から外部へと吐出される燃料の吐出圧力を容易且つ高精度に調整することが可能となる。
【００４０】
また、ポンプカバー２４のポンプ流路３６において、最も上流側（矢印Ｃ２方向）に設けられる脱気孔３８を、前記ポンプカバー２４の中心Ｄと吸入口３４とを結ぶ基線Ｌに対して下流側（矢印Ｃ１方向）となる１８０°までの範囲内に配置する。
【００４１】
これにより、最も上流側に設けられた脱気孔３８によって燃料中の気泡を好適に排出することができるが、その反面、外部と連通しているため燃料の圧力が低下してしまうことになる。しかしながら、脱気孔３８を吸入口３４から下流側となる１８０°の範囲内に設けることで気泡を排出しつつ、前記脱気孔３８の下流側となる範囲内で燃料の圧力を確実に所定圧力まで上昇させることが可能となり、しかも、リーク孔４０から外部へのリーク流量の調整を行うことも可能となる。
【００４２】
また、脱気孔３８の断面積を、その下流側に配置されるリーク孔４０と連通したオリフィス通路４６の断面積よりも大きく形成することにより、燃料中の気泡を前記脱気孔３８から確実に外部へと排出できるため、リーク孔４０を通じて外部へとリークさせるリーク流量を安定させ、それに伴って吐出圧力も一定値に安定させることが可能となる。
【００４３】
さらに、ポンプカバー２４には、該ポンプカバー２４とは別体でリーク孔４０の断面積を調整可能なジェット部材４４を設け、前記ジェット部材４４を前記リーク孔４０と連通するように前記ポンプカバー２４に対して接続することで、直径の異なるオリフィス通路４６を有した別のジェット部材４４へと交換することで、リーク孔４０から前記ジェット部材４４を通じて外部へとリークさせる燃料のリーク流量を容易に調整することができ、それに伴って、燃料供給装置１０から吐出される燃料の吐出圧力を容易に調整することができる。
【００４４】
また、上述したようにリーク孔４０からの燃料のリーク流量を調整するための調整部材は、内部にオリフィス通路４６を有したジェット部材４４に限定されるものではなく、例えば、図３に示される燃料供給装置６０のように、リーク孔４０からの燃料のリーク流量を手動で調整自在な流量調整弁６２であってもよい。
【００４５】
この流量調整弁６２は、ポンプカバー２４の一端面に開口したリーク孔４０の開口部に設けられ、前記リーク孔４０に沿って軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）へ進退動作自在な弁本体６４を有している。弁本体６４は、外周面にねじ６６が形成されリーク孔４０の内周面に対して螺合され、一端部には先細状となったテーパ面６８が形成されると共に、他端部には拡径したフランジ部７０が形成される。このフランジ部７０とリーク孔４０に形成された段部との間にスプリング７２が介装され、このスプリング７２の弾発力によって弁本体６４がリーク孔４０から離間する方向（矢印Ａ方向）に付勢されている。
【００４６】
また、弁本体６４の内部には、テーパ面６８に開口し軸方向に沿って他端部まで貫通したバイパス流路７４が形成される。
【００４７】
そして、ポンプ流路３６からリーク孔４０へと流れた燃料が、弁本体６４のテーパ面６８と前記リーク孔４０の内周面との間を通じて他端部側へと流れた後、前記テーパ面６８に開口したバイパス流路７４を通じてフランジ部７０側まで流れて外部へと排出される。このリーク孔４０からの燃料のリーク流量は、テーパ面６８とリーク孔４０との間に生じた隙間によって設定されるため、弁本体６４のねじ込み量を変化させ隙間を調整することで容易に前記リーク流量を調整可能である。
【００４８】
このように、図示しない作業者が流量調整弁６２のリーク孔４０に対するねじ込み量を手動で適宜調整することにより、前記リーク孔４０からバイパス流路７４を通じて外部へとリークさせる燃料のリーク流量を自在に調整でき、それに伴って、燃料出口４８から吐出される燃料の吐出圧力を自在に調整することが可能となる。
【００４９】
なお、本発明に係る燃料供給装置は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【符号の説明】
【００５０】
１０、６０…燃料供給装置            １２…ポンプ部
１４…モータ部                      １６…ハウジング
２２…ポンプボディ                  ２４…ポンプカバー
２６…インペラ                      ３２…吐出口
３４…吸入口                        ３６…ポンプ流路
３８…脱気孔                        ４０…リーク孔
４２…吸入ポート                    ４４…ジェット部材
４８…燃料出口                      ６２…流量調整弁
６４…弁本体                        ７４…バイパス流路
【図１】
2018159367.tif 000003
【図２】
2018159367.tif 000004
【図３】
2018159367.tif 000005