(57)【要約】【課題】フィルタエレメントの交換作業を容易に行うことができる燃料フィルタ装置を提供する。【解決手段】フィルタケース３０は、燃料の流入口３１ａおよび流出口３２ａと、流入口３１ａからフィルタヘッド２０内に形成されたヘッド内流路２２に繋がる流入路３５と、フィルタエレメント４０により二分された流出空間１０ｂから流出口３２ａに繋がる流出路３６とを備え、ヘッド内流路２２が流入路３５とフィルタエレメント４０により二分された流入空間１０ａとを連通させるように形成される。そして、フィルタヘッド２０は、ヘッド内流路２２に設けられたプライミングポンプ５０を備えて構成される。【選択図】図２
2015172344.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方に開口したエレメント配設空間を有するフィルタケースと、
前記エレメント配設空間の開口を塞ぐように前記フィルタケースに着脱可能に取り付けられるフィルタヘッドと、
前記エレメント配設空間内に設けられ、前記エレメント配設空間を流入空間および流出空間に二分するフィルタエレメントとを備える燃料フィルタ装置において、
前記フィルタケースは、燃料の流入口および流出口と、前記流入口から前記フィルタヘッド内に形成されたヘッド内流路に繋がる流入路と、前記フィルタエレメントにより二分された前記流出空間から前記流出口に繋がる流出路とを備え、
前記ヘッド内流路が前記流入路と前記フィルタエレメントにより二分された前記流入空間とを連通させるように形成され、
前記フィルタヘッドは、前記ヘッド内流路に設けられたプライミングポンプを備えることを特徴とする燃料フィルタ装置。
【請求項２】
前記流入路の一部が前記流出路内を通るように設けられ、前記流入路および前記流出路の一部が二重管構造に構成されることを特徴とする請求項１に記載の燃料フィルタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料タンクからの燃料をエンジンに供給する供給流路に設けられる燃料フィルタ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
軽油、灯油もしくはガソリン等を燃料として作動する動力機械の一部のエンジンには、燃料を霧状にしてシリンダ内もしくは吸気ポート中に供給する燃料噴射供給システムが備えられている。この燃料噴射供給システムは、燃料タンク、燃料ポンプおよび噴射ノズル（インジェクター）を備えており、燃料タンクと燃料ポンプを繋ぐ燃料の供給流路には、燃料に含まれるゴミや埃等の異物を補足除去するための燃料フィルタ装置が設けられている。このような燃料フィルタ装置では、フィルタエレメントの濾材の目詰まり等により異物の除去能力が低下するため、その際には、新たなフィルタエレメントに交換される。新たなフィルタエレメントに交換した時に、フィルタ装置内の空気を抜くプライミング作業を行いフィルタ装置内に燃料を充填するプライミングポンプを備えた燃料フィルタ装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６‐３７８０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような従来の燃料フィルタ装置では、フィルタエレメントを内部に収容するフィルタケースが車体もしくは機械ベース等に固定され、フィルタエレメントを交換するときには、フィルタケースに螺着されているフィルタヘッドを取り外すようになっている。ところが、従来の燃料フィルタ装置では、プライミング作業を行い易くするためフィルタヘッドの上部にプライミングポンプが設けられている。また、燃料の流入口および流出口がフィルタヘッドに形成されており、燃料タンクからの供給管および燃料ポンプへの供給管がフィルタヘッドに接続されている。そのため、フィルタエレメントを交換するときには、まず燃料タンクおよび燃料ポンプへの供給管をフィルタヘッドから取り外し、それからフィルタヘッドをフィルタケースに対して回転させてフィルタケースから取り外すようになっていた。従って、フィルタエレメントの交換作業に手間がかかるという問題があった。さらにフィルタヘッドから供給管を取り外す必要があるため、燃料漏れの問題もあった。また、リングナットによってフィルタヘッドがフィルタケースに取り付けられているタイプのフィルタ装置の場合には、供給管をフィルタヘッドから取り外さなくてもよいが、供給管によりフィルタヘッドを動かせる範囲が制限されるため、フィルタエレメントの交換作業を行い難いという問題があった。
【０００５】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、フィルタエレメントの交換作業を容易に行うことができる燃料フィルタ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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係る燃料フィルタ装置は、一方に開口したエレメント配設空間を有するフィルタケースと、前記エレメント配設空間の開口を塞ぐように前記フィルタケースに着脱可能に取り付けられるフィルタヘッドと、前記エレメント配設空間内に設けられ、前記エレメント配設空間を流入空間および流出空間に二分するフィルタエレメントとを備える。その上で、前記フィルタケースは、燃料の流入口および流出口と、前記流入口から前記フィルタヘッド内に形成されたヘッド内流路に繋がる流入路と、前記フィルタエレメントにより二分された前記流出空間から前記流出口に繋がる流出路とを備え、前記ヘッド内流路が前記流入路と前記フィルタエレメントにより二分された前記流入空間とを連通させるように形成される。そして、前記フィルタヘッドは、前記ヘッド内流路に設けられたプライミングポンプを備えて構成される。
【０００７】
上記構成の燃料フィルタ装置において、前記流入路の一部が前記流出路内を通るように設けられ、前記流入路および前記流出路の一部が二重管構造に構成されることが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る燃料フィルタ装置によれば、車体もしくは機械ベース等に固定されるフィルタケースに流入口および流出口が形成され、燃料タンクからの供給管および燃料ポンプへの供給管がフィルタケースに接続されるように構成されている。一方、フィルタヘッドにはプライミングポンプが設けられている。そのため、フィルタエレメントを交換するときには、プライミングポンプが設けられたフィルタヘッドをフィルタケースから取り外すだけでよく、燃料タンクおよび燃料ポンプへの供給管を取り外す必要がない。また、供給管によってフィルタヘッドを動かせる範囲が制限されることもない。従って、フィルタエレメントの交換作業を容易に行うことができる。また、供給管を取り外すことによる燃料漏れの虞もない。
【０００９】
また、上記構成の燃料フィルタ装置において、フィルタケース内の流入路の一部が流出路内を通るように設けられ、流入路および流出路の一部が二重管構造に構成されるようにすれば、流入路および流出路をそれぞれ別の位置に設ける構成よりも、フィルタ装置を小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る燃料フィルタ装置を備えた燃料噴射供給システムの簡略構成図である。
【図２】本発明に係る燃料フィルタ装置の断面図である。
【図３】本発明に係る燃料フィルタ装置の流入口および流出口側から見た側面図である。
【図４】本発明に係る燃料フィルタ装置の流入口および流出口の反対側から見た側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明に係る燃料フィルタ装置１を備えたエンジンの燃料噴射供給システムの簡略構成を示している。
【００１２】
この燃料噴射供給システムは、燃料を貯留する燃料タンクＴと、燃料を圧送する燃料ポンプＰと、燃料ポンプＰによって圧送された燃料を霧化してエンジンの給気管内や燃焼室内に噴射する噴射ノズルＮ（インジェクター）と、燃料タンクＴと燃料ポンプＰを繋ぐ燃料の供給流路に設けられ、燃料タンクＴからの燃料に含まれるゴミ等の異物を補足除去する燃料フィルタ装置１とを備えて構成されている。
【００１３】
燃料フィルタ装置１は、図２〜図４に示すように、内部にエレメント配設空間１０を有するフィルタケース３０と、エレメント配設空間１０を塞ぐようにフィルタケース３０に着脱可能に螺着されるフィルタヘッド２０と、フィルタケース３０内（エレメント配設空間１０）に上下方向に延びて配設されるフィルタエレメント４０とを有して構成されている。なお、以下では、図２に示す上下および左右の矢印の方向を、上下方向および左右方向として説明する。
【００１４】
フィルタケース３０は、上方に開口した有底円筒状に形成され、内部のエレメント配設空間１０にフィルタエレメント４０が配設されるように構成されている。フィルタケース３０の外側側面の下部には、燃料タンクＴに繋がる燃料の供給管が接続される流入側接続部３１と、燃料ポンプＰに繋がる燃料の供給管が接続される流出側接続部３２とがそれぞれ上下に並んでフィルタケース３０の側面から突出するように形成されている。なお、流出側接続部３２が流入側接続部３１の上方に形成されている。流入側接続部３１の先端部に流入口３１ａが形成され、流出側接続部３２の先端部に流出口３２ａが形成されている。
【００１５】
フィルタケース３０の内側底部の中央には、上方にエレメント配設空間１０の上部まで延びる円筒状の流路形成部３３が形成されている。流路形成部３３の内部には、上下方向に延びる円筒形状の流路形成パイプ３４が設けられている。流路形成パイプ３４の上端部は、流路形成部３３の上端部よりも上方まで延びるようになっている。フィルタケース３０には、流路形成パイプ３４の下端開口と流入口３１ａとが連通するように流路が形成されており、この流路および流路形成パイプ３４の内部空間によって流入路３５が形成されている。また、フィルタケース３０には、流路形成部３３の内周面および流路形成パイプ３４の外周面により形成されて上下方向に延びるリング状の空間と流出口３２ａとが連通するように流路が形成されており、このリング状の空間および流路によって流出路３６が形成されている。このように流入路３５および流出路３６の一部が、流路形成部３３および流路形成パイプ３４によって二重管構造に構成されている。流路形成部３３のリング状の上端開口には、例えばフィルタエレメント４０の交換時などに、流出路３６内にゴミ等の異物が侵入するのを防ぐダストカバー３９が設けられている。
【００１６】
フィルタケース３０の内側底部には水位センサー３７が設けられている。水位センサー３７は、リードスイッチを内蔵して上方に延びる軸部３７ａと、磁石を内蔵して軸部３７ａに上下移動自在に設けられたリング状のフロート３７ｂとを有して構成されている。フロート３７ｂは、発砲ゴムもしくは発砲樹脂により形成され、フィルタケース３０の内側底部に溜まった水面の高さに応じて軸部３７ａに沿って上下移動するようになっている。水位センサー３７は、フロート３７ｂの位置をリードスイッチにより検知することにより、フィルタケース３０の内側底部に溜まった水が予め決めた量になると検知するように構成されている。
【００１７】
フィルタケース３０の外側側面における流入側および流出側接続部３１，３２と反対側の位置には、フィルタケース３０を車体もしくは機械ベース等に固定するための取付ブラケット３８が設けられている。フィルタケース３０は、この取付ブラケット３８を介して車体もしくは機械ベース等に固定されるようになっている。
【００１８】
フィルタケース３０の外周面の上部には雄ねじ３０ａが形成されており、この雄ねじ３０ａにフィルタヘッド２０の内周面の下部に形成された雌ねじ２１を螺合させることにより、フィルタヘッド２０がフィルタケース３０に着脱可能に取り付けられている。
【００１９】
フィルタヘッド２０は、略円錐状に形成され、その上端部が上方に開口しており、その開口を塞ぐようにプライミングポンプ５０が設けられている。フィルタヘッド２０の内部には、流入路３５（流路形成パイプ３４の上端開口）とエレメント配設空間１０（後述する流入空間１０ａ）とを連通させるヘッド内流路２２が形成されている。プライミングポンプ５０は、このヘッド内流路２２の途中に設けられている。
【００２０】
プライミングポンプ５０は、本実施形態ではダイヤフラムポンプによって構成されており、フィルタヘッド２０の上端開口を塞ぐようにフィルタヘッド２０に取り付けられた円形蓋状のポンプ本体５１と、ポンプ本体５１の中央部に上下貫通して形成された貫通孔に挿入されてポンプ本体５１に対して上下方向に移動自在に設けられた円筒形状の操作部５２と、操作部５２の下端外周部とフィルタヘッド２０の上端部とに跨って取り付けられ、ポンプ本体５１内においてフィルタヘッド２０の上端開口を塞ぐゴム製のダイヤフラム５３と、操作部５２を上方に付勢するスプリング５４とを有して構成されている。
【００２１】
フィルタエレメント４０は、格子状の枠部材によって円筒状に形成された内筒４１と、内筒４１の周囲に蛇腹状に折り曲げられて巻き付けられた断面菊花形状の濾材４２と、内筒４１および濾材４２の上端部に取り付けられた円盤形状の上部プレート４３と、内筒４１および濾材４２の下端部に取り付けられた円盤形状の下部プレート４４とを有して構成されている。内筒４１および濾材４２は、この上部および下部プレート４３，４４によって挟持され、内筒４１の内周面および両プレート４３，４４によって囲まれた内部空間が形成される。フィルタエレメント４０は、フィルタケース３０内のエレメント配設空間１０に配設されると、エレメント配設空間１０を濾材４２より外側の空間（これを流入空間１０ａと称する）と内筒４１の内部空間（これを流出空間１０ｂと称する）とに分割するようになっている。
【００２２】
上部プレート４３の中央部には、内筒４１の内部空間に連通する開口４３ａが上下に貫通形成されている。また、下部プレート４４の中央部にも、内筒４１の内部空間に連通する開口４４ａが上下に貫通形成されている。フィルタエレメント４０をフィルタケース３０のエレメント配設空間１０に配設すると、下部プレート４４の開口４４ａにフィルタケース３０の流路形成部３３が挿入され、流路形成部３３の上端開口がフィルタエレメント４０の内部空間（流出空間１０ｂ）内に位置するようになっている。さらに、上部プレート４３の開口４３ａに流路形成パイプ３４が挿入され、流路形成パイプ３４の上端開口が上部プレート４３よりも上方に位置し、フィルタヘッド２０のヘッド内流路２２に繋がるようになっている。
【００２３】
流路形成部３３の外周面と下部プレート４４の開口４４ａとの当接部にはリング状のシール部材４５が設けられており、このシール部材４５によりエレメント配設空間１０（流入空間１０ａ）内の燃料が該当接部からフィルタエレメント４０の内部空間（流出空間１０ｂ）に侵入することを防止している。また、流路形成パイプ３４の外周面と上部プレート４３の開口４３ａとの当接部にもリング状のシール部材４６が設けられており、このシール部材４６によりヘッド内流路２２内の燃料が該当接部からフィルタエレメント４０の内部空間（流出空間１０ｂ）に侵入することを防止している。
【００２４】
上部プレート４３の端部側の位置には、上下に貫通形成された複数の流通孔４３ｂが周方向に並んで形成されている。フィルタエレメント４０をフィルタケース３０のエレメント配設空間１０に配設してフィルタヘッド２０をフィルタケース３０に取り付けると、これらの流通孔４３ｂを介してフィルタヘッド２０のヘッド内流路２２とエレメント配設空間１０（流入空間１０ａ）とが連通するようになっている。また、上部プレート４３の外周端部にはリング状のシール部材４７が設けられている。フィルタヘッド２０をフィルタケース３０に取り付けると、上部プレート４３の外周端部およびシール部材４７がフィルタヘッド２０およびフィルタケース３０に挟持され、シール部材４７によりエレメント配設空間１０内の燃料が外部に漏れ出すことを防止している。上部プレート４３の上面端部には、フィルタヘッド２０をフィルタケース３０から取り外した後に、フィルタエレメント４０をフィルタヘッド３０から引き抜くための操作部であるプルタブ４８が設けられている。
【００２５】
なお、本実施形態では、内筒４１の周囲に蛇腹状に折り曲げられた濾材４２が巻き付けられた構成であるが、濾材はこのような構成に限らない。例えば、所定の厚さを有したグラスファイバー、不織布等によって円筒状に形成されたもの、これらの素材を組み合わせて形成されたもの、もしくは円筒状に形成された焼結品によって構成されてもよく、濾過する燃料や除去する異物等に応じて最適な素材および形状に構成することができる。
【００２６】
このように構成される燃料フィルタ装置１では、図２において矢印で示すように、燃料ポンプＰ（図１を参照）の吸引力により流入口３１ａから吸い込まれた燃料タンクＴからの燃料は、流入側接続部３１内の流路および流路形成パイプ３４の内部空間によって形成された流入路３５を通ってフィルタヘッド２０内のヘッド内流路２２に流入する。そして、ヘッド内流路２２からフィルタエレメント４０の上部プレート４３の複数の流通孔４３ａを通ってフィルタケース３０内のエレメント配設空間１０（流入空間１０ａ）に流入し、フィルタエレメント４０の濾材４２を通過してフィルタエレメント４０の内部空間（流出空間１０ｂ）に流入する。そして、流出空間１０ｂから流路形成部３３の内周面および流路形成パイプ３４の外周面により形成された空間ならびに流出側接続部３２内の流路によって形成された流出路３６を通って流出口３２ａから燃料ポンプＰに向けて燃料を供給させるようになっている。
【００２７】
このような燃料フィルタ装置１では、フィルタエレメント４０の濾材４２の目詰まり等により異物の除去能力が低下するため、その際には、新たなフィルタエレメント４０に交換される。フィルタエレメント４０を交換するときには、車体もしくは機械ベース等に固定されたフィルタケース３０からフィルタヘッド２０が回動操作されて取り外される。そして、フィルタエレメント４０の上部プレート４３に設けられたプルタブ４８を用いてフィルタエレメント４０を引き抜くことにより、フィルタエレメント４０がフィルタケース３０から取り外される。そして、新たなフィルタエレメント４０をフィルタケース３０内に配設し、フィルタヘッド２０がフィルタケース３０に螺着される。このとき、燃料フィルタ装置１内には燃料ではなく空気が入っているため、この空気を抜くためにプライミングポンプ５０が操作される。
【００２８】
プライミングポンプ５０の操作部５２を手動により押し下げるとダイヤフラム５３が押し下げられ、次いでスプリング５４の反発力によりダイヤフラム５３が押し上げられたときに、燃料タンクＴからの燃料を流入口３１ａから吸い込む吸引力が生じる。このようにダイヤフラム５３を上下動させる操作を繰り返して生じる吸引力により、流入口３１ａから吸い込んだ燃料を、流入路３５およびヘッド内流路２２を通ってエレメント配設空間１０（流入空間１０ａ）に流入させ、フィルタエレメント４０の濾材４２を通過させた後に流出路３６を通って流出口３２ａから流出させる。このようにしてフィルタ交換時に燃料フィルタ装置１内に燃料を充填させるようになっている。
【００２９】
以上のように燃料フィルタ装置１によれば、車体もしくは機械ベース等に固定されるフィルタケース３０に流入側接続部３１（流入口３１ａ）および流出側接続部３２（流出口３２ａ）が形成され、燃料タンクＴからの供給管および燃料ポンプＰへの供給管がフィルタケース３０に接続されるように構成されている。一方、フィルタヘッド２０にはプライミングポンプ５０が設けられている。そのため、フィルタエレメント４０を交換するときには、プライミングポンプ５０が設けられたフィルタヘッド２０をフィルタケース３０から取り外すだけでよく、燃料タンクＴおよび燃料ポンプＰへの供給管を取り外す必要がない（これらの供給管はフィルタケース３０に接続させたままでよい）。また、供給管によってフィルタヘッド２０を動かせる範囲が制限されることもない。従って、フィルタエレメント４０の交換作業を容易に行うことができる。また、供給管を取り外すことによる燃料漏れの虞もない。
【００３０】
また、フィルタケース３０の内側底部には上方に延びる円筒状の流路形成部３３が形成され、その流路形成部３３内に上方に延びる流路形成パイプ３４が設けられている。そして、流入口３１ａから繋がる流路と流路形成パイプ３４の内部空間とによって流入路３５が形成され、流路形成部３３の内周面および流路形成パイプ３４の外周面により形成されて上下方向に延びるリング状の空間と流出路３２ａに繋がる流路によって流出路３６が形成されている。このように流入路３５および流出路３６の一部が、流路形成部３３および流路形成パイプ３４によって二重管構造に構成されている。そのため、流入路および流出路がそれぞれ別の位置に形成される構成よりも、燃料フィルタ装置を小型化することができる。
【００３１】
これまで本発明に係る実施形態について説明してきたが、本発明の範囲は上述の実施形態に示したものに限定されるものではない。例えば、上述の実施形態では、プライミングポンプ５０がダイヤフラムポンプによって構成されているが、別のタイプのポンプによって構成されてもよい。
【符号の説明】
【００３２】
１    燃料フィルタ装置
１０  エレメント配設空間
１０ａ  流入空間
１０ｂ  流出空間
２０  フィルタヘッド
２２  ヘッド内流路
３０  フィルタケース
３１  流入側接続部
３１ａ  流入口
３２  流出側接続部
３２ａ  流出口
３５  流入路
３６  流出路
４０  フィルタエレメント
５０  プライミングポンプ
【図１】
2015172344.tif 000003
【図２】
2015172344.tif 000004
【図３】
2015172344.tif 000005
【図４】
2015172344.tif 000006