(57)【要約】【課題】  溶着部を備えつつ、この溶着部からはもとより、濾過エレメントを収容するフィルタケースからの燃料漏れを引き起こすことのない燃料供給装置を得る。【解決手段】  燃料タンクの上部開口に装着されるフランジと、上記燃料タンクの燃料を吐出させる燃料ポンプと、この燃料ポンプから吐出された燃料を濾過する高圧フィルタとを備え、この高圧フィルタを内設するフィルタケースは上側ケースおよび下側ケースの上下２層から成り、かつ上記上側ケースが上記フランジと一体成形されているとともに、上記燃料ポンプは上記下側ケースの下方に、かつ上記高圧フィルタに対しほぼ同軸上の配設となるように嵌着させた。【選択図】        図２
2008215305.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンクの上部開口に装着されるフランジと、上記燃料タンクの燃料を吐出させる燃料ポンプと、この燃料ポンプから吐出された燃料を濾過する高圧フィルタとを備え、この高圧フィルタを内設するフィルタケースは上側ケースおよび下側ケースの上下２層から成り、かつ上記上側ケースが上記フランジと一体成形されている燃料供給装置において、
上記燃料ポンプは上記下側ケースの下方に、かつ上記高圧フィルタに対しほぼ同軸上の配設となるように嵌着されていることを特徴とする燃料供給装置。
【請求項２】
上側ケースと下側ケースの当接位置が高圧フィルタの下方であることを
特徴とする請求項１記載の燃料供給装置。
【請求項３】
上側ケースの下端面と下側ケースの上端面による当接位置と、高圧フィルタの下端面と上記下側ケースの上端面による当接位置が、同一高さであることを特徴とする請求項１記載の燃料供給装置。
【請求項４】
当接位置での溶着によりフィルタケースが形成されることを特徴とする請求項２または３記載の燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両用の内燃機関のインジェクタなどに燃料タンク内の燃料を圧送する燃料供給装置に関し、詳しくは該燃料タンク内への装着性および耐振性を改善した構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
燃料中に含まれる塵埃などの夾雑物を捕捉し、この燃料を、例えばエンジンに装着された燃料噴射装置のインジェクタに安定供給させるには、燃料ポンプの吸い込み口に具備された、例えばナイロンなどのメッシュによる比較的目の荒いサクションフィルタによって、まずは燃料タンク内の夾雑物を取り除く。そして、このサクションフィルタを通過、あるいは、燃料ポンプを構成するモーター部で発生するブラシ、コンミテータなどの摩耗粉を含めた夾雑物に対しては、燃料ポンプの下流側（燃料流路で見て、燃料ポンプの次段という意味）に配設した高圧フィルタ、例えば紙製の濾過エレメントで捕捉することが広く知られている。
【０００３】
ところで、サクションフィルタは、燃料供給における、いわゆる最上流に位置することから、燃料タンク内の燃料が少なくなっても供給ができるよう、この燃料タンクの最底部に位置させることが一般的である。一方、高圧フィルタから吐出された燃料を停滞なく、例えばフランジに具備された吐出パイプへ送出するうえで、高圧フィルタをフランジ、すなわち、燃料タンクの上面直下に配設されることが多い。つまり、燃料供給装置を限られた高さ寸法を有する燃料タンク内に収納する限りにおいては、この高さ寸法全域に亙って占有するケースも充分考えられる（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特許第３２５６９７３号公報（第３頁右欄第９行〜第４頁左欄第４９行、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この特許文献１では図１からも明らかなように、比較的容積の大きい燃料ポンプを使用していることで、この燃料ポンプと高圧フィルタがラップ、すなわち、略Ｃ字型環状の高圧フィルタ（特許文献１ではフィルタハウジング、以下ハウジングとする）の内周に燃料ポンプが収容されている。そのため、燃料タンクの上面開口とハウジング間のクリアランスが極めて小さくなっている。したがって、燃料供給装置を燃料タンク内に収納する際、上面開口のエッジ部とハウジングの間で接触を起こす恐れがあり、この接触での受傷によるハウジングからの燃料漏れが懸念されていた。
【０００６】
一方でこの特許文献１の本質を鑑みた場合、ハウジングを第１ハウジング（蓋）と第２ハウジング（下ハウジング）に、さらに絶縁性と導電性に振り分けたことで、蓋には給電用のピンがインサート成形できる、下ハウジングから静電気を放散できる、といった効果が認められる。しかしながら、この結果、濾過エレメントの高さ寸法を網羅する下ハウジングが必要となり、剰えそれは、燃料漏れを防ぐための蓋と下ハウジングとの溶着部が、高い応力発生が充分に予想される根元部近傍にならざるを得ないことを意味している。一般に樹脂の溶着部の強度は、その樹脂の母材強度よりも低くなりがちであり、そのため、車両走行時の強い振動などが加われば、この溶着部が破損し、やはり燃料漏れを引き起こす恐れがあった。
【０００７】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであるが、この課題解決に先立ち、当該発明の出願人の他の発明者たちは、燃料ポンプの更なる小型化を達成した。すなわち、該燃料ポンプを構成するヨークを、希土類のリング状マグネットが内周に配置される第１筒状ヨークと、上記マグネットに対応する位置で、上記第１筒状ヨークの外周に設けられる第２筒状ヨークとで構成したことで、強大な着磁力を必要とする保持力の高い希土類マグネットであっても、このマグネットと上記ヨークによる磁気回路構成の自由度が高まり、上記マグネットの着磁装置の小型化、ひいては燃料ポンプの特に軸方向の短小化を達成した（詳細はＷＯ２００４／０７３１４５による）。そこで、溶着部を備えつつ、この溶着部からはもとより、濾過エレメントを収容するフィルタケースからの燃料漏れを引き起こすことのない燃料供給装置を、短小化された燃料ポンプを活用して得ることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る燃料供給装置は、燃料タンクの上部開口に装着されるフランジと、上記燃料タンクの燃料を吐出させる燃料ポンプと、この燃料ポンプから吐出された燃料を濾過する高圧フィルタとを備え、この高圧フィルタを内設するフィルタケースは上側ケースおよび下側ケースの上下２層から成り、かつ上記上側ケースが上記フランジと一体成形されているとともに、上記燃料ポンプは上記下側ケースの下方に、かつ上記高圧フィルタに対しほぼ同軸上の配設となるように嵌着させたものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明は以上説明したように、燃料タンクに組み付け易く、また燃料漏れを引き起こさず信頼性を向上させた燃料供給装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１における燃料供給装置の外観斜視図、図２は図１における分解斜視図である。また、図３は図１における燃料ポンプの断面図である。
【００１１】
図１に示すように、燃料供給装置１０１は、後述する高圧フィルタとなるエレメントを内包する上側ケース１ａ、および吐出パイプ１ｂを一体成形によって具備する絶縁性樹脂であるフランジ１、上側ケース１ａと熱板溶着によって固着されるやはり絶縁性樹脂である下側ケース２、この下側ケース２と例えばスナップフィットで係合され、後述する燃料ポンプを保持するポンプホルダー３、このポンプホルダー３の開口部より挿入され、燃料ポンプの吸入口に嵌着されるサクションフィルタ４より構成されている。なお、１ｃは、やはりフランジ１に一体成形され、燃料ポンプに電力を供給するコネクタであるが、このコネクタ１ｃから延設されるリード線の表示は省略している。また、上側ケース１ａと下側ケース２によりフィルタケース５を形成している。
【００１２】
この燃料供給装置１０１の組立手順を図２に基づき説明する。上下に鍔部を有する導電性樹脂で成形された内筒６ａの外周に、例えばパルプにポリエステルなどの樹脂繊維を添加した材料からなる１枚のシートを内筒６ａの軸線周りに菊花状に成形した部材６ｂを装着することで構成されるエレメント６を、上側ケース１ａに挿入する。この上側ケース１ａの軸線方向の寸法は、エレメント６の全長と等しい。つまり、挿入にあたり、内筒６ａの上側の鍔部を上側ケース１ａの天井（言い換えると、フランジ１の底面）に当接させると、上側ケース１ａの下端面と内筒６ａの下側の鍔部の（図示しない凸状の）突起面が面一（ツライチ）となる。一方、これら下端面および突起面の受け面となる下側ケース２のそれぞれの上端面も、やはりツライチとなっている。すなわち、上側ケース１ａと下側ケース２を熱板溶着によって両者を固着させることで、前述したようにフィルタケース５が形成されるとともに、内筒６ａと下側ケース２も同時に溶着されることから、エレメント６も固着されることになる。
【００１３】
エレメント６の固着にあたり、下側ケース２に例えば図示しない導電性樹脂の端子部材を、下側ケース２の外面に露出するように予め取着しておけば、突起面と端子部材が溶着され、この端子部材からアース線を引き出すことで、エレメント６で発生する静電気を放散することができる。なお、固着により、内筒６ａの下方は閉塞されることになるが、下側ケース２の内壁は貫通しており、上側ケース１ａの内壁とエレメント６には隙間があることから、燃料はエレメント６に流入可能となっている。また、内筒６ａの上側の鍔部の下方近傍には、内筒６ａの内外を連通する連通孔が複数設けられているとともに、内筒６ａは吐出パイプ１ｂに連通している。然るに、エレメント６を介して、燃料ポンプの吐出管から吐出パイプ１ｂまでの燃料流路が確保されていることになる。
【００１４】
ポンプホルダー３の底面には開口部３ａが設けられているとともに、燃料ポンプ７の底部形状（図３参照）に合わせた凹部が形成されていることで、燃料ポンプ７をポンプホルダー３に挿入すると、このポンプホルダー３内の所定の位置に燃料ポンプ７は保持されることになる。また、前述した開口部３ａに燃料ポンプ７の吸入口２１ａが位置することから、サクションフィルタ４の接続部４ａをこの吸入口２１ａに接続することで、図示しない燃料タンク内の燃料がサクションフィルタ４を介して、燃料ポンプ７により吸い込まれる。
【００１５】
下側ケース２には燃料吸入口２ａが設けられており、接続管８を介しての燃料ポンプ７の吐出管１５ａとの嵌着が、前述した下側ケース２とポンプホルダー３とのスナップフィットによる係合とともに行われる。これにより、燃料供給装置１０１が完成、すなわち、サクションフィルタ４から吐出パイプ１ｂまでの燃料流路が出来上がる。この燃料供給装置１０１を図示しない燃料タンクの上面開口部から挿入することで、この上面開口部がフランジ１によって閉塞されるとともに、燃料ポンプ７の駆動により、燃料タンク内の燃料を加圧させ、吐出パイプ１ｂに接続される図示しない燃料ホースを介して、燃料噴射装置のインジェクタに供給されることになる。
【００１６】
続いて、前述した燃料ポンプ７、及びその駆動に関して図３に基づき説明する。この図３に示すように、周知の燃料ポンプ７は、モータ部１０とポンプ部２０により構成されている。このうちモータ部１０については、ヨーク１１の内周面において電機子１２の外周面から所定の距離を隔てた位置に、円筒状に形成されたマグネット１３が配置され、電機子１２の外周でヨーク１１とともに磁気回路を形成している。なお、ヨーク１１はＳＴＫＭ（機械構造用炭素鋼鋼管）からなる第１筒状ヨーク１１ａと第２筒状ヨーク１１ｂから構成され、第２筒状ヨーク１１ｂに第１筒状ヨーク１１ａを軸方向から第２筒状ヨーク１１ｂの凸部１１ｃに当接するまで圧入する。
【００１７】
第２筒状ヨーク１１ｂは、その両端部をシャフト１４の軸芯方向に曲げ加工することにより、以下の部品、すなわち、軸受ホルダ１５、インレットハウジング２１、アウトレットハウジング２２を一体化する。なお、ポリアセタールを主成分とする絶縁性の樹脂により形成された軸受ホルダ１５は、チェックバルブ１６、シャフト１４を軸支する軸受１７、導電性のブラシ１８、このブラシ１８を整流子１２ａに押圧するコイルバネ１９、ブラシ１８にコネクタ１ｃ（図１参照）を通じて電流を供給するためのリード線１８ａなどを収納している。
【００１８】
ポンプ部２０については、まず、樹脂により形成されたインレットハウジング２１に、シャフトストッパ２３が収納されているとともに、前述した吸入口２１ａが設けられている。一方、アウトレットハウジング２２も樹脂により形成され、流路２４で昇圧された燃料を電機子１２側に吐出する吐出口２２ａが設けられるとともに、シャフト１４を軸支する軸受２５を収納している。また、樹脂により成形され、外周に複数の羽根溝が形成されたインペラ（羽根車）２６の中心部のＤ字形状の孔には、断面がＤ字形状に形成されたシャフト１４の端部であるＤカット部１４ａが嵌合している。なお、このインペラ２６の複数の羽根溝と、インレットハウジング２１およびアウトレットハウジング２２のそれぞれの凹溝２１ｂ、２２ｂとにより流路２４が形成されている。
【００１９】
次に、燃料ポンプ７の動作について説明する。図示しないバッテリーからコネクタ１ｃ、リード線１８ａ、ブラシ１８、整流子１２ａを介して、電機子１２に電流が供給されると、周知の直流電動機の原理により、電機子１２はシャフト１４を回転軸としてインペラ２６とともに回転する。この回転に伴い、燃料タンク内の燃料は、サクションフィルタ４で夾雑物が取り除かれたのち吸入口２１ａから導入され、流路２４内において加圧された後、吐出口２２ａを通り、モータ部１０内の空間に入る。この加圧された燃料は、モータ部１０内において電機子１２とマグネット１３の間を通って流れるときに電機子１２を冷却し、チェックバルブ１６を開放させ吐出管１５ａから吐出される。この吐出された加圧燃料は、エレメント６に導入され、ここで、サクションフィルタ４を通過、あるいは、ブラシ１８などの摩耗粉を含めた夾雑物を捕捉したのち、燃料噴射装置のインジェクタに供給される。以上が、本発明における燃料供給装置の概要および構成である。
【００２０】
詳述しないが、この燃料ポンプ７は、特に軸方向の長さを極力抑えているため、図１に示すように、エレメント６と燃料ポンプ７を上下に、いわゆるシリース配列をしても、従来の燃料供給装置と比べて、その全長については遜色がない。そこで、フィルタケース５のスリム化、詳しくはその外径寸法を、ポンプホルダー３と同等、もしくはこれ以下とし、かつお互いの軸芯がほぼ同軸上になるように配設した。したがって、フランジ１の外径を大きくすることなく（変更せずに）、このフランジ１とフィルタケース５の外径寸法の開きを大きくすることができる。このことは、燃料タンクの上面開口部を必要以上に広げることなく、この上面開口部とフィルタケース５とのクリアランスが充分確保されることを意味し、以って、燃料供給装置１０１の燃料タンクへの組み付けの際、上面開口部のエッジとフィルタケース５の間での接触による、フィルタケース５の受傷、さらにはこの受傷部からの燃料漏れを防ぐことができる。
【００２１】
また、フィルタケース５は上側ケース１ａと下側ケース２との溶着で形成されているので、この溶着による固着部からの燃料漏れ、あるいは、漏れによる燃圧低下は皆無であることは言うまでもない。さらに、本実施の形態においては、加圧燃料がエレメント６を通過する際に発生する静電気を、内筒６ａを介して放散させたことで、比較的表面積の大きい上側ケース１ａに安価な絶縁性樹脂を使用したとともに、フランジ１と一体成形させたことで、前述した溶着による固着部をエレメント６の下方に配設した。すなわち、応力発生が格段に低くなるよう、固着部を根元部から遠ざけたので、振動が加わることによる固着部からの燃料漏れが起きない、安価な燃料供給装置を提供することが可能である。
【００２２】
さらにまた、フィルタケース５の形成（溶着）にあたり、上側ケース１ａの下端面と内筒６ａの下側の鍔部の突起面、及びこれら下端面および突起面の受け面となる下側ケース２のそれぞれの上端面を、それぞれツライチとさせたことで、いわゆる熱板溶着が可能となり、フィルタケース５の形成がエレメント６の固定と同時に行われることと相俟って、その製作費の低減が期待できる。なお、本実施の形態では、燃料供給にあたり、その燃圧を一定に保つために使用されるプレッシャーレギュレータが含まれていないが、これは必ずしも燃料供給装置に付加、すなわち、燃料供給装置を構成する部材である必要は無く、例えば、吐出パイプ１ｂとインジェクタの間の、いわゆる燃料タンク外に配設し、ここからの余剰燃料のためのパイプを燃料タンクに挿通させる方式であっても良いことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】この発明の実施の形態１における燃料供給装置の外観斜視図である。
【図２】図１における分解斜視図である。
【図３】図１における燃料ポンプの断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１  フランジ、１ａ  上側ケース、２  下側ケース、２ａ  燃料吸入口、
３  ポンプホルダー、５  フィルタケース、６  エレメント（高圧フィルタ）、
７  燃料ポンプ、１０１  燃料供給装置。
【図１】
2008215305.tif 000003
【図２】
2008215305.tif 000004
【図３】
2008215305.tif 000005