(57)【要約】【課題】プレッシャレギュレータの構成が簡素で、かつ安定した特性で燃料を減圧調整することができる燃料供給装置を提供する。【解決手段】弁座３８より下流に弁体３６が設けられたプレッシャレギュレータ１８では、弁座３８より上流に弁体が設けられダイヤフラムを用いて弁体を作動させるプレッシャレギュレータ１８に比べると、弁座３８より上流の燃料圧力が作用する面積が小さいため、弁座３８より下流の燃料圧力により調圧特性が変動しやすい。そこで、プレッシャレギュレータ１８の弁座３８口より上流の燃料をジェットノズル２８に導入する構成を採ることにより、プレッシャレギュレータ１８の調圧特性がジェットノズル２８の影響により変動することを防止する。【選択図】  図１
2004278355.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンクに収容され前記燃料タンク内の燃料を吸入して昇圧する燃料ポンプと、
前記燃料ポンプで昇圧された燃料を内燃機関に供給する配管から燃料を排出するプレッシャレギュレータであって、前記配管に通じる弁座口を有する弁座と、前記弁座の下流に設けられる弁体と、前記弁体を前記弁座に着座させる方向に付勢する付勢手段とを有するプレッシャレギュレータと、
前記燃料ポンプで昇圧された燃料を前記弁座口より上流から導入して噴射し、燃料を噴射することにより発生する吸引圧により前記燃料タンク内の燃料を流動させるジェットノズルと、
を備えることを特徴とする燃料供給装置。
【請求項２】
前記ジェットノズルは、前記燃料ポンプの昇圧流路に設けられたベーパ排出口から導入した燃料を噴射することを特徴とする請求項１に記載の燃料供給装置。
【請求項３】
前記燃料タンク内に収容され前記燃料ポンプを収容しているサブタンクをさらに備え、
前記ジェットノズルは、燃料を噴射することにより発生する吸引圧により前記サブタンク外にあって前記燃料タンク内にある燃料を前記サブタンク内に流動させることを特徴とする請求項１又は２に記載の燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ジェットポンプと燃料ポンプを用いて燃料タンク内の燃料を内燃機関（以下、エンジンという。）に供給する燃料供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、燃料タンク内の燃料をエンジンに供給する燃料供給装置として、燃料タンク内の燃料を流動させるジェットノズルを備えたものが知られている（例えば特許文献１参照。）。
ジェットノズルは、例えば燃料ポンプを収容しているサブタンク内に燃料タンク内の燃料を導入するために用いられたり、燃料タンク底部の段差を越えて燃料タンク内で燃料を流動させるために用いられたりする。特許文献１に開示されたジェットノズルでは、燃料ポンプからエンジンに供給される燃料の圧力を調整するプレッシャレギュレータから排出される燃料を噴射することによって、噴射された燃料の吸引圧によりサブタンク外の燃料をサブタンク内に導入する。
【０００３】
【特許文献１】
国際公開第９９／６１７７７号パンフレット
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特許文献１のように、プレッシャレギュレータから排出される余剰燃料をジェットノズルに供給するものでは、ジェットノズルにより燃料流れが絞られているため、プレッシャレギュレータの弁体には、弁体を上流側に開かせようとする燃料圧力が作用する。
これに対して特許文献１のプレッシャレギュレータでは、弁体と一体に移動するダイヤフラムにより燃料の圧力を受け、弁体を弁座の上流側に開かせる。これにより、弁座口の流路面積より相当大きな面積で弁座口より上流の燃料圧力がダイヤフラムに作用させ、弁体を上流側に開かせようとする弁座口より下流の燃料圧力がプレッシャレギュレータの調圧特性に与える影響を低減している。
このように、ダイヤフラムを用いて弁体を弁座の上流側に開かせるプレッシャレギュレータでは、プレッシャレギュレータから排出される燃料をジェットポンプで絞ったとしても、比較的安定した特性で燃料の圧力を調整することができる。
しかしながら、このようなプレッシャレギュレータは、ダイヤフラムを用いていることから構造が複雑で小型化が難しい。
【０００５】
本発明は、このような問題に鑑みて創作されたものであって、プレッシャレギュレータの構成が簡素で、かつ安定した特性で燃料の圧力を調整することができる燃料供給装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の燃料供給装置では、プレッシャレギュレータの弁体を弁座の下流に設けることによってプレッシャレギュレータの構成を簡素化している。弁座の下流に設けられた弁体を弁座から離座させるのは、弁座口の流路面積で受ける弁座より上流の燃料圧力である。また弁体は、付勢手段によって付勢されるとともに、弁座より下流の燃料圧力を弁座口の流路面積で受けているため、付勢手段と弁座より下流の燃料圧力の作用とによって、弁座に着座しようとする。弁座より下流に弁体が設けられたプレッシャレギュレータでは、弁体を離座させようとする弁座より上流の燃料圧力も、弁体を着座させようとする弁座より下流の燃料圧力も、実質的に同一面積で弁体に作用する。このため、弁座より上流に弁体が設けられダイヤフラムを用いて弁体を作動させるプレッシャレギュレータに比べると、弁座より下流に弁体が設けられたプレッシャレギュレータでは、弁座より上流の燃料圧力が作用する面積が小さいため、弁座より下流の燃料圧力により調圧特性が変動しやすい。そこで、プレッシャレギュレータの弁座口より下流にジェットノズルを設けずに、プレッシャレギュレータの弁座口より上流の燃料をジェットノズルに導入する構成を採ることにより、プレッシャレギュレータの調圧特性がジェットノズルの影響により変動することを防止できる。したがって、本発明の請求項１に記載の燃料供給装置では、プレッシャレギュレータの構成を簡素化できるとともに、安定した特性で燃料の圧力を調整することができる。
【０００７】
本発明の請求項２に記載の燃料供給装置では、燃料ポンプの昇圧流路に設けられたベーパ排出口から排出される燃料をジェットノズルから噴射するため、燃料ポンプの効率低下を抑制しつつジェットノズルによって燃料タンク内の燃料を流動させることができる。
【０００８】
本発明の請求項３に記載の燃料供給装置では、ジェットノズルで燃料を噴射することにより、サブタンク外にあって燃料タンク内にある燃料をサブタンク内に流動させる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
（第一実施形態）
図１は、本発明による燃料供給装置の第一実施形態を示す模式図である。燃料供給装置は、例えば車両の燃料タンク内の燃料を図示しないエンジンに供給するものである。
【００１０】
燃料ポンプ２４が収容されるサブタンク１６は、燃料タンク１０に収容される。サブタンク１６は、図示しない付勢手段によって燃料タンク１０の底部に押し付けられている。サブタンク１６には燃料タンク１０内の燃料をサブタンク１６内に導入するための燃料導入口３０が形成されている。燃料導入口３０には、サブタンク１６内の燃料の逆流を防止する図示しない逆止弁が設けられている。
【００１１】
ジェットノズル２８は、サブタンク１６の燃料導入口３０の近傍に設けられている。ジェットノズル２８は、燃料導入口３０に燃料を噴射する噴射口２９を有する。噴射口２９には、燃料ポンプ２４で昇圧された燃料が第一配管２６によって導入される。噴射口２９の近傍にはジェットノズル２８の周囲の燃料を燃料導入口３０からサブタンク１６内に導入するための流路が形成されている。ジェットノズル２８から燃料が噴射されると、噴射された燃料の吸引圧力によって噴射口２９の周囲の燃料がサブタンク１６内に導入される。
【００１２】
インタンク式の燃料ポンプ２４は、サブタンク１６内に収容されている。燃料ポンプ２４の燃料吸入口７４（図３参照）にはサクションフィルタ３４が接続されている。燃料ポンプ２４の燃料吐出口４４（図２参照）には燃料フィルタ２２が接続されている。燃料ポンプ２４は、サクションフィルタ３４を通じてサブタンク１６内の燃料を吸入し、昇圧した燃料を燃料フィルタ２２を通じてインジェクタ１４に供給する。
【００１３】
図２は、燃料ポンプ２４を示す断面図である。
ハウジング５０には吐出側カバー４６、電機子６８、永久磁石７０、ポンプケーシング６６、インペラ５９、吸入側カバー６２等が収容されている。
【００１４】
ハウジング５０の内周壁には、円弧状の永久磁石７０が所定の間隔で４個設けられている。これらの永久磁石７０は、周方向に極の異なる磁極が交互に形成されるように配置されている。
【００１５】
電機子６８は、回転軸７２とともに回転可能にハウジング５０に収容されている。電機子６８の一端部には整流子４８が設けられている。回転軸７２は、鉄心５２に圧入されている。鉄心５２に設けられた複数のボビン５４にコイル５６が巻回されている。整流子４８は互いに絶縁された複数のセグメントで構成されており、各ボビン５４に巻回されたコイル５６は、整流子４８のいずれかのセグメントに電気的に接続されている。
【００１６】
吸入側カバー６２とポンプケーシング６６との間に昇圧流路６０が形成されている。昇圧流路６０にはインペラ５９が回転自在に収容されている。円盤状のインペラ５９の外周部には多数の羽根溝が形成されている。インペラ５９が電機子６８の回転軸７２とともに回転すると、昇圧流路６０の燃料が昇圧される。吸入側カバー６２に形成された燃料吸入口７４（図３参照）から昇圧流路６０に吸入された燃料は、ポンプケーシング６６の連通路５８を通じて昇圧流路６０から送出される。さらに燃料は、吐出側カバー４６に形成された燃料吐出口４４を通り燃料ポンプ２４から吐出される。
【００１７】
図３は昇圧流路６０を形成している吸入側カバー６２を示す平面図である。吸入側カバー６２には昇圧流路を形成するためのＣ字形状の溝６３が形成されている。溝６３の一端には燃料を吸入するための燃料吸入口７４が形成されている。ベーパを排出するためのベーパ排出口６４が溝６３の中央部に形成されている。
【００１８】
図１に示すように、ベーパ排出口６４から排出される燃料をジェットノズル２８に導入するための第一配管２６がベーパ排出口６４に接続されている。インペラ５９の回転により昇圧流路に発生するベーパは、昇圧途上の燃料とともにベーパ排出口６４から排出され、ベーパ排出口６４から排出された燃料はジェットノズル２８によってサブタンク１６内に噴射される。
【００１９】
プレッシャレギュレータ１８は、燃料フィルタ２２から吐出される燃料をインジェクタ１４に供給するための第二配管１２から分岐した第三配管２０に接続されている。プレッシャレギュレータ１８には、第三配管２０を介して第二配管１２に通じる弁座口４２が形成されている。第二配管１２からプレッシャレギュレータ１８に導入した燃料は弁座口４２が開放されるとサブタンク１６に排出される。弁座口４２の周囲に形成された弁座３８の下流側に球状の弁体３６が設けられている。プレッシャレギュレータ１８の吐出側開口部には、弁体３６を上流側に付勢し弁体３６を下流側から弁座３８に着座させる板ばね３２が備えられている。板ばね３２には複数の貫通孔４０が形成されている。弁座口４２から流出した燃料は板ばね３２に形成された貫通孔４０を通じてサブタンク１６に排出される。第二配管１２内の燃料が所定の圧力を越えると、その圧力が板ばね３２の付勢力に抗って弁体３６を下流側に移動させる。弁体３６が下流側に移動して弁座３８から離座すると弁座口４２が開放され、第二配管１２の燃料が弁座口４２を通じて排出され、第二配管１２の燃料の圧力が調整される。プレッシャレギュレータ１８から排出する燃料は、図１に示すようにサブタンク１６内に排出してもよいし、サブタンク１６外の燃料タンク１０内に排出してもよい。
【００２０】
以上説明した第一実施形態によると、ダイヤフラムを用いていないのでプレッシャレギュレータ１８の構成が簡素である。また、プレッシャレギュレータ１８の弁体３６に作用する燃料圧力は、燃料ポンプ２４によって昇圧された第二配管１２内の燃料による圧力Ｐｐと、ドレン圧力Ｐｄとである。これらの圧力により弁体３６に作用する力Ｆは次式の通りである。
Ｆ＝（Ｐｐ−Ｐｄ）×弁座口の面積
【００２１】
燃料ポンプ２４によって昇圧された第二配管１２内の燃料による圧力Ｐｐも、ドレン圧力Ｐｄも、ともに同一面積で弁体３６作用するものの、燃料ポンプ２４によって昇圧された第二配管１２内の燃料による圧力Ｐｐはドレン圧力Ｐｄに比べて十分大きいため、ドレン圧力Ｐｄの変動によって弁体３６に作用する力が大きく変動することはない。すなわち、第一実施形態によると、プレッシャレギュレータ１８の調圧特性が安定しているため、インジェクタ１４に供給する燃料の圧力特性が安定している。
【００２２】
さらに、燃料ポンプ２４の燃料吐出口４４から吐出される燃料の圧力より低い圧力の燃料をベーパ排出口６４から導出し、ベーパ排出口６４から導出した燃料をジェットノズル２８に導入しているため、燃料ポンプ２４の効率を低下させることなく、ジェットノズル２８を作動させることができる。
【００２３】
（第二実施形態）
図４は、本発明による燃料供給装置の第二実施形態を示す模式図である。
本発明の第二実施形態は、ジェットノズル２８に導入する燃料を第二配管１２から導出している点において第一実施形態と相違している。第一実施形態と実質的に同一の部分については同一の符号を付して説明を省略する。
【００２４】
燃料ポンプ２４の燃料吐出口４４から排出される燃料をジェットノズル２８に導入するための第四配管７６が第二配管１２に接続されている。インペラ５９の回転により昇圧された燃料は、燃料フィルタ２２を通じて第二配管１２に流入する。第二配管１２の燃料は、ジェットノズル２８の噴射口２９の流路面積に応じた量が第四配管７６を通じてジェットノズル２８に導入され、ジェットノズル２８によってサブタンク１６内に噴射される。
【００２５】
ジェットノズル２８に導入する燃料をプレッシャレギュレータ１８の弁座口４２より上流から導出することにより、プレッシャレギュレータ１８の調圧特性を安定させることができる。したがって第二実施形態のように、燃料ポンプ２４によって完全に昇圧された燃料を、プレッシャレギュレータ１８を介さずに直接ジェットノズル２８に導入してもよい。
【００２６】
なお、当然のことながら、本発明は上述した各実施形態に限られるものではなく、本発明の技術思想を逸脱しない範囲での変更は適宜可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による燃料供給装置の第一実施形態を示す模式図である。
【図２】第一実施形態による燃料供給装置の燃料ポンプを示す断面図である。
【図３】第一実施形態による燃料供給装置の吸入側カバーを示す平面図である。
【図４】本発明による燃料供給装置の第二実施形態を示す模式図である。
【符号の説明】
１０    燃料タンク
１６    サブタンク
１８    プレッシャレギュレータ
２４    燃料ポンプ
２８    ジェットノズル
３６    弁体
３８    弁座
４２    弁座口
６０    昇圧流路
６４    ベーパ排出口
７８    第二ジェットノズル
【図１】
2004278355.tif 000003
【図２】
2004278355.tif 000004
【図３】
2004278355.tif 000005
【図４】
2004278355.tif 000006