(57)【要約】【課題】本発明は、フィルタ内のベーパをフィルタ外に排出することにより、燃料ポンプへのベーパの吸い込みを低減させることができ、昇圧不全、吐出不全を防止することができるフィルタ付き燃料ポンプを提供することを課題とする。【解決手段】取り付け部材２のベーパ排出用開口２３は、図１を参照すると、第１層目フィルタ３と第２層目フィルタ４との間隙と、燃料タンクとを連通するように構成され、第１層目フィルタ３と第２層目フィルタ４との間隙の上部側に位置する。ベーパ排出弁６は、燃料タンク内の燃料の比重よりも高い比重を有する樹脂等の材質で構成された円板であり、通常は、自重によってベーパ排出用開口２３を閉じており、第１層目フィルタ３と第２層目フィルタ４との間隙に溜まったベーパの浮力によってベーパ排出用開口２３を開くようになっている。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンクから燃料を吸引するフィルタ付き燃料ポンプであって、
前記燃料タンクから前記燃料を吸引する吸引口と、
該吸引口を覆う第１のフィルタと、
該第１のフィルタ内に設けられ、前記吸引口を覆う第２のフィルタと、
前記第１のフィルタと前記第２のフィルタとの間隙と前記燃料タンクとを連通する開口部と、
該開口部に設けられ、前記第１のフィルタと前記第２のフィルタとの間隙内のベーパの浮力に応じて開閉するべーパ排出弁とを具備することを特徴とするフィルタ付き燃料ポンプ。
【請求項２】
前記べーパ排出弁の比重は、前記燃料の比重よりも大きいことを特徴とする請求項１記載のフィルタ付き燃料ポンプ。
【請求項３】
前記べーパ排出弁が開く開弁圧Ｐは、前記第１のフィルタと前記第２のフィルタとの間隙の容積をＶ、燃料密度をＡ、ベーパ密度をＢ、前記開口部の面積をＳ、重力加速度をｇとそれぞれすると、（ＶＡ−ＶＢ）ｇ／Ｓ＞Ｐの関係を満たすように設定されていることを特徴とする請求項１又は２記載のフィルタ付き燃料ポンプ。
【請求項４】
前記第２のフィルタ内の容積は、前記第１のフィルタと前記第２のフィルタとの間隙の容積よりも小さいことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のフィルタ付き燃料ポンプ。
【請求項５】
前記第１のフィルタと前記第２のフィルタとを前記吸引口に取り付ける取り付け部材を具備し、
前記開口部は、前記取り付け部材に設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のフィルタ付き燃料ポンプ。
【請求項６】
燃料タンクから燃料を吸引する燃料ポンプの吸引口に設けられている燃料フィルタであって、
前記吸引口を覆う第１のフィルタと、
該第１のフィルタ内に設けられ、前記吸引口を覆う第２のフィルタと、
前記第１のフィルタと前記第２のフィルタとの間隙と前記燃料タンクとを連通する開口部と、
該開口部に設けられ、前記第１のフィルタと前記第２のフィルタとの間隙内のベーパの浮力に応じて開閉するべーパ排出弁とを具備することを特徴とする燃料フィルタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関に燃料を供給するフィルタ付き燃料ポンプに関し、特に内燃機関に供給した燃料が燃料タンクに還流されない小流量リターンレス式のフィルタ付き燃料ポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、燃料に含まれるベーパが燃料ポンプに吸引されるとエンジン等の内燃機関の運転特性に悪影響を及ぼしてしまうため、燃料ポンプによる燃料の吸引前にベーパを除去する必要があり、特開平７−１８０６３２号公報には、大流量のウエスコ式ポンプにおいて、リターン燃料が還流されるリターン燃料室を燃料ポンプのインレット（吸引口）を覆うフィルタに隣接して形成し、リターン燃料室の上壁に設けたベーパ排出部からベーパを排出する技術が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術では、フィルタ内に溜まるベーパについては考慮されておらず、大流量のウエスコ式ポンプでは、フィルタ内に溜まるベーパごと燃料を吸引しても大過ないが、小流量リターンレス式燃料ポンプの場合には、フィルタ内に溜まったベーパにより昇圧不全、吐出不全が招かれてしまうという問題点があった。
【０００４】
さらに、従来技術では、リターン燃料室の上壁に設けたベーパ排出部は、リターン燃料の圧力によって開閉するもので、ベーパ量に応じてベーパを排出する構成となっていないため、溜まったベーパを効率よく排出することができないという問題点があった。
【０００５】
本発明は斯かる問題点を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、フィルタ内のベーパをフィルタ外に排出することにより、燃料ポンプへのベーパの吸い込みを低減させることができ、昇圧不全、吐出不全を防止することができるフィルタ付き燃料ポンプを提供する点にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決すべく、以下に掲げる構成とした。
請求項１記載の発明の要旨は、燃料タンクから燃料を吸引するフィルタ付き燃料ポンプであって、前記燃料タンクから前記燃料を吸引する吸引口と、該吸引口を覆う第１のフィルタと、該第１のフィルタ内に設けられ、前記吸引口を覆う第２のフィルタと、前記第１のフィルタと前記第２のフィルタとの間隙と前記燃料タンクとを連通する開口部と、該開口部に設けられ、前記第１のフィルタと前記第２のフィルタとの間隙内のベーパの浮力に応じて開閉するべーパ排出弁とを具備することを特徴とするフィルタ付き燃料ポンプに存する。
また請求項２記載の発明の要旨は、前記べーパ排出弁の比重は、前記燃料の比重よりも大きいことを特徴とする請求項１記載のフィルタ付き燃料ポンプに存する。
また請求項３記載の発明の要旨は、前記べーパ排出弁が開く開弁圧Ｐは、前記第１のフィルタと前記第２のフィルタとの間隙の容積をＶ、燃料密度をＡ、ベーパ密度をＢ、前記開口部の面積をＳ、重力加速度をｇとそれぞれすると、（ＶＡ−ＶＢ）ｇ／Ｓ＞Ｐの関係を満たすように設定されていることを特徴とする請求項１又は２記載のフィルタ付き燃料ポンプに存する。
また請求項４記載の発明の要旨は、前記第２のフィルタ内の容積は、前記第１のフィルタと前記第２のフィルタとの間隙の容積よりも小さいことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のフィルタ付き燃料ポンプに存する。
また請求項５記載の発明の要旨は、前記第１のフィルタと前記第２のフィルタとを前記吸引口に取り付ける取り付け部材を具備し、前記開口部は、前記取り付け部材に設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のフィルタ付き燃料ポンプに存する。
また請求項６記載の発明の要旨は、燃料タンクから燃料を吸引する燃料ポンプの吸引口に設けられている燃料フィルタであって、前記吸引口を覆う第１のフィルタと、該第１のフィルタ内に設けられ、前記吸引口を覆う第２のフィルタと、前記第１のフィルタと前記第２のフィルタとの間隙と前記燃料タンクとを連通する開口部と、該開口部に設けられ、前記第１のフィルタと前記第２のフィルタとの間隙内のベーパの浮力に応じて開閉するべーパ排出弁とを具備することを特徴とする燃料フィルタに存する。
【０００７】
【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詳細に説明する。
【０００８】
図１は、本発明に係るフィルタ付き燃料ポンプの実施の形態の構成を示す断面図であり、図２は、図１に示す取り付け部材の構成を示す上面図であり、図３は、本発明に係るフィルタ付き燃料ポンプのべーパ排出弁のその他の形状例を示す断面図である。
【０００９】
本実施の形態は、図１および図２を参照すると、燃料タンク内の燃料（ガソリン等）を吸引する燃料ポンプ１の燃料吸引口１１に取り付け部材２が取り付けられている。取り付け部材２は、樹脂等で構成された板状の部材であり、燃料吸引用開口２１と、ベーパ排出用開口２３とが形成され、上部（燃料ポンプ１側）には、燃料吸引用開口２１を囲む円柱状の吸引口取り付けガイド２２と、ベーパ排出用開口２３を囲む円柱状の排出弁ガイド２４とが設けられ、吸引口取り付けガイド２２が燃料吸引口１１を覆うように燃料ポンプ１に固定されている。
【００１０】
また、取り付け部材２の下部には、燃料吸引用開口２１とベーパ排出用開口２３とを覆うナイロンメッシュからなる第１層目フィルタ３と、燃料吸引用開口２１のみを覆うナイロンメッシュからなる第２層目フィルタ４とが取り付けられており、第１層目フィルタ３と第２層目フィルタ４とは、いずれも燃料吸引口１１を覆う構成となっている。従って、燃料タンク内の燃料は、まず第１層目フィルタ３を通って第１層目フィルタ３と第２層目フィルタ４との間隙に浸透し、その後第２層目フィルタ４内に浸透し、燃料吸引用開口２１を通って燃料吸引口１１から吸引されるように構成されている。
【００１１】
第１層目フィルタ３は、図１を参照すると、第２層目フィルタ４を内部に含むように取り付け部材２の下部に取り付けられている。燃料ポンプ１は、第１層目フィルタ３の底面が燃料タンクの底面５に接するように配置されており、燃料タンク内の燃料が少なくなった場合にも、燃料を第１層目フィルタ３内に効率よく浸透させることができように構成されている。
【００１２】
第２層目フィルタ４は、図１を参照すると、円錐形であり、底面部が燃料吸引用開口２１を覆うように取り付け部材２の下部に取り付けられ、頂点部は、第１層目フィルタ３の底面まで突出しており、第１層目フィルタ３内の燃料の油面が下がった場合でも燃料を第２層目フィルタ４内に吸い込む機能を有する。第２層目フィルタ４の一部が燃料にふれていれば、毛細管現象により全体が濡れて液膜（燃料の膜）が張るため、第２層目フィルタ４内に燃料を吸い込むことができる。
【００１３】
また、第２層目フィルタ４内の容積は、吸入抵抗で燃料ポンプ１の性能を犠牲にしない程度まで小さく構成され、第１層目フィルタ３と第２層目フィルタ４との間隙の容積よりも小さく、燃料が高温の際の再始動時に速やかに昇圧することが可能になっている。燃料が高温である状態で放置されると、第２層目フィルタ４内はベーパで満たされることになるが、容積が小さいため、燃料ポンプ１に吸い込まれるベーパ量を少なくすることができる。
【００１４】
取り付け部材２のベーパ排出用開口２３は、図１を参照すると、第１層目フィルタ３と第２層目フィルタ４との間隙と、燃料タンクとを連通するように構成され、第１層目フィルタ３と第２層目フィルタ４との間隙の上部側に位置する。
【００１５】
取り付け部材２のベーパ排出用開口２３には、ベーパ排出用開口２３を開閉するベーパ排出弁６が載置されている。ベーパ排出弁６は、排出弁ガイド２４によって位置を規制されており、ベーパ排出弁６が閉じている状態で、ベーパ排出弁６がずれてベーパ排出用開口２３が開放されることを防止している。
【００１６】
ベーパ排出弁６は、燃料タンク内の燃料の比重よりも高い比重を有する樹脂等の材質で構成された円板であり、通常は、自重によってベーパ排出用開口２３を閉じており、第１層目フィルタ３と第２層目フィルタ４との間隙に溜まったベーパの浮力によってベーパ排出用開口２３を開くようになっている。
【００１７】
べーパ排出弁６が開く開弁圧Ｐは、第１層目フィルタ３と第２層目フィルタ４との間隙がベーパによって満たされる前にべーパ排出弁６が開いてベーパを排出するように、第１層目フィルタ３と第２層目フィルタ４との間隙の容積をＶ、燃料密度をＡ、ベーパ密度をＢ、ベーパ排出用開口２３の面積をＳ、重力加速度をｇとそれぞれすると、
（ＶＡ−ＶＢ）ｇ／Ｓ＞Ｐ
の関係を満たすように設定されている。開弁圧Ｐの設定は、ベーパ排出弁６の比重、形状およびサイズを適宜決定することによって行われる設計的事項であり、燃料タンク内の燃料面が図１にＡで示す状態で開弁圧Ｐの設定が行われる。
【００１８】
なお、燃料タンク内の燃料面が図１に示すＡ以下になった場合には、第１層目フィルタ３が気中に暴露されるため、第１層目フィルタ３の表面が気化熱で冷却され、第１層目フィルタ３と第２層目フィルタ４との間隙内のベーパが液化されるため、べーパ排出弁６が機能せず、ベーパ排出用開口２３が閉じた状態であっても良い。
【００１９】
また、べーパ排出弁６の形状は、円板以外に、図３（ａ）に示すような球体でも良く、図３（ｂ）に示すようなポペットタイプのものを使用しても良い。
【００２０】
以上説明したように、本実施の形態によれば、第１層目フィルタ３と第２層目フィルタ４との間隙に溜まったベーパをベーパ排出用開口２３から排出する様に構成することにより、第２層目フィルタ４内に進入するベーパを除去することができ、燃料ポンプ１へのベーパの吸い込みを低減させることができるため、昇圧不全、吐出不全を防止することができ、安定した燃料圧と流量とを確保することができるという効果を奏する。
【００２１】
さらに、本実施の形態によれば、ベーパ排出用開口２３を開閉するベーパ排出弁６の比重を燃料の比重よりも高くし、ベーパ排出弁６が第１層目フィルタ３と第２層目フィルタ４との間隙に溜まったベーパの浮力によって開くように構成することにより、複雑な機構を設けることなく、効率的にベーパを排出することができ、小流量リターンレス式燃料ポンプにおいて効率的なベーパの除去が可能になると言う効果を奏する。
【００２２】
なお、本発明が上記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、上記構成部材の数、位置、形状等は上記実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。なお、各図において、同一構成要素には同一符号を付している。
【００２３】
【発明の効果】
本発明のフィルタ付き燃料ポンプは、第１層目フィルタと第２層目フィルタとの間隙に溜まったベーパをベーパ排出用開口から排出する様に構成することにより、第２層目フィルタ内に進入するベーパを除去することができ、燃料ポンプへのベーパの吸い込みを低減させることができるため、昇圧不全、吐出不全を防止することができ、安定した燃料圧と流量とを確保することができるという効果を奏する。
【００２４】
さらに、本実施の形態によれば、ベーパ排出用開口を開閉するベーパ排出弁の比重を燃料の比重よりも高くし、ベーパ排出弁が第１層目フィルタと第２層目フィルタとの間隙に溜まったベーパの浮力によって開くように構成することにより、複雑な機構を設けることなく、効率的にベーパを排出することができ、小流量リターンレス式燃料ポンプにおいて効率的なベーパの除去が可能になると言う効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るフィルタ付き燃料ポンプの実施の形態の構成を示す断面図である。
【図２】図１に示す取り付け部材の構成を示す上面図である。
【図３】本発明に係るフィルタ付き燃料ポンプのべーパ排出弁のその他の形状例を示す断面図である。
【符号の説明】
１　燃料ポンプ
１１　燃料吸引口
２　取り付け部材
２１　燃料吸引用開口
２２　吸引口取り付けガイド
２３　ベーパ排出用開口
２４　排出弁ガイド
３　第１層目フィルタ
４　第２層目フィルタ
５　燃料タンクの底面
６　べーパ排出弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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