(57)【要約】【課題】  シリンダ型マグネットカップリング装置による駆動力伝達機構を備えた燃料ポンプにおいて、インナーヨークの外周面に接着されているマグネットが燃料の影響を受けて剥がれ落ちてしまう虞をなくす。【解決手段】  外周面に内側磁石５６１が接着されているインナーヨーク５６を隔壁５８によって燃料室５４と隔絶された燃料室５４の外側に配置し、内周面に外側磁石５７１が接着されているアウターヨーク５７をＤＭＥ燃料が供給される燃料室５４内に配置する。燃料室５４内に配置されるアウターヨーク５７の内周面とその内周面に接着されている外側磁石５７１との接着面は、ＤＭＥ燃料の影響を受けることになるが、インナーヨーク５６から回転駆動力が伝達されてアウターヨーク５７が回転した際に、その遠心力によって外側磁石５７１がアウターヨーク５７の内周面に押圧されてより強固に密着する。【選択図】図２
2005233162.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料供給路から燃料が供給される燃料室と、該燃料室内に配設され、回転駆動力が伝達されることによって動作して、燃料供給路から前記燃料室内に供給される燃料を燃料送出路へ送出する送出装置と、該送出装置へ回転駆動力源の回転駆動力を伝達するシリンダ型マグネットカップリング装置とを備えた燃料ポンプであって、
前記シリンダ型マグネットカップリング装置は、前記燃料室外に軸支されたインナーヨークの外周面に内側磁石が固着されており、前記燃料室内に前記インナーヨークの軸心と同心に軸支されたアウターヨークの内周面に外側磁石が接着剤を媒介として固着されており、前記回転駆動力源の回転駆動力によって前記インナーヨークが回転し、前記インナーヨークと磁力により連結される前記アウターヨークを介して前記回転駆動力源の回転駆動力が前記送出装置へ伝達される構成を有している、ことを特徴とした燃料ポンプ。
【請求項２】
請求項１において、前記燃料は、ＤＭＥ（ジメチルエーテル）である、ことを特徴とした燃料ポンプ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の燃料ポンプを備えたエンジンの燃料供給装置。
【請求項４】
燃料が充填されている燃料タンクと、燃料をディーゼルエンジンの燃料噴射ノズルへ加圧送出する燃料供給ポンプと、前記燃料タンク内の燃料を前記燃料供給ポンプへ送出するフィードポンプとを備えたディーゼルエンジンの燃料供給装置であって、前記フィードポンプは、請求項１又は２に記載の燃料ポンプである、ことを特徴としたディーゼルエンジンの燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの燃料供給装置、特にＤＭＥ（ジメチルエーテル）やセタン価向上剤が添加されたＬＰガス（以下、「高セタン価ＬＰガス」という。）等の液化ガスを燃料としたディーゼルエンジンの燃料供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンによる大気汚染対策として、軽油の代わりに排気がクリーンなＤＭＥ（ジメチルエーテル）や高セタン価ＬＰガスを燃料とするものが注目されている。これらの燃料は、従来の燃料である軽油と違って液化ガス燃料である。つまり、軽油と比較して沸点温度が低く、大気圧下で軽油が常温において液体であるのに対して、ＤＭＥや高セタン価ＬＰガスは、常温において気体となる性質を有している。そのため、従来のディーゼルエンジンにＤＭＥ等の液化ガス燃料を使用する際には、ディーゼルエンジンの燃料噴射ノズルに燃料を送出するインジェクションポンプやサプライポンプ等の燃料供給ポンプを備えたディーゼルエンジンの燃料供給装置においては、燃料供給ポンプへ燃料タンクから燃料を送出する際の送出圧力が低いと液化ガス燃料が気化してしまうことになる。よって、液化ガス燃料を液体の状態で燃料タンクから燃料供給ポンプへ供給するためには、軽油を燃料した場合よりも燃料供給ポンプへの燃料供給圧力を高くする必要がある。このようなディーゼルエンジンの燃料供給装置において燃料タンクから燃料供給ポンプへ液化ガス燃料を送出するフィードポンプ等の一般的な燃料ポンプは、液化ガス燃料の流路に配置されるポンプ機構と、そのポンプ機構を駆動する電動モータ等の駆動力源を有している。そして、例えば、電動モータの回転軸をポンプ機構に直接連結してしまうと、上述した理由で液化ガス燃料の燃料供給圧力が高く設定されているため、その連結部分において、ポンプ機構が配置されている液化ガス燃料の流路から電動モータ側へ液化ガス燃料が漏れ出てしまう虞がある。
【０００３】
このような課題を解決することが可能な従来技術の一例としては、燃料の流路内に配置されるポンプ機構に対して、公知のシリンダ型マグネットカップリング装置で電動モータ等の駆動力源の駆動力を伝達するように構成した燃料ポンプが公知である（例えば、特許文献１を参照）。マグネットカップリング装置は、隔壁を介して駆動力を伝達できるので、特殊雰囲気中（真空、液体中など）における非接触駆動が可能であり、それによって、燃料の漏れを防止できるとともに、電動モータ等の駆動力源を燃料から防護することができる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２６９２７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来技術（例えば、特許文献１）においては、前述した液化ガス燃料を燃料とすることによって、液化ガス燃料の性質によって特有の課題が発生する。すなわち、シリンダ型マグネットカップリング装置の液化ガス燃料の流路にポンプ機構とともに配置されているインナーヨークにおいて、インナーヨークの外周面に接着されているマグネットの接着部が液化ガス燃料の影響を受け（特にＤＭＥを燃料とした場合には、ＤＭＥが溶剤としての性質も有していることから）、インナーヨークの外周面にマグネットを接着している接着剤の接着力が低下し、インナーヨークが回転することにより生じる遠心力によってマグネットがインナーヨークから剥がれ落ちてしまう虞が生じる。また、上述した接着剤の接着力の低下は、ＤＭＥ等の液化ガス燃料以外のガソリン又はアルコールを主要成分とした燃料においてもその傾向が見られる。
【０００６】
本発明は、このような状況に鑑み成されたものであり、その課題は、シリンダ型マグネットカップリング装置による駆動力伝達機構を備えた燃料ポンプにおいて、インナーヨークの外周面に接着されているマグネットが燃料の影響を受けて剥がれ落ちてしまう虞をなくすことにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を達成するため、本発明の第１の態様は、燃料供給路から燃料が供給される燃料室と、該燃料室内に配設され、回転駆動力が伝達されることによって動作して、燃料供給路から前記燃料室内に供給される燃料を燃料送出路へ送出する送出装置と、該送出装置へ回転駆動力源の回転駆動力を伝達するシリンダ型マグネットカップリング装置とを備えた燃料ポンプであって、前記シリンダ型マグネットカップリング装置は、前記燃料室外に軸支されたインナーヨークの外周面に内側磁石が固着されており、前記燃料室内に前記インナーヨークの軸心と同心に軸支されたアウターヨークの内周面に外側磁石が接着剤を媒介として固着されており、前記回転駆動力源の回転駆動力によって前記インナーヨークが回転し、前記インナーヨークと磁力により連結される前記アウターヨークを介して前記回転駆動力源の回転駆動力が前記送出装置へ伝達される構成を有している、ことを特徴とした燃料ポンプである。
【０００８】
公知のシリンダ型マグネットカップリング装置は、回転可能に軸支されているインナーヨーク（内輪）の外周面に内側磁石が接着剤による接着等によって固着されており、そのインナーヨークの外側にアウターヨーク（外輪）が回転可能に軸支されている。アウターヨークの内周面には、外側磁石が固着されており、インナーヨークとアウターヨークとは、隔壁を挟んで内側磁石の外側に外側磁石が対向する位置に配設される。インナーヨークとアウターヨークとは、内側磁石と外側磁石とが隔壁を挟んで磁力で非接触に回転伝達可能に係合することによって、相互に非接触に回転駆動力を伝達することができる。前述したように、内側磁石及び外側磁石は、それぞれインナーヨークの外周面、及びアウターヨークの内周面に接着剤を介して接着されて配置されるのが通常である。インナーヨークは、その外周面に内側磁石が接着されているので、インナーヨークが回転すると内側磁石には、回転により生じる遠心力によってインナーヨークの外周面から離間する方向、つまり剥がれようとする方向の力が作用することになる。一方、アウターヨークは、その内周面に外側磁石が接着されているので、アウターヨークが回転すると外側磁石には、回転により生じる遠心力によってアウターヨークの内周面に押圧される方向、つまりより強固に密着しようとする方向の力が作用することになる。
【０００９】
そこで、外周面に内側磁石が固着されているインナーヨークを燃料ポンプの燃料室外に配置し、内周面に外側磁石が接着されているアウターヨークを燃料の供給される燃料室内に配置してシリンダ型マグネットカップリング装置を構成する。つまり、遠心力により磁石が外周面から剥がれようとする方向の力が作用するインナーヨークを燃料の影響を受けない燃料室の外側に配置し、遠心力により磁石が内周面に押圧されてより強固に密着しようとする方向の力が作用するアウターヨークを燃料の供給される燃料室内に配置してシリンダ型マグネットカップリング装置を構成する。それによって、インナーヨークの外周面に接着されているマグネットの接着部が燃料の影響を受け、インナーヨークの外周面にマグネットを接着している接着剤の接着力が低下し、マグネットがインナーヨークから剥がれ落ちてしまう虞をなくすことができるという作用効果が得られる。  
また、燃料室内に配置されるアウターヨークの内周面とその内周面に接着されている外側磁石との接着面は、燃料の影響を受けることになるが、インナーヨークから回転駆動力が伝達されてアウターヨークが回転した際に、遠心力によって外側磁石がアウターヨークの内周面に押圧されてより強固に密着しようとするため、遠心力によって外側磁石がアウターヨークの内周面から剥がれ落ちてしまう虞はほとんどない。
【００１０】
本発明の第２の態様は、前述した第１の態様において、前記燃料は、ＤＭＥ（ジメチルエーテル）である、ことを特徴とした燃料ポンプである。  
液化ガス燃料の中でも特にＤＭＥを燃料とした場合には、ＤＭＥが溶剤としての性質も有していることから接着剤に対する影響も大きいと考えられる。したがって、本発明の第２の態様に示した燃料ポンプによれば、より効果的に前述した第１の態様に記載の発明による作用効果を得ることができる。
【００１１】
本発明の第３の態様は、前述した第１の態様又は第２の態様に記載の燃料ポンプを備えたエンジンの燃料供給装置である。  
本発明の第３の態様に示したエンジンの燃料供給装置によれば、エンジンの燃料供給装置において、前述した第１の態様又は第２の態様に記載の発明による作用効果を得ることができる。
【００１２】
本発明の第４の態様は、燃料が充填されている燃料タンクと、燃料をディーゼルエンジンの燃料噴射ノズルへ加圧送出する燃料供給ポンプと、前記燃料タンク内の燃料を前記燃料供給ポンプへ送出するフィードポンプとを備えたディーゼルエンジンの燃料供給装置であって、前記フィードポンプは、前述した第１の態様又は第２の態様に記載の燃料ポンプである、ことを特徴としたディーゼルエンジンの燃料供給装置である。
【００１３】
ディーゼルエンジンの燃料供給装置において、燃料タンクから燃料供給ポンプへ燃料を供給するフィードポンプは、燃料タンクから常に燃料が供給されている状態であるため、燃料供給装置の動作中だけでなく、燃料供給装置が停止している状態においても内部に燃料が充填された状態となる。このように、ディーゼルエンジンの燃料供給装置において、常に燃料が内部に充填されるフィードポンプを前述した第１の態様又は第２の態様に示した燃料ポンプとすることによって、より効果的に前述した第１の態様又は第２の態様に記載の発明による作用効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００１４】
シリンダ型マグネットカップリング装置による駆動力伝達機構を備えた燃料ポンプにおいて、インナーヨークの外周面に接着されているマグネットが燃料の影響を受けて剥がれ落ちてしまう虞をなくすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。  
まず、本発明に係る「ディーゼルエンジンの燃料供給装置」としてのＤＭＥ燃料供給装置の概略構成について説明する。「燃料」としての液化ガス燃料は、ＤＭＥと、セタン価が４０〜５５程度、望ましくは５０以上の高セタン価ＬＰガス（セタン価向上剤が添加されたＬＰガス）が代表例である。以下説明する実施の形態では、「燃料」として液化ガス燃料であるＤＭＥを用いた場合を示す。尚、高セタン価ＬＰガスを用いる場合は、セタン価向上剤としては、公知の硝酸エステル、亜硝酸エステル、及び有機過酸化物等を用いる。具体的なセタン価向上剤としては、ＤＴＢＰ（Di-tertiary butyl peroxide）又は２ＨＥＮ（2-Ethylhexylnitrate）である。また、ＬＰガスは軽油に比べて潤滑性が低いので、潤滑性向上剤として公知のアルキルエステルを添加することが望ましい。
【００１６】
図１は、ディーゼルエンジンのＤＭＥ燃料供給装置の概略構成を示したシステム構成図である。  
インジェクションポンプ１は、ディーゼルエンジン２００が有するシリンダ３１の数と同じ数のインジェクションポンプエレメント２を備えている。本発明に係る「燃料ポンプ」としてのフィードポンプ５は、燃料タンク４に貯留されている「燃料」としてのＤＭＥ燃料を、所定の圧力に加圧してフィードパイプ５２へ送出する。フィードパイプ５２へ送出されたＤＭＥ燃料は、フィルタ５１でろ過され、３方電磁弁７１を介してインジェクションポンプ１へ送出される。燃料タンク４からフィードポンプ５によって所定の圧力に加圧されて送出されたＤＭＥ燃料は、カム室１５と画設された油溜室１１に充填され、油溜室１１に充填されたＤＭＥ燃料がインジェクションポンプ１の各インジェクションポンプエレメント２からインジェクションパイプ３を経由して、所定のタイミングで所定の量だけディーゼルエンジン２００の各シリンダ３１に配設されている燃料噴射ノズル３２へ圧送される。油溜室１１からオーバーフローしたＤＭＥ燃料は、オーバーフロー燃料パイプ８を経由し、チェック弁９１、パイプ９２、及びクーラー４１を介して燃料タンク４へ戻される。各燃料噴射ノズル３２からオーバーフローしたＤＭＥ燃料は、ノズルリターンパイプ９を経由し、チェック弁９１、パイプ９２、及びクーラー４１を介して燃料タンク４へ戻される。さらに、ＤＭＥ燃料供給装置１００は、ディーゼルエンジン２００停止時に、インジェクションポンプ１内の油溜室１１、オーバーフロー燃料パイプ８、及びノズルリターンパイプ９に残留しているＤＭＥ燃料を、燃料タンク４へ回収するためのアスピレータ７、３方電磁弁７１、及び２方電磁弁７２を備えている。
【００１７】
次に、本発明に係る「燃料ポンプ」としてのフィードポンプ５の構造について説明する。図２は、フィードポンプ５の断面図である。  
ＤＭＥ燃料供給装置１００において、燃料タンク４からインジェクションポンプ１へＤＭＥ燃料を供給するフィードポンプ５は、燃料タンク４から「燃料供給路」としてのパイプ４２を介して燃料室５４内に供給されたＤＭＥ燃料を燃料室５４内に配設された送出装置５４１によって「燃料送出路」としてのパイプ５３へ送出する。燃料室５４内は、燃料タンク４から常にＤＭＥ燃料が供給されている状態であるため、ＤＭＥ燃料供給装置１００の動作中だけでなく、ＤＭＥ燃料供給装置１００が停止している状態においても燃料室５４内にＤＭＥ燃料が充填された状態となる。フィードポンプ５は、送出装置５４１へ回転駆動力源としてのモータ５５の回転駆動力を伝達するシリンダ型マグネットカップリング装置ＭＣを備えている。シリンダ型マグネットカップリング装置ＭＣは、インナーヨーク５６、アウターヨーク５７、内側磁石５６１、外側磁石５７１、及びインナーヨーク５６とアウターヨーク５７との間に形成された隔壁５８とを有している。アウターヨーク５７は、燃料タンク４からＤＭＥ燃料が供給される燃料室５４内に配設されており、従動軸５４２に固定されている。従動軸５４２は、送出装置５４１に回転伝達可能に係合した状態で、隔壁５８に形成されている凹部５８１に軸支されている。
【００１８】
アウターヨーク５７の内周面には、外側磁石５７１が接着剤により接着されて固着されている。インナーヨーク５６は、隔壁５８によって燃料室５４と隔絶された燃料室５４の外側に配置されており、モータ５５の回転軸５５１（駆動軸）に固定されて軸支されている。モータ５５の回転軸５５１と従動軸５４２とは、同心軸線上に配置されている。インナーヨーク５６の外周面には、内側磁石５６１が接着剤により接着されて固着されている。インナーヨーク５６及びアウターヨーク５７は、図示の如く隔壁５８を挟んで内側磁石５６１の外側に外側磁石５７１が対向する位置に配設されている。このような構成を有するフィードポンプ５は、モータ５５の回転駆動力によってインナーヨーク５６が回転し、隔壁５８を挟んで内側磁石５６１と外側磁石５７１とが磁力で回転伝達可能に係合することによって、インナーヨーク５６の回転がアウターヨーク５７に伝達され、アウターヨーク５７の回転が従動軸５４１を介して送出装置５４１へ伝達される。
【００１９】
このように、外周面に内側磁石５６１が接着されているインナーヨーク５６を隔壁５８によって燃料室５４と隔絶された燃料室５４の外側に配置し、内周面に外側磁石５７１が接着されているアウターヨーク５７をＤＭＥ燃料が供給される燃料室５４内に配置する。それによって、インナーヨーク５６の外周面に接着されている内側磁石５６１の接着部分が溶剤としての性質も有しているＤＭＥ燃料の影響を受け、インナーヨーク５６の外周面に内側磁石５６１を接着している接着剤の接着力が低下し、内側磁石５６１がインナーヨーク５６から剥がれ落ちてしまう虞をなくすことができる。また、燃料室５４内に配置されるアウターヨーク５７の内周面とその内周面に接着されている外側磁石５７１との接着面は、ＤＭＥ燃料の影響を受けることになるが、インナーヨーク５６から回転駆動力が伝達されてアウターヨーク５７が回転した際に、その遠心力によって外側磁石５７１がアウターヨーク５７の内周面に押圧されてより強固に密着しようとするため、その遠心力によって外側磁石５７１がアウターヨーク５７の内周面から剥がれ落ちてしまう虞はほとんどない。
【００２０】
このようにして、シリンダ型マグネットカップリング装置ＭＣによる駆動力伝達機構を備えたフィードポンプ５（燃料ポンプ）において、インナーヨーク５６の外周面に接着されている内側磁石５６１がＤＭＥ燃料の影響を受けて剥がれ落ちてしまう虞をなくすことができる。また、燃料としては、上述したＤＭＥに代表される液化ガス燃料以外にガソリン又はアルコールを主要成分とした燃料であっても良く、マグネットを接着する接着剤の接着力に影響を及ぼすような燃料を対象とした燃料ポンプの全てにおいて本発明の作用効果を得ることができる。
【００２１】
尚、本発明は上記実施例に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で、種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれるものであることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明は、エンジンの燃料供給装置、特にＤＭＥ（ジメチルエーテル）やセタン価向上剤が添加されたＬＰガス（以下、「高セタン価ＬＰガス」という。）等の液化ガスを燃料としたディーゼルエンジンの燃料供給装置において利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】ディーゼルエンジンのＤＭＥ燃料供給装置の概略構成を示したシステム構成図である。
【図２】フィードポンプの断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１  インジェクションポンプ
２  インジェクションポンプエレメント
５  フィードポンプ
１１  油溜室
１５  カム室
５６  インナーヨーク
５６１  内側磁石
５７  アウターヨーク
５７１  外側磁石
１００  ＤＭＥ燃料供給装置
２００  ディーゼルエンジン
ＭＣ  シリンダ型マグネットカップリング装置
【図１】
2005233162.tif 000003
【図２】
2005233162.tif 000004