(57)【要約】【課題】  吸込弁および吐出弁を合成ゴム製の傘式逆止弁とした脈動式ダイヤフラム燃料ポンプにおいて、アルコール系燃料を取扱う場合に吸込弁および吐出弁の弁体部が膨潤して閉弁不良となることを回避し、長期間に亘って正常なポンプ機能を発揮できるようにする。【解決手段】  合成ゴム製の傘式逆止弁とした吸込室９とポンプ室４とを連通・遮断する吸込弁１４およびポンプ室４と吐出室１０とを連通・遮断する吐出弁１５について、それらの弁体部１４ｂ，１５ｂを先端周縁部が０．５ｍｍ以上である肉厚のものとし、更にそれらの直径を３０ｍｍ以下とし、弁体部１４ｂ，１５ｂがアルコール系燃料で膨潤しても反転状態となって閉弁不良を生じることがないようにした。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸込室とポンプ室とを連通・遮断する吸込弁およびポンプ室と吐出室とを連通・遮断する吐出弁が合成ゴム製の傘式逆止弁とされている脈動式ダイヤフラム燃料ポンプにおいて、
前記傘式逆止弁の弁体部が先端周縁部分で肉厚を０．５ｍｍ以上とされている、
ことを特徴とする脈動式ダイヤフラム燃料ポンプ。
【請求項２】
請求項１に記載した脈動式ダイヤフラム燃料ポンプにおいて、前記傘式逆止弁の弁体部の直径が３０ｍｍ以下とされていることを特徴とする脈動式ダイヤフラム燃料ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン運転に伴ってクランクケース内や吸気管内に発生する脈動圧力により駆動されてエンジンに供給するための燃料を輸送する脈動式ダイヤフラム燃料ポンプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
２サイクルまたは４サイクルの小形ガソリンエンジンに供給する燃料の輸送手段として、例えば特開平５−１６３５号公報に記載されているように構造が簡単であるとともに機械的損失を伴わずに駆動できる、という利点を有する脈動式ダイヤフラム燃料ポンプが広く使用されている。
【０００３】
図１は従来から知られており、且つ本発明が適用される脈動式ダイヤフラム燃料ポンプの一例を示す縦断面図であって、ポンプ本体１の一つの面にポンプダイヤフラム２とダイヤフラムカバー体３とが重ねられており、ポンプ本体１側の空間およびダイヤフラムカバー体３側の空間はポンプ室４および脈圧室５をそれぞれ形成し、脈圧室５はエンジンのクランクケースまたは吸気管に接続される脈圧導入口６を開口させている。
【０００４】
ポンプ本体１のもう一つの面にはパルセータダイヤフラム７とキャップ体８とが重ねられており、ポンプ本体１に設けられてパルセータダイヤフラム７で覆われた二つのくぼみは吸込室９および吐出室１０をそれぞれ形成し、キャップ体８に吸込室９、吐出室１０と向かい合わせて設けた二つのくぼみは空気室１１，１２を形成している。また、ポンプ本体１に形成されてポンプ室４と吸込室９、吐出室１０とを区画する仕切壁１３には逆止弁構造の吸込弁１４および吐出弁１５が設けられている。
【０００５】
エンジンの運転に伴ってクランクケース内や吸気管内、一般にはクランクケース内に発生する脈動圧力が脈圧室５に導入されてポンプダイヤフラム２を往復変位させ、図示しない燃料タンクの燃料を燃料入口１６から吸込室９、吸込弁１４、ポンプ室４、吐出弁１５、吐出室１０を経て燃料出口１７へと送り、図示しない気化器によりエンジンに供給する。
【０００６】
吸込弁１４および吐出弁１５として湾曲円板状に形成された傘形の弁体部１４ｂ，１５ｂの中心に軸部１４ａ，１５ａを突設した傘式逆止弁が広く用いられており、このものは軸部１４ａ，１５ａを仕切壁１３に貫通させてそれらの先端に形成した係止部１４ｅ，１５ｃにより固定し、軸部１４ａ，１５ａの周りに配置した弁通路１３ａ，１３ｂを弁体部１４ｂ，１５ｂで覆っている。弁体部１４ｂ，１５ｂはそれらの両面の圧力差で変形し、それらの先端周縁部分は仕切壁１３に形成したシート面１４ｄ，１５ｄに密着或いはこれより離間することにより弁通路１３ａ，１３ｂを開閉する。そして、この周知の吸込弁１４，吐出弁１５は弁体部１４ｂ，１５ｂの変形度合いや復元力およびシート面１４ｄ，１５ｄへの密着性の観点から高弾性素材である合成ゴムで作られるのが通常である。
【０００７】
しかし、この合成ゴム製の吸込弁、吐出弁は耐アルコール性に劣ることからアルコール系燃料を使用した場合、殊に、吸込弁については吸込室側にアルコール系燃料が充満しポンプ室側が空で空気の状態のときに弁体部の吸込室側が膨潤して図３に示すような反転状態となり、また、吐出弁についてはポンプ室側にアルコール系燃料が充満し吐出室側が空で空気の状態のときに弁体部のポンプ室側が膨潤して反転状態となって完全に閉弁できないことが観察されている。  従って、吸込弁、吐出弁に合成ゴム製の傘式逆止弁を用いた脈動式ダイヤフラム燃料ポンプでアルコール系燃料を取扱う場合、正常なポンプ機能が阻害されてエンジン運転を不調にする、という問題を生じる。  その対策として、合成ゴム製の弁体をフッ素樹脂で被覆し、使用液体の種類によって膨潤し閉弁不良を発生することがないようにすることが特開平５−２８８１５７号公報に記載されている。  しかし、この技術を適用すると吸込弁および吐出弁の各弁体部にフッ素樹脂を被覆する工程が必要となって製造価格面で不利を生じる。
【特許文献１】特開平５−１６３５号公報
【特許文献２】特開平５−２８８１５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記のような問題点を解決しようとするものであり、吸込弁および吐出弁に合成ゴム製の傘式逆止弁を用いた脈動式ダイヤフラム燃料ポンプにおいて、アルコール系燃料を取扱った場合に吸込弁および吐出弁の弁体部が膨潤して反転状態となると正常な閉弁機能が損なわれることを回避して、長期間に亘って正常なポンプ機能を発揮できるようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
そこで、本発明は、吸込室とポンプ室とを連通・遮断する吸込弁およびポンプ室と吐出室とを連通・遮断する吐出弁が合成ゴム製の傘式逆止弁とされている脈動式ダイヤフラム燃料ポンプにおいて、傘式逆止弁の弁体部の肉厚について先端周縁部分を０．５ｍｍ以上とした。
【００１０】
本発明は弁体部の肉厚が先端周縁部分で０．５ｍｍよりも薄いとアルコール系燃料によって膨潤したとき反転状態となるのに対し、０．５ｍｍよりも厚くした場合はアルコール系燃料によって膨潤しても反転状態とならず確実に閉弁することを発明者が実験により見出したことに基くものであり、吸込弁および吐出弁が正常に開閉動作してポンプ機能を長期間に亘って正常に発揮させることができるようになる。
【００１１】
また、脈動式ダイヤフラム燃料ポンプの吸込弁および吐出弁に用いる傘式逆止弁の弁体部の直径は、脈動圧力の大きさに対応して適確に機能する範囲の開閉特性を有するように所定の寸法範囲内で決定されるものであるが、直径を３０ｍｍ以下とすることにより、弁体部の肉厚との関係でその開閉機能性の維持と膨潤による閉弁不良の回避とを両立させることができ、ポンプ機能を長期間に亘って更に安定よく維持させることができるものとなる。
【００１２】
尚、吸込弁および吐出弁に用いた傘式逆止弁は独立した単一部品であるので、既存の脈動式ダイヤフラム燃料ポンプの吸込弁、吐出弁を本発明の傘式逆止弁と交換するだけで、上述の作用および効果を有する燃料ポンプに改造することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によると、合成ゴム製の傘式逆止弁を吸込弁および吐出弁に用いた脈動式ダイヤフラム燃料ポンプにおいて、エンジン供給燃料にアルコール系燃料を使用した場合でも、フッ素樹脂を被覆することなく寸法管理だけで傘式逆止弁の弁機能が損なわれることを有効に回避して、長期間に亘って正常なポンプ機能を発揮させることができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明すると、図２は図１に示した脈動式ダイヤフラム燃料ポンプの吸込弁１４の拡大縦断面図である。尚、本実施の形態の脈動式ダイヤフラム燃料ポンプの基本的な構成および作用は先に説明している。また、本発明の最大の特徴である吸込弁１４と吐出弁１５とは同一形状の傘式逆止弁であるので、以下に図２を用いて吸込弁１４についてのみ説明することとする。
【００１５】
この吸込弁１４は先に述べたように周縁側が仕切壁１３に向かうようにほぼ全体を湾曲させた円板状に形成された弁体部１４ｂとその中心に突設した軸部１４ａとからなり、仕切壁１３に軸部１４ａをポンプ室４側から貫通させて吸込室９への突出先端に拡径形成した係止部１４ｃにより仕切壁１３に固定している。  弁体部１４ｂは軸部１４ａを中心とする円上に配置して仕切壁１３に設けた複数の弁通路１３ａを覆っており、この弁体部１４ｂの先端周縁部分は仕切壁１３のポンプ室４側の面の弁通路１３ａの外側方に形成したシート面１４ａに閉弁時、即ち復元状態で密着し、開弁時に変形して離間する。
【００１６】
また、弁体部１４ｂの肉厚は中心である軸部１４ａ側から先端周縁部分に向かって次第に薄くなるとともにシート面１４ｄに密着する先端縁がやや厚肉とされた構造であり、周縁側が充分な柔軟性を有して両面に作用する圧力差により円滑に開弁・閉弁するようになっている。
【００１７】
本実施の形態において、アルコール系燃料を取扱うときの対策として先に述べた発明者の実験結果に基き、弁体部１４ｂの先端周縁部分における肉厚Ｔを０．５ｍｍ以上とし、或いはこれに加えて弁体部１４ｂの直径を３０ｍｍ以下とした。  このことにより、アルコール系燃料を取扱う場合において、これに長期間曝されて弁体部１４ｂが膨潤してもこれが反転しなくなるため、逆止弁としての正常な開閉動作を長期間に亘って安定よく繰り返すことができるようになる。
【００１８】
また、吐出弁１５についても吸込弁１４と同様に弁体部１５ｂの先端周縁部分における肉厚を０．５ｍｍ以上とし、或いはこれに加えて弁体部１５ｂの直径を３０ｍｍ以下とすることにより上述と同様の効果を発揮するものである。
【００１９】
以上述べたように、本実施の形態に係る合成ゴム製の傘式逆止弁がアルコール系燃料により膨潤し反転状態となることを有効に回避してその正常な開閉動作を維持し、ポンプ機能を長期間に亘って安定よく発揮させることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明が適用される脈動式ダイヤフラム燃料ポンプの縦断面図。
【図２】本実施の形態の形態に係る吸込弁の縦断面図。
【図３】従来例における吸込弁の反転状態を示す縦断面図。
【符号の説明】
【００２１】
４  ポンプ室、  ９  吸込室、  １０  吐出室、  １３  仕切壁、  １４  吸込弁、  １５  吐出弁、  １４ａ，１５ａ  軸部、  １４ｂ、１５ｂ  弁体部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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