(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンクにシールされるよう構成された径方向に延びるフランジを有する燃料圧調整器と燃料フィルタのモジュール本体と、
一端で前記モジュール本体と一体に形成され、他端で開放された環状の懸垂スカートと、
前記燃料ポンプに連通する入り口及び前記燃料フィルタに連通する出口を有する前記モジュール本体に形成された燃料供給通路と、
燃料フィルタに連通する入り口及び燃料をエンジンに送る燃料管に連通する出口を有する前記モジュール本体に形成された燃料出口通路と、
前記燃料供給通路と前記燃料出口通路との間に設けられ、前記スカートに収容された前記燃料フィルタと、
前記燃料出口通路と連通する入り口と、エンジンの燃料要求以上に前記燃料ポンプから送られた燃料がこれを介して前記燃料タンクに戻されるバイパス出口と、を有する燃料圧調整器と、
前記燃料圧調整器を包囲すると共に前記スカートに連結され前記スカートの開放端部を閉鎖して筐体を画定するハウジングと、
を備えた燃料タンク内の燃料ポンプからエンジンに送給される燃料の圧力を制御し、燃料を濾過するための燃料圧調整器と燃料フィルタのモジュールであって、
前記モジュールに前記スカートと前記燃料供給通路と前記フランジが一体の１部品として形成され、かつ、
前記燃料供給通路の出口が前記燃料フィルタの外部と連通されていて、前記燃料ポンプから出た燃料が、前記燃料圧調整器に入るかまたは前記燃料出口通路から排出される前に、前記燃料フィルタを介してその外部から内部へ流されることを特徴とする燃料圧調整器と燃料フィルタのモジュール。
【請求項２】
前記フィルタが環状とされて、前記燃料圧調整器と前記燃料出口通路とが前記フィルタの下部に連通されていることを特徴とする請求項１記載の燃料圧調整器と燃料フィルタのモジュール。
【請求項３】
前記燃料供給通路の入り口が前記燃料タンク内に配置されていると共に、前記燃料出口通路の出口が前記燃料タンクの外部に配置されていることを特徴とする請求項１記載の燃料圧調整器と燃料フィルタのモジュール。
【請求項４】
前記筐体によって前記燃料供給通路が部分的に画定されていることを特徴とする請求項２記載の燃料圧調整器と燃料フィルタのモジュール。
【請求項５】
前記モジュールが前記燃料タンクの隣に位置決めするため前記燃料タンクの壁に設けた開口に収容されるよう構成された環状懸垂リムをさらに含むことを特徴とする請求項１記載の燃料圧調整器と燃料フィルタのモジュール。
【請求項６】
前記燃料供給通路が回転可能に前記スカートに連結されていることを特徴とする請求項１記載の燃料圧調整器と燃料フィルタのモジュール。
【請求項７】
前記燃料供給通路が、前記燃料ポンプの入り口を前記燃料タンクの底壁に隣接して配置するように、偏奇されていることを特徴とする請求項６記載の燃料圧調整器と燃料フィルタのモジュール。
【請求項８】
前記モジュール本体、前記スカート、前記燃料供給通路及び前記燃料出口通路が、実質的に燃料蒸気を透過し難いアセタールプラスチック材料の均質の一体部品として形成されていることを特徴とする請求項１記載の燃料圧調整器と燃料フィルタのモジュール。
【請求項９】
燃料をストックするよう構成され、開口を設けた前記燃料タンクと、前記燃料タンク内に配置され、前記燃料タンクから燃料を吸引する入り口と前記モジュール本体における前記燃料供給通路と連通して加圧燃料を排出する出口とを有する前記燃料ポンプとをさらに含むことを特徴とする請求項１記載の燃料圧調整器と燃料フィルタのモジュール。
【請求項１０】
前記モジュール本体、前記スカート、前記燃料供給通路及び前記燃料出口通路が実質的に燃料蒸気を透過し難いプラスチック材料の均質の一体部品として形成されていることを特徴とする請求項１記載の燃料圧調整器と燃料フィルタのモジュール。
【請求項１１】
前記燃料タンクが、プラスチック材料の均質の一体部品として形成されていることを特徴とする請求項９記載の燃料圧調整器と燃料フィルタのモジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は全体として燃料装置に関し、より詳細には、燃料タンクに搭載される燃料圧調整器と燃料フィルタのモジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
燃料圧調整器は、作動エンジンに供給される燃料の圧力を調整するために自動車燃料送給システムの各所に配置されている。帰還式燃料装置においては、燃料圧調整器はエンジン燃料噴射装置の下流でしばしばエンジン燃料レール上に配置されるのが典型的であり、エンジンの燃料要求以上に送給された燃料は、燃料圧調整器により帰還燃料管を介して燃料タンクに戻される。非帰還式燃料装置においては、燃料圧調整器はエンジンの上流で、通常燃料ポンプのすぐ下流で燃料タンクの内部に配置され、燃料ポンプから送給された過剰燃料を燃料タンク内にバイパスする。
【０００３】
燃料フィルタは同様に燃料ポンプの下流に配置され、エンジンに送られた燃料から汚染物質を除去する。普通燃料フィルタを経由する燃料流は、圧力損失となり、その程度は使用中燃料フィルタが次第に詰まってくるにつれ増加する。従ってエンジンに供給される燃料圧に及ぼす燃料フィルタの影響を除去するために、すべての管内燃料フィルタの下流で燃料圧を調整することが望ましい。
【０００４】
米国特許第５、５２０、１５６号に記載の燃料装置では、燃料タンクに取り付けた本体の懸垂スカートに環状フィルタを配置し、燃料フィルタが燃料ポンプのすぐ下流にあり、燃料ポンプから送られた燃料が、燃料管を介して燃料タンクからエンジンに排出される前に燃料フィルタを介して流れるようになっている。この燃料装置では、燃料管連結器とフィルタハウジングキャップとは取り外し可能に本体に収容され、本体に螺合されたリングにより取り外し可能に保持される。
【０００５】
米国特許第５、４３３、２４１号において、燃料タンク内で燃料ポンプの下流に燃料圧調整器を収容する外側本体を備えた燃料タンクに搭載されたモジュールが開示されている。燃料をエンジンに送るため燃料管に燃料を流す出口を有する内側本体が、該外側本体内に配置され、燃料フィルタを内部に包囲している。内側本体は外側本体内に圧入され、その間にシール用Ｏリングが設けてある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
これら多数の部品の組立体の各種部材の間に、１個またはそれ以上のＯリングを配置するにも拘わらず、燃料蒸気はシールを透過して組立体を介して燃料タンクから漏出する。この漏出する炭化水素燃料蒸気は環境に対し有害であり、年々厳しくなる政府基準の下では許容されないものである。さらに、多数の部品の組立体は強度が低下し、車両事故等の衝撃の際、液体燃料や燃料蒸気が漏れる危険にさらされる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
車両の燃料タンクに連結されるべく構成された燃料圧調整器及び燃料フィルタモジュールは、該燃料タンクに重なって取り付けられる径方向に延びるフランジと、燃料フィルタを収容する一体の懸垂スカートを有する本体と、燃料ポンプとモジュールの１端に取り付けられた燃料管とを該フィルタを介して連通させる一体の燃料通路を画定し、これを介して燃料が作動エンジンに送られる。燃料ポンプから出る燃料は該燃料管に入る前に燃料フィルタを経由して流れる。燃料圧調整器の入り口は燃料フィルタの下流の燃料と連通し、燃料ポンプから送られた過剰燃料を燃料圧調整器のバイパス出口を介して燃料タンクにバイパスする。
【０００８】
モジュールにスカートと、流体通路と、取り付けフランジとを一体の１部品として形成することにより、従来のモジュールのように燃料蒸気が透過し大気中に逃げるようなシールや連結が別体の間にないので、１部品の本体はモジュールからの燃料蒸気の漏出を実質的になくすことが出来る。さらに、１部品のモジュールは多数の部品のモジュールよりも強度が高く車両の衝突の間耐えることが出来るので、衝突の間や衝突後にモジュールに隣接する燃料タンクからあるいはモジュール自体を介して燃料が漏出する可能性を低減する。
【０００９】
本発明の目的、特徴及び利点は、炭化水素蒸気が大気中に漏れるのを削減し、従来のモジュールよりも強度が増し、車両事故後モジュールと燃料タンクの間で燃料が漏れる可能性を少なくし、車両のエンジンに送られる燃料の濾過を改良し、エンジンの燃料要求に応じてエンジンへの燃料流を制御し、燃料フィルタの下流の燃料圧を調整してエンジンへの燃料供給をフィルタとは独立して調整するようにし、比較的簡単な設計で、製造及び組立てが安価に行われ、堅牢且つ耐久性信頼性に富み、長い有効年数をもつ、１部品のフィルタ及び燃料圧調整器のモジュールを提供することである。
以下に好適な実施例及び最良の形態、請求項並びに添付図面を参照して、これら及び他の本発明の目的、特徴及び利点を詳細に説明する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図面を参照して詳細に説明すると、図１において、燃料圧調整器と燃料フィルタのモジュール１０は、環状フィルタ１４を内蔵する一体の懸垂スカート１２と、燃料タンク１８に溶着または他の方法で密着された一体の径方向に延びる取り付けフランジ１６とを備えた本体１１を有する。該モジュール１０は、燃料ポンプ２２から送られた加圧燃料を燃料管２４に連通させる本体１１内に形成された一体の燃料供給通路２０を有し、これを介して燃料がスカート１２に収容された燃料フィルタ１４を介してエンジン２６に送られる。
【００１１】
燃料タンク１８内に収容され燃料フィルタ１４を内部に保持するスカート１２の開口端部３２に取り付けられた別体のハウジング３０によって、燃料圧調整器２８が支持されている。ハウジング３０は、フィルタ１４の下流でスカート１２内の燃料と連通する入り口３４とバイパス出口３６を有し、エンジンの燃料要求以上に燃料ポンプ２２から供給された燃料が該バイパス出口３６を介して燃料タンク１８に返還される。燃料ポンプ２２から送給された燃料は入り口部３８と通路３９に流入し、これを介して燃料はスカート１２内部の燃料フィルタ１４の外側へ回る。燃料フィルタ１４を経由して流れる燃料は、ハウジング３０の入り口３４と、エンジンの燃料要求に応じて燃料管２４を介してエンジン２６に送給するための燃料供給通路２０の出口部４０の双方と連通する。
【００１２】
図２において詳細に示すが、ハウジング３０はスカート１２の下端部３２にプレスばめされるように構成された環状リム５０を有し、筐体５２を画定すると共にハウジング３０とスカート１２との間に液密シールを提供する。スカート１２と燃料圧調整器２８の間に画定された筐体５２の中に、ハウジング３０の内側環状突起５４が延びており、燃料入り口３４の１部を画定する。燃料圧調整器の燃料入り口３４は、燃料フィルタ１４内の燃料を、ハウジング３０とバイパス出口３６を取り巻く本体４２により画定された環状室５６と連通させる。
【００１３】
燃料圧調整器２８は、本体４２とキャップ４４を有し、該キャップ４４は該キャップ４４の周縁４６を本体４２の径方向に延びるフランジ４８の周りに圧延することにより該本体４２に固定されている。本体４２はハウジング３０内に圧入され、環状留め具５１が、ハウジング３０の２個以上の周方向に間隔をおいた突起５３を該留め具５１に設けた相補孔５５に係合させることにより、キャップ４４の上からハウジング３０にスナップ止めされ、燃料圧調整器２８をハウジング３０の隣に保持する。
【００１４】
本体４２に形成された環状溝６０が、バイパス出口３６を取り巻く環状弁座６１を画定する。膜６２がばね６４により本体４２の弁座６１に押しつけられ、膜６２が着座するとバイパス出口３６を流れる燃料を遮断する。膜６２は比較的薄い可撓性の中央部６８と周方向に連続する周辺リブ７０とを有し、該周辺リブ７０は本体４２の溝７２内に収容され上から被さるキャップ４４により溝内に保持される。かくして膜６２は環状室５６を部分的に画定し、室５６内の加圧燃料はばね６４の押圧力に抗して膜６２に作用する。好適にはより可撓性且つ敏感な膜６２を提供するため、円周方向に連続するひだまたは蛇腹７４を設けても良い。
【００１５】
キャップ４４の円形凹部７６はばね６４の１端を保持するように構成されている。ばね６４の他端は、ばね６４に隣接して収容され数個の上向きタブ７５を有する保持具７８上で受け止められ保持される。保持具７８はポケット７７を有し、この中にばね６４のばね力をカップ８１を介して膜６２に伝達するボール７９が収容されている。ボール７９とカップ８１を介してばね力を膜に伝達することにより、膜が保持具７８とばね６４に対し枢動可能となり、燃料圧調整器の性能を改善する。カップ８１には径方向外側に延びるリム８３が設けられ、これがキャップ４４と係合して膜６２の左右方向の移動を制限する。ここでは図面に従って説明したが、燃料圧調整器２８は、燃料ポンプからエンジンの燃料要求以上に送給された燃料をバイパス出来る構成であればいかなる構造のものであってもよい。
【００１６】
燃料圧調整器２８は、環状フィルタ１４の内部８０と連通する調整器の燃料入り口３４を介してフィルタ１４の下流の燃料圧に感応する。フィルタ１４を経由する燃料の少なくとも１部は、調整器の燃料入り口３４を介して燃料圧調整器２８に入り、環状室５６に入り、ばね６４のばね力に抗して膜６２に作用する。環状室５６内の燃料により膜６２にかかる力が膜６２に作用するばね６４の対向力より大きい場合、膜６２は弁座６１から移動し、燃料をバイパス出口３６を介して燃料タンク１８に戻す。
【００１７】
典型的には燃料ポンプ２２は、エンジン２６の最大の燃料要求を満たすに充分な実質的に一定の流量の燃料を送給する。従って、エンジン２６がアイドリング中であるとかエンジン２６の燃料要求が低い時には、燃料ポンプ２２は実質的にエンジン２６が消費する以上の量の燃料を供給するので、相当大きな燃料圧が膜６２に作用して膜６２を弁座６１から移動させ、大流量の燃料を燃料タンク１８にバイパスする。エンジン２６の燃料要求が高い時、即ち燃料ポンプ２２が供給する燃料を殆ど消費する時には、膜６２は少しだけ移動し、少流量の燃料を燃料タンク１８に戻す。過剰燃料をバイパスすることにより、燃料圧調整器２８は、エンジン２６に送られた燃料の、広い範囲の燃料流量にわたって本質的に一定の圧力をエンジン２６に提供する。
【００１８】
燃料フィルタ１４は環状で、適当な孔あきのフィルタ材料からなるほぼ円筒状の壁８２と、該壁８２の両端に取り付けられた上下の環状保持部材８４、８６を有する。フィルタの上端部を位置決め保持するために上方保持部材８４は、燃料圧調整器２８をスカート１２に組み付ける前にモジュール１０の環状懸垂突起８８の上に被せられる。ハウジング３０がスカート１２にプレスばめされると、調整器本体４２の突起５４が下方保持部材８６に収容され、フィルタ１４の下端を位置決め保持する。
【００１９】
モジュール本体１１は燃料タンク１８の開口内に収容される懸垂環状リム９０を有し、これは該開口に隣接して燃料タンク１８に重なり固定密着される一体の径方向に延びる取り付けフランジ１６を備えている。モジュールはまた燃料ポンプ２２をスカート１２のフィルタ１４の外周と連通させる燃料供給入り口部３８と通路３９とを画定し、フィルタ１４の内部を燃料供給通路２０と出口部分４０の自由端９２にプレスばめされた燃料管２４と連通させる該出口部分４０を画定し、該出口部分４０は燃料タンク１８の外側に配置される。かくしてスカート１２、取り付けフランジ１６、燃料供給通路２０、燃料入り口３８、３９がモジュール１０内に一体的に形成される。
【００２０】
燃料ポンプ２２の出口９４は燃料供給通路の入り口部３８に隣接する保持具９６に圧入され、実質的に燃料ポンプ出口９４とモジュール１０間の液密シールを提供する。かくして燃料ポンプ出口９４は入り口部３８と連通し、該入り口部３８と通路３９とを介して燃料を燃料フィルタ１４の外側に送り、この際燃料は燃料フィルタ１４を介して流れ、燃料内の汚染物を少なくともある程度除去する。
【００２１】
環状フィルタ１４を流れた後、燃料は燃料圧調整器２８の入り口３４と連通し、該燃料圧調整器２８は前記したように、エンジンの燃料要求に応じてエンジン２６に送給された燃料の圧力を調整する。フィルタ１４の内部８０の燃料はまた燃料供給通路２０の出口部４０と連通する。該燃料供給通路２０は１端で懸垂環状突起８８により画定され、他端で燃料管２４と連通して濾過燃料をエンジン２６に送る。
【００２２】
燃料圧調整器と燃料フィルタのモジュール１０は、燃料タンク１８に直付けされる一体のフランジ１６と、燃料フィルタ１４を内蔵し燃料圧調整器２８を取り付けられた一体の懸垂スカート１２とを有し、さらに燃料ポンプ２２を作動エンジン２６と連通させ燃料蒸気がモジュール１０を透過して大気中に逃げるのを低減させる燃料供給通路２０とを有する。好適には１部品のモジュール１０は、アセタール等のプラスチック材料から成形され、そのフランジ１６は多層ポリエチレン及びエチレンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）等のプラスチック材料の外層を有する複合プラスチック積層体からなる、燃料タンクの頂壁に連続溶接または熱接着により取り付けられシールされる。
【００２３】
１部品のモジュール１０の構造はまた、多数部品のモジュールよりも強度が高く、車両の衝突の際及びその後で一体性が増し、燃料や燃料蒸気がモジュール１０またはモジュール１０と燃料タンク１８の間から漏出する可能性を減らす。さらにモジュール１０は燃料フィルタ１４の表面積を増加させ、エンジン２６に送られる燃料の濾過を改善するとともに、燃料フィルタ１４の下流に燃料圧調整器２８を設けることにより、燃料フィルタ１４を経由する燃料流による燃料圧の損失がエンジン２６に送給される燃料圧に影響するのを防止する。
【００２４】
図３及び４に、燃料フィルタと燃料圧調整器のモジュールの改変例１００を示す。モジュール１００は内部通路１０４を備えたＬ字形導管１０２を有し、これは前記実施例と同様、燃料ポンプ２２の出口を燃料フィルタ１４並びに燃料圧調整器２８を支持するハウジング１０６に連通させる。導管１０２は、ハウジング１０６の開口１０８内に回転可能に収容され、導管１０２及び燃料ポンプ２２を回転させ、これらの位置を変化させる。
【００２５】
導管１０２と燃料ポンプ２２を回転させ燃料フィルタ１１０と燃料ポンプ入り口１１２とを燃料タンク１８の底壁１１４に押しつけるために、ハウジング１０６と導管１０２とにそれぞれ設けた突起１１８、１２０の間にばね１１６が設けてある。この「底部関連構造」が燃料フィルタ１１０と燃料ポンプ入り口１１２を燃料タンク１８の底部１１４に押しつけ、同様の燃料タンク間のサイズ変化に対応してこのモジュールが異なる型やサイズの燃料タンクに使用出来るようにする。
【００２６】
モジュール１００はモジュール１０と実質的に同じように機能して、燃料ポンプ２２から出る燃料を濾過し且つエンジンに送られる燃料の圧力を制御する。モジュール本体１１、燃料フィルタ１４、燃料圧調整器２８はモジュール１０のものと実質的に同じである。所望により、燃料液面センサ１２２と電子指示装置１２４をモジュールに連結してもよい。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、モジュールにスカートと、流体通路と、取り付けフランジとを一体の１部品として形成することにより、従来のモジュールのように燃料蒸気が透過し大気中に逃げるようなシールや連結が別体の間にないので、１部品の本体はモジュールからの燃料蒸気の漏出を実質的になくすことが出来る。さらに、１部品のモジュールは多数の部品のモジュールよりも強度が高く車両の衝突の間耐えることが出来るので、衝突の間や衝突後にモジュールに隣接する燃料タンクからあるいはモジュール自体を介して燃料が漏出する可能性を低減する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による燃料フィルタと燃料圧調整器のモジュールの横断面図である。
【図２】図１のモジュールのための好適な調整器の横断面図である。
【図３】改変された燃料フィルタと燃料圧調整器のモジュールの側面図である。
【図４】図３の４ー４線による断面図である。
【符号の説明】
１０    燃料フィルタと燃料圧調整器のモジュール
１１    モジュール本体
１２    懸垂スカート
１４    燃料フィルタ
１６    取り付けフランジ
１８    燃料タンク
２０    燃料供給通路
２２    燃料ポンプ
２６    エンジン
２８    燃料圧調整器
３０    ハウジング
３４    燃料圧調整器の入り口
３６    バイパス出口
４２    燃料圧調整器本体
４４    燃料圧調整器のキャップ
５６    環状室
６６    膜
【図１】
0004451962.tif 000002
【図２】
0004451962.tif 000003
【図３】
0004451962.tif 000004
【図４】
0004451962.tif 000005