(57)【要約】【課題】ポンプ室に対する燃料供給系における液位低下や周囲温度の低下等により、十分な吸込みヘッドを維持できずに適正なポンプ作用を行うことができない場合において、手動操作によりダイヤフラムを過大に押圧変位させて燃料タンクからの燃料の吸引および吐出を行う強制的なポンプ動作によって、内燃機関を迅速に始動させると共に通常のポンプ動作への移行を円滑に実現することができる燃料ポンプ装置を提供する。【解決手段】内燃機関のクランク室等に発生する脈圧を利用してダイヤフラムを駆動し、燃料タンクから燃料を所要のタイミングで吸引し吐出して内燃機関へ供給するように構成した燃料ポンプ装置１０からなり、ポンプ室３５を画成するポンプダイヤフラム４２の脈圧導入側において、脈圧で変位するポンプダイヤフラム４２に対し脈圧より過大な変位を与えて、ポンプ性能を一時的に増大させることができるようにした、復帰弾力を保持すると共に外部操作可能な押圧操作部材１８を付設する構成からなる。【選択図】図２
2007309246.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のクランク室等に発生する脈圧を利用してダイヤフラムを駆動し、燃料タンクから燃料を所要のタイミングで吸引し吐出して内燃機関へ供給するように構成した燃料ポンプ装置からなり、
ポンプ室を画成するポンプダイヤフラムの脈圧導入側において、脈圧で変位するポンプダイヤフラムに対し脈圧より過大な変位を与えて、ポンプ性能を一時的に増大させることができるように構成してなる、復帰弾力を保持すると共に外部操作可能な押圧操作部材を付設することを特徴とする燃料ポンプ装置。
【請求項２】
燃料吸込口と燃料吐出口とに対応させてそれぞれ吸込弁および吐出弁を離間配置してなるポンプ基板と、前記ポンプ基板の一側部にポンプ室を形成するポンプダイヤフラムを介してダイヤフラムカバーを接合すると共に、このポンプダイヤフラムで画成されたダイヤフラムカバーの内面に脈圧導入口と対応させて脈圧室を形成し、前記ポンプ基板の他側部に燃料吸込口と連通する吸込室および燃料吐出口と連通する吐出室とをそれぞれ形成する脈圧調整用ダイヤフラムを介してポンプカバーを接合すると共に、この脈圧調整用ダイヤフラムで画成されたポンプカバーの内面にそれぞれ脈圧調整室を形成してなり、
前記ポンプ室を形成するポンプダイヤフラムによって画成された脈圧室側のダイヤフラムカバーに、一端をスプリングを介してダイヤフラムカバーの外部に露呈させ、他端を前記脈圧室内に密封挿通してポンプダイヤフラムに弾力的に押圧当接させ、ポンプ性能を一時的に増大させることができるように構成してなる、復帰弾力を保持すると共に外部操作可能な押圧操作部材を付設することを特徴とする燃料ポンプ装置。
【請求項３】
前記ポンプダイヤフラムは、脈圧および押圧による変位に対しポンプ作用に有効となるように面積を拡大し得る膨出形状に予め成型した構成からなることを特徴とする請求項１または２記載の燃料ポンプ装置。
【請求項４】
前記押圧操作部材のポンプダイヤフラムに押圧当接する他端の当接面積の割合を、ポンプ室の脈圧が作用する断面中心からの径寸法に換算して、４０〜７０％の径寸法に設定してなることを特徴とする請求項２記載の燃料ポンプ装置。
【請求項５】
前記ダイヤフラムカバーには、押圧操作部材を部分的に囲繞するように保護カバー部を延設してなることを特徴とする請求項２記載の燃料ポンプ装置。
【請求項６】
前記ポンプダイヤフラムにより画成されたポンプ室内において、ポンプ基板とポンプダイヤフラムとの間に、前記ポンプダイヤフラムに対して通常の脈圧駆動の際にポンプダイヤフラムを復元するように機能すると共に、押圧操作部材を操作した際にもポンプダイヤフラムを復元するように機能するダイヤフラム復元用スプリングを設けることを特徴とする請求項１ないし4のいずれかに記載の燃料ポンプ装置。
【請求項７】
前記ダイヤフラム復元用スプリングは、ポンプ基板とポンプダイヤフラムとの間に、圧縮ばね弾性の比較的弱いスプリングと、圧縮ばね弾性の比較的強いスプリングとを、それぞれ異径の２重構成配置としたことを特徴とする請求項６記載の燃料ポンプ装置。
【請求項８】
前記ダイヤフラム復元用スプリングは、圧縮ばね弾性の比較的弱いコイルスプリングと、圧縮ばね弾性の比較的強いコイルスプリングとを、相互に逆巻きにして組み合わせたことを特徴とする請求項７記載の燃料ポンプ装置。
【請求項９】
前記ダイヤフラム復元用スプリングは、圧縮ばね弾性の比較的強いコイルスプリングの長さ寸法を、圧縮ばね弾性の比較的弱いスプリングの長さ寸法より、短く構成することを特徴とする請求項７または８記載の燃料ポンプ装置。
【請求項１０】
前記ダイヤフラム復元用スプリングは、円錐螺旋状に巻回したコイルスプリングからなり、ポンプ基板とポンプダイヤフラムとの間において、一端側を比較的弱い圧縮ばね弾性に設定すると共に、他端側を比較的強い圧縮ばね弾性に設定することを特徴とする請求項６記載の燃料ポンプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のクランク室等に発生する脈圧を利用してダイヤフラムを駆動し、燃料タンクから燃料を所要のタイミングで吸引し吐出して内燃機関の円滑な作動を達成する燃料ポンプ装置に係り、特にポンプ室に対する燃料供給系における液位低下や周囲温度の低下等により、十分な吸込みヘッドを維持できずに適正なポンプ作用を行うことができない場合において、手動操作によりダイヤフラムを過大に押圧変位させて燃料タンクからの燃料の吸引および吐出を行う強制的なポンプ動作によって、内燃機関を迅速に始動させると共に通常のポンプ動作への移行を円滑に実現することができる手動操作部を備えた燃料ポンプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、内燃機関の燃料系統に設けられる燃料ポンプ装置は、内燃機関の動作タイミングに同期させて駆動するように構成されている。この場合における燃料ポンプ装置の駆動方式としては、（１）内燃機関のカムシャフトに取着された偏心カムによって、プッシュロッドおよびダイヤフラムロッドを往復動させ、この往復動によってポンプダイヤフラムがポンプ室の室容積を増減させてポンプ作用を行うようにしたプランジャ駆動方式（特許文献１参照）と、（２）内燃機関のクランク室等に発生する脈圧（空気圧等の流体圧信号）によりポンプダイヤフラムを変位させてポンプ作用を行うようにした脈圧駆動方式（特許文献２参照）とが知られている。
【０００３】
前記特許文献１に記載のプランジャ駆動方式の燃料ポンプ装置においては、プッシュロッドを含むダイヤフラムロッドおよびポンプダイヤフラムによりポンプ室の容積を増加する側の移動は、プッシュロッドスプリングのばね力に依存する。このため、例えば偏心カムの回転速度が大きく上昇したような場合において、プッシュロッドの偏心カムに対する追従性を高めるには、プッシュロッドスプリングのばね力を強くする必要がある。そこで、従来の燃料ポンプ装置の形状を大型化することなくプッシュロッドスプリングのばね力を強く設定することができ、プッシュロッドの偏心カムに対する追従性の向上を達成することができるように構成されている。
【０００４】
すなわち、前記燃料ポンプ装置は、プッシュロッドスプリングを、第１プッシュロッドスプリングと第２プッシュロッドスプリングとにより、二重のスプリングによって構成し、これにより燃料ポンプ装置の形状を大型化することなく、プッシュロッドスプリングのばね力を強く設定することができ、プッシュロッドの偏心カムに対する追従性の向上を達成することができることを特徴とするものである。
【０００５】
なお、前記特許文献２に記載の燃料ポンプ装置は、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供給する脈動式ダイヤフラム燃料ポンプに関するものであって、簡易な構成を用いて製造コストを低廉としながら、内装したダイヤフラムのずれや緩みを確実に回避して、気密性を確保するとともに適度なダイヤフラムの張力を維持させることで、良好なポンプ性能を長期間に亘って発揮できるようにした構成が開示されている。
【０００６】
また、プランジャ駆動方式の燃料ポンプとして、ポンプハウジングをアルミ鋳物のような金属または合成樹脂等で構成し、このポンプハウジングには一方に開口部を設けて横断面形状を円形としたポンプ室が形成され、ポンプハウジングの他方の開口部側の端面にその開口部を液密に閉塞するようにゴム製のダイヤフラムが配置され、前記ダイヤフラムの周縁部をキャップ状のポンプ蓋の周縁部で押さえ、このポンプ蓋をポンプハウジングに締結するねじ等の締結手段の締め付けることにより、ポンプハウジングの開口部を前記ダイヤフラムで液密に閉塞した構成が知られている（特許文献３参照）。
【０００７】
前記特許文献３に記載の燃料ポンプにおいては、ポンプ蓋の外面中央部には、ボス部を外向きに突出させ、このボス部にはダイヤフラムに対して直交する向きでプランジャガイド孔が設けられ、このプランジャガイド孔にプランジャが摺動自在に嵌め込まれた構成からなるものである。しかるに、このように構成された燃料ポンプにおいて、ダイヤフラムで画成されたポンプ室に開口する燃料入口室と燃料出口室をそれぞれ塞ぐように、ポンプハウジングの内壁に円板状のゴム薄膜よりなるバルブシートが配置されている。しかしながら、このような燃料ポンプにおいては、弁体としてのバルブシートがゴム薄膜のみで構成されているので、ダイヤフラムの作動に対する追従が不十分であったり、永久変形が起こってしまったりして、弁作用が低下し、さらにはポンプ性能が低下してしまう問題点があり、このような問題点を解消するために提案されたものである。
【０００８】
すなわち、この場合、バルブシートをゴムでなく、ステンレス薄板や合成樹脂板で構成することも提案されているが、このようなステンレス等の弾性金属板や弾性合成樹脂板からなる弁体では、弁座に対するシール性能が不十分となる難点がある。そこで、前記ゴム薄膜からなるバルブシートに、例えばステンレス等の弾性金属板や弾性合成樹脂板からなるバックアップシートを重ね合わせて、バックアップすることにより、弁座に対するシール性能が十分に得られ、ダイヤフラムの作動に十分に弁体を追従させることができ、耐久性能を改善できることが提案されている。
【０００９】
さらに、前述した駆動方式とは異なる燃料ポンプ装置として、ディーゼルエンジンの燃料フィルタ部に、燃料を供給するための手動吸引式プライマポンプ等に好適に使用することができる手動ポンプ装置が提案されている（特許文献４参照）。すなわち、この手動ポンプ装置は、ポンプ本体としてのハウジングと、ハウジングにポンプ室を区画形成する弾性仕切り部材と、燃料流出通路および燃料流入通路と、燃料流出通路および燃料流入通路を開閉する弁部材とから構成されている。この場合、前記弾性仕切り部材を手動にて弾性変形させて押圧することにより、ポンプ室内の体積が膨張して負圧になり、ポンプ動作を行うことができる。しかし、押圧された弾性仕切り部材は、自身の弾性力により押圧前の形状に復元しようとするが、この復元する速さが遅いため、ポンプ室内から外部への燃料の供給および燃料タンクからポンプ室内への燃料の補給に時間がかかってしまうという問題が発生する。そこで、前記弁部材と弾性仕切り部材との間に、弾性仕切り部材に復元力を与えるスプリング部材を設け、このスプリング部材により、弁部材の鍔状弁部の内周端近傍部を流体流出通路の外周部に位置するハウジングの内壁面に密着させた構成とすることによって、押圧された弾性仕切り部材を即座に押圧前の形状に復元でき、ポンプ室から外部への燃料供給および外部からポンプ室への燃料補給を素早く行うことができるように構成したものである。
【００１０】
【特許文献１】特開平１１−２３００４７号公報
【特許文献２】特開２００６−１１２３６８号公報
【特許文献３】特開平１１−３１１１８２号公報
【特許文献４】特開平９−１３３０５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
前述した従来の燃料ポンプ装置においては、ポンプハウジング内にダイヤフラムを設け、このダイヤフラムを内燃機関のクランク動作等に基づいて偏位させることによって、内燃機関に対して常に適正な燃料の供給を行うポンプ動作を行うことができるように構成されている。この場合、ダイヤフラムの内燃機関の作動に対する追従性を高めるために、前記ダイヤフラムを変位させる操作部材としてのプッシュロッドに二重のスプリング設けることにより、強いばね力を設定して前記追従性の向上を達成することが知られている。
【００１２】
また、前述したように、ダイヤフラムで画成したポンプ室において、燃料の入口側と出口側とを塞いでいる弁体のシール性能を、ダイヤフラムの作動に十分に追従させるため、ゴム薄膜からなるバルブシートに、例えばステンレス等の弾性金属板や弾性合成樹脂板からなるバックアップシートを重ね合わせてバックアップすることにより、弁座に対するシール性能を高め、ダイヤフラムの作動に十分に弁体を追従させ得ると共に、耐久性能も改善し得ることが知られている。
【００１３】
さらに、手動で操作するこの種のポンプ装置として、前述したダイヤフラムに相当する弾性仕切り部材に復元力を与えるスプリング部材を設け、このスプリング部材により押圧された弾性仕切り部材を即座に押圧前の形状に復元でき、ポンプ室から外部への燃料供給および外部からポンプ室への燃料補給を素早く行うことができるようにしたことが知られている。
【００１４】
しかしながら、従来のダイヤフラム式の燃料ポンプ装置において、常時頻繁に使用する用途以外の内燃機関であって、燃料タンクが内燃機関より下方に設置されるような燃料供給系を有するものでは、その始動時に十分な吸込み性能を保持するように設計されることが必要である。このため、特に内燃機関の始動時において、吸込み性能を高めた燃料ポンプ装置を得るためには、例えばポンプ構造を全体的に大型の構造としたり、あるいはダイヤフラムなどによるポンプ動作を行うための構成部材の機能性を高めるように、それぞれの構成部材を高価な特殊材料で製作したりすること等が必要とされる。従って、このような構成とする場合には、装置の大型化や特殊設計により、取り扱い、収納、保管、メンテナンス等に多くの不都合を生じ、装置の製造コストが増大する等の難点がある。
【００１５】
また、小型の内燃機関にあっては、通常の運転状態においては、燃料の消費量も少ないことから、これに適用する燃料ポンプ装置としては、ポンプ容量の小さい小型の構造からなるものが好適である。従って、このような構成においては、吸込み性能を高めるために大型の構造とすることは不具合であり、また機能性を高めるために構成部材について特殊な材料を選択することにも制約ないし限界がある。
【００１６】
そして、この種の燃料ポンプ装置においては、内燃機関の始動時における燃料タンクからの燃料の吸込み性能、すなわちポンプとしての吸込みヘッドを十分に確保して内燃機関の迅速かつ円滑な始動を行えることが要求される。さらに、自然環境の変化などにより、例えば周囲温度の低下や寒冷地にあっては、燃料の潤滑性に影響を与えることから、このような条件下での内燃機関の始動に際しては、必要以上にポンプの吸込み性能が高いことが要求される。
【００１７】
そこで、本発明者等は、鋭意研究並びに試作を重ねた結果、内燃機関のクランク室等に発生する脈圧（空気圧等の流体圧信号）を利用してダイヤフラムを駆動し、燃料タンクから燃料を所要のタイミングで吸引し吐出して内燃機関へ供給するように構成した脈圧駆動式の燃料ポンプ装置としての基本的な構成はそのままとし、ポンプ室を画成するポンプダイヤフラムの脈圧導入側にスプリングを介して復帰弾力を保持させた外部操作可能な押圧操作部材を付設し、この押圧操作部材を手動によって押圧操作し、脈圧で変位するポンプダイヤフラムに対し脈圧より過大な変位を与えて、ポンプ性能を一時的に増大させることによって、強制的に燃料の送液を行うことができ、内燃機関の始動を容易かつ簡便にしかも迅速に達成できることを突き止めた。
【００１８】
また、本発明においては、前記押圧操作部材を脈圧駆動式燃料ポンプ装置の基本構成にコンパクトに組み込むことができると共に、特に押圧操作部材を使用した場合のポンプ作用と、脈圧駆動のみによるポンプ作用とが、それぞれ円滑に行われるようにするため、ポンプダイヤフラムで画成されたポンプ室側に、通常の脈圧駆動の際にポンプダイヤフラムを復元するように機能すると共に、押圧操作部材を操作した際にもポンプダイヤフラムを復元するように機能するダイヤフラム復元用スプリングを設けることにより、ポンプ性能を一層向上させることができる燃料ポンプ装置を完成することに成功した。
【００１９】
従って、本発明の目的は、内燃機関のクランク室等に発生する脈圧を利用してダイヤフラムを駆動し、燃料タンクから燃料を所要のタイミングで吸引し吐出して内燃機関へ供給するように構成した燃料ポンプ装置において、ポンプ室に対する燃料供給系における液位低下や周囲温度の低下等により、十分な吸込みヘッドを維持できずに適正なポンプ作用を行うことができない場合において、手動操作によりダイヤフラムを過大に押圧変位させて燃料タンクからの燃料の吸引および吐出を行う強制的なポンプ動作によって、内燃機関を迅速に始動させると共に通常のポンプ動作への移行を円滑に実現することができる燃料ポンプ装置を提供することにある。
【００２０】
また、本発明の目的は、従来の脈圧駆動方式の燃料ポンプ装置であって、小型に構成された構造からなるものにおいても、基本的な構成を変更することなく、従来の構成にそのまま付加する比較的簡単な構成とし、全体構成を大型化することなく、低コストで製造することができ、しかもポンプ性能を著しく向上させることができると共に、メンテナンスも容易かつ経済的に達成することができる燃料ポンプ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
前記目的を達成するため、本発明の請求項１に記載の燃料ポンプ装置は、内燃機関のクランク室等に発生する脈圧を利用してダイヤフラムを駆動し、燃料タンクから燃料を所要のタイミングで吸引し吐出して内燃機関へ供給するように構成した燃料ポンプ装置からなり、
ポンプ室を画成するポンプダイヤフラムの脈圧導入側において、脈圧で変位するポンプダイヤフラムに対し脈圧より過大な変位を与えて、ポンプ性能を一時的に増大させることができるように構成してなる、復帰弾力を保持すると共に外部操作可能な押圧操作部材を付設することを特徴とする。
【００２２】
本発明の請求項２に記載の燃料ポンプ装置は、燃料吸込口と燃料吐出口とに対応させてそれぞれ吸込弁および吐出弁を離間配置してなるポンプ基板と、前記ポンプ基板の一側部にポンプ室を形成するポンプダイヤフラムを介してダイヤフラムカバーを接合すると共に、このポンプダイヤフラムで画成されたダイヤフラムカバーの内面に脈圧導入口と対応させて脈圧室を形成し、前記ポンプ基板の他側部に燃料吸込口と連通する吸込室および燃料吐出口と連通する吐出室とをそれぞれ形成する脈圧調整用ダイヤフラムを介してポンプカバーを接合すると共に、この脈圧調整用ダイヤフラムで画成されたポンプカバーの内面にそれぞれ脈圧調整室を形成してなり、
前記ポンプ室を形成するポンプダイヤフラムによって画成された脈圧室側のダイヤフラムカバーに、一端をスプリングを介してダイヤフラムカバーの外部に露呈させ、他端を前記脈圧室内に密封挿通してポンプダイヤフラムに弾力的に押圧当接させ、ポンプ性能を一時的に増大させることができるように構成してなる、復帰弾力を保持すると共に外部操作可能な押圧操作部材を付設することを特徴とする。
【００２３】
本発明の請求項３に記載の燃料ポンプ装置は、前記ポンプダイヤフラムについて、脈圧および押圧による変位に対しポンプ作用に有効となるように面積を拡大し得る膨出形状に予め成型した構成からなることを特徴とする。
【００２４】
本発明の請求項４に記載の燃料ポンプ装置は、前記押圧操作部材のポンプダイヤフラムに押圧当接する他端の当接面積の割合を、ポンプ室の脈圧が作用する断面中心からの径寸法に換算して、４０〜７０％の径寸法に設定してなることを特徴とする。
【００２５】
本発明の請求項５に記載の燃料ポンプ装置は、前記ダイヤフラムカバーに対し、押圧操作部材を部分的に囲繞するように保護カバー部を延設してなることを特徴とする。
【００２６】
本発明の請求項６に記載の燃料ポンプ装置は、前記ポンプダイヤフラムにより画成されたポンプ室内において、ポンプ基板とポンプダイヤフラムとの間に、前記ポンプダイヤフラムに対して、通常の脈圧駆動の際にポンプダイヤフラムを復元するように機能すると共に、押圧操作部材を操作した際にもポンプダイヤフラムを復元するように機能するダイヤフラム復元用スプリングを設けることを特徴とする。
【００２７】
本発明の請求項７に記載の燃料ポンプ装置は、前記ダイヤフラム復元用スプリングについて、ポンプ基板とポンプダイヤフラムとの間に、圧縮ばね弾性の比較的弱いスプリングと、圧縮ばね弾性の比較的強いスプリングとを、それぞれ異径の２重構成配置としたことを特徴とする。
【００２８】
本発明の請求項８に記載の燃料ポンプ装置は、前記ダイヤフラム復元用スプリングについて、圧縮ばね弾性の比較的弱いコイルスプリングと、圧縮ばね弾性の比較的強いコイルスプリングとを、相互に逆巻きにして組み合わせたことを特徴とする。
【００２９】
本発明の請求項９に記載の燃料ポンプ装置は、前記ダイヤフラム復元用スプリングについて、圧縮ばね弾性の比較的強いコイルスプリングの長さ寸法が、圧縮ばね弾性の比較的弱いスプリングの長さ寸法より、短くなるように構成することを特徴とする
【００３０】
本発明の請求項１０に記載の燃料ポンプ装置は、前記ダイヤフラム復元用スプリングについて、円錐螺旋状に巻回したコイルスプリングからなり、ポンプ基板とポンプダイヤフラムとの間において、一端側を比較的弱い圧縮ばね弾性に設定すると共に、他端側を比較的強い圧縮ばね弾性に設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の請求項１および２に記載の燃料ポンプ装置によれば、内燃機関のクランク室等に発生する脈圧を利用してダイヤフラムを駆動し、燃料タンクから燃料を所要のタイミングで吸引し吐出して内燃機関へ供給するように構成した燃料ポンプ装置であって、比較的小型の構成からなるポンプ構造のものにおいて、従来のポンプ室に対する燃料供給系における液位低下や周囲温度の低下等により、十分な吸込みヘッドを維持できずに適正なポンプ作用を行うことができない場合において、手動操作によりダイヤフラムを過大に押圧変位させて燃料タンクからの燃料の吸引および吐出を行う強制的なポンプ動作によって、内燃機関を迅速に始動させると共に、通常のポンプ動作への移行を円滑に実現することができる。
【００３２】
また、本発明の請求項１および２に記載の燃料ポンプ装置によれば、従来の脈圧駆動方式の燃料ポンプ装置であって、小型に構成された構造からなるものにおいても、基本的な構成を変更することなく、従来の構成にそのまま付加する構成として、全体構成を大型化することなく、比較的簡単な構成にして低コストで製造することができ、さらに前述した優れた機能を保持することができる等、多くの優れた利点を有する。
【００３３】
本発明の請求項３に記載の燃料ポンプ装置によれば、ポンプダイヤフラムを、脈圧および押圧による変位に対しポンプ作用に有効となるように面積を拡大し得る膨出形状に予め成型した構成とすることにより、脈圧室の断面積よりもポンプダイヤフラムの断面積を拡大させてポンプ容量を増大することができると共に、脈圧変位に対するポンプ動作の追従性を良好にし、さらにはポンプダイヤフラムの寿命を高めることができる。
【００３４】
本発明の請求項４に記載の燃料ポンプ装置によれば、押圧操作部材のポンプダイヤフラムに押圧当接する他端の当接面積の割合を、ポンプ室の脈圧が作用する断面中心からの径寸法に換算して、４０〜７０％の径寸法となるように設定することにより、ポンプ作用を円滑にしてポンプ効率を向上させることができる。
【００３５】
本発明の請求項５に記載の燃料ポンプ装置によれば、ダイヤフラムカバーに、押圧操作部材を部分的に囲繞するように保護カバー部を延設することによって、押圧操作部材の外部的な保護と共に誤操作の防止を図ることができる。
【００３６】
本発明の請求項６ないし１０に記載の燃料ポンプ装置によれば、ポンプダイヤフラムにより画成されたポンプ室内において、ポンプ基板とポンプダイヤフラムとの間に、ダイヤフラム復元用スプリングを設けることによって、ポンプダイヤフラムに対して、通常の脈圧駆動の際のポンプダイヤフラムを復元する機能と、押圧操作部材を操作した際のポンプダイヤフラムを復元する機能とを、それぞれ有効に発揮させることができ、内燃機関の作動に対するダイヤフラム変位の追従性を高めて、燃料ポンプとしてのポンプ性能の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
次に、本発明に係る燃料ポンプ装置の実施例につき、添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００３８】
図１は、本発明に係る燃料ポンプ装置の内燃機関における燃料系へ適用した場合の構成配置を示す概略系統説明図である。すなわち、図１において、参照符号１０は本発明に係る燃料ポンプ装置を示し、この燃料ポンプ装置１０の燃料吸込口１１ａに設けられた燃料吸込管１２には、燃料供給管２２を介して燃料タンク２０に連通接続されている。また、燃料ポンプ装置１０の燃料吐出口１１ｂに設けられた燃料吐出管１４には、燃料供給管２３を介して内燃機関２４に連通接続されている。さらに、燃料ポンプ装置１０の脈圧導入口１１ｃに設けられた脈圧導入管１６には、脈圧信号伝送管２８を介して前記内燃機関２４のクランク室２５に対して設けた脈圧検出器２６に連通接続されている。そして、本発明の燃料ポンプ装置１０には、外部操作可能な押圧操作部材１８が設けられている。
【００３９】
図２は、本発明に係る燃料ポンプ装置１０の好適な一実施例を示す要部断面側面図である。燃料吸込管１２の燃料吸込口１１ａと、燃料吐出管１４の燃料吐出口１１ｂとに対応させて、それぞれ吸込弁３２および吐出弁３４を離間配置してなるポンプ基板３０を設ける。前記ポンプ基板３０の一側部には、ポンプ室３５を形成するポンプダイヤフラム４２を介してダイヤフラムカバー４０を接合すると共に、このポンプダイヤフラム４０で画成されたダイヤフラムカバー４０の内面に、脈圧導入管１６の脈圧導入口１１ｃと対応させ
て脈圧室４４を形成する。また、前記ポンプ基板３０の他側部には、燃料吸込口１１ａと連通する吸込室３６および燃料吐出口１１ｂと連通する吐出室３８とをそれぞれ形成する脈圧調整用ダイヤフラムを５２介してポンプカバー５０を接合すると共に、この脈圧調整用ダイヤフラム５２で画成されたポンプカバー５０の内面に、それぞれ脈圧調整室５６、５８を形成した構成からなる。
【００４０】
そして、前記ポンプ室３５を形成するポンプダイヤフラム４２によって画成された脈圧室４４側のダイヤフラムカバー４０には、一端６０ａをスプリング６２を介してダイヤフラムカバー４０の外部に露呈させ、他端６０ｂを前記脈圧室４４内にＯリング６４を使用して密封挿通し、ポンプダイヤフラム４２に弾力的に押圧当接させると共に復帰弾力を保持させた押圧桿６０によって構成される押圧操作部材１８が設けられている。この場合、前記押圧操作部材１８を外部的に保護すると共に誤操作を防止するため、図示するように、ダイヤフラムカバー４０の外側に露呈している押圧操作部材１８の周りを部分的に囲繞するように、保護カバー部４１を延設する。
【００４１】
この場合、前記ポンプダイヤフラム４２は、脈圧および押圧による変位に対しポンプ作用に有効となるように、例えば図２に示すように、脈圧で変位する方向に対向するように断面台形状に膨出させたり、その他波型形状としたりする等、ポンプダイヤフラム４２の面積を拡大し得る膨出形状に予め成型した構成とする。このように構成することにより、脈圧室４４の断面積よりもポンプダイヤフラム４２の断面積を拡大させて、ポンプ容量を増大することができると共に、脈圧変位に対するポンプ動作の追従性を良好にすることができる。さらには、ポンプダイヤフラム４２の寿命を高めることが可能となる。
【００４２】
また、前記押圧操作部材１８のポンプダイヤフラム４２に押圧当接する他端６０ｂの当接面積の割合を、ポンプ室３５の脈圧が作用する断面中心からの径寸法に換算して、４０〜７０％の径寸法に設定することにより、ポンプ作用を円滑にしてポンプ効率を向上させることができる。
【００４３】
前記ポンプダイヤフラム４２により画成されたポンプ室３５内には、その中央部において、ポンプ基板３０とポンプダイヤフラム４２との間に、前記ポンプダイヤフラム４２に対して、通常の脈圧駆動の際にポンプダイヤフラム４２を復元するように機能すると共に、押圧操作部材１８を操作した際にもポンプダイヤフラム４２を復元するように機能するダイヤフラム復元用スプリング７０を設ける。
【００４４】
前記ダイヤフラム復元用スプリング７０としては、例えば図３の（ａ）に示すように、ポンプ基板３０とポンプダイヤフラム４２との間に、適宜ばね受けを介して、圧縮ばね弾性の比較的弱いコイルスプリング７２と、圧縮ばね弾性の比較的強いコイルスプリング７４とを、それぞれ異径の２重構成配置とすることができる。
【００４５】
この場合、前記ダイヤフラム復元用スプリング７０は、圧縮ばね弾性の比較的強いコイルスプリング７４の長さ寸法を、圧縮ばね弾性の比較的弱いスプリング７２の長さ寸法より、短くなるように構成する。このように構成することにより、通常の脈圧駆動の際には、前記圧縮ばね弾性の比較的弱いコイルスプリング７２が機能し、押圧操作部材１８を操作した際には、前記圧縮ばね弾性の比較的強いコイルスプリング７４が機能するように設定することができる〔図３の（ａ）参照〕。
【００４６】
また、前記ダイヤフラム復元用スプリング７０は、前記圧縮ばね弾性の比較的弱いコイルスプリング７２と、圧縮ばね弾性の比較的強いコイルスプリング７４とを、相互に逆巻きにして組み合わせた構成とすれば、前記コイルスプルング同士が相互に絡み合うことなくそれぞれ個別に機能させることができる。
【００４７】
代案として、前記ダイヤフラム復元用スプリング７０は、図３の（ｂ）に示すように、円錐螺旋状に巻回したコイルスプリング７５として構成し、ポンプ基板３０とポンプダイヤフラム４２との間において、適宜ばね受けを介して、一端側７５ａを比較的弱い圧縮ばね弾性に設定すると共に、他端側７５ｂを比較的強い圧縮ばね弾性に設定する構成とすることができる。
【００４８】
本発明の燃料ポンプ装置１０は、前記ポンプ室３５を形成するポンプダイヤフラム４２により画成された脈圧室４４側のダイヤフラムカバー４０の一部に、前記脈圧室４４内に滞留する液体を適宜外部へ放出させるための排出孔８０を設ける。このように構成することにより、脈圧室４４内における不要な液溜まりを解消して、ポンプ性能をより一層向上させることができる。
【００４９】
また、本発明の燃料ポンプ装置１０は、前記吸込室３６および吐出室３８を形成する脈圧調整用ダイヤフラム５２により画成された脈圧調整室５６、５８側のポンプカバー５０の一部に、それぞれ大気と連通する通気孔８２，８４を設ける。このように構成することにより、前記吸込室３６および吐出室３８内に起生する脈動変位に対する脈圧調整室５６、５８の調整機能をより有効に達成することができる。
【００５０】
前述した構成からなる本実施例の燃料ポンプ装置１０において、その外観構成は、図４の（ａ）〜（ｄ）に示す通りである。なお、前述した図１および図２に示す燃料ポンプ装置１０の構成要素と同一の構成要素には、それぞれ同一の参照符号を付してそれらの詳細な説明は省略したので、前述した実施例の説明と併せて参照されたい。
【００５１】
従って、本実施例の燃料ポンプ装置１０によれば、内燃機関の始動に際して、燃料ポンプ装置が、ポンプ室に対する燃料供給系における液位低下や周囲温度の低下等により、十分な吸込みヘッドを維持できずに適正なポンプ作用を行うことができない場合において、押圧操作部材１８を手動操作することにより、ポンプダイヤフラム４２を過大に押圧変位させて燃料タンク２０からの燃料の吸引および吐出を行う強制的なポンプ動作を行うことができ、これによって内燃機関２４を迅速に始動させることができると共に、通常のポンプ動作への移行を円滑に実現することができる。
【００５２】
以上、本発明の好適な実施例について説明したが、本発明は前記実施例に限定されることなく、本発明の精神を逸脱しない範囲内において、多くの設計変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明に係る燃料ポンプ装置を適用する内燃機関の燃料系を示す概略系統説明図である。
【図２】本発明に係る燃料ポンプ装置の一実施例を示す要部断面側面図である。
【図３】（ａ）は図２に示す本発明に係る燃料ポンプ装置に使用するダイヤフラム復元用スプリングの一実施例を示す説明図、（ｂ）はダイヤフラム復元用スプリングの別の実施例を示す説明図である。
【図４】図２における本発明に係る燃料ポンプ装置の外観構成を示すものであって、（ａ）は平面図、（ｂ）は底面図、（ｃ）は右側面図、（ｄ）は左側面図である。
【符号の説明】
【００５４】
１０  燃料ポンプ装置
１１ａ  燃料吸込口
１１ｂ  燃料吐出管
１１ｃ  脈圧導入口
１２  燃料吸込管
１４  燃料吐出管
１６  脈圧導入管
１８  押圧操作部材
２０  燃料タンク
２２、２３  燃料供給管
２４  内燃機関
２５  クランク室
２６  脈圧検出器
２８  脈圧信号伝送管
３０  ポンプ基板
３２  吸込弁
３４  吐出弁
３５  ポンプ室
３６  吸込室
３８  吐出室
４０  ダイヤフラムカバー
４１  保護カバー部
４２  ポンプダイヤフラム
４４  脈圧室
５０  ポンンプカバー
５２  脈圧調整用ダイヤフラム
５６  脈圧調整室
５８  脈圧調整室
６０  押圧桿
６０ａ  押圧桿の一端
６０ｂ  押圧桿の他端
６２  スプリング
６４  Ｏリング
７０  ダイヤフラム復元用スプリング
７２  コイルスプリング
７４  コイルスプリング
７５  円錐螺旋状コイルスプリング
８０  排出孔
８２、８４  通気孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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