(57)【要約】【課題】供給路に破損が生じた場合に燃料の漏出を確実に防止することが可能な燃料供給装置を提供する。【解決手段】燃料供給装置１００は、燃料タンク２と燃料ポンプ１と過流防止弁４と燃料噴射装置６とを備える。燃料ポンプ１はギヤポンプであり、過流防止弁４は第１供給路３内の圧力である第１圧力Ｐ１と第２供給路５内の圧力である第２圧力Ｐ２との差圧により作動し、第１圧力Ｐ１が第２圧力Ｐ２より第１基準圧Ｐｓ１以上高ければ燃料の供給を停止させる。  燃料タンク２内と第１供給路３とを連通するバイパス路７には過流防止アシスト弁８０が設けられ、過流防止アシスト弁８０は、自己の上流側の圧力である第３圧力Ｐ３と自己の下流側の圧力である第４圧力Ｐ４との差圧により作動し、第３圧力Ｐ３が第４圧力Ｐ４より第２基準圧Ｐｓ２以上高ければバイパス路７を開き、第１圧力Ｐ１を第２圧力Ｐ２より第１基準圧Ｐｓ１以上に高くさせる。【選択図】図１
2007285208.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
常温、大気圧では気体となる燃料を貯留する燃料タンクと、該燃料タンクに設けられ、該燃料を圧送する燃料ポンプと、該燃料ポンプの下流側の第１供給路に設けられ、自己の下流側の圧力低下により下流への該燃料の供給を制限する過流防止弁と、該過流防止弁の下流側の第２供給路に設けられ、該燃料が供給される燃料被供給部とを備えた燃料供給装置において、
前記燃料ポンプは容積型のものであり、前記過流防止弁は、前記第１供給路内の圧力である第１圧力と、前記第２供給路内の圧力である第２圧力との差圧により作動し、該第１圧力が該第２圧力より第１基準圧以上高ければ、前記燃料の供給を停止するものであり、
前記燃料タンク内と該第１供給路とを連通するバイパス路には過流防止アシスト弁が設けられ、該過流防止アシスト弁は、自己の上流側の圧力である第３圧力と、自己の下流側の圧力である第４圧力との差圧により作動し、該第３圧力が該第４圧力より第２基準圧以上高ければ、該バイパス路を開き、該第１圧力を該第２圧力より該第１基準圧以上に高くするものであることを特徴とする燃料供給装置。
【請求項２】
前記バイパス路及び前記過流防止アシスト弁は、前記燃料ポンプに一体に構成されている請求項１記載の燃料供給装置。
【請求項３】
前記燃料ポンプは、前記燃料タンク内に固定され、内部に互いに連通するモータ室及びポンプ室が区画されたハウジングと、
該モータ室及び該ポンプ室を跨いで延在し、該ハウジングに回転可能に軸支された駆動軸と、
該モータ室に収容され、該駆動軸を回転駆動するモータ機構と、
該ポンプ室内に配設され、該駆動軸と一体回転可能な駆動ギヤと、該ポンプ室を跨いで延在する従動軸と、該ポンプ室内に配設され、該従動軸と一体回転可能な従動ギヤと、該ポンプ室と該燃料タンク内とを連通する吸入ポートと、該ポンプ室と前記第１供給路とを連通する吐出ポートとを有するものであり、
前記バイパス路及び前記過流防止アシスト弁は、該ハウジングに一体に構成されている請求項２記載の燃料供給装置。
【請求項４】
前記過流防止アシスト弁は、前記ハウジングに固定され、前記燃料タンク側に弁座が形成された弁ハウジングと、該弁座に着座可能な弁体と、該弁体を該弁座側に付勢する付勢バネと、該付勢バネの短縮を規制して前記バイパス路の閉塞を防止するスペーサとを有している請求項３記載の燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は燃料供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に従来の燃料供給装置が開示されている。この燃料供給装置は、常温、大気圧では気体となる燃料を貯留する燃料タンクと、燃料タンクに設けられ、燃料を圧送する燃料ポンプと、燃料ポンプの下流側の第１供給路に設けられ、自己の下流側の圧力低下により下流への燃料の供給を制限する過流防止弁としての緊急遮断装置と、過流防止弁の下流側の第２供給路に設けられ、燃料が供給される燃料被供給部とを備える。
【０００３】
より詳しくは、燃料ポンプは、インペラ式の非容積型のものである。この燃料ポンプは、燃料タンク内に固定され、内部に互いに連通するモータ室及びポンプ室が区画されたハウジングと、モータ室及びポンプ室を跨いで延在し、ハウジングに回転可能に軸支された駆動軸と、モータ室に収容され、駆動軸を回転駆動するモータ機構と、ポンプ室内に配設され、駆動軸と一体回転可能なインペラと、ポンプ室と燃料タンク内とを連通する吸入ポートと、ポンプ室と第１供給路とを連通する吐出ポートとを有する。
【０００４】
過流防止弁は、第１供給路内の圧力である第１圧力と、第２供給路内の圧力である第２圧力との差圧により作動するものである。この過流防止弁は、第１圧力が第２圧力より第１基準圧以上高ければ、燃料の供給を停止するものである。第１基準圧は、安全性の観点から予め適当に設定される。
【０００５】
このような構成である特許文献１記載の燃料供給装置は、燃料ポンプのインペラの回転により、燃料タンク内の燃料を吸入ポートからポンプ室に吸入し、吐出ポートから吐出して第１供給路に圧送する。そして、この燃料供給装置は、過流防止弁及び第２供給路を介して燃料被供給部に燃料を供給することが可能となっている。特許文献１では、燃料供給装置がタンクローリに搭載されていることから、燃料被供給部が移送先のタンクとなっている。
【０００６】
この燃料供給装置において、第２供給路に亀裂や穴開き等の破損が生じた場合には、下記のように過流防止弁が作動する。
【０００７】
すなわち、第２供給路に破損が生じた場合、第２供給路の破損した箇所が大気開放状態となり、そこから燃料が漏出して、第２圧力が急激に低下する。これにより、第１圧力と第２圧力との差圧が急激に拡大する。その結果、過流防止弁は、第１圧力が第２圧力より第１基準圧以上に高くなり、燃料の供給を停止する。こうして、この燃料供給装置は、第２供給路に破損が生じた場合における燃料の漏出を過流防止弁により防止することが可能となっている。
【０００８】
ところで、近年、環境保全や省エネルギー化の観点から、ジメチルエーテル（ＤＭＥ）等を燃料とする移動体用の動力機関が検討されている。上記燃料供給装置も、それに対応し、燃料噴射装置等の燃料被供給部に燃料をより高い圧力で圧送可能なものが求められている。
【０００９】
このため、特許文献２記載の燃料供給装置が提案されている。この燃料供給装置は、ジメチルエーテル等の常温、大気圧では気体となる燃料を貯留する燃料タンクと、この燃料タンクに設けられたピストンポンプ機構からなる容積型の燃料ポンプと、燃料ポンプの下流側の供給路に設けられた燃料被供給部としての燃料噴射装置とを備えている。この燃料供給装置は、容積型の燃料ポンプが非容積型のポンプよりも圧送能力が大幅に高いことから、従来のものよりも高い圧力で燃料噴射装置に燃料を圧送可能となっている。
【００１０】
【特許文献１】特開昭５９−１４７１９６号公報
【特許文献２】特開２００３−８３１８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、上記特許文献２記載の燃料供給装置は、燃料タンクや燃料ポンプと燃料噴射装置との間に過流防止弁を備えていない。このため、この燃料供給装置は、燃料ポンプと燃料噴射装置との間の供給路に破損が生じた場合、燃料タンク内の燃料が漏出すると考えられる。
【００１２】
このため、その燃料供給装置の供給路の途中に上述の過流防止弁を備えさせることが考えられる。こうすれば、供給路の下流に破損が生じたとしても、燃料タンク内の燃料の漏出を過流防止弁によって防止できると考えられる。
【００１３】
しかしながら、現実には、その燃料供給装置の供給路の途中に単に公知の過流防止弁を設けただけでは、燃料の漏出を有効に防止することができなかった。
【００１４】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、供給路に破損が生じた場合に燃料の漏出を確実に防止することが可能な燃料供給装置を提供することを解決すべき課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の燃料供給装置は、常温、大気圧では気体となる燃料を貯留する燃料タンクと、該燃料タンクに設けられ、該燃料を圧送する燃料ポンプと、該燃料ポンプの下流側の第１供給路に設けられ、自己の下流側の圧力低下により下流への該燃料の供給を制限する過流防止弁と、該過流防止弁の下流側の第２供給路に設けられ、該燃料が供給される燃料被供給部とを備えた燃料供給装置において、
【００１６】
前記燃料ポンプは容積型のものであり、前記過流防止弁は、前記第１供給路内の圧力である第１圧力と、前記第２供給路内の圧力である第２圧力との差圧により作動し、該第１圧力が該第２圧力より第１基準圧以上高ければ、前記燃料の供給を停止するものであり、
【００１７】
前記燃料タンク内と該第１供給路とを連通するバイパス路には過流防止アシスト弁が設けられ、該過流防止アシスト弁は、自己の上流側の圧力である第３圧力と、自己の下流側の圧力である第４圧力との差圧により作動し、該第３圧力が該第４圧力より第２基準圧以上高ければ、該バイパス路を開き、該第１圧力を該第２圧力より該第１基準圧以上に高くするものであることを特徴とする。
【００１８】
まず、公知の燃料供給装置に公知の過流防止弁を組み合わせただけでは燃料の漏出を防止できない理由を以下に述べる。
【００１９】
理由の第１は、燃料供給装置が容積型の燃料ポンプを採用している点である。すなわち、上記特許文献１の燃料供給装置のように、非容積型の燃料ポンプを採用しておれば、第２供給路に破損が生じ、下流側で大幅な圧力減少が生じた場合、燃料タンク内の燃料は、非容積型の燃料ポンプを経て大量に下流側に流れる。このため、この燃料供給装置では、第１圧力と第２圧力との差圧が急激に上昇して第１基準圧以上に高くなり、過流防止弁が作動して、燃料の供給を停止する。
【００２０】
これに対して、上記特許文献２の燃料供給装置のように、容積型の燃料ポンプを採用しておれば、下流側で大幅な圧力減少が生じた場合、下記のように、燃料の流出を防止することができない。
【００２１】
すなわち、燃料ポンプが停止中であれば、燃料タンク内の燃料は、容積型の燃料ポンプに不可避の微小な間隙を経て下流側に流れるだけである。また、燃料ポンプが運転中であれば、燃料タンク内の燃料は、燃料ポンプにより吐出される分と容積型の燃料ポンプに不可避の微小な間隙を経て下流側に流れる分の合計が下流側に流れる。このため、非容積型の燃料ポンプを採用する上記特許文献１の燃料供給装置と比較して、燃料タンク内の燃料が燃料ポンプを経て大量に下流側に流れることはない。このため、この燃料供給装置では、第１圧力が第２圧力に伴って急激に低下することとなり、第１圧力と第２圧力との差圧があまり拡大しない。その結果、この燃料供給装置では、第１圧力が第２圧力より第１基準圧以上に高くなり難く、過流防止弁が遮断状態に作動し難いため、燃料の供給を停止し難い。こうして、この燃料供給装置は、第２供給路に破損が生じた場合であっても、燃料の漏出を確実に防止することができないのである。
【００２２】
また、理由の第２は、過流防止弁の開閉のための第１基準圧との関係が必要な点である。すなわち、上記特許文献２の図３及び図４には、燃料タンク内とその下流側の供給路とがバイパス路によって連通され、このバイパス路に逆止弁が設けられた燃料供給装置が開示されている。逆止弁は、自己の上流側の圧力である燃料タンク内の圧力と、自己の下流側の圧力との差圧により作動するものである。そして、この逆止弁は、燃料タンク内の圧力が下流側の圧力より基準圧以上高ければ、バイパス路を開くこととなっている。このため、下流側で大幅な圧力減少が生じた場合、この逆止弁が作動してバイパス路を開くことがあり得る。しかしながら、上記特許文献２において、逆止弁により開かれるバイパス路は、単に燃料タンク内の過剰な圧力上昇を是正する機能を発揮するためのものであり、燃料タンク内の燃料の一部を小流量で流通させる程度のもので充分である。このため、逆止弁により開かれるバイパス路は、過流防止弁の開閉のため、ある程度大きな流量で燃料を下流側に流すことを全く想定していない。このため、この燃料供給装置に公知の過流防止弁を設けただけでは、バイパス路を開いても第１圧力を第２圧力より第１基準圧以上に高くすることができるとは限らず、過流防止弁が確実に作動しないこととなり、必ずしも燃料の漏出を確実に防止できない。
【００２３】
この点、本発明の燃料供給装置は、燃料タンク内と第１供給路とを連通するバイパス路に過流防止アシスト弁が設けられている。過流防止アシスト弁は、自己の上流側の圧力（燃料タンク内の圧力）である第３圧力と、自己の下流側の圧力である第４圧力との差圧により作動するものである。この過流防止アシスト弁は、第３圧力が第４圧力より第２基準圧以上高ければ、バイパス路を開くものである。第２基準圧は、安全性の観点から予め適当に設定されるものである。そして、過流防止アシスト弁は、開かれたバイパス路を流通する燃料の流れにより第１圧力を第２圧力より第１基準圧以上に高くするものである。具体的には、過流防止アシスト弁及びバイパス路は、例えば、内径が大きくされたり、内部空間が充分確保されたりして、バイパス路を開いたときに大流量の燃料を下流側に流すことが可能とされている。
【００２４】
そして、この燃料供給装置では、下流側で大幅な圧力減少が生じた場合、第４圧力が第２圧力及び第１圧力の低下に伴って、急激に低下するのに対して、燃料タンク内の圧力である第３圧力があまり変化しないことから、第３圧力が第４圧力より第２基準圧以上高くなって、バイパス路を開く。このため、燃料タンク内の燃料は、バイパス路を経て大量に下流側に流れる。このため、この燃料装置では、第２圧力の低下に伴って低下した第１圧力が再度急激に上昇し、第１圧力を第２圧力より第１基準圧以上に高くする。このため、過流防止弁は燃料の供給を停止する。
【００２５】
したがって、本発明の燃料供給装置は、ジメチルエーテル等の常温、大気圧では気体となる燃料をより高い圧力で圧送可能なように、容積型の燃料ポンプを採用していても、第２供給路に破損が生じた場合の燃料の漏出を確実に防止することができる。
【００２６】
本発明の燃料供給装置において、前記バイパス路及び前記過流防止アシスト弁は、前記燃料ポンプに一体に構成され得る。この場合、燃料供給装置の小型化が可能となるともに、組付作業や整備作業の簡略化を実現できる。
【００２７】
本発明の燃料供給装置において、容積型の燃料ポンプとしては、ギヤポンプ機構からなるもの、ピストンポンプ機構からなるもの、スクロール式ポンプ機構からなるもの、その他の一般的なものを採用することができる。発明者らはギヤポンプ機構からなる燃料ポンプについて本発明の効果を確認している。
【００２８】
すなわち、本発明の燃料供給装置において、前記燃料ポンプは、前記燃料タンク内に固定され、内部に互いに連通するモータ室及びポンプ室が区画されたハウジングと、
該モータ室及び該ポンプ室を跨いで延在し、該ハウジングに回転可能に軸支された駆動軸と、
該モータ室に収容され、該駆動軸を回転駆動するモータ機構と、
該ポンプ室内に配設され、該駆動軸と一体回転可能な駆動ギヤと、該ポンプ室を跨いで延在する従動軸と、該ポンプ室内に配設され、該従動軸と一体回転可能な従動ギヤと、該ポンプ室と該燃料タンク内とを連通する吸入ポートと、該ポンプ室と前記第１供給路とを連通する吐出ポートとを有するものであり、
前記バイパス路及び前記過流防止アシスト弁は、該ハウジングに一体に構成され得る。
【００２９】
この場合、燃料ポンプは、ギヤポンプ機構からなり、バイパス路及び過流防止アシスト弁を一体に備え、燃料タンク内に固定されるものである。このため、この燃料供給装置は、燃料の供給を確実に実現することができるとともに、一層の小型化を図ることができる。
【００３０】
本発明の燃料供給装置において、前記過流防止アシスト弁は、前記ハウジングに固定され、前記燃料タンク側に弁座が形成された弁ハウジングと、該弁座に着座可能な弁体と、該弁体を該弁座側に付勢する付勢バネと、該付勢バネの短縮を規制して前記バイパス路の閉塞を防止するスペーサとを有し得る。
【００３１】
この場合、過流防止アシスト弁を簡易な構造とすることができるので、製造コストの低廉化が可能となる。また、スペーサが付勢バネの短縮を規制してバイパス路の閉塞を防止するため、本発明の作用効果をより確実に生じる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明を具体化した実施例１、２を図面を参照しつつ説明する。
【実施例１】
【００３３】
図１及び図２に示すように、実施例１の燃料供給装置１００は、例えば、ジメチルエーテル等を燃料とする移動体用の動力機関に適用されるものである。この燃料供給装置１００は、常温、大気圧では気体となる燃料を貯留する燃料タンク２と、燃料タンク２に設けられ、燃料を圧送する燃料ポンプ１と、燃料ポンプ１の下流側の第１供給路３に設けられ、自己の下流側の圧力低下により下流への燃料の供給を制限する過流防止弁４と、過流防止弁４の下流側の第２供給路５に設けられ、燃料が供給される燃料被供給部としての燃料噴射装置６と、燃料タンク２内と第１供給路３とを連通するバイパス路７とを備えている。
【００３４】
燃料ポンプ１は、ギヤポンプ式の容積型のものであり、燃料タンク２内に固定されるハウジング１０と、駆動軸２０と、モータ機構３０と、ポンプ機構４０とを有する。
【００３５】
ハウジング１０は、下端側から上端側に向けて順に、第１ポンプハウジング１１と、第２ポンプハウジング１２と、モータハウジング１３と、端部室ハウジング１４とで構成されている。第１ポンプハウジング１１と、第２ポンプハウジング１２と、モータハウジング１３とは、複数本の通しボルト（図示しない）によって、相互に固定されている。また、モータハウジング１３と端部室ハウジング１４とは、複数本の通しボルト（図示しない）によって、相互に固定されている。
【００３６】
第１ポンプハウジング１１は、下端面側に外フランジが形成された厚肉円盤状のものであり、上端面の中央には、後述する駆動軸２０の下端を回転可能に支承するニードル軸受６１が装着される軸孔１１ａが凹設されている。
【００３７】
第２ポンプハウジング１２は、厚肉円盤状のものであり、その中央には、駆動軸２０が挿通される開口１２ａが貫設されている。
【００３８】
第１ポンプハウジング１１と第２ポンプハウジング１２との接合部分の内部には、後述するポンプ機構４０が収容されるポンプ室１０ａが区画形成されている。また、第１ポンプハウジング１１と第２ポンプハウジング１２とには、第１ポンプハウジング１１の外フランジの外周側面から第２ポンプハウジング１２の上端面の外周側まで屈曲しつつ貫設される１本の端子穴１１ｂ、１２ｂが形成されている。端子穴１１ｂには、後述するステータ３２の巻線に給電するためのハーメチック端子９２が装着されている。
【００３９】
モータハウジング１３は、下端側に外フランジが形成された円筒部１３ａと、その上端側に位置する内フランジ部１３ｂとからなる。内フランジ部１３ｂの上端面の中央には、後述する駆動軸２０を回転可能に支承するボール軸受６０が装着されるボール軸受用凹部１３ｃが形成されている。
【００４０】
モータハウジング１３の円筒部１３ａの内筒面及び内フランジ部１３ｂの下端面並びに第２ポンプハウジング１２の上端面とで囲まれた領域には、モータ室１０ｂが区画されている。
【００４１】
駆動軸２０は、モータ室１０ｂ及びポンプ室１０ａを跨いで延在し、ハウジング１０に回転可能に支承されている。具体的には、駆動軸２０の下端が第１ポンプハウジング１１の軸孔１１ａに、ニードル軸受６１を介して回転可能に支承され、駆動軸２０の上端がモータハウジング１３の内フランジ部１３ｂのボール軸受用凹部１３ｃに、ボール軸受６０を介して回転可能に支承されている。
【００４２】
モータ機構３０は、モータ室１０ｂに収容されたロータ３１とステータ３２とを有する。ロータ３１は、中央に駆動軸２０を挿通した状態で、ロックナット３３により駆動軸２０に固定される円筒状の鉄心である。
【００４３】
ステータ３２は、巻線を有するとともに、モータハウジング１３の円筒部１３ａの内筒面に固定されており、ハーメチック端子９２から巻線に給電コード（図示しない）が接続されている。このモータ機構３０は、ハーメチック端子９２からステータ３２の巻線に電流が流れると、巻線とロータ３１の鉄心との間の電磁誘導作動によって、ロータ３１に回転力が作用し、駆動軸２０を回転駆動することが可能となっている。
【００４４】
ポンプ機構４０は、ポンプ室１０ａ内に配設され、駆動軸２０と一体回転可能な駆動ギヤ４１と、ポンプ室１０ａを跨いで前後方向に延在する従動軸４３と、ポンプ室１０ａ内に配設され、従動軸４３と一体回転可能な従動ギヤ４２と、ポンプ室１０ａと連通する吸入ポート（図示しない）及び吐出ポート４４とからなるギヤポンプ機構である。
【００４５】
駆動ギヤ４１は、駆動軸２０の下端側にキー２１を介して一体回転可能に固定されている。従動ギヤ４２は、従動軸４３と一体加工されたものであり、駆動ギヤ４１と噛合している。従動軸４３は、第１ポンプハウジング１１の軸孔１１ｃ及び第２ポンプハウジング１２の軸孔１２ｃに、ニードル軸受６２、６３を介して、回転可能に支承されている。このポンプ機構４０は、駆動軸２０の回転駆動によって、駆動ギヤ４１と従動ギヤ４２とが回転し、吸入ポート（図示しない）から吐出ポート４４へと燃料を高圧で吐出する。こうして、このポンプ機構４０は、燃料のポンプ作用を行うことが可能となっている。
【００４６】
モータ室１０ｂ及びポンプ室１０ａは、第２ポンプハウジング１２と、駆動ギヤ４１、従動ギヤ４２及び従動軸４３との隙間等を介して、内部に互いに連通している。この隙間は、ギヤポンプ式の燃料ポンプ１に不可避の微小なものである。このため、この隙間を流通する燃料は、小流量でしか流通できないようになっている。
【００４７】
端部室ハウジング１４は、円盤状のものであり、その下端面には、凹部１４ａが形成されている。モータハウジング１３のボール軸受用凹部１３ｃと、端部室ハウジング１４の凹部１４ａとで囲まれた領域には、端部室１０ｃが区画形成されている。また、端部室１０ｃには、ボール軸受６０が収容され、駆動軸２０の支持と軸方向位置決めとをしている。
【００４８】
過流防止弁４は、図３に示すように、主弁７０とパイロット弁７２とからなる。
【００４９】
主弁７０は第１供給路３と第２供給路５との間に設けられた主弁ハウジング７０ａを有している。主弁ハウジング７０ａには、第１供給路３に連通する上流室７０ｂと、第２供給路５に連通する下流室７０ｃとが形成されているとともに、これら上流室７０ｂと下流室７０ｃとの間にパッキンによって主弁座７０ｄが形成されている。
【００５０】
また、主弁ハウジング７０ａの上流室７０ｂには、主弁座７０ｄと同軸をなす筒状のガイド７１ａが固定されており、ガイド７１ａには主弁座７０ｄに着座及び離座可能なように主弁体７１ｂが摺動可能に設けられている。また、主弁ハウジング７０ａには主弁体７１ｂに背圧を付与するための背圧室７１ｃが形成されている。
【００５１】
パイロット弁７２は、弁ケース７２ａ〜７２ｃと、コイルバネ７２ｄと、ダイヤフラム７２ｅと、スプール７２ｆとからなる。ダイヤフラム７２ｅは弁ケース７２ｂ、７２ｃに挟まれることによってパイロット弁７２内に第１圧力室７３ａと第２圧力室７３ｂとを形成している。また、弁ケース７２ｂ、７２ｃ内において、ダイヤフラム７２ｅにスプール７２ｆが一体に固定され、スプール７２ｆにはコイルバネ７２ｄの付勢力が付与されている。コイルバネ７２ｄによって第１基準圧Ｐｓ１が設定されている。第１基準圧Ｐｓ１は、安全性の観点から予め適当に設定されるものであり、具体的には、少なくとも５８ｋＰａ程度以上であることが好ましい。そして、弁ケース７２ｃは、スプール７２ｆとの間に第１圧力導入室７３ｃ、圧力導入室７３ｄ及び第２圧力導入室７３ｅを形成している。
【００５２】
第１供給路３内と第１圧力室７３ａ及び第１圧力導入室７３ｃとは導圧管７４ａによって導通されており、第１供給路３内の第１圧力Ｐ１が第１圧力室７３ａ及び第１圧力導入室７３ｃに導かれるようになっている。また、第２供給路５内と第２圧力室７３ｂ及び第２圧力導入室７３ｅとは導圧管７４ｂによって導通されており、第２供給路５内の第２圧力Ｐ２が第２圧力室７３ｂ及び第２圧力導入室７３ｅに導かれるようになっている。そして、圧力導入室７３ｄと背圧室７１ｃとは導圧管７４ｃによって導通され、導圧管７４ｃと導圧管７４ｂとは途中に復帰弁７４ｄをもつ導圧管７４ｅによって導通されている。
【００５３】
この過流防止弁４では、パイロット弁７２が第１圧力Ｐ１と第２圧力Ｐ２との差圧Ｐ１−Ｐ２を機械的に検知する。
【００５４】
差圧Ｐ１−Ｐ２が第１基準圧Ｐｓ１以上高くなければ、スプール７２ｆが図中の右に移動している。このため、圧力導入室７３ｄと第１圧力導入室７３ｃとの連通は閉じており、圧力導入室７３ｄと第２圧力導入室７３ｅとが連通している。このため、圧力導入室７３ｄから背圧室７１ｃには第２圧力Ｐ２が供給され、主弁体７１ｂは主弁座７０ｄに着座しない。この場合には、過流防止弁４は主弁７０が開放状態となっており、第１供給路３側から第２供給路５側に燃料を供給可能としている。
【００５５】
差圧Ｐ１−Ｐ２が第１基準圧Ｐｓ１以上高くなれば、スプール７２ｆが図中の左に移動する。このため、圧力導入室７３ｄと第２圧力導入室７３ｅとの連通が閉じられ、圧力導入室７３ｄと第１圧力導入室７３ｃとが連通する。このため、圧力導入室７３ｄから背圧室７１ｃに第１圧力Ｐ１が供給され、主弁体７１ｂが主弁座７０ｄに着座する。この場合には、過流防止弁４は、主弁７０が開放状態から遮断状態に切り替わり、第１供給路３側から第２供給路５側への燃料の供給を停止する。
【００５６】
実施例１では、燃料タンク２内の圧力が約０．５ＭＰａであり、燃料ポンプ２から燃料噴射装置６への燃料供給圧力が約３ＭＰａである。そして、第１基準圧Ｐｓ１が５８ｋＰａに設定されている。
【００５７】
図１及び図２に示すように、燃料タンク２内と第１供給路３とを連通するバイパス路７は、燃料ポンプ１の第１ポンプハウジング１１に形成されている。バイパス路７の燃料タンク２側は、燃料タンク２の底部に配設されており、過流防止アシスト弁８０が設けられている。バイパス路７の第１供給路３側は、吐出ポート４４に連通している。
【００５８】
過流防止アシスト弁８０は、第１ポンプハウジング１１に固定され、燃料タンク２側に円錐凹状の弁座８１ａが形成された弁ハウジング８１と、弁座８１ａに着座可能な球状の弁体８２と、弁体８２を弁座８１ａ側に付勢する付勢バネ８３と、付勢バネ８３の短縮を規制してバイパス路７の閉塞を防止するスペーサ８４とを有している。
【００５９】
この過流防止アシスト弁８０は、自己の上流側の燃料タンク２内の圧力である第３圧力Ｐ３と、自己の下流側のバイパス路７内の圧力である第４圧力Ｐ４との差圧Ｐ３−Ｐ４により作動する。
【００６０】
第３圧力Ｐ３が第４圧力Ｐ４より第２基準圧Ｐｓ２以上高ければ、バイパス路７を開くように付勢バネ８３のバネ定数が設定されている。逆に、第３圧力Ｐ３が第４圧力Ｐ４より第２基準圧Ｐｓ２以上高くなければ、バイパス路７は閉じられるようになっている。第２基準圧Ｐｓ２は、安全性の観点から予め適当に設定されるものであり、具体的には、９８ｋＰａ程度以上であることが好ましい。実施例１では、第２基準圧Ｐｓ２が９８ｋＰａに設定されている。
【００６１】
また、過流防止アシスト弁８０及びバイパス路７は、内径が大きくされたり、内部空間が充分確保されたりして、バイパス路７を開いたときに大流量の燃料を下流側に流すことが可能とされている。このため、バイパス路７が開いた場合には、バイパス路７内を流通する燃料により、第１圧力Ｐ１を第２圧力Ｐ２より第１基準圧Ｐｓ１以上に高くすることが可能とされている。
【００６２】
このような構成である実施例１の燃料供給装置１００では、電動ポンプ１のモータ機構３０が駆動軸２０を回転駆動することにより、ポンプ機構４０が燃料のポンプ作用を行う。これにより、燃料タンク２内の燃料は、吸入ポート（図示しない）からポンプ室１０ａの内部に吸入され、ポンプ室１０ａから吐出ポート４４に加圧されつつ吐出され、第１供給路３に圧送される。そして、この燃料供給装置１００は、過流防止弁４及び第２供給路５を介して燃料噴射装置６に燃料を供給することが可能となっている。
【００６３】
また、この燃料供給装置１００において、第２供給路５に亀裂や穴開き等の破損が生じた場合には、下記のＳｔｅｐ１〜３のように過流防止弁４が作動する。なお、Ｓｔｅｐ１〜３は実際には瞬時に完了する。
【００６４】
（Ｓｔｅｐ１）
第２供給路５に破損が生じた場合、第２供給路５の破損した箇所が大気開放状態となり、そこから燃料が漏出して、第２圧力Ｐ２が急激に低下する。ここで、この燃料供給装置１００は、容積型の燃料ポンプ１を採用している。このため、燃料ポンプ１が停止中であれば、燃料タンク２内の燃料は、容積型の燃料ポンプ１に不可避の微小な間隙を経て下流側に流れるだけである。また、燃料ポンプ１が運転中であれば、燃料タンク２内の燃料は、燃料ポンプ１により吐出される分と容積型の燃料ポンプ１に不可避の微小な間隙を経て下流側に流れる分の合計が下流側に流れる。このため、非容積型の燃料ポンプを採用する上記特許文献１の燃料供給装置と比較して、燃料タンク２内の燃料が燃料ポンプ１を経て大量に下流側に流れることはない。このため、この燃料供給装置では、第１圧力Ｐ１が第２圧力Ｐ２に伴って急激に低下し始めることとなり、差圧Ｐ１−Ｐ２があまり拡大しない。その結果、この燃料供給装置では、差圧Ｐ１−Ｐ２が第１基準圧Ｐｓ１以上に未だ高くなり難く、過流防止弁４が遮断状態に作動し難いため、燃料の供給を停止し難い。
【００６５】
（Ｓｔｅｐ２）
この際、過流防止アシスト弁８０がバイパス路７を閉じていることから、第４圧力Ｐ４も、第２圧力Ｐ２及び第１圧力Ｐ１の低下に伴って急激に低下し始める。そして、第４圧力Ｐ４は、燃料タンク２内の第３圧力Ｐ３を下回り、さらに急激に低下するのに対して、燃料タンク２内の第３圧力Ｐ３があまり変化しないことから、第３圧力Ｐ３が第４圧力Ｐ４より第２基準圧Ｐｓ２以上高くなって、過流防止アシスト弁８０がバイパス路７を開く。このため、燃料タンク２内の燃料は、バイパス路７を経て大量に下流側に流れる。このため、第２圧力Ｐ２の低下に伴って低下した第１圧力Ｐ１の圧力低下は、過流防止弁４での流路抵抗により緩やかになるが、第２圧力Ｐ２のみが低下し続ける。
【００６６】
（Ｓｔｅｐ３）
第１圧力Ｐ１と第２圧力Ｐ２との差圧Ｐ１−Ｐ２が拡大して、差圧Ｐ１−Ｐ２が第１基準圧Ｐｓ１以上高くなり、過流防止弁４が遮断状態に作動して、燃料の供給を停止する。
【００６７】
こうして、この燃料供給装置１００は、第２供給路５に破損が生じた場合に、燃料の供給を停止することができている。
【００６８】
したがって、実施例１の燃料供給装置１００は、ジメチルエーテル等の常温、大気圧では気体となる燃料をより高い圧力で圧送可能なように、容積型の燃料ポンプ１を採用していても、第２供給路５に破損が生じた場合の燃料の漏出を確実に防止することができている。
【００６９】
また、この燃料供給装置１００において、バイパス路７及び過流防止アシスト弁８０は、燃料ポンプ１に一体に構成されていることから、燃料供給装置１００の小型化が可能となっているともに、組付作業や整備作業の簡略化を実現できている。なお、過流防止弁４を第１ポンプハウジング１１に直接取り付け、配管を簡略化することも可能である。
【００７０】
さらに、この燃料供給装置１００において、燃料ポンプ１は、ギヤポンプ機構からなり、バイパス路７及び過流防止アシスト弁８０を一体に備え、燃料タンク２内に固定されるものである。このため、この燃料供給装置１００は、燃料の高圧供給を確実に実現することができているとともに、一層の小型化を図ることができている。
【００７１】
また、この燃料供給装置１００において、過流防止アシスト弁８０は、第１ポンプハウジング１１に固定され、燃料タンク２側に弁座８１ａが形成された弁ハウジング８１と、弁座８１ａに着座可能な弁体８２と、弁体８２を弁座８１ａ側に付勢する付勢バネ８３と、付勢バネ８３の短縮を規制してバイパス路７の閉塞を防止するスペーサ８４とを有していることから、過流防止アシスト弁８０を簡易な構造とすることができており、製造コストの低廉化が可能となっている。また、スペーサ８４が付勢バネ８３の短縮を規制してバイパス路７の閉塞を防止するため、本発明の作用効果をより確実に生じさせることができている。
【実施例２】
【００７２】
実施例２の燃料供給装置は、実施例１の燃料装置１００における過流防止弁４の代わりに、図４〜図７に示す過流防止弁１０４を採用している。その他の構成は、実施例１の燃料装置１００と同様であるので、説明は省く。なお、図４〜図７において、右側が上流側であり、左側が下流側である。
【００７３】
過流防止弁１０４は、ハウジング１７６と、ハウジング１７６に螺合されたキャップ１７８と、主弁１７０と、主弁１７０の開閉を制御する主弁制御ばね１７２と、元栓１８０とを有する。
【００７４】
ハウジング１７６は、外周側にテーパー雄ねじ１７６ａが形成された円筒状の主弁収容部１７６ｂと、主弁収容部１７６ｂと同軸をなし、主弁収容部１７６ｂとは反対側に向けて突出する円筒状の元栓収容部１７６ｃと、主弁収容部１７６ｂ及び元栓収容部１７６ｃの間から下方に向けて突出する円筒状の接続部１７６ｄとからなる。
【００７５】
ハウジング１７６は、燃料ポンプ１の第１ポンプハウジング１１（図１及び図２参照）の吐出ポート４４に形成されたテーパー雌ねじ４４ａにテーパー雄ねじ１７６ａが螺合されることにより、第１ポンプハウジング１１に封止状態で直接取り付けられている。そして、主弁収容部１７６ｂと吐出ポート４４とにより、第１供給路１０３が形成されている。また、接続部１７６ｄは、管継ぎ手１７９を介して第２供給路１０５に接続されている。
【００７６】
元栓収容部１７６ｃ内にはキャップ１７８により元栓１８０が収容されている。元栓１８０は、ケレップ１８１と、このケレップ１８１の左端に固定された調整ねじ１８２とからなる。
【００７７】
キャップ１７８の内周面には雌ねじ１７８ａが形成され、調整ねじ１８２の外周面にはこの雌ねじ１７８ａと螺合する雄ねじ１８２ａが形成されている。また、調整ねじ１８２の頭部にはレバー穴１８２ｂが凹設されている。ケレップ１８１は、外周側にゴム製のＯリング１８１ａ１、１８１ａ２が装着され、上流側の端面にナイロン製のケレップシート１８１ｂが装着されている。このため、レバー穴１８２ｂに図示しないレバーを係合して調整ねじ１８２を回動させることにより、ケレップ１８１が軸方向に移動する。
【００７８】
このため、調整ねじ１８２が引き出されておれば、図５及び図６に示すように、ケレップシート１８１ｂが主弁収容部１７６ｂと元栓収容部１７６ｃとの間に形成された元栓弁座１８３から離座し、その結果、第１供給路１０３と第２供給路１０５とが連通する。
【００７９】
また、調整ねじ１８２が捻じ込まれれば、図７に示すように、ケレップシート１８１ｂが主弁収容部１７６ｂと元栓収容部１７６ｃとの間に形成された元栓弁座１８３に着座し、その結果、第１供給路１０３と第２供給路１０５とが遮断される。
【００８０】
図５に示すように、主弁収容部１７６ｂの内周側には、管状体１７０ｂが圧入されている。そして、管状体１７０ｂの上流側の端部には、外フランジ部１７０ｃが形成されている。外フランジ部１７０ｃの上流側の端面には、ゴム製の主弁座１７０ｄが配設されている。また、管状体１７０ｂの上流側の内筒面には、主弁制御用ばね１７２の下流側の端部を支持する主弁制御用ばね支持体１７０ｅが圧入されている。主弁制御用ばね支持体１７０ｅには、中央に配設された開口１７０ｆと、開口１７０ｆの周囲の配設された複数の流通孔１７０ｇとが貫設されている。
【００８１】
主弁制御用ばね支持体１７０ｅの開口１７０ｆには軸体１７０ａが軸方向に移動可能に挿通されており、軸体１７０ａの上流側の端部には円盤状の主弁１７０が固定具１７１によって固定されている。主弁制御用ばね１７２は、主弁１７０と主弁制御用ばね支持体１７０ｅとの間に配設されている。
【００８２】
また、ケレップ１８１の上流側の端面には所定深さの凹部１８１ｃが凹設されており、軸体１７０ａの下流側の先端はこの凹部１８１ｃ内で軸方向に移動可能に挿入されている。このため、凹部１８１ｃの底部に軸体１７０ａの下流側の先端が当接するまで調整ねじ１８２を捻じ込み、さらに調整ねじ１８２を捻じ込めば、軸体１７０ａの下流側の先端が凹部１８１ｃの底部に押され、主弁１７０を開いた状態に復帰させることが可能となっている。また、さらに調整ねじ１８２を捻じ込めば、図７に示すように、ケレップシート１８１ｂが元栓弁座１８３に着座し、第１供給路１０３と第２供給路１０５とが遮断される。
【００８３】
主弁制御用ばね１７２は、主弁１７０に付勢力を付与して、主弁１７０の開閉を制御するものである。この主弁制御用ばね１７２によって第１基準圧Ｐｓ１が設定されている。なお、実施例２でも、燃料タンク２内の圧力が約０．５ＭＰａであり、燃料ポンプ２から燃料噴射装置６への燃料供給圧力が約３ＭＰａである。そして、第１基準圧Ｐｓ１が５８ｋＰａに設定されている。
【００８４】
この過流防止弁１０４では、第１供給路１０３内の第１圧力Ｐ１と第２供給路１０５内の第２圧力Ｐ２との差圧Ｐ１−Ｐ２が第１基準圧Ｐｓ１以上高くなければ、図５に示すように、主弁１７０の上流側の端面が燃料から受ける押圧力よりも、主弁制御用ばね１７２の付勢力が勝り、主弁１７０が上流側に移動して、開放状態となっている。この場合には、過流防止弁１０４は、主弁制御用ばね支持体１７０ｅの流通孔１７０ｇを経て第１供給路１０３側から第２供給路１０５側に燃料を供給可能としている。
【００８５】
差圧Ｐ１−Ｐ２が第１基準圧Ｐｓ１以上高くなれば、図６に示すように、主弁制御用ばね１７２の付勢力よりも、主弁１７０の上流側の端面が燃料から受ける押圧力が勝り、主弁１７０が下流側に移動して主弁座１７０ｄに当接し、開放状態から遮断状態に切り替わる。これにより、過流防止弁１０４は、第１供給路１０３側から第２供給路１０５側への燃料の供給を停止する。
【００８６】
上述の通り、実施例１の過流防止弁４と同様に作用する過流防止弁１０４を採用する実施例２の燃料供給装置も、実施例１の燃料供給装置１００と同様の作用効果を奏することができている。
【００８７】
また、過流防止弁１０４は、燃料ポンプ１の第１ポンプハウジング１１に直接取り付けられていることから、配管を省略し、燃料供給装置を小型化することができている。
【００８８】
さらに、この過流防止弁１０４では、元栓１８０によって第１供給路１０３と第２供給路１０５とを遮断することが可能であるとともに、この元栓１８０によって主弁１７０を開いた状態に復帰することが可能になっている。このため、この過流防止弁１０４は、実施例１の過流防止弁４に比べ、構造が簡易でありながら優れた操作性を発揮できている。
【００８９】
以上において、本発明を実施例１、２に即して説明したが、本発明は上記実施例１、２に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本発明は燃料供給装置に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】実施例１の燃料供給装置の断面図である。
【図２】実施例１の燃料供給装置の要部拡大断面図である。
【図３】実施例１の燃料供給装置に係り、過流防止弁の断面図である。
【図４】実施例２の燃料供給装置の要部拡大断面図である。
【図５】実施例２の燃料供給装置に係り、過流防止弁の断面図である（主弁及び元栓が開放状態）。
【図６】実施例２の燃料供給装置に係り、過流防止弁の断面図である（主弁が遮断状態、元栓が開放状態）。
【図７】実施例２の燃料供給装置に係り、過流防止弁の断面図である（主弁及び元栓が遮断状態）。
【符号の説明】
【００９２】
１…燃料ポンプ
２…燃料タンク
３、１０３…第１供給路
４、１０４…過流防止弁
５、１０５…第２供給路
６…燃料被供給部（燃料噴射装置）
７…バイパス路
１０ａ…ポンプ室
１０ｂ…モータ室
２０…駆動軸
３０…モータ機構
４１…駆動ギヤ
４２…従動ギヤ
４３…従動軸
４４…吐出ポート
８０…過流防止アシスト弁
８１…弁ハウジング
８１ａ…弁座
８２…弁体
８３…付勢バネ
８４…スペーサ
１００…燃料供給装置
Ｐ１…第１圧力
Ｐ２…第２圧力
Ｐ３…第３圧力
Ｐ４…第４圧力
Ｐｓ１…第１基準圧
Ｐｓ２…第２基準圧
※第１基準圧Ｐｓ１、第２基準圧Ｐｓ２は図示なし。
【図１】
2007285208.tif 000003
【図２】
2007285208.tif 000004
【図３】
2007285208.tif 000005
【図４】
2007285208.tif 000006
【図５】
2007285208.tif 000007
【図６】
2007285208.tif 000008
【図７】
2007285208.tif 000009