(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体フレームに搭載された燃料タンクから燃料噴射装置に燃料を供給する燃料ポンプを有する自動二輪車の燃料供給装置において、
前記燃料タンクが、底面に形成された開口を備え、
前記燃料ポンプが、燃料吸入口と、リリーフバルブを収容するレギュレータ室とが形成されたハウジングを備えているとともに、
前記燃料ポンプが、前記ハウジングから突出させた前記燃料吸入口および前記ハウジングから突出させたレギュレータ室の双方を、前記開口から燃料タンク内に臨ませた姿勢で、前記ハウジングの一面を該燃料タンク底部の外面に対向させて取り付けられていることを特徴とする自動二輪車の燃料供給装置。
【請求項２】
車体フレームに搭載された燃料タンクから燃料噴射装置に燃料を供給する燃料ポンプを有する自動二輪車の燃料供給装置において、
前記燃料タンクが、底部側面に形成された開口を備え、
前記燃料ポンプが、燃料吸入口と、リリーフバルブを収容するレギュレータ室とが形成されたハウジングを備えているとともに、
前記燃料ポンプが、前記ハウジングから突出させた前記燃料吸入口および前記ハウジングから突出させたレギュレータ室の双方を、前記開口から燃料タンク内に臨ませた姿勢で、前記ハウジングの一面を該燃料タンク底部の外面に対向させて取り付けられていることを特徴とする自動二輪車の燃料供給装置。
【請求項３】
車体フレームに搭載された燃料タンクから燃料噴射装置に燃料を供給する燃料ポンプを有する自動二輪車の燃料供給装置において、
前記燃料タンクが、底部から下方に向けて膨出させた燃料溜まり部と、該燃料溜まり部に形成された開口とを備え、
前記燃料ポンプが、燃料吸入口と、リリーフバルブを収容するレギュレータ室とが形成されたハウジングを備えているとともに、
前記燃料ポンプが、前記ハウジングから突出させた前記燃料吸入口および前記ハウジングから突出させたレギュレータ室の双方を、前記開口から燃料タンク内に臨ませた姿勢で、前記ハウジングの一面を前記溜まり部の外壁面に対向させて取り付けられていることを特徴とする自動二輪車の燃料供給装置。
【請求項４】
前記燃料ポンプが、
前記吸入口および吐出口につながるポンプ室と、
前記ポンプ室に配置されたインペラと、
前記ポンプ室および前記吐出口間の流路に設けられた残圧保持用のチェックバルブとをさらに有し、
前記リリーフバルブが、前記流路の圧力が予定値以上のときに該流路の燃料を前記燃料タンクに環流させるように構成され、
前記インペラを駆動するモータ部が、
前記インペラに結合され、かつ前記ハウジングに収容されたマグネット付きロータと、
前記マグネットに対向する位置にあって前記ハウジングの外に設けられたステータコイルとを備えたブラシレスモータであるとともに、
前記流路が前記ハウジング内に形成されて、前記レギュレータ室とつながっていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の自動二輪車の燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動二輪車の燃料供給装置に関し、特に、燃料タンクから燃料噴射装置に燃料を供給する自動二輪車の燃料供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
燃料噴射装置に燃料タンクから燃料を供給するための燃料ポンプは、種々の位置に設けられる。燃料タンクの内部に燃料ポンプを配置するインタンク式のものとして、実公平５−３４２６５号公報、特開平１−２５７６８６号公報に記載されたものが知られる。前者のものではポンプユニットを燃料タンクの上方より挿入して該燃料タンク内に固定する。後者のものでは、ポンプユニットを燃料タンクの底面より挿入して該燃料タンク内に固定する。また、燃料タンクから離れた位置に燃料ポンプを配置するインライン式として、特公昭６３−１２３２号公報に記載された装置が知られる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述のインタンク式の場合、燃料ポンプが燃料に浸された状態になることから、燃料によって変質しにくい耐燃料材料を使用するとか、耐燃料構造を採用するとかの対応が必要である。また、燃料ポンプを燃料タンク内に固定するためのホルダが必要となるので、燃料タンク内部の構造が複雑になる。さらに、燃料ポンプ内で調圧された燃料ポンプから外部に配管するための接続部材や、燃料ポンプ用の電源を燃料タンク外から供給するための接続部材を前記ホルダに設ける必要がある。
【０００４】
インライン式の場合、燃料タンクおよび燃料噴射装置間に、燃料ポンプやストレーナが設けられるので、燃料タンクからストレーナ、ストレーナから燃料ポンプ、燃料ポンプから燃料噴射装置までのそれぞれの間の配管が多くなるし、互いを結合する結合部も多くなる。また、燃料ポンプを燃料タンクから離して設けると、調圧後のリターン分の燃料を燃料タンクに戻す配管が必要となる。このように、インタンク式およびインライン式のいずれにおいても、部品点数が多くなり、構造も繁雑になる。
【０００５】
本発明の目的は、上記従来の課題に鑑み、燃料タンクや燃料供給用配管の簡素化を図ることができる自動二輪車の燃料供給装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明は、燃料吸入口を燃料タンク内に臨ませた姿勢で該燃料タンク底部の外面に取付けた燃料ポンプを備えた点に第１の特徴がある。また、本発明は、前記燃料吸入口を前記燃料タンクの底部側面から該燃料タンク内に臨ませた点に第２の特徴がある。また、本発明は、燃料タンク底部から下方に向けて膨出させた燃料溜まり部を設け、該燃料溜まり部の外壁面に燃料ポンプを取り付けた点に第３の特徴がある。
【０００７】
さらに、本発明は、前記燃料ポンプが、前記燃料吸入口および吐出口につながるポンプ室と、前記ポンプ室に配置されたインペラと、前記ポンプ室および前記吐出口間の流路の圧力が予定値以上のときに該流路の燃料を前記燃料タンクに環流させる調圧用リリーフバルブとを有し、前記インペラを駆動するモータ部が、前記インペラに結合されたマグネット付きロータと、前記ロータを収容するハウジングと、前記マグネットに対向する位置にあって前記ハウジングの外に設けられたステータコイルとを備えたブラシレスモータである点に第４の特徴がある。
【０００８】
上記特徴によれば、吸入口が燃料タンク内に臨んでいるので、別途に導管を設けることなく燃料タンクから燃料ポンプへ燃料を吸入することができる。また、燃料ポンプが燃料タンクの外面に取り付けられているので、燃料ポンプが燃料に接する部分を少なくすることができる。したがって、多くの部分が耐燃料材料でなくてもすみ、材料選択や構造の自由度が増す。
【０００９】
また、第３の特徴によれば、残燃料が少なくなったときにも、燃料溜まり部に溜まった燃料を燃料ポンプで吸入できる。
【００１０】
さらに、第４の特徴によれば、ステータコイルを、ハウジングを介してロータと分離することができる。また、ブラシレスモータの採用により、高圧用フィルタが不要となり、燃料ポンプの小型化が図られる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。図２は、本発明の一実施形態に係る燃料供給装置を有する自動二輪車の要部分解側面図である。自動二輪車のフレームは車体前部（図面左側）に位置する図示しないヘッドパイプに前端を結合されるメインフレーム１と、メインフレーム１から斜め後方に延びる上部リヤフレーム２および下部リヤフレーム３とからなる。上部リヤフレーム２はブラケット５でメインフレーム１に結合され、下部リヤフレーム３はブラケット７でメインフレーム１に結合される。上部リヤフレーム２および下部リヤフレーム３は車体後方寄りで互いに結合される。
【００１２】
メインフレーム１の下方にはエンジン６が配置される。エンジン６はメインフレーム１の下部に、ブラケット４，５およびブラケット７で懸架される。エンジン６と各ブラケット４，５，７とはそれぞれボルト・ナット８，９，１０を介して結合される。エンジン６はヘッド部１１、シリンダ部１２、およびクランク部１３からなる。ヘッド部１１の吸気ポート１４には、車体前方に延びる吸気管１５が結合される。吸気管１５の途中には燃料噴射弁１７が設けられる。
【００１３】
上部リヤフレーム２には燃料タンク２１が固定される。燃料タンク２１は上部リヤフレーム２上に、ブラケット２４，２５で結合される。燃料タンク２１の上部には、リッド２６を有する燃料供給口が設けられる。燃料タンク２１の下面には、燃料ポンプ１９が装着される。燃料噴射弁１７は樹脂チューブ２０で燃料ポンプ１９の吐出口に結合される。燃料ポンプ１９の吸入口は燃料タンク２１内に連通される。燃料ポンプ１９の構造および燃料タンク２１に対する装着構造の詳細は後述する。
【００１４】
燃料ポンプ１９に吸入されて圧力が高められた燃料は燃料ポンプ１９から吐出され、樹脂チューブ２０を通って燃料噴射弁１７に圧送される。圧送された燃料は燃料噴射弁１７が開弁したときに吸気管１５内に噴射され、空気とともに吸気ポート１４からエンジン６内に吸入される。
【００１５】
燃料ポンプ１９を燃料タンク２１の外に配置したので、燃料ポンプを燃料タンク内に装着するのと異なり、燃料ポンプを燃料タンク内に保持するためのホルダ部材が不要になるので、燃料タンク２１の構造が簡素化される。また、燃料ポンプ１９のモータ部を燃料に浸漬させた状態で使用するのと異なり、耐燃料材料を使う必要が無くなるので、材料選択の自由度が広がる。
【００１６】
次に、燃料ポンプ１９を詳細に説明する。図１は、燃料タンク２１に対する燃料ポンプ１９の装着状態を示す側面図である。同図において、燃料ポンプ１９は、燃料タンク２１の底部に形成される開口から該燃料タンク２１内側に向けて燃料吸入口３８１およびリリーフバルブ３９を突出させた状態で燃料タンク２１に装着される。前記燃料噴射弁１７に接続される樹脂チューブ２０の端部を燃料ポンプ１９の吐出口に接続するためのコネクタ１８が燃料ポンプ１９に一体で形成される。なお、樹脂チューブ２０の端部には、コネクタ１８に組み合わされる形状を有する金属チューブ２２が結合される。
【００１７】
また、燃料ポンプ１９の下部に設けられるモータ部２７には、図示しないバッテリから電源を供給するためのリード線１９３が接続される。このリード線１９３の端部にはカプラ１９４が設けられ、カプラ１９４は対となる給電側のリード線のカプラ（図示しない）に結合される。燃料ポンプ１９を燃料タンク２１に取り付ける手段としては、後述するバヨネット式またはボルト・ナットによるもの等を適宜採用することができる。吸入口３８１を上部に配置して燃料タンク２１の底面に燃料ポンプ１９を装着することにより、燃料タンク２１内の残燃料が少なくなるまで燃料を燃料噴射弁１７に給送することができる。
【００１８】
図３は燃料ポンプ１９の平面図であり、図４は図３のＡ−Ａ位置での断面図、図５は図３のＢ−Ｂ位置での断面図、図６は側面図である。燃料ポンプ１９は、モータ部２７とコントロール部２８とを有する。モータ部２７はブラシレスモータを構成する。モータ部２７のハウジング２９は、外環状凹部２９１と内環状凹部２９２を有する。外環状凹部２９１にはステータコイル３０が収容され、内環状凹部２９２には、ロータマグネット３１が収容される。ロータマグネット３１は、ハウジング２９の中心部に設けられるボス２９３に回転自在に支持されるロータ３２に支持され、ステータコイル３０に対向して配置される。ロータ３２の軸３３はボス２９３とともにハウジング２９の蓋３４によって回転自在に支持される。モータ部２７には、ステータコイル３０に回転磁界を生じさせる回路を有する基板３５が固着される。この基板３５に前記リード線１９３が接続される。基板３５およびステータコイル３０はキャップ３６で覆われる。前記蓋３４の上面は凹部となっていて、この凹部には、軸３３の端部に固着されるインペラ３７が収容される。すなわち、蓋３４の凹部はポンプ室を構成する。
【００１９】
コントロール部２８のハウジング３８には、吸入口３８１、調圧用のリリーフバルブ３９、残圧保持用のチェックバルブ４０、およびコネクタ１８を有する吐出口３８２が設けられる。ハウジング３８の、前記インペラ３７との対向面には燃料流路用の溝（図示せず）が形成され、その一端は吸入口３８１の下端につながり、他端はチェックバルブ４０を配置する流路３８３につながる。
【００２０】
チェックバルブ４０が配置される流路３８３は吐出口３８２につながる一方、チェックバルブ４０の下流側で戻り流路３８４につながる。戻り流路３８４は、レギュレータ室３８５を経て燃料タンク２１内につながる。レギュレータ室３８５に設けられるリリーフバルブ３９の弁体３９１は、レギュレータ室３８５に保持（螺着）される栓４１に摺動自在に支承される。栓４１とリリーフバルブ３９との間にはコイルばね４２が介装され、リリーフバルブ３９は流路３８３側へ弾力的に付勢される。
【００２１】
吸入口３８１には、燃料フィルタ４３が被せられる。燃料フィルタ４３はベースプレート４３１を有し、このベースプレート４３１を、吸入口３８１を設けるボス３８６に嵌合することによってハウジング３８に固定される。ハウジング３８の上部には凹部が形成され、この凹部内には環状のパッキン４４が配置される。このパッキン４４は、燃料タンク２１の底部外面とハウジング３８との間の密閉を確保するために設けられる。
【００２２】
ハウジング３８には上縁３８７が設けられ、この上縁３８７は、燃料タンク２１の底面に固着されるブラケット２１１に係合して、燃料ポンプ１９を燃料タンク２１に保持するために用いられる。上縁３８７はブラケット２１１に係合するための側面凹部３８８と、勾配部３８９とを有する（図６参照）。これらの作用は後述する。
【００２３】
上記構造の燃料ポンプ１９において、リード線１９３を通じてステータコイル３０に給電して回転磁界を発生させると、この磁界はロータマグネット３１に作用してロータ３２を回転させる。ロータ３２の回転とともにインペラ３７が回転し、燃料タンク２１内の燃料は吸入口３８１からハウジング３８内に吸入される。吸入された燃料は圧力が高められ、流路３８３およびチェックバルブ４０を経て吐出口３８２に至り、コネクタ１８および樹脂チューブ２０を経て燃料噴射弁１７に給送される。
【００２４】
リリーフバルブ３９の働きにより、給送される燃料の圧力は燃料噴射弁１７による燃料噴射に適した値に維持される。つまり、流路３８３内の圧力がリリーフバルブ３９の開弁圧に達すると、リリーフバルブ３９は開弁して流路３８３内の燃料は戻り流路３８４を通じて燃料タンク２１に戻される。その結果、流路３８３内の圧力は低下する。流路３８３内の圧力がリリーフバルブ３９の開弁圧以下に下がると、リリーフバルブ３９は閉弁する。こうして、流路３８３内の圧力はリリーフバルブ３９によって、燃料噴射に適した予定の圧力に維持される。
【００２５】
続いて、燃料ポンプ１９を燃料タンク２１に確保するための取付構造を説明する。図７は、燃料ポンプの取付構造を示す燃料ポンプ１９の底面図である。同図において、環状のブラケット２１１は、その内周方向に突出して前記ハウジング３８の上縁３８７に係合する凸部２１２を有する。ブラケット２１１の円周方向での前記凸部２１２の配置ピッチと前記ハウジング３８に設けられた側面凹部３８８の配置ピッチとは同一に設定される。
【００２６】
この環状ブラケット２１１と前記上縁３８７との形状を利用して燃料ポンプ１９はバヨネット式で燃料タンク２１に取り付けられる。まず、燃料ポンプ１９の上縁３８７を、側面凹部３８８が前記凸部２１２と対向するように位置あわせし、ブラケット２１１の凸部２１２を、凹部３８８により回避させて、燃料ポンプ１９を燃料タンク２１側に押し付ける。その後、ブラケット２１１と燃料タンク２１との間で、上縁３８７をブラケット２１１の内周に沿って回動させる。そうすると、ブラケット２１１が上縁３８７の勾配部３８９に沿って変位するので、ブラケット２１１と上縁３８７とは勾配部３８９の勾配による楔効果で密着し、パッキン４４を介して緊密を維持して互いに結合される。取付けに際する、ブラケット２１１の上縁３８７に対する動線ｍを図６に示す。
【００２７】
燃料ポンプ１９の取付けは、上記バヨネット式に限らず、例えば、ボルト・ナット式で行ってもよい。図８は、ボルト・ナット式の取付構造を示す要部断面図である。同図において、燃料タンク２１の底面にブラケット２１３を固着する。ブラケット２１３にはボルト４５が固着され、ボルト４５にはナット４６が螺合される。ナット４６およびブラケット２１３間に固定用プレート４７が挟まれる。固定用プレート４７の端部はハウジング３８の上縁３８７の下面に係合するように構成される。この構造により、ナット４６をボルト４５に対して螺送すると、固定用プレート４７は上縁３８７に対してその下面に強く当接し、燃料ポンプ１９の上面と燃料タンク２１とが、パッキン４４を介して緊密を維持して互いに結合される。
【００２８】
以上は、燃料ポンプ１９を燃料タンク２１に対してその底面に装着する例を説明した。しかし、燃料ポンプ１９を燃料タンク２１の底面真下に装着するのに限らず、燃料タンク２１の底面周囲の他の部材（フレーム等）との関係で適宜ずらして配置することができる。図９は、燃料ポンプ取付け位置の変形例を示す燃料タンク２１の断面図である。同図において、燃料タンク２１は、下部側面に燃料ポンプ１９を装着するための取付面２１４を有する。燃料ポンプ１９は、この取付面２１４に対して、それぞれ吸入口３８１が下側に、コネクタ１８が上側に位置するように配置して取り付けられる。
【００２９】
燃料ポンプ１９の取付位置やそれに応じた取付構造および燃料タンク２１の形状の変形は可能である。図１０、図１１は、取付位置を示すさらなる変形例を示す模式図である。これらの変形例では、燃料タンク２１の底部に容積を小さくした燃料溜まり部２１５を設ける。そうして、そのように小さく形成した燃料溜まり部２１５に燃料ポンプ１９を装着することにより、燃料残量が少ないときにも、燃料ポンプ１９内に燃料を吸入できる。燃料溜まり部２１５は、他の隣接部材を考慮して、燃料タンク２１底面の、任意の位置を選択して形成することができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなとおり、請求項１〜請求項４の発明によれば、耐燃料特性を考慮した材料や構造を採用する部分が少なくなって、設計の自由度が増す。また、構造が簡素化するので耐久性等に対する信頼性が一層向上する。
【００３１】
燃料ポンプが燃料タンクの外側に直接取り付けられるので、燃料の吸入および燃料噴射装置までの給送用配管が簡素化される。また、モータ部への電気配線も容易である。
【００３２】
燃料ポンプ燃料タンクの外に燃料ポンプを設けたので、燃料タンクの構造が簡略化される。また、リリーフバルブで抜き取られる燃料は、燃料ポンプから燃料タンクへ直接環流できるので、環流用の配管が不要である。
【００３３】
さらに、ブラシレスモータの採用により、高圧フィルタが不要であり、燃料ポンプを小型化できる。燃料ポンプが小型化することにより、燃料タンク側の取付面や取り付け孔等が小さくてすむ。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態に係る燃料供給装置の正面図である。
【図２】  本発明の一実施形態に係る燃料供給装置を含む自動二輪車の要部分解側面図である。
【図３】  燃料ポンプの平面図である。
【図４】  図３のＡ−Ａ位置での断面図である。
【図５】  図３のＢ−Ｂ位置での断面図である。
【図６】  燃料ポンプの側面図である。
【図７】  燃料ポンプの底面図である。
【図８】  燃料ポンプの取付部の断面図である。
【図９】  第１の変形例に係る燃料供給装置の正面図である。
【図１０】  第２の変形例に係る燃料供給装置の正面図である。
【図１１】  第３の変形例に係る燃料供給装置の正面図である。
【符号の説明】
１…メインフレーム、  ６…エンジン、  １５…吸気管、  １７…燃料噴射弁、１８…コネクタ、  １９…燃料ポンプ、  ２０…樹脂チューブ、  ２１…燃料タンク、  ２７…モータ部、  ３２…ロータ、  ３７…インペラ、  ３９…リリーフバルブ、  ４０…チェックバルブ、  ３８１…吸入口
【図１】
0003909664.tif 000002
【図２】
0003909664.tif 000003
【図３】
0003909664.tif 000004
【図４】
0003909664.tif 000005
【図５】
0003909664.tif 000006
【図６】
0003909664.tif 000007
【図７】
0003909664.tif 000008
【図８】
0003909664.tif 000009
【図９】
0003909664.tif 000010
【図１０】
0003909664.tif 000011
【図１１】
0003909664.tif 000012