(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）手動操作されて、燃料タンク内の燃料を噴射ポンプに供給するプライミングポンプと、
（ｂ）内燃機関に駆動されて、前記燃料タンク内の燃料を前記噴射ポンプに供給するフィードポンプと、
（ｃ）前記プライミングポンプと前記噴射ポンプとを前記フィードポンプを介して連通する燃料通路と、
（ｄ）前記プライミングポンプと前記噴射ポンプとを前記フィードポンプを迂回して連通するバイパス通路と、
（ｅ）このバイパス通路の途中に設けられ、前記プライミングポンプ側の圧力が前記噴射ポンプ側の圧力よりも高くなると、前記噴射ポンプ側に移動して開弁するバイパスバルブと
を備えた燃料供給装置。
【請求項２】
請求項１に記載の燃料供給装置において、
前記バイパス通路は、入口部が前記フィードポンプの燃料吸入通路に連通し、出口部が前記フィードポンプの燃料吐出通路に連通することを特徴とする燃料供給装置。
【請求項３】
請求項２に記載の燃料供給装置において、
前記バイパスバルブは、内孔が形成されたシート、このシートよりも前記燃料吐出通路側に設けられた弁体、この弁体を前記内孔を閉じる側に付勢する付勢手段、および前記弁体を往復方向に案内するガイドを有することを特徴とする燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば車両に搭載された燃料タンク内の燃料を噴射ポンプに供給するフィードポンプの燃料吸入通路の途中に、燃料配管系内の空気抜きに使用される手動操作式のプライミングポンプを設置した燃料供給装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術として、図１０に示したような燃料供給装置１００がある。一般的に、車両組立時には、プライミングポンプ１０１を燃料タンク１０２とフィードポンプ１０３とを結ぶ燃料吸入通路１０４に取り付けて、フィードポンプ１０３、噴射ポンプ１０５および燃料配管内の空気を抜くプライミング作業（空気抜き作業）を実施することにより、燃料配管系内に燃料を充填するようにしている。ここで、１０６、１０７はチェックバルブである。また、プライミングポンプ１０１は、燃料吸入通路１０４に連通するポンプ室１０８を形成するシリンダ１０９と、ポンプ室１０８の膨張、収縮を手作業により行うためのプランジャ１１０とから構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の燃料供給装置１００においては、フィードポンプ１０３内の燃料通路面積が他の箇所に比べて非常に小さいため、プライミング作業時にプライミングポンプ１０１から吐出された燃料が流れる時に大きな抵抗となってしまう。このため、プライミング作業時のプライミングポンプ１０１の操作力が大きくなるので、作業効率が悪いという問題が生じている。
【０００４】
【発明の目的】
本発明の目的は、プライミングポンプの操作時に燃料通路面積を増大させることにより、プライミングポンプの操作性を向上させることのできる燃料供給装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１および請求項２に記載の発明によれば、手動操作によりプライミングポンプを作動させることにより、プライミングポンプ側の圧力、つまり燃料吸入通路の内部圧力が噴射ポンプ側の圧力、つまり燃料吐出通路の内部圧力よりも高くなる。このため、バイパスバルブが噴射ポンプ側に移動することにより開弁してバイパス通路が開かれる。この結果、プライミングポンプより吐出された燃料がフィードポンプの内部のような燃料通路面積が他の箇所に比べて非常に小さい部位を迂回して噴射ポンプに送り込まれる。
【０００６】
したがって、燃料通路面積が他の箇所に比べて非常に小さいフィードポンプの内部をプライミングポンプより吐出された燃料が通過しない。すなわち、プライミングポンプの操作時に燃料をバイパス通路に流すことで燃料通路面積を増大させることにより、プライミングポンプの操作力を小さくすることができ、燃料配管系内の空気抜き作業の作業効率を向上することができる。
【０００７】
請求項３に記載の発明によれば、燃料吸入通路の内部圧力が燃料吐出通路の内部圧力よりも高くなると、付勢手段の付勢力に打ち勝って弁体がシートよりも燃料吐出通路側に変位する。このとき、ガイドによって弁体が案内されているので、弁体がふらつくことなく燃料吐出通路側に変位する。これにより、バイパス通路が開かれる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
〔第１実施例の構成〕
図１ないし図８は本発明の第１実施例を示したもので、図１はフィードポンプを示した図で、図２は内燃機関用燃料供給装置の燃料配管系を示した図である。
【０００９】
本実施例の内燃機関用燃料供給装置１は、燃料タンク２内の燃料を噴射ポンプ３に供給するフィードポンプ４と、自動車の組立時に燃料配管系内の空気抜きを行うプライミングポンプ５と、フィードポンプ４を介して燃料タンク２と噴射ポンプ３とを結ぶ燃料通路６と、フィードポンプ４を迂回して燃料タンク２と噴射ポンプ３とを連通するバイパス通路７と、このバイパス通路７の途中に設けられたバイパスバルブ９とを備える。
【００１０】
燃料タンク２は、自動車の例えばリヤシートの下側に搭載されている。噴射ポンプ３は、自動車に搭載された内燃機関（図示せず）の各気筒毎に取り付けられた各燃料噴射ノズル１０に高圧の燃料を供給する。
【００１１】
フィードポンプ４は、トロコイド曲線によって形成されたインナロータ１１とアウタロータ１２によって構成されたトロコイドポンプ本体（以下ポンプ本体と略す）１３と、このポンプ本体１３を回転自在に支持する円環状部１４を有するハウジング１５とから構成されている。なお、ポンプ本体１３は、内燃機関のクランク軸に直結され、内燃機関の回転動力が伝達されることにより燃料タンク２内の燃料を噴射ポンプ３に圧送する。また、１３ａはポンプ本体１３内に燃料を吸入するための吸入口で、１３ｂはポンプ本体１３内から燃料を吐出するための吐出口である。
【００１２】
プライミングポンプ５は、燃料タンク２とフィードポンプ４との間の燃料通路６に連通するポンプ室１６を形成する円筒形状のシリンダ１７と、このシリンダ１７内に摺動自在に組み付けられてポンプ室１６を膨張、収縮するピストン（プランジャ）１８とから構成されている。なお、プライミングポンプ５の不使用時には、ピストン１８によりポンプ室１６を収縮させた状態でシリンダ１７を、ハウジング１５にねじ込んでおく。
【００１３】
燃料通路６は、フィードポンプ４の燃料吸入通路２１、フィードポンプ４の燃料吐出通路２２および下流側通路２３を有している。燃料吸入通路２１は、燃料タンク２内の燃料をポンプ本体１３に導く通路で、途中にチェックバルブ２４、２５が設置されている。そして、燃料吸入通路２１は、プライミングポンプ５のポンプ室１６に連通する連通路２６を有している。
【００１４】
燃料吐出通路２２は、ポンプ室１６より吐出された燃料を噴射ポンプ３に導く通路である。下流側通路２３は、噴射ポンプ３より吐出された燃料を燃料噴射ノズル１０に導く通路である。なお、燃料吸入通路２１および燃料吐出通路２２は、フィードポンプ４のハウジング１５や燃料配管（図示せず）内に形成されている。チェックバルブ２４、２５は、連通路２６よりも上流側の燃料吸入通路２１および連通路２６よりも下流側の燃料吸入通路２１にそれぞれ設置されている。
【００１５】
そして、チェックバルブ２４、２５は、シート２４ａ、２５ａ、このシート２４ａ、２５ａに着座すると燃料吸入通路２１を閉じるボール弁２４ｂ、２５ｂ、およびばね荷重が例えば２００ｇ〜３００ｇのスプリング２４ｃ、２５ｃ等から構成されている。したがって、チェックバルブ２４、２５は、燃料タンク２側の圧力がフィードポンプ４側の圧力よりも設定値以上高くなると、ボール弁２４ｂ、２５ｂがフィードポンプ４側に変位して開弁する。
【００１６】
バイパス通路７は、フィードポンプ４の燃料吸入通路２１内の燃料をポンプ本体１３より迂回させてフィードポンプ４の燃料吐出通路２２に導く通路である。具体的には、バイパス通路７は、フィードポンプ４のハウジング１５内に形成されており、入口部が燃料吸入通路２１の延長方向に直交する方向（径方向）に形成され、出口部が燃料吐出通路２２の延長方向に直交する方向（径方向）に形成されている。そして、バイパス通路７は、入口側の通路径（内径）よりも出口側の通路径（内径）の方が大きくなるように段差部２７を有している。
【００１７】
バイパスバルブ９は、フィードポンプ４のハウジング１５内に設けられている。このバイパスバルブ９は、バイパス通路７の段差部２７に設けられたシート３１、およびこのシート３１内に軸方向に形成された内孔３２を開閉するボール弁（本発明の弁体に相当する）３３を有している。そして、このボール弁３３の出口側には、ボール弁３３と一体的に軸方向に変位するスプリングシート３４が接触している。
【００１８】
そして、このスプリングシート３４に対向する位置には、ストッパ３５が固定されている。そして、スプリングシート３４とストッパ３５との間には、ばね荷重が例えば２００ｇ〜３００ｇのスプリング３６が装着されている。このスプリング３６は、本発明の付勢手段に相当するもので、ボール弁３３を内孔３２を閉じる側に付勢する。
【００１９】
なお、スプリングシート３４は、シート３１の外周部より出口側に向けて突出した円筒形状または部分円筒形状のガイド３７により径方向にふらつくことなく往復移動するように案内されている。したがって、バイパスバルブ９は、プライミングポンプ５側の圧力（燃料吸入通路２１の内部圧力）が噴射ポンプ３側の圧力（燃料吐出通路２２の内部圧力）よりも設定値以上高くなると、ボール弁３３が噴射ポンプ３側に変位して開弁する。
【００２０】
〔第１実施例の作用〕
次に、本実施例の内燃機関用燃料供給装置１の作用を図１ないし図８に基づいて簡単に説明する。
【００２１】
（１）燃料配管系内の空気抜き作業時
プライミングポンプ５により燃料タンク２側より燃料を吸い上げる時には、先ず、作業者が図３の矢印方向にピストン１８を引き上げることにより、チェックバルブ２４の上流側の圧力よりも下流側の圧力が低下する。これにより、スプリング２４ｃの付勢力に打ち勝ってボール弁２４ｂが図示右側に変位してチェックバルブ２４が開弁するので、燃料タンク２内の燃料が図３に破線矢印で示したように、燃料吸入通路２１および連通路２６を通ってシリンダ１７のポンプ室１６内に吸い上げられる。このとき、図３および図４に示したように、チェックバルブ２５、バイパスバルブ９の上流側の圧力（燃料吸入通路２１の内部圧力）が下流側の圧力（燃料吐出通路２２の内部圧力）よりも低いので、チェックバルブ２５、バイパスバルブ９は閉弁状態が継続される。
【００２２】
次に、プライミングポンプ５により噴射ポンプ３側へ燃料を吐出する時には、作業者が図５の矢印方向にピストン１８を押し下げることにより、チェックバルブ２４の上流側の圧力よりも下流側の圧力が高くなり、チェックバルブ２４が閉弁する。
【００２３】
一方、図５および図６に示したように、バイパスバルブ９の上流側の圧力（燃料吸入通路２１の内部圧力）が下流側の圧力（燃料吐出通路２２の内部圧力）よりも高くなるので、スプリング３６の付勢力に打ち勝ってボール弁３３が図示右側に変位してバイパスバルブ９が開弁する。このため、プライミングポンプ５のポンプ室１６内の燃料が図５および図６に破線矢印で示したように、連通路２６、燃料吸入通路２１、バイパス通路７および燃料吐出通路２２を通って噴射ポンプ３内に供給される。これにより、燃料タンク２から噴射ポンプ３までの燃料配管系内の空気抜きがなされる。
【００２４】
（２）通常運転時
フィードポンプ４のポンプ本体１３が内燃機関により回転駆動されることにより、ポンプ本体１３の吐出側が正圧となり、ポンプ本体１３の吸入側が負圧となる。したがって、ポンプ本体１３の上流側の圧力（燃料吸入通路２１の内部圧力）が低くなり、ポンプ本体１３の下流側の圧力（燃料吐出通路２２の内部圧力）が高くなる。これにより、チェックバルブ２４、２５が共に開弁し、バイパスバルブ９が閉弁される。このため、燃料タンク２内の燃料が図７および図８に破線矢印で示したように、燃料吸入通路２１、ポンプ本体１３および燃料吐出通路２２を通って噴射ポンプ３内に供給され、さらに噴射ポンプ３により燃料噴射ノズル１０に燃料が送られて内燃機関の各気筒内に燃料が噴射される。
【００２５】
〔第１実施例の効果〕
以上のように、本実施例の内燃機関用燃料供給装置１は、プライミングポンプ５のポンプ室１６より吐出された燃料が、燃料通路面積が他の箇所に比べて非常に小さいポンプ本体１３の内部（具体的にはインナロータ１１とアウタロータ１２との微小間隙）より優先的にバイパス通路側を流す。すなわち、プライミングポンプ５のピストン１８を作業者が押し下げる時に燃料をバイパス通路７に流すことで、従来装置よりも燃料が通過する燃料通路面積を増大させることができる。したがって、プライミングポンプ５のピストン１８の操作力を小さくすることができるので、燃料配管系内の空気抜き作業の作業効率を向上することができる。
【００２６】
〔第２実施例〕
図９は本発明の第２実施例を示したもので、フィードポンプを示した図である。本実施例のバイパスバルブ９は、第１実施例のボール弁３３を廃止して、スプリングシートの代わりにバルブ３８を設けている。
【００２７】
〔変形例〕
本実施例では、バイパス通路７をフィードポンプ４のハウジング１５内に形成したが、フィードポンプ４のハウジング１５にバイパス配管を組み付け、そのバイパス配管内にバイパス通路７を形成しても良い。また、燃料配管系に取り外し自在のバイパス配管を設け、そのバイパス配管にバイパスバルブを内蔵させておくことにより、通常運転時にはバイパス配管を燃料配管系内から取り外すこともできる。
本実施例では、フィードポンプ４としてトロコイドポンプを使用したが、フィードポンプ４として外歯歯車ポンプまたは内歯歯車ポンプ等の他の形式のポンプを使用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】フィードポンプを示した断面図である（第１実施例）。
【図２】内燃機関用燃料供給装置の燃料配管系を示した構成図である（第１実施例）。
【図３】燃料タンク側より燃料吸い上げ時の作動状態を示した説明図である（第１実施例）。
【図４】燃料タンク側より燃料吸い上げ時の作動状態を示した断面図である（第１実施例）。
【図５】噴射ポンプ側へ燃料吐出時の作動状態を示した説明図である（第１実施例）。
【図６】噴射ポンプ側へ燃料吐出時の作動状態を示した断面図である（第１実施例）。
【図７】通常運転時の作動状態を示した説明図である（第１実施例）。
【図８】通常運転時の作動状態を示した断面図である（第１実施例）。
【図９】フィードポンプを示した断面図である（第２実施例）。
【図１０】内燃機関用燃料供給装置の燃料配管系を示した構成図である（従来の技術）。
【符号の説明】
１  内燃機関用燃料供給装置
２  燃料タンク
３  噴射ポンプ
４  フィードポンプ
５  プライミングポンプ
６  燃料通路
７  バイパス通路
９  バイパスバルブ
１０  燃料噴射ノズル
１５  ハウジング
１６  ポンプ室
１７  シリンダ
１８  ピストン
２１  燃料吸入通路
２２  燃料吐出通路
２６  連通路
３１  シート
３２  内孔
３３  ボール弁（弁体）
３６  スプリング（付勢手段）
３７  ガイド
３８  バルブ（弁体）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0003899609.tif 000009
【図９】
0003899609.tif 000010
【図１０】
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