(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
取付用蓋板の上側に、燃料ポンプと、該燃料ポンプの下部吸込口に接続されるフィルターカートリッジと、プレッシャレギュレータとを備え、燃料タンクの底面開口から前記燃料タンク内に挿入されると共に取付用蓋板がタンク底面に固定される車輌用燃料ポンプユニットにおいて、
前記フィルターカートリッジは、袋状のエレメントと該エレメントを保持する取付部とを有しており、
前記プレッシャレギュレータの余剰燃料排出口にホースを接続し、
該ホースを下方の前記フィルターカートリッジまで延ばし、
前記ホースの下端部に、前記エレメントの上半部を上方から覆うハウジングを設け、
前記プレッシャレギュレータから排出される余剰燃料を、前記ホースを介して、前記ハウジングで覆われた前記エレメントに供給するようにしていることを特徴とする車輌用燃料ポンプユニット。
【請求項２】
取付用蓋板の上側に、燃料ポンプと、該燃料ポンプの下部吸込口に接続されるフィルターカートリッジと、プレッシャレギュレータとを備え、燃料タンクの底面開口から前記燃料タンク内に挿入されると共に取付用蓋板がタンク底面に固定される車輌用燃料ポンプユニットにおいて、
前記フィルターカートリッジは、袋状のエレメントと該エレメントを保持する取付部とを有しており、
前記プレッシャレギュレータの余剰燃料排出口にホースを接続し、
該ホースを下方の前記フィルターカートリッジまで延ばし、
前記ホースの下端部を、前記エレメントよりも燃料ポンプ吸込口側の前記取付部に接続していることを特徴とする車輌用燃料ポンプユニット。
【請求項３】
前記エレメントは、偏平状に形成されると共に、前記蓋板の上面に対して、３mm以内の隙間を隔てて倒伏状に配置されていることを特徴とする請求項１又は２記載の車輌用燃料ポンプユニット。
【請求項４】
前記フィルターカートリッジには、前記エレメントと前記蓋板の上面の間に介在するプロテクターを設けてあることを特徴とする請求項１又は２記載の車輌用燃料ポンプユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、自動二輪車及び不整地走行用四輪車等、各種車輌の燃料タンク内に装着される燃料ポンプユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
燃料タンク内に車輌用燃料ポンプユニットを備えた車輌において、燃料タンク内の燃料が少ない時に、制動、加速あるいは傾斜により燃料が一方に偏ると、燃料ポンプの吸込口に燃料がなくなる可能性があり、これを防ぐために従来、以下のような各種工夫がなされている。
【０００３】
（１）  国際公開、ＷＯ00/00734に記載されている燃料ポンプユニットでは、インタンク方式と、余剰燃料を積極的に燃料ポンプの吸込口に戻す方式を併用している。すなわち、図８に示すように、燃料ポンプ１０１を囲むインタンク１０２を燃料タンク１０３内に形成すると共に、燃料タンク外の燃料供給系に配置されたプレッシャレギュレータ１０４の排出口にリターン配管１０５を接続し、該リターン配管１０５を、燃料ポンプユニットＰの下端蓋板（フランジ）１０７を通して吸込側フィルター１０８の近傍に開口している。符号１１１はインジェクターである。プレッシャレギュレータ１０４から排出される余剰燃料は、リターン配管１０５を通って燃料タンク１０３内のフィルター１０８近傍に至り、流路案内手段１１０によりフィルター１０８側に導かれるようになっている。
【０００４】
この構造によると、制動等で燃料タンク１０３内の燃料が一方に偏っても、インタンク内の燃料の偏りは制限され、かつ、プレッシャレギュレータ１０４からの余剰燃料がインタンク１０２内のフィルター１０８近傍に供給されることにより、燃料ポンプ１０１への燃料欠乏が防がれる。
【０００５】
（２）  特開2000-72074号公報に記載されている燃料ポンプユニットでは、図９に示すように、燃料ポンプユニットＰの蓋板１２１をカップ状に形成し、燃料タンク１２２の底面１２４に対して上記カップ状蓋板１２１を下方突出状に取り付け、該カップ状蓋板１２１内に燃料ポンプ１２８の吸込口を臨ませると共にフィルター１２３を配置してある。また、カップ状蓋板１２１の底面にはリターン管１２５と称する管が下方から接続されている。
【０００６】
この構造によると、制動等で燃料タンク１２２内の燃料が一方に偏った場合でも、カップ状蓋板１２１内で燃料を一定量保持することにより、燃料ポンプ１２５への燃料欠乏が防がれる。また、リターン管１２５からのリターン燃料で蓋板１２１内の燃料不足も補われる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図８の構造では、プレッシャレギュレータ１０４が燃料タンク１０３の外部に配置されており、プレッシャレギュレータ１０４から燃料タンク１０３内に至るリターン配管１０５も燃料タンク１０３の外部に配管されているため、燃料タンク周り、特に燃料タンク１０３の下方の配管構造が複雑化すると共に、リターン配管１０５に対して厳格なシール機能が要求され、コストも高くなる。
【０００８】
また、リターン配管１０５は、下方から蓋板１０７を貫通して燃料タンク１０３内に開口し、余剰燃料を下方から上方のインタンク１０２内に戻す構造であるので、余剰燃料の圧力変動によってはインタンク１０２内に排出される余剰燃料の量が変化し、常に十分な余剰燃料をフィルター１０８に供給できるとは限らない。
【０００９】
図９の構造では、燃料タンク１２２の底面１２４からカップ状の蓋板１２１が下方に大きく突出した形状となることから、燃料タンク１２２の容量が制限されるか、あるいは燃料タンク下方にスペースが必要となる。また、リターン配管１２５は、下方から蓋板１２１を貫通して凹部内に開口する構造であるので、余剰燃料の圧力変動によって蓋板１２１の凹部内に排出される余剰燃料量が変化し、常に十分な余剰燃料をフィルター１２３に供給できるとは限らない。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本願請求項１記載の発明は、取付用蓋板の上側に、燃料ポンプと、該燃料ポンプの下部吸込口に接続されるフィルターカートリッジと、プレッシャレギュレータとを備え、燃料タンクの底面開口から前記燃料タンク内に挿入されると共に取付用蓋板がタンク底面に固定される車輌用燃料ポンプユニットにおいて、前記フィルターカートリッジは、袋状のエレメントと該エレメントを保持する取付部とを有しており、
前記プレッシャレギュレータの余剰燃料排出口にホースを接続し、該ホースを下方の前記フィルターカートリッジまで延ばし、前記ホースの下端部に、前記エレメントの上半部を上方から覆うハウジングを設け、前記プレッシャレギュレータから排出される余剰燃料を、前記ホースを介して、前記ハウジングで覆われた前記エレメントに供給するようにしている。
【００１１】
これにより、プレッシャレギュレータからの余剰燃料はホース内を通ってフィルターカートリッジまで導かれ、効率良く燃料ポンプの吸込口に吸い込まれ、燃料タンク内の燃料が少ない時に、制動、加速又は傾斜で燃料が一方側に偏っても、燃料ポンプによる燃料吸込みが中断することはない。
【００１２】
しかも、プレッシャレギュレータからフィルターカートリッジまでのホース配管は、燃料タンク内であるので、燃料タンク周りの配管構造が複雑化することはなく、かつ、高性能のシール装置を設ける必要もなく、配管コストを易く抑えることができる。
【００１３】
さらに、ホースの下端部に、フィルターカートリッジのエレメントの上半部を上方から覆うハウジングを設けてあるので、ホースからフィルターカートリッジまで送られた余剰燃料は、無駄に飛び散ったりすることなく、効率良くフィルターカートリッジのエレメントに供給される。
【００１５】
請求項２記載の発明は、取付用蓋板の上側に、燃料ポンプと、該燃料ポンプの下部吸込口に接続されるフィルターカートリッジと、プレッシャレギュレータとを備え、燃料タンクの底面開口から前記燃料タンク内に挿入されると共に取付用蓋板がタンク底面に固定される車輌用燃料ポンプユニットにおいて、
前記フィルターカートリッジは、袋状のエレメントと該エレメントを保持する取付部とを有しており、
前記プレッシャレギュレータの余剰燃料排出口にホースを接続し、
該ホースを下方の前記フィルターカートリッジまで延ばし、
前記ホースの下端部を、前記エレメントよりも燃料ポンプ吸込口側の前記取付部に接続していることを特徴とする車輌用燃料ポンプユニット。
請求項１記載の車輌用燃料ポンプユニットにおいて、ホースの下端部を、フィルターカートリッジのエレメントよりも燃料ポンプ吸込口側に接続している。
【００１６】
これにより、プレッシャレギュレータからの余剰燃料は、エレメントによる流路抵抗を受けることなく、かつ、無駄なく燃料ポンプの吸込口に供給される。
【００１７】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の車輌用燃料ポンプユニットにおいて、フィルターカートリッジのエレメントは、偏平状に形成されると共に、蓋板の上面に対して、３mm以内の隙間を隔てて倒伏状に配置されている。
【００１８】
これにより、燃料タンク内の燃料が少なくなった時でも、燃料と接触するエレメントの面積を広く確保することができる。
【００１９】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の車輌用燃料ポンプユニットにおいて、フィルターカートリッジには、エレメントとタンク底面の間に介在するプロテクターを設けてある。
【００２０】
これにより、車輌の振動によるエレメントと蓋板との擦れ現象を防止することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態１】
図１は本願発明を適用した車輌用燃料ポンプユニットＰを自動二輪車の燃料タンク１に装着した例を示している。燃料タンク１の底壁１ａにはポンプユニット挿入用の開口３が形成される共に、該開口３の周囲にフランジ状のポンプ取付座４が形成されている。燃料ポンプユニットＰは、下端のフランジ状蓋板６の上に、燃料ポンプ８、流路形成ケース９、プレッシャレギュレータ１０及び燃料残量検出用のサーミスター１１等を一体的に備えており、前傾姿勢で開口３から燃料タンク１内に挿入され、上記蓋板６が、パッキン１２等のシール部材を介して上記取付座４に液密状態で締結されている。
【００２２】
蓋板６から下方にＬ字形の燃料供給管１５が突出しており、該燃料供給管１５は燃料供給系のスロットルボディ１６に接続し、スロットルボディ１６内を通る空気に燃料を噴射し、混合するようになっている。スロットルボディ１６からは燃料と空気の混合気が、吸気管１８を通ってエンジンの燃焼室へ供給される。勿論、燃料供給管１５の接続先はスロットルボディ１１には限定されず、インジェクター等に接続する構造も考えられる。
【００２３】
燃料ポンプ８の給電線２０及びサーミスター１１の電気配線２１は、絶縁保護管２２等を介して燃料タンク１の外部に延び出し、制御機器及び電源等に接続している。
【００２４】
図２は図１の燃料ポンプユニットＰのII-II断面拡大図（前面拡大図）であり、燃料ポンプ８は、平板状の蓋板６の上に取付ブラケット２４を介して一定高さに固定されており、燃料ポンプ８の下端に形成された下向開口状の吸込口２６にフィルターカートリッジ２７が接続されている。流路形成ケース９は燃料ポンプ８の上半部側面に上方突出状に取り付けられており、流路入口２８はチェック弁３０を介して燃料ポンプ上端のポンプ吐出口３１に接続し、流路出口３２には上記燃料供給管１５の上端部がＯリング３４を介して接続している。プレッシャレギュレータ１０は流路形成ケース９の上端部側面に取り付けられると共に、流路形成ケース９内の燃料流路に接続しており、下向きに突出する余剰燃料排出管３８を備えている。
【００２５】
余剰燃料排出管３８には下方に延びるゴムホース４０が接続しており、該ゴムホース４０は、フィルターカートリッジ２７の袋状エレメント３５の上端部に至り、ゴムホース４０の下端部にはエレメント３５の上半部を覆うハウジング３６が一体に設けられている。
【００２６】
また、燃料ポンプ８の下端部の周りには、フィルターカートリッジ２７部分を除いて上記燃料ポンプ８を取り囲む保護壁４３が立設されており、該保護壁４３には前記サーミスター１１が取り付けられると共に燃料ポンプ８のアース線２２等が接続している。
【００２７】
図３はフィルターカートリッジ２７の斜視図であり、前記袋状のエレメント３５と、該エレメント３５を保持すると共に接続口４６を有する取付部３６から構成されている。エレメント３５は、網あるいは不織布等により偏平状に形成されると共にその偏平面が上下に位置する倒伏姿勢になっており、取付部３６の一端部に片持ち状に固定されている。取付部３６の他端部には上記接続口４６が上向き開口状に形成されると共に、フィルターカートリッジ２７の取付方向を決めるための位置決め孔４７を有する突起４８が形成されている。
【００２８】
図４はフィルターカートリッジ２７の縦断正面図であり、エレメント３５は二重膜構造となっており、外周側に粗いメッシュの膜が配置され、内周側に細かいメッシュの膜が配置され、エレメント３５の内部に挿入された吸込口部材５１により取付部３６に固定されている。吸込口部材５１は下向きに開口すると共に取付部３６の燃料通路５０に連通しており、また、エレメント３５の膨んだ形状を維持するための骨部材５２を一体に有している。
【００２９】
エレメント３５の下面は蓋板６の上面に接近配置されており、たとえばその隙間Ｃ１は１mm程度に設定されている。
【００３０】
ハウジング４１はエレメント３５の上半部を上方から覆うカップ状に形成されており、上端面に前記ゴムホース４０が接続し、ゴムホース４０からエレメント３５に供給される余剰燃料が、エレメント外へ飛び散らないようにしている。
【００３１】
【取付方法】
図１において、燃料ポンプユニットＰを燃料タンク底壁１ａの開口３から挿入し、図２のように蓋板６をパッキン１２又はガスケットを介して取付座４に当接させ、複数の取付ボルト１４により液密状態に締結する。
【００３２】
【作用】
図２において、燃料タンク１内から燃料供給管１５に至る燃料の流れは、フィルターカートリッジ２７→燃料ポンプ８の吸込口２６→燃料ポンプ８内→燃料ポンプ８の上端吐出口３１→チェック弁３０→流路形成ケース９内の燃料流路（含、プレッシャレギュレータ１０部分）→流路出口３２→燃料供給管１５となっている。すなわち、燃料タンク１内の燃料は、フィルターカートリッジ２７のエレメント３５を経て吸込口２６から燃料ポンプ８内に吸い込まれ、燃料ポンプ８内で加圧された後、チェック弁３０を介して流路形成ケース９の燃料流路に入り、流路形成ケース９内ではプレッシャレギュレータ１０により所定圧力に調圧され、調圧後の燃料は、燃料供給管１５を介してスロットルボディ１６に供給される。
【００３３】
上記プレッシャレギュレータ１０の調圧作用により生じる余剰燃料は、排出管３８からゴムホース４０内へ排出され、ホース４０内をフィルターカートリッジ２７のエレメント３５の上端近傍まで至り、ハウジング４１内においてエレメント３５の上面に強制放出される。この場合、ハウジング１の作用により、余剰燃料は無駄なくエレメント３５に放出される。
【００３４】
燃料タンク１内の燃料が少ない時に、制動、加速又は傾斜で燃料タンク１内の燃料が、前側、後側等の一方側に偏っても、プレッシャレギュレータ１０からの余剰燃料がエレメント３５に漏れなく供給されており、かつ、エレメント３５の偏平状下面が１mm程度の隙間Ｃ１で蓋板６に接近配置されていることから、燃料ポンプ８による吸込作用が中断するのを防ぐことができる。さらに、保護壁４３で燃料ポンプ８の下端部の周りを囲っているので、たとえば加速時において燃料ポンプ近傍の燃料が急激に低下するのを防ぐことができ、これによってもエレメント３５近傍における燃料欠乏を防ぐことができる。
【００３５】
プレッシャレギュレータ１０からの余剰燃料をエレメント３５に上方から降り注ぐので、下方から供給する構造と比較すると、余剰燃料を積極的に、かつ、効率良くエレメント３５内部へ流入させることができる。しかも、プレッシャレギュレータ１０からフィルターカートリッジ２７までのホース４０による配管は、すべて燃料タンク１内に納まっているので、高性能のシール装置を設ける必要はなく、配管コストを易くすることができる。
【００３６】
【参考例】
図５は、参考例であり、倒伏姿勢のフィルターカートリッジ２７の偏平状エレメント３５と蓋板６との間に、エレメント３５の擦れを防止するためのプロテクター６０を配置した構造である。エレメント３５の下面と蓋板６との隙間Ｃ２は３mm程度に設定され、プロテクター６０はフィルターカートリッジ２７の取付部３６に固着又は一体に形成されている。プロテクター６０は、網状、格子状あるいはすのこ状の板でできており、上下方向に燃料を通過させ得る構造となっている。
【００３７】
また、図５の参考例では、燃料ポンプ８の下端部を囲む保護壁４３を、エレメント３５の前後両側まで延設し、ゴムホース４０の下端は直接エレメント３５の上面に臨ませている。すなわち、保護壁４３に、エレメント３５の前後両側を覆う延長部４３ａを形成することにより、図２で記載したようなハウジングを省略している。その他の構造は図２の燃料ポンプユニットと同様であり、同じ部品には同じ符号を付してある。ただし、サーミスター１１は延長部４３ａに取り付けてある。
【００３８】
図６は図５の燃料ポンプユニットＰの平面図であり、蓋板６は長円形に形成されており、フィルターカートリッジ２７の突出方向は、左右方向よりも一定角度θ１（たとえば１０〜１５°程度）前方に傾いた方向となっている。ちなみに、前記図２で説明した燃料ポンプユニットＰの蓋板６も図６と同様に長円形であり、図２のフィルターカートリッジ２７も左右方向より一定角度θ１（たとえば１０〜１５°程度）前方に傾いている。
【００３９】
図５及び図６の参考例のように、エレメント３５と蓋板６の間にプロテクター６０を備えていることにより、車輌が振動してもエレメント３５と蓋板６が擦れることはなく、エレメントが傷むことはない。
【００４０】
【発明の実施の形態２】
図７に示す実施の形態は、フィルターカートリッジ２７の取付部３６の上面に、取付部３６内の燃料通路５０に連通する接続口７１を開口し、該接続口７１にプレッシャレギュレータからの余剰燃料を導くゴムホース４０を接続している。
【００４１】
この構造によると、余剰燃料は、エレメント３５による抵抗を受けることなく、燃料ポンプ８の吸込口２６に吸い込むことができる。
【００４２】
【その他の発明の実施の形態】
（１）本願発明にかかる燃料ポンプユニットは、自動二輪車だけでなく、不整地走行用四輪車等、各種車輌の燃料タンクに適用することも可能である。
【００４３】
（２）フィルターカートリッジのエレメントは、蓋板に接触した構造とすることも可能である。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように本願発明は、プレッシャレギュレータから排出される余剰燃料を、ホースにより下方のフィルターカートリッジまで導くようにしていることにより、制動、加速又は傾斜時における燃料欠乏が防止できるのは勿論のこと、次のような特徴及び利点がある。
【００４５】
（１）プレッシャレギュレータ１０が燃料ポンプユニットＰに一体的に組み込まれると共に、燃料ポンプユニットＰの全体が燃料タンク１内に収納され、プレッシャレギュレータ１０の余剰燃料排出口３８にホース４０を接続して、下方のフィルターカートリッジ２７に導くようにしているので、余剰燃料戻し経路がすべて燃料タンク１内に収納されることになり、燃料タンク周り、特に燃料タンク下方の配管等が複雑化せず、コンパクトに纏められると共に、ホース配管用に厳格なシール構造も必要なく、製造コストも安くなる。
【００４６】
（２）また、余剰燃料を上方からフィルターカートリッジ２７のエレメント３５に供給することになるので、下方から供給する構造と比較すると、余剰燃料を積極的に、かつ、効率良くエレメント３５内部へ流入させることができる
【００４７】
（３）ホース４０の下端部に、フィルターカートリッジ２７を覆うハウジング４１を設けることにより、ホース４０からフィルターカートリッジ２７に導かれる余剰燃料は、無駄に飛び散ったりすることなく、効率良くフィルターカートリッジ２７に供給することができる。
【００４８】
（４）ホース４０の下端部を、フィルターカートリッジ２７のエレメント３５よりも燃料ポンプ吸込口側に接続すると、プレッシャレギュレータ１０からの余剰燃料は、エレメント３５による流路抵抗を受けることなく、かつ、無駄なく燃料ポンプ８の吸込口２６に供給することができる。
【００４９】
（５）フィルターカートリッジ２７のエレメント３５を、偏平状に形成すると共に蓋板６の上面に対して、３mm以内の隙間を隔てて倒伏状に配置することにより、燃料が少なくなった時でも燃料と接触するエレメント３５の面積を広く確保することができる。
【００５０】
（６）フィルターカートリッジ２７に、エレメント３５と燃料タンク底面１ａの間に介在するプロテクター６０を設けると、車輌の振動によるエレメント３５と蓋板６との擦れ現象を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本願発明を適用した車輌用燃料ポンプユニットを装着した自動二輪車用燃料タンクの縦断左側面図である。
【図２】  図１の燃料ポンプユニットのII-II断面拡大図（前面拡大図）である。
【図３】  フィルターカートリッジの拡大斜視図である。
【図４】  フィルターカートリッジの拡大縦断正面図である。
【図５】  燃料噴射ポンプユニットの参考例を示す正面図である。
【図６】  図５の平面図である。
【図７】  本願発明による燃料ポンプユニットの別の実施の形態であって、フィルターカートリッジの拡大縦断正面図である。
【図８】  従来例の縦断面図である。
【図９】  従来例の縦断面図である。
【符号の説明】
１  燃料タンク
３  開口
４  取付座
６  蓋板
８  燃料ポンプ
９  流路形成ケース
１０  プレッシャレギュレータ
１５  燃料供給管
１６  スロットルボディ
２６  吸込口
２７  フィルターカートリッジ
３５  エレメント
３６  取付部
４０  ホース
４１  ハウジング
４３  保護壁
４６  接続口
【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】
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【図９】
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