(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンク内に設けられ、該燃料タンク内の燃料を取り込んで吐出する燃料ポンプと、前記燃料ポンプに設けられた吐出口から吐出された燃料の圧力を予定値に調整する調圧手段と、該調圧手段で圧力が調整された燃料を燃料噴射弁に供給する高圧配管とを有する燃料供給装置において、
前記調圧手段が、
前記燃料タンク内で前記吐出口と前記高圧配管との間に設けられた導管と、
前記前記吐出口から前記導管に導入された燃料を燃料タンク内に回収するため、前記導管から分岐された複数の燃料逃がし管と、
前記導管内の燃料圧力が前記予定値に達したときに該圧力で付勢されて前記燃料逃がし管を開くため、該燃料逃がし管に対してそれぞれ設けられた弁手段とからなることを特徴とする燃料供給装置。
【請求項２】
前記燃料逃がし管が、前記導管の側壁に結合されており、
前記弁手段が、前記燃料逃がし管内に設けられており、弁体と該弁体を前記予定値の燃料圧力に対応する力で付勢するばね手段とを備えていることを特徴とする請求項１記載の燃料供給装置。
【請求項３】
前記複数の燃料逃がし管が、前記導管に対して、燃料給送方向の同位置に配置されたことを特徴とする請求項１または２記載の燃料供給装置。
【請求項４】
前記複数の燃料逃がし管が、前記導管に対して、燃料給送方向に互いに位置をずらせて配置されたことを特徴とする請求項１または２記載の燃料供給装置。
【請求項５】
前記ばね手段による付勢力が、前記複数の弁手段毎に異なる値に調節されてあることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料供給装置に関し、特に、燃料ポンプから燃料噴射弁に供給される燃料の圧力調整をすることができる圧力逃がし弁を有する燃料供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図８は、車両や船舶のエンジンに燃料を供給するシステムの構成図である。同図において、燃料タンク１００内に燃料ポンプ１１０が設置されている。燃料ポンプ１１０およびエンジン１２０間は導管１３０で接続され、導管１３０の途中には燃料調整弁１４０が設けられている。燃料ポンプ１１０が付勢されると、燃料タンク１００内の燃料は、燃料ポンプ１１０の底部から燃料ポンプ１１０内に吸い上げられ、導管１３０を通ってエンジン１２０へ給送される。導管１３０内の圧力が予定値より高くなった場合、燃料調整弁１４０の逃がし弁１５０が作動して燃料タンク１００内へ燃料が戻される（矢印ｆ）。逃がし弁１５０が開くことによって導管１３０内の圧力は低下させられる。この種の燃料供給装置は実公昭５２−３４５０７号公報に開示されている。
【０００３】
図９はダイヤフラム式の圧力調整装置の断面図である。同図において、ケーシング１０１，１０２は、ダイヤフラム１０７によって、負圧導入筒１０６を有する負圧室１０８と、調圧されるべき流体の入口１０３および出口１０４を有する圧力室１０９とに区画される。ケーシング１０１，１０２に保持されるダイヤフラム１０７の中心部には弁支持体１１１が取り付けられ、弁支持体１１１には弁体１１６が支持される。弁体１１６は前記圧力室１０９に設けられる弁座１０５と協同する。この圧力調整弁において、負圧導入筒１０６に作用する負圧の大きさによって弁体１１６と弁座１０５との間隙が調節され、出口１０４から流出する流体の圧力が調節される。この種の圧力調整装置は実開昭６０−１４３１６０号公報に開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述の逃がし弁機構を有する装置では、球状の弁をコイルスプリングで付勢していて、この球弁をコイルスプリングに打ち勝って押圧するような燃料圧が作用したときに球弁が偏倚して燃料が燃料タンク内に戻される。燃料圧を受ける面は球弁の一部であり、大きい面積を確保するのが困難である。したがって、弁がスムーズに開閉せず、規定の圧力に達したときに急開し、規定の圧力を下回った時に急全閉する。つまり、圧力勾配が大きい。そのために、導管１３０内の圧力の変動が激しく、燃料噴射弁に供給する圧力のばらつきが大きいという不具合がある。
【０００５】
一方、ダイヤフラム式の装置では、ダイヤフラムの比較的大きい面で圧力を受けることができるので、弁の開閉はスムーズである。しかし、ダイヤフラムの支持部等が複雑であり、簡単な構造にしにくいという不具合がある。
【０００６】
本発明の目的は、上記従来の課題に鑑み、小さい圧力勾配ながら構造が簡単な燃料供給装置を提供することにある。
【０００７】
【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、燃料タンクから取り込まれて燃料ポンプから吐出された燃料の圧力を予定値に調整する調圧手段を有する燃料供給装置において、前記調圧手段が、前記吐出された燃料の通路を分岐して前記燃料タンクに燃料を回収する分岐路と、前記通路内の燃料圧力が前記予定値に達したときに該圧力で付勢されて該分岐路を開く弁手段とからなり、前記調圧手段が複数組設けられた点に第１の特徴がある。
【０００８】
また、本発明は、調圧手段が、燃料ポンプの吐出口に結合された導管と、前記導管の側壁に結合された燃料逃がし管と、前記燃料逃がし管に設けられた弁手段と、前記弁手段を予定の燃料圧力に対応する力で付勢するばね手段とからなり、前記調圧手段が複数組設けられた点に第２の特徴がある。
【０００９】
また、本発明は、前記複数の燃料逃がし管が、前記導管に対して、燃料給送方向の同位置、または燃料給送方向に互いに位置をずらせて配置された点に第３の特徴がある。
【００１０】
また、本発明は、前記ばね手段による付勢力が、前記複数の弁手段毎に異なる値に調節されてある点に第４の特徴がある。
【００１１】
さらに、本発明は、前記燃料ポンプおよび調圧装置が燃料タンク内に設けられていて、前記燃料逃がし管から逃がされた燃料が前記燃料タンク内に戻される点に第５の特徴がある。
【００１２】
上記特徴によれば、燃料ポンプから吐出された燃料の圧力が予定値を超えたときに弁手段が開き、燃料が逃げて燃料の圧力が予定値以下に低下させられる。特に燃料は複数の分岐路ないし複数の燃料逃がし管の弁手段による作用で逃がされるので、圧力勾配を小さくすることができる。第４の特徴によれば、圧力上昇時や圧力下降時には複数の弁手段が段階的に開いたり、閉じたりするので、圧力勾配が小さくなり、燃料供給が一層安定する。
【００１３】
第３の特徴によれば、燃料逃がし管を介して燃料逃がし先に燃料を給送する際の配管の自由度が増す。第５の特徴によれば、いわゆるインタンク形式の燃料ポンプで的確な燃料圧調整を行うことができる。
【００１４】
【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搭載した自動二輪車の側面図である。図中矢印に付加した符号Ｆｒは車両の前部または前方、符号Ｒｒは車体の後部または後方を示す。スクータ型車両である自動二輪車１０は、車体フレーム１１と、車体フレーム１１のヘッドパイプ１１ａに取付けたフロントフォーク１２と、フロントフォーク１２に取付けた前輪１３と、フロントフォーク１２に連結したハンドル１４と、車体フレーム１１の後部に上下スイング可能に取付けたパワーユニット１５と、パワーユニット１５に取付けた後輪１６と、パワーユニット１５の後端部を懸架したリヤクッションユニット１７と、車体フレーム１１の後部上部に取付けた収納ボックス（ラゲッジボックス）１８と、収納ボックス１８の上に配置されて開閉可能に取付けられたシート１９とを有する。ラゲッジボックス１８には、ヘルメットＨｅが収容される。
【００１５】
ハンドル１４には、左・右のハンドルグリップ５１Ｌ，５１Ｒ、左・右のブレーキレバー５２Ｌ，５２Ｒ、並びに左・右のブレーキレバー５２Ｌ，５２Ｒで操作するスイッチとしてのブレーキスイッチ５３Ｌ，５３Ｒが設けられる。
【００１６】
車体フレーム１１は、ヘッドパイプ１１ａを一体成形したアルミダイキャスト製のフロントフレーム１１Ｆと、同じくアルミダイキャスト製のリヤフレーム１１Ｒとが連結部１１Ｘで連結されてなる。パワーユニット１５は、エンジン２１と遠心クラッチ付きベルトコンバータ無段変速機２２とからなる。エンジン２１は、シリンダブロック３０７とシリンダヘッド３０８とヘッドカバー３１１、すなわちシリンダ部分を収納ボックス１８と燃料タンク３５との間に臨ませ、略水平方向に傾斜した水冷式４サイクルエンジンである。
【００１７】
燃料タンク３５には、錠付き給油キャップ３５ａが設けられ、給油用リツド９１を前上方へ開放したときに現れてここから給油が可能になる。燃料タンク３５には、燃料の残量を検知するために抵抗器を主たる構成要素としたフューエルユニット５６が設けられる。
【００１８】
車体フレーム１１はボディカバー２４で覆われる。ボディカバー２４は、ヘッドパイプ１１ａの前部を覆うフロントカバー２８と、ヘッドパイプ１１ａを挟みフロントカバー２８の後部を覆うとともに運転者の脚部前方を覆うレッグシールド２６と、運転者の足を載せるステップフロア（低床式足載板）２７と、ステップフロア２７の外縁から下方へ延ばした左右一対のフロアサイドカバー２８と、これらフロアサイドカバー２８の下縁間を覆うアンダカバー２９と、シート１９下周りの前部を覆うシート下部カバー３１と、シート１９下後部と後輪１６の上方を覆うリヤカバー３２と、左右一対のサイドカバー３３とからなる。
【００１９】
レッグシールド２６の部分にはメインスイッチ３４が配置され、ステップフロア２７の下には燃料タンク３５および燃料ポンプ３６が配置される。また、車体フレーム１１の後部上端部にはラジエータ用リザーブタンク３７、バッテリ３８および制御ユニット３９が配置される。自動二輪車１０には、車速、残燃料量、走行距離、および運転者とのコミュニケーション用メッセージ等を表示する液晶表示装置６０が搭載される。
【００２０】
自動二輪車１０には、車体左側に設けたエアクリーナ４１、キャブレータ４２、エンジン２１のクランク軸２１ａの右端に設けたエンジン冷却用ラジエータ４３、エンジン用排気管４４、車体右側に設けた排気用マフラ４５、フロントフォーク１２と共に回動するフロントフェンダ４６、リヤフェンダ４７、ヘッドランプ４８、ミラー９２、左・右のフロントウインカ９３Ｌ，９３Ｒ、前側ハンドルカバー９４、後側ハンドルカバー９４Ｒ、フロントカバー２５内に設けたホーン９５、左右一対のエンジンハンガ９６、エンジン始動用キックペダル９７、メインスタンド９８、キャリア９９、シリンダブロック３０７、シリンダヘッド３０８、ヘッドカバー３１１、吸気管３１２、インテークマニホールド３１３が設けられる。
【００２１】
エンジン２１にはエンジン２１の水温を検知する水温センサ５４が設けられ、動力伝達機構２２の後輪１６側にはスピードセンサ５５が設けられる。スピードセンサ５５は、好ましくはホール素子を用いたホールセンサである。車体後部にはストップランプ５７並びに左・右のリヤウインカ５９Ｌ，５９Ｒが設けられ、車体前部にはストップランプ５７を点灯させる点灯回路ユニット５８が設けられる。
【００２２】
図３は、燃料タンク３５の断面図である。同図において、燃料タンク３５の本体３５１は合成樹脂製であり、例えば、ブロー成型（ブローイング）によって製作される。燃料タンク３５の内部には、燃料ポンプ１が装着される。燃料ポンプ１は吐出された燃料の圧力を予定値に調整する調圧装置２を備え、ホルダ３によって本体３５１内に固定される。ホルダ３は、上方から本体３５１内に差し込まれ、フランジ部３１を本体の受け口３５２に係合させることで固定される。
【００２３】
ホルダ３の下端には燃料ポンプ１に吸い込まれる燃料を濾過するフィルタ４が設けられる。燃料ポンプ１の吸入口５はフィルタ４に対向して開口する。燃料ポンプ１の吐出口６には調圧装置２が結合される。調圧装置２はホルダ３の上部に形成される曲管８に結合され、曲管８には継手９を介して高圧用導管６１が結合される。高圧用導管６１は、前記吸気管３１２に設けられる図示しない燃料噴射弁に接続される。調圧装置２にはチェックバルブ６２が設けられ、チェックバルブ６２の下流つまり燃料噴射弁寄りには、燃料圧が予定値より高いときに調圧装置２内の燃料を本体３５１内に戻すリリーフバルブユニット（後述）が設けられる。
【００２４】
給油キャップ３５ａで蓋をされた給油口から本体３５１に給油される。本体３５１内に給油された燃料は吸入口５から燃料ポンプ１内に吸入され、吐出口６から調圧装置２、曲管８、および高圧用導管６１を通って燃料噴射弁に給送される。燃料ポンプ１から吐出された燃料はチェックバルブ６２で逆流を阻止されるとともに、リリーフバルブで予定値以下の燃料圧に調整される。
【００２５】
図４は、調圧装置２の正面図（燃料ポンプ側から見た図）であり、図５は調圧装置２の断面側面図である。図４，図５において、調圧装置２の管体７の上端寄りには、リリーフバルブユニット６３を構成するリリーフ管（燃料逃がし管）６４，６５が水平に張りだして形成される。リリーフ管６４，６５には、燃料ポンプ１に沿って当接できるように、スティフナ（補強片）６６が設けられる。
【００２６】
リリーフバルブユニット６３より上流に設けられるチェックバルブ６２は、管体７に形成される弁座６２２と管体７の内壁に固着されるブロック６２３に摺動自在に設けられる弁体６２１からなる。弁体６２１は吐出口６から給送される燃料の圧力で上方に付勢されて持ち上げられ、弁座６２２から離れて開弁し、管体７内の通路を開く。一方、下流からの逆流に対しては、弁体６２３が上方からの燃料に付勢されて下降し、弁座６２２に着座して閉弁し、管体７内の通路を閉じる。
【００２７】
図１は、リリーフバルブユニット６３の構造を示す断面図であり、図３のＡ−Ａ位置での断面図である。同図において、管体７の側部に形成されて２方向に張り出されるリリーフ管６４，６５は同様に構成されるので、一方のリリーフ管６４で代表して説明する。リリーフ管６４は管体７の内部につながる開口６４１を有し、開口６４１は弁体６４２が適合する弁座を有している。弁体６４２のガイド棒６４３は調整ボルト６４４の中心孔を貫通して、調整ボルト６４４内をリリーフ管６４の管長方向に変位自在に設けられる。弁体６４２の頭６４５と調整ボルト６４４との間にはコイルスプリング６４６が設けられ、弁体６４２を前記開口６４１の弁座に向けて付勢している。調整ボルト６４４と開口６４１との間の管壁にはリターン孔６４７が形成される。前記調整ボルト６４４はリリーフ管６４に螺送され、弁体６４２の、開口６４１に対する付勢圧力つまりリリーフ圧を予定値に設定した位置で熱かしめ等の適宜の固定方法で固定する。
【００２８】
この構成により、管体７内の燃料圧力がコイルスプリング６４６の付勢力を超えたときには、弁体６４２は高圧の燃料に押されて後退し、開口６４１とリターン孔６４７とがつながる。その結果、燃料は開口６４１とリターン孔６４７を通って燃料タンク３５内に戻される。これによって、管体７内の燃料圧はコイルスプリング６４６で設定された圧力に保持され、安定した燃料供給が行える。特に、リリーフバルブユニット６３が受ける燃料圧力は２つの弁体６４２、６５２に分散されるので、結果的に、弁体が単一のものよりも大きい面積で燃料の圧力を受けることができ、圧力勾配を小さくできる。
【００２９】
次に、調圧装置２の変形例を示す。図６は変形例に係る調圧装置２の正面図、図７は、断面側面図であり、図４、図５と同符号は同一または同等部分を示す。上述の実施形態では、リリーフバルブユニット６３のリリーフ管６４，６５を同じ高さ位置に設けた。すなわち、図１、４のように開口６４１と６５１とを管体７の通路を挟んで対向配置させた。一方、この変形例では、リリーフ管６４，６５を管体７の軸方向（長手方向）に並べて配置した。図から理解できるように、リリーフ管６４，６５の端部つまり調整ボルト６４４，６５４側が同一方向に揃っているので、一方向からの調整作業が可能である。また、図のようにリリーフ６４，６５を互いに一体に結合させるようにすることで、複雑な張り出し形状がなくなり、全体の形状が簡素化されて、調圧装置２のボディ（管体）の成型が容易になる。
【００３０】
なお、リリーフバルブユニット６３を、弁体を有するリリーフ管を２つ設けた例を示したが、これは２つに限らず、複数であればよい。また、リリーフ管を縦に並べた図６，図７のものは、それぞれのリリーフ管を一体に形成するのでなくてもよく、互いに間隔をおいて配置してもよい。また、複数のリリーフ管のリリーフ圧設定は同一でなくてもよい。互いに値を異ならせることにより、自由な設定が可能である。
【００３１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなとおり、請求項１ないし請求項６の発明によれば、複数の燃料逃がし手段により、給送される燃料の圧力勾配を小さくすることができる。したがって、例えば、燃料噴射弁に供給する燃料圧が安定し、燃料噴射量のばらつきが抑制される。特に、簡単な弁手段によって、ダイヤフラム式の調圧装置を使用するのと同様の圧力勾配を実現できる。
【００３２】
請求項３の発明によれば、燃料の逃がし方向を所望のように設定しやすい。また、請求項４の発明によれば、弁手段の付勢方向をそろえることができるので、開弁圧の調節を行いやすいし、成型も容易である。さらに、請求項５の発明によれば、各弁手段毎に異なる開弁圧を設定できるので、燃料圧を滑らかに調節できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本願発明の一実施形態に係る調圧装置の要部断面図である。
【図２】  本願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側面図である。
【図３】  燃料ポンプを収容する燃料タンクの断面図である。
【図４】  調圧装置の正面図である。
【図５】  調圧装置の断面図である。
【図６】  変形例に係る調圧装置の正面図である。
【図７】  変形例に係る調圧装置の断面図である。
【図８】  従来技術のシステムの構成図である。
【図９】  従来技術の調圧装置の断面図である。
【符号の説明】
１…燃料ポンプ、  ２…調圧装置、  ３…ガイド、  ５…吸入口、  ６…吐出口、  ７…管体、  ３５…燃料タンク、  ６１…高圧用導管、  ６２…チェックバルブ、  ６４、６５…リリーフ管、  ６４２、６５２…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】
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【図９】
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