(57)【要約】【課題】簡素な構成で燃料添加剤を燃料に効果的に混合させる。【解決手段】燃料タンク１１からフィードポンプ２０によって汲み上げた燃料をインジェクタ１７に供給して噴射する燃料噴射システム１０の燃料添加剤供給装置であって、フィードポンプ２０は、互いに噛合する少なくとも一対の歯車２１，２２，２５，２６を含み、歯車２１，２２，２５，２６のギヤ歯２１Ａ，２２Ａ，２５Ａ，２６Ａの表層に燃料添加剤を含浸させた。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンクからフィードポンプによって汲み上げた燃料をインジェクタに供給して噴射する燃料噴射システムの燃料添加剤供給装置であって、
前記フィードポンプは、互いに噛合する少なくとも一対の歯車を含み、当該一対の歯車のうち、少なくとも一方の歯車のギヤ歯の表層に燃料添加剤を含浸させた
ことを特徴とする燃料添加剤供給装置。
【請求項２】
前記一対の歯車が焼結体で形成されると共に、前記焼結体の空隙に前記燃料添加剤を含浸させた
請求項１に記載の燃料添加剤供給装置。
【請求項３】
前記フィードポンプがトロコイド式ポンプであって、前記歯車が複数の外歯を有するインナロータ及び、前記外歯と噛合する複数の内歯を有するアウタロータである
請求項１又は２に記載の燃料添加剤供給装置。
【請求項４】
前記フィードポンプがギヤ式ポンプであって、前記歯車が複数の第１ギヤ歯を有するドライブギヤと、前記第１ギヤ歯と噛合する複数の第２ギヤ歯を有するドリブンギヤである
請求項１又は２に記載の燃料添加剤供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料添加剤供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ディーゼルエンジンやガソリンエンジン等の内燃機関においては、燃焼性や清浄性を向上させる燃料添加剤が種々提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、この種の燃料添加剤を燃料タンク内の燃料に自動的に混合させることが可能な自動供給装置も種々提案されている（例えば、特許文献２，３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１６７３０１号公報
【特許文献２】特開２００５−１７１９６６号公報
【特許文献３】特開平０７−１１９５７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般的に、燃料添加剤は、人手によって最適な量を計量して燃料タンク内に投与されるため、煩わしい課題がある。また、上記従来技術のような燃料添加剤の自動供給装置では、添加剤を貯留するタンクや配管類等を別個に設ける必要があり、車両搭載性の制約や部品点数の増加によるコスト上昇等を招く課題がある。
【０００６】
本開示の技術は、簡素な構成で燃料添加剤を燃料に効果的に混合させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の技術は、燃料タンクからフィードポンプによって汲み上げた燃料をインジェクタに供給して噴射する燃料噴射システムの燃料添加剤供給装置であって、前記フィードポンプは、互いに噛合する少なくとも一対の歯車を含み、当該一対の歯車のうち、少なくとも一方の歯車のギヤ歯の表層に燃料添加剤を含浸させたことを特徴とする。
【０００８】
前記一対の歯車が焼結体で形成されると共に、前記焼結体の空隙に前記燃料添加剤を含浸させてもよい。
【０００９】
前記フィードポンプがトロコイド式ポンプであって、前記歯車が複数の外歯を有するインナロータ及び、前記外歯と噛合する複数の内歯を有するアウタロータであってもよい。
【００１０】
前記フィードポンプがギヤ式ポンプであって、前記歯車が複数の第１ギヤ歯を有するドライブギヤと、前記第１ギヤ歯と噛合する複数の第２ギヤ歯を有するドリブンギヤであってもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本開示の技術によれば、簡素な構成で燃料添加剤を燃料に効果的に混合させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る燃料噴射システムを示す模式的な全体構成図である。
【図２】（Ａ）は本実施形態に係るフィードポンプにトロコイド式ポンプを適用した場合を説明する模式図、（Ｂ）は本実施形態に係るフィードポンプにギヤ式ポンプを適用した場合を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面に基づいて、本発明の一実施形態に係る燃料添加剤供給装置について説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００１４】
まず、図１に基づいて、本実施形態に係る燃料噴射システム１０の全体構成から説明する。燃料噴射システム１０は、燃料タンク１１と、燃料吸入配管１２と、燃料フィルタ１３と、フィードポンプ２０と、高圧ポンプ１４と、燃料供給配管１５と、コモンレール１６と、ディーゼルエンジン（以下、単にエンジンという）Ｅの各筒内に燃料を噴射する複数のインジェクタ１７と、圧力制御弁１８と、リターン配管１９とを備えている。
【００１５】
燃料タンク１１は、燃料（例えば、軽油）を貯留する。燃料吸入配管１２は、一端側を燃料タンク１１内の燃料に浸漬させると共に、他端側をフィードポンプ２０の吸入口に接続されている。燃料フィルタ１３は、燃料吸入配管１２に介装されており、フィードポンプ２０によって汲み上げられる燃料中の異物を除去する。
【００１６】
フィードポンプ２０及び、高圧ポンプ１４は、エンジンＥの動力で駆動する。フィードポンプ２０は、燃料タンク１１から燃料吸入配管１２を介して汲み上げた燃料を高圧ポンプ１４に供給する。フィードポンプ２０の詳細については後述する。
【００１７】
高圧ポンプ１４は、何れも図示しないシャフトの回転によって往復駆動するプランジャを備えており、プランジャの往復運動によって燃料を加圧して吐出する。高圧ポンプ１４で加圧された高圧燃料は、燃料供給配管１５を介してコモンレール１６に供給される。
【００１８】
コモンレール１６は、高圧ポンプ１４から供給される高圧燃料を蓄圧して各インジェクタ１７に分配する。また、コモンレール１６には、圧力制御弁１８が設けられており、コモンレール１６内の圧力が所定値に達すると、高圧燃料がリターン配管１９を介して燃料タンク１１に戻されるようになっている。
【００１９】
次に、図２に基づいて、本実施形態に係るフィードポンプ２０の詳細について説明する。フィードポンプ２０は、例えば、トロコイド式ポンプ又はギヤ式ポンプであって、本実施形態の燃料添加剤供給装置を構成する。
【００２０】
図２（Ａ）は、フィードポンプ２０にトロコイド式ポンプを適用した場合を示す模式的な図である。トロコイド式のフィードポンプ２０は、複数の外歯２１Ａを有するインナロータ２１と、外歯２１Ａと噛合する複数の内歯２２Ａを有するアウタロータ２２と、これら各歯車２１，２２を収容するハウジング２３とを備えている。ハウジング２３には、燃料吸入配管１２に接続された吸入ポート２３Ａ及び、高圧ポンプ１４に接続された吐出ポート２３Ｂが形成されている。
【００２１】
インナロータ２１は、駆動軸２４にキー結合等により一体回転可能に固定されている。インナロータ２１の歯数は、アウタロータ２２の歯数よりも少ない歯数で設けられている。
【００２２】
アウタロータ２２は、インナロータ２１（駆動軸２４）の回転中心に対して偏心して配置されており、インナロータ２１の回転に伴い、アウタロータ２２も連動して回転し、各歯車２１，２２間に形成されたポンプ室Ｐの容積が変化することで、燃料吸入配管１２から吸入ポート２３Ａに吸入された燃料を吐出ポート２３Ｂから高圧ポンプ１４に吐出するように構成されている。
【００２３】
インナロータ２１及び、アウタロータ２２は、無数の空隙を有する多孔質（ポーラス）状となるように、好ましくは、金属粉体の集合体を融点前後で焼き固めた焼結体で形成されている。
【００２４】
さらに、外歯２１Ａの表層２１Ｂを形成する焼結体の空隙及び、内歯２２Ａの表層２２Ｂを形成する焼結体の空隙には、金属に含浸可能な燃料添加剤が含浸されている。すなわち、フィードポンプ２０の駆動に伴い各ギヤ歯２１Ａ，２２Ａが噛合すると、焼結体の空隙に含浸されている燃料添加剤が燃料中に流れ出るようになっている。
【００２５】
図２（Ｂ）は、フィードポンプ２０にギヤ式ポンプを適用した場合を示す模式的な図である。ギヤ式のフィードポンプ２０は、複数のギヤ歯２５Ａを有するドライブギヤ２５と、ギヤ歯２５Ａと噛合する複数のギヤ歯２６Ａを有するドリブンギヤ２６と、これら各歯車２５，２６を収容するハウジング２７とを備えている。ハウジング２７には、燃料吸入配管１２に接続された吸入ポート２７Ａ及び、高圧ポンプ１４に接続された吐出ポート２７Ｂが形成されている。
【００２６】
ドライブギヤ２５は、駆動軸２４にキー結合等により一体回転可能に固定されている。ドリブンギヤ２６は、ハウジング２７に設けられた支持軸２８に装着されている。ドライブギヤ２５の回転に伴いドリブンギヤ２６も回転し、各ギヤ歯２５Ａ，２６Ａが噛合して開くと、負圧によって燃料が燃料吸入配管１２から吸入ポート２５Ａに吸入される。さらに、吸入された燃料は、各歯車２５，２６とハウジング２７との隙間を通って、各ギヤ歯２５Ａ，２６Ａが再び噛合すると絞り出されることで、吐出ポート２７Ｂから高圧ポンプ１４に吐出されるように構成されている。
【００２７】
ドライブギヤ２５及び、ドリブンギヤ２６は、無数の空隙を有する多孔質状となるように、好ましくは、金属粉体の集合体を融点前後で焼き固めた焼結体で形成されている。
【００２８】
さらに、ドライブギヤ２５のギヤ歯２５Ａの表層２５Ｂを形成する焼結体の空隙及び、ドリブンギヤ２６のギヤ歯２６Ａの表層２６Ｂを形成する焼結体の空隙には、金属に含浸可能な燃料添加剤が含浸されている。すなわち、フィードポンプ２０の駆動に伴い各ギヤ歯２５Ａ，２６Ａが噛合すると、焼結体の空隙に含浸された燃料添加剤が燃料中に流れ出るようになっている。
【００２９】
以上詳述したように、本実施形態によれば、フィードポンプ２０の各歯車２１，２２，２５，２６を焼結体で形成し、各ギヤ歯２１Ａ，２２Ａ，２５Ａ，２６Ａの表層を形成する焼結体の空隙に燃料添加剤を含浸させたことで、各ギヤ歯２１Ａ，２２Ａ，２５Ａ，２６Ａが噛合すると、燃料添加剤が焼結体の空隙から燃料中に流れ出て、燃料と自動的に混入されるようになっている。
【００３０】
これにより、人手を煩わすことなく、燃料添加剤を燃料中に容易に供給することができる。また、従来技術のような添加剤タンクや配管等を別体に設けることなく、フィードポンプ２０の歯車２１，２２，２５，２６を加工するのみで燃料添加剤を自動供給することが可能となり、部品点数の増加によるコスト上昇や車両搭載性の悪化等を効果的に防止することができる。
【００３１】
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。
【００３２】
例えば、上記実施形態において、フィードポンプ２０の各歯車２１，２２，２５，２６は焼結体で形成されるものとしたが、各歯車２１，２２，２５，２６の歯面にショットピーニング処理等を施して多孔質層を形成し、当該多孔質層に燃料添加剤を含浸させてもよい。
【００３３】
また、上記実施形態において、燃料添加剤は互いに噛合する各歯車２１，２２，２５，２６にそれぞれ含浸されるものとして説明したが、何れか一方にのみ含浸させてもよい。
【００３４】
また、フィードポンプ２０は、トロコイド式やギヤ式に限定されず、互いに噛合する少なくとも一対のギヤを有する他のポンプにも適用することができる。
【００３５】
また、エンジンＥはディーゼルエンジンに限定されず、ガソリンエンジン等の他の内燃機関の燃料噴射システムにも広く適用することが可能である。
【符号の説明】
【００３６】
１０  燃料噴射システム
１１  燃料タンク
１２  燃料吸入配管
１３  燃料フィルタ
１４  高圧ポンプ
１５  燃料供給配管
１６  コモンレール
１７  インジェクタ
１８  圧力制御弁
１９  リターン配管
２０  フィードポンプ
２１  インナロータ
２１Ａ  外歯
２２  アウタロータ
２２Ａ  内歯
２５  ドライブギヤ
２５Ａ  ギヤ歯
２６  ドリブンギヤ
２６Ａ  ギヤ歯
【図１】
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【図２】
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