(57)【要約】【課題】吸気道を区画する本体にインジェクターおよび燃料ポンプを結合する際にスロットル弁の軸線方向に小型化を実現することができる燃料供給装置を提供する。【解決手段】燃料供給装置１４は、吸気道１３を区画する本体１７と、本体１７に結合されて、吸気道１３の中心軸線Ｘｉｓに並列に延びる駆動軸４２を有する電動モーター４９を含み、電動モーター４９の動力に基づき燃料タンク１６内の燃料を吸引する燃料ポンプ１８と、本体１７に結合されて先端で吸気道１３に臨み、燃料ポンプ１８から供給される燃料を先端から吸気道１３に向けて噴射するインジェクター１９とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気道（１３）を区画する本体（１７）と、
前記本体（１７）に結合されて、前記吸気道（１３）の中心軸線（Ｘｉｓ）に並列に延びる駆動軸（４２）を有する電動モーター（４９）を含み、前記電動モーター（４９）の動力に基づき燃料タンク（１６）内の燃料を吸引する燃料ポンプ（１８）と、
前記本体（１７）に結合されて先端で前記吸気道（１３）に臨み、前記燃料ポンプ（１８）から供給される燃料を前記先端から前記吸気道（１３）に向けて噴射するインジェクター（１９）と
を備えることを特徴とする燃料供給装置。
【請求項２】
請求項１に記載の燃料供給装置において、前記吸気道（１３）の中心軸線（Ｘｉｓ）を含む仮想平面（６６）で仕切られる一方の空間（６７）に前記燃料ポンプ（１８）は配置され、他方の空間（６８）に前記インジェクター（１９）は配置され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、前記ポンプ（１８）は、前記駆動軸（４２）に平行に、前記インジェクター（１９）に近い一端に吐出口（１８ｂ）を有することを特徴とする燃料供給装置。
【請求項４】
請求項３に記載の燃料供給装置において、
前記吸気道（１３）を横切る弁軸（６３）で前記本体（１７）に回転自在に支持され、前記吸気道（１３）に配置される弁体を有するバタフライ型のスロットル弁（６２）を備え、
前記吸気道（１３）の中心軸線（Ｘｉｓ）および前記弁軸（６３）の回転軸線（３２）を含む仮想平面（６９）で仕切られる一方の空間（７１）に前記燃料ポンプ（１８）および前記インジェクター（１９）は配置される
ことを特徴とする燃料供給装置。
【請求項５】
請求項４に記載の燃料供給装置において、前記本体（１７）は、前記吸気道（１３）の上流側を区画し、前記スロットル弁（６２）を支持する第１体（２２）と、前記吸気道（１３）の下流側を区画し前記第１体（２２）に結合されて、前記インジェクター（１９）を支持する第２体（２３）とを備えることを特徴とする燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は燃料供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示の燃料供給装置では、吸気道を区画するスロットル本体にインジェクター、燃料ポンプおよびレギュレーターが一体化される。角形の燃料ポンプの上面にスロットル本体が重ねられる。吸気道の中心軸線に直交する仮想平面内にインジェクターの中心軸線は配置される。スロットル弁の弁軸の一端に電子ガバナーが接続される。電子ガバナーはスロットル弁の開度を制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２０１１−５２２１６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では燃料ポンプはスロットル弁の軸線上に配置される。燃料供給装置のサイズはスロットル弁の軸線方向に増大してしまう。特に、スロットル弁にスロットルドラムや戻しばね、スロットル開度センサーなどが関連づけられる場合には、スロットル弁の軸線方向にさらにサイズは増大してしまう。
【０００５】
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、吸気道を区画する本体にインジェクターおよび燃料ポンプを結合する際にスロットル弁の軸線方向に小型化を実現することができる燃料供給装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１側面によれば、吸気道を区画する本体と、前記本体に結合されて、前記吸気道の中心軸線に並列に延びる駆動軸を有する電動モーターを含み、前記電動モーターの動力に基づき燃料タンク内の燃料を吸引する燃料ポンプと、前記本体に結合されて先端で前記吸気道に臨み、前記燃料ポンプから供給される燃料を前記先端から前記吸気道に向けて噴射するインジェクターとを備える燃料供給装置は提供される。
【０００７】
第２側面によれば、第１側面の構成に加えて、前記吸気道の中心軸線を含む仮想平面で仕切られる一方の空間に前記燃料ポンプは配置され、他方の空間に前記インジェクターは配置される。
【０００８】
第３側面によれば、第２側面の構成に加えて、前記ポンプは、前記駆動軸に平行に、前記インジェクターに近い一端に吐出口を有する。
【０００９】
第４側面によれば、第３側面の構成に加えて、燃料供給装置は、前記吸気道を横切る弁軸で前記本体に回転自在に支持され、前記吸気道に配置される弁体を有するバタフライ型のスロットル弁を備え、前記吸気道の中心軸線および前記弁軸の回転軸線を含む仮想平面で仕切られる一方の空間に前記燃料ポンプおよび前記インジェクターは配置される。
【００１０】
第５側面によれば、第４側面の構成に加えて、前記本体は、前記吸気道の上流側を区画し、前記スロットル弁を支持する第１体と、前記吸気道の下流側を区画し前記第１体に結合されて、前記インジェクターを支持する第２体とを備える。
【発明の効果】
【００１１】
第１側面によれば、一般に、電動モーターは、駆動軸に同軸に固定されるローター、および、ローターを囲むステーターを含む。ローターおよびステーターは駆動軸に同軸の円筒形に構成される。したがって、吸気道に燃料ポンプが並列に配置されると、燃料供給装置の小型化は実現される。
【００１２】
第２側面によれば、燃料ポンプが一方の空間内に位置し、インジェクターが他方の空間に位置する限り、燃料ポンプの占有空間とインジェクターの占有空間とは重ならない。燃料ポンプとインジェクターとは仮想平面を挟んで隣り合わせに配置されることができる。こうして吸気道の中心軸線の向きに燃料ポンプおよびインジェクターの占有空間は縮小されることができる。燃料供給装置の小型化は実現される。
【００１３】
第３側面によれば、こうしてインジェクターに接続される吐出口はインジェクターに近接して配置される。インジェクターに燃料ポンプを接続する配管の長さは縮小される。燃料供給装置全体の小型化は実現される。
【００１４】
第４側面によれば、燃料ポンプおよびインジェクターは吸気道およびスロットル弁並びにそれらに関連する構成要素に干渉せずに近接して配置されることができる。
【００１５】
第５側面によれば、第１体および第２体は個別に成型され、成型後に第１体および第２体は相互に結合される。本体全体が１個体として成型される場合に比べて、成型工程は単純化される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る燃料噴射システムの全体構成を概略的に示す燃料供給装置の側面図である。
【図２】燃料供給装置の平面図である。
【図３】燃料供給装置の一部断面正面図である。
【図４】図３の４−４線に沿ったインジェクターの垂直断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照しつつ本発明の実施形態を説明する。
【００１８】
図１は本発明の一実施形態に係る燃料噴射システム１１の構成を概略的に示す。燃料噴射システム１１は、内燃機関１２の吸気路に接続される吸気道１３を有する燃料供給装置１４と、燃料管１５および戻し管１５ａで燃料供給装置１４に接続される燃料タンク１６とを備える。燃料供給装置１４は、吸気道１３を流通する空気と、燃料タンク１６から供給される燃料とに基づき混合気を生成し、混合気の形態で内燃機関１２の燃焼室に向けて燃料を送り込む。こうした燃料噴射システム１１は例えば自動二輪車といった鞍乗り型車両に搭載されて利用される。
【００１９】
燃料供給装置１４は、吸気道１３を区画する本体１７と、本体１７に結合される燃料ポンプ１８と、本体１７に結合されて先端で吸気道１３に臨むインジェクター１９とを備える。吸気道１３は中心軸線Ｘｉｓを有する円柱形の空間で形成される。本体１７は、中心軸線Ｘｉｓに直交する分割面２１でエアクリーナー側の第１体２２と内燃機関１２側の第２体２３とに分割される。第１体２２は吸気道１３の上流側を区画する。第２体２３は吸気道１３の下流側を区画し吸気道１３周りで気密に第１体２２に結合される。
【００２０】
燃料ポンプ１８には例えば電子制御ユニット（ＥＣＵ）２４が結合される。電子制御ユニット２４は、絶縁性樹脂成形体２５に包み込まれた制御基板２６を備える。制御基板２６上にはＩＣチップその他の電子部品が実装される。電子制御ユニット２４は燃料噴射システム１１の動作を制御する。
【００２１】
電子制御ユニット２４の絶縁性樹脂成形体２５は燃料ポンプ１８のハウジング２８に一体成型で結合される。絶縁性樹脂成形体２５およびハウジング２８はボルト２９で本体１７の第１体２２に結合される。絶縁性樹脂成形体２５の一端には雌コネクター３１が形成される。雌コネクター３１内には、制御基板２６の縁に沿って並べられる導電性の接続端子が露出する。
【００２２】
インジェクター１９は本体１７の第２体２３に搭載される。インジェクター１９の姿勢は内蔵の電磁ソレノイドの軸線Ｃｊで規定される。インジェクター１９の軸線Ｃｊは、後述されるスロットル弁の回転軸線３２に直交しつつ吸気道１３の中心軸線Ｘｉｓを含む仮想平面内に位置する。インジェクター１９の姿勢は吸気道１３の中心軸線Ｘｉｓに対して特定の角度αで傾斜する。
【００２３】
インジェクター１９のハウジング３３には雌カプラー３４が一体に形成される。雌カプラー３４には上方から対となる雄カプラーが受け入れられる。電子ソレノイドには雌カプラー３４内の導電端子から制御信号が供給される。ここでは、姿勢の傾斜に応じてインジェクター１９の噴射口（吸気道１３に臨む）の直上に雌カプラー３４は配置される。
【００２４】
燃料ポンプ１８はハウジング２８に収容されるポンプ本体３５を備える。ポンプ本体３５は、金属製の筒体で形成されるケーシング３６と、ケーシング３６の一端に嵌め込まれてポンプ本体３５の第１端面３５ａを区画する第１端面部材３７ａと、ケーシング３６の他端に嵌め込まれてポンプ本体３５の第２端面３５ｂを区画する第２端面部材３７ｂとを有する。第１端面部材３７ａは軸受け部材３８との間にインペラー室３９を区画する。インペラー室３９にはインペラー４１が収容される。インペラー４１には駆動軸４２が結合される。駆動軸４２は軸受け部材３８および第２端面部材３７ｂに軸心回りに回転自在に支持される。
【００２５】
第１端面部材３７ａには、燃料ポンプ１８の吸込口１８ａに通じる吸入管４３が形成される。吸入管４３の管内通路４４はインパラ−室３９に接続される。吸入管４３はハウジング２８のニップル４５に区画される。ニップル４５に燃料管１５は結合される。インペラー４１が回転すると、燃料は燃料管１５から吸入管４３を通ってインペラー室３９に吸引される。
【００２６】
第１端面部材３７ａには脱気孔４６が形成される。脱気孔４６は排出管４７の管内通路４８に接続される。ポンプ本体３５内で生成されたベーパーは脱気孔４６から戻し管１５ａに流入する。こうしてベーパーは燃料タンク１６に戻される。
【００２７】
ポンプ本体３５は、インペラー４１の駆動軸４２に連結される電動モーター４９を備える。電動モーター４９は、駆動軸４２に結合されるローター５１ａと、ローター５１ａの回転軌道の外側でローター５１ａに向き合わせられるステーター５１ｂとを備える。ローター５１ａは例えば永久磁石で構成される。ステーター５１ｂは例えば電磁コイル群で構成される。ステーター５１ｂに供給される電力に基づき駆動軸４２の回転は引き起こされる。こうしてインペラー４１は回転する。ステーター５１ｂには第２端面部材３７ｂから外部に突き出す導線５２から電力が供給される。駆動軸４２は吸気道１３の中心軸線Ｘｉｓに並列に延びる。ここでは、駆動軸４２は吸気道１３の中心軸線Ｘｉｓに平行な軸心Ｃｐを有する。
【００２８】
第２端面部材３７ｂには、燃料ポンプ１８の吐出口１８ｂに通じる吐出管５３が形成される。吐出管５３の管内通路５４には逆止弁５５が配置される。逆止弁５５は吐出口１８ｂから燃料の吐出を許容しつつその逆流を阻止する。吐出口１８ｂはハウジング２８のニップル５６に区画される。インペラー４１が回転すると、燃料は規定の圧力で吐出口１８ｂから吐出される。燃料ポンプ１８の吐出口１８ｂは、駆動軸４２に同軸に、インジェクター１９に近い燃料ポンプ１８の一端に配置される。
【００２９】
インジェクター１９は燃料導入口５７を有する。燃料導入口５７にはゴムホース５８を介して燃料ポンプ１８の吐出口１８ｂが接続される。インジェクター１９には燃料導入口５７から規定の圧力で燃料が導入される。
【００３０】
図２に示されるように、ゴムホース５８は少なくとも１カ所で湾曲する。ここでは、ゴムホース５８は、燃料ポンプ１８の吐出口１８ｂから吸気道１３の中心軸線Ｘｉｓに平行に線形に延びる第１線形部５９ａと、第１線形部５９ａに連続して、吸気道１３の中心軸線Ｘｉｓおよびスロットル弁の回転軸線３２を含む基準平面に平行な仮想平面に沿って９０度の角度で湾曲する第１湾曲部５９ｂと、第１湾曲部５９ｂに連続して、当該仮想平面に沿って線形に延びる第２線形部５９ｃと、第２線形部５９ｃから連続して、当該仮想平面に沿って１８０度の角度で湾曲してインジェクター１９の燃料導入口５７に接続される第２湾曲部５９ｄとを有する。こうしてゴムホース５８はインジェクター１９の雌カプラー３４を迂回しつつ特定の管長を確保する。
【００３１】
図３に示されるように、本体１７の第１体２２にはスロットル弁６２が組み込まれる。スロットル弁６２はバタフライ型に構成される。スロットル弁６２は吸気道１３内に配置される。スロットル弁６２の弁軸６３は吸気道１３を横切って回転軸線３２回りに回転自在に第１体２２に支持される。弁軸６３の一端には被操作部材としてのスロットルドラム６４が結合される。スロットルドラム６４にはボーデンケーブル（図示されず）が連結される。ボーデンケーブルの引っ張り力は開き方向に弁軸６３を駆動する。弁軸６３には閉じ位置にスロットル弁６２を保持する弾性力を発揮する戻しばね６５が装着される。
【００３２】
図３に示されるように、吸気道１３の中心軸線Ｘｉｓを含む仮想平面６６で仕切られる一方の空間６７に燃料ポンプ１８は配置され、他方の空間６８にインジェクター１９は配置される。こうして吸気道１３の中心軸線Ｘｉｓ回りの周方向に燃料ポンプ１８の占有空間とインジェクター１９の占有空間との位置ずれは確保される。燃料ポンプ１８とインジェクター１９とは仮想平面６６を挟んで隣り合わせに配置される。しかも、燃料ポンプ１８およびインジェクター１９は、吸気道１３の中心軸線Ｘｉｓおよび弁軸６３の回転軸線３２を含む仮想平面６９で仕切られる一方の空間７１内に配置される。
【００３３】
図４に示されるように、インジェクター１９は吸気道１３に臨む噴射口７２を有する。噴射口７２は例えば噴射ノズルで構成される。噴射口７２から吸気道１３の空間に向かって燃料は噴霧される。
【００３４】
本実施形態に係る燃料供給装置１４では、燃料ポンプ１８とインジェクター１９とはいずれも本体１７に結合されて両者は近接して配置される。したがって、燃料ポンプ１８が燃料タンク１６内に配置される場合に比べて、ゴムホース５８の長さは短縮される。ゴムホース５８は所定の弾性を有することから、インジェクター１９の動作時の脈動はゴムホース５８の伸縮で吸収される。特に、ゴムホース５８は第１湾曲部５９ｂおよび第２湾曲部５９ｄを有することから、燃料ポンプ１８とインジェクター１９とが近接して配置されても、燃料ポンプ１８の吐出口１８ｂにインジェクター１９の燃料導入口５７が線形のホースで接続される場合に比べてホースの伸縮量は確保されることができる。こうして十分に脈動は吸収されることができる。
【００３５】
燃料供給装置１４では、吸気道１３の中心軸線Ｘｉｓを含む仮想平面６６で仕切られる一方の空間６７に燃料ポンプ１８は配置され、他方の空間６８にインジェクター１９は配置される。燃料ポンプ１８が一方の空間６７内に位置し、インジェクター１９が他方の空間６８に位置する限り、燃料ポンプ１８の占有空間とインジェクター１９の占有空間とは重ならない。燃料ポンプ１８とインジェクター１９とは仮想平面６６を挟んで隣り合わせに配置される。こうして吸気道１３の中心軸線Ｘｉｓの向きに燃料ポンプ１８およびインジェクター１９の占有空間は縮小される。燃料供給装置１４の小型化は実現される。
【００３６】
燃料ポンプ１８は、吸気道１３の中心軸線Ｘｉｓに並列に延びる駆動軸４２を有する電動モーター４９を備える。電動モーター４９は、駆動軸４２に同軸に固定されるローター５１ａ、および、ローター５１ａを囲むステーター５１ｂを含む。ローター５１ａおよびステーター５１ｂは駆動軸４２に同軸の円筒形に構成される。したがって、吸気道１３に燃料ポンプ１８が並列に配置されると、燃料供給装置１４の小型化は実現される。
【００３７】
燃料ポンプ１８は、駆動軸４２に同軸に、インジェクター１９に近い一端に吐出口１８ｂを有する。こうしてゴムホース５８の長さはできる限り縮小される。燃料供給装置１４全体の小型化は実現される。
【００３８】
燃料供給装置１４では、吸気道１３の中心軸線Ｘｉｓおよび弁軸６２の回転軸線３２を含む仮想平面６９で仕切られる一方の空間７１に燃料ポンプ１８およびインジェクター１９は配置される。燃料ポンプ１８およびインジェクター１９は吸気道１３およびスロットル弁６２並びにそれらに関連する構成要素に干渉せずに近接して配置されることができる。
【００３９】
本体１７は、吸気道１３の上流側を区画し、スロットル弁６２を支持する第１体２２と、吸気道１３の下流側を区画し第１体２２に結合されて、インジェクター１９を支持する第２体２３とを備える。第１体２２および第２体２３は個別に成型され、成型後に第１体２２および第２体２３は相互に結合される。本体１７全体が１個体として成型される場合に比べて、成型工程は単純化される。
【符号の説明】
【００４０】
１３…吸気道、１４…燃料供給装置、１６…燃料タンク、１７…本体、１８…燃料ポンプ、１８ｂ…吐出口、１９…インジェクター、２２…第１体、２３…第２体、３２…回転軸線、４２…駆動軸、４９…電動モーター、５７…燃料導入口、５８…ゴムホース、６２…スロットル弁、６３…弁軸、６６…仮想平面、６７…一方の空間、６８…他方の空間、６９…仮想平面、７１…一方の空間、Ｘｉｓ…（吸気道の）中心軸線。
【図１】
2017180338.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2017180338.tif 000006