(57)【要約】燃料を貯留するタンク本体（７）と、このタンク本体（７）内に設けられた燃料フィルタ（１３）と、前記タンク本体（７）内の燃料を燃料噴射装置（３）へ供給するための燃料供給通路（２７）と、前記燃料噴射装置（３）からの余剰燃料及びベーパを前記タンク本体（７）内に戻すための燃料戻し通路（２９）とを備えた燃料供給タンクであって、前記燃料供給通路（２７）及び燃料戻し通路（２９）は、前記燃料フィルタ（１３）によって区画されたクリーン燃料室（２３）内に連通してあり、このクリーン燃料室（２３）内においてベーパと燃料との分離が行われる構成である。【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料供給タンクであって、以下を含む：
燃料を貯留するタンク本体；
前記タンク本体内に設けられた燃料フィルタ；
前記タンク本体内の燃料を燃料噴射装置へ供給するための燃料供給通路；
前記燃料噴射装置からの余剰燃料及びベーパを前記タンク本体内に戻すための燃料戻し通路；及び
前記燃料フィルタによって区画されたクリーン燃料室であって、前記燃料供給通路及び燃料戻し通路が前記クリーン燃料室内に連通されていて、上記構成において、前記クリーン燃料室内においてベーパと燃料との分離が行われる。
【請求項２】
請求項１記載の燃料供給タンクにおいて、
前記燃料フィルタはほぼ円筒形状に構成してあり、その内径は１０ｍｍ以上である。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の燃料供給タンクが、更に以下を含む：
メインタンクからの燃料を流入させる流入路であって、前記タンク本体に設けられている；及び
前記タンク本体においてオーバーフローする燃料を前記メインタンクへ戻すための流出路であって、前記タンク本体に設けられている。
【請求項４】
請求項１，２又は３に記載の燃料供給タンクにおいて、
前記燃料供給通路の流入口と前記燃料戻し通路の流出口とは、相互に近接した位置に存在していて、且つ、相互に対向した状態である。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の燃料供給タンクが、更に以下を含む：
前記クリーン燃料室の上部に設けられる脱気ポート。
【請求項６】
燃料供給システムであって、以下を含む：
燃料を貯留するためのタンク本体；
前記タンク本体内に設けられた燃料フィルタ；
前記タンク本体内の燃料を燃料噴射装置へ供給するための燃料供給通路；
前記燃料噴射装置からの余剰燃料及びベーパを前記タンク本体内に戻すための燃料戻し通路；
前記燃料フィルタによって区画されたクリーン燃料室であって、前記燃料供給通路及び燃料戻し通路が前記クリーン燃料室内に連通されていて、上記構成において、前記クリーン燃料室内においてベーパと燃料との分離が行われる；及び
内燃機関に対して燃料を噴射するための前記燃料噴射装置。
【請求項７】
請求項６に記載の燃料供給システムにおいて、
前記燃料噴射装置は、流入口から加圧室内に流入した燃料を加圧する往復動自在なプランジャを有し、自己加圧式の燃料噴射装置である；及び
前記プランジャは、その先端部に形成された逃げ部であって、前記加圧室に連通したベーパ排出孔を回避する逃げ部を有する。
【請求項８】
燃料噴射装置が、以下を含む：
流入口から加圧室内に流入した燃料を内燃機関へ噴射するために当該燃料を加圧する往復動自在なプランジャ；及び
前記プランジャの先端部に形成された逃げ部であって、前記加圧室に連通したベーパ排出孔を回避する逃げ部。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、例えば二輪車等に適用される小型の内燃機関（エンジン）に対して燃料の供給を行うための燃料供給タンク及び燃料供給システム並びにこの燃料供給システムに使用する燃料噴射装置に係り、さらに詳細には、燃料内のベーパを確実に分離することができると共に全体的構成の簡素化を図り、また燃料供給タンクに戻される余剰燃料によってタンク内の燃料が加温されることを抑制することができる燃料供給タンク及び燃料供給システム並びに燃料噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  近年、例えば二輪車等に適用される小型のエンジンに対しても、電子制御燃料噴射装置が提案されている。例えば、当該装置は、日本国の特開２００３−１２９９１２号公報（特許文献１）に開示されている。【０００３】  前記特許文献１には、燃料ポンプと噴射ノズルとを一体化したポンプ・インジェクタが提案されており、このポンプ・インジェクタに対する燃料の供給は、燃料タンクに接続した補助ポンプによって行われている。この補助ポンプとポンプ・インジェクタとを接続した配管の途中にフィルタが配置されている。そして、前記ポンプ・インジェクタに供給された余剰の燃料は戻り配管によって燃料タンクへ戻されている。【０００４】  前記構成においては、補助ポンプ，フィルタ及びポンプ・インジェクタがそれぞれ個別に設けてあり、全体的構成の簡素化を図る上においてさらなる改善が求められるものであり、また戻り配管から戻された燃料によってタンク内の燃料が加温されるという問題がある。【０００５】  この発明は上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、全体的構成の簡素化を図ることができると共に、戻った燃料がタンク内全体に拡がるようなことがなく、戻った燃料によってタンク内の燃料が加温されることを抑制することができる、燃料供給タンク及び燃料供給システム並びに同システムに使用する燃料噴射装置を提供することにある。【０００６】  更に、この発明の目的は、燃料と共に戻されたベーパの分離を容易に行い得る燃料供給タンク及び燃料供給システム並びに同システムに使用する燃料噴射装置を提供することにある。
【発明の開示】
【０００７】  上記目的を達成するために、本発明の第１アスペクトに基く燃料供給タンクは、以下を備えている：燃料を貯留するタンク本体；前記タンク本体内に設けられた燃料フィルタ；前記タンク本体内の燃料を燃料噴射装置へ供給するための燃料供給通路；前記燃料噴射装置からの余剰燃料及びベーパを前記タンク本体内に戻すための燃料戻し通路；及び前記燃料フィルタによって区画されたクリーン燃料室であって、前記燃料供給通路及び燃料戻し通路が前記クリーン燃料室内に連通されていて、上記構成において、前記クリーン燃料室内においてベーパと燃料との分離が行われる。
【０００８】  前記第１アスペクトから従属する本発明の第２アスペクトに基く燃料供給タンクは、前記構成において、前記燃料フィルタはほぼ円筒形状に構成してあり、その内径は１０ｍｍ以上である。
【０００９】  前記第１アスペクト又は前記第２アスペクトから従属する本発明の第３アスペクトに基く燃料供給タンクは、更に以下を備えている：メインタンクからの燃料を流入させる流入路であって、前記タンク本体に設けられている；及び前記タンク本体においてオーバーフローする燃料を前記メインタンクへ戻すための流出路であって、前記タンク本体に設けられている。
【００１０】  前記第１アスペクト乃至前記第３アスペクトの内のいずれか１つのアスペクトから従属する本発明の第４アスペクトに基く燃料供給タンクは、前記構成において、前記燃料供給通路の流入口と前記燃料戻し通路の流出口とは、相互に近接した位置に存在していて、且つ、相互に対向した状態である。
【００１１】  前記第１アスペクト乃至前記第４アスペクトの内のいずれか１つのアスペクトから従属する本発明の第５アスペクトに基く燃料供給タンクは、更に以下を備えている：前記クリーン燃料室の上部に設けられる脱気ポート。
【００１２】  本発明の第６アスペクトに基く燃料供給システムは、以下を備えている：燃料を貯留するためのタンク本体；前記タンク本体内に設けられた燃料フィルタ；前記タンク本体内の燃料を燃料噴射装置へ供給するための燃料供給通路；前記燃料噴射装置からの余剰燃料及びベーパを前記タンク本体内に戻すための燃料戻し通路；前記燃料フィルタによって区画されたクリーン燃料室であって、前記燃料供給通路及び燃料戻し通路が前記クリーン燃料室内に連通されていて、上記構成において、前記クリーン燃料室内においてベーパと燃料との分離が行われる；及び内燃機関に対して燃料を噴射するための前記燃料噴射装置。
【００１３】  前記第６アスペクトから従属する本発明の第７アスペクトに基く燃料供給システムは、前記構成において、前記燃料噴射装置は、流入口から加圧室内に流入した燃料を加圧する往復動自在なプランジャを有し、自己加圧式の燃料噴射装置である；及び前記プランジャは、その先端部に形成された逃げ部であって、前記加圧室に連通したベーパ排出孔を回避する逃げ部を有する。
【００１４】  本発明の第８アスペクトに基く燃料噴射装置は、以下を備えている：流入口から加圧室内に流入した燃料を内燃機関へ噴射するために当該燃料を加圧する往復動自在なプランジャ；及び前記プランジャの先端部に形成された逃げ部であって、前記加圧室に連通したベーパ排出孔を回避する逃げ部。
【００１５】  上述本発明の第１アスペクト乃至第８アスペクトによれば、タンク本体内に燃料フィルタを備えており、この燃料フィルタによって区画されたクリーン燃料室内に、燃料噴射装置へ燃料を供給するための燃料供給路及び上記燃料噴射装置からの燃料戻し通路が連通してあるので、全体的構成の簡素化を図ることができる。
【００１６】  また、戻った燃料がタンク内全体に拡がるようなことがなく、戻った燃料によってタンク内の燃料が加温されることを抑制することができる。
【００１７】  更に、燃料と共に戻されたベーパの分離をも容易に行い得る。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る燃料供給システムを概念的，概略的に示した説明図である。
【図２】図２は、図１に示した燃料噴射装置の断面を概念的，概略的に示した詳細説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】  以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。【００２０】  図１に概念的，概略的に示すように、本発明の実施形態に係る燃料供給システムは、燃料供給タンク１と、例えば二輪車や船外機などのごとき小型の内燃機関（図示省略）に対して燃料の噴射を行う燃料噴射装置（インジェクタ）３（詳細な構成は後述する）とを備えてなるものである。なお、前記燃料供給タンク１の容量によっては、多量の燃料を貯留することのできるメインタンク５を備えることが望ましい。【００２１】  前記燃料供給タンク１は、図１に示すように、ガソリン等のごとき液体燃料を貯留するためのタンク本体７を備えている。このタンク本体７における上部は蓋部材９によって閉じられており、この蓋部材９の中央部に備えた筒状の嵌合部１１には、ほぼ円筒形状の燃料フィルタ１３の上部を支持したフィルタホルダ１５が嵌合してある。【００２２】  そして、前記フィルタホルダ１５の上部には気体の流出を行うための脱気ポートが設けてある。すなわち、前記フィルタホルダ１５と前記嵌合部１１の奥の部分との間には、フィルタホルダ１５と嵌合部１１との間の間隙からタンク本体７内への気体の流出は許容するが、前記フィルタホルダ１５の内側への液体燃料の流入を阻止する気液分離手段１７が設けられている。この気液分離手段１７としては、適宜のフィルタや、気体の透過を許容するが液体の透過を阻止する適宜の気液分離膜等を採用することができる。【００２３】  前記燃料フィルタ１３の下端部を嵌合支持した嵌合支持部１９に対応して、前記タンク本体７における底部の下面には下方向へ突出した下方突出部２１が形成してあり、この下方突出部２１の中央部には、前記燃料フィルタ１３の内部空間２３に連通した連通穴２５が形成してある。そして、上記連通穴２５には、前記インジェクタ（燃料噴射装置）３へ燃料を供給するための燃料供給通路２７と前記インジェクタ３からの余剰燃料及び燃料内に発生したベーパを戻すための燃料戻し通路２９とが接続してある。【００２４】  前記燃料供給通路２７の流入口３１と前記燃料戻し通路２９の流出口３３は前記連通穴２５の対称位置に設けてあって互いに対向してある。すなわち、前記燃料供給通路２７、流入口３１と燃料戻し通路２９、流出口３３は対称形に構成してあり、かつ互いに近接して設けてある。したがって、燃料供給通路２７と燃料戻し通路２９は予め定めてあるものではなく、前記インジェクタ３においての燃料流入側に接続された方が燃料供給通路２７となり、前記インジェクタ３においての燃料戻し側に接続された方が燃料戻し通路２９となるものである。よって、前記インジェクタ３との接続が容易に行われ得るものである。【００２５】  ところで、前記燃料フィルタ１３によって囲繞された前記内部空間２３は、燃料フィルタ１３によって濾過されたクリーンな燃料を貯留するクリーン燃料室を構成するものである。すなわち前記クリーン燃料室２３は燃料フィルタ１３によって区画してあり、前記インジェクタ３から燃料戻し通路２９を経て戻された余剰燃料がタンク本体７内に広がらないよう構成してある。そして、前記インジェクタ３から余剰燃料と共に戻されたベーパを円滑に分離するように、���径は約１０ｍｍ以上に構成してある。【００２６】  すなわち、燃料フィルタ１３の内径が約１０ｍｍ以下になると、燃料内に発生したベーパが上昇して分離されるとき、燃料フィルタ１３内の燃料が上記ベーパと共に上昇される傾向にある。したがって、燃料フィルタ１３の内径は約１０ｍｍ以上とすることが望ましいものである。そして、燃料フィルタ１３の内径は、燃料フィルタ１３の厚さやタンク本体７の大きさにもよるが、必要以上に大きいと全体的構成が大型化するので、約３０ｍｍ以下であることが望ましい。【００２７】  以上のごとき構成において、インジェクタ３を作動してエンジンに対する燃料噴射を行うと、燃料フィルタ１３によって区画されたクリーン燃料室（内部空間）２３の燃料が燃料供給通路２７を経てインジェクタ３へ供給される。そして、余剰燃料及びエンジンによって加熱された状態にあるインジェクタ３において燃料が加熱されて生じたベーパは燃料戻し通路２９を経て連通穴２５，クリーン燃料室２３内に戻される。【００２８】  前記ベーパは、連通穴２５，クリーン燃料室２３内を上昇することにより燃料と分離される。この際、ベーパの上昇時に、連通穴２５，クリーン燃料室２３内の燃料も上昇される傾向にあるが、クリーン燃料室２３内の内径が約１０ｍｍ以上と大きいので、燃料がベーパと一体的に上昇するようなことがなく、円滑な分離が行われるものである。すなわちベーパロック的現象を生じるようなことがないものである。さらに、前記燃料戻し通路２９から戻った温かい燃料は、流出口３３と流入口３１とが近接して対向してあることにより、ベーパが浮上した後に流入口３１から吸引される傾向にあり、またクリーン燃料室２３が燃料フィルタ１３によって区画してあることにより、タンク本体７内に広がるようなことがなく、タンク本体７内の燃料を加温するようなことがないものである。【００２９】  ところで、前記燃料供給タンク１の容量が少ない場合には、多量の燃料を貯留することのできる前記メインタンク５を設けることが望ましい。そして、当該メインタンク５から前記タンク本体７内へ燃料を供給するための燃料ポンプ３５をメインタンク５の内部又は外部に設け、この燃料ポンプ３５と前記タンク本体７に備えた流入路３７とを流入通路（流入管）３９を介して接続する。また、前記流入路３７より上側においてタンク本体７に備えたオーバーフロー用の流出路４１と前記メインタンク５とを流出通路４３を介して接続する。【００３０】  前記説明より理解されるように、燃料供給タンク１におけるタンク本体７内に燃料フィルタ１３によって区画されたクリーン燃料室２３を備え、このクリーン燃料室２３に、インジェクタ３に対して燃料を供給する燃料供給通路２７及び前記インジェクタ３からの余剰燃料の戻し通路２９を連通してあるので、全体的構成の簡素化を図ることができると共に、戻った燃料がタンク本体７内に広がることを防止して、タンク本体７内の燃料が加温されることを防止することができる。また、前記構成によれば、前記流入口３１，流出口３３が近接してあって対称形に構成してあるので、タンク本体７を樹脂によって射出成形する場合の金型の構成の簡素化を図ることができるものである。【００３１】  ���ころで、前記説明においては、燃料フィルタ１３を円筒形状に構成した場合について説明したが、前記構成に限ることなく、例えばタンク本体７内を、燃料フィルタ１３によって燃料室とクリーン燃料室２３とに単に区画する構成とすることも可能である。また、場合によっては、燃料フィルタ１３をドーム形状とすることも可能である。すなわち、タンク本体７内に、燃料フィルタ１３によってクリーン燃料室２３を区画する構成としては種々の構成を採用可能なものである。【００３２】  図２に、概念的，概略的に示すように、前記インジェクタ３は、前記燃料供給タンク１における燃料供給通路２７と配管を介して接続する流入口４５を備えたハウジング４７を備えており、このハウジング４７の上部には、前記燃料供給タンク１における前記燃料戻し通路２９と配管を介して接続する流出口４９が備えられている。そして、前記ハウジング４７内には前記流入口４５と流出口４９とを連通した連通内孔５１が形成してある。【００３３】  前記連通内孔５１内には、プランジャ５３を往復動自在に備えたユニットハウジング５５が嵌合配置してある。このユニットハウジング５５に形成したプランジャ収容部５７内に往復動自在に備えた前記プランジャ５３とプランジャ収容部５７の底部との間にはリターンスプリングのごとき弾性部材５９が弾装してあって、プランジャ５３は、図２において常に上方向に付勢されている。さらに、前記弾性部材５９の付勢力に抗して前記プランジャ５３を、図２において下方向へ急激に動作移動するために、前記ハウジング４７には作動コイル６１が備えられている。【００３４】  前記プランジャ５３の先端部に対応して、前記ユニットハウジング５５には加圧室６３が形成してあり、この加圧室６３には、前記ハウジング４７の流入口４５，連通内孔５１に連通した流入口６５が形成してあり、この流入口６５には、燃料の加圧室６３側への流入は許容するが流出を阻止する構成の逆流防止弁６７が設けてある。さらに、前記加圧室６３には、前記弾性部材５９の作用によって上昇された状態にある前記プランジャ５３の先端面（下端面）５３Ｆとほぼ同一高さ位置において横方向に設けた小径のベーパ排出孔６９が設けてある。【００３５】  上記ベーパ排出孔６９は、前記加圧室６３内における燃料が加温されて発生したベーパを排出するもので、前記連通内孔５１に連通してある。そして、前記ベーパ排出孔６９には、前記加圧室６３内から連通内孔５１側への燃料，ベーパの流出は許容するが流入を防止するための逆流防止弁７１が設けてある。【００３６】  そして、前記プランジャ５３における先端部には、前記ベーパ排出孔６９のエッジ部分とプランジャ５３の先端エッジ部との接触を回避するための逃げ部７３の一例としてテーパ部が形成してある。なお、上記逃げ部７３としてはテーパ部に限ることなく、先端外周面を微少量研削して先端部付近に微細な段差部を形成した構成とすることも可能である。【００３７】  上記逃げ部７３の逃げ量としては、３μｍ〜１０μｍ程度の範囲が望ましい。すなわち、逃げ量が少ない場合には、前述の回避が充分でなく、また逃げ量が大きすぎると、燃料噴射の噴射量に影響することとなり、望ましいものでない。【００３８】  前記ユニットハウジング５５の下端部側には、ポペット弁７５を上下動自在に内装したノズルユニット７７が一体的に設けてある。より詳細には、前記ノズルユニット７７に形成した内孔７７Ｈ内には、ノズルユニット７７に備えたノズル孔７９を開閉自在な前記ポペット弁７５が上下動自在に内装してあり、このポペット弁７５は、ノズルユニット７７内に内装した復帰スプリングのごとき弾性部材８１の付勢力によって常に上方向へ付勢されている。そして、前記内孔７７Ｈと前記加圧室６３は、オリフイス８３及びチェック弁８５を介して連通してある。【００３９】  上記構成により、インジェクタ３においては、作動コイル６１を励磁してプランジャ５３を弾性部材５９の付勢力に抗して下方向へ急激に移動すると、加圧室６３内の燃料はプランジャ６３によって加圧され、ノズルユニット７７の内孔７７Ｈ内へ流入する。内孔７７Ｈ内においてポペット弁７５の上端面に作用する圧力によって上記ポペット弁７５が弾性部材８１の付勢力に抗して下降されると、ノズル孔７９が開かれて、エンジン内への燃料の噴射が行われる。【００４０】  前述のごとくプランジャ５３が下降する際、加圧室６３内において燃料に生じたベーパは加圧室６３の上部におけるベーパ排出孔６９部分に集合しており、プランジャ５３が下降するときにベーパ排出孔６９から連通内孔５１側へ排出（流出）される。そして、連通内孔５１内へ排出されたベーパは、前記流入口４５から流入した余剰燃料と共に前記流出口４９から前記燃料供給タンク１における燃料戻し通路２９を経て前記クリーン燃料室２３内へ戻され、前述したように、燃料とベーパとの分離が行われる。【００４１】  前述のごとくプランジャ５３を下降するとき、プランジャ５３の先端部にテーパ部等の逃げ部７３が形成してあることにより、前記ベーパ排出孔６９のエッジ部とプランジャ５３の先端部のエッジ部が接触するようなことがなく、上記接触に起因するような摺動抵抗の僅かな変化をも生じるようなことがなく、プランジャ５３の安定した摺動が行われる。したがって、プランジャ５３の摺動抵抗の変化による燃料の僅かな噴射流量変化が生じることなく、噴射流量の精度向上を図ることができるものである。【００４２】  前記作動コイル６１が消磁され、弾性部材５９の作用によって前記プランジャ５３が上昇復帰されるときには、前記加圧室６３内が負圧になるので、流入口６５から新たに燃料の吸引流入が行われて初期状態に復帰するものである。【００４３】  すなわち上記構成のインジェクタ３によれば、燃料に生じたベーパの排出を容易に行うことができると共に全体的構成の簡素化を図ることができ、また燃料の噴射量の精度向上を図ることができるものである。【００４４】  なお、日本国特許出願第２００５−０８９５０４号（２００５年３月２５日出願）の全内容が、参照により、本願明細書に組み込まれている。【００４５】  本発明は、前述の発明の実施の形態の説明に限るものではなく、適宜の変更を行うことにより、その他種々の態様で実施可能である。
【図１】
2006104050.tif 000002
【図２】
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【国際調査報告】
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2006104050.tif 000005
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2006104050.tif 000009
2006104050.tif 000010