(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンクの上部側に取付けられる蓋部を有し、燃料ポンプ、燃料フィルタおよび吸込フィルタが該蓋部の下部側に取付けられて前記燃料タンク内に配置されるポンプモジュールと、
前記吸込フィルタの周囲に燃料溜りを形成するため該吸込フィルタを収容する位置で前記ポンプモジュールに変位可能に取付けられ、前記燃料タンク内に戻される燃料を利用して燃料タンク内の燃料を前記燃料溜りに吸引する吸引ポンプが設けられたチャンバと、
前記ポンプモジュールとチャンバとの間に設けられ、前記チャンバを燃料タンクの底部側に保持するため前記チャンバを燃料タンクの底部側に向けて付勢する付勢手段とを備え、
前記ポンプモジュールには、前記燃料ポンプから吐出された燃料の一部を前記燃料タンクに戻すため前記蓋部の下面側に形成された戻し燃料室と、該戻し燃料室から下向きに突出した戻しパイプとを設け、
前記チャンバには、該戻しパイプの下部側に移動可能に嵌合され、前記戻し燃料室から戻しパイプを介して流出する燃料を前記吸引ポンプに向けて導く吸引ポンプ用パイプを設け、
前記付勢手段は、上部側が前記ポンプモジュールに設けた前記戻し燃料室に当接し、下部側が前記吸引ポンプ用パイプを下向きに付勢することにより該吸引ポンプ用パイプを介して前記チャンバを前記燃料タンクの底部に押付ける構成としてなる燃料供給装置。
【請求項２】
前記チャンバは上部側が開口した有底の筒状体によって形成し、その開口側を前記ポンプモジュールと連結し、その底部側を前記燃料タンクの底部側に当接させる構成としてなる請求項１に記載の燃料供給装置。
【請求項３】
前記吸込フィルタは、前記燃料ポンプの吸込側に取付けられるブラケットと、可撓性のメッシュ材料により形成され、該ブラケットに取付けられて前記燃料ポンプの吸込側を覆うフィルタ部と、前記ブラケットに設けられ、該フィルタ部を前記チャンバの底部側に押圧する押圧ばねとによって構成してなる請求項１または２に記載の燃料供給装置。
【請求項４】
前記付勢手段は、前記戻しパイプまたは吸引ポンプ用パイプの外周側に装着されたコイルばねにより構成してなる請求項１，２または３に記載の燃料供給装置。
【請求項５】
前記ポンプモジュールには、前記燃料ポンプから吐出される燃料の一部を前記燃料タンク内に戻すことによって燃料の圧力を調整する圧力レギュレータを設けると共に、該圧力レギュレータの戻し側を前記戻し燃料室に連通させる戻し管路を設ける構成としてなる請求項１，２，３または４に記載の燃料供給装置。
【請求項６】
前記燃料タンクの外部には、前記燃料ポンプから吐出される燃料の一部を前記燃料タンク内に戻すことによって燃料の圧力を調整する圧力レギュレータを設け、前記ポンプモジュールの蓋部には、該圧力レギュレータの戻し側を前記戻し燃料室に外部から接続するための開口を設ける構成としてなる請求項１，２，３または４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、例えば自動車用エンジン等にタンク内の燃料を供給するのに好適に用いられる燃料供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、自動車用エンジン等の燃料供給装置としては、例えば樹脂材料等からなる取付ブラケットを用いて燃料ポンプ、燃料フィルタ、圧力レギュレータ等の部品を一体のユニットとして組立て、このユニットを燃料タンク内に取付ける構成としたものがある。
【０００３】
この種の従来技術による燃料供給装置は、燃料タンクの上部側に設けられた取付穴等に取付けられる蓋部と、該蓋部から取付穴を介して燃料タンク内に垂下され、燃料ポンプ、燃料フィルタ等が一体化されたポンプモジュールとによって構成されている。
【０００４】
ここで、蓋部には、ポンプモジュールから流出する燃料を燃料タンクの外部に供給するための燃料供給口が設けられている。また、ポンプモジュールの上部側には、燃料ポンプから吐出される燃料が流出する流出口が設けられ、この流出口は、例えば可撓性のホース等を用いて蓋部の燃料供給口に接続されている。
【０００５】
そして、ポンプモジュールは、支持部材等を用いて蓋部から燃料タンク内に垂下され、燃料タンクの底部近傍に配置されている。また、ポンプモジュールの下部側には、タンク内の燃料を吸込む吸込フィルタが設けられ、該吸込フィルタは燃料ポンプの吸込側に接続されている。
【０００６】
また、燃料供給装置の作動時には、タンク内の燃料が吸込フィルタを介して燃料ポンプに吸込まれると、この燃料は、燃料ポンプから吐出されて燃料フィルタにより清浄化される。そして、この吐出燃料は、ポンプモジュールの流出口から流出し、ホースと燃料供給口とを介して燃料タンクの外部に供給され、噴射弁によってエンジンの燃焼室に噴射されるものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来技術では、車両の軽量化を図るために燃料タンクを樹脂成形する傾向がある。そして、この種の樹脂タンクにあっては、例えば外気温の変化等によってタンクが熱膨張、熱収縮したり、燃料の重量によってタンクが撓み変形することがあるため、燃料タンクの底部側は、ポンプモジュールの吸込フィルタに対して上，下方向に変位する場合がある。
【０００８】
この結果、車両の運転中には、例えば燃料タンクの底部側が変形することによって吸込フィルタから離れているときに、車両の急加速、急減速等によってタンク内の液面が大きく傾斜すると、吸込フィルタの周囲で燃料が不足することがある。このため、従来技術では、ポンプモジュールから噴射弁に供給される燃料の供給量が不安定となる虞れがあり、信頼性が低下するという問題がある。
【０００９】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、燃料タンクの底部側が変形する場合でも、タンク内の燃料をポンプモジュールによって安定的に供給でき、信頼性を向上できるようにした燃料供給装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために請求項１の発明は、燃料タンクの上部側に取付けられる蓋部を有し、燃料ポンプ、燃料フィルタおよび吸込フィルタが該蓋部の下部側に取付けられて燃料タンク内に配置されるポンプモジュールと、前記吸込フィルタの周囲に燃料溜りを形成するため該吸込フィルタを収容する位置で前記ポンプモジュールに変位可能に取付けられ、前記燃料タンク内に戻される燃料を利用して燃料タンク内の燃料を前記燃料溜りに吸引する吸引ポンプが設けられたチャンバと、前記ポンプモジュールとチャンバとの間に設けられ、前記チャンバを燃料タンクの底部側に保持するため前記チャンバを燃料タンクの底部側に向けて付勢する付勢手段とを備え、前記ポンプモジュールには、前記燃料ポンプから吐出された燃料の一部を前記燃料タンクに戻すため前記蓋部の下面側に形成された戻し燃料室と、該戻し燃料室から下向きに突出した戻しパイプとを設け、前記チャンバには、該戻しパイプの下部側に移動可能に嵌合され、前記戻し燃料室から戻しパイプを介して流出する燃料を前記吸引ポンプに向けて導く吸引ポンプ用パイプを設け、前記付勢手段は、上部側が前記ポンプモジュールに設けた前記戻し燃料室に当接し、下部側が前記吸引ポンプ用パイプを下向きに付勢することにより該吸引ポンプ用パイプを介して前記チャンバを前記燃料タンクの底部に押付けてなる構成を採用している。
【００１１】
このように構成することにより、燃料タンクの上部側に取付けられるポンプモジュールに対してチャンバを変位可能に取付けることができ、付勢手段は、上部側が前記ポンプモジュールに設けた戻し燃料室に当接し、下部側が前記吸引ポンプ用パイプを下向きに付勢することにより該吸引ポンプ用パイプを介して前記チャンバを燃料タンクの底部側に向けて押付けることができる。従って、例えば燃料タンクの底部側が変形する場合には、チャンバをタンクの底部側に追従して変位させることができ、このチャンバ内に形成される燃料溜りに吸込フィルタを配置することができる。また、ポンプモジュール側では、燃料ポンプから吐出された燃料の一部を戻し燃料室から戻しパイプ内へと流出させ、この燃料をチャンバ側の吸引ポンプ用パイプを介して吸引ポンプに導くことができる。そして、吸引ポンプは、前記吸引ポンプ用パイプから燃料タンク内に戻される燃料を利用してタンク内の燃料を吸込フィルタの周囲に吸引することができる。
【００１２】
また、請求項２の発明によると、チャンバは上部側が開口した有底の筒状体によって形成し、その開口側を前記ポンプモジュールと連結し、その底部側を前記燃料タンクの底部側に当接させる構成としている。
【００１３】
これにより、有底筒状をなすチャンバの開口側をポンプモジュールに変位可能に連結でき、このチャンバの底部側を付勢手段によって燃料タンクの底部側に押付けることができる。従って、吸込フィルタを収容したチャンバを燃料タンクの底部側に常に保持することができる。
【００１４】
また、請求項３の発明によると、吸込フィルタは、前記燃料ポンプの吸込側に取付けられるブラケットと、可撓性のメッシュ材料により形成され、該ブラケットに取付けられて前記燃料ポンプの吸込側を覆うフィルタ部と、前記ブラケットに設けられ、該フィルタ部を前記チャンバの底部側に押圧する押圧ばねとによって構成している。
【００１５】
これにより、吸込フィルタのフィルタ部を押圧ばねによってチャンバの底部側に押圧でき、例えば燃料タンクの底部側が変形する場合には、このフィルタ部をチャンバと共にタンクの底部側に追従して変位させることができる。また、フィルタ部の一端をチャンバの底部にフック等を用いて固定し、押圧ばねを別に設ける構成としても、フィルタ部はチャンバに追従可能とすることができる。
【００１６】
また、請求項４の発明によると、前記付勢手段は、前記戻しパイプまたは吸引ポンプ用パイプの外周側に装着されたコイルばねにより構成している。
【００１７】
これにより、コイルばねを戻しパイプまたは吸引ポンプ用パイプの外周側に装着でき、このコイルばねによりチャンバを燃料タンクの底部側に向けて付勢することができる。
【００１８】
また、請求項５の発明によると、ポンプモジュールには、前記燃料ポンプから吐出される燃料の一部を前記燃料タンク内に戻すことによって燃料の圧力を調整する圧力レギュレータを設けると共に、該圧力レギュレータの戻し側を前記戻し燃料室に連通させる戻し管路を設ける構成としている。
【００１９】
これにより、ポンプモジュールの作動時には、燃料ポンプから吐出される燃料の一部をタンク内に配置した圧力レギュレータから戻し管路を介して戻し燃料室内に導きつつ、タンク内に直接的に戻すことができる。従って、例えばポンプモジュールにより外部の噴射弁等に供給される燃料がタンク内に戻ることがない所謂ノンリターン式の燃料供給系統を構成することができる。
【００２０】
また、請求項６の発明によると、燃料タンクの外部には、前記燃料ポンプから吐出される燃料の一部を前記燃料タンク内に戻すことによって燃料の圧力を調整する圧力レギュレータを設け、前記ポンプモジュールの蓋部には、該圧力レギュレータの戻し側を前記戻し燃料室に外部から接続するための開口を設ける構成としている。
【００２１】
この場合には、ポンプモジュールの蓋部に設けた開口によって、圧力レギュレータの戻し側を外部から前記ポンプモジュール側の戻し燃料室に接続することができるため、例えばポンプモジュールによって外部の噴射弁等に供給される燃料を、噴射弁の下流側に配置した圧力レギュレータにより配管等を介して燃料タンク内に戻すことができ、所謂フルリターン式の燃料供給系統を構成することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態による燃料供給装置を、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００２３】
ここで、図１ないし図６は本発明による第１の実施の形態を示し、本実施の形態では、燃料供給装置を自動車用エンジンに適用した場合を例に挙げて説明する。
【００２４】
１は自動車等の車両に搭載された燃料供給装置で、該燃料供給装置１は、車両に設けられた燃料タンク１００に取付けられている。ここで、燃料タンク１００は、例えば樹脂材料等によって形成され、周壁部１０１と、その下面と上面を形成する下面部（底面部）１０２と上面部１０３とによって構成されている。
【００２５】
また、本実施の形態では、後述の圧力レギュレータ１８が燃料タンク１００内に配置され、燃料パイプ２９は、その下流側が閉塞端として形成されている。これにより、本実施の形態による燃料供給装置１は、所謂ノンリターン式の燃料供給系統を構成するものである。
【００２６】
また、燃料供給装置１は、図２ないし図６に示す如く、後述のポンプモジュール２、チャンバ２１、チャンバ付勢ばね２５等によって構成されている。
【００２７】
２は燃料供給装置１の一部を構成するポンプモジュールで、該ポンプモジュール２は、図６に示す如く、後述の取付ブラケット３、燃料ポンプ１５、燃料フィルタ１６、圧力レギュレータ１８、吸込フィルタ２０を含んで構成されている。
【００２８】
３はポンプモジュール２の本体部分を構成する取付ブラケットで、該取付ブラケット３は、図２ないし図５に示す如く、例えば上側分割体３Ａと下側分割体３Ｂとをそれぞれ樹脂成形して接合することにより形成されている。
【００２９】
ここで、取付ブラケット３は、略円形の平板状に形成された蓋部４と、該蓋部４の下面側に設けられた有底筒状のフィルタケース５と、該フィルタケース５の下部外周側に設けられた円弧状のポンプ取付部６と、フィルタケース５の上部外周側に取付けられた設けられたポンプ接続部７と、フィルタケース５の外周側に位置して上，下方向に延設され、下部側が後述する燃料フィルタ１６の流出室１６Ｂに開口した供給管路８と、蓋部４の上面側にＬ字状をなして突設され、該供給管路８の上部側に連通した燃料供給口９とを有している。
【００３０】
また、取付ブラケット３は、フィルタケース５の下部側に設けられ、燃料フィルタ１６の流出室１６Ｂに連通した筒状のレギュレータ取付部１０と、フィルタケース５の外周側に位置して上，下方向に延設され、下部側が該レギュレータ取付部１０に接続された戻し管路１１と、該戻し管路１１の上部側に連通した戻し燃料室１２と、該戻し燃料室１２に開口した後述の戻しパイプ１３とを備えている。さらに、取付ブラケット３には、後述のチャンバ２１が取付けられるチャンバ取付部１４が設けられている。
【００３１】
そして、取付ブラケット３は、図２に示す如く、蓋部４が燃料タンク１００の上面部１０３に設けられた取付穴を閉塞するように上面部１０３に固定され、後述の燃料ポンプ１５、燃料フィルタ１６、圧力レギュレータ１８等は、取付ブラケット３の下部側に取付けられた状態で燃料タンク１００内に垂下されるものである。
【００３２】
１３は取付ブラケット３の下部側に設けられた戻しパイプで、該戻しパイプ１３は、図５に示す如く、戻し燃料室１２からチャンバ２１の底部２１Ｂに向けて下向きに突出し、下部側が後述の吸引ポンプ用パイプ２２を介して吸引ポンプ２４のノズル部２４Ａに接続されている。そして、戻しパイプ１３は、圧力レギュレータ１８の戻し口１８Ｂから流出する燃料を燃料タンク１００内に戻すものである。
【００３３】
１４は取付ブラケット３の蓋部４に設けられたチャンバ取付部で、該チャンバ取付部１４は、図２、図３に示す如く、燃料ポンプ１５と燃料フィルタ１６とを取囲む位置で蓋部４から下向きに筒状をなして突出し、燃料タンク１００の取付穴を介してタンク内に配置されている。また、チャンバ取付部１４には、後述するチャンバ２１の爪部２１Ｃを係合するため上，下方向に延びた複数の長穴１４Ａ，１４Ａ，…が周方向に間隔をもって形成されている。そして、チャンバ取付部１４は、チャンバ２１をポンプモジュール２に対して上，下方向に移動可能に連結している。
【００３４】
１５は取付ブラケット３のポンプ取付部６に取付けられた略円柱状の燃料ポンプで、該燃料ポンプ１５には、図４に示す如く、後述の吸込フィルタ２０が取付けられた吸込ポート１５Ａと、取付ブラケット３のポンプ接続部７に接続された吐出ポート１５Ｂとが設けられている。
【００３５】
そして、燃料ポンプ１５は、給電されることによって燃料タンク１００内の燃料を吸込ポート１５Ａから吸込み、この燃料を吐出ポート１５Ｂから燃料フィルタ１６の流入室１６Ａに吐出する。また、この吐出燃料は、一部が燃料フィルタ１６等を介してポンプモジュール２の燃料供給口９から流出し、図１中に示す後述の噴射弁３０に供給されると共に、このとき吐出燃料の一部は圧力レギュレータ１８によって燃料タンク１００内に戻される。
【００３６】
１６は取付ブラケット３に設けられた燃料フィルタで、該燃料フィルタ１６は、フィルタケース５と、例えばスポンジ状の多孔質材料等によって形成され、該フィルタケース５内に収容されたフィルタエレメント１７とによって構成されている。また、燃料フィルタ１６内には、フィルタエレメント１７の上側，下側に位置して流入室１６Ａ，流出室１６Ｂがそれぞれ形成されている。そして、燃料フィルタ１６は、流入室１６Ａ内の燃料がフィルタエレメント１７で濾過されて流出室１６Ｂへと流込むことにより、燃料を清浄化するものである。
【００３７】
１８はキャップ１９を用いて取付ブラケット３のレギュレータ取付部１０に取付けられた圧力レギュレータで、該圧力レギュレータ１８には、図５に示す如く、燃料フィルタ１６の流出室１６Ｂから燃料が流入する流入口１８Ａと、戻し管路１１の下部側に接続された戻し口１８Ｂと、これらの流入口１８Ａと戻し口１８Ｂとの間を流出室１６Ｂ側の圧力に応じて連通，遮断する弁機構（図示せず）等とが設けられている。
【００３８】
そして、圧力レギュレータ１８は、流出室１６Ｂ側の圧力が所定値以下のときに流入口１８Ａと戻し口１８Ｂとの間を遮断し、この圧力が所定値よりも大きくなったときには、流入口１８Ａと戻し口１８Ｂとの間を連通することにより、燃料ポンプ１５による吐出燃料の一部を戻し口１８Ｂから戻し管路１１側に流出させる。これにより、圧力レギュレータ１８は、燃料供給装置１から噴射弁３０に供給される燃料の圧力をほぼ一定に保持するものである。
【００３９】
２０は燃料ポンプ１５の吸込ポート１５Ａに取付けられた吸込フィルタで、該吸込フィルタ２０は、図４ないし図６に示す如く、燃料ポンプ１５の吸込ポート１５Ａに取付けられた板状のブラケット２０Ａと、可撓性のメッシュ材料により略袋状に形成され、燃料ポンプ１５の吸込ポート１５Ａを覆う位置で該ブラケット２０Ａに取付けられたフィルタ部２０Ｂと、該フィルタ部２０Ｂ内に位置してブラケット２０Ａに取付けられた押圧ばね２０Ｃとによって構成されている。
【００４０】
ここで、フィルタ部２０Ｂは、燃料中に含まれる異物粒子等が燃料ポンプ１５内に吸込まれるのを防止するものである。また、押圧ばね２０Ｃは、例えばばね性を有する金属板、樹脂板等を略Ｕ字状に弾性変形させることによって形成され、基端側がブラケット２０Ａに固定されると共に、その先端側は、フィルタ部２０Ｂを燃料タンク１００の下面部１０２側に向けて図４中の矢示Ａ方向に付勢している。
【００４１】
そして、チャンバ２１をポンプモジュール２に取付ける前の状態では、図６に示す如く、フィルタ部２０Ｂが押圧ばね２０Ｃのばね力によって下向きに膨らんだ自由状態となっている。また、チャンバ２１をポンプモジュール２に取付けたときには、図４に示す如く、フィルタ部２０Ｂが押圧ばね２０Ｃに抗して上，下方向に縮小され、チャンバ２１の底部２１Ｂに弾性的に当接している。
【００４２】
これにより、吸込フィルタ２０は、後述の如く燃料タンク１００の下面部１０２等が上，下方向に変形し、これに伴ってチャンバ２１が上，下動する場合でも、フィルタ部２０Ｂが押圧ばね２０Ｃのばね力によりチャンバ２１の底部２１Ｂに追従して変位する構成となっている。
【００４３】
２１はポンプモジュール２に上，下方向に変位可能に連結されたチャンバで、該チャンバ２１は、図４、図５に示す如く、例えば樹脂材料、金属材料等からなり、上部側が開口し下部側が閉塞した有底の筒状体として形成されると共に、筒部２１Ａと底部２１Ｂとを有している。また、チャンバ２１の上部外周側には、周方向に間隔もって複数の爪部２１Ｃ，２１Ｃ，…が突設されている。
【００４４】
そして、チャンバ２１は、上部側がポンプモジュール２のチャンバ取付部１４内に移動可能に挿嵌され、各爪部２１Ｃがチャンバ取付部１４の長穴１４Ａ内に移動可能に係合している。これにより、チャンバ２１は、ポンプモジュール２に対して長穴１４Ａの長さ範囲内で上，下方向に変位可能に取付けられ、後述するチャンバ付勢ばね２５のばね力によって燃料タンク１００の下面部１０２に当接している。
【００４５】
また、チャンバ２１内の空間には吸込フィルタ２０等が収容され、この空間は、例えば燃料タンク１００内の液面が傾斜した場合でも、吸込フィルタ２０の周囲に燃料を滞留させるための燃料溜りとなるものである。
【００４６】
２２はチャンバ２１の底部２１Ｂ側に立設された吸引ポンプ用パイプで、該吸引ポンプ用パイプ２２は、図５に示す如く、例えば樹脂材料等によってチャンバ２１と一体に形成され、下部側が吸引ポンプ２４のノズル部２４Ａに接続されている。また、吸引ポンプ用パイプ２２は、上部側がポンプモジュール２の戻しパイプ１３に移動可能に嵌合され、これらの嵌合部位はＯリング２３によってシールされている。そして、吸引ポンプ用パイプ２２は、ポンプモジュール２の戻しパイプ１３から流出する燃料をチャンバ２１の吸引ポンプ２４に導くものである。
【００４７】
２４はチャンバ２１の底部２１Ｂ側に設けられた吸引ポンプで、該吸引ポンプ２４は、図５に示す如く、基端側が吸引ポンプ用パイプ２２に接続され先端側が縮径してチャンバ２１内に開口したノズル部２４Ａと、該ノズル部２４Ａを取囲む円錐状の筒体として形成され、基端側がチャンバ２１の外側に開口し先端側が縮径してチャンバ２１内に開口した吸引部２４Ｂとからなり、ジェットポンプを構成している。
【００４８】
そして、ノズル部２４Ａには、ポンプモジュール２の戻しパイプ１３から流出する燃料が吸引ポンプ用パイプ２２を介して流入し、この燃料はノズル部２４Ａの先端側から高い流速で流出することによって吸引部２４Ｂ内に負圧を発生させる。これにより、吸引ポンプ２４は、チャンバ２１の外側から燃料を吸引し、この燃料を戻しパイプ１３から流出する燃料と一緒にチャンバ２１内に吐出するものである。
【００４９】
２５はポンプモジュール２とチャンバ２１との間に圧縮状態で設けられた付勢手段としてのチャンバ付勢ばねで、該チャンバ付勢ばね２５は、戻しパイプ１３の外周側に装着されたコイルばね等からなり、上部側がポンプモジュール２に当接すると共に、下部側が環状のばね座２５Ａに当接している。
【００５０】
そして、チャンバ付勢ばね２５は、Ｏリング２３と吸引ポンプ用パイプ２２とを介してチャンバ２１を図５中の矢示Ｂ方向に付勢し、その底部２１Ｂを燃料タンク１００の下面部１０２に弾性的に押付けると共に、この下面部１０２が上，下方向に変形（変位）するときには、チャンバ２１を下面部１０２に追従して変位させるものである。
【００５１】
一方、図１において、２６はエンジンルーム２７内に設けられたエンジン本体、２８は該エンジン本体２６に燃料を供給する燃料供給配管で、該燃料供給配管２８の上流側は、燃料供給装置１の燃料供給口９に接続され、下流側はエンジン本体２６側に取付けられた燃料パイプ２９に接続されている。また、燃料パイプ２９には、エンジン本体２６の各気筒に対応して複数の噴射弁３０，３０，…が取付けられ、燃料パイプ２９の下流側は閉塞端となっている。
【００５２】
本実施の形態による燃料供給装置１は上述の如き構成を有するもので、次にその作動について説明する。
【００５３】
まず、燃料供給装置１の組立時には、図６に示す如く、予め組立てたポンプモジュール２の戻しパイプ１３にチャンバ付勢ばね２５等を取付け、この戻しパイプ１３をチャンバ２１の吸引ポンプ用パイプ２２内に挿嵌しつつ、ポンプモジュール２のチャンバ取付部１４をチャンバ２１の上部側に嵌合する。そして、チャンバ取付部１４の長穴１４Ａとチャンバ２１の爪部２１Ｃとを係合させることにより、燃料供給装置１を完成する。
【００５４】
次に、燃料供給装置１を燃料タンク１００に取付けるときには、まず燃料供給装置１を燃料タンク１００の上面部１０３の取付穴から下面部１０２に向けて挿入し、チャンバ２１の底部２１Ｂを燃料タンク１００の下面部１０２に当接させた後に、チャンバ付勢ばね２５を圧縮しつつ、ポンプモジュール２の蓋部４を燃料タンク１００の上面部１０３に当接させる。そして、取付ねじ等を用いて蓋部４を上面部１０３に固定することにより、燃料供給装置１を燃料タンク１００に取付けることができる。
【００５５】
これにより、チャンバ２１は、チャンバ付勢ばね２５によって燃料タンク１００の下面部１０２に押付けられた状態となり、吸込フィルタ２０は、フィルタ部２０Ｂが押圧ばね２０Ｃによってチャンバ２１の底部２１Ｂに押付けられた状態となる。
【００５６】
また、燃料供給装置１の作動時には、まず燃料ポンプ１５が駆動されると、図４中に示すチャンバ２１内の燃料が吸込フィルタ２０から吸込ポート１５Ａに吸込まれ、この燃料は吐出ポート１５Ｂから燃料フィルタ１６の流入室１６Ａに吐出される。また、この吐出燃料は、図５中のフィルタエレメント１７により濾過された後に、その一部が流出室１６Ｂから供給管路８、燃料供給口９を介して燃料タンク１００の外部に供給され、噴射弁３０からエンジン本体２６の各気筒に噴射される。
【００５７】
一方、燃料ポンプ１５による吐出燃料の一部は、燃料フィルタ１６の流入室１６Ａに達した後に、圧力レギュレータ１８の流入口１８Ａ、戻し口１８Ｂ、戻し管路１１、戻し燃料室１２、戻しパイプ１３、チャンバ２１の吸引ポンプ用パイプ２２を介して吸引ポンプ２４のノズル部２４Ａに流入する。これにより、吸引ポンプ２４が作動し、チャンバ２１外の燃料が吸引されて圧力レギュレータ１８から戻される燃料と一緒にチャンバ２１内に吐出される。
【００５８】
この結果、車両の運転中には、例えば燃料タンク１００内の燃料が残り少ない状態で車両が急加速、急減速することにより、タンク内の液面が大きく傾斜した場合でも、チャンバ２１によって吸込フィルタ２０の周囲に燃料が保持される。
【００５９】
また、例えば外気温の変化、燃料の重量等によって樹脂製の燃料タンク１００が撓み変形し、その下面部１０２が上，下方向に変位した場合には、チャンバ２１は、チャンバ付勢ばね２５のばね力により燃料タンク１００の下面部１０２に追従して上，下動する。このとき、吸込フィルタ２０のフィルタ部２０Ｂも同様に、押圧ばね２０Ｃのばね力によりチャンバ２１の底部２１Ｂに追従して上，下動するから、吸込フィルタ２０とチャンバ２１とは、燃料タンク１００の下面部１０２側で燃料に常時接触した状態に保持される。
【００６０】
かくして、本実施の形態によれば、燃料供給装置１を、燃料タンク１００の上面部１０３に取付けられるポンプモジュール２と、該ポンプモジュール２に上，下方向に変位可能に取付けられ、吸引ポンプ２４が設けられたチャンバ２１と、該チャンバ２１を燃料タンク１００の下面部１０２に向けて付勢するチャンバ付勢ばね２５とによって構成したので、燃料ポンプ１５、燃料フィルタ１６、圧力レギュレータ１８、吸込フィルタ２０等を一体化してポンプモジュール２を組立てることができ、このポンプモジュール２には、吸引ポンプ２４を設けたチャンバ２１を上，下方向に変位可能に取付けることができる。
【００６１】
そして、チャンバ付勢ばね２５は、チャンバ２１を燃料タンク１００の下面部１０２に押付けることができるから、例えば外気温の変化、燃料の重量等によって燃料タンク１００の下面部１０２が変形する場合でも、チャンバ付勢ばね２５によりチャンバ２１を燃料タンク１００の下面部１０２に追従して上，下方向に変位させることができる。
【００６２】
しかも、吸込フィルタ２０には押圧ばね２０Ｃを設けたので、そのフィルタ部２０Ｂを押圧ばね２０Ｃによってチャンバ２１の底部２１Ｂに押付けることができ、フィルタ部２０Ｂをチャンバ２１と一緒に上，下動させることができる。
【００６３】
これにより、チャンバ２１を燃料タンク１００の下面部１０２に常に保持でき、さらにフィルタ部２０Ｂをチャンバ２１内の最も低い位置に配置できるから、例えば燃料タンク１００内の燃料が残り少ない状態で下面部１０２が変形する場合でも、チャンバ２１によって吸込フィルタ２０の周囲に燃料溜りを安定的に形成でき、仮りにチャンバ２１内の燃料が少量となった状態であっても、この燃料に吸込フィルタ２０を確実に接触させることができる。
【００６４】
従って、本実施の形態によれば、燃料タンク１００内の燃料が残り少ない状態でタンク内の液面が傾斜したり、下面部１０２が変形するような悪条件下であっても、燃料ポンプ１５は、タンク内の燃料を吸込フィルタ２０から確実に吸込むことができ、この燃料を噴射弁３０に安定的に供給できると共に、信頼性を向上させることができる。
【００６５】
また、ポンプモジュール２の蓋部４には、チャンバ２１が移動可能に連結される筒状のチャンバ取付部１４を設け、チャンバ２１の爪部２１Ｃをチャンバ取付部１４の長穴１４Ａ内に移動可能に係合させたので、簡単な構造でチャンバ２１をチャンバ取付部１４に沿って上，下方向に移動させることができ、チャンバ２１が水平方向に変位するのを規制することができる。そして、チャンバ２１の変位量を長穴１４Ａの長さ範囲内に制限でき、ポンプモジュール２とチャンバ２１とが連結された状態を保持することができる。
【００６６】
また、チャンバ付勢ばね２５をポンプモジュール２の戻しパイプ１３の外周側に装着したので、ポンプモジュール２から吸引ポンプ２４に燃料を流通させる戻しパイプ１３を利用してチャンバ付勢ばね２５を安定的に位置決めでき、例えば付勢ばね用のホルダや取付部等を特別に設ける必要がなくなるから、部品点数を削減して構造を簡略化することができる。
【００６７】
次に、図７および図８は本発明による第２の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、燃料供給装置によってフルリターン式の燃料供給系統を構成したことにある。なお、本実施の形態では、前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００６８】
４１は本実施の形態による燃料供給装置で、該燃料供給装置４１は、第１の実施の形態とほぼ同様に、燃料ポンプ１５、燃料フィルタ１６、吸込フィルタ２０等が取付けられた後述のポンプモジュール４２と、チャンバ２１と、チャンバ付勢ばね２５とを含んで構成されている。
【００６９】
しかし、本実施の形態では、後述の圧力レギュレータ５７が燃料タンク１００の外部に位置して燃料パイプ２９の下流側に接続されており、これにより燃料供給装置４１は、所謂フルリターン式の燃料供給系統を構成している。
【００７０】
４２は燃料供給装置４１の一部を構成するポンプモジュールで、該ポンプモジュール４２は、図８に示す如く、後述の取付ブラケット４３、燃料ポンプ１５、燃料フィルタ１６、吸込フィルタ２０を含んで構成されている。
【００７１】
４３はポンプモジュール４２の本体部分を構成する取付ブラケットで、該取付ブラケット４３は、第１の実施の形態とほぼ同様に、例えば上側分割体４３Ａと下側分割体４３Ｂとによって樹脂成形され、蓋部４４、フィルタケース４５、ポンプ取付部４６、ポンプ接続部（図示せず）、供給管路４７、燃料供給口４８、レギュレータ取付部４９、閉塞管路５０、戻し燃料室５１、戻しパイプ５２、チャンバ取付部５３等を備え、チャンバ取付部５３には複数の長穴５３Ａ，５３Ａ，…が形成されている。
【００７２】
しかし、蓋部４４には、後述の継手パイプ５５を取付けるため戻し燃料室５１に開口したボス部４４Ａが設けられている。また、閉塞管路５０は、第１の実施の形態における戻し管路１１の上部側に閉塞部５０Ａを設けることによって形成され、戻し燃料室５１と遮断されている。
【００７３】
この場合、取付ブラケット４３の上側分割体４３Ａと下側分割体４３Ｂとをそれぞれ樹脂成形するときには、第１の実施の形態で取付ブラケット３を樹脂成形するときに用いた金型の中子等を取替えるだけで、蓋部４４のボス部４４Ａと閉塞管路５０の閉塞部５０Ａとを容易に形成することができる。
【００７４】
また、５４は第１の実施の形態における圧力レギュレータ１８とキャップ１９に代えてレギュレータ取付部４９に取付けられた封止栓で、該封止栓５４は、フィルタケース４５を燃料タンク１００内に対して閉塞している。
【００７５】
一方、５５は蓋部４４のボス部４４Ａに取付けられた略Ｌ字状の継手パイプで、該継手パイプ５５は、図７、図８に示す如く、戻し配管５６を介して圧力レギュレータ５７の戻し口５７Ａに接続され、該戻し口５７Ａから流出する燃料をポンプモジュール４２の戻し燃料室５１内に戻す構成となっている。
【００７６】
そして、燃料ポンプ１５から吐出される燃料は、燃料タンク１００から燃料供給配管２８と燃料パイプ２９とを介して各噴射弁３０に供給されると共に、この燃料の一部は圧力レギュレータ５７の戻し口５７Ａから戻し配管５６、継手パイプ５５を介してポンプモジュール４２の戻し燃料室５１内に流入し、戻しパイプ５２から燃料タンク１００内にリターンされる。
【００７７】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、前記第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。そして、特に本実施の形態によれば、金型の中子等を変更して取付ブラケット４３の形状を僅かに変更し、圧力レギュレータ１８に代えて封止栓５４を設けるだけで、燃料供給装置４１をフルリターン式の燃料供給系統に対しても共通部品として適応でき、その適応範囲を広げることができる。
【００７８】
なお、前記各実施の形態では、ポンプモジュール２，４２の戻しパイプ１３，５２をチャンバ２１の吸引ポンプ用パイプ２２内に移動可能に嵌合し、該戻しパイプ１３，５２の外周側にチャンバ付勢ばね２５を装着する構成としたが、本発明はこれに限らず、例えばポンプモジュールの戻しパイプ内にチャンバの吸引ポンプ用パイプを移動可能に嵌合し、チャンバ付勢ばねを吸引ポンプ用パイプの外周側に装着する構成としてもよい。
【００７９】
【発明の効果】
以上詳述した通り、請求項１の発明によれば、燃料供給装置は、燃料タンクの上部側に取付けられる蓋部を有し、燃料ポンプ、燃料フィルタおよび吸込フィルタが該蓋部の下部側に取付けられるポンプモジュールと、該ポンプモジュールに変位可能に取付けられ前記燃料タンク内の燃料を内部の燃料溜りに吸引する吸引ポンプが設けられたチャンバと、該チャンバを燃料タンクの底部側に向けて付勢する付勢手段とを備え、前記ポンプモジュールには、前記燃料ポンプから吐出された燃料の一部を前記燃料タンクに戻すため前記蓋部の下面側に形成された戻し燃料室と、該戻し燃料室から下向きに突出した戻しパイプとを設け、前記チャンバには、該戻しパイプの下部側に移動可能に嵌合され前記戻し燃料室から戻しパイプを介して流出する燃料を前記吸引ポンプに向けて導く吸引ポンプ用パイプを設け、前記付勢手段は、上部側が前記ポンプモジュールに設けた前記戻し燃料室に当接し、下部側が前記吸引ポンプ用パイプを下向きに付勢することにより該吸引ポンプ用パイプを介して前記チャンバを前記燃料タンクの底部に押付ける構成としたので、ポンプモジュールに対して吸引ポンプ付きのチャンバを変位可能に取付けることができ、付勢手段は、チャンバをタンクの底面部に向けて付勢することができる。これにより、例えば外気温の変化、燃料の重量等によって樹脂製の燃料タンクが変形する場合でも、付勢手段によってチャンバをタンクの底部側に追従させることができ、チャンバを燃料タンクの底部側に常に保持できると共に、チャンバによって吸込フィルタの周囲に燃料溜りを安定的に形成することができる。従って、タンク内の燃料が残り少ない状態で燃料の液面が傾斜したり、タンクの底部側が変形するような悪条件下であっても、燃料ポンプは、タンク内の燃料を吸込みフィルタから確実に吸込むことができ、燃料を外部に安定的に供給できると共に、信頼性を向上させることができる。
【００８０】
また、請求項２の発明によれば、チャンバは燃料タンクの底部側に当接する有底の筒状体によって構成したので、有底筒状をなすチャンバの開口側をポンプモジュールに変位可能に連結でき、このチャンバの底部側を付勢手段によって燃料タンクの底部側に押付けることができる。従って、チャンバを燃料タンクの底部側に常に保持でき、このチャンバ内に収容した吸込フィルタの周囲に燃料溜りを安定的に形成することができる。
【００８１】
また、請求項３の発明によれば、吸込フィルタには、そのフィルタ部をチャンバの底部側に押圧する押圧ばねを設ける構成としたので、燃料タンクの底部側が変形するときには、吸込フィルタをタンクの底部側に追従してチャンバと一緒に上，下動させることができ、チャンバを燃料タンクの底部側に保持できるだけでなく、さらに吸込フィルタをチャンバ内の最も低い位置に配置でき、仮りにチャンバ内の燃料が少量となった状態であっても、この燃料に吸込フィルタを確実に接触させることができる。
【００８２】
さらに、請求項４の発明によれば、付勢手段は、ポンプモジュールの戻しパイプまたはチャンバの吸引ポンプ用パイプの外周側に装着されたコイルばねによって構成したので、ポンプモジュールから吸引ポンプに燃料を流通させるための戻しパイプまたは吸引ポンプ用パイプを利用してコイルばねを安定的に位置決めでき、例えば付勢ばね用のホルダや取付部等を特別に設ける必要がなくなるから、部品点数を削減して構造を簡略化することができる。
【００８３】
また、請求項５の発明によれば、ポンプモジュールには、燃料ポンプから吐出される燃料の一部を燃料タンク内に戻すことによって燃料の圧力を調整する圧力レギュレータを設けると共に、該圧力レギュレータの戻し側を戻し燃料室に連通させる戻し管路を設ける構成としたので、前記圧力レギュレータの戻し側を戻し管路、戻し燃料室等を介して吸引ポンプに接続することができる。そして、燃料ポンプ、燃料フィルタ、吸込フィルタ、圧力レギュレータ等を一体化してポンプモジュールを形成できると共に、このポンプモジュールによってノンリターン式の燃料供給系統を実現することができる。
【００８４】
また、請求項６の発明によれば、燃料タンクの外部には、燃料ポンプから吐出される燃料の一部を前記燃料タンク内に戻すことによって燃料の圧力を調整する圧力レギュレータを設け、ポンプモジュールの蓋部には、該圧力レギュレータの戻し側を戻し燃料室に外部から接続するための開口を設ける構成としたので、燃料タンクの外部に設けた圧力レギュレータの戻し側をポンプモジュールを介して吸引ポンプに接続することができる。これによって、ポンプモジュールをフルリターン式の燃料供給系統に適応でき、その適用範囲を広げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による燃料供給装置を用いたノンリターン式の燃料供給系統を示す構成図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態による燃料供給装置を示す正面図である。
【図３】図２中の燃料供給装置を示す平面図である。
【図４】燃料供給装置を図３中の矢示IV−IV方向からみた断面図である。
【図５】燃料供給装置を図３中の矢示Ｖ−Ｖ方向からみた断面図である。
【図６】ポンプモジュール、チャンバおよびチャンバ付勢ばねを組立てる前の状態で示す燃料供給装置の分解図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態による燃料供給装置を用いたフルリターン式の燃料供給系統を示す構成図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態による燃料供給装置を図５と同様位置からみた断面図である。
【符号の説明】
１，４１  燃料供給装置
２，４２  ポンプモジュール
３，４３  取付ブラケット
４，４４  蓋部
５，４５  フィルタケース
６，４６  ポンプ取付部
８，４７  供給管路
９，４８  燃料供給口
１０，４９  レギュレータ取付部
１１  戻し管路
１２，５１  戻し燃料室
１３，５２  戻しパイプ
１４，５３  チャンバ取付部
１４Ａ，５３Ａ  長穴
１５  燃料ポンプ
１６  燃料フィルタ
１８，５７  圧力レギュレータ
２０  吸込フィルタ
２０Ａ  ブラケット
２０Ｂ  フィルタ部
２０Ｃ  押圧ばね
２１  チャンバ
２１Ａ  筒部
２１Ｂ  底部
２１Ｃ  爪部
２２  吸引ポンプ用パイプ
２４  吸引ポンプ
２５  チャンバ付勢ばね（付勢手段）
２８  燃料供給配管
２９  燃料パイプ
３０  噴射弁
５４  封止栓
１００  燃料タンク
１０１  周壁部
１０２  下面部
１０３  上面部
【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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