JP4702317B2 - 燃料供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、燃料ポンプ、およびこの燃料ポンプが内側に挿入配置される燃料フィルタを備える燃料供給装置に関する。

燃料フィルタの内部に燃料ポンプを組付けてなるポンプフィルタユニットを備える燃料供給装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
燃料フィルタは、内部に濾過エレメントが配置される筒状を呈した筒状フィルタ部と、この筒状フィルタ部の一端側を覆うフィルタ蓋部とを一体化したものであり、燃料ポンプは燃料フィルタの内部に挿入された状態で組付けられる。

一方、燃料ポンプの燃料吐出側の端には、燃料ポンプの通電を行うためのポンプコネクタが設けられており、フィルタ蓋部には燃料ポンプに設けられたポンプコネクタを外部に露出させるコネクタ開口が設けられている｛図１（ａ）参照｝。

燃料フィルタは、消耗部品であるため、交換の必要がある。
また、予期せぬ不具合等により燃料ポンプが作動不良を発生する場合も考えられる。
燃料フィルタの交換時、あるいは燃料ポンプのメンテナンス時には、燃料フィルタの内部から燃料ポンプを抜き出して、燃料フィルタと燃料ポンプとを分離させる必要が生じる。

燃料フィルタ内から燃料ポンプを抜き出す手段として、従来の技術では次の２つの手段の一方を用いていた。
（１）フィルタ蓋部に開口形成されたコネクタ開口からポンプコネクタを押して、燃料ポンプを燃料フィルタの内部から外部へ押し出す。
（２）燃料ポンプのポンプ吸込口に圧入嵌合されているサクションフィルタを外部から掴み、サクションフィルタとともに燃料ポンプを燃料フィルタの内部から外部へ引っ張り出す。

ここで、燃料ポンプのポンプ吐出口は、フィルタ蓋部に設けられた燃料入口とＯリング（シール部材の一例）を介して接続されており、燃料ポンプを燃料フィルタ内から抜き出すには、Ｏリングの圧迫力に抗した力を燃料ポンプに加える必要がある。即ち、燃料ポンプを燃料フィルタ内から抜き出すには、燃料フィルタから燃料ポンプが抜け出る方向に大きな力を加える必要がある。

このため、上記（１）の方法で燃料ポンプを燃料フィルタの内部から外部へ押し出す場合、ポンプコネクタに過大な負荷が加わることになり、ポンプコネクタを成す樹脂部分の破損を招いたり、ポンプコネクタ内に支持されるターミナル端子を曲げてしまう可能性がある。
また、上記（２）の方法で燃料ポンプを燃料フィルタの内部から外部へ引っ張り出す場合、燃料ポンプとサクションフィルタの圧入嵌合部に過大な負荷が加わることになり、圧入嵌合部が外れてしまう可能性がある。メンテナンス時に圧入嵌合部が外れると、燃料ポンプのポンプ吸込口の内部、およびサクションフィルタのポンプ接続口の内部に異物が入る可能性がある。
特開２００５−８３３０３号公報

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ポンプコネクタに負荷を加えることなく、燃料フィルタの内部から燃料ポンプを外部へ押し出すことのできる燃料供給装置の提供にある。

［請求項１の手段］
請求項１の手段を採用する燃料供給装置は、燃料ポンプと、この燃料ポンプが内部に挿入配置される燃料フィルタと備え、燃料フィルタのフィルタ蓋部に設けられた燃料入口が燃料ポンプのポンプ吐出口にシール部材を介して接続されるとともに、このシール部材が、燃料入口およびポンプ吐出口に対して径方向の圧迫力を付与するものであって、燃料フィルタのフィルタ蓋部には、燃料ポンプの電気的な接続を行うポンプコネクタを露出させるコネクタ開口の他に、燃料ポンプのカバーエンドの一部を露出し、硬質な棒状治具を挿入可能な治具挿入開口を備える。
このため、燃料フィルタの交換時、あるいは燃料ポンプのメンテナンス時において、燃料フィルタの内部から燃料ポンプを抜き出す際、治具挿入開口から棒状治具を押し入れ、棒状治具により燃料ポンプのカバーエンドを押して、燃料ポンプを燃料フィルタの内部から外部へ押し出すことができる。
このように、棒状治具によってカバーエンドを押して、燃料ポンプを燃料フィルタの内部から外部へ押し出すことができるため、ポンプコネクタおよびサクションフィルタに負荷が加わることがない。
この結果、ポンプコネクタの破損およびポンプコネクタ内におけるターミナル端子の変形を招くことがなく、また燃料ポンプとサクションフィルタが外れることもなく、燃料フィルタの内部から燃料ポンプを抜き出すことができる。

［請求項２の手段］
請求項２の手段を採用する燃料供給装置は、燃料フィルタのフィルタ蓋部のコネクタ開口と治具挿入開口とが、コネクタ開口の両側に治具挿入開口が一体に設けられて全体として半円形状を呈している。
即ち、治具挿入開口とコネクタ開口は共通開口であり、この共通開口の内部に露出するポンプコネクタの外縁と、共通開口の開口縁との間に治具挿入開口が形成されるものである。

最良の形態の燃料供給装置は、一端側（車両搭載時において下方）にポンプ吸込口を備え、他端側（車両搭載時において上方）に通電用のポンプコネクタとポンプ吐出口を備える燃料ポンプと、この燃料ポンプが内部に挿入配置される燃料フィルタとを具備する。
燃料フィルタは、燃料ポンプの外周を覆い、内部に濾過エレメントが内蔵される筒状フィルタ部と、燃料ポンプにおけるポンプ吐出口側を覆い、燃料ポンプの吐出燃料を筒状フィルタ部に導くフィルタ蓋部とが一体化され、フィルタ蓋部に設けられた燃料入口がポンプ吐出口にシール部材を介して接続されるものであって、このシール部材が、燃料入口およびポンプ吐出口に対して径方向の圧迫力を付与するものである。
フィルタ蓋部は、燃料ポンプの電気的な接続を行うポンプコネクタを露出させるコネクタ開口の他に、燃料ポンプのカバーエンドの一部を露出し、硬質な棒状治具を挿入可能な治具挿入開口を備える。なお、治具挿入開口は、後述する実施例１に示すようにコネクタ開口と一体に設けられるものが好適であるが、コネクタ開口とは独立して開口するものであっても良い。

本発明が適用された具体的な一例を実施例１として図１〜図４を参照して説明する。
なお、以下の実施例１では、先ず燃料供給装置の一例として開示する「燃料供給装置の主要構成」を説明し、その後で「実施例１の特徴」を説明する。また、以下では、燃料タンクとともに車両に搭載された状態（車両搭載時）における上方向（図２、図３の上側）を上、車両搭載時における下方向を下として説明する。

〔燃料供給装置の主要構成〕
燃料供給装置は、図２に示すように、燃料タンクの上壁に形成された開口穴を閉塞するフランジ部材１、燃料タンク内に収容されるタンク内ユニット２を備える。
このタンク内ユニット２は、図３に示すように、サブタンク３、ポンプフィルタモジュール４、センダゲージ５を備える。
また、ポンプフィルタモジュール４は、図４に示すように、燃料ポンプ６、サクションフィルタ７、燃料フィルタ８を備える。

フランジ部材１は、燃料タンクの上部の開口穴に装着され、燃料タンク内を密閉するべく開口穴を閉塞する樹脂製の蓋部材であり、燃料吐出管１１および電気コネクタ１２が設けられている。
燃料吐出管１１は、フランジ部材１を構成する樹脂部材によって形成されたフランジ部材１の内外を貫通するパイプである。燃料吐出管１１の下部（燃料タンク内に配置される部分）は、ポンプフィルタモジュール４のメイン吐出口１３と蛇腹接続管（伸縮管）１４を介して結合される。
なお、燃料吐出管１１の上部（燃料タンクの外部に配置される部分）は、エンジン（内燃機関）の燃料噴射装置に燃料を導く外部配管が接続されるものであり、後述する燃料ポンプ６から吐出された燃料は燃料吐出管１１から外部配管を介して燃料噴射装置に供給される。

電気コネクタ１２は、センダゲージ５および燃料ポンプ６と、燃料タンクの外部に配置される電源およびＥＣＵ（または油蓄量指示部）との電気的な接続を行う手段である。電気コネクタ１２の下部（燃料タンク内に配置される部分）には、燃料ポンプ６に接続される２本のリード線１５と、センダゲージ５に接続される２本のリード線１５とが接続されている。

タンク内ユニット２は、燃料タンクの底部に押し付けられた状態で配置されるサブタンク３、このサブタンク３内に組付けられるポンプフィルタモジュール４、サブタンク３の側面に組付けられるセンダゲージ５を備える。

サブタンク３は、有底容器形状を呈する樹脂容器であり、下部には燃料タンクの底部の燃料をサブタンク３内に流入させる流入口１６が形成されている。なお、この流入口１６は、燃料ポンプ６の余剰燃料の流れを利用したジェットポンプの吸入口であり、このジェットポンプの吸込力によって、燃料タンク内の燃料がサブタンク３内に吸引される。
サブタンク３は、上述したフランジ部材１とシャフト（支柱）１７を介して連結されている。シャフト１７の上端は、フランジ部材１に圧入等で結合されている。シャフト１７の下端は、サブタンク３の上側側面に形成された窪みに緩く挿入され、フランジ部材１に対してサブタンク３が上下方向へ移動可能に設けられている。シャフト１７の周囲には、フランジ部材１とサブタンク３とが互いに離間する方向に付勢する圧縮コイルバネ１８が装着されている。この構造によって、燃料タンク内が温度変化、気圧変化、貯量変化によって膨張または収縮しても、圧縮コイルバネ１８の付勢力により、サブタンク３の底部が燃料タンクの底部内壁に常に押し付けられる。

ポンプフィルタモジュール４は、図４に示されるように、サブタンク３内の燃料を吸引し吐出する燃料ポンプ６、この燃料ポンプ６に吸い込まれる燃料を濾過するサクションフィルタ７、燃料ポンプ６の吐出した燃料を濾過して吐出する燃料フィルタ８からなる。

燃料ポンプ６は、燃料フィルタ８の内部において回転軸が上下方向に向いて組付けられる略円柱形状の電動ポンプであり、下部にポンプ吸込口、上部にポンプ吐出口２１を備える。
この燃料ポンプ６は、上部に樹脂製のカバーエンド２２（ショルダー部）を備える周知構造のものであり、燃料ポンプ６の上端には通電用のポンプコネクタ２３が形成されている。

このポンプコネクタ２３は、図１に示すように、カバーエンド２２を成す樹脂によって一体成形された樹脂コネクタ部２４と、この樹脂コネクタ部２４の内部においてカバーエンド２２を構成する樹脂によってモールド保持される２本のターミナル端子２５とからなる。このターミナル端子２５は、燃料ポンプ６内に内蔵された電動モータと電気的に接続されている。
このポンプコネクタ２３は、ポンプ用オスコネクタであり、リード線１５と結合したポンプ用メスコネクタが接続されるものであり、電気コネクタ１２、リード線１５、ポンプ用メスコネクタを介して通電されると作動して、サクションフィルタ７を介して燃料を吸引圧縮して燃料フィルタ８へ吐出する。

サクションフィルタ７は、燃料ポンプ６の下部に設けられたポンプ吸込口に圧入嵌合されるものであり、サブタンク３の底部内壁と接触して配置される。サクションフィルタ７は布織布で覆われており、燃料ポンプ６がサブタンク３内から吸引する燃料に含まれる比較的大きな異物を濾過する。
このサクションフィルタ７には、燃料フィルタ８（具体的には、後述するフィルタケース３１）の下部外周面に嵌まり合うサクションフィルタキャップ部２６が設けられている。このサクションフィルタキャップ部２６は、燃料フィルタ８に設けられた突起２６ａとスナップフィットにより係合するものであり、サクションフィルタ７が燃料ポンプ６に圧入嵌合した状態で、サクションフィルタキャップ部２６が燃料フィルタ８にスナップフィットを用いて係合することで、サクションフィルタ７が燃料フィルタ８の下部に支持される。

燃料フィルタ８は、フィルタケース３１と、このフィルタケース３１内に配置される濾過エレメント３２とを備える。
フィルタケース３１は、燃料ポンプ６の外周を覆い、内部に濾過エレメント３２が内蔵される２重筒構造を採用する筒状フィルタ部Ａと、燃料ポンプ６の上部（燃料吐出側）を覆い、燃料ポンプ６の吐出燃料を筒状フィルタ部Ａに導くフィルタ蓋部Ｂとが一体化されたものである。
フィルタ蓋部Ｂの下面には、燃料ポンプ６のポンプ吐出口２１が挿入され、燃料ポンプ６の吐出燃料をフィルタケース３１内に導く燃料入口３３が設けられている。この燃料入口３３は略筒状を呈するものであり、略筒状を呈するポンプ吐出口２１の周囲に装着されたゴム製のＯリング（シール部材の一例）３４を介してポンプ吐出口２１に接続される。

フィルタケース３１の上部側面には、サブタンク３の上部に嵌まり合うブラケット３５が設けられている。このブラケット３５は、サブタンク３とスナップフィットにより係合するものであり、ブラケット３５がサブタンク３にスナップフィットを用いて係合することで、ポンプフィルタモジュール４がサブタンク３内で支持される。

フィルタケース３１の下部側面には、吐出燃料の圧力を調整するレギュレータ３６が設けられ、濾過エレメント３２を通過した燃料がレギュレータ３６に導かれる。レギュレータ３６の出口部には、メイン吐出口１３とサブ吐出口３７を備える二股の分岐管３８が設けられている。メイン吐出口１３には、上述した蛇腹接続管１４が接続され、フランジ部材１に設けられた燃料吐出管１１を介して外部に調圧燃料が吐出される。サブ吐出口３７には、ジェットポンプに吐出燃料を導くジェットポンプ配管３９が接続され、ジェットポンプに余剰燃料を供給する。

ジェットポンプは、サブタンク３に設けられており、ジェットポンプ配管３９を介してサブタンク３内に戻される燃料の流れ作用を利用して、燃料タンクの底部の燃料をサブタンク３内に吸い込む。なお、ジェットポンプに、燃料ポンプ６の吐出部の吐出燃料（レギュレータ３６に供給される前の燃料）を直接的に導いても良いし、エンジン側からリターンされる余剰燃料（リターン燃料）を導いても良い。このジェットポンプの作用により、燃料タンク内の貯油量が減少しても、サブタンク３内に燃料を必要量満たすことができる。

センダゲージ５は、上述したようにサブタンク３の側面に取り付けられており、センサ部４１、アーム部材４２、フロート４３からなる。このフロート４３は、アーム部材４２の先端に取り付けられ、燃料タンク内の燃料液面に浮かぶ部材である。アーム部材４２の根元はセンサ部４１によって回動自在に支持される。センサ部４１は、複数の導電パターンを備え、アーム部材４２の回動位置に応じて変位する接触子が導電パターンに接触している。センサ部４１の導電パターンは、フランジ部材１の電気コネクタ１２から伸びるリード線１５を介して接続され、アーム部材４２の回動位置、即ち貯油量に応じた抵抗値（具体的には、抵抗値に応じた電流）をＥＣＵ（または油蓄量指示部）に出力する。

〔実施例１の特徴〕
燃料フィルタ８は、長期にわたって使用されると濾過エレメント３２が捕捉した不純物の堆積が懸念されるため、交換の必要がある。また、予期せぬ不具合等により燃料ポンプ６が作動不良を発生する場合も考えられる。
燃料フィルタ８の交換時、あるいは燃料ポンプ６のメンテナンス時には、燃料フィルタ８の内部から燃料ポンプ６を抜き出して、燃料フィルタ８と燃料ポンプ６とを分離させる必要が生じる。

燃料フィルタ８内から燃料ポンプ６を抜き出す手段として、図１（ａ）に示す「従来の技術」では次の２つの手段の一方を用いていた。
（１）従来技術における燃料フィルタ８のフィルタ蓋部Ｂの一部には、燃料ポンプ６のポンプコネクタ２３を露出させるコネクタ開口Ｘが形成されているため、フィルタ蓋部Ｂに開口形成されたコネクタ開口Ｘからポンプコネクタ２３を押して、燃料ポンプ６を燃料フィルタ８の内部から外部へ押し出す。
（２）燃料ポンプ６のポンプ吸込口に圧入嵌合されているサクションフィルタ７を外部から掴み、サクションフィルタ７とともに燃料ポンプ６を燃料フィルタ８の内部から外部へ引っ張り出す。

しかし、燃料ポンプ６のポンプ吐出口２１と、フィルタ蓋部Ｂの燃料入口３３とは、Ｏリング３４を介在させた状態で液密に接続されているため、燃料ポンプ６を燃料フィルタ８内から抜き出すには、Ｏリング３４の圧迫力に抗した力を燃料ポンプ６に加える必要がある。即ち、燃料ポンプ６を燃料フィルタ８内から抜き出すには、燃料フィルタ８から燃料ポンプ６が抜け出る方向に大きな力を加える必要がある。
このため、上記（１）の方法では、ポンプコネクタ２３に過大な負荷が加わり、樹脂コネクタ部２４およびターミナル端子２５の破損を招く可能性があり、上記（２）の方法では、燃料ポンプ６とサクションフィルタ７の圧入嵌合部に過大な負荷が加わって圧入嵌合部が外れ、燃料ポンプ６のポンプ吸込口の内部、およびサクションフィルタ７のポンプ接続口の内部に異物が入る可能性がある。

そこで、この実施例１では、上記の不具合を回避する手段として、図１（ｂ）に示す特徴を採用している。
フィルタ蓋部Ｂに、燃料ポンプ６の電気的な接続を行うポンプコネクタ２３を露出させるコネクタ開口Ｘの他に、燃料ポンプ６のカバーエンド２２の一部を露出し、硬質な棒状治具α（符号、図４参照）を挿入可能な治具挿入開口Ｙを設けている。
この実施例１における治具挿入開口Ｙは、コネクタ開口Ｘと一体に設けられたものであり、コネクタ開口Ｘと治具挿入開口Ｙは共通開口である。即ち、この共通開口の内部において露出するポンプコネクタ２３の外縁（具体的には、樹脂コネクタ部２４の外縁）と、共通開口の開口縁との間に治具挿入開口Ｙが設けられるものである。

棒状治具αは、燃料ポンプ６のカバーエンド２２を押圧して、Ｏリング３４の圧迫力に抗して燃料ポンプ６を燃料フィルタ８の内部から外部へ押し出すことのできる強度と長さを備えるものであれば手頃な棒材やネジ回しなど、何を用いても良い。なお、棒状治具αの先端形状（カバーエンド２２との当接形状）は、治具挿入開口Ｙ内に露出するカバーエンド２２に当接可能であれば良いが、先が鋭利に尖ったものは好ましくない。
治具挿入開口Ｙは、上記強度を有する棒状治具αを挿入可能な大きさであれば良く、例えば直径７ｍｍ以上の開口面積、好ましくは直径１０ｍｍ以上の開口面積を備えるものである。

次に、燃料フィルタ８内から燃料ポンプ６を抜き出す手順を説明する。
（ａ）先ず、燃料フィルタ８とサクションフィルタ７のスナップフィットによる係合を外す。
（ｂ）次に棒状治具αを用い、共通開口（コネクタ開口Ｘ＋治具挿入開口Ｙ）に棒状治具αを挿し入れ、棒状治具αの先端を燃料ポンプ６のカバーエンド２２に押し当て、棒状治具αを燃料フィルタ８内から燃料ポンプ６が抜け出る方向（図４の矢印参照）に強く押す。
上記の操作により、図４に示すように、燃料フィルタ８内に組付けられた燃料ポンプ６（具体的には、燃料ポンプ６とサクションフィルタ７とが組付けられたポンプウィズサクション）を、燃料フィルタ８の外部へ抜き出すことができる。

（実施例１の効果）
この実施例１の燃料供給装置では、上述したように、燃料フィルタ８の交換時、あるいは燃料ポンプ６のメンテナンス時において、燃料フィルタ８の内部から燃料ポンプ６を抜き出す際、治具挿入開口Ｙ（この実施例１ではコネクタ開口Ｘとの共通開口）から棒状治具αを押し入れ、棒状治具αにより燃料ポンプ６のカバーエンド２２を押して、燃料ポンプ６を燃料フィルタ８の内部から外部へ押し出すことができる。
このように、棒状治具αによってカバーエンド２２を押して、燃料ポンプ６を燃料フィルタ８の内部から外部へ押し出すことができるため、ポンプコネクタ２３およびサクションフィルタ７に負荷が加わらない。
この結果、ポンプコネクタ２３における樹脂コネクタ部２４およびターミナル端子２５の破損を招くことがなく、また燃料ポンプ６とサクションフィルタ７が外れることもなく、燃料フィルタ８の内部から燃料ポンプ６を抜き出すことができる。

〔変形例〕
上記の実施例では、治具挿入開口Ｙとコネクタ開口Ｘとを共通の開口部として設ける例を示したが、治具挿入開口Ｙとは別に、コネクタ開口Ｘを独立して設けても良い。また、図１（ｂ）では、具体的な一例として、コネクタ開口Ｘの両側に治具挿入開口Ｙを設けたが、治具挿入開口Ｙの数は１つであっても良い。
上記の実施例では、センダゲージ５と燃料ポンプ６の両方を備える燃料供給装置におけるポンプフィルタモジュール４に本発明を適用する例を示したが、センダゲージ５を備えない燃料供給装置（センダゲージ５が燃料ポンプ６とは独立して搭載されるタイプ）におけるポンプフィルタモジュール４に本発明を適用しても良い。

ポンプフィルタモジュールの上視図である。 燃料供給装置の側面図である。 タンク内ユニットの断面図である。 燃料フィルタから燃料ポンプを抜き出す際の説明図である。

符号の説明

６ 燃料ポンプ
８ 燃料フィルタ
２１ ポンプ吐出口
２２ カバーエンド
２３ ポンプコネクタ
３２ 濾過エレメント
３３ 燃料入口
３４ Ｏリング（シール部材）
Ａ 筒状フィルタ部
Ｂ フィルタ蓋部
Ｘ コネクタ開口
Ｙ 治具挿入開口
α 棒状治具

Claims (2)

1. 一端側にポンプ吸込口を備え、他端側に通電用のポンプコネクタとポンプ吐出口を備える燃料ポンプと、
   この燃料ポンプが内部に挿入配置される燃料フィルタと、
   を具備する燃料供給装置において、
   前記燃料フィルタは、前記燃料ポンプの外周を覆い、内部に濾過エレメントが内蔵される筒状フィルタ部と、前記燃料ポンプにおける前記ポンプ吐出口側を覆い、前記燃料ポンプの吐出燃料を前記筒状フィルタ部に導くフィルタ蓋部とが一体化され、前記フィルタ蓋部に設けられた燃料入口が前記ポンプ吐出口にシール部材を介して接続されるものであって、
   前記シール部材は、前記燃料入口および前記ポンプ吐出口に対して径方向の圧迫力を付与するものであり、
   前記フィルタ蓋部は、前記ポンプコネクタを露出させるコネクタ開口の他に、前記燃料ポンプのカバーエンドの一部を露出し、硬質な棒状治具を挿入可能な治具挿入開口を備えることを特徴とする燃料供給装置。
2. 請求項１に記載の燃料供給装置において、
   前記コネクタ開口と前記治具挿入開口とは、前記コネクタ開口の両側に前記治具挿入開口が一体に設けられて全体として半円形状を呈していることを特徴とする燃料供給装置。
   

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