JP4963666B2

JP4963666B2 - 燃料供給装置

Info

Publication number: JP4963666B2
Application number: JP2007306879A
Authority: JP
Inventors: 文司本間
Original assignee: Mitsuba Corp
Current assignee: Mitsuba Corp
Priority date: 2007-11-28
Filing date: 2007-11-28
Publication date: 2012-06-27
Anticipated expiration: 2027-11-28
Also published as: JP2009127607A

Description

本発明は、車両用の燃料供給装置に関し、特に、燃料タンクから燃料噴射装置に対し燃料を供給する自動二輪車用の燃料供給装置に関する。

近年、二輪車や四輪車などの車両用燃料供給装置として、部品点数の削減や組付作業の効率化等の観点から、燃料ポンプや圧力制御装置、ストレーナ等を一体化した燃料ポンプモジュールが広く用いられている。図６は、このような燃料供給装置101の構成を示す説明図である。図６に示すように、燃料供給装置101は、電動ポンプ102やフィルタ103、プレッシャレギュレータ（図示せず）等が一体化されたポンプモジュールとなっている。燃料供給装置101には、円板状の部位を有するフランジと呼ばれる部材（フランジ104）が使用されており、燃料供給装置101は、このフランジ104によって燃料タンクの開口に装着され、燃料タンク内に設置される。

燃料供給装置101の電動ポンプ102は、電動モータによって駆動される燃料ポンプであり、ポンプ駆動用のモータ共々ユニット化されて装置内に組み込まれている。図６の燃料供給装置101では、電動ポンプ102は、フランジ104とフランジ104の下方に配置されるロアカップ105との間に挟み込まれる形で組み付けられる。ロアカップ105は、スナップフィット部106にてフランジ104と結合され、これにより、電動ポンプ102がフランジ104とロアカップ105との間で保持される。そして、電動ポンプ102を駆動させると、フィルタ103を介して燃料タンク内の燃料が吸入され、プレッシャレギュレータによって調圧された燃料がエンジンの燃料供給系に送給される。
特開2005-104444号公報特開2005-170273号公報

一方、燃料タンクにも様々な仕様があり、底が深い仕様のタンクに図６のような燃料供給装置101を使用する場合には、タンク底部から燃料を取り込むべく、モジュールの全長を図６のものよりも伸ばす必要がある。しかしながら、モジュール全長を大きくすると、スナップフィット部106の長さが長くなり、スナップフィット部全体の剛性が小さくなる。このため、装置に振動が加わると、その影響によりスナップフィットが外れてしまうおそれがあるという問題があった。

本発明の目的は、深いタンク用の全長が長い燃料供給装置において、フランジとロアカップとの間を結合するスナップフィット部の結合状態を改善し、振動によるスナップフィット外れを防止することにある。

本発明の燃料供給装置は、燃料タンクに固定されるフランジ部と、前記フランジ部に突出形成された第１スナップフィット部とを備えるフランジユニットと、電動モータと、前記電動モータによって駆動される燃料ポンプとを備え、その一端側が前記フランジユニットに接続されるポンプアッセンブリと、前記ポンプアッセンブリの他端側に配置され、前記ポンプアッセンブリの端部が収容されるケース部と、前記ケース部に突出形成され前記第１スナップフィット部と弾性的に接続される第２スナップフィット部とを備えるロアカップと、前記フランジユニットと前記ロアカップとの間に軸方向に沿って配置され、一端側が前記フランジユニットに取り付けられる円筒状のスリーブと、を有してなる燃料供給装置であって、前記ポンプアッセンブリは、前記スリーブ内に収容され、前記スリーブは、該スリーブ内に収容された前記ポンプアッセンブリの外周面と前記第２スナップフィット部との間の間隙に配置される本体部と、前記第１スナップフィット部と前記第２スナップフィット部の接続部において、前記第１及び第２スナップフィット部のうち内側に位置するスナップフィット部の径方向内側に配置され、前記スナップフィット部の径方向の移動を規制して該スナップフィット部の脱離を抑える部位と、を有することを特徴とする。

本発明にあっては、フランジユニットとロアカップとの間にスリーブを配置し、このスリーブによって、第１及び第２スナップフィット部の接続部における内周側のスナップフィット部の径方向の移動を規制するようにしたので、スナップフィット部の脱離が抑えられ、燃料供給装置に振動が加わっても、振動の影響によって接続部が外れてしまうのを防止できる。

前記燃料供給装置において、前記スリーブの外周面と前記第１スナップフィット部の内周面との間の間隙に、前記第２スナップフィット部を挿入配置しても良い。また、前記スリーブ外周面の前記接続部と対向する位置に、径方向に突出する突起部を設けても良い。さらに、前記第１スナップフィット部と前記第２スナップフィット部の何れか一方側に嵌合孔、他方側に嵌合爪を設け、前記接続部にて前記嵌合孔と前記嵌合爪が嵌合させると共に、前記嵌合爪の高さを、前記第１スナップフィット部の厚さと、前記第２スナップフィット部と前記スリーブ外周面のすき間とを加えた寸法よりも大きい値に設定しても良い。

一方、本発明の燃料供給装置において、前記スリーブの一端側に、前記フランジユニットと嵌合し、前記スリーブと前記フランジユニットを接合する嵌合部を設け、前記スナップフィット部の径方向の移動を規制する前記部位を、前記本体部と前記嵌合部との間に設けても良い。

本発明の燃料供給装置によれば、燃料タンクに固定され第１スナップフィット部を備えるフランジユニットと、電動モータと燃料ポンプとを備えたポンプアッセンブリと、第１スナップフィット部と弾性的に接続される第２スナップフィット部を備えるロアカップとを有してなる燃料供給装置にて、フランジユニットとロアカップとの間にスリーブを配置すると共に、第１及び第２スナップフィット部の接続部において内周側に位置するスナップフィット部の径方向の移動を規制するようにスリーブを配置したので、燃料供給装置に振動が加わっても、振動の影響によって両スナップフィット部の接続が外れてしまうのを防止することができる。このため、軸方向長の長い燃料供給装置においても、スナップフィット部の結合状態を維持・確保することができ、燃料供給装置の信頼性向上を図ることが可能となる。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施例である自動二輪車用の燃料供給装置の側面図、図２はその主要構成要素の分解構成図である。図１の燃料供給装置１は、図６の装置と同様に、電動モータ２や燃料ポンプ３、プレッシャレギュレータ４などを一体化した燃料ポンプモジュールとなっており、燃料タンク２の上面側から取り付けられる。燃料タンク２の上面には開口５が形成されており、燃料供給装置１は、この開口５からタンク内に挿入される形で取り付けられる。燃料供給装置１には燃料配管６が接続され、図示しないエンジンの燃料供給系を介して、燃料噴射弁に対し燃料供給を行う。

燃料供給装置１もまた、電動モータ２や燃料ポンプ３などを一体化したポンプアッセンブリ７を、フランジユニット８とロアカップ９で挟み込み、爪嵌合によって固定した構成となっている。但し、図１の燃料供給装置１は、底が深い燃料タンクに取り付ける仕様となっており、軸方向（図１において上下方向）の全長が図６の装置よりも長くなっている。前述のように、装置全長が長くなるとスナップフィット部全体の剛性が低下し、スナップフィット部の爪嵌合が外れ易くなる。そこで、当該燃料供給装置１では、フランジユニット８とロアカップ９との間にスリーブ１０を介在させ、スナップフィット部を背後から支持し、スナップフィットの脱離防止を図っている。

燃料供給装置１のフランジユニット８は、円板状のフランジ部１１と、フランジ部１１の下面側に突設された３個のスナップフィット部（第１スナップフィット部）１２とを備えている。フランジ部１１は、図示しないボルト・ナットによって、燃料タンク２の上面に固定され、その上面側には、アウトレットパイプ１３と電源コネクタ１４が設けられている。アウトレットパイプ１３には燃料配管６が接続され、電源コネクタ１４内には、図示しない電源端子が収容されている。電源端子は、ハーネス１５を介して電動モータ２と電気的に接続されている。

フランジ部１１の下面側には、パイプ状のジョイント１６が取り付けられており、このジョイント１６を介してポンプアッセンブリ７と接続されている。ジョイント１６は、アウトレットパイプ１３と連通しており、ポンプアッセンブリ７から吐出された燃料は、ジョイント１６を通ってアウトレットパイプ１３に送られる。ジョイント１６の途中には、プレッシャレギュレータ４が取り付けられており、ジョイント１６中の燃料はこのプレッシャレギュレータ４によって適宜燃圧が調整され、燃料配管６へと送給される。

スナップフィット部１２は、フランジ部１１の下面から、軸方向に沿って下方に延びており、その先端部には、嵌合孔１７が形成されている。一方、これに対しロアカップ９にも軸方向に延びるスナップフィット部（第２スナップフィット部）１９が３個設けられている。スナップフィット部１８の先端部には嵌合爪１９が形成されており、嵌合爪１９は、内側から嵌合孔１７に嵌合する。これにより、スナップフィット部１２,１９の接続部２１が形成される。ロアカップ９のスナップフィット部１８は、円筒状のケース部２２から軸方向に沿って突設されており、ケース部２２内には、ポンプアッセンブリ７の下端部が収容される。そして、ケース部２２内にポンプアッセンブリ７を収容した状態で、嵌合爪１９と嵌合孔１７を嵌合させることにより、フランジユニット８とロアカップ９が結合される。

前述のように、当該燃料供給装置１では、これらフランジユニット８とロアカップ９の間にスリーブ１０が装着されている。図３はスリーブ１０の下面図、図４はスリーブ１０の上面図である。図２〜４に示すように、スリーブ１０は略円筒形に形成されており、その上部には、嵌合突起２３ａ,２３ｂが突設されている。これに対し、フランジ部１１の下面側には、図５に示すように、この嵌合突起２３ａ,２３ｂに対応して嵌合部２４ａ,２４ｂが設けられている。嵌合突起２３ａ,２３ｂをこの嵌合部２４ａ,２４ｂに嵌合させることにより、スリーブ１０は、フランジユニット８に取り付けられる。なお、スリーブ１０の断面が一部非円形状となっているのは、フランジユニット８側の取り付け構成に合わせたものであり、必ずしも、非円形状に形成する必要はない。

嵌合突起２３ａ,２３ｂは、スリーブ１０の本体部１０ａの外周から径方向に突出する形（ここでは２ｍｍ）で設けられている。また、嵌合突起２３ａ,２３ｂの下方側には、径方向に突出する突起部２５ａ,２５ｂが設けられている。突起部２５ａ,２５ｂの高さは０．７５ｍｍに設定されている。一方、フランジユニット８側のスナップフィット部１２は、図５に示すように、嵌合部２４ａ,２４ｂの外側に設けられている。嵌合部２４ａ,２４ｂの径方向の寸法は２.８ｍｍとなっており、スリーブ１０をフランジユニット８に取り付けると、スリーブ本体部１０ａとスナップフィット部１２との間には、２.８ｍｍの間隙が形成される。また、突起部２５ａ,２５ｂの部分では、スリーブ本体部１０ａとスナップフィット部１２との間に２.０５ｍｍの間隙が形成される。

燃料供給装置１では、スリーブ１０を装着した状態のフランジユニット８に、下方側から、ポンプアッセンブリ７を装着した状態のロアカップ９を取り付ける。この際、まず、スリーブ本体部１０ａの外周面とスナップフィット部１２の内周面との間の間隙（２.８ｍｍ）に、ロアカップ９のスナップフィット部１８（厚さ２ｍｍ）が挿入される。そして、さらにロアカップ９を奥まで挿入すると、スナップフィット部１８は、突起部２５ａ,２５ｂとスナップフィット部１２との間（２.０５ｍｍ）に挿入される。この場合、嵌合爪１９の先端は、フランジユニット８側のスナップフィット部１２の内径よりも若干外径側に突出した位置に設定されている。従って、スリーブ本体部１０ａとスナップフィット部１２との間にスナップフィット部１８を挿入すると、嵌合爪１９は、スナップフィット部１２を外側に押し開きつつ進入し、やがて嵌合孔１７に嵌り込む。

嵌合孔１７に嵌合爪１９が嵌合すると、外側に押し開かれていたスナップフィット部１２が弾性的に元の状態に復帰し、図１に示すように、フランジユニット８とロアカップ９が爪嵌合によって固定される。この際、ロアカップ９側のスナップフィット部１８の背後には、スリーブ１０の突起部２５ａ,２５ｂが存在しており、内側に位置するスナップフィット部１８の径方向の移動を規制する。このため、燃料供給装置１に振動が加わっても、スナップフィット部１８の径方向の動きが抑えられるため、嵌合爪１９が嵌合孔１７から外れにくくなる。

また、特に当該燃料供給装置１では、嵌合爪１９の高さ（２.５ｍｍ）は、スナップフィット部１２の厚み（２.０ｍｍ）と、スナップフィット部１８の背後のすき間（２.０５ｍｍ−２ｍｍ＝０.０５ｍｍ）とを加えた寸法（２.０５ｍｍ）よりも大きい値に設定されている。このため、燃料供給装置１に振動が加わり、スナップフィット部１８が振動と共に径方向に動いても、嵌合爪１９が嵌合孔１７から外れてしまうことがない。従って、振動の影響によるスナップフィット嵌合爪１９が嵌合孔１７から外れてしまうのを防止できる。軸方向長の長い燃料供給装置１においても、スナップフィット部１２,１９の結合性が確保され、装置の信頼性向上を図ることが可能となる。

一方、燃料供給装置１では、ポンプアッセンブリ７は、その下端側はロアカップ９にて、また、上端側はジョイント１６によって支持される形となっている。ところが、図２に示すように、ポンプアッセンブリ７は、外径が段付形状となっており、ロアカップ９ではその大径部２６を保持する形となっている。ポンプアッセンブリ７では、電動モータ２や燃料ポンプ３などの回転駆動部を有する関係上、作動時の振動は避けがたく、上下端の支持のみでは、ポンプアッセンブリ７の支持としては十分とは言い難い。

そこで、当該燃料供給装置１では、スリーブ１０によってポンプアッセンブリ７を支持し、ポンプアッセンブリ７の支持強度を十分に確保している。図３,４に示すように、スリーブ１０の内周面２７には、径方向に突出するリブ２８が複数個（ここでは７個）形成されている。リブ２８の先端部の内径寸法Ｄ１は、ポンプアッセンブリ７の小径部２９の外径寸法Ｄ２よりも若干大きく（例えば、０.３ｍｍ程度）形成されている。リブ２８は、軸方向に沿って、スリーブ本体部１０ａの全長に亘って設けられている。リブ２８の下端部には、テーパ部３０が形成されている。

前述のように、スリーブ装着状態のフランジユニット８に、ポンプアッセンブリ装着状態のロアカップ９を取り付けると、ポンプアッセンブリ７の小径部２９がスリーブ１０内に収容される。この際、ポンプアッセンブリ７は、テーパ部３０によってスムーズにスリーブ１０内に導入され、リブ２８の内側に収容される。スリーブ１０内に収容されたポンプアッセンブリ７は、スリーブ内周面２７に突設されたリブ２８によって径方向の動きが規制される。すなわち、ポンプアッセンブリ７の小径部２９がスリーブ１０のリブ２８によって保持される。従って、燃料供給装置１では、段付形状のポンプアッセンブリ７が上下端のみならず、その中央部分もスリーブ１０によって支持される。このため、駆動部であるポンプアッセンブリ７がほぼ全長に亘って支持が行われ、この点においても装置の信頼性向上が図られる。

ポンプアッセンブリ７は、電動モータ２、燃料ポンプ３を鋼製のシェルケース３１内に一体に収容した構成となっている。円筒状のシェルケース３１の両端には、アウトレットカバー３２とインレットカバー３３がカシメ固定されている。アウトレットカバー３２は合成樹脂にて形成され、シェルケース３１の一端側に取り付けられる。アウトレットカバー３２の内側には、電動モータ２のブラシ３４を保持するブラシホルダ３５が設けられている。アウトレットカバー３２には燃料吐出口３６が設けられており、燃料吐出口３６にはジョイント１６が接続される。一方、インレットカバー３３はアルミダイキャストにて形成され、シェルケース３１の他端側に取り付けられる。インレットカバー３３の下端側には燃料吸入部３７が突設されており、燃料吸入部３７の外側にはフィルタ３８が取り付けられる。

電動モータ２は、ブラシ付の直流モータとなっており、ここでは、ブラシ３４が軸方向から摺接する偏平型コンミテータ３９を使用したタイプのものが適用されている。燃料ポンプ３は非容積型の再生式ポンプとなっており、ポンプケース４１とインペラ４２とを備えている。インペラ４２は、電動モータ２の回転軸４３と連結されており、回転軸４３と一体に回転する。燃料ポンプ３では、電動モータ２が駆動され回転軸４３が作動すると、インペラ４２が回転し、このインペラ４２の回転に伴って燃料吸入部３７から燃料が吸い込まれる。燃料吸入部３７から吸い込まれた燃料は、インペラ４２の回転によってシェルケース３１内に送出され、燃料吐出口３６から吐出される。

本発明は前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。

例えば、前述の間隙寸法等の各種寸法は、装置仕様に応じて適宜設定される数値であり、本発明は前記の数値には限定されない。また、前述の実施の形態では、スナップフィット部１２に嵌合孔１７、スナップフィット部１８に嵌合爪１９を設けた構成を示したが、スナップフィット部１２,１９の何れに嵌合孔又は嵌合爪を設けても良い。なお、スナップフィット部１２に嵌合爪、スナップフィット部１８に嵌合孔を設けた場合には、前述の実施例とは異なり、スナップフィット部１２がスナップフィット部１８の内周側に配置される。

一方、本発明による燃料供給装置を自動二輪車用として用いた例を示したが、その用途はこれには限定されず、四輪自動車等、種々の車両の燃料供給装置として使用することも可能である。また、本発明の構成は、燃料ポンプのみならず、水や薬品などの液体や空気等の気体などのポンプにも適用可能である。さらに、電動モータ２や燃料ポンプ３の構成には特に限定はなく、例えば、極数やスロット数、インペラ形状などは適宜設定可能である。

本発明の一実施例である燃料供給装置の側面図である。図１の燃料供給装置の主要構成要素の分解構成図である。スリーブの下面図である。スリーブの上面図である。フランジユニットの下面図であり、図２のＡ−Ａ線に沿った断面図である。従来の燃料供給装置の構成を示す説明図である。

符号の説明

１燃料供給装置
２電動モータ
２燃料タンク
３燃料ポンプ
４プレッシャレギュレータ
５開口
６燃料配管
７ポンプアッセンブリ
８フランジユニット
９ロアカップ
１０スリーブ
１０ａ本体部
１１フランジ部
１２スナップフィット部
１３アウトレットパイプ
１４電源コネクタ
１５ハーネス
１６ジョイント
１７嵌合孔
１８スナップフィット部
１９嵌合爪
２１接続部
２２ケース部
２３ａ,２３ｂ嵌合突起
２４ａ,２４ｂ嵌合部
２５ａ,２５ｂ突起部
２６大径部
２７内周面
２８リブ
２９小径部
３０テーパ部
３１シェルケース
３２アウトレットカバー
３３インレットカバー
３４ブラシ
３５ブラシホルダ
３６燃料吐出口
３７燃料吸入部
３８フィルタ
３９偏平型コンミテータ
４１ポンプケース
４２インペラ
４３回転軸
101 燃料供給装置
102 電動ポンプ
103 フィルタ
104 フランジ
105 ロアカップ
106 スナップフィット部
Ｄ１リブ内径寸法
Ｄ２小径部外径寸法

Claims

燃料タンクに固定されるフランジ部と、前記フランジ部に突出形成された第１スナップフィット部とを備えるフランジユニットと、
電動モータと、前記電動モータによって駆動される燃料ポンプとを備え、その一端側が前記フランジユニットに接続されるポンプアッセンブリと、
前記ポンプアッセンブリの他端側に配置され、前記ポンプアッセンブリの端部が収容されるケース部と、前記ケース部に突出形成され前記第１スナップフィット部と弾性的に接続される第２スナップフィット部とを備えるロアカップと、
前記フランジユニットと前記ロアカップとの間に軸方向に沿って配置され、一端側が前記フランジユニットに取り付けられる円筒状のスリーブと、を有してなる燃料供給装置であって、
前記ポンプアッセンブリは、前記スリーブ内に収容され、
前記スリーブは、
該スリーブ内に収容された前記ポンプアッセンブリの外周面と前記第２スナップフィット部との間の間隙に配置される本体部と、
前記第１スナップフィット部と前記第２スナップフィット部の接続部において、前記第１及び第２スナップフィット部のうち内側に位置するスナップフィット部の径方向内側に配置され、前記スナップフィット部の径方向の移動を規制して該スナップフィット部の脱離を抑える部位と、を有することを特徴とする燃料供給装置。
請求項１記載の燃料供給装置において、前記スリーブの外周面と前記第１スナップフィット部の内周面との間の間隙に、前記第２スナップフィット部を挿入配置したことを特徴とする燃料供給装置。
請求項２記載の燃料供給装置において、前記スナップフィット部の径方向の移動を規制する前記部位として、前記スリーブ外周面の前記接続部と対向する位置に、径方向に突出する突起部を設けたことを特徴とする燃料供給装置。
請求項３記載の燃料供給装置において、前記第１スナップフィット部と前記第２スナップフィット部は、それらの何れか一方側に嵌合孔、他方側に嵌合爪を有し、前記接続部にて前記嵌合孔と前記嵌合爪が嵌合すると共に、前記嵌合爪の高さは、前記第１スナップフィット部の厚さと、前記第２スナップフィット部と前記突起部の間のすき間とを加えた寸法よりも大きい値に設定されてなることを特徴とする燃料供給装置。
請求項１〜４の何れか１項に記載の燃料供給装置において、前記スリーブの一端側に、前記フランジユニットと嵌合し、前記スリーブと前記フランジユニットを接合する嵌合部を設け、前記スナップフィット部の径方向の移動を規制する前記部位を、前記本体部と前記嵌合部との間に設けたことを特徴とする燃料供給装置。