JP2011185112A - 燃料フィルタ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】燃料残量が少なくなった状態において、燃料の偏りによって傾いた燃料液面が燃料ポンプの燃料吸入口よりも低い状態になっても、フィルタ部材の液膜の切れを防止することのできる燃料フィルタ装置を提供する。
【解決手段】燃料フィルタ装置１４は、燃料タンク１２内に配置され、燃料を貯留するサブタンク２６と、サブタンク２６の底部に水平状に設けられ、燃料ポンプ１６に吸入される燃料を濾過する袋状のフィルタ部材２０とを備える。フィルタ部材２０に燃料ポンプ１６の燃料吸入口１７が接続される。燃料ポンプ１６の燃料吸入口１７を間にフィルタ部材２０の長手方向に並設された左右の燃料貯留部４０を備える。燃料貯留部４０の上面を覆いかつ燃料導入孔３９を有する上壁部３８を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車、二輪自動車等の輸送機器の燃料タンク内に設置される燃料フィルタ装置に関する。

従来例としては、例えば特許文献１に記載されたものがある。なお、図１１は燃料供給装置を示す断面図である。
図１１に示すように、燃料供給装置１００は、サブタンク１２０と、サブタンク１２０の中に固定して設置された燃料ポンプ１１０を有している。燃料供給装置１００は、車両の燃料タンク１５０内からサブタンク１２０に流入した燃料を燃料ポンプ１１０によりエンジンに給送する。サブタンク１２０の下端部には、燃料流入孔１２２ａを有する濾過室１２２が固定されている。濾過室１２２に濾過材１３０が充填されている。また、濾過室１２２の結合口１２０ａに、燃料ポンプ１１０の燃料吸入口１１１が結合されている。そして、特許文献１には、濾過材１３０の毛細管作用により濾過室１２２に燃料が充満しているため、燃料残量が少なくなった状態において、車両が傾斜するなど姿勢が変化した状態においても、通常の燃料供給が継続できると記載されている。

特開２００７−９８０６号公報

しかしながら、前記従来例（図１１参照）によると、燃料残量が少なくなった状態において、車両の傾斜等の姿勢の変化にともない燃料の偏りによって燃料液面が傾いた際に、その燃料液面（図１１中、二点鎖線Ｆａ参照）が燃料ポンプ１１０の燃料吸入口１１１よりも低くなる場合がある。この場合、燃料ポンプ１１０は、燃料吸入口１１１よりも低いところから燃料を吸入することになる。このため、燃料ポンプ１１０の吸入負圧が増大し、その吸入負圧が濾過材１３０の液膜圧を上回った場合に、濾過材１３０に張っている液膜が切れやすいという問題があった。なお、液膜が切れると、燃料ポンプ１１０がエアを吸入し、燃料ポンプ１１０による供給燃圧が低下することになるため好ましくない。
本発明が解決しようとする課題は、燃料残量が少なくなった状態において、燃料の偏りによって傾いた燃料液面が燃料ポンプの燃料吸入口よりも低い状態になっても、フィルタ部材の液膜の切れを防止することのできる燃料フィルタ装置を提供することにある。

前記課題は、特許請求の範囲に記載された構成を要旨とする燃料フィルタ装置により解決することができる。
すなわち、請求項１に記載された燃料フィルタ装置によると、燃料タンク内に配置され、燃料を貯留するサブタンクと、サブタンクの底部に水平状に設けられ、燃料ポンプに吸入される燃料を濾過する袋状のフィルタ部材とを備え、フィルタ部材に燃料ポンプの燃料吸入口が接続されている燃料フィルタ装置であって、燃料ポンプの燃料吸入口を間に並設された複数の燃料貯留部を備えたものである。したがって、燃料残量が少なくなった状態において、燃料の偏りによって傾いた燃料液面が燃料ポンプの燃料吸入口よりも低い状態になっても、燃料液面よりも高い側に位置する燃料貯留部に燃料を保持することができる。これにより、燃料ポンプの吸入負圧が増大しにくく、フィルタ部材の液膜の切れを防止することができる。ひいては、燃料ポンプによる供給燃圧を長時間に亘って保持することができる。

また、請求項２に記載された燃料フィルタ装置によると、フィルタ部材の中央部に燃料ポンプの燃料吸入口が接続されている。したがって、燃料ポンプは、フィルタ部材の中央部に接続された燃料吸入口から燃料を吸入することができる。

また、請求項３に記載された燃料フィルタ装置によると、複数の燃料貯留部は、燃料ポンプの燃料吸入口を間にフィルタ部材の長手方向に並設されたものである。したがって、フィルタ部材の長手方向に燃料液面が傾いた状態でのフィルタ部材の液膜の切れを防止することができる。

また、請求項４に記載された燃料フィルタ装置によると、前記燃料貯留部の上面を覆いかつ該燃料貯留部内へ燃料を導入する燃料導入孔を有する上壁部を備えたものである。したがって、上壁部よりも上方の燃料を燃料導入孔から燃料貯留部に導入することができる。また、燃料残量が少なくなった状態において、燃料が偏った際に、燃料貯留部に貯留された燃料が上方へ流出することを防止することができる。

また、請求項５に記載された燃料フィルタ装置によると、上壁部は、燃料導入孔を頂部に有する山形状に形成されている。したがって、燃料貯留部に燃料が充満している状態で、その燃料中に含まれるベーパが浮力により浮上して燃料導入孔から排出される際、ベーパが上壁部の傾斜した天井面を伝って燃料導入孔に誘導されるため、ベーパの排出性を向上することができる。

また、請求項６に記載された燃料フィルタ装置によると、燃料貯留部を上下に連通可能に仕切る仕切壁を備えたものである。したがって、燃料残量が少なくなった状態において、燃料が偏った際に、燃料貯留部に貯留された燃料が上方へ流動することを防止することができる。

実施例１に係る燃料供給装置の概要を示す構成図である。 燃料フィルタ装置を示す正断面図である。 燃料フィルタ装置を示す平面図である。 燃料フィルタ装置を傾斜状態で示す正断面図である。 実施例２に係る燃料フィルタ装置を示す正断面図である。 燃料フィルタ装置を示す平面図である。 実施例３に係る燃料フィルタ装置を示す正断面図である。 燃料フィルタ装置を示す平面図である。 実施例４に係る燃料フィルタ装置を示す正断面図である。 燃料フィルタ装置を示す平面図である。 従来例に係る燃料供給装置を示す断面図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。

本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

［実施例１］
本発明の実施例１を説明する。本実施例の燃料フィルタ装置を備えた燃料供給装置は、車両等に搭載されており、エンジン（内燃機関）に燃料を供給するものである。説明の都合上、燃料供給装置の概要を述べた後、燃料フィルタ装置について説明する。
まず、燃料供給装置の概要を述べる。なお、図１は燃料供給装置の概要を示す構成図である。説明の都合上、図１における上下左右方向を基準として説明を行う。
図１に示すように、燃料供給装置１０は、燃料タンク１２内に配置されている。燃料タンク１２は、燃料を貯留する中空状の容器で、車両等に搭載されている。燃料タンク１２内の底部には、リザーバとしての機能を兼ねる燃料フィルタ装置１４（後述する）が設けられている。燃料フィルタ装置１４は、燃料タンク１２内の燃料の一部を貯留可能となっている。燃料フィルタ装置１４の中央部上に燃料ポンプ１６が配置されている。

前記燃料ポンプ１６は、燃料を吸入しかつ加圧して吐出するポンプ部と、そのポンプ部を駆動させるモータ部とを軸方向に並設したモータ一体型のインタンク式の電動燃料ポンプである。燃料ポンプ１６は、ポンプ部を下向きとし、モータ部を上向きとする縦置き状に配置されている。また、燃料ポンプ１６のポンプ部側の端面（下端面）には、燃料を吸入する燃料吸入口１７が設けられている。燃料吸入口１７には、燃料ポンプ１６に吸入される燃料を濾過する袋状のフィルタ部材２０が接続されている。フィルタ部材２０は、前記燃料フィルタ装置１４の底部に組込まれている。

前記フィルタ部材２０により濾過されて燃料吸入口１７から前記燃料ポンプ１６のポンプ部内に吸入された燃料は、加圧されてポンプ室からモータ部内に吐出される。ポンプ室からモータ部内に吐出された加圧燃料は、モータ部内を通って、モータ部側の端面（上端面）に設けられた燃料吐出口１８から吐出される。燃料吐出口１８から吐出された燃料は、燃料供給配管２２を介して前記燃料タンク１２外すなわちエンジン（詳しくはインジェクタ）へ供給される。なお、燃料ポンプ１６は、周知の構成のものであるからその詳しい説明は省略する。

前記燃料供給配管２２を流れる燃料圧力すなわちエンジンへ供給される燃料圧力は、燃料供給配管２２の途中に配置されたプレッシャレギュレータ２４により所定圧力に調整される。プレッシャレギュレータ２４は、燃料供給配管２２を流れる燃料圧力を調整し、余剰となった燃料をリターン燃料として前記燃料タンク１２内へ排出する。なお、プレッシャレギュレータ２４は、周知の構成のものであるからその詳しい説明は省略する。また、燃料フィルタ装置１４、燃料ポンプ１６及びプレッシャレギュレータ２４は、燃料供給装置１０としてモジュール化されている。

次に、前記燃料フィルタ装置１４について説明する。なお、図２は燃料フィルタ装置を示す正断面図、図３は同じく平面図である。
図２に示すように、燃料フィルタ装置１４は、フィルタ部材２０とサブタンク２６とを備えて構成されている。
フィルタ部材２０は、例えば樹脂製のメッシュ材や不織布により形成された横長四角形板状の上下２枚の濾材２８の外周縁部を全周に亘って溶着することにより扁平な袋状に形成されている。このため、フィルタ部材２０の外周部には、上下の両濾材２８の溶着によるフランジ状の溶着部３０が形成されている。また、フィルタ部材２０は、扁平方向（厚さ方向）を上下方向に向けた状態（水平状態）で平面視において左右方向を長くする横長四角形状をなしている。また、フィルタ部材２０の上面中央部すなわち上側の濾材２８の中央部には、前記燃料ポンプ１６の燃料吸入口１７が接続されている。なお、図示しないが、フィルタ部材２０内には、そのフィルタ部材２０を膨大状態（膨らんだ状態）に保持するための樹脂製のフレーム部材が設けられている。なお、本明細書でいう「燃料吸入口」には、燃料ポンプ１６の燃料吸入口１７の他、その燃料吸入口１７に延長管等が接続される場合にはフィルタ部材２０に接続される延長管の先端部（接続部）が相当する。

図２及び図３に示すように、前記サブタンク２６は、例えば樹脂製で、左右対称状をなす一対の分割タンク部材３２と両分割タンク部材３２を連結する連結部材３３とを一体に備えている。両分割タンク部材３２は、前壁部３５、後壁部３６及び左右の両側壁部３７を有し、左右方向を長くする横長四角筒状に形成されている（図３参照）。このため、分割タンク部材３２は、いわゆる底無しタンクとして形成されている（図２参照）。さらに、分割タンク部材３２の上面開口部は、水平状をなす平板状の上壁部３８によって閉鎖されている。上壁部３８の中央部には燃料導入孔３９が開口されている。なお、燃料導入孔３９は、上壁部３８に複数個形成してもよい。
また、連結部材３３は、前後方向を長くする帯板状に形成されている。連結部材３３は、両分割タンク部材３２の対向する側壁部３７の下端縁を相互に連結している。連結部材３３の中央部には、前記燃料ポンプ１６の燃料吸入口１７を挿通する挿通孔３４が形成されている。

図２に示すように、前記サブタンク２６の底部には、前記フィルタ部材２０が水平状に設けられている。サブタンク２６の下面周縁部には、フィルタ部材２０の溶着部３０が全周に亘って溶着、接着等により接合されている。また、連結部材３３にはフィルタ部材２０の上側の濾材２８が接着等により接合されている。したがって、両分割タンク部材３２の下面開口部がフィルタ部材２０により閉鎖されている。これにより、両分割タンク部材３２内に、フィルタ部材２０を底部として兼用し、燃料を貯留可能な燃料貯留部４０が形成されている。なお、フィルタ部材２０の濾材２８には燃料の表面張力により液膜が張る。このため、フィルタ部材２０の濾材２８に液膜が張っている限り、燃料貯留部４０の燃料が流出することがない。また、分割タンク部材３２の高さは、燃料貯留部４０に貯留する必要燃料量に応じて設定されている。また、燃料フィルタ装置１４は、フィルタ部材２０の下面（下側の濾材２８の下面）が前記燃料タンク１２内の底面１２ａ上に面接触状に当接する状態で配置されている（図１参照）。

前記した燃料フィルタ装置１４によると、サブタンク２６の底部に設けられたフィルタ部材２０によって、両燃料貯留部４０に貯留された燃料及び／又は燃料タンク１２内の燃料を濾過して燃料ポンプ１６に吸入させることができる。なお、本明細書でいう「燃料タンク内の燃料」とは、燃料タンク１２内で燃料貯留部４０外の燃料のことをいう。

ところで、燃料タンク１２内の燃料残量が少なくなった状態において、車両の傾斜、旋回等により燃料が偏る場合がある。なお、図４は燃料フィルタ装置を傾斜状態で示す正断面図である。図４では燃料フィルタ装置１４が左下がりで右上がりの傾斜状態が表されている。
図４に示すように、燃料の偏りによって傾いた燃料タンク１２（図１参照）内の燃料液面ＦＬが燃料ポンプ１６の燃料吸入口１７よりも低い状態になるときは、両燃料貯留部４０に貯留された燃料も同方向に偏る。このとき、図４において右側の燃料貯留部４０は、燃料液面ＦＬよりも高い側に位置した状態で燃料（符号、Ｆ１を付す）を保持することができる。なお、燃料の偏りが逆の場合では、図４において左側の燃料貯留部４０は、燃料液面ＦＬよりも高い側に位置した状態で、燃料を保持することができる。これにより、燃料ポンプ１６（図１参照）の吸入負圧が増大しにくく、フィルタ部材２０の液膜の切れを防止することができる。このため、燃料ポンプ１６による供給燃圧を長時間に亘って保持することができる。

また、フィルタ部材２０（詳しくは上側の濾材２８）の中央部に燃料ポンプ１６の燃料吸入口１７が接続されている。したがって、燃料ポンプ１６がフィルタ部材２０の上側の濾材２８の中央部に接続された燃料吸入口１７から燃料を吸入することができる。

また、左右の燃料貯留部４０は、燃料ポンプ１６の燃料吸入口１７を間にフィルタ部材２０の長手方向（図２において左右方向）に並設されたものである。したがって、フィルタ部材２０の長手方向に燃料液面ＦＬ（図４参照）が傾いた状態でのフィルタ部材２０の液膜の切れを防止することができる。

また、燃料貯留部４０の上面を覆いかつ燃料貯留部４０内へ燃料を導入する燃料導入孔３９を有する上壁部３８を備えたものである。したがって、上壁部３８よりも上方の燃料を燃料導入孔３９から燃料貯留部４０に導入することができる。また、燃料残量が少なくなった状態において、燃料が偏った際に、燃料貯留部４０に貯留された燃料が上方へ流出することを防止することができる（図４参照）。

［実施例２］
本発明の実施例２を説明する。本実施例は、前記実施例１に変更を加えたものであるから、その変更部分について説明し、重複する説明は省略する。また、以降の実施例についても、その変更部分について説明し、重複する説明は省略する。なお、図５は燃料フィルタ装置を示す正断面図、図６は同じく平面図である。
図５及び図６に示すように、本実施例は、前記実施例１（図２及び図３参照）の燃料フィルタ装置１４のサブタンク２６の両分割タンク部材３２における上壁部３８を省略し、両分割タンク部材３２の上面を全面的に開放したものである。これにともない、両分割タンク部材３２の高さを前記実施例１における高さ（図２参照）よりも高く設定することによって、燃料残量が少なくなった状態で、燃料が偏った場合でも、燃料貯留部４０に貯留された燃料が上方へ流出することを防止することができる。

［実施例３］
本発明の実施例３を説明する。なお、図７は燃料フィルタ装置を示す正断面図、図８は同じく平面図である。
図７及び図８に示すように、本実施例は、前記実施例１（図２及び図３参照）の燃料フィルタ装置１４のサブタンク２６の両分割タンク部材３２における上壁部３８を、山形状すなわち方形屋根状の上壁部（符号、４１を付す）としたものである。上壁部４１の頂部に燃料導入孔４２が開口されている。

本実施例によると、燃料貯留部４０に燃料が充満している状態で、その燃料中に含まれるベーパが浮力により浮上して燃料導入孔４２から排出される際、ベーパが上壁部４１の傾斜した天井面を伝って燃料導入孔４２に誘導される（図７中、矢印参照）。このため、ベーパの排出性を向上することができる。

［実施例４］
本発明の実施例４を説明する。なお、図９は燃料フィルタ装置を示す正断面図、図１０は同じく平面図である。
図９及び図１０に示すように、本実施例は、前記実施例１（図２及び図３参照）の燃料フィルタ装置１４のサブタンク２６の両分割タンク部材３２に燃料貯留部４０を上下に連通可能に仕切る仕切板部４４を備えたものである。詳しくは、両分割タンク部材３２の高さが、前記実施例１における高さ（図２参照）よりも高く設定されている。本実施例では、両分割タンク部材３２は、前記実施例１における高さの約２倍の高さとなっている。

また、両分割タンク部材３２内に、燃料貯留部４０を上下に連通可能に仕切る四角形板状の１枚の仕切板部４４が上壁部３８に対して平行状に設けられている。仕切板部４４は、分割タンク部材３２の外側（左側の分割タンク部材３２において左側、右側の分割タンク部材３２において右側）の側壁部３７から内側（左側の分割タンク部材３２において右側、右側の分割タンク部材３２において左側）の側壁部３７に向かって突出されている。仕切板部４４の先端縁と右側の側壁部３７との間に形成された空間部は、仕切板部４４で仕切られた上下の空間部を連通する連通路４６となっている。また、仕切板部４４の前後両端縁部は、前壁部３５及び後壁部３６に接続されている。これにより、両分割タンク部材３２の燃料貯留部４０が迷路構造をなしている。なお、仕切板部４４は本明細書でいう「仕切壁」に相当する。

前記分割タンク部材３２の外側の側壁部３７には、前記上壁部３８と前記仕切板部４４との間の空間部を外部と連通する燃料導入孔４７が形成されている。本実施例では、燃料導入孔４７が、上壁部３８と仕切板部４４との間の全高に亘って開口されているとともに、前壁部３５と後壁部３６との間の全幅に亘って開口されている。

本実施例の燃料フィルタ装置１４によると、両燃料貯留部４０を上下に連通可能に仕切る仕切板部４４をそれぞれ備えたものである。したがって、燃料残量が少なくなった状態において、燃料が偏った際に、燃料貯留部４０に貯留された燃料が上方へ流動することを防止することができる。なお、本実施例において、仕切板部４４は、複数枚設けてもよい。この場合、仕切板部４４は、外側の側壁部３７及び内側の側壁部３７から交互に突出することにより、燃料貯留部４０を蛇行状に形成するとよい。

本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、本発明の燃料フィルタ装置１４は、自動車、二輪自動車の他、船舶、産業車両、建設機械等（これらを総称して「輸送機器」という）のように、傾斜や旋回等により燃料が偏る燃料タンク全般に適用することができる。また、燃料フィルタ装置１４の燃料貯留部４０は、３つ以上に増やすことができる。この場合、例えば、燃料ポンプ１６の燃料吸入口１７を間に前後左右の計４つの燃料貯留部４０を並設することもできる。あるいは、燃料ポンプ１６の燃料吸入口１７を中心として周方向に３つ以上の燃料貯留部４０を等間隔で並設することもできる。また、燃料導入孔３９，４２，４７は、１つに限らず、複数個設けてもよい。また、フィルタ部材２０は、前記実施例ではサブタンク２６の底部に全面的に設けたが、サブタンク２６の底部に部分的に設けることもできる。また、燃料ポンプ１６から吐出されかつ余剰となった燃料（いわゆるリターン燃料）を、燃料貯留部４０に流入させることもできる。

１０…燃料供給装置
１２…燃料タンク
１４…燃料フィルタ装置
１６…燃料ポンプ
１７…燃料吸入口
２０…フィルタ部材
２６…サブタンク
３８…上壁部
３９…燃料導入孔
４０…燃料貯留部
４１…上壁部
４２…燃料導入孔
４４…仕切板部（仕切壁）
４７…燃料導入孔

Claims (6)

1. 燃料タンク内に配置され、燃料を貯留するサブタンクと、
   前記サブタンクの底部に水平状に設けられ、燃料ポンプに吸入される燃料を濾過する袋状のフィルタ部材と
   を備え、
   前記フィルタ部材に前記燃料ポンプの燃料吸入口が接続されている
   燃料フィルタ装置であって、
   前記燃料ポンプの燃料吸入口を間に並設された複数の燃料貯留部を備えたことを特徴とする燃料フィルタ装置。
2. 請求項１に記載の燃料フィルタ装置であって、
   前記フィルタ部材の中央部に前記燃料ポンプの燃料吸入口が接続されていることを特徴とする燃料フィルタ装置。
3. 請求項１又は２に記載の燃料フィルタ装置であって、
   前記複数の燃料貯留部は、前記燃料ポンプの燃料吸入口を間に前記フィルタ部材の長手方向に並設されたことを特徴とする燃料フィルタ装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１つに記載の燃料フィルタ装置であって、
   前記燃料貯留部の上面を覆いかつ該燃料貯留部内へ燃料を導入する燃料導入孔を有する上壁部を備えたことを特徴とする燃料フィルタ装置。
5. 請求項４に記載の燃料フィルタ装置であって、
   前記上壁部は、前記燃料導入孔を頂部に有する山形状に形成されていることを特徴とする燃料フィルタ装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１つに記載の燃料フィルタ装置であって、
   前記燃料貯留部を上下に連通可能に仕切る仕切壁を備えたことを特徴とする燃料フィルタ装置。
   

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