JP2015143501A - 燃料供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コストの増大および燃料タンクの大型化を抑制しながら、燃料から鉄分を除去することができる、燃料供給装置を提供する。【解決手段】燃料ポンプ３に内蔵されるモータの固定子に、永久磁石２３が用いられている。燃料ポンプ３のポンプハウジング２１は、非磁性材料または薄肉の板金からなる。そのため、永久磁石２３の磁力により、燃料中の鉄分がポンプハウジング２１に捕捉される。燃料ポンプ３を支持するポンプ支持部８は、ポンプハウジング２１の全周を取り囲む帯状に形成され、永久磁石２３に対してポンプ支持部８からの燃料ポンプ３の抜き取り方向の下流側、つまり上方に配置されている。【選択図】図１

Description

本発明は、燃料ポンプを燃料タンク内に配設するタイプの燃料供給装置に関する。

自動車などの車両には、燃料供給装置として、燃料ポンプやサクションフィルタなどを燃料タンク内に配設するタイプものが広く採用されている。

燃料ポンプ（インタンク式電動燃料ポンプ）は、燃料タンク内において、その吸入口が下端に位置するように配置される。サクションフィルタは、燃料ポンプの吸入口に取り付けられており、燃料タンク内において、燃料タンクの底面に沿って延びるように設けられる。燃料ポンプが駆動されると、燃料タンク内の燃料は、サクションフィルタを通過して、燃料ポンプの吸入口に吸入される。燃料がサクションフィルタを通過する際に、サクションフィルタにより、燃料に含まれる異物が除去される。

特開２００２−３０３２１９号公報

地域（国）によっては、燃料に鉄分が含まれており、サクションフィルタなどのフィルタが鉄分で早期に目詰まりする。たとえば、燃料タンクの内面に磁石を貼り付けて、燃料に含まれる鉄分を磁石で捕捉して、燃料中から鉄分を除去することが考えられるが、コストの増大を招き、また、燃料タンクの容量を確保しようとすると、燃料タンクの大型化を招く。

本発明の目的は、コストの増大および燃料タンクの大型化を抑制しながら、燃料から鉄分を除去することができる、燃料供給装置を提供することである。

前記の目的を達成するため、本発明に係る燃料供給装置は、燃料タンク内に配設される燃料ポンプと、燃料ポンプを支持するポンプ支持部とを含み、燃料ポンプは、永久磁石を用いた固定子と、固定子の内側に配置された回転子と、固定子の外側を取り囲み、永久磁石の磁力により燃料中の鉄分を捕捉可能に構成されたポンプハウジングとを備え、ポンプ支持部は、ポンプハウジングの全周を取り囲む帯状に形成され、永久磁石に対してポンプ支持部からの燃料ポンプの抜き取り方向の下流側に配置されるか、または、燃料ポンプを収容し、永久磁石と対向する位置に開口部が形成されたケースからなる。

この構成によれば、燃料ポンプに内蔵されるモータの固定子に、永久磁石が用いられている。燃料ポンプのポンプハウジングは、永久磁石の磁力により燃料中の鉄分を捕捉可能に構成されている。燃料中の鉄分がポンプハウジングに捕捉されることにより、燃料を浄化するためのフィルタの目詰まりの発生を抑制することができる。その結果、フィルタを長寿命化することができる。しかも、鉄分の捕捉に固定子の永久磁石を利用し、永久磁石を別途設けていないので、コストの増大および燃料タンクの大型化を抑制することができる。

そして、燃料ポンプを支持するポンプ支持部は、ポンプハウジングの全周を取り囲む帯状に形成され、永久磁石に対してポンプ支持部からの燃料ポンプの抜き取り方向の下流側に配置されてもよいし、燃料ポンプを収容し、永久磁石と対向する位置に開口部が形成されたケースで構成されてもよい。前者の場合、燃料ポンプがポンプ支持部から抜き取られる際に、ポンプハウジングに捕捉された鉄分がポンプ支持部のエッジで掻き取られる。後者の場合、燃料ポンプがケースから抜き取られる際に、ポンプハウジングに捕捉された鉄分が開口部のエッジで掻き取られる。よって、いずれの構成であっても、ポンプハウジングから鉄分を容易に除去することができ、燃料供給装置の整備にかかる手間を軽減することができる。

本発明によれば、コストの増大および燃料タンクの大型化を抑制しながら、燃料から鉄分を除去することができる。

本発明の一実施形態に係る燃料供給装置の断面図である。 燃料ポンプの断面図である。 他の実施形態に係るポンプ支持部の側面図である。

以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る燃料供給装置１の断面図である。

燃料供給装置１は、たとえば、内燃機関（図示せず）を備える車両に搭載され、燃料タンク２から内燃機関に燃料を供給する装置である。燃料供給装置１は、燃料ポンプ３、サクションフィルタ（ストレーナ）４およびブラケット５を備えている。

燃料ポンプ３は、インタンク式電動燃料ポンプである。燃料ポンプ３は、ブラケット５に取り付けられて、その吸入口３１および吐出口３３がそれぞれ下端および上端に位置するように、燃料タンク２内に配置される。

サクションフィルタ４は、燃料ポンプ３の下方において、ブラケット５に取り付けられている。

ブラケット５は、合成樹脂からなり、蓋部６、垂下部７、ポンプ支持部８およびフィルタ支持部９を備えている。

燃料タンク２の上壁１０には、タンク開口部１１が貫通して形成されている。蓋部６は、タンク開口部１１に対応した形状（たとえば、略円形板状）に形成され、平面視においてタンク開口部１１よりも大きいサイズを有している。蓋部６は、燃料タンク２の外側からタンク開口部１１を閉塞するように、燃料タンク２に取り付けられる。蓋部６と上壁１０との間には、タンク開口部１１の周囲を取り囲む環状のシール材１２が設けられている。

垂下部７は、蓋部６の下面に接続され、上下方向に延在している。垂下部７の上下方向の寸法は、燃料タンク２内の上下方向の寸法（高さ）よりも少し小さい。

ポンプ支持部８は、たとえば、垂下部７の上下方向の中央よりも少し下方に位置し、垂下部７に固定されている。ポンプ支持部８は、上下方向に幅を有する環状に形成されている。燃料ポンプ３は、ポンプ支持部８の内側に挿通されて、フィルタ支持部９が下方から当接することにより、ブラケット５に支持される。

フィルタ支持部９は、垂下部７の下端部に連結されている。フィルタ支持部９における垂下部７側と反対側の端部には、嵌合部１４が形成されている。サクションフィルタ４は、その一端部が嵌合部１４に嵌合されることにより、ブラケット５に支持され、ブラケット５（フィルタ支持部９）から延出する。

燃料ポンプ３、サクションフィルタ４およびブラケット５は、燃料タンク２のタンク開口部１１から燃料タンク２内に入れられる。そして、蓋部６が燃料タンク２に取り付けられた状態では、フィルタ支持部９が燃料タンク２の底面に当接するか、または、フィルタ支持部９が燃料タンク２の底面から僅かに離間した位置に配置され、サクションフィルタ４がフィルタ支持部９の嵌合部１４から燃料タンク２の底面に沿うように延びる姿勢をなす。

燃料ポンプ３が駆動されると、燃料タンク２内の燃料は、サクションフィルタ４を通して、燃料ポンプ３の吸入口３１に吸入される。燃料がサクションフィルタ４を通過する際に、サクションフィルタ４により、燃料に含まれる異物が除去されて、燃料が浄化される。

サクションフィルタ４の目詰まりによる交換など、燃料供給装置１の整備の際には、蓋部６が燃料タンク２から取り外され、燃料供給装置１が引き上げられる。そして、燃料ポンプ３、サクションフィルタ４およびブラケット５は、タンク開口部１１から燃料タンク２外に抜き出されて分解される。その際、燃料ポンプ３は、ポンプ支持部８から上方（フィルタ支持部９と反対側）に抜き取られる。

なお、燃料供給装置１には、図示されないが、燃料タンク２内の燃料のレベルを検出するためのセンダゲージ、燃料ポンプ３から内燃機関に向けて供給される燃料を浄化するための燃料フィルタ、燃料ポンプ３から内燃機関に向けて供給される燃料の圧力（燃圧）を調整するプレッシャレギュレータなどを備えている。

図２は、燃料ポンプ３の断面図である。

燃料ポンプ３は、ポンプハウジング２１を備えている。ポンプハウジング２１は、非磁性材料または薄肉の板金からなる。非磁性材料としては、たとえば、ＳＵＳ３０４などのオーステナイト系ステンレス鋼を用いることができる。ポンプハウジング２１は、ポンプ支持部８（図示せず）の内径とほぼ同じ外径を有する円筒状に形成されている。

ポンプハウジング２１内には、モータ２２が収容されている。モータ２２は、ブラシ付きＤＣモータであり、環状に配設された複数の永久磁石２３を用いた固定子と、固定子の内側に配設された電機子２４とからなる。電機子２４の内部には、コイルが収納されており、その表面には、コア２５の端面が露出している。電機子２４の上端部には、整流子２６が配設されており、ブラシ２７から整流子２６を介して電機子２４内のコイルに直流電力が供給される。

ポンプ支持部８は、図１に示されるように、永久磁石２３と対向する位置よりも上方に位置している。

また、ポンプハウジング２１内には、インペラケース２８が収容されている。インペラケース２８内には、インペラ２９が収容されている。インペラケース２８には、電機子２４の回転軸３０が挿通され、インペラケース２８内において、その回転軸３０がインペラ２９の中心に連結されている。また、インペラケース２８の下端部には、インペラケース２８内に燃料を吸入するための吸入口３１が形成されている。

電機子２４内のコイルに直流電力が供給されると、電機子２４が回転し、インペラ２９が回転軸３０と一体回転する。インペラ２９が回転すると、吸入口３１からインペラケース２８内に燃料が吸入される。そして、燃料は、燃料流路３２を通して、燃料ポンプ３の上端部に形成された吐出口３３から吐出される。

以上のように、燃料ポンプ３に内蔵されるモータ２２の固定子に、永久磁石２３が用いられている。燃料ポンプ３のポンプハウジング２１が非磁性材料または薄肉の板金からなるので、永久磁石２３の磁力により、燃料中の鉄分がポンプハウジング２１に捕捉される。燃料中の鉄分がポンプハウジング２１に捕捉されることにより、燃料を浄化するためのサクションフィルタ４および燃料フィルタなどのフィルタの目詰まりの発生を抑制することができる。その結果、フィルタを長寿命化することができる。しかも、鉄分の捕捉に固定子の永久磁石２３を利用し、永久磁石を別途設けていないので、コストの増大および燃料タンクの大型化を抑制することができる。

そして、燃料ポンプ３を支持するポンプ支持部８は、ポンプハウジング２１の全周を取り囲む帯状に形成され、永久磁石２３に対してポンプ支持部８からの燃料ポンプ３の抜き取り方向の下流側、つまり上方に配置されている。そのため、燃料ポンプ３がポンプ支持部８から抜き取られる際に、ポンプハウジング２１に捕捉された鉄分がポンプ支持部８の下端のエッジで掻き取られる。よって、ポンプハウジング２１から鉄分を容易に除去することができ、燃料供給装置１の整備にかかる手間を軽減することができる。

図３は、他の実施形態に係るポンプ支持部４１の側面図である。

図１に示されるポンプ支持部８に代えて、図３に示されるポンプ支持部４１が採用されてもよい。

ポンプ支持部４１は、燃料ポンプ３を収容可能なケースからなる。ポンプ支持部４１は、ポンプハウジング２１の外径とほぼ等しい内径を有する周壁４２と、周壁４２の下端を閉塞する底壁４３とを備えている。

周壁４２には、燃料ポンプ３に内蔵された複数の永久磁石２３（図２参照）とそれぞれ対向する位置（上下方向および周方向において同じ位置）に、上下方向に長い矩形状の開口部４４が形成されている。

底壁４３には、燃料ポンプ３の吸入口３１が嵌合される嵌合孔４５が形成されている。燃料ポンプ３の吸入口３１が嵌合孔４５に嵌合されることにより、燃料ポンプ３がポンプハウジング２１に対して位置決めされる。この位置決めにより、永久磁石２３と開口部４４とが燃料ポンプ３のポンプハウジング２１互いに対向する。

燃料タンク２内において、燃料が開口部４４を介してポンプハウジング２１に接触する。開口部４４が永久磁石２３と対向しているので、永久磁石２３の磁力により、燃料中の鉄分が開口部４４内でポンプハウジング２１に捕捉される。そして、燃料ポンプ３がポンプ支持部４１から抜き取られる際に、ポンプハウジング２１に捕捉された鉄分が開口部４４の上端のエッジで掻き取られる。よって、ポンプ支持部４１が採用されても、ポンプ支持部８が採用された構成と同様に、ポンプハウジング２１から鉄分を容易に除去することができ、燃料供給装置１の整備にかかる手間を軽減することができる。

その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

１ 燃料供給装置
２ 燃料タンク
３ 燃料ポンプ
８ ポンプ支持部
２１ ポンプハウジング
２３ 永久磁石
２４ 電機子
４１ ポンプ支持部
４４ 開口部

Claims (1)

1. 燃料タンク内に配設される燃料ポンプと、
   前記燃料ポンプを支持するポンプ支持部とを含み、
   前記燃料ポンプは、
   永久磁石を用いた固定子と、
   前記固定子の内側に配置された回転子と、
   前記固定子の外側を取り囲み、前記永久磁石の磁力により燃料中の鉄分を捕捉可能に構成されたポンプハウジングとを備え、
   前記ポンプ支持部は、前記ポンプハウジングの全周を取り囲む帯状に形成され、前記永久磁石に対して当該ポンプ支持部からの前記燃料ポンプの抜き取り方向の下流側に配置されるか、または、前記燃料ポンプを収容し、前記永久磁石と対向する位置に開口部が形成されたケースからなる、燃料供給装置。

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