JP2017160828A - 燃料戻り装置 - Google Patents

Abstract

【課題】燃料流出防止弁を省略し、コストを低減することのできる燃料戻り装置を提供する。【解決手段】燃料戻り装置１４は、燃料タンク１０には、エンジン１６から燃料戻り配管部材３２を介して流れてくる余剰燃料を燃料タンク１０内に戻す燃料戻りパイプ３０を備える。燃料戻りパイプ３０は、燃料タンク１０の上端部に支持される。燃料戻りパイプ３０には、燃料タンク１０内の上方空間部３５に開口する開口部３４が形成される。燃料戻りパイプ３０は、燃料タンク１０内の底部に向かって延びている。【選択図】図１

Description

本発明は、エンジン（内燃機関）の燃料タンクに備えられる燃料戻り装置に関する。

燃料戻り装置を含む燃料供給装置の従来例（特許文献１参照）について述べる。図１２は燃料供給装置を示す概念図である。図１２に示すように、燃料供給装置１００は、燃料ポンプ１０２及び濾過器１０４等が蓋部材１０６に取り付けられてなる。蓋部材１０６は、燃料タンク１０８の底壁部に形成された開口孔部１１０を閉鎖している。蓋部材１０６には、二つの連結具１１２，１１４が設けられている。燃料ポンプ１０２の入口側には、燃料フィルタ１１６が取り付けられている。燃料ポンプ１０２の出口側には、連結パイプ１１８を介して濾過器１０４が接続されている。濾過器１０４の出口側は、燃料流出防止弁１２０を介して一方の連結具１１２に接続されている。連結具１１２に燃料吐出しパイプ１２２が接続されている。他方の連結具１１４には、燃料戻りパイプ１２４が接続されている。連結具１１４には、燃料流出防止弁１２６を介して、延長管１２８が接続されている。なお、他方の連結具１１４、燃料戻りパイプ１２４、燃料流出防止弁１２６、及び、延長管１２８により、燃料戻り装置１３０が構成されている。

燃料ポンプ１０２が作動すると、燃料ポンプ１０２から吐出された燃料は、濾過器１０４、燃料流出防止弁１２０、及び、燃料吐出しパイプ１２２を介してエンジンに供給される。エンジンからの余剰燃料は、燃料戻りパイプ１２４、燃料流出防止弁１２６、及び、延長管１２８を介して、燃料タンク１０８内に戻される。また、燃料ポンプ１０２が停止されると、各燃料流出防止弁１２０，１２６は閉弁される。この状態で、燃料吐出しパイプ１２２を取り外しても、燃料タンク１０８内の燃料は、連結具１１２から流出し続けない。また、燃料戻り装置１３０の燃料戻りパイプ１２４を取り外しても、燃料タンク１０８内の燃料は、連結具１１４から流出し続けない。

特開２００３−８３１９５号公報

従来例の燃料戻し装置１３０によると、燃料戻りパイプ１２４の取り外しの際の燃料タンク１０８内の燃料の流出を防止するために、燃料流出防止弁１２６が必要であるため、コストが高く付くという問題があった。本発明の課題は、燃料流出防止弁を省略し、コストを低減することのできる燃料戻り装置を提供することにある。

前記課題は、本発明により解決することができる。第１の発明は、燃料タンクには、エンジンから燃料戻り配管部材を介して流れてくる余剰燃料を燃料タンク内に戻す燃料戻りパイプを備えている、燃料戻り装置であって、前記燃料戻りパイプは、前記燃料タンクの上端部に支持されており、前記燃料戻りパイプには、前記燃料タンク内の上方空間部に開口する開口部が形成されている、燃料戻り装置である。この構成によると、燃料戻りパイプに、燃料タンク内の上方空間部に開口する開口部が形成されている。したがって、燃料ポンプの停止時に、燃料戻りパイプから燃料戻り配管部材を取り外したり、あるいは、燃料戻り配管部材の低位置でコネクタ等の接続を取外したりしても、燃料タンク内の燃料がサイフォン現象によって燃料戻りパイプから流出し続けることを抑制することができる。よって、従来例で必要とされた燃料流出防止弁を省略し、コストを低減することができる。

第２の発明は、第１の発明において、前記燃料戻りパイプは、前記燃料タンク内の底部に向かって延びている、燃料戻り装置である。この構成によると、燃料戻りパイプにより、余剰燃料を燃料タンク内の底部に誘導することができる。このため、燃料戻りパイプの開口部から燃料タンク内の油面への余剰燃料の飛散を抑制し、燃料の泡立ち、及び、騒音の発生を抑制することができる。

第３の発明は、第１又は２の発明において、前記燃料戻りパイプは、上側パイプ部材と下側パイプ部材とを有しており、前記上側パイプ部材と前記下側パイプ部材とのいずれか一方のパイプ部材には、端面に開口する開口溝が形成されており、前記上側パイプ部材と前記下側パイプ部材とは、一方のパイプ部材の前記開口溝と他方のパイプ部材の端面とにより前記開口部が形成されるように接続されている、燃料戻り装置である。

第４の発明は、第１又は２の発明において、前記燃料戻りパイプは、上側パイプ部材と下側パイプ部材とを有しており、前記上側パイプ部材と前記下側パイプ部材とは、前記開口部を有する中継筒部を介して接続されている、燃料戻り装置である。

第５の発明は、第１の発明において、前記燃料戻りパイプの出口が前記開口部を兼用する、燃料戻り装置である。

第６の発明は、第１の発明において、前記燃料戻りパイプには、切り起こしによって前記開口部が形成されている、燃料戻り装置である。

第７の発明は、第１〜６のいずれか１つの発明において、前記燃料タンクには、該燃料タンク内の燃料を前記エンジンに供給する燃料供給装置が設けられており、前記燃料供給装置は、前記燃料タンクの上壁部に形成された開口孔部を閉鎖する蓋部材を有しており、前記蓋部材に前記燃料戻りパイプが設けられている、燃料戻り装置である。この構成によると、燃料供給装置の蓋部材に燃料戻りパイプが設けられているため、燃料タンクに蓋部材を取り付けると同時に、燃料戻りパイプを燃料タンクに設置することができる。

実施形態１にかかる燃料供給装置を示す概念図である。 燃料戻りパイプの開口部の周辺部分を示す正面図である。 燃料戻りパイプを分解して示す正面図である。 燃料戻りパイプを分解して示す側断面図である。 実施形態２にかかる燃料戻りパイプの開口部の周辺部分を示す正面図である。 燃料戻りパイプを分解して示す正面図である。 燃料戻りパイプを分解して示す側断面図である。 実施形態３にかかる燃料供給装置を示す概念図である。 実施形態４にかかる燃料供給装置を示す概念図である。 実施形態５にかかる燃料戻りパイプの開口部の周辺部分を示す断面図である。 実施形態６にかかる燃料戻りパイプの開口部の周辺部分及び下端部の周辺部分を示す正面図である。 従来例にかかる燃料供給装置を示す概念図である。

以下、本発明を実施するための実施形態について図面を用いて説明する。

［実施形態１］実施形態１に係る燃料戻り装置を説明する。図１は燃料供給装置を示す概念図である。図１において、上下方向は、車両の燃料タンクの重力方向いわゆる天地方向に対応する。図１に示すように、燃料タンク１０には、燃料戻り装置１４を含む燃料供給装置１２が設けられている。燃料タンク１０は、例えば、金属製で、エンジン１６を備える産業車両、例えばフォークリフトに搭載されている。燃料タンク１０には、液体燃料が貯留されている。

燃料供給装置１２は、燃料タンク１０に取り付けられるいわゆる上付けタイプのものであり、燃料タンク１０内の燃料をエンジン１６に供給する。燃料タンク１０は、例えば、金属製の中空状の容器で、上壁部１０ａ及び底壁部１０ｂを有している。上壁部１０ａには、円形孔状の開口孔部１１が形成されている。なお、図示しないが、エンジン１６には、供給燃料を各インジェクタに分配する燃料分配管、インジェクタに供給する燃料圧力を調整するプレッシャーレギュレータ、インジェクタに供給する燃料を濾過する濾過器が設けられている。濾過器は、供給燃料を濾過し、燃料フィルタを通過した異物を除去する。

燃料供給装置１２は、蓋部材１８に対して燃料ポンプ２０及び燃料流出防止弁２２等がブラケット等の支持部材（不図示）を介して支持されてなる。蓋部材１８は、例えば、金属製で、燃料タンク１０の上壁部１０ａ上に開口孔部１１を閉鎖するように取り付けられている。蓋部材１８は、燃料タンク１０の上壁部１０ａの一部を構成している。

蓋部材１８には、例えば、金属製の燃料吐出しパイプ２４が上下方向に貫通するように取り付けられている。燃料吐出しパイプ２４の上端部は、側方へ向けて折り曲げられている。燃料吐出しパイプ２４の下端部には、燃料流出防止弁２２を介して燃料ポンプ２０が連結されている。燃料流出防止弁２２は、燃料の吐出し方向へ流れにより開弁し、その逆方向の流れにより閉弁する逆止弁である。燃料ポンプ２０の入口側には、燃料フィルタ２１が取り付けられている。燃料吐出しパイプ２４の上端部には、燃料をエンジン１６に流す燃料供給配管部材２６がフィッティング２８を介してねじ接続されている。燃料供給配管部材２６は、例えば、樹脂製の高圧ホースである。

燃料戻り装置１４を説明する。蓋部材１８には、例えば、金属製の燃料戻りパイプ３０が上下方向に貫通するように支持されている。燃料戻りパイプ３０の上端部は、側方へ向けて折り曲げられている。燃料戻りパイプ３０の上端部には、エンジン１６からの余剰燃料を流す燃料戻り配管部材３２が接続されている。燃料戻り配管部材３２は、例えば、ゴム製の低圧ホースであり、燃料戻りパイプ３０に接続されかつホースクリップ３３により締結されている。

燃料戻りパイプ３０は、燃料タンク１０内の底部に向かって延びている。燃料戻りパイプ３０の下端開口部である出口３０ａは、燃料タンク１０の底壁部１０ｂに対して所定間隔を隔てて近接されている。燃料戻りパイプ３０には、燃料タンク１０内の上方空間部３５に開口する開口部３４が形成されている。開口部３４は、満タン時の油面Ｆよりも高い位置に配置されている。

燃料戻りパイプ３０について説明する。燃料戻りパイプ３０は、蓋部材１８に取り付けられた上側パイプ部材３６と、上側パイプ部材３６に接続された下側パイプ部材３８とを備えている。両パイプ部材３６，３８には、例えば、金属製の丸パイプ材が用いられている。図２は燃料戻りパイプの開口部の周辺部分を示す正面図、図３は燃料戻りパイプを分解して示す正面図、図４は同じく側断面図である。

図２に示すように、上側パイプ部材３６の下端部は、下側パイプ部材３８の上端部に挿入可能に形成されている。すなわち、図３及び図４に示すように、上側パイプ部材３６の外径と下側パイプ部材３８の内径とは、同一又は略同一に設定されている。また、下側パイプ部材３８には、上端面３８ａに開口するＵ字溝状の開口溝４０が形成されている。

図２に示すように、上側パイプ部材３６の下端部が下側パイプ部材３８の上端部に挿入された状態で、両パイプ部材３６，３８が溶接（溶接部に符号、４２を付す）によって結合されている。すなわち、上側パイプ部材３６と下側パイプ部材３８とは、下側パイプ部材３８の開口溝４０と上側パイプ部材３６の下端面３６ａとにより開口部３４が形成されるように接続されている。

燃料供給装置１２の作動について説明する（図１参照）。燃料ポンプ２０が作動されると、燃料タンク１０内の燃料が燃料フィルタ２１により濾過された後、燃料ポンプ２０に吸入される。そして、燃料ポンプ２０によって加圧された燃料は、燃料流出防止弁２２を介して燃料吐出しパイプ２４から吐出される。その燃料は、燃料供給配管部材２６を介してエンジン１６に供給される。エンジン１６に供給された燃料の圧力は、プレッシャーレギュレータにより所定の圧力に調整される。そして、余剰燃料は、燃料戻り配管部材３２から燃料戻りパイプ３０を介して燃料タンク１０内に戻される。

前記した燃料戻り装置１４によると、燃料戻りパイプ３０に、燃料タンク１０内の上方空間部３５に開口する開口部３４が形成されている。したがって、燃料ポンプ２０の停止時に、燃料戻りパイプ３０から燃料戻り配管部材３２を取り外したり、あるいは、燃料戻り配管部材３２の低位置に配置されたコネクタ等の接続を取外したりしても、燃料タンク１０内の燃料がサイフォン現象によって燃料戻りパイプ３０から流出し続けることを抑制することができる。よって、従来例で必要とされた燃料流出防止弁１２６（図１２参照）を省略し、コストを低減することができる。

また、燃料戻りパイプ３０は、燃料タンク１０内の底部に向かって延びている。したがって、燃料戻りパイプ３０により、余剰燃料を燃料タンク１０内の底部に誘導することができる。このため、燃料戻りパイプ３０の開口部３４から燃料タンク１０内の油面Ｆへの余剰燃料の飛散を抑制し、燃料の泡立ち、及び、騒音の発生を抑制することができる。

また、燃料戻りパイプ３０は、上側パイプ部材３６と下側パイプ部材３８とが、下側パイプ部材３８の開口溝４０と上側パイプ部材３６の下端面３６ａとにより開口部３４が形成されるように接続されている（図２参照）。したがって、下側パイプ部材３８に開口溝４０がドリル等で機械加工された場合に発生する切り粉を洗浄等によって容易に除去することができる。このため、燃料タンク１０内への切り粉の侵入を抑制することができる。

また、燃料供給装置１２の蓋部材１８に燃料戻りパイプ３０が設けられている（図１参照）。このため、燃料タンク１０に蓋部材１８を取り付けると同時に、燃料戻りパイプ３０を燃料タンク１０に設置することができる。

なお、開口溝４０を上側パイプ部材３６の下端部に形成し、開口溝４０と下側パイプ部材３８の上端面３８ａとにより開口部３４を形成してもよい。また、開口溝４０は、Ｕ字溝状に限らず、角溝状、Ｖ字溝状、半円溝状等でもよい。また、両パイプ部材３６，３８には、角パイプ材を用いてもよい。

［実施形態２］実施形態２は、実施形態１（図１参照）の燃料戻りパイプ３０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。図５は燃料戻りパイプの開口部の周辺部分を示す正面図、図６は燃料戻りパイプを分解して示す正面図、図７は同じく側断面図である。図５に示すように、本実施形態の燃料戻りパイプ（符号、４４を付す）は、上側パイプ部材４６と、上側パイプ部材４６の下端部に接続された中継筒部４８と、中継筒部４８の下端部に接続された下側パイプ部材５０とを備えている。両パイプ部材４６，５０には、例えば、金属製の丸パイプ材が用いられている。また、中継筒部４８は、例えば、金属製で、中空円筒状に形成されている。上側パイプ部材４６は、実施形態１の上側パイプ部材３６（図１参照）と同様、蓋部材１８に取り付けられている。

図５に示すように、上側パイプ部材４６の下端部は、中継筒部４８の上端部に挿入可能に形成されている。また、下側パイプ部材５０の上端部は、中継筒部４８の下端部に挿入可能に形成されている。すなわち、図６及び図７に示すように、両パイプ部材４６，５０の外径と中継筒部４８の内径とは、同一又は略同一に設定されている。また、中継筒部４８の中央部には、丸孔状の開口部５２が形成されている。

図５に示すように、中継筒部４８の上端部に上側パイプ部材４６の下端部が挿入された状態で、両者が溶接（溶接部に符号、５４を付す）によって結合されている。また、中継筒部４８の下端部に下側パイプ部材５０の上端部が挿入された状態で、両者が溶接（溶接部に符号、５６を付す）によって結合されている。すなわち、上側パイプ部材４６と下側パイプ部材５０とは、中継筒部４８を介して接続されている。

本実施形態によると、中継筒部４８に開口部５２がドリル等で機械加工された場合に発生する切り粉を洗浄等によって容易に除去することができる。このため、燃料タンク１０内への切り粉の侵入を抑制することができる。なお、開口部５２は、丸孔状に限らず、角孔状、半円孔状等でもよい。

［実施形態３］本実施形態は、実施形態１（図１参照）の燃料戻りパイプ３０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。図８は燃料供給装置を示す概念図である。図８に示すように、本実施形態の燃料戻りパイプ（符号、５８を付す）は、一本の丸パイプ材によって形成されている。燃料戻りパイプ５８は、実施形態１の上側パイプ部材３６（図１参照）と同様、蓋部材１８に取り付けられている。燃料戻りパイプ５８には、燃料タンク１０内の上方空間部３５に開口する丸孔状の開口部６０が形成されている。また、燃料戻りパイプ５８の下端開口部である出口５８ａは、燃料タンク１０の底壁部１０ｂに対して所定間隔を隔てて近接されている。

［実施形態４］本実施形態は、実施形態３（図１参照）の燃料戻りパイプ３０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。図９は燃料供給装置を示す概念図である。図９に示すように、本実施形態の燃料戻りパイプ（符号、６２を付す）は、実施形態１の燃料戻りパイプ３０（図１参照）における下側パイプ部材３８が省略されており、上側パイプ部材３６のみで構成されている。このため、燃料戻りパイプ６２の出口６２ａが、燃料タンク１０内の上方空間部３５に開口する開口部を兼用している。

［実施形態５］本実施形態は、実施形態３（図８参照）の燃料戻りパイプ５８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。図１０は燃料戻りパイプの開口部の周辺部分を示す断面図である。図１０に示すように、本実施形態は、実施形態３の燃料戻りパイプ５８の開口部６０（図８参照）の代わりに、切り起こしによって開口部６４が形成されている。すなわち、燃料戻りパイプ５８にＵ字状の切り込み溝６６が形成されており、そのＵ字状の舌片部６７を内方へ押し倒すように傾斜状に折り曲げることによって、開口部６４が形成されている。

本実施形態によると、燃料戻りパイプ５８に切り込み溝６６を切り粉が発生しないように形成することによって、燃料タンク１０内への切り粉の侵入を抑制することができる。なお、舌片部６７は、図１０に二点鎖線６７で示すように、外方へ引き起こすように折り曲げてもよい。また、切り込み溝６６は、Ｕ字状に限らず、Ｖ字状、半円状等でもよい。

［実施形態６］本実施形態は、実施形態１（図２参照）の燃料戻りパイプ３０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。図１１は燃料戻りパイプの開口部の周辺部分及び下端部の周辺部分を示す正面図である。図１１に示すように、下側パイプ部材３８には、実施形態１の開口溝４０（図２参照）に代えて、上下方向に延びる長孔状の開口孔７０が形成されている。また、上側パイプ部材３６と下側パイプ部材３８とは、下側パイプ部材３８の開口孔７０と上側パイプ部材３６の下端面３６ａとにより開口部７２が形成されるように接続されている。

支持部材７４は、金属製で、帯板状に消え以西されている。支持部材７４の一端部（例えば、左端部）は、燃料タンク１０（図１参照）の側壁部に対して溶接によって結合されている。支持部材７４は、下側パイプ部材３８の下端部に対応する位置に配置されている。支持部材７４には、下側パイプ部材３８の下端部が溶接（溶接部に符号、７６を付す）によって結合されている。本実施形態では、支持部材７４に対する下側パイプ部材３８の溶接部７６は、左右２箇所に設定されている。これにより、下側パイプ部材３８が燃料タンク１０（図１参照）側に支持されている。このため、上側パイプ部材３６の下端部と下側パイプ部材３８の上端部とは、実施形態１（図２参照）と異なり、溶接されていない。

なお、開口孔７０全体を開口部７２としてもよい。また、支持部材７４に対する下側パイプ部材３８の溶接部７６は、少なくとも１箇所あればよく、３箇所以上設定してもよい。また、溶接部７６は、下側パイプ部材３８の任意の位置に設定してもよい。例えば、下側パイプ部材３８の下端部以外の部位において、その部位に対応して配置された支持部材７４に溶接してもよい。また、下側パイプ部材３８の上端部は、上側パイプ部材３６の下端部に溶接してもよい。また、支持部材７４は、燃料タンク１０の底壁部１０ｂ上に配置してもよい。また、支持部材７４として、燃料タンク１０の側壁部を兼用してもよい。

［他の実施形態］本発明は実施形態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、本発明は、産業車両に限らず、自動車、自動二輪車、船舶等の乗物、芝刈り機、産業機械、携帯発電機等に用いられるガソリンエンジン、ディーゼルエンジン等の種々のエンジンの燃料タンクに備えられる燃料戻り装置１４として幅広く適用することができる。また、燃料戻りパイプは、金属製に限らず、樹脂製としてもよい。また、１本の燃料戻りパイプ５８，６２、又は、上側パイプ部材３６，４６は、燃料供給装置１２の蓋部材１８に限らず、燃料タンク１０の上壁部１０ａあるいは側壁部等に取り付けてもよい。また、１本の燃料戻りパイプ５８，６２、又は、下側パイプ部材３８、５０は、燃料タンク１０側に支持してもよい。

また、実施形態２（図５参照）において、下側パイプ部材５０は、実施形態６の下側パイプ部材３８と同様に、燃料タンク１０側に支持させてもよい。この場合、中継筒部４８は、上側パイプ部材４６及び下側パイプ部材５０の少なくとも一方のパイプ部材に溶接してもよいし、燃料タンク１０側に支持させてもよい。

１０…燃料タンク
１４…燃料戻り装置
１６…エンジン
３０…燃料戻りパイプ
３２…燃料戻り配管部材
３４…開口部
３５…上方空間部
３６…上側パイプ部材
３８…下側パイプ部材
４０…開口溝
４６…上側パイプ部材
４８…中継筒部
５０…下側パイプ部材
５２…開口部
５８…燃料戻りパイプ
６０…開口部
６２…燃料戻りパイプ
６２ａ…出口（開口部）
６４…開口部
７０…開口孔
７２…開口部
７４…支持部材

Claims (7)

1. 燃料タンクには、エンジンから燃料戻り配管部材を介して流れてくる余剰燃料を燃料タンク内に戻す燃料戻りパイプを備えている、燃料戻り装置であって、
   前記燃料戻りパイプは、前記燃料タンクの上端部に支持されており、
   前記燃料戻りパイプには、前記燃料タンク内の上方空間部に開口する開口部が形成されている、燃料戻り装置。
2. 請求項１に記載の燃料戻り装置であって、
   前記燃料戻りパイプは、前記燃料タンク内の底部に向かって延びている、燃料戻り装置。
3. 請求項１又は２に記載の燃料戻り装置であって、
   前記燃料戻りパイプは、上側パイプ部材と下側パイプ部材とを有しており、
   前記上側パイプ部材と前記下側パイプ部材とのいずれか一方のパイプ部材には、端面に開口する開口溝が形成されており、
   前記上側パイプ部材と前記下側パイプ部材とは、一方のパイプ部材の前記開口溝と他方のパイプ部材の端面とにより前記開口部が形成されるように接続されている、燃料戻り装置。
4. 請求項１又は２に記載の燃料戻り装置であって、
   前記燃料戻りパイプは、上側パイプ部材と下側パイプ部材とを有しており、
   前記上側パイプ部材と前記下側パイプ部材とは、前記開口部を有する中継筒部を介して接続されている、燃料戻り装置。
5. 請求項１に記載の燃料戻り装置であって、
   前記燃料戻りパイプの出口が前記開口部を兼用する、燃料戻り装置。
6. 請求項１に記載の燃料戻り装置であって、
   前記燃料戻りパイプには、切り起こしによって前記開口部が形成されている、燃料戻り装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１つに記載の燃料戻り装置であって、
   前記燃料タンクには、該燃料タンク内の燃料を前記エンジンに供給する燃料供給装置が設けられており、
   前記燃料供給装置は、前記燃料タンクの上壁部に形成された開口孔部を閉鎖する蓋部材を有しており、
   前記蓋部材に前記燃料戻りパイプが設けられている、燃料戻り装置。

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