JP4144033B2 - 燃料フィルタ - Google Patents

Description

本発明は、燃料に含まれる異物を除去する燃料フィルタに関する。

いわゆるインタンク式の燃料供給装置を備えるポンプモジュールの燃料フィルタとして、燃料入口側から燃料出口側にかけて粗密分布を形成したフィルタ層を備える燃料フィルタが公知となっている（特許文献１参照）。

特開２００２−２８４１８号公報

しかしながら、粗密分布を有する燃料フィルタの場合、燃料フィルタの製造時において繊維材の太さあるいは混合比を精密に制御する必要がある。また、燃料フィルタに所望のろ過性能を確保するためには、密層側における空隙を細かくする必要がある。そのため、燃料フィルタの密層側における目詰まりが生じやすく、ろ過抵抗の増大、ならびに寿命の短縮を招くという問題がある。また、燃料フィルタの空隙の大きさの調整も困難である。

そこで、本発明の目的は、調整が簡単でろ過性能の確保と寿命の延長とを両立する燃料フィルタを提供することにある。
また、本発明の他の目的は、調整が簡単でろ過性能の確保と寿命の延長とを両立しつつ、他の部品を設置するために部品点数の増大を招くことがない燃料フィルタを提供することにある。

請求項１記載の発明では、燃料はフィルタ本体を外側から内側へ通過する。燃料に含まれる比較的大きな異物は不織布からなる外周層部により捕捉され、燃料に含まれる比較的小さな異物はろ紙からなる内周層部により捕捉される。また、不織布と積層されるろ紙の空隙を選定することにより、所望のろ過性能が確保される。そのため、ろ過性能の調整は容易である。さらに、比較的大きな異物は不織布からなる外周層部により捕捉されるため、ろ紙からなる内周層部の目詰まりは生じにくい。したがって、ろ過性能の確保と寿命の延長とを両立することができる。

また、請求項１記載の発明では、内周層部はろ紙により形成されている。ろ紙は加熱により溶融しにくいため、溶着による成形が困難である。そこで、フィルタ本体の外縁部に樹脂により形成されるモールド部を備えることにより、積層される外周層部および内周層部の周囲は封止される。したがって、フィルタ本体を容易に袋状に成形することができる。

さらに、請求項１記載の発明では、モールド部は他の部品を取り付け可能な取付部を有している。すなわち、モールド部は、フィルタ本体を封止するとともに、他の部品が取り付けられる取付部を有する。そのため、取付部は、モールド部と一体に同時に成形することができる。したがって、部品点数の増大を招くことなく取付部を形成することができる。

請求項１、２または３記載の発明では、取付部にはサブタンクまたはフランジを取り付け可能である。これにより、部品点数の増大を招くことなく簡単な構造で燃料フィルタに他の部品を取り付けることができる。
請求項４記載の発明では、内周層部を形成するろ紙は樹脂繊維とパルプと無機繊維とを含む。ろ紙は、樹脂繊維を重量％で１８％から８０％含有している。樹脂繊維が８０％を超えると、パルプ繊維の相互間で生じる水素結合の結合力が小さくなり、ろ紙強度を確保するために多くのバインダが必要となるとともに、異物を捕集する網目が小さくなりすぎる。そのため、ろ紙に要求されるろ過性能を確保することが困難となる。そこで、樹脂繊維の含有率の上限は８０％に設定している。一方、樹脂繊維が１８％よりも小さくなると、袋状に形成した燃料フィルタの周囲における強度の確保が困難になる。例えば、燃料フィルタの周囲を溶着する場合、一定の割合で樹脂繊維が含まれることが望ましい。樹脂繊維の含有率が低下すると、溶着時に溶融する樹脂が減少し、溶着部分における強度の低下を招く。そこで、樹脂繊維の含有率の下限は１８％に設定している。
請求項５記載の発明では、燃料吸入側に請求項１から７のいずれか一項記載の燃料フィルタを備えている。そのため、燃料に含まれる異物は、燃料吸入側において比較的大きなものから比較的小さなものまで除去される。したがって、燃料に含まれる異物を確実に除去することができる。

以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による燃料フィルタを適用したポンプモジュールを図１に示す。
図１に示すように、ポンプモジュール１０は、燃料供給装置としての燃料ポンプ２０、サブタンク１１および燃料フィルタ３０を備えている。ポンプモジュール１０は、図示しない燃料タンクの内部に収容される。燃料ポンプ２０は、中心軸がサブタンク１１の底部１２と概ね平行に設置されている。燃料ポンプ２０は、燃料吸入部２１、ポンプ本体２２および燃料吐出部２３を有している。燃料吸入部２１は、燃料フィルタ３０と接続されている。ポンプ本体２２は、図示しないモータおよびインペラを内部に収容するハウジング２４を有しており、燃料吸入部２１から吸入した燃料を加圧する。燃料吐出部２３は、ポンプ本体２２で加圧された燃料を吐出する。燃料吐出部２３には、吐出パイプ２５が接続されている。吐出パイプ２５は、図示しない燃料タンクの外部の例えばエンジンと接続されている。燃料ポンプ２０を構成する燃料吸入部２１、ポンプ本体２２のハウジング２４ならびに燃料吐出部２３は、樹脂により一体に形成されている。サブタンク１１は、金属または樹脂により有底の箱形状に成形されている。サブタンク１１は、内部に燃料ポンプ２０および燃料フィルタ３０を収容している。

燃料フィルタ３０は、フィルタ本体３１およびモールド部３２を備えている。フィルタ本体３１は、図２に示すように不織布から形成されている外周層部４１とろ紙から形成されている内周層部４２とを有している。外周層部４１と内周層部４２とは、積層されている。フィルタ本体３１は、外側に外周層部４１が面しており、内側に内周層部４２が面している。すなわち、フィルタ本体３１を通過する燃料は、図２の矢印ｆに示すように外側の外周層部４１から内側の内周層部４２へ流れる。

燃料フィルタ３０は、図３および図４に示すように上側部材３３および下側部材３４の上下に分割された二つの部材から構成されている。上側部材３３および下側部材３４はそれぞれフィルタ部３５およびフィルタ部３６を有している。フィルタ部３５およびフィルタ部３６は、フィルタ本体３１を構成している。上側部材３３は、図３に示すようにほぼ中央に燃料ポンプ２０の燃料吸入部２１と結合される結合部３７を有している。結合部３７は、上側部材３３のフィルタ部３５を貫いて樹脂により形成されており、燃料フィルタ３０の内側と燃料ポンプ２０の燃料吸入部２１とを連通する吸入管３８を有している。燃料ポンプ２０の燃料吸入部２１と燃料フィルタ３０の結合部３７とは図１に示すように嵌合している。結合部３７はフィルタ部３５をインサート品として成形することにより、結合部３７とフィルタ部３５との間の燃料の流れをシールしている。フィルタ部３５は、吸入管３８が設置されている反下側部材側に外周層部４１が面しており、下側部材３４側に内周層部４２が面している。

下側部材３４は、図４に示すようにほぼ中央に骨格部材３９を有している。骨格部材３９は、下側部材３４のフィルタ部３６を貫いて樹脂により形成されており、図５に示すように上側部材３３との間に所定の空間を形成する。骨格部材３９は、上側部材３３との間に所定の空間を形成することにより、燃料の吸入時に上側部材３３のフィルタ部３５と下側部材３４のフィルタ部３６とが密着することを防止する。また、骨格部材３９は、下側部材３４のフィルタ部３６から反上側部材側に突出して脚部３９ａを形成している。そのため、図１に示すように燃料フィルタ３０とサブタンク１１の底部１２の内壁との間には、所定の隙間が形成される。これにより、燃料フィルタ３０とサブタンク１１の底部１２の内壁との密着は防止され、燃料フィルタ３０のろ過面積が確保される。骨格部材３９はフィルタ部３６をインサート品として成形することにより、骨格部材３９とフィルタ部３６との間の燃料の流れをシールしている。フィルタ部３６は、サブタンク１１の底部１２側に外周層部４１が面しており、上側部材３３側に内周層部４２が面している。

上側部材３３と下側部材３４とは、図６に示すように周囲を樹脂モールドすることにより一体に結合している。すなわち、燃料フィルタ３０はフィルタ本体３１の外縁に樹脂からなるモールド部３２を有している。上側部材３３と下側部材３４とを重ね合わせた後、上側部材３３および下側部材３４をインサート品としてフィルタ部３５およびフィルタ部３６の外縁に沿ってモールド部３２を形成する。モールド部３２を形成することにより、上側部材３３と下側部材３４とは一体の燃料フィルタ３０として形成される。これにより、フィルタ部３５およびフィルタ部３６からなるフィルタ本体３１は、内周層部４２を内側とする袋状に形成される。

また、モールド部３２には、取付部５０が設置されている。取付部５０は、モールド部３２から外側へ突出する本体５１と、本体５１と概ね垂直に突出して形成される軸５２とを有している。一方、サブタンク１１は、図１および図７に示すように内側に突出して形成されている嵌合部１３を有している。嵌合部１３は、サブタンク１１の内側に突出する一対の平行な板部１４、ならびに板部１４に形成されているＶ字形状の溝１５を有している。この嵌合部１３の溝１５に取付部５０の軸５２をはめ込むことにより、取付部５０の軸５２と嵌合部１３の溝１５とは嵌合し、燃料フィルタ３０はサブタンク１１に固定される。取付部５０は、モールド部３２を形成する際に、モールド部３２と一体に同時に形成される。すなわち、上側部材３３と下側部材３４とを重ね合わせたインサート品の外縁に樹脂からなるモールド部３２を形成する際に、取付部５０も形成される。

次に、フィルタ本体３１について詳細に説明する。
フィルタ本体３１は、図２に示すように外周層部４１および内周層部４２を有している。外周層部４１と内周層部４２とは、接着されることなく積層されている。また、本実施形態の場合、外周層部４１は内周層部４２よりも厚く形成されている。これにより、燃料に含まれる異物は大部分が不織布からなる外周層部４１で除去され、ろ紙からなる内周層部４２の目詰まりが低減される。

外周層部４１は、上述のように不織布から形成されている。不織布は、構成する繊維の太さ、密度ならびに厚さを調整することにより形成される空隙の大きさが設定される。その結果、所望のろ過性能を設定することができる。本実施形態の場合、燃料に含まれている比較的大きな異物は外周層部４１の不織布により捕捉され除去される。

一方、内周層部４２は、上述のようにろ紙から形成されている。ろ紙は、不織布と同様に構成する繊維の太さ、密度ならびに厚さを調整することにより形成される空隙の大きさが設定される。その結果、所望のろ過性能を設定することができる。ろ紙により形成される空隙は不織布よりも小さいため、燃料に含まれている異物のうち不織布では除去されない比較的小さな異物が内周層部４２のろ紙により捕捉される。

ここで、燃料フィルタ３０の性能について従来の燃料フィルタと比較して説明する。
本実施形態の場合、燃料フィルタ３０を外周層部４１および内周層部４２を有するフィルタ本体３１により構成している。これに対し、従来は、燃料ポンプの燃料吸入側に比較的大きな異物を除去するサクションフィルタ、ならびに燃料ポンプの燃料吐出側に比較的小さな異物を除去する高圧フィルタの両者を必要とする。
図８には異物の捕捉量と各フィルタにおける圧力損失との関係を示している。また、図９には異物の粒径とろ過効率との関係を示している。なお、図８および図９に示す例では、フィルタのろ過面積を単板の５３０ｃｍ²に設定している。

ろ紙のみで燃料ポンプ２０の燃料吸入側のフィルタを構成する場合、ろ紙は空隙が細かいため、すぐに目詰まりする。その結果、燃料ポンプ２０の燃料吸入側にろ紙からなるフィルタを設置すると、図８に示すように異物の捕捉量が少なくても所定の圧力損失Ｐ１（５ｋＰａ）到達し寿命が短くなる。また、不織布のみで燃料ポンプ２０の燃料吸入側のフィルタを構成する場合、圧力損失が所定値Ｐ１に到達するまでの異物の捕捉量は非常に多くなる。しかし、図９に示すように不織布のみでフィルタを構成する場合、ろ過効率が低く、特に粒径が小さい領域におけるろ過効率が低下する。そのため、燃料ポンプ２０から吐出された燃料には異物が含まれることになる。その結果、燃料ポンプ２０の燃料吸入側に不織布からなる燃料フィルタを設置する場合、燃料吐出側にさらに目の細かい燃料フィルタを設置する必要がある。

これに対し、本実施形態の場合、フィルタ本体３１において不織布からなる外周層部４１とろ紙からなる内周層部４２とを積層することにより、図８に示すように所定の圧力損失Ｐ１に到達する期間が延長されるとともに、図９に示すようにろ過効率が高められる。すなわち、本実施形態の場合、燃料はフィルタ本体３１の全面において外側から内側へ流れる。そのため、異物を含む燃料は、図２の矢印ｆに示すようにフィルタ本体３１の外周層部４１から内周層部４２の順に流れる。これにより、燃料に含まれる異物は、比較的大きなものが外周層部４１の不織布により除去され、比較的小さなものが内周層部４２のろ紙により除去される。特に、粒径が２０μｍ以下の小さな異物は、不織布のみではろ過効率が５０％以下であるのに対し、本実施形態によるフィルタ本体３１では７０％以上と高くなる。

以上、説明した第１実施形態では、フィルタ本体３１は外周層部４１および内周層部４２を有しており、燃料は外周層部４１から内周層部４２へ流れる。そのため、燃料に含まれる比較的大きな異物は不織布からなる外周層部４１で除去される。これにより、内周層部４２へ流入する燃料には比較的小さな異物のみが含まれ、内周層部４２の目詰まりが低減される。また、内周層部４２はろ紙から形成されているため、比較的小さな異物も確実に除去することができる。外周層部４１および内周層部４２は、それぞれ別体の不織布またはろ紙から形成されている。そのため、所望のろ過性能に応じて不織布およびろ紙を選定することにより、フィルタ本体３１のろ過性能を容易に調整することができる。すなわち、所定の不織布およびろ紙を積層するだけでろ過性能を調整することができる。したがって、簡単な調整によって、所望のろ過性能を確保することができ、かつ燃料フィルタ３０の寿命を延長することができる。

第１実施形態では、フィルタ本体３１の周囲はモールド部３２によりモールドされている。そのため、フィルタ本体３１の内周層部４２をろ紙により形成する場合でも、フィルタ本体３１は周囲が封止されて袋状に形成される。したがって、燃料フィルタ３０に要求されるろ過面積を容易に確保することができる。

第１実施形態では、モールド部３２に他の部品であるサブタンク１１の取付部５０を設置している。取付部５０はフィルタ本体３１の周囲を樹脂によりモールドする際に、モールド部３２と同時に成形される。また、取付部５０はモールド部３２と一体に樹脂により成形される。したがって、燃料フィルタ３０とサブタンク１１とを取り付けるために、取付部５０の形成における加工工数の増大、ならびに部品点数の増大を招くことがない。

第１実施形態では、フィルタ本体３１は外周層部４１および内周層部４２を有している。そのため、燃料に含まれる異物は、燃料ポンプ２０の燃料吸入側において比較的大きなものから比較的小さなものまで除去される。これにより、燃料ポンプ２０の燃料吸入側に設置された燃料フィルタ３０により燃料に含まれる異物は確実に除去され、燃料ポンプ２０の燃料吐出側の燃料フィルタを廃止することも可能である。この場合、ポンプモジュール１０には燃料吸入側に燃料フィルタ３０を設置するだけでよく、ポンプモジュール１０を小型化することができる。燃料吸入側に燃料フィルタ３０を設置する場合、燃料フィルタ３０は燃料に浸漬されているため、燃料フィルタ３０に生じた静電気は燃料を経由して放電される。そのため、燃料ポンプ２０の燃料吐出側の燃料フィルタを廃止した場合、燃料吐出側の燃料フィルタにおいて生じる静電気を放電させるための部材が不要となる。また、燃料フィルタ３０を燃料吸入側に設置することにより、燃料フィルタ３０を低圧の燃料が流れる。そのため、燃料フィルタ３０の耐圧性を確保するための部材が不要となる。したがって、燃料フィルタ３０ひいてはポンプモジュール１０の構造を簡略化することができ、体格の小型化ならびに製造コストの低減を図ることができる。

なお、第１実施形態では、燃料フィルタ３０をサブタンク１１に取り付ける場合について説明した。しかし、例えば燃料フィルタ３０をサブタンク１１に取り付けるのではなく、ポンプモジュール１０を収容する燃料タンクに燃料フィルタ３０を取り付ける構成としてもよい。また、第１実施形態では、燃料ポンプ２０の燃料吐出側には燃料フィルタを設置していない。しかし、燃料ポンプ２０の燃料吐出側にも高圧用の燃料フィルタを設置し、より確実に燃料に含まれる異物を除去する構成としてもよい。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態による燃料フィルタを適用したポンプモジュールを図１０に示す。なお、第１実施形態と実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
第２実施形態では、図１０に示すようにポンプモジュール１０を構成する燃料ポンプ２０は、中心軸が燃料フィルタ３０に対し概ね垂直に設置されている。ポンプモジュール１０は、燃料ポンプ２０および燃料フィルタ３０に加え、フランジ１６および接続部材６０を備えている。フランジ１６は、概ね円盤状に形成されており、燃料タンク１の頂端部に形成されている開口２を封止している。なお、図１０に示すポンプモジュール１０の場合、サブタンクを示していない。しかし、ポンプモジュール１０に燃料ポンプ２０および燃料フィルタ３０を収容可能なサブタンクを追加してもよい。

フランジ１６には、燃料吐出口１７およびコネクタ１８が設置されている。燃料吐出口１７は、例えば図示しないエンジンと接続されている。燃料ポンプ２０の燃料吐出部２３から吐出された燃料は、吐出パイプ２５を経由して燃料吐出口１７へ給送される。コネクタ１８は、図示しないＥＣＵを経由して図示しない電源に接続されている。また、コネクタ１８は、導線部材１９を経由して燃料タンク１の内部に収容されるポンプ本体２２の図示しないモータに接続されている。ＥＣＵを経由して電源から供給された電力は、コネクタ１８から導線部材１９を経由してポンプ本体２２のモータに供給される。接続部材６０は、フランジ１６から燃料タンク１の底部方向に伸びて設置されている。

燃料フィルタ３０には、燃料ポンプ２０の燃料吸入部２１に結合される結合部３７が形成されている。結合部３７の吸入管３８は、燃料フィルタ３０から直立して形成されている。燃料フィルタ３０は、燃料タンク１の底部と概ね平行に設置されている。燃料フィルタ３０は、フィルタ本体３１およびモールド部３２を有している。フィルタ本体３１は、第１実施形態と同様に外周層部４１および内周層部４２を有している。モールド部３２は、フィルタ本体３１の周囲に形成されている。

モールド部３２には、取付部７０が設置されている。取付部７０は、第１実施形態と同様にモールド部３２から外側へ突出して形成されている本体７１と、本体７１と概ね垂直に形成されている軸７２とを有している。一方、フランジ１６から伸びる接続部材６０には、外側へ突出する嵌合部６１が形成されている。嵌合部６１は、接続部材６０からフランジ１６の径方向外側へ突出する一対の平行な板部６２、ならびに板部６２に形成されているＶ字形状の溝６３を有している。この嵌合部６１の溝６３に取付部７０の軸７２をはめ込むことにより、取付部７０の軸７２と嵌合部６１の溝６３とは嵌合する。これにより、燃料フィルタ３０とフランジ１６とは、接続部材６０を介して固定される。取付部７０は、モールド部３２を形成する際に、モールド部３２と一体に同時に形成される。すなわち、フィルタ本体３１の外縁にモールド部３２を形成する際に、取付部７０も形成される。

第２実施形態では、モールド部３２に他の部品であるフランジ１６の取付部７０を設置している。取付部７０はフィルタ本体３１の周囲をモールドする際にモールド部３２と同時に成形される。また、取付部７０はモールド部３２と一体に樹脂により成形される。したがって、燃料フィルタ３０とフランジ１６とを取り付けるために、取付部７０の形成における加工工数の増大、ならびに部品点数の増大を招くことがない。

第２実施形態では、燃料フィルタ３０とフランジ１６とを接続部材６０を介して固定する場合について説明した。しかし、モールド部３２と一体の取付部を追加して燃料フィルタ３０に接続部材６０を取り付けるとともに、例えば燃料フィルタ３０とサブタンクまたは燃料タンク１とを取り付ける構成としてもよい。

（参考例）
本発明の参考例によるポンプモジュールを図１１に示す。なお、第１実施形態と実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
参考例では、図１１に示すようにポンプモジュール１１０を構成する燃料ポンプ１２０は、中心軸が燃料フィルタ１３０に対し概ね垂直に設置されている。ポンプモジュール１１０は、燃料ポンプ１２０、燃料フィルタ１３０、フランジ１１６および接続部材１６０などを備えている。フランジ１１６は、概ね円盤状に形成されており、燃料タンク１の頂端部に形成されている開口２を封止している。なお、図１１に示すポンプモジュールの場合、サブタンクは図示していない。しかし、ポンプモジュール１１０に燃料ポンプ１２０および燃料フィルタ１３０を収容可能なサブタンクを追加してもよい。

フランジ１１６には、燃料吐出口１１７およびコネクタ１１８が設置されている。燃料吐出口１１７は、例えば図示しないエンジンと接続している。コネクタ１１８は、図示しない制御手段としてのＥＣＵを経由して図示しない電源に接続している。また、コネクタ１１８は、燃料ポンプ１２０の図示しないモータに接続している。ＥＣＵを経由して電源から供給された電力は、コネクタ１１８から燃料ポンプ１２０のモータへ供給される。

燃料ポンプ１２０は、ポンプ本体１２１およびハウジング１２２を有している。ハウジング１２２は、ポンプ本体１２１を収容するケーシング１２３と、ポンプ本体１２１の燃料吐出部１２４側に設置されるカバー１２５とを有している。ポンプ本体１２１の燃料吐出部１２４側はカバー１２５により覆われ、カバー１２５はポンプ本体１２１との間に燃料吐出通路１２６を形成している。ケーシング１２３には、接続部材１６０を支持する筒部１２７が一体に設置されている。筒部１２７は、内径が接続部材１６０の外径よりもやや大きい。そのため、接続部材１６０は、筒部１２７の内周側を軸方向へ往復移動可能である。接続部材１６０の外周側には、付勢手段としてスプリング１６１が設置されている。スプリング１６１は、一方の端部がフランジ１１６に接し、他方の端部が筒部１２７に接している。スプリング１６１は、フランジ１１６と筒部１２７との間の距離が拡大する方向に力を加えている。そのため、温度変化あるいは燃料の残量によって燃料タンク１の容積が変化し、燃料タンク１の頂端部と底部との間の距離が変化する場合でも、ポンプモジュール１１０の燃料フィルタ１３０は燃料タンク１の底部へ押し付けられる。

ハウジング１２２には、プレッシャレギュレータ１７０が一体に設置されている。プレッシャレギュレータ１７０は、燃料ポンプ１２０とフランジ１１６の燃料吐出口１１７との間に設置されている。燃料ポンプ１２０から燃料吐出通路１２６へ吐出された燃料は、プレッシャレギュレータ１７０へ流入する。プレッシャレギュレータ１７０は、燃料ポンプ１２０から吐出された燃料の圧力を一定に調整する。圧力が調整された燃料は、ハウジング１２２と一体の吐出管部１７１、および吐出管部１７１に接続する吐出パイプ１２８を経由して燃料吐出口１１７へ供給される。

ハウジング１２２は、燃料ポンプ１２０の軸方向において燃料吐出部１２４とは反対側に爪部１２９を有している。爪部１２９は、ハウジング１２２から径方向外側へ突出している。爪部１２９は、燃料フィルタ１３０の嵌合部１３２とともに保持手段を構成している。保持手段で燃料ポンプ１２０と燃料フィルタ１３０とを結合することにより、ハウジング１２２の反燃料吐出部側には燃料フィルタ１３０が設置される。

燃料フィルタ１３０は、図１２に示すようにフィルタ本体１３１、骨格部１３３および吸入管部１３４を有している。骨格部１３３と吸入管部１３４とはフィルタ本体１３１を挟んで嵌合している。吸入管部１３４と燃料ポンプ１２０の図示しない吸入部とが接続し、吸入管部１３４と一体の嵌合部１３２と爪部１２９とが嵌合することにより、燃料フィルタ１３０はポンプ本体１２１およびハウジング１２２に接続する。燃料フィルタ１３０は、第１実施形態と同様に外周層部４１および内周層部４２を有するフィルタ本体１３１を備えている。フィルタ本体１３１は、袋状に形成され、図１３に示すように周縁部１３５が封止されている。すなわち、フィルタ本体１３１は、矩形状の四辺に位置する周縁部１３５が溶着により封止されている。フィルタ本体１３１は、例えば超音波溶着あるいは振動溶着により溶着される。特に、本実施形態のように、燃料ポンプ１２０の燃料入口側にのみ燃料フィルタ１３０を設置し、燃料吐出部１２４側には燃料フィルタを設置しない場合、燃料フィルタ１３０の性能と寿命とを両立するためには大きなろ過面積を確保する必要がある。その結果、フィルタ本体１３１の厚さは増大する。フィルタ本体１３１の厚さが増大すると、超音波溶着ではエネルギーが不足するおそれがあり、振動溶着は有効である。

フィルタ本体１３１を構成する外周層部４１と内周層部４２とは、接着されることなく積層されている。外周層部４１は不織布から形成され、内周層部４２はろ紙から形成されている。フィルタ本体１３１を袋状に形成することにより、外周層部４１の不織布および内周層部４２のろ紙を通過した燃料は吸入管部１３４から燃料ポンプ１２０へ吸入される。
内周層部４２を形成するろ紙は、樹脂繊維、パルプおよび無機繊維を含む。樹脂繊維は、上述のようにフィルタ本体１３１の周囲を封止する際、加熱により溶融し冷却により固化する。樹脂繊維としては、ろ紙が燃料に含まれる異物をろ過するという性質上、燃料に対する耐久性が要求される。また、樹脂繊維は、繊維状に加工可能であることも重要である。そこで、本実施形態では、樹脂繊維としてポリエステル樹脂からなる繊維を用いている。なお、ポリエステル樹脂からなる繊維に限らず、例えばポリアミド系の繊維など、耐油性の高い樹脂であればよい。一方、パルプは、ろ紙としての機能を発現するためには必須の構成成分である。ろ紙を形成するパルプの繊維同士が水素結合することにより、ろ紙強度を確保するとともに、異物の捕集に必要な微細な網目を形成する。

内周層部４２を形成するろ紙は、樹脂繊維を重量％で１８％から８０％含有している。上述のようにフィルタ本体１３１は溶着により周縁部１３５を封止して袋状に形成している。そのため、フィルタ本体１３１の周縁部１３５における溶着強度を十分に確保する必要がある。フィルタ本体１３１において樹脂繊維の含有率が高いほど、溶着の際に溶融する樹脂成分が増大し、溶着が容易になるとともに、溶着後の強度も向上する。一方、ろ紙とともにフィルタ本体１３１を構成する不織布は、例えば樹脂繊維などで形成されており、容易に溶着することができる。ところが、ろ紙はパルプを主成分とするため、溶着は困難であり、溶着ために樹脂繊維が必要となる。すなわち、図１４に示すように、樹脂繊維の含有率が小さくなるほど、フィルタ本体１３１の周縁部１３５における溶着が困難となり、剥離強度も低下する。剥離強度が３０Ｎ以下になると、フィルタ本体１３１の周縁部１３５は容易に剥離する。そのため、燃料の漏れ、すなわち外周層部４１および内周層部４２を通過することなくフィルタ本体１３１の内側へ燃料が侵入するおそれがある。そこで、樹脂繊維の含有率の下限は、１８％に設定している。

フィルタ本体１３１は、樹脂繊維の含有率を大きくするほど、溶着が容易であり、剥離強度は増大する。ろ紙を製造する場合、樹脂繊維を含むろ紙を紙状に形成するバインダ繊維としてパルプ成分は必須であり、樹脂繊維の含有率の上昇にともなうパルプの含有率の低下は好ましくない。すなわち、パルプの含有率が必要以上に低下すると、パルプの相互間における水素結合力が低下し、紙状のろ紙を形成することが困難となる。また、ろ紙強度を確保するために多くのバインダが必要となり、異物を捕集する網目の大きさが小さくなり、ろ紙としての異物捕集性能の確保が困難となる。そこで、樹脂繊維の含有率の上限は、８０％に設定している。

以上説明したように、参考例では、フィルタ本体１３１の内周層部４２を形成するろ紙には樹脂繊維が含まれている。これにより、フィルタ本体１３１を袋状に形成し、周縁部１３５を封止する場合、溶着することができる。また、ろ紙に含まれる樹脂繊維の含有率を１８％から８０％に設定している。したがって、溶着されたフィルタ本体１３１の強度とろ紙による異物捕集性能の確保とを両立して達成することができる。
なお、参考例によるフィルタ本体１３１は上述の第１実施形態または第２実施形態に適用してもよい。

本発明の第１実施形態による燃料フィルタを適用したポンプモジュールを示す概略図である。 本発明の第１実施形態による燃料フィルタのフィルタ本体を示す模式的な断面図である。 本発明の第１実施形態による燃料フィルタの上側部材を示す概略図であって、（Ａ）は（Ｂ）の矢印Ａ方向から見た矢視図であり、（Ｂ）は側面図である。 本発明の第１実施形態による燃料フィルタの下側部材を示す概略図であって、（Ａ）は（Ｂ）の矢印Ａ方向から見た矢視図であり、（Ｂ）は側面図である。 図６のＶ−Ｖ線で切断した断面図である。 本発明の第１実施形態による燃料フィルタを示す模式図であって、（Ａ）は（Ｂ）の矢印Ａ方向から見た矢視図であり、（Ｂ）は側面図であり、（Ｃ）は（Ｂ）の矢印Ｃ方向から見た矢視図である。 図１の矢印VII方向から見た矢視図である。 燃料フィルタの性能を説明するための図であって、異物の捕捉量と圧力損失との関係を示す図である。 燃料フィルタの性能を説明するための図であって、異物の粒径とろ過効率との関係を示す図である。 本発明の第２実施形態による燃料フィルタを適用したポンプモジュールを示す概略図である。 本発明の参考例による燃料フィルタを適用したポンプモジュールを示す概略図である。 本発明の参考例による燃料フィルタの構成の概略を示す断面図である。 本発明の参考例による燃料フィルタを示す図であって、燃料ポンプ側から見た概略図である。 樹脂繊維含有率と剥離強度との関係を示す模式図である。

符号の説明

１ 燃料タンク、１０、１１０ ポンプモジュール、１１ サブタンク、１６、１１６ フランジ、２０、１２０ 燃料ポンプ（燃料供給装置）、３０、１３０ 燃料フィルタ、３１、１３１ フィルタ本体、３２ モールド部、４１ 外周層部、４２ 内周層部、５０ 取付部、６０ 接続部材、７０ 取付部

Claims (5)

1. 袋状に形成され燃料に含まれる異物を除去するフィルタ本体を備え、前記フィルタ本体の外側から内側へ燃料が通過する燃料フィルタであって、
   前記フィルタ本体は、
   不織布から形成され、外側に面している外周層部と、
   ろ紙から形成され、前記外周層部と積層されて内側に面している内周層部とを有し、
   前記フィルタ本体の外縁部に、樹脂により形成されるモールド部を備え、
   前記モールド部は、他の部品を取り付け可能な取付部を有し、
   前記取付部には、前記フィルタ本体を収容するサブタンクを取り付け可能であることを特徴とする燃料フィルタ。
2. 前記取付部には、前記フィルタ本体を収容する燃料タンクの開口を塞ぐフランジを取り付け可能であることを特徴とする請求項１記載の燃料フィルタ。
3. 袋状に形成され燃料に含まれる異物を除去するフィルタ本体を備え、前記フィルタ本体の外側から内側へ燃料が通過する燃料フィルタであって、
   前記フィルタ本体は、
   不織布から形成され、外側に面している外周層部と、
   ろ紙から形成され、前記外周層部と積層されて内側に面している内周層部とを有し、
   前記フィルタ本体の外縁部に、樹脂により形成されるモールド部を備え、
   前記モールド部は、他の部品を取り付け可能な取付部を有し、
   前記取付部には、前記フィルタ本体を収容する燃料タンクの開口を塞ぐフランジを取り付け可能であることを特徴とする燃料フィルタ。
4. 前記内周層部を形成するろ紙は、樹脂繊維、パルプおよび無機繊維を含み、前記樹脂繊維を重量％で１８％から８０％含有することを特徴とする請求項１、２または３のいずれか一項記載の燃料フィルタ。
5. 燃料吸入側に請求項１から４のいずれか一項記載の燃料フィルタを備えることを特徴とする燃料供給装置。

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