JP5276848B2 - 燃料供給モジュール - Google Patents

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Description

本発明は、主としてエンジンの燃料噴射弁に燃料を供給する燃料供給モジュールに関し、特に、燃料タンクの外壁に取り付けられる取り付けベースと、この取り付けベースの上面より突出した燃料取り出し管と、取り付けベースの下部に連設されるポンプ保持部とよりなるモジュールボディを備え、前記ポンプ保持部に、燃料タンク内の燃料を汲み上げて燃料通路を介して前記燃料取り出し管に吐出する電動ポンプを保持させてなる燃料供給モジュールの改良に関する。
かゝる燃料供給モジュールは、特許文献1に開示されるように既に知られている。
特開2007−291867号公報
従来のかゝる燃料供給モジュールでは、モジュールボディを一体成形していたため、例えば燃料取り出し管の向きを異にした複数種類のモジュールボディを成形する場合には、その種類に対応した複数種類の成形型を必要としていた。したがって、複数種類の成形型の総製作費が嵩むことになり、それが燃料供給モジュールのコストに影響するため、そのコストの低減が極めて困難であった。
本発明は、かゝる事情に鑑みてなされたもので、燃料取り出し管の向きを異にするなど、複数種類のモジュールボディを備える燃料供給モジュールを安価に提供できるようにすることを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明は、燃料タンクの外壁に取り付けられる取り付けベースと、この取り付けベースの上面より突出した燃料取り出し管と、取り付けベースの下部に連設されるポンプ保持部とよりなるモジュールボディを備え、前記ポンプ保持部に、燃料タンク内の燃料を汲み上げて燃料通路を介して前記燃料取り出し管に吐出する電動ポンプを保持させてなる燃料供給モジュールにおいて、前記モジュールボディを、前記取り付けベースを含む第1ブロックと、前記燃料取り出し管及びその根元を支持するボスを含む第2ブロックと、前記ポンプ保持部を含む第3ブロックとに分割し、前記第1ブロックに、前記取り付けベースの上面より突出する支持筒を形成し、この支持筒の内周に、前記ボスから軸方向下方に延びるボス延長部を嵌合し、前記支持筒の上端に形成した環状の第1接合面と、前記第2ブロックに形成した環状の第2接合面とを相互に溶着し、また前記ボス延長部の下端に形成した環状の第3接合面と、前記第3ブロックに形成した環状の第4接合面とを相互に溶着し、さらに第1及び第3ブロックを相互に溶着し、前記ボス延長部及び第3ブロックには前記燃料通路を構成する第1及び第2通孔をそれぞれ設けると共に、その両通孔を、前記第3及び第4接合面相互の環状をなす溶着部の内方側で互いに直接連通させたことを第1の特徴とする。
また本発明は、第1の特徴に加えて、前記第3及び第4接合面を前記支持筒より燃料タンク内方寄りに配置したことを第2の特徴とする。
さらに本発明は、第2の特徴に加えて、前記第1ブロックの下面には、前記第3及び第4接合面の周縁を燃料タンクの内部空間に開放するための逃げを設けたことを第3の特徴とする。
さらにまた本発明は、第1〜第3の特徴の何れかに加えて、前記第3及び第4接合面と、第1及び第3ブロックの溶着される接合面とを同一平面上に配置したことを第4の特徴とする。
尚、前記ボスは、後述する本発明の実施例中の第1ボス5aに対応する。
本発明の第1の特徴によれば、第1〜第3ブロックの一部を、形状及び寸法が異なる複数種類用意しておき、これら複数種類の一部のブロックを他のブロックと組み合わせて相互に溶着することにより、形状及び寸法の異なる複数種類のモジュールボディを得ることができる。したがって、このような複数種類のモジュールボディを製作する場合には、複数種類の一部のブロックに対応した成形型を用意するのみで対応することができるから、その種類に応じて成形型全体を複数種類用意する場合に比して、成形型の製作費を大幅に低減することができる。しかも、モジュールボディを第1〜第3ブロックに分割したことで、各ブロックの形状を単純化することができ、したがって各ブロックに対応する成形型の形状も単純化するので、これも成形型の製作費の低減に寄与する。かくして複数種類のモジュールボディを備える燃料供給モジュールを安価に提供することができる。
しかも、第1ブロックには、取り付けベースの上面より突出する支持筒を形成し、この支持筒の内周に、第2ブロックの燃料取出管及びその根元を支持するボスから軸方向下方に延びるボス延長部を嵌合し、支持筒上端の第1接合面と第2ブロックの第2接合面とを溶着し、またボス延長部下端の第3接合面と第3ブロックの第4接合面とを相互に溶着し、ボス延長部及び第3ブロックには燃料通路を構成する第1及び第2通孔をそれぞれ設けると共に、その両通孔を、第3及び第4接合面相互の環状をなす溶着部の内方側で互いに直接連通させたので、燃料通路が貫通する第3及び第4接合面の溶着部の大気側に第1及び第2接合面の溶着部が配置されることになり、第1及び第2接合面の溶着部に燃料通路の圧力が作用することはない。したがって、電動ポンプから吐出された高圧燃料が、その圧力が作用する第3及び第4接合面の溶着部から、万一その溶着不良等によりリークしても、それを第1及び第2接合面の溶着部で阻止して、外部へのリークを防ぐ効果が期待できる。
本発明の第2の特徴によれば、溶着される上記第3及び第4接合面を、支持筒より燃料タンク内方寄りに配置したことで、第3及び第4接合面の溶着部より燃料がリークした場合には、それを直ちに燃料タンクに戻すことができ、第1及び第2接合面の溶着部の存在と相俟って、外部への燃料リークをより確実に防ぐことができる。
本発明の第3の特徴によれば、第1ブロックの下面に、溶着される上記第3及び第4接合面の周縁を燃料タンクの内部空間に開放するための逃げを設けたことで、第3及び第4接合面の溶着部より燃料がリークした場合には、それを直ちに前記逃げを通してスムーズに燃料タンクに戻すことができ、外部への燃料リークをより確実に防ぐことができる。
本発明の第4の特徴によれば、ボス延長部即ち第1ブロック及び第3ブロックの溶着と、第1及び第3ブロックの溶着とを同一熱板の使用により同時に行うことができ、生産性の向上に寄与し得る。
本発明の実施の形態を、添付図面に示す本発明の好適な実施例に基づいて以下に説明する。
図1は本発明の実施例に係る燃料供給モジュールを燃料タンクへの取り付け状態で示す平面図、図2は図1の2−2線断面図、図3は図2中のモジュールボディの分解図である。
先ず、図1及び図2において、自動二輪車等の車両に搭載される燃料タンクTの天井壁10には、燃料タンクT内の燃料をエンジンの燃料噴射弁Iに供給する本発明の燃料供給モジュールMが取り付けられる。
燃料供給モジュールMは、合成樹脂製のモジュールボディBと、このモジュールボディBの下部に保持される電動ポンプ2と、この電動ポンプ2の下端に取り付けられる燃料ストレーナ3とを備えている。またモジュールボディBは、取り付けベース4と、この取り付けベース4の上面より突出した燃料取り出し管5と、同じく取り付けベース4の上面より突出するカプラ6と、取り付けベース4の下部に連設されるポンプ保持部7とよりなっている。
一方、燃料タンクTの天井壁10には、その内部に電動ポンプ2を挿入するための開口部11が設けられると共に、この開口部11を囲繞する取り付けリング12が固設される。この取り付けリング12には、その上面から突出する複数本の取り付けボルト15が固設されている。
前記取り付けベース4は、その外周部が上記開口部11を塞ぐように取り付けリング12の上面に重ねられる。この取り付けベース4の外周部には複数のボルト孔14が設けられており、これらボルト孔14に挿通される複数の取り付けボルト15と、これらに螺締される複数のナット16とにより取り付けベース4は取り付けリング12に固定される。その際、取り付けベース4と燃料タンクTの天井壁10との間には、開口部11をシールする環状のシール部材17が介装される。
この取り付けベース4の上面中心部には、燃料取り出し管5の根元を支持する円形の第1ボス5aが形成される。燃料取り出し管5は、この第1ボス5aの外周面からは水平方向に突出しており、この燃料取り出し管5の外端部には、エンジンの燃料噴射弁Iに連なる燃料供給導管18が接続されるようになっている。また取り付けベース4の上面には、カプラ6の根元を支持する角形の第2ボス6aが前記第1ボス5aに隣接して形成される。
さらに取り付けベース4の下面には、電動ポンプ2の上端部外周が嵌合される円筒状のポンプ保持部7が連設される。このポンプ保持部7の周壁には複数の係止孔19が設けられる。一方、電動ポンプ2の上端部外周には弾性を有する複数の係止爪20が設けられ、これら係止孔19及び係止爪20は、ポンプ保持部7の内周に電動ポンプ2の上端部を嵌合したとき相互に係止して、電動ポンプ2をポンプ保持部7に保持させるようになっている。
電動ポンプ2は、ロータ25を鉛直方向に向けた電動モータ23と、この電動モータ23により駆動される燃料ポンプ24とで構成される。電動モータ23は、内周面に周方向に並ぶ複数の磁石26aを固設した円筒状のステータ26と、このステータ26の上端にカシメ結合される上部軸受ブラケット27と、同下端部に結合される下部軸受ブラケット28と、上部及び下部軸受ブラケット27,28によりロータ軸25aが支承されるロータ25とから構成される。
燃料ポンプ24は、下部軸受ブラケット28下面との間にポンプ室30を画成すべく下部軸受ブラケット28と共にステータ26にカシメ結合されるポンプケース31と、ポンプ室30に回転自在に収容されてロータ軸25aの下端部に連結されるポンプインペラ32とで、ウエスコ型に構成される。
ポンプケース31には、ポンプ室30に開口する吸入ポート33が設けられ、この吸入ポート33に連通して燃料タンクT内の底部に配置される前記燃料ストレーナ3がポンプケース31に取り付けられる。また前記下部軸受ブラケット28には、ポンプ室30及びステータ26内を連通する吐出ポート34が設けられる。
前記上部軸受ブラケット27には、その上方に突出すると共にステータ26内と連通した最終吐出ポート35を有する燃料吐出管36が一体に形成され、その内部には最終吐出ポート35への燃料の逆流を阻止する逆止弁37が設けられる。一方、取り付けベース4には、ポンプ保持部7の内側に結合する連結筒38が一体に形成され、この連結筒38の内周面に上記燃料吐出管36がシール部材39を介して嵌合される。
モジュールボディBには、燃料吐出管36を上記連結管38の内部を経て燃料取り出し管5に連通する燃料通路40が設けられ、この燃料通路40内の圧力を、前記燃料噴射弁Iからの燃料噴射に適した所定圧力に調整するためのレギュレータ弁41がモジュールボディBに取り付けられる。
図1及び図2において、モジュールボディBは、取り付けベース4を含む第1ブロックB1と、燃料取り出し管5及びその根元を支持する第1ボス5aを含む第2ブロックB2と、ポンプ保持部7及び連結筒38を含む第3ブロックB3と、カプラ6及びその根元を支持する第2ボス6aを含む第4ブロックB4とに分割され、これらは全て合成樹脂を素材として個別に成形される。
第1ブロックB1には、その上面より突出する円筒状の支持筒4aが一体に形成される。また支持筒4aの上端にはテーパ状の第1接合面P1が形成される。一方、第2ブロックB2には、第1ボス5aから下方へ同軸状に延びて支持筒4aの内周に嵌合するボス延長部5bと、このボス延長部5bの上部を環状溝21を挟んで囲繞するテーパ状の第2接合面P2が形成される。この第2接合面P2と前記第1接合面P1とは超音波溶着等により相互に溶着される。その溶着の際に発生するバリは前記環状溝21に受容される。
前記ボス延長部5bは支持筒4aを貫通しており、その下端面は、第1ボス5aの軸線と直交する第3接合面P3に形成され、燃料取り出し管5に連通しながら上記第3接合面P3に開口する縦方向の第1通孔45が第2ブロックB2に設けられる。また第2ブロックB2には、第3接合面P3の下方に延びる半円筒状の接続筒56が形成されると共に、燃料取り出し管5をこの接続筒56内の上端に連通する戻し孔50が設けられる。
上記接続筒56にはレギュレータ弁41が装着される。このレギュレータ弁41は、取り付けベース4とは別個に成形されて前記前記接続筒56にシール部材68を介して圧入される有底円筒状の弁ハウジング60を備えており、この弁ハウジング60の上端壁には、それを貫通して前記戻し孔50に連通する弁孔61と、この弁孔61の内端に連なる円錐状の弁座62とが形成される。弁ハウジング60内には、弁座62に着座し得るボール状の弁体63と、この弁体63を弁座62と反対側で回転自在に支承するポペット型の弁リテーナ64と、この弁リテーナ64を介して弁体63を弁座62との着座方向に所定のセット荷重をもって付勢する弁ばね65とが収容され、この弁ばね65の固定端部を支持すると共に、弁リテーナ64のステム部を弁体63の開閉方向に摺動自在に支承するガイド部材66が弁ハウジング60の内周面に圧入固定される。弁ばね65の、弁体63に対するセット荷重は、ガイド部材66の、弁ハウジング60内周面への圧入深さを調節することにより調整される。ガイド部材66には、その内外を連通する開放孔67が設けられている。前記接続筒56へのレギュレータ弁41の装着後、その抜け止めのために、接続筒56の下端部は熱カシメされる。
第2ブロックB2の第3接合面P3に対向する第4接合面P4が第3ブロックB3の上面に形成される。第1ブロックB1の下面には、その支持筒4aに嵌合された前記ボス延長部5bの下端面、即ち第3接合面P3と同一平面上に並ぶ第5接合面P5が形成され、この第5接合面P5に対向する第6接合面P6が第3ブロックB3の上面に、前記第4接合面P4と同一平面上に並ぶように形成される。第3ブロックB3には、第4接合面P4に開口して前記第1通孔45と連通し得る第2通孔46と、内部がこの第2通孔46に連通する連結筒38とが第3ブロックB3に設けられる。第3及び第4接合面P3,P4には、第1及び第2通孔45,46の各開口部をそれぞれ囲繞する環状溝47,48が形成される。
而して、第3接合面P3と第4接合面P4、第5接合面P5と第6接合面P6はそれぞれ相互に溶着されるものであるが、第3接合面P3と第5接合面P5、第4接合面P4と第6接合面P6はそれぞれ同一平面上に並ぶので、同一熱板の使用によりこれら接合面相互を同時に溶着することができる。第3及び第4接合面P3,P4相互の溶着によれば、第1通孔45及び第2通孔46は、第3及び第4接合面P3,P4相互の環状をなす溶着部の内方側で相互に直接連通して、電動ポンプ2の燃料吐出管36を燃料取り出し管5に連通する前記燃料通路40を構成する。その際、第3及び第4接合面P3,P4相互の溶着時に発生するバリは、上記環状溝21に受容されるので、そのバリが第1及び第2通孔45,46へ突出するのを防ぐことができる。
第1ブロックB1の下面には、溶着される第3及び第4接合面P3,P4の周縁部を燃料タンクT内に開放するための凹状の逃げ42が設けられる。
また第1ブロックB1の上面には、前記支持筒4aに隣接する第7接合面P7と、この第7接合面P7の中心部を貫通する透孔22とが設けられる。一方、第4ブロックB4の第2ボス6a下面には、第7接合面P7と対向する第8接合面P8と、この第8接合面P8の中心部から下方に突出する半円筒状の保護筒51が一体に形成され、この保護筒51は前記透孔22を貫通するようになっている。第4ブロックB4には、カプラ6及び保護筒51内に両端部を臨ませる給電端子53が埋設される。保護筒51内の給電端子53は、電動モータ23の上面より突出した通電端子54に、前記ポンプ保持部7の係止孔19を通る導線57を介して接続される。
而して、第7及び第8接合面P7,P8は相互に溶着され、これにより第1及び第4ブロックB1,B4は相互に一体に結合される。
次に、この実施例の作用について説明する。
電動ポンプ2において、電動モータ23を作動すれば、そのロータ軸25aによりポンプインペラ32が回転駆動される。これに伴い燃料タンクT内の燃料が燃料ストレーナ3で濾過されながら吸入ポート33からポンプ室30に吸入され、ポンプインペラ32により昇圧されて吐出ポート34からステータ26内へ圧送され、最終吐出ポート35から燃料吐出管36、燃料通路40即ち第1、第2通孔45,46、燃料取り出し管5及び燃料供給管18を通して燃料噴射弁Iに供給され、そして図示しないエンジンに噴射される。
その間、燃料通路40の圧力、即ち電動ポンプ2の吐出圧力は、戻し孔50及び弁孔61を経てレギュレータ弁41の弁体63に作用するので、電動ポンプ2の吐出圧力が所定値を超えると、弁体63が調圧ばね65のセット荷重に抗して開弁し、燃料通路40内の燃料の一部を弁ハウジング60内に排出し、燃料通路40の圧力が所定値に戻ると、弁体63は調圧ばね65のセット荷重により再び閉弁する。こうして燃料通路40の圧力は所定値に自動的に調整されるので、燃料噴射弁Iからの燃料の噴射圧力が適正に制御される。
またレギュレータ弁41の弁室42から排出される燃料は、上部軸受ブラケット27の上面に落下し、ポンプ保持部7の係止孔19等から燃料タンクT内に還流する。
モジュールボディBの組み立てに当たっては、先ず、第2ブロックB2の接続筒56にレギュレータ弁41を装着し、次いで第1ブロックB1のボス延長部5bを第1ブロックB1の支持筒4aに嵌合して、第1及び第2接合面P1,P2を前述のように溶着する。また第1ブロックB1の第7接合面P7と第4ブロックB4の第8接合面P8とを前述のように溶着する。こうして、取り付けベース4、燃料取り出し管5及びカプラ6の組立体を最初に製作する。
次に、第2ブロックB2の第3接合面P3及び第1ブロックB1の第5接合面P5に、第3ブロックB3の第4接合面P4及び第6接合面P6をそれぞれ前述のように溶着し、モジュールボディBは完成する。
かゝる燃料供給モジュールMにおいて、モジュールボディBは、前述のように、取り付けベース4を含む第1ブロックB1と、燃料取り出し管5及びその根元を支持する第1ボス5aを含む第2ブロックB2と、ポンプ保持部7を含む第3ブロックB3と、カプラ6及びその根元を支持する第2ボス6aを含む第4ブロックB4とに分割して、個別に成形され、これらを溶着してモジュールボディBを構成するので、第1〜第4ブロックB1〜B4の一部を、形状及び寸法が異なる複数種類用意しておき、これら複数種類の一部のブロックを他のブロックと組み合わせて相互に溶着することにより、形状及び寸法の異なる複数種類のモジュールボディBを得ることができる。したがって、このような複数種類のモジュールボディBを製作する場合には、複数種類の一部のブロックに対応した成形型を用意するのみで対応することができるから、その種類に応じて成形型全体を複数種類用意する場合に比して、成形型の製作費を大幅に低減することができる。しかも、モジュールボディBを第1〜第4ブロックB1〜B4に分割したことで、各ブロックの形状を単純化することができ、したがって各ブロックに対応する成形型の形状も単純化するので、これも成形型の製作費の低減に寄与する。かくして複数種類のモジュールボディを備える燃料供給モジュールを安価に提供することができる。
その際、特に、第1ブロックB1に支持筒4aを形成し、この支持筒4aの内周に、前記第1ボス5aから軸方向下方に延びるボス延長部5bを嵌合し、前記支持筒4a上端の第1接合面P1と第2ブロックB2の第2接合面P2とを溶着し、またボス延長部5b下端の第3接合面P3と第3ブロックB3の第4接合面P4とを溶着し、さらに第1ブロックB1下面の第5接合面P5と第3ブロックB3上面の第6接合面P6とを溶着し、ボス延長部5b及び第3ブロックB3には、互いに直接連通して燃料通路40を構成する第1及び第2通孔45,46をそれぞれ設けたので、燃料通路40が貫通する第3及び第4接合面P3,P4の溶着部の大気側に第1及び第2接合面P1,P2の溶着部が配置されることになり、第1及び第2接合面P1,P2の溶着部に燃料通路40の圧力が作用することはない。したがって、電動ポンプ2から吐出された高圧燃料が、その圧力が作用する第3及び第4接合面P3,P4の溶着部から、万一その溶着不良等によりリークしても、それを第1及び第2接合面P1,P2の溶着部で阻止して、外部へのリークを防ぐ効果が期待できる。
また特に、溶着される上記第3及び第4接合面P3,P4は、支持筒4aより燃料タンクT内方寄りに配置されるので、第3及び第4接合面P3,P4の溶着部より燃料がリークした場合には、それを燃料タンクTに戻すことができ、第1及び第2接合面P1,P2の溶着部の存在と相俟って、外部への燃料リークをより確実に防ぐことができる。
しかも、第1ブロックB1には、溶着される上記第3及び第4接合面P3,P4の周囲を燃料タンクTの内部空間に開放するための逃げ42が設けられるので、第3及び第4接合面P3,P4の溶着部より燃料がリークした場合には、それを前記逃げ42を通してスムーズに燃料タンクTに戻すことができ、外部への燃料リークをより確実に防ぐことができる。
本発明は上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の設計変更が可能である。
本発明の実施例に係る燃料供給モジュールを燃料タンクへの取り付け状態で示す平面図。 図1の2−2線断面図。 図2中のモジュールボディの分解図。
B・・・・・モジュールボディ
B1〜B4・・・・第1〜第4ブロック
M・・・・・燃料供給モジュール
P1〜P6・・・・接合面(第1〜第6接合面)
T・・・・・燃料タンク
2・・・・・電動ポンプ
4・・・・・取り付けベース
4a・・・・支持筒
5・・・・・燃料取り出し管
5a・・・・ボス(第1ボス)
7・・・・・ポンプ保持部
10・・・・外壁(天井壁)
40・・・・燃料通路
42・・・・逃げ
45・・・・第1通孔
46・・・・第2通孔

Claims (4)

  1. 燃料タンク(T)の外壁(10)に取り付けられる取り付けベース(4)と、この取り付けベース(4)の上面より突出した燃料取り出し管(5)と、取り付けベース(4)の下部に連設されるポンプ保持部(7)とよりなるモジュールボディ(B)を備え、前記ポンプ保持部(7)に、燃料タンク(T)内の燃料を汲み上げて燃料通路(40)を介して前記燃料取り出し管(5)に吐出する電動ポンプ(2)を保持させてなる燃料供給モジュールにおいて、
    前記モジュールボディ(B)を、前記取り付けベース(4)を含む第1ブロック(B1)と、前記燃料取り出し管(5)及びその根元を支持するボス(5a)を含む第2ブロック(B2)と、前記ポンプ保持部(7)を含む第3ブロック(B3)とに分割し、前記第1ブロック(B1)に、前記取り付けベース(4)の上面より突出する支持筒(4a)を形成し、この支持筒(4a)の内周に、前記ボス(5a)から軸方向下方に延びるボス延長部(5b)を嵌合し、前記支持筒(4a)の上端に形成した環状の第1接合面(P1)と、前記第2ブロック(B2)に形成した環状の第2接合面(P2)とを相互に溶着し、また前記ボス延長部(5b)の下端に形成した環状の第3接合面(P3)と、前記第3ブロック(B3)に形成した環状の第4接合面(P4)とを相互に溶着し、さらに第1及び第3ブロック(B1,B3)を相互に溶着し、前記ボス延長部(5b)及び第3ブロック(B3)には前記燃料通路(40)を構成する第1及び第2通孔(45,46)をそれぞれ設けると共に、その両通孔(45,46)を、前記第3及び第4接合面(P3,P4)相互の環状をなす溶着部の内方側で互いに直接連通させたことを特徴とする燃料供給モジュール。
  2. 請求項1記載の燃料供給モジュールにおいて、
    前記第3及び第4接合面(P3,P4)を前記支持筒(4a)より燃料タンク(T)内方寄りに配置したことを特徴とする燃料供給モジュール。
  3. 請求項2記載の燃料供給モジュールにおいて、
    前記第1ブロック(B1)の下面には、前記第3及び第4接合面(P3,P4)の周縁を燃料タンク(T)の内部空間に開放するための逃げ(42)を設けたことを特徴とする燃料供給モジュール。
  4. 請求項1〜3の何れかに記載の燃料供給モジュールにおいて、
    前記第3及び第4接合面(P3,P4)と、第1及び第3ブロック(B1,B3)の溶着される接合面(P5,P6)とを同一平面上に配置したことを特徴とする燃料供給モジュール。
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