JP5783428B2 - 燃料ポンプモジュール - Google Patents

Description

本発明は、燃料ポンプモジュールに関する。

従来、燃料タンク内の燃料を吸入し内燃機関（以下、「エンジン」という）に吐出する燃料ポンプモジュールが知られている。燃料ポンプモジュールは、燃料タンク内の燃料に含まれる異物を除去するサクションフィルタ、燃料を昇圧するポンプ部、ポンプ部を収容するポンプケース、および、ポンプ部とサクションフィルタとの間に設けられポンプケースに連結されるブラケットなどから構成される。例えば、特許文献１には、サクションフィルタと一体に形成されポンプ部のサクションフィルタ側の端部およびポンプ部とサクションフィルタとの接続部を保持するブラケットを備える燃料ポンプモジュールが記載されている。

特許４２７３３２４号明細書

しかしながら、特許文献１に記載の燃料ポンプモジュールでは、ポンプ部の部品の回転運動による振動がブラケットを介してポンプ部を収容するポンプケースやサクションフィルタに伝わる。この振動が燃料ポンプモジュールを収容する燃料タンクに伝わると、発生する騒音が大きくなるおそれがある。

本発明の目的は、騒音の低減が可能な燃料ポンプモジュールを提供することにある。

本発明は、サクションフィルタと、サクションフィルタ側の端部にサクションフィルタの方向に突出する凸部を形成しサクションフィルタからの燃料を内燃機関に吐出するポンプ部と、ポンプ部を収容するポンプケースと、ポンプ部とサクションフィルタとの間に設けられ凸部が挿入される凹部を形成しポンプ部の中心軸に対するポンプ部の回転を許容しつつポンプ部の中心軸方向への移動を規制する規制部材と、を備える燃料ポンプモジュールであって、凸部は、ポンプ部の中心軸の径方向では凹部と隙間を形成しつつ、ポンプ部の中心軸方向では凹部の底面に当接可能な先端面が形成されている先端部を有することを特徴とする。

本発明の燃料ポンプモジュールは、ポンプ部のサクションフィルタ側の端部に形成されている凸部が規制部材の凹部に挿入されている。凸部は、中心軸方向では凹部に当接可能な先端部を有するが、中心軸の径方向では凹部との間に隙間を形成している。これにより、ポンプケースに収容されているポンプ部は、ポンプ部内の部品の回転運動により発生するポンプ部の回転移動が許容されるため、ポンプ部の回転運動による振動が規制部材を介してポンプケースに伝わらなくなる。したがって、ポンプケースを介して燃料タンクに伝わるポンプ部の振動が少なくなり、騒音を低減することができる。

本発明の第１実施形態によるポンプモジュールの部分断面図である。 図１のＩＩ部拡大図である 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。 本発明の第２実施形態によるポンプモジュールの断面図である。 図４のＶ−Ｖ線断面図である。 本発明の第３実施形態によるポンプモジュールの概観図である。 図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。 本発明の第４実施形態によるポンプモジュールの断面図である。

以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づき説明する。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による燃料ポンプモジュール１を図１〜図３に示す。燃料ポンプモジュール１は、図示しない燃料タンク内の燃料を吸引し昇圧する。燃料ポンプモジュール１内で昇圧された燃料は燃料ポンプモジュール１の外部に吐出され、図示しない車両のエンジンに供給される。

燃料ポンプモジュール１は、燃料ポンプ１０、サクションフィルタ２０、ポンプケース３０、およびブラケット４０などから構成される。

燃料ポンプ１０は、燃料ポンプモジュール１の略中央に設けられる電動式のポンプである。燃料ポンプ１０は、吸入部１２、ポンプ部１４、モータ部１６、および吐出部１８などから構成される。

吸入部１２は、燃料ポンプ１０のサクションフィルタ２０側に設けられる。吸入部１２は、燃料ポンプ１０のポンプ部１４に接続している。「サクションフィルタ側の端部」としての吸入部１２は、吸入口１２１を形成する吸入口形成部１２２を有する。吸入口１２１は、サクションフィルタ２０内とポンプ部１４内と連通する。吸入口１２１は、燃料ポンプ１０の中心軸φ上とは異なる位置に設けられ、サクションフィルタ２０を経由する燃料タンク内の燃料をポンプ部１４に送る。

吸入部１２のサクションフィルタ２０側の底面１２３には凸部１３が形成されている。凸部１３は、燃料ポンプ１０の中心軸φ上に底面１２３からサクションフィルタ２０の方向に突出するように設けられ、燃料ポンプ１０とサクションフィルタ２０との間に設けられるブラケット４０に当接可能なように形成されている。

吐出部１８は、ポンプ部１４およびモータ部１６に対して吸入部１２とは反対側に設けられる。吐出部１８は、ポンプ部１４内とポンプケース３０内とを連通する吐出口１８１を形成する。ポンプ部１４により昇圧された燃料は、吐出口１８１を介してポンプケース３０内に形成されている燃料通路３０１に送られる。

ポンプケース３０は、樹脂から形成される有底筒状の部材である。ポンプケース３０は、底部３２および側部３４などから構成される。ポンプケース３０の内部には燃料ポンプ１０を収容する空間３０２が形成されている。

底部３２は、樹脂から円形状に形成されている。底部３２には、中心軸φに略平行に貫通孔３０４が形成されている。貫通孔３０４は、モータ部１６の通電端子１６１と電気的に接続する図示しない外部のコネクタが挿入される。底部３２の吐出口１８１に対応する位置には、燃料通路３０１に連通する接続口３０３が形成されている。接続口３０３は吐出口１８１と連通し、吐出口１８１から吐出される燃料を燃料通路３０１に送る。

側部３４は、内壁部３４１、外壁部３４２、底部３４３、および開口部３４４から構成されている。側部３４は、内壁部３４１、外壁部３４２および底部３４３により、内部に底部３２側に開口を有する環状の空間を形成している。当該空間には、略環状に形成されている燃料フィルタ３６が収容される。燃料フィルタ３６は、接続口３０３から燃料通路３０１に流れる燃料に含まれる異物を除去する。底部３４３のサクションフィルタ２０側に設けられる開口部３４４は、ポンプケース３０のサクションフィルタ２０側の開口３４５を形成する。燃料ポンプ１０は開口３４５を介してポンプケース３０の内部に収容される。

サクションフィルタ２０は、袋状のエレメント２２および略筒状の接続部２４などから構成される。サクションフィルタ２０は、エレメント２２内で燃料タンク内の燃料に含まれる異物を除去する。接続部２４は、エレメント２２の燃料ポンプ１０側に設けられ、吸入口１２１を形成する吸入口形成部１２２と接続する。接続部２４が形成する接続口２４１は、エレメント２２内と燃料ポンプ１０の吸入口１２１とを連通する。また、接続部２４は、燃料ポンプ１０の中心軸φに略垂直に形成されるガイド部２４２を有する。ガイド部２４２には燃料ポンプ１０の中心軸φ上にガイド孔２４３が形成されている。ガイド孔２４３には凸部１３が挿通される。

ブラケット４０は、燃料ポンプ１０の吸入部１２とサクションフィルタ２０のエレメント２２との間に、燃料ポンプ１０、サクションフィルタ２０およびポンプケース３０とは別体に設けられる樹脂製部材である。「規制部材」としてのブラケット４０は、「基部」としてのベース４１、「壁部」としての外縁部４２、支持部４４、および凹部４６などから構成されている。ブラケット４０は、ポンプケース３０の径外方向の外壁と連結している。

ベース４１は、切り欠き部４１１を有する略扇形状に形成されている。切り欠き部４１１を形成するベース４１の２つの端面４１２、４１３が形成する中心角θは、図３に示すように１８０°より小さくなっている。切り欠き部４１１には、サクションフィルタ２０の接続部２４が位置し、この位置において燃料ポンプ１０の吸入部１２と接続する。

外縁部４２は、ベース４１の径方向外側の縁よりポンプケース３０の開口部３４４の外壁面３４６に沿って立ち上がるように形成されている。外縁部４２には、図示しないスナップフィットが設けられており、当該スナップフィットを介してポンプケース３０の開口部３４４と連結する。

支持部４４は、ベース４１上の外縁部４２より径内方向に円弧状に設けられる。支持部４４は、ベース４１から燃料ポンプ１０の方向に立ち上がるように形成され、燃料ポンプ１０の底面１２３に当接可能である。

凹部４６は、ブラケット４０の略中央に形成される。凹部４６内を形成する底面４６１は、ベース４１の燃料ポンプ１０側の面であり、底面４６１には凸部１３の先端部１３１が当接可能である。また、凹部４６内を形成する側面４６２は、支持部４４の径方向内側の壁面であり、凹部４６内に挿入される凸部１３の側面１３２と側面４６２との間には隙間４６３が形成されている。

次に、燃料ポンプモジュール１の作動について説明する。

燃料ポンプ１０の通電端子１６１を介して外部から電力を供給される燃料ポンプ１０では、モータ部１６内の図示しないモータが発生する回転トルクによりポンプ部１４内の図示しないインペラが回転する。これにより、燃料ポンプ１０内に負圧が発生し、燃料タンク内の燃料が吸引される。

吸引される燃料は、サクションフィルタ２０のエレメント２２において異物が除去され、吸入部１２を介してポンプ部１４に導入される。ポンプ部１４では、インペラの回転により昇圧され、吐出部１８を介してポンプケース３０内に送られる。

ポンプケース３０内に送られた燃料は、接続口３０３および燃料通路３０１を通って燃料フィルタ３６に送られ、異物が除去される。
燃料フィルタ３６で異物が除去された燃料は、ポンプケース３０の径方向外側に設けられる図示しないレギュレータより調圧され、燃料ポンプモジュール１の外部に送られる。燃料ポンプモジュール１の外部に送られる燃料は、当該レギュレータに接続する図示しないデリバリパイプに送られる。その後、インジェクタによりエンジンの吸気通路または筒内に燃料が供給される。

（１）燃料ポンプ１０に電力が供給されると、モータ部１６のモータおよびポンプ部１４のインペラが回転し、振動が発生する。第１実施形態による燃料ポンプモジュール１では、燃料ポンプ１０のサクションフィルタ２０側に設けられる凸部１３が、ブラケット４０に形成される凹部４６に挿入されている。このとき、凸部１３の先端部１３１が凹部４６の底面４６１に当接することにより燃料ポンプ１０の中心軸φ方向への燃料ポンプ１０の移動が規制される一方、凸部１３の側面１３２と凹部４６の側面４６２との間には隙間４６３が形成されることにより燃料ポンプ１０の中心軸φを中心とする回転方向の移動が許容される。これにより、燃料ポンプ１０の回転に起因する振動がポンプケース３０などに伝わりにくくなる。したがって、燃料ポンプモジュール１では、燃料ポンプ１０の駆動により発生する騒音を低減することができる。

（２）また、凸部１３は、燃料ポンプ１０の中心軸φ上に設けられている。これにより、凸部１３は、燃料ポンプ１０の回転の中心となり、さらに燃料ポンプ１０の回転に起因する振動が伝わりにくくなる。したがって、燃料ポンプモジュール１では、燃料ポンプ１０の駆動により発生する騒音をさらに低減することができる。

（３）また、ブラケット４０は、中心角が１８０°より小さい切り欠き部４１１を有している。切り欠き部４１１では、サクションフィルタ２０の接続部２４と燃料ポンプ１０の吸入部１２とが接続する。これにより、燃料ポンプ１０およびサクションフィルタ２０に対するブラケット４０の相対位置がある程度定められるため、燃料ポンプおよびサクションフィルタに対して大きく振動するブラケットに比べ、発生する騒音をさらに低減することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態による燃料ポンプモジュールを図４および５に基づいて説明する。第２実施形態は、第１実施形態と異なり、ブラケットの凹部の底面が異なる。なお、第１実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。

第２実施形態による燃料ポンプモジュール２では、ブラケット５０の凹部５６の底面５６１に金属材料から形成されるピン５７が設けられている。ピン５７の燃料ポンプ１０側の端面５７１は、凸部１３の先端部１３１と当接可能である。凹部５６の側面５６２は、支持部５４の径方向内側の壁面であり、側面５６２と凹部４６内に挿入される凸部１３の側面１３２との間には隙間５６３が形成されている。

第２実施形態により燃料ポンプモジュール２では、燃料ポンプ１０が中心軸φ方向に振動するとき、ピン５７の端面５７１に燃料ポンプ１０の重さ分の力が作用する。ピン５７は金属材料から形成されているため摩耗しにくく、凹部４６の底面４６１が樹脂材料から形成されている第１実施形態による燃料ポンプモジュール１に比べ、凸部１３が端面５７１に食い込まなくなる。これにより、第２実施形態による燃料ポンプモジュール２は、第１実施形態の効果（１）〜（３）に加え、燃料ポンプ１０の中心軸φ方向の移動を確実に規制することができる。

また、燃料ポンプ１０の凸部１３とブラケット５０の凹部５６との間に別部材が設けられるため、燃料ポンプ１０の中心軸φ方向の振動がブラケット５０に伝わりにくくなる。これにより、発生する騒音をさらに低減することができる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態による燃料ポンプモジュールを図６および７に基づいて説明する。第３実施形態は、第１実施形態と異なり、ブラケットとポンプケースとを連結するクリップを備える点が異なる。なお、第１実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。

図６に第３実施形態による燃料ポンプモジュール３の外観図を示す。燃料ポンプモジュール３は、燃料ポンプ１０とサクションフィルタ２０との間にブラケット６０が設けられる。ブラケット６０は、ベース６１、第１外縁部６２、第２外縁部６３、第３外縁部６４、接続部６５およびカップ部６６などから構成される。

ベース６１は、略Ｃ字状に形成される平板の樹脂製部材である。ベース６１のサクションフィルタ２０側とは反対側には、第１外縁部６２、第２外縁部６３、第３外縁部６４、および接続部６５が設けられる。また、ベース６１のサクションフィルタ２０側にはカップ部６６が設けられる。

第１外縁部６２は、円弧状に形成されている。第１外縁部６２は、図７に示すように、燃料ポンプ１０に対して、ポンプケース３０の吐出口３１の反対側の位置にベース６１からポンプケース３０の外壁に沿って立ち上がるように設けられる。第１外縁部６２の径方向内側の内壁面６２１と開口部３４４の外壁面３４６との間には隙間６０１が形成されている。

第２外縁部６３および第３外縁部６４は、第１外縁部６２から吐出口３１に向かう方向に対して略直角の方向に燃料ポンプ１０を挟んで設けられている。第２外縁部６３の内壁面６３１と開口部３４４の外壁面３４６との間には隙間６０２が形成されている。また、第３外縁部６４の内壁面６４１と開口部３４４の外壁面３４６との間には隙間６０３が形成されている。

接続部６５は、図６に示すように、第１外縁部６２、第２外縁部６３および第３外縁部６４のベース６１と接続する側とは反対側の端部に設けられている。接続部６５は、図７に示すように、第１外縁部６２のベース６１と接続する側とは反対側の端部、第２外縁部６３のベース６１と接続する側とは反対側の端部、および、第３外縁部６４のベース６１と接続する側とは反対側の端部を接続する。

カップ部６６は、有底筒状に形成される。カップ部６６の内部には、ベース６１に形成されている開口を介して燃料ポンプ１０の吸入部１２が挿入される。このとき、吸入部１２は、径方向にはカップ部６６の内壁との間に隙間６０４を形成しつつ、底面１２３がカップ部６６の内側底面６６１に当接可能である。また、カップ部６６の底部には貫通孔が形成され、吸入口形成部１２２が挿通されている。

クリップ７０は、略Ｕ字状に形成され、第１規制部７１、第２規制部７２、および第３規制部７３などから構成され、これらが金属材料から一体に形成されている。クリップ７０は、ブラケット６０をポンプケース３０に連結する。

第１規制部７１は、図７に示すようにブラケット６０の第１外縁部６２の外壁面６２２に沿うように設けられる。

第２規制部７２および第３規制部７３は、略Ｗ字状に形成されている。第２規制部７２一端は、第１規制部７１の一方の端部に接続する。第３規制部７３は、第１規制部７１の他方の端部に接続する。第２規制部７２は、第１外縁部６２と第２外縁部６３との間に形成される隙間６３２、および、第２外縁部６３の内壁面６３１と開口部３４４の外壁面３４６との間に挿通され、外壁面３４６に沿うように設けられている。第３規制部７３は、第１外縁部６２と第３外縁部６４との間に形成される隙間６４２、および、第３外縁部６４の内壁面６４１と開口部３４４の外壁面３４６との間に挿通され、外壁面３４６に沿うように設けられている。クリップ７０では、第１規制部７１がブラケット６０の第１外縁部６２に当接しつつ第２規制部７２および第３規制部７３がポンプケース３０を両側から挟み込むように設けられるため、ポンプケース３０に対するブラケット６０の位置を規制する。

第３実施形態による燃料ポンプモジュール３では、燃料ポンプ１０は、ポンプケース３０とブラケット６０のカップ部６６との間に挟まれ、中心軸φ方向の移動が規制される。一方、燃料ポンプ１０は吸入部１２がカップ部６６に挿入されているとき、径方向に隙間６０４が形成されているため、燃料ポンプ１０の中心軸φを中心とする回転方向の移動を許容する。これにより、第３実施形態による燃料ポンプモジュール３では、第１実施形態の効果（１）を奏することができる。

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態による燃料ポンプモジュールを図８に基づいて説明する。第４実施形態は、第１実施形態と異なり、ポンプ部の凸部とブラケットの凹部との関係が異なる。なお、第１実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。

第４実施形態による燃料ポンプモジュール４では、サクションフィルタ８０の接続部８４が有するガイド部８４２が有底筒状に形成されている。「有底筒部」としてのガイド部８４２には燃料ポンプ１０側に開口を有する挿入孔８４３が形成されている。挿入孔８４３には、凸部１３が挿入される。このとき、凸部１３の側面１３２と挿入孔８４３の内壁との間には隙間４６４が形成される。

また、ガイド部８４２のサクションフィルタ２０側は、円錐状に形成され、その先端はブラケット４０の凹部４６の底面４６１に当接している。すなわち、ガイド部８４２は、凹部４６の底面４６１に一点支持されている。

第４実施形態による燃料ポンプモジュール４では、凸部１３は、サクションフィルタ２０のガイド部８４２を介して凹部４６の底面４６１に当接している。これにより、第４実施形態による燃料ポンプモジュール４では、第１実施形態の効果を奏することができる。
また、燃料ポンプモジュール４では、ガイド部８４２がブラケット４０に対して一点支持されている。これにより、燃料ポンプ１０およびサクションフィルタ２０は、当該一点を中心として中心軸φに対して回転しやすくなり、発生する騒音をさらに低減することができる。

（他の実施形態）
（ａ）上述の第１、２、４実施形態では、凸部は中心軸上に設けられるとした。しかしながら、凸部が設けられる位置はこれに限定されない。中心軸上以外の位置に設けられてもよい。

（ｂ）上述の第１、２、４実施形態では、ブラケットは切り欠き部を有する略扇形状に形成され、切り欠き部を形成する端面が形成する中心角は１８０°より小さくなっているとした。しかしながら、ブラケットの形状はこれに限定されない。切り欠き部の中心角が中心角は１８０°以上であっても良いし、扇形状でなくてもよい。

（ｃ）上述の第１、２、４実施形態では、ブラケットは、燃料ポンプ、サクションフィルタおよびポンプケースとは別体に設けられるとした。しかしながら、ブラケットはこれらと別体に設けられなくてもよい。

以上、本発明はこのような実施形態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形態で実施可能である。

１、２、３、４ ・・・燃料ポンプモジュール、
１０ ・・・ポンプ部、
１２ ・・・吸入部（サクションフィルタ側の端部）、
１３ ・・・凸部、
１３１ ・・・先端部、
２０ ・・・サクションフィルタ、
３０ ・・・ポンプケース、
４０、５０、６０ ・・・ブラケット（規制部材）、
４６、５６ ・・・凹部、
４６３、５６３ ・・・隙間。

Claims (7)

1. 内燃機関に供給される燃料タンク内の燃料に含まれる異物を除去するサクションフィルタ（２０）と、
   前記サクションフィルタ側の端部（１２）に前記サクションフィルタの方向に突出する凸部（１３）を形成し、前記サクションフィルタ内の燃料を昇圧し前記内燃機関に吐出するポンプ部（１０）と、
   前記ポンプ部を収容するポンプケース（３０）と、
   前記ポンプ部と前記サクションフィルタとの間に設けられ、前記凸部が挿入される凹部（４６、５６）を形成し、前記ポンプ部の中心軸（φ）を中心とする前記ポンプ部の回転を許容しつつ前記ポンプ部の中心軸方向への移動を規制する規制部材（４０、５０）と、
   を備え、
   前記凸部は、前記ポンプ部の中心軸の径方向では前記凹部と隙間（４６３、５６３）を形成しつつ、前記ポンプ部の中心軸方向では前記凹部の底面（４６１、５７１）に当接可能な先端面が形成されている先端部（１３１）を有することを特徴とする燃料ポンプモジュール。
2. 前記底面は、前記先端面より硬い材料から形成されていることを特徴とする請求項１に記載の燃料ポンプモジュール。
3. 内燃機関に供給される燃料タンク内の燃料に含まれる異物を除去するサクションフィルタ（２０）と、
   前記サクションフィルタ側の端部（１２）に前記サクションフィルタの方向に突出する凸部（１３）を形成し、前記サクションフィルタ内の燃料を昇圧し前記内燃機関に吐出するポンプ部（１０）と、
   前記ポンプ部を収容するポンプケース（３０）と、
   前記ポンプ部と前記サクションフィルタとの間に設けられ、前記ポンプ部の中心軸（φ）を中心とする前記ポンプ部の回転を許容しつつ前記ポンプ部の中心軸方向への移動を規制する規制部材（４０）と、
   を備え、
   前記サクションフィルタは、燃料タンク内の燃料の異物を除去するエレメント（２２）、および、前記エレメントと前記ポンプ部とを接続する接続部（２４）を有し、
   前記凸部は、前記接続部が有する有底筒部（８４２）の内部に挿入され、
   前記凸部は、前記ポンプ部の中心軸の径方向では前記有底筒部と隙間を形成しつつ、前記ポンプ部の中心軸方向では前記有底筒部に当接可能な先端部（１３１）を有することを特徴とする燃料ポンプモジュール。
4. 前記規制部材は、前記ポンプ部、前記サクションフィルタおよび前記ポンプケースとは別体に設けられることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の燃料ポンプモジュール。
5. 前記凸部は、前記ポンプ部の中心軸上に形成されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の燃料ポンプモジュール。
6. 前記規制部材は、切り欠き部（４１１）を有する基部（４１）、および、前記基部より前記ポンプ部の中心軸方向に立ち上がる壁部（４２）を形成し、
   前記サクションフィルタと前記ポンプ部とは、前記切り欠き部において接続することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の燃料ポンプモジュール。
7. 前記切り欠き部の中心角は、１８０°より小さいことを特徴とする請求項６に記載の燃料ポンプモジュール。

Images