JP6215993B2 - フューエルポンプモジュール - Google Patents

Description

本発明はフューエルポンプモジュールに関する。

特許文献１は燃料タンク内で電動ポンプを保持するポンプホルダーを開示する。電動ポンプは上側ポンプホルダーおよび下側ポンプホルダーに上下から挟まれ保持される。上側ポンプホルダーは燃料タンクの天井壁に結合される取り付けベースに一体化される。

特開２００７−２９１８６６号公報

電動ポンプは円筒体の筐体を備える。円筒体の開放端は端面部材で塞がれる。端面部材で区画される端面には燃料吐出管が区画される。燃料吐出管は上側ポンプホルダーに差し込まれる。燃料吐出管の外周にはシール部材が装着される。組み立て作業の簡素化や部品点数の削減が要望される。

本発明は、組み立て作業の簡素化や部品点数の削減に寄与し、しかも、確実に端面部材と樹脂成形体との密着を保持することができるフューエルポンプモジュールを提供することを目的とする。

本発明の第１側面によれば、円筒体の筐体を有するフューエルフィードポンプと、前記フューエルフィードポンプの１構成要素として前記円筒体の１開放端に挿入されて当該開放端を塞ぐ端面部材と、前記フューエルフィードポンプを収容するモジュール筐体の一部を構成し、前記端面部材を包み込む樹脂成形体と、前記フューエルフィードポンプの外面から突出して、前記樹脂成形体に食い込んで前記樹脂成形体の変位を規制する楔片とを備え、前記樹脂成形体は、前記端面部材の熱膨張係数よりも大きい熱膨張係数を有する材料から形成されて、前記端面部材の、前記楔片よりも前記筐体から離れる側で開口する吐出口に接続され、前記端面部材は、前記吐出口を前記筐体の中心軸方向に開口させる管状部を有するフューエルポンプモジュールは提供される。

第２側面によれば、第１側面の構成に加えて、前記端面部材の、前記楔片よりも前記筐体から離れる側の形状は、前記筐体の中心軸方向に型抜き可能な形状である。

第３側面によれば、第１または第２側面の構成に加えて、前記楔片は、前記円筒体から連続し、前記円筒体から遠ざかるにつれて前記筐体の径方向に縮径し、前記筐体の中心軸方向に前記筐体に対して前記端面部材の変位を規制する規制部を備える規制片で形成される。

第４側面によれば、第３側面の構成に加えて、前記楔片は、前記円筒体の端を底面に有する円錐体の円錐面に沿って広がる。

第５側面によれば、第１〜第４側面のいずれかの構成に加えて、前記円筒体の筐体は金属材料から成形される。

第１側面によれば、モジュール筐体の一部は樹脂成形体で構成される。樹脂成形体の成型にあたって端面部材はインサート成型される。このとき、楔片は樹脂成形体に食い込むことから、樹脂成形体の変位は阻止される。こうして端面部材と樹脂成形体との密着は保持される。

また、出口流路で圧力が高まると、樹脂成形体には端面部材から引き離される力が作用する。このときでも、楔片は樹脂成形体に食い込むことから、樹脂成形体と端面部材とは強固に保持され、両者の締結は解除されない。しかも、インサート成型にあたって樹脂成形体は除熱に応じて端面部材よりも大きく収縮する。したがって、樹脂成形体の出口流路は管状部の吐出口に向かって引き寄せられる。その結果、吐出口の周囲で樹脂成形体と端面部材との密着性は高められることができる。

第２側面によれば、端面部材の楔片よりも筐体から離れる側の形状は、円筒体の中心軸線方向に型抜き可能な形状であり、形成容易に構成される。型抜き可能な形状は樹脂成形体に対し中心軸線方向の結合力を得られにくいが、第１側面の効果が作用することにより、端面部材と樹脂成形体との密着が保持されながら端面部材の形状は簡素化される。

第３側面によれば、規制片が延長されて端面部材の表面から距離をおいて位置することで、樹脂成形体の成型時に規制片と端面部材との間に溶融樹脂が流れ込み、規制片の延長される部分は楔片として機能することができる。規制片は、もともと円筒体の筐体に対して端面部材を保持する目的で形成されることから、楔片の実現にあたって部品点数の増加や製造工程の複雑化は回避されることができる。

第４側面によれば、半径線に対して楔片の傾斜角が画一化されるので、成形にあたって複雑な金型やカシメ刃などが要求されず、フューエルフィードポンプの筐体の成形工程は簡易化される。

第５側面によれば、樹脂成形体の成型時に樹脂成形体が冷却されていくと、金属材である円筒体の筐体から熱が逃げやすい。したがって、楔片の周囲から先に樹脂成形体は硬化していく。こうしたアンカー効果が真っ先に確立されることから、その後に樹脂成形体が収縮しても、樹脂成形体と端面部材との密着は確保されることができる。

本発明の一実施形態に係るフューエルポンプモジュールの全体構成を概略的に示す垂直断面図である。 図１の一部拡大図である。

以下、添付図面を参照しつつ本発明の実施形態を説明する。

図１は本発明の一実施形態に係るフューエルポンプモジュール１１の全体構成を概略的に示す。フューエルポンプモジュール１１はモジュール本体１２および燃料フィルター１３を備える。モジュール本体１２にフューエルフィードポンプ１４は組み込まれる。フューエルフィードポンプ１４を収容するモジュール筐体１５には吸込流路１６、吐出流路（出口流路）１７および戻し流路１８が区画される。モジュール筐体１５は中心軸線Ｘｉｓを有する円筒形状に形成され、軸線方向に一端の端面１５ａに吸込流路１６は開口する。吐出流路１７には内燃機関１９の燃料噴射装置２１に繋がる燃料配管２２が接続される。戻し流路１８には燃料タンク２３に繋がる戻し配管２４が接続される。

フューエルフィードポンプ１４は、吸込流路１６に接続されるインペラー室２５を備える。インペラー室２５にはインペラー２６が配置される。インペラー２６は、中心軸線Ｘｉｓ回りで回転自在に支持される回転軸２７に結合される。インペラー２６には電動モーター２８が連結される。電動モーター２８は、回転軸２７に結合されるローター２８ａと、ローター２８ａを囲みつつモジュール筐体１５に支持されるステーター２８ｂとを備える。ステーター２８ｂのコイルに駆動電流が供給されると、電動モーター２８は作動し、中心軸線Ｘｉｓ回りでインペラー２６を回転駆動する。

モジュール本体１２は逆止弁２９を備える。逆止弁２９は吐出流路１７に組み込まれる。吐出流路１７の圧力がフューエルフィードポンプ１４の吐出圧よりも大きいと、逆止弁２９の弁体２９ａは着座する。こうして燃料の逆流は防止される。フューエルフィードポンプ１４の吐出圧が吐出流路１７内の圧力を上回ると、フューエルフィードポンプ１４から吐出流路１７に燃料は流れ込む。

モジュール本体１２は調圧弁３１を備える。調圧弁３１は逆止弁２９の下流で吐出流路１７から分岐する戻し流路１８に組み込まれる。調圧弁３１では吐出流路１７内の圧力が所定値を上回ると、弁体３１ａは弁座３１ｂから離れる。このとき、吐出流路１７内の燃料は戻し流路１８から燃料タンク２３に戻される。

モジュール本体１２はカプラー３２を備える。カプラー３２のソケット３２ａ内には、電動モーター２８に繋がる導線３３に接続される接続端子３２ｂが配置される。カプラー３２には雄カプラー（図示されず）が結合される。接続端子３２ｂから電動モーター２８に向かって駆動電流は供給される。電動モーター２８の作動に応じて吐出流路１７から燃料噴射装置２１に向けて燃料は供給される。

燃料フィルター１３はフューエルフィードポンプ１４のモジュール筐体１５に結合されるモジュール補助筐体３４を備える。モジュール補助筐体３４は雌側円筒体３５および接続管３６を有する。雌側円筒体３５の閉塞端に接続管３６は形成される。接続管３６には燃料タンク２３に繋がる燃料配管３７が接続される。雌側円筒体３５は、開放端から第１方向ＤＲ１にフューエルフィードポンプ１４を受け入れ、フューエルフィードポンプ１４の端面１５ａとの間にフィルターユニット３８を収容する空間４１を区画する。フューエルフィードポンプ１４の吸込流路１６は雌側円筒体３５内側の空間４１に開口する。接続管３６は、雌側円筒体３５内の空間４１から延びる流通路４２を区画する。流通路４２は燃料配管３７に繋がる。

フィルターユニット３８は、中心軸線Ｘｉｓに沿って線形の通路４３を区画する円筒形状のフィルターエレメント４４を備える。フィルターエレメント４４は例えば中心軸線Ｘｉｓに平行な山折り線および谷折り線で交互に折り畳まれる不織布で構成されることができる。フィルターエレメント４４は軸方向に第１端板４５ａおよび第２端板４５ｂに挟まれる。第１端板４５ａおよび第２端板４５ｂは中心軸線Ｘｉｓに直交する同軸の円板形状を有する。第１および第２端板４５ａ、４５ｂとフィルターエレメント４４との接触域は接着剤で固められる。

雌側円筒体３５の内面とフィルターエレメント４４の外周との間に燃料溜まり４６が形成される。第２端板４５ｂは中央に流通口４７を有する。流通口４７はフィルターエレメント４４の通路４３と吸込流路１６とを接続する。接続管３６の流通路４２から導入された燃料は第１端板４５ａを迂回して燃料溜まり４６に流れ込む。燃料は燃料溜まり４６からフィルターエレメント４４を通過し濾過されて通路４３に流入し、通路４３から吸込流路１６に流れ込む。

モジュール補助筐体３４とモジュール筐体１５との間には例えばスナップフィット機構４８が構築される。スナップフィット機構４８の構築にあたって雌側円筒体３５の開放端には係り合い片４９が形成される。スナップフィット機構４８は、係り合い片４９に区画される段差５１に、モジュール筐体１５の外周に区画される爪５２を係り合わせて、第１方向ＤＲ１に反対向きの第２方向ＤＲ２に雌側円筒体３５に対してモジュール筐体１５の軸方向変位を規制する。

フューエルフィードポンプ１４は円筒体の筐体５４を備える。円筒体の筐体５４は金属材料から成形される。円筒体の１開放端には端面部材５５が挿入される。端面部材５５は開放端を塞ぐ。こうして端面部材５５はフューエルフィードポンプ１４の１構成要素を担う。

端面部材５５は中心軸線Ｘｉｓの軸方向に型抜き可能な形状に形成される。具体的には、端面部材５５の端面には、中心軸線Ｘｉｓに同軸であって内部に逆止弁２９を収容する管状部５６と導線３３とが突出するが、いわゆるアンダーカットは発生せず端面部材５５は成形時に金型から軸方向に型抜きすることができる。管状部５６は、逆止弁２９よりも下流で前端に吐出口５７を開口する。

モジュール筐体１５は、軸方向に嵌め込まれるように端面部材５５の端面を包み込む樹脂成形体５８を１構成要素として含む。樹脂成形体５８は前述の吐出流路１７を区画する。吐出流路１７は、端面部材５５の管状部５６の端面で開口する吐出口５７に接続される。樹脂成形体５８は、端面部材５５の熱膨張係数よりも大きい熱膨張係数を有する熱可塑性樹脂材料から形成される。樹脂成形体５８は結合面５８ａで他の構成要素に溶着される。

図２に示されるように、フューエルポンプモジュール１１は、フューエルフィードポンプ１４の外面から突出する楔片５９を備える。楔片５９は樹脂成形体５８に食い込んで樹脂成形体５８の軸方向変位を規制する。ここでは、楔片５９は、円筒体から連続し、円筒体から遠ざかるにつれて径方向に内側に変位する規制片で形成される。この規制片は、円筒体の筐体５４に対して端面部材５５の軸方向変位を規制する規制部６０を有する。規制片は、円筒体の端を底面に有する円錐体の円錐面に沿って広がる。管状部５６は楔片５９よりも円筒体から離れた部分で吐出口５７を開口する。

モジュール筐体１５の一部は樹脂成形体５８で構成される。樹脂成形体５８の成型にあたって端面部材５５はインサート成型される。このとき、もともと端面部材５５の端面は軸方向に型抜き可能な形状に形成されるものの、楔片５９は樹脂成形体５８に食い込むことから、樹脂成形体５８の軸方向変位は阻止される。こうして端面部材５５の端面と樹脂成形体５８との密着は保持される。樹脂成形体５８は成型時にフューエルフィードポンプ１４に一体化されることから、フューエルフィードポンプ１４の差し込み作業やシール部材の装着作業は回避される。組み立て作業の簡素化や部品点数の削減は実現される。

楔片５９は、円筒体に対して端面部材５５の軸方向変位を規制する規制片で形成される。規制片が延長されて端面部材５５の表面から距離をおいて位置することで、樹脂成形体５８の成型時に規制片と端面部材５５との間に溶融樹脂が流れ込み、規制片の延長される部分は楔片５９として機能する。規制片は、もともと円筒体の筐体５４に対して端面部材５５を保持する目的で形成されることから、楔片５９の実現にあたって部品点数の増加や製造工程の複雑化は回避される。

楔片５９は、円筒体の端を底面に有する円錐体の円錐面に沿って広がる。半径線に対して楔片５９の傾斜角が画一化されるので、成形にあたって複雑な金型やカシメ刃などが要求されず、フューエルフィードポンプ１４の筐体の成形工程は簡易化される。

前述のように、樹脂成形体５８は、端面部材５５の端面で開口する吐出口５７に接続される吐出流路１７を区画する。吐出流路１７の燃料は逆止弁２９および調圧弁３１の働きで吐出流路１７内に閉じ込められる。吐出流路１７で圧力が高まると、樹脂成形体５８には端面部材５５から引き離される力が作用する。このときでも、楔片５９は樹脂成形体５８に食い込むことから、樹脂成形体５８と端面部材５５とは強固に保持され、両者の締結は解除されない。

樹脂成形体５８は、端面部材５５の熱膨張係数よりも大きい熱膨張係数を有する材料から形成される。このことから、インサート成型にあたって樹脂成形体５８は除熱に応じて端面部材５５よりも大きく収縮する。したがって、樹脂成形体５８の吐出流路１７は管状部５６の吐出口５７に向かって引き寄せられる。その結果、吐出口５７の周囲で樹脂成形体５８と端面部材５５との密着性は高められることができる。

円筒体の筐体５４は金属材料から成形される。樹脂成形体５８の成型時に樹脂成形体５８が冷却されていくと、金属材である円筒体の筐体５４から熱が逃げやすい。したがって、楔片５９の周囲から先に樹脂成形体５８は硬化していく。こうしたアンカー効果が真っ先に確立されることから、その後に樹脂成形体５８が収縮しても、樹脂成形体５８と端面部材５５との密着は確保されることができる。

１１…フューエルポンプモジュール、１４…フューエルフィードポンプ、１５…モジュール筐体、１７…出口流路（吐出流路）、５４…筐体、５５…端面部材、５６…管状部、５７…吐出口、５８…樹脂成形体、５９…楔片、６０…規制部。

Claims (5)

1. 円筒体の筐体（５４）を有するフューエルフィードポンプ（１４）と、
   前記フューエルフィードポンプ（１４）の１構成要素として前記円筒体の１開放端に挿入されて当該開放端を塞ぐ端面部材（５５）と、
   前記フューエルフィードポンプ（１４）を収容するモジュール筐体（１５）の一部を構成し、前記端面部材（５５）を包み込む樹脂成形体（５８）と、
   前記フューエルフィードポンプ（１４）の外面から突出して、前記樹脂成形体（５８）に食い込んで前記樹脂成形体（５８）の変位を規制する楔片（５９）とを備え、
   前記樹脂成形体（５８）は、前記端面部材（５５）の熱膨張係数よりも大きい熱膨張係数を有する材料から形成されて、前記端面部材（５５）の、前記楔片（５９）よりも前記筐体（５４）から離れる側で開口する吐出口（５７）に接続され、前記端面部材（５５）は、前記吐出口（５７）を前記筐体（５４）の中心軸方向に開口させる管状部（５６）を有することを特徴とするフューエルポンプモジュール。
2. 請求項１に記載のフューエルポンプモジュールにおいて、前記端面部材（５５）の、前記楔片（５９）よりも前記筐体（５４）から離れる側の形状は、前記筐体（５４）の中心軸方向に型抜き可能な形状であることを特徴とするフューエルポンプモジュール。
3. 請求項１または２に記載のフューエルポンプモジュールにおいて、前記楔片（５９）は、前記円筒体から連続し、前記円筒体から遠ざかるにつれて前記筐体（５４）の径方向に縮径し、前記筐体（５４）の中心軸方向に前記筐体（５４）に対して前記端面部材（５５）の変位を規制する規制部（６０）を備える規制片で形成されることを特徴とするフューエルポンプモジュール。
4. 請求項３に記載のフューエルポンプモジュールにおいて、前記楔片（５９）は、前記円筒体の端を底面に有する円錐体の円錐面に沿って広がることを特徴とするフューエルポンプモジュール。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のフューエルポンプモジュールにおいて、前記円筒体の筐体（５４）は金属材料から成形されることを特徴とするフューエルポンプモジュール。

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