JPH11148434A - 燃料ポンプのフィルタ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】既存の製造工程に適用し易く、しかも消音効果
に優れた燃料ポンプのフィルタ装置を提供すること。 【解決手段】濾過済燃料を燃料ポンプ１の吸入口２に供
給する燃料通路５１を有するフィルタ装置３の軟質樹脂
製の筒状基部５に、軟質樹脂壁部５０に囲まれて燃料ポ
ンプ１の吸入口２に燃料通路５１を挟んで対面する密閉
空気室５７が形成される。このようにすればインペラ脈
動音を低減することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、燃料ポンプのフィ
ルタ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】モ−タ及びインペラを内蔵する回転式の
燃料ポンプでは、特にインペラの回転により生じる脈動
音が大きいという問題があり、このため、燃料ポンプ内
に吸振構造を増設してその外部への伝播を減衰させるこ
とが行われている。また、特開昭６３−２６３２９４号
公報は、燃料ポンプの吸入口をもつエンドカバ−に接し
て配設されるゴムマウントを有し、このゴムマウントに
燃料濾過用のフィルタ部から燃料ポンプの吸入口に至る
燃料通路を形成することを提案している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような燃料ポンプ内部へ吸振構造を増設する場合に
は、燃料ポンプの大型化や部品点数の増大という不具合
が発生するにもかかわらず、その音圧低減が十分でない
という問題、及び、燃料ポンプの新規設計が必要なた
め、製造費用が著しく増大するという問題があった。

【０００４】一方、上記公報によるフィルタ部から燃料
ポンプの吸入口への燃料通路をゴムマウント内に形成す
る技術では、燃料ポンプの吸入口から上記燃料通路を通
じて外部に放射される音圧はゴムに吸収されて熱に転換
されるが、ゴムによる音響エネルギ−の熱転化効果がそ
れほど大きくないという問題、及び、このゴムマウント
が車両の加減速や振動などにより変形しやすく、この変
形により内部の燃料通路が変形して燃料通路の流体抵抗
が変動してしまうという問題が生じた。特に、このゴム
マウントは、内部に燃料通路を確保する以外にメッシュ
袋形状のフィルタ部を機械的に支持する支持部材として
の機能ももつので、その機械的強度がある程度以上確保
されることが好ましい。もちろん、ゴムマウントを硬化
してその剛性を強化すればこのような燃料通路変形抑止
性やフィルタ部の支持性は改良できるが、ゴムによる音
響エネルギ−の熱転化特性は大幅に低下してしまう。

【０００５】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、装置構成の大幅な変更が不要で既存の製造工程に
適用し易く、しかも消音効果に優れた燃料ポンプのフィ
ルタ装置を提供することをその目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の構成によ
れば、濾過済燃料を燃料ポンプの吸入口に供給する燃料
通路を有するフィルタ装置の軟質樹脂製の筒状基部に、
軟質樹脂壁部に囲まれて燃料ポンプの吸入口に燃料通路
を挟んで対面する密閉空気室が形成される。このように
すれば以下の作用効果を奏することができる。

【０００７】まず、燃料ポンプの吸入口から外部へ放射
されるインペラ脈動音の多くは、吸入口からそれと離れ
る方向へ放射されることがわかった。したがって、この
燃料ポンプの吸入口から燃料通路内の燃料を伝播して外
部に放射されるインペラ脈動音を低減することが重要で
ある。そこで、本構成では、燃料ポンプの吸入口を燃料
通路を挟んで、軟質樹脂壁部で囲まれた密閉空気室に対
面させる。

【０００８】このようにすれば、燃料ポンプの吸入口か
ら外部へ放射されるインペラ脈動音などは、まずこの軟
質樹脂壁部の振動により熱エネルギに転化されたり、散
乱されたりして減衰し、更に、それでもこの軟質樹脂壁
部（内側吸入口対面壁部ともいう）を透過したインペラ
脈動音の多くは著しく低質量のキャビティである密閉空
気室で遮断され、更に密閉空気室と外部との間の軟質樹
脂壁部（外側吸入口対面壁部ともいう）により再度減衰
されて外部に放射され、結局、ゴムなどでこの筒状基部
を成形する場合に比べて優れた減音、遮蔽効果を得るこ
とができる。

【０００９】なお、内側吸入口対面壁部は、請求項５に
記載するように薄いほうがよい。この理由を以下、定性
的に説明する。吸入口から燃料通路へ放射される音圧の
低下は燃料通路圧力の低下を、音圧の上昇は燃料通路圧
力の上昇を生じる。言い換えれば、吸入口から燃料通路
へ放射される音圧の低下により燃料通路圧力が低下しよ
うとする時それを妨害し、音圧の上昇により燃料通路圧
力が上昇しようとする時にそれを妨害すれば、良好に音
圧伝播を抑止できる筈である。

【００１０】この内側吸入口対面壁部が柔軟性に富み、
かつ、それが密閉空気室に接することにより、燃料通路
内の圧力変化により内側吸入口対面壁部が容易に振動で
きるようにすれば、音圧低下により燃料通路内の圧力が
低下すればこれにより内側吸入口対面壁部は吸入口側へ
変位して燃料通路容積を縮小し、その圧力低下に抵抗す
る。逆に、音圧上昇により燃料通路内の圧力が増大すれ
ばこれにより内側吸入口対面壁部は反吸入口側へ変位し
て燃料通路容積を増大し、その圧力増加に抵抗する。

【００１１】すなわち、吸入口に対面する内側吸入口対
面壁部をいわゆる振動板のように形成することにより音
圧変化による燃料通路の圧力変化を抑止して消音効果を
奏することができる。もちろん、この内側吸入口対面壁
部を薄く、振動し易くすることにより密閉空気室の容積
変化が容易に生じてそれにより音響が生じる。言い換え
れば、一部の音圧変化が燃料通路から内側吸入口対面壁
部を通じて密閉空気室に伝播される。この音響エネルギ
−の外部空間への伝播を抑止するには、外側吸入口対面
壁部を厚く、振動しにくいようにすることにより、密閉
空気室から外側吸入口対面壁部へ入射する音響エネルギ
−を界面にて反射するようにすればよい。 結局、防音
効果を一層向上するには、請求項５記載の構成のように
内側吸入口対面壁部を少なくとも外側吸入口対面壁部よ
り薄くすることが好ましいことがわかる。もしくは、内
側吸入口対面壁部は請求項６に記載するようにいわゆる
ダイヤフラム形状のような多重渦巻形状をもつならば、
振動しやすくなり、一層の防音効果を奏することができ
る。

【００１２】また更に、燃料ポンプの吸入口へ流入する
燃料流量は、上述したインペラ脈動音のような可聴周波
数域の振動の他にもそれより低周波数の脈動成分をも
ち、このような低周波脈動成分は燃料ポンプの耐久性な
どに悪影響を生じる。この低周波脈動成分も上述したと
同じ作用により内側吸入口対面壁部の追従振動して良好
に減衰されることができる。

【００１３】また、本構成の消音機構は、一体成形など
によりこのフィルタ装置の筒状基部と一体に形成できる
ので、燃料ポンプやフィルタ装置のフィルタ部は既存の
ものでよく、製造も従来のフィルタ装置の筒状基部の製
造ラインにおける金型などの変更のみで実現でき、製造
が容易であり既存の生産ラインに適用が容易で製造工程
や部品点数の増加を招くことがないという利点がある。

【００１４】更に、この筒状基部を柔軟なゴムマウント
で形成する場合に比べて車両振動や外部衝撃などで内部
の燃料通路の変形や支持するフィルタ部のたわみなどが
生じにくく、燃料流通特性を安定化させることができ
る。請求項２記載の構成によれば請求項１記載の燃料ポ
ンプのフィルタ装置において更に、密閉空気室は燃料通
路を挟んで燃料ポンプの吸入口の全面を覆って対面する
ので、吸入口から外部に放射される音響エネルギ−（振
動エネルギ−）を大きく低減することができる。

【００１５】請求項３記載の構成によれば請求項１又は
２記載の燃料ポンプのフィルタ装置において更に、筒状
基部の燃料通路は、燃料通路を挟んで燃料ポンプの吸入
口に対面する軟質樹脂壁部に沿って屈曲する形状を有す
るので、この燃料通路をフィルタ部側へ逆伝播するイン
ペラ脈動音を減らすことができる。請求項４記載の構成
によれば請求項１乃至３のいずれか記載の燃料ポンプの
フィルタ装置において更に、密閉空気室を囲む軟質樹脂
壁部は燃料通路側へ突出して形成されて燃料通路内に燃
料流通断面積を急変させる段差を形成する。このように
すれば燃料通路を通じてのインペラ脈動音の伝播エネル
ギ−はダンパ効果によって更に散乱、減衰するので、一
層消音効果を向上することができる。

【００１６】

【発明を実施するための態様】本発明の燃料ポンプの好
適な態様を以下の実施例に基づいて説明する。

【００１７】

【実施例】車両用インタンク式燃料ポンプに設けたフィ
ルタ装置の実施例の構成を図１に、フィルタ装置（枠部
不図示）を図２に示す。燃料ポンプ１は、モ−タ駆動の
インペラ（図示せず）を内蔵する回転式燃料ポンプであ
って、２はその吸入口である。

【００１８】３はフィルタ装置であって、フィルタ部４
と筒状基部（吸い込みパイプ部）５とからなる。フィル
タ部４は、ナイロンネットを二つ折りし、周縁部４０を
接合して密閉袋状とした袋部４１と、この袋部４１に収
容されて袋部４１を膨らませる枠部４２とからなる。筒
状基部５は、たとえばポリエチレンなどからなる軟質樹
脂成形品であって、その軟質樹脂壁部５０により区画形
成される燃料通路５１、燃料ポンプ１の吸入口２に嵌着
されて燃料通路５１の出口をなす流出口部５２、フィル
タ部４側に開口して燃料通路５１の入り口をなす流入口
部５３、筒状基部５を燃料ポンプに固定するための支持
用板部５４を有している。筒状基部５は支持用板部５４
の孔５５に不図示のピンを嵌入して燃料ポンプ１のエン
ドカバ−１０に固定されている。筒状基部５の流入口部
５３は袋部４１に挿入されて枠部４２に接合され、袋部
４１はピン５６により筒状基部５に固定されている。５
７は、燃料ポンプ１の吸入口２に燃料通路５１を挟んで
対面する軟質樹脂壁部５１の内部に形成される密閉空気
室である。

【００１９】以下に、この実施例の筒状基部５の特徴点
を説明する。この筒状基部５の軟質樹脂壁部５０は、燃
料ポンプ１の吸入口２に燃料通路５１を挟んで対面する
位置にて、薄肉平板状の吸入口対面壁部５０ａ、密閉空
気室５７を挟んで内側吸入口対面壁部５０ａの外側にそ
れと平行に延在する平板状の外側吸入口対面壁部５０ｂ
をもつ。密閉空気室５７は、これら内側吸入口対面壁部
５０ａ及び外側吸入口対面壁部５０ｂととともに、それ
らと直角方向へ延設されて密閉空気室区画形成用の内側
側壁部５０ｃ及び外側側壁部５０ｄにより区画形成され
ている。なお、ここでいう内側側壁部５０ｃは外部に表
面が露出せずただ燃料通路５１と密閉空気室５７に接す
る壁部であり、外側側壁部５０ｄはその一面が外部に露
出する壁部である。

【００２０】このように構成された筒状基部５を用いる
と、燃料ポンプ１の吸入口２から燃料ポンプ１の主とし
て軸方向外側へ向けて放射されるインペラ脈動音は柔軟
かつ薄肉の内側吸入口対面壁部５０ａで減衰あるいは反
射、散乱し、更にこの内側吸入口対面壁部５０ａから密
閉空気室５７を通じて外側吸入口対面壁部５０ｂに放射
されるインペラ脈動音は密閉空気室５７の内部の質量が
小さいので著しく減少し、更に外側吸入口対面壁部５０
ｂにて減衰あるいは反射、散乱し、結局、外側吸入口対
面壁部５０ｂの振動により外部に放射される音響エネル
ギ−を顕著に低下させることができる。

【００２１】なお、密閉空気室５７の形状及び大きさ、
内側吸入口対面壁部５０ａ及び外側吸入口対面壁部５０
ｂの形状、厚さは適宜変更することができ、図示のもの
に限定されないことは当然である。たとえば内側吸入口
対面壁部５０ａをより可変形性に優れた波形またはダイ
ヤフラム状に形成しても良い。また、燃料通路５１は、
その下流側の半部をなす吸入口２及び内側吸入口対面壁
部５０ａの間に存在する通路断面積が狭い狭窄部５１ａ
と、その上流側の半部をなす通路断面積が広い大面積部
５１ｂとを有し、両者の境界は内側側壁部５０ｃにより
指定されている。すなわち、燃料通路５１は、この内側
側壁部５０ｃの位置で急激に伝播通路断面積の拡大がな
されるために燃料通路方向への伝播エネルギ−も良好に
減衰することができる。

【００２２】更に、燃料通路５１は、内側吸入口対面壁
部５０ａに一度衝突した後、内側吸入口対面壁部５０ａ
に沿って直角に屈曲する形状となっているので、燃料通
路５１方向へのインペラ脈動音の伝播は一層阻害される
ことができる。以下に、実験例を示す。 （試験１）燃料ポンプ１の回転数は５５００〜７０００
ｒｐｍ、吸入口２の断面積は約９０平方ｍｍ、吸入口か
ら内側吸入口対面壁部５０ａまでの距離は約３ｍｍ、内
側吸入口対面壁部５０ａの厚さｔは１．５ｍｍ、その面
積は約１００平方ｍｍ、密閉空気室５７の容積は３４０
立方ｍｍ、外側吸入口対面壁部５０ｂの厚さは１．５ｍ
ｍとした。内側吸入口対面壁部５０ａと外側吸入口対面
壁部５０ｂとの間の間隔は約６ｍｍとした。

【００２３】この場合の音圧特性を試験品１として図３
に実線で示す。音圧は軟質樹脂壁部材５０の底部より１
０ｍｍの位置で測定した。試験品１において内側吸入口
対面壁部５０ａ及び内側側壁部５０ｃを省略して密閉空
気室５７の部位を燃料通路とした比較例品の音圧特性を
図３に破線で示す。 （試験２）試験１と同一条件で、ただ内側吸入口対面壁
部５０ａの厚さｔを０．６ｍｍ、密閉空気室５７の容積
を４４０立方ｍｍとこの値のみ変更した試験品２の音圧
特性を図４に実線で示す。この試験品２のような他の実
施例においては密閉空気室と燃料通路との間に位置する
部位の厚みが０．６ｍｍであり、密閉空気室と外部との
間に位置する部位の厚み１．５ｍｍより薄く形成され
る。試験品２において内側吸入口対面壁部５０ａ及び内
側側壁部５０ｃを省略して密閉空気室５７の部位を燃料
通路とした比較例品の音圧特性を図４に破線で示す。

【００２４】この試験２により、密閉空気室５７と燃料
通路との間に位置する吸入口対面壁部５０ａの厚みが
０．６ｍｍの方が１．５ｍｍのものに比べ、音圧が低下
していることがわかる。また、他の試験により、密閉空
気室の容積が音圧に与える影響は軽微であることが判明
している。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の燃料ポンプのフィルタ装置の断面正面
図である。

【図２】図１のフィルタ装置の平面図である。

【図３】第一の試験例における周波数−音圧特性図であ
る。

【図４】第二の試験例における周波数−音圧特性図であ
る。

【符号の説明】

１は回転式燃料ポンプ、 ２は吸入口、 ３はフィルタ装置 ４はフィルタ部、 ５は筒状基部、 ５０は軟質樹脂壁部、 ５１は燃料通路、 ５７は密閉空気室、

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】流入する燃料を濾過するフィルタ部と、前
   記フィルタ部を支承するとともに前記フィルタ部から回
   転式燃料ポンプの吸入口へ燃料を供給する燃料通路を有
   する筒状基部とを有する燃料ポンプのフィルタ装置にお
   いて、 前記筒状基部は、軟質樹脂壁部に囲まれて区画形成され
   るとともに燃料通路を挟んで前記燃料ポンプの吸入口に
   対面する密閉空気室を有することを特徴とする燃料ポン
   プのフィルタ装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の燃料ポンプのフィルタ装置
   において、 前記密閉空気室は、前記燃料通路を挟んで前記燃料ポン
   プの吸入口の全面を覆って対面することを特徴とする燃
   料ポンプのフィルタ装置。
3. 【請求項３】請求項１又は２記載の燃料ポンプのフィル
   タ装置において、 前記筒状基部の燃料通路は、前記燃料通路を挟んで前記
   燃料ポンプの吸入口に対面する前記軟質樹脂壁部に沿っ
   て屈曲する形状を有することを特徴とする燃料ポンプの
   フィルタ装置。
4. 【請求項４】請求項１乃至３のいずれか記載の燃料ポン
   プのフィルタ装置において、 前記密閉空気室を囲む前記軟質樹脂壁部は前記燃料通路
   側へ突出して形成されて前記燃料通路内に燃料流通断面
   積を急変させる段差を形成することを特徴とする燃料ポ
   ンプのフィルタ装置。
5. 【請求項５】請求項１乃至４のいずれか記載の燃料ポン
   プのフィルタ装置において、 前記吸入口に対面して前記密閉空気室と前記燃料通路と
   の間に位置する部位において前記軟質樹脂壁部は、前記
   密閉空気室と外部との間に位置する前記軟質樹脂壁部よ
   りも薄く形成されていることを特徴とする燃料ポンプの
   フィルタ装置。
6. 【請求項６】請求項１乃至５のいずれか記載の燃料ポン
   プのフィルタ装置において、 前記吸入口に対面して前記密閉空気室と前記燃料通路と
   の間に位置する部位における前記軟質樹脂壁部は、ダイ
   ヤフラム形状を有することを特徴とする燃料ポンプのフ
   ィルタ装置。