| 【発明の名称】 |
メカ駆動式燃料ポンプを含む燃料系のベーパー排出構造 |
| 【発明者】 |
【氏名】久保田 賢一
【氏名】竹花 憲夫
【氏名】志知 亮
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| 【要約】 |
【課題】メカ駆動式燃料ポンプから吐出する燃料へのベーパー含有量を少なくする。
【解決手段】燃料通路３２を形成したプランジャ式燃料ポンプ１０の内部に、燃料通路３２と逃し弁１２を介して連絡する燃料逃し通路７９を形成する。逃し弁１２は燃料通路３２の燃料圧が所定より高圧の時に燃料通路３２と燃料逃し通路７９とを連絡し、それより低い圧のときに遮断する。燃料逃し通路７９は燃料戻し通路１３を介して燃料タンク１３０と連絡する。燃料タンク１３０と燃料ポンプ１０との間の燃料導入通路１３４の途中に、燃料ポンプ１０より燃料吐出量の多い中間ポンプ１１を備え、その中間ポンプ１１からプランジャ式燃料ポンプ１０へそれより多い燃料吐出量を導入する。燃料ポンプ１０では余剰の燃料を燃料逃し通路７９から燃料タンク１３０に戻すため、燃料ポンプ１０に導入されたり或いはそこで発生したベーパーは、燃料タンク１３０に戻される。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 燃料タンクと内部に燃料通路を有するメカ駆動式燃料ポンプとを燃料導入通路で連絡し、前記メカ駆動式燃料ポンプから吐出した燃料を燃料吐出通路からエンジン側に向けて吐出するメカ駆動式燃料ポンプを含む燃料系において、前記燃料導入通路の途中に前記メカ駆動式燃料ポンプより燃料吐出量の多い中間ポンプを備え、前記メカ駆動式燃料ポンプの燃料通路にそのメカ駆動式燃料ポンプの外部に位置する燃料戻し通路を連絡し、前記燃料通路と前記燃料戻し通路との間に所定以上の燃料圧になった時にそれら燃料通路と燃料戻し通路とを連絡する逃し弁を備え、前記中間ポンプから前記メカ駆動式燃料ポンプの前記燃料通路に供給される燃料のうちの余剰燃料を前記燃料通路から前記燃料戻し通路へ逃すことを特徴とするメカ駆動式燃料ポンプを含む燃料系のベーパー排出構造。
【請求項２】 前記燃料戻し通路を前記燃料タンクと連結し、前記燃料通路から前記燃料戻し通路に逃される燃料を前記燃料タンクに導入することを特徴とする請求項１記載のメカ駆動式燃料ポンプを含む燃料系のベーパー排出構造。
【請求項３】 前記メカ駆動式燃料ポンプが、ポンプボディ内に備えられるシリンダと、そのシリンダに内に往復移動可能に備えられるものであって内部に前記燃料通路を形成したプランジャと、前記燃料通路を開閉させるための吸入弁並びに吐出弁と、前記ポンプボディ内に備えられるものであって前記シリンダに対して移動可能なプラグと、前記ポンプボディ内に備えられるものであってエンジンの駆動によって回転させられて前記プランジャを往復移動させて前記燃料通路内の燃料を移動させられるカム部材とを有し、前記逃し弁が、前記ポンプボディ内に備えられるものであって前記プラグを所定方向に付勢するスプリングと、前記プラグに形成されるものであって前記燃料通路と前記燃料吐出通路とを連絡する連絡通路と、前記プラグかそれに対向する位置に存在する前記シリンダまたはその開口部閉鎖部材に備えられるシールド手段とを有し、前記燃料通路内の燃料圧力が所定以下の場合には前記スプリングによって前記シールド手段を前記シリンダまたはその開口部閉鎖部材か前記プラグかに接触させて前記燃料通路と前記連絡通路との連絡位置と前記燃料戻し通路との連絡を遮断し、前記燃料通路内の燃料圧力が所定以上になった場合にはその燃料圧力が前記スプリングに抗して前記シールド手段を前記シリンダまたはその開口部閉鎖部材か前記プラグと接触しないようにして前記燃料通路と前記連絡通路との連絡位置と前記燃料戻し通路とを連絡するようにしたことを特徴とする請求項１記載のメカ駆動式燃料ポンプを含む燃料系のベーパー排出構造。
【請求項４】 前記ポンプボディを低い熱伝達率の樹脂で形成したことを特徴とする請求項３記載のメカ駆動式燃料ポンプを含む燃料系のベーパー排出構造。
【請求項５】 前記プラグを低い熱伝達率の樹脂で形成したことを特徴とする請求項３記載のメカ駆動式燃料ポンプを含む燃料系のベーパー排出構造。
【請求項６】 前記中間ポンプが、トップボディと、ボトムボディと、カバーと、前記トップボディと前記ボトムボディとによって挟持されるダイアフラムと、前記トップボディと前記カバーとで挟持されるメンブレンと、前記トップボディと前記ダイアフラムとによって形成されるポンプ室と、前記トップボディと前記メンブレンとによって形成される燃料吸入室並びに燃料吐出室と、前記トップボディに形成されるものであって前記ポンプ室と前記燃料吸入室とを連絡する流入連絡通路と、その流入連絡通路に備えられるチェックバルブと、前記トップボディに形成されるものであって前記ポンプ室と前記燃料吐出室とを連絡する吐出連絡通路と、その吐出連絡通路に備えられるチェックバルブとを有し、前記トップボディ,前記ボトムボディ及び前記カバーのうちの少なくとも一つを合成樹脂で形成したことを特徴とする請求項１乃至５記載のメカ駆動式燃料ポンプを含む燃料系のベーパー排出構造。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、メカ駆動式燃料ポンプを含む燃料系においてそのメカ駆動式燃料ポンプからベーパーを外部に排出するためのベーパー排出構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、二輪車等に使用する燃料ポンプとして、プランジャ式燃料ポンプが用いられている。ここで、従来の燃料ポンプを含む燃料系における燃料の流れを図９に示す。燃料タンク１３０とメカ駆動式燃料ポンプ１３２との間は燃料導入通路１３４を介して連絡しており、メカ駆動式燃料ポンプ１３２とプレッシャレギュレータ１３６との間は燃料吐出通路１３８を介して連絡している。プレッシャレギュレータ１３６は燃料レール１４０を経由してインジェクタ１４２と連絡している。プレッシャレギュレータ１３６は燃料戻し通路１４４を介して燃料タンク１３０と連絡している。燃料タンク１３０の燃料はメカ駆動式燃料ポンプ１３２に導入され、運転状況に応じてメカ駆動式燃料ポンプ１３２から燃料がプレッシャレギュレータ１３６と燃料レール１４０を経由してインジェクタ１４２に送られ、インジェクタ１４２からエンジン１４６に向けて燃料が吐出される。メカ駆動式燃料ポンプ１３２から送り出される燃料圧が高い時には、プレッシャレギュレータ１３６から燃料戻し通路１４４を介して燃料タンク１３０へ燃料が戻される。
【０００３】メカ駆動式燃料ポンプ１３２の主なものとして、プランジャ式燃料ポンプがある。プランジャ式燃料ポンプにおいては、例えば特開平１０−３０５７５号や特開平１０−３０５７６号に示すように、ポンプボディ（ハウジング）の内部にシリンダを備え、そのシリンダ内に燃料通路を形成したプランジャと吸入弁と吐出弁とを備えている。ポンプボディ（ハウジング）の内部には更に、エンジンの回転に連動して回転するものであって前記プランジャと常に接触するカム部材を備えている。そのカム部材の回転によって、プランジャをシリンダ内で往復移動させ、ポンプ作用を行ってプレッシャレギュレータ（エンジン）に向けて燃料を吐出する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】メカ駆動式燃料ポンプには、エンジンからの動力が機械的手段を介して伝達されるため、ポンプの燃料吐出量は基本的にはエンジン回転数に比例する。特に２輪車の５０〜１２５ＣＣクラスにおいては、ポンプの最大燃料吐出量を所望の値である１５Ｌ／Ｈ程度に設定した場合に、アイドリング状態では燃料吐出量が１Ｌ／Ｈ以下となってしまう。このように、従来のメカ駆動式燃料ポンプでは、アイドリング状態時には燃料吸入量が少なくなるため、高温環境下においては燃料温度が上がってベーパーが発生し易くなり、燃料の吐出不能となるおそれがあった。
【０００５】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、メカ駆動式燃料ポンプに導入する燃料の一部を燃料戻し通路を経て燃料タンクに戻すことによって、高温時に発生するベーパーを外部に排除して、メカ駆動式燃料ポンプから吐出する燃料へのベーパー含有量を少なくするようにしたメカ駆動式燃料ポンプを含む燃料系のベーパー排出構造を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために本発明のメカ駆動式燃料ポンプは、燃料タンクと内部に燃料通路を有するメカ駆動式燃料ポンプとを燃料導入通路で連絡し、前記メカ駆動式燃料ポンプから吐出した燃料を燃料吐出通路からエンジン側に向けて吐出するメカ駆動式燃料ポンプを含む燃料系において、前記燃料導入通路の途中に前記メカ駆動式燃料ポンプより燃料吐出量の多い中間ポンプを備え、前記メカ駆動式燃料ポンプの燃料通路にそのメカ駆動式燃料ポンプの外部に位置する燃料戻し通路を連絡し、前記燃料通路と前記燃料戻し通路との間に所定以上の燃料圧になった時にそれら燃料通路と燃料戻し通路とを連絡する逃し弁を備え、前記中間ポンプから前記メカ駆動式燃料ポンプの前記燃料通路に供給される燃料のうちの余剰燃料を前記燃料通路から前記燃料戻し通路へ逃すようにしたものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】次に本発明を図面に基づいて説明する。図１は本発明のプランジャ式燃料ポンプを含む燃料系の燃料の流れを示す構成図である。図１において図９と同一符号は同一部材を示す。本発明に用いるプランジャ式燃料ポンプ１０はメカ駆動式燃料ポンプであるが、従来のメカ駆動式燃料ポンプ（プランジャ式燃料ポンプ）１３２とは構造が異なり、その内部に逃し弁１２（その構成は後述する）を備えている。その他に、図１において図９と異なる箇所は、プランジャ式燃料ポンプ１０と燃料タンク１３０とを連絡する燃料導入通路１３４の途中に、常温でしかも通常運転時にプランジャ式燃料ポンプ１０より燃料吐出量の大きい中間ポンプ１１を備えることと、一方をプランジャ式燃料ポンプ１０の逃し弁１２と連絡する燃料戻し通路１３を設け、その燃料戻し通路１３の他方ををプレッシャレギュレータ１３６と燃料タンク１３０とを連絡する燃料戻し通路１４４の途中に連絡することである。なお、燃料戻し通路１３は燃料戻し通路１４４の途中と連絡するのに代えて、燃料タンク１３０と直接連絡するようにしても良い。あるいは、燃料戻し通路１３は燃料タンク１３０と中間ポンプ１１との間の燃料導入通路１３４の途中と連絡するようにしても良い。
【０００８】図２は本発明のプランジャ式燃料ポンプの一実施形態を示す断面図で、図３は図２の要部分解断面図である。プランジャ式燃料ポンプ１０のポンプボディ１４は、例えばフェノール樹脂等の低熱伝達率の樹脂材を用いる。そのポンプボディ１４の内部に、縦方向のシリンダ収容孔１６と、そのシリンダ収容孔１６の下位と連絡するカム室１８とを形成する。シリンダ収容孔１６の内壁には、相対的に下方に位置する径小の第一段差２０と相対的に上方に位置する径大の第二段差２２が形成されている。シリンダ収容孔１６内にシリンダアッセンブリー２４を挿入し、その挿入先端を第一段差２０に当接させる。シリンダ収容孔１６内にシリンダアッセンブリー２４を装着した状態では、シリンダアッセンブリー２４の上端はシリンダ収容孔１６の内部に位置するようにする。シリンダアッセンブリー２４の第一段差２０に近い位置の外周にはポンプボディ１４と接触するＯリング２６が備えられ、そのＯリング２６でシリンダ収容孔１６とカム室１８とを区画している。
【０００９】シリンダアッセンブリー２４は、前記Ｏリング２６を外面に備えたシリンダ２８と、そのシリンダ２８の内部に摺動自在に備えられる一端閉鎖筒状のプランジャ３０とを有し、プランジャ３０の筒状の内部空間は燃料通路３２となっている。シリンダ２８の内部には、プランジャ３０の燃料通路３２の上部側開口部と連絡する位置に、吸入弁３４並びに吸入弁用バルブ部材３６と、吐出弁３８並びに吐出弁用バルブ部材４０とが順に上方に向けて備えられる。吸入弁３４と吐出弁３８の平面図を図５に示す。バルブ部材４０はシリンダ２８の上端を閉鎖する開口部閉鎖部材であって、例えばシリンダ２８の開口部に圧入するものである。そのバルブ部材４０には、プランジャ３０の燃料通路３２と連絡する燃料通路出口４２が形成されている。
【００１０】シリンダアッセンブリー２４は更に、シリンダ２８とプランジャ３０の軸心方向に対して直角方向に貫通するピン４４と、プランジャ３０の筒状の内部空間（燃料通路３２）に備えられて一端をピン４４に接触し他端をプランジャ３０の閉鎖面に接触するスプリング４６を有している。ピン４４はシリンダ２８には固定されているが、プランジャ３０には固定されていない。プランジャ３０には、プランジャ３０がピン４４に対して所定の範囲で自由に軸方向に移動できるように長穴４８が形成され、その長穴４８にピン４４が挿通されている。この長穴４８は、プランジャ３０の筒状部の内外を連絡するものである。
【００１１】シリンダアッセンブリー２４は、シリンダ２８の内部にプランジャ３０とピン４４とスプリング４６と吸入弁３４と吸入弁用バルブ部材３６と吐出弁３８と吐出弁用バルブ部材４０等を組み込んだものであり、これによってシリンダアッセンブリー２４を単独な組立体とすることができる。このシリンダアッセンブリー２４のうち、外部に露出する主な構成部材であるシリンダ２８とプランジャ３０とバルブ部材４０等は金属材料で構成する。燃料通路３２内の燃料が高圧になった場合には、その高圧燃料をシリンダアッセンブリー２４内に収めて、ポンプボディ１４に直接及ぼさないようにするためである。
【００１２】ポンプボディ１４のシリンダ収容孔１６内にシリンダアッセンブリー２４を装着する。シリンダアッセンブリー２４をシリンダ収容孔１６内に装着した状態では、Ｏリング２６の位置よりやや上方の位置から上側においては、ポンプボディ１４のシリンダ収容孔１６の内壁とシリンダ２８の外壁との間には隙間が形成される。ピン４４を固定した位置のシリンダ２８付近においては、幅狭隙間５０が形成され、シリンダ２８の上端付近においては、幅広隙間５２が形成される。ポンプボディ１４には、燃料導入通路１３４と連絡する燃料導入用のニップル５４と前記燃料燃料戻し通路１３と連絡する燃料戻し用のニップル５６とが取り付けられ、それら燃料導入用のニップル５４と燃料戻し用のニップル５６の両方が前記幅狭隙間５０と連絡している。なお、前述の説明において、燃料導入用ニップル５４が幅狭隙間５０と接続するとした（図２）が、燃料導入用のニップル５４から導入される燃料は、例えば直接燃料通路３２に導入するようにして、燃料導入用ニップル５４から導入される燃料と、燃料戻し用のニップル５６から排出される燃料とが混じることがないようにしても良い。
【００１３】シリンダ２８において、ピン４４を固定した位置付近に、シリンダ２８の内外を連絡する燃料導入通路５８が形成される。この燃料導入通路５８は、外側が燃料導入用のニップル５４に近い位置となり、内側はプランジャ３０に形成された長穴４８に近い位置となるよう設定されている。即ち、燃料導入用のニップル５４から導入される燃料は、幅狭隙間５０から、シリンダ２８の燃料導入通路５８とプランジャ３０の長穴４８を経て、プランジャ３０内に形成された燃料通路３２に至る。図３に示すように、燃料通路３２と幅狭隙間５０とを連絡するように、シリンダ２８とプランジャ３０とを貫通する貫通穴５９が燃料通路３２の位置を中心として放射状に設けられている。即ち、燃料通路３２内に導入された燃料の一部は、貫通穴５９を経て幅狭隙間５０に至るように設定されている。
【００１４】カム室１８の内部には、図示しないエンジンと直結する駆動軸６０の先端が挿入され、その駆動軸６０の先端にカム部材６２が取り付けられている。このカム部材６２の軸中心と駆動軸６０の軸中心とは偏位しており、図２において駆動軸６０の回転中心をＰとし、カム部材６２の回転中心をＱとする。このカム部材６２の上部表面にプランジャ３０の閉鎖端面の下端が、スプリング４６によって接触させられている。駆動軸６０が回転すると、カム部材６２に接触するプランジャ３０はシリンダ２８内を上下に往復移動する。このプランジャ３０の上下の往復運動によって、プランジャ３０の内部の燃料通路３２に導入された燃料は、吸入弁３４や吐出弁３８の働きによって、燃料通路出口４２を経てシリンダアッセンブリー２４より外部へ吐出される。プランジャ３０の往復運動による吸入弁３４や吐出弁３８の働きは従来既知の技術であるので、ここではその説明を省略する。シリンダアッセンブリー２４の構成は、駆動軸６０の回転によってプランジャ３０が往復運動して、燃料をシリンダアッセンブリー２４の外側に向けて吐出するものであれば、上述のものに限るものではない。
【００１５】前記シリンダアッセンブリー２４の上端を覆うように、プラグ６４を幅広隙間５２内に装着する。図３に示すように、プラグ６４は、板状の基部６６と、前記シリンダ２８の外側に被せるもの（前記幅広隙間５２内に装着するもの）であって基部６６の片面側に一体に形成される相対的に径大の第一筒状部６８と、その基部６６の反対面側に一体に形成される相対的に径小の第二筒状部７０とから成る。プラグ６４はフェノール樹脂等の低熱伝達率の樹脂で形成するのが望ましい。板状の基部６６の中央には、基部６６を貫通する連絡通路７２が形成される。即ち、この基部６６に形成した連絡通路７２は、第一筒状部６８の内部空間と第二筒状部７０の内部空間とを連絡する。また、基部６６の第一筒状部６８側の表面に、連絡通路７２を囲むように、シールド部材であるＯリング７４が取り付けられる。Ｏリング７４は、図２並びに図３においては基部６６に取り付けたが、それに代えてシリンダアッセンブリー２４のバルブ部材４０（基部６６に対向する面）に取り付けるようにしても良い。
【００１６】第一筒状部６８の自由先端付近の外側にはフランジ７６が形成されており、そのフランジ７６の外面にはＯリング７８が取り付けられている。フランジ７６の肩に一端を接触するように、第一筒状部６８の外側にスプリング８０を備える。このスプリング８０は、プラグ６４を図２並びに図３で下方側に付勢させるものである。前述の逃し弁１２は、プラグ６４を所定方向に付勢させるスプリング８０と、軸方向に移動可能なプラグ６４と、プラグ６４またはシリンダアッセンブリー２４に取り付けられるＯリング７４とから成る。
【００１７】プラグ６４の第一筒状部６８を幅広隙間５２内に装着した状態（図２並びに図３）では、Ｏリング７８がシリンダ収容孔１６の内壁と接触し、ポンプボディ１４のシリンダ収容孔１６の内壁とプラグ６４の外壁との間の燃料漏れをこのＯリング７８で防止する。プラグ６４の第一筒状部６８を幅広隙間５２内に装着した状態（図２並びに図３）では、幅狭隙間５０は中空筒状空間となる。この状態では更に、プラグ６４の第一筒状部６８の内壁とシリンダ２８の外壁との間に燃料逃し通路７９が形成される。この燃料逃し通路７９は、一方を中空筒状空間である幅狭空間５０と連絡し、他方を吐出用バルブ部材４０の燃料通路出口４２とプラグ６４の連絡通路７２との連絡箇所と連絡可能な状態となる。
【００１８】図６に示すように、第二筒状部７０を平面から見たその外壁形状は、小判形状または両側に平行線を有する楕円形状をしている。第二筒状部７０に、第二筒状部７０と嵌合する穴８１を形成したプレート８２を嵌合させる。このプレート８２をポンプボディ１４の上面に接触させて螺子８４を用いて、プレート８２をポンプボディ１４に固定させる。プレート８２をポンプボディ１４に固定した状態では、プラグ６４は、ポンプボディ１４（プレート８２）に対して回転しない状態に取り付けられる。
【００１９】プレート８２をポンプボディ１４に固定させた状態が通常状態（図２や図３の状態）である。この通常状態において、第一筒状部６８の外側に備えられたスプリング８０は、フランジ７６の肩部とプレート８２の底面とによって圧縮された状態とされており、プラグ６４にはスプリング８０によって図２で下方への付勢する力が働く。このプリング８０によるプラグ６４への付勢力によって、プラグ６４の基部６６に取り付けたＯリング７４はシリンダアッセンブリー２４の上面に接触し（図２並びに図３ではＯリング７４はバルブ部材４０に接触しているが、シリンダ２８に接触するようにしても良い）、前記燃料通路出口４２と前記連絡通路７２との連絡箇所から前記燃料逃し通路７９への燃料漏れをＯリング７４で防止する。この通常状態において、プラグ６４の基部６６の上面６７（第二筒状部７０より外側にある位置）とプレート８２の下面との間にクリアランスＣがあるように設定する。即ち、プラグ６４は、図２並びに図３においてクリアランスＣの距離だけ上方に移動可能に設定する。また、図２並びに図３の状態からプラグ６４がクリアランスＣの距離だけ上方に移動して、基部６６の上面とプレート８２の下面とが接触した時（またはそれに近い状態の時）には、基部６６に取り付けたＯリング７４はシリンダアッセンブリー２４（バルブ部材４０）の上面とは接触しないよう設定する。
【００２０】プラグ６４の第二筒状部７０の内壁には、雌螺子部８６が形成されている。吐出コネクタ８８には外壁に雄螺子部９０が形成されており、この吐出コネクタ８８の雄螺子部９０を第二筒状部７０の雌螺子部８６に螺合する。この吐出コネクタ８８を第二筒状部７０に螺合する際にパッキン９１を挟む。吐出コネクタ８８には吐出通路９２が形成され、この吐出通路９２は一方をプラグ６４の連絡通路７２と連絡し、他方を燃料吐出通路１３８を介してプレッシャレギュレータ１３６（図１）に連絡する。
【００２１】ここで、燃料導入通路１３４の途中に備えられる中間ポンプ１１の断面図を図７に示す。中間ポンプ１１は、例えば従来既知のダイアフラム式燃料ポンプを使用する。ダイアフラム式燃料ポンプ（中間ポンプ）１１は、トップボディ１００とボトムボディ１０２とカバー１０４とを有し、トップボディ１００とボトムボディ１０２とでダイアフラム１０６を挟持し、トップボディ１００とカバー１０４とでメンブレン１０８を挟持する。これらトップボディ１００とボトムボディ１０２とカバー１０４のうちの少なくとも一つを、例えばフェノール樹脂等の低熱伝達率の素材で形成する。望ましくは、トップボディ１００とボトムボディ１０２とカバー１０４の全てを低熱伝達率の樹脂で形成する。メンブレン１０８とトップボディ１００との間には、燃料タンク１３０側の燃料導入通路１３４と連絡する燃料吸入室１１０と、プランジャ式燃料ポンプ１０側との燃料導入通路１３４と連絡する燃料吐出室１１２が形成される。メンブレン１０８とカバー１０４との間には、メンブレン１０８を挟んで燃料吸入室１１０と対向するダンパ室１１４と、メンブレン１０８を挟んで燃料吐出室１１２と対向するダンパ室１１６とが形成される。
【００２２】ダイアフラム１０６とトップボディ１００との間にはポンプ室１１８が形成され、ダイアフラム１０６とボトムボディ１０２との間にはパルス室１２０が形成される。ボトムボディ１０２にはパルス室１２０へ導入するためのパルス導入通路１２１が形成され、そのパルス導入通路１２１を経由してエンジンで発生するパルス圧がパルス室１２０内へ導入される。
【００２３】トップボディ１００には、燃料吸入室１１０とポンプ室１１８とを連絡する流入連絡通路１２２が形成されると共に、燃料吐出室１１２とポンプ室１１８とを連絡する吐出連絡通路１２４が形成される。流入連絡通路１２２には燃料吸入室１１０からポンプ室１１８へのみ燃料を移動させるためのチェックバルブ１２６が備えられ、吐出連絡通路１２４にはポンプ室１１８から燃料吐出室１１２へのみ燃料を移動させるためのチェックバルブ１２８が備えられている。
【００２４】このダイアフラム式燃料ポンプ（中間ポンプ）１１では、エンジンのクランク室（図示せず）に発生するパルス圧をパルス室１２０に導入することで、ダイアフラム１０６はポンプ室１１８側とパルス室１２０側とに交互にストローク移動する。このダイアフラム１０６のストローク作用によって、燃料タンクから燃料吸入室１１０に導入された燃料をポンプ室１１８から燃料吐出室１１２を経てプランジャ式燃料ポンプ１０に吐出する。このダイアフラム式燃料ポンプ１１からのプランジャ式燃料ポンプ１０への燃料吐出量は、プランジャ式燃料ポンプ１０からの燃料吐出量より多いものに設定する。なお、このポンプは従来既知のダイアフラム式ポンプであるが、ポンプはダイアフラム式ポンプに限るものではない。
【００２５】以上のように構成されたプランジャ式燃料ポンプ１０では、プランジャ３０内の燃料通路３２の圧力が所定の値以内の圧力である場合には、図２や図３に示すように、Ｏリング７４はシリンダアッセンブリー２４の上面（バルブ部材４０）に接触した状態であり、プランジャ３０の燃料通路３２内の燃料はバルブ部材４０の燃料通路出口４２からプラグ６４の連絡通路７２を経て、吐出コネクタ８８の吐出通路９２に向けて吐出される。この場合には、燃料通路出口４２と連絡通路７２との間の連絡箇所から燃料逃し通路７９へは、Ｏリング７４によって連絡が遮断されて燃料が流れることはない。
【００２６】プランジャ式燃料ポンプ１０内において、燃料通路３２内やそこから吐出通路９２までの間にベーパーが発生して、その燃料圧が所定以上の高圧に達した場合には、その高圧はシリンダアッセンブリー２４の上面とプラグ６４と基部６６の底面との間に入って、スプリング４６に抗してプラグ６４を図２並びに図３で上方に移動させ、プラグ６４の基部６６の上面６７をプレート８２の下面に接触させるようにする（図８）。この図８の状態では、基部６６の下側に取り付けたＯリング７４はシリンダアッセンブリー２４（バルブ部材４０）の上面とは接触しなくなり、シリンダアッセンブリー２４の上面（バルブ部材４０）とプラグ６４の基部６６の下面との間のシールドが解消される。即ち、燃料通路３２とプラグ６４の連絡通路７２との連絡位置と燃料逃し通路７９とを連絡する。
【００２７】本発明では、ダイアフラム式燃料ポンプ１１から吐出される燃料量はプランジャ式燃料ポンプ１０からの燃料吐出量より多くしてあるので、燃料導入用ニップル５４からプランジャ式燃料ポンプ１０に導入される燃料のうち、燃料通路３２に導入されて吐出通路９２に向かう燃料が必要燃料量となり、それ以外の燃料は余剰燃料となる。余剰燃料の一部としては、燃料通路３２から貫通穴５９を通過して幅狭隙間５０に至り、幅狭隙間５０から燃料吐出用ニップル５６に至る。余剰燃料の他の一部は、燃料導入用ニップル５４から環状の幅狭隙間５０のみを経由して燃料吐出用ニップル５６に至る。吐出用ニップル５６に至った燃料は、燃料戻し通路１３から燃料戻し通路１４４を経て、燃料タンク１３０へ戻される。一方、燃料通路３２から吐出通路９２に導入される必要吐出量の燃料は、インジェクタ１４２（プレッシャレギュレータ１３６）に向けて吐出される。
【００２８】燃料通路１２の内部やそこから吐出通路９２までの間にベーパーが発生して、その間の燃料圧が所定以上の高圧に達した場合には、その高圧はシリンダアッセンブリー２４の上面とプラグ６４と基部６６の底面との間に入って、スプリング４６に抗してプラグ６４を図２並びに図３で上方に移動させる。これによって、シリンダアッセンブリー２４の上面（バルブ部材４０）とプラグ６４の基部６６の下面との間のシールドが解消され、燃料通路３２とプラグ６４の連絡通路７２との連絡位置と燃料逃し通路７９とが連絡される。これによって、燃料通路３２内に発生したベーパーの大半は、逃し弁１２の働きによって燃料逃し通路７９から幅広隙間５２と幅狭空間５０とを経て燃料吐出用ニップル５６に至り、吐出用ニップル５６から燃料戻し通路１３を経て燃料タンク１３０に戻される。即ち、燃料通路３２内にベーパーが発生しても、そのベーパーは逃し弁１２の働きによって燃料吐出用ニップル５６から燃料戻し通路１３を経て燃料タンク１３０へ戻される。この結果、プランジャ式燃料ポンプ１０の内部でのベーパーの発生を抑えることができる。
【００２９】逃し弁１２が開かない程度に燃料通路３２等にベーパーが発生した場合には、ベーパーは余剰燃料としての燃料の流れに乗って、貫通穴５９から幅狭隙間５０を経由して燃料吐出用ニップル５６に至り、余剰燃料と共に燃料戻し通路１３から燃料タンク１３０に戻される。これによって、プランジャ式燃料ポンプ１０に導入された燃料にベーパーが発生しても、そのベーパーの殆どが燃料吐出用ニップル５６から燃料戻し通路１３を経て外部へ排除することができる。燃料タンク１３０に戻される燃料は高温になっていても、燃料タンク１３０で冷やされ、プランジャ式燃料ポンプ１０へは燃料タンク１３０で冷やされた燃料が供給される。これによって、プランジャ式燃料ポンプ１０が高温環境にあるとしても、ベーパーの発生を抑えることができる。燃料通路３２内に発生したベーパーを逃し弁１２を介して外部へ逃すことによって、プランジャ式燃料ポンプ１０の内部の燃料通路３２等の燃料圧を高くしないようにする。このように、プランジャ式燃料ポンプ１０内の燃料圧を高くしないようにできるので、ポンプボディ１４やプラグ６４等を、金属ではなく熱伝達率の低い合成樹脂で作ることができる。この結果、プランジャ式燃料ポンプ１０の内部でのベーパーの発生を抑制することができる。
【００３０】なお、図２,図３,図８及び前述の説明においては、シールド部材であるＯリング７４をプラグ６４に取り付けた状態を示したが、それに代えてＯリング７４をシリンダアッセンブリー２４（バルブ部材４０かシリンダ２８）に取り付けるようにしても良い。前記プランジャ式燃料ポンプ１０の説明において、長手方向を縦方向として説明したが、長手方向を横方向にしても構わない。
【００３１】
【発明の効果】以上のように、本発明に係わるメカ駆動式燃料ポンプを含む燃料系のベーパー排出構造によれば、メカ駆動式燃料ポンプの燃料吐出量より多くの燃料量を中間ポンプによってメカ駆動式燃料ポンプに導入して、メカ駆動式燃料ポンプから吐出燃料を吐出通路からエンジン側に吐出すると共に、余剰導入燃料を燃料戻し通路から外部に排出するようにしたものである。所定圧以下の燃料圧では、メカ駆動式燃料ポンプ内に発生するベーパーは余剰燃料と共に外部に排出し、所定以上の高圧では、メカ駆動式燃料ポンプ内部に発生したベーパーを逃し弁によって外部に排出することによって、メカ駆動式燃料ポンプから吐出される燃料からベーパーを大幅に減少させることができる。また、メカ駆動式燃料ポンプから外部に排出する余剰燃料を燃料タンクに戻すことによって、高温になった燃料は燃料タンクへ戻してそこで冷やすことができ、冷やした燃料を燃料タンクからメカ駆動式燃料ポンプに導入するので、メカ駆動式燃料ポンプにおけるベーパーの発生を抑制することができる。
【００３２】本発明では、高温時にメカ駆動式燃料ポンプ内にベーパーが発生した場合でも、逃し弁によってベーパーを外部に排出するので、メカ駆動式燃料ポンプの内部圧力が非常に高くなるのを防止することができる。この結果、ポンプボディの素材を従来のような金属に代えて、低熱伝達率の樹脂材で形成することが可能となり、従来のものと比べて、メカ駆動式燃料ポンプ内での燃料温度の上昇を抑え、ベーパーの発生を抑えることができる。その上、中間ポンプにおいてもボディを低熱伝達率の樹脂材で構成すれば、メカ駆動式燃料ポンプに導入される燃料のベーパーを少なくすることもできる。更に、金属に代えて樹脂材で作ることにより、製造コストを削減することができる。本発明ではメカ駆動式燃料ポンプ自体に高圧燃料を外部に逃がす逃し弁を有しているので、従来必要としたプレッシャレギュレータを省略することも可能となる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】３９００３５６９９
【氏名又は名称】株式会社ミクニアデック
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| 【出願日】 |
平成１１年１２月２７日（１９９９．１２．２７） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８４３５３
【弁理士】
【氏名又は名称】八嶋 敬市
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１８２６３６（Ｐ２００１−１８２６３６Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年７月６日（２００１．７．６） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−３６９２３４ |
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