特許 6182231 フューエルポンプモジュール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6182231

(24)【登録日】2017年7月28日

(45)【発行日】2017年8月16日

(54)【発明の名称】フューエルポンプモジュール

(51)【国際特許分類】

   F02M 37/08 20060101AFI20170807BHJP

   F04D 5/00 20060101ALI20170807BHJP

【ＦＩ】

   F02M37/08 E

   F04D5/00 B

【請求項の数】6

【全頁数】7

(21)【出願番号】特願2016-52573(P2016-52573)

(22)【出願日】2016年3月16日

【審査請求日】2017年2月10日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000141901

【氏名又は名称】株式会社ケーヒン

(74)【代理人】

【識別番号】110002192

【氏名又は名称】特許業務法人落合特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】津久井 祐弥

(72)【発明者】

【氏名】田中 聡

(72)【発明者】

【氏名】泉原 遼

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 隆之

【審査官】 櫻田 正紀

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−２２２０５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１６２１５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１０４２２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０９６３２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２８０２１１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｍ ３７／０８

Ｆ０４Ｄ ５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

燃料の吸入口（２９）および吐出口（３３）を有する燃料ポンプ（２１）と、
前記吐出口（３３）を構成する材料と異なる樹脂材料によって構成されて、前記吐出口（３３）を含む範囲で前記燃料ポンプ（２１）を包み込んで成形され、前記吐出口（３３）に通じる吐出流路（３５）を区画する樹脂成形体（３４）と
前記吐出流路（３５）内に配置されて、前記吐出口（３３）に通じる弁体上流側に比べて大きい弁体下流側の圧力に応じて着座する弁体（４２）を有するチェック弁（４１）と
を備えることを特徴とするフューエルポンプモジュール。

【請求項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、前記樹脂成形体（３４）は、配管（１７）に接続される外形を有しつつ前記配管（１７）に通じる前記吐出流路（３５）を区画し、前記チェック弁（４１）を含む接続管（３８）を備えることを特徴とするフューエルポンプモジュール。

【請求項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、前記吐出口（３３）を含む範囲で前記燃料ポンプ（２１）と前記樹脂成形体（３４）との間にはラビリンスシール（３６）が配置されることを特徴とするフューエルポンプモジュール。

【請求項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、前記ラビリンスシール（３６）は、前記吐出口（３３）の中心軸線に同軸に前記燃料ポンプ（２１）の端面に形成される溝（３７）を含むことを特徴とするフューエルポンプモジュール。

【請求項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、前記樹脂成形体（３４）は、前記燃料ポンプ（２１）から延びる導線（４８）に接続される接続端子（４７）を有するカプラー（４５）を備えることを特徴とするフューエルポンプモジュール。

【請求項6】

請求項１〜５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、前記樹脂成形体（３４）は取り付け片（３９）を備えることを特徴とするフューエルポンプモジュール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、燃料の吸入口および吐出口を有する燃料ポンプを備えるフューエルポンプモジュールに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１はフューエルポンプモジュールを開示する。フューエルポンプモジュールには燃料ポンプが組み込まれる。燃料ポンプの吐出管にはチェック弁が配置される。燃料ポンプの動作が停止して吐出圧が低下すると、弁体は着座し、燃料ポンプへの燃料の逆流は阻止される。このとき、弁体の下流側で高い圧力は保持される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００９−１６２１５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

燃料ポンプの吐出管は樹脂製モジュールボディの連結筒に嵌め込まれる。吐出管と連結筒との間にはシール部材が挟み込まれる。チェック弁が閉じると、弁体の下流で吐出管と連結筒との境界は高い圧力に曝される。圧力に応じて燃料は境界に沿って浸み込む。シール部材は浸み込む燃料の漏出を防止する。

【0005】

本発明は、樹脂成形体で燃料ポンプを包み込む際に特殊なシール機構を省略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。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の第１側面によれば、燃料の吸入口および吐出口を有する燃料ポンプと、前記吐出口を構成する材料と異なる樹脂材料によって構成されて、前記吐出口を含む範囲で前記燃料ポンプを包み込んで成形され、前記吐出口に通じる吐出流路を区画する樹脂成形体と、前記吐出流路内に配置されて、前記吐出口に通じる弁体上流側に比べて大きい弁体下流側の圧力に応じて着座する弁体を有するチェック弁とを備えるフューエルポンプモジュールは提供される。

【0007】

第２側面によれば、第１側面の構成に加えて、前記樹脂成形体は、配管に接続される外形を有しつつ前記配管に通じる前記吐出流路を区画し、前記チェック弁を含む接続管を備える。

【0008】

第３側面によれば、第１または第２側面の構成に加えて、前記吐出口を含む範囲で前記燃料ポンプと前記樹脂成形体との間にはラビリンスシールが配置される。

【0009】

第４側面によれば、第３側面の構成に加えて、前記ラビリンスシールは、前記吐出口の中心軸線に同軸に前記燃料ポンプの端面に形成される溝を含む。

【0010】

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、前記樹脂成形体は、前記燃料ポンプから延びる導線に接続される接続端子を有するカプラーを備える。

【0011】

第６側面によれば、第１〜第５側面のいずれかの構成に加えて、前記樹脂成形体は取り付け片を備える。

【発明の効果】

【0012】

第１側面によれば、燃料ポンプの動作が停止して吐出圧が低下すると、弁体上流側に比べて弁体下流側で圧力が大きくなり弁体は着座する。チェック弁は閉じる。弁体の下流側で高い圧力は保持される。弁体の上流側は減圧するので、燃料ポンプと樹脂成形体との境界は高い圧力に曝されることはない。こうして境界に沿って燃料の浸み込みは防止される。燃料の浸み込みを防止する特殊なシール機構は省略されることができる。しかも、燃料ポンプそのものの構造を変更することなく、チェック弁の有無を選択することができ、複数機種にわたって燃料ポンプの共通化が実現され、開発費の削減や生産設備および管理工数の削減は達成されることができる。

【0013】

第２側面によれば、チェック弁は突出する接続管内に収容されるので、チェック弁の配置スペースは最小限に抑制されることができる。

【0014】

第３側面によれば、ラビリンスシールが配置されるので、限られたスペース内で燃料ポンプと樹脂成形体との境界の面積は増大することができ、その結果、燃料ポンプと樹脂成形体との結合力は増強され、両者の間でシール性は強化される。

【0015】

第４側面によれば、燃料ポンプの端面に溝が形成されるので、樹脂成形体の成形時に樹脂材料は溝内に流れ込むことができ、ラビリンス構造は簡単に確立されることができる。

【0016】

第５側面によれば、樹脂成形体にカプラーが一体化されるので、燃料ポンプと接続端子とは確実に電気接続される。こうした電気接続の実現にあたってフューエルポンプモジュールの小型化は実現される。製造コストは低減される。

【0017】

第６側面によれば、他部材への固定にあたって利用される取り付け片が樹脂成形体に一体化されるので、フューエルポンプモジュールおよび取り付け片の組み立てにあたってスナップフィットといった連結機構を省略することができ、その結果、フューエルポンプモジュールの小型化は実現される。燃料ポンプに取り付け片を組み付ける作業が省略され、製造コストは低減される。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】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。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。

【0020】

図１は一実施形態に係る燃料供給システム１１を概略的に示す。燃料供給システム１１はインジェクター１２、フューエルポンプモジュール１３および燃料タンク１４を備える。インジェクター１２は内燃機関１５の吸気道１６に挿入される。インジェクター１２には燃料配管１７を通じてフューエルポンプモジュール１３が接続される。インジェクター１２にはフューエルポンプモジュール１３から規定の圧力下で燃料が供給される。フューエルポンプモジュール１３には燃料配管１８を通じて燃料タンク１４が接続される。燃料タンク１４には燃料が貯留される。フューエルポンプモジュール１３は燃料タンク１４から燃料を補給する。

【0021】

フューエルポンプモジュール１３は燃料ポンプ２１を備える。燃料ポンプ２１の筐体２２は、円筒形のケーシング２３と、ケーシング２３の一端に結合される第１端面部材２４と、ケーシング２３の他端に結合される第２端面部材２５とで構成される。第１端面部材２４と第２端面部材２５との間でケーシング２３内にはインペラー２６および電動モーター２７が収容される。インペラー２６の回転軸２８は第１端面部材２４および第２端面部材２５に軸心回りに回転自在に支持される。回転軸２８には電動モーター２７のローター２７ａが結合される。ローター２７ａの周囲にステーター２７ｂは配置される。電流の供給に応じて電動モーター２７は作動する。電動モーター２７は回転軸２８の回転を引き起こす。第２端面部材２５は比較的に高い融点を有する樹脂材料から成型される。そうした樹脂材料には例えばＰＰＳ樹脂が挙げられる。第１端面部材２４およびケーシング２３は金属材料から成形されればよい。

【0022】

第１端面部材２４には吸入路２９を区画する第１接続管３１が形成される。吸入路２９は一端の吸入口で外部に開口する。第１接続管３１には燃料タンク１４に通じる燃料配管１８が結合される。吸入路２９の他端はインペラー室３２に接続される。インペラー室３２内にインペラー２６は配置される。回転軸２８の回転に応じてインペラー２６が回転すると、吸入口からインペラー室３２に燃料は導入される。

【0023】

第２端面部材２５には吐出口３３が区画される。インペラー２６が回転すると、吐出口３３から燃料は吐出される。インペラー室３２から吐出口３３に規定の圧力下で燃料は流れ込む。

【0024】

フューエルポンプモジュール１３は樹脂成形体３４を備える。燃料ポンプ２１は吐出口３３を含む範囲で樹脂成形体３４に包み込まれる。樹脂成形体３４は第１端面部材２４および第２端面部材２５よりも低い融点を有する樹脂材料から成型される。そうした樹脂材料には例えばＰＯＭ樹脂が挙げられる。樹脂成形体３４には燃料ポンプ２１の吐出口３３に通じる吐出流路３５が区画される。

【0025】

燃料ポンプ２１の吐出口３３と樹脂成形体３４との間にはラビリンスシール３６が配置される。ラビリンスシール３６は、吐出口３３の中心軸線に同軸に燃料ポンプ２１の第２端面部材２５に形成される溝３７を含む。樹脂成形体３４は溝３７内に入り込む。

【0026】

樹脂成形体３４は第２接続管３８を有する。第２接続管３８はインジェクター１２に通じる燃料配管１７に接続される外形を有する。第２接続管３８内に吐出流路３５は区画される。吐出流路３５は燃料配管１７に通じる。

【0027】

樹脂成形体３４は取り付け片３９を有する。取り付け片３９は例えば回転軸２８の軸心に平行な１平面内で広がる取り付け面を区画する。取り付け片３９は例えばケーシング２３の母線からケーシング２３の外側に広がればよい。

【0028】

フューエルポンプモジュール１３はチェック弁４１を備える。チェック弁４１は第２接続管３８内に組み込まれる。チェック弁４１は吐出流路３５内に配置される弁体４２を備える。弁体４２は、吐出口３３に通じる弁体上流側に比べて大きい弁体下流側の圧力に応じて着座する。弁体４２には弁座４３に向かって弁体４２を押し付ける弾性力を発揮する弁ばね４４が配置される。弁体上流側の圧力が弁体下流側の圧力よりも大きいと、弁体４２は弁座４３から離れる。チェック弁４１は開く。

【0029】

フューエルポンプモジュール１３はカプラー４５を備える。カプラー４５は樹脂成形体３４に組み込まれる。樹脂成形体３４はソケット４６を形成する。ソケット４６内には接続端子４７が突出する。接続端子４７には燃料ポンプ２１の電動モーター２７から延びる導線４８が接続される。ソケット４６には雄側のカプラー（図示されず）が嵌め込まれる。接続端子４７から電動モーター２７に駆動電流は供給される。

【0030】

燃料ポンプ２１の動作が停止して吐出圧が低下すると、弁体上流側に比べて弁体下流側で圧力が大きくなり弁体４２は着座する。チェック弁４１は閉じる。弁体４２の下流側で高い圧力は保持される。弁体４２の上流側は減圧するので、燃料ポンプ２１と樹脂成形体３４との境界は高い圧力に曝されることはない。こうして境界に沿って燃料の浸み込みは防止される。燃料の浸み込みを防止する特殊なシール機構は省略されることができる。しかも、燃料ポンプ２１そのものの構造を変更することなく、チェック弁４１の有無を選択することができ、複数機種にわたって燃料ポンプ２１の共通化が実現され、開発費の削減や生産設備および管理工数の削減は達成されることができる。

【0031】

フューエルポンプモジュール１３では、樹脂成形体３４の第２接続管３８内にチェック弁４１は組み込まれる。チェック弁４１は突出する第２接続管３８内に収容されるので、チェック弁４１の配置スペースは最小限に抑制されることができる。フューエルポンプモジュール１３の配置にあたって省スペース化は実現される。

【0032】

吐出口３３を含む範囲で燃料ポンプ２１と樹脂成形体３４との間にはラビリンスシール３６が配置される。したがって、限られたスペース内で燃料ポンプ２１と樹脂成形体３４との境界の面積（接触面積）は増大することができ、その結果、燃料ポンプ２１と樹脂成形体３４との結合力は増強され、両者２１、３４の間でシール性は強化される。ここで、ラビリンスシール３６の構築にあたって第２端面部材２５の表面に溝３７が形成される。樹脂成形体３４の樹脂成型時に樹脂材料は溝３７内に流れ込むことができ、ラビリンス構造は簡単に確立されることができる。

【0033】

樹脂成形体３４にはカプラー４５が一体化される。したがって、燃料ポンプ２１と接続端子４７とは確実に電気接続される。こうした電気接続の実現にあたってフューエルポンプモジュール１３の小型化は実現される。製造コストは低減される。

【0034】

樹脂成形体３４は取り付け片３９を備える。取り付け片３９は樹脂成形体３４の樹脂成型時にいちどに形作られる。こうしてフューエルポンプモジュール１３の生産工程では工程数は削減されることができる。製造コストは低減される。

【0035】

フューエルポンプモジュール１３の製造にあたって射出成型は用いられる。射出成型では金型内にフューエルポンプモジュール１３を象ったキャビティが区画される。キャビティ内には燃料ポンプ２１およびカプラー４５の構成要素が配置される。キャビティには樹脂成形体３４の材料が流し込まれる。このとき、第２端面部材２５の融点は樹脂成形体３４の融点よりも高いことから、材料が流し込まれる際に第２端面部材２５は固体に維持される。樹脂成型に応じて樹脂成形体３４は形成される。樹脂成形体３４が成型された後、チェック弁４１の構成要素は、第２接続管３８内に挿入され、熱かしめによって固定される。

【符号の説明】

【0036】

１３…フューエルポンプモジュール、１７…配管（燃料配管）、２１…燃料ポンプ、２９…吸入口（吸入路）、３３…吐出口、３４…樹脂成形体、３５…吐出流路、３６…ラビリンスシール、３７…溝、３８…接続管（第２接続管）、３９…取り付け片、４１…チェック弁、４２…弁体、４５…カプラー、４７…接続端子、４８…導線。

【要約】

【課題】樹脂成形体で燃料ポンプを包み込む際に特殊なシール機構を省略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。
【解決手段】フューエルポンプモジュール１３は、吐出口３３を含む範囲で燃料ポンプ２１を包み込み、吐出口３３に通じる吐出流路３５を区画する樹脂成形体３４と、吐出流路３５内に配置されて、吐出口３３に通じる弁体上流側に比べて大きい弁体下流側の圧力に応じて着座する弁体４２を有するチェック弁４１とを備える。
【選択図】図１

【図1】