JPH04365966A - 燃料フィルタ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、燃料フィル装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来によれば、燃料フィルタ装置の目詰
まりを検知するものとして、特開昭５９−１０８８５９
号公報に記載されているように、ケーシング内に、リー
ドスイッチを内側に内蔵した圧力応動体を配置し、この
圧力応動体により区画されたケーシング内の非清浄室お
よび清浄室の各々を、連結管を介して燃料フィルタの上
流側および下流側に連通した構成としてある。そして、
燃料フィルタの目詰まりにより、その非清浄室と清浄室
との間の圧力差が増大すると、圧力応動体が移動してリ
ードスイッチがオンし、燃料フィルタの目詰まりを検知
するようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来例
によると、非清浄室、清浄室と燃料フィルタの上、下流
側との間は連結管により連結されているため、燃料フィ
ルタ装置の最初の使用時または新品と取替えた直後に使
用される場合、燃料と空気との置換が迅速に行われず、
非清浄室および／または清浄室に直ちに燃料が充満しな
い。この結果、上記室内に燃料が充満されない状態で使
用されると、振動等の外力により圧力応動体が燃料によ
る移動の制限を受けず、振動し、スイッチを無秩序に開
閉させてしまうという解決すべき課題がある。

【０００４】本発明は連結管の使用を廃止して迅速に非
清浄室内、清浄室内に燃料を流入させて上記課題を解決
しようとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】かかる課題は、燃料を濾
過する燃料フィルタを内蔵したフィルタ部と、該フィル
タ部が取り付けられ、かつフィルタ部への燃料入口部お
よびフィルタ部からの燃料出口部を備えるマウント部と
、該マウント部に取り付けられた目詰まり検知体と、を
具備し、該目詰まり検知体は、収容室と、該収容室を非
清浄室と清浄室とに区画する圧力応動体と、該圧力応動
体の動きにより接点が開閉されるスイッチ手段と、を包
含し、非清浄室はマウント部の燃料入口部側に通じ、清
浄室は前記マウント部の燃料出口部側に通ずるという技
術的手段によって達成される。

【０００６】

【作用】目詰まり検知体を、マウント部に直接取り付け
る構成とし、その検知体の非清浄室と清浄室とをマウン
ト部の燃料入口部、出口部に連通するものであるから、
その連通は短路構成となり、目詰まり検知体の非清浄室
、清浄室内に始動後比較的短時間で燃料を充填すること
ができる。

【０００７】

【発明の効果】従って、本発明によれば、非清浄室、清
浄室内に始動後長時間、燃料が充填されない期間に生じ
る誤作動の発生を防ぐことができる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明を具体的実施例により詳細に説
明する。図１において、燃料フィルタ装置は、金属性ア
ッパボディ１、フィルタ組立体２、レベルスイッチ装置
３、ハンドポンプ４で構成されている。フィルタ組立体
２は金属ケース２ａ、軸流式フィルタエレメント２ｂで
主用部が構成されており、フィルタエレメント２ｂの下
方には水溜用空間部５が形成されている。上記アッパボ
ディ１はフィルタ組立体２が取付けられるマウント部を
なすものである。このアッパボディ１には燃料入口管６
を有したニップル７がボルト８により固定してあり、こ
の管６はアッパボディ１の燃料入口１ｃに連通している
。上記アッパボディ１の上部には、上記ハンドポンプ４
を構成するダイヤフラム９、弁体１０、プロテクタ部材
１１、ダイヤフラム質１２などが配置されている。

【０００９】即ち、ゴムなどの伸縮自在な材料で構成し
たダイヤフラム９は金属キャップ１３，１４の間に挟持
固定され、かつこのキャップ１３，１４は金属取付部材
１５にかしめ固定されている。このダイヤフラム９の外
周縁は、金属カバー１６をアッパボディ１の上端に巻締
め固定することでカバー１６とアッパボディ１の上端と
の間に挟持固定されている。

【００１０】上記取付部材１５の上端はカバー１６の外
部へ突出しており、この上端にビス１７を用いて樹脂製
のカップ状の操作部材１８が取付けてある。この操作部
材１８はカバー１６を一部覆う形状を有しており、この
覆うように横方向に広がった部分とカバー１６との間に
コイルスプリング１９が介在せしめてある。かような取
付関係により、上記操作部材１８を手で押すとコイルス
プリング１９が縮み、取付部材１５が下降してダイヤフ
ラム９が撓むことになる。操作部材１８よりて離せば、
コイルスプリング１９が伸びて操作部材１８を介して取
付け部材１５が上昇し、ダイヤフラム９は元の状態に復
帰することになる。

【００１１】かかる操作部材１８の往復動操作によるダ
イヤフラム質１２内の圧力変動を利用して、燃料フィル
タ組立体２へ供給するため、前記弁体１０及びプロテク
タ部材１１がアッパボディ１に取付けてある。

【００１２】この弁体１０、プロテクタ部材１１は図４
のごとき構造を有している。弁体１０は図４のごとく、
円盤状吸入側部分１０ａ、円盤状吐出側部分１０ｂ、な
らびにリング部１０ｃを備えていて、ばね鋼を打ち抜い
て一体化してある。

【００１３】プロテクタ部材１１は、上記弁体１０の吸
入部分１０ａの変形量を規制するストッパー部１１ａ、
上記弁体１０の吐出側部分１０ｂ、ならびに取付座部１
０ｃを押え付けるための円盤部１１ｂ、およびこの円盤
部１１ｂに設けた貫通穴１１ｃ備えている。このプロテ
クタ部材１１は例えばステンレス鋼をプレスで打ち抜い
た構成してある。

【００１４】この弁体１０とプロテクタ部材１１とは図
５のように組付けられている。即ち、プロテクタ部材１
１のストッパー部１１ａを弁体１０の吸入側部分１０ａ
上に、またプロテクタ部材１１の円盤部１１ｂを弁体１
０の吐出側部分１０ｂおよびリング状部１０ｃ上に位置
させた状態でアッパボディ１のリング状取付部１ａの内
側に配置し、取付部１ａに治具を打ち込んで該取付部１
ａを複数箇所で変形させ、その変形によって形成された
爪１ｂによりプロテクタ部材１１の円盤部１１ｂの周縁
を固定している。

【００１５】ところで、図１に戻るに、加熱装置２１が
ダイヤフラム室１２に配設してある。この加熱装置２１
の詳細構造につき説明すると、図２及び図３において、
全体として缶形状のハウジング２２の底部には、円盤状
の加熱素子２３が、正の電極を兼ねるリング状のウェー
ブワッシャ２４のスプリング作用によって圧着されてい
る。このハウジング２２は負の電極を兼ねるため、ウェ
ーブワッシャ２４との電気絶縁を図るべく耐熱樹脂製の
スペーサ２５，２６を配置している。ターミナル２７は
ウェープワッシャ１６に溶接接合されており、このター
ミナル２７にリード線２８の芯線２８ａがかしめ固定さ
れている。ハウジング２２の開放端は蓋２９が巻締め固
定２０され、ハウジング２２の内部は外部に対し閉ざさ
れている。また、ハウジング２２は、アッパボディ１に
固定するために、内部にねじ加工を行ったユニオン３０
に溶接接合されている。このユニオン３０は、内部にリ
ード線２８を通す貫通穴３１ａを有したユニオン３１に
よって前記アッパボディ１に固定されている。なお、図
２中において、符号３２は耐熱ゴムブッシュ、３３は気
密用弾性Ｏリングを示している。上記ハウジング２２、
ウェーブワッシャ２４、ターミナル２７、蓋２９、ユニ
オン３０，３１は各々金属製が構成してあり、特にハウ
ジング２２は加熱素子２３の熱が効果的に伝導され熱伝
導性のよい、例えば銅で構成されている。

【００１６】一方、上記加熱素子２３は、正の抵抗温度
係数を有し、特定温度で抵抗値が急激に増大する公知の
チタン酸バリウム系セラミック半導体磁器で構成してあ
り、かつこの素子２３の両面にはこれまた公知のＮｉ−
Ａｇの二重構造電極（図示省略）が設けてある。この電
極のうち一方がウェーブワッシャ２４に、他方がハウジ
ング２２に接触しているのである。

【００１７】このように構成された加熱装置２１は、前
述したように、図１において、ダイヤフラム室１２内に
配置されているが、その加熱装置２１のハウジング２２
の底部が前記アッパボディ１の底部に近接するように該
加熱装置２１がダイヤフラム室１２内に配置されている
。前記アッパボディ１は、図１ならびに図６に示すごと
く、リードスイッチ４０ａを具備した、目詰の検知体を
なすスイッチ組立体４０、ダイヤフラム４４、マグネッ
ト４２を具備したダイヤフラム組立体４８、スプリング
４１，４５、及びワッシャ４３，４９で構成された圧力
センサ７０を備えている。そして、スイッチ組立体４０
が収容されるアッパボディ１の収容室はダイヤフラム４
４によって非清浄室８０と清浄室８１とに区画されてい
る。非清浄室８０はアッパボディ１に形成した流路４６
を介してフィルタエレメント２ｂの上流側（入口部側）
に通じており、また、清浄室８１はアッパボディ１に形
成した流路４７を介してフィルタエレメント２ｂの下流
側（出口部側）に通じている。内部にスイッチ手段をな
すリードスイッチ４０ａを備えるスイッチ組立体４０は
、ハング５１、接着剤５２で内部と外部とを完全に隔て
ており、ねじによってアッパボディ１に固定される。ス
イッチ組立体４０のリードスイッチ４０ａの配置された
周囲には、アルミニウム等で成形された非磁性体材料よ
りなる円筒状のユニオン５３にかしめられたリング状の
マグネット４２が配置されている。ユニオン５３は、ダ
イヤフラム４４、円筒状プレート５０と共にリベット５
でかしめられ、ダイヤフラム組立体４８を構成している
。上記ワッシャ４９は、樹脂、アルミニウム等で成形さ
れていて左右に突起を持っており、ダイヤフラム４４に
接している。上記スプリング４１はワッシャ４９介して
ダイヤフラム４４を適度に圧縮する働きをもつ。 上記ワッシャ４９の突起は一方側はスプリング４１のガ
イド、他方側はダイヤフラム４４の抜け防止の役割を有
している。

【００１８】上記スプリング４５は、組付状態では、ダ
イヤフラム組付体４８をスイッチ組付体４０に押しつけ
ており、流体４６との間の差圧が設定値になるまで、組
付状態を保つように荷重設定されている。また、上記ワ
ッシャ４３はアルミニウム、鋼等で構成され、スイッチ
組付体４０とアッパボディ１との間のシールを行う。リ
ードスイッチ４０ａは図６に示したごとくガラス管内に
不活性ガスとともに一体の接点が封入されている。この
圧力センサと加熱装置２１とを組合わせた加熱回路は図
７に示すようであって、流路４６と４７との間の差圧を
検出してリードスイッチ４０ａの信号で制御器をなすリ
レー３５を動作させ、加熱装置２１の加熱素子２３に通
電してこれ加熱させる。なお、図７中、３６はイグニッ
ションスイッチ、３７はヒューズ、３８は電源（車載バ
ッテリー）である。

【００１９】上記リレー３５は図８のようにアッパボデ
ィ１にブラケット３９を介して取付けてある。図８中、
符号４０は燃料タンク、４１は燃料ポンプ、４２は噴射
ポンプ、４３はディーゼルエンジンを示している。

【００２０】図１に戻るに、前記レベルスイッチ装置３
は公知の磁石３ａ付きフロート３ｂを用いたリードスイ
ッチ３ｃを具備しており、該レベルスイッチ装置３の基
部３ｄは、フィルタ組立体２の容器２ａの底壁に取付け
たナット部４４に取付けてある。このレベルスイッチ装
置３の基部３ｄには水抜き用のドレンプラグ４５が取付
けてある。なお、このドレンプラグ４５上記基部３ｄよ
り少し弛めると、図示しない横溝が縦溝４５ａと連通す
るようになっている。

【００２１】上記構成において、次に作動を説明する。 燃料ポンプ４１の作動によって燃料タンク４０の燃料は
燃料入口管６を通じてアッパボディ１の流入口１ｃに至
る。そして、弁体１０の流入側部分１０ａを押し挙げて
ダイヤフラム室１２内に入り、その後弁体１０の吐出側
部１０ｂを押し下げてフィルタ組立体２の容器２ａ内に
入り、エレメント２ｂの中心部空間を通じて、水溜用空
間部５に導かれ、ここに滞留する間に、水と燃料の比重
差によって、水を該空間部５下方に沈降させ、燃料より
水が分離される。

【００２２】該燃料は、水を分離された後、フィルタエ
レメント２ｂの軸方向を通過する際に濾過されて清浄と
なり、アッパボディ１に設けた燃料吐出口１ｄを通じて
燃料ポンプ４２、エンジン４３へと導かれる。

【００２３】水溜用空間部５に沈降した水は、一定の量
が溜まると、レベルスイッチ装置３のフロート３ｂが浮
上して磁石３ａによりリードスイッチ３ｃがＯＮする。 これにより、インストルメントパネル等に配置された警
告灯又はブザーにより、運転者に警告する。所定量の水
を検出したらドレンプラグ４５をまわして、ハンドポン
プ４の操作部材１８を上下動かさせてダイヤフラム９を
変位させ、ダイヤフラム室１２内に圧力変動を生じさせ
る。これにより、弁体１０の吐出側部分１０ｂが間欠的
に開いて水面に圧力を加えるため、水はドレンプラグ４
５の縦溝４５ａより排出される。

【００２４】ところで、上記ハンドポンプ４はドレン水
を抜くために用いる他、フィルタ組立体２を新品に交換
したときなどに燃料をフィルタ組立体２の内部に一時的
に供給するために用いる。なお、定常時は、前述のごと
く、その内部が燃料系路の一部を構成することになる。 　　一方、低温時には、燃料中にワックスが存在するた
め、ワックスはフィルタエレメント２ｂの目づまり進行
させる。それに伴い、フィルタエレメント上流側の流路
４６、下流側４７間の差圧が上昇していき、スプリング
４５の設定値を越えると、ダイヤフラム４４およびダイ
ヤフラム組立体４８より構成される圧力応動体が移動を
始め、ダイヤフラム組立体４８に組込まれたマグネット
４２も移動を始める。そして、差圧がさらに上昇すると
、マグネット４２はリードスイッチ４０ａがＯＮになる
所定位置まで移動する。また、さらに、差圧が上昇して
も、プレート５０が、アッパボディ１に当たる位置で移
動は止まり、リードスイッチを再びＯＦＦにする事はな
い。リードスイッチ４０ａがＯＮすることにより、リレ
ー３５がＯＮして加熱装置２１の加熱素子２３に通電さ
れ、該加熱素子２３が熱を発し、これはハウジング２２
に伝達されることになる。燃料は弁体１０の流入側部分
１０ａを押し上げてダイヤフラム室１２内に流入するが
、ダイヤフラム室１２の底部と加熱装置２１の底部との
間が充分接近するようにしてあるため、その間を流れる
燃料は薄膜状の流れとなって、ダイヤフラム室１２を通
過する。

【００２５】その際、該燃料は充分な熱効率によって、
該燃料中のワックス成分が、溶かされることはもちろん
、フィルタエレメント２ｂを目づまらしているワックス
分をも溶かして、差圧の減少を行ない、目づまりが進行
する時の逆の過程を経て、リードスイッチ４０ａがＯＦ
Ｆされる。このスイッチ４０ａがＯＦＦされると再びフ
ィルタエレメント２ｂの目づまりが起こり始め、上記プ
ロセスが、燃料回路系がワックス分を溶かす温度に到達
するまで栗返されるが、エンジンに悪影響を与える目づ
まりの時だけに作動するため使用電力用は必要最小限で
すむ。

【００２６】ところで、本実施例では圧力センサの特徴
として、大気との間のシールはワッシャ４３で行ってい
るため、ダイヤフラム４４が作動中に破損して孔明きが
発生しても、外部に燃料が洩れ出すことはなく、燃料フ
ィルタ装置に取り付けるに適当である。また、リードス
イッチ４０ａを使用していることにより、不使用期間が
長くとも電極が腐食することはなく、安定した動作を期
待できる。

【００２７】本発明の圧力センサの別の利用例として、
加熱装置と併用しない場合に、不エレメント２ｂのダス
トによる目づまりを検出してエレメント交換を知らせる
ことができる。この場合の回路は図９に示すようであっ
て、ダストによる流路４６と４７との間の差圧を検出し
て、リードスイッチ４０ａの信号でダッシュパネル（図
示なし）に設けられたランプ５４を作動させる。

【００２８】また、圧力センサのさらに別の利用例とし
て、公知の分配型噴射ポンプ（ＶＥポンプと略す）と組
み合わせて使用する場合の燃料回路を図１０に示す。６
０は燃料タンク、５９は燃料フィルタ、６１はＶＥポン
プである。燃料はＶＥポンプ６１で吸引されるため、６
０〜６１間は負圧となる。また、５９〜６０間は配管の
長さが相当長くなるため、５９〜６０間で配管抵抗が生
じる。５９〜６０間の配管の長さは車輌によって異なる
ため、配管抵抗も異なる。このため、図１の流路４６か
らフィルタエレメント２ｂ上流の圧力を取るかわりに図
１０の符号６２のように、ＶＥポンプ６１の下流側から
圧力を取ると、配管抵抗を考えずに精度よく圧力センサ
を動かすことができる。

【００２９】図１１は本発明の他の実施例を示すもので
ある。この実施例で、前記実施例と異なる点は、前記実
施例では構成部品４５，４８，４９，４１，４３，４０
と順にアッパボディ１に組付けることにより、圧力セン
サとしての帰納を有するのに対して、別に組付体をアッ
パボディ１に締付ければよく、組付の簡便化、信頼性向
上をねらったものである。

【００３０】この実施例において、先の実施例の４１，
４９が構成から除かれる替わりにＯリング５７、鉄，黄
銅等の金属で成形されたカップ状部５６、アルミニウム
黄銅等の金属で構成されたボディ５５が追加される。カ
ップ状部５６はボディ５５と共にかしめられ、またボデ
ィ５５はスイッチ組立体４０と共にかしめられることに
より、圧力センサ組立体５８を成す。Ｏリング５７は、
流路４６と４７との間のシールを行う。

【００３１】このような構成での作動は先の実施例とま
ったく同様である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置の一実施例を示す部分破段面図であ
る。

【図２】図１の加熱装置およびその取り付け状態を示す
断面図である。

【図３】図２のウェーブワッシャーとリード線との取り
付け状態を示す平面図である。

【図４】図１の弁体とプロテクタ部材とを示す斜視図で
ある。

【図５】図４に示した弁体とプロテクタ部材とのアッパ
ボディに対する取り付け状態を示す斜視図である。

【図６】図１の圧力センサを示す断面図である。

【図７】図１の加熱装置の通電回路図である。

【図８】図１のフィルタ装置を示す外観斜視図である。

【図９】本発明の用途例を示す回路である。

【図１０】本発明の用途例を示す回路である。

【図１１】本発明の他の実施例を示す圧力センサの断面
図である。

【符号の説明】

１　　アッパボディ ２　　フィルタ組立体 ２ｂ　　フィルタエレメント ４０　　スイッチ組立体 ４０ａ　　リードスイッチ ４２　　磁石 ４４　　ダイヤフラム ４６　　流路 ４７　　流路 ４８　　ダイヤフラム組立体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 燃料を濾過する燃料フィルタを内蔵したフィルタ部と、
   該フィルタ部が取り付けられ、かつ前記フィルタ部への
   燃料入口部および前記フィルタ部からの燃料出口部を備
   えるマウント部と、該マウント部に取り付けられた目詰
   まり検知体と、を具備し、該目詰まり検知体は、収容室
   と、該収容室を非清浄室と清浄室とに区画する圧力応動
   体と、該圧力応動体の動きにより接点が開閉されるスイ
   ッチ手段と、を包含し、前記非清浄室は前記マウント部
   の前記燃料入口部側に通じ、前記清浄室は前記マウント
   部の前記燃料出口部側に通ずることを特徴とする燃料フ
   ィルタ装置。