JPH09105366A - 燃料フイルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ［課題］ 燃料噴射式のガソリンエンジン用の燃料フイ
ルタとして、プレッシャレギュレータの機能を備えさ
せ、部品点数とセットスペースの節約を図り、組立易く
する。 ［解決手段］ 側部に入口パイプ４ａを有する円筒状の
ケース本体１と、その下側を閉じるカバー体２と両者の
間に配設される円筒状のろ過エレメント３からなり、ろ
過エレメント３の内側になるケース本体１の中央部には
内部に中空室１ｂを形成したボス部１ａを設け、ボス部
１ａ上には吸気系の負圧導入用の負パイプ４ｃと出口パ
イプ４ｂを取付け、カバー体２の中央部にはケース本体
のボス部１ａに対向するボス筒２ａを設け、ボス筒２ａ
内には弁体６とリターン用の通孔５ｂを有する弁軸筒５
を配設し、ケース側ボス部１ａとカバー側ボス筒２ａと
の間にダイヤフラム７を下向きにばね付勢して張設し、
そのダイヤフラムを弁体に圧接させ、ダイヤフラム７の
上に働くばね力，吸気負圧と、下に働く燃料圧との関係
で弁体を開いて余分な燃料をタンクＴに戻す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は燃料フイルタ主と
して燃料噴射式のガソリンエンジンへの使用に適するよ
うにした燃料フイルタに関する。

【０００２】

【従来の技術】燃料噴射式のガソリンエンジンを搭載す
る車両では、一般に図７のように燃料タンクＴ中に配設
した燃料ポンプＰにより燃料を汲み上げ（吐出圧3.5 な
いし5kg ／cm² 程度）、これを燃料フイルタＦを通して
ろ過した上で吸気マニホールドＭ上のインジェクタＩに
送り、かつそこにつながる分岐路を介してプレッシャレ
ギュレ−タＰＲに送り、一方プレッシャレギュレ−タＰ
Ｒには吸気マニホールドＭのスロットルバルブＳＶの下
流側の負圧を導入するようになされていて、燃料供給路
内の圧力と吸気マニホールドＭ内の圧力との差圧に応じ
て余分な燃料をリターン通路Ｒを介してタンクＴに戻
し、燃料の圧力いわゆる燃圧を一定（約2.5kg／cm² 程
度）に保つようにして、インジェクタＩに供給し、電子
制御器介在のもとにエンジンの運転状態に応じた燃料噴
射を行うようにしている。

【０００３】そして、上記燃料供給システムの燃料フイ
ルタには、鉄，アルミニウム等の金属又は合成樹脂製コ
ップ状の容器の内部にろ紙又は不織布を菊花形筒状又は
ロール状に形成したろ材を配設したものが主として用い
られ、又、プレッシャレギュレータＰＲには、燃料の入
口パイプとリターンパイプを有する同じ材質の容器の上
に吸気負圧導入用のパイプを有する帽子状のカバーを取
付け、カバーと容器とをダイヤフラムで仕切り、カバー
中には所定圧（吐出圧より若干低い3 ないし4kg ／cm²
程度）のコイルばねを配設する一方、容器中には弁体を
配設して、ダイヤフラムにかかる容器中の圧力とカバー
内の圧力の差に応じて弁体を開いて余分な燃料をタンク
に戻すようにしたものが用いられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
燃料フイルタやプレッシャレギュレータは個々別々のも
ので、単一の機能しか備えておらず、しかも、燃料タン
クから離れた所に配置されていて、それぞれのセットス
ペースを必要とし、部品点数や接続部が多く、配管が複
雑になり、シール不良等の不具合を生じ易く、組立にも
手間がかかりコスト高を招いてしまう。

【０００５】そこで、この発明は燃料フイルタにプレッ
シャレギュレータの機能を持たせ、部品点数や接続部及
びセットスペースの減少を図り、組立易くしてコスト高
にならないようにすることを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題のもとにこの発
明は、燃料噴射式のガソリンエンジンに用いられる燃料
フイルタとして、第１に下側が開放され側部に入口パイ
プを有する円筒状のケース本体と、その開放端を閉じる
カバー体及び両者の間に配設される円筒状のろ過エレメ
ントとからなり、ろ過エレメントの内側に当たるケース
本体の中央部には内部に中空室を形成したボス部を設
け、ボス部上には吸気マニホールドの負圧導入用の負パ
イプとインジェクタにつながる出口パイプを取付け、負
パイプは中空室に連通させると共に出口パイプはろ過エ
レメントの内側に連通させ、カバー体の中央部にはケー
ス本体のボス部に対向しろ過エレメントの内側に連通す
るボス筒を設け、ボス筒内には弁体とリターン用の通孔
を有する弁軸筒を配設し、かつケース本体のボス部とカ
バー体のボス筒との対向面間には所定圧に下向きにばね
付勢したダイヤフラムを張設し、該ダイヤフラムを上記
弁体に圧接させてリターン用通孔を開閉するようにな
し、ケース本体を燃料タンク内に吊持するようにしたこ
とを特徴とし、第２には下側が開放され側部に入口パイ
プを有する円筒部とその上の首筒部とこの首筒部から四
方に広がるフランジ部からなるケース本体と、その開放
端を閉じ中央にボス筒を有するカバー体とからなり、ケ
ース本体のろ過エレメント内に当たる中央部には、下端
部がカバー体のボス筒に嵌合し上端部は首筒部内に伸び
る内側にリターン用の通孔を有しかつ通孔上端部に弁体
を備える弁軸筒を設け、上記円筒部と首筒部は弁軸筒の
周りにおいて連通させ、首筒部の一側にはインジェクタ
につながる出口パイプを有する横通路を連設し、首筒部
上には吸気マニホールドの負圧導入用の負パイプを有す
る帽子状体を取付け、首筒部と帽子状体との間には所定
圧に下向きにばね付勢したダイヤフラムを張設し、該ダ
イヤフラムを弁体に圧接させてリターン用の通孔を開閉
するようになし、上記ケース本体を燃料タンク内に吊持
するようにしたことを特徴とし、第３には上記第２の燃
料フイルタにおいて、ケース本体とカバー体とを分離可
能に結合すると共にろ過エレメントをケース本体に対し
又はケース本体とカバー体に対し分離可能に配設し、か
つケース本体を燃料タンクに対し着脱可能に取付けるよ
うにしたことを特徴としている。

【０００７】

【発明の実施の形態】図１及び図２はこの発明に係る燃
料フイルタＦの一例を示すものであり、下側が開放され
た円筒状のケース本体１とその開放端を閉じる板状のカ
バー体２と両者の間に配設される円筒状のろ過エレメン
ト３からなるが、ケース本体１とカバー体２はナイロ
ン，ポリアセタール等の合成樹脂又はアルミニウム等の
軽金属製のもので、ケース本体１はろ過エレメント３の
内側に当たる中央部に下半部が中空室１ｂをなしほぼ本
体の半分高さのボス部１ａが下向きに設けられると共に
上壁の周辺は外方に張出す円形のフランジ部１ｃをなし
ており、ケース本体１の一側部には燃料ポンプにつなが
る入口パイプ４ａが設けられ、ボス部１ａ上には、中央
部に負圧導入用の負パイプ４ｃが、片寄った位置にイン
ジェクタにつながる出口パイプ４ｂがそれぞれ抜け止め
部材を介して取付けられていて、負パイプ４ｃは通孔１
ｄを介して中空室１ｂに連通し、出口パイプ４ｂはろ過
エレメント３の内側即ちクリーンサイドに連通してい
る。

【０００８】一方、カバー体２の中央部にはケース本体
１のボス部１ａに対向し本体のほぼ半分高さのボス筒２
ａとその内側にあって高さの低い支え筒２ｂが同心状に
上向きに設けられ、ボス筒２ａは複数の横通孔２ｃを備
えており、支え筒２ｂにはボス筒２ａより若干低い弁軸
筒５が装着され、弁軸筒５は内側に弁座５ａとリターン
用の段付通孔５ｂを有し、内側上部には金属製の弁体６
（図では球体のものを示したが円錐体等他の形態でもよ
い）と弁座５ａに対するステックを防ぐ力の弱いばね６
ａが配設され、カバー体２には弁軸筒５の段付通孔５ｂ
に続く通孔２ｄが設けられている。

【０００９】そして、ケース本体１のボス部１ａとカバ
ー体２のボス筒２ａとの間にアクリロニトリルブタジェ
ンゴムのような柔軟なゴム材からなるダイヤフラム７が
配設され、その周縁部が両ボス部の対向フランジ部間に
挟持されており、ダイヤフラム７の中央部には鉄製のリ
テーナ７ａがリベット７ｂで止着され、このリテーナ７
ａと中空室１ｂの天井との間には燃料ポンプの吐出圧よ
り若干低い３ないし４kg／cm² 程度のばね圧のコイルば
ね８が配設され、エンジンの非作動時にはそのばね力に
よりダイヤフラム７及びリベット７ｂを介し弁体６が下
方に押され、弁座５ｂに圧接してリターン用の通孔５ｂ
を閉じており、このようにして、ケース本体１のボス部
１ａとカバー体２のボス筒２ａの内側に一種のプレッシ
ャレギュレータＰＲが形成されている。

【００１０】ろ過エレメント３はろ紙，不織布を菊花形
筒状又はロール状に形成したろ材又は多孔質の焼結金属
からなる筒状のろ材３ａの上下端に端板３ｂを被着した
もので、カバー体２の周縁部及びボス筒２ａのフランジ
部をケース本体１の下端周縁部及びボス部１ａのフラン
ジ部に接着又は溶着（金属の場合は溶接）するに先立っ
て、ろ過エレメント３の下端をエポキシ系，塩化ビニル
系の接着剤でカバー体２に液密に取付けておき、カバー
体２の結合時に上端をケース本体１の上壁の下面に接着
剤により同様に固着する。又、ダイヤフラム７の周縁部
はケース本体１のボス部１ａに対するカバー体２のボス
筒２ａの固着時に両者のフランジ部の間に挟着される。

【００１１】上記燃料フイルタＦは燃料タンクＴ内に上
方から挿入され、その上壁周辺のフランジ部１ｃがタン
クＴの天井壁Ｔａに接着，溶接等により液密に取付けら
れ、図３のように入口パイプ４ａは燃料タンクＴ内に配
設された燃料ポンプＰに連結され、出口パイプ４ｂはホ
ース部材を介し吸気マニホールドＭ上のインジェクタＩ
に接続されると共に負パイプ４ｃはスロットルバルブＳ
Ｖの下流側の位置において吸気マニホールドＭに接続さ
れる。図３においてＡはエアクリーナ、Ｅはエンジンで
ある。

【００１２】そこで、エンジンＥを始動させれば、その
始動信号により燃料ポンプＰが作動し、タンクＴ内の燃
料が汲み上げられて入口パイプ４ａからケース本体１中
に入り、ろ過エレメント３を横切ることにより浄化され
て出口パイプ４ｂからホース部材を介しインジェクタＩ
に送られるが、その際、ろ過エレメント３を横切った燃
料の一部は複数の横通孔２ｃを通ってボス筒２ａ中に入
る一方、ケース本体１のボス部１ａの中空室１ｂ中には
吸気マニホールドＭ内の負圧が導入される。

【００１３】そのため、ケース本体側ボス部１ａとカバ
ー体側ボス筒２ａとの間を仕切るダイヤフラム７には、
上側にコイルばね８のばね力と吸気マニホールドのスロ
ットルバルブＳＶ下流側の負圧が作用し、下側には燃料
の圧力（吐出圧より損失分だけ小さい）が作用すること
になり、負圧が全く存在しなければダイヤフラム７の上
下の力がバランスして弁体６は動かず、エレメント３を
横切った殆どの燃料がインジェクタＩに送られることに
なるが、実際にはそういうことはなく、吸気マニホール
ドＭ内には、アイドリング時には大きく、高速運転時に
は小さくというように変化しつつ常に負圧が存在し、そ
の負圧に応じてダイヤフラム７及び弁体６が上下動し
て、弁軸筒５のリターン用通孔５ｂを大きく、又は小さ
く開いて、運転状態に対応した余分な燃料を通孔５ｂ，
２ｄを通じてタンクＴに戻し、燃圧を所定（約2.5kg ／
cm² 程度）に調整しながらインジェクタＩに供給する。
この過程でリターン用の通孔５ｂが開かれても、ケース
本体１内の燃圧が高いので、タンクＴ内の燃料がケース
本体側に逆流することはない。

【００１４】上述の例はプレッシャレギュレータＰＲを
ケース本体中に内蔵する状態に設けたのに対し、図４，
図５はケース本体上に露出する状態に設けてフイルタ装
置に組付け易くした例を示すものであり、この例では下
側の開放されたケース本体１１は、円筒部１１ａと首筒
部１１ｂ及びその首筒部１１ｂの途中から四方に広がる
角形，円形，だ円形等適宜形状のフランジ部１１ｃと
で、ほぼ逆さ脚付のコップ状をなす一方、その開放端を
閉じるカバー体１２は上側が開放されたコップ状をなし
ている。

【００１５】ケース本体１１とカバー体１２は上述の例
と同じ材質のもので、ケース本体１１の円筒部１１ａの
一側部には入口パイプ１１ｅが設けられ、中央部には円
筒部１１ａの下端部からその上壁１１ｄを貫いて首筒部
１１ｂの上端部近くに至る細長な弁軸筒１５が立設さ
れ、その弁軸筒１５の内側には上端部に弁座１５ａが設
けられると共にこれに続いて段付けられたリターン用の
中心通孔１５ｂが設けられ、上端部内には金属製の弁体
１６（これは図示のように球体でなくてもよい）と弁座
１５ａに対するステックを防ぐ力の弱いばね１６ａが配
設されている。

【００１６】首筒部１１ｂの上端は柔軟なゴム材からな
るダイヤフラム１７でおおわれると共にその上には鉄，
アルミニウム等の金属板からなり中央部に負圧導入用の
負パイプ１４ａを有する帽子状体１４が配設され、ダイ
ヤフラム１７の周縁部は帽子状体１４の下側周辺部によ
り首筒部１１ｂの上端フランジ部に対し挟み付けられて
おり、また、ダイヤフラム１７の中央部には鉄製のリテ
ーナ１７ａがリベット１７ｂで止着され、このリテーナ
１７ａと帽子状体１４の天井との間には燃料ポンプの吐
出圧より若干低い３ないし４kg／cm² 程度のばね圧のコ
イルばね１８が配設され、エンジンの非作動時にはその
ばね力によりダイヤフラム１７及びリベット１７ｂを介
し弁体１６が下方に押され、弁座１５ａに圧接してリタ
ーン用の通孔１５ｂを閉じており、このようにして一種
のプレッシャレギュレータＰＲがケース本体１１の上に
露出する状態に形成されている。

【００１７】また、首筒部１１ｂの一側でフランジ部１
１ｃと円筒部１１ａの上壁１１ｄとの間には首筒部１１
ｂ内に通じる横通路１９が形成され、この横通路１９の
途中にはフランジ部１１ｃを貫いて出口パイプ１９ａが
立設され、その外端には盲栓１９ｂが施され、かつ円筒
部１１ａの上壁１１ｄの弁軸筒１５を囲む部分には図２
のように弧状の通孔１５ｃが複数設けられている。

【００１８】カバー体１２は周壁の上端に外方に張出す
フランジを備えていて、ケース本体１１の円筒部１１ａ
下端のフランジに突き合せられ、相互に溶着されるか又
は帯金２０によってかしめ付けられるが、底壁の中央部
には周壁より高く内部通孔１２ｂを持つボス筒１２ａが
立設されていて、ケース本体１１との結合に際し、ケー
ス本体１１中の弁軸筒１５の下端部がパッキングを介し
液密に嵌め込まれる。

【００１９】ろ過エレメント１３は上述の例と同じくろ
紙，不織布を菊花形筒状又はロール状に形成したろ材又
は多孔質の焼結金属からなる筒状のろ材１３ａの上下端
に環状の端板１３ｂを被着したもので、カバー体１２を
ケース本体１１に結合するに先立って、ろ過エレメント
１３の下端部を接着剤によりカバー体１２に液密に取付
けておき、カバー体１２の結合時に上端をケース本体１
１の上壁下面のみぞ部に嵌め込んで接着剤により液密に
固定する。

【００２０】この燃料フイルタＦは上述のように燃料タ
ンクＴ内に上方から挿入され、そのフランジ部１１ｃが
タンクＴの天井壁Ｔａに接着，溶接等により液密に取付
けられ、入口パイプ１１ｅは燃料タンクＴ内に配設され
た燃料ポンプに連結され、負パイプ１４ａはホース部材
を介しスロットルバルブの下流側の位置において吸気マ
ニホールドに接続され、出口パイプ１９ａはホース部材
を介しマニホールド上のインジェクタに接続される。

【００２１】エンジンの始動により、タンクＴ内の燃料
がポンプで汲み上げられて入口パイプ１１ｅからケース
本体１１及びカバー体１２中に入り、ろ過エレメント１
３を横切り浄化されつつ中央部に出て、ケース本体の上
壁１１ｄに設けられた通孔１５ｃを通って首筒部１１ｂ
内に入り、横通路１９を経て出口パイプ１９ａからイン
ジェクタ側に送られるが、その際、首筒部１１ｂ上に取
付けられた帽子状体１４内には負パイプ１４ａを通じマ
ニホールド内に生じる負圧が導入されていて、ダイヤフ
ラム１７を押下げているコイルばね１８のばね力が、負
圧の大きさに応じてみかけ上変化しダイヤフラム１７及
び弁体１６が上下動して弁軸筒１５のリターン用の通孔
１５ｂを大きく又は小さく開いて、エンジンの運転状態
に応じて余分な燃料を通孔１５ｂ，１２ｂをタンクＴに
戻す機能は上述の例と変りない。

【００２２】図６は上記図４，図５に示す例において、
ケース本体１１とカバー体１２をねじｎ又はクランプ部
材により分離可能に結合すると共にケース本体１１のフ
ランジ部１１ｃを燃料タンクＴにねじｎにより着脱可能
に取付けて、ろ過エレメント１３を交換可能としたタイ
プのもので、この場合にはろ過エレメント１３の下端は
カバー体１２に接着剤により固定するが、上端は端板１
５ｂの上にシール材Ｓを施して、ケース本体の上壁１１
ｃ下面のみぞ部に着脱可能に嵌合させておき、ろ材１３
ａが所定の時間経過により目詰まりした際にはカバー体
１２と共に新しいものと交換する。しかし、ろ過エレメ
ント１３の下端においても上端と同様に端板の下面にシ
ール材Ｓを施して配設するようになし、ろ過エレメント
１３だけを交換するようにしてもよい。

【００２３】

【発明の効果】この発明は燃料噴射式のガソリンエンジ
ンに用いられる燃料フイルタとして、上述のように構成
されているので、これまで別々であった燃料フイルタと
プレッシャレギュレータの機能を兼ね備えることがで
き、それだけ部品点数や接続部が少なくなって、部品の
管理と組立がやり易くなり、そして、燃料タンク内に装
備するようにしたためセットスペースを節約することが
でき、シール不良等の不具合を生じることなく配管状態
を簡素化でき、狭隘な場所での使用に適している。そし
て、請求項２のようにプレッシャレギュレータ部分をケ
ース本体上に露出する状態に設けるようにすれば、ろ過
エレメントをケース本体とカバー体の間に組付けてフイ
ルタ部分を構成した後において、弁体やダイヤフラム及
びコイばねをケース本体に組付けることができ、作業が
やり易く、点検もやり易い。又、請求項２に記載の燃料
フイルタでは、請求項３のようにケース本体やカバー体
及びろ過エレメントを分離可能に取付けておけば、ろ過
エレメントを随時交換することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る燃料フイルタの一例の断面図。

【図２】その平面図。

【図３】図１の燃料フイルタを用いた燃料供給システム
の系統図。

【図４】他の例の断面図。

【図５】その平面図。

【図６】図４のタイプのものの変更例の一部の断面図。

【図７】従来の燃料フイルタを用いた燃料供給システム
の系統図。

【符号の説明】

１ ケース本体 １ａ ボス部 １ｂ 中空室 ２ カバー体 ２ａ ボス筒 ２ｃ 横通孔 ３ ろ過エレメント ４ａ 入口パ
イプ ４ｂ 出口パイプ ４ｃ 負パイ
プ ５ 弁軸筒 ５ａ 弁座 ６ 弁体 ７ ダイヤフ
ラム １１ ケース本体 １１ａ 円筒
部 １１ｂ 首筒部 １１ｅ 入口
パイプ １２ カバー体 １２ａ ボス
筒 １３ ろ過エレメント １４ 帽子状
体 １４ａ 負パイプ １５ 弁軸筒 １６ 弁体 １７ ダイヤ
フラム １９ 横通路 １９ａ 出口
パイプ Ｆ 燃料フイルタ ＰＲ プレッ
シャレギュレータ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下側が開放され側部に入口パイプを有す
   る円筒状のケース本体と、その開放端を閉じるカバー体
   及び両者の間に配設される円筒状のろ過エレメントとか
   らなり、ろ過エレメントの内側に当たるケース本体の中
   央部には内部に中空室を形成したボス部を設け、ボス部
   上には吸気マニホールドの負圧導入用の負パイプとイン
   ジェクタにつながる出口パイプを取付け、負パイプは中
   空室に連通させると共に出口パイプはろ過エレメントの
   内側に連通させ、カバー体の中央部にはケース本体のボ
   ス部に対向しろ過エレメントの内側に連通するボス筒を
   設け、ボス筒内には弁体とリターン用の通孔を有する弁
   軸筒を配設し、かつケース本体のボス部とカバー体のボ
   ス筒との対向面間には所定圧に下向きにばね付勢したダ
   イヤフラムを張設し、該ダイヤフラムを上記弁体に圧接
   させてリターン用通孔を開閉するようになし、ケース本
   体を燃料タンク内に吊持するようにしたことを特徴とす
   る燃料フイルタ。
2. 【請求項２】 下側が開放され側部に入口パイプを有す
   る円筒部とその上の首筒部とこの首筒部から四方に広が
   るフランジ部からなるケース本体と、その開放端を閉じ
   中央にボス筒を有するカバー体とからなり、ケース本体
   のろ過エレメント内に当たる中央部には、下端部がカバ
   ー体のボス筒に嵌合し上端部は首筒部内に伸び内側にリ
   ターン用の通孔を有しかつ通孔上端部に弁体を備える弁
   軸筒を設け、上記円筒部と首筒部は弁軸筒の周りにおい
   て連通させ、首筒部の一側にはインジェクタにつながる
   出口パイプを有する横通路を連設し、首筒部上には吸気
   マニホールドの負圧導入用の負パイプを有する帽子状体
   を取付け、首筒部と帽子状体との間には所定圧に下向き
   にばね付勢したダイヤフラムを張設し、該ダイヤフラム
   を弁体に圧接させてリターン用の通孔を開閉するように
   なし、上記ケース本体を燃料タンク内に吊持するように
   したことを特徴とする燃料フイルタ。
3. 【請求項３】 ケース本体とカバー体とを分離可能に結
   合すると共にろ過エレメントをケース本体に対し又はケ
   ース本体とカバー体に対し分離可能に配設し、かつケー
   ス本体を燃料タンクに対し着脱可能に取付けるようにし
   たことを特徴とする請求項２記載の燃料フイルタ。