JPS6035166A - 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】 本発明はディーゼルエンジンの燃料フィルタ装置に関す
るものである。

従来、この種のものとして、実開昭５Ｅ１２５６６１号
公報に開示されたものがある。これは、（１） 燃料フィルタ組立体の燃亨−１吐出圧（下流側の圧力）
と大気圧との差圧を検出し、ダイヤフラムの変位により
電極が閉じるようにし、これにより、フィルタ装置の加
熱装置への通電を行なうようにしたものである。

しかしながら、この従来例のものは、次のごとき問題点
を有している。

■万一、ダイヤフラムが破損した場合に、ダイヤフラノ
・の一方の圧力室が大気側に通しているため、燃＊４洩
れを起こす。

■燃！４加熱の必要な時は、１年の内冬期だけに限られ
るため、ｋ期間作動しないことにより電極の腐食による
作動不良が考えられ、それを避けるためには電極の４４
質に白金等の腐食に強い高価な金属を使用する昼餐があ
る。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので
あり、ダイヤフラムが破損した場合でも外部への燃料洩
れが起こらないように、差圧検出を、フィルタ装置内部
のソＣルタ組立体の上流側と下流側との間で行ない、か
つスイッチ部に安価（２） で腐食のないリードスイッチを使用する構造としたこと
を特徴とするものである。

以下、本発明を具体的実施例により詳細に説明する。第
１図において、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で主要部が
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は了ツバボディ１の燃料入口ＩＣ
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、ダイヤフラム室１２などが配置さ
れている。

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に絞め固
定されている。このダイヤ（３） フラノへ９のり１周縁は、金属カバー１６をアッパボデ
ィｌ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１一端との間に挟持固定されている。

」二記取付部材１５の上端はカバー１６の外部へ突出し
ており、このｌ一端にビス１７を用いて樹脂製のカップ
状の操作部材１８が取付けである。この操作部材１Ｂ＋
；ｉ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との間にご１
イルスプリング１９が介在せしめである。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Ｆ降してダイヤフラ
ム９が撓むことになる。操作部材１８よりで離せば、コ
イルスプリング１９が伸びて操作部材１８を介して取（
＝Ｊ　ＩＪ部材１５がＬ昇し、ダイヤフラム９は元の状
態に復帰Ｊることになる。

かかる操作部材１Ｂの往復動操作によるダイヤフラム室
１２内の圧力変動を利用して、燃料をフィルタ組立体２
へ供給するため、前記弁体１０及（４） びプロテクタ部材１１がアッパボディ１に取付けである
。

この弁体１０、プロテクタ部材１１は第４図のごとき構
造を有している。

弁体ｌＯは第４図のごとく、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、ばね鋼を打抜いて一体化しである。

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一部１１ａ１上記弁体１０
の吐出側部分１０ｂ１ならびに取付座部１０ｃを押え付
けるための円盤部１１ｂ１およびこの円盤部１１ｂに設
けた貫通孔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であ
る。

この弁体１０とプロテクタ部材１１とは第５図のように
組付けられている。即ち、プロテクタ部材１１のストッ
パ一部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１０の吐出側
部分１０ｂおよびり（５） ング状部１０ｃ上に位置させた状態でアッパボディ１の
リング状取イζ１部１ａの内側に配置し、取付部ｌａに
治具を打ら込んで該取付部１ａを複数個所で変形さ・ｕ
ｌ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°Ｃいる。

ところで、１１１４１図に戻るに、本発明に係わる加熱
装置２１がダイヤフラム室１２に配設しである。

この加熱装置２１の肝細構造につき説明すると、第２図
及び第３図において、全体として缶形状のハウジング２
２の底Ｕ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はウェーブワッシャ１６に溶接接合され
ており、このターミナル２７にリード綿２８の芯線２８
ａが絞め固定されている。ハウジング２２の開放端はＭ
２９が巻締め固定２０され、（６） 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、内部にねし加工を行なったユニオン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２
８を通す貫通孔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、第２図中に
おいて、符号３２は耐熱ゴムブツシュ、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３
０．３１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る熱伝導性
のよい、例えば銅で構成されている。

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）が設けである。この電極のうち一方
がウエーブヮ（７） ソシＶ２４に、他方がハウジング２２に接触しているの
である。

このにうに構成された加熱装置２１は、前述したように
、第１図において、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２
１かダイヤフラム室１２内に配置され′Ｃいる。Ｍｉｌ
記アッパボディ１は、第１図ならびに第６ｖＡに示すご
とく、リードスイ、７ヂ４０ａを具備したスイッチ組立
体４０、可撓性部材をなすダイヤフラム４４、マグネッ
ト４２を具備したダイ（−ソラム組立体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。アッパボディ１の流路４６
はフィルタエレメント２ｂの上流側に設けてあり、アッ
パボディ１の流路４７はフィルタニレメン１２１）の下
流側に設けである。内部にリードスイッチ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、ねしによってアッパボ
ディ１（８） に固定される。スイッチ組立体４０のリードスイ・ノチ
４．０　ａ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
絞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で絞められ、ダイヤプラム組立体
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の抜は防
止の役割を有している。

上記スプリング４５は、組付状態では、ダイヤフラム組
付体４Ｂをスイッチ組付体４０に押しつけており、流体
４６と流路４７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、銅等で構成され、スイッチ組
付体４０とア（９） ソバボディｌとの１■のシールを行なう。リードスイッ
チ４０ａは第６図図示の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とを組合せた加熱回路は
第７図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、第７図中、３６はイ
グニッションスイッチ、３７はヒユーズ、３８は電ｆｉ
Ｃ車載バッテリー）である。

上記リレー３５は第８図のようにアッパボディ１にブラ
ケソＩ・３９を介して取付けである。第８図中、符号４
０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。

第１図に戻るに、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の拭部３ｄは、
フィルタ組立体２の容器２（１０） ａの底壁に取付けたナンド部４４に取付けである。

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が取付けである。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。

上記構成において、次に作動を説明する。燃料ポンプ４
１の作動によって燃料クンク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ＩＣに至る。そして、
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。

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１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を通じて燃車ｌポン
プ４２、エンジン４３へと導かれる。

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３
ａ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を上下動させ°ζダイヤフラム９を変位させ、ダ
イヤフラノ２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
面に圧力を加えるこめ、水はドレンプラグ４５の縦溝４
５ａより排出される。

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、ダイヤフラム組立体４８が移動を
始め、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
であるため、その間を流れる（１３） 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。

その際、纏Ａ　ｆｉ　ｉｌ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ＯＦ　ｌ”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１．
Ｌ記プロセスが、燃料回路系がワックス分を溶かす温度
に到達するまで繰り返されるが、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量は必要
最小限ですむ。

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で行なっているため、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
置に取付けるに適当である。また、リードスイ４０ａを
使用しているこ（１４） 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。

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
。この場合の回路は第９図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。

また、圧力センサのさらに別の利用例として、公知の分
配型呟射ポンプ（ＶＢポンプと略す）と組合せて使用す
る場合の燃料回路を第１０図に示す。６０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水ポンプ１で吸引されるため、６０〜６１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。５９〜６
０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、第１図の流路４６からフィルタニ
レメンｌ−２ｂ上流の圧力を取るかわりに８１０図６２
のように、ＶＥホンプロ１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ずことが
できる。

第１１図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゜４３．４．０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
の機能を有するのに対して、別に組付体をアッパボディ
１に締付ればよく、組４−１の簡便化、信頼性向上をね
らったものである。

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と共に絞められ、またボデ
ィ５５はスイッチ組立体４０と共に絞められることによ
り、圧力センサ組立体５８を成ず。Ｏリング５７は、流
路４６と４７との間のシールを行なう。

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。

以上述べた本発明の効果を列挙すると、次のごとくであ
る。

ｆｉｌ燃料洩れを回避できる。

（２）電極となる一対の接点の腐食がなくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一実施例を示す部分破断面図、第
２図は第１図における加熱装置ならびにその取付状態を
示す断面図、第３図は第２図におけるウェーブワッシャ
とリード線との取付状態を示す平面図、第４図は第１図
における弁体とプロテクタ部材とを示す斜視図、第５図
は第４図に示した弁体とプロテクタ部材とのアッパボデ
ィに対する取付状態を示す斜視図、第６図は第１図にお
ける圧力センサを示す断面図、第７図は第１図における
加熱装置の通電回路図、第８図は第１図のフィルタ装置
を示す外観斜視図、第９図および第１０図は本発明の用
途例を示す回路図、第１１図（１７） は本発明の他の実施例を不ず圧力センサの断面図である
。 ２・・・燃料フィルタ組立体、２１・・・加熱装置、４
４・・・ダイヤフラム、４０ａ・・・リードスイッチ、
４６．４７・・・流路。 代理人弁理士　岡　部　隆 （１８）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 燃料フィルタ組立体に至る燃料系路の途中に、該燃料を
   加熱する加熱装置を配設した燃料フィルタ装置において
   、 前記燃料フィルタ組立体の上流側と下流側とに各々連通
   してその部位の燃料圧力を受ける受圧面を有した可撓性
   部材と、前記燃料フィルタ組立体の上流側、下流側の燃
   料圧力差が所定値になると前記可撓性部材の動きによっ
   て一対の接点が開閉されるリードスイッチと、該リード
   スイッチの開閉により前記加熱装置への通電のオン、オ
   フを行なう制御器とを包含した燃料フィルタ装置。