JP2007255377A - 燃料供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】サクションフィルタの高性能化を図るとともに、車両の傾斜時等に生じるエア吸込みを防止する燃料供給装置を提供する。
【解決手段】燃料タンク１内の燃料を燃料タンク外に供給する燃料供給装置１０において、燃料タンク１に収容されるサブタンク７０と、サブタンク７０内に収容され、サブタンク７０内の燃料を吸入および吐出する燃料ポンプ３６と、サブタンク７０の底部７１に設けられ、燃料ポンプ３６が吸入する燃料中の異物を除去するサクションフィルタ６０とを備え、サブタンク７０は、底部７１の側壁を外周側へ突出させている突出部７５を有し、突出部７５の内部にサクションフィルタ６０の少なくとも一部６４を収容している。
【選択図】図１

Description

本発明は、燃料供給装置に関し、例えば燃料タンク内の燃料を燃料タンク外へ供給する燃料供給装置に適用して好適なものである。

従来、燃料供給装置は燃料タンク内に燃料ポンプが収容されており、例えば燃料タンクを搭載する車両が走行時に旋回や登坂等により燃料タンク内の燃料が偏った場合においても、燃料ポンプが安定して燃料の吸込み、吐出を行なえるように、サブタンクを搭載するものが知られている（特許文献１、２参照）。この種の燃料ポンプは、燃料吸入側に袋状のサクションフィルタを設け、燃料吐出側にフィルタエレメントからなる高圧フィルタが設けられており、サブタンク内から吸入する燃料に含まれる比較的大きな異物をサクションフィルタで捕集し、燃料ポンプから吐出される燃料に含まれる比較的小さな異物を高圧フィルタで捕集している。

特許文献１の開示する技術では、円筒状のサブタンク内に燃料ポンプを略垂直方向に配置し、燃料ポンプの下部側に取付られたサクションフィルタをサブタンクの底部に配置している。

特許文献２の開示する技術では、浅底の箱型状のサブタンク内に燃料ポンプをサブタンクの底部と略平行に配置し、サクションフィルタを燃料ポンプと底部の間に配置している。
特開２００１−１３２５６８号公報 特開平１１−２６４３５３号公報

出願人は、サクションフィルタの高性能化、例えば高圧フィルタが捕捉する細かい異物を捕集する濾過能力アップを検討している。しかしながら、このようなものを、従来技術に適用すると、濾過寿命を確保するため、サクションフィルタを円筒状もしくは箱状のサブタンクの底面積より大きくする必要がある。

これに対してサブタンク内に収めるために、サクションフィルタ９６０をサブタンク９７０の側壁９７２に沿って屈曲させ、その先端部９６４を上方に持ち上げるように配置することが考えられる（図７参照）。しかしながら、この方法では、サクションフィルタ９７０の先端部９６４がサブタンク９７０の上部側に配置されることになるため、車両傾斜時等においてサクションフィルタ上部に溜まったエアを燃料ポンプが吸込んでしまうおそれがある。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、サクションフィルタの高性能化を図るとともに、車両の傾斜時等に生じるエア吸込みを防止する燃料供給装置を提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するために以下の技術的手段を備える。

即ち、本発明の請求項１乃至５に記載の発明では、燃料タンク内の燃料を燃料タンク外に供給する燃料供給装置において、燃料タンクに収容されるサブタンクと、サブタンク内に収容され、サブタンク内の燃料を吸入および吐出する燃料ポンプと、サブタンクの底部に設けられ、燃料ポンプが吸入する燃料中の異物を除去するサクションフィルタとを備え、サブタンクは、底部の側壁を外周側へ突出させている突出部を有し、突出部の内部にサクションフィルタの少なくとも一部を収容していることを特徴とする。

これによると、底部にサクションフィルタを配置するサブタンクは、底部の側壁を外周側へ突出させている突出部を有し、突出部の内部にサクションフィルタの少なくとも一部を収容する。これにより、サクションフィルタを大型化しつつ、そのサクションフィルタを底部および底部の外周側に接続する突出部内に配置することができるので、サクションフィルタの高性能化を図るとともに、車両の傾斜時等に生じるエア吸込みを防止することができる。

また、請求項２乃至４に記載の発明では、燃料タンクに設けられ、少なくともサブタンクを燃料タンクの内部に収容するための開口部を備え、
サブタンクは、開口部に挿入されるサブタンクの側壁のうち、突出部の根元にある根元側側壁部と、この根元側側壁とほぼ径方向反対側にある反突出部側側壁部との対角寸法を、開口部の直径よりも小さく形成していることを特徴とする。

これにより、サブタンクを燃料タンク内に収容するために、突出部を有するサブタンクを、開口部から燃料タンク内部に挿入するときに、サブタンクと燃料タンクの開口部とは干渉しないようにすることができる。したがって、開口部を大型化することなく、突出部を有するサブタンクを、燃料タンク内部へ容易に設置することができる。

また、請求項３に記載の発明では、反突出部側側壁部は、底部側が径方向内側へ凹んでいる隅部を有していることを特徴とする。

これによると、反突出部側側壁部は、底部側が径方向内側へ、例えば曲面状に凹んでいる隅部を有していることが好ましい。これにより、サブタンクの底部側にある突出部を、開口部を介して挿入した後、凹んだ隅部を利用してサブタンクを回転等させることができる。したがって、サブタンクを燃料タンクへ収容時に、サブタンクを燃料タンク内部へ容易かつ円滑に設置することができる。

また、請求項４に記載の発明では、燃料タンクの開口部を塞ぐ蓋部材と、蓋部材とサブタンクとにそれぞれ結合され、サブタンクを支持する結合部材とを備えていることを特徴とする。

これにより、サブタンクは、燃料タンクの開口部を塞ぐ蓋部材、および結合部材に支持されているので、サブタンクの底部および突出部を、燃料タンク内の例えば底部等に安定して配置することができる。

また、請求項５に記載の発明では、サクションフィルタは、燃料ポンプと底部との間に配置され、突出部に向けて底部に沿うように延びていることを特徴とする。

これにより、例えば袋状に形成され長手方向に延伸しているサクションフィルタを、その端部を上方等に屈曲させることなく、サブタンク内に収容することができる。

以下、本発明の燃料供給装置を、具体化した実施形態を図面に従って説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本実施形態による燃料供給装置の構成を示す部分断面図である。図２は、図１中の燃料供給装置の平面図である。図３は、図１中の燃料供給装置を燃料タンクに設置する過程を示す断面図である。

図１および図２に示すように、燃料供給装置１０は、蓋部材としてのフランジ部１２と、ポンプモジュール３０と、サブタンク７０とを備えている。

フランジ部１２は、樹脂材で略円板状に形成されており、燃料タンク１の上壁２に形成された開口部２ａを塞いでいる。燃料供給装置１０のフランジ部１２以外の部材は、燃料タンク１内に収容されている。なお、燃料タンク１は樹脂製または金属製のいずれでもよい。

フランジ部１２には、燃料吐出口１３とコネクタ１４が設けられている。燃料吐出口１３は、ポンプモジュール３０の燃料ポンプ３６から吐出された燃料を燃料タンクの外部に供給する。コネクタ１４は、リード線により電気的に接続された燃料ポンプ３６に電力を供給する。

結合部材としての金属支柱１６は図１の上下方向に延びており、その一端がフランジ部１２に圧入されている。また他端は、サブタンク７０に形成されている挿入部（図示せず）に挿入され、金属支柱１６が挿入部（図示せず）に軸方向に移動可能である。付勢力部材としてのスプリング１７は、フランジ部１２とサブタンク７０とをお互いに離れるように付勢している。このスプリング１７の付勢力により、サブタンク７０は、燃料タンク１の底壁３の内側底面３ａに常に押付けられている。

サブタンク７０は、密封されておらず、上方は開口している。また、サブタンク７０は、樹脂材で略円筒状に形成されており、内部に、燃料ポンプ３６、高圧フィルタとしての燃料フィルタ３２、およびサクションフィルタ６０等を収容している。

なお、サクションフィルタ６０を内部に収容するサブタンク７０の構造については、後述する。

ポンプモジュール３０は、燃料フィルタ３２、燃料ポンプ３６、プレッシャレギュレータ５０、およびサクションフィルタ６０を有している。燃料フィルタ３２は、ケース本体３３および蓋３４からなるフィルタケース内にフィルタエレメント４０を収容し、燃料ポンプ３６の外周を覆っている。フィルタエレメント４０は、軸に垂直な断面の形状がフィルタケース内の空間に円環状に形成されている。フィルタエレメント４０は、例えばハニカム状に形成された濾紙である。このフィルタエレメント４０により、燃料フィルタ３２は、燃料ポンプ３６より吐出される燃料に含まれる比較的小さい異物を除去する。

ケース本体３３および蓋３４からなるフィルタケースは、燃料ポンプ３６を覆うポンプケーシングである。ケース本体３３と蓋３４とは溶着等により一体に固定されている。燃料ポンプ３６は、コネクタ１４と電気的に接続するポンプ側コネクタ（図示せず）を有しており、ポンプ側コネクタを蓋３４から露出している。燃料ポンプ３６は、内部に図示しないモータを収容しており、モータとともに回転するインペラ等の回転部材（図示せず）により、サクションフィルタ６０から吸入した燃料を昇圧する。

また、ポンプモジュール３０は、図示しない弾性部材により支持されている。具体的には、弾性部材は、サクションフィルタ６０の上方において燃料フィルタ３２の蓋３４とサブタンク７０とを接続している。この弾性部材を介して、サブタンク７０は、燃料フィルタ３２、燃料ポンプ３６、プレッシャレギュレータ５０、およびサクションフィルタ６０を支持している。なお、弾性部材は、例えば薄板に複数のスナップフィット結合部が一体に形成されており、一方のスナップフィット結合部と蓋３４、他方のスナップフィット結合部とサブタンク７０が、それぞれスナップフィット結合している。

プレッシャレギュレータ５０は、ケース本体３３の図示しない流出口に流入口を接続しており、燃料ポンプ３６が吐出し、燃料フィルタ３２で異物を除去された燃料の圧力を調圧する。調圧された燃料は、蛇腹管等の燃料配管１８を通り燃料吐出口１３に向かう。

サクションフィルタ６０は、袋状に形成されており、燃料ポンプ３６の燃料吸入側の図示しない吸入口に接続されている。サクションフィルタ６０は、外周を濾材としての不織布等のフィルタ部材で袋状に形成し、その袋内に骨格部材（図示せず）を配置することで所定の厚みを有する長手方向に延びるシート状のものに形成されている。フィルタ部材は、例えば樹脂製の不織布で形成されており、燃料ポンプ３６がサブタンク７０内から吸入する燃料に含まれる比較的小さい異物を除去することが可能である。本実施形態のサクションフィルタ６０は、燃料フィルタ３２が除去する比較的小さい異物を除去する。なお、フィルタ部材は、不織布の繊維等の隙間を、比較的小さい異物を捕集可能に小さくしている。

また、サクションフィルタ６０は、袋状のフィルタ部材を、その袋状の長手方向に延ばしており、濾過面積の拡大が図られている。これにより、フィルタ部材の隙間を小さくして異物の捕集能力を高めるとともに、その体格を長手方向に大型化することにより、濾過面積を増大させ、隙間の目詰まりにより生じる濾過抵抗等で決まる濾過寿命を確保している。

なお、ここで、長手方向に大型化したサクションフィルタ６０を、突出部７５内に収容される先端部（以下、延長端部とも呼ぶ）６４と、本体部６２とに便宜上区分けする。本体部６２と先端部（延長端部）６４は一体成形されているものである。

次に、本実施形態の特徴であるサクションフィルタ６０を収容するサブタンク７０の構造について説明する。

サブタンク７０は、燃料タンク１の底壁３に当接する底部７１と、略筒状に形成された側部７２を有しており、側部７２には、底部７１側の側壁を外周側に突出させる突出部７５が形成されている（図１および図２参照）。この突出部７５内に、サクションフィルタ６０の先端部６４が収容されている。

また、本実施形態では、この突出部７５は、燃料タンク１の内側底面３ａに沿って底部７１と面一に形成されている。これにより、サクションフィルタ７０は、先端部６４を上方等に屈曲させることなく、底部７１および底部７１に接続し外周側に延出する突出部７５内に確実に配置することができる。

さらに例えば、スプリング１７の付勢力により底部７１および突出部７５が押し当てられる、燃料タンク１の底壁３の面圧を低減することが可能である。

また、サブタンク７０を燃料タンク１の開口部２ａから燃料タンク内部に挿入するため、サブタンク７０の少なくとも側部７２は、その外径が、開口部２ａの直径Ｌ２より小さく形成されている。

さらに、本実施形態では、上記側部７２において、突出部７５の根元にある根元側側壁部（以下、根元部）７６と、この根元部７６とほぼ径方向反対側にある反突出部側側壁部７３との対角寸法Ｌ７０は、開口部２ａの直径Ｌ２より小さく設定されている。これにより、図３に示す燃料噴射装置１０を燃料タンク１内に収容する組付け作業時において、開口部２ａにサブタンク７０を挿入するとき、突出部７５を有するサブタンク７０と、開口部２ａとは干渉しないようにすることができる。

また、この反突出部側側壁部７３は、図１に示すように、底部７１側に向かって径方向内側へ曲面状に凹んでいることが好ましい。このように反突出部側側壁部７３を凹ませることにより、サブタンク７０を燃料タンク１内に収容時において、サブタンク７０の底部７１側にある突出部７５を、開口部２ａから挿入した後、凹んで隅部７３を利用してサブタンクを回転等させることができる。これにより、サブタンク７０を燃料タンク１内に容易かつ円滑に設置することが可能である。

上記樹脂製のサブタンク７０を形成する方法としては、ブロー成形により樹脂形成する。なお、サブタンク７０の形成方法としては、これに限らず、溶着等による製造技術を用いて一体に成形するようにしてもよい。

なお、ここで、反突出部側側壁部７３は、特許請求範囲に記載の隅部に対応する。

以上説明した本実施形態では、サブタンク７０は、その底部７１に接続し外周側に突出する突出部７５を有しており、突出部７５内に、底部７１に配置されているサクションフィルタ６０の先端部６４を収容するようにしている。これにより、サクションフィルタ６０を長手方向に大型化しつつ、そのサクションフィルタ６０を底部７１および突出部７５内に配置することができる。したがって、サクションフィルタ６０の高性能化を図るとともに、車両の傾斜時等に生じるエア吸込みを防止することができる。

また、以上説明した本実施形態では、燃料タンク１内に収容されるサブタンク７０は、開口部２ａに挿入される側部７２において、突出部７５の根元にある根元部７６と、この根元部７６とほぼ径方向反対側にある反突出部側側壁部７３との対角寸法Ｌ７０を、開口部２ａの直径Ｌ２より小さく形成している。これにより、燃料噴射装置１０を燃料タンク１内に収容する組付け作業時において、開口部２ａにサブタンク７０を挿入するとき、突出部７５を有するサブタンク７０と、開口部２ａとは干渉しないようにすることができる。したがって、燃料タンク１の開口部２ａを大型化することなく、サブタンク７０を、燃料タンク１内部へ容易に設置することができる。

また、以上説明した本実施形態では、上記反突出部側側壁部７３は、底部７１側に向かって径方向内側へ曲面状に凹んでいることが好ましい。これにより、少なくともサブタンク７０を燃料タンク１内に収容するときにおいて、サブタンク７０の底部７１側にある突出部７５を、開口部２ａから挿入した後、凹んで隅部７３を利用してサブタンクを回転等させることができる。したがって、サブタンク７０を燃料タンク１内に容易かつ円滑に設置することが可能である。

また、以上説明した本実施形態では、燃料供給装置１０は、開口部２ａを塞ぐフランジ部１２と、このフランジ部１２とサブタンク７０とにそれぞれ結合され、サブタンク７０２０を支持する金属支柱１６とを有している。これにより、サブタンク７０は、燃料タンク１の開口部２ａを塞ぐフランジ部１２、および金属支柱１６に支持されているので、サブタンク７０の底部７１および突出部７５を、燃料タンク１内の底壁３に安定して配置することができる。

（第２および第３の実施形態）
以下、本発明を適用した他の実施形態を説明する。なお、以下の実施形態においては、第１の実施形態と同じもしくは均等の構成には同一の符号を付し、説明を繰返さない。

第１の実施形態では、サブタンク７０の成形方法として、ブロー成形により樹脂成形する方法で説明した。

これに対して第２および第３の実施形態では、サブタンク１７０、２７０を、溶着することにより、分割樹脂成形した二つのサブタンク部を、溶着により一体に樹脂成形する。図４は、第２の実施形態に係わるサブタンクを示す外観図である。図５は、第３の実施形態に係わるサブタンクを示す外観図である。

第２の実施形態では、図４に示すように、サブタンク１７０は、先端部１７５の長手方向（図４の左右方向）の中間部で分割する、第１分割先端部１７５ｂと、燃料ポンプ３６を収容するサブタンク本体部を含む第２分割先端部１７５ａとを有している。なお、第１分割先端部１７５ｂおよび第２分割先端部１７５ａは、分割樹脂成形した二つのサブタンク部を構成する。

サブタンク部１７５ａ、１７５ｂを樹脂成形する樹脂成形行程において、第１分割先端部１７５ｂおよび第２分割先端部１７５ａを、別部材として別個に樹脂成形する。そして、一体樹脂成形行程において、第１分割先端部１７５ｂと第２分割先端部１７５ａを、溶着により第１分割先端部１７５ｂ、溶着部１７９、および第２分割先端部１７５ａと結合させて一体に成形する。

また、第３の実施形態では、図５に示すように、サブタンク２７０は、根元部７６付近で、突出部２７５と、サブタンク本体部とに分割成形するようにする。なお、そして、別個に分割成形されたサブタンク２７０とサブタンク本体部を、溶着により第１分割先端部１７５ｂ、溶着部１７９、および第２分割先端部１７５ａと結合させて一体に成形する。

第２および第３の実施形態では、ブロー成形による一体樹脂成形に代えて、分割樹脂成形した二つのサブタンク部を溶着により一体に成形されたサブタンク１７０、２７０の成形方法であっても、第１の実施形態と同様な効果を得ることができる。

（第４の実施形態）
第１の実施形態では、ポンプモジュール３０において、燃料ポンプ３６から吐出する燃料の下流側に、燃料フィルタ３２を設けた。

これに対して第４の実施形態では、図６に示すように、燃料フィルタ３２を削除した構成とする。図６は、本実施形態に係わる燃料供給装置を示す部分断面図である。

燃料ポンプ３６の燃料吐出側の図示しない吐出口に燃料配管１８が接続されている。燃料配管１８の途中には、プレッシャレギュレータ５０が設けられており、燃料ポンプ３６から吐出され、燃料配管１８内を流通した燃料がプレッシャレギュレータ５０により調圧される。また、サブタンク７０は、弾性部材８０により燃料ポンプ３６を支持している。

本実施形態では、サクションフィルタ６０は、従来の燃料フィルタが捕捉する燃料中の比較的小さい異物を捕集することができるので、燃料ポンプ３６から吐出された燃料は、燃料フィルタが有るものとほぼ同等に異物が捕捉された状態で、燃料ポンプ３６から吐出され、燃料タンク外へ供給可能である。

上述の構成を有するものであっても、第１の実施形態とほぼ同様な効果を得ることができる。

また、本実施形態において、図６に示すように、サクションフィルタ６０と燃料ポンプ３６の吸入口との間に、樹脂製の装着部６９を設けるものであってもよい。装着部６９を介してサクションフィルタ６０を燃料ポンプ３６に装着することにより、サクションフィルタ６０は、燃料ポンプ３６の外周面より外周側に配置されている（図６参照）。なお、これに限らず、サクションフィルタ６０の一部が、燃料ポンプ３６の上記外周面より内側に配置されるものであってもよい。

また、装着部６９には、サクションフィルタ６０を支持する支持部材６８が取付けられているものであってもよい。この支持部材６８により、サクションフィルタ６０がサブタンク７０の底部の内側面と接触するのを防止することができる。これにより、例えば振動等によるサクションフィルタ６０の磨耗を防止することができる。

（その他の実施形態）
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、かかる実施形態に限定して解釈されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態に適用可能である。

（１）例えば上述の実施形態では、サブタンク７０の底部７１および突出部７５を、燃料タンク１の底壁３に沿って面一に形成すると説明した。これに限らず、底部７１に対して突出部７５が段差を有するものであってもよい。

（２）以上説明した本実施形態では、サブタンク７０の突出部７５内に、サクションフィルタ６０のうちの先端部（延長部）６４を収容するとして説明したが、これに限らず、先端部６４、および本体部６２の一部または全部を、先端部内に収容するものであってもよく、先端部内には、少なくともサクションフィルタの一部が収容されるものであればいずれでもよい。

（３）以上説明した第２および第３の実施形態おいて、分割樹脂形成するサブタンク部を、先端部１７５の中間部、または根元部７６付近で分割するようにした。分割する中間部は、先端部１７５の図中の左端部と、左端部（根元部側の端部）の間であれば、左端部側の中間位置、左端部側の中間位置のいずれで分割してもよい。

本発明の第１の実施形態による燃料供給装置の構成を示す部分断面図である。 図１中の燃料供給装置の平面図である。 図１中の燃料供給装置を燃料タンクに設置する過程を示す断面図である。 第２の実施形態に係わるサブタンクを示す外観図である。 第３の実施形態に係わるサブタンクを示す外観図である。 第４の実施形態に係わる燃料供給装置を示す部分断面図である。 従来技術を適用した燃料供給装置を示す部分断面図である。

符号の説明

１ 燃料タンク
２ 上壁
２ａ 開口部
３ 底壁
１０ 燃料供給装置
１２ フランジ部（蓋部材）
１３ 燃料吐出口
１４ コネクタ
１６ 金属支柱（結合部材）
１７ スプリング（付勢部材）
３０ ポンプモジュール
３２ 燃料フィルタ
３３ 蓋（フィルタケース）
３４ ケース本体
３６ 燃料ポンプ
４０ フィルタエレメント
５０ プレッシャレギュレータ
６０ サクションフィルタ
６２ 本体部
６４ 延長部（先端部）
７０ サブタンク
７１ 底部
７２ 側部
７３ 反突出部側側壁部（隅部）
７５ 突出部
７６ 根元部（根元側側壁部）

Claims (5)

1. 燃料タンク内の燃料を前記燃料タンク外に供給する燃料供給装置において、
   前記燃料タンクに収容されるサブタンクと、
   前記サブタンク内に収容され、前記サブタンク内の燃料を吸入および吐出する燃料ポンプと、
   前記サブタンクの底部に設けられ、前記燃料ポンプが吸入する燃料中の異物を除去するサクションフィルタとを備え、
   前記サブタンクは、前記底部の側壁を外周側へ突出させている突出部を有し、前記突出部の内部に前記サクションフィルタの少なくとも一部を収容していることを特徴とする燃料供給装置。
2. 前記燃料タンクに設けられ、少なくとも前記サブタンクを前記燃料タンクの内部に収容するための開口部を備え、
   前記サブタンクは、前記開口部に挿入される前記サブタンクの前記側壁のうち、前記突出部の根元にある根元側側壁部と、この根元側側壁とほぼ径方向反対側にある反突出部側側壁部との対角寸法を、前記開口部の直径よりも小さく形成していることを特徴とする請求項１に記載の燃料供給装置。
3. 前記反突出部側側壁部は、前記底部側が径方向内側へ凹んでいる隅部を有していることを特徴とする請求項２に記載の燃料供給装置。
4. 前記燃料タンクの前記開口部を塞ぐ蓋部材と、前記蓋部材と前記サブタンクとにそれぞれ結合され、前記サブタンクを支持する結合部材とを備えていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の燃料供給装置。
5. 前記サクションフィルタは、前記燃料ポンプと前記底部との間に配置され、前記突出部に向けて前記底部に沿うように延びていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の燃料供給装置。

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